(57)【要約】【課題】本発明は、マイクロミラーアレイの電圧−傾斜角特性を決定する方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る方法は、ａ）マイクロミラーアレイ内の中立状態にある各マイクロミラー素子について測定された数多くの基準傾斜角を定義し、ｂ）各基準傾斜角に対応する各マイクロミラー素子の静電容量値を決定し、ｃ）各マイクロミラー素子の複数の基準傾斜角の間で静電容量測定値を補間することにより、各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性を決定し、ｄ）各マイクロミラー素子に掃引電圧を印加すると同時に、電圧掃引時の各マイクロミラー素子の静電容量値を測定し、ｅ）測定された静電容量値を用いて、電圧−傾斜角特性を決定し、前記ステップｅ）は、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、電圧掃引時に印加された電圧を、適合した静電容量値に対する傾斜角に関連付けるものである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロミラー素子を有するマイクロミラーアレイの電圧−傾斜角特性を決定する方法であって、
ａ）マイクロミラーアレイ内の中立状態にある各マイクロミラー素子について測定された数多くの基準傾斜角を定義するステップと、
ｂ）各基準傾斜角に対応する各マイクロミラー素子の静電容量値を決定するステップと、
ｃ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の複数の基準傾斜角の間で静電容量測定値を補間することにより、各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性を決定するステップと、
ｄ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に掃引電圧を印加すると同時に、電圧掃引時の各マイクロミラー素子の静電容量値を測定するステップと、
ｅ）測定された静電容量値を用いて、電圧−傾斜角特性を決定するステップとを有し、
前記ステップｅ）は、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、電圧掃引時に印加された電圧を、適合した静電容量値に対する傾斜角に関連付けることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記ステップｂ）〜ｅ）は、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に対して同時に行われることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、
マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の電圧−傾斜角特性をマイクロミラーアレイに関連付けてメモリ内に記憶するステップをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、
各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性をマイクロミラーアレイに関連付けてメモリ内に記憶するステップをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
各マイクロミラー素子の少なくとも記録された電圧−傾斜角特性を用いて、マイクロミラーアレイの出力値を調整するステップをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項６】
複数のマイクロミラー素子を有するマイクロミラーアレイを補間する方法であって、
ａ）マイクロミラーアレイ内の中立状態にある各マイクロミラー素子について測定された数多くの基準傾斜角を利用するステップと、
ｂ）各基準傾斜角に対応する各マイクロミラー素子の静電容量値を決定するステップと、
ｃ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の複数の基準傾斜角の間で静電容量測定値を補間することにより、各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性を決定するステップと、
ｄ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に掃引電圧を印加すると同時に、電圧掃引時の各マイクロミラー素子の静電容量値を測定するステップと、
ｅ）測定された静電容量値を用いて、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の電圧−傾斜角特性を利用するステップとを有し、
前記ステップｅ）は、各マイクロミラー素子に関し、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、電圧掃引時に印加された電圧を適合した静電容量値に対する傾斜角に関連付けることを特徴とする方法。
【請求項７】
複数のマイクロミラー素子を有するマイクロミラーアレイのための補間システムであって、マイクロミラーアレイは、中立状態において測定された所定数の基準傾斜角を有し、
この補間システムは、
基準傾斜角に対応する静電容量値を測定する静電容量測定モジュールと、
複数の基準傾斜角の間で静電容量測定値を補間して、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性を決定する補間モジュールと、
マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に掃引電圧を印加する作動モジュールと、
静電容量測定モジュールは、掃引電圧により形成された静電容量値を同時に測定し、
各マイクロミラー素子の電圧−傾斜角特性を記憶するメモリとを備え、
静電容量測定モジュールは、各マイクロミラー素子に関し、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、電圧掃引時に印加された電圧を適合した静電容量値に対する傾斜角に関連付けることを特徴とする補間システム。
【請求項８】
請求項７に記載の補間システムであって、
電圧掃引時の作動モジュールの動作を制御するコントローラをさらに有することを特徴とする補間システム。
【請求項９】
請求項８に記載の補間システムであって、
コントローラは、記憶された電圧−傾斜角特性に基づいてマイクロミラー素子の動作を制御することを特徴とする補間システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロミラーアレイデバイスの校正に関し、特に、除外するものではないが、可変焦点レンズとして用いた場合のアレイデバイスの自己校正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロミラーアレイデバイスは、アレイ状に配置された複数の極微小ミラーを有するデバイスである。こうしたデバイスは、アレイの周囲に配置された電極間に電圧を印加することにより状態を制御する微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を含む。
【０００３】
マイクロミラーアレイデバイスは、入射光を偏光させるために所定の軸（または複数の軸）を傾斜するように制御される。通常、マイクロミラーの傾斜状態は、各マイクロミラーに関連する電極の起動、たとえば電極間への電圧の印加により制御される。
【０００４】
所定のマイクロミラーアレイデバイスの傾斜角に対する電圧特性は、その特性を評価する上で重要なことである。さらに傾斜角に対する電圧の関係は、たとえばマイクロミラーがズームレンズを構成する可変焦点レンズ等の「スマート（高性能）」レンズとして用いる場合、特定の用途において用いられるマイクロミラーを校正する上でも重要である。さらに実行時（ランタイム）における電圧−傾斜角の関係を決定し、特徴付けることは、ランタイム校正をサポートする上好ましい場合がしばしばある。
【０００５】
マイクロミラーの傾斜角に対する電圧を特徴付けるために用いられる電流方法は、光学的計測技術を利用するものである。こうした技術において、ある種の顕微鏡を用いて検査される。この手法は、きわめて繊細で、合理的に高速であり、デバイスが使用される前に１回のみ特徴付け校正をしなければならない数多くの場合に好適である。
【０００６】
これらの光学的計測技術は、たとえばマイクロミラーアレイデバイスが可変焦点レンズとして構成された場合等、ランタイム特徴付け校正が必要である場合には、あまり好適ではない。こうした光計測システムは、多くの時間のかかりがちであり、たとえばマイクロミラーアレイ内の350,000個ものマイクロミラー要素のそれぞれについて特徴付け校正を行うためには、３０分以上の時間を要する。これにより生産収量が制限され、すなわち所定時間内に生産できるマイクロミラーアレイの個数が低減する。
【０００７】
さらにオンラインまたはランタイムの校正において、光学的計測技術は採用することができない。マイクロミラーアレイデバイスを所定期間使用している間に、電圧−傾斜角特性がずれた（ドリフトした）場合、マイクロミラーアレイデバイスが作動し始めると、電圧−傾斜角特性のずれ（ドリフト）を再び特徴付け校正することはできないので、こうしたずれ（ドリフト）を考慮に入れることができない。
【発明の概要】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、可変焦点レンズとして機能するマイクロミラーアレイデバイスのための組み込み式の校正方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、光変調デバイスとして機能するマイクロミラーアレイデバイスのための組み込み式の校正方法を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、主たる機能に追加して、ランタイム校正をサポートするマイクロミラーアレイデバイスのための組み込み式の校正方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、複数のマイクロミラー素子を有するマイクロミラーアレイの電圧−傾斜角特性を決定する方法が提供される。この方法は、
ａ）マイクロミラーアレイ内の中立状態にある各マイクロミラー素子について測定された数多くの基準傾斜角を定義するステップと、
ｂ）各基準傾斜角に対応する各マイクロミラー素子の静電容量値を決定するステップと、
ｃ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の複数の基準傾斜角の間で静電容量測定値を補間することにより、各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性を決定するステップと、
ｄ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に掃引電圧を印加すると同時に、電圧掃引時の各マイクロミラー素子の静電容量値を測定するステップと、
ｅ）測定された静電容量値を用いて、電圧−傾斜角特性を利用するステップとを有し、
前記ステップｅ）は、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、印加電圧を、適合した静電容量値に対する傾斜角に関連付けることを特徴とするものである。
【００１２】
１つの実施形態では、前記ステップｂ）〜ｅ）は、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に対して同時に行われる。
【００１３】
この方法は、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の電圧−傾斜角特性をマイクロミラーアレイに関連付けてメモリ内に記憶するステップをさらに有する。好適には、各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性をマイクロミラーアレイに関連付けてメモリ内に記憶する。
【００１４】
別の実施形態によれば、この方法は、各マイクロミラー素子の少なくとも記録された電圧−傾斜角特性を用いて、マイクロミラーアレイの出力値を調整するステップをさらに有する。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、複数のマイクロミラー素子を有するマイクロミラーアレイを補間する方法が提供される。この方法は、
ａ）マイクロミラーアレイ内の中立状態にある各マイクロミラー素子について測定された数多くの基準傾斜角を利用するステップと、
ｂ）各基準傾斜角に対応する各マイクロミラー素子の静電容量値を決定するステップと、
ｃ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の複数の基準傾斜角の間で静電容量測定値を補間することにより、各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性を決定するステップと、
ｄ）マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に掃引電圧を印加すると同時に、電圧掃引時の各マイクロミラー素子の静電容量値を測定するステップと、
ｅ）測定された静電容量値を用いて、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の電圧−傾斜角特性を利用するステップとを有し、
前記ステップｅ）は、各マイクロミラー素子に関し、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、電圧掃引時に印加された電圧を適合した静電容量値に対する傾斜角に関連付けることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明のさらに別の態様によれば、複数のマイクロミラー素子を有するマイクロミラーアレイのための補間システムを提供するものであって、マイクロミラーアレイは、中立状態にある測定された所定数の基準傾斜角を有する。この補間システムは、
基準傾斜角に対応する静電容量値を測定する静電容量測定モジュールと、
複数の基準傾斜角の間で静電容量測定値を補間して、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子の静電容量値−傾斜角特性を決定する補間モジュールと、
マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に掃引電圧を印加する作動モジュールと、
静電容量測定モジュールは、掃引電圧により形成された静電容量値を同時に測定し、
各マイクロミラー素子の電圧−傾斜角特性を記憶するメモリとを備え、
静電容量測定モジュールは、各マイクロミラー素子に関し、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、電圧掃引時に印加された電圧を適合した静電容量値に対する傾斜角に関連付けることを特徴とするものである。
【００１７】
この補間システムは、電圧掃引時の作動モジュールの動作を制御するコントローラをさらに有する。さらにコントローラは、記憶された電圧−傾斜角特性に基づいてマイクロミラー素子の動作を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るマイクロミラーアレイデバイスを示すものである。
【図２】中立状態にある本発明に係るマイクロミラー素子を示すものである。
【図３】図２と同様の図であるが、マイクロミラー素子第１の傾斜状態を示すものである。
【図４】図２と同様の図であるが、マイクロミラー素子第２の傾斜状態を示すものである。
【図５】本発明に係る校正方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る校正システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明をより十分に理解するために、添付図面を具体例としてのみ参照する。特定の実施形態を用い添付図面を参照しても本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。添付される図面は、説明のためのものであって、本発明を限定するものではない。これらの図面において、いくつかの要素の寸法は、説明するために、誇張されたものであり、実寸大で表されたものではない。
【００２０】
本明細書において「垂直」および「水平」なる用語は、図中の特定の向きを示すために用いられるが、これらの用語は、記載された特定の実施形態に限定するものではない。
【００２１】
マイクロミラーデバイスの校正のための電流手法は、電圧−傾斜角特性、またはマイクロミラーアレイデバイス内の各マイクロミラー要素の特性を特徴付けるために、光計測システムを採用することを含む。各マイクロミラー要素の電圧−傾斜角特性が既知のものとなると、各マイクロミラー要素に対して適当な電圧を印加することにより、マイクロミラーアレイデバイス内の任意の２つの各マイクロミラー要素を同一の角度または同一の状態に傾斜させることができる。
【００２２】
マイクロミラーアレイデバイスの特別の実施形態において、このデバイスは、可変焦点レンズとして機能する。可変焦点レンズとして機能させるために、３つ以上の傾斜状態を実現可能にする必要があるので、アナログデバイスと考えることができる。これは、３つの状態のうちの１つの状態においてのみ傾斜するデジタル式マイクロミラーアレイデバイスとは異なるものである。マイクロミラーアレイを内蔵したデバイスの品質を評価する上で、マイクロミラーアレイの傾斜角の適合は重要なパラメータである。所定の電圧がマイクロミラーアレイ内の任意の２つまたはそれ以上のマイクロミラー素子に印加されたとき、理想的には、各マイクロミラー素子は同一の傾斜角を有するべきである。実際には、所定の電圧を印加したとき、これらのマイクロミラー素子の傾斜角は（一致）せず、適合の度合いが小さいほど、マイクロミラーアレイの品質は高くなる。
【００２３】
図１は、極格子（polar grid）マイクロミラーアレイ１００は、中央マイクロミラー素子１９０の周囲の８つの同心円リング１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０に配置された複数のマイクロミラー素子を有する。このアレイにおいて、各リング１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０は、図示されたように異なる個数のマイクロミラー素子を有し、図示されたマイクロミラーアレイ１００は、１０９個のマイクロミラー素子を有する。
【００２４】
しかしながら、マイクロミラーアレイ１００は、その中で規則的または不規則的なパターンに配列された任意の適当な個数のマイクロミラー素子を有するものであってもよい。またアレイは、極格子アレイに限定されるものではない。さらにアレイ内のマイクロミラー素子のグループが独立の領域として機能させることができる。各領域内のマイクロミラー素子は、実質的に同一の特性を有する。各領域の特性は、アレイ内の他の領域の特性と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２５】
１つの実施形態では、同心円リング１１０，１２０，１３０，１４０，１５０が外側領域となり、中央マイクロミラー素子１９０および同心円リング１６０，１７０，１８０が内側領域となるように、マイクロミラーアレイ１００を分割し、外側領域および内側領域が互いに対して独立して傾斜するように制御してもよい。
【００２６】
特定の実施形態に対応して、マイクロミラーアレイ１００を別の手法により領域分割して、これらの領域を互いに独立して傾斜するように制御してもよいことが理解される。
【００２７】
本発明によれば、マイクロミラーアレイ１００は静電容量測定回路を有し、各マイクロミラー素子が傾斜するときの静電容量値を測定することにより、そのマイクロミラー素子の静電容量値から電圧−傾斜角特性を間接的に知得することができる。
【００２８】
本発明は、静電容量測定回路を参照して説明するが、たとえばインダクタンス測定値等の別の態様の電気測定値を用いてもよいことが理解される。
【００２９】
図２〜図４を参照して、静電容量測定方法について以下説明する。図２に、マイクロミラーアレイ２００が図示されている。マイクロミラーアレイ２００の配列構成は、ピボットポイントまたは傾斜軸２２０に実装されたマイクロミラー素子２１０を有し、マイクロミラー素子は、印加電圧に応じて傾斜軸２２０の周りで傾斜することができる。２つの測定電極２３０，２４０が、同様に支持基板２５０上に実装され、ピボットポイントまたは傾斜軸２２０から同一距離だけ隔てて配置されている。作動電極（駆動電極）２６０，２７０が同様に、対応する一方の測定電極２３０，２４０に隣接して支持基板２５０上に実装されている。各作動電極２６０，２７０は、ピボットポイントまたは傾斜軸２２０および対応する測定電極２３０，２４０から同一距離だけ隔てて配置されている。ここでは、マイクロミラー素子２１０は中立状態または実質的な水平状態にあるように図示されている。しかし特定の用途においては、中立状態が水平に対して所定の角度を有していてもよい。
【００３０】
