以往光譜檢測設備不僅體積大,價格也相對昂貴,使得光譜檢測成為一種被局限在實驗室里的技術,但隨著數位光源處理(DLP)技術與數位微鏡元件(DMD)出現,現在光譜檢測設備已經可以微型化,成本也大為降低,可望創造出更多新應用。
為了替數位光源處理技術(DLP)業務創造更大成長空間,德州儀器(TI)近年在新應用領域持續展開布局,并將焦點放在工業應用與穿戴式裝置領域?!?/p>
圖1 德州儀器DLP產品臺灣業務經理賴升彥表示,除了投影機之外,DLP在工業領域也能發展出許多有趣的應用。
投影機應用仍為主力 新產品持續發展
德州儀器DLP產品臺灣業務經理賴升彥(圖1)表示,目前投影機業務仍是TI DLP業務最主要的營收來源,雖然預期未來幾年投影機業務的成長動能將趨于和緩,但DLP在投影機領域還是會有許多創新產品出現,例如短焦與超短焦投影機未來將更加流行,讓投影機在使用上能更加靈活。另外,無屏電視(圖2)也是一項值得期待的新應用產品。
所謂無屏電視,本質上是一臺可攜式投影機,但整合了多種介面連接能力并內建喇叭,讓使用者可以走到哪、看到哪。這類產品鎖定的主要客群是年輕人,特別是在外租屋居住,可能會經常搬家的族群。目前該設備最大可投影出180寸畫面。
不可見光應用崛起 3D列印/物質檢測挑大梁
為了延續DLP技術的成長動能,TI正全力布局新的應用市場。隨著投影機等可見光應用趨于成熟,TI鎖定3D列印、3D掃描與物質檢測等不可見光應用需求,推出快速且精準的光源操控解決方案,克服傳統光學系統效率偏低與解析度不高等問題,藉此拓展新市場版圖,并延續DLP業務的成長動能?!?/p>
圖2 以微型投影機技術為基礎的無屏電視設備。
賴升彥表示,雖然投影機等可見光的主力應用市場逐漸成熟,但DLP技術在不可見光應用領域還有許多發揮空間,如紫外線(UV)、近紅外線(Near Infrared)、紅外線(Infrared)等,便可為不同產業領域帶來創新。
在紫外線部分,最主要的應用除了印刷電路板與平面顯示器的曝光制程外,還有近來相當熱門的3D列印。針對3D列印,TI備有DLP9000X晶片組,該晶片組由數位微鏡元件(DMD)和DLPC910控制晶片組成,其串流速度每秒超過60Gbit/s,總曝光時間可加快5倍以上,并能針對即時、連續、高位元深度(Bit-depth)圖形提供較佳的畫素載入速度,生成高解析度細部影像。
賴升彥補充指出,在紫外線應用上,DLP最大的優勢除了性能外,還有元件品質的穩定性。大多數材料若長期暴露在紫外線下,常會出現材料品質劣化等問題,但DLP元件沒有這個問題。
至于紅外線部分,TI則以DLP技術發展出光譜檢測儀,可應用于食品、藥品、石油等產業。該公司的DLP NIRscan Nano評估模組(EVM)包含完整參考設計,可協助開發人員設計新一代低成本光譜儀,為光譜儀打開新的應用市場。該模組結合DLP2010NIR數位微型反射鏡元件(DMD),使用的紅外線波長為700奈米2,500奈米,可檢驗出多種物質成分。
賴升彥進一步解釋,當光源打到物體上時,只會出現反射或吸收兩種情況,而不同物質對不同波長的光,其反射和吸收的特性也不盡相同。DLP NIRscan Nano評估模組便利用這項特性,將不同波長的紅外線照射到待測物體上,觀察其對光源的特殊反應,檢測其物質成分。
據了解,目前臺灣有一家資源回收業者,便利用DLP光譜分析技術來分析待處理的空塑膠瓶。由于塑膠瓶還可細分為PE、PP、PVC、PET等不同材質,人工處理容易誤判。但透過光譜儀分析,材質便可一目了然。
AR/VR話題熱 德儀看好AR市場前景
至于在頭戴式顯示方面,由于擴增實境(AR)與虛擬實境(VR)竄起,這類早在好幾年前就已經問世的產品,重新獲得市場關注。針對頭戴式顯示裝置,目前TI也已經與十多家客戶攜手展開產品研發。
賴升彥指出,頭戴式顯示技術大致上可分為穿透型與全封閉型,分別適用于AR與VR。就DLP技術的視野角度、對比度等特性來說,穿透型的應用比較有發揮的空間。但這不表示DLP在全封閉型產品上的競爭力會不如其他競爭技術,而是要看客戶想設計出什么樣的頭戴式顯示產品。如果客戶想要開發具備輕薄短小特性的全封閉型產品(圖3),采用DLP會比其他技術更加適合,因為DLP不像以顯示面板為基礎的頭戴式裝置,還要搭配透鏡才能使用。
圖3 利用DLP技術實現的頭戴式顯示裝置,具備輕薄優勢。
不過,就市場而言,賴升彥認為,穿透型需要比全封閉型更長的時間醞釀,因為現階段AR的主力應用不會在消費市場,而是各種垂直產業領域。相關產品的設計、驗證與導入需要更長時間。