51_54.PDF

P O D Z E S P O Ł Y

Wyświetlacze nowej ery

Kolorowe wyúwietlacze LCD szturmem zdobywaj¹

rynek i†coraz ³atwiej je spotkaÊ w†tanich monitorach

komputerowych, a†nawet odbiornikach telewizyjnych. Podobn¹

karierÍ robi¹ wyúwietlacze plazmowe, w†ktÛre wyposaøa swoje

telewizory coraz wiÍcej firm. Jak siÍ jednak okazuje, takie technologie wyúwietlania

obrazu - wzorowane na klasycznych wyúwietlaczach katodowych (CRT) - s¹ juø

przestarza³e. Prawdopodobnie juø wkrÛtce ich miejsce zajmie pÛ³przewodnikowa

technologia wyúwietlania obrazu - DLP, ktÛr¹ opracowano w†znanej naszym

Czytelnikom amerykaÒskiej firmie Texas Instruments.

Technologicznie trudne,

a†przede wszystkim kosz-

towne, jest poprawianie pa-

rametrÛw wyúwietlaczy

ciek³okrystalicznych tak,

aby moøna je by³o stosowaÊ

w†nowoczesnym sprzÍcie

AV. To w³aúnie zachÍci³o

producentÛw do szukania

nowych, alternatywnych

rozwi¹zaÒ konstrukcyjnych

dla wyúwietlaczy. Jedn¹

z†najpowaøniejszych wad

wyúwietlaczy LCD jest nie-

korzystny wspÛ³czynnik po-

wierzchni obrazu do ca³ko-

Fot. 1.

Elektronika Praktyczna 1/2002

P O D Z E S P O Ł Y

Elektronika Praktyczna 1/2002

P O D Z E S P O Ł Y

wym. SwÛj pomys³ oparli na idei

wykorzystania do modulowania

úwiat³a matrycy miniaturowych, ru-

chomych luster odbijaj¹cych promieÒ

úwiat³a padaj¹cy z†oúwietlacza ( rys.

2 ). Tak wiÍc technologia wyúwietla-

nia obrazu DLP ( Digital Light Pro-

cessing ) jest oparta na projekcji ob-

razu, co pozwala m.in. bardzo elas-

tycznie skalowaÊ jego wymiary. Po-

niewaø ca³kowity czas potrzebny na

zmianÍ po³oøenia mikrokluster wyno-

si zaledwie 15

Fot. 4.

s, czÍstotliwoúÊ zmian

wyúwietlanego obrazu moøe wynosiÊ

ponad 60kHz, co setki razy przewy-

øsza moøliwoúci odbioru ludzkiego

oka.

Zasada dzia³ania wyúwietlaczy DLP

jest prosta: w†zaleønoúci od po³oøe-

nia mikrolustra zintegrowanego

w†strukturze DMD ( Digital Micro-

mirror Device ), úwiat³o jest kierowa-

ne do soczewki projekcyjnej lub po-

za ni¹, co powoduje odpowiednio:

úwiecenie lub wygaszenie odpowied-

niego punktu obrazu. Sterowanie po-

³oøeniem luster przebiegiem z†modu-

lowanym wype³nieniem (PWM - Pul-

se Width Modulation ) umoøliwia

zmianÍ jasnoúci wyúwietlanych pun-

ktÛw, co w†uproszczeniu pokazano

na rys. 3 . Matryce sk³adaj¹ce siÍ

z†setek tysiÍcy, czy nawet milionÛw

mikroluster s¹ integrowane w†poje-

dynczych uk³adach scalonych. Widok

jednego z†uk³adÛw z†DMD, oferowa-

nych przez firmÍ Texas Instruments,

pokazano na fot. 4 . Obecnie s¹ do-

stÍpne uk³ady DMD o†wymiarach

matryc od 640x480 punktÛw (VGA),

aø do 1280x1024 (XGA).

