FR2884932A1 - Modulateur de lumiere a diffraction base sur un trou ouvert - Google Patents
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Abstract
Ce modulateur comprend un élément de base (501a) portant une première partie réfléchissante (530a) ayant une portion intermédiaire distante de l'élément de base pour définir un espace entre eux, une première surface réfléchissante tournée à l'opposé de l'élément de base (501a), un trou (531a1-531a3) traversant la première partie (530) et transmettant la lumière, et une seconde partie réfléchissante entre la première partie réfléchissante et l'élément de base définissant un espace par rapport à la première partie réfléchissante et comprenant une surface réfléchissante tournée vers la première partie réfléchissante pour réfléchir une lumière incidente traversant le trou, et une unité d'actionnement (520a, 520a') déplaçant la portion intermédiaire par rapport à la seconde partie réfléchissante.
Description
MODULATEUR DE LUMIERE A DIFFRACTION BASÉ SUR UN TROU OUVERT 5
La présente invention concerne d'une manière générale un modulateur de lumière à diffraction et plus particulièrement un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, dans lequel une partie réfléchissante inférieure est prévue sur un élément de base, et des trous ouverts sont formés à travers un micro-miroir supérieur qui est surélevé par rapport à l'élément de base de sorte qu'un pixel est formé en utilisant un élément possédant le micro- miroir supérieur.
D'une manière générale, une technologie de traitement de signaux optiques présente des avantages consistant en ce qu'une grande quantité de données est rapidement traitée en parallèle contrairement à une technologie classique de traitement d'informations numériques, il est impossible de traiter une grande quantité de données en temps réel. Des études ont été effectuées concernant la conception et la production d'un filtre de phase binaire, d'une porte logique optique, d'un amplificateur de lumière, d'une technique de traitement d'images, d'un dispositif optique et d'un modulateur de lumière utilisant une théorie de modulation spatiale de la lumière.
Le modulateur spatial de lumière est appliqué à une mémoire optique, un dispositif d'affichage optique, une imprimante, une interconnexion optique et des champs d'hologrammes, et des études ont été effectuées pour développer un dispositif d'affichage utilisant un tel modulateur.
Le modulateur spatial de lumière est formé par un modulateur de lumière à réseau déformable réfléchissant 10 tel que représenté sur la figure 1 annexée à la présente demande. Le modulateur 10 est décrit dans le brevet U.S. N 5 311 360 au nom de Bloom et al. Le modulateur 10 inclut une pluralité de rubans réfléchissants déformables 18 qui comportent des parties de surface réfléchissantes, sont suspendus à une partie supérieure d'un substrat en silicium 16 et sont distants les uns des autres à des intervalles réguliers. On dépose une couche isolante 11 sur le substrat en silicium 16. Ensuite, on dépose un film sacrificiel de dioxyde de silicium 12 et un film 14 de nitrure de silicium à faible contrainte.
Le film de nitrure 14 est structuré à l'aide des rubans 18 et une partie du film de dioxyde de silicium 12 est attaquée chimiquement, ce qui maintient les rubans 18 sur la couche formant entretoise d'oxyde 12 par un cadre en nitrure 20.
Pour moduler une lumière possédant une seule longueur d'onde X0, le modulateur est conçu de telle sorte que des épaisseurs du ruban 18 et de l'entretoise formée d'oxyde 12 sont égales chacune à %0/4.
D'une manière limitée par une distance verticale (d) entre une surface réfléchissante 22 de chaque ruban 18 et une surface réfléchissante du substrat 16, une amplitude de réseau du modulateur 10 est commandée par application d'une tension entre le ruban 18 (la surface réfléchissante 22 du ruban 18 agissant en tant que première électrode) et un substrat 16 (une couche conductrice 24 formée sur un côté inférieur du substrat 16 pour agir en tant que seconde électrode). Lorsque le modulateur de lumière est dans un état non déformé sans application de tension, l'amplitude du réseau est X0/2 tandis qu'une différence totale de trajets aller et retour entre des faisceaux de lumière réfléchis par le ruban et le substrat est égale à Â,0. Par conséquent, une phase de la lumière réfléchie est renforcée.
Par conséquent, à l'état non déformé, le modulateur 10 agit en tant que miroir plan qui réfléchit une lumière incidente. Sur la figure 2, le chiffre de référence 20 désigne la lumière incidente réfléchie par le modulateur 10 dans l'état non déformé.
Lorsqu'une tension appropriée est appliquée entre le ruban 18 et le substrat 16, la force électrostatique permet d'abaisser le ruban 18 vers la surface du substrat 16. A cet instant, l'amplitude du réseau est modifiée sur la valeur X0/4. La différence totale de trajet aller et retour est égale à une moitié d'une longueur d'onde, et la lumière réfléchie par le ruban déformé 18 et la lumière réfléchie par le substrat 16 sont soumises à une interfé- rence destructrice.
Le modulateur diffracte la lumière incidente 26 en utilisant l'interférence. Sur la figure 3, les chiffres de référence 28 et 30 désignent des faisceaux de lumière diffractés respectivement dans des modes de diffraction +/- (D+1, D-1) dans l'état déformé.
Cependant, dans le modulateur de lumière de Bloom on adopte un procédé électrostatique pour commander la position d'un micro-miroir, ce qui est un inconvénient par le fait que la tension de fonctionnement est relativement élevée (habituellement 30 V environ) et que la relation entre la tension appliquée et le déplacement n'est pas linéaire, ce qui conduit à une faible fiabilité dans la commande de la lumière.
Le modulateur de lumière décrit dans le brevet de Bloom peut être utilisé en tant que dispositif pour l'affichage d'images. Dans ce cas, un minimum de deux éléments adjacents peut former un seul pixel. Naturellement, trois éléments peuvent former un seul pixel, ou quatre ou six éléments peuvent former un seul pixel.
Cependant, le modulateur de lumière décrit dans le brevet Bloom présente une limitation au regard de la miniaturisation pouvant être obtenue. C'est-à-dire que le modulateur de lumière possède une limitation en ce que les largeurs de ses éléments ne peuvent pas être réglées à moins de 3 pm et que l'intervalle entre les éléments ne peut pas être formé de manière à être inférieur à 0,5 pm.
En outre, un minimum de deux éléments est requis pour constituer un pixel de diffraction, ce qui implique une limitation de la miniaturisation d'un dispositif.
C'est pourquoi la présente invention a été mise au point en prenant en compte les problèmes indiqués précédemment qui apparaissent dans l'art antérieur et un but de la présente invention est de fournir un modulateur de lumière à diffraction, dans lequel un pixel est formé en utilisant un nombre d'éléments aussi faible qu'un seul élément de ruban, ce qui permet de miniaturiser des composants.
Pour atteindre l'objectif indiqué précédemment, la présente invention fournit un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de base; une première partie réfléchissante supportée par l'élément de base, comprenant: une partie intermédiaire distante de l'élément de base de manière à définir un espace entre cette partie et cet élément, une première surface tournée à l'opposé dudit élément de base et agissant en tant que surface réfléchissante pour réfléchir une lumière incidente, au moins un trou ouvert s'étendant à travers ladite première partie réfléchissante et formé de manière à laisser passer en lui la lumière incidente, une seconde partie réfléchissante située entre la première partie réfléchissante et l'élément de base, ladite seconde partie réfléchissante: étant espacée de la première partie réfléchissante, et comprenant une surface réfléchissante tournée vers la première partie réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traver- saut le au moins un trou ouvert, et une unité d'actionne- ment pour déplacer la portion intermédiaire de la première partie réfléchissante par rapport à la seconde partie réfléchissante pour modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant la lumière réfléchie par la première partie réfléchissante et par la seconde partie réfléchissante.
Selon un autre aspect de la présente invention, l'élément de base comprend: un substrat, et des éléments de support qui font saillie à partir du substrat et qui supportent, en des emplacements espacés, la première partie réfléchissante de telle sorte que la portion intermédiaire de la première partie réfléchissante est espacée du substrat de manière à former l'espace entre elle-même et le substrat, la seconde partie réfléchissante étant disposée par rapport au substrat de manière à réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts de la première partie réfléchissante.
Selon un autre aspect de la présente invention, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert 20 comporte en outre une couche isolante intercalée entre le substrat et la seconde partie réfléchissante.
Selon un autre aspect de la présente invention, l'élément de base définit un renfoncement pour former l'espace, la seconde partie réfléchissante est disposée dans le renfoncement de l'élément de base, et la première partie réfléchissante traverse le renfoncement de sorte que sa portion intermédiaire est espacée de la seconde partie réfléchissante de manière à former un espace entre elle-même et cette partie.
