JP2014502065A - モニタカバープレートとしての曲線カメラレンズ - Google Patents

Abstract

ディスプレイデバイスとディスプレイデバイスを閲覧するユーザとの間に配置され得るカメラレンズの様々な実装形態が開示される。カメラレンズは、ユーザによるそのような閲覧を可能にするために透明であり、また、ユーザからの光線をキャプチャし、ユーザの画像を形成するためにそのような光線をイメージングセンサーに転向させるように構成され得る。光線をそのように転向させることは、カメラレンズ上に形成された湾曲特徴によって達成され得る。いくつかの実装形態では、カメラレンズは、そのような湾曲特徴を有する実質的に平坦な層である。湾曲特徴の様々な例が開示される。また、閲覧されているディスプレイの一部分がカメラレンズによってキャプチャされ、ユーザの画像と組み合わせる状況において、ユーザの画像を向上させるためのシステムおよび方法が開示される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、本出願の譲受人に譲渡され、２０１１年８月２４日に出願された「CURVILINEAR CAMERA LENS AS MONITOR COVER PLATE」と題する米国特許出願第１３／２１７，１１７号、および２０１０年９月１６日に出願された「CURVILINEAR CAMERA LENS AS MONITOR COVER PLATE」と題する米国仮特許出願第６１／３８３，６６３号の優先権を主張する。先願の開示は、本開示の一部と見なされ、参照により本開示に組み込まれる。

本開示は、一般にユーザインターフェースデバイスの分野に関し、より詳細には、干渉変調器（interferometric modulator）ベースデバイスなどのディスプレイデバイスとともにカメラレンズを利用するためのシステムおよび方法に関する。

電気機械システム（electromechanical system）は、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、光学的構成要素（たとえば、ミラー）と、電子回路とを有するデバイスを含む。電気機械システムは、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ：microelectromechanical system）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ：nanoelectromechanical system）デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに／あるいは、基板および／または堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。

１つのタイプの電気機械システムデバイスは干渉変調器（ＩＭＯＤ）と呼ばれる。本明細書で使用する干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理を使用して光を選択的に吸収および／または反射するデバイスを指す。いくつかの実装形態では、干渉変調器は伝導性プレートのペアを含み得、そのペアの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明でおよび／または反射性であり、適切な電気信号の印加時の相対運動が可能であり得る。一実装形態では、一方のプレートは、基板上に堆積された固定層を含み得、他方のプレートは、エアギャップによって固定層から分離された反射膜を含み得る。別のプレートに対するあるプレートの位置は、干渉変調器に入射する光の光学干渉を変化させることがある。干渉変調器デバイスは、広範囲の適用例を有しており、特にディスプレイ能力がある製品の場合、既存の製品を改善し、新しい製品を作成する際に使用されることが予期される。

様々な電子デバイスのためのいくつかのユーザインターフェースデバイスは、ディスプレイ構成要素と入力構成要素とを含むことができる。ディスプレイ構成要素は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）および干渉変調器（ＩＭＯＤ）などのいくつかの光学システムのうちの１つに基づくことができる。入力構成要素は、一般にディスプレイの外周の近くにまたは外側に配置されたカメラを含むことができる。

本開示のシステム、方法、およびデバイスは、それぞれいくつかの革新的態様を有し、それらのうちの単一の態様が、単独で、本明細書で開示する望ましい属性を担当するわけではない。

本開示で説明する主題の１つの革新的態様は、光ガイドを形成し、複数の湾曲特徴（curved feature）を有する光学的に透明なレンズ層を有するイメージングデバイスにおいて実装され得る。湾曲特徴のうちの少なくともいくつかは、それの上に入射する光線をレンズ層のエッジ部分のほうへ転向させるように構成される。本イメージングデバイスは、レンズ層のエッジ部分に対して配置され、入射光線に基づく画像の形成を可能にするように転向させられた光線のうちの少なくとも一部を受光するように構成されたイメージングセンサーをさらに含む。

