Elektronik mengelilingi kita saat ini dari semua sisi dan jelas bagi kita bahwa setiap sistem yang kompleks, dengan satu atau lain cara, termasuk komponen elektronik.
Ini menjadi sangat menonjol pada saat sirkuit elektronik kompleks miniatur muncul, ditempatkan di dalam kasing kompak - sirkuit mikro terintegrasi.
Namun, ini tidak selalu terjadi. Karena kenyataan bahwa generasi sebelumnya dipaksa untuk menerima solusi elektronik yang lebih rumit, beberapa solusi pada prinsipnya tidak mungkin, bahkan sistem yang kompleks seperti televisi disajikan dalam bentuk mekanis !
Tentu saja, dari sudut pandang zaman modern kita, tampaknya luar biasa bahwa televisi bisa menjadi mekanis - untuk orang modern itu bahkan tidak muat di kepala!
Namun, ada halaman seperti itu dalam sejarah menampilkan dan mengirimkan informasi. Meskipun, jika Anda memikirkannya dengan baik, ini tidak terlalu luar biasa - jika Anda ingat, bahkan bioskop terkenal adalah sistem mekanis! Selain itu, dalam sinematografi, tidak hanya gambar yang diterapkan pada kaset, tetapi juga suara yang dikodekan secara optik langsung pada film.
Televisi mekanis didasarkan pada penemuan yang disebut "cakram Nipkow".
Gambar 1: Disk Nipkow (menurut wikipedia )
Disk ini terbuat dari bahan buram, di mana, pada jarak yang sama satu sama lain, lubang diterapkan di sepanjang lingkaran, konvergen ke pusat disk dalam spiral - lubang.
Saat Anda memutar disk ini, jika bidang pandang adalah sektor sempit di wilayah 90 derajat atau kurang, maka Anda dapat dengan jelas melihat bagaimana lubang ini berjalan melalui sektor ini, seolah-olah memindai, baris demi baris. Atas dasar prinsip inilah televisi mekanis dibangun.
Singkatnya, ini bekerja sebagai berikut: gambar yang ditangkap oleh lensa kamera diproyeksikan ke sektor disk. Disk yang berputar memindai gambar yang dihasilkan baris demi baris. Tepat di belakang cakram ini ada fotodetektor yang menerima gambar yang dihasilkan. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa gambar dipindai dan dikodekan untuk dikirim ke perangkat penerima.
Perangkat penerima, pada gilirannya, adalah sumber cahaya yang terhubung ke penerima radio, serta disk Nipkov yang disinkronkan dan berputar dengan kecepatan yang persis sama dengan disk di depan kamera.
Sumber cahaya yang menerima sinyal dari penerima radio berkedip pada frekuensi tertentu, yang memungkinkan, melihat ke sektor yang sama, yang terletak tepat di belakang disk, untuk mendapatkan gambar yang dikodekan yang diambil di ujung transmisi.
Terlepas dari kenyataan bahwa resolusi horizontal metode pemindaian ini agak tinggi, gambar vertikal sangat terbatas dan terdiri dari sejumlah garis.
Situasinya sangat rumit oleh fakta bahwa jumlah garis dalam standar yang berbeda berbeda. Selain itu, perangkat berdasarkan disk Nipkow agak besar. Namun, terlepas dari segala kekurangannya, ini sudah merupakan terobosan yang signifikan dan orang-orang pada waktu itu dengan tulus mengagumi pencapaian sains dan teknologi seperti itu.
Beberapa bahkan membuat instance yang cukup berfungsi, bahkan sekarang:
Seiring waktu, prinsip ini digantikan oleh prinsip pemindaian berkas elektron yang lebih menjanjikan, yang menyalin prinsip asli yang mendasari pengoperasian disk Nipkow - memperoleh gambar menggunakan gambar baris demi baris. Atas dasar pendekatan inilah semua televisi dan layar lebih lanjut dengan tabung sinar katoda bekerja.
Tampaknya semua peristiwa ini saat ini sudah dianggap sebagai semacam keingintahuan dari masa lalu yang jauh. Hal ini terutama berlaku untuk generasi muda, yang tidak menemukan tabung sinar katoda dan menghabiskan seluruh hidup mereka dikelilingi oleh monitor datar elektronik.
Namun, terlepas dari pencapaian ilmu pengetahuan dan teknologi modern yang begitu mengesankan, masih ada satu area di mana pencitraan masih dilakukan secara mekanis! Selain itu, prinsip ini tidak akan mati dan memberikan pemandangan kepada prinsip-prinsip konstruksi gambar lainnya!