Selon un autre aspect de la présente invention, la première partie réfléchissante qui franchit le renfoncement de l'élément de base de la seconde partie réfléchissante est supportée par les parois latérales des renfoncements de l'élément de base, qui doivent être situés parallèlement à distance de la première partie réfléchissante, la seconde partie réfléchissante pouvant être rapprochée ou écartée de la première partie réfléchissante afin de réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts, et l'unité d'actionnement déplaçant la seconde partie réfléchissante par rapport à la première partie réfléchissante pour modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par la première partie réfléchissante et par la seconde partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement utilise comme première électrode le fond du renfoncement et utilise la seconde partie réfléchissante en tant que seconde électrode, et déplace la seconde partie réfléchissante en utilisant la force électrostatique générée entre la première électrode et la seconde partie réfléchissante lorsqu'une tension est appliqué à la seconde partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert comporte en outre une couche isolante intercalée entre l'élément de base et la seconde partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie réfléchissante comprend: une première couche de support possédant une portion intermédiaire qui est disposée par apport à l'élément de base de manière à former un espace entre elle-même et ce dernier, la couche de support étant supportée par un élément de base et définissant au moins un trou traversant formé de manière à laisser passer la lumière incidente, et un premier micro-miroir disposé sur la première couche de support de manière à être tourné de façon nominale à l'opposé de l'élément de base, ledit premier micro-miroir utilisant au moins un trou traversant correspondant, du point de vue position, au au moins un trou traversant de la première couche de support et étant formé de manière à transmettre la lumière incidente, qui possède également une surface agissant en tant que surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie réfléchissante est profilée de telle sorte que sa portion intermédiaire est espacée de la seconde partie réfléchissante de manière à former l'espace entre cette portion intermédiaire et cette partie.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie réfléchissante possède une pluralité de trous ouverts disposés dans une direction qui est identique à la direction dans laquelle la première partie réfléchissante traverse l'élément de base.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie réfléchissante possède une pluralité de trous ouverts disposés dans une direction transversale par rapport à une direction dans laquelle la première partie réfléchissante traverse l'élément de base.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement comprend: une couche piézoélectri- que qui est positionnée en un premier emplacement autre que l'emplacement de la portion intermédiaire de la première partie réfléchissante, ladite couche piézoélectrique pouvant agir de manière à se contracter et se dilater de manière à produire une force d'actionnement dans une direction transversale par rapport à la première partie réfléchissante lorsqu'une tension est appliquée à des côtés opposés de la couche piézoélectrique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert comporte en outre au moins deux sections de couches piézoélectriques distantes l'une de l'autre dans des positions par rapport à la première partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert comporte en outre une couche formant électrode disposée sur la section de couche piézoélectrique pour fournir une tension piézoélectrique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert comporte en outre une couche formant électrode disposée sur la couche de matériau piézoélectrique pour produire une tension piézoélectrique, et que la première partie réfléchissante agit en tant qu'électrode de la couche piézoélectrique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche piézoélectrique comprend une pluralité de couches en matériau piézoélectrique pour générer une force d'actionnement de contraction et de dilatation lorsqu'une tension est appliquée aux deux faces de ces couches, une pluralité de premières couches formant électrodes intercalées entre la pluralité de premières couches en matériau piézoélectrique pour produire une tension piézoélectrique, une seconde couche formant électrode disposée sur la couche la plus extérieure de la pluralité de premières couches en matériau piézoélectrique pour délivrer la tension piézoélectrique, et la première partie réfléchissante agit en tant qu'électrode des couches piézoélectriques.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement comprend une première électrode et une seconde électrode, et une force électrostatique est générée entre les première et seconde électrodes pour déplacer lesdites première et seconde parties l'une par rapport à l'autre.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la 30 première électrode comprend la première partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la seconde électrode comprend la seconde partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la seconde électrode comprend un substrat semiconducteur en silicium.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité d'actionnement déplace une première partie réflé- chissante en utilisant une force électromagnétique.
En outre la présente invention fournit un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte: un élément de base, une pluralité de premières parties réfléchissantes disposées de manière à former un réseau et dont chacune est distante, au niveau d'une portion intermédiaire, de l'élément de base de manière à former un espace entre cette portion et elle-même, et dont chacune d'elles est supportée par un élément de base, chacune d'elles possédant une surface réfléchis- sante tournée à l'opposé de l'élément de base de manière à réfléchir une lumière incidente, et dont chacune d'elles possède au moins un trou formé de manière à laisser passer la lumière incidente, une seconde partie réfléchissante située entre la première partie réfléchissante et l'élément de base de manière à définir un espace par rapport à la partie réfléchissante supérieure, et qui possède une surface réfléchissante servant à réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts, et une pluralité d'unités d'actionnement pour déplacer la partie intermédiaire d'une première partie réfléchissante correspondante de manière à modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par la première partie réfléchissante et par la seconde partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de base comprend un substrat, et au moins un élément de support qui fait saillie à partir du substrat pour supporter les premières parties réfléchissantes de telle sorte que la portion intermédiaire de chacune des premières parties réfléchissantes est distante du substrat de manière à former l'espace entre cette portion et elle-même, la seconde partie réfléchissante étant disposée par rapport au substrat de manière à réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts situés dans la pluralité de premières parties réfléchissantes.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de base est une surface relativement plate, des portions intermédiaires de la pluralité des parties réfléchissantes supérieures sont espacées de la partie réfléchissante inférieure de manière à définir entre elles des espaces et les parties réfléchissantes supérieures sont disposées sensiblement parallèlement de manière à former le réseau.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de base comporte des portions définissant un renfoncement pour former l'espace, la seconde partie réfléchissante est située dans le renfoncement de l'élément de base, et la pluralité de premières parties réfléchissantes traversent chacune un renfoncement de telle sorte que des portions intermédiaires de ces parties réfléchissantes sont espacées de secondes parties réfléchissantes correspondantes de manière à former des espaces entre elles et sont disposées de manière à former le réseau.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites premières parties réfléchissantes franchissent le renfoncement de l'élément de base, lesdites secondes par- ties réfléchissantes sont disposées de manière à former un réseau en étant supportées par des parois latérales du renfoncement de l'élément de base de manière à être espa- cées parallèlement par rapport aux premières parties réflé- chissantes correspondantes, les secondes parties réfléchis- santes pouvant être rapprochées ou écartées d'une première partie réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts, et lesdites unités d'action- nement déplacent des secondes parties réfléchissantes correspondantes par rapport à une première partie réfléchissante de manière à modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par les première et seconde parties réfléchissantes.
En outre la présente invention fournit un dispositif d'affichage utilisant un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte une source de lumière émettant une lumière, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui module la lumière incidente pour générer une lumière diffractée, comprenant un élément de base, une pluralité de premières parties réfléchissantes disposées de manière à former un réseau, dont chacune est supportée par l'élément de base de manière à former des espaces entre les portions intermédiaires des premières parties réfléchissantes et l'élément de base, et chaque première partie réfléchissante comportant des trous ouverts formés de manière à laisser passer la lumière, et une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente, une seconde partie réfléchissante supportée par l'élément de base, ladite seconde partie réfléchissante étant espacée des premières parties réfléchissantes, et la seconde partie réfléchissante comprenant une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts des premières parties réfléchissantes, et une pluralité d'unités d'actionnement pour déplacer les parties intermédiaires des premières parties réfléchissantes correspondantes par rapport à une seconde partie réfléchissante de manière à modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par les premières parties réfléchissantes et les secondes parties réfléchissantes, une partie optique de transmission de lumière pour appliquer la lumière incidente émise par la source de lumière au modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, une partie optique de filtrage pour sélectionner les ordres désirés de lumière diffractée à partir de la lumière diffractée qui est modulée par le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert de manière à laisser passer en lui la lumière diffractée sélectionnée, et une partie optique de projection et de balayage pour réaliser le balayage de la lumière diffractée qui traverse la partie optique de filtrage, sur un écran.
Le dispositif d'impression utilisant un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caracté- visé en ce qu'il comporte une source de lumière émettant une lumière, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui module la lumière incidente pour générer une lumière diffractée, comprenant un élément de base, une pluralité de premières parties réfléchissantes disposées de manière à former un réseau, dont chacune est supportée par l'élément de base de manière à former des espaces entre les portions intermédiaires des premières parties réfléchissantes et l'élément de base, et chaque première partie réfléchissante comportant des trous ouverts formés de manière à laisser passer en eux la lumière, et une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente, une seconde partie réfléchissante supportée par l'élément de base, ladite seconde partie réfléchissante étant espacée des premières parties réfléchissantes, et la seconde partie réfléchissante comprenant une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts des premières parties réfléchissantes, et une pluralité d'unités d'actionnement pour déplacer les portions intermédiaires des premières parties réfléchissan- tes correspondantes pour modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie provenant des premières parties réfléchissantes et de la seconde partie réfléchissante, une partie optique de transmission de lumière pour appliquer la lumière incidente émise par la source de lumière au modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, une partie optique de filtrage pour sélectionner les ordres désirés de lumière diffractée à partir de la lumière diffractée qui est modulée par le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert de manière à laisser passer en lui la lumière diffractée sélectionnée, et une partie optique de projection et de balayage pour réaliser le balayage de la lumière diffractée qui traverse la partie optique de filtrage, sur un tambour.
En outre la présente invention fournit un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat, une couche isolante disposée sur le substrat, au moins une couche sacrificielle qui est disposée sur la couche isolante, une partie réfléchissante disposée sur la couche isolante, ladite partie réfléchissante étant positionnée de manière à réfléchir une lumière incidente, un support qui est prévu sur la au moins une couche sacrificielle et à travers laquelle les premiers trous ouverts sont formés, un micro- miroir disposé sur le support, ledit micro-miroir possédant une surface réfléchissante servant à réfléchir la lumière incidente, des seconds trous ouverts formés dans le micro-miroir et destinés à correspondre aux premiers trous ouverts pour laisser passer la lumière incidente, et au moins une unité d'actionnement pour déplacer une portion intermédiaire du support lorsque la tension lui est appliquée, ce qui permet de modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par le micro-miroir et la partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le substrat est un substrat en silicium et les unités d'actionnement comportent un matériau piézoélectrique, le matériau piézoélectrique étant disposé sur des électrodes de sorte que l'unité d'actionnement se contracte ou se dilate lorsqu'une tension est appliquée aux électrodes.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie réfléchissante fléchit sous l'influence de l'unité d'actionnement de manière à se rapprocher ou s'écarter de la seconde partie réfléchissante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie réfléchissante est allongée et flexible dans une direction transversale par rapport à sa longueur.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré-sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un modulateur de lumière à réseau, qui utilise un procédé électrostatique selon une technologie classique; - la figure 2 illustre la réflexion d'une lumière incidente par le modulateur de lumière à réseau qui utilise le procédé électrostatique conformément à la technologie classique, dans un état non déformé; - la figure 3 illustre la diffraction d'une lumière incidente par le modulateur de lumière à réseau conformé- ment à la technologie classique dans un état déformé provoqué par une force électrostatique; la figure 4a est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4b est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la seconde forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4c est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la troisième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4d est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la quatrième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4e est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la cinquième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4f est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la sixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4g est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la septième forme deréalisation de la présente invention; - la figure 4h est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la huitième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4i est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la neuvième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4j est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la dixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5 illustre une structure de réseau à éléments 1-D du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 6 illustre une structure de réseau à éléments 2-D du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 7 illustre un système d'affichage utilisant le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la forme de réalisation de la présente invention; - la figure 8a est une vue en perspective du modu- lateur de lumière à diffraction basé sur un trou traversant conformément à la forme de réalisation de la présente invention, dans lequel une lumière incidente irradie obliquement le micro-miroir supérieur d'un réseau d'éléments 1-D; et - la figure 8b est une vue en perspective du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou traversant conformément à la forme de réalisation de la présente invention, dans lequel une lumière incidente irradie perpendiculairement le micro-miroir supérieur d'un réseau d'éléments 1-D.
On va décrire de façon détaillée des formes de réalisation préférées de la présente invention en se référant ci-après aux figures 4a à 8b.
La figure 4a est une vue en perspective d'un modu- lateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, conformément à la première forme de réalisation de la présente invention.
En se référant au dessin, on voit que le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformé- ment à la première forme de réalisation de la présente invention inclut un substrat en silicium 501a, une couche isolante 502a, un micro-miroir 503a et un élément 510a. Bien que la couche isolante et le micro-miroir soient représentés comme constitués par des couches séparées dans cette forme de réalisation, la couche isolante peut être réalisée de manière à agir en tant que micromiroir inférieur si elle possède une caractéristique à réflexion de la lumière. En outre ici la couche isolante 502a est représentée comme étant formée sur une surface de l'élément de base 501a, mais la couche isolante n'est pas essentielle et par conséquent la partie réfléchissante 503a peut être formée par la formation de la couche isolante 502a.
Le substrat en silicium 501a inclut un renfoncement destiné à définir un espace pour l'élément 510a, la couche isolante 502a formée sur le substrat en silicium 501a, le micro-miroir 503a est disposé au-dessus du substrat en silicium 501a, et la base de l'élément 501a est fixée ou supportée d'une autre manière à partir des deux côtés du substrat en silicium 501a à l'extérieur du renfoncement. On peut utiliser un matériau tel que Si, Al2O3r ZrO2, du quartz et du SiO2 pour constituer le substrat en silicium 501a, et les couches inférieure et supérieure du substrat en silicium 501a (divisé par une ligne formée de tirets) peuvent être formées en utilisant différents matériaux. En outre, un substrat en verre peut être utilisé en tant qu'élément de base 501a.
Le micro-miroir inférieur 503a est situé sur un côté supérieur de l'élément de base 501a et reflète une lumière incidente. On peut utiliser un micro-miroir en tant que partie inférieure réfléchissante 503a, et on peut utiliser un métal tel que du Al, Pt, Cr ou Ag pour constituer le micro-miroir inférieur 503a.
L'élément 510a est représenté comme étant réalisé sous la forme d'un ruban mince allongé, mais l'élément peut être réalisé avec d'autres formes, comme par exemple une forme rectangulaire, carrée, ovale, etc. L'élément 510a inclut un support inférieur 511a, les bases des deux côtés de ce support étant fixées à ou supportées autrement par des côtés du substrat en silicium 501a à l'extérieur du renfoncement du substrat en silicium 501a de manière que la partie centrale de l'élément 510a soit espacée du renfoncement. L'expression "support inférieur" 511a est désignée ainsi étant donné qu'il est situé au-dessous de couches piézoélectriques 520a et 520a'.
Les couches piézoélectriques 520a et 520a' peuvent être prévues respectivement des deux cotés du support inférieur 511a, et la force d'actionnement de l'élément 510a est obtenue grâce à la contraction et à la dilatation des couches piézoélectriques prévues 520a et 520a'.
On peut utiliser de l'oxyde de Si (par exemple du SiO2, etc.), du nitrure de Si (par exemple du Si3N4, etc.) , un substrat céramique (Si, ZrO2 et Al2O3r etc.) ou on peut utiliser du carbure de Si pour constituer le support inférieur 511a. Un tel support inférieur 511a peut être omis en fonction de ce qui est nécessaire.
La couche piézoélectrique de gauche ou de droite 520a ou 520a' inclut une couche formant électrode infé- rieure 521a ou 521a' adaptée pour produire une tension piézoélectrique, une couche en matériau piézoélectrique 522a ou 522a' formée sur la couche formant électrode infé-rieure 521a ou 521a' et adaptée pour produire une force d'actionnement verticale sous l'effet d'une contraction et d'une dilatation lorsqu'une tension est appliquée aux deux faces de cette couche, et une couche formant électrode supérieure 523a ou 523a' formée sur la couche en matériau piézoélectrique 521a ou 521a' et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique à la couche de matériau piézoélec- trique 521a ou 521a'. Lorsque la tension est appliquée aux couches formant électrodes supérieures 523a et 523a' et aux couches formant électrodes inférieures 521a et 521a', les couches formées d'un matériau piézoélectrique 521a et 521a' se contractent et se dilatent en provoquant ainsi un rapprochement ou un écartement vertical du support inférieur 511a par rapport au micro-miroir 503a.
On peut utiliser du Pt, du Ta/Pt, du Ni, du Au, du Al, du Ti/Pt, du IrO2 et du RuO2 en tant que matériaux pour les électrodes 521a, 521a', 523a et 523a' et on dépose de tels matériaux de manière qu'ils présentent une épaisseur dans la gamme de 0,01 à 3 pm moyennant l'utilisation d'un procédé de pulvérisation ou de dépôt par évaporation.
Par ailleurs, on dépose un micro-miroir supérieur 530a dans la partie centrale du support inférieur 511a. Le micro-miroir supérieur 530a inclut une pluralité de trous ouverts 531a1 à 531a3. Dans ce cas, les trous ouverts 531a1 à 531a3 sont formés de préférence avec une forme rectangulaire mais peuvent être formés avec n'importe quelle forme fermée comme par exemple un cercle ou une ellipse. En outre, le support inférieur 511a et le micro-miroir supérieur 530a peuvent être formés par une partie réfléchis- sante supérieure 540a. Si le support inférieur est formé d'un matériau réfléchissant la lumière, il n'est pas nécessaire de déposer un micro-miroir supérieur séparé, et le support inférieur fonctionne seul en tant que partie réfléchissante supérieure 540a.
De tels trous ouverts 531a1 à 531a3 permettent le passage de la lumière, qui rencontre l'élément 510a, de telle sorte que la lumière rencontre les portions du micro-miroir inférieur 503a correspondant aux trous ouverts 531a1 à 531a3, ce qui permet aux micro-miroirs inférieur et supérieur 503a et 530a de former des pixels.
C'est-à-dire que par exemple une portion (A) du micro-miroir supérieur 530a, dans lequel les trous ouverts 531a1 à 531a3 sont formés, et une partie (B) du micro-miroir inférieur 503a peut former un seul pixel.
En d'autres termes, étant donné que le micro-miroir supérieur 530a possède une surface réfléchissante, il réfléchit la lumière incidente de manière à former une lumière réfléchie tout en permettant à la lumière incidente d'atteindre la partie réfléchissante inférieure 503a en traversant les trous ouverts. La partie réfléchissante inférieure 503a réfléchit alors la lumière incidente de manière à former une lumière réfléchie, et par conséquent la lumière réfléchie par le micro-miroir 530a et la lumière réfléchie par le micro-miroir dans la partie réfléchissante inférieure 503a interfèrent entre elles, en formant ainsi une lumière diffractée. L'intensité de la lumière diffractée dépend de la distance entre le micro-miroir supérieur 530a et la partie réfléchissante inférieure 503a.
Dans ce cas, une lumière incidente traversant les trous ouverts 531a1 à 531a3 du micro-miroir inférieur 530a peut rencontrer les portions correspondantes du micro-miroir inférieur 503a, et la lumière maximale diffractée est générée lorsque la différence de hauteur entre le micromiroir supérieur 530a et le micro-miroir inférieur 503a est l'un de multiples impairs de X/4. De même ici, un seul élément 510a est représenté, mais le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la présente invention peut inclure une pluralité d'éléments qui sont parallèles entre eux. En d'autres termes le modu- lateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la présente invention peut inclure des réseaux d'éléments, ce cas est représenté sur les figures 5 et 6.
Dans le cas de l'utilisation des réseaux d'éléments conformément à la présente invention, il est possible de réaliser un dispositif d'affichage possédant un pixel désiré en utilisant un moins grand nombre d'éléments que dans la technologie classique.
Par exemple, dans une technologie classique, il est possible de former un seul pixel en utilisant au moins deux éléments en forme de rubans. Dans la technologie classique, lorsque deux éléments en forme de rubans constituent un pixel, le rendement de diffraction est égal à 50 % ou moins, c'est-à-dire que quatre ou six éléments constituent un pixel de manière à augmenter le rendement de diffrac- tion. Lorsque quatre ou plus de quatre éléments constituent un pixel, le rendement de diffraction est égal à 70 % ou plus, et par conséquent il est possible d'obtenir un rendement maximum désiré grâce à un accroissement du nombre d'éléments. Dans la première forme de réalisation de la présente invention, trois trous ouverts 531a1-531a3 sont formés à travers le micro-miroir supérieur 530a qui consti- tue une partie supérieure d'un élément 510a pour le passage d'une lumière incidente dans ce trou de manière qu'elle atteigne la partie réfléchissante inférieure 503a, en fournissant de ce fait le même rendement de diffraction que la technologie classique qui utilise six éléments pour former un pixel. C'est-à-dire qu'une partie du miroir adjacente au premier trou ouvert 531a1 du micro-miroir supérieur 530a selon la première forme de réalisation de la présente invention réfléchit une lumière incidente pour fonctionner en tant qu'élément en forme de ruban de la technologie classique. En outre, une portion de la partie réfléchissante inférieure 503a, qui est disposée au-dessous du premier trou ouvert 531a1 de manière à correspondre du point de vue position au premier trou ouvert, réfléchit la lumière incidente qui traverse le premier ouvert 531a1, en fonctionnant ainsi en tant qu'autre élément en forme de ruban. En outre, une partie de miroir adjacente ou second trou ouvert 531a2 du micro-miroir supérieur 530a réfléchit la lumière incidente pour agir comme autre élément en forme de ruban de la technologie classique, et la portion de la partie réfléchissante inférieure 503a, qui est conditionnée au-dessous du second trou ouvert 531a2 de manière à corres- pondre, du point de vue position, au second trou ouvert réfléchit la lumière incidente traversant le second trou ouvert 531a2, en agissant ainsi en tant qu'autre élément en forme de ruban. De même une partie de miroir adjacente au troisième trou ouvert 531a3 du micro-miroir supérieur 530a réfléchit une lumière incidente de manière à agir en tant qu'autre élément en forme de ruban de la technologie classique, et la portion de la partie réfléchissante inférieure 503a, qui est disposée au-dessous du troisième trou ouvert 531a3 de manière à correspondre, du point de vue position, au troisième trou ouvert réfléchit la lumière incidente qui traverse le troisième trou ouvert 531a3, en agissant ainsi en tant qu'autre élément en forme de ruban. Comme cela a été décrit précédemment, si on utilise uniquement un miroir supérieur 530 possédant trois trous ouverts 531a1-531a-3 formés à travers ce miroir et la partie réfléchissante inférieure 503a, on peut obtenir en utilisant un seul élément en forme de ruban 510a le même rendement de diffraction que celui obtenu lorsqu'un pixel est formé en utilisant six éléments en forme de rubans dans la technologie classique.
Si on réalise un format de télévision à haute définition numérique qui correspond à 1080 x 1920, en utilisant le modulateur de lumière à diffraction mentionné précédemment, 1080 pixels sont disposés verticalement et chaque pixel est soumis à 1920 modulations optiques, ce qui permet de former une image complète. Si on forme un pixel en utilisant quatre ou six rubans de commande au moyen de la technologie classique, 1080 x 4 (ou 6) rubans de commande sont nécessaires pour former 1080 pixels. D'autre part, dans le cas de l'utilisation d'un élément en forme de ruban comportant deux ou trois trous ouverts conformément à la présente invention, il est possible de former 1080 pixels en utilisant seulement 1080 x 1 éléments en forme de rubans. Par conséquent la fabrication est réalisée aisé-ment, la productivité augmente et il est possible de fabriquer un dispositif de petite taille.
La figure 4b est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté en vue partiellement arrachée, conformé-ment à la seconde forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la seconde forme de réalisation de la présente invention comprend un élément de base 501b, une partie réfléchissante inférieure 503b et un élément 510b.
Contrairement à la première forme de réalisation, la partie réfléchissante inférieure 503b inclut une pluralité de configurations réfléchissantes 503b1-503b3, et la pluralité de profils réfléchissants inférieurs 503b1-503b3 est prévue sur la surface d'une couche isolante 502a à des intervalles de telle sorte qu'ils correspondent, du point de vue position, à des trous ouverts 531b1-531b3 d'un micro-miroir supérieur 530b. Les autres agencements sont identiques à ceux de la figure 4a.
La figure 4c est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté partiellement en vue arrachée, conformé-ment à une troisième forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la troisième forme de réalisation de la présente invention comprend un élément de base 501c qui inclut un substrat SIMOX SOI (séparation par silicium-sur-isolant implanté avec de l'oxygène) (désigné ci-après par "substrat silicium-surisolant"), une partie réfléchissante intérieure 503c et un élément 510c.
La troisième forme de réalisation de la présente invention diffère de la première forme de réalisation de la figure 4a en ce que le substrat et un silicium-sur-isolant est utilisé, plutôt qu'un substrat en silicium, en tant qu'élément de base 501c. Sa fabrication est bien connue et par conséquent on n'en donnera pas de description détaillée.
L'élément de base 501c du substrat en silicium-surisolant utilisé dans la présente invention comprend un substrat en silicium 501c1, une couche isolante formée d'oxyde de silicium 501c2, qui est formée par implantation d'ions oxygène dans le substrat en silicium, et une couche sacrificielle en silicium 501c3 qui est formée par implantation d'une concentration élevée d'oxygène dans le substrat en silicium. On soumet à une attaque chimique la portion de la couche sacrificielle en silicium 501c3, qui est disposée au-dessous d'un micro-miroir supérieur 530a, pour garantir un espace de déplacement (espace rempli d'air), dans lequel l'élément 510c peut se déplacer verticalement. En outre la partie de la couche sacrificielle en silicium 501c3, qui est disposée au-dessous des couches piézoélectriques 520a, 520a', est partiellement attaquée chimiquement de sorte que le micro-miroir supérieur 530a est actionné par la contraction et la dilatation de matériaux piézoélectriques 522c, 522c' des couches piézoélectriques 501c, 501c'. De même la couche isolante en oxyde de silicium 501c2 peut être considérée comme une couche empê- chant l'attaque chimique, servant à empêcher l'attaque chimique du substrat en silicium 501c1 lorsque l'attaque chimique de la couche sacrificielle en silicium 501c3 est exécutée.
En outre, la troisième forme de réalisation de la présente invention est également différente de la première forme de réalisation en ce que la partie réfléchissante inférieure 503c inclut une pluralité de configurations réfléchissantes inférieures 503c1-503c3, qui sont espacées les unes des autres. A cet égard, il en va de même que dans la seconde forme de réalisation.
En outre, la troisième forme de réalisation de la présente invention diffère de la première forme de réalisation en ce que la couche sacrificielle en silicium 501c3 en silicium 501c fournit l'espace de déplacement (espace rempli d'air) pour l'élément 510c. C'est-à-dire que, dans la troisième forme de réalisation de la présente invention, il est inutile de prévoir un renfoncement séparé sur le substrat en silicium 501c1. A cet égard, la couche sacrificielle de silicium 501c3 peut être considérée comme étant un élément de support servant à supporter l'élément 510c de manière à fournir l'espace de déplacement pour l'élément 510c. En outre, le reste de l'agencement et du fonctionnement du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la troisième forme de réalisation de la présente invention sont les mêmes que ceux de la première forme de réalisation.
La figure 4d est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arraché, conformément à la quatrième forme de réalisation de la présente invention, et le modulateur de lumière comprend un élément de base 501d comprenant un substrat en silicium, une partie réfléchissante inférieure 503d et un élément 510d.
La quatrième forme de réalisation de la figure 4d diffère de la forme de réalisation de la figure 4a en ce que les trous ouverts 531d1-531d3 ne sont pas disposés longitudinalement, mais sont disposés transversalement. Les autres agencements sont identiques à ceux de la figure 4a.
La figure 4e est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté partiellement en vue arrachée, conformé-ment à la cinquième forme de réalisation de la présente invention.
En se référant au dessin, le modulateur de lumière 30 35 à diffraction basé sur un trou ouvert selon la cinquième forme de réalisation diffère des modulateurs de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert des première à quatrième formes de réalisation en ce qu'un support inférieur 511e d'un élément de base 510e est surélevé par rapport à un élément de base 501e d'un substrat en silicium de manière à fournir un espace. Il en résulte que l'élément 510e peut se déplacer verticalement.
C'est-à-dire que l'élément 510e possède un micro- miroir supérieur 530e servant à réfléchir la lumière incidente, et peut se déplacer verticalement, en étant soulevé à partir de l'élément de base 501e. Dans ce cas, si le support inférieur possède une caractéristique de réflexion de la lumière, le support inférieur peut être réalisé de manière à fonctionner en tant que micro-miroir sans qu'il soit nécessaire de former un micro-miroir séparé.
Le support inférieur 511e de l'élément 510e est soulevé de manière à fournir l'espace d'air pour l'élément 510e, et les deux côtés de cet élément sont fixés à l'élé- ment de base 501e.
En outre, une couche isolante 502e et une partie réfléchissante inférieure 503e sont déposées sur l'élément de base 501e incluant le substrat en silicium, et la partie réfléchissante inférieure 503e réfléchit la lumière inci- dente qui traverse les trous ouverts. Dans ce cas, si la couche isolante possède une caractéristique de réflexion de la lumière, la couche isolante peut agir en tant que partie réfléchissante inférieure sans qu'il soit nécessaire de former une partie réfléchissante inférieure séparée.
L'élément 510e peut être formé avec une forme de ruban, dont la partie centrale est positionnée de manière à être surélevée et espacée de l'élément de base 501e, et les fonds des deux côtés de cet élément sont fixés à l'élément de base 501e.
Les couches piézoélectriques 520e et 520e' forment les côtés gauche et droit respectivement de la portion supérieure de l'élément 510e. La couche piézoélectrique 501e ou 501e' inclut une couche formant électrode inférieure 521e ou 521e' adaptée pour fournir une tension piézoélectrique, une couche en matériau piézoélectrique 522e ou 522e' formée sur la couche formant électrode inférieure 521e ou 521e' et adaptée pour générer une force d'actionnement verticale par contraction et dilatation lorsqu'une tension est appliquée à ces deux côtés, et une couche supérieure d'électrode 523e ou 523e' formée sur la couche de matériau piézoélectrique 522e ou 522e' et adaptée pour appliquer une tension piézoélectrique à la couche de matériau piézoélectrique 522e, 522e'.
Lorsqu'une tension est appliquée aux couches for- tuant électrodes supérieures 523e et 523e' et aux couches formant électrodes inférieures 521e et 521e', l'élément 510e se soulève et réfléchit la lumière incidente de manière à former une lumière réfléchie.
Un micro-miroir supérieur 530e est disposé dans la partie centrale de l'élément 510e, dans laquelle les couches piézoélectriques 520e et 520e' du support inférieur 511e sont retirées, et des trous ouverts 531e1 à 531e3 sont prévus dans le micro-miroir supérieur 530e. Dans ce cas, les trous ouverts 503e1 à 503e3 sont de préférence réalisés avec une forme rectangulaire, mais peuvent être réalisés avec n'importe quelle forme fermée telle qu'un cercle ou une ellipse.
De tels trous ouverts 531e1-531e3 permettent aux portions du micro-miroir inférieur 503e correspondant aux trous ouverts 531a1 à 531a3, conjointement avec les portions du micro-miroir supérieur 530e adjacentes aux trous ouverts 531a1 à 531a3 du micro-miroir supérieur 530e, de former des pixels.
C'est-à-dire que par exemple une partie (A) du 35 micro-miroir supérieur 530e, dans lequel les trous ouverts 531e1 à 531e3 sont formés, et une portion (B) du micro-miroir inférieur 503e forment un seul pixel.
Dans ce cas, une lumière incidente traversant les trous ouverts 531a1 à 531a3 du micro-miroir supérieur 530e peuvent rencontrer les portions correspondantes du micro-miroir inférieur 503e, et on peut comprendre que la lumière diffractée maximale soit générée lorsque la différence de hauteur entre le micro-miroir supérieur 530e et le micro-miroir inférieur 503e est l'un de multiples impairs de 2/4.
La figure 4f est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté en vue partiellement arrachée, conformé-ment à la sixième forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la sixième forme de réalisation est différent du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la cinquième forme de réalisation, par le fait que les trous ouverts sont disposés dans une direction transversale.
Les autres agencements sont identiques à ceux du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, représenté sur la figure 4e.
La figure 4g est une vue en perspective d'un modu- lateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté partiellement en vue arrachée, conformé- ment à la septième forme de réalisation de la présente invention. En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conforme à la sep- tième forme de réalisation inclut un substrat en silicium 501g, une partie réfléchissante inférieure 503g superposée au substrat en silicium, et un micro-miroir supérieur 510g.
Non seulement la partie réfléchissante inférieure 503g est utilisée en tant qu'électrode inférieure, mais elle réfléchit également une lumière de manière à former une lumière réfléchie.
Un micro-miroir supérieur 510g possède des trous ouverts 511g1-511g3, qui sont formés dans ce miroir. Dans ce cas, les trous ouverts 511g1-511g3 sont formés de préfé- rence avec une forme rectangulaire, et peuvent être formés dans n'importe quelle forme fermée comme par exemple un cercle ou une ellipse.
De tels trous ouverts 511g1-511g3 permettent aux parties du micro-miroir inférieur 503g correspondant aux trous ouverts 511gl-511g3, conjointement avec les parties du micro-miroir supérieur 530e adjacent aux trous ouverts 511gl-511g3 du micro-miroir supérieur 510g, de former des pixels. C'est-à-dire que par exemple une partie (A) du micro-miroir supérieur 510g, dans lequel les trous ouverts sont formés, et une partie (B) du micro-miroir inférieur 503g forment un seul pixel.
