(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-09
(45)【発行日】2022-08-18
(54)【発明の名称】デジタルマイクロミラーデバイスを冷却するための合成ジェット
(51)【国際特許分類】
B41J 2/475 20060101AFI20220810BHJP
G06F 1/20 20060101ALI20220810BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20220810BHJP
G03G 21/00 20060101ALI20220810BHJP
G03G 15/04 20060101ALI20220810BHJP
H01L 23/467 20060101ALI20220810BHJP
H01L 23/34 20060101ALI20220810BHJP
【ＦＩ】
B41J2/475 Z
G06F1/20 C
H05K7/20 H
H05K7/20 G
G03G21/00 530
G03G15/04
H01L23/46 C
H01L23/34 D
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2019004793
(22)【出願日】2019-01-16
(65)【公開番号】P2019137049
(43)【公開日】2019-08-22
【審査請求日】2022-01-17
(31)【優先権主張番号】15/889,813
(32)【優先日】2018-02-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】596170170
【氏名又は名称】ゼロックス コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜
(74)【代理人】
【識別番号】100109335
【弁理士】
【氏名又は名称】上杉 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(72)【発明者】
【氏名】フランシスコ・ジリッリ
【審査官】上田 正樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０９９８８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１０１７７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００２５５４２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００６－３０１３６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２８５９７２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４１Ｊ ２／４７５
Ｇ０６Ｆ １／２０
Ｈ０５Ｋ ７／２０
Ｇ０３Ｇ ２１／００
Ｇ０３Ｇ １５／０４
Ｈ０１Ｌ ２３／４６７
Ｈ０１Ｌ ２３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザイメージングモジュール（ＬＩＭ）であって、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）と、
前記ＤＭＤに結合されたハウジングであって、前記ハウジングの第１の面が前記ＤＭＤの底部に結合されている、ハウジングと、
前記ハウジングの前記第１の面の反対側の第２の面に結合された冷却ブロックと、を含み、前記冷却ブロックは、
複数の開口部を含むプレートと、
前記プレートに結合された振動板と、
空気流を生成する空気入口と、
前記空気流を集める空気出口と、
複数の空気流ガイドであって、前記空気流が前記空気入口、前記空気出口、および前記複数の空気流ガイドによって形成される本体内部の前記プレートの上側を横切って移動し、前記振動板の可動床が前記プレートの下側に向かって移動して空気を前記複数の開口部を通して押し出し、前記空気流が前記ハウジングの前記第２の面に向かう方向に対して垂直な方向に前記空気流を移動させる力を生成する、前記複数の空気流ガイドと、を含む、ＬＩＭ。
【請求項2】
前記可動床が、前記空気流の前記方向に対して垂直な前記方向に前記空気流を移動させる前記力を生成するように振動する、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項3】
前記可動床が前記プレートに向かう方向および離れる方向に約１～２ｍｍの間で振動する、請求項２に記載のＬＩＭ。
