闭合回路动态电容测量的利记博彩app
【专利说明】
[0001 ] 优先权数据
[0002] 本专利文献请求2014年4月4日申请且名为"CLOSED LOOP DYNAMIC CAPACITANCE MEASUREMENT"的共同未决且共同让渡的美国专利申请案第14/245,881号（代理人案号 QUALP213/134027)的优先权，所述申请案请求Van Lier等人于2013年10月21日申请的名为 "Closed Loop Dynamic Capacitance Measurement"的美国临时专利申请案第61/893,808 号(代理人案号1340 27PI /QUALP213P)的优先权，所述申请案的内容全文皆特此以引用的方 式并入且用于任何目的。
技术领域
[0003] 本发明涉及机电系统及装置。更具体地，本发明涉及确定与机电系统装置(例如， 干涉调制器(MOD))相关联的电容。
【背景技术】
[0004] 机电系统（EMS)包含具有电组件及机械组件、致动器、转换器、传感器、光学组件 (例如，镜子及光学薄膜)及电子装置的装置。可以多种尺度(包含(但不限于)微尺度及奈米 尺度)来制造 EMS装置或组件。例如，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围为约一微米至 数百微米或更大的大小的结构。奈米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小 (包含(例如)小于数百奈米的大小）的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或 所沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺来产生机 电组件。
[0005] -种类型的EMS装置被称为干涉调制器（MOD)。术语頂OD或干涉光调制器指代使 用光学干涉的原理选择性吸收及/或反射光的装置。在一些实施方案中JMOD显示组件可包 含一对导电板，所述对导电板中的一或两者可为整体或部分透明的及/或反射的，且能够在 施加适当电信号之后进行相对运动。例如，一个板可包含沉积于衬底上方、衬底的上或由衬 底支撑的静止层，且另一板可包含与静止层相隔一气隙的反射膜。一个板相对于另一板的 位置可改变入射于MOD显示组件上的光的光学干涉。基于MOD的显示装置具有广泛范围的 应用，且预期在改善现有产品及产生新产品(尤其具有显示能力的产品）中使用。
[0006] 在一些实施方案中，頂OD的可移动组件可自起点且在电压至HTOD的电极的特定施 加下移动至特定位置。然而，另一 IMOD的可移动组件可自相同起点且在相同的电压施加下 移动至略有不同的位置。可移动组件可包含基于可移动组件的位置以波长反射光的镜子。 因此，頂OD可以不同波长反射光，这是因为可移动组件可在略有不同的位置处。
【发明内容】
[0007] 本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中无单一方面单独 负责本文中所揭示的所要属性。
[0008] 本发明中描述的主题的一个创新方面可在一种电路中实施，所述电路包含:放大 器，其具有第一输入、第二输入及输出，所述放大器的所述第一输入与电压参考源親合；电 流源，其具有输入及输出，所述电流源的所述输入与放大器的输出耦合，所述电流源的所述 输出与放大器的第二输入耦合，所述电流源经电压控制;及一或多个显示单元，其具有第一 端子，所述第一端子与放大器的第二输入耦合且与电流源的输出耦合，其中电流源基于与 放大器的输出相关联的电压提供电流，电流增加直至与一或多个显示单元的第一端子相关 联的电压等于与电压参考源相关联的电压为止。
[0009] 在一些实施方案中，电路可包含反馈电容器，其具有第一端子及第二端子，所述反 馈电容器的所述第一端子与电流源的输出耦合，所述反馈电容器的所述第二端子与放大器 的输出耦合。
[0010] 在一些实施方案中，反馈电容器的电容小于或等于一或多个显示单元的电容。
[0011] 在一些实施方案中，电路可包含模/数转换器，其具有与放大器的输出耦合的输 入。
[0012] 在一些实施方案中，一或多个显示单元具有经设置为第一固定电压的第二端子。
