DLP及其應(yīng)用——數(shù)字曝光

1、 1北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP及其應(yīng)用數(shù)字曝光W4100（0.7 or 0.95DMD）DLC9500P24（0.7 or 0.95DMD）PRO4500LightCrafter4500 2北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司目錄 DLP原理 DLP應(yīng)用 DLP產(chǎn)品 FAQ 3北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理每一個(gè) DLP 芯片組的核心都有一個(gè)高反射鋁微鏡陣列，即數(shù)字微鏡器件 (DMD)。DMD 是一種電子輸入、光學(xué)輸出的微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS)，開(kāi)發(fā)人員可借助該系統(tǒng)執(zhí)行高速、高效及可靠的空間光調(diào)制。

2、采用 TI 成熟的半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)，每一個(gè) DMD 都含有最多 200 萬(wàn)個(gè)獨(dú)立控制的微鏡（構(gòu)建于相應(yīng)的 CMOS 存儲(chǔ)單元上）。在運(yùn)行期間，DMD 控制器為每個(gè)基本存儲(chǔ)單元加載一個(gè)“1”或一個(gè)“0”。接下來(lái)會(huì)施加鏡像復(fù)位脈沖，這會(huì)引起每個(gè)微鏡靜電偏離大約一個(gè)鉸鏈，從而達(dá)到相應(yīng)的 +/-12 狀態(tài)。由于會(huì)受到兩個(gè)彈簧頂針的阻力而物理停止，這兩個(gè)有效狀態(tài)的偏離角度是可重復(fù)的。在投影系統(tǒng)中，+12 狀態(tài)對(duì)應(yīng)“開(kāi)”像素，-12 狀態(tài)對(duì)應(yīng)“關(guān)”像素。通過(guò)對(duì)每個(gè)鏡片的開(kāi)/關(guān)占空比進(jìn)行編程來(lái)創(chuàng)建灰度圖形，并且可以多路復(fù)用多個(gè)光源以創(chuàng)建 RGB 全彩圖像 4北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限

3、公司DLP工作原理 5北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 6北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 7北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 8北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 9北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 10北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 11北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 12北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公

4、司DLP工作原理 13北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP工作原理 14北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP芯片組 除了 DMD 本身，所有的 DLP 芯片組也含有 DMD 控制器，能夠?yàn)榭煽俊⒏咚俚乜刂莆㈢R提供便利的接口。 每一個(gè) DMD 控制器需要一個(gè)相應(yīng)的配置 PROM，該 PROM 可能作為已編程 IC 出售，也可能是 TI 提供的可下載固件，具體取決于特定的 DLP 芯片組。 高性能 DLP 芯片組也含有一個(gè)或多個(gè) DMD 微鏡驅(qū)動(dòng)器，可提供模擬時(shí)鐘及復(fù)位信號(hào)，從而達(dá)到可能實(shí)現(xiàn)的最高圖形速率。 15北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞

5、亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP芯片組框圖 16北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP技術(shù)的功能和優(yōu)勢(shì) 高速的空間光調(diào)制器，顯示速率高達(dá)32 kHz。 光效率高，微鏡反射率達(dá)88%以上 窗口透射率大于97%。 支持波長(zhǎng)范圍在 365nm 至 2500nm 之間。 微鏡的光學(xué)效率不受溫度影響 17北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司DLP典型應(yīng)用 數(shù)字曝光（PCB、FPD、CTP） 3D打?。焖俪尚停?3D檢測(cè)（AOI、三維掃描） 光譜分析 紅外仿真 壓縮傳感（單像素成像） 18北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司數(shù)字曝光 19北京聞

6、亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司北京聞亭泰科技術(shù)發(fā)展有限公司系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需求和指標(biāo)客戶需求 高速率 波段范圍（紫外光-可見(jiàn)光） 光源適應(yīng)性 像素級(jí)控制 高分辨率DLP特點(diǎn) 速率高達(dá)32KHz 波段范圍365nm-700nm 支持光源種類廣，熒光燈、激光、LED等 單像素控制 最高分辨率支持1080PSWOT分析優(yōu)勢(shì) 高速 穩(wěn)定性 支持365nm以上波段 高分辨率&高亮度 低成本機(jī)會(huì) 代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝 市場(chǎng)需求增加劣勢(shì) 不支持低于365nm波段 400nm以下波段耗損挑戰(zhàn) 更高速率需求 其它技術(shù)進(jìn)入DLP應(yīng)用概括DLP產(chǎn)品線 W4100/D4100 FARO V6 NSP4.0 LightCommande

7、r LightCrafter LightCrafter4500 PRO4500 SDKW4100 基于TI原裝Discovery4100套件設(shè)計(jì) 支持0.7，0.95兩款DMD 支持從近紫外到近紅外光源 USB，EXP，GPIO，JTAG接口 支持最大2GB DDR2內(nèi)存 升級(jí)DMD數(shù)據(jù)線，裝配更加可靠，簡(jiǎn)便 支持聞亭SDK軟件包，實(shí)現(xiàn)高速圖像顯示 支持聞亭NSP4.0擴(kuò)展控制板，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示W(wǎng)4100特性特性W4100平臺(tái)兩款產(chǎn)品對(duì)比DMD0.7 XGA0.95 1080P分辨率102476819201080微鏡尺寸13.68um10.8umDMD版本VIS, UVVIS, UV幀/秒（最大

