DLP是什么

“在DLP技術里，最核心的器件是DMD成像器件，里面排列了很多小鏡片，可以用數字信號去控制每一個鏡片單獨去做偏轉的動作，當光線投射在DMD芯片時，根據鏡片的偏轉方向，光線傳導到不同的角度，從而實現最終顯示。”德州儀器（TI）DLP中國區業務拓展經理鄭海兵說道。

TI的Michael Mignardi博士在TI E2E社區曾經發表過一篇關于DLP開發的博客，在這篇博客中，Michael Mignardi提到了DLP業務的前身為TI光電子事業部，最早的任務是開發一種能引導光電子的MEMS技術，之后1987年第一個DMD器件誕生。



最早的DMD器件只有840個微鏡，如今一個DMD器件中擁有800多萬個微鏡。



圖示為典型的DLP產品模塊組成，主要分為如下幾大模塊：DMD、DMD控制器、DMD 微鏡驅動、PROM等

DLP的優勢

由于DLP的特性是反光調制，和液晶有著本質區別，因此也有著一些獨到之處，具體包括：

為傳統和新興顯示應用提供生動、清晰的圖像質量

產品高可靠性，至今以運行超過20年歷史，同時支持各種光源，因此在各種工業和汽車終端產品中受到廣泛信任

DLP影院技術廣受好評，是迄今為止最引人注目的投影技術，獲得了業界普遍好評

由于微鏡可以高速旋轉，再加上功能強大且靈活的芯片組可以為客戶提供高速和精確的控制，也可以使數百萬像素的數據傳輸速率高達60 Gbps的鏡像。

充足的資源支持，簡化設計過程，包括網上參考設計、評估模塊、軟件、E2E社區支持和設計網絡解決方案。

由于微鏡是反射技術，所以對光源的要求不高，包括燈泡、LED、激光等都有著良好的兼容性。

DLP的發展歷程和應用

鄭海兵用一張圖闡述了DLP的發展歷程，如下所示：



至今30年的歷程中可以看出，大致可分為三個階段，第一個階段是技術預熱期，第二個階段是發展期，主要應用領域是電影院，從2009年開始的第三個階段是DLP的爆發期，可以看到在微投、汽車、工業等領域，DLP都有了突破性的進展。

目前DLP在全球數字放映機市場擁有超過85%的市占率，在中國則超過90%。

2009年，我們希望投影儀能夠跟消費電子結合，所以推出了DLP Pico技術，微型投影模組，可以越來越多的集成在手機配件，便攜設備等不斷更新的場景中。

鄭海兵表示，TI看到市場有很多開發者買來投影儀并拆掉，之后去嘗試其他新產品的開發，所以TI為此推出了開發套件，成立了面向工業市場的事業部，“我們發現DLP在三維掃描、打印、光譜分析、數字曝光等領域出現了。”鄭海兵說道。目前，除此之外，在車用HUD抬頭顯示中，TI同樣做到了最佳的體驗效果。

目前，TI已經將DLP定位在四大市場中，包括顯示、工業、傳感以及車用領域。

顯示

顯示是TI DLP產品應用最為廣泛的市場，在過去20多年間，TI一直不斷在嘗試引導市場潮流。談及DLP在顯示領域的優勢，鄭海兵表示：“首先是光源近幾年的革新讓DLP不存在短板問題，固態光源相比傳統燈泡使用壽命提高很多，同時色彩豐富，目前DLP已在固態光源投影機行業占據首位，出貨量達1300萬臺。

鄭海兵同時表示針對中國市場，目前DLP在無屏電視領域發展很快，“這個市場是中國客戶的突破和創新，同時在中國市場有快速發展。無屏電視充分利用了DLP技術，TI提供的分辨率，小型化，便攜化，高亮度，大尺寸等特性給客戶帶來了最好的用戶體驗。”

鄭海兵還強調，DLP在院線市場中，仍保持不斷的創新能力，“現在電影行業需要更高的技術，比如采用120幀的《比利·林恩的中場戰事》，DLP由于速度更快，因此十分適合創新的場景。”

目前DLP在顯示市場擁有各種分辨率、尺寸、亮度的組合，可以滿足從AR眼鏡、口袋式投影、家庭影院、無屏電視到數字影院的各種應用。



如圖所示。

“DLP技術是唯一的支持跨度如此之大的顯示市場的技術。”鄭海兵強調道。

今年，TI宣布推出兩款更具性價比的支持4K UHD分辨率的.47”平臺產品，分別為DLP470TE和DLP470TP，其中470TP亮度較低但散熱更好，適合便攜式應用，DLP470TE支持的亮度更高，支持性價比更高的無屏電視等投影，而DLP660TE則用于高端顯示。隨著顯示產品的差異化需求越來越多，TI也在不斷將DLP產品線細分。

真4K需要830萬像素，而DLP中有800多萬個微鏡，可以確保一一對應，從而實現真4K的需求。

傳感

對于傳感應用，主要是利用DLP技術進行光譜掃描，鄭海兵介紹到，目前DLP光譜分析主要集中在近紅外光，可支持900到2500nm光譜分析。這也是由于在近紅外光部分生物特性比較明顯，包括食品安全，成分檢測等領域。

