具有偏移寻址电极的微镜的利记博彩app

专利名称：具有偏移寻址电极的微镜的利记博彩app
技术领域：
本发明大体而言涉及微机电装置技术领域，且更具体而言，涉及微镜装置和微镜 阵列装置。
背景技术：
微镜和微镜阵列装置是一种微机电装置类型。典型的微镜通常具有反射式且可偏 转的镜板，所述镜板附装至铰链上，以使所述镜板可沿旋转轴旋转。所述镜板的旋转 可通过施加从静电场获得的静电力来实现，所述静电场可在寻址电极和所述镜板之间 建立。
使用尽可能大的电压来驱动所述镜板通常较为有利。例如，大激励电压会增大可 供用于移动所述镜板的可用静电力。越大的静电力会为所述微镜提供越大的操作裕度， 从而增大产量。另外，在加工过程和环境出现波动期间，所述静电力会吏可靠、稳健 地激励所述镜板。越大的静电力还能够将所述微镜的铰链制作成相应地具有越大的刚 度；刚度较大的铰链可能是有利的，因为用于制造所述铰链的材料薄膜可制作得更厚， 且因此对工艺波动的灵敏度较小，从而提高产量。刚度越大的铰链还可具有越大的恢 复力，以克服静磨擦。所述镜板从一个角度切换到另一个角度的速度还可通过增大所 述驱动电压来提高。
然而，施加高电压通常因许多因素而受到限制，例如所述寻址电极的限制。在当 前的微镜中，建立用于驱动所述镜板的静电场是通过向所述寻址电极施加电压来完成 的，且所述寻址电极上的电压由电路(例如制作于半导体晶圆上的存储单元)的输出 电压决定。由于半导体晶圆上的电路的输出电压有限，所以，施加给所述寻址电极的 电压被限制在特定范围内。其结果是，从由所述寻址电极上的电压引起的静电场产生 的静电力被限制在特定范围内。另外，高电压对于微镜装置可能是不利的。例如，高 电压可能导致在所述微镜上发生不利的电荷积聚。
因此，人们需要一种其中当所述微镜的寻址电极的电压给定时，使静电力达到最 大化的微镜装置。

发明内容
本发明的目的和优点在下文中将显而易见且将部分地显现出来，且由本发明中籴 实现一本发明提供一种用于在显示系统中操作空间光调制器的像素的方法和设备。本 发明的上述目的在本文随附独立权利要求项的功能中实现。较佳实施例的特征在独立 权利要求项中描述。


尽管随附权利要求书具体地描述了本发明的特点，但结合以下附图阅读下文详细 说明可最佳地了解本发明及其目的和优点，附图中
图1图解说明其中可实施本发明实施例的实例性显示系统； 图2是图1中的显示系统的简化空间光调制器的剖视图3是图2中根据本发明实施例的微镜装置的分解剖视图，其中所述微镜的镜板 未受激励；
图4图解说明镜板处于ON (开)状态时所述微镜的示意图5图解说明图2中根据本发明另一实施例的微镜装置的分解剖视图6是实例性微镜装置的顶视图7是图6中所示微镜装置的透视图8是另一实例性微镜装置的顶视图9是图8中所示微镜装置的透视图10图解说明空间光调制器的透视图11是空间光调制器的另一微镜阵列的顶视图12是另一个空间光调制器的顶视图13a和图13b是微镜阵列的一部分的顶视图14是由图13a中所示的微镜阵列和图13b中所示的寻址电极阵列组成的微镜 阵列的顶视图。
具体实施例方式
根据前文，通过提供朝所述镜板的最远点扩展超过所述镜板直到所述微镜的铰链 的寻址电极，本发明的微镜最佳地利用为偏转所述微镜而施加的给定静电场。也就是 说，对于给定的静电场，可使所述镜板上的静电力最大化。与并非如此的微镜相比， 本发明中的微镜能够使用小电压将所述镜板驱动到期望的角度。
本发明的微镜具有许多应用，其中之一是用于显示系统中。图l图解说明其中可 实施本发明实施例的显示系统。显示系统100在其基本配置中包括照明系统120、光 学元件108和112、空间光调制器110和显示目标114。
