就理想情況而言，控制驅動電壓的大小即可得到微鏡的不同轉角，進而得到不同的像素單元色彩，這也可稱為單像素全彩色模擬方式。采用單像素全彩色模擬方式工作還是以數字方式工作，取決于技術實現的可能性和制造的難易程度。從電壓控制技術來說，以數字方式實現電壓的精確細分是較為容易實現的，然而，對于被控對象的光柵微鏡，由于部件尺寸極小，制造過程完全是基于蝕刻和淀積工藝來形成部件的幾何結構。在加工過程中，工作溫度、氣體攙雜濃度、環境壓力以及每個工藝過程加工時間的微小差別，都會造成各個零部件結構的差異，這些差異的存在將會使精確控制變得極其困難。相反，采用純數字方式，以子像素的方式來實現彩色顯示則會容易得多。使用數字方式工作時，只需讓微鏡轉動到產生R、G、B以及黑色的四個固定位置即可。這樣，偏轉角度的控制就由電壓細分的模擬方式變成了由幾何結構來控制的數字方式。此時，驅動電壓只需是一個能使微鏡偏轉到最大偏轉角的固定值即可。

　　采用數字方式工作時，一個像素單元由三個子像素組成，通過設計微鏡結構尺寸的細小差異，使每個子像素偏轉到產生R、G、B以及黑色的四個固定位置時被限位，以達到偏轉角精確定位的目的。通過控制每個子像素微鏡偏轉到指定位置后的停留時間，可產生不同基色的不同的亮度，不同亮度基色的不同組合，即可構成像素單元的真彩色。

　　根據上述考慮，閃耀光柵微鏡的每一個像素單元由三個子像素構成。每個子像素長20微米，寬6微米，子像素間距0.8微米，每個像素單元的邊長為20微米。像素單元間距為0.5微米時，1024×768個像素單元的對角線尺寸為1.033英寸。產生對角線為1英寸矩形面積的平行強光是容易實現的。

　　通常的扭轉軸微鏡可以有三個固定的位置，比如TI公司的DMD微鏡可以處于0°、+12°、-12°三個位置。而閃耀光柵微鏡至少要偏轉到四個固定的位置才能滿足比傳統顯示模式具有更高分辨率、更高亮度的成像要求。如何產生第四個位置并準確限位，是一個充分發揮想象力的問題。通常的做法可以采用曲柄滑塊、柔性關節、連桿機構等方式實現，然而，在有限面積的限制下，這些方案都不適用，較好的辦法是向空間發展，用多層致動結構來產生多個偏轉限定位置。如圖1所示。

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　　圖1所示的微鏡結構包含了兩個處于不同層面的致動板，第一層致動板與支撐柱相鄰的兩個驅動電極構成紅光驅動電極和蘭光驅動電極，第二層致動板與第一層致動板剛性聯接，閃耀光柵板剛性聯接在第二層致動板上。第一層致動板偏轉帶動第二層致動板偏轉。第一層致動板偏轉到位時，致動板邊緣的著陸簧片觸及著陸盤，限定偏轉角。同時，第二層致動板與黑光電極的距離減小，當在黑光電極上施加電壓時，第二致動板再次偏轉一個角度，直至邊緣的著陸簧片觸及著陸盤為止。不同的驅動時刻在不同的電極板上施加約束電壓可以避免振動造成誤偏轉。

　　驅動和應力仿真

　　初步設計的微鏡結構偏轉到指定位置時需要多高的驅動電壓，在施加相應電壓時，扭轉軸以及微鏡結構的受力情況如何，剪切應力是否處于材料的允許范圍內。這些問題，可以借助MEMS的專用設計軟件來分析和解決。

　　CoventorWare是目前世界上功能最強、規模最大的MEMS專用軟件。擁有幾十個專業模塊，功能包含MEMS器件/系統的設計、工藝和仿真。利用該軟件的扭轉微鏡模型可以容易地實現扭轉微鏡的快速分析和仿真。圖2所示為利用CoventorWare2005軟件對初始設計的微鏡結構進行有限元網格分割的圖形。仿真后得出，要達到所設計的偏轉角，驅動電壓需高達150V。對于便攜應用而言，該電壓顯然是不合適的。為降低驅動電壓，對微鏡結構進行了優化改進設計。

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　　與初始結構相比，優化后的電極為多層分布，詳細的結構由圖3所示。

　　采取多層致動板結構后，使得在很小的面積條件下取得了很高的填充率。同時，驅動電壓也大大降低，扭轉軸所受到的剪切應力也大為減小。圖4為9V驅動時，微鏡結構的應力圖，從圖上可以看到，扭轉產生的應力已降低到了很低的程度。

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　　圖5所示為施加9V驅動電壓時微鏡的偏轉位移模擬仿真結果。仿真表明，9V驅動時，偏轉的位移值已超過所需的位移值，滿足了便攜應用的要求。現有LCD驅動芯片的驅動電壓通常可以高達20V以上，用來驅動光柵微鏡，已綽綽有余。采用傳統的每一子像素僅一種基色的工作模式時，可以利用現有的LCD驅動和控制技術來實現閃耀光柵數字微鏡的彩色顯示。