MEMS (Mikro-elektro-mechanické systémy) jsou dnes již běžnou součástí našeho života, najdeme je např. v projektorech. Firma Texas Instruments (TI) již mnoho let vyvíjí a vyrábí celou řadu takovýchto zařízení. Patří mezi ně i čipy DLPxxxx. Jedná se o zařízení typu Digital Micromirror Device (DMD). Digitálně řízený mikro-opticko-elektromechanický systém neboli v originále: digitally controlled micro-opto-electromechanical system – MOEMS – spatial light modulator (SLM).
Čip DLP se skládá až z 8mi milionů mikro-zrcadel – viz. obrázek vpravo nahoře. Čip funguje jen jako světelný modulátor – vychylováním mikro-zrcadel o malý úhel. Aby mohl sloužit jako projektor je zapotřebí světelného zdroje a to buď monochromatického světelného toku pro dosažení černobílého obrazu nebo a to je nejčastější a také komerčně nejúspěšnější RGB světelného zdroje, který se skládá obvykle ze 3 výkonových LED diod, které generují příčné vlnění elektromagnetické o vlnových délkách přibližně 630, 530 a 450nm což odpovídá barvám červená, zelená a modrá. Doplněním vhodné optické soustavy je pak možné vytvořit barevný obraz na projekční stěně – viz obrázek níže.
Schéma uspořádání projektoru s čipem DLP [Zdroj: propagační materialy TI]
Vlevo - Interní uspořádání projektoru s DLP čipem a RGB světelným zdrojem a optické soustavy uvnitř projektoru. Vpravo je pro porovnání klasický projekční system DMD, který nevyužívá RGB LED světelné zdroje, ale naopak laserový světelný generátor a YRGB clonu. [Zdroj: propagační materiály TI]
Firma Texas Instruments nabízí ke svým DLP čipům také kompletní dokumentaci a samozřejmě i vývojový kit označený jako „DLP LightCrafter display 2010 evaluation module (EVM)“ – viz obrázek níže. Jedná se o kompletní projektor, který se skládá z DLP čipu, vývojové desky a optické soustavy s RGB osvětlením. Je to ideální pomůcka pro výuku a vývoj podobných zařízení na bázi čipů DLP. Její cena sice není nejlevnější 399USD, ale výhodou je, že můžeme systém volně programovat a další potřebné komponenty přidávat.
Vývojový kit pro čipy DLP od Texas Instruments - DLP® LightCrafter display 2010 evaluation module (EVM)“ [Zdroj: propagační materialy TI]
Interní schéma modulu je na následujícím obrázku. Je zde vidět zakreslený samotný DLP čip, nezbytný RGB světelný zdroj, podpůrné čipy DLPC3430 a DLPA2000. Aplikační procesor není vázaný na produkty fi. Texas Instruments, je možné použít jakýkoliv vhodný typ. Kromě potřebného hardwaru je k dispozici i rozsáhlý softwarový balíček a úvodní uživatelský manuál a také kompletní dokumentace. Viz. také obrázky níže.
V dnešní době představuje trh se součástkami MEMS obrovský a neustále rostoucí business, kde se točí desítky miliard dolarů ročně a zhodnocuje se zde obrovské úsilí výzkumníků z významných světových universit a obrovských finančních prostředků vkládaných po desítky let významnými firmami v oboru; viz. zde a zde. Je škoda, že v ČR neexistuje nějaký výrobce takových zařízení a ani zde není vývoj srovnatelný se západními zeměmi. Na závěr můžeme jen letmo dodat, že vývoj v ČR na úrovni universit započal již v roce 1998/99 např. na Technické universitě v Liberci, Fakulta Mechatroniky a Mezioborových Inženýrských studií. Pod vedením Doc. Noska bylo možné (čistě teoreticky a bez sebemenšího technického vybavení a bez finanční podpory) studovat obory Mikro-elektro-mechanické systémy (MEMS) a také Inteligentní materiály – viz níže. Dnes je možné tyto obory seriózně studovat např. na ČVUT FEL Praha nebo VUT FEKT Brno. Do praxe se však takovéto technologie z těchto universit nikdy nedostanou.