図２に示す実施形態において、作動および静電容量測定のための別の電極がピボットポイントまたは傾斜軸２２０の両側に配置されている。これにより、マイクロミラー素子２１０の作動（駆動）および傾斜角の測定を切り離すことができる。さらに、単一の電極を用いて、マイクロミラー素子２１０の傾斜動作を行い、傾斜に起因する静電容量を測定する構成に比して、静電容量値の測定精度がより良好となるように、測定電極２３０，２４０の配置位置および寸法を最適化することができる。作動電極２６０，２７０の配置位置および寸法も同様に最適化できることが理解されよう。
【００３１】
図３に示すように、作動電圧を作動電極２６０に印加すると、マイクロミラー素子２１０は、ピボットポイントまたは傾斜軸２２０の周りに傾斜して、測定電極２４０により静電容量値（コンデンサ）２９０を測定することができる。この静電容量値２９０は、破線２８０で示す中立状態または先の状態にあるときの静電容量と比較すると、傾斜角θ１に呼応して静電容量値に変化が生じる。
【００３２】
同様に、図４において、作動電圧を作動電極２７０に印加すると、マイクロミラー素子２１０は、ピボットポイントまたは傾斜軸２２０の周りに傾斜して、図示のように、測定電極２３０により静電容量値２９０’を測定することができる。この静電容量値２９０’は、破線２８０で示す中立状態または先の状態にあるときの静電容量と比較すると、傾斜角θ２に呼応して静電容量値に変化が生じる。
【００３３】
図３および図４において破線２８０で示す水平状態は、中立状態であると考えられるが、他の任意の状態を中立状態として選択することができる。さらに水平状態でないマイクロミラー素子２１０の先の状態から傾斜角を計測してもよい。
【００３４】
傾斜角θ２の値は、傾斜角θ１の値と同一であってもよいし、異なっていてもよいことが理解されよう。それぞれの場合において、静電容量値の変化を測定することにより、作動電極２６０，２７０に印加される作動電圧に基づいて、マイクロミラー素子２１０の傾斜角を、測定電極２３０，２４０で測定される静電容量測定値から決定することができる。
【００３５】
図示しないが、ストッパ（係止部）が作動電極および測定電極のそれぞれの対に対して設けられ、このストッパは、ピボットポイントまたは傾斜軸の周りの傾斜角を制限するものである。各ストッパは、測定電極２３０，２４０に隣接して配置されることが好ましいが、他の任意の好適な位置に配置してもよいことが理解されよう。
【００３６】
一対のストッパが同じ高さを有する場合、一対のストッパのそれぞれがピボットポイントまたは傾斜軸２２０から異なる距離だけ離間していてもよい。択一的には、一対のストッパが異なる高さを有する場合、一対のストッパのそれぞれがピボットポイントまたは傾斜軸２２０から同一の距離だけ離間していてもよい。各ストッパの高さおよび配置位置を組み合わせて用いて、図５を参照して以下説明するような方法における基準傾斜角を決定してもよい。
【００３７】
図１に示すような極格子アレイ１００を有するマイクロミラーアレイデバイスを、可変焦点レンズとして用いるとき、各マイクロミラー素子の傾斜角は、たとえば極格子アレイの半径等、マイクロミラーアレイの配置位置に応じて決定される。極格子アレイ内埜異なる半径において、同心円リング１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０で示す各マイクロミラー素子の傾斜角は異なる。さらに中央マイクロミラー素子１９０の傾斜角は、リング１８０と異なっていてもよいし、同一であってもよい。上述のように、極格子アレイの内側領域にあるマイクロミラー素子と比較したとき、外側領域にあるマイクロミラー素子の傾斜角が異なるように極格子アレイを分割してもよい。
【００３８】
図５を参照して、本発明に係る各マイクロミラー素子の電圧−傾斜角特性を決定する方法を以下説明する。
【００３９】
ステップ５１０でマイクロミラーアレイを作製した後、本発明に係る方法の第１のステップ５２０において、マイクロミラーアレイの２つまたはそれ以上の基準傾斜角を定義する。ストッパ高さを用い、光計測方法または任意の適当な方法を用いて、これらの基準傾斜角を決定する。マイクロミラー素子を一方のストッパ上に配置して、関連する傾斜角を測定し、そのマイクロミラー素子を移動させて他方のストッパ上に配置して、関連する傾斜角を測定する。これらの測定された傾斜角は、基準傾斜角を形成する。基準傾斜角を決定するために用いられる複数のストッパは、同一のピボットポイントまたは傾斜軸に対して配置してもよいし、異なるピボットポイントまたは傾斜軸に対して配置してもよい。基準傾斜角は、たとえば２°〜５°の間で選択してもよい。当然に、異なるピボットポイントまたは傾斜軸に対して異なる値を有する他の基準傾斜角を選択してもよい。
【００４０】
１つの実施形態において、これらの測定値は、１つのマイクロミラーアレイに対してただ１つのマイクロミラー素子に対して測定される。別の実施形態では、マイクロミラーアレイ内のいくつかのマイクロミラー素子について測定を行ってもよい。多くとも２、３（少数）のマイクロミラー素子に対して測定を行うことにより、校正プロセスを実質的に迅速に行うことができる。
【００４１】
ステップ５３０において、これらの基準傾斜角のそれぞれに対して、アレイ内の各マイクロミラー素子について対応する静電容量値が測定される。ステップ５４０において、これらの測定値から、すべてのマイクロミラー素子に関する２つの基準傾斜角のそれぞれについて、静電容量値のテーブル（表）が形成される。ステップ５５０において、アレイ内の各マイクロミラー素子に関し、中間的な傾斜角に対する静電容量値を補間することにより、このテーブルを完成させる。このテーブルは、アレイ内の各マイクロミラー素子に関する静電容量値−傾斜角特性を表すものである。
【００４２】
次のステップ５６０において、アレイ内の各マイクロミラー素子に対し、掃引電圧を印加すると同時に、静電容量値を測定する。適合した静電容量値について、対応する電圧が記憶されてテーブルに追加され、マイクロミラーアレイ内の各マイクロミラー素子に関する電圧−傾斜角特性を表すようにテーブルを形成する。その後、ステップ５７０において、特定のマイクロミラーアレイに関する組み込み式の自己校正プロセスを行うときの使用に際して、電圧−傾斜角特性および静電容量値−傾斜角特性がメモリ内に記憶される。
【００４３】
基準傾斜角を定義するステップ５２０は、マイクロミラーアレイが実現される前に行う必要があるが、それ以降のステップは実行時（ランタイム）に行うことが可能であり、マイクロミラーアレイがデバイスに組み込まれた後には、ランタイム校正が可能であることは容易に理解されよう。さらにステップ５３０〜５６０は、アレイ内の各マイクロミラー素子について同時にまたは平行して行うことができるので、校正プロセスをきわめて迅速に行うことができる。
【００４４】
中間的な傾斜角に対して静電容量値を決定する補間ステップを設けたので、用いられる基準傾斜角が数多いほど、より正確に補間ステップを行うことができることが容易に理解されよう。
【００４５】
補間プロセスは、マイクロミラーアレイに組み込まれる校正システムを用いて実行される。校正プロセスを支援するためには、きわめて少数の追加的な論理回路およびメモリのみを必要とするので、本発明に係る自己校正プロセスはコスト効率が高い。
【００４６】
本発明に係るマイクロミラーアレイデバイスのブロック図が図６に示されている。図６において、校正システム６００が図示されている。校正システム６００は、作動モジュール６２０および静電容量測定モジュール６３０に接続されたマイクロミラーアレイデバイス６１０を有する。静電容量測定モジュール６３０には補間モジュール６４０が接続され、補間モジュールにはメモリ６５０が接続されている。またマイクロコントローラ６６０が作動モジュール６２０およびメモリ６５０に接続されている。
【００４７】
作動モジュール６２０は、マイクロミラーアレイデバイス６１０内のマイクロミラーアレイ素子に所定の電圧を印加して、図５を参照して上記説明したように、掃引電圧を印加する（ステップ５６０）。静電容量測定モジュール６３０は、電圧掃引時に形成される静電容量の値を測定する。補間モジュール６４０は、補間した静電容量値を決定し（ステップ５５０）、これらの値をメモリ６５０に送信する。マイクロコントローラ６６０は、作動モジュール６２０の動作を制御する。
【００４８】
作動モジュール６２０は、図２〜図４を参照して上記説明したように、各マイクロミラー素子またはマイクロミラー素子のグループに駆動電圧を印加するための複数の電極を有する。同様に、静電容量測定モジュール６３０は、各マイクロミラー素子またはマイクロミラー素子のグループの傾斜に起因した静電容量を検知するための複数の検知電極を有する。
【００４９】
１つの実施形態において、自己校正プロセス中のみならず、マイクロミラーアレイデバイスの作動時においても作動モジュール６２０を使用することができる。同様に、静電容量測定モジュールは、マイクロミラーアレイデバイスの作動時においても使用することができる。
【００５０】
また静電容量測定モジュール６３０は、測定された静電容量値を決定された静電容量値に適合させ、電圧掃引時に印加された電圧を、適合する静電容量値のそれぞれの傾斜角に関連付ける。これらの適合した静電容量値から、対応する傾斜角を決定し、電圧掃引時に印加された相当電圧に関連付けることができる。
【００５１】
可変焦点レンズとして機能する極格子マイクロミラーアレイを参照して、本発明について説明したが、本発明に係る校正方法および校正システムは、同様に、たとえば光変調デバイス等の他のマイクロミラーアレイデバイスに対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００…極格子マイクロミラーアレイ、１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０…同心円リング、１９０…中央マイクロミラー素子、２００…マイクロミラーアレイ、２２０…ピボットポイントまたは傾斜軸、２１０…マイクロミラー素子、２３０，２４０…測定電極、２５０…支持基板、２６０，２７０…作動電極、２９０…静電容量値（コンデンサ）、６００…校正システム、６２０…作動モジュール、６３０…静電容量測定モジュール、６４０…補間モジュール、６５０…メモリ、６６０…マイクロコントローラ。
【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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【外国語明細書】
2013148906.tif 000009
2013148906.tif 000010
2013148906.tif 000011
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