いくつかの実装形態では、湾曲特徴は複数の円弧形特徴（circular arc shaped feature）を含むことができる。いくつかの実装形態では、小面または溝など湾曲特徴は、レンズ層の２つの表面のうちの１つの上に形成され得る。いくつかの実装形態では、湾曲特徴は、第１のパターンに従ってレンズ層上に分散された湾曲特徴の第１のセットを含むことができる。いくつかの実装形態では、光を集光し、転向させ、イメージングセンサー上に画像を形成する回折光学要素（たとえば、レンズ）またはホログラム（たとえば、ホログラフィックレンズ）を形成する回折またはホログラフィック特徴が使用され得る。

本開示で説明する主題の別の革新的態様は、光学的に透明なレンズ層とイメージングセンサーとを備えるイメージングデバイスにおいて実装され得、光学的に透明なレンズ層は、光をレンズ層のエッジ部分のほうへ誘導するように構成された光ガイドを形成する。イメージングセンサーは、レンズ層のエッジ部分に対して配置され、入射光線に基づく画像の形成を可能にするようにその光のうちの少なくとも一部を受光するように構成される。

いくつかの実装形態では、光ガイドは複数の転向特徴（turning feature）を含み、転向特徴のうちの少なくともいくつかは、それの上に入射する光線をレンズ層のエッジ部分のほうへ転向させるように構成される。

本開示で説明する主題の別の革新的態様は、入力信号を受信し、アクティブディスプレイデバイスの閲覧側から閲覧可能な視覚ディスプレイを生成するように構成されたアクティブディスプレイデバイスを含むユーザインターフェース装置において実装され得る。本装置は、レンズ層とレンズ層のエッジにまたはその近くに配設されたイメージングセンサーとを含むカメラをさらに含み、レンズ層は、入射光線をイメージングセンサーに転向させるように構成された特徴を有する。イメージングセンサーは、転向させられた光線を受光し、入射光線に対応する画像の形成を可能にする信号を生成するように構成される。レンズ層は、カメラが、アクティブディスプレイデバイスの閲覧側に配置された物体の画像を形成することが可能であるように、アクティブディスプレイデバイスに対して配設される。

いくつかの実装形態では、本装置は、アクティブディスプレイデバイスと通信するように構成され得るプロセッサであって、視覚ディスプレイを生成するためのディスプレイデータを処理するように構成されたプロセッサと、プロセッサと通信するように構成され得るメモリデバイスとをさらに含むことができる。

いくつかの実装形態では、レンズ層は、レンズ層がアクティブディスプレイデバイスのためのカバープレートとして機能することを可能にするように、アクティブディスプレイデバイスの横寸法と同様に寸法決定され得る。いくつかの実装形態では、レンズ層は、実質的に平坦なレンズ層を含むことができる。

本開示で説明する主題のさらに別の革新的態様は、ユーザインターフェースを操作するための方法において実装され得る。本方法は、視覚ディスプレイを生成するようにアクティブディスプレイデバイスに入力信号を与えることを含む。本方法は、アクティブディスプレイデバイスの閲覧側に配置されたユーザなどの物体を表す画像信号を取得することをさらに含む。物体の画像は、物体とアクティブディスプレイデバイスとの間に配置された光学要素によって形成される。光学要素は、画像信号が視覚ディスプレイを表す少なくとも一部の表示画像を含むように視覚ディスプレイが光学要素を通して閲覧されることを可能にするように光学的に透明である。本方法は、画像信号中の物体の画像を向上させるように画像信号の少なくとも一部分を削除するために、入力信号に基づいて画像信号を調整することをさらに含む。

いくつかの実装形態では、画像信号を調整することは、画像信号から少なくとも一部の表示画像をフィルタ処理することを含むことができる。いくつかの実装形態では、表示画像は、画像信号が取得された時間におけるバッファ中の画像に対応することができる。

本開示で説明する主題のさらに別の革新的態様は、物体の画像をその中に誘導された光とともに形成するための手段を有する装置において実装され得、画像は、画像形成手段のエッジ部分にまたはその近くに形成される。本装置は、画像信号を生成するように画像を感知するための手段をさらに含む。

いくつかの実装形態では、画像形成手段はレンズ層を含み、前記画像感知手段は画像センサーを含む。

本開示で説明する主題のさらに別の革新的態様は、物体の画像をその中に誘導された光とともに形成するための手段を備える装置において実装され得る。画像形成手段は、画像が画像形成手段のエッジ部分にまたはその近くに形成されるようにそれの上に入射する光を転向させるための手段を有する。本装置は、画像信号を生成するように転向させられた光の少なくとも一部を受光するために配置された、画像を感知するための手段をさらに備える。

いくつかの実装形態では、画像形成手段はレンズ層を含み、光転向手段は転向特徴を含み、前記画像感知手段は画像センサーを含む。

本開示で説明する主題のさらに別の革新的態様は、イメージングデバイスを製造する方法において実装され得る。本方法は、光ガイドを形成し、複数の転向特徴を有する光学的に透明なレンズ層を与えることを備える。転向特徴のうちの少なくともいくつかが、それの上に入射する光線をレンズ層のエッジ部分のほうへ転向させるように構成される。本方法は、イメージングセンサーが、入射光線に基づく画像の形成を可能にするように転向させられた光線の少なくとも一部を受光するように構成されるように、レンズ層のエッジ部分に対してイメージングセンサーを配置することをさらに備える。

本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。

干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す図。 ３×３干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示す図。 図１の干渉変調器についての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例を示す図。 様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときの干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示す図。 図２の３×３干渉変調器ディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例を示す図。 図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例を示す図。 図１の干渉変調器ディスプレイの部分断面図の一例を示す図。 干渉変調器の異なる実装形態の断面図の例を示す図。 干渉変調器の異なる実装形態の断面図の例を示す図。 干渉変調器の異なる実装形態の断面図の例を示す図。 干渉変調器の異なる実装形態の断面図の例を示す図。 干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の一例を示す図。 干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の例を示す図。 干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の例を示す図。 干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の例を示す図。 干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の例を示す図。 干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の例を示す図。 ディスプレイデバイスとイメージングデバイスとを含むユーザインターフェースデバイスを示す図。 入射光線を物体から転向させるように構成された曲線特徴（curvilinear feature）をもつレンズ層と、物体の画像の形成を可能にするようにそのような転向させられた光線を検出するように構成された検出器とを含むイメージングデバイスを示す図。 入射光線を物体から転向させるように構成された曲線特徴をもつレンズ層と、物体の画像の形成を可能にするようにそのような転向させられた光線を検出するように構成された検出器とを含むイメージングデバイスを示す図。 レンズ層の曲線特徴によって転向させられる入射光線の一例を示す図。 転向させられた光線の検出に基づく画像形成の例を示す図。 転向させられた光線の検出に基づく画像形成の例を示す図。 レンズ層の片側または両側に形成され得る光転向特徴の例を示す図。 レンズ層の片側または両側に形成され得る光転向特徴の例を示す図。 いくつかの実装形態において、密度およびタイプなどの光転向特徴パラメータが、様々な設計要求に適合するように調整され得ることを示す図。 改善された空間分解能などの特徴を与えるように２つ以上のレンズ層を含むイメージングデバイスを示す図。 改善された空間分解能などの特徴を与えるように２つ以上のレンズ層を含むイメージングデバイスを示す図。 図１５Ａの例示的な実装形態の側断面図。 図１５Ｂの例示的な実装形態の側断面図。 いくつかの実装形態において、所与のレンズ層のために光転向特徴の２つ以上のセットと検出器とが与えられ得ることを示す図。 いくつかの実装形態において、所与のレンズ層のために光転向特徴の２つ以上のセットと検出器とが与えられ得ることを示す図。 いくつかの実装形態において、光転向特徴が、異なる角度で入射する光線を受光し、転向させるように構成され得ることを示す図。 アクティブディスプレイデバイスを閲覧するユーザの画像がレンズ層と検出器とによって形成され得、そのような画像が、アクティブディスプレイデバイスに与えられる既知のフレームから生じるアーティファクトを考慮するように調整され得る、図９のインターフェースデバイスの例示的な構成を示す図。 図１９に示す画像調整を実行するために実装され得るプロセスを示す図。 複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の例を示す図。 複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の例を示す図。

