“全能”芯片

2014年09月18日 14:46  《第一财经周刊》  收藏本文     

  从显示物质成分到投射静脉血管,DLP技术的应用领域远比商业投影多得多。

  文|CBN记者 华薇薇

  制图|彭奥

  对于雀巢前CEO包必达(Peter Brabeck)来说,发生在2005年的一次污染事件,是他执掌雀巢10年来,一个注定抹不掉的污点。

  当年6月,这家来自瑞士的食品及饮料生产商,在送检的婴儿牛奶中发现含有异丙基硫杂蒽酮物质。

  这是一种英文缩写为ITX的感光化学品,常用于牛奶包装盒的印刷。ITX生产商对此类产品的生产流程有严格规定,操作人员必须穿戴化学防护眼镜,以及相应的耐化学腐蚀手套和呼吸器。即便如此,这种材质仍然被限制应用于婴儿配方奶的包装上。

  虽然事故责任方被认定为雀巢的产品包装商利乐,但由于对污染源头的追查束手无策,对雀巢污染奶源的恐慌也从最初的意大利,波及到了西班牙、法国、葡萄牙等欧洲各国,涉及到3000万升牛奶回收,并最终导致雀巢全面召回旗下两个婴幼儿的品牌。

  如果这起事件发生在现在,雀巢的包装车间使用了近红外线光谱分析仪,那么它的损失会减小很多。

  传统的牛奶质量监控基于阶段性的随机样本分析,一般在农场奶源、牛奶冷链运输车、包装、货品上架这4个阶段抽取送检样本,以确定每一个阶段的食品安全在可控的监视中。

  而近红外线光谱分析可以检测波长在1350到2450纳米之间的物质—这覆盖了大部分的日常用品—通过不同波长的光在吸收或发射过程中的变化,识别物理材料的分子或原子结构。

  尽管雀巢污染奶源中的ITX的吸收波长在257到382纳米之间,近红外线光谱无法直接探测到,但它能监测到波长在1400到2300纳米之间的乳糖、脂肪、蛋白质等物质—它们是儿童高钙奶中的凝乳成分。所以,一旦检测到的数据和数据库的奶源波长数值不同,就可精确追查到是哪一批产品出了问题,从而避免大批量的产品被召回和销毁。

  将光谱分析用于工业生产中的质量检测,是德州仪器的DLP嵌入式芯片技术最新找到的一个使用场景。

  DLP技术提供一个可编程的DMD(数字微镜器件)波长滤过器,它通过嵌入式处理将微镜驱动电路集成到过滤器中。一枚对角线为0.45英寸的DLP芯片上通常安装了超过100万个微镜,每个微镜的面积大约只有1/5的一根人类发丝横截面的1/5。

  这些微镜的纵轴用于选择哪些波长的光指向单元件探测器,横轴则是控制光的衰退系数,倾斜成+12度用以反射光源,这是开(ON)的状态,它们会投影出有光的像素,如果倾斜成-12度,在关(OFF)的状态就会制造出无光的像素。

  在9月初的深圳光博会上,德州仪器的工作人员在现场拿出一块塑料直尺放在DMD照射灯前面,不到2秒钟,连接光谱仪的荧幕上显示出一段波浪形的曲线,在和数据库中塑料物质的数值进行重合对比后,就会知晓其成分是与塑料一致还是有偏差。

  “如果有一天超市卖的一款产品在广告用语上是标明‘100%芝麻油’的话,我们可以检查出它的成分是不是真实可信。”德州仪器嵌入式投影事业部负责人Mariquita Gordon对《第一财经周刊》说,她认为食品安全监测将是近红外光谱分析的绝佳应用领域。不过目前,这一技术还只能应用于工业领域。

  DLP芯片以前主要用于商业投影,但德州仪器发现,它们产品的应用领域其实颇为广阔。“我们之前的显示产品中用的都是可见光部分,现在,我们对DLP芯片做了一些工艺的调整,让它们在从紫外线到红外线的波段范围内都可以工作。”Gordon说。

  2010年,德州仪器的DLP技术在中国影院已拥有99%的市场份额。随着投影市场的日趋饱和,它开始寻找新的机会。比如,迎合移动互联网的热潮推出的DLP Pico芯片,长度大约只有9毫米,可以嵌入手机,投影手机中的照片、视频等内容。

