用于帶有減少的聲發(fā)射的MEMS光調(diào)制器陣列的系統(tǒng)和方法技術(shù)方案

描述了用于具有像素陣列、基板和在該基板上形成的控制矩陣的系統(tǒng)和方法。該像素陣列包括可稱為微機(jī)電或MEMS光調(diào)制器的機(jī)械光調(diào)制器。這些MEMS光調(diào)制器可以是基于遮光器的光調(diào)制器，并且窗孔陣列可與該基于遮光器的光調(diào)制器陣列呈空間對(duì)應(yīng)地形成在該基板上。每個(gè)調(diào)制器配置成通過(guò)一移動(dòng)方向從擋光狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)到透光狀態(tài)。該光調(diào)制器陣列布置成減小相鄰像素移動(dòng)方向的相關(guān)性，藉此減小來(lái)自顯示器的聲發(fā)射的振幅。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】用于帶有減少的聲發(fā)射的MEMS光調(diào)制器陣列的系統(tǒng)和方法
一般而言，本申請(qǐng)涉及光調(diào)制陣列領(lǐng)域，包括其在成像顯示器上的應(yīng)用。具體而言，本申請(qǐng)涉及被設(shè)計(jì)成以減少的聲發(fā)射和可聽(tīng)見(jiàn)噪聲進(jìn)行工作的光調(diào)制器陣列。相關(guān)技術(shù)描述從機(jī)械光調(diào)制器構(gòu)建的顯示器是基于液晶技術(shù)的顯示器的有吸引力的替換。機(jī)械光調(diào)制器足夠快地以良好的觀看角度以及寬范圍的色彩和灰度來(lái)顯示視頻內(nèi)容。機(jī)械光調(diào)制器已在投影顯示應(yīng)用中取得成功，并且最近已被提議用于直視應(yīng)用。概述盡管從機(jī)械光調(diào)制器構(gòu)建的數(shù)個(gè)顯示器原型已在近些年被生產(chǎn)，但是這些顯示器原型中的許多顯示器原型產(chǎn)生不期望的可聽(tīng)見(jiàn)噪聲。從機(jī)械光調(diào)制器陣列構(gòu)建的顯示器可包括成千上萬(wàn)個(gè)光調(diào)制器，該顯示器的每個(gè)像素有至少一個(gè)光調(diào)制器，并且該顯示器可包括最多達(dá)數(shù)百萬(wàn)個(gè)光調(diào)制器。每個(gè)光調(diào)制器的運(yùn)動(dòng)受通過(guò)控制矩陣（有時(shí)稱為底板電路）引導(dǎo)的命令來(lái)控制。對(duì)于視頻操作，個(gè)體光調(diào)制器的工作狀態(tài)可從每秒改變50次到每秒改變50000次。因此，隨著數(shù)千個(gè)遮光器組裝件在可聽(tīng)見(jiàn)頻率時(shí)標(biāo)特性上移動(dòng)，顯示器能夠發(fā)射不期望的聲學(xué)噪聲作為副產(chǎn)品。顯示器組裝件中的個(gè)體像素的大小通常只有幾十微米到幾百微米，而顯示器中的普通圖像可具有可測(cè)量成毫米或甚至厘米的一致色彩或?qū)Ρ榷鹊膮^(qū)劃。因此，來(lái)自控制矩陣的信號(hào)使顯示器的相鄰區(qū)劃中的數(shù)十或數(shù)百個(gè)光調(diào)制器以相似的運(yùn)動(dòng)且以相似的定時(shí)信號(hào)移動(dòng)是常見(jiàn)現(xiàn)象。這種相鄰像素移動(dòng)的同步性或相關(guān)性對(duì)聲發(fā)射的振幅作出貢獻(xiàn)。因此尋求可降低相鄰MEMS光調(diào)制器的移動(dòng)方向的相關(guān)性、藉此減少聲發(fā)射振幅的光調(diào)制器陣列的設(shè)計(jì)。根據(jù)一個(gè)方面，本公開(kāi)涉及一種顯示器，其包括基板、在該基板上形成的窗孔陣列、以及與該窗孔陣列呈空間對(duì)應(yīng)地形成的MEMS光調(diào)制器陣列。該MEMS光調(diào)制器陣列包括第一組調(diào)制器，其配置成通過(guò)在第一方向上的移動(dòng)從擋光狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)到透光狀態(tài)。該陣列還包括第二組MEMS光調(diào)制器，其配置成通過(guò)在第二方向上的移動(dòng)從擋光狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)到透光狀態(tài)。該第二方向基本上不同于該第一方向。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，基板是透明的。在一些實(shí)現(xiàn)中，第一方向和第二方向是平面相對(duì)方向。在替換實(shí)現(xiàn)中，第二方向可相對(duì)于第一方向旋轉(zhuǎn)約90、60或45度。該光調(diào)制器陣列還布置成降低相鄰MEMS光調(diào)制器移動(dòng)方向的相關(guān)性。在一實(shí)現(xiàn)中，第一組和第二組光調(diào)制器布置在交替的列組中，其中每組包括至少一列。在另一實(shí)現(xiàn)中，第一組和第二組光調(diào)制器布置在交替的行組中，其中每組包括一行或更多行。在又一實(shí)現(xiàn)中，第一組和第二組光調(diào)制器布置在交替的群集中，其中每個(gè)群集包括至少一個(gè)調(diào)制器。在一些實(shí)現(xiàn)中，兩組光調(diào)制器之間的空間交替周期約小于帶有窗孔陣列的基板的厚度。在又一實(shí)現(xiàn)中，第一組和第二組光調(diào)制器以隨機(jī)化方式布置。在一些實(shí)現(xiàn)中，MEMS光調(diào)制器可以是基于遮光器的光調(diào)制器。在一些實(shí)現(xiàn)中，這些光調(diào)制器可包括其中遮光器不完全遮擋來(lái)自相應(yīng)窗孔的光的第三狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中，顯示裝置包括在第一基板上形成的用于向該陣列傳送數(shù)據(jù)和致動(dòng)電壓的控制矩陣和驅(qū)動(dòng)器芯片。該顯示裝置還包括控制器，其將第一和第二移動(dòng)方向中適于為該陣列中的每個(gè)光調(diào)制器達(dá)成透光狀態(tài)的那個(gè)移動(dòng)方向存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在一些實(shí)現(xiàn)中，該控制矩陣配置成具有用于在基本上不同的方向上致動(dòng)這兩個(gè)組的相異接線布局。在替換實(shí)現(xiàn)中，控制器將該陣列中的第一組和第二組光調(diào)制器及其達(dá)成活躍狀態(tài)的相關(guān)聯(lián)移動(dòng)方向的映射存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中?？刂破髟谕ㄟ^(guò)控制矩陣發(fā)送像素?cái)?shù)據(jù)之前處理該像素?cái)?shù)據(jù)以確定每個(gè)像素的恰當(dāng)移動(dòng)方向。根據(jù)另一方面，本公開(kāi)涉及用于制造顯示器的方法。該方法包括在基板上形成窗孔陣列以及在該基板上與該窗孔陣列呈空間對(duì)應(yīng)地制造第一組MEMS光調(diào)制器，以使第一組MEMS光調(diào)制器中的光調(diào)制器配置成通過(guò)第一方向上的移動(dòng)從擋光狀態(tài)致動(dòng)到透光狀態(tài)。該方法還包括在該基板上與該窗孔陣列呈空間對(duì)應(yīng)地制造第二組MEMS光調(diào)制器，以使第二組MEMS光調(diào)制器中的光調(diào)制器配置成通過(guò)第二方向上的移動(dòng)從擋光狀態(tài)致動(dòng)到透光狀態(tài)。該第二方向基本上不同于該第一方向。根據(jù)另一方面，本公開(kāi)涉及用于調(diào)制光以在顯示器上形成圖像的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括基板上的窗孔陣列和與該窗孔陣列呈空間對(duì)應(yīng)地布置的MEMS光調(diào)制器陣列。該系統(tǒng)還包括用于通過(guò)發(fā)起MEMS光調(diào)制器在第一方向上的移動(dòng)來(lái)使該MEMS光調(diào)制器陣列中的第一組MEMS光調(diào)制器從擋光狀態(tài)致動(dòng)到透光狀態(tài)的裝置，以及用于通過(guò)發(fā)起MEMS光調(diào)制器在第二方向上的移動(dòng)來(lái)使該MEMS光調(diào)制器陣列中的第二組MEMS光調(diào)制器從擋光狀態(tài)致動(dòng)到透光狀態(tài)的裝置。該第二方向基本上不同于該第一方向。根據(jù)另一方面，本公開(kāi)涉及用于調(diào)制光以在顯示器上形成圖像的方法，該顯示器包括基板上的窗孔陣列和與該窗孔陣列呈空間對(duì)應(yīng)地布置的MEMS光調(diào)制器陣列。該方法包括通過(guò)發(fā)起MEMS光調(diào)制器在第一方向上的移動(dòng)來(lái)使該MEMS光調(diào)制器陣列中的第一組MEMS光調(diào)制器從擋光狀態(tài)致動(dòng)到透光狀態(tài)。該方法還包括通過(guò)發(fā)起MEMS光調(diào)制器在第二方向上的移動(dòng)來(lái)使該MEMS光調(diào)制器陣列中的第二組MEMS光調(diào)制器從擋光狀態(tài)致動(dòng)到透光狀態(tài)。該第二方向基本上不同于該第一方向。附圖簡(jiǎn)述圖1A是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的顯示裝置的示例；圖1B是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的圖1A的顯示裝置的框圖；圖2是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的適于納入到圖1A的基于MEMS的顯示器中的解說(shuō)性基于遮光器的光調(diào)制器的示例；圖3是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的適于控制被納入到圖1A的基于MEMS的顯示器中的光調(diào)制器的控制矩陣的示意圖；圖4是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的連接到圖3的控制矩陣的基于遮光器的光調(diào)制器陣列的示例；圖5A是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的第一基于雙致動(dòng)器遮光器的光調(diào)制器的示例；圖5B是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的第二基于雙致動(dòng)器遮光器的光調(diào)制器的示例；圖6是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的納入了基于遮光器的光調(diào)制器的顯示裝置的橫截面視圖；圖7A是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的解說(shuō)在遮光器和窗孔之間具有第一可能空間關(guān)系的光調(diào)制器的示例；圖7B是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的解說(shuō)在遮光器和窗孔之間具有第二可能空間關(guān)系的光調(diào)制器的示例；圖8A-8C描繪顯示器中的像素編組布置示例；圖9A-9C描繪陣列中的兩組光調(diào)制器的特定布置的示例；圖10是控制矩陣的示例；以及圖11是替換性控制矩陣的示例。詳細(xì)描述為了提供對(duì)用于顯示圖像的某些裝置和方法的總體理解，現(xiàn)在將描述某些解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本文中描述的系統(tǒng)和方法可被適配并修改為適于所針對(duì)的應(yīng)用，并且本文中描述的系統(tǒng)和方法可用在其他合適應(yīng)用中，以及此類(lèi)其他添加和修改將不脫離本專利技術(shù)的范圍。本公開(kāi)涉及包括MEMS光調(diào)制器（諸如MEMS遮光器）陣列的基于MEMS的顯示器。這些MEMS光調(diào)制器調(diào)制穿過(guò)相應(yīng)窗孔的光。如果許多MEMS光調(diào)制器在可聽(tīng)見(jiàn)頻率時(shí)標(biāo)特性上一致地移動(dòng)，那么此類(lèi)顯示器可發(fā)射不期望的聲學(xué)噪聲作為副產(chǎn)品。部分地為了防止此類(lèi)噪聲發(fā)射，本文中公開(kāi)的顯示器包括在基本上不同的方向上從發(fā)光狀態(tài)致動(dòng)到擋光狀態(tài)的光調(diào)制器。圖1A是根據(jù)一解說(shuō)性實(shí)現(xiàn)的顯示裝置100的示例。顯示裝置100包括排列成行和列的多個(gè)光調(diào)制器102a-102d（統(tǒng)稱為“光調(diào)制器102”）。在顯示裝置100中，光調(diào)制器102a和102d處于打開(kāi)狀態(tài)，從而允許光穿過(guò)。光調(diào)制器102b和102c處于關(guān)閉狀態(tài)，從而阻止光穿過(guò)。如果顯示本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2010.12.20 US 61/425,1571.一種顯示器，包括：基板；在所述基板上形成的窗孔陣列，與所述窗孔陣列間隔開(kāi)的MEMS光調(diào)制器陣列，包括第一組MEMS光調(diào)制器，其配置成通過(guò)在沿第一軸的第一方向上的移動(dòng)從擋光狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)到透光狀態(tài)，所述第一組MEMS光調(diào)制器包括多個(gè)具有MEMS光調(diào)制器的第一線性布置，以及第二組MEMS光調(diào)制器，其配置成通過(guò)在沿第二軸的第二方向上的移動(dòng)從擋光狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)到透光狀態(tài)，所述第二軸相對(duì)于所述第一軸取向成約45度、約60度、或約90度之一，所述第二組MEMS光調(diào)制器包括與所述第一線性布置交錯(cuò)的多個(gè)具有MEMS光調(diào)制器的第二線性布置。2.