Procedimientos y aparato de visualización.

Un aparato (100) de visualización que comprende:

un sustrato transparente (504);

una serie de píxeles (501) que incluye una pluralidad de fotomoduladores MEMS (502; 1904)correspondientes a respectivos píxeles de la serie; y

una matriz (500) de control formada sobre el sustrato y conectada a la pluralidad de fotomoduladoresMEMS que incluye, para un correspondiente píxel de la serie:

un primer conmutador (1917);

un primer accionador (302) controlado por el primer conmutador para hacer que un correspondientefotomodulador se ponga en un primer estado;

una primera interconexión (1908a) de datos para suministrar una tensión para controlar el primerconmutador;

un segundo accionador (304) acoplado al fotomodulador para hacer que el correspondientefotomodulador se ponga en un segundo estado;

una segunda interconexión (1908b) de datos para suministrar una tensión para controlar el segundoaccionador.

Procedimientos y aparato de visualización Campo de la invención En general, la presente invención se refiere al campo de los dispositivos de visualización de imágenes; en particular, la invención versa acerca de circuitos para controlar fotomoduladores incorporados en los dispositivos de visualización de imágenes.

Antecedentes de la invención Los dispositivos de visualización construidos a partir de fotomoduladores mecánicos son una alternativa atractiva a los dispositivos de visualización basados en tecnología de cristal líquido. Los fotomoduladores mecánicos son lo suficientemente rápidos como para presentar un contenido de vídeo con buenos ángulos de visión y con una amplia gama de escala de color y de grises. Los fotomoduladores mecánicos han tenido éxito en aplicaciones de pantallas de proyección. Los dispositivos de visualización retroiluminados que usan fotomoduladores mecánicos no han demostrado aún combinaciones suficientemente atractivas de luminosidad y baja potencia. Existe la necesidad en la técnica de dispositivos de visualización rápidos, luminosos y de baja potencia accionados mecánicamente. Específicamente, existe la necesidad de dispositivos de visualización accionados mecánicamente que puedan ser movidos a alta velocidad y baja tensión para una mejor calidad de imagen y un consumo reducido de energía.

Resumen de la invención Puede formarse tal dispositivo de visualización usando una serie de conjuntos obturadores basados en MEMS combinados con una matriz de control que incluye conmutadores y electrodos configurados para abrir y cerrar los obturadores incorporados en los conjuntos obturadores. En un aspecto, la invención versa acerca de un aparato de visualización según se reivindica en la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos Se entenderá la presentación anterior más fácilmente con la siguiente descripción detallada de la invención con referencia a los siguientes dibujos:

la Figura 1A es una vista isométrica de un aparato de visualización, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 1B es un diagrama de bloques del aparato de visualización, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 2 es una vista isométrica de un conjunto obturador para su inclusión en el aparato de visualización de la Figura 1; las Figuras 3A y 3B son vistas isométricas de conjuntos obturadores de doble accionamiento adecuados para su inclusión en el aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 4 es una vista en planta de una serie de conjuntos obturadores adecuados para su inclusión en el aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 5A es un diagrama conceptual de una matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1; la Figura 5B es una vista isométrica de una serie de píxeles que incorpora la matriz de control de la Figura 5A y los conjuntos obturadores de la Figura 2; la Figura 6 es un diagrama de una segunda matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 7 es un diagrama de una tercera matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento de direccionamiento de los píxeles de la matriz de control de la Figura 7, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 9 es un diagrama de una cuarta matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 10 es un diagrama de flujo de un procedimiento de direccionamiento de los píxeles de la matriz de control de la Figura 9, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 11 es un diagrama de una quinta matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 12 es un diagrama de flujo de un procedimiento de direccionamiento de los píxeles de la matriz de control de la Figura 11, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 13 es un diagrama de una sexta matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 14 es un diagrama de una séptima matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención;

la Figura 15 es un diagrama de una octava matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 16 es un diagrama de una novena matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 17 es un diagrama de una décima matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 18 es un diagrama de una undécima matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención; la Figura 19 es un diagrama de una duodécima matriz de control adecuada para controlar los conjuntos obturadores del aparato de visualización de la Figura 1, según una realización ilustrativa de la invención.

Descripción de ciertas realizaciones ilustrativas Para proporcionar una comprensión general de la invención, ahora se describirán ciertas realizaciones ilustrativas, incluyendo aparatos y procedimientos para visualizar imágenes. Sin embargo, una persona con un dominio normal de la técnica entenderá que los sistemas y los procedimientos descritos en el presente documento pueden ser adaptados y modificados según resulte apropiado para la aplicación que se esté abordando y que los sistemas y los procedimientos descritos en el presente documento pueden emplearse en otras aplicaciones adecuadas y que tales adiciones y modificaciones no se apartarán del alcance de los mismos.

