DLP Symposium 2015: nuovi prodotti e applicazioni innovative

Si è conclusa a Magonza (Mainz), antica città della Germania situata alla confluenza dei fiumi Meno e Reno, capoluogo del Land della Renania-Palatinato e sede di una storica Università fondata nel 1477, la decima edizione dell’International Symposium on Emerging and Industrial TI DLP Technology Applications organizzata da Texas Instruments con lo scopo di promuovere il dialogo tra ingegneri, ricercatori, utenti, produttori e distributori nel campo delle soluzioni ottiche innovative rese possibili dalla tecnologia DLP di TI, e che possono servire nuovi mercati, come quello industriale, medicale, delle telecomunicazioni e della sicurezza.
L’evento si è articolato in due giornate con una serie di sessioni applicative durante le quali sono state illustrati i nuovi campi di utilizzo della tecnologia DLP con i progressi e le tendenze di mercato; nelle sessioni tecniche, invece, sono state approfonditi gli aspetti di sviluppo del prodotto, dalla selezione della fonte di luce, alla configurazione dell’elettronica, fino alle problematiche di system integration.
Durante la keynote di presentazione dell’evento, Mariquita Gordon, general manager of Texas Instruments DLP Embedded group, ha sottolineato lo sforzo di TI per migliorare le prestazioni dei dispositivi DLP identificando quattro aree di sviluppo: Velocità, Risoluzione, Efficienza e Spettro.
Da questo punto di vista, l’evento è stata l’occasione per la presentazione di un nuovo chipset DLP con ben 4 milioni di microspecchi e una velocità di trasferimento dati di 60 Gbps: il modello DLP9000X.

Il chipset, costituito dal dispositivo a microspecchi digitali DLP9000X (DMD) e dal nuovo controller DLPC910, offre agli sviluppatori velocità fino a cinque volte superiori rispetto all’attuale chipset DLP9000 e risulta particolarmente indicato per applicazioni di stampa 3D, litografia a incisione diretta, marcatura laser, riparazione di LCD/OLED, sistemi computer-to-plate (incisione di lastre da stampa direttamente da PC), sistemi di visione in 3D e spettroscopia a immagini.
Queste le caratteristiche principali:

• Massima velocità del flusso di pixel nella gamma di prodotti DLP di TI con oltre 60 gigabit al secondo (Gbps), cinque volte più veloce rispetto alle attuali soluzioni.
• Ciascuno dei 4 milioni di microspecchi presenta dimensioni del 50% inferiori a quelli del modello DLP9500 con dimensioni del singolo elemento inferiori a 1 µm.
• L’eccezionale velocità di caricamento dei pixel consente di generare in tempo reale pattern continui con un’elevata profondità di bit, per immagini più dettagliate ad alta risoluzione.
• Il caricamento casuale delle file di microspecchi può essere utilizzato per una modulazione flessibile della luce.

• Il sistema è ottimizzato per lunghezze d’onda da 400 a 700 nanometri (nm) compatibili con le resine e i materiali fotosensibili più diffusi.
• Il chipset supporta un’ampia gamma di sorgenti luminose, quali laser, LED e lampade.

Il chipset DLP9000X ha un’architettura simile al kit DLP Discovery D4100 per consentire agli sviluppatori di ottimizzare l’investimento nelle piattaforme DLP9500 e DLP7000. Il chipset comprende il DMD DLP9000X, il controller DLPC910 e la PROM DLPR910. DLP9000X è disponibile con package FLS ermetico a 355 pin, DLPC910 con package BGA (Ball Grid Array) a 676 pin e DLPR910 PROM con package BGA a 48 pin.
Per questo dispositivo è anche disponibile il progetto di riferimento TIDA-00570, che comprende gli schemi e un  layout per aiutare i clienti a sviluppare un proprio sistema.
Texas Instruments ha anche realizzato un video di presentazione di questo nuovo componente:
[youtube R9xPkjn6OD4 nolink]
A margine dell’evento, abbiamo avuto l’occasione di incontrare  Mariquita Gordon che ha risposto ad alcune nostre domande.
 
