Matrice de micro-miroirs

Une matrice de micro-miroirs, ou DMD est un microsystème électromécanique donnant la possibilité la projection d'une image numérique par réflexion des pixels sur des micro-miroirs qui peuvent basculer sur 2 positions différentes : on ou off.



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Technologie d'affichage - Optronique - Électronique

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Une matrice de micro-miroirs, ou DMD (Digital Micromirror Device) est un microsystème électromécanique donnant la possibilité la projection d'une image numérique par réflexion des pixels sur des micro-miroirs qui peuvent basculer sur 2 positions différentes : on ou off. Ce dispositif a permis la miniaturisation et a accru les performances des vidéoprojecteurs.

Histoire

La technologie DMD a vu le jour dans la fin des années 70 dans le cadre de projets d'imprimantes à micro miroirs. Mais la véritable innovation a eu lieu quand l'ingénieur Larry Hornbeck de Texas Instruments a su placer le système sur une puce CMOS. Cela a rendu la technologie exploitable par des circuits électroniques classiques et on voit désormais se vendre de plus en plus de projecteurs vidéo à puces DMD et ceci, dans le domaine grand public et professionnel (projecteur DLP).

Caractéristiques

Le premier avantage de cette puce est d'être entièrement digitale, elle répond directement au flux numérique. Son implémentation dans un dispositif de diffusion vidéo rend la reproduction de l'image totalement fidèle aux informations vidéo. Cette technologie forme par conséquent une alternative supplémentaire aux dispositifs de production et de diffusion vidéo analogique.

Principe de fonctionnement

La surface contenant les micros miroirs est éclairée par une source de lumière. Chaque miroir peut prendre deux positions : il peut s'incliner de 10 à 15° suivant le même axe de manière à réfléchir la lumière soit vers une lentille de diffusion soit vers une surface absorbante. On dit qu'il commute «on» ou «off», ce régime est par conséquent binaire. Un miroir réfléchit la lumière d'un pixel à l'écran.

Niveau de gris

Pour générer plusieurs niveaux de gris différents les miroirs vont commuter on puis off plus ou moins longtemps dans une période bien définie et ceci à une fréquence élevée. Ils utilisent le principe de modulation de largeur d'impulsion (MLI). Généralement une puce transmet 1024 niveaux de gris ce qui correspond à un signal vidéo codé sur 10bits .

Commande de la puce

Les structures mécaniques de la puce, qui permettent la mise en mouvement des miroirs, sont en fait positionnées sur une mémoire de type SRAM pourvue d'électrodes. Pendant que les miroirs réfléchissent la lumière cette mémoire se charge et quand l'ensemble des informations sont chargées, l'ensemble des miroirs commutent en même temps. Pour cela il y a en premier lieu une étape de sélection des miroirs qui permet d'isoler les miroirs qui devront changer de position de ceux qui resteront fixes. Par la suite vient une étape de mise en place des charges puis l'étape où les miroirs changent de position. La dernière étape consiste à figer les miroirs pour les sécuriser.

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