Aby uzmys³owiÊ Czytelnikom nie-

prawdopodobn¹ wrÍcz skalÍ miniatu-

ryzacji mikromechanizmÛw w†uk³a-

dach DMD, na fot. 5 pokazano mik-

Rys. 2.

witej powierzchni wyúwietlacza (co

widaÊ po lewej stronie fot. 1 ). Dla

wielu aplikacji zbyt d³ugi jest czas

reakcji wyúwietlacza na zmiany ob-

razu, bardzo kosztowne s¹ takøe wy-

úwietlacze o†duøych przek¹tnych

(powyøej 20 cali). WiÍkszoúÊ alterna-

tywnych sposobÛw wyúwietlania, po-

úrÛd dotychczas wdroøonych do pro-

dukcji, wykorzystywa³a rÛønego ro-

dzaju elementy úwiec¹ce (diody LED

czy teø rodzaj úwietlÛwek - w†wy-

úwietlaczach plazmowych). Nietypo-

w¹ drog¹ poszli konstruktorzy firmy

Texas Instruments, ktÛrzy w†1995

roku rozpoczÍli prÛby z†mikroma-

szynowymi strukturami MEMS, wy-

konywanymi na pod³oøu krzemo-

Fot. 5.

roskopowe zdjÍcie powierzchni struk-

tury, na ktÛrej po³oøono szpilkÍ (na

zdjÍciu jest widoczny koniec jej

czubka).

W†krzemowym pod³oøu DMD zin-

tegrowano takøe uk³ady CMOS steru-

j¹ce prac¹ mikroluster, ktÛre sk³ada-

j¹ siÍ z†matrycy adresowanych ko-

Rys. 3.

Rys. 6.

Elektronika Praktyczna 1/2002

P O D Z E S P O Ł Y

Elektronika Praktyczna 1/2002

P O D Z E S P O Ł Y

Fot. 7.

mÛrek pamiÍciowych.

Z†przeciwsobnych wyjúÊ

tych komÛrek s¹ sterowane

elektrody przechylaj¹ce

jarzmo, do ktÛrego jest

przymocowane mikrolustro

( rys. 6 ). Jarzmo jest zawie-

szone na skrÍtnym zawie-

szeniu zapewniaj¹cym swo-

bodÍ jego ruchu.

Za pomoc¹ uk³adÛw

DMD moøna tworzyÊ takøe

obrazy kolorowe, co wyma-

ga zastosowania trzech

uk³adÛw tego typu, oúwiet-

lanych kolorami podstawo-

wymi RGB. Aby je uzyskaÊ,

zazwyczaj s¹ stosowane

pryzmaty rozszczepiaj¹ce

úwiat³o emitowane przez

jedna lampÍ oúwietlaj¹c¹.

Aplikacje

Technologia DLP od roku

2000 jest stosowana

w†przenoúnych projekto-

rach przystosowanych do

wspÛ³pracy z†komputerami

( fot. 7 ) oraz w†nowoczes-

nych projektorach kino-

wych. W†koÒcu roku 2001

LG Electronics wprowadzi³

na rynek pierwsze telewi-

zory projekcyjne, w†ktÛ-

rych takøe zastosowano

technologiÍ DLP. Bior¹c

pod uwagÍ wzglÍdn¹ ³at-

woúÊ wykonania uk³adÛw

DMD, a†takøe doskona³e

parametry i†stabilnoúÊ

wyúwietlanego obrazu,

wydaje siÍ, øe techno-

logia DLP ma ogromn¹

szansÍ podbiÊ rynek.

Jak pokazuje dotychcza-

sowa praktyka, niemal

kaøda idea zamieniona

w†krzem, prÍdzej czy

pÛüniej znajduje uznanie

odbiorcÛw.

Tomasz Jakubik, AVT

Dodatkowe informacje

Dodatkowe informacje s¹ dostêpne

w Internecie pod adresem www.dlp.com.

Elektronika Praktyczna 1/2002

P O D Z E S P O Ł Y

Elektronika Praktyczna 1/2002

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: