探索 TI DLP® 技术 | 第九站：面向先进制造应用的数字光学引擎及解决方案
第九站
近日，在 TI 主办的 DLP 创新论坛上，北京闻亭泰科技术发展有限公司以 DLP 战略合作伙伴在 DLP 技术的工业应用部分，由副总经理郑小龙为大家分享了面向先进制造应用的数字光学引擎及解决方案。
郑小龙表示，无论是德国、美国还是中国都在进行着工业创新，发展新类型的先进制造产业，这其中存在着洗牌过程。他指出，智能制造成为制造业转型升级的关键路径，其中就包含增材制造、差异化制造以及高精度制造等多种方式，TI 的 DLP 技术在这些领域都可大放异彩。
谈及增材制造也就是 3D 打印应用，目前流派很多，包括光固化成型、熔融挤压成型、三维喷涂粘接成型以及激光粉末烧结等等，其中以 DLP 技术为代表的光固化成型因为精度高、速度快而颇具潜力。
郑小龙介绍道，从最早的 DSP 技术到后来的 DLP 技术，闻亭泰科一直以来和TI始终保持着紧密的合作关系，目前闻亭泰科是 TI 授权的 DLP 产品全球合作伙伴和独立设计公司，致力并专注于 DLP 技术研究及应用开发，研究领域涵盖电子学应用、光学和光源应用、热管理学、硬件设计、软件设计、结构设计等。公司基于 TI 的 DLP 技术，采用光机电一体化紧耦合系统集成方式开发出的 Wintech 系列光电一体化产品应用模块，从 DMD 控制板再到现在的数字光学引擎，已广泛应用于 3D 打印、3D 测量、3D 成像、数字曝光、光谱分析等行业。闻亭泰科还为国内外众多客户完成定制的 DLP 数字光学引擎、专业镜头及电子控制模块项目。
郑小龙表示，闻亭泰科制定了针对先进制造应用的战略，包括目标市场全球化、光机电一体化、设计制造一体化、技术支持方案化，主要专注在工业投影领域，重点应用包括增材制造、3D 精密检测以及精密数字光刻三大领域，其中光刻领域除精密 PCB 之外，在触摸屏、OLED、LCD 都可以有广阔应用。
郑小龙介绍道，闻亭泰科的数字光学引擎在技术上拥有诸多优势，比如光均匀度可以达到 95%，镜头畸变度只有 0.1%，这样可以保持光刻的稳定性一致性，支持 1080P 高清及至 2K、4K 等更高分辨率，最高支持 3W 以上的光功率，使用寿命高达 50000 小时以上。
目前闻亭泰科最高端的数字光学引擎是 PRO9000 系列，基于最新 DMD器件 DLP9000x 制造，具有极小的畸变度、很高的分辨率、更高的光功率等性能，都达到了业界最先进的水平。
PRO9000 产品的主要面对的是数字光刻和无掩膜数字印刷应用，部分高端光固化 3D 打印机也有很大的期待，其规格及性能如下：
| 电子特性：
采用 0.9 吋 DMD 芯片 DLP9000x，微镜间距为 10.8um，微镜数量超过 400 万；
WQXGA 分辨率 2560*1600，DMD 最快刷新速率 16666fps@1bit，250fps@8bit；
采用 USB3.0 接口（5Gbps）支持 Aurora 协议的 Rocket IO 光接口；
支持带隔离保护的 trigger input 和 trigger output 帧同步信号。
| 光学特性：
采用 UV405nm LED 光源，输出光功率大于 3W；
工作距离：190mm，投射比：1.56，投影面积 50 x 31.25 mm²；
投影精度：20um。光均匀性大于 95%；
镜头倍率 2.58~2.7 倍可调，调焦范围约 20mm，畸变度：<0.01%；
光路结构：双远心，远心度：<0.1 度。
| DLP9000x 控制板
采用 Xilinx 公司 Virtex-6 系列 XC6VLX240T 芯片，用户可编程以实现光纤接口、双 DDR3 接口、USB3.0 接口、GPIO 接口以及对 DDC4100 芯片的控制与操作；
采用 TI 的 DDC4100 芯片，为 DMD 提供 32bit/64bit 400MHz DDR LVDS 高速数据接口，实现对 DMD 初始化及复位的控制，并对 DAD2000 实现上电与复位控制；
2*DDR3 双通道高速缓存功能，可实现乒乓操作；
采用 FTDI 最新推出的 FT601Q的USB3.0(5Gbps) 接口，支持 2 种 FIFO 传输协议，最大传输可达 400MB/s；
保留 GTX x 4（Aurora）接口，加上光纤模块和光纤后，可实现数据传输速率高达 10Gbps 且可开发适应远距离传输。
郑小龙介绍道，为了实现光机电一体化，闻亭泰科做了很多努力，在合肥投入设立兼有研发和制造的工厂。光学冷加工厂具有涵盖粗磨、精磨、抛光、清洗、磨边、涂墨、镀膜等一整套生产线，以确保出产高品质的光学镜片。高标准超净无尘车间为光学镜头和数字光学引擎组装而开设，也完成精密测试工作。CNC 机械加工厂配备先进的数控机床和铣床等设备，为光电产品提供金属结构件产品。“为了实现更好的性能指标，很多高性能的光学元件、机械部件都是由我们自己的工厂制造出来的。”郑小龙表示。
从 2008 年开始，闻亭泰科进入 DLP 领域，进行 DMD 控制板的研究与开发，进而涉足数字光学引擎的开发。继 2013 年为TI代工的 DLP 评估套件 Lightcrafter4500 成功推出，闻亭泰科已经自主开发出基于 TI 的不同类型 DMD 芯片的多种数字光学引擎，包括 PRO4500、PRO6500 和 PRO9000 等。还开发出了专业的工业镜头和单反相机镜头，并形成系列产品。
“‘数字光学，智造梦想’是闻亭泰科的口号和愿景，我们希望联合 TI，用最好的产品方案及最好的技术支持服务，为客户实现制造强国的梦想。未来我们会从全球角度出发，通过设计制造一体化、光机电一体化等努力，不断加强公司实力。只有成就客户的梦想才是我们的最大梦想”郑小龙总结道。
关于闻亭泰科
闻亭泰科的前身是闻亭数字，是成立于 1995 年的高科技股份制企业，是美国德州仪器（TI）公司 DSP 第三方合作伙伴，始终致力于嵌入式应用系统的技术开发、产品推广和技术服务。 闻亭公司与 TI 保持着高度的战略合作伙伴关系，为广大开发人员提供功能强大、使用方便的 DSP 开发平台，给系统集成商提供信号处理组件、高速接口组件、应用系统模块，以及相应的开发支持环境与培训方面为行业做出杰出的贡献，充当应用系统处理产业细分行业的产业化催化剂。闻亭公司成功开发出全系列 DSP 实时仿真开发系统、数字多媒体通信平台、多种 DSP 应用软件，以及众多成功的 DSP 解决方案，并为多媒体通讯、视频监控、自动控制等行业客户提供各种应用模块的 OEM、ODM 服务。
2008 被 TI 公司授权为 DLP 产品的 IDH，开始专注于 DLP 技术研究、开发和制造。闻亭公司拥有丰富的设计经验，技术领先，已为国内外多个客户完成定制 DLP 项目，赢得客户一致好评。闻亭公司在中国、美国均设有营销团队及研发团队，客户遍布世界各地，行业横跨三维测量、3D 打印、PCB 曝光等，是值得信赖的合作伙伴。
目前，闻亭泰科主要从事工业应用 DLP 数字光学引擎开发、制造及行业推广，也开展了专业工业镜头定制和自主品牌单反相机镜头等业务。闻亭泰科所开发的数字光学引擎产品已经与国内外知名厂商进行了深度合作，包络 Autodest、EnvisionTec、Prodways、Zydex、WTP、Uniontech、3D System 等顶级国际及国内厂商的光固化 3D 打印机均采用本公司的 DLP 产品生产出高性能的 3D 打印机。越来越多的机器视觉 3D 测量和数字光刻厂商都在与闻亭泰科合作，不断推出支持先进制造的创新产品和设备。