Development of a MEMS Mirror Based Vector Graphics Projector

Abstract: De flesta projektorer som finns på marknaden idag levererar en bild med hjälp av små färgpunkter, så kallade pixlar. Dessa projektorer är oftast avsedda för multimediabruk, exempelvis för att visa datorgrafik och filmer. Det finns dock ett problem med denna typ av teknik; när bildstorleken ökas så riskerar pixlarna att bli synliga. Detta kan i sin tur upplevas som att bildkvalitén blir sämre. Den här rapporten beskriver utvecklingen av prototyp som med en ny slags projektorteknik. Denna använder sig inte av traditionella pixlar, utan av vektorer som ritas upp av en laserpunkt. För att kunna styra lasern används två mikrospeglar som kan röra sig i en dimension vardera. Tillsammans ger dessa möjligheten att förflytta laserpunkten i två dimensioner. Tekniken bakom dessa speglar är fortfarande väldigt ny, vilket har resulterat i att bara tidiga prototypexemplar finns att tillgå. Eftersom detta är fallet så finns det inte heller några tydliga specifikationer eller modeller för speglarna och deras prestanda tillgänglig. För att kunna rita bilder bestående av vektorer har författarna valt att dela upp projektet i två fördjupningsområden. Det första området involverar utvecklingen av ett reglersystem för styrning av speglarna. En regulatoralgoritm har konstruerats som tillåter snabb och precis styrning av speglarna. De okontrollerade speglarnas översläng på 98% har kunnat reduceras till under 5% utan att negativt påverka stigtiden. Det andra området berör det faktum att speglarna enbart kan förflyttas en begränsad vinkel under ett givet tidsförlopp. Det har därför varit relevant att undersöka hur uppritningen av en bild kan planeras så att så många vektorer som möjligt kan ritas. Testerna som gjorts inom detta område på 128 slumpade vektorer indikerar att en planeringsalgoritm leder till att bilderna kan ritas upp till 45% snabbare än vad som hade varit fallet om ingen planeringsalgoritm använts. Den färdiga prototypen klarar av att rita enkla grafiska element såsom polygoner och cirklar. Utifall komplexiteten på bilderna ökas, så att de överskrider cirka 30 vektorer styck, så kommer bilden att upplevas som flimrande. Detta kan tyvärr uppfattas som ansträngande för betraktarens ögon. Anledningen till prototypen inte klarar av att rita mer är att speglarnas prestanda helt enkelt är för begränsad för detta användningsområde.