La Figura 1A es una vista isométrica de un aparato 100 de visualización, según una realización ilustrativa de la invención. El aparato 100 de visualización incluye una pluralidad de fotomoduladores; en particular, una pluralidad de conjuntos obturadores 102a-102d (genéricamente “conjuntos obturadores 102”) dispuestos en filas y columnas. En el aparato 100 de visualización, los conjuntos obturadores 102a y 102d están en el estado abierto, que permite que la luz pase. Los conjuntos obturadores 102b y 102c están en el estado cerrado, que obstruye el paso de la luz. Estableciendo selectivamente los estados de los conjuntos obturadores 102a-102d, puede usarse el aparato 100 de visualización para formar una imagen 104 para una pantalla de proyección o retroiluminada si está iluminada por la lámpara 105. En otra implementación, el aparato 100 puede formar una imagen por reflexión de la luz ambiental que se origina en la parte frontal del aparato.

En el aparato 100 de visualización, cada conjunto obturador 102 corresponde a un píxel 106 en la imagen 104. En otras implementaciones, el aparato 100 de visualización puede utilizar una pluralidad de conjuntos obturadores para formar un píxel 106 en la imagen 104. Por ejemplo, el aparato 100 de visualización puede incluir conjuntos obturadores 102 de tres colores específicos. Abriendo selectivamente uno o más de los conjuntos obturadores 102 de colores específicos correspondientes a un píxel 106 particular, el aparato 100 de visualización puede generar un píxel 106 de color en la imagen 104. En otro ejemplo, el aparato 100 de visualización incluye dos o más conjuntos obturadores 102 por píxel 106 para proporcionar una escala de grises en una imagen 104. Con respecto a una imagen, un “píxel” corresponde al menor elemento de imagen definido por la resolución de la imagen. Con respecto a los componentes estructurales del aparato 100 de visualización, el término “píxel” se refiere a los componentes combinados mecánicos y eléctricos utilizados para modular la luz que forma un solo píxel de la imagen.

Cada conjunto obturador 102 incluye un obturador 108 y una abertura 109. Para iluminar un píxel... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (100) de visualización que comprende:

un sustrato transparente (504) ; una serie de píxeles (501) que incluye una pluralidad de fotomoduladores MEMS (502; 1904)

correspondientes a respectivos píxeles de la serie; y una matriz (500) de control formada sobre el sustrato y conectada a la pluralidad de fotomoduladores MEMS que incluye, para un correspondiente píxel de la serie:

un primer conmutador (1917) ; un primer accionador (302) controlado por el primer conmutador para hacer que un correspondiente

fotomodulador se ponga en un primer estado; una primera interconexión (1908a) de datos para suministrar una tensión para controlar el primer conmutador; un segundo accionador (304) acoplado al fotomodulador para hacer que el correspondiente fotomodulador se ponga en un segundo estado;

una segunda interconexión (1908b) de datos para suministrar una tensión para controlar el segundo accionador.

2. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que el conmutador comprende un transistor (1917) .

3. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que el conmutador comprende un diodo.

4. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que el conmutador comprende un varistor.

5. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que el conmutador está configurado para regular un potencial eléctrico aplicado al primer accionador.

6. El aparato de visualización de la reivindicación 5 en el que la matriz de control comprende, para el píxel, un segundo conmutador (1927) configurado para regular un potencial eléctrico aplicado al segundo accionador.

7. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que la matriz de control comprende, para el píxel, una 25 interconexión (1906) de habilitación de la escritura y una interconexión (1910) de tensión de accionamiento.

8. El aparato de visualización de la reivindicación 7 en el que la interconexión de habilitación de la escritura está dispuesta para recibir una tensión de habilitación de la escritura.

9. El aparato de visualización de la reivindicación 7 en el que el píxel comprende un primer condensador (1919)

correspondiente a la primera interconexión de datos y un segundo condensador (1929) correspondiente a la 30 segunda interconexión de datos.

10. El aparato de visualización de la reivindicación 7 en el que el píxel comprende una primera resistencia correspondiente a la primera interconexión de datos y una segunda resistencia correspondiente a la segunda interconexión de datos.

11. El aparato de visualización de la reivindicación 9 en el que el conmutador está conectado eléctricamente a la

primera interconexión de datos, al primer condensador y a la interconexión de tensión de accionamiento y, para el píxel, la matriz de control comprende un segundo conmutador en comunicación eléctrica con la segunda interconexión de datos, el segundo condensador y la interconexión de tensión de accionamiento.

