CN1755475B - 用于使用干涉式元件对光进行检测的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的某些实施例提供一种光传感器,其包含至少一个吸收至少一种波长的光的干涉式元件。所述干涉式元件包含一第一表面及一与所述第一表面基本上平行的第二表面。第二表面在一基本上垂直于第一表面的方向上与第一表面间隔一间距。所吸收的光的波长取决于所述间距。所述干涉式元件进一步包含一温度传感器。所述温度传感器可响应于所述干涉式元件的至少一部分因所述干涉式元件吸收光而引起的温度变化。

Description

用于使用干涉式元件对光进行检测的方法及系统
技术领域
本发明的技术领域涉及微机电系统(MEMS),且更具体而言,本发明的技术领域涉及MEMS元件阵列的电连接架构。
背景技术
微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器及电子元件。微机械元件可采用沉积、蚀刻或其他可蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或可添加若干层以形成电和机电装置的微机械加工工艺制成。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。干涉式调制器可包含一对导电板,其中之一或二者均可部分地透明且在施加一个适当的电信号时能够相对运动。其中一个板可包含一沉积在一衬底上的静止层,另一个板可包含一悬挂在该静止层上的金属隔板。
在某些显示器配置中,使用由可单独激励的干涉式光调制器构成的阵列作为显示元件。所述光调制器进行电连接的方式可提供用于分别激励各个光调制器的控制电压或信号。
发明内容
本发明的系统、方法及装置均具有多个方面,任一单个方面均不能单独决定其所期望特性。现在,对其更主要的特性进行简要说明,此并不限定本发明的范围。在查看这一论述,尤其是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后,人们即可理解本发明的特征如何提供优于其他显示装置的优点。
本发明的某些实施例提供一种光传感器,其包含至少一个吸收至少一种波长的光的干涉式元件。所述干涉式元件包含一第一表面及与所述第一表面基本上平行的一第二表面。第二表面在一基本上垂直于第一表面的方向上与第一表面间隔一间距。所吸收的光的波长取决于所述间距。所述干涉式元件进一步包含一温度传感器。所述温度传感器可响应于所述干涉式元件的至少一部分因干涉式元件吸收光而引起的温度变化。
在某些实施例中,所述光传感器包含复数个干涉式元件。每个干涉式元件均具有一对应的间距且吸收至少一种波长的光。在某些实施例中,每个干涉式元件均包含与其它干涉式元件基本上相同的间距。在某些其他实施例中,所述复数个干涉式元件构成两个或多个干涉式元件子集。一子集中的每个干涉式元件均包含与这一子集中的其他干涉式元件基本上相同的间距。每个子集具有不同的间距且吸收至少一种不同波长的光。
在某些实施例中,光传感器进一步包含一滤色器阵列。每个滤色器均定位成使照射于一对应干涉式元件上的光通过所述滤色器传播。每个滤色器均基本上透射至少一种与干涉式元件对应的波长的光。
在某些实施例中,干涉式元件的第一表面为一固定表面且第二表面为一可移动表面。在干涉式元件的一第一状态下,可移动表面在一基本上垂直于固定表面的方向上与固定表面间隔一第一距离。在一第二状态下,可移动表面在一基本上垂直于固定表面的方向上与固定表面间隔一不同于第一距离的第二距离。在某些实施例中,第一距离或第二距离近似为零。
在某些实施例中,干涉式元件包含两种或多种颜色。在某些实施例中,干涉式元件包含一种颜色的光(例如红光、绿光或蓝光)。
在某些实施例中,使用至少一个干涉式元件作为一光传感器。在某些其他实施例中,使用复数个干涉式元件进行图像捕获。
附图说明
图1为一等角图,其显示一干涉式调制器显示器的一实施例的一部分,其中一第一干涉式调制器的一可移动反射层处于一释放位置,且一第二干涉式调制器的一可移动反射层处于一受激励位置。
图2为一系统方框图,其显示一包含一3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一实施例。
图3为图1所示干涉式调制器的一实例性实施例的可移动镜位置与所施加电压的关系图。
图4为一组可用于驱动干涉式调制器显示器的行和列电压的示意图。
图5A及图5B显示可用于向图3所示3×3干涉式调制器显示器写入一显示数据帧的行和列信号的一实例性时序图。
图6A为一图1所示装置的剖面图。
图6B为一干涉式调制器的一替代实施例的一剖面图。
图6C为一干涉式调制器的另一替代实施例的一剖面图。
图7示意性地显示一与本文所述实施例兼容的干涉式元件。
图8示意性地显示复数个干涉式元件,其中每个元件具有一不同的间距。
图9示意性地显示复数个干涉式元件,其中每个元件具有可响应于不同温度范围的温度传感器。
图10A和图10B示意性地显示一光传感器的两个实施例,所述光传感器具有复数个间距基本相等的干涉式元件及复数个滤色器。
图11为一包含三个与本文所述实施例兼容的实例性滤色器材料的集合的透射光谱曲线图。
图12A、12B、和12C为三个显示图11所示滤色器材料的透射光谱与一背光源的发射光谱相叠加的曲线图。
图13为一系统方块图,其显示一包含一干涉式元件的电子装置的一实施例,所述干涉式元件具有一用于一侧光源的温度传感器。
图14为一系统方块图,其显示一包含一干涉式元件的电子装置的一实施例,所述干涉式元件具有一用于一背光源的温度传感器。
图15显示使用一具有一干涉式元件和温度传感器的电子装置对光进行检测的一系列实例步骤。
图16A及16B为系统方块图,其显示一包含复数个干涉式调制器的视觉显示装置的一实施例。
具体实施方式
本文说明一种具有至少一干涉式元件和一温度传感器的光传感器的一实例性实施例。所述干涉式元件以热量的形式在所述干涉式调制器的一表面上吸收一定波长的环境光。利用所述温度传感器对所吸收的热量进行检测。所述温度传感器可为一接触式或非接触式传感器。所述温度传感器响应于所述干涉式调制器的表面所吸收的热量。温度传感器会输出指示所检测温度的数据,例如电压。在某些实施例中,将所输出的数据处理并存储为数字图像。在某些其他实施例中,将所输出的数据用于设定照射一显示装置的前光或背光的量,以使显示装置在环境光中更易读取。
