在德州儀器(Texas Instruments)位于美國德州達拉斯的DLP產(chǎn)品認證與開(kāi)發(fā)測試實(shí)驗室,Mike Douglass正監督手下狠操一批數位微型反射鏡組件(DMD)──而且這一切都是故意的。測試機架與工作站的運轉聲響不斷,伴隨研究人員以超乎“現實(shí)”世界的各種狀況,測試著(zhù)DMD的耐用程度。
有一區專(zhuān)門(mén)負責電擊屬于微機電系統(MEMS)的DMD,以測試其物理耐受度。另一頭則有個(gè)看起來(lái)像是肉類(lèi)冷藏柜的設備,可將芯片冷卻至華氏負67度(攝氏負55度)。還有一排特殊烤爐,以華氏257度(攝氏125度)的高溫持續烘烤芯片達數周之久。同時(shí)還有一個(gè)名為“鏡像大師”(Mirror Master)的設備,能掃描每個(gè)DMD的微觀(guān)表面結構,找出透過(guò)顯微鏡才能看到的瑕疵。
在Douglass多年的破壞實(shí)驗當中,有一項堪稱(chēng)最具野心也最超乎想象的測試。在某個(gè)塞滿(mǎn)了示波器、電腦架和測試設備的不起眼工作間角落里,有一批德州儀器最初量產(chǎn)的DMD,從1995年12月7日至今仍在持續的接受測試。
對于這9顆已持續運作將近20年的DMD, Douglass表示:“我想看看到底要多久它們才會(huì )壞,而我到現在還在等。”
TI DLP產(chǎn)品認證與開(kāi)發(fā)測試實(shí)驗室的Mike Douglas以及9顆已持續運作將近20年的DMD
這些高度耐用的DMD,是德州儀器所生產(chǎn)的第一代DLP芯片。每個(gè)DMD上都有大約50萬(wàn)個(gè)每秒可翻轉數千次的微鏡,在電壓通過(guò)時(shí)反射光線(xiàn)。而目前的先進(jìn)DLP解決方案,一個(gè)DMD就可能包含數千萬(wàn)個(gè)微鏡,所能顯示的分辨率也大幅提高。
Douglass和他的團隊,日復一日刻意折磨著(zhù)DMD,以確保應用在各種領(lǐng)域,如劇院投影機、抬頭顯示系統(HUDs)甚或是3D打印機和光譜儀時(shí),都能維持可靠的品質(zhì):“本團隊的工作就是把東西用壞。我們的目的是在故障出現之前便予以解除,如果東西用不壞,就表示它品質(zhì)良好。”
若搭配色環(huán)(color wheel)、LED或雷射之類(lèi)的光源,微鏡就能達到特定精密度,所打造出來(lái)的全動(dòng)態(tài)影像(full motion image),其色彩與細節也適用于各種應用— 甚至可以說(shuō)適用于所有表面。
Douglass說(shuō)道:“這9顆原始芯片代表著(zhù)我們當時(shí)發(fā)現商機的當下。在這款設計出現之前,我們一直停滯在開(kāi)發(fā)階段,看不見(jiàn)前景。這些芯片代表了我們歡呼勝利的那一刻。”多年來(lái),這9顆DMD還留在同一個(gè)測試板上;Douglass承認有段時(shí)間甚至忘了曾經(jīng)測試過(guò)這些芯片。幾個(gè)月后他突然想起。而這些芯片竟然都還能用。
就這樣日復一日,年復一年,這些芯片仍在持續運作。當芯片測試邁入第13、16和18年大關(guān)時(shí),團隊還舉辦派對來(lái)紀念這特別的日子。Douglass每年都會(huì )以電子郵件通知成員這些DMD的狀態(tài),成了團隊里的一項傳統。截至去年為止的統計數據如下:
.在華氏149度(攝氏65度)的高溫下,連續運轉16.1萬(wàn)小時(shí);
.每個(gè)微鏡的到著(zhù)/周期數量高達8.5兆;
.9顆DMD共完成38萬(wàn)兆次機械運動(dòng)。
時(shí)至今日,這些芯片可能比德州儀器一些新進(jìn)員工還老。Douglass 表示:“這些芯片的韌性遠超過(guò)任何人所能想象。我認為到我退休時(shí)它們都還在運作!”
值得特別注意的是,這些DMD的效能并不能代表所有產(chǎn)品中的DMD。但一年一度的慶?;顒?dòng)已成為認可當年成就以及這9顆芯片驚人的強度的最好方式。