從1977年TI（美國德州儀器）DMD項目立項，到1987年DLP芯片（也稱為DMD芯片）發明成功，歷經11年之久。說起來，這個時間已經夠漫長的了，按說之后的應用之路應該快些了吧。但事實是，又花費了11年時間，首臺DLP芯片投影機才問世，這其中發生了怎樣的故事和波折呢？我們今天就來聊一聊。

DLP芯片發明后的挑戰

1987年11月，耗費TI工程師Larry Hornbeck 11年心血的DMD芯片終于死磕完成，但如果以為這就可以舉杯歡慶了，還為時尚早。

這是因為這個芯片只不過證明了可行性，但還不能直接應用于實際產品中。于是，DMD芯片發明人Larry又開始了DMD微鏡耐久性以及開關特性等多個項目的評估。

然而，隨著評估實驗的不斷深入，新的問題開始不斷涌現出來。如微鏡與電極座在接觸數百萬次后，前端就會刺入電極座。刺入之后，不僅微鏡的運動性能變差，還可能變得不可控制。

這只是其中最顯著的問題，同時還存在其他各種問題。

Larry 繼續發揚死磕精神，經過不懈努力，終于找到了微鏡刺入電極座的原因。原來是因為表面產生了范德瓦爾斯力（又叫范德華力，是指存在于中性分子或原子之間的一種弱堿性的電性吸引力）。

找到原因，就成功了一半。不久，Larry就想出了以電方式消除微鏡端部與電極座之間吸引力的方法。

具體做法是：通過將電壓脈沖外加在橫梁上，使橫梁發生變形。隨后使其釋放出能量，橫梁便像彈簧一樣變軟，并脫離接觸部位。

采用這種吸力消除技術的DMD微鏡陣列，應用到打印機上后效果不錯。1988年，DMD打印機試制機制造完成。

機票打印機首秀

試制機的完成證明DMD方案是可行的，接下來就是找到具體應用場景。

經過多次討論，大家認為航空公司售票處使用的打印機，可能是目前最有需求、最適合應用的領域。因為現有的打印機速度太慢，經常引發排隊，而DMD 微鏡陣列的應用，則有望大大提高打印 速度。

不久，TI開發團隊就設計出了專門面向打印機的840×1像素的DMD 微鏡陣列，采用這種DMD的機票打印機可以實現每分鐘40張機票的高速打印。 1990年，高速機票打印機成品正式面世。

面向投影機的初探索

除了打印機，面向其他應用的探索也在進行之中，這其中有一項就是投影電視。

灰階表現對于投影電視精致畫面的顯示至關重要，而這正是 DMD的專長。DMD 微鏡器件是一種數字式的光開關，其功能類似于打開及關閉電燈。如果提高開關速度，則會大大提升灰階表現。

1990年，TI內部進行了DMD芯片投影電視的初次演示。以目前的眼光來看，這次演示做得相當簡陋。當時還沒有投影電視專用DMD芯片，用的是打印機用DMD 芯片。在這種芯片上裝上可旋轉的彩色濾光片，以時分復用方式顯示紅綠藍三色，當時只能顯示2條直線。

但不久之后，TI就試制出了投影電視用的首款芯片。進而在1991年，又成功試制了2048×1152像素的演示用芯片。

加速DMD應用開拓

1991年12月，為了實現DMD商業化，TI啟動了DIVP(Digital Imaging Venture Project )項目，更多資金和人員投入其中，DMD應用開拓開始加速。

DIVP項目的啟動，使得DMD在架構、制造工藝、封裝及測試方法等許多方面都獲得了提升。DMD 的名稱也發生了變化，從此前的 “Deformable  Mirror  Device”變成了“ Digital Micromirror Device”。 

開發速度也加快了。1992年5月TI完成了768×576像素DMD的投影電視用器件的實際演示，1993年又完成了HD高清畫質的DMD試制。

之后TI 開始尋找DMD投影電視芯片的買家，日本一家著名電視廠商表示出興趣，TI隨即派人赴日進行演示。

心驚膽戰的演示

這是一場心驚膽戰的演示。雖然現在DMD 能保證10萬小時的使用壽命，但當時的試制品使用壽命只有幾小時，根據使用條件的不同，甚至只有幾分鐘。

這是因為一高一下、像蹺蹺板一樣左右傾斜的 DMD 微鏡，有時會吸附在一方的底板上無法復位，原因在于鉸鏈的金屬疲勞。這樣一來，畫面就會進入死機狀態。由于是剛剛試制出的HD畫質DMD ，因此TI還沒有足夠的時間來改進使用壽命。

