專(zhuān)利名稱(chēng)：分別供電的薄膜致動(dòng)反射鏡陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)投影系統(tǒng)；且更具體地，涉及一種用于該系統(tǒng)中的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡陣列。
在現(xiàn)有技術(shù)的各種視頻顯示系統(tǒng)中，已知一種光學(xué)投影系統(tǒng)能夠提供大幅度的高質(zhì)量顯示。在這樣一光學(xué)投影系統(tǒng)中，來(lái)自一燈的光線被均勻地照射在例如一M×N致動(dòng)反射鏡陣列上，其中各反射鏡與各致動(dòng)器相耦合。這些致動(dòng)器呆由響應(yīng)施加于其的電場(chǎng)而變形的電致位移材料制成，例如為壓電材料或電致伸縮材料。
來(lái)自各反射鏡的反射光束入射在例如一光學(xué)反射體的孔徑上。通過(guò)對(duì)各致動(dòng)器施加一電信號(hào)，各反射鏡與入射光束的相對(duì)位置被改變，從而導(dǎo)致來(lái)自各反射鏡的反射光束的光路發(fā)生偏差。當(dāng)各反射光束的光路發(fā)生變化時(shí)，自各反射鏡反射的通過(guò)該孔徑的光量被改變，從而調(diào)制光束的強(qiáng)度。通過(guò)該孔徑被調(diào)制的光束經(jīng)一適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)裝置，例如一投影透鏡被傳送到一投影屏幕上，從而在其上顯示一圖象。
在

圖1中，示有用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的一M×N的薄膜致動(dòng)反射鏡101的陣列100的截面視圖，該陣列公開(kāi)在題為“薄膜致動(dòng)反射鏡陣列及其制造方法”，美國(guó)序列號(hào)為08/331,399的共有未決且同時(shí)申請(qǐng)的專(zhuān)利申請(qǐng)中，其包括有一有源矩陣10、一M×N致動(dòng)機(jī)構(gòu)95的陣列90、一M×N支持元件22的陣列20及一M×N反射鏡75的陣列70。
該有源矩陣10包括一基底12、一M×N晶體管陣列(未示出)及一M×N連接端14的陣列13。陣列100中的各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95具有至少一由電致位移材料制成的薄膜層55，該電致位移材料可為例如鋯鈦酸鉛(PZT)的壓電材料或例如鉛鎂鈮酸鹽(PMN)的電致伸縮材料、第一薄膜電極65、第二薄膜電極45及一由陶瓷材料制成的彈性元件35，其中第一及第二薄膜電極65、45分別位于薄膜電致位移元件55的頂部及底部，且彈性元件35位于第二薄膜電極45的底上。第一薄膜電極65用作為該薄膜致動(dòng)反射鏡中的公共偏置電極，及第二薄膜電極45用作為各薄膜致動(dòng)反射鏡101中的信號(hào)電極。各支持元件22用于將各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95固定就位，使各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95伸出懸臂并通過(guò)提供一由例如鎢(W)的金屬制成的導(dǎo)管24使各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95中的第二薄膜電極45與有源矩陣10中的各連接端14電連接。并且，由例如鋁(Al)的反光材料制成的各反射鏡75位于各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95的頂上。
在薄膜致動(dòng)反射鏡101的陣列100中，在位于各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95中的第一及第二薄膜電極65、45之間的薄膜電致位移元件55上施加一電信號(hào)，使其發(fā)生變形，進(jìn)而使位于其頂上的反射鏡75變形，從而改變了入射光束的光路。
上述薄膜致動(dòng)反射鏡111的陣列100也存在有缺陷，由于各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95中的第一薄膜電極65與陣列100中同一行或列內(nèi)其它的第一薄膜電極(未示出)相互連接，如果各致動(dòng)機(jī)構(gòu)95中的一個(gè)由于例如短路的某種原因而失效，則陣列100中同一行或列內(nèi)的所有其它致動(dòng)機(jī)構(gòu)也將無(wú)法工作。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡陣列，其中各一薄膜致動(dòng)反射鏡中的第一薄膜電極與該陣列的同一行或列中任何其它致動(dòng)反射鏡中的其它第一薄膜電極相分離，從而允許將一偏置信號(hào)各自地施加至各薄膜致動(dòng)反射鏡。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供有一種用于光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡陣列，其中M及N為整數(shù)，各薄膜致動(dòng)反射鏡可使一入射光束的光路發(fā)生偏差，該陣列包括有包括一帶有M×N對(duì)連接端陣列及M×N晶體管陣列的基底的有源矩陣，其中各對(duì)中的一連接端各自地與一偏置信號(hào)源相連接，而各對(duì)中的另一連接端則與陣列中的一晶體管電連接，該晶體管用于提供一電信號(hào)給各薄膜致動(dòng)反射鏡；及一M×N致動(dòng)機(jī)構(gòu)陣列，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一薄膜電極、一薄膜電致位移元件、第二薄膜電極、一彈性元件及第一和第二導(dǎo)管，該第一薄膜電極形成在薄膜電致位移元件的頂上，該薄膜電致位移元件形成于第二薄膜電極的頂上，該第二薄膜電極在彈性元件的頂上形成，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)具有一致動(dòng)及一反光部分，該致動(dòng)部分還具有第一及第二部分，該第一及第二部分用作為分別接收一偏置信號(hào)及一電信號(hào)的路徑，其中該第二薄膜電極有一條帶，該條帶使致動(dòng)部分的第一部分中的第二薄膜電極的一部分與該電極的其它部分電絕緣，該致動(dòng)部分的第一部分被成形以使第一部分中第二薄膜電極的電絕緣部分與第一薄膜電極相接，該電絕緣部分還通過(guò)第一導(dǎo)管與電連接至偏置信號(hào)源的連接端相電連接，從而使第一薄膜電極起到一反射鏡及一偏置電極的作用用，而第二部分中的第二薄膜電極通過(guò)第二導(dǎo)管與電連接至晶體管的連接端相電連接，從而起到一信號(hào)電極的作用。
從下面結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的上述及其它目的與特征將變?yōu)橐荒苛巳弧８綀D中圖1為一先前公開(kāi)的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡的截面視圖；圖2為一根據(jù)本發(fā)明的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡的俯視圖；圖3A及3B為圖2中所示的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡的截面視圖。
圖2、3A及3B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡301的陣列300的俯視圖及一對(duì)截面視圖，其中M及N為整數(shù)。應(yīng)該指出，圖2及3A至3B中出現(xiàn)的相同部分用相同的參照數(shù)字表示。
圖2中，示出了本發(fā)明的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡301的陣列300的俯視圖，該陣列300包括有一源矩陣210及一M×N致動(dòng)機(jī)構(gòu)200的陣列。
該有源矩陣210包括一由絕緣材料制成并具有一M×N對(duì)連接端214、215的陣列及一M×N晶體管陣列(未示出)的基底212，其中各對(duì)中的連接端214各自地與一偏置信號(hào)源(未示出)電連接，而各對(duì)中的另一連接端215與陣列中的一晶體管電連接，該晶體管用于提供一電信號(hào)給各致動(dòng)機(jī)構(gòu)200。
各致動(dòng)機(jī)構(gòu)200具有一致動(dòng)及一反光部分400、401，其中致動(dòng)部分400有第一及第二部分280、285，該第一及第二部分280、285用作為分別接收一偏置信號(hào)及電信號(hào)的通路。
圖3A及3B中，分別示出了圖2中所示的各薄膜致動(dòng)反射鏡301的第一及第二部分280、285的截面視圖。
各致動(dòng)機(jī)200包括由導(dǎo)電及反光材料制成的第一薄膜電極265，由壓電或電致伸縮材料制成的薄膜電致位移元件255，由導(dǎo)電材料制成的第二薄膜電極245，由絕緣材料制成的彈性元件235及由金屬制成的第一和第二導(dǎo)管226、227。在各致動(dòng)機(jī)構(gòu)200中，第一薄膜電極265形成在薄膜電致位移元件255的頂上，該薄膜電致位移元件255則形成于第二薄膜電極245的頂上，及該第二薄膜電極245在彈性元件235的頂上形成。以這樣的方式在第二薄膜電極245上形成一條帶247該條帶247使致動(dòng)部分400的第一部分280中第二薄膜電極245的一部分與其的其它部分電絕緣。并且，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)200被成形以使第一部分280中的第一薄膜電極265與致動(dòng)部分400的第一部分280中第二薄膜電極245的電絕緣部分處于電連接，并通過(guò)第一導(dǎo)管226及該對(duì)中連接至偏置信號(hào)源的連接端214與該偏置信號(hào)源電連接。從而使第一薄膜電極265用作為一反射鏡及一偏置電極。第二薄膜電極245的其它部分通過(guò)第二導(dǎo)管227與電連接至晶體管的連接端215電連接，從而使其起到一信號(hào)電極的作用。
在本發(fā)明的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡301的陣列300中，由于第一薄膜電極265通過(guò)連接端214、致動(dòng)部分400的第一部分280中的第一導(dǎo)管226及第二薄膜電極245的電絕緣部分，各自地與偏置信號(hào)源電連接，及第二薄膜電極245通過(guò)連接端215及致動(dòng)部分400的第二部分285中的第二導(dǎo)管227，各自地與一晶體管電連接，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)200與陣列300中同一行或列內(nèi)的其它致動(dòng)機(jī)構(gòu)200是電斷開(kāi)的，從而使偏置信號(hào)及電信號(hào)被各自地施加給各薄膜致動(dòng)反射鏡301。在本發(fā)明的陣列300中，即使一致動(dòng)機(jī)構(gòu)200由于例如短路的某種原因而失效，陣列300中同一行或列內(nèi)的所有其它致動(dòng)機(jī)構(gòu)200不受其影響。
雖然僅對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但熟悉本技術(shù)的人員可以作出各種改型與變化，而不脫離由所附權(quán)利要求書(shū)定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于一光學(xué)投影系統(tǒng)中的M×N薄膜致動(dòng)反射鏡陣列，其中M及N為整數(shù)，各薄膜致動(dòng)反射鏡可使一入射光束的光路發(fā)生偏差，該陣列包括一有源矩陣，包括一帶有M×N對(duì)連接端陣列及M×N晶體管陣列的基底，其中各對(duì)中的一連接端各自地與一偏置信號(hào)源相連，而各對(duì)中的另一連接端與陣列中的一晶體管電連接，該晶體管用于提供一電信號(hào)給各薄膜致動(dòng)反射鏡；及一M×N致動(dòng)機(jī)構(gòu)陣列，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一薄膜電極、一薄膜電致位移元件、第二薄膜電極、一彈性元件及第一和第二導(dǎo)管，第一薄膜電極形成在薄膜電致位移元件的頂上，薄膜電致位移元件形成在第二薄膜電極的頂上，第二薄膜電極形成在彈性元件的頂上，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)具有一致動(dòng)及一反光部分，該致動(dòng)部分還具有第一及第二部分，該第一及第二部分被用作為分別接收一偏置信號(hào)及一電信號(hào)的路徑，其中第二薄膜電極有一條帶，該條帶使該致動(dòng)部分的第一部分中第二薄膜電極的一部分與其的其它部分電絕緣，該致動(dòng)部分的第一部分被成形以使該第一部分中第二薄膜電極的電絕緣部分與第一薄膜電極相連接，該電絕緣部分還通過(guò)第一導(dǎo)管與電連接偏置信號(hào)源的連接端電連接，從而使第一薄膜電極起到一反射鏡及一偏置電極的作用，且第二部分中的第二薄膜電極通過(guò)第二導(dǎo)管與電連接至晶體管的連接端電連接，從而起到一信號(hào)電極的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列，其中第一薄膜電極由導(dǎo)電及反光材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列，其中第二薄膜電極由導(dǎo)電材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列，其中薄膜電致位移元件由壓電或電致伸縮材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列，其中彈性元件由絕緣材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列，其中第一及第二導(dǎo)管由金屬制成。
全文摘要
一種M×N薄膜致動(dòng)反射鏡陣列，包括一有源矩陣，該有源矩陣包括一帶有M×N對(duì)連接端陣列及M×N晶體管陣列的基底；及一M×N致動(dòng)機(jī)構(gòu)陣列，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)有一致動(dòng)及一反光部分，其中該致動(dòng)部分還包括第一及第二部分。各致動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第一薄膜電極、薄膜電致位移元件、第二薄膜電極、一彈性元件及第一和第二導(dǎo)管。由于第一部分中的第一薄膜電極各自地與偏置信號(hào)源電連接，且第二薄膜電極各自地與一晶體管電連接，各致動(dòng)機(jī)構(gòu)與陣列中同一行或列內(nèi)的其它致動(dòng)機(jī)構(gòu)電斷開(kāi)，從而使偏置信號(hào)及電信號(hào)被各自地施加給各薄膜致動(dòng)反射鏡。
文檔編號(hào)G09F9/00GK1160221SQ96105159
公開(kāi)日1997年9月24日 申請(qǐng)日期1996年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月26日
發(fā)明者閔庸基 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社