DMD芯片显示原理

(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 (MEMS superstructure cell)，它是利用CMOS SRAM 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 (hardened photoresist) 交替的上层结构，铝金属层包括地址电极 (address electrode)、绞链 (hinge)、轭 (yoke) 和反射镜，硬化光阻层则 作为牺牲层 (sacrificial layer)，用来形成两个空气间 (air gaps)。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 (binary pulsewidth modulation)，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 (address sequence) 是将可供使用的字符时 间 (field time) 分 成八 个 部 份 ，再从最 高 有 效 位 (MSB) 到 最 低 有 效 位 (LSB)，依序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(light bundles)，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，因此他们将会看到固定亮度的光线。 (四)DMD 的工作...