12. El aparato de visualización de la reivindicación 11 en el que, en respuesta a la aplicación de una tensión al

conmutador por parte de la primera interconexión de datos, el conmutador facilita la descarga del primer 40 condensador, accionando con ello el correspondiente fotomodulador MEMS.

13. El aparato de visualización de la reivindicación 11 en el que, en respuesta a la aplicación de una tensión al segundo conmutador por parte de la segunda interconexión de datos, el segundo conmutador facilita la descarga del segundo condensador, accionando con ello el correspondiente fotomodulador MEMS.

14. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que la matriz de control comprende un circuito (1914) de

accionamiento global para iniciar el accionamiento sustancialmente simultáneo de una pluralidad de los varios fotomoduladores MEMS.

15. El aparato de visualización de la reivindicación 11 en el que, en respuesta a la aplicación de una tensión al conmutador por parte de la primera interconexión de datos, el conmutador facilita la carga del primer condensador, accionando con ello el correspondiente fotomodulador MEMS.

16. El aparato de visualización de la reivindicación 11 en el que, en respuesta a la aplicación de una tensión al segundo conmutador por parte de la segunda interconexión de datos, el segundo conmutador facilita la carga del segundo condensador, accionando con ello el correspondiente fotomodulador MEMS.

17. El aparato de visualización de la reivindicación 7 que comprende una fuente de tensión de accionamiento

conectada eléctricamente a la interconexión de tensión de accionamiento y una fuente de tensión de datos conectada eléctricamente al menos una de la primera interconexión de datos y a la segunda interconexión de datos, en el que la fuente de tensión de accionamiento produce una tensión de mayor magnitud que la producida por la fuente de tensión de datos.

18. El aparato de visualización de la reivindicación 17 en el que la fuente de tensión de accionamiento emite una tensión que tiene una magnitud al menos aproximadamente 5 veces mayor que la emitida por la fuente de tensión de datos.

19. El aparato de visualización de la reivindicación 7 en el que:

una pluralidad de píxeles en la serie de píxeles están dispuestos en una línea de barrido, y los píxeles de la línea de barrido comparten una interconexión común (1906) de habilitación de la escritura.

20. El aparato de visualización de la reivindicación 7 en el que los píxeles de la serie están dispuestos en columnas de píxeles y los píxeles de una columna particular de las columnas de píxeles comparten al menos una de una primera interconexión común de datos y una segunda interconexión de datos.

21. El aparato de visualización de la reivindicación 19 en el que el píxel incluye un elemento (1919) de memoria para almacenar una instrucción de movimiento del fotomodulador MEMS.

22. El aparato de visualización de la reivindicación 21 en el que el elemento de memoria comprende un condensador.

23. El aparato de visualización de la reivindicación 21 en el que el elemento de memoria comprende un circuito SRAM y un circuito DRAM.

24. El aparato de visualización de la reivindicación 21 en el que la aplicación de una tensión de habilitación de la

escritura a la interconexión de habilitación de la escritura prepara el elemento de memoria para almacenar la instrucción de movimiento del fotomodulador MEMS.

25. El aparato de visualización de la reivindicación 24 en el que la matriz de control comprende una interconexión (1914) de accionamiento global que inicia la ejecución sustancialmente simultánea de instrucciones de movimiento del fotomodulador MEMS almacenadas en elementos de memoria de una pluralidad de píxeles en la serie de píxeles.

26. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que el fotomodulador MEMS comprende un conjunto obturador.

27. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que el primer accionador comprende un accionador de apertura del obturador y el segundo accionador comprende un accionador de cierre del obturador.

28. El aparato de visualización de la reivindicación 1 en el que el primer accionador y el segundo accionador mueven un obturador incorporado en el conjunto obturador sustancialmente en un plano paralelo al sustrato.

29. Un procedimiento de formación de una imagen en un aparato de visualización según cualquier reivindicación precedente que comprende:

seleccionar una línea de barrido del dispositivo de visualización, incluyendo la línea de barrido una pluralidad de píxeles; para un píxel de la línea de barrido seleccionada, aplicar una tensión de datos a una de dicha primera interconexión de datos y de dicha segunda interconexión de datos conectadas eléctricamente al píxel, controlando con ello un correspondiente conmutador para regular selectivamente una tensión en uno de entre dicho primer accionador y dicho segundo accionador, permitiendo con ello que uno de entre el primer

accionador y el segundo accionador cambie el estado del correspondiente fotomodulador MEMS; dirigir la luz hacia la pluralidad de píxeles para formar una imagen.