基于ARM和FPGA的DMD驱动波形实验平台

沈倩文，刘一清

(华东师范大学 信息科学技术学院，上海 200241)

数字微镜器件DMD(Digital Micromirror Device)由美国德州仪器公司于1987年发明[1]，由其构成的成像系统具有体积小、重量轻、呈像色彩丰富、清晰度高等优点。应用十分广泛，已经由最初的投影、高清数字电视领域拓展到了立体显示、平面印刷等方面[2]。相对于国外的领先技术，我国在这方面的研究相对滞后，因此对数字微镜及其驱动技术的研究具有重要的意义。在数字微镜器件的驱动开发过程中，很重要的一个过程是寻找控制微镜翻转的最佳驱动波形和最优驱动电压。由于微镜制作工艺不同，物理特性各异，不同的产品需要不同的驱动波形来满足其驱动要求。目前的研究与开发中，缺少普适的驱动波形实验平台，而本文提出的设计满足了这方面的需求。

1 DMD的驱动原理及其驱动影响因素

1.1 DMD的驱动原理

数字微镜器件是一种基于半导体制造技术，由高速数字式光反射开关阵列组成[3]。将一个数字式光反射开关称为一个微镜单元。在呈像过程中，每个微镜单元对应了图像中的一个像素，通过控制微镜的旋转角度与时间来改变呈现的图像及其特性。图1为一个微镜单元的机械结构，微镜有 3个微型电极，分别为：VON、VMIRROR、VOFF，其中VMIRROR为偏置电压，VON、VOFF为驱动电压。这3个微型电极可以被数字信号激活，控制微镜开关的电平可由式(1)和式(2)得到：

图1 微镜机械结构

当V开为高电平、V关为低电平时,镜片迎着光源 (开启),将会有一个白色像素通过镜头反射到屏幕上;当V开为低电平、V关为高电平时，镜片避开光源(关闭)，镜面像素在荧幕上的位置呈现深色。……