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[原创] TI DLP4500 3D打印机解决方案

关键词:DLP DMD 3D打印机 DLP4500

时间:2015-11-19 14:49:17       作者:TI       来源:中电网

DLP4500数字微镜器件(DMD)是一款数控MOEMS(微光机电系统)空间照明调制器(SLM)。当与适当的光学系统成对使用时,DLP4500可用于调制进入光的振幅和/或方向。DLP4500可生成具有速度、精度和效率的光发射图样。

从架构上来讲,DLP4500是一款可锁存、电进/光出半导体器件。这种架构使得DLP4500非常适合于使用结构光的3D扫描或度量、扩增实境、显微镜、医疗仪器和光谱分析等应用。DLP4500紧凑的物理尺寸非常适合于注重小外形尺寸和较低成本的便携式设备。紧凑封装弥补了小尺寸LED的不足,从而实现高效、可靠耐用的光引擎。

DLP4500是DLP 0.45 WXGA芯片组内两个器件中的一个(见图1)。DLP4500需要与DLP350控制器联合使用以实现正常功能和可靠运行。DLP 0.45英寸WXGA芯片集的典型系统应用见图2。

DLP4500主要特性

0.45英寸(11.43mm)对角线微镜阵列
912×1140铝阵列,微米尺寸微镜
7.6µm微镜间距
±12℃微镜倾斜角(相对于平面状态)
用于效率优化的侧向照明
3µs微镜分频时间
在可见光(420nm~700nm)范围内的高效率:
窗口传输97%(单通、通过双窗面)
微镜反射率89.4%
阵列衍射效率86%
阵列填充因子92%
偏振独立
高达WXGA分辨率(1280×800)的宽屏显示
24位、双数据速率(DDR)输入数据总线
80MHz~120MHz的输入数据时钟速率
集成微镜驱动器电路
支持-10℃~70℃的温度范围
9.1mm×20.7mm封装尺寸
可提供FQE(高达200流明)
可提供FQD(高达500流明)
针对可靠运行的专用DLPC350控制器

DLP4500应用

机器视觉
工业用检查
3D扫描,例如牙科扫描仪
3D光学度量
自动指纹识别
面部识别
扩增实境
嵌入式显示器
交互显示
信息覆盖
光谱分析
化学分析仪
医疗仪器
相片模拟
虚拟量规

图1  DLP 0.45 WXGA芯片组连接图

图2  典型系统框图

DLP 3D打印机

DLP 3D打印机解决方案通过处理连续材料层来生成3D实物。此物体由3D计算机辅助设计(CAD)模型指定。3D打印机软件将虚拟3D模型转变为适合打印物体的连续层。

这种技术通常用于快速创建精细原型。采用这种技术,材料各部分的打印工作可在单一流程中完成。3D打印机的价格对于中小规模企业而言越来越合理,通过此技术获得的快速原型设计可直接带入办公室,不再需要进入制造车间。

3D打印的两种常用方法分别是数字曝光和激光烧结。将DLP技术融入3D打印解决方案的高级原则对于这两种方法均适用,但数字曝光是在系统方框图中表示。

对于数字曝光技术,3D物体的构造方法是逐层叠加紫外线(UV)固化液态光敏树脂的连续薄型水平横截面或材料层。对于每一层,来自DLP数字微镜器件(DMD)的紫外光图像将形成一种图形,使曝光到紫外光下的树脂层固化。

DLP 3D打印机主要特性

集成电机驱动例程
通过自适应GUI自定义层叠顺序
采用模块化系统设计,方便移植到其他DLP芯片组

图3  DLP LightCrafter 4500开发模块外形图

图4  DLP LightCrafter 4500开发模块框图

图5  DLP 3D打印机系统框图

图6  DLP 3D打印机系统电路图
表1  DLP 3D打印机系统材料清单

详情:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dlp4500.pdf
http://www.ti.com/lit/ug/dlpu025/dlpu025.pdf
http://www.ti.com/lit/df/tidra59/tidra59.pdf
http://www.ti.com/lit/df/tidra57/tidra57.pdf
http://www.ti.com/lit/df/tidra58/tidra58.pdf
http://www.ti.com/lit/df/tidra60/tidra60.pdf

 

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