照明系统提供依序施加给空间光调制器的原色光。在一实例性配置中，照明系统
包括光源102，其可为弧光灯；光管104，其可为任何合适的光线积分器或光束形状 变换器；和滤光片106，其可为色轮。在本特定配置中，色轮在来自光源的照明光的 传播路径上定位在光源和光管之后。也可使用其他光学配置，例如将色轮布置在光源
和光管之间。光学元件108 (其可为聚光透镜)将原色光导引到空间光调制器上，所 述原色光在空间光调制器中或者反射到投影透镜112内，或者远离投影透镜112反射， 以便在显示目标内产生期望的图像图形。原色组可包括用于渲染输出图像的任何一组 三种或多种颜色。
图2是图1中的简化空间光调制器的剖视图。为简明和示范起见，其中仅显示8 个微镜装置。在本特定实例中，空间光调制器100包括微镜阵列(例如，微镜122和 124)，其中各个微镜都可单独寻址及偏转。微镜在衬底130上形成，衬底130可为透 光性衬底(例如玻璃或石英)。为偏转所述微镜，在半导体衬底132上形成一寻址电极 (例如，寻址电极128)阵列，半导体衬底132布置在所述微镜阵列附近，以使所述 微镜的镜板可响应于静电力而发生偏转，所述静电力来源于所述镜板和寻址电极之间 建立的静电场。例如，当存在静电场时，微镜124的镜板将偏转。所述寻址电极连接 到存储单元(例如DRAM或电荷泵存储单元)的电压输出节点，以使如果所述镜板的 电位固定，则所述镜板和电极之间的电位(因而电压)可由存储在所述存储单元内的 数据唯一确定和控制。电荷泵存储单元包括晶体管和电容器，其中所述电容器的第一
极板连接到形成电压输出节点的所述晶体管的漏极，且所述电容器的第二极板连接到 抽运信号，所述抽运信号的电压在运行期间随时间变化。如颁予Richards的于2003 年l月10日申请的美国专利申请案第10/340,162号中所述(所述申请案以引用方式并 入本文中)，所述晶体管的门极连接到字线，且所述晶体管的源极连接到位线。使用脉 宽调制技术的存储单元作业阐述于2002年5月14日发布的美国专利第6,388,661号、 及均颁予Richards的于2003年5月27日申请的美国专利申请案第10/607,687号和于 2004年5月11日申请的美国专利申请案第10/865,993号中，每一申请案均以引用方 式并入本文中。所述存储单元内的数据在运行期间根据图像数据(例如，通过脉宽调 制所产生的图像的位平面数据)加以更新。存储单元内的上述数据反映寻址电极上的 电压，且本身又决定与所述电极相关的镜板的ON (开)和OFF (关)状态。在处于 ON/或OFF状态时，镜板将照明光反射到显示目标上，或者远离显示目标反射，从而 在显示目标中产生暗或亮的图像像素。
通常，空间光调制器的微镜阵列由数千或数百万个微镜组成，微镜的总数量决定 所显示图像的分辨率。例如，空间光调制器的微镜阵列可具有1024x768， 1280x720， 1400x1050， 1600x1200， 1920x1080或者甚至更大数量的微镜。在其他应用中，微镜 阵列可具有较少数量的微镜。
在上述实例中，所述微镜在光透射衬底130上形成，透光性衬底130与上面形成有寻址电极的衬底132分离2上。或者，所述微镜和寻址电极可在同一衬底上形成， 所述衬底较佳为半导体晶圆，例如半导体衬底132。在本发明的另一实施例中，可将 所述微镜衬底结接至转移衬底上，且随后将所述微镜衬底连同所述转移衬底附装到另 一衬底，例如上面形成有电极和电路的硅衬底，然后，移除所述转移衬底并将所述微 镜衬底图案化以形成微镜。
