2015年2月，手捧著高13.5英寸重8.5磅的奧斯卡小金人，業(yè)已白發(fā)蒼蒼、有些禿頂?shù)腖arry Hornbeck激動萬分。年輕時的死磕，如今得到了至高無上的肯定，值了！
Larry Hornbeck是誰？為什么能獲得奧斯卡獎？
Larry是數(shù)字微鏡裝置（DMD，或稱為DLP芯片）的發(fā)明人。而DLP的發(fā)明直接推進了全球電影產(chǎn)業(yè)從35毫米膠片電影到數(shù)字電影的轉(zhuǎn)型。
與傳統(tǒng)35毫米膠片電影相比，DLP數(shù)字影院投影機所呈現(xiàn)的影像色彩更鮮艷、更精準。這種技術(shù)不僅讓電影公司在影片的包裝和發(fā)行上變得更得心應手，同時也讓觀眾能享受到更精彩的視覺盛宴。
目前全球90%以上的影院采用的都是DLP數(shù)字影院投影機。奧斯卡小金人的頒發(fā)就是對Larry Hornbeck所做貢獻的充分肯定。
奧斯卡獎委員會在宣布該獎項時稱：“數(shù)字微鏡裝置DMD是促成了DLP影院技術(shù)成為電影行業(yè)標準的核心技術(shù)。”
其實，不只是數(shù)字影院投影機，目前全球80%以上的各種投影機采用的都是DLP技術(shù)。
Larry與DLP的結(jié)緣
DLP全稱Digital Light Processing，中文意思是數(shù)字光學處理技術(shù)。
這項技術(shù)是由美國德州儀器（TI）公司研發(fā)出來的， DLP的核心是DMD芯片。DMD芯片是一種數(shù)字微鏡裝置，通過控制微鏡片對光線的偏轉(zhuǎn)來實現(xiàn)顯示投影圖像的目的。
完成DMD開發(fā)的核心人物，是TI的Larry Hornbeck博士。他從1977年著手開發(fā)，到1987年發(fā)明DMD芯片，共花費了11年。期間遇到無數(shù)困難，多次都要進行不下去了，但Larry一根筋，非要死磕，才使得差點腹死胎中的DMD得以出生。
那么Larry是如何與DLP結(jié)緣的呢？
上個世紀70年代后期，信息處理系統(tǒng)已經(jīng)獲得相當發(fā)展。為了進一步加快信息處理速度，利用光的處理方式受到了人們的關(guān)注。但要想實現(xiàn)光信息處理，可以讓光的通路實現(xiàn)變化的元器件必不可少。于是在1977年TI成立了用于光信息處理的空間光調(diào)制器開發(fā)項目小組，Larry有幸成為此項目成員之一。
Larry之所以被選入項目小組，是因為他在圖像傳感器方面具有豐富研發(fā)經(jīng)驗，此前他在TI從事照相機用CCD固體攝像元件的開發(fā)。
DMD的由來
項目小組初期的構(gòu)想是制作有機械構(gòu)造的微鏡陣列。這種微鏡陣列是將金屬覆膜的薄塑料板載于硅制芯片上而成，不久他們就試制出了用銻對硝酸纖維素進行覆膜的微鏡。
這種微鏡陣列的構(gòu)造非常復雜。
首先，為了使微鏡可動，用等離子蝕刻在微鏡下部設置了空間。接著，在空間的底部設置晶體管以及電容器，通過調(diào)整靜電引力使微鏡發(fā)生凹陷。通過微鏡的這種變形，使入射的光發(fā)生散射。
16×16像素微鏡陣列
128×128微鏡陣列演示，通過黑白兩色反轉(zhuǎn)形成花紋
由于微鏡會變形，Larry等人將它命名為“ Deformable Mirror Device ( DMD )”。
你可能發(fā)現(xiàn)了，這與我們現(xiàn)在熟知的DMD的詮釋 “Digital Micromirror Device”并不相同，原因我們后邊再說。
初期的研究開發(fā)比較順利，1979年16×16像素的微鏡陣列試制成功，兩年后，又成功試制出128×128微鏡陣列。
研究方向轉(zhuǎn)向打印機
為了演示微鏡的可控性，Larry還讓像素凹陷或不凹陷，從而在陣列上顯示出了簡單的圖形。
這個現(xiàn)象，激起了Larry一個同事的靈感。
他問Larry，“這種DMD，是否可以用在激光打印機掃描光學系統(tǒng)上呢？”
Larry一想，DMD 能使光的行進方向任意變化，將其用于掃描也許可行。如果能取代現(xiàn)有的激光掃描頭，那將是一個巨大的市場。