以下详细说明涉及本发明的某些具体实施例。不过,本发明可通过许多种不同的方式实施。在本说明中,会参照附图,在附图中,相同的部件自始至终使用相同的数字标识。根据以下说明容易看出,本发明可在任一配置用于显示图像(无论是动态图像(例如视频)还是静态图像(例如静止图像),也无论是文字图像还是图片图像)的装置中实施。更具体而言,设想本发明可在例如(但不限于)以下的众多种电子装置中实施或与这些电子装置相关联:移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、照像机、MP3播放器、摄录机、游戏机、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如,里程表显示器等)、驾驶舱控制装置及/或显示器、摄像机视图显示器(例如,车辆的后视摄像机显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构、包装及美学结构(例如,一件珠宝的图像显示器)。与本文所述的MESE装置具有类似结构的MEMS装置也可用于非显示应用,例如用于电子切换装置。
图1中显示一个含有一干涉式MEMS显示元件的干涉式调制器显示器实施例。在这些装置中,像素处于亮或暗状态。在亮(“开(on)”或“打开(open)”)状态下,显示元件将入射可见光的大部分反射至用户。在处于暗(“关(off)”或“关闭(closed)”)状态时,显示元件几乎不向用户反射入射可见光。视不同的实施例而定,可颠倒“on”及“off”状态的光反射性质。MEMS像素可配置成主要在所选色彩下反射,以除黑色和白色之外还可实现彩色显示。
图1为一等角图,其显示一视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素,其中每一像素包含一MEMS干涉式调制器。在某些实施例中,一干涉式调制器显示器包含一由这些干涉式调制器构成的行/列阵列。每一干涉式调制器包括一对反射层,该对反射层定位成彼此相距一可变且可控的距离,以形成一至少具有一个可变尺寸的光学谐振空腔。在一实施例中,其中一个反射层可在两个位置之间移动。在本文中称为释放状态的第一位置上,该可移动层的位置距离一固定的局部反射层相对远。在第二位置上,该可移动层的位置更近地靠近该局部反射层。根据可移动反射层的位置而定,从这两个层反射的入射光会以相长或相消方式干涉,从而形成各像素的总体反射或非反射状态。
在图1中显示的像素阵列部分包括两个相邻的干涉式调制器12a和12b。在左侧的干涉式调制器12a中,显示一可移动的高度反射层14a处于一释放位置,该释放位置距一固定的局部反射层16a一预定距离。在右侧的干涉式调制器12b中,显示一可移动的高度反射层14b处于一受激励位置处,该受激励位置靠近固定的局部反射层16b。
固定层16a、16b导电、局部透明且局部为反射性,并可通过例如在一透明衬底20上沉积将一个或多个各自为铬及氧化铟锡的层而制成。所述各层被图案化成平行条带,且可形成一显示装置中的行电极,如将在下文中所进一步说明。可移动层14a、14b可形成为由沉积在支柱18顶部的一或多个沉积金属层(与行电极16a、16b正交)及一沉积在支柱18之间的中间牺牲材料构成的一系列平行条带。在牺牲材料被蚀刻掉以后,这些可变形的金属层与固定的金属层通过一规定的气隙19隔开。这些可变形层可使用一具有高度导电性及反射性的材料(例如铝),且该些条带可形成一显示装置中的列电极。
在未施加电压时,空腔19保持位于层14a、16a之间,且可变形层处于如图1中像素12a所示的一机械弛豫状态。然而,在向一所选行和列施加电位差之后,在所述行和列电极相交处的对应像素处形成的电容器被充电,且静电力将这些电极拉向一起。如果电压足够高,则可移动层发生形变,并被压到固定层上(可在固定层上沉积一介电材料(在该图中未示出),以防止短路,并控制分隔距离),如图1中右侧的像素12b所示。无论所施加的电位差极性如何,该行为均相同。由此可见,可控制反射与非反射像素状态的行/列激励与传统的LCD及其他显示技术中所用的行/列激励在许多方面相似。
图2至图5显示一个在一显示应用中使用一干涉式调制器阵列的实例性过程及系统。图2为一系统方框图,该图显示一可体现本发明各方面的电子装置的一个实施例。在该实例性实施例中,所述电子装置包括一处理器21-其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器,例如ARM、Pentium
Figure 051A34400_0
、Pentium II、PentiumIII
Figure 051A34400_2
、Pentium IV、Pentium
Figure 051A34400_4
Pro、8051、MIPS
Figure 051A34400_5
、Power PC、ALPHA
Figure 051A34400_7
,或任何专用微处理器,例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列。按照业内惯例,可将处理器21配置成执行一个或多个软件模块。除执行一个操作系统外,还可将该处理器配置成执行一个或多个软件应用程序,包括网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其他软件应用程序。
在一实施例中,处理器21还配置成与一阵列控制器22进行通信。在一实施例中,该阵列控制器22包括向一像素阵列30提供信号的一行驱动电路24及一列驱动电路26。图1中所示的阵列剖面图在图2中以线1-1示出。对于MEMS干涉式调制器,所述行/列激励协议可利用图3所示的这些装置的滞后性质。其可能需要例如一10伏的电位差来使一可移动层自释放状态变形至受激励状态。然而,当所述电压自该值降低时,在所述电压降低回至10伏以下时,所述可移动层将保持其状态。在图3的实例性实施例中,在电压降低至2伏以下之前,可移动层不会完全释放。因此,在图3所示的实例中,存在一大约为3-7伏的电压范围,在该电压范围内存在一施加电压窗口,在该窗口内所述装置稳定在释放或受激励状态。在本文中将其称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于一具有图3所示滞后特性的显示阵列而言,行/列激励协议可设计成在行选通期间,向所选通行中将被激励的像素施加一约10伏的电压差,并向将被释放的像素施加一接近0伏的电压差。在选通之后,向像素施加一约5伏的稳态电压差,以使其保持在行选通使其所处的任何状态。在被写入之后,在该实例中,每一像素均承受一处于3-7伏“稳定窗口”内的电位差。该特性使图1所示的像素设计在相同的所施加电压条件下稳定在一既有的激励状态或释放状态。由于干涉调制器的每一像素,无论处于激励状态还是释放状态,实质上均是一由所述固定反射层及移动反射层所构成的电容器,因此,该稳定状态可在一滞后窗口内的电压下得以保持而几乎不消耗功率。如果所施加的电位恒定,则基本上没有电流流入像素。
在典型应用中,可通过根据第一行中所期望的一组受激励像素确定一组列电极而形成一显示帧。此后,将一行脉冲施加于第1行的电极,从而激励与所确定的列线对应的像素。此后,将所确定的一组列电极变成与第二行中所期望的一组受激励像素对应。此后,将一脉冲施加于第2行的电极,从而根据所确定的列电极来激励第2行中的相应像素。第1行的像素不受第2行的脉冲的影响,因而保持其在第1行的脉冲期间所设定到的状态。可按顺序性方式对全部系列的行重复上述步骤,以形成所述的帧。通常,通过以某一所需帧数/秒的速度连续地重复该过程来用新的显示数据刷新及/或更新这些帧。还有很多种用于驱动像素阵列的行及列电极以形成显示帧的协议为人们所熟知,且可与本发明一起使用。
图4及图5显示一种用于在图2所示的3×3阵列上形成一显示帧的可能的激励协议。图4显示一组可用于具有图3所示滞后曲线的像素的可能的行及列电压电平。在图4的实施例中,激励一像素包括将相应的列设定至-Vbias,并将相应的行设定至+ΔV-其可分别对应于-5伏及+5伏。释放像素则是通过将相应的列设定至+Vbias并将相应的行设定至相同的+ΔV、由此在所述像素两端形成一0伏的电势差来实现。在那些其中行电压保持0伏的行中,像素稳定于其最初所处的状态,而与该列处于+Vbias还是-Vbias无关。
图5B为一显示一系列行及列信号的时序图,该些信号施加于图2所示的3×3阵列,其将形成图5A所示的显示布置,其中受激励像素为非反射性。在写入图5A所示的帧之前,像素可处于任何状态,在该实例中,所有的行均处于0伏,且所有的列均处于+5伏。在这些所施加电压下,所有的像素稳定于其现有的受激励状态或释放状态。
在图5A所示的帧中,像素(1,1)、(1,2)、(2,2)、(3,2)及(3,3)受到激励。为实现这一效果,在第1行的行时间,将第1列及第2列设定为-5伏,将第3列设定为+5伏。此不会改变任何像素的状态,因为所有像素均保持处于3-7伏的稳定窗口内。此后,通过一自0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脉冲来选通第1行。由此激励像素(1,1)和(1,2)并释放像素(1,3)。阵列中的其他像素均不受影响。为将第2行设定为所期望状态,将第2列设定为-5伏,将第1列及第3列被设定为+5伏。此后,向第2行施加相同的选通脉冲将激励像素(2,2)并释放像素(2,1)和(2,3)。同样,阵列中的其他像素均不受影响。类似地,通过将第2列和第3列设定为-5伏,并将第1列设定为+5伏对第3行进行设定。第3行的选通脉冲将第3行像素设定为图5A所示的状态。在写入帧之后,行电位为0,而列电位可保持在+5或-5伏,且此后显示将稳定于图5A所示的布置。应了解,可对由数十或数百个行和列构成的阵列使用相同的程序。还应了解,用于实施行和列激励的电压的定时、顺序及电平可在以上所述的一般原理内变化很大,且上述实例仅为实例性,任何激励电压方法均可与本发明一起使用。
按照上述原理运行的干涉式调制器的详细结构可千变万化。例如,图6A-6C显示移动镜结构的三种不同实施例。图6A为图1所示实施例的剖面图,其中在正交延伸的支撑件18上沉积一金属材料条带14。在图6B中,可移动的反射材料14仅在隅角处在系链32上附接至支撑件。在图6C中,可移动的反射材料14悬吊在一可变形层34上。由于反射材料14的结构设计及所用材料可在光学特性方面得到优化,且可变形层34的结构设计和所用材料可在所期望机械特性方面得到优化,因此该实施例具有若干优点。在许多公开文件中,包括例如第2004/0051929号美国公开申请案中,描述了各种不同类型干涉装置的生产。可使用很多种人们所熟知的技术来制成上述结构,此包括一系列材料沉积、图案化及蚀刻步骤。
在某些实施例中,这些干涉式元件提供对选定的干涉式元件分别寻址并使其在至少两种具有不同反射和透射特性的状态之间变换的能力。其他不可变换的干涉式元件也与本文所述实施例兼容。
图7示意性地显示一具有一温度传感器708的干涉式元件700。干涉式元件700的所示实施例不可变换,因此不在如上所述的“off(关)”与“on(开)”状态之间变换。然而,对干涉式元件700的说明同等地适用于可变换实施例,包括图6A、6B、和6C中所示的实例性的可变换实施例。例如,图6A、6B、和6C中所示的实例性的可变换实施例可包含温度传感器708。在这些实施例中,干涉式元件可在“off(关)”与“on(开)”状态之间变换,并可检测环境光。图6A、6B、和6C所示的具有一温度传感器708的实例性可变换元件的实施例可有益于包含不仅用于显示目的且还用于环境光检测能力的干涉式元件的显示电子装置。举例而言,可将干涉式元件检测到的特性用于控制一光学补偿结构。在某些实施例中,所述光学补偿结构为与一显示电子装置相配套的前光、侧光或背光。在这些实施例中,可较佳地将所探测到的环境光的强度和亮度用于设定照射显示电子装置的光的多少,以使显示装置在环境光中更易读取。
干涉式元件700配置成检测环境光。在某些实施例中,温度传感器708向一电子装置提供所检测环境光的一种或多种特性。环境光的特性包括但不限于波长和强度。实例性电子装置包括照相机和指纹传感器。在某些实施例中,干涉式元件700检测具有至少一种波长和一种与所述波长相关联的强度的环境光。在某些实施例中,一照相装置接收和存储这些特性。为形成一图像,照相机可接收来自以一干涉式元件阵列形式布置的复数个相邻干涉式元件的特性。在某些实施例中,将所接收的来自于干涉式元件阵列的特性处理和存储成一数字图像。下文将结合图8对将干涉式元件700用作照相机或其他图像捕获装置进行更为详细的说明。
在某些实施例中,将可变换的干涉式元件和不可变换的干涉式元件同时用于一显示电子装置中。一个或多个所述可变换干涉式元件或不可变换干涉式元件可包含一温度传感器708。具有传感器的可变换的干涉式元件或不可变换的干涉式元件可位于变换的干涉式元件阵列的内部或外部。
干涉式元件700包含一第一表面702及一基本上平行于第一表面702的第二表面704。第二表面704在一基本上垂直于第一表面702的方向上与第一表面702间隔一间距d0。第一表面702对所述至少一种波长呈部分透射性和部分反射性。第二表面704对光至少部分地呈反射性。第一表面702和第二表面704的实例性材料包括但不限于铬或钛。
第一表面702与第二表面704构成一谐振空腔(例如校准器),在这一谐振空腔中,光因在第一表面702与第二表面704之间反射而与其自身干涉。干涉式元件700吸收具有至少一种波长的光。所述至少一种波长取决于间距d0。在图7所示意性显示的实施例中,干涉式元件700进一步包含一对所述至少一种波长基本上呈透射性的衬底706。光通过衬底706进入干涉式元件700并在第一表面702与第二表面704之间反射。入射于干涉式元件700上的具有至少一种波长的光的至少一部分被干涉式元件700吸收。与在第一表面702中吸收的光相伴随的能量以热的形式耗散。虽然如图7所示意性显示,某些实施例的第一表面702位于衬底706上,但是在其他实施例中,在衬底706与第一表面702之间有一个或多个中间层(例如介电层)。在又一些其他实施例中,干涉式元件700包含一个或多个位于第一表面702上的层(例如介电层),因而第一表面702位于这些层与衬底706之间。
干涉式元件700进一步包含一温度传感器708。温度传感器708可响应于干涉式元件700的至少一部分因干涉式元件700吸收光而引起的温度变化。在图7所示意性显示的实施例中,温度传感器708位于第一表面702上且介于第一表面702与第二表面704之间。温度传感器708的其他位置也与本文所述实施例兼容。在某些实施例中,温度传感器708的位置与第一表面702邻接或与其相间隔。在这些实施例中,温度传感器708可通过辐射、对流、传导或一种或多种传递热能的物理过程的组合来检测第一表面702的所述部分的温度变化。在图6A、6B和6C所示的实例性实施例中,温度传感器708可位于一光学堆叠的附近或与其邻接。在某些实施例中,光学堆叠包括固定层16a、16b和与固定层邻接的层。这些邻接的层可包含介电层、铬层、氧化铟锡层、和透明衬底20。
在某些实施例中,吸收及相应的热量随波长而变。举例而言,干涉式元件700对于红光、绿光和蓝光可具有不同的吸收系数,由此对于这些不同波长的入射光产生不同的热量。在某些实施例中,干涉式元件700的材料选择成对选定的波长范围具有灵敏度。干涉式元件700可检测到的与本文所述实施例兼容的波长范围包括但不限于可见波长、红外及紫外波长、射频(RF)波长和X-射线波长。
在某些实施例中,温度传感器708包含一个二元装置(例如一开关),其在温度低于一预定等级时处于一第一状态,且在温度高于一预定等级时处于一第二状态。某些该类开关利用微机电系统(MEMS)制造技术形成。在某些其他的实施例中,温度传感器708包含一模拟装置。
举例而言,温度传感器708可为一接触式或非接触式传感器。可用于本文所述实施例的实例性温度接触式传感器包括热电偶、热敏电阻、电阻温度探测器(RTD)、填充系统温度计、双金属温度计及半导体温度传感器。例如,可使用一双金属热电偶产生一作为温度函数的电压差。可用于本文所述实施例的实例性非接触式温度传感器包括辐射式温度计(例如高温计)、热成像器、比例温度计、光学高温计及光纤温度传感器。其他温度传感器708也与本文所述的实施例兼容。
在某些实施例中,温度传感器708有更多或更少的表面区域与第一表面702接触。增大温度传感器708与第一表面702之间的接触表面积可有利地提高通过温度传感器708测量到的特性的灵敏度。
通过吸收具有至少一种波长的光,干涉式元件700的温度升高,且温度传感器708响应于这一温度的升高。在某些实施例中,温度传感器708的响应是通过测量温度传感器708的电压的变化来确定。在所示的实施例中,温度传感器708测量电压(V0-V1)。V0与V1之间电压的变化对应于第一表面702的所述部分的温度变化。在某些其他实施例中,温度传感器708是测量(例如)电流、电阻、及/或偏转,此视所选择的温度传感器708的类型而定。
在某些实施例中,温度的升高取决于干涉式元件700所吸收的所述至少一种波长的光的强度。因此干涉式元件700用作一对所述至少一种波长敏感的光传感器。
干涉式元件700的尺寸因微制造设计规则的不同而异。在半导体制造中,可实现其中干涉式元件700的面积小于或等于约一平方微米的某些实施例。其他某些实施例提供面积小于或等于约0.5平方微米的干涉式元件700。干涉式元件700的其他尺寸也与本文所述实施例兼容。
图8示意性地显示构成三个干涉式元件700的集合的复数个干涉式元件700。干涉式元件700的一第一集合800具有一间距d1,间距d1对应于对一第一波长范围基本上呈反射性且对其他波长至少部分地呈吸收性。干涉式元件700的一第二集合802具有一间距d2,间距d2对应于对一第二波长范围基本上呈反射性且对其他波长至少部分地呈吸收性。干涉式元件700的一第三集合804具有一间距d3,间距d3对应于对一第三波长范围基本上呈反射性且对其他波长至少部分地呈吸收性。温度传感器708可使用不同的材料制造,及/或对于这三个不同的间隙具有一不同的架构(MEMS/双金属等),以优化其灵敏度。
在某些实施例中,每个波长范围包含一个颜色范围。在某些实施例中,每个波长范围包含两种或多种颜色。在某些实施例中,第一、第二及第三个波长范围对应于红色、绿色和蓝色,而在其他实施例中,第一、第二及第三种颜色对应于深蓝色、深红色、和黄色。某些该类实施例有利地提供对每一光谱分量的强度的测量。其他波长范围也与本文所述实施例兼容。
通过利用对不同的波长范围呈吸收性的干涉式元件700,某些实施例提供一种可区别不同波长的光传感器。例如,通过使图8中所示的干涉式元件700对红色、蓝色和绿色呈吸收性,可配置一光成像传感器。光成像传感器的每个像素均由根据相应的温度变化来测量红色、绿色和蓝色光的强度的干涉式元件700组成。与一CCD非常相像,根据对应于三种原色(即红色、蓝色和绿色)的不同温升对颜色进行探测。某些该类实施例可用于图像捕获,同时某些其他实施例可用于监测环境光的亮度。在某些实施例中,可将所探测到的环境光的亮度有利地用于设定照射一显示装置的前光或背光的量,以使显示装置在环境光中更易读取。
在某些实施例中,一CCD照相机采用一具有一温度传感器708的干涉式元件700的阵列替代一片硅来接收入射光。每个干涉式元件均如参照图6-10所述来检测输入光。所述照相机还可包含一用于显示所检测到的图像的显示器。另外,在一实施例中,一显示器可包含一如上所述的CCD照相机。使光照射至干涉式传感器上,直至光消逝。在光源消逝(例如快门关闭)时,使用简单的电子电路及一微处理器或计算机卸载干涉式传感器、测量每个传感器中的电压变化、并将所得到的数据处理成视频监视器或其它输出媒体上的一图像。
图9示意性地显示构成三个干涉式元件700的集合的复数个干涉式元件700。每个干涉式元件700均具有大致相同的间距d0,以使干涉式元件700对相同的至少一种波长呈吸收性。干涉式元件700的一第一集合900具有一第一温度传感器708a,温度传感器708a可响应于一与某一环境光或入射光强度相关的第一温度范围。干涉式元件700的一第二集合902具有一第二温度传感器708b,温度传感器708b可响应于一与某一环境光或入射光强度范围相关的第二温度范围。干涉式元件700的一第三集合904具有一第三温度传感器708c,温度传感器708c可响应于一与某一环境光或入射光强度范围相关的第三温度范围。在某些实施例中,第一温度范围、第二温度范围、和第三温度范围中的一个或多个范围相互交叠。
利用可响应于不同温度范围的干涉式元件700,某些实施例有利地对干涉式元件700所吸收的至少一种波长的光的强度进行比利用可响应于单个温度范围的温度传感器708所实现的测定更为精确的测定。举例而言,在某些实施例中,第一温度传感器708a为一在一第一温度T1处在两种状态之间变换的二元装置,第二温度传感器708b为一在一高于T1的第二温度T2处在两种状态之间变换的二元装置,第三温度传感器708c为一在一高于T2的第三温度T3处在两种状态之间变换的二元装置。通过探测所述三个温度传感器708a、20b、20c的状态,某些实施例可确定干涉式元件700的温度是低于T1、介于T1和T2之间、介于T2和T3之间、还是高于T3。在某些实施例中,单个干涉式元件700包含多于一个温度传感器708来提供类似性能。
某些实施例具有可提供对选定的干涉式元件700分别寻址并使其在至少两种具有不同反射和透射特性的状态之间变换的能力的干涉式元件700。在某些该类实施例中,一干涉式元件700可在两种或多种状态之间变换,以改变干涉式元件700所吸收的波长范围。某些实施例由此有利地提供任意修改干涉式元件700的响应的能力。
图10A和10B示意性地显示一包含一干涉式元件1002的阵列及一滤色器1004的阵列的光传感器的实例性实施例。每个干涉式元件1002均对至少一种波长基本上呈反射性且对其他波长至少部分地呈吸收性。在图10A和10B所示意性显示的实施例中,每个干涉式元件1002均具有相同的间距d0,以使每个干涉式元件1002均与其他干涉式元件1002吸收相同的至少一种波长。
每一滤色器1004均定位成使自一对应干涉式元件1002反射的光透过滤色器1004传播。在图10A所示意性显示的实施例中,滤色器1004定位在光传感器1000的一衬底1008的一外表面1006以外。在图10B所示意性显示的实施例中,滤色器1004定位在所述外表面1006以内且与干涉式元件1002的阵列为一体。
每个滤色器1004均具有一特征透射光谱,在所述特征透射光谱中,一选定的波长范围基本上透射过滤色器1004而其它波长基本上不被滤色器1004透射(例如被反射或被吸收)。在某些实施例中,滤色器1004的阵列包含三个滤色器1004的子集。第一子集中的每个滤色器1004均具有一第一透射光谱,第二子集中的每个滤色器1004均具有一第二透射光谱,且第三子集中的每个滤色器1004均具有一第三透射光谱。在某些实施例中,第一、第二、及第三个滤色器1004子集分别具有对应于基本上红光、绿光、及蓝光透射比的透射光谱。在某些其他的实施例中,第一、第二、及第三个滤色器1004子集分别具有对应于基本上深蓝色光、深红色光、及黄色光透射比的透射光谱。具有其他透射光谱的其它滤色器1004也与本文所述的实施例兼容。
图11为一曲线图,其显示一包含三个与本文所述实施例兼容的实例性滤色器材料的集合的透射比(T)随波长(λ)的变化。图11中的实例性滤色器材料为可自位于Rolla,Missouri的Brewer Science Specialty Materials公司获得的有色光敏滤色器树脂。图11中的实线对应于一厚度为1.2微米的PSCBlue膜的透射光谱,图11中的虚线对应于一厚度为1.5微米的PSCGreen
Figure 051A34400_9
膜的透射光谱,图11中的点划线对应于一厚度为1.5微米的PSCRed膜的透射光谱。
图12A-12C为三个显示图11所示滤色器材料的透射光谱与一背光源的发射光谱相叠加的曲线图。每个滤色器材料的透射光谱的卷积均选择所述背光源的发射光谱的一对应部分。每个滤色器1004的透射光谱的带通特性均允许将干涉式元件1002用作光传感器1000的像素的单独的颜色成分。
基于颜料的滤色器材料的厚度选择成提供所期望的透射。与本文所述的实施例兼容的其他滤色器材料包括但不限于基于干涉的多层式介电结构。
通过将对应于三种颜色(例如红色/绿色/蓝色或深蓝色/深红色/黄色)的滤色器1004与具有基本相等的间距的干涉式元件1002相组合,某些该类实施例在不对干涉式元件1002的结构进行图案化的情况下有利地提供对三种颜色线的灵敏度。
在某些实施例中,滤色器1004与两个或多个具有不同间距的干涉式元件1002集合相组合。每个干涉式元件1002集合吸收一不同的波长范围。在某些实施例中,滤色器1004用于修改干涉式元件/滤色器组合的吸收光谱(例如通过缩小到达干涉式元件1002的波长范围)。
图13为一系统方块图,其显示一包含一干涉式元件700的电子装置1302的一实施例,所述干涉式元件700具有一用于一侧光源1300的温度传感器。干涉式元件700既可为可变换式也可为不可变换式。干涉式元件700吸收具有至少一种波长的光。所述至少一种波长取决于间距d0(参见图7)。在图13所示意性显示的实施例中,光垂直于该图的平面进入干涉式元件700并在第一表面702与第二表面704之间反射(参见图7)。入射于干涉式元件700上的具有所述至少一种波长的光的至少一部分被干涉式元件700吸收。与所吸收的光伴随的能量以热量的形式耗散。温度传感器708响应于干涉式元件700的至少一部分因吸收光而引起的温度变化。温度传感器708可通过辐射、对流、传导或一种或多种传递热能的物理过程的组合来检测干涉式元件700的所述部分的温度变化。所检测到的温度变化由侧光源1300接收到。侧光源1300利用所检测到的特性来控制一光学补偿结构。在图13所示的实例性实施例中,光学补偿结构为一侧光灯。在某些实施例中,将所探测到的环境光的强度或亮度用于设定或调节照射显示电子装置的光的量,以使显示装置在环境光中更易读取。
图14为一系统方块图,其显示一包含一干涉式元件700的电子装置1400的一实施例,所述干涉式元件700具有一用于一背光源1402的温度传感器。图14中所示的电子装置1400为一液晶显示器。干涉式元件700既可为可变换式也可为不可变换式。干涉式元件700吸收具有至少一种波长的光。所述至少一种波长取决于间距d0(参见图7)。在图14所示意性显示的实施例中,光基本上平行于箭头1404进入干涉式元件700并在第一表面702与第二表面704之间反射(参见图7)。入射于干涉式元件700上的具有所述至少一种波长的光的至少一部分被干涉式元件700吸收。与该吸收光伴随的能量以热量的形式耗散。温度传感器708响应于干涉式元件700的至少一部分因吸收光而引起的温度变化。温度传感器708可通过辐射、对流、传导或一种或多种传递热能的物理方法的组合来检测干涉式元件700的所述部分的温度变化。所检测到的温度变化由背光源1402接收到。背光源1402利用所检测到的特性来控制一光学补偿结构。在图14所示的实例性实施例中,光学补偿结构为一背光灯。在某些实施例中,将所探测到的环境光的强度或亮度用于设定或调节照射LCD显示电子装置的光的量,以使显示装置在环境光中更易读取。
图15显示用于使用一具有如上所述的干涉式元件700及温度传感器708的实施例的电子装置来检测光的一系列实例性步骤。这一过程开始于状态1500,在状态1500中,一具有一温度传感器708的干涉式元件700吸收至少一种波长的光。在某些实施例中,干涉式元件700包含一第一表面702及一基本上与第一表面702平行的第二表面704。第二表面704在一基本上垂直于第一表面702的方向上与第一表面702间隔一间距d0。第一表面702对所述至少一种波长呈部分透射性和部分反射性。第二表面704对光至少部分地呈反射性。第一表面702和第二表面704的实例性材料包括(但不限于)铬或钛。