為了讓DMD微鏡的故障不那么明顯，TI的演示人員開始頻繁地切換場景進行演示。因為切換場景，可以使吸附在底板上的微鏡有可能復原。

10分鐘后演示結束了，TI緊張地等待著客戶的回應，還好聽到了肯定地聲音，看來頻繁切換場景的做法奏效了。

前投式投影機

盡管在日本電視廠商面前進行的演示還算成功，但之后并未帶來商業定單，其他電視廠商對DMD也并表現出濃厚興趣。雖然TI人員有些失落，但還得繼續，之后他們將重心轉向了前投式投影機。

單片DLP引擎成像的光學原理

不久后，TI研發人員就做出了以DMD微鏡器件為中心，與驅動用 ASIC 和背照燈及透鏡等光學系統組合在一起的前投式投影機參考設計。TI 將這個參考設計稱為“Engine”。 

那時，采納液晶面板的前投式投影機已經開始投放市場。但TI人員認為DMD前投式投影機會更具優勢，因為它可以實現比液晶投影機更高的亮度。

為了實現DMD在前投的應用，TI 決定將 “Engine”拿到展會上展出。

1995年，“Electronics Show 95”展會在日本大阪舉行，TI的DLP演示機首次向公眾亮相，日本普樂士(PLUS)對TI的這個演示表示出了極大的興趣。

與普樂士（PLUS）結緣

展會上，普樂士(PLUS)對TI展示的“Engine” 非常感興趣。展會后，雙方進行了密切接觸。普樂士管理層認為“Engine”是一項非常有前途的技術，決定使用 TI 供應的“ Engine ”來試制前投式投影機。

試制過程中，普樂士發現TI的光學系統還可以進行大幅簡化，以往必不可少的棱鏡不再需要，透鏡也可實現小型化，這可以削減相當大的成本。這會讓DLP投影機比液晶投影機更具成本優勢。

初期DLP試制機的體積與當時的液晶投影機差不多。為了進一步提升優勢，普樂士研發團隊采用了自己的光學技術，與TI的DMD進行組合設計。 1997年年初，普樂士將DLP試制機的體積縮小到了原來的一半。

厚度只有10厘米

普樂士開發團隊與DMD芯片發明者Larr y Hornbeck一樣，都具有死磕精神。
他們想，體積還能不能繼續縮小呢？能不能將厚度做到10厘米以下，重量做到10磅以下呢？這個標準對于當時的前投

式投影機來說，簡直是像夢幻一般的數字。如果能實現這個目標，反響肯定非同一般。普樂士團隊相信，這種尺寸可以做到，他們對自己的小型化技術充滿自信。

普樂士定下的目標是在1997年6月完成試制機，為的是在同月美國舉行的“Infocomm”展會上展出。此時，距離展會開展只有幾個月時間了，開發人員不得不每天加班加點到深夜。

在 Infocomm 展會開幕前幾天，開發團隊終于完成了2臺厚度不足10厘米的DLP投影儀試制機，并帶到了展會現場。
人們不敢相信這么小的投影機還能正常工作，參觀者蜂擁而至，媒體也進行了大肆報道，許多人表達了想要購買的欲望，希望普樂士趕快投產。

UP-800問世

為了不讓競爭對手趕上來，普樂士決定爭分奪秒馬上投產。

管理層定下的目標是在1997年內投放市場，只有短短的6個月時間，能完成嗎？

難度很大！因為試制機與量產機在許多方面截然不同，部件的選用也要重新進行，幾乎相當于重新設計。

加班到深夜的工作模式又開啟了，經過努力，這個目標在1997年底居然難以置信的實現了。

這是一款型號為UP-800的單片DLP產品，采用800×600像素 SVGA 畫質DMD，亮度600流明，重量4.5公斤。這在當時可謂是劃時代的產品。

1998年2月，普樂士在東京舉行了產品發布會上，現場聚集了2000多名觀眾，大家都是為了一睹厚度不足10厘米的UP-800而來。

此時，距離1987年DLP芯片問世，已過去了11年，DLP投影機終于實現了商業應用。

普樂士的成功，為身為DLP芯片供貨方的TI打下了良好的基礎。TI由此開始向更多投影機廠商提供DLP，DLP投影機陣營迅速壯大，直至如今占據了80%以上的市場份額。

雖然花費了11年，但看著DLP目前的風頭無兩，所付出的一切都值了。