Первую часть материала о микроэлектромеханических системах мы посвятили акселерометрам, гироскопам и другим сенсорам. В этот раз мы поговорим о MEMS-актуаторах и других интересных разработках.
Как вы помните, в первой части нашей статьи мы рассказали о таких MEMS-сенсорах, как акселерометры, гироскопы, микрофоны, барометры и магнитометры. Принцип их работы состоит в том, что они преобразуют физические воздействия в электрические сигналы. Однако есть и вторая большая категория MEMS-устройств под названием актуаторы, которые работают иначе, преобразуя электрические импульсы в какие-либо действия. Именно о них мы и поговорим во сегодня, а также уделим внимание разработкам в области медицины и другим необычным проектам.
Технология DLP
И открывает наш список разработка компании Texas Instruments — технология под названием DLP (Digital Light Processing). Как заявляются сами разработчики, она является основой для наборов микросхем, использующихся в различных светотехнических системах. Работа технологии DLP обеспечивается специальными цифровыми микрозеркальными устройствами DMD (Digital Micromirror Device). Главной областью применения считаются, конечно же, проекторы.
Уплавнялка в телевизоре – зачем и что это
DLP-проектор Acer H5360BD
Архитектурно каждый чип DMD представляет собой массив микрозеркал, который используется для пространственной модуляции света. Их количество напрямую зависит от нужного разрешения. Так, DMD-чип, работающий в Full HD разрешении (1920×1080), содержит более двух миллионов микрозеркал. Соответственно, для меньшего разрешения необходимо меньшее количество элементов, для более высокого — большее.
Само микрозеркало представляет собой небольшую квадратную алюминиевую пластинку со стороной размером 16 мкм. Под каждым микрозеркалом располагается ячейка памяти, к которой и привязано конкретное зеркало. Во время работы DMD-контроллер загружает в ячейку «0» или «1».
После того, как ячейка памяти заполняется, на микрозеркало воздействует электрический импульс, и оно отклоняется на угол в диапазоне от -12 до +12 градусов. При этом положение зеркальца при -12 градусах соответствует выключенному состоянию пиксела, а +12 — включенному. Иначе говоря, в этих положениях пиксел окрашивается в черный или белый цвет. Кроме черного и белого цветов, микрозеркала могут отображать до 1024 оттенков серого цвета. Для этого используется мерцание, которое обеспечивается их включением/выключением с определенной частотой.
Слева изображен чип DLP, справа — микрозеркала
В итоге получается, что DMD обеспечивает лишь черно-белое изображение. Но ведь DLP-проекторы показывают цветную картинку! Каким же образом окрашивается производимое DMD-чипами изображение?
Процесс окрашивания уже не имеет никакого отношения к MEMS. В случае с DLP-проекторами для этого используется цветовое колесо, которое располагается между лампой, излучающей белый свет, и чипом DLP. Колесо, как правило, имеет четыре цветовых сектора: красный, зеленый, синий и белый (прозрачный).
По большому счету, можно было бы обойтись лишь «обоймой» из RGB-цветов, однако прозрачный фильтр позволяет значительно улучшить отображение полутонов. Окончательное изображение формируется путем последовательного отображения на экране синей, зеленой, красной и прозрачной картинок. Человеческий глаз воспринимает эту композицию как цветное изображение.
Стоит отметить, что микрозеркала используются не только в DLP-системах. Массивы зеркал также применяются в микроскопах и телескопах. В обоих случаях они используются для борьбы с искажениями. Например, в случае с телескопом искажения возникают при прохождении света через атмосферу. А применяемые в устройстве массивы зеркал могут изменять свое положение для получения четкого, неискаженного изображения.
Кроме этого, микрозеркала нашли себе применение в оптических коммутаторах. Применяемые в этих устройствах зеркала имеют такую же конструкцию, как и в случае с DLP-проекторами, однако они умеют поворачиваться сразу по двум осям в отличие от одноосевых. Такие коммутаторы обеспечивают очень большую полосу пропускания, однако в то же время требуют сложного программного обеспечения для корректной работы.
MEMS и дисплеи
Особенности архитектуры MEMS-дисплеев и DLP-систем могут во многом пересекаться, но мы намеренно вынесли тему экранов в отдельную заметку. Разработка MEMS-дисплеев началась относительно недавно, и лишь на выставке CEATEC осенью 2013 года компании Qualcomm и Sharp представили прототип такого устройства.
В отличие от современных жидкокристаллических мониторов, в разработке Sharp/Qualcomm отсутствуют привычные нам RGB-светофильтры. На смену им пришла индивидуальная светодиодная подсветка для каждого отдельного пиксела. Она с большой частотой мерцает не только красным, синим или зеленым цветом, но и белым. Белый цвет был добавлен с той же целью, что и в DLP-проекторах — для лучшей передачи полутонов. Ну а в качестве затворов пикселов используются микроэлектромеханические системы, в связи с чем устройство и было названо MEMS-дисплеем.
Источник: www.ferra.ru
MEMS — это то, как микроэлектромеханические системы работают в аппаратном обеспечении.
Технология MEMC в телевизорах: что это такое?
С развитием технологий и увеличением диагонали экранов телевизора сталкиваемся с проблемой изображения, которое может казаться неестественным или даже размытым. Решить эту проблему поможет технология Motion Estimation/Motion Compensation (MEMC) или в переводе детекция и компенсация движения.
Технология MEMC используется для улучшения воспроизведения динамических сцен с плавными движениями на телевизионных экранах. Она заключается в том, чтобы сглаживать эффект размытости изображения, возникающий при быстром движении, и показывать четкие кадры без потери качества.
Количество кадров телевизионного изображения в секунду (частота кадров) становится все более важным параметром при выборе телевизора. Использование технологии MEMC позволяет увеличить частоту кадров и предоставлять зрителю более качественное и естественное изображение без характерных размытостей и просадок.
Что такое технология MEMC в телевизорах?
MEMC (Motion Estimation/Motion Compensation) – это технология, которая используется для улучшения качества изображения на экранах телевизоров.
Суть технологии MEMC заключается в том, что она способна распознавать движение на экране. Когда какой-то объект начинает двигаться, технология MEMC улавливает это движение и компенсирует его на экране. Это позволяет улучшить резкость и четкость изображения, особенно на быстро движущихся сценах.
В результате использования технологии MEMC, изображения на экране становятся более ясными и реалистичными. Также технология способна снизить нагрузку на глаза зрителей, уменьшив эффект замыливания изображения при быстрых движениях на экране.
Современные телевизоры, особенно модели с высоким разрешением (4K и выше), часто оснащаются технологией MEMC для обеспечения максимально качественного и реалистичного изображения на экране.
Технология MEMC в телевизорах: что это такое?
Основные принципы работы
Технология MEMC (Motion Estimation/Motion Compensation) в телевизорах используется для более плавного и четкого отображения движения на экране. Она работает на основе двух принципов: оценки движения и компенсации движения.
Оценка движения осуществляется путем сравнения двух кадров, снятых с небольшим промежутком времени. На основе сравнения система определяет скорость и направление движения объектов на экране.
Компенсация движения заключается в том, что система добавляет дополнительные кадры между существующими, чтобы создать более плавное отображение движения. Эти дополнительные кадры создаются на основе данных, полученных при оценке движения.
Технология MEMC позволяет достичь отличного качества изображения, особенно в случаях, когда на экране происходят быстрые изменения или быстрое движение объектов. Однако, она может потребовать больше ресурсов, поскольку для создания дополнительных кадров требуется больше вычислительной мощности.
Преимущества технологии MEMC для пользователей
Технология MEMC (Motion Estimation/Motion Compensation) является одним из важных параметров при выборе телевизора. Данная технология позволяет сглаживать движения на экране и делает картинку более реалистичной.
Одним из главных преимуществ технологии MEMC является возможность просмотра спортивных мероприятий и динамичных сцен без размытия и “расплывания”. Это особенно важно при просмотре футбольных матчей, боксерских поединков, гонок и др. спортивных событий.
Также технология MEMC делает фильмы и сериалы более четкими и детализированными. Она способна значительно увеличить скорость обновления изображения, что делает динамические сцены на экране более четкими и плавными.
Еще одним преимуществом технологии MEMC является возможность настройки ее параметров. Пользователь может изменять скорость обновления изображения, чтобы получить идеально подходящую для себя картинку. Это позволяет наслаждаться просмотром фильмов, игр и телепередач на высоком уровне качества.
Реалистичное изображение – технология MEMC позволяет сглаживать движения на экране и делает картинку более реалистичной.
Без размытия и расплывания – просмотр спортивных мероприятий и динамичных сцен становится более качественным и плавным.
Повышенная четкость изображения – технология MEMC делает фильмы и сериалы более детализированными, увеличивая скорость обновления экрана.
Настраиваемые параметры – можно изменять скорость обновления изображения, чтобы получить идеально подходящую для себя картинку.
Источник: finprz.ru