Teleskobik piksel kavramını Washington Üniversitesi ile ortaklaşa çalışarak bulan Microsoft’un bu konudaki araştırmacısı Mike Sinclair, “Mikroelektromekanik sistemleri kullanarak yeni bir piksel geliştirme fikrimiz vardı. Teleskop yaptığı iş bakımından oldukça verimli bir cihazdı.” diyor.

Aynaları kullanarak çalışan teleskobik pikseller, gerçek siyah renk, daha düşük tepki süresi ve arka ışığı bugün kullandığımız herhangi bir LCD panele kıyasla çok daha etkin kullanım sunuyor. Microsoft, teleskobik piksel sayesinde arka ışığın %36’sından faydalanabileceğini hesaplıyor. Arka ışık birçok katman ve filtreden geçtiğinden, bir LCD panel genellikle %10’unu kullanabilir. Teleskobik piksel kullanan sistemler çoğu LCD’den daha parlak bir görüntüye sahip olacaklar.

Microsoft’un tasarımındaki aynalar, siyah ve beyaz arasındaki tepki süresini yaklaşık 1,5 milisaniyeye düşürüyor. Bu da LCD’lerdeki ortalama 40 milisaniyelik değerin oldukça altında ve bazı LCD’lerdeki hareketli sahnelerdeki flulaşma problemini ortadan kaldıracaktır.
Ayrıca, daha az devreye ihtiyaç duyduğu ve arka ışıktan daha fazla yararlandığı için güç tüketimini düşürüyorlar.
Bu teknolojinin gerçeğe dönüşmesinin önünde bazı problemler var. Bunların başında piksel sayısı geliyor. Günümüz LCD panellerinde 2 milyon piksel bulunurken, gelecek modellerde 10 milyon adet piksel bulunacak. Ancak seri üretimi, bazı LCD panel üretim özelliklerinden faydalanılabildiğinde maliyetleri aşağı çekecektir.

Sinclair’e göre üretimin zor kısmı, optik açıdan dümdüz alüminyum halkalar oluşurmak ve bunların teleskop sistemindeki ana aynalar olarak yerleştirmek olacak. İlk bakışta, cihazın yerinden oynatılması da aynaların oynayarak mekanik hatalar çıkmasına sebep olabilecek gibi gözüküyor. Ancak Washington Üniversitesi’nden Anna Pyayt bu konuda endişe taşımıyor: “Dayanıklılık testini henüz tamamlamadık, ancak DLP teknolojisi de benzer bir mekanik yapı kullanıyordu ve sorunsuz bir şekilde taşınabiliyor ve çalışabiliyor”.
Sinclair üretim konusunda ilk aşamada olduklarını söylerken, projeksiyon cihazlarını da hedeflediklerini belirtiyor. Microsoft’un bir görüntü paneli üreticisi olmadığı için , ancak bir ortaklıkla bu işi yapacaklarını belirtiyor.

Microsoft Teleskobik Piksellere YAKINDAN BAKIŞ

A ve B figürlerinde teleskobik piksel tasarımından kesitler görebilirsiniz. Gerçekte, teleskobik pikseller yuvarlaktır. Ana ayna genelde ortasında delik olan geniş bir halka olduğundan, bu çizimdeki iki parçalı şekil tam olarak aslını yansıtmaz, ancak fikir vermek ve yapısını anlatmak açısından bu şekilde hazırlandığını belirtelim. C şeklinde altı adet teleskobik pikselin önden görünümü olan yan yana ayna ve delikleri görebilirsiniz.

A figüründe gözlemci ekranda siyah piksel görüyor. İkinci aynanın arka yüzü, arka ışığa doğru ışık yansıtıyor. Kalan ışık arka ışık camından geçiyor ve ilk aynadan sekiyor, böylece piksel siyah olması gerektiğinde, cama paralel olarak kalıyor. Paralel kalarak, ana ayna tüm ışığı cama yansıtıyor ve ikinci aynaya düşecek ışık kalmıyor. Böylece ekrana ışık gitmiyor ve gözlemci de siyah dışında bir şey görmüyor.

Ekrana hiç ışık ulaşmadığından gerçek siyah tonu yakalanabiliyor. LCD’lerde siyah tonları bile tam siyah değil, çünkü arka ışıklandırmadan yansıma engellenemiyor.

B figüründe gözlemci ekranda kırmızı bir piksel görüyor, çünkü LED arka ışık ekrana kadar ulaşıyor. Önceki örnekteki gibi, ikinci aynanın arka yüzü bir miktar ışığı arka ışığa doğru yansıtıyor. Kalan ışık da ana aynaya yöneliyor.

Bu örnekte, saydam ITO elektrodundan geçen elektrik yükü ana aynayı büküyor ve parabol şekli almasını sağlıyor. Şekildeki değişiklik, ışığın ikinci aynaya geri dönmesine, delikten geçmesine ve ekrana ulaşmasına sebep oluyor. Uygulanan elektrik yükü miktarını değiştirerek, yansıtılan ışığın miktarı ayarlanabiliyor ve ekranda görülen pikselin yoğunluğu belirleniyor.

D figüründe üç alt piksele sahip (mavi, yeşil ve kırmızı) bir LCD pikseli görüntüleniyor. LCD’nin içerisindeki devre her alt piksel için gereken ışık yoğunluğunu ayarlıyor. Her alt piksel kendi devresine ihtiyaç duyuyor, bu da işi karmaşıklaştırırken, maliyeti yükseltiyor.
Teleskobik piksellerdeki açılıştan kapanışa (LCD pikseline göre 10-25 kat daha hızlı) geçen sürenin yüksek olması sayesinde, alt piksellere gerek kalmıyor. Bunun yerine, üç LED’i de arka ışık olarak kullanabiliyor.

LCD örneğinde görebileceğiniz gibi, arka ışık gözlemciye ulaşmadan önce iki filtreden ve diğer katmanlardan geçmek zorunda kalıyor. Bu durum, ekrana ulaşan ışığın düşük verimliliğini açıklıyor.