様々な図面中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。

詳細な説明

以下の詳細な説明は、革新的態様について説明する目的で、いくつかの実装形態を対象とする。しかしながら、本明細書の教示は、多数の異なる方法で適用され得る。説明する実装形態は、動いていようと（たとえば、ビデオ）、静止していようと（たとえば、静止画像）、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成された任意のデバイスにおいて実装され得る。より詳細には、実装形態は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス（たとえば、電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（たとえば、オドメータディスプレイなど）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（たとえば、車両における後部ビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダーまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメータ、（電気機械システム（ＥＭＳ）、ＭＥＭＳおよび非ＭＥＭＳなどの）パッケージング、審美構造物（たとえば、１つの宝飾品上の画像のディスプレイ）、ならびに様々な電気機械システムデバイスなど、様々な電子デバイス中に実装されるかまたはそれらに関連付けら得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセス、電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実装形態に限定されるものではなく、代わりに、当業者に直ちに明らかになるであろう広い適用性を有する。

本明細書で説明するいくつかの実装形態では、干渉変調器に関連する１つまたは複数の特徴を有するディスプレイデバイスが、イメージングセンサーに結合された実質的に平坦なレンズ層を有するカメラと組み合わせて利用され得る。いくつかの実装形態では、そのようなカメラは、他のタイプのディスプレイデバイスとともに利用され得る。

レンズ層は、たとえば、ディスプレイデバイスを見ているユーザの画像を形成するために、たとえば、そのユーザからの光線をキャプチャし、そのような光線をイメージングセンサーに転向させるように構成された転向特徴を含むことができる。レンズ層は、それがユーザとディスプレイデバイスとの間に配置され得るように実質的に透明であり得る。いくつかの実装形態では、レンズ層１０２の前のまたは前方の１つまたは複数の物体上の物体または特徴のロケーションは、（検出器１４０が位置するエッジなど）光ガイドの表面のうちの１つの上および検出器１４０自体の上の対応する「出力」ロケーションにマッピングされ得る。例示的な適用例は、広角またはパノラマビュー画像を生じるように異なる方向においていくつかの物体に対応する画像が組み合わせられ得るレンズ層を含む。別の例では、レンズ層に対する１つまたは複数のロケーションにある１つまたは複数の物体が、転向特徴の１つまたは複数のセットとそれらの対応するイメージングセンサーとによって別々に画像化され得る。いくつかの実装形態では、たとえば、対応する２つ以上の異なる透視画像（perspective image）（たとえば、転向角をわずかに異なるように構成することによって取得される２つ以上の傾斜透視図（angular perspective））を取得するために、転向特徴の２つ以上のセットが利用され得、そのような画像は、３次元ビューを再構成するために使用され得る。いくつかの実装形態では、イメージングデバイスは、改善された空間分解能などの特徴を与えるように２つ以上のレンズ層を含む。そのようなカメラの様々な非限定的な例について本明細書で説明する。

本開示で説明する主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するように実装され得る。レンズ層は、透明であり、ディスプレイデバイスのためのカバーを与えることができ、たとえば、ディスプレイデバイスを見ているユーザの画像を形成するために、そのユーザからの光線をキャプチャし、そのような光線をイメージングセンサーに転向させるように構成され得る転向特徴を含むことができる。レンズのそのような配置は、ユーザが、ディスプレイデバイスを閲覧し、ディスプレイデバイスを見ている間に画像化されることを可能にする。上記で説明したように、そのような特徴は、ビデオ会議アプリケーション、ウェブカメラベースアプリケーション、およびゲームアプリケーションを含む、いくつかの状況において利用され得る。一般に、そのようなシステムのユーザは、モニタを見ることがより自然であり、カメラを見ることはそうでないと認める。したがって、ユーザを閲覧している人は、カメラを見ていないユーザを見ることになり、それによって、ビデオ会議が可能にしようと試みている視線を合わせる（eye-contact）雰囲気を与えない。いくつかの実装形態では、レンズ層は、ディスプレイアイテム（たとえば、ポスター、アートワーク、標示など）などの別の物体を覆う透明なオーバーレイとして利用されるように構成され得る。そのような方法で使用されたとき、レンズ層は、ディスプレイアイテムを閲覧する１つまたは複数の物体および／あるいはディスプレイアイテム自体の画像を形成するために利用され得る。