为更好地显示图2中所示的微镜阵列中的微镜，图3中显示典型的微镜分解剖视 图。参见图3，微镜122包括附装到可变形铰链(例如扭矩铰链)上的镜板138。实例 性铰链显示于图7和图9中，在此处将不对其加以论述。根据本发明的实施例，所述 铰链和镜板在大体平行于上面形成有所述微镜的衬底130的单独的平面上形成。具体 而言，在镜板和衬底130之间形成间隙1，在镜板平面和铰链平面之间形成间隙2。或 者，所述镜板和铰链可在同一平面上形成。为偏转所述微镜的镜板，可提供寻址电极。 作为实例，提供一个寻址电极(例如，在衬底132上形成的寻址电极128)并将其布 置在靠近所述镜板的位置，以使在所述镜板和寻址电极之间可形成静电场，所述镜板 可在来源于所述静电场的静电力作用下相对于衬底130旋转。当然，可提供另一个电 极用于偏转所述微镜的镜板，但所述偏转方向与寻址电极128所驱动的偏转方向相反。
根据本发明的实施例，将所述寻址电极构造为使其扩展超过所述镜板上距所述铰 链最远的点。例如，所述寻址电极的P部分扩展超过所述镜板上距所述铰链最远的点 A。使用另一种描述方式，连接所述寻址电极的几何中心Ce和所述镜板的几何中心Qn 的虚线不平行于所述寻址电极的平面。或者，从衬底130的顶部看去，几何中心Cm 和Ce不重合。或者，从所述镜板的顶部看去时，所述寻址电极可见，此更好地显示于 图6和图8所示的实例性微镜中。在本发明的实施例中，当所述镜板与寻址电极之间 的垂直距离与所述镜板的长度之比为1至1/6，或为2/3至1/4或者为约V2时，连接 Cm和Ce的所述虚线与所述寻址电极(例如，寻址电极128)的法线之间的角度cp可为 4。至30。；或者为5。至25。；或者为6。至12。。
当提供一组寻址电极对所述镜板进行寻址和偏转时，例如，当提供分别用于将所 述镜板偏转到ON和OFF状态角度的两个寻址电极时，在将该组中的所有寻址电极考 虑在内后确定上述几何中心Ce。或者，所提供的一组寻址电极中的至少一者扩展超过 所述镜板不发生偏转时的最远点。在阵列中观察时，微镜的寻址电极扩展到相邻微镜 之间的间隙下方。所述寻址电极也可扩展到相邻微镜的内部，例如，相邻微镜的镜板 下方。
对寻址电极进行扩展的这种配置具有许多优点。例如，当所述寻址电极上的电压 给定时，可最佳地利用寻址电极和镜板之间的静电场，且有效地用于驱动镜板的静电 力可最大化，这从图4中可较好地观察到。
参见图4，所述镜板响应于给定的静电场而发生旋转。当镜板旋转时，寻址电极 的扩展部分P可仍然向所述镜板施加有效的扭矩来旋转镜板。通过这种方式，使可用 于旋转所述镜板的静电力最大化。换言之，为将所述镜板旋转到期望角度所需的静电力可减小，且施加到所述寻址电极以用于产生所需静电场的电压可减小，从而使所述 微镜与并非如此的微镜相比，以更低的电压工作。在本发明的实施例中，所述电压可 减小1V或更多，或者2V或更多。
根据本发明，所述寻址电极的位移或所述寻址电极的扩展部分的长度由所述镜板
与寻址电极之间的相对位置(例如，图3中所示的所述寻址电极和镜板之间的间隙3 和间隙2)以及所述镜板距离铰链最远的点的位置决定。
作为本发明实施例的一个方面，可提供另一电极，如图5所示。参见图5，提供 寻址电极128来用于对所述镜板进行寻址并使其在一个方向上旋转到某一角度(如ON 状态角度)，同时提供电极140来用于将所述镜板在相反方向上旋转到另一个角度(如 OFF状态角度)。此一电极可为颁予Patd的于2003年5月13日申请的美国专利申请 案第10/437,776号中所述的类型，所述申请案以引用方式并入本文中，此种类型并不 接收用于对所述微镜进行寻址的图像数据，而是通常施加有恒定的偏压。电极140可 通过各种方式形成。例如，电极140可在衬底130上形成为导电薄膜。或者，电极140 可形成为在衬底130上形成的电极条带的一段或电极框的一段，或在衬底130上形成 的电极栅的一段。