(57)【要約】可撓性部材（１２０、２２０）、電圧発生器、及び、温度センサ（２７０、３１０、５１０、７１０）を含む微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）（１００）であって、温度センサはＭＥＭＳ（１００）に熱的に結合される。電圧発生器は、温度センサ（２７０、３１０、５１０、７１０）によって実施された熱測定に応じて温度補償された電圧を生成するように構成される。
2007518138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折性光素子（ＤＬＤ）(200)であって、
基板(150,250)と、
前記基板(150,250)上に配置され、印加電圧に応じて静電気力を生成するように構成されたフォースプレートと、
前記フォースプレートの近くに配置された画素プレート(110,210)であって、前記画素プレート(110,210)の位置が、前記画素プレート(110,210)に接続された可撓性部材(120,220)によって部分的に設定される、画素プレート(110,210)と、
前記ＤＬＤ(200)に熱的に結合された温度センサ(270,310,510,710)であって、前記温度センサ(270,310,510,710)は、前記温度センサ(270,310,510,710)によって実施された熱測定に応じて、温度補償された電圧を生成するように構成される、温度センサ(270,310,510,710)と
からなる回折性光素子(200)。
【請求項２】
オフセット電圧発生器を更に含み、前記オフセット電圧発生器は、前記熱測定に基づいて、温度補償されたオフセット電圧を生成するように構成される、請求項１に記載の回折性光素子(200)。
【請求項３】
前記温度センサ(270,310,510,710)は、熱検出抵抗器及びダイオードバンドギャップのうちのいずれか一方からなる、請求項１に記載の回折性光素子(200)。
【請求項４】
微細電気機械システム（ＭＥＭＳ）(100)であって、
基板(150,250)と、
前記基板(150,250)に結合された画素プレート(110,210)と、
前記基板(150,250)上に前記画素プレート(110,210)の近くに配置されたフォースプレートであって、前記フォースプレートが、前記画素プレート(110,210)に対して静電気力を発揮するように構成される、フォースプレートと、
前記ＭＥＭＳに熱的に結合された温度センサ(270,310,510,710)と
を含み、前記ＭＥＭＳ(100)は前記温度センサ(270,310,510,710)によって実施された温度測定に応じて、前記静電気力を調節するように構成される、微細電気機械システム(100)。
【請求項５】
画像表示装置であって、
システムコントローラ(180,290,550,750)と、
前記システムコントローラ(180,290,550,750)に接続された可変電圧源(170,280)と、
前記可変電圧源(170,280)に接続されたＤＬＤ(200)アレイと
を含み、前記ＤＬＤアレイの各ＤＬＤが、
基板(150,250)と、
前記基板(150,250)上に配置され、前記電圧源(170,280)によって印加された電圧に応じて静電気力を生成するように構成されたフォースプレートと、
前記フォースプレートの近くに配置された画素プレート(110,210)であって、前記画素プレート(110,210)の位置が、前記画素プレート(110,210)に結合された可撓性部材(120,220)によって部分的に決定されるように構成された画素プレート(110,210)と、
前記ＤＬＤ(200)に熱的に結合された温度センサ(270,310,510,710)と
を含み、前記画像表示装置は、前記温度センサ(270,310,510,710)によって実施された温度測定に応じて、前記静電気力を変化させるように構成される、画像表示装置。
【請求項６】
ＤＬＤ(200)に対する熱の影響を補償する方法であって、
前記ＤＬＤ(200)の温度を測定するステップと、