Dans ce cas, une lumière incidente qui traverse les trous ouverts 511g1511g3 du micro-miroir supérieur 510g peuvent rencontrer les parties correspondantes du micro- miroir inférieur 503g et on peut comprendre que la lumière maximale diffractée est générée lorsque la différence de hauteur entre le micro-miroir supérieur 510g et le micro-miroir inférieur 503g est l'un des multiples de X/4.
La figure 4h est une vue en perspective d'un modu- lateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui est représenté selon une vue partiellement arrachée, conformément à la huitième forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la huitième forme de réalisation diffère du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la septième forme de réalisation en ce que les trous ouverts sont disposés transversalement. Les autres agencements sont identiques à ceux de la figure 4g. Par ailleurs, dans les première à sixième formes de réalisation de la présente invention, une force d'actionnement verticale est généréemoyennant l'utilisation d'une couche de matériau piézoélectrique, et dans les septième et huitième formes de réalisa- tion, la force d'actionnement verticale est générée en utilisant une force électrostatique. En outre, la force d'actionnement verticale peut être générée en utilisant une force électromagnétique.
Par ailleurs, dans les quatrième à huitième formes de réalisation, une couche de miroir constitue une partie réfléchissante inférieure, mais comme représenté dans la seconde forme de réalisation, la partie réfléchissante inférieure peut inclure une pluralité de configurations réfléchissantes inférieures, disposées à des intervalles.
C'est-à-dire que la partie réfléchissante inférieure inclut la pluralité de configurations réfléchissantes inférieures, et la pluralité de configurations réfléchissantes inférieures est formée sur une surface de la couche isolante à des intervalles de sorte que ces configurations correspondent, du point de vue position, aux trous ouverts du micromiroir supérieur.
La figure 4i est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, représenté partiellement en vue arrachée, conformément à la neuvième forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la neuvième forme de réalisation de la présente invention comprend un élément de base 501i incluant un substrat en silicium, une partie réfléchissante inférieure 510i formée au centre du renfoncement de l'élément de base 501i et un micro-miroir supérieur 520i adapté pour s'étendre sur les surfaces les plus élevées de l'élément de base 501i. La partie réfléchissante inférieure 510i non seulement réfléchit la lumière incidente pour former une lumière réflé-chie, mais est également utilisée en tant qu'électrode supérieure.
Une couche formant électrode inférieure 503i est formée sur le fond du renfoncement de l'élément de base 501i. La couche formant électrode inférieure 503i fournit, conjointement avec la partie réfléchissante inférieure 510i (électrode supérieure) positionnée au centre du renfoncement, la partie réfléchissante inférieure 510i comportant une force d'actionnement verticale, qui est provoquée par une force électrostatique.
C'est-à-dire que l'électrode inférieure 503i et la partie réfléchissante inférieure 510i s'attirent réciproquement en raison d'une force électrostatique et génèrent une force d'actionnement descendante si une tension leur est appliquée, ou bien produisent une force d'actionnement ascendante au moyen d'une force de rétablissement si la tension ne leur est pas appliquée.
Par ailleurs des trous ouverts 531i1-531i3 sont prévus dans le micromiroir supérieur 520i. Les trous supérieurs 531i1-531i3 sont de préférence formés avec une forme rectangulaire, mais peuvent être réalisés avec n'importe quelle forme fermée telle qu'un cercle ou une ellipse.
De tels trous ouverts 531i1-531i3 permettent aux portions de la portion réfléchissante inférieure 510i correspondant au trou ouvert 531i1-531i3, conjointement avec les parties du micro-miroir supérieur 520i adjacent aux trous ouverts 331i1-531i3, de former des pixels.
C'est-à-dire que par exemple, une portion (A) du micro-miroir supérieur 520i, dans lequel les trous ouverts 531i1-531i3 sont formés et une partie (B) de la partie réfléchissante inférieure forment un seul pixel.
Dans ce cas, une lumière incidente traversant les trous ouverts du micromiroir supérieur 520i peuvent ren- contrer les portions correspondantes de la partie réflé- chissante inférieure 510i et on peut comprendre que la lumière diffractée au maximum est générée lorsque la différence de hauteur entre le micro-miroir supérieur 520i et la partie réfléchissante inférieure 520i est l'un de multiples impairs de X/4.
La figure 4j représente un modulateur de lumière basé sur un trou ouvert conformément à la dixième forme de réalisation de la présente invention, qui diffère de celui de la neuvième forme de réalisation en ce que les trous ouverts sont disposés transversalement.
Par ailleurs, dans la quatrième forme de réalisation, et dans les septième à dixième formes de réalisation, le substrat en silicium est utilisé en tant qu'élément de base, mais comme représenté dans la troisième forme de réalisation, le substrat silicium-sur-isolant peut être utilisé.
La figure 5 représente une vue en perspective montrant un réseau unidimensionnel d'éléments du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la première forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, dans le réseau unidimensionnel d'éléments du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou selon la première forme de réalisation de la présente invention, une pluralité d'éléments 610a-610n possédant le micro-miroir supérieur sont agencés de façon unidirectionnelle parallèlement entre eux, ce qui provoque une diffraction de la lumière incidente. Par ailleurs, on a décrit ici uniquement le réseau d'éléments 1-D du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la première forme de réalisation, mais on peut réaliser de manière identique les réseaux unidimensionnels d'éléments du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément aux seconde à dixième formes de réalisation.
La figure 6 est une vue en perspective représentant un réseau bidimensionnel d'éléments du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention.
En référence au dessin, le réseau bidimensionnel d'éléments du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention, une pluralité d'éléments 710a1-710nn sont disposés dans des directions X et Y. Seul le réseau bidimensionnel d'éléments du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la septième forme de réalisation a été décrit ici, mais les réseaux bidimensionnels d'éléments selon les autres formes de réalisation peuvent être réalisés de façon identique.
Par ailleurs, bien que l'on ait décrit dans la pré-sente description le cas d'une seule couche de matériau piézoélectrique, il est possible de réaliser une couche de matériau piézoélectrique de type multiple formée d'une pluralité de couches de matériaux piézoélectriques.
La figure 7 représente un dispositif d'affichage utilisant le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert conformément à la forme de réalisation de la présente invention. Comme cela a été décrit précédemment, on peut également utiliser un système optique tel que celui utilisé dans un dispositif d'affichage, dans une imprimante et, dans ce cas, en utilisant un tambour à la place d'un écran 818 comme décrit précédemment. Dans le cas où on utilise le tambour, étant donné que le tambour tourne, une partie optique de balayage séparée tourne comme dans le dispositif d'affichage, et par conséquent il n'est pas essentiellement requis d'utiliser une partie optique de balayage.
En référence à la figure 7, le dispositif d'affichage utilisant le modulateur de lumière à diffraction selon la forme de réalisation de la présente invention comprend un système optique d'affichage 802 et un système électronique d'affichage 804. Le système optique d'affichage 802 comprend une source de lumière 806, une partie optique de production de lumière 808 pour convertir une lumière qui est émise par la source de lumière 806 en une lumière linéaire de manière à irradier un modulateur de lumière de diffraction basé sur un trou ouvert 810, sous la forme d'une lumière linéaire, le modulateur optique à diffraction basé sur un trou ouvert 810 pour moduler une lumière linéaire qui est formée par la partie optique de production de lumière 808 pour former une lumière diffrac- tée, une partie optique de filtrage 812 pour séparer des ordres de faisceaux de lumière diffractée qui sont modulés par le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert 810 de manière à transmettre l'ordre du faisceau de lumière diffracté avec les différents ordres de faisceaux de lumière diffractée le traversant, une partie saillante et une partie optique de projection et de balayage 816 pour commencer des faisceaux de lumière diffractée, qui traversent la partie optique de filtrage 812 pour scanner une lumière ponctuelle condensée selon une image bidimensionnelle, et un écran d'affichage 818.
Le système électronique d'affichage 815 est connectée à la source de lumière 806, au modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert 810 et la partie optique de projection et de balayage.
En outre, si une lumière linéaire provenant de la partie optique de production de lumière rencontre le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert 810, le modulateur module la lumière incidente au moyen d'une commande du système électronique d'affichage 804 pour générer une lumière diffractée, en émettant ainsi cette dernière.