电极140可对可见光透明或不透明。尤其是，当在上面形成有镜板 的玻璃衬底上形成电极时，电极140较佳对可见光透明。并且，当电极140在半导体 衬底上形成时，其可不透明，以吸收(或阻挡)入射于其上面的光，从而减少意外的 光散射。在本发明的另一个实施例中，电极140的颜色可为黑色，从而阻挡或吸收入 射于其上面的光。通过这种方式，可减少光散射，如于2002年11月26日申请的美国 专利申请案第10/305,631号中所述，所述申请案以引用的方式并入本文中。
在下文中，将使用微镜的实例来论述本发明的实施例。熟悉此项技术者应了解， 下文中的论述仅用于示范的目的，而不应被解释为限制性说明。
图6图解说明根据本发明实施例的实例性微镜装置的顶视图。寻址电极128扩展 超过镜板138，使得当所述寻址电极位于所述镜板下方时，从所述镜板的顶部看过去 时，所述寻址电极可见(取决于放大率、照明和间隙大小)。具体而言，所述寻址电极 具有特征尺寸Le，所述特征尺寸是从所述寻址电极的最远点沿着与上面附装有镜板的 铰链(例如，铰链142)垂直的方向测量得到。在其中寻址电极为正方形或长方形的 本特定实例中，寻址电极的最远点是边缘129。所述寻址电极定位成使其边缘129移 动超过所述镜板的最远点A,其中点A与铰链142之间沿着垂直于所述铰链长度的方 向具有最长的距离。边缘129至所述镜板上的最远点A的位移Lte不等于零。作为实 例，Lte可为l微米或更大，或2微米或更大，或3微米或更大。Lte或者，所述寻址电 极可构造成使所述镜板与所述寻址电极之间的垂直距离与扩展长度Lte之比可为0.2或 更大，或0.5或更大，或l.l或更大，或1.3或更大，或1.5或更大。在本发明的另一 个实施例中，所述比可为0至0.2，但不能等于O。
作为本发明的实施例的一个方面，所述寻址电极还可移离所述铰链，如图中所示。
Ue具体而言，所述寻址电极的边缘131与铰链142之间相距Lhe。在上述实例中，将
所述寻址电极显示为正方形或长方形。在本发明的其他实施例中，所述寻址电极可具 有任何期望的角度(其不需匹配所述镜板的形状)，将不再对这一点进行详细论述。
根据本发明的实施例，所述镜板可不对称旋转。也就是说，所述镜板在一个方向 上旋转到的角度大于在相反方向上旋转到的角度。通过将所述镜板附装为使附装点既 不在所述镜板的几何中心、又不在至少一条对角线上，可获得不对称旋转。其结果是， 在从顶部看过去时，所述铰链偏离所述镜板的对角线，但可能平行有可能不平行于所
述镜板的对角线，如在颁予Patel的于2003年2月12日申请的美国专利申请案第 10/366,297号中所述，所述申请案以引用的方式并入本文中。通过这种方式，所述镜 板可相对于衬底130旋转至一为10。或更大、或12。或更大、或14。或更大、或16°或 更大、或18。或更大、或20。或更大、或22。或更大的角度。且所述镜板的OFF状态角 度可为-2°至-6°，其中"-"号表示与朝向ON状态角度的旋转方向相反的旋转方向。 此较佳通过在硅电路衬底上具有单个寻址电极及在镜板的与寻址电极相对的一侧上具 有一电极偏压或透光性衬底来实现。
图7中显示图6中所示的微镜的透视图。如从该图中可见，镜板138附装到铰链 142上，所述铰链由在衬底130上形成的支柱134固定。为偏转所述镜板，提供在衬 底132上形成的寻址电极128，且将其靠近所述镜板布置，使所述寻址电极扩展超过 所述镜板。