Mungkin banyak yang sudah menebak apa yang akan dibahas sekarang. Namun, jika belum, saya akan memberi tahu Anda bahwa kita akan berbicara tentang teknologi DLP.
Teknologi ini adalah milik Texas Instruments, yang merupakan pemimpin dunia dalam pembuatan perangkat berdasarkan itu. Singkatan DLP adalah singkatan dari Digital Light Processing, yaitu "pemrosesan cahaya digital".
Penemuan chip micromirror ini diselesaikan pada tahun 1987 oleh Larry Hornbeck.
Sampai saat itu, perusahaan telah mengembangkan di bidang sistem cermin mikro, hanya saja berbeda dengan versi terobosan saat ini, perusahaan mencoba membuat rakitan cermin mikro yang fleksibel. Dan setelah momen penting ini, saya mulai berurusan secara eksklusif dengan susunan sistem cermin mikro keras.
Teknologi ini merupakan perpaduan yang benar-benar menakjubkan dari kemajuan modern dan pendekatan mekanis. Dan bagi mereka yang belum pernah menemukan teknologi ini atau telah menemukan, tetapi tidak terlalu tertarik, informasi berikut akan semenarik dan mengejutkan.
Teknologi DLP didasarkan pada konsep perangkat mekanik mikroelektronika.
Inti dari sistem ini terletak pada kenyataan bahwa teknologi modern memungkinkan untuk menghasilkan tidak hanya elektronik miniatur yang memukau imajinasi, tetapi juga perangkat mekanis miniatur, yang biayanya cukup rendah dan memungkinkan siapa pun untuk memiliki akses ke teknologi tersebut.
Perangkat mikromekanis ini diproduksi, sebagai suatu peraturan, menggunakan metode fotolitografi. Di antara perangkat semacam itu, seseorang dapat menyebutkan komponen yang banyak digunakan seperti giroskop dan akselerometer.
Dasar fisik teknologi DLP adalah chip DMD, yang merupakan singkatan dari Digital Micromirror Device (chip cermin mikro digital).
Chip ini adalah matriks persegi, yang terdiri dari kotak miniatur terpisah - cermin bergerak.
Setiap cermin terbuat dari paduan aluminium dan memiliki reflektansi cahaya yang sangat tinggi. Setiap cermin dapat dimiringkan 20 derajat ke satu sisi atau sisi lainnya.
Untuk melakukan gerakan ini, aktuator elektrostatik digunakan, yang, karena gaya Coulomb, membelokkan cermin ketika tegangan diterapkan. Tingkat defleksi sangat tinggi, di urutan 11 mikrodetik.
Karena ukuran cermin yang mini, saat membuat chip ini, perusahaan harus melalui sejumlah kesulitan teknologi, di antaranya yang utama dapat disebut menempel cermin di salah satu posisi ekstrem. Ini disebabkan oleh kenyataan bahwa dengan miniaturisasi seperti itu, benda-benda mulai saling tarik-menarik.
Untuk mengatasi masalah ini, perusahaan harus menerapkan perhentian pegas khusus dan pelumasan permukaan kontak setelah perakitan akhir setiap chip dibuat.
Jadi, kami telah sampai pada deskripsi tentang prinsip pengoperasian sistem ini: berkas cahaya dari sumber, melalui sistem lensa dan pemandu gelombang optik (untuk membuat fluks cahaya yang seragam) diarahkan ke chip DMD. Setiap cermin dalam chip ini dibelokkan, memancarkan seberkas cahaya baik ke lensa keluar proyektor atau ke pelat gelap khusus yang disebut "perangkap". Jika cermin telah melemparkan seberkas cahaya ke lensa, maka di layar kita melihat piksel yang bersinar.Jika cermin diputar ke arah perangkap, maka titik hitam terbentuk di layar.
Seperti yang kami katakan sebelumnya, cermin dapat dibelokkan dari satu posisi ke posisi lain dengan frekuensi tinggi; selain itu, agak sulit untuk menjaga cermin di salah satu keadaan tetap, sehingga dipaksa untuk berosilasi. Dengan mengubah kecepatan osilasi cermin, kita dapat menyesuaikan kecerahan setiap piksel tertentu dalam gambar, sebagai hasilnya, dan seluruh gambar secara keseluruhan.
Namun, cara ini kita hanya bisa mendapatkan gambar hitam putih. Bagaimana, kemudian, adalah gambar berwarna diperoleh? Semuanya sangat sederhana - untuk mewarnai seberkas cahaya yang dilemparkan ke layar dalam warna apa pun, cukup dengan menempatkan filter cahaya yang sesuai di jalurnya.
