DMD芯片显示原理详解

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1、(三)DMD芯片显示原理的介绍DMD精微反射镜面是一种整合的微机电上层结构电路单元(MEMSsuperstructurecell)，它是利用CMOSSRAM记忆晶胞所制成。DMD上层结构的制造是从完整CMOS内存电路开始，再透过光罩层的使用，制造出铝金属层和硬化光阻层(hardenedphotoresist)交替的上层结构，铝金属层包括地址电极(addresselectrode)、绞链(hinge)、轭(yoke)和反射镜，硬化光阻层则作为牺牲层(sacrificiallayer)，用来形成两个空气间(airgaps)。

2、铝金属会经过溅镀沉积(sputter-deposited)以及电浆蚀刻(plasma-etched)处理，牺牲层则会经过电浆去灰(plasma-ashed)处理，以便制造出层间的空气间隙每个微反射镜都能将光线从两个方向反射出去，实际反射方向则视底层记忆晶胞的状态而定；当记忆晶胞处于「ON」状态时，反射镜会旋转至+12度，记忆晶胞处于「OFF」状态，反射镜会旋转至-12度。只要结合DMD以及适当光源和投影光学系统，反射镜就会把入射光反射进入或是离开投影镜头的透光孔，使得「ON」状态的反射镜看起来非常明亮，「OFF」状态的反

3、射镜看起来就很黑暗。利用二位脉冲宽度调变可以得到灰阶效果，如果使用固定式或旋转式彩色滤镜，再搭配一颗或三颗DMD芯片，即可得到彩色显示效果。DMD的输入是由电流代表的电子字符，输出则是光学字符，这种光调变或开关技术又称为二位脉冲宽度调变(binarypulsewidthmodulation)，它会把8位字符送至DMD的每个数字光开关输入端，产生28或256个灰阶。最简单的地址序列(addresssequence)是将可供使用的字符时间(fieldtime)分成八个部份，再从最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)，依序

4、在每个位时间使用一个地址序列。当整个光开关数组都被最高位寻址后，再将各个像素致能(重设)，使他们同时对最高有效位的状态(1或0)做出反应。在每个位时间，下个位会被加载内存数组，等到这个位时间结束时，这些像素会被重设，使它们同时对下个地址位做出反应。此过程会不断重复，直到所有的地址位都加载内存。入射光进入光开关后，会被光开关切换或调变成为一群光包(lightbundles)，然后再反射出来，光包时间则是由电子字符的个别位所决定。对于观察者来说，由于光包时间远小于眼睛的整合响应（integration）时间，因此他们将会看到

5、固定亮度的光线。(四)DMD的工作过程描述DLP技术基础是光学半导体、数字微镜芯片（DMD）由德州仪器公司的LarryHornbeck在1987年发明，DMD芯片可以对光进行数字化调制、数字微镜器件包含了一个由微镜镜面组成的长方形阵列组成、这个阵列对应与投影图象中的光线、这些镜面和数字信号、光源和投影镜头协同工作时，能够把象、最忠实地再现出来、数字信号会激活各镜片下放的微型电极、这个电极就推动镜片迎向或避开光源、当镜片迎向光源（开启）时，会将一个白色像素通过镜头反射、到荧幕上、当镜面避开光源（关闭）时，镜面像素在荧幕上的

6、所在位置便呈现深色。精薇镜面的旋转速度是每秒钟是5000次（这些DMD镜面可以、每秒开关数千次）、交换各镜面的开关时间，就能够产生不同的等级灰度、开启的时间长与关闭时间，产生的灰度象素就浅、关闭的时间长与开启时间，产生的灰度象素就深、DMD镜面可以反射1024个灰度等级，来产生灰度图象、把灰度图象加上彩色大多数DLP系统中，光源与镜面座板之间加个色轮的光过滤器、随着色轮的旋转，红、绿、蓝三种光线依次便落在、DMD镜面上、各个镜面的开、关状态会随着彩色光线的闪烁而调整、通过此方法、一个典型的DLP投影系统，能够产生1600

7、万种色彩例如，当红色或兰色光线落在镜面上时才将镜面打开，通过我们的眼睛就可以产生紫色像素，紫色图象。采用了DLP技术的投影机、电视机、家庭影院系统使用单一DMD结构、单DMD芯片系统，包含了一个DMD芯片、一个投灯一个色轮和一组投影镜头，产生的图象比任何其他显示技术都要更加清晰。更加色彩丰富、电影和大屏幕投影机都使用3片DMD芯片系统，白光穿过一个棱镜，被分解成红、绿、蓝三种颜色，每个DMD芯片专用于一种颜色，经过反射的红、绿、蓝光线被混合起来，穿过镜片投影到屏幕上，DLPCinema投影系统能够产生35万亿种颜色,。花

8、费了大量精力了解色轮之后，下面我们来了解DLP投影机的另外一大核心——DMD芯片。　　如果说在色轮的研发上，投影机制造商们还能根据自己的实际需要生产不同的产品，那么DMD芯片就完全掌握在了德州仪器的手中了。经过十多年的发展，DMD芯片不仅尺寸上从0.55吋到0.95吋，技术上也从SDRDMD芯片组发展到了DDR芯片组