【請求項4】
前記可動床が約３０ヘルツ～１０キロヘルツの間の範囲の周波数で振動する、請求項２に記載のＬＩＭ。
【請求項5】
前記振動板が圧電振動板を含む、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項6】
前記振動板が、複数の独立したチャンバを含み、前記複数の独立したチャンバの各チャンバがそれぞれの振動する可動床を含む、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項7】
前記複数の独立したチャンバの各チャンバの前記それぞれの可動床が、異なる時点または異なる周波数で振動することができる、請求項６に記載のＬＩＭ。
【請求項8】
前記空気流が連続している、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項9】
前記空気流が毎秒約０．５メートル（ｍ／ｓ）～２ｍ／ｓの間の速度で移動される、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項10】
前記複数の開口部のそれぞれが約２５ミクロン～１００ミクロンの間の直径を含む、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項11】
前記プレートが、前記プレートの前記複数の開口部上に前記空気流を封じ込めるための空気流ガイドを、前記プレートの両側に含む、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項12】
前記プレートが矩形体であり、前記空気入口が前記矩形体の第１の端部に隣接し、前記空気出口が前記矩形体の第２の反対側の端部に隣接する、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項13】
請求項１に記載のＬＩＭであって、前記ＤＭＤの温度を測定する温度検知装置をさらに含む、請求項１に記載のＬＩＭ。
【請求項14】
デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を冷却する方法であって、前記ＤＭＤの温度を測定することと、
前記ＤＭＤの前記温度が閾値を上回っていると判定することと、
複数の開口部を有するプレート、前記プレートに結合された振動板、空気流を生成する空気入口、前記空気流を集める空気出口、及び複数の空気流ガイドを含む冷却ブロックを通して前記空気流を提供することであって、前記空気流が前記空気入口、前記空気出口、および前記複数の空気流ガイドによって形成される本体内部の前記プレートの上側を横切って移動し、前記振動板の可動床が前記プレートの下側に向かって移動して空気を前記複数の開口部を通して押し出し、前記空気流が前記ＤＭＤに向かう方向に対して垂直な方向に前記空気流を移動させる力を生成する、前記空気流を提供することと、
前記ＤＭＤの前記温度が前記閾値を下回るまで前記測定することを繰り返すことと、
前記空気流が前記冷却ブロックを介して移動することを停止することと、含む、方法。
【請求項15】
前記温度が、前記ＤＭＤおよび前記冷却ブロックに結合された温度検知装置によって測定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記振動板が、前記振動板内の移動床を約３０ヘルツ～１０キロヘルツの間の周波数で振動させることによって前記力を生成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
前記空気流が毎秒約０．５メートル（ｍ／ｓ）～２ｍ／ｓの間の速度で移動される、請求項１４に記載の方法。
【請求項18】
レーザイメージングモジュール（ＬＩＭ）であって、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）と、
前記ＤＭＤに結合されたハウジングであって、前記ハウジングの第１の面が前記ＤＭＤの底部に結合されている、ハウジングと、
前記ハウジングの前記第１の面の反対側の第２の面に結合された、複数の開口部を含む矩形プレートと、
前記矩形プレートを横断する空気流を生成するための、前記矩形プレートの第１の端部に結合されている、空気入口と、
前記空気流を集めるための、前記矩形プレートの前記第１の端部の反対側の第２の端部に結合されている、空気出口と、
前記矩形プレートの第３の端部上および前記第３の端部の反対側の第４の端部上の一対の空気流ガイドであって、前記空気入口、前記空気出口および前記一対の空気流ガイドが、前記矩形プレートの上側を横断して移動する前記空気流を封じ込めるためのチャンバを形成している、一対の空気流ガイドと、
前記矩形プレートの底部側に結合された振動板であって、前記矩形プレートの下側に向かって移動して空気を前記複数の開口部を通して押し出し、約３０ヘルツ～１０キロヘルツの間の周波数で振動する可動床を介して前記ＤＭＤの後部側に向かう方向に前記空気流を移動させる力を生成する振動板と、を含む、ＬＩＭ。
【請求項19】
前記振動板が、複数の独立したチャンバを含み、前記複数の独立したチャンバの各チャンバがそれぞれの振動する可動床を含む、請求項１８に記載のＬＩＭ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、プリンタおよびあるレーザイメージングモジュール内の光学部品に関し、より詳細には、デジタルマイクロミラーデバイスを合成ジェットを用いて冷却する装置および方法に関する。
【0002】
プリンタまたはイメージング装置のいくつかはレーザイメージングモジュール（ＬＩＭ）を用いる。ＬＩＭは、１つ以上の光学部品と協働して画像を印刷するための印刷媒体にレーザを向け直す１つ以上のレーザを含む場合がある。動作中、光学部品はＬＩＭ内のレーザによって使用される電力量による大量の熱を吸収する恐れがある。
【0003】
大量の熱は、光学部品に悪影響を及ぼす恐れがある。例えば、大量の熱は、光学部品を正常に動作しないようにしたり、平均動作寿命を短くしたり、または、極端な例では、光学部品を完全に故障させる恐れがある。現在用いられている方法は、光学部品を適正な温度範囲に冷却するのに十分ではない可能性がある。
【0004】
本明細書に示される態様によれば、デジタルマイクロミラーデバイスを冷却する装置および方法が提供される。実施形態の１つの開示された特徴は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）と、ＤＭＤに結合されたハウジングであって、ハウジングの第１の面がＤＭＤの底部に結合されている、ハウジングと、第１の面の反対側のハウジングの第２の面に結合された冷却ブロックと、を含むレーザイメージングモジュールである。冷却ブロックは、複数の開口部を含むプレートと、プレートに結合された振動板と、プレートを横断する空気流を生成する空気入口であって、振動板が空気流がハウジングの第２の面に向かう方向に対して垂直な方向に空気流を移動させる力を生成する、空気入口と、空気流を集める空気出口と、を含む。
【0005】
実施形態の別の開示された特徴は、ＤＭＤを冷却する方法である。一実施形態では、この方法は、ＤＭＤの温度を測定することと、ＤＭＤの温度が閾値を上回っていると判定することと、複数の開口部を有するプレートと、プレートに結合された振動板と、プレートを横断する空気流を生成する空気入口であって、振動板が空気流のＤＭＤに向かう方向に対して垂直な方向に空気流を移動させる力を生成する空気入口と、空気流を集める空気出口と、を含む冷却ブロックを介して空気流を提供することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】レーザイメージングモジュール内の本開示のレーザイメージングモジュール（ＬＩＭ）の実施例を示す。
【図2】本開示のＬＩＭ内の冷却ブロックの実施例の近接図を示す。
【図3】本開示の冷却ブロックの配置の実施例の分解組立図を示す。
【図4】本開示の冷却ブロックの実施例の断面図を示す。
【図5】複数の独立したチャンバを有する本開示の振動板の実施例の分解組立図を示す。
【図6】デジタルマイクロミラーデバイスを冷却する方法の実施例のフローチャートを示す。
【図7】本明細書で説明される機能を行う用途に適したコンピュータの高次のブロック図を示す。
【0007】
理解を容易にするために、可能な場合は同一の参照番号を用いて各図に共通の同一要素を示した。
【0008】
本開示は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を冷却する装置および方法を広く開示する。上述したように、プリンタまたはイメージング装置のいくつかはレーザイメージングモジュール（ＬＩＭ）を用いる。ＬＩＭは、１つ以上の光学部品と協働して画像を印刷するための印刷媒体にレーザを向け直す１つ以上のレーザを含んでよい。動作中、光学部品はＬＩＭ内のレーザによって使用される電力量による大量の熱を吸収する恐れがある。
【0009】
大量の熱は、光学部品に悪影響を及ぼす恐れがある。例えば、大量の熱は、光学部品を正常に動作しないようにしたり、平均動作寿命を短くしたり、または、極端な例では、光学部品を完全に故障させる恐れがある。現在用いられている方法は、光学部品を適正な温度範囲に冷却するのに十分ではない可能性がある。
