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dmd原理

DMD(Digital Micromirror Device,數字微鏡設備)是一種微光學電子機械系統(MEMS),它包含一組高反射率的鋁製微鏡陣列,這些微鏡可以傾斜±12度。DMD作為空間光調製器,通過靜電作用控制微鏡的偏轉狀態,實現光的調製。每個微鏡通過一個通孔連線到一個隱藏的扭轉鉸鏈上,偏轉軸沿正方形微鏡的一條對角線方向。當微鏡上電時,兩個電極通過靜電作用將微鏡吸附並固定在兩種工作位置,即+12°和-12°的偏轉角度。

每個微鏡下面有一個由雙CMOS存儲器元件組成的記憶單元,這兩個記憶單元的狀態不是獨立的,而是互補的。這意味著如果一個單元是邏輯1,則另一個單元是邏輯0,反之亦然。儘管像素存儲單元的狀態對微鏡的機械位置有影響,但載入記憶單元並不會直接改變微鏡的機械狀態。一旦微鏡的方位確定,改變存儲單元的狀態不會導致微鏡翻轉到另一種狀態。

在操作上,DMD可以通過編程控制每一塊微鏡的偏轉狀態和偏轉時間,從而實現「光開關」的功能。當微鏡處於+12°狀態時,它向照明方向傾斜,被稱為「打開」狀態;而當微鏡處於-12°狀態時,它偏離了光照,被稱為「off」狀態。這種雙穩態運行使得DMD能夠以高速率和高刷新頻率進行顯示控制,因此它通常用於高速工業、醫療和高級顯示套用。