電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李誠)DLP技術是一項我們在日常生活中經(jīng)常用到，但又很陌生的技術。DLP是數(shù)字光處理的縮寫，其工作原理是將影像信號通過數(shù)字處理，在通過光的方式投射出來。這一技術具有極高的圖像保真度，能夠投射出清晰、明亮、色彩逼真的畫面，多用于投影儀系統(tǒng)。

DLP技術的核心是MEMS DMD，DMD的全稱是空間光調制器，DMD的內(nèi)部由許多小型的鋁制反光鏡片構成，每一個鏡片相當于是一個像素點，鏡片的數(shù)量直接決定著分辨率的大小。而投影儀所使用到的DLP技術，只是DLP技術的冰山一角。其實，DMD是一個可以對下至363nm的UV紫外光，上至2500nm的紅外光進行光的調制。如此大的覆蓋范圍，以及反光鏡片極高的翻轉速率和可控性，使得DMD能夠通過使用不同的光源實現(xiàn)3D打印、3D機器視覺以及PCB光刻等非顯示領域的應用。

DLP 3D打印

3D打印是目前市場上較為熱門的一個領域，隨著科技的進步，3D打印技術已不再是那么高高在上，開始走進了大眾的生活。除了在顯示領域，DLP技術在3D打印方面也有著很高的市場地位。

在3D打印中使用到DLP技術的主要有SLA和SLS兩種，其實SLA和SLS是兩個實現(xiàn)原理大同小異的3D打印技術，都是通過高強度的光對光敏樹脂或金屬粉末進行照射，實現(xiàn)打印材料的固化。其中，SLA使用的是UV紫外光對樹脂表明進行固化，SLS使用的是近紅外光對金屬粉末進行熔斷與固化。

基于DLP的SLA和SLS和傳統(tǒng)的3D打印技術相比，存在什么優(yōu)勢呢?基于DLP的SLA和SLS的3D打印技術使用的是面陣曝光的方式對打印材料進行固化，傳統(tǒng)的3D打印技術在通常情況下，多以激光光源或掃描的方式，對打印材料進行點陣式曝光固化，整體的打印效率相對較低，而采用DLP技術的3D打印以面陣的方式層層疊加，打印效率自然就會有所提高。同時由于DMD對光波支持的波段較寬，因此在面對不同的打印材料時，可根據(jù)實際需求更換打印光源，使3D打印技術顯得更加靈活。

DLP 3D機器視覺

3D機器視覺是將人眼所看到的事物，通過一些技術手段或設備讓機器可以看到，當機器擁有3D視覺時才能夠針對不同的應用場景進行掃描、檢測、定位等操作。實現(xiàn)機器3D視覺的方式有很多，例如使用雙目攝像頭、激光、結構光等技術手段，而DLP 3D機器視覺就是通過結構光的方式實現(xiàn)的。

DLP 3D機器視覺的實現(xiàn)原理如上圖所示，當DMD向被測物體投射出一束光時，被測物體會因外形特征產(chǎn)生一些與其相對應的線條，再由高速的工業(yè)攝像頭對被測物體進行捕捉，并將捕捉到的數(shù)據(jù)傳輸至電腦，就可以通過軟件的處理，計算出z軸坐標。

實現(xiàn)機器視覺結構光生成器的方式有很多，那為什么要使用到DLP技術呢?主要得益于DMD是一顆具有高穩(wěn)定性的MEMS，同時基于DLP技術的結構光生成器可以通過DMD鏡面的高速翻轉，得到高幀率、高速的輸出。最重要的一點是，基于DLP技術的結構光生成器可以通過選擇不同的波段在不同的應用場景中使用。例如在生物測量的應用 場景中使用紅外光波段，在金屬、液體、玻璃測量的應用中，使用紫外光進行測量。

DLP 無掩膜光刻

近年來，將DLP技術應用于PCB印刷電路板的光刻領域受到人們的高度關注.雖然傳統(tǒng)PCB光刻已經(jīng)發(fā)展得很成熟，但是無論從效益、成本、精度、還是環(huán)保等方面來講，都已經(jīng)無法跟上時代的步伐，而基于DLP的數(shù)字光刻技術恰好在傳統(tǒng)光刻的基礎上，實現(xiàn)了數(shù)字化，使PCB光刻重新跟上了時代的節(jié)奏.

DLP PCB光刻主要是利用了DLP高速、高分辨率和UV光的支持，其工作原理是UV光束經(jīng)過擴束、準直、均光后，經(jīng)反射鏡面反射，以一定的角度平行射入DMD上，再對DMD的反光鏡面進行調制產(chǎn)生掩膜圖案，掩膜圖案最終會通過DMD投射到所要光刻基板的光刻膠上完成曝光操作。與傳統(tǒng)的投影成像光刻相比，DLP光刻的不同之處在于，DLP光刻采用的是數(shù)字成像技術，可通過數(shù)字輸入調整所需的光刻圖案，無需傳統(tǒng)光刻所需的掩膜，極大地降低了生產(chǎn)的成本。

值得一提的是，DMD芯片上數(shù)十萬的微型反光鏡片，每一塊鏡片都能反射出等效的獨立光源，這也就意味著在光刻的過程中能夠實現(xiàn)面陣式的曝光，極大地提高了生產(chǎn)效率，尤其是在結構相對繁瑣的圖形中，DLP光刻技術更顯優(yōu)勢。

結語

DLP技術是一項數(shù)字光的處理技術，在實際應用中，可根據(jù)不同的應用場景，實現(xiàn)實時的動態(tài)調整，具有極大的延展性。目前DLP技術已經(jīng)不在局限于顯示領域的應用，正逐漸向工業(yè)、汽車電子、醫(yī)療等領域延伸，在未來擁有無限的可能。

原文標題：用投影儀的原理，實現(xiàn)無掩膜光刻、3D打印、3D機器視覺

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審核編輯：湯梓紅