【0010】
ＤＭＤは、付随する高い熱流速のせいで、ＤＭＤを適正に冷却する更なる課題を提示する。どのようにＤＭＤが電気ボードに搭載されるかによって、効果的な冷却に利用できる空間の大きさは大きく制限される。
【0011】
本開示の実施形態は、冷却ブロック内で従来の設計よりも速い熱伝達速度を提供する新規な装置および方法を提供する。そのうえ、いくつかの実施形態では、冷却ブロックが合成ジェットを生成して熱伝達速度をさらに増大させ、より効率的なＤＭＤの冷却を提供することができる。
【0012】
図１は、本開示のレーザイメージングモジュール（ＬＩＭ）または装置１００の実施例を示す。一実施形態では、ＬＩＭ１００は、イメージング装置またはプリンタの一部であってよい。一実施形態では、ＬＩＭ１００は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）１０４によって印刷媒体（例えば、紙、プラスチック、布など）上に向け直されるレーザを放出する１つ以上のレーザダイオード１０８を含んでよい。レーザダイオード１０８は、１つ以上の電気接続１１０を介してプロセッサ、電源などに接続されてよい。
【0013】
一実施形態では、レーザダイオード１０８は、大量の電力によって電力供給されてよい。例えば、レーザダイオード１０８は、３６０ワット程度のエネルギーで電力供給されてよく、このエネルギーのかなりの量、典型的には、４０～６０ワットの範囲のエネルギーがＤＭＤによって吸収される可能性がある。一実施形態では、レーザダイオード１０８は、１つ以上の冷却管１１２によって冷却されてよい。
【0014】
一実施形態では、ＤＭＤ１０４は、レーザダイオード１０８によって放出されたレーザまたは光を向け直すのに使用される小さなミラーの配列を含んでよい。動作中、レーザダイオード１０８によって放出された光の大量のエネルギーはＤＭＤ１０４の温度を上昇させる恐れがある。高い温度はＤＭＤ１０４を損傷させるかまたは完全に故障させる恐れがある。例えば、７０℃を超える温度は、ＤＭＤ１０４の寿命を劣化させる恐れがある。１２０℃を超える温度は、ＤＭＤ１０４を損傷または故障させる恐れがある。
【0015】
上述のように、ＤＭＤ１０４は、付随する高い熱流速のせいで、ＤＭＤ１０４を適正に冷却するためにさらなる課題を提供する可能性がある。ＤＭＤ１０４がどのように電気ボードに搭載されているかによって、効果的な冷却に利用できる空間の広さは大きく制限される。
【0016】
本開示の一実施形態は、ＤＭＤ１０４を効率的に冷却するために設計された冷却ブロック１０２を提供する。冷却ブロック１０２は、入口冷却管１０６Ｉおよび出口冷却管１０６Ｏを介して冷却ブロック１０２を通って移動される冷却剤を使用してよい。入口冷却管１０６Ｉおよび出口冷却管１０６Ｏは、本明細書でまとめて冷却管１０６と称されてもよい。
【0017】
一実施形態では、冷却ブロック１０２および冷却管１０６は、金属を含んでよい。例えば、冷却ブロック１０２および冷却管１０６は、銅または別の類似の導電性金属から作製されてよい。
【0018】
一実施形態では、冷却剤は、ＤＭＤ１０４から外に熱を伝達するために使用される流体でよい。一実施例では、流体は空気でよい。空気は、ＤＭＤ１０４を冷却するために以下にさらに詳細に説明されるように、冷却され冷却ブロック１０２を通って流れることができる。
【0019】
一実施形態では、温度検知装置１１４が、冷却ブロック１０２および／またはＤＭＤ１０４に直接または間接的に結合されてよい。温度検知装置１１４は、サーミスタ線、熱電対、または他の任意のタイプの温度検知装置でよい。
【0020】
温度検知装置１１４は、ＤＭＤ１０４の温度を測定することができる。プロセッサまたはコントローラは、温度に基づいて、冷却剤を冷却管１０６および冷却ブロック１０２を通して放出または移動させることができる。例えば、サーミスタ線１１４によって測定された温度が温度閾値（例えば、７０℃、１２０℃など）を上回って上昇した場合には、閾値温度を下回って温度を下降させ温度を戻し維持するために、冷却剤が冷却ブロック１０２を通って移動されてよい。別の実施例では、温度検知装置１１４は、プロセッサがチラーに命令を送り入口冷却剤の温度を変えることができるようにプロセッサまたはコントローラにフィードバックを送るために使用されてよい。
【0021】
図２は、冷却ブロック１０２のより詳細な図面およびそれがＬＩＭ１００の中でどのように配置されているのかを示す。図１からのいくつかの構成部品は、ＤＭＤ１０４がどのように電気ボード１１６上および冷却ブロック１０２上に配置されているのかをより詳しく示すために図２から除去された。一実施形態では、冷却ブロック１０２は、温度検知装置１１４を保持する切り欠きまたは溝１１８を含んでよい。
【0022】
冷却管１０６は、冷却ブロック１０２内を横方向または水平に走っているように示されているが、冷却管１０６が冷却ブロック１０２内を垂直に走っていてもよいことに留意すべきである。例えば、冷却管１０６は、冷却ブロック１０２の下に位置し、冷却ブロック１０２の横側からではなく冷却ブロック１０２の底部側から入ってもよい。冷却管１０６を垂直に走らせることは、いくつかの回転を取り除くのに役立つことができ、このことは、冷却管１０６内の全体の圧力低下を低減させるのに役立ち得る。全体的に見て、できるだけ多くの回転を取り除くことは、冷却管１０６が冷却ブロック１０２内を垂直または水平に走るかに関わらず、冷却管１０６内の全体の圧力を低減させるのに役立つ。そのうえ、冷却管１０６は、冷却剤をより速い速度でまたはより多くの乱流で冷却ブロック１０２を通って送達しまたは移動させることができる。
【0023】
図３は、本開示の冷却ブロック１０２の配置の実施例の分解組立図を示す。一実施形態では、ＤＭＤ１０４はソケット３２２に結合されたハウジング３２４に結合されてよい。電気ボード１１６は、ソケット３２２の開口部に対応する開口部を有してよい。開口部は、ＤＭＤ１０４に結合されたハウジング３２４に空気が接触できるようにすることができる。
【0024】
一実施形態では、冷却ブロック１０２は、複数の開口部３０８を有するプレート３０２を含んでよい。複数の開口部３０８のそれぞれは、開口直径約２５ミクロン～１００ミクロンを有する。
【0025】
一実施形態では、プレート３０２は矩形または正方形の形状を有してよい。プレート３０２は、第１の端部３１０、第１の端部３１０の反対側の第２の端部３１２、第３の端部３１４および第３の端部３１４の反対側の第４の端部３１６を有してよい。
【0026】
一実施形態では、空気入口３６０が第１の端部３１０に結合されるか、または、第１の端部３１０に隣接していてよい。一実施形態では、空気出口３６２が第２の端部３１２に結合されてよい。冷却管１０６Ｉは、矢印３５０で示すように空気入口を通って上方に空気流を提供することができる。空気流は矢印３５２で示すような方向にプレート３０２の上面を超えて移動することができる。次いで、空気流は、空気出口３６２に集められ矢印３５４で示すように冷却出口１０６Ｏ内下方に移動することができる。
【0027】
空気流は、連続していてよく、または、冷却ブロック１０２がＤＭＤ１０４の温度に基づいてアクティブ化または非アクティブ化されるときにオン・オフされてもよい。一実施形態では、空気流は毎秒約０．５メートル（ｍ／ｓ）～２ｍ／ｓの速度で移動することができる。
【0028】
一実施形態では、空気流ガイド３０４が第３の端部３１４に隣接して結合され、空気流ガイド３０６が第４の端部３１６に隣接して結合されてよい。つまり、空気流ガイド３０４および３０６がプレート３０２の両側に配置されてよい。そのうえ、空気流ガイド３０４および３０６が、空気入口３６０および空気出口３６２に対して垂直に配置されてよい。
【0029】
一実施形態では、空気入口３６０、空気出口３６２、空気流ガイド３０４および空気流ガイド３０６が、電気ボード１１６の底部および電気ボード１１６の開口部の周囲に結合されてよい。その結果、空気入口３６０、空気出口３６２、空気流ガイド３０４および空気流ガイド３０６が空気流を封じ込め、矢印３５２に示すように、空気入口３６０からプレート３０２の全長にわたって空気出口３６２内に空気流が確実に移動される。
【0030】
一実施形態では、冷却ブロック１０２は、プレート３０２の底部側３１８に結合された振動板３２０を含んでもよい。振動板３２０は、空気流をＤＭＤ１０４に向かって移動させる力を生成することができる。つまり、振動板３２０に形成された力が、ハウジング３２４の底部側（または第２の面）に向かう空気流の方向に対して垂直な方向に空気流を移動させることができる。
【0031】
図４は、本開示の冷却ブロック１０２の実施例の断面図を示す。図４は、振動板３２０および可動床４０２の壁によって生成された容積４０４を示す。一実施形態では、可動床４０２は、矢印４０６で示すように、上下に振動することができる。可動床４０２は、上に移動して空気または流体をプレート３０２の複数の孔３０８を通して押し出すことができる。プレート３０２に向かって上に移動する可動床４０２によって生成される力は、空気が複数の孔３０８を通して押し出されるときに、より速い速度で移動する空気による合成ジェットを生成することができる。プレート３０２に向かって移動している空気は、図３に示す方向３５２に移動している空気流を、空気流が横方向に（矢印４０８によって示されるように）移動しているときに、（矢印４１０によって示されるように）ＤＭＤ１０４に結合されたハウジング３２４のより近くに移動させることができる。
