Dispositiu digital de micromirall
Un dispositiu digital de micromirall o DMD (sigles angleses de Digital Micromirror Device) es un tipus de semiconductor òptic. Es la base de la tecnologia de projecció DLP i fou desenvolupat en 1987 per Larry Hornbeck i William E. Nelson de Texas Instruments. El projecte DMD va començar en 1977 anomenant-se Deformable Mirror Device (dispositiu de mirall deformable) i fent servir moduladors de llum analògics micromecànics. EL primer producte que incorporava un DMD analògic va ser la impressora de bitllets d'avió TI DMD200 que s'usava en lloc d'un escàner làser
Estructura
Un DMD té una superfície de varis centenars de milers de miralls microscòpics distribuïts en una matriu rectangular y que es corresponen amb els píxels de la imatge que es vol mostrar. Cada micromirall por girar entre ±10-12° per col·locar-lo en una posició de "encès o apagat". En la posició d'encès, la llum procedent de la llampara del projector es reflexa en les lents de l'aparell dent que el píxel corresponent brilli a la pantalla. En la posició "apagat" la llum es dirigeix cap a una altre part, habitualment cap a un dissipador de calor, fent que el píxel es mantingui obscur. Per generar una escala de grisos, es fa oscil·lar el mirall, molt ràpidament, entre les dues posicions límits de encès i apagat. Depenent del temps que es en una i altre posició es determina el to de gris a la pantalla (modulació per amplada del polsos binari) Els DMD actuals poden reproduir una escala de 1024 tons de grisos. Consultar Processament digital de la llum per saber com es possible generar imatges en color en sistemes basats en DMD. Els miralls son d'alumini de 16 micròmetres de ample . Cadascun dees fixat en un jou constats a dos postes de suport fent la funció de frontisses de torsió. En aquest tipus de frontisses, l'eix es fixa pels dos extrems y, literalment, la part central se retorça (com es pot observar a la part superior). Gracies a l'escala tant reduïda a la que es treballa, la fatiga del material no es un problema y els assaigs realitzats han demostrat que, després de un bilió de cicles (1012), no es produeixen danys apreciables. Igualment, s'ha comprovat que els cops i vibracions normals no afecten al ésser absorbits per la carcassa del DMD.
Funcionament
Dos parells d'elèctrodes, situats a cada costat de la frontisses, controlen la posició del mirall mitjançant l'atracció electrostàtica. El primer parell actua sobre el jou i el segon directament sobre el mirall. La major part del temps s'aplica, simultàniament, la mateixa carrega elèctrica als dos costats. Enlloc de col·locar el mirall a la posició central com es podria pensar a primera vista, aquesta situació el manté fix a la posició actual. Es així perquè la força d'atracció al costat cap el que el mirall es inclinat es major ja que es més a prop del elèctrodes. Per moure el mirall, en primer lloc es carrega l'estat desitjat a un cel·la de memòria SDRAM ubicada sota del píxel i connectada també als elèctrodes. Llavors es retira el voltatge aplicat als elèctrodes fent que sigui la càrrega situada a la cel·la SDRAM la que prevalgui y es mogui el mirall al estat desitjat. Quan es restableix el voltatge, el mirall queda fix en aquesta posició , podent carregar el següent moviment a la cel·la. L'ús d'aquest sistema redueix el voltatge necessari per moure els píxels al ésser aplicat directament des de la memòria SDRAM, també cal dir que el voltatge por ser retirat al mateix temps de tot el xip, de manera que tots els miralls es mouen a la vegada. D'aquesta manera s'aconsegueix una sincronització més exacta i un moviment de la imatge mes realista.
Aplicacions
- Televisió d'alta definició (HDTV).
- Disc Hologràfic Versàtil (HVD)
- Vídeo-cascos (HMD-Head Mounted Displays)