参见图8，其中显示根据本发明实施例的另一个实例性微镜装置的顶视图。与图 6中具有锯齿形边缘的镜板不同，图8中所示的镜板大体上为正方形。在所述顶视图 中，由于寻址电极146位于镜板144下方，所述寻址电极可见。所述寻址电极沿所述 镜板的对角线布置在距离Lte处，其中Lte是从所述寻址电极的最远点C到所述镜板的 最远点进行测量，且其中当从所述镜板的上方看过去时，最远点C和所述镜板的最远 点沿垂直于铰链长度的方向分别与所述铰链具有最大的距离。
作为本发明的实施例的一个方面，所述寻址电极也移离所述铰链，如图中所示。 具体而言，所述寻址电极的点C的相对端与铰链148相距Lhe。在上述实例中，所述 寻址电极在图中显示为正方形或长方形。在本发明的其他实施例中，所述寻址电极可 具有任何期望的形状，这一点在本文中不再详细论述。
在上述实例中，所述镜板可不对称旋转。也就是说，所述镜板在一个方向上旋转 到角度大于在相反方向上旋转到的角度。通过将所述镜板附装为使附装点既不在所述 镜板的几何中心、又不在两条对角线上，可获得此种不对称旋转。其结果是，在从顶 部看过去时，所述铰链偏离所述镜板的对角线，但可能平行也可能不平行于所述镜板 的对角线，如在颁予Patel的于2003年2月12日申请的美国专利申请案第10/366,297 号中所述，所述申请案以引用的方式并入本文中。具体而言，铰链148从所述镜板的 对角线(如对角线BB)移动距离"。所述位移可为所述对角线长度的1/8或更大、或 1/4或更大、或l/2或更大。通过这种方式，所述镜板可相对于衬底130旋转为10°或 更大、或12。或更大、或14。或更大、或16。或更大、或18。或更大、或20。或更大、或 22。或更大的角度。
图9中显示图8所示的微镜的透视图。如从该图中可见，镜板144附装到铰链148 上，其中所述铰链由在衬底130上形成的支柱固定。为偏转所述镜板，提供在衬底132 上形成的寻址电极146，且将其靠近所述镜板布置，使所述寻址电极扩展超过所述镜 板。
除图6至图9所示的实例性微镜外，本发明可应用到其他微镜.，例如带有用于增 强微镜与静电场之间的耦合的机构的微镜，如在颁予Huibers的于2003年7月3日申 请的美国专利申请案第10/613,379号中所述，所述申请案以引用的方式并入本文中。
参见图10，其中显示图8所示的具有微镜阵列的空间光调制器的微镜阵列装置。 空间光调制器150包括在衬底130上形成的微镜阵列152和在衬底132上形成的寻址 电极阵列和电路。所述微镜正交地布置。具体而言，所述微镜阵列的列和行相互垂直。 或者，所述微镜可布置成使每个微镜相对于所述微镜阵列的边缘倾斜一个角度，如图 11所示，这在颁予Patel的于2003年10月30日申请的美国专利申请案第10/698,563 号中进行了论述，所述申请案以引用的方式并入本文中。
图12图解说明图8所示的具有微镜阵列的另一个微镜阵列装置的顶视图，其中 每个微镜相对于所述微镜阵列的边缘旋转45°，这在2003年1月29日申请的美国专 利申请案第10/343,307号中进行了论述，所述申请案以引用的方式并入本文中。
根据本发明的另一个实施例，揭示一种具有寻址电极阵列和微镜阵列的微镜阵列 装置，其中所述阵列中的微镜的镜板形成多个空腔，在所述空腔中可形成支柱，且当 从所一述微镜阵列装置的顶部看去时，所述空腔由所述寻址电极的扩展区域覆盖，如图 13a到图14所示。
参见图13a，其中显示微镜的镜板阵列的一部分。所述阵列中的镜板彼此之间形 成多个空腔。例如，形成空腔170a和170b，在空腔170a和170b中可形成用于支撑 并固定镜板168的支柱。为对图13a中的镜板分别进行寻址和偏转，提供寻址电极阵 列，图13b中显示其一部分。
参见图13b，每个寻址电极都具有一扩展部分，例如寻址电极174的扩展部分172。 在不具有所述扩展部分时，所述寻址电极可大体上为正方形，但其面积等于或小于所 述镜板。