説明する実装形態が適用され得る好適なＥＭＳまたはＭＥＭＳデバイスの一例は反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および／または反射するために干渉変調器（ＩＭＯＤ）を組み込むことができる。ＩＭＯＤは、吸収器、吸収器に対して可動である反射体、ならびに吸収器と反射体との間に画定された光共振キャビティを含むことができる。反射体は、２つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それにより干渉変調器の反射率に影響を及ぼすことがある。ＩＭＯＤの反射スペクトルは、かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができ、そのスペクトルバンドは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得る。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって、すなわち、反射体の位置を変更することによって調整され得る。

図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示している。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、ＭＥＭＳディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明（「緩和」、「開」または「オン」）状態では、ディスプレイ要素は、たとえば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実装形態では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。ＭＥＭＳピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。

ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、ＩＭＯＤの行／列アレイを含むことができる。各ＩＭＯＤは、（光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層とを含むことができる。可動反射層は少なくとも２つの位置の間で移動され得る。第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤは、作動していないときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動していないときに暗状態にあり、可視範囲外の光（たとえば、赤外光）を反射し得る。ただし、いくつかの他の実装形態では、ＩＭＯＤは、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実装形態では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。いくつかの他の実装形態では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。

図１中のピクセルアレイの図示の部分は、２つの隣接する干渉変調器１２を含む。（図示のような）左側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４が、部分反射層を含む光学スタック１６からの所定の距離における緩和位置に示されている。左側のＩＭＯＤ１２の両端間に印加された電圧Ｖ₀は、可動反射層１４の作動を引き起こすには不十分である。右側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４は、光学スタック１６の近くの、またはそれに隣接する作動位置に示されている。右側のＩＭＯＤ１２の両端間に印加された電圧Ｖ_biasは、可動反射層１４を作動位置に維持するのに十分である。

図１では、ピクセル１２の反射特性が、概して、ピクセル１２に入射する光を示す矢印１３と、左側のピクセル１２から反射する光１５とを用いて示されている。詳細に示していないが、ピクセル１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過され、光学スタック１６に向かうことになることを、当業者なら理解されよう。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過された光１３の部分は、可動反射層１４において反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻ることになる。光学スタック１６の部分反射層から反射された光と可動反射層１４から反射された光との間の（強め合うまたは弱め合う）干渉が、ピクセル１２から反射される光１５の（１つまたは複数の）波長を決定することになる。

光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その（１つまたは複数の）層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、たとえば、透明基板２０上に上記の層のうちの１つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、様々な金属、たとえば、クロム（Ｃｒ）、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実装形態では、光学スタック１６は、光吸収器と導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜（thickness）を含むことができるが、（たとえば、光学スタック１６の、またはＩＭＯＤの他の構造の）異なる、より伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤピクセル間で信号をバスで運ぶ（bus）ように働くことができる。光学スタック１６は、１つまたは複数の伝導性層または伝導性／吸収層をカバーする、１つまたは複数の絶縁または誘電体層をも含むことができる。

いくつかの実装形態では、光学スタック１６の（１つまたは複数の）層は、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターン化」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実装形態では、アルミニウム（Ａｌ）などの高伝導性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の一連の平行ストリップとして形成されて、ポスト１８の上に堆積された列とポスト１８間に堆積された介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実装形態では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。

いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のピクセル１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間のギャップ１９がある。しかしながら、電位差、たとえば、電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するピクセルにおける行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層１４は、変形し、光学スタック１６の近くにまたはそれに対して移動することができる。光学スタック１６内の誘電体層（図示せず）が、図１中の右側の作動ピクセル１２によって示されるように、短絡を防ぎ、層１４と層１６との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じである。いくつかの事例ではアレイ中の一連のピクセルが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか（「アレイ」）、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。

図２は、３×３干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示している。電子デバイスは、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得るプロセッサ２１を含む。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサ２１は、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、または他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。

プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するように構成され得る。アレイドライバ２２は、たとえば、ディスプレイアレイまたはパネル３０に、信号を与える行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含むことができる。図２には、図１に示したＩＭＯＤディスプレイデバイスの断面が線１−１によって示されている。図２は明快のためにＩＭＯＤの３×３アレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多数のＩＭＯＤを含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤの数とは異なる数のＩＭＯＤを行において有し得、その逆も同様である。

図３は、図１の干渉変調器についての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例を示している。ＭＥＭＳ干渉変調器の場合、行／列（すなわち、コモン／セグメント）書込みプロシージャが、図３に示すこれらのデバイスのヒステリシス特性を利用し得る。干渉変調器は、可動反射層またはミラーに緩和状態から作動状態に変更させるために、たとえば、約１０ボルトの電位差を必要とし得る。電圧がその値から低減されると、電圧が低下して、たとえば、１０ボルトより下に戻ったとき、可動反射層はそれの状態を維持するが、電圧が２ボルトより下に低下するまで、可動反射層は完全には緩和しない。したがって、図３に示すように、印加電圧のウィンドウがある電圧の範囲、約３〜７ボルトが存在し、そのウィンドウ内でデバイスは緩和状態または作動状態のいずれかで安定している。これは、本明細書では「ヒステリシスウィンドウ」または「安定性ウィンドウ」と呼ばれる。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイ３０の場合、行／列書込みプロシージャは、一度に１つまたは複数の行をアドレス指定するように設計され得、その結果、所与の行のアドレス指定中に、作動されるべきアドレス指定された行におけるピクセルは、約１０ボルトの電圧差にさらされ、緩和されるべきピクセルは、ほぼ０ボルトの電圧差にさらされる。アドレス指定後に、それらのピクセルは、それらが前のストローブ状態にとどまるように、約５ボルトの定常状態またはバイアス電圧差にさらされる。この例では、アドレス指定された後に、各ピクセルは、約３〜７ボルトの「安定性ウィンドウ」内の電位差を経験する。このヒステリシス特性の特徴は、たとえば、図１に示した、ピクセル設計が、同じ印加電圧条件下で作動または緩和のいずれかの既存の状態で安定したままであることを可能にする。各ＩＭＯＤピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタであるので、この安定状態は、電力を実質的に消費するかまたは失うことなしに、ヒステリシスウィンドウ内の定常電圧において保持され得る。その上、印加電圧電位が実質的に固定のままである場合、電流は本質的にほとんどまたはまったくＩＭＯＤピクセルに流れ込まない。

いくつかの実装形態では、所与の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に従って、列電極のセットに沿って「セグメント」電圧の形態のデータ信号を印加することによって、画像のフレームが作成され得る。次に、フレームが一度に１行書き込まれるように、アレイの各行がアドレス指定され得る。第１の行におけるピクセルに所望のデータを書き込むために、第１の行におけるピクセルの所望の状態に対応するセグメント電圧が列電極上に印加され得、特定の「コモン」電圧または信号の形態の第１の行パルスが第１の行電極に印加され得る。次いで、セグメント電圧のセットは、第２の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に対応するように変更され得、第２のコモン電圧が第２の行電極に印加され得る。いくつかの実装形態では、第１の行におけるピクセルは、列電極に沿って印加されたセグメント電圧の変化による影響を受けず、第１のコモン電圧行パルス中にそれらのピクセルが設定された状態にとどまる。このプロセスは、画像フレームを生成するために、一連の行全体、または代替的に、一連の列全体について、連続方式で繰り返され得る。フレームは、何らかの所望の数のフレーム毎秒でこのプロセスを断続的に反復することによって、新しい画像データでリフレッシュおよび／または更新され得る。