[0013] 在一些实施方案中，一或多个显示单元具有经设置为第一固定电压的第三端子。
[0014] 在一些实施方案中，一或多个显示单元具有经设置为第二固定电压的第三端子。
[0015] 在一些实施方案中，显示单元的第一端子与可移动组件相关联。
[0016] 在一些实施方案中，电压参考源斜升穿过与可移动组件的行进范围相关联的电压 范围。
[0017] 在一些实施方案中，可移动组件的行进范围在显示单元的第二端子与第三端子之 间。
[0018] 在一些实施方案中，电流源具有线性增益。
[0019] 在一些实施方案中，与一或多个显示单元的第一端子相关联的可移动组件经配置 以移动至在一或多个显示单元的第二端子与第三端子之间的位置，直至与显示单元的第一 端子相关联的电压等于与电压参考源相关联的电压为止。
[0020] 本发明中描述的主题的另一创新方面可在一种系统中实施，所述系统具有:测量 电路，其包含放大器，所述放大器具有第一输入、第二输入及输出，所述放大器的所述第一 输入与电压参考源耦合;及电流源，所述电流源具有输入及输出，所述电流源的所述输入与 放大器的输出耦合，所述电流源的所述输出与放大器的第二输入耦合，所述电流源经电压 控制;一或多个显示单元，其具有第一端子，所述第一端子与放大器的第二输入耦合且与电 流源的输出耦合，其中所述电流源基于与放大器的输出相关联的电压提供电流，电流增加 直至与一或多个显示单元的第一端子相关联的电压等于与电压参考源相关联的电压为止； 模/数转换器(ADC)，其具有与放大器的输出耦合的输入及提供测量数据的输出；及存储器， 其经配置以存储测量数据。
[0021 ]在一些实施方案中，微控制器可经配置以分析测量数据。
[0022]本发明中描述的主题的另一创新方面可在一种用于确定一或多个显示单元的群 组的电容的方法中实施。参考电压可斜升。参考电压可与放大器的第一输入相关联，所述放 大器具有第二输入及输出。电流源可产生电流。电流源可具有输入及输出，所述电流源的所 述输入与放大器的输出耦合，所述电流源的所述输出与放大器的第二输入耦合，所述电流 源经电压控制。可提供与一或多个显示单元的群组的第一端子相关联的电压。第一端子可 与放大器的第二输入親合且与电流源的输出親合，其中电流源基于与放大器的输出相关联 的电压提供电流，所述电流增加直至与一或多个显示单元的第一端子相关联的电压等于与 电压参考源相关联的电压为止。
[0023]在一些实施方案中，反馈电容器具有与电流源的输出親合的第一端子及与放大器 的输出耦合的第二端子。
[0024]在一些实施方案中，基于一或多个显示单元的群组中的显示单元的数目可改变反 馈电容器的电容。
[0025]在随附图式及以下描述中阐述本发明中描述的主题的一或多个实施方案的细节。 尽管主要在基于EMS的显示器及基于MEMS的显示器方面来描述本发明中提供的实例，但本 文提供的概念可适用于其它类型的显示器，例如，液晶显示器、有机发光二极管（"0LED"）显 示器及场发射显示器。其它特征、方面及优势自描述、图式及权利要求书将变得显而易见。 应注意，以下诸图的相对尺寸可能未按比例绘制。
【附图说明】
[0026]图1为描绘干涉调制器（HTOD)显示装置的一系列显示组件或显示组件阵列中的两 个相邻頂OD显示组件的等距视图说明。
[0027]图2为说明并入有基于IMOD的显示器的电子装置的系统框图，所述基于IMOD的显 示器包含頂OD显示组件的三个组件乘三个组件阵列。
[0028]图3为说明可移动反射层位置对BTOD显示组件的施加电压的曲线图。
[0029]图4为说明在施加各种共同电压及分段电压时BTOD显示组件的各种状态的表。 [0030]图5A为显示图像的IMOD显示组件的三个组件乘三个组件阵列中的显示数据的帧 的说明。
[0031]图5B为可用于将数据写入图5A中所说明的显示组件的共同信号及分段信号的时 序图。
[0032]图6A及6B为包含EMS组件阵列及背板的机电系统(EMS)封装的一部分的示意性分 解部分透视图。
[0033]图7为说明并入有基于BTOD的显示器的电子装置的系统框图的实例。
[0034]图8为三端BTOD的实例的电路示意图。
[0035] 图9A、9B及9C为可移动组件处于不同位置的实例。
[0036] 图9D为頂OD中的电容的说明的实例。
[0037]图IOA为说明闭合回路测量电路的实例的电路示意图。