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述MEMS光調(diào)制器陣列包括所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器的交替的行組，其中所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器的交替的行組中的每一組包括一行或更多行。3.如權(quán)利要求2所述的顯示器，其特征在于，所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器之間的空間交替周期小于所述基板的厚度。4.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述MEMS光調(diào)制器陣列包括所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器的交替的列組，其中所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器的交替的列組中的每一組包括一列或更多列。5.如權(quán)利要求4所述的顯示器，其特征在于，所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器之間的空間交替周期小于所述基板的厚度。6.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述MEMS光調(diào)制器陣列包括所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器的交替的群集，其中每個(gè)群集包括至少一個(gè)光調(diào)制器。7.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述MEMS光調(diào)制器陣列包括所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器的隨機(jī)化布置。8.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述MEMS光調(diào)制器陣列中的每個(gè)MEMS光調(diào)制器包括遮光器。9.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述第一和第二組MEMS光調(diào)制器包括部分地允許光穿過(guò)相對(duì)應(yīng)窗孔的第三狀態(tài)。10.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，還包括控制器，其包括用于向所述MEMS光調(diào)制器陣列傳送數(shù)據(jù)和致動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)器芯片和控制器矩陣。11.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其特征在于，所述控制器矩陣配置成響應(yīng)于使所述MEMS光調(diào)制器從所述擋光狀態(tài)移動(dòng)到所述透光狀態(tài)的控制信號(hào)來(lái)在所述第一方向上致動(dòng)所述第一組MEMS光調(diào)制器并在所述第二方向上致動(dòng)所述第二組MEMS光調(diào)制器。12.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其特征在于，所述控制器將所述第一和第二方向中的適于為所述MEMS光調(diào)制器陣列中的每個(gè)MEMS光調(diào)制器達(dá)成所述透光狀態(tài)的那個(gè)方向存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。13.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述基板是透明基板。14.一種用于制造顯示器的方法，包括：在基板上形成窗孔陣列，制造MEMS光調(diào)制器陣列，包括在所述基板上與所述窗孔陣列間隔開(kāi)地制造第一組MEMS光調(diào)制器，以使所述第一組MEMS光調(diào)制器中的光調(diào)制器配置成通過(guò)在沿第一軸的第一方向上的移動(dòng)從擋光狀態(tài)致動(dòng)到透光狀態(tài)，所述第一組MEMS光調(diào)制器包括多個(gè)具有...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J·L·斯泰恩，J·甘地，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：皮克斯特羅尼克斯公司，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：