解析Microvision單鏡面MEMS芯片技術(shù)

在今年的消費(fèi)電子展上，位于華盛頓Redmond的Microvision將展示它的一種原型超小投影儀，其中，采用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)把數(shù)字投影儀縮小至可由電池供電的掌上型設(shè)備的大小。

德州儀器公司已經(jīng)展示了一種蜂窩電話大小的原型數(shù)字光線投影儀(DLP)，其中，采用了一種具有一百萬微鏡面的MEMS芯片來投影圖像。現(xiàn)在，Microvision公司聲稱，通過用它自己的單鏡面MEMS芯片來取代TI的百萬鏡面MEMS芯片，已經(jīng)縮小了超小投影儀的尺寸。該公司聲稱，這種投影儀可以足夠廉價(jià)地生產(chǎn)，從而成為未來蜂窩電話上的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

“我們的MEMS芯片與TI的DLP有根本不同，”Microvision公司的高級產(chǎn)品市場經(jīng)理Russell Hannigan說，“TI公司的DLP每一個(gè)像素采用一個(gè)獨(dú)立的鏡面，對于一百萬像素的顯示器，就需要一百萬微晶面，而我們采用單一的鏡面來創(chuàng)建所有的像素，從而使我們的設(shè)備要小得多且廉價(jià)得多。”

Microvision公司的超小投影儀贏得了FrostSullivan Research頒發(fā)的消費(fèi)電子設(shè)備創(chuàng)新獎(jiǎng)。Microvision公司已經(jīng)與若干客戶簽約，其中包括：摩托羅拉公司的移動(dòng)設(shè)備部，用于手持投影模塊；一家未透露名稱的汽車供應(yīng)商，用于車載超小型投影儀；以及一家未透露名稱的亞洲“大型消費(fèi)電子制造商”，用于蜂窩電話、數(shù)字相機(jī)以及個(gè)人媒體播放機(jī)。該公司承諾在2008年發(fā)布新的OEM交易，屆時(shí)將開始把第一種模塊提供給客戶。

長達(dá)10年的開發(fā)

經(jīng)過幾乎10年的開發(fā)，Microvision公司研發(fā)成功了基于MEMS的超小投影儀，這種設(shè)備以獨(dú)特的MEMS技術(shù)平臺為基礎(chǔ)，其中所采用的激光掃描技術(shù)借用了Microvision公司成功的條碼閱讀器產(chǎn)品中的技術(shù)。與單一數(shù)字微鏡面組合在同一微型模塊中的固體激光，由于不需要任何光學(xué)鏡頭，因而簡化了整個(gè)投影系統(tǒng)?？刂齐娐芬話呙韫鈻琶闇?zhǔn)激光，通過轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)鏡面，就可以把它的相干光束調(diào)制到顯示器的每一個(gè)像素上，從而不論距離如何均能保持圖像的聚焦。

“我們?nèi)绱税才攀菫榱吮３謭D像從200毫米到兩米距離開外總是處于聚焦?fàn)顟B(tài)，因此不需要采用鏡頭來調(diào)節(jié)它，你可以把圖像確切地從墻壁移動(dòng)到天花板，它將總是保持聚焦，”Hannigan說。

不需要鏡頭

單一鏡面從一個(gè)像素位置到另一個(gè)像素位置逐一掃描，就像陰極射線管一樣，但是，不是采用電子束，而是采用紅、綠、藍(lán)激光。因此，不需要聚焦鏡頭，因?yàn)榧す獠恍枰獠抗鈱W(xué)部件就已經(jīng)對銳利的點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)償。這就使得全色譜以及灰度梯度被照亮在一百萬像素的顯示器上成為可能，從而使做出的超小投影儀只有7毫米厚，總體積剛好5立方厘米。

鏡面本身是圓形的，直徑大約為1毫米，并且在x和y兩個(gè)平面上同時(shí)偏轉(zhuǎn)。因?yàn)殓R面掃描是從左到右、從上到下，三束激光經(jīng)調(diào)制以便顯示器中的每一個(gè)像素合適地混合紅、綠和藍(lán)光線，從而精確地給場景著色。

與當(dāng)今的手提箱型數(shù)字投影儀相比，Microvison公司的超小投影儀的主要缺點(diǎn)在于亮度僅僅為大約10流明，而前者為100流明以上。然而，超小投影儀比采用當(dāng)今競爭技術(shù)的投影儀的功耗要小得多，因?yàn)樗灰蕾囉谝恢秉c(diǎn)亮的高亮度電燈泡。

“我們的設(shè)備的功耗要低得多，通常是我們的競爭對手的設(shè)備功耗的一半，”Hannigan說，“例如，采用DLP，光源必須總是打開，但是，我們的光源只是在需要時(shí)才打開，這對于電池供電的設(shè)備來說是非常重要的?！?/P>

Microvision公司在CES上將私下向精選的OEM展示其超小投影儀。在2008年中發(fā)布的掌上型投影儀將具有2.5小時(shí)的電池壽命，但是，在CES上展示的原型將僅僅實(shí)現(xiàn)大約1.5小時(shí)的電池壽命。該原型采用寬屏幕WVGA，像素為848 X 480，可以達(dá)到DVD那樣的圖像質(zhì)量。

“我們的確需要看到圖像在2-4英寸格式內(nèi)具有DVD一樣的質(zhì)量，這樣才會欣賞它的良好顯示效果，”Hannigan說。

Microvision公司表示，在采用其它小型投影儀技術(shù)太大且太耗電的地方，希望消費(fèi)者會采用這種超小投影儀，如躺在床上觀看YouTube視頻，或在早餐桌上觀看MSN新聞廣播，或把PowerPoint演示文件投影在中餐雞尾酒餐巾上。對于便攜式播放機(jī)來說，該設(shè)備將提供足夠的電池壽命，以便在飛機(jī)上觀看完整的長篇故事片。

該公司預(yù)期在2008年最初推出一款盒式便攜式投影儀，你可以附接在iPod上，但是，2009年公司預(yù)期OEM將開始把5立方厘米的投影儀模塊集成到蜂窩電話以及便攜式媒體播放器之中。