前記温度が前記ＤＬＤ(200)に与える影響に関連する温度補償されたオフセット電圧を生成するステップと、
前記温度補償されたオフセット電圧を使用して、前記ＤＬＤ(200)に対する温度補償された電圧を生成するステップと
を含み、前記温度補償された電圧を前記ＤＬＤ(200)に供給することによって前記熱の影響を補償する、方法。
【請求項７】
前記熱の影響は、前記可撓性部材(120,220)によって画素プレート(110,210)に対して発揮されるスプリング力の変化を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記温度補償されたオフセット電圧を生成するステップは、
前記測定に応じて信号を生成するステップと、
前記信号をオフセット電圧発生器に供給するステップと
を含み、前記オフセット電圧発生器は、前記信号に基づいて前記温度補償されたオフセット電圧を生成するように構成される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
ＤＬＤ(200)の温度変化を検出する命令と、
検出された温度変化に応じて前記ＤＬＤ(200)に供給される電圧を変更する命令と
を有するプロセッサ読み取り可能媒体。
【請求項１０】
微細電気機械システム（ＭＥＭＳ）(100)であって、
可撓性部材(120,220)と、
電圧発生器と、
前記ＭＥＭＳ(100)に熱的に結合された温度センサ(270,310,510,710)と
を含み、前記電圧発生器は、前記温度センサ(270,310,510,710)によって実施された熱測定に応じて、温度補償された電圧を生成するように構成される、微小電気機械システム(100)。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は薄膜技術を使用して開発されたシステムであり、電気部品と機械部品の両方を含む。ＭＥＭＳデバイスは光学ディスプレイシステム、圧力センサ、フローセンサ及び電荷制御アクチュエータといった種々の用途に使用される。ＭＥＭＳデバイスは静電気力または静電気エネルギーを使用し、電荷の蓄積が可能な微小機械電極を動かしたり、その動きをモニタしたりする。１つのタイプのＭＥＭＳデバイスとして、所望の結果を達成するために、静電気力と機械的復元力のバランスを取ることによって電極間のギャップ（隙間）の距離を制御するものがある。
【０００２】
光学的な機能の実施するように設計されたＭＥＭＳデバイスが、種々の方法を使用して開発されている。１つの方法として、変形可能な可撓性の膜を電極の上に配置し、その膜を静電気によって電極に取り付けるものがある。他の方法としては、シリコンまたはアルミニウムのフラップまたはビームを使用して、上側導電層を形成するものがある。光学的目的に使用する場合、導電層は反射性であり、変形可能な膜は静電力を使用して変形され、導電層に入射する光を誘導する。
【０００３】
具体的には、回折性光素子（ＤＬＤ）と呼ばれるＭＥＭＳ技術は、画素プレートから下側（場合によって上側）プレートまでの厳密な間隔に基づいて色を生成する。このギャップは、２つの力のバランスによって得られる。すなわち、プレート上の電圧及び電荷に基づく静電引力と、静電気で帯電するプレートから離れた場所に画素プレートを維持する１以上の「可撓性部材」のばね定数である。ギャップの距離を制御するための１つの従来の方法は、制御電圧を電極に連続的に印加することである。その場合、制御電圧を大きくすれば、ギャップの距離は短くなり、また、その逆も成立する。しかしながら、厳密なギャップの距離の制御は、ＤＬＤが受ける動作温度の変化によって影響を受けることがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、可撓性部材、電圧発生器、及び、ＭＥＭＳに熱的に結合された温度センサを含み、電圧発生器は、温度センサによって実施される熱測定に応じて、温度補償された電圧を生成するように構成される。
【０００５】