[0038]图IOB为说明与图IOA的闭合回路测量电路耦合的三端頂OD的实例的电路示意图。 [0039]图IIA为与IMOD相关联的电流对电压的实例的说明。
[0040]图11B为与IMOD相关联的电容对电压的实例的说明。
[0041]图12为并入有图IOA的测量电路的系统的系统框图的实例。
[0042]图13说明六乘六显示阵列的实例。
[0043] 图14为说明用于测量电容的方法的流程图。
[0044] 图15为使用图IOA的测量电路测量泄漏的系统框图的实例。
[0045] 图16为说明一种用于测量泄漏的方法的流程图。
[0046] 图17A及17B为说明包含多个BTOD显示组件的显示装置的系统框图。
[0047] 各图式中相同组件符号及名称均指示相同组件。
【具体实施方式】
[0048] 以下描述是针对用于描述本发明的创新方面的目的的某些实施方案。然而，本领 域技术人员将易于认识到，可以众多不同方式来应用本文中的教示。所描述的实施方案可 在可经配置以显示图像的任何装置、设备或系统中实施，不论图像是运动的（例如视频)还 是静止的（例如静态图像)且不论图像是文本的、图形的还是图解的。更特别地，预期所描述 实施方案可包含在多种电子装置中或与多种电子装置相关联，所述电子装置例如(但不限 于）：移动电话、具备多媒体因特网功能的蜂窝电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、 Bluetoolh?装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持型或便携计算机、上网 本、笔记本电脑、智能本、平板计算机、打印机、复印机、扫描仪、传真机、全球定位系统(GPS) 接收器/导航器、相机、数字媒体播放器(例如，MP3播放器）、摄录像机、游戏控制面板、腕表、 钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器）、计算机监视器、 汽车显示器(包含里程计显示器及速度计显示器等）、驾驶舱控制件及/或显示器、相机景观 显示器(例如，车辆中之后视相机的显示器）、电子相片、电子广告牌或标识、投影仪、建筑结 构、微波炉、冰箱、立体声系统、卡式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便 携存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车定时器、封装(例如，在包含微机电系 统(MEMS)应用的机电系统(EMS)应用以及非EMS应用中）、美学结构（例如，关于一件珠宝或 衣物的图像显示）及各种EMS装置。本文中的教示也可用于非显示器应用中，例如（但不限 于）：电子开关装置、射频滤波器、传感器、加速计、回转仪、运动传感装置、磁力计、用于消费 型电子装置的惯性组件、消费型电子产品的零件、变抗器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、 制造工艺及电子测试设备。因此，所述教示并不旨在限于仅在诸图中描绘的实施方案，而实 情为，具有如本领域技术人员将易于显见的广泛适用性。
[0049] 干涉调制器（HTOD)显示器可包含具有镜子的可移动组件，所述可移动组件可经定 位于各个点处以特定波长反射光。在一些实施方案中，頂OD的可移动组件可自起点且在电 压至IMOD的电极的特定施加下移动至特定位置。然而，另一IMOD的可移动组件可自相同起 点且在对电压的相同施加下移动至略有不同的位置。本文中所描述的主题的一些实施方案 包含闭合回路动态电容测量电路以确定与MOD相关联的电容，所述电容可提供关于可移动 组件的位置的指示。因此，可确定待应用于将MOD移动至相同位置所需的电压的偏移。在一 些实施方案中，闭合回路动态电容测量电路可包含运算放大器(ορ-amp)，其输出耦合至电 压控制电流源的输入。电压控制电流源可基于由op-amp的输出提供的电压提供电流以为一 或多个IMOD充电。电压控制电流源的输出也可与op-amp的输入耦合。斜升电压可经提供作 为op-amp的第二输入。op-amp的输出也可与模/数转换器親合。
[0050] 可实施本发明中所描述的主题的特定实施方案以实现以下潜在优势中的一或多 者。闭合回路动态电容测