图14图解说明将图13b中所示的寻址电极和图13a中所示的镜板组装在一起后 的微镜阵列装置的顶视图。从该图中可见，每个寻址电极沿着与所述寻址电极相关的 镜板的对角线位移特定的距离。其结果是，所述镜板之间存在的空腔由所述寻址电极 覆盖，具体而言，由所述寻址电极的扩展部分覆盖。通过这种方式，可消除具有寻址 电极的衬底内原本会发生的光散射。从而可使诸如显示图像的对比度等品质得到改进。
当在图l所示显示系统的空间光调制器内使用时，从所述寻址电极的顶部看去， 入射光束沿着所述寻址电极的位移方向射到所述镜板上，如所述图中所示。例如，在 从顶部看去时，入射光与所述寻址电极(或镜板)的边缘的夹角为0。；且所述夹角可
为135°。
本发明对正投影系统、背投影系统和其他投影或显示系统(如计算机显示系统和 电影投影)尤其有用。
所属领域的技术人员将了解，本文描述了一种新的微镜和微镜阵列装置。然而， 鉴于本发明的原理可被应用到许多可能的实施例，应认识到，本文中参照图式所述的 实施例旨在仅作为例示性实施例，而不应被视为限制本发明的范围。例如，所属领域 的技术人员应认识到，所例示的实施例可在布置和细节方面进行修改，此并不背离本 发明的精神。因此，本文中所述的本发明涵盖仍属于上文权利要求书和其等效范范围 内的所有此等实施例。在权利要求书内，只有使用"用于...的构件"的措辞所表示的 元件才打算被解释为35 U.S.C.§112第六段中的手段加功能权利要求项。
权利要求
1、一种微镜装置，其包括可操作以在衬底上方旋转的镜板和用于旋转所述镜板的最多一个寻址电极，其中所述镜板和所述寻址电极经定位以使连接所述镜板的几何中心和所述寻址电极的几何中心的虚线相对于垂直于所述寻址电极的线呈5°至50°度。
2、 如权利要求1所述的方法，其中所述电极位于当从所述镜板的顶部看去时沿平行于所述镜板的边缘的方向移动的位置。
3、 如权利要求1所述的装置，其中连接所述镜板和所述寻址电极的所述几何中 心的所述虚线与所述寻址电极的法线具有一夹角，其中所述夹角是从10。至40。度。
4、 如权利要求3所述的装置，其中所述夹角是从15。至30。度。
5、 如权利要求3所述的装置，其中所述夹角是从15。至25。度。
6、 如权利要求3所述的装置，其中所述镜板与所述寻址电极之间的垂直距离与 所述镜板的长度之比为1:1至1:6。
7、 如权利要求1所述的装置，其中所述镜板附装至铰链上，以使所述镜板可操 作以进行不对称旋转。
8、 如权利要求7所述的装置，其中所述镜板附装到所述铰链的附装点既不在所 述镜板的几何中心、也不在所述镜板的多条对角线中的至少一者上。 '
9、 如权利要求7所述的装置，其中所述铰链平行于所述镜板的对角线但偏离所 述镜板的对角线。
10、 如权利要求7所述的装置，其中所述铰链偏离所述镜板的对角线但不平行于 所述镜板的对角线。
11、 如权利要求7所述的装置，其中所述铰链和所述镜板位于平行于所述衬底的 不同平面中。
12、 如权利要求7所述的装置，其中所述寻址电极相对于所述镜板发生位移，以 使所述寻址电极扩展超过所述镜板。
13、 如权利要求12所述的装置，其中所述寻址电极沿与所述铰链垂直的方向扩 展超过所述镜板上距离所述铰链最远的点。
14、 如权利要求13所述的装置，其中所述寻址电极的最远点与所述镜板的所述 最远点之间的位移距离是1微米或更大，其中所述镜板的所述最远点是与所述铰链具 有最大距离的点，且其中所述寻址电极的最远点与所述铰链具有最大距离。
15、 如权利要求14所述的装置，其中所述位移距离是2微米或更大。
