Войти
DLP CINEMA. A Texas Instruments Technology цифровое микрозеркальное устройство или DMD - это микрооптоэлектромеханическая система (MOEMS), которая является ядром торговой марки DLP проекционной технологии. от Texas Instruments (TI). DMD Texas Instrument был создан физиком твердого тела и почетным научным сотрудником TI доктором Ларри Хорнбек в 1987 году. Однако эта технология восходит к 1973 году, когда Харви С. Натансон (изобретатель МЭМС в 1965 году) использовал миллионы микроскопически маленьких движущихся зеркал для создания видеодисплея тип, который сейчас используется в цифровых проекторах.
Проект DMD начался в 1977 году как устройство с деформируемым зеркалом с использованием микромеханических аналоговых модуляторов света. Первым аналоговым DMD-продуктом был принтер для авиабилетов TI DMD2000, в котором DMD использовался вместо лазерного сканера.
Микросхема DMD имеет на своей поверхности несколько сотен тысяч микроскопических зеркал, расположенных в прямоугольной матрице, которые соответствуют пикселям в отображаемом изображении. Зеркала можно поворачивать по отдельности на ± 10-12 °, во включенное или выключенное состояние. Во включенном состоянии свет от лампы проектора отражается в объектив, благодаря чему пиксель на экране становится ярким. В выключенном состоянии свет направляется в другое место (обычно на радиатор ), в результате чего пиксель кажется темным.
Для получения оттенков серого зеркало включается и выключается очень быстро, а соотношение времени включения и времени выключения определяет создаваемый оттенок (двоичная широтно-импульсная модуляция ). Современные микросхемы DMD могут воспроизводить до 1024 оттенков серого (10 бит). См. Цифровая обработка света для обсуждения того, как создаются цветные изображения в системах на основе DMD.
Схема цифрового микрозеркала, показывающая зеркало, установленное на подвесной вилке, с торсионной пружиной, движущейся снизу слева направо (светло-серый), с электростатическими подушками ячеек памяти внизу (вверху слева и внизу справа) Сами зеркала сделаны из алюминия и имеют диаметр около 16 микрометров. Каждый из них установлен на коромысле, который, в свою очередь, соединен с двумя опорными стойками соответствующими торсионными петлями. В шарнирах этого типа ось закреплена с обоих концов и поворачивается посередине. Из-за небольшого размера усталость петли не является проблемой, и испытания показали, что даже 1 триллион (10) операций не вызывают заметных повреждений. Испытания также показали, что шарниры не могут быть повреждены обычными ударами и вибрациями, поскольку они поглощаются надстройкой DMD.
Две пары электродов регулируют положение зеркала за счет электростатического притяжения. Каждая пара имеет по одному электроду с каждой стороны шарнира, при этом одна из пар расположена так, чтобы воздействовать на ярмо, а другая действует непосредственно на зеркало. В большинстве случаев к обеим сторонам одновременно прикладываются одинаковые заряды смещения. Вместо того, чтобы переключаться в центральное положение, как можно было бы ожидать, это фактически удерживает зеркало в его текущем положении. Это связано с тем, что сила притяжения на стороне, к которой зеркало уже наклонено, больше, поскольку эта сторона находится ближе к электродам.
Для перемещения зеркал требуемое состояние сначала загружается в ячейку SRAM, расположенную под каждым пикселем, которая также подключена к электродам. После того, как все ячейки SRAM загружены, напряжение смещения снимается, позволяя зарядам от ячейки SRAM преобладать, перемещая зеркало. Когда смещение восстанавливается, зеркало снова удерживается на месте, и следующее необходимое движение может быть загружено в ячейку памяти.
Система смещения используется потому, что она снижает уровни напряжения, необходимые для адресации пикселей, так что они могут управляться непосредственно из ячейки SRAM, а также потому, что напряжение смещения может быть снято одновременно для всего чип, поэтому все зеркала двигаются одновременно. Преимуществами последнего являются более точная синхронизация и более кинематографическое движущееся изображение..
Неисправный чип DMD, показывающий «белые точки», появляющиеся на экране как «белые пиксели». Описанный режим отказа на них: вызвано внутренним загрязнением, обычно из-за повреждения уплотнения, разъедающего опоры зеркал. Связанный с этим недостаток - клей, который использовался между 2007 и 2013 годами, который под воздействием тепла и света разлагается и выделяется: обычно это вызывает запотевание стекла и, в конечном итоге, белые / черные пиксели. Обычно это не подлежит ремонту, но дефектные микросхемы DMD могут иногда использоваться для менее важных проектов, не требующих быстро меняющихся шаблонов, если существующие плохие пиксели можно сделать частью проецируемого изображения или иным образом отобразить, включая 3D-сканирование.