添付の図面は本発明のシステム及び方法の種々の実施形態を示すものであり、本明細書の一部である。例示する実施形態は本発明のシステム及び方法の単なる例に過ぎず、本発明のシステム及び方法の範囲を制限するものではない。
【０００６】
全図面を通して、同じ参照符号は類似の構成要素を示している。ただし、必ずしも同一であるとは限らない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
詳細な説明
本明細書は、１以上の可撓性部材を有する微小電気機械デバイスに対する熱の影響を低減するシステム及び方法を開示する。単に説明を簡単にするために、本発明のシステム及び方法は、回折性光デバイス（ＤＬＤ）又はＤＬＤアレイに対する熱の影響を低減するシステム及び方法を例として説明される。具体的には、一実施形態によれば、ＤＬＤ上の１以上の場所に、複数の熱センサが配置される。次に、それらの熱センサによって取得された測定値を使用して、画素プレートをＤＬＤに結合している可撓性部材の温度を概算する。多数の信号処理を行った後、それらの熱センサ測定値を使用して、温度補償されたバイアス電圧をＤＬＤ画素セルに印加することにより、ＤＬＤによって行われる色生成の安定性を向上させる。以下では、１以上の可撓性部材を有するＤＬＤ又は他のＭＥＭＳデバイスに対する熱の影響を低減するための多数の例示的なシステム及び方法について説明する。
【０００８】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、「回折性光デバイス」及び「ＤＬＤ」という用語は、反射性表面と１以上の電荷プレートとの間のギャップサイズのバランスを次の２つの力によって調節することにより、色を生成する任意のデバイス又は構造を意味するものと解釈される。２つの力とは、それらのプレート上の電圧及び電荷に基づく静電引力と、反射性表面を支持する１以上の「可撓性部材」のばね定数である。また、「微小電気機械システム」又は「ＭＥＭＳ」という用語は、単一の半導体チップ上に形成することが可能な任意の非常に小さな（マイクロ）機械的素子を表わすものとして広い意味で解釈され、半導体チップは、集積回路（ＩＣ）バッチ処理技術を使用して製造される場合がある。
【０００９】
下記の説明では、本発明の方法及び装置を完全に理解してもらうために、説明の都合上、多数の具体的な詳細を記載する。しかしながら、当業者には明らかなように、本発明の方法及び装置は、それらの具体的詳細がなくても実施することが可能である。本明細書において「一実施形態」と言った場合、それは、その実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、又は、特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な場所で使用される「一実施形態」というフレーズは、必ずしも全て同じ実施形態を指すものではない。
【００１０】
例示的な構造
図１は、一実施形態による微細電気機械システム（ＭＥＭＳ）（１００）の一実施形態を示す単純な断面ブロック図である。図１に示すＭＥＭＳ（１００）は、テレビ、ビデオモニタ、コンピュータモニタ等のような任意数の画像表示装置に組み込まれる可能性がある（ただし、限定はしない）回折性光デバイス（ＤＬＤ）の一実施形態である。図１に示すＭＥＭＳ（１００）はＤＬＤであるが、本発明のシステム及び方法は、任意数のＭＥＭＳデバイスに組み込むことができる。図１に示すように、基板（１５０）上に配置されたＤＬＤは、下側電荷プレート（１４０）の上に吊り下げられた画素プレート（１１０）を含む。画素プレート（１１０）は多数の可撓性部材（１２０）によって吊されているため、画素プレート（１１０）と下側電荷プレート（１４０）の間にはギャップ（１６０）が形成される。図１に示す各可撓性部材（１２０）は、画素プレート（１１０）に結合され、かつ、支柱（１３０）にも結合される。
【００１１】