16、 如权利要求14所述的装置，其中所述位移距离是3微米或更大。
17、 如权利要求7所述的装置，其中所述位移距离对所述镜板与所述铰链之间的 间隙之比为0.5或更大，其中所述位移距离是所述寻址电极的最远点与所述镜板的最 远点之间的距离，其中所述镜板的所述最远点是与所述铰链具有最大距离的点，且其 中所述寻址电极的最远点与所述铰链具有最大距离。
18、 如权利要求17所述的装置，其中所述比是l.l或更大。
19、 如权利要求17所述的装置，其中所述比是1.2或更大。
20、 如权利要求17所述的装置，其中所述比是1:2至1:4。
21、 如权利要求17所述的装置，其中所述比约为1:3。
22、 如权利要求1所述的装置，其中所述铰链和所述镜板位于平行于所述衬底的 同一平面内。
23、 如权利要求l所述的装置，其中所述衬底可透射可见光。
24、 如权利要求9所述的装置，其中所述镜板可操作以旋转到为12。度或更大的 ON状态角度。
25、 如权利要求24所述的装置，其中所述镜板可操作以旋转到为-2°至-6°度的 OFF状态角度。
26、 一种空间光调制器，其包括像素阵列，每个像素都包括微镜，其中每个微 镜都包括可操作以在衬底上旋转的镜板、和用于旋转所述镜板的寻址电极，其中所述 镜板和所述寻址电极定位成使连接所述镜板的几何中心和所述寻址电极的几何中心的 虚线相对于所述寻址电极的法线呈5°~50°度。
27、 一种微镜装置，其包括可操作以在衬底上旋转的镜板和寻址电极，其中当所述寻址电极定位在所述镜板 下方并偏离所述镜板时，在从所述镜板的正上方看去时，所述寻址电极可见。
28、 如权利要求27所述的装置，其中所述镜板附装至铰链上，以使所述镜板可 操作以进行不对称旋转。
29、 如权利要求28所述的装置，其中所述镜板附装到所述铰链上的附装点既不 在所述镜板的几何中心、也不在所述镜板的对角线上。
30、 如权利要求29所述的装置，其中所述铰链平行于所述镜板的对角线但偏离 所述镜板的对角线。
31、 如权利要求29所述的装置，其中所述铰链偏离所述镜板的对角线但不平行 于所述镜板的对角线。
32、 如权利要求28所述的装置，其中所述铰链和所述镜板位于平行于所述衬底 的不同平面内。
33、 如权利要求32所述的装置，其中连接所述寻址电极的几何中心和所述镜板 的几何中心的虚线不垂直于所述寻址电极。
34、 如权利要求33所述的装置，其中所述寻址电极相对于所述镜板发生位移， 以使所述寻址电极扩展超过所述镜板。
35、 如权利要求34所述的装置，其中所述寻址电极沿垂直于所述铰链的方向扩 展超过所述镜板上距离所述铰链最远的点。
36、 如权利要求34所述的装置，其中所述寻址电极的最远点与所述镜板的所述 最远点之间的位移距离是1微米或更大，其中所述镜板的所述最远点是与所述铰链具 有最大距离的点，且其中所述寻址电极的最远点与所述铰链具有最大距离。
37、 如权利要求36所述的装置，其中所述位移距离为2微米或更大。
38、 如权利要求37所述的装置，其中所述位移距离为3微米或更大。
39、 如权利要求36所述的装置，其中所述位移距离对所述镜板与所述铰链之间的距离之比为0.5或更大，其中所述位移距离是所述寻址电极的最远点与所述镜板的所述最远点之间的距离，其中所述镜板的所述最远点是与所述铰链具有最大距离的点， 且其中所述寻址电极的最远点与所述铰链具有最大距离。
40、 如权利要求39所述的装置，其中所述比为l.l或更大。
41、 如权利要求40所述的装置，其中所述比为1.2或更大。
42、 如权利要求27所述的装置，其中所述镜板不偏转。
43、 如权利要求27所述的装置，其中所述寻址电极是与所述镜板相关的单个寻 址电极，其用于旋转所述镜板。