第一表面702与第二表面704构成一谐振空腔(例如,校准器),在这一谐振空腔中,光因在第一表面702与第二表面704之间反射而与其自身干涉。干涉式元件700吸收具有至少一种波长的光。与在第一表面702中吸收的光相伴随的能量以热量的形式耗散。在各个实施例中,如图7所示意性显示,第一表面702位于一衬底706上。在其他一些实施例中,干涉式元件700包含一个或多个位于第一表面702上的层(例如,介电层),因而第一表面702位于这些层与衬底706之间。
干涉式元件700的尺寸因微制造设计规则的不同而异。在半导体制造中,可实现干涉式元件700的面积小于或等于约一平方微米的某些实施例。某些其他实施例提供面积小于或等于约0.5平方微米的干涉式元件700。干涉式元件700的其他尺寸也可与本文所述的实施例兼容。
然后,在状态1502中,温度传感器708检测干涉式元件700的至少一部分的温度变化。温度传感器708可响应于干涉式元件700的至少一部分因干涉式元件700吸收光而引起的温度变化。在图7所示意性显示的实施例中,温度传感器708位于第一表面702上且介于第一表面702与第二表面704之间。温度传感器708的其他位置也与本文所述的实施例兼容。在某些实施例中,温度传感器708的位置与第一表面702邻接或与其分开。在这些实施例中,温度传感器708可通过辐射、对流、传导或一种或多种传递热能的物理过程的组合来检测第一表面702的所述部分的温度变化。在图6A、6B和6C所示的实例性实施例中,温度传感器708可位于一光学堆叠附近或与其邻接。在某些实施例中,光学堆叠包括固定层16a、16b和与固定层邻接的层。这些邻接的层可包含介电层、铬层、氧化铟锡层、和透明衬底20。
在某些实施例中,吸收及相应的热量随波长而变化。举例而言,干涉式元件700对于红光、绿光和蓝光可具有不同的吸收系数,由此对于这些不同波长的入射光产生不同的热量。在某些实施例中,干涉式元件700的材料选择成对选定的波长范围具有灵敏度。干涉式元件700可探测的与本文所述实施例兼容的波长范围包括但不限于可见波长、红外及紫外波长、射频(RF)波长和X-射线波长。
在某些实施例中,温度传感器708包含一个二元装置(例如一开关),其在温度低于一预定等级时处于一第一状态,且在温度高于一预定等级时处于一第二状态。某些该类开关利用微机电系统(MEMS)制造技术形成。在某些其他的实施例中,温度传感器708包含一模拟装置。
举例而言,温度传感器708可为一接触式或非接触式传感器。可用于本文所述实施例的实例性接触式温度传感器包括热电偶、热敏电阻、电阻温度探测器(RTD)、填充系统温度计、双金属温度计及半导体温度传感器。例如,可使用一双金属热电偶产生一作为温度函数的电压差。可用于本文所述实施例的实例性非接触式温度传感器包括辐射式温度计(例如高温计)、热成像器、比例温度计、光学高温计及光纤温度传感器。其他温度传感器708也与本文所述的实施例兼容。
通过吸收具有至少一种波长的光,干涉式元件700的温度升高,且温度传感器708响应于这一温度的升高。在某些实施例中,温度传感器708的响应是通过测量温度传感器708的电压的变化来确定。举例而言,V0和V1之间的电压变化对应于第一表面702的所述部分的温度变化。在某些实施例中,温度的升高取决于干涉式元件700所吸收的所述至少一种波长的光的强度。
前进至状态704,将指示所检测到的温度变化的数据提供给电子装置。所述电子装置的实施例包括照相机或指纹传感器。在某些实施例中,将温度的变化处理和存储成一数字图像。在某些其他的实施例中,将温度的变化用于设定照射显示装置的前光和背光的量,以使显示装置在环境光中更易读取。
图16A及16B为显示一显示装置2040的一实施例的系统方块图。显示装置2040例如可为蜂窝式电话或移动电话。然而,显示装置2040的相同组件及其稍作变化的形式也可作为例如电视及便携式媒体播放器等各种类型显示装置的例证。
显示装置2040包括一外壳2041、一显示器2030、一天线2043、一扬声器2045、一输入装置2048及一麦克风2046。外壳2041通常由所属技术领域的技术人员所熟知的众多种制造工艺中的任一种工艺制成,包括注射成型及真空成形。此外,外壳2041可由众多种材料中的任一种材料制成,包括但不限于塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷、或其一组合。在一实施例中,外壳2041包括可拆式部分(未图示),这些可拆式部分可与其他具有不同颜色的、或包含不同标识、图片或符号的可拆式部分换用。
实例性显示装置2040的显示器2030可为众多种显示器中的任一种,包括本文所述的双稳显示器。在其他实施例中,显示器2030包括例如上文所述的等离子体显示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD等平板显示器、或例如CRT或其他管式装置等非平板显示器,这些显示器为所属技术领域的技术人员所熟知。然而,为便于说明本实施例,显示器2030包括一如本文所述的干涉式调制器显示器。
图16B示意性地显示实例性显示装置2040的一实施例中的组件。所示实例性显示装置2040包括一外壳2041,并可包括其他至少部分地封闭于其中的组件。例如,在一实施例中,实例性显示装置2040包括一网络接口2027,该网络接口2027包括一耦接至一收发器2047的天线2043。收发器2047连接至处理器2021,处理器2021又连接至调节硬件2052。调节硬件2052可配置成对一信号进行调节(例如对一信号进行滤波)。调节硬件2052连接至一扬声器2045及一麦克风2046。处理器2021还连接至一输入装置2048及一驱动控制器2029。驱动控制器2029耦接至一帧缓冲器2028并耦接至阵列驱动器2022,阵列驱动器2022又耦接至一显示阵列2030。一电源2050根据具体实例性显示装置2040的设计的要求为所有组件供电。
网络接口2027包括天线2043及收发器2047,以使实例性显示装置2040可通过网络与一个或多个装置进行通信。在一实施例中,网络接口2027还可具有某些处理功能,以降低对处理器2021的要求。天线2043是所属技术领域的技术人员所知的用于发射及接收信号的任一种天线。在一实施例中,该天线根据IEEE 802.11标准(包括IEEE 802.11(a),(b),或(g))来发射及接收RF信号。在另一实施例中,该天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准来发射及接收RF信号。倘若为蜂窝式电话,则该天线被设计成接收CDMA、GSM、AMPS或其他用于在无线移动电话网络中进行通信的习知信号。收发器2047对自天线2043接收的信号进行预处理,以使其可由处理器2021接收及进一步处理。收发器2047还处理自处理器2021接收到的信号,以使其可通过天线2043自实例性显示装置2040发射。
在一替代实施例中,可由一接收器取代收发器2047。在又一替代实施例中,可由一图像源取代网络接口2027,该图像源可存储或产生拟发送至处理器2021的图像数据。例如,该图像源可为数字视盘(DVD)或一含有图像数据的硬盘驱动器、或一产生图像数据的软件模块。
处理器2021通常控制实例性显示装置2040的总体运行。处理器2021自网络接口2027或一图像源接收数据(例如压缩的图像数据),并将该数据处理成原始图像数据或处理成一种易于处理成原始图像数据的格式。然后,处理器2021将处理后的数据发送至驱动控制器2029或发送至帧缓冲器2028进行存储。原始数据通常是指可识别一图像内每一位置处的图像特性的信息。例如,所述图像特性可包括颜色、饱和度及灰度级。
在一实施例中,处理器2021包括一微控制器、CPU、或用于控制实例性显示装置2040的运行的逻辑单元。调节硬件2052通常包括用于向扬声器2045发送信号及用于自麦克风2046接收信号的放大器及滤波器。调节硬件2052可为实例性显示装置2040内的离散组件,或者可并入处理器2021或其他组件内。
驱动控制器2029直接自处理器2021或自帧缓冲器2028接收由处理器2021产生的原始图像数据,并适当地将原始图像数据重新格式化以便高速传输至阵列驱动器2022。具体而言,驱动控制器2029将原始图像数据重新格式化成一具有光栅状格式的数据流,以使其具有一适合于扫描显示阵列2030的时间次序。然后,驱动控制器2029将格式化后的信息发送至阵列驱动器2022。尽管驱动控制器2029(例如LCD控制器)通常是作为一独立的集成电路(IC)与系统处理器2021相关联,然而这些控制器也可按许多种方式进行构建。其可作为硬件嵌入于处理器2021中、作为软件嵌入于处理器2021中、或以硬件形式与阵列驱动器2022完全集成在一起。
通常,阵列驱动器2022自驱动控制器2029接收格式化后的信息并将视频数据重新格式化成一组平行的波形,该组平行的波形每秒许多次地施加至来自显示器的x-y像素矩阵的数百条、有时数千条引线。
在一实施例中,驱动控制器2029、阵列驱动器2022、及显示阵列2030适用于本文所述的任一类型的显示器。举例而言,在一实施例中,驱动控制器2029是一传统的显示控制器或一双稳显示控制器(例如一干涉式调制器控制器)。在另一实施例中,阵列驱动器2022是一传统驱动器或一双稳显示驱动器(例如一干涉式调制器显示器)。在一实施例中,一驱动控制器2029与阵列驱动器2022集成在一起。这种实施例在例如蜂窝式电话、手表及其他小面积显示器等高度集成的系统中很常见。在又一实施例中,显示阵列2030是一典型的显示阵列或一双稳显示阵列(例如一包含一干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置2048使得用户能够控制实例性显示装置2040的运行。在一实施例中,输入装置2048包括一小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、一按钮、一开关、一触敏屏幕、一压敏或热敏薄膜。在一实施例中,麦克风2046是实例性显示装置2040的输入装置。当使用麦克风2046向该装置输入数据时,可由用户提供语音命令来控制实例性显示装置2040的运行。
电源2050可包含许多种能量存储装置,此在业内众所周知。例如,在一实施例中,电源2050为一可再充电的蓄电池,例如一镍-镉蓄电池或一锂离子蓄电池。在另一实施例中,电源2050是一可再生能源、电容器或太阳能电池,包括塑料太阳能电池及太阳能电池漆。在另一实施例中,电源2050配置成自墙上的插座接收电力。
在某些实施方案中,控制可编程性如上文所述存在于一驱动控制器中,该驱动控制器可位于电子显示系统中的数个位置上。在某些情形中,控制可编程性存在于阵列驱动器2022中。所属技术领域的技术人员将知,可在任意数量的硬件及/或软件组件中及在不同的配置中实施上述优化。
尽管上文详细说明是显示、说明及指出本发明的适用于各种实施例的新颖特征,然而应了解,所属技术领域的技术人员可在形式及细节上对所示装置或工艺的作出各种省略、替代及改变,此并不背离本发明的精神。所属技术领域的一般技术人员将易知将上述器件与干涉式调制器相结合的方法。另外,可将一个或多个该类器件修改成与任一实施例及其它干涉式调制器配置一起使用。应知道,由于某些特征可与其他特征相独立地使用或付诸实践,因而可在一并不提供本文所述的所有特征及优点的形式内实施本发明。

Claims (38)

1.一种具有至少一个干涉式调制器的光传感器,所述干涉式调制器包括:
一第一表面,其对至少一种波长的光呈部分透射性和部分反射性;
一第二表面,其基本上与所述第一表面平行且与所述第一表面间隔一第一距离,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分;及
一温度传感器,其热耦接至所述第一或第二表面并可响应于所述第一或第二表面的至少一部分的温度变化,所述温度变化至少部分地是因吸收所述至少一种波长的光而引起,其中所述温度传感器位于所述第一和第二表面之间。
2.如权利要求1所述的光传感器,其中所述温度传感器包含一个二元装置。
3.如权利要求2所述的光传感器,其中所述二元装置在温度低于一预定等级时处于一第一状态,且在温度高于一预定等级时处于一第二状态。
4.如权利要求3所述的光传感器,其中所述二元装置是利用微机电系统(MEMS)制造技术形成。
5.如权利要求1所述的光传感器,其中所述温度传感器包含一模拟装置。
6.如权利要求5所述的光传感器,其中所述模拟装置包含一双金属热电偶。
7.如权利要求5所述的光传感器,其中所述模拟装置产生一作为温度函数的电压差。
8.如权利要求1所述的光传感器,其进一步包含一第二干涉式调制器,所述第二干涉式调制器包括:
一第三表面,其对至少一第二波长的光呈部分透射性和部分反射性;
一第四表面,其基本上与所述第三表面平行且与所述第三表面间隔一第二距离,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分;及
一第二温度传感器,其热耦接至所述第三或第四表面并可响应于所述第三或第四表面的至少一部分因吸收所述至少一第二波长的光而引起的温度变化。
9.如权利要求8所述的光传感器,其中所述第二温度传感器包含一第二二元装置。
10.如权利要求9所述的光传感器,其中所述第二二元装置在温度低于一预定等级时处于一第一状态,且在温度高于一预定等级时处于一第二状态。
11.如权利要求10所述的光传感器,其中所述第二二元装置是利用微机电系统(MEMS)制造技术形成。
12.如权利要求8所述的光传感器,其中所述第二温度传感器包含一第二模拟装置。
13.如权利要求12所述的光传感器,其中所述第二模拟装置包含一双金属热电偶。
14.如权利要求12所述的光传感器,其中所述第二模拟装置产生一作为温度函数的电压差。
15.如权利要求1所述的光传感器,其进一步包含一第二干涉式调制器,所述第二干涉式调制器包括:
一第三表面,其对所述至少一种波长的光呈部分透射性和部分反射性;
一第四表面,其基本上与所述第三表面平行且与所述第三表面间隔一第一距离,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分;及
一第二温度传感器,其热耦接至所述第三和第四表面并可响应于所述第三和第四表面的至少一部分因吸收所述至少一种波长的光而引起的温度变化,其中所述第二温度传感器的激活温度不同于所述温度传感器的激活温度。
16.如权利要求1所述的光传感器,其进一步包含一衬底。
17.一种用于检测光的方法,其包括:
提供一第一表面,所述第一表面对至少一种波长的光呈部分透射性和部分反射性;
提供一第二表面,所述第二表面基本上与所述第一表面平行且与所述第一表面间隔一间距,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分;
从所述第一和第二表面之间检测所述第一或第二表面中的至少一者的温度变化。
18.一种具有一光传感器的照相机,所述照相机包括:
一外壳;
一位于所述外壳内的干涉式调制器,所述干涉式调制器包括:
一第一表面,其对至少一种波长的光呈部分透射性和部分反射性,
一第二表面,其基本上与所述第一表面平行且与所述第一表面间隔一第一距离,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分,及
一温度传感器,其热耦接至所述第一或第二表面并可响应于所述第一或第二表面的至少一部分的温度变化,所述温度变化至少部分地因吸收所述至少一种波长的光而引起,其中所述温度传感器位于所述第一和第二表面之间;及
一处理器,其经配置以基于由所述温度传感器所测量的温度来构建图像。
19.如权利要求18所述的照相机,其中所述温度传感器包含一个二元装置。
20.如权利要求18所述的照相机,其中所述温度传感器包含一模拟装置。
21.如权利要求18所述的照相机,其中所述温度变化至少部分地指示所述至少一种波长的光的一波长。
22.如权利要求18所述的照相机,其中所述温度变化至少部分地指示与所述至少一种波长的光相关联的一强度。
23.一种具有一光传感器的显示装置,所述显示装置包括:
一外壳;及
一位于所述外壳内的干涉式调制器,所述干涉式调制器包括:
一第一表面,其对至少一种波长的光呈部分透射性和部分反射性,
一第二表面,其基本上与所述第一表面平行且与所述第一表面间隔一第一距离,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分,及
一温度传感器,其热耦接至所述第一或第二表面并可响应于所述第一或第二表面的至少一部分的温度变化,所述温度变化至少部分地因吸收所述至少一种波长的光而引起,其中所述温度传感器位于所述第一和第二表面之间,及;
一光学补偿结构,其经配置以响应于所述温度变化而受控制。
24.如权利要求23所述的显示装置,其进一步包括:
一显示器;
一与所述显示器电相通的处理器,所述处理器经配置以处理图像数据;
一与所述处理器电相通的存储装置。
25.如权利要求24所述的显示装置,其进一步包括:
一驱动电路,其经配置以将至少一个信号发送至所述显示器。
26.如权利要求25所述的显示装置,其进一步包括:
一控制器,其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送至所述驱动电路。
27.如权利要求24所述的显示装置,其进一步包括:
一图像源模块,其经配置以将所述图像数据发送至所述处理器。
28.如权利要求24所述的显示装置,其中所述图像源模块包含一接收器、收发器、及发射器中的至少一种。
29.如权利要求24所述的显示装置,其进一步包括:
一输入装置,其经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送至所述处理器。
30.如权利要求23所述的显示装置,其中所述温度变化至少部分地指示所述至少一种波长的光的一波长。
31.如权利要求23所述的显示装置,其中所述温度变化至少部分地指示与所述至少一种波长的光相关联的一强度。
32.一种制造一具有至少一个干涉式调制器的光传感器的方法,所述方法包括:
形成一第一表面,所述第一表面对至少一种波长的光呈部分透射性和部分反射性;
形成一第二表面,所述第二表面基本上与所述第一表面平行且在与所述第一表面实质上垂直的一方向上与所述第一表面间隔一第一距离,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分;及
在所述第一和第二表面之间形成一温度传感器,其中所述温度传感器热耦接至所述第一或第二表面并可响应于所述第一或第二表面的至少一部分的温度变化,所述温度变化至少部分地因吸收所述至少一种波长的光而引起。
33.如权利要求32所述的方法,其中所述温度传感器在温度低于一预定等级时处于一第一状态,且在温度高于一预定等级时处于一第二状态。
34.如权利要求32所述的方法,其中所述温度传感器包含一热电偶。
35.如权利要求32所述的方法,其进一步包括:
形成一第三表面,所述第三表面对至少一第二波长的光呈部分透射性和部分反射性;
形成一第四表面,所述第四表面基本上与所述第三表面平行且在与所述第三表面实质上垂直的一方向上与所述第三表面间隔一第二距离,以反射所述至少一种波长的光的至少一部分;及
形成一第二温度传感器,所述第二温度传感器热耦接至所述第三或第四表面并可响应于所述第三或第四表面的至少一部分因吸收所述至少一第二波长的光而引起的温度变化;
其中所述第三表面和第四表面与所述第二温度传感器构成一第二干涉式调制器。
36.一种具有至少一个干涉式调制器的光传感器,所述干涉式调制器包括:
用于部分透射且部分反射至少一种波长的光的构件;
用于反射所述至少一种波长的光的至少一部分的构件;及
用于检测且热耦合至所述用于部分透射且部分反射所述至少一种波长的光的构件或用于反射所述至少一种波长的光构件的至少一部分的构件的至少一部分的温度变化的构件,所述温度变化至少部分地因吸收所述至少一种波长的光而引起,其中所述检测温度变化的构件位于所述用于部分透射且部分反射至少一种波长的光的构件和所述用于反射所述至少一种波长的光的至少一部分的构件之间。
37.如权利要求36所述的光传感器,其进一步包括:
用于部分透射且部分反射至少一种波长的光的第二构件;
用于反射所述至少一种波长的光的至少一部分的第二构件;及
用于检测所述用于部分透射且部分反射所述至少一种波长的光的构件的温度变化的第二构件,所述温度变化至少部分地因吸收所述至少一种波长的光而引起。
38.如权利要求37所述的光传感器,其中所述用于检测温度变化的构件的激活温度不同于所述用于检测温度变化的第二构件的激活温度。
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