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最新的MEMS技術可實現(xiàn)便攜式高清投影顯示的創(chuàng)新型應用

2016-05-23 18:12:19 未知

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作者：Anshul Jain，德州儀器（TI）

想象一下，你的汽車遮陽板上夾著一個后裝的平視顯示（HUD）產(chǎn)品，它能夠將行駛方向投射到擋風玻璃上。再試想一下，你的一臺內置微型投影儀的平板電腦，使你能夠隨時隨地的分享大屏幕的內容。還可以設想，你的一副近眼顯示眼鏡，能夠在你眼前顯示導航和社交媒體更新等信息。這些僅僅是眾多基于微機電系統(tǒng)（MEMS）投影顯示技術的進步而帶來的創(chuàng)新應用中的少數(shù)幾個示例。

基于MEMS的TI DLP® Pico™投影顯示技術的核心是一組被稱為數(shù)字微鏡器件（DMD）的高反射鋁制微鏡。一個DMD能夠包含數(shù)百萬個獨立控制的微鏡，每個微鏡都位于與之相關的互補金屬氧化物半導體（CMOS）存儲器單元的頂端。連同光源，一個DMD運行為電輸入-光輸出器件，讓開發(fā)人員能夠執(zhí)行高速、高效且可靠的空間光調制，以生成投射圖像。

MEMS技術方面的進步

基于MEMS的DMD領域內的不斷創(chuàng)新正在為開發(fā)人員提供更多的機會，將基于投影的顯示技術融入到多種針對工業(yè)、個人電子器件、可穿戴、數(shù)字標牌和企業(yè)市場等應用中。

其中一個最新的創(chuàng)新就是基于MEMS的鋁制微鏡——DMD中的關鍵組件——的尺寸減小。這個尺寸方面的減小已經(jīng)在微顯示應用中的小型MEMS封裝內實現(xiàn)了全高清1080p分辨率。僅僅縮小微鏡的尺寸，而不相應地改變其它微鏡或參數(shù)的話，衍射效率、系統(tǒng)亮度和對比度會降低。然而，增加微鏡的傾斜角度來實現(xiàn)更快的系統(tǒng)集光光學元件可以彌補可能出現(xiàn)的衍射效率損失，并且保持系統(tǒng)亮度。制造工藝的改進已經(jīng)把對于系統(tǒng)對比度的影響降到最低。微型投影技術變得越來越小、亮度越來越高，并能效更佳，從而在小型產(chǎn)品內實現(xiàn)創(chuàng)新型高清投影顯示應用。

使用MEMS技術實現(xiàn)的創(chuàng)新型顯示應用

MEMS在投影應用領域內的技術進步正在為全新應用奠定基礎。從臺式機到智能手機，再到平板電腦，個人計算設備現(xiàn)在可以配備MEMS顯示技術。除了常見的個人計算任務，這些器件現(xiàn)在能夠將幾乎任意表面轉換為家庭影院或針對商務演示應用中的顯示屏。

這些即插即用的產(chǎn)品提供了非常高的便攜性、高清分辨率及低功耗，并且非常適合很多企業(yè)和消費類應用。這樣的多用途器件滿足了廣泛的用戶需求，其中包括那些想要為全球客戶提供精彩展示的商務人士，以及在后院舉辦“鄰里電影之夜”的父母們。

當MEMS技術與運動感測功能組合在一起時，顯示屏就具備了互動功能，從而使用戶能夠操縱顯示屏，并實現(xiàn)與顯示屏的交互操作。

除了將墻壁和其它平面變?yōu)榭墒褂玫钠聊唬乱淮?a href="http://www.xebio.com.cn/sensor_mems" target="_blank" class="keylink">MEMS器件的小尺寸、高分辨率、低延遲和低功耗功能也使其成為增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR）近眼顯示應用的理想選擇。MEMS技術能夠實現(xiàn)針對消費類應用的可穿戴計算體驗、超現(xiàn)實視頻游戲系統(tǒng)和3D電影，或者是倉庫庫存管理和培訓仿真器等工業(yè)應用。

隨著人們對更小、更亮和效率更高的高清顯示解決方案的需求不斷增加，MEMS技術不斷向前發(fā)展，直到可以被融入小型器件的內部——這在幾年前是無法想象的。我們期待這項極其靈活且多用途的顯示技術在未來會被用于更多的創(chuàng)新型應用。