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科视Christie 首席科学家与工业应用副总裁访谈录

2023 年 7 月 10 日

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深入了解科视Christie 创新工作幕后情况

2022 年,科视Christie 收购了 Brass Roots Technologies (BRT),一家位于美国德克萨斯州艾伦市的技术与工程公司。收购后,原 BRT 员工正式加入科视Christie,实际上此前双方早已合作多年。  

Group of people posed in front of the glass façade of a commercial building.

BRT 早期员工队伍  

BRT 在前沿光学技术设计与工程领域,并与科视Christie 合作开发了多项核心技术,这些技术正是科视Christie 产品的制胜关键。此前,在德州仪器公司 (Texas Instruments),Frank Poradish 与 Wayne Reynolds 曾共同开发具划时代意义的技术。

如今,Frank Poradish 已是科视Christie 首席科学家,Wayne Reynolds 则身居工业应用副总裁一职,两位介绍了他们的过往背景,BRT 创立史,各自在科视Christie 担任何种角色,以及光学和机械设计领域的喜人趋势与新发展。  

我们从头开始聊,请您简单介绍自己及过往背景。  

Frank Poradish(以下简称 FP):大学刚毕业,我就受聘进入德州仪器公司 (TI),在那里度过了职业生涯的头三十年。我所在的小组当时与洛克希德·马丁 (Lockheed Martin) 公司的“臭鼬工厂”团队有合作,研发用于隐形与反隐形手段的先进雷达与电子系统。我从中学到了许多。

在 TI 职业生涯的后半段,我的工作是开发 DMD 与 DLP® 技术。凭借 DLP 电影技术,我们改变了世界。在开发三芯片 DLP 投影机与 DLP 电影技术期间,我结识了科视Christie。  

Wayne Reynolds (以下简称 WR)我是德州人,就在达拉斯-沃思堡都会区长大,先在德克萨斯大学阿灵顿分校获得电气工程学士学位与硕士学位,又于德克萨斯大学奥斯汀分校获得工商管理硕士学位。

我在德州仪器公司工作近 14 年,头五年任系统与应用工程师,负责开发模拟伺服装置。2000 年读完工商管理硕士课程后,我转至 DLP 领域,并开始负责产品管理与业务拓展。我工作的方向是专业场所 DLP 电影技术,在此期间,我首次遇到 Frank 与 Brad Walker(科视Christie 首席产品设计师)。从此与科视Christie 开始有了业务往来。离开 TI 后,2010 年,我以合伙人身份进入 BRT,于 2011 年成为该公司总裁。  

请您谈谈 DLP 与 DMD 技术,并简单介绍它们的运作原理。  

FP: 在 DLP 早期开发阶段,我就已参与其中,整个过程难如登天,人人都说我们是疯子。我是首个加入 DLP 开发工作的机械工程师。

在初始阶段,DLP 开发困难重重。DLP 由一位物理学家发明,那时还未完全工程化,要将该技术转化成产品,还需要整合许多要素。我协助解决了镜面铰链问题,设计部分原始外壳及最初的棱镜光学部件。我拥有多项专利,这些专利目前仍在使用中。  

WR: 我来简单介绍一下 DLP 技术。DLP 指数字光处理,是一组芯片,其中包括一个 DMD 芯片。DMD 即数字微镜器件,由 800 万个微小镜片排列而成,每个镜片都可以单独控制。  

a prototype of a projector sitting on a table with wires and tubes protruding.

第一代 DLP HDR 系统原型  

数字微镜反射出光线,每个镜片代表着投影图像分辨率的一个像素。每个像素皆可“开/关”,在特定占空比下,经来回切换,可实现线性控制灰度。

在单芯片系统中,DMD 的时间轴按顺序分割为不同色段,而人眼感知到的为全彩色图像。3DLP® 投影机使用三个 DMD 芯片,每个芯片专门对应红绿蓝其中一色。DMD 数据带宽惊人,因而微镜能以每秒数千次的速度独立切换,带来卓越画质与性能。光学功率处理能力与可靠性也是 DLP 技术的显著优势。  

离开 TI 后去了 Brass Roots Technologies (BRT) 公司,可以给我们讲讲 BRT 吗?  

FP: 2009 年,我创立了 BRT,想将 BRT 打造成另一个“臭鼬工厂”,就像我在 TI 时做的,将聪明人聚在一起,攻克别人认为艰难或不可能的项目。

BRT 意图精进 DLP 技术。由于协助开发了 DLP 技术,我们深知其工作原理,主流市场应用只发挥了 DMD 性能的一小部分,实在大材小用。我们有光学与电子背景,足以担纲优秀架构师角色,让 DMD 大显身手。

如此一来,问题就变成“要如何设计才能让 DMD 以最大速度运行”。于是我们开始尝试各种可能,学习伪影与高帧率相关知识。  

WR: 我们一直希望,让 DLP 技术超脱芯片组产品所面向的“标准”市场。TI 在支持主流市场方面,一直表现出色,可根据特定要求,定制 DLP 芯片组性能。  

A black electronic box is mounted at eye-level in the driver’s seat of a car.

