感测干涉式调制器的致动和释放电压的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供用于校准显示阵列的方法和设备。在一个方面中，一种校准显示阵列的方法包含确定特定驱动响应特性，以及在所述显示阵列上的图像数据的更新之间，更新特定驱动方案电压。可通过将斜坡电压施加到所述阵列的线且检测归因于所述线上的电容变化的电流脉冲来确定所述驱动响应特性。斜坡电压产生器可包含电容器和数控电流源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驱动例如干涉式调制器等机电系统和装置的方法和系统。
技术介绍
机电系统（EMS)包含具有电和机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件（例如 反射镜和光学膜）以及电子元件的装置。EMS装置或元件可以多个尺度制造，包含但不限于 微尺度和纳米尺度。举例来说，微机电系统（MEMS)装置可包含具有范围从约一微米到数百 微米或以上的尺寸的结构。纳米机电系统（NEMS)装置可包含具有小于一微米的尺寸的结 构，包含例如小于数百纳米的大小。可使用沉积、蚀刻、平板印刷和/或其它微机械工艺来 制造机电元件，所述工艺将衬底和/或经沉积材料层的若干部分蚀刻掉，或添加层以形成 电和机电装置。 -种类型的EMS装置成为干涉式调制器（MOD)。术语MOD或干涉式光调制器指 代使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中，頂OD显示 元件可包含一对传导板，其中的一者或两者可为整个或部分透明且/或反射性的，且能够 在适当电信号的施加后进行相对运动。举例来说，一个板可包含沉积在衬底上方、衬底上或 由衬底支撑的静止层，且另一板可包含通过气隙与静止层分离的反光膜。一个板相对于另 一板的位置可改变入射在MOD显示元件上的光的光学干涉。基于IMOD的显示装置具有较 宽范围的应用，且预期用于改进现存产品且创造新产品，尤其是那些具有显示能力的产品。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中无单独一者唯一地负责 本文所揭示的合意属性。 本专利技术中所描述的标的物的一个创新方面可在校准机电元件阵列的方法中实施。 所述方法可包含使用最初的一组驱动方案电压来驱动机电元件阵列。所述方法可通过借助 于用数控电流对电容器进行充电来产生斜坡电压，且将斜坡电压施加到所述阵列的子集来 继续。所述方法可进一步包含至少部分地基于通过将斜坡电压施加到所述阵列的子集而产 生的电容变化来确定驱动相应特性。所述方法可包含至少部分地基于驱动响应特性确定所 述阵列的第一经更新驱动方案电压。所述方法还可包含使用经更新的一组驱动方案电压来 驱动所述阵列，其中所述经更新的一组驱动方案电压包含第一经更新驱动方案电压。可起 始、交换和/或终止所述斜坡电压以产生完整的双相波形。也可起始、交换和/或终止所述 斜坡电压以产生其它波形，或产生由仅一个极性的电压组成的波形。可以大于或小于零的 值起始所述谐波电压。所述方法可产生电容变化，其产生一或多个电流脉冲。所述方法可 包含将至少部分地表示电容变化的数据与至少部分地表示所述斜坡电压的数据进行比较。 至少部分地表示所述斜坡电压的数据可由计数器电路产生。 在另一方面中，一种用于校准驱动方案电压的设备可包含显不兀件阵列、斜坡电 压产生器，其中所述斜坡电压产生器包含至少一电容器和一数控电流源，其中所述电容器 的第一节点连接到数控电流源和电流传感器。所述数控电流源可包含连接到电流源的数控 模拟电压源。电流源可包含多个可变增益电阻器。所述设备还可包含放大器电路、计数器 和开始点产生器电路中的至少一者。 在另一方面中，一种用于校准驱动方案电压的设备包含：用于显示图像数据的装 置；用于以数字方式控制电容器上的电荷以产生斜坡电压的装置；用于将所述斜坡电压施 加到用于显示图像数据的装置的至少一部分的装置；以及用于感测由所述斜坡电压感应的 电流脉冲的装置。 本专利技术中所描述的标的物的另一创新方面可在校准机电元件阵列的方法中实施。 所述方法可包含：将斜坡电压施加到阵列的子集，且检测包含一或多个电流脉冲的感应波 形；评估所述波形的含有电流脉冲的至少一部分的区中的感应波形的一或多个特性，其中 所述评估至少部分地基于表示所述区中的电流脉冲的宽度以及所述区中的电流脉冲的经 加权或未经加权面积中的至少一者的数据；以及至少部分地基于所评估的特性来确定驱动 响应特性。所述方法还可包含至少部分地基于所确定的驱动响应特性来确定所述阵列的经 更新驱动方案电压；以及使用经更新的驱动方案电压来驱动元件阵列。评估所感应波形的 一或多个特性的方法步骤可包含以下各项中的至少一者：确定表示电流脉冲的峰值电流的 值；确定大体上等于斜坡电压的第一电压，在所述第一电压下，随着电流增加，电流脉冲达 到低于峰值电流的第一阈值；以及确定大体上等于斜坡电压的第二电压，在所述第二电压 下，随着电流减小，电流脉冲达到低于峰值电流的第二阈值。评估感应波形的一或多个特性 的方法步骤可包含计算表示感应波形的超过斜坡电压范围的区下方的面积的值。所述方法 可评估感应波形的超过含有电流脉冲的全部、电流脉冲的仅中心部分或电流脉冲的某一其 它部分的斜坡电压范围的区。评估感应波形的一或多个特性的方法步骤可包含计算表示对 应于感应波形的区的大约最大斜率部分的斜坡电压的一或多个值。 本专利技术中所描述的标的物的另一创新方面可在用于校准驱动方案电压的设备中 实施。所述设备包含：机电元件阵列；斜坡电压产生器；电流传感器；驱动器电路，其经配置 以使用最初一组驱动方案电压来驱动机电元件阵列；以及处理器电路，其经配置以起始将 斜坡电压施加到所述阵列的子集，以产生包含一或多个电流脉冲的感应波形，评估所述波 形的含有电流脉冲的至少一部分的波形的区中的感应波形的一或多个特性，其中所述评估 至少部分地基于表示所述区中的电流脉冲的宽度和所述区中的电流脉冲的经加权或未经 加权的面积中的至少一者的数据；且至少部分地基于所评估的特性来确定驱动响应特性。 所述处理器电路还可经配置以通过以下步骤来评估波形的区中的所感应波形的一或多个 特性：确定表示电流脉冲的峰值电流的值；确定大体上等于斜坡电压的第一电压，在所述 第一电压下，随着电流增加，电流脉冲达到低于峰值电流的第一阈值；以及确定大体上等于 斜坡电压的第二电压，在所述第二电压下，随着电流减小，电流脉冲达到低于峰值电流的第 二阈值。所述处理器电路还可经配置以通过计算表示感应波形的超过斜坡电压范围的区下 方的面积的值来评估所述波形的区中的感应波形的一或多个特性。感应波形的超过斜坡电 压范围的所述区可含有电流脉冲的全部或一部分。所述处理器电路还可经配置以通过计算 表示感应波形的超过斜坡电压范围的区下方的面积的值来评估所述波形的区中的感应波 形的一或多个特性，所述斜坡电压范围含有电流脉冲的由对应的斜坡电压值或其函数加权 的至少一部分。所述处理器电路还可经配置以通过计算表示对应于感应波形的所述区的大 约最大斜率部分的斜坡电压的一或多个值来评估波形的区中的感应波形的一或多个特性。 本专利技术中所描述的标的物的另一创新方面可在具有指令的计算机可读媒体中实 施，所述指令可指示校准电路将斜坡电压施加到阵列的子集，且检测包含一或多个电流脉 冲的感应波形；评估所述波形的含有电流脉冲的至少一部分的区中的感应波形的一或多个 特性，其中所述评估至少部分地基于表示所述区中的电流脉冲的宽度以及所述区中的电流 脉冲的经加权或未经加权面积中的至少一者的数据；以及至少部分地基于所评估的特性来 确定驱动响应特性。评估所感应波形的一或多个特性可包含：确定表示电流脉冲的峰值电 流的值；确定大体上等于斜坡电压的第一电压，在所述第一电压下，随着电流增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准机电元件阵列的方法，所述方法包括：使用初始的一组驱动方案电压来驱动所述机电元件阵列；通过用数控电流为电容器充电来产生斜坡电压；将所述斜坡电压施加到所述阵列的子集；至少部分地基于通过将所述斜坡电压施加到所述阵列的所述子集而产生的电容变化来确定驱动响应特性；至少部分地基于所述驱动响应特性来为所述阵列确定第一经更新驱动方案电压；使用经更新的一组驱动方案电压来驱动所述阵列，其中所述经更新的一组驱动方案电压包含所述第一经更新驱动方案电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.31 US 61/653,977;2012.05.31 US 61/653,980;1. 一种校准机电元件阵列的方法，所述方法包括： 使用初始的一组驱动方案电压来驱动所述机电元件阵列； 通过用数控电流为电容器充电来产生斜坡电压； 将所述斜坡电压施加到所述阵列的子集； 至少部分地基于通过将所述斜坡电压施加到所述阵列的所述子集而产生的电容变化 来确定驱动响应特性； 至少部分地基于所述驱动响应特性来为所述阵列确定第一经更新驱动方案电压； 使用经更新的一组驱动方案电压来驱动所述阵列，其中所述经更新的一组驱动方案电 压包含所述第一经更新驱动方案电压。2. 根据权利要求1所述的方法，其额外地包括： 通过用第二数控电流为所述电容器充电来产生第二斜坡电压； 将所述第二斜坡电压施加到所述阵列的第二子集； 至少部分地基于通过将所述第二斜坡电压施加到所述阵列的所述子集而产生的第二 电容变化来确定第二驱动响应特性； 至少部分地基于所确定的所述第二驱动响应特性来为所述阵列确定第二经更新驱动 方案电压；且 其中所述组经更新的驱动方案电压进一步包含所述第二经更新驱动方案电压。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述将所述斜坡电压施加到所述阵列的子集包 含： 起始第一斜坡电压； 从所述第一斜坡电压切换到相反极性的第二斜坡电压；以及 终止所述第二斜坡电压。4. 根据权利要求3所述的方法，其中以大于零的绝对值起始所述第一斜坡电压。5. 根据权利要求3所述的方法，其中以大于零的绝对值终止所述第二斜坡电压。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述将斜坡电压施加到所述阵列的子集包含： 起始第一斜坡电压； 从所述第一斜坡电压切换到相反极性的第二斜坡电压； 从所述第二斜坡电压切换到具有与所述第一斜坡电压相同的极性的第三斜坡电压；以 及 终止所述第三斜坡电压。7. 根据权利要求6所述的方法，其中以大于零的绝对值起始所述第一斜坡电压。8. 根据权利要求7所述的方法，其中以大于零的绝对值终止所述第三斜坡电压。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电容变化产生一或多个电流脉冲；且其中确 定所述第一经更新驱动方案电压包含至少部分地基于所述一或多个电流脉冲中的至少一 者的特性来计算表示电压的值。10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述确定所述第一经更新驱动方案电压进一步 包含将至少部分地表示所述电容变化的第一数据集与至少部分地表示所述斜坡电压的第 二数据集进行比较，其中所述将所述第一数据集与所述第二数据集进行比较至少部分地基 于将根据时间使所述斜坡电压与所述电容变化匹配。11. 根据权利要求10所述的方法，其中通过计数器电路来产生至少部分地表示所述斜 坡电压的所述数据集。12. -种用于校准驱动方案电压的设备，所述设备包括： 显示元件阵列； 斜坡电压产生器，其中所述斜坡电压产生器包含至少一电容器以及一数控电流源，其 中所述电容器的第一节点连接到所述数控电流源；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉莫斯·范利尔，普拉莫德·K·瓦尔马，菅原·S·奈央，费拉迪米尔·拉多米罗维奇，拉梅什·K·戈埃尔，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US