44、 一种空间光调制器，其包括像素阵列，每个像素都包括微镜，所述微镜包 括可操作以在衬底上旋转的镜板、和用于旋转所述镜板的寻址电极，其中当所述寻址 电极定位在所述镜板下方并偏离所述镜板时，在从所述镜板的正上方看去时，所述寻 址电极可见。
45、 一种投影系统，其包括 照明系统；空间光调制器，其具有像素阵列，每个像素都具有微镜，所述微镜包括可操作以 在衬底上旋转的镜板、和用于旋转所述镜板的寻址电极，其中当所述寻址电极定位在 所述镜板下方并偏离所述镜板时，在从所述镜板的正上方看去时，所述寻址电极可见；光学元件；及显示目标。
46、 如权利要求45所述的系统，其中所述照明系统包括-光源；光管；及 色轮。
47、 如权利要求46所述的系统，其中所述色轮沿光的传播路径定位在所述光源 和所述光管之后。
48、 如权利要求46所述的系统，其中所述色轮沿光的传播路径定位在所述光源 与所述光管之间。
49、 一种投影系统，其包括 照明系统；空间光调制器，其具有像素阵列，每个像素都具有微镜，所述微镜包括可操作 以在衬底上旋转的镜板、和用于旋转所述镜板的寻址电极，其中所述镜板和所述寻址 电极定位成使连接所述镜板的几何中心和所述寻址电极的几何中心的虚线相对于所述 寻址电极的法线呈5°~50°度；光学元件；及显示目标。
50、 如权利要求49所述的系统，其中所述照明系统包括 光源；光管；及 色轮。
51、 如权利要求50所述的系统，其中所述色轮沿光的传播路径定位在所述光源 和所述光管之后。
52、 如权利要求50所述的系统，其中所述色轮沿光的传播路径定位在所述光源 与所述光管之间。
53、 一种空间光调制器，其包括像素阵列，每个像素都具有微镜，所述微镜具 有可操作以在衬底上旋转的镜板、和用于旋转所述镜板的寻址电极，其中所述寻址电 极定位在至少两个镜板的正下方。
54、 如权利要求53所述的系统，其中所述寻址电极定位在至少三个镜板的正下方。
55、 如权利要求53所述的系统，其中镜板的总数量对寻址电极的总数量之比大 体上为l。
56、 一种空间光调制器，其包括微镜阵列，每个微镜都包括附装到可变形铰链上的可偏转且反射性镜板，所述可变形铰链固定在衬底上；及寻址电极阵列，每个寻址电极都定位在所述微镜阵列的镜板附近以对所述镜板进 行寻址和偏转，其中所述寻址电极扩展超过所述镜板在未偏转状态下的最远点。
57、 如权利要求56所述的空间光调制器，其中所述寻址电极扩展进入所述微镜 阵列的相邻微镜的镜板之间的间隙。
58、 如权利要求57所述的空间光调制器，其中所述微镜的寻址电极扩展进入相 邻微镜中。
59、 如权利要求57所述的空间光调制器，其中所述衬底可透射可见光。
60、 如权利要求59所述的空间光调制器，其中所述阵列中的每个微镜都具有一 个与其相关的寻址电极。
61、 如权利要求60所述的空间光调制器，其中所述镜板和铰链位于平行于所述 衬底的不同平面上。
62、 如权利要求60所述的空间光调制器，其中当所述镜板不偏转时，所述镜板 与所述铰链位于同一平面内。
63、如权利要求61所述的空间光调制器，其中所述镜板在不处于所述镜板的中 心的附装点处附装至所述铰链上，以使所述镜板可操作以在一个方向上旋转到大于在 相反方向上的角度。
全文摘要
本发明的微镜装置包括反射式可偏转镜板和为偏转所述镜板而提供的寻址电极，其中所述寻址电极沿垂直于铰链长度的方向位移，从而使所述寻址电极的一部分扩展超出所述镜板。
文档编号G02B26/08GK101167009SQ200580039268
公开日2008年4月23日 申请日期2005年9月8日 优先权日2004年9月21日
发明者萨蒂亚德夫·帕特尔 申请人:德州仪器公司