各ピクセルの両端間に印加されるセグメント信号とコモン信号の組合せ（すなわち、各ピクセルの両端間の電位差）は、各ピクセルの得られる状態を決定する。図４は、様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときの干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示している。当業者によって容易に理解されるように、「セグメント」電圧は、列電極または行電極のいずれかに印加され得、「コモン」電圧は、列電極または行電極のうちの他方に印加され得る。

図４に（ならびに図５Ｂに示すタイミング図に）示すように、開放電圧ＶＣ_RELがコモンラインに沿って印加されたとき、コモンラインに沿ったすべての干渉変調器要素は、セグメントラインに沿って印加された電圧、すなわち、高いセグメント電圧ＶＳ_Hおよび低いセグメント電圧ＶＳ_Lにかかわらず、代替的に開放または非作動状態と呼ばれる、緩和状態に入れられることになる。特に、開放電圧ＶＣ_RELがコモンラインに沿って印加されると、そのピクセルのための対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳ_Hが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳ_Lが印加されたときも、変調器の両端間の潜在的な電圧（代替的にピクセル電圧と呼ばれる）は緩和ウィンドウ（図３参照。開放ウィンドウとも呼ばれる）内にある。

高い保持電圧ＶＣ_{HOLD_H}または低い保持電圧ＶＣ_{HOLD_L}などの保持電圧がコモンライン上に印加されたとき、干渉変調器の状態は一定のままであることになる。たとえば、緩和ＩＭＯＤは緩和位置にとどまることになり、作動ＩＭＯＤは作動位置にとどまることになる。保持電圧は、対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳ_Hが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳ_Lが印加されたときも、ピクセル電圧が安定性ウィンドウ内にとどまることになるように、選択され得る。したがって、セグメント電圧スイング（voltage swing）、すなわち、高いＶＳ_Hと低いセグメント電圧ＶＳ_Lとの間の差は、正または負のいずれかの安定性ウィンドウの幅よりも小さい。

高いアドレス指定電圧ＶＣ_{ADD_H}または低いアドレス指定電圧ＶＣ_{ADD_L}などのアドレス指定または作動電圧がコモンライン上に印加されたとき、それぞれのセグメントラインに沿ったセグメント電圧の印加によって、データがそのコモンラインに沿った変調器に選択的に書き込まれ得る。セグメント電圧は、作動が印加されたセグメント電圧に依存するように選択され得る。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されたとき、一方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウ内のピクセル電圧をもたらし、ピクセルが非作動のままであることを引き起こすことになる。対照的に、他方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウを越えるピクセル電圧をもたらし、ピクセルの作動をもたらすことになる。作動を引き起こす特定のセグメント電圧は、どのアドレス指定電圧が使用されるかに応じて変動することができる。いくつかの実装形態では、高いアドレス指定電圧ＶＣ_{ADD_H}がコモンラインに沿って印加されたとき、高いセグメント電圧ＶＳ_Hの印加は、変調器がそれの現在位置にとどまることを引き起こすことがあり、低いセグメント電圧ＶＳ_Lの印加は、変調器の作動を引き起こすことがある。当然の結果として、低いアドレス指定電圧ＶＣ_{ADD_L}が印加されたとき、セグメント電圧の影響は反対であり、高いセグメント電圧ＶＳ_Hは変調器の作動を引き起こし、低いセグメント電圧ＶＳ_Lは変調器の状態に影響しない（すなわち、安定したままである）ことがある。

いくつかの実装形態では、常に変調器の両端間で同じ極性電位差を引き起こす保持電圧、アドレス電圧、およびセグメント電圧が使用され得る。いくつかの他の実装形態では、変調器の電位差の極性を交番する信号が使用され得る。変調器の両端間の極性の交番（すなわち、書込みプロシージャの極性の交番）は、単一の極性の反復書込み動作後に起こることがある電荷蓄積を低減または抑止し得る。

