211service.com
Didelės raiškos televizorius iš jūsų mobiliojo telefono
Kornelio universiteto mokslininkai, sukūrę naują mikroelektromechaninę sistemą (MEMS), skirtą greitai nuskaityti didelius plotus lazeriu, greitai gali būti įmanomas mobilusis telefonas, galintis rodyti didelės raiškos televizijos vaizdą. Prietaiso pagrindu sukurtas projektorius būtų maždaug cento dydžio ir galėtų išmesti metro pločio vaizdą ant paviršiaus, esančio vos už pusės metro.
Anglies pluoštais pakabintas silicio veidrodis gali labai greitai vibruoti, pakankamai greitai nuskaitydamas lazeriu paviršių, kad būtų galima nupiešti didelės raiškos vaizdus. (Kreditas: Michaelas Thompsonas, Kornelio universitetas)
Raktas yra mažas, maždaug pusės milimetro skersmens veidrodis, pakabintas anglies pluošto – susuktų kristalinės anglies lakštų, dažniausiai naudojamų medžiagoms sustiprinti. Skaidulos sustiprina pjezoelektrinio variklio vibracijas, judindamos veidrodį. Šis judėjimas nukreipia lazerį skirtingais kampais, todėl jis braukia pirmyn ir atgal per paviršių. Nors dabartinis prietaisas tik perkelia lazerį iš vienos pusės į kitą, tyrėjai teigia, kad jį galima lengvai pritvirtinti ant scenos, kuri pakreipiama aukštyn ir žemyn, kad prietaisas galėtų nuosekliai nubrėžti kiekvieną vaizdo liniją, naudojant sudėtingą elektroniką, kuri įjungia lazerį ir išjungti, nes jis nukreipiamas per ekraną, kad būtų sukurti šviesūs ir tamsūs pikseliai. Spalvotas ekranas sumaišytų raudonos, žalios ir mėlynos spalvos lazerių šviesą.
MEMS pagrįsti ekranai jau yra komerciniuose produktuose. Pavyzdžiui, „Texas Instruments“, įsikūrusi Dalase, Teksaso valstijoje, sukūrė lustą, kuriame naudojami milijonai mažyčių veidrodėlių, kurių kiekvienas įjungia ir išjungia pikselius, pasisukdamas link šviesos šaltinio arba nuo jo (žr. „Tegul Micro Force būna su jumis“ ). Šis lustas dabar naudojamas įvairiuose televizoriuose ir filmų projektoriuose. Kita bendrovė „Microvision“, įsikūrusi Redmonde, WA, naudoja vieną veidrodinį MEMS įrenginį, panašesnį į tą, kuris kuriamas Kornelyje, bet be anglies pluoštų. Įmonė kuria spalvotą ekraną.
Kornelio tyrėjai teigia, kad jų prietaisas išsiskiria dideliu veidrodžio skenavimo greičiu ir jo galimybe nuskaityti plačiu kampu. Platus sistemos kampas yra įmanomas, sako Michaelas Thompsonas, medžiagų mokslų ir inžinerijos profesorius ir vienas iš projekto tyrėjų, nes anglies pluoštai gali smarkiai susilenkti nesulaužydami, todėl veidrodis gali judėti plačiu diapazonu. Pluoštai taip pat yra labai standūs, todėl jie labai greitai spyruokliuoja pirmyn ir atgal. Didelės spartos vibracijos yra būtinos kuriant didelės raiškos vaizdus. Tyrėjai praneša, kad veidrodinės vibracijos dažnis yra 35 000 ciklų per sekundę – jų pakanka, kad maždaug 60 kartų per sekundę būtų nuskaitytas vaizdas, kurio skiriamoji geba yra apie 1280 x 768 pikselių. Jie sako, kad ši skiriamoji geba yra panaši į kai kuriuos didelės raiškos televizorius, nors šis atnaujinimo dažnis tam tikromis sąlygomis gali rodyti aptinkamą mirgėjimą.
Ming Wu, Kalifornijos universiteto Berklyje elektrotechnikos ir informatikos profesorius, teigia, kad be didelio nuskaitymo greičio, vaizdo raiška priklauso ir nuo naudojamo veidrodžio dydžio. Pasak jo, anksčiau pakankamai dideli veidrodžiai, kad būtų galima gauti aukštos kokybės kelių milimetrų skersmens vaizdus, buvo iššūkis: sunku priversti veidrodžius vibruoti pakankamai greitai, nepažeidžiant aparato. Thompsonas teigia, kad dėl tvirto anglies pluošto jie galėjo naudoti pusės milimetro skersmens veidrodį, jau maždaug tokio dydžio, kokio reikia. Jis priduria, kad naudojant daugiau anglies pluošto, Kornelio tyrėjai tikisi, kad jie galės dar labiau padidinti dydį.
Pagrindinis pluošto sistemų iššūkis bus sumažinti gamybos sąnaudas. Anksčiau mokslininkai paprastai bandė tokius įrenginius gaminti tik iš silicio, kad pasinaudotų nebrangia gamyba.
Anglies pluošto pridėjimas prie mišinio gali padidinti išlaidas. Atsižvelgdami į tai, Thompsonas ir Shayaanas Desai, Kornelio doktorantas, kuris buvo pagrindinis prietaiso kūrimo veiksnys, sukūrė gamybos metodą, pagal kurį iki paskutinių etapų naudojamas tradicinis silicio gamyba, o anglies pluoštai įvedami tik proceso pabaigoje.
Vis dėlto šis procesas dar nėra pakankamai patikimas didelio masto gamybai. (Demonstracinėje sistemoje pluoštus jie įdėjo rankiniu būdu). Wu teigia, kad sėkmė priklausys nuo to, kiek naujos infrastruktūros gamintojai turės įdiegti, kad galėtų įtraukti pluoštus.
Thompsonas teigia, kad projektoriaus prototipas turėtų būti paruoštas per metus, o komerciniai produktai, kuriuos sukūrė jų startuolis „Mesmeriz“, esantis Itakoje, NY, greičiausiai bus įmanomas per trejus ar penkerius metus.