說干就干，此后Larry所在項目小組的研究方向不再只是面向光信息處理，而是轉(zhuǎn)向了打印機掃描頭。
單支撐懸臂微鏡結(jié)構(gòu)圖
遭遇困難
研發(fā)方向的變化，使得對DMD的要求條件也變得不同。在評估過程中，Larry和他的同事發(fā)現(xiàn)，使塑料薄膜發(fā)生彎曲的這種DMD構(gòu)造非常不穩(wěn)定，如應用在打印機上，不僅使用壽命短，而且還會出現(xiàn)各種問題。
說白了，就是不能用，所以必須采用新的構(gòu)造。
經(jīng)過反復嘗試，Larry最終找到了在單晶硅上構(gòu)成單支撐懸臂的方法。通過在這種懸臂的制造工藝上下功夫， 1984年他成功試制出了2400×1像素的直線型微鏡陣列。
這回應該能夠應用了吧？
但答案是：還不行！
因為懸臂的角度，會隨著使用時間的增加出現(xiàn)微妙的變化，而激光打印機要求精度很高，一點點的變化，就會帶來使用故障，穩(wěn)定性問題依然沒有獲得解決。
困難繼續(xù)
同時，Larry還發(fā)現(xiàn)，作為可動單支撐懸臂與支架體的連接部件的鉸鏈太硬，不實用。只有既薄又容易變形的鉸鏈才符合要求，否則就不能高速且任意地改變微鏡角度。
Larry 為了實現(xiàn)新的單支撐懸臂構(gòu)造導入了新的工藝技術(shù)，想方設法制造出了又薄又軟的鉸鏈。然而這又使微鏡的動作變得不穩(wěn)定，Larry 等人陷入了困境。
他們雖然繼續(xù)沒日沒夜地埋頭研究，但總也無法使單支撐懸臂傾斜振的均一性達到所要求范圍。
這時，時間已經(jīng)到了1987年，距離1977年項目立項，已經(jīng)過去了10年。TI高層正在失去耐心，研發(fā)預算大幅削減。
面對遲遲無法突破的研發(fā)難題，除Larry之外的項目小組其他成員也漸漸失去了信心，他們想要放棄DMD的研究。 DMD的研發(fā)到了生死關(guān)頭。
放棄？還是堅持？
是放棄？還是堅持？Larry做著激烈的思想斗爭。
10年了，人生能有幾個10年？放棄就意味著10年時光一無所獲，如果再堅持一下，或許一個前所未有劃時代的器件就會誕生。
最終Larry決定，繼續(xù)堅持，死磕自己，直到公司叫停這個項目為止。于是，他又重新投入到DMD微鏡器件構(gòu)造的研發(fā)工作中，連吃飯睡覺都想著這事，像著了魔一樣。
1987年年底的一天，突然一個此前從未出現(xiàn)的創(chuàng)意在Larry腦海中蹦出。正是這個創(chuàng)意讓差點腹死胎中的DMD見到了光明。
這是一個什么創(chuàng)意呢？
新創(chuàng)意的誕生
這是一個完全改變了之前支撐微鏡構(gòu)造的創(chuàng)意。此前研究的單支撐懸臂式微鏡器件采用的是在1個部位支撐微鏡的構(gòu)
造。而新的構(gòu)造是在對角線上配備鉸鏈，以鉸鏈為軸心配有可彎曲的橫梁，該橫梁可彎曲觸及到下部底板上配置的電 極座。
這種構(gòu)造與以往開發(fā)的產(chǎn)品截然不同。此前是以模擬方式使微鏡角度產(chǎn)生微妙變化，此次則是載有微鏡器件的橫梁先發(fā)生傾斜，然后吸附到位于下方底板上的電極座上。
橫梁傾斜的角度，取決于電極座與橫梁之間的空間距離以及橫梁的大小。其傾斜的方向，可通過向配置在對角線上的成對地址電極的哪一方外加電壓來進行選擇。與以前開發(fā)出的懸臂式微鏡器件相比，工作穩(wěn)定性大幅提高。
Larry 將這個新器件稱為雙穩(wěn)定DMD。Larry最初試制的芯片為512×1像素的直線型微鏡陣列，這是著眼于在打印機上應用而設計的，目的是為了盡早實現(xiàn) DMD 的應用。
Larry 采用制成的試制芯片，馬上進行各種試驗。不僅證實了這種芯片可自由控制明暗，而且還做了打印機的實際演示。
另外，他還首次將紅藍顏色透明塑料板試配在DMD上，成功地顯示出了彩色圖像，這是劃時代的一步，DLP芯片的雛形誕生了。
記住這一刻
請記住這一刻，1987年11月，Larry發(fā)明了DLP芯片。此后，風靡世界的投影機DLP之路即將展開。
這時，距離項目開啟的1977年，已經(jīng)過去了11年，距離Larry打算停止研究，不到1年。
“有志者事竟成”，雖然過程艱難，但Larry堅持住了， DLP歷史上永遠留下了Larry的名字。