除了光譜掃描，DLP還可用在3D掃描建模中，由于DLP可以靈活的生成各種結構光，同時也支持不同光源，可以方便檢測不同物質。

工業

DLP技術可以支持405納米的紫外線光，所以在工業應用中，尤其是數字曝光等領域具有優勢。“傳統來講，PCB都需要掩膜，電路圖的修改掩膜要隨之更新。而采用DLP數字曝光技術之后，不光可以實現無掩膜板，還可以實現高精度高速度的制造。”鄭海兵說道。

此外，在3D打印領域，DLP同樣可以充分發揮作用。采用DLP的SLA技術可以實現更高的精度和速度，尤其適合醫療、珠寶首飾等領域。

汽車

汽車市場是現如今最熱門的應用領域，DLP在AR HUD抬頭顯示和智能大燈兩方面進行著嘗試。

對于AR HUD來說，DLP擁有更寬的視角，更遠的虛像，更亮的顯示效果，支持佩戴太陽鏡觀看，耐溫性更好等特性。

談到寬視角，鄭海兵表示，目前商用HUD技術大概FOV可視角度為7-8°，無法顯示更多信息，真正具有AR特性時，FOV需要大于12°，而到20°時，HUD技術可以顯示車道信息等其他更多的ADAS要素。

如圖所示，隨著可視角度不斷提高，可承載的內容也就越多

2017年，林肯發布的Continental豪華車就采用了DLP技術進行HUD開發，同時2018年領航者將裝載更亮視角更寬的DLP HUD。

2017年，TI發布了最新一代支持AR HUD的DLP3030—Q1芯片組，鄭海兵表示，第二代相比第一代產品提升很多，包括采用CPGA封裝使芯片尺寸縮小了65%，支持更高的工作溫度，同時提供了更好的軟件開發環境和工具，可以幫助車廠、Tie1等客戶更好地進行開發。

另外運營溫度是非常關鍵的，當你在高達一萬五千尼特亮度環境下，包括戶外環境，你的駕駛室環境高溫情況下，能夠支持它的穩定工作，所以我們第二代提升到105度的車溫要求。

對于智能大燈來說，搭載DLP技術可以實現防眩光，投射自定義路標等個性化功能。

更強大的生態鏈

如圖所示，對于光機來說，設計非常復雜，這不是一個電子或芯片公司可以做到的。因此，TI在中國大力發展了生態合作伙伴。

“我們在過去的幾年一直致力于和上下游合作伙伴、方案廠商、終端客戶配合，搭建生態環境。迄今為止，我們有超過50多家生態合作伙伴，可以提供包括光學設計、系統方案設計、軟件設計、整機設計或者系統方案。通過這些伙伴，可以幫助新客戶能更快去評估DLP的技術并可以進行快速開發。”



TI創建的龐大的DLP產業鏈

此外，鄭海兵強調TI還充分利用互聯網資源，在TI官網上提供了大量設計文檔資料，此外還在E2E Community和deyisupport提供客戶和TI工程師的交流。

下面是TI的部分合作伙伴展示的基于DLP開發的各種產品



鄭海兵正在介紹海信100寸激光電視，激光電視相比傳統液晶電視，采用光學短焦設計，在安裝、擺放、分辨率等都有優勢，同時投射光幕采用特殊處理，可抗環境光，和觀看電視體驗相同。同時，鄭海兵也表示，通過直接和電視廠商合作，開發出的激光電視操作環境更像電視。

各種DLP開發套件，鄭海兵表示DLP是光機電一體化產品，很難有單一客戶能憑一己之力做出終端產品。因此TI提供了從光學設計、機器結構、散熱、產品設計等參考設計以及建設了龐大的合作系統合作伙伴，可以簡化客戶開發門檻。開發套件可以幫客戶盡快驗證概念或產品設計初步想法，尺寸從0.2”-0.6”，支持各種分辨率。目前最便宜的EVM僅為99美金，讓成本不再成為開發的門檻。

HUD EVM，最近比較熱，技術不新只不過技術突破要以人為導向，體驗更好，不只是宣傳的東西，全球第一個支持AR，模塊可以幫助客戶快速，EVM包含光學 引擎 控制板，



堅果 1895電影播放機式投影



小米激光電視，手中拿著的即為光機核心部件

鄭海兵表示，現在越來越多的客戶在投影形態上進行各種創新，由于光源進步，采用激光或LED光源可以實現更長壽命，所以也得到了廠商的信賴。



摩托羅拉投影附件，通過附件形式，可以解決手機待機功耗，尺寸，散熱等問題，提高了用戶體驗。



由iView（廣景視睿）公司開發的全球最亮的LED光源投影，可以達到1700流明。在光源和光路設計方面都有了提升。



廣景視睿其他光機組合



廣景視睿開發的投屏電腦



點睛創視各種光機組合



安華光電的光機圖大全



迅達光電產品，聯想yoga帶投影款的筆記本就是采用了該公司方案

水晶光電的工業級光學引擎產品



聞亭泰科PRO9000型光機，是目前業界最高端的光機



Visitech公司光機產品



凱世光研的驅動板和鏡頭



天睿視迅嵌入式機器視覺解決方案



順宇車載提供的HUD DLP PGU



晶華精密提供的HUD PGU



廣景視迅開發的DLP模組