一実施形態によれば、下側電荷プレート（１４０）は、システムコントローラ（１８０）によって制御される可変電圧源（１７０）又は他の制御式電圧源に電気的に接続される。画素プレート（１１０）は静電気電圧源（１９０）に接続される。可変電圧源（１７０）又は他の制御式電圧源は、下側電荷プレート（１４０）に印加される電圧レベルを選択的に変化させるように構成される。下側電荷プレート（１４０）に印加される電圧レベルに応じて、画素プレート（１１０）と下側電荷プレート（１４０）の間のギャップ（１６０）を変化させる静電引力が誘導される。下側電荷プレート（１４０）によって誘導される静電引力は、可撓性部材（１２０）によって対抗される。可撓性部材（１２０）のばね定数、及び、印加電圧に応じて下側電荷プレート（１４０）によって発揮される静電気力を知ることにより、可変ギャップ（１６０）のサイズを選択的に制御することができる。
【００１２】
図１に示す実施形態は、画素プレート（１１０）に静電気電圧が印加され、下側電荷プレート（１４０）に可変電圧が印加される例として説明されるが、本発明のシステムのシステム及び方法は、限定はしないが、下側電極プレート（１４０）に静電気電圧を印加し、画素プレート（１１０）に可変電圧を加えたり、あるいは、下側電荷プレートと画素プレートの両方に可変電圧を印加したりするような、任意数の電圧構成を含む。
【００１３】
図１に示す実施形態において下側電極プレート（１４０）に接続された可変電圧源（１７０）は、システムコントローラ（１８０）から電圧コマンドを受信し、その電圧コマンド信号に基づいて、選択された電圧レベルの基準電圧を生成するように構成される。システムコントローラ（１８０）は、入力データを受信し、出力コマンドを生成するように構成されるものであれば、いかなるプロセッサ又は計算装置であってもよい。基準電圧（複数の場合もあり）が生成されると、基準電圧は、下側電荷プレート（１４０）と画素プレート（１１０）の間に静電引力を発生させる。
【００１４】
図１に示すように、下側電荷プレート（１４０）は、基板（１５０）に固定的に結合される。したがって、画素プレート（１１０）と下側電荷プレート（１４０）の間の可変ギャップ（１６０）を調節することによって、光源（図示せず）に対する画素プレート（１１０）の向きを制御することができる。この高度な制御は、光源（図示せず）が存在する状況において、多数のＤＬＤの向きを精確に制御し、複数のカラー画素からなる画像を表示するために使用される場合がある。
【００１５】
図１に示したようなＤＬＤは従来、所望の画像を生成するために使用されているが、動作中にＤＬＤの温度が変化することから、望ましくない色ずれが発生する場合がある。ＤＬＤの温度は、光源にさらされる等の種々の条件によって変化するため、可撓性部材（１２０）によって発揮されるスプリング力は変化することになる。動作温度が変化すると、可撓性部材（１２０）を形成する材料の弾性係数は変化する。換言すれば、動作温度が増加すると、可撓性部材（１２０）のばね定数は減少し、それによって可撓性部材は軟化する。ＤＬＤ上の電圧及び電荷が固定である場合、ＤＬＤ基板（１５０）の温度が上昇するのに従って、可撓性部材（１２０）の「軟化」により、画素プレート（１１０）と下側電荷プレート（１４０）の間のギャップ（１６０）の間隔は縮小される。画素プレート（１１０）と下側電荷プレート（１４０）の間のこのギャップ（１６０）の変化により、ＤＬＤの精度は低下し、その結果、得られる色に望ましくない色ずれが生じる。
【００１６】
図２は、上で述べた熱の影響を補償するように構成されたＤＬＤ（２００）を示す略ブロック図である。図２に示すように、ＤＬＤ（２００）は、図１に示すＤＬＤと同様の構成要素を有する。具体的には、図２に示すＤＬＤは、下側電荷プレート（２４０）の上に配置された画素プレート（２１０）を含み、それらの間にギャップ（２６０）が形成される。画素プレート（２１０）は、基板（２５０）から延びる支柱（２３０）に結合された複数の可撓性部材（２２０）によって下側電荷プレート（２４０）の上方に保持される。また、システムコントローラ（２９０）に接続された可変電圧源（２８０）は、下側電荷プレート（２４０）に調節可能な電圧を加えるように構成され、静電気電圧源（２８５）は、画素プレート（２１０）に電気的に結合され、画素プレート（２１０）に静電気電圧を加える。ただし、図１に示したＤＬＤとは違い、図２に示すＤＬＤ（２００）は、基板（２５０）上の複数の位置に配置された複数の熱センサ（２７０）を有する。基板（２５０）上に配置される熱センサ（２７０）は、十分な信号対雑音比が得られるようなものであればどのようなタイプの熱検出素子であってもよく、限定はしないが、例えば、熱検出抵抗器やダイオードバンドギャップであってもよい。また、ＤＬＤ（２００）の基板（２５０）上に配置され、又は結合される熱センサ（２７０）の数はいかなる数であってもよい。図２に示す一実施形態によれば、複数の熱センサ（２７０）が基板（２５０）に結合される。
【００１７】
図２に示すＤＬＤ（２００）の基板（２７０）に結合されるセンサ（２７０）は、後で説明するように、可撓性部材（２２０）の温度を概算し、温度補償されたオフセット電圧を可変電圧源（２８０）に供給するように構成される。可撓性部材（２２０）の温度の非常に近い概算値は、基板（２５０）上に配置された熱センサ（２７０）によって得られる。なぜなら、可撓性部材（２２０）は、支柱（２３０）を介して基板（２５０）に熱的に結合されているからである。また、熱センサ（２７０）を基板（２５０）上に配置することにより、画素プレート（２１０）の位置や向きに影響を与えることなく、可撓性部材（２２０）に影響を与える熱エネルギーを推定することができる。一代替実施形態によれば、熱センサ（２７０）は、支柱（２３０）上に配置され、又は、ＤＬＤの他の任意の部品上に配置される場合がある。
【００１８】
本発明のシステム及び方法は、単一のＤＬＤを例として説明されるが、本発明のシステム及び方法は、ＤＬＤアレイにおいて使用することもでき、その場合、アレイ全体が、単一のＭＥＭＳバイアスラインに結線され、各下側電荷プレート（１４０）は、他のあらゆる下側電荷プレートから電気的に絶縁され、適当な下側電荷プレートに所望の電圧を印加する画素駆動回路に接続される。この例示的実施形態によれば、温度の検出が終わった後、個々の下側電荷プレート電圧、又は、広域ＭＥＭＳバイアス信号のいずれかに対して、適当な温度補償オフセットが行われる。同様に、ＭＥＭＳバイアスラインは、下側電荷プレート（１４０）に電気的に接続され、可変電圧が各画素プレート（１１０）に電気的に結合される。
【００１９】
また、図２の単一のＤＬＤには、複数の熱センサ（２７０）が描かれているが、本発明のシステム及び方法は、任意数の熱センサ構成に適用することが可能である。一実施形態によれば、複数のＤＬＤを含むアレイは、アレイの周辺部に配置された１以上の熱検出抵抗器、又は、アレイの中程を通るように配置された１以上の熱検出抵抗器を含み、アレイ全体にわたる平均温度を出力する場合がある。本発明のシステム及び方法に従って、他のシステム構成を実施することも可能である。
【００２０】
図３は、一実施形態による熱センサ（３１０）の出力の信号プロセス経路（３００）を示すフロー図である。図３に示すように、熱センサ（３１０）の出力は、緩衝増幅器（３２０）、ローパスフィルタ（３３０）、及び、スケーラ／オフセット増幅器（３４０）を含む複数の部品に電気的に接続される。そして、スケーラ／オフセット増幅器（３４０）は、多数の加算素子（３６０、３６２、３６４、３６６）に対し、温度補償されたオフセット電圧を出力するように構成される。また、加算素子（３６０、３６２、３６４、３６６）は、システムコントローラ（図２、２９０）によって与えられる複数のカラー電圧バイアス（３５０、３５２、３５４、３５６）にも接続される。一実施形態によれば、図３に示すように、加算素子（３６０、３６２、３６４、３６６）に供給されるカラー電圧バイアスは、黒成分電圧バイアス（３５０）、赤成分電圧バイアス（３５２）、緑成分電圧バイアス（３５４）、及び、青成分電圧バイアス（３５６）を含む。次に、加算素子（３６０〜３６６）の出力は、ＤＬＤ回路（３７０）に接続され、温度補償されたバイアス電圧を供給するように構成される。一実施形態によれば、ＤＬＤ回路（３７０）は、限定はしないが、複数のマルチプレクサ、及び、スイッチング電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。次に、図２及び図３に示すシステムの実施形態及び動作について詳細に説明する。
【００２１】
例示的な実施形態及び動作
図４は、一実施形態によるＤＬＤにおける熱の影響を補償する方法を示すフロー図である。図４に示すように、本発明の方法は、まず、熱測定を実施（ステップ４００）することから開始される。熱測定を実施した後、得られた信号は、緩衝増幅器を通してバッファリングされ（ステップ４１０）、ローパスフィルタを通してフィルタリングされる（４２０）。次に、この信号を１以上のスケーラ／オフセット増幅器に通し、この信号の電圧をスケーリングし、オフセットする（ステップ４３０）。得られた電圧は温度補償されたオフセット電圧であり、次いでこの電圧を複数の未補償のカラーバイアス電圧に加算し（ステップ４４０）、温度補償されたバイアス電圧を生成する。次に、この温度補償されたバイアス電圧をＤＬＤ画素セルに印加し（ステップ４５０）、ＤＬＤにおいて発生する熱の影響を補償する。次に、今述べたステップの詳細について、図２及び図３を参照して、更に詳細に以下で説明する。
【００２２】
前述のように、複数のＤＬＤ画素セル（図２、２００）の動作によれば、熱エネルギーがＤＬＤ画素セルの構成要素に移動されることになる。熱エネルギーの増加により、可撓性部材（図２、２２０）が画素プレート（図２、２１０）に与えるスプリング力は変化する可能性があり、それによって、画素プレート（図２、２２０）のギャップ（図２、２６０）及び向きは変化する可能性がある。可撓性部材（図２、２２０）に対するこの熱の影響を補償するために、本発明におけるＤＬＤ画素セル（図２、２００）は、ＤＬＤ基板（図２、２５０）上に配置された１以上の熱センサ（図２、２７０）を備える。動作時には、熱センサ（図２、２７０）が、ＤＬＤ画素セル上の１以上の位置において基板温度を検出する１以上の熱測定を実施する（ステップ４００）。複数のセンサ測定から得られる測定値、又は、平均値は、可撓性部材（図２、２２０）の温度の直接の測定値ではないが、得られる測定値は可撓性部材の温度に非常に近い概算値となる。なぜなら、可撓性部材は、支柱（図２、２３０）を通じて基板（図２、２５０）に熱的に結合されているからである。
【００２３】
熱測定を実施（ステップ４００）した後、熱センサの出力（または、複数の熱センサの出力を結合した出力）は、図３に示すような複数のプロセスによって調整される。まず、熱センサ（３１０）から伝送された信号は、その信号を環境ノイズよりも大きくなるように増強するために、演算増幅器によってバッファリングされる（図４、ステップ４１０）。バッファリングされた後、スプリアス（雑音）信号を除去するために（図４、ステップ４２０）、その信号はローパスフィルタ（３３０）を通して伝送される。伝送された信号に現れるノイズは全て、一時的な性質ものである可能性が高く、ＤＬＤ基板（図２、２５０）上の実際の温度変化を反映するものではない可能性が高い。ローパスフィルタ（３３０）の遮断周波数は、所望の結果が得られる範囲内の値にする。ただし、一実施形態によれば、ローパスフィルタ（３３０）の遮断周波数は約１０Ｈｚである。
【００２４】
伝送される信号から雑音信号をフィルタリング（図４、ステップ４２０）した後、次に、その信号をスケーラ／オフセット増幅器（３４０）に通し、伝送される信号の電圧を有効にスケーリング及びオフセットする（図４、ステップ４３０）。伝送される信号を有効にスケーリング及びオフセットするために（図４、ステップ４３０）、信号は１以上の演算増幅器（３４０）を通して伝送される。演算増幅器（３４０）は、伝送される信号のスケーリングとオフセットの両方を行い、伝送される信号のオフセット及び電圧が、それらの供給先である電圧加算手段の要件に実質的に対応するようにする。したがって、受信信号の電圧は、最終的に得られる信号によって検出温度における可撓性部材（図２、２２０）の軟化が補償されるように、スケーリングされる。一実施形態によれば、演算増幅器（３４０）は、下側電荷プレート（図２、２４０）に印加される電圧を、検出された温度において可撓性部材（図２、２２０）によって与えられるばね定数の変化量に比例した量だけ変化させるように構成される。スケーリング及びオフセットの後、伝送される信号は、温度補償されたオフセット電圧として機能する。
【００２５】
この信号が電圧加算手段の要件を満たしている場合、温度補償されたオフセット電圧は、複数の未補償のカラー電圧バイアスに加算される（図４、ステップ４４０）。温度補償されたオフセット電圧が加算されることになる、加算回路（３６０、３６２、３６４、３５６）に供給されるカラー電圧バイアス（３５０、３５２、３５４、３５６）は、システムコントローラ（図２、２９０）によって与えられる。このカラー電圧バイアス（３５０〜３５６）は、ＤＬＤにおける熱の影響が何も無いものと仮定したときにＤＬＤ回路に供給されるであろう電圧レベルを有する。図３に示す一実施形態によれば、システムコントローラ（図２、２９０）によって加算回路（３６０〜３６６）に伝送されるカラー電圧バイアスは、赤緑青（ＲＧＢ）カラースキームのようなカラースキームの色成分に分離される場合がある。温度補償されたオフセット電圧（電圧対温度）の傾きは、それを未補償のカラーバイアス電圧（３５０、３５２、３５４、３５６）に加算したときに「温度補償されたカラー電圧」が生成される補償率である。
【００２６】
加算素子（３６０〜３６６）によって温度補償されたカラー電圧が生成された後、その電圧は、ＤＬＤ画素セルに伝送される（図４、ステップ４５０）。次に、その温度補償されたカラー電圧は、従来のＤＬＤ回路スキームに従って使用され、すなわち、マルチプレクサを介して画素セルに供給され、所望のカラーパターンを生成するためのＦＥＴの切り替えに使用される。ＤＬＤ回路（３７０）に伝送する前に温度補正されたオフセット電圧をカラー電圧バイアスに加算することによって、可撓性部材（図２、２２０）に対する熱の影響による色ずれが、実質的に低減される。
【００２７】
代替実施形態
上で例示したシステム及び方法は、熱の影響を補償するための任意数のＤＬＤ構成を含みうる。図５に示す例示的な一構成によれば、熱センサ（５１０）は、図３を参照して上で説明したように緩衝増幅器（５２０）に接続され、次いでローパスフィルタ（５３０）に接続される。ただし、図５に示す実施形態では、ローパスフィルタ（５３０）から出力された信号はデジタイザ（５４０）に接続され、デジタイザ（５４０）はシステムコントローラ（５５０）に接続される。そして、システムコントローラ（５５０）は、ルックアップテーブル（５６０）又は他のデータ記憶装置、及び、電圧加算回路（５７０）に接続ざれ、電圧加算回路（５７０）はＤＬＤ回路（５８０）に接続される。
【００２８】
図６は、図５に示す構成を使用してＤＬＤに対する熱の影響を補償する方法の例を示している。図６に示すように、この方法は、熱測定を実施すること（ステップ６００）から開始され、それによって信号を生成し、その信号をバッファリングし（ステップ６１０）、そして、図４を参照して上で説明したようにその信号をフィルタリングする（ステップ６２０）。ただし、信号をフィルタリング（ステップ６２０）した後、その信号はデジタイザ（図５、５４０）に伝送され、そこで、伝送された信号は、熱測定値に対応するデジタルコードに変換される（ステップ６３０）。そして、そのデジタルコードはシステムコントローラ（図５、５５０）に伝送される。システムコントローラ（図５、５５０）においてデジタルコードが受信されると、システムコントローラは、そのデジタルコートをルックアップテーブル（図５、５６０）に対するアドレスとして使用し、制御コードを得る（ステップ６４０）。次に、ルックアップテーブル（図５、５６０）から得られた制御コードは、電圧加算回路をデジタル方式又はアナログ方式で制御（ステップ６５０）するために、システムコントローラ（図５、５６０）によって使用される。伝送された信号をルックアップテーブル（図５、５６０）内の制御コードに変換することにより、ＤＬＤに対する熱の影響を補償する際の大きな柔軟性が得られる。一実施形態によれば、ルックアップテーブル（図５、５６０）はソフトウェア的にプログラムすることができ、したがって、得られる制御コードは、センサ（図２、２７０）、電圧加算素子（図３、３６０）、及び、可撓性部材（図２、２２０）のばね定数のうちのいずれか、あるいは、それらの任意の組み合わせの多数の非線形性の影響を補償することができる。
【００２９】
図７に示す更に他の代替実施形態によれば、例示的な信号処理経路（７００）は、図５を参照して上で説明したように、緩衝増幅器（７２０）に接続され、次いでローパスフィルタ（７３０）に接続された熱センサ（７１０）を含む。また、図５に示した実施形態と同様に、図７に示す実施形態では、ローパスフィルタ（７３０）から出力された信号はデジタイザ（７４０）に接続され、次いでデジタイザ（７４０）はシステムコントローラ（７５０）に接続される。ただし、図７に示すように、システムコントローラ（７５０）は、次に、デジタルアナログコンバータ（７６０）、及び、ＤＬＤ回路（７７０）に接続される。
【００３０】
図８に示すフロー図は、図７に示すシステムの動作を示している。図８に示すように、この方法は、熱測定を実施すること（ステップ８００）から開始され、それによって信号を生成し、その信号をバッファリングし（ステップ８１０）、その信号をフィルタリングし（ステップ８２０）、その信号をデジタル化し（ステップ８３０）、図６に示した方法と同様にその信号をシステムコントローラに伝送する。ただし、デジタル化された信号がシステムコントローラ（図７、７５０）に伝送されると、システムコントローラは、「カラーカウント」のデジタル合計（すなわち、未補償のデジタルの緑、赤、青、あるいは他の原色）を、デジタル化された熱信号と結合する（ステップ８４０）。この結合されたデジタル信号は、上記の測定温度において所望の画素間隔を生み出すために使用される温度補償された値に相当する。次に、結合されたデジタル信号はＤＡＣに伝送される（ステップ８５０）。結合されたデジタル信号はＤＡＣを駆動し、適当な「画素電圧」に対応する温度補償された電圧を生成し、次いでこの電圧が、上記のように適当な画素に伝送される。
【００３１】
結論として、ＤＬＤに対する熱の影響を低減する本発明のシステム及び方法は、ＤＬＤ基板上に１以上のセンサを備える。そして、センサ（複数の場合もあり）によって取得された測定値を使用して、温度補償されたオフセット電圧を生成し、その温度補償されたオフセット電圧によって、ＤＬＤが受ける熱の影響を補償する。したがって、本発明のシステム及び方法によれば、ＤＬＤ温度が変動する際に、リアルタイムでの安定した色生成を行うための低コストの解決手段が得られる。
【００３２】
上記の説明は、本発明のシステム及び方法の例示的実施形態を図示説明するために提供したものに過ぎない。この説明は、発明の実施形態を網羅することも、開示したいずれかの実施形態に本システム及び方法を制限することも意図していない。上記の教示に照らして、種々の変更及び変形が可能である。本システム及び方法の範囲は、添付の特許請求の範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一実施形態によるＤＬＤ画素セルを示す断面図である。
【図２】一実施形態による熱センサを含むＤＬＤ画素セルを示す断面図である。
【図３】一実施形態による制御信号の流れる経路を示す略ブロック図である。
【図４】一実施形態によるＤＬＤに対する熱の影響を低減する方法を示すフロー図である。
【図５】一実施形態による制御信号の流れる経路を示す略ブロック図である。
【図６】一実施形態によるＤＬＤに対する熱の影響を低減する方法を示すフロー図である。
【図７】一実施形態による制御信号の流れを示す略ブロック図である。
【図８】一実施形態によるＤＬＤに対する熱の影響を低減する方法を示すフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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