【0032】
一実施形態では、空気流は、移動床４０２が上下に振動するときに、方向３５２に波状に移動することができる。移動床４０２の振動は、方向３５２に移動している空気流をハウジング３２４に向かって上昇させ、ハウジング３２４から波状に降下させることができる。振動板３２０によって生成された力によって生じた移動の波形は、プレート３０２を超えてハウジング３２４／ＤＭＤ１０４に対して移動している空気流の熱伝達を増大させることができる。
【0033】
一実施形態では、移動床４０２は、予め規定された周波数で移動することができる。一実施形態では、この周波数は約３０ヘルツ～１０キロヘルツの範囲にあってよい。一実施形態では、可動床４０２は、矢印４０６によって示される方向に約１～２ミリメートル上下に移動することができる。つまり、容積は約１～２ミリメートルの高さ（例えば、プレート３０２の底部から可動床４０２の頂部までの距離）を有することができる。
【0034】
一実施形態では、いずれの機械的または電気的な振動板も使用してよい。例えば、振動板３２０はコントローラまたはプロセッサによって制御される圧電振動板でよい。
【0035】
図５は、本開示の振動板５２０の別の実施形態の分解組立図を示す。一実施形態では、空気流は、矢印５５０で示すように移動してプレート３０２上に上昇し、矢印５５２で示すように移動して複数の孔３０８を超えて、矢印５５４に示すように冷却出口１０６Ｏ内に下降する。
【0036】
一実施形態では、ＤＭＤ１０４と空気流との間の熱伝達をさらに向上させるために、振動板５２０は、複数の独立したチャンバ５２４１～５２４Ｎ（以後、個々を独立チャンバ（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｈａｍｂｅｒ）５２４、または総じて独立チャンバ（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｈａｍｂｅｒｓ）５２４と呼ぶ）を含んでよい。一実施形態では、チャンバ５２４は、それぞれ、同じ大きさ、容積、寸法などを有してよい。別の実施形態では、チャンバ５２４は、ＤＭＤ１０４の温度プロファイルおよびＤＭＤ１０４のどの表面がより熱いかあるいはより冷たいかに応じて、異なる大きさ、容積、寸法などを有してよい。
【0037】
一実施形態では、独立チャンバ５２４の各チャンバは、それぞれの可動床４０２を含んでよい。その結果、各独立チャンバ５２４は、空気流の異なる個所をハウジング３２４およびＤＭＤ１０４に向けて押し上げる力を生成することができる。一実施例では、各独立チャンバ５２４それぞれの可動床４０２は、同じ周波数で同時に移動することができる。これによって、空気流は、振動板３２０によって引き起こされる空気流移動と同様に上下に移動することができる。
【0038】
一実施形態では、独立チャンバ５２４の各チャンバそれぞれの可動床４０２は、同じ周波数だが異なる時点で移動することができる。例えば、独立チャンバ５２４１のそれぞれの可動床４０２は、独立チャンバ５２４２のそれぞれの可動床４０２が下に移動しているときに上に移動していることができる。これによって、空気流の異なる個所（例えば、複数の孔３０８のうちの特定の独立チャンバ５２４に対応するサブグループ）が、プレート３０２を超えて移動しつつ異なるポイントで上下することができる。
【0039】
別の実施形態では、独立チャンバ５２４の各チャンバそれぞれの可動床４０２は、異なる周波数で異なる時点で移動することができる。これによって、独立チャンバ５２４１のそれぞれの可動床４０２は５０ヘルツの周波数で振動していてよく、独立チャンバ５２４２のそれぞれの可動床４０２は１００ヘルツの周波数で振動していてよく、以下同様である。一実施形態では、独立チャンバ５２４の各チャンバそれぞれの可動床４０２の振動の周波数およびタイミングは、ＤＭＤ１０４の温度プロファイルおよびＤＭＤ１０４のどの表面がより熱いかまたはより冷たいかの関数であってよい。
【0040】
一実施形態では、複数の孔３０８の直径は、特定の独立チャンバ５２４に対応する孔の異なるグループに対しても異なってよい。例えば、より少ない熱伝達が必要な場合には、合成ジェットの速度はより遅くなることができ、独立チャンバ５２４１に対応する孔はより大きくなることができる。対称的に、より多くの熱伝達が必要で合成ジェットの速度がより速くならねばならない場合には、独立チャンバ５２４２にに対応する孔はより小さくなることができ、以下同様である。
【0041】
図６は、デジタルマイクロミラーデバイスを冷却する方法６００の実施例のフローチャートを示す。一実施形態では、方法６００の１つ以上の工程または操作は、図７に示され以下に述べられるように、ＬＩＭ１００またはＬＩＭ１００を制御するコンピュータによって行われてよい。
【0042】
ブロック６０２で、方法６００が始まる。ブロック６０４で、方法６００はＤＭＤの温度を測定する。例えば、温度検知装置がＤＭＤの温度を測定することができる。
【0043】
ブロック６０６で、方法６００はＤＭＤの温度が閾値を上回っているかどうかを判定する。例えば、閾値はＤＭＤの寿命の低下または故障に関連する温度でよい。一実施形態では、閾値は２０℃～３０℃でよい。しかし、閾値温度は温度検知装置の位置に依存する可能性があり、他の環境因子の位置に基づいて変化する恐れがある。
【0044】
温度が閾値温度を上回っていない場合は、方法６００はブロック６０４に戻ってＤＭＤの温度の監視を続けることができる。しかし、温度が閾値温度を上回っている場合は、方法６００はブロック６０８に進むことができる。
【0045】
ブロック６０８で、方法６００は、複数の開口部を有するプレートと、プレートに結合された振動板と、プレートを横断する空気流を生成する空気入口であって、振動板が、空気流がＤＭＤに向かう方向に対して垂直な方向に空気流を移動させる力を生成する空気入口と、空気流を集める空気出口と、を含む冷却ブロックを通して空気流を提供してよい。例えば、上述したように、空気流は、約０．５ｍ／ｓ～２．０ｍ／ｓの速度でプレートを横断して移動することができる。
【0046】
そのうえ、より多くの熱伝達を生成するために、空気流は、プレートを横断して移動するときに、ＤＭＤに向かって上方におよびＤＭＤから離れて下方に波形パターンで移動することができる。空気流の上下運動を、振動板によって生成された力によって引き起こすことができる。
【0047】
例えば、振動板は、プレートの複数の孔を通して空気を押し込んで合成ジェットを生成するために特定の周波数で振動する可動床を含んでよい。合成ジェットの移動は、空気流をＤＭＤに向かって移動させる力を生成することができる。上記のように、可動床の振動周波数は約３０ヘルツ～１０キロヘルツの周波数の範囲でよい。
【0048】
一実施形態では、振動板は、各独立チャンバがそれぞれの可動床を有する複数の独立したチャンバを有してよい。これによって、複数の独立したチャンバの各チャンバそれぞれの可動床の振動が力を生成することができる。
【0049】
任意選択のブロック６１０で、方法６００は、ＤＭＤの温度が閾値を上回っているかどうかを判定する。例えば、温度検知装置がＤＭＤの温度測定を続けることができる。ＤＭＤの温度が閾値を上回ったままの場合は、方法６００はブロック６０８にループバックし、冷却ブロックを通して送達される空気を介してＤＭＤを冷却し続けることができる。
【0050】
しかし、ＤＭＤの温度が閾値を下回っている場合は、方法６００は、任意選択のブロック６１２に続くことができる。任意選択のブロック６１２で、方法６００は、空気流が冷却ブロックを通って移動するのを停止させることができる。ブロック６１４で、方法６００は終了する。
【0051】
一実施形態では、方法６００は、ブロック６１２からブロック６０４まで無期限にループバックしてよい。つまり、方法６００は、ＤＭＤの温度を連続して測定し、ＬＩＭが動作している限り冷却ブロックを通って移動する空気流を介してＤＭＤを冷却することができる。
【0052】
明示的に述べられていないが、上記で説明した方法６００の１つ以上の工程、機能または操作は、特定の用途で必要な場合は、記憶工程、表示工程、および／または出力工程を含んでよいことに留意すべきである。つまり、いずれのデータ、記録、フィールド、および／またはこの方法で議論した中間結果も、特定の用途で必要な場合は、記憶し、表示し、かつ／または別の装置に出力することができる。さらにまた、判定操作を詳述しているかまたは決定を伴う図６の工程、ブロックまたは操作は、判定操作の両方の選択肢が続行されることを必ずしも要求しない。つまり、判定操作の選択肢の一方は任意選択の工程と見なすことができる。そのうえ、上述の方法６００の１つ以上の工程、ブロック、機能または操作は、任意選択の工程を含んでよく、あるいは、本開示の例示的実施例から逸脱することなく、組み合わせ、分離し、かつ／または、上述した順序と異なる順序で行なうことができる。さらにまた、上記開示での用語「任意選択の」使用は、「任意選択の」ものと分類されない他のいずれの工程も任意選択のものではないことを意味しない。このように、任意選択のものと分類されない工程を詳述していないいずれの請求項も必須の工程がなくなっていると見なされるべきではなく、むしろ、かかる省略された工程はその実施形態において任意選択のものであると見なされる実施形態を詳述していると見なされるべきである。
