Dipl.-Ing. Hendrik Specht
MEMS-Laser-Display-System
Analyse, Implementierung und Testverfahrenentwicklung
Analysis, Implementation and Test Procedure Development
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http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-71334
Kurzfassung in Deutsch
In der vorliegenden Arbeit werden die im Zusammenhang mit der Strahlablenkung stehenden Systemaspekte der auf MEMS-Scanner basierenden Laser-Display-Technologie theoretisch analysiert und aus den Ergebnissen die praktische Implementierung eines Laser-Display-Systems als Testplattform vorgenommen. Dabei werden mit einem Ansatz auf Basis zweier 1D-Scanner und einem weiteren Ansatz mit einem 2D-Scanner zwei Varianten realisiert. Darüber hinaus erfolgt die Entwicklung eines bildbasierten Multiparametertestverfahrens, welches sowohl für den Test komplettierter Strahlablenkeinheiten bzw. Projektionsmodule als auch zum umfassenden und zeiteffizienten Test von MEMS-Scannern auf Wafer-Level geeignet ist. Mit diesem Verfahren erfolgt eine Charakterisierung der zwei realisierten Varianten des Laser-Displays.
Ausgehend von den Eigenschaften des menschlichen visuellen Systems und den daraus resultierenden Anforderungen an das Bild sowie einer systemtheoretischen Betrachtung des mechanischen Verhaltens von MEMS-Scannern bildet die Ansteuersignalerzeugung für den resonanten Betrieb der schnellen und den quasistatischen Betrieb der langsamen Achse einen Schwerpunkt. Neben dem reinen digitalen Regler- bzw. Filterentwurf sowie mehreren Linearisierungsmaßnahmen beinhaltet dieser auch die Herleitung einer FPGA-basierten Videosignalverarbeitung zur Konvertierung von Scannpattern, Zeitregime und Auflösung mit einer entsprechenden Synchronisierung von Strahlablenkung und Lasermodulation. Auf Grundlage der daraus resultierenden Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Scanner-/Systemparametern und Bildparametern werden Testbild-Bildverarbeitungsalgorithmus-Kombinationen entwickelt und diese, angeordnet in einer Sequenz, mit einem Kalibrierverfahren zu einem Testverfahren für MEMS-Scanner vervollständigt.
Die Ergebnisse dieser Arbeit entstanden im Rahmen von industriell beauftragten F&E-Projekten und fließen in die andauernde Fortführung des Themas beim Auftraggeber ein.
weitere Metadaten
| übersetzter Titel (Englisch) | MEMS Laser Display System |
| Schlagwörter (Deutsch) | Laserdisplay, Mikrospiegel, MOEMS, Videosignalverarbeitung, Scannpattern, Rasterscann, Lissajous, Positionsregelung, FIR-Filter, IIR-Filter, resonanter Betrieb, quasistatischer Betrieb, Testverfahren, Wafer-Level |
| Schlagwörter (Englisch) | laser display, micro mirror, MEMS, MOEMS, image quality, resolution, distortion, linearity, video processing, scaling, scan pattern, line scan, Lissajous, system model, position control, phase locked loop, FIR, IIR, filter, resonant drive, quasi-static drive, wafer level test, image processing |
| SWD Schlagworte | MEMS, Bildqualität, Auflösung, Verzeichnung, Linearität, Skalierung, Systemmodell, Phasenregelung, Nichtrekursives Filter, Rekursivfilter, Test, Bildverarbeitung |
| DDC Klassifikation | 003 |
| DDC Klassifikation | 620 |
| DDC Klassifikation | 629 |
| Institution(en) | |
| Hochschule | TU Chemnitz |
| Fakultät | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| Professur | Mikrotechnologien |
| Institution | Universitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz |
| Betreuer | Prof. Dr. Dr. Prof. h.c. mult. Thomas Geßner |
| Gutachter | Prof. Dr. Dr. Prof. h.c. mult. Thomas Geßner Prof. Dr. rer. nat. Helmut Seidel |
| Dokumententyp | Dissertation |
| Sprache | Deutsch |
| Tag d. Einreichung (bei der Fakultät) | 09.11.2010 |
| Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung | 20.05.2011 |
| Veröffentlichungsdatum (online) | 19.10.2011 |
| persistente URN | urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-71334 |
| ISBN | 978-3-941003-36-1 |