میکرو آینه دیجیتال
میکروآینه های دیجیتال (به انگلیسی: Digital micromirror device) یا DMD سیستم های اپتو-الکترو-مکانیکالی (MOEMS) هستند که هسته ی فناوری پردازش نور دیجیتال را تشکیل می دهند. DMD های شرکت تگزاس اینسترومنت توسط یکی فیزیکدانان این شرکت به نام دکتر لَری هورنبِرک در سال 1987 ساخته شد[1]، اگرچه تکنولوژی ساخت آن به 1973 توسط هاروی سی ناتانسون (مخترع MEMS در سال 1965) برمی گردد. او با استفاده از میلیون ها آینه متحرک میکروسکوپی سعی داشت تصویری متحرک یا یک ویدئو را ایجاد کند؛ همان تکنولوژی که امروز در پروژکتورهای دیجیتال به کار می رود[2].
پروژه DMD با استفاده از تعدیل کننده نور آنالوگ میکرومکانیکی آغاز شد. اولین محصول DMD آنالوگ، TI DMD2000، یک چاپگر بلیط هواپیما بود که به جای استفاده از لیزر از DMD استفاده می کرد.
یک چیپ DMD بر روی سطح خود چند صد هزار آینه میکروسکوپی دارد که در آرایشی مستطیلی مشابه پیکسل های یک تصویر کنار یکدیگر قرار گرفته اند. هر آینه کوچک می تواند جداگانه °12-10± بچرخد و به وضعیت های خاموش و روشن دربیاید، نور لامپ پروژکتور به لنز می تابد، منعکس می شود و باعث روشن شدن پیکسل در صفحه می شود. در وضعیت خاموش، نور به جای دیگری بازتاب پیدا می کند (معمولا یک گرماگیر) و در نتیجه روی صفحه تاریک نشان داده می شود.
برای ایجاد تصاویر سیاه سفید با درجه های خاکستری ، آینه ها با سرعت بالا روشن و خاموش می شوند و نرخ زمان روشن و خاموش آینه ها طیف سایه های ایجاد شده را مشخص می کند (مدولاسیون پهنای پالس باینِری). چیپ های DMD امروزی تا 1024 طیف رنگ طوسی (10 بیت) را می توانند ایجاد کنند.
خود آینه ها از آلومینیوم ساخته شده اند و قطری حدود 16 میکرومتر دارند. هر آینه به یک نقطه اتکا متصل است که آن نقطه خود به دو تکیه گاه دیگر توسط فنر پیچشی اتصال یافته است. در چنین مَفصلی، محور از دو انتها ثابت است و در قسمت میانی می تواند بچرخد. به علت کوچک بودن ابعاد، فرسودگی مفاصل جای نگرانی ندارد[3] آزمایش ها نشان داده است که حتی 1 تریلیون (1012) عملیات هم نمی تواند آسیب جدی برساند. آزمایش ها همچنین نشان داده است که مفصل ها با شوک و لرزش نیز آسیب نمی بینند چراکه این تحرکات را ساختار لایه بالاتر دریافت می کند.
منابع
- Multi-level digital micromirror device, 1993-12-21, retrieved 2020-07-30
- «Espacenet – search results». worldwide.espacenet.com. دریافتشده در ۲۰۲۰-۰۷-۳۰.
- Douglass, M.R. (2002). "Lifetime estimates and unique failure mechanisms of the Digital Micromirror Device (DMD)". IEEE: 9–16.