【0053】
図７は、本明細書で説明した機能を行なうために特化したコンピュータの高度なブロック図を描写する。図７に描写されたように、コンピュータ７００は、１つ以上のハードウェアプロセッサ素子７０２（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサまたはマルチコアプロセッサ）と、メモリ７０４（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／またはリードオンリィメモリ（ＲＯＭ））と、デジタルマイクロミラーデバイスを冷却するモジュール７０５と、様々な入出力装置７０６（例えば、限定はされないが、テープドライブ、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブまたはコンパクトディスクドライブ、レシーバ、トランスミッタ、スピーカ、ディスプレイ、音声合成器、出力ポート、入力ポートおよびユーザ入力装置（キーボード、キーパッド、マウス、マイクロフォンなど）を含む記憶装置）と、を含む。１つのプロセッサ素子しか示されていないが、コンピュータは複数のプロセッサ素子を採用してよいことに留意されたい。さらにまた、図では１台のコンピュータしか示されていないが、上述したような方法が特定の例示的な実施例のために分散方式または並列方式で実行される場合は、すなわち、上記の方法または全体の方法の各工程が複数または並列のコンピュータにわたって実行される場合は、この図のコンピュータはこれらの複数のコンピュータのそれぞれを代表することが意図されている。さらにまた、１つ以上のハードウェアプロセッサを、仮想化または共有されたコンピュータ環境を支援するのに利用することができる。仮想化されたコンピュータ環境は、コンピュータ、サーバまたは他のコンピュータデバイスを代表する１つ以上の仮想マシーンを支援することができる。かかる仮想化された仮想マシーンでは、ハードウェアプロセッサおよびコンピュータ可読記憶装置などのハードウェア構成部品を仮想化または論理的に表現することができる。
【0054】
本開示を、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレー（ＦＰＧＡ）などのプログラマブル論理アレー（ＰＬＡ）を用いて、ソフトウェアおよび／またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実装することができること、あるいは、ハードウェアデバイスに配置されたステートマシーン、コンピュータまたは他の任意のハードウェア同等物（例えば、上述した方法に関係するコンピュータ可読命令）を用いて、上記で開示された方法の工程、機能および／または操作を行なうハードウェアプロセッサを構成することができることが留意されるべきである。一実施形態では、デジタルミラーデバイスを冷却する本モジュールまたはプロセス７０５の命令およびデータ（例えば、コンピュータ実行可能命令を含むソフトウェアプログラム）は、メモリ７０４にロードされ、ハードウェアプロセッサ要素７０２によって実行されて実施例の方法６００に関係する上述のような工程、機能および操作を実装することができる。さらにまた、ハードウェアプロセッサが命令を実行して「操作」を行なうとき、これは、操作を直接行なって、かつ／または、別のハードウェアデバイスまたは構成要素（例えば、コプロセッサなど）を支援し、それに指示し、または、それと協力して操作を行なうことができるはずである。
【0055】
上述の方法に関連するコンピュータ可読命令またはソフトウェア命令を実行するプロセッサは、プログラムされたプロセッサまたは専用プロセッサとして認識することができる。このように、本開示のデジタルミラーデバイス（関連するデータ構造を含む）を冷却する本モジュール７０５は、触知可能または物理的な（広義に非一時的な）コンピュータ可読記憶デバイスまたは媒体（例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＲＯＭメモリ、ＲＡＭメモリ、磁気または光学のドライブ、デバイスまたはディスケットなど）に記憶することができる。より具体的には、コンピュータ可読記憶装置は、プロセッサまたはコンピュータもしくはアプリケーションサーバなどのコンピュータデバイスによってアクセスされるデータおよび／または命令などの情報を記憶する能力を提供するいずれの物理デバイスも含むことができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