図５Ａは、図２の３×３分岐干渉型変調器ディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例を示している。図５Ｂは、図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例を示している。それらの信号は、たとえば、図２の３×３アレイに印加され得、これは、図５Ａに示すライン時間６０ｅディスプレイ配置を最終的にもたらすことになる。図５Ａ中の作動変調器は暗状態にあり、すなわち、その状態では、反射光の実質的部分が、たとえば、閲覧者に、暗い外観をもたらすように可視スペクトルの外にある。図５Ａに示すフレームを書き込むより前に、ピクセルは任意の状態にあることがあるが、図５Ｂのタイミング図に示す書込みプロシージャは、各変調器が、第１のライン時間６０ａの前に、開放されており、非作動状態に属すると仮定する。

第１のライン時間６０ａ中に、開放電圧７０がコモンライン１上に印加され、コモンライン２上に印加される電圧が、高い保持電圧７２において始まり、開放電圧７０に移動し、低い保持電圧７６がコモンライン３に沿って印加される。したがって、コモンライン１に沿った変調器（コモン１，セグメント１）、（１，２）および（１，３）は、第１のライン時間６０ａの持続時間の間、緩和または非作動状態にとどまり、コモンライン２に沿った変調器（２，１）、（２，２）および（２，３）は、緩和状態に移動することになり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、それらの前の状態にとどまることになる。図４を参照すると、コモンライン１、２または３のいずれも、ライン時間６０ａ中に作動を引き起こす電圧レベルにさらされていないので（すなわち、ＶＣ_REL−緩和、およびＶＣ_{HOLD_L}−安定）、セグメントライン１、２および３に沿って印加されたセグメント電圧は、干渉変調器の状態に影響しないことになる。

第２のライン時間６０ｂ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２に移動し、コモンライン１に沿ったすべての変調器は、アドレス指定または作動電圧がコモンライン１上に印加されなかったので、印加されたセグメント電圧にかかわらず、緩和状態にとどまる。コモンライン２に沿った変調器は、開放電圧７０の印加により、緩和状態にとどまり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、コモンライン３に沿った電圧が開放電圧７０に移動するとき、緩和することになる。

第３のライン時間６０ｃ中に、コモンライン１は、コモンライン１上に高いアドレス電圧７４を印加することによってアドレス指定される。このアドレス電圧の印加中に低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および２に沿って印加されるので、変調器（１，１）および（１，２）の両端間のピクセル電圧は変調器の正の安定性ウィンドウの上端よりも大きく（すなわち、電圧差は、あらかじめ定義されたしきい値を超えた）、変調器（１，１）および（１，２）は作動される。逆に、高いセグメント電圧６２がセグメントライン３に沿って印加されるので、変調器（１，３）の両端間のピクセル電圧は、変調器（１，１）および（１，２）のピクセル電圧よりも小さく、変調器の正の安定性ウィンドウ内にとどまり、したがって変調器（１，３）は緩和したままである。また、ライン時間６０ｃ中に、コモンライン２に沿った電圧は低い保持電圧７６に減少し、コモンライン３に沿った電圧は開放電圧７０にとどまり、コモンライン２および３に沿った変調器を緩和位置のままにする。

第４のライン時間６０ｄ中に、コモンライン１上の電圧は、高い保持電圧７２に戻り、コモンライン１に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン２上の電圧は低いアドレス電圧７８に減少される。高いセグメント電圧６２がセグメントライン２に沿って印加されるので、変調器（２，２）の両端間のピクセル電圧は、変調器の負の安定性ウィンドウの下側端部（lower end）を下回り、変調器（２，２）が作動することを引き起こす。逆に、低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および３に沿って印加されるので、変調器（２，１）および（２，３）は緩和位置にとどまる。コモンライン３上の電圧は、高い保持電圧７２に増加し、コモンライン３に沿った変調器を緩和状態のままにする。

最後に、第５のