專利名稱：用于圖像顯示器的微型鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于圖像顯示器的微型鏡裝置，借助于該裝置可以改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?，更為具體地說，涉及一種圖像顯示器的微型鏡裝置，借助于該裝置可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)一鏡來改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂健?br> 通常，圖像顯示器的微型鏡裝置包括多個(gè)反射鏡，安裝成可由一靜電力驅(qū)動(dòng)并反射預(yù)定角度的入射光。微型鏡裝置應(yīng)用于諸如投影電視的圖像顯示器、掃描儀、影印機(jī)以及傳真機(jī)等光掃描裝置。特別是，當(dāng)微型鏡裝置用作圖像顯示器時(shí)，對(duì)應(yīng)于像素?cái)?shù)量的許多反射鏡按兩維布置，而光根據(jù)視頻信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)相應(yīng)于各像素的相應(yīng)反射鏡被反射，從而對(duì)亮度進(jìn)行控制。
參見

圖1，傳統(tǒng)的微型鏡裝置包括一基底8，借助于第一和第二柱3和7沿鉛垂方向相對(duì)于基底1彼此分隔開的彈性板5和反射鏡8，以及圍繞反射鏡8設(shè)置在彈性板5上的用于屏蔽入射光的傳播的光屏蔽板6。
一電極2形成在基底1上。電極2借助于電極2和彈性板5之間的相互靜電吸引而將反射鏡8抬起。彈性板5由第一柱3支承并位于基底1上的一預(yù)定位置。彈性板5包括一水平單元5a，其直接接觸第一柱3并保持水平狀態(tài)，以及一彈性單元5b，用于支承第二柱7并根據(jù)電極2的接通和斷開狀態(tài)而借助于所述相互靜電吸引沿鉛垂方向被提起。反射鏡8通過第二柱7設(shè)置在彈性單元5b上，并在彈性單元5b抬起時(shí)沿鉛垂方向被抬起。光屏蔽板6安裝在彈性板5的水平單元5a上，以便圍繞反射鏡8設(shè)置。
具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)微型鏡裝置按照?qǐng)D2和3中所示的原理改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂健?br> 圖2示意地示出一微型鏡裝置，其中，在電極2和彈性板5之間具有電勢差。如圖2所示，由于彈性板5因靜電吸引而朝向電極2彎曲，彈性板5的回復(fù)力變大。彈性單元5b下凹致回復(fù)力等于靜電吸引的位置處。相應(yīng)地，設(shè)置在彈性單元5b上的反射鏡8朝向電極2下移。由于光屏蔽板6設(shè)置在水平單元5a上，其垂直高度得以保持。因此，光屏蔽板6凸出在反射鏡周圍，從而屏蔽入射在反射鏡上的、將由反射鏡8的反射面予以傾斜和反射的光L，并阻止光投射到置在反射路徑上的投影透鏡10上。
圖3示意地示出電極2和彈性板5之間的靜電吸引去除后的微型鏡裝置。如圖3所示，彈性單元5b因回復(fù)力而與水平單元5a具有相同的高度。在此情況下，反射鏡8被抬起而具有光屏蔽板6頂端的高度。因此，入射在反射鏡8上的、將由其反射面傾斜和反射的光L在不受光屏蔽板6影響的情況下投射到設(shè)置在光路上的投影透鏡10上。
微型鏡裝置按照參照?qǐng)D2和3所說明的方式操作。因此，朝向投影透鏡的光的亮度相對(duì)于各個(gè)像素進(jìn)行確定。由于亮度由具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)微型鏡裝置中的光屏蔽確定，入射光的角度應(yīng)當(dāng)約為80°或更大。因此諸如投影透鏡等光學(xué)系統(tǒng)難以布置。同樣，由于入射在光屏蔽板端部上的光被衍射，影屏對(duì)比度由于該光而劣化。當(dāng)這樣一種微型鏡裝置用于顯示裝置時(shí)，多個(gè)光屏蔽板難以等高度布置以對(duì)應(yīng)于具有兩維排列結(jié)構(gòu)的所有像素。
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種微型鏡裝置，借助于它可以通過改進(jìn)水平支承板的結(jié)構(gòu)籍由各反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂健?br> 因此，為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種用于圖像顯示器的微型鏡裝置，包括一基底；一對(duì)凸出地形成在基底上表面上的第一柱，彼此之間以預(yù)定距離間隔開；形成在基底上的各電極；一支承板，由各第一柱支承并以由所述第一柱支承的部位作為鉸接點(diǎn)可轉(zhuǎn)動(dòng)地予以設(shè)置；一凸出地形成在支承板上的第二柱；以及由第二柱支承、用于反射入射在其表面上的光的反光鏡，反射鏡的斜度可借助于電極和反射鏡之間的靜電吸引予以控制。
通過參照附圖詳細(xì)描述其實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中圖1是用于傳統(tǒng)的圖像顯示器的微型鏡裝置的透視示意圖；圖2和圖3說明傳統(tǒng)圖像顯示器的微型鏡裝置的操作；圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的圖像顯示器的微型鏡裝置的分解透視示意圖；圖5是圖4的平面示意圖；以及圖6和7是剖視示意圖，說明本發(fā)明實(shí)施例的圖像顯示器的微型鏡裝置的操作。
圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的微型鏡裝置的分解透視示意圖。圖5是一平面圖，表示各鏡從圖4拆除的狀態(tài)。
如圖4和5所示，微型鏡裝置包括一基底10、一對(duì)在基底10上形成的第一柱20、在基底10上形成的電極15、一支承板30、一凸出地形成在支承板30上的第二柱40以及由第二柱40支承的鏡50。
以預(yù)定距離彼此分隔開的所述對(duì)第一柱20凸出地形成以相對(duì)于基底10在鉛垂方向上具有一預(yù)定高度并支承支承板30。
電極15包括一對(duì)布置在基底10上的基極11，彼此之間以預(yù)定距離分隔開；以及一形成在基底10上的連接電極13，以便接觸第一柱20的一端用以向鏡50供以電壓。因此，根據(jù)電極15的接通和斷開狀態(tài)，在基極11和鏡50之間產(chǎn)生靜電相互吸引，從而轉(zhuǎn)動(dòng)鏡50。
支承板30由所述對(duì)第一柱20支承并以由第一柱20支承的部分為鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。支承板30由用以支承第二柱40的水平支承板31和一對(duì)彈簧33組成，所述對(duì)彈簧用于分別將所述對(duì)第一支柱20連接于水平支承板31的兩端。這里，水平支承板31形成得具有預(yù)定的寬度和預(yù)定的厚度，且?guī)缀醪划a(chǎn)生彈性變形。所述對(duì)彈簧33因鏡50和基極11之間的相互靜電吸引而產(chǎn)生彈性變形。因此，當(dāng)產(chǎn)生靜電吸引時(shí)，具有相反方向的轉(zhuǎn)矩作用在相應(yīng)對(duì)彈簧33上。相應(yīng)地，水平支承板31轉(zhuǎn)動(dòng)，而鏡50上下傾斜。
第二柱40凸出地形成以在水平支承板31的中部具有一預(yù)定高度并支承鏡50的中心。鏡50的傾角由靜電吸引所決定。相應(yīng)地，鏡50上表面上的入射光的反射角度得以改變。
微型鏡配置的一實(shí)例將參照?qǐng)D5予以說明。鏡50的平面是方形的。在鏡50于穿過鏡50中的x和y兩個(gè)正交軸的座標(biāo)系中劃分為四個(gè)區(qū)域的狀態(tài)下，第一支柱20、電極15以及支承板30的配置情況如下。
所述對(duì)第一柱20分別位于第一象限Ⅰ和第三象限Ⅲ，以便相對(duì)于第二柱40的中心呈點(diǎn)對(duì)稱并靠近y軸。所述對(duì)連接電極13設(shè)置在基底10上，以便以第二柱40的中心為基準(zhǔn)接觸各第一柱20的一端。
各基極11的大部分位于第二象限Ⅱ和第四象限Ⅳ。這里，所述對(duì)基極可設(shè)置成相對(duì)于第二柱40呈點(diǎn)對(duì)稱或者相對(duì)于第二柱40不對(duì)稱。特別是，當(dāng)基極11相對(duì)于第二柱非對(duì)稱布置時(shí)，可以改善轉(zhuǎn)動(dòng)路徑的平直度。
水平支承板31設(shè)置成其寬度的中心位于x軸上。第二柱40位于x軸與y軸相交的位置處。分別位于第一象限Ⅰ和第三象限Ⅲ的各彈簧33將水平支承板31兩端的側(cè)面連接于各第一柱20的上端。
這里，第一柱20成形得相對(duì)低于第二柱40，從而鏡50不接觸基底10和支承板30。因此，在鏡50接觸基底10和支承板30之前，支承板30的最大位移部位接觸基底10。因此，可以防止鏡50因接觸而損壞或誤操作。
在微型鏡裝置中，多個(gè)第一柱20、電極15、支承柱30、第二柱40以及鏡50以兩維排列結(jié)構(gòu)設(shè)置在基底10上。
下面參見圖6和7說明本發(fā)明實(shí)施例的微型鏡裝置的操作。
如圖6和7所示，鏡50由于基極11和鏡30之間的電勢差而產(chǎn)生的靜電吸引而傾斜。即，一轉(zhuǎn)矩向下施加在一個(gè)彈簧上，一轉(zhuǎn)矩向上施加在另一彈簧上。因此，各彈簧33產(chǎn)生彈性變形，而鏡50傾斜至彈簧33的回復(fù)力與靜電吸引相平衡的位置處。鏡50的傾斜角度和方向根據(jù)電壓是否施加于基極15而得以確定。
因此，如圖6所示，當(dāng)鏡50傾斜設(shè)置時(shí)，入射光投射到投影透鏡60上。當(dāng)鏡50按圖7所示設(shè)置時(shí)，入射光沒有投射到投影透鏡60上。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，由于光的傳統(tǒng)路徑通過利用微型鏡裝置中的支承板的轉(zhuǎn)矩使鏡轉(zhuǎn)動(dòng)來確定，因此易于布置諸如投影透鏡等光學(xué)系統(tǒng)，且?guī)缀醪话l(fā)生衍射。因此提高了影屏對(duì)比度和光利用效率。
權(quán)利要求
1．一種用于圖像顯示器微型鏡裝置，包括一基底；一對(duì)第一柱，凸出地形成在所述基底的上表面上，彼此之間以預(yù)定距離間隔開；形成在所述基底上的各電極；一支承板，由所述各第一柱支承并以由所述各第一柱支承的部位為鉸接點(diǎn)以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式予以設(shè)置；一第二柱，凸出地形成在所述支承板上；以及一鏡，由所述第二柱支承用以反射入射在其表面上的光；其中，所述鏡的斜度可通過所述電極和所述鏡之間的靜電吸引進(jìn)行控制。
2．如權(quán)利要求1所述的微型鏡裝置，其中，所述各第一柱成形得相對(duì)地低于所述第二柱，使得在所述鏡的各邊沿接觸所述基底或支承板之前所述支承板的最大移動(dòng)部位接觸所述基底，從而防止所述鏡接觸基底或支承板。
3．如權(quán)利要求1所述的微型鏡裝置，其中，所述電極包括一對(duì)設(shè)置在所述基底上的基極，彼此之間以預(yù)定距離間隔開；以及形成在所述基底上的連接電極，用以接觸所述第一柱的一端以向所述鏡供以電壓。
4．如權(quán)利要求1所述的微型鏡裝置，其中，所述支承板包括一用于支承所述第二柱的水平支承板；以及一對(duì)在所述鏡和所述電極之間的相互靜電吸引作用下而產(chǎn)生彈性變形的彈簧，用于將所述對(duì)第一柱連接于所述水平支承板的兩端，其中，在所述鏡由于所述靜電吸引而向上和向下傾斜時(shí)，沿相反方向的轉(zhuǎn)矩作用在所述對(duì)彈簧上。
5．如權(quán)利要求4所述的微型鏡裝置，其中，所述各第一柱成形得相對(duì)地低于所述第二柱，使得在所述鏡的各邊沿接觸所述基底或支承板之前所述支承板的最大移動(dòng)部位接觸所述基底，從而防止所述鏡接觸所述基底或支承板。
6．如權(quán)利要求4所述的微型鏡裝置，其中，所述電極包括一對(duì)設(shè)置在所述基底上的基極，彼此之間以預(yù)定距離間隔開；以及一形成在所述基底上的連接電極，用以接觸所述第一柱的一端以向所述鏡供以電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像顯示器的微型鏡裝置,其中,可通過轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)一鏡。本發(fā)明的微型鏡裝置包括一基底;一對(duì)凸出地形成在基底上表面上的第一柱,彼此之間以預(yù)定距離間隔開;形成在基底上的各電極;一由各第一柱支承的支承板,并以由第一柱支承的部位作為鉸接點(diǎn)而設(shè)置成可轉(zhuǎn)動(dòng)的;一凸出地形成在支承板上的第二柱;以及由第二柱支承的鏡,用于反射入射在其表面上的光,其中,鏡的斜度可通過電極和鏡之間的靜電吸引進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)G02B26/08GK1232980SQ9910480
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1999年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月10日
發(fā)明者高熙權(quán), 慎炯宰 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社