闭合回路动态电容测量制造技术

本发明专利技术提供用于测量例如干涉调制器IMOD的显示单元的电容的系统、方法及设备。在一个实例中，电路可包含运算放大器op-amp、电压控制电流源及来自所述op-amp的输出作为至所述电压控制电流源的输入的反馈。所述电压控制电流源的输出可经提供至显示单元以及所述op-amp的输入。可向所述op-amp的第二输入提供斜升参考电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权数据本专利文献请求2014年4月4日申请且名为“CLOSEDLOOPDYNAMICCAPACITANCEMEASUREMENT”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VanLier等人于2013年10月21日申请的名为“ClosedLoopDynamicCapacitanceMeasurement”的美国临时专利申请案第61/893,808号(代理人案号134027P1/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。
本专利技术涉及机电系统及装置。更具体地，本专利技术涉及确定与机电系统装置(例如，干涉调制器(IMOD))相关联的电容。
技术介绍
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。一种类型的EMS装置被称为干涉调制器(IMOD)。术语IMOD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，IMOD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IMOD显示组件上的光的光学干涉。基于IMOD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。在一些实施方案中，IMOD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，IMOD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。
技术实现思路
本专利技术的系统、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。本专利技术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耦合；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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。在一些实施方案中，电流源具有线性增益。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。本专利技术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。在一些实施方案中，微控制器可经配置以分析测量数据。本专利技术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，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。在一些实施方案中，反馈电容器具有与电流源的输出耦合的第一端子及与放大器的输出耦合的第二端子。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。在随附图式及以下描述中阐述本专利技术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专利技术中提供的实例，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(“OLED本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，其包括：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耦合；电流源，其具有输入及输出，所述电流源的所述输入与所述放大器的所述输出耦合，所述电流源的所述输出与所述放大器的所述第二输入耦合，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，所述第一端子与所述放大器的所述第二输入耦合且与所述电流源的所述输出耦合，其中所述电流源基于与所述放大器的所述输出相关联的电压提供电流，所述电流增加直至与所述一或多个显示单元的所述第一端子相关联的电压等于与所述电压参考源相关联的电压为止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.21 US 61/893,808;2014.04.04 US 14/245,8811.一种电路，其包括：
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
参考源耦合；
电流源，其具有输入及输出，所述电流源的所述输入与所述放大器的所述输出耦
合，所述电流源的所述输出与所述放大器的所述第二输入耦合，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，所述第一端子与所述放大器的所述第二输
入耦合且与所述电流源的所述输出耦合，其中所述电流源基于与所述放大器的所述
输出相关联的电压提供电流，所述电流增加直至与所述一或多个显示单元的所述第
一端子相关联的电压等于与所述电压参考源相关联的电压为止。
2.根据权利要求1所述的电路，其进一步包括：
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所
述电流源的所述输出耦合，所述反馈电容器的所述第二端子与所述放大器的所述输
出耦合。
3.根据权利要求2所述的电路，其中所述反馈电容器的电容小于或等于所述一或多个
显示单元的电容。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的电路，其进一步包括：
模/数转换器，其具有与所述放大器的所述输出耦合的输入。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的电路，其中所述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。
6.根据权利要求5所述的电路，其中所述一或多个显示单元具有经设置为所述第一固
定电压的第三端子。
7.根据权利要求5所述的电路，其中所述一或多个显示单元具有经设置为第二固定电

\t压的第三端子。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的电路，其中所述显示单元的所述第一端
子与可移动组件相关联。
9.根据权利要求8所述的电路，其中所述电压参考源斜升穿过与所述可移动组件的行
进范围相关联的电压范围。
10.根据权利要求9所述的电路，其中所述可移动组件的所述行进范围在所述显示单元
的第二端子与第三端子之间。
11.根据权利要求1所述的电路，其中所述电流源具有线性增益。
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的电路，其中与所述一或多个显示单元
的所述第一端子相关联的可移动组件经配置以移动至在所述一或多个显示单元的
第二端子与第三端子之间的位置，直至与所述显示单元的所述第一端子相关联的所
述电压等于与所述电压参考源相关联的所述电压为止。
13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的电路，其进一步包括：
显示器，其包含多个显示单元；
处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及

【专利技术属性】
技术研发人员：W·J·R·范利尔，R·S·川本，J·S·埃德加，P·K·瓦尔马，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US