Dalam proyektor video modern, filter ini adalah roda warna. Sebagai aturan, filter ini mendukung model RGB standar dan terdiri dari tiga warna: merah, hijau, biru. Di beberapa proyektor, untuk meningkatkan kecerahan gambar, roda ini juga berisi sektor transparan.
Namun, ini belum semuanya! Melewati sinar cahaya melalui sektor yang sesuai, - Anda hanya bisa mendapatkan piksel dari tiga warna yang mungkin. Lalu, bagaimana Anda bisa mendapatkan warna campuran? Saya pikir semua orang sudah menebak: Anda hanya perlu "mengedipkan" sinar cahaya beberapa kali melalui sektor yang sesuai, untuk piksel yang sama!
Terlepas dari kenyataan bahwa warna ditampilkan satu demi satu, karena perubahannya yang cepat, otak merasakan perubahan ini sebagai warna yang seragam! Dengan cara ini, jutaan warna dapat dihasilkan.
Teknologi yang menjadi dasar produksi chip DLP memungkinkan chip tersebut diproduksi dengan kualitas sedemikian rupa sehingga tahan terhadap MTBF hingga 15.000 jam atau lebih (menurut sumber terbuka).
Dalam proyektor video modern, desain ini sudah berangsur-angsur menjauh: alih-alih roda warna, beberapa sumber cahaya terpisah digunakan. Sebagai sumber ini, baik LED super terang maupun laser dapat digunakan. Dalam hal menggunakan radiasi laser, gambarnya berair dan terdiri dari nuansa halus alami. Penulis artikel ini menggunakan salah satu proyektor, yang berisi sumber cahaya laser dan gambarnya dibedakan oleh semua kualitas di atas.
Dalam beberapa tahun terakhir, jenis sistem proyeksi yang lebih menarik telah muncul, yang berisi apa yang disebut cermin MEMS pemindaian.
Perangkat ini adalah cermin yang dapat dibelokkan di 2 bidang, karena itu, jika seberkas cahaya diarahkan pada cermin, sinar ini dapat menggambarkan lintasan yang sewenang-wenang.
Presentasi yang baik dari perangkat ini ditunjukkan dalam video ini:
Jika Anda menggunakan sistem cermin pemindai ini sebagai sistem pemindaian untuk membuat gambar, maka sebenarnya cermin ini dapat memainkan peran tabung sinar katoda pada jenis monitor sebelumnya. Artinya, gambar juga dibangun, berjalan baris demi baris.
Sistem seperti itu biasanya didasarkan pada sumber cahaya laser, yang membuat proyektor ini cukup mini. Misalnya, proyektor biasa seukuran smartphone modern!
MTBF dari jenis cermin pemindaian ini berada dalam triliunan tikungan gantungan (di mana cermin ini dipasang).
Keuntungan khusus dari sistem proyeksi jenis ini adalah penggunaan sinar laser memungkinkan Anda mendapatkan gambar yang jelas pada permukaan melengkung apa pun. Artinya, dimungkinkan untuk memproyeksikan gambar tidak hanya pada layar datar, seperti yang biasanya dilakukan di bioskop atau sistem proyeksi video, tetapi juga pada permukaan apa pun - bergelombang, melengkung, melengkung, dll.
Terlepas dari kenyataan bahwa gambar tersebut ditempatkan secara bersamaan pada bagian yang berbeda tidak rata, layar melengkung - itu benar-benar jelas dan tajam.
Perangkat pertama dari jenis ini adalah proyektor Microvision ShowWX:
Saat ini, ada model dari produsen lain. Misalnya, Celluon Picopro:
Atau Nebra Anybeam:
Selain itu, properti dari proyektor yang dipilih ini memungkinkannya untuk digunakan dalam kualitas yang sangat menarik - ketika dipasang pada simulator senjata dan melakukan pertempuran virtual di ruangan gelap. Aplikasi ini terlihat seperti alternatif menarik untuk kacamata 3D:
Di akhir artikel ini, kita dapat mengatakan bahwa, terlepas dari penetrasi luas berbagai teknologi elektronik, metode mekanis untuk membuat gambar tidak terburu-buru meninggalkan dunia modern. Siapa tahu, mungkin dalam waktu dekat kita akan melihat beberapa aplikasi simbiosis mekanika dan elektronika yang lebih mengesankan?
Server Macleod VDS cepat dan aman.
Daftar menggunakan tautan di atas atau dengan mengklik spanduk dan dapatkan diskon 10% untuk bulan pertama menyewa server dengan konfigurasi apa pun!