8、）3255223148微鏡翻轉(zhuǎn)角度1212W4100市場(chǎng)分析優(yōu)勢(shì) 高顯示速率 可編程 大存儲(chǔ)量 光路設(shè)計(jì)靈活 支持高亮度光源 支持波段范圍廣 應(yīng)用 數(shù)字曝光 光譜分析 紅外仿真 壓縮傳感 其它LightCrafter4500基于DLP4500芯片組 DMD分辨率：9121140 像素尺寸：7.6umLED光源(RGB) 亮度為150流明結(jié)構(gòu)光投影模式 1bit圖像幀率：4255Hz 8bit圖像幀率：120Hz數(shù)據(jù)流投影模式 1bit圖像幀率：2880Hz 8bit圖像幀率：120Hz 最短曝光時(shí)間 235us （1bit） 8.33ms（8bit） 視頻投影 24-,27-,30bit RG

9、B120Hz 相機(jī)同步接口 輸入接口：miniHDMI, USB, I2C,24bit RGB FPD-link 存儲(chǔ)器：32MB Parallel FLASH 尺寸：122mm102mm48mmLightCrfter4500市場(chǎng)分析優(yōu)勢(shì) 體積小 集成光機(jī) 高分辨率 開(kāi)發(fā)周期短 資源開(kāi)放 同步接口 應(yīng)用 3D檢測(cè) 3D打印 壓縮傳感 紅外仿真PRO4500 聞亭PRO4500開(kāi)發(fā)套件基于聞亭LightCrafter4500開(kāi)發(fā)套件設(shè)計(jì)。 采用TI的0.45寸DMD芯片高達(dá)9121140的物理分辨率，可支持150流明和500流明的封裝，可定制鏡頭。 PRO4500是專門針對(duì)三維掃描、測(cè)量、檢測(cè)、

10、3D打印等應(yīng)用設(shè)計(jì)。PRO4500產(chǎn)品對(duì)比產(chǎn)品對(duì)比PRO4500LightCrafter4500尺寸140mm（+70mm）80mm54mm76mm100mm50mm鏡頭可定制不可定制亮度150流明/500流明150流明光源LED可換（RGB/UV/NIR）LED（RGB）不可換仰角0%100%透鏡材質(zhì)玻璃塑料外殼材質(zhì)金屬金屬+塑料可定制鏡頭鏡頭指標(biāo)#1#2#3光源LEDLEDLED（RGB）光源波長(zhǎng)405nm405nm623nm/525nm/460nm仰角0%0%0%投射比1.41.41.56工作距離89.6mm179.2mm600mm調(diào)焦范圍約10mm約50mm約500mm對(duì)比度1000：

11、11000：11000：1幅面64mm40mm（WD：89.6mm）128mm80mm（WD：179.2mm）384mm240mm（WD：600mm）畸變0.7%0.8%0.5%應(yīng)用領(lǐng)域3D打印3D打印3D測(cè)量PRO4500市場(chǎng)分析優(yōu)勢(shì) 0仰角設(shè)計(jì) 可定制鏡頭 支持高亮度光源 支持從近紫外到近紅外光源 光機(jī)采用全金屬和全玻璃的工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì) 支持聞亭PandaBoard系統(tǒng)板 應(yīng)用 3D檢測(cè) 3D打印 壓縮傳感 紅外仿真SDK 聞亭SDK基于W4100平臺(tái)使用，為開(kāi)發(fā)者提供了一種通過(guò)軟件直接控制DMD芯片的解決方案。SDK通過(guò)API，F(xiàn)PGA固件和驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)DMD的控制，允許用戶自定義顯示幀率、

12、灰度等級(jí)、顯示模式、同步延時(shí)等功能。 提供GUI用戶控制界面 提供FPGA控制邏輯及API函數(shù) 支持同步信號(hào)控制 支持LED控制NSP4.0 采用母板加子板的靈活結(jié)構(gòu) 能夠快速搭建系統(tǒng)原型 主芯片采用XC5VLX50T FPGA 具有高速視頻采集傳輸接口 支持高速采集功能 具有高速音視頻處理功能 具有高速的PC通信接口 支持EXP接口規(guī)范的各種功能板卡FARO FARO板是聞亭為客戶訂制的一款針對(duì)3D測(cè)量的產(chǎn)品。 基于W4100開(kāi)發(fā)套件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。 增加陀螺儀，I2C接口。 支持聞亭SDK。V6 V6是聞亭研發(fā)的下一代DLP應(yīng)用平臺(tái)控制套件。高速實(shí)時(shí)接口以及大容量?jī)?nèi)存實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸與控制，同時(shí)V6板支持聞亭研發(fā)的SDK軟件工具開(kāi)發(fā)包，使客戶節(jié)省大量的研發(fā)時(shí)間實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品化。 Virt