BRT 在实验室研究了汽车的抬头显示系统。  

以模拟技术应用为例,尽管不是全球性大市场,性能要求却非常严苛,远超出主流应用需求。这个市场,对 TI 而言,可谓无利可图,却正好适合 BRT 这类小型、灵活的设计公司。通过充分利用 DMD 的带宽与潜力,我们实现了非同凡响的性能,广受好评。

多年来,我们将这套方法用于各种特殊、性能要求高的应用领域,为 BRT 客户提供与众不同的解决方案。

可否请您举例说明 BRT 开发了哪些类型的技术?  

FP: BRT 对 DLP、光学、电子、机械封装、算法等领域理解深入,会从系统层面看问题,巧妙结合各种技术实现目标。

借助这套策略与技术背景,我们多次首创先河,利用掌握的技术,开发出一系列产品,包括:WQ 120Hz 四色一片式模拟投影机,以 120Hz、240Hz、360Hz 运行的 4K 投影机,8K、60Hz 投影机。  

BRT 因何契机与科视Chrisitie 展开合作?  

FP: 科视Chrisitie 是 BRT 首位客户,希望我们能发展壮大,达到更高成就。

我意识到只要有资源与机会,对的人聚到一起,就能创造惊人成果。Brad Walker 与 Wayne 于 2010 年开始合作,我们还聘请了一群能人,将掌握的知识和技术模块,应用于有最高性能要求的利基市场。

而科视Christie 对高性能产品与技术应用非常感兴趣,于是双方一拍即合!

可否请您举例说明 BRT 为科视Christie 开发了哪些类型的产品或解决方案。  

FP: 我们早期为科视Christie 开发的项目,包括为原有 MicroTiles® 添加触摸检测功能。原型产品在 Brad Walker 的车库造出!2011 年,我们与科视Christie 开始合作开发高帧率投影机。

我们在 DLP、光学、电子领域有丰富知识经验,深谙结合不同技术之道,可有效平衡这些要素,开发出性能更高的 DLP 产品。  

我们希望能精进 DLP 技术。 我们曾协助开发DLP 技术,因此深知其工作原理。光学与电子学背景加持,让我们能够胜任优秀架构师的角色,迎接挑战。

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Frank,身为首席科学家,近期科视Christie 有哪些创新让您感到十分骄傲?  

FP: 科视Christie 在 HFR(高帧率)和 HDR(高动态范围)投影机方面,有出色表现。BRT 协助了部分开发工作,但科视Christie 自身在创新方面做得更多,这让我感到自豪,因为我现在已是科视Christie 的一份子。成事需举众人之力。

我认为科视Christie 投影机更高效,投射画质更高,在业内名列前茅。近期推出的激光光源与 HDR 光学两种技术,曾经只以为是梦想,现在也已成真。  

Wayne,请说说您担任工业应用副总裁,负责什么工作。  

WR: 在科视Christie,我主要负责工业应用方面的工作。单从其定义看,工业应用部门的职责是处理一切“非显示”领域的业务,但实际上我们的工作重点主要在两个应用领域,即 3D 打印与无掩模光刻。

这两个市场非常广阔复杂,涉及许多不同方面。我们正努力了解各领域的规范及需求,为科视Christie 制定可行策略,以打入市场。令人欣喜的是,工业应用为科视Christie 带来了全新机遇,同时还能增长收入。我们虽然不是首个进入这些市场的企业,却处于有利地位,因为立足这两大市场,依靠的正是科视Christie 掌握的工程能力。  

展望未来,光学或电子设计领域是否有令您激动的趋势?  

FP: 当然有!许多让人兴奋的事情正在酝酿中。最新的 DLP 技术在性能上达到了新高度,许多此前被认为不可能的应用和性能水平,已走进现实。

光敏聚合物也有利好进展。光敏聚合物暴露在光线下时,性质会发生改变,就如牙医用光线固化牙齿填充物。

在更广泛的应用领域,光敏聚合物被用于现代制造业中,而这需要同时控制热和光照。从紫外线 (UV) 到红外线 (IR),LED 或投影机可产生不同波长的光,利用这点改进制造过程,或许能带来意外发展。这个市场处于成长期。

我们所在行业正准备在提升性能和降低成本方面迈出重要一步。这非常令人激动,我要能再年轻几岁就好了。  

WR: 人工智能,即 AI 的兴起,是我目前关注的重要技术发展趋势。几年前,我们开始探索 AI 在 BRT 中的应用,需要的技能是不同且新的。我们在一个客户项目中,应用了该项研究成果,取得了巨大成功。

但 AI 技术发展的脚步不会停下。如今主流媒体广为关注的技术进步,来自庞大复杂的研发体系,这个体系延续了数十年,横跨业界与学术界,推动计算机技术进步,发展了相关理论、模型、软件架构,而这一切为今天技术进步奠定了基础。

AI 的出现颠覆了所有行业,不久后,大众将以接受及使用该技术的程度,区分对比各家企业。  

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FP: 多年来,科视Christie 与 BRT 合作过许多重点项目,为市场贡献了多个“行业之首”。未来仍然大有可为,科视Christie 将深入探索如何利用这些新技术与宝贵的专业知识,继续在显示与其他新技术领域保持前沿地位。  

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