D: Durante la keynote di questa mattina lei ha sottolineato l’importanza dei sistemi di sviluppo che TI mette a disposizione, dal 2012, dei progettisti per realizzare applicazioni con i dispositivi DLP. Ritiene che questi strumenti di sviluppo possano rendere accessibile la tecnologia DLP anche al mondo dei makers che potrebbero così dare vita, con la loro inventiva, a nuove ed innovative applicazioni?
R: “Sicuramente questa tecnologia non è delle più semplici in quanto richiede competenze  sia in ambito elettronico/informatico che nel campo della fisica e dell’ottica. Con i Development Tools abbiamo cercato di aiutare quanti intendono realizzare applicazioni con i nostri prodotti. Si tratta di sistemi “chiavi in mano” che di solito comprendono il dispositivo DLP con la board di controllo, l’ottica e la sorgente luminosa. In questo modo consentiamo al cliente di concentrarsi sulla sua applicazione, senza dover pensare, ad esempio, alle caratteristiche dell’ottica e al fornitore da contattare. Non so se qualche maker ha utilizzato uno dei nostri prodotti mentre so per certo che studenti universitari hanno realizzato applicazioni complete con DLP in soli sei mesi facendo ricorso proprio ai nostri sistemi di sviluppo.”
D: Una delle applicazioni più affascinanti di questa tecnologia, ed alla quale noi italiani siamo particolarmente interessati,  riguarda l’analisi, tramite spettroscopia, delle sostanze presenti nei cibi. Ci può dire qualcosa in più su queste applicazioni?
R: “Utilizzando la tecnologia DLP è possibile realizzare facilmente un sistema per l’analisi spettroscopica di qualsiasi sostanza, non solo dei cibi. Tutte le sostanze assorbono in maniera differente le emissioni di diverse lunghezze d’onda della luce. A tale scopo l’oggetto da analizzare viene investito da un arcobaleno di “colori” (anche se i colori non sono visibili dall’occhio umano) che vengono assorbiti, riflessi o lasciati passare, in funzione delle caratteristiche del materiale. Misurando il livello di ciascuna onda è possibile realizzare una sorta di impronta digitale del materiale (o del cibo). La spettroscopia può essere eseguita utilizzando luce visibile, infrarosso (IR) o ultravioletto (UV), anche se i risultati più interessanti si ottengono nel vicino infrarosso (NIR) e nelle onde più corte della gamma dell’infrarosso (SWIR).
Il nostro sistema di spettrometria viene attualmente utilizzato in campo farmaceutico, nell’industria alimentare e in agricoltura, nella ricerca medica, nell’industria petrolchimica e in tanti altri settori.
La spettrometria  consente di identificare sostanze sconosciute, determinare la presenza di un composto al quale siamo interessati, controllare i livelli di concentrazione di alcune sostanze, eccetera. Per quanto riguarda i cibi, è possibile conoscere, ad esempio, il contenuto di grassi, carboidrati, proteine, zuccheri, ecc. ma anche sapere se vi è presenza di glutine. In prospettiva sarà possibile realizzare un’impronta ancora più precisa del campione che ci potrà, tramite un data-base, indicare il luogo di coltivazione di quel prodotto.
Anche per le applicazioni di spettrometria abbiamo reso disponibili dei compatti e completi sistemi di sviluppo, il DLP NIRscan e il DLP NIRscan Nano, che facilitano il compito a quanti vogliono sviluppare applicazioni in questo campo.
Una delle società che per prima ha applicato la tecnologia DLP  al settore food è la Tellspec (http://tellspec.com) la cui missione è quella di fornire direttamente al consumatore gli strumenti per capire cosa c’è realmente nel cibo che mangiamo, a prescindere da cosa c’è indicato in etichetta. Il sistema Tellspec è composto da un piccolo spettrometro portatile che invia – tramite Bluetooth – i valori misurati ad uno smartphone nel quale gira una APP che consente di verificare i dati con quelli presenti in un archivio on-line e di ottenere una risposta immediata, visualizzata graficamente sullo stesso smartphone. Questa applicazione ha anche degli importanti risvolti in campo medico; ad esempio, le persone che soffrono di diabete trovano in Tellspec uno strumento indispensabile che li aiuta a gestire la loro malattia.”
D: Esistono, dunque, delle applicazioni anche in campo medico della tecnologia DLP. Mi può fare qualche altro esempio?
R: “Le applicazioni in questo campo sono ancora poche e a carattere sperimentale. Esistono delle apparecchiature per il trattamento della psoriasi con raggi UV che utilizzano la tecnologia DLP ma anche dei sistemi per la cura dei tumori della pelle. In quest’ultimo caso si utilizza la precisione che la tecnologia DLP è in grado di garantire andando a “colpire” con precisione le aree interessate.”
D: A suo avviso quali sono i settori industriali più promettenti per la tecnologia DLP?
R: “Come abbiamo visto questa mattina durante le varie sessioni, la litografia e le applicazioni di 3DPrinting sono quelle attualmente più gettonate. Personalmente ritengo che anche l’automotive ci riserverà grandi soddisfazioni con i sistemi di proiezione sul parabrezza del veicolo che prenderanno rapidamente piede. La nostra tecnologia è l’unica ad offrire un contrasto e una definizione adeguati a questo tipo di applicazione; i sistemi di head-up display (HUD) consentiranno di proiettare sul parabrezza non solo i dati del veicolo (velocità, numero di giri del motore, spie varie, ecc.), ma anche le indicazioni del navigatore di bordo indicandoci la strada in maniera chiara e naturale. E questo in tutte le condizioni di luce, di notte come in pieno giorno.”
Successivamente nell’area espositiva abbiamo avuto modo di toccare con mano alcune delle applicazioni realizzate con la tecnologia DLP di Texas Intruments.
In particolare, Christian Tevot, Business Development Manager DLP Pico di Texas Instruments, ci ha illustrato le caratteristiche dei sistemi di proiezione DLP Pico, le attuali applicazioni ed i possibili sviluppi per il futuro. Sviluppi che non riguardano solamente l’utilizzo come sistema di proiezione per dispositivi portatili quali tablet e smartphone (reso possibile dalle ridottissime dimensioni e dall’incremento dell’efficienza dei prodotti DLP Pico), ma che investono il mondo delle applicazioni interattive, della realtà aumentata e del wearable.
Anche nel caso dei sistemi DLP Pico, un grande aiuto per gli sviluppatori viene dalla disponibilità del modulo di valutazione TI DLP LightCrafter Display 4710, un nuovo strumento che consente di valutare velocemente il chipset DLP Pico con architettura TRP (Tilt & Roll Pixel) per display da 0,47 pollici con risoluzione Full-HD a 1080p; di grande aiuto è anche il progetto di riferimento Full-HD Projection Display using DLP Pico Technology che mette a disposizione un completo diagramma a blocchi, schemi, file di progettazione della scheda, dati di collaudo e specifiche del motore ottico.
Ricordiamo che quest’anno Texas Instruments ha rilasciato il primo chipset DLP Pico Full-HD 1080p, il più piccolo chipset di TI in grado di generare proiezioni ad alta definizione (Full-HD). Questo dispositivo, grazie anche alla tecnologia IntelliBright, è in grado di offrire una luminosità fino al 100% superiore e un consumo energetico fino al 50% inferiore rispetto alle precedenti architetture dei DLP Pico.
Un esempio di applicazione interattiva realizzato con questa tecnologia è la cucina Grundig VUX (Virtual User eXperience) presentata all’ultima edizione dell’IFA di Berlino. Il piano di cottura e tutti i controlli sono realizzati con una proiezione luminosa e possono essere disposti a piacere: si possono aggiungere o eliminare funzioni, spostare i tasti, modificare la collocazione del pannello da una parte all’altra del piano.
Insomma, il futuro a portata di… dito, in attesa di altri display interattivi e dispositivi indossabili come visori e caschi.