La figure 8a est une vue en perspective d'un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, dans lequel une lumière linéaire irradie obliquement une pluralité de micro-miroirs supérieurs 812a-811n d'un réseau unidimensionnel d'éléments 811a-811n. Si la pluralité de micro-miroirs supérieurs 812a-812n se déplacent verticalement, une lumière linéaire incidente est modulée sous l'effet d'une différence de hauteur entre les micro- miroirs supérieurs 812a-812n et une partie réfléchissante inférieure 813, en créant ainsi une lumière diffractée. Dans ce cas, la lumière diffractée est émise obliquement étant donné que la lumière arrive obliquement.
La figure 8b représente une vue en perspective du modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, dans lequel la lumière linéaire irradie perpendiculairement une pluralité de micro-miroirs 812a-811n d'un réseau unidimensionnel d'éléments 811a-811n. Si la pluralité de micromiroirs supérieurs 812a-812n se déplacent verticalement, une lumière linéaire incidente est modulée sous l'effet d'une différence de hauteur entre des micro-miroirs supérieurs 812a-812n et une partie réfléchissante inférieure 813 ce qui permet de créer une lumière diffractée. Dans ce cas, un faisceau de lumière diffracté d'ordre 0 est émis perpendiculairement et des faisceaux de lumière diffractée d'ordre + 1 sont émis obliquement, à gauche et à droite, étant donné que la lumière a une incidence perpendiculaire.
Par ailleurs, le système optique de filtrage 812 sépare les ordres désirés de faisceaux de lumière diffrac- tée vis-à-vis de différents ordres de faisceaux de lumière diffractée lorsque les faisceaux de lumière diffractée les rencontrent. Le système optique de filtrage 812 inclut une lentille de Fourier (non représentée) et un filtre (non représenté) et transmet sélectivement les faisceaux de lumière diffractée d'ordre 0 ou +1.
De même, la partie optique de projection et de balayage 816 inclut une lentille de condensation (non représentée) et un miroir de balayage (non représenté) et scanne des faisceaux de lumière diffractée sur un écran 818 tout en commandant le système électronique d'affichage 804.
Le système électronique d'affichage 804 commande un miroir de balayage (non représenté) du dispositif optique de projection et de balayage 816. Le dispositif optique de projection et de balayage 816 projette une image sur l'écran d'affichage 818 et la balaie sur l'écran d'affichage 818 de manière à former une image bidimensionnelle sur l'écran d'affichage 818.
Par ailleurs, sur les figures 7 à 8b, on a repré- senté uniquement la production d'une image monochrome, et il est possible de produire une image en couleurs. Il est possible de réaliser la production de l'image en couleurs par application supplémentaire de deux sources de lumière, deux modulateurs de lumière diffractée et un filtre au système optique d'affichage 802.
Comme cela a été décrit précédemment, la présente invention a pour but de former un pixel en utilisant un seul élément en forme de ruban d'entraînement.
En outre la présente invention a pour but de former une pluralité de trous ouverts dans un micro-miroir supérieur d'éléments en forme de rubans en créant de ce fait une lumière diffractée, et un rendement amélioré de diffraction.
De même la présente invention a pour but de substi- tuer un élément de commande pour quatre ou six éléments de commande classiques, ce qui améliore le rendement du pro-cédé de fabrication et réduit les coûts de fabrication.
Claims (32)
1. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un élément de base (501a); (b) une première partie réfléchissante (530a) supportée par l'élément de base, comprenant: une partie intermédiaire distante de l'élément de base de manière à définir un espace entre cette partie et cet élément, une première surface tournée à l'opposé dudit élément de base (501a) et agissant en tant que surface réfléchissante pour réfléchir une lumière incidente, au moins un trou ouvert (531a1-531a2) s'étendant à travers ladite première partie réfléchissante (530a) et formé de manière à laisser passer la lumière incidente, (c) une seconde partie réfléchissante (503a) située entre la première partie réfléchissante et l'élément de base, ladite seconde partie réfléchissante: étant espacée de la première partie réfléchissante, et comprenant une surface réfléchissante tournée vers la première partie réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traversant le au moins un trou ouvert, et (d) une unité d'actionnement (520a, 520a') pour déplacer la portion intermédiaire de la première partie réfléchissante par rapport à la seconde partie réfléchissante pour modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant la lumière réfléchie par la première partie réfléchissante et par la seconde partie réfléchissante.
2. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de base comprend: un substrat (501a), et des éléments de support (503a) qui font saillie à partir du substrat et qui supportent, en des emplacements espacés, la première partie réfléchissante (530a) de telle sorte que la portion intermédiaire de la première partie réfléchissante est espacée du substrat de manière à former l'espace entre elle-même et le substrat, la seconde partie réfléchissante (503a) étant disposée par rapport au substrat (501a) de manière à réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts de la première partie réfléchissante.
3. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche isolante intercalée entre le substrat et la seconde partie réfléchissante.
4. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de base (501a) définit un renfoncement pour former l'espace, la seconde partie réfléchissante est disposée dans le renfoncement de l'élément de base, et la première partie réfléchissante traverse le renfoncement de sorte que sa portion intermédiaire est espacée de la seconde partie réfléchissante de manière à former un espace entre elle-même et cette partie.
5. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première partie réfléchissante qui franchit le renfonce-ment de l'élément de base (510a) de la seconde partie réfléchissante est supportée par les parois latérales des renfoncements de l'élément de base, qui doivent être situés parallèlement à distance de la première partie réfléchissante (530a), la seconde partie réfléchissante (503a) pouvant être rapprochée ou écartée de la première partie réfléchissante afin de réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts, et l'unité d'actionnement (520a, 520a') déplaçant la 35 seconde partie réfléchissante par rapport à la première partie réfléchissante pour modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par la première partie réfléchissante et par la seconde partie réfléchissante.
6. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement (520a, 520a') utilise comme première électrode le fond du renfoncement et utilise la seconde partie réfléchissante en tant que seconde électrode, et déplace la seconde partie réfléchissante en utilisant la force électrostatique générée entre la première électrode et la seconde partie réfléchissante lorsqu'une tension est appliqué à la seconde partie réfléchissante.
7. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche isolante (502a) intercalée entre l'élément de base et la seconde partie réfléchissante.
8. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie réfléchissante (530a) comprend: une première couche de support possédant une portion intermédiaire qui est disposée par apport à l'élément de base de manière à former un espace entre elle-même et ce dernier, la couche de support étant supportée par un élément de base et définissant au moins un trou traversant formé de manière à laisser passer la lumière incidente, et un premier micro-miroir (530a) disposé sur la première couche de support de manière à être tourné de façon nominale à l'opposé de l'élément de base, ledit premier micro-miroir utilisant au moins un trou traversant correspondant, du point de vue position, au au moins un trou traversant de la première couche de support et étant formé de manière à transmettre la lumière incidente, qui possède également une surface agissant en tant que surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente.
9. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie réfléchissante (530a) est profilée de telle sorte que sa portion intermédiaire est espacée de la seconde partie réfléchissante de manière à former l'espace entre cette portion intermédiaire et cette partie.
10. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie réfléchissante (530a) possède une pluralité de trous ouverts disposés dans une direction qui est identique à la direction dans laquelle la première partie réfléchissante traverse l'élément de base.
11. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie réfléchissante (530a) possède une pluralité de trous ouverts disposés dans une direction transversale par rapport à une direction dans laquelle la première partie réfléchissante traverse l'élément de base.
12. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement comprend: une couche piézoélectrique (520, 520') qui est positionnée en un premier emplacement autre que l'emplacement de la portion intermédiaire de la première partie réfléchissante, ladite couche piézoélectrique pouvant agir de manière à se contracter et se dilater de manière à produire une force d'actionnement dans une direction transversale par rapport à la première partie réfléchissante lorsqu'une tension est appliquée à des côtés opposés de la couche piézoélectrique.
13. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins deux sections de couches piézoélectriques (520a, 520a') distantes l'une de l'autre dans des positions par rapport à la première partie réfléchissante.
14. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche formant électrode disposée sur la section de couche piézoélectrique pour fournir une tension piézoélectrique.
15. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche formant électrode disposée sur la couche de matériau piézoélectrique pour produire une tension piézoélectrique, et en ce que la première partie réfléchissante (530a) agit en tant qu'électrode de la couche piézoélectrique.
16. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche piézoélectrique (520a, 520a') comprend: une pluralité de couches en matériau piézoélectrique (522a, 522a') pour générer une force d'actionnement de contraction et de dilatation lorsqu'une tension est appliquée aux deux faces de ces couches, une pluralité de premières couches formant électrodes (521a, 521a') intercalées entre la pluralité de premières couches en matériau piézoélectrique pour produire une tension piézoélectrique, une seconde couche formant électrode (523a, 523a') disposée sur la couche la plus extérieure de la pluralité de premières couches en matériau piézoélectrique pour délivrer la tension piézoélectrique, et en ce que la première partie réfléchissante (530a) agit en tant qu'électrode des couches piézoélectriques.
17. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement (520a, 520a') comprend une première électrode (520a) et une seconde électrode (520a'), et en ce qu'une force électrostatique est générée entre les première et seconde électrodes pour déplacer lesdites première et seconde parties l'une par rapport à l'autre.
18. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 17, caractérisé en ce que la première électrode comprend la première partie réfléchissante.
19. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 18, caractérisé en ce que la seconde électrode comprend la seconde partie réfléchissante.
20. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 19, caractérisé en ce que la seconde électrode comprend un substrat semiconduc- teur en silicium.
21. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'actionnement (520a, 520a') déplace une première partie réfléchissante en utilisant une force électromagnétique.
22. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte: un élément de base (501a), une pluralité de premières parties réfléchissantes 25 disposées de manière à former un réseau et dont chacune est distante, au niveau d'une portion intermédiaire, de l'élément de base de manière à former un espace entre cette portion et elle-même, et dont chacune d'elles est supportée par un élément de base, chacune d'elles possédant une surface réfléchissante tournée à l'opposé de l'élément de base de manière à réfléchir une lumière incidente, et dont chacune d'elles possède au moins un trou formé de manière à laisser passer la lumière incidente, une seconde partie réfléchissante située entre la première partie réfléchissante et l'élément de base de manière à définir un espace par rapport à la partie réfléchissante supérieure, et qui possède une surface réfléchis- sante servant à réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts, et une pluralité d'unités d'actionnement pour déplacer la partie intermédiaire d'une première partie réfléchissante correspondante de manière à modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par la première partie réfléchissante et par la seconde partie réfléchissante.
23. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 22, caractérisé en ce 15 que l'élément de base comprend: un substrat, et au moins un élément de support qui fait saillie à partir du substrat pour supporter les premières parties réfléchissantes de telle sorte que la portion intermédiaire de chacune des premières parties réfléchissantes est dis-tante du substrat de manière à former l'espace entre cette portion et elle-même, la seconde partie réfléchissante étant disposée par rapport au substrat de manière à réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts situés dans la pluralité de premières parties réfléchissantes.
24. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'élément de base (501a) est une surface relativement plate, des portions intermédiaires de la pluralité des parties réfléchissantes supérieures sont espacées de la partie réfléchissante inférieure de manière à définir entre elles des espaces et les parties réfléchissantes supérieures sont disposées sensiblement parallèlement de manière à former le réseau.
25. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'élément de base (501a) comporte des portions définissant un renfoncement pour former l'espace, la seconde partie réfléchissante est située dans le renfoncement de l'élément de base, et la pluralité de premières parties réfléchissantes traversent chacune un renfoncement de telle sorte que des portions intermédiaires de ces parties réfléchissantes sont espacées de secondes parties réfléchissantes correspondantes de manière à former des espaces entre elles et sont disposées de manière à former le réseau.
26. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 25, caractérisé en ce 15 que lesdites premières parties réfléchissantes franchissent le renfoncement de l'élément de base, lesdites secondes parties réfléchissantes sont dis-posées de manière à former un réseau en étant supportées par des parois latérales du renfoncement de l'élément de base de manière à être espacées parallèlement par rapport aux premières parties réfléchissantes correspondantes, les secondes parties réfléchissantes pouvant être rapprochées ou écartées d'une première partie réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts, et lesdites unités d'actionnement (320a, 320a') déplacent des secondes parties réfléchissantes correspondantes par rapport à une première partie réfléchissante de manière à modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par les première et seconde parties réfléchissantes.
27. Dispositif d'affichage utilisant un modulateur 35 (810) de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte: une source de lumière (806) émettant une lumière, le modulateur (810) de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui module la lumière incidente pour générer une lumière diffractée, comprenant: un élément de base (501a), une pluralité de premières parties réfléchissantes (811a811n) disposées de manière à former un réseau, dont chacune est supportée par l'élément de base de manière à former des espaces entre les portions intermédiaires des premières parties réfléchissantes et l'élément de base, et chaque première partie réfléchissante comportant des trous ouverts formés de manière à laisser passer la lumière, et une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière inci- dente, une seconde partie réfléchissante (813) supportée par l'élément de base, ladite seconde partie réfléchissante étant espacée des premières parties réfléchissantes, et la seconde partie réfléchissante comprenant une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts des premières parties réfléchissantes, et une pluralité d'unités d'actionnement pour déplacer les parties intermédiaires des premières parties réfléchissantes correspondantes par rapport à une seconde partie réfléchissante de manière à modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par les premières parties réfléchissantes et les secondes parties réfléchissantes, une partie optique (808) de transmission de lumière pour appliquer la lumière incidente émise par la source de lumière (806) au modulateur (810) de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, une partie optique de filtrage (812) pour sélectionner les ordres désirés de lumière diffractée à 35 partir de la lumière diffractée qui est modulée par le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert de manière à laisser passer en lui la lumière diffractée sélectionnée, et une partie optique de projection et de balayage {816) pour réaliser le balayage de la lumière diffractée qui traverse la partie optique de filtrage, sur un écran.
28. Dispositif d'impression utilisant un modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte: une source de lumière (806) émettant une lumière, un modulateur (810) de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, qui module la lumière incidente pour générer une lumière diffractée, comprenant: un élément de base (501a), une pluralité de premières parties réfléchissantes (811a811n) disposées de manière à former un réseau, dont chacune est supportée par l'élément de base de manière à former des espaces entre les portions intermédiaires des premières parties réfléchissantes et l'élément de base, et chaque première partie réfléchissante comportant des trous ouverts (531a1 à 531a3) formés de manière à laisser passer en eux la lumière, et une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente, une seconde partie réfléchissante (813) supportée par l'élément de base, ladite seconde partie réfléchissante étant espacée des premières parties réfléchissantes, et la seconde partie réfléchissante comprenant une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière incidente traversant les trous ouverts des premières parties réfléchissantes, et une pluralité d'unités d'actionnement (520a, 520a') pour déplacer les portions intermédiaires des premières parties réfléchissantes correspondantes pour modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie provenant des premières parties réfléchissantes et de la seconde partie réfléchissante, une partie optique (808) de transmission de lumière pour appliquer la lumière incidente émise par la source de lumière (806) au modulateur de lumière à diffraction basé 5 sur un trou ouvert, une partie optique de filtrage (812) pour sélectionner les ordres désirés de lumière diffractée à partir de la lumière diffractée qui est modulée par le modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert de manière à laisser passer en lui la lumière diffractée sélectionnée, et une partie optique de projection et de balayage (816) pour réaliser le balayage de la lumière diffractée qui traverse la partie optique de filtrage, sur un tambour.
29. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert, caractérisé en ce qu'il comporte: un substrat, une couche isolante disposée sur le substrat, au moins une couche sacrificielle qui est disposée 20 sur la couche isolante, une partie réfléchissante (813) disposée sur la couche isolante, ladite partie réfléchissante étant positionnée de manière à réfléchir une lumière incidente, un support qui est prévu sur la au moins une couche sacrificielle et à travers laquelle les premiers trous ouverts sont formés, un micro-miroir (812) disposé sur le support, ledit micro-miroir possédant une surface réfléchissante servant à réfléchir la lumière incidente, des seconds trous ouverts formés dans le micro-miroir et correspondant aux premiers trous ouverts pour laisser passer la lumière incidente, et au moins une unité d'actionnement pour déplacer une portion intermédiaire du support lorsque la tension lui est appliquée, ce qui permet de modifier l'intensité de la lumière diffractée qui est formée en utilisant une lumière réfléchie par le micro-miroir et la partie réfléchissante.
30. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 29, caractérisé en ce que le substrat est un substrat en silicium et les unités d'actionnement comportent un matériau piézoélectrique, le matériau piézoélectrique étant disposé sur des électrodes de sorte que l'unité d'actionnement se contracte ou se dilate lorsqu'une tension est appliquée aux électrodes.
31. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie réfléchissante fléchit sous l'influence de l'unité d'actionnement de manière à se rapprocher ou s'écarter de la seconde partie réfléchissante.
32. Modulateur de lumière à diffraction basé sur un trou ouvert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie réfléchissante est allongée et flexible dans une direction transversale par rapport à sa longueur.
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