Entfernt man das Projektionsobjektiv, ist ein Digital Micromirror Device schlicht die schnellste programmierbare optische Maske, die in Stückzahlen verfügbar ist. Der DLP550JE bietet 1024 × 768 = 786.432 Aluminium-Mikrospiegel mit einem Rastermaß von 10,8 µm, und jeder einzelne kann tausende Male pro Sekunde unabhängig zwischen zwei ±12°-Zuständen umgeschaltet werden. Statt eines Bildes kann das in das Array geladene „Bild“ ein Aushärtemuster für eine 3D-gedruckte Schicht, ein Streifenmuster zur Tiefenmessung oder eine strukturierte Beleuchtungsmaske für die Inspektion sein. Genau darin liegt der Wert eines DMD in der Lichtsteuerung: beliebige, wiederholbare, vollständig digitale räumliche Muster bei hoher Geschwindigkeit.

Die Ansteuerelektronik ist derselbe bewährte Chipsatz, der für die Anzeige verwendet und für die Musterung umfunktioniert wird. Der DLPC4420 lädt die Musterdaten und taktet das Array; der DLPA200 und der DLPA100 erzeugen die Hochspannungs-Reset- und Bias-Versorgungen, die die Spiegel kippen und verriegeln. Die Musterdaten gelangen über den 2×-LVDS-Bus (~320 MHz DCLK) ins Gerät, und in einem Lichtsteuerungssystem wird diese Bandbreite üblicherweise für die Musterrate aufgewendet – wie viele unterschiedliche binäre Masken pro Sekunde – und nicht für tiefe Farb-Graustufen.

Zwei physikalische Tatsachen prägen jedes Nicht-Anzeige-Design. Erstens die Wellenlänge: Das Gerät ist über das sichtbare Band (≈395–800 nm) mit ausdrücklichen bandspezifischen Grenzwerten für die optische Last charakterisiert, sodass UV-Härtungs- oder Nah-IR-Systeme die Fensterdurchlässigkeit und die Beleuchtungsobergrenzen prüfen müssen, nicht nur die Auflösung. Zweitens die Wiederholgenauigkeit: Da jeder Spiegel im selben definierten Winkel landet, wird ein kalibriertes Muster in jedem Bild auf dieselbe Stelle abgebildet – die Grundlage für präzise Messtechnik und maßhaltigen Druck.

Hinweis: Die Werte stammen aus dem Datenblatt des Texas Instruments DLP550JE (DLPS101C). Für Lichtsteuerungs-Designs prüfen Sie die bandspezifischen optischen Grenzwerte und die Fensterspezifikation für Ihre Wellenlänge anhand des aktuellen Datenblatts sowie der DLP-Anwendungsberichte zu Optik und Thermik.

Der DLP550JE wird im FYA-149-Pin-Keramikgehäuse geliefert (Körper 32,20 mm × 22,30 mm) mit einem versiegelten Glasfenster von 17,694 mm × 14,739 mm und einer freien optischen Apertur von etwa 14,152 mm × 11,424 mm über den Spiegeln. In einem Lichtsteuerungsgerät ist das Fenster Teil des optischen Strahlengangs: Seine Durchlässigkeit bei der Arbeitswellenlänge, seine Ebenheit und seine Grenze von 85 °C gehen alle in das Design ein, und die freie Apertur bestimmt das nutzbare Musterfeld. Die Anschlüsse liegen auf einem 1,27-mm-Raster mit abgeschrägter Pin-A1-Ecke.

Die bemaßte Außenkontur unten zeigt die Geometrie von Körper, Fenster und Apertur, die zum Ausrichten des DMD auf die Bauebene (Druck), die Kamerabasislinie (Scan) oder die Beleuchtungsoptik (Bildverarbeitung) erforderlich ist.

Das FYA-149-Pin-Raster (Unteransicht unten) wird vollständig vom DLP550JE-Chipsatz angesteuert; auf einer Lichtsteuerungsplatine gelten dieselben Schnittstellengruppen, aber die Musterquelle ist Ihr Sequenzer und kein Video-Frontend:

• LVDS-Musterbusse (2×) + DCLK: die Differenzleitungen, die binäre Musterdaten und ihren ~320 MHz-Takt vom DLPC4420 übertragen.
• Schnittstellensteuerung (PWRDNZ, LVDS_RSTZ): Power-Down- und Empfänger-Reset-Eingänge, die beim Hochfahren und Herunterfahren sequenziert werden.
• MBRST[15:0] Spiegel-Reset-Bus: Hochspannungs-Reset-Leitungen (95–105 Ω, ~160–210 pF/Leitung), die die eigentlichen Spiegelkippungen ausführen – ihr Timing bestimmt die erreichbare Musterrate.
• HV-Versorgungen (V_OFFSET, V_MBRST): Offset- und Reset-Versorgungen vom DLPA200 (V_MBRST −27 V bis +26,5 V).
• SCP-Schnittstelle: langsame Konfigurationsverbindung (SCPCLK 50–500 kHz) zur Geräteeinrichtung und für Kalibrierregister.
• Stromversorgung / Masse (V_CC, V_CCI, V_SS): 3,3 V Logik- und LVDS-Versorgungen, die innerhalb von 0,3 V zueinander auf einer sauberen Masse liegen.

Für ein anderes Musterfeld, eine andere Auflösung oder ein anderes Wellenlängenbudget sind dies die benachbarten DLP-Geräte. Jedes benötigt seinen eigenen Controller und PMIC und hat seine eigene Fenster-/Optikspezifikation, prüfen Sie daher vor dem Wechsel die Wellenlängen-Kennwerte und den Chipsatz. DLP550JEFYA ist die Standard-TI-Bestellnummer für genau dieses Gerät.

DLP550JE Chipsatz - erforderliche Begleitbausteine

Texas Instruments (TI, NASDAQ: TXN) aus Dallas, Texas, erfand Digital Light Processing und ist der alleinige Hersteller des Digital Micromirror Device. Über die Anzeige hinaus unterstützt TI DLP aktiv für die fortschrittliche Lichtsteuerung – 3D-Druck, 3D-Bildverarbeitung, Spektroskopie und Lithografie – mit dedizierten Referenzdesigns sowie den passenden DLPC-Controllern und DLPA-Power-Management-ICs.

Die maßgebliche Referenz ist das DLP550JE-Datenblatt (DLPS101C), zusammen mit den Datenblättern des DLPC4420 / DLPA200 und den DLP-Anwendungsberichten zur Lichtsteuerung sowie zu Optik und Thermik. InFortune Electronics liefert das Gerät unter dem Bestellcode 1076-643AB und bietet Beschaffungs- und Engineering-Unterstützung für den Chipsatz.