  而受一位创客的启发,德州仪器开始将这项技术用于工业领域。公司有一天收到一名用户的投诉,他试图打开投影机取出里面的DLP芯片用以3D测量,但由于当时德州仪器并没有考虑这方面的功能,这名用户很不满。“我们常常接到售后电话,用户会取出芯片用于其他用途,但这些弄坏的产品并不在我们的责任中,最后我们说‘好吧,我们必须对客户提供新的支持。’”Gordon说。

  2011年,德州仪器成立了嵌入式产品事业部,这实际上不是一个产品部门,它包括了影像显示领域之外的其他所有新兴领域,德州仪器认为,这些新兴领域都有可能大规模商业化。

  利用波长控制进行医学智能照明是DLP转向工业应用后的最先尝试。现在,美国一些医院已经使用DLP Veinviewer(静脉显示仪)为小朋友或是细微血管患者进行注射。嵌入DLP芯片的绿色照射灯会将一块四方形的图案投影在手背上,那些细小的血管便会呈现出纹路。

  除了扫描血管,DLP技术还可以扫描牙齿。把如同一支笔形状的DLP 3D扫描仪放进嘴里,就可以对牙齿进行扫描,并绘制出一幅牙齿复制品图像。牙科扫描也是目前公司在3D扫描领域增长最快的业务。

  当然,还有那位创客尝试的3D测量。传统的3D打印通过激光逐点扫描,再叠加成材料层构建出三维物体的模型,这个过程需要计算机辅助设计软件转换为一系列横截面切片,再发送到3D打印机打印。而DLP技术会将物体成型步骤缩短为一步,DMD会对物体的横截面切片有选择地投射出有物体图形的光线,照射后,液态光感树脂开始硬化,从而形成成品的样子。

  德州仪器的开发思路其实就颇具创客精神。公司目前有17种不同型号的DLP芯片:一枚DLP芯片可以导入到不同的应用中,客户可以通过更换分装不同元器件来满足不同要求。这种产品组合模式,被公司称为“Catalog”,类似于一种自助购物指南。打开公司网站,能知道每个DLP芯片型号的各类参数和相对应的评估设备。德州仪器会为每个用户提供生产工具包。

  目前,德州仪器正对DLP技术的潜力进行一些颇具未来感的开发,比如增强虚拟现实、在汽车玻璃上投射的抬头显示屏,以及基于触摸、手势操控等其他互动式显示方式。

  它当然也希望DLP技术可以从工业领域进入到民用级产品中—除了食品安全检测,皮肤的水分检测也是一块需求颇大的市场。但Gordon表示,成本会是最大的阻碍因素。以目前工业级应用的光谱计算,仅成本就至少为2.5万元人民币

文章关键词: 商业管理经济

分享到:
收藏  |  保存  |  打印  |  关闭

已收藏!

您可通过新浪首页(www.sina.com.cn)顶部 “我的收藏”, 查看所有收藏过的文章。

知道了

0
猜你喜欢

看过本文的人还看过

收藏成功 查看我的收藏
  • 新闻苏格兰今天举行独立公投 最新消息
  • 体育欧冠-拜仁绝杀曼城 切尔西1-1 巴萨胜
  • 娱乐曝姚晨多次出轨 怒斥:满纸荒唐物是人非
  • 财经神秘富豪闫琦控制三亚鹿回头岛千亩土地
  • 科技苹果开放下载iOS 8 升级攻略
  • 博客闺蜜揭秘:普京对前妻非常抠门
  • 读书优劣悬殊:抗美援朝敌我装备差距有多大
  • 教育2人考上北大医学部弃读:感觉不是真北大
  • 钮文新:央行应当降准而不是SLF操作
  • 朱宁:利率市场化要容许银行破产
  • 齐俊杰:国美卖黄金 大妈们买账吗?
  • 水皮:SLF是金融机构申请的再贷款
  • 刘杉:央行不断放水 高层有苦衷
  • 高善文:市场预测的可能与不可能
  • 沙黾农:掌握节奏 分批低吸老股
  • 石上清泉:再谈牛市初期来临
  • 叶檀:允许房企发债哪里是为了救房企
  • 陶冬:市场波幅开始增加