全新MEMS技術(shù)可實現(xiàn)便攜式高清投影顯示的創(chuàng)新型應(yīng)用

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?qū)⑿旭偡较蛲渡涞綋躏L(fēng)玻璃上。再試想一下，你的一臺內(nèi)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(nèi)容。還可以設(shè)想，你的一副近眼顯示眼鏡，能夠在你眼前顯示導(dǎo)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(shù)的進步而帶來的創(chuàng)新應(yīng)用中的少數(shù)幾個示例。

基于MEMS的TI DLP? Pico? 投影顯示技術(shù)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(guān)的互補金屬氧化物半導(dǎo)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(diào)制，以生成投射圖像。

MEMS技術(shù)方面的進步

基于MEMS的DMD領(lǐng)域內(nèi)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(shù)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(yīng)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(guān)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(yīng)用中的小型MEMS封裝內(nèi)實現(xiàn)了全高清1080p分辨率。僅僅縮小微鏡的尺寸，而不相應(yīng)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(xué)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(shù)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(nèi)實現(xiàn)創(chuàng)新型高清投影顯示應(yīng)用。

使用MEMS技術(shù)實現(xiàn)的創(chuàng)新型顯示應(yīng)用

MEMS在投影應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)進步正在為全新應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。從臺式機到智能手機，再到平板電腦，個人計算設(shè)備現(xiàn)在可以配備MEMS顯示技術(shù)。除了常見的個人計算任務(wù)，這些器件現(xiàn)在能夠?qū)缀跞我獗砻孓D(zhuǎn)換為家庭影院或針對商務(wù)演示應(yīng)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(yīng)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(wù)人士，以及在后院舉辦“鄰里電影之夜”的父母們。

當(dāng)MEMS技術(shù)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?，新一代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(yīng)用的理想選擇。MEMS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)針對消費類應(yīng)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(xùn)仿真器等工業(yè)應(yīng)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(shù)不斷向前發(fā)展，直到可以被融入小型器件的內(nèi)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(shù)在未來會被用于更多的創(chuàng)新型應(yīng)用。

審核編輯：符乾江