[发明专利]具有活动轭形件和隐藏扭铰件的数字式空间音光调制器

说明书

这里列出引为参考的共同待批专利申请：

申请号          名    称               申请日 08/171,303    改进的多层数字式微镜器件    12-21-93 08/239,497    用于微机械器件的PFPE涂层    05-09-94 08/373,692    单片可编程格式象素阵列      01-17-95 08/382,566    带有埋藏的无源电荷存储单元  02-02-95

           阵列的空间光调制器 08/300,356    空间光调制器的象素控制电路  09-02-94

           组 TI18138       超结构光屏蔽空间光调制器    03-31-95

           (代理人案号) 08/389,673    数字式微镜器件显示阵列的单  02-16-95

           位线个别复位存储单元 08/396,024    用铝的硬掩膜形成数字式微镜  02-27-95

           器件的方法

本发明涉及用于对入射光进行调制以形成光图象的空间光调制器，尤其是，涉及一种带有制作在寻址电路组上的双态微镜阵列的数字微镜器件(DMD)。

空间光调制器(SLM_s)广泛用于光学信息处理、投影显示、视频和图形监视器、电视和电子照相印刷术。SLM_s是这样一种器件，它以一种空间模式调制的入射光，形成对应于电或光的输入的光学图象。入射光可按其相位、光强、偏振或方向来调制，光的调制可由具有各种电—光或磁—光效应的材料来实现，以及通过表面形变调制光的材料来实现。

一个SLM典型地由可寻址图象元素(象素)的面阵或线阵组成。首先用通常是在SLM外部的有关控制电路规定源象素数据，然后一次对象素阵列写入一帧，可用一组规则把象素数据写入象素阵列，即，依次从顶向底每次一行象素，隔行依次从顶至底寻址一行象素，例如奇数行象素，然后返回，寻址偶数行象素等，在阴极射线管(CTRs)领域中，这一数据写入技术称为光栅化，即高能电子枪从左至右扫描荧光屏上的象素元素，每次一行，这种象素编址数据写入方案同样可用于液晶显示(LCDs)等。

德克萨斯仪器股份有限公司最近的一项新发明是数字微镜器件，即可变形镜器件(DMD)。DMD是一种电/机械/光学SLM，适用于显示、投影和硬拷贝印刷，DMD是一种单片集成电路SLM，由高密度排列的16微米见方可动微镜组成，中心间距17微米，这些微镜制作在寻址电路组上，包括SRAM单元和寻址电极的阵列。每一微镜形成DMD阵列的一个象素，并且是双态的，也就是说，稳定在两种位置之一，这样，投射在微镜阵列上的入射光将被反射到两个方向之一。在微镜位置“通”的状态下，入射光被反射到投射透镜，并会聚在显示屏上或印刷机的光敏元件上，在另一“断”的微镜位置，投射到微镜上的光线将被偏转到一个光吸收器。这一阵列中的每一微镜被单独控制为将入射光反射到投射镜或者光吸收器。最后，投射透镜将象素镜来的调制光聚集和放大在一个显示屏上，产生显示图象。若DMD阵列中每一象素镜都在“通”位置，显示出的图象就会是明亮象素的阵列。

关于DMD器件及其用途的更详细讨论，可参见Hornbeck的美国专利5,061,049，题为“空间光调制器和方法”，DeMond等的美国专利5,079,544，题为“标准独立数字化视频系统”，以及Nelson的美国专利5,105,369，题为“照相系统曝光模板校直方法和制造装置”。所有这些专利都转让给了本发明的受让人，这里列出这些文献作为参考。形成图象的象素的灰阶用微镜的脉宽调制技术来实现，例如美国专利5,278,652，题为“用在脉宽调制显示系统中的DMD结构和定时”，转让给本发明的同一受让人，这里也结合作为参考。