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(wàn)微鏡面的MEMS芯片來(lái)投影圖像?，F(xiàn)在，Microvision公司聲稱，通過(guò)用它自己的單鏡面MEMS芯片來(lái)取代TI的百萬(wàn)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(lái)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(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Russell Hannigan說(shuō)，“TI公司的DLP每一個(gè)像素采用一個(gè)獨(dú)立的鏡面，對(duì)于一百萬(wàn)像素的顯示器，就需要一百萬(wàn)微晶面，而我們采用單一的鏡面來(lái)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?！?/P>

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(chē)供應(yīng)商，用于車(chē)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(kāi)始把第一種模塊提供給客戶。

長(zhǎng)達(dá)10年的開(kāi)發(fā)

經(jīng)過(guò)幾乎10年的開(kāi)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(tái)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(jiǎn)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(guò)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(kāi)外總是處于聚焦?fàn)顟B(tài)，因此不需要采用鏡頭來(lái)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(shuō)。

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(duì)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(wàn)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(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的設(shè)備功耗的一半，”Hannigan說(shuō)，“例如，采用DLP，光源必須總是打開(kāi)，但是，我們的光源只是在需要時(shí)才打開(kāi)，這對(duì)于電池供電的設(shè)備來(lái)說(shuō)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(huì)欣賞它的良好顯示效果，”Hannigan說(shuō)。

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(huì)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(duì)于便攜式播放機(jī)來(lái)說(shuō)，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(zhǎng)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(kāi)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。