[发明专利]闭合回路动态电容测量

说明书

优先权数据

本专利文献请求2014年4月4日申请且名为“CLOSED LOOP DYNAMIC CAPACITANCE MEASUREMENT”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Van Lier等人于2013年10月21日申请的名为“Closed Loop Dynamic Capacitance Measurement”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。

技术领域

本发明涉及机电系统及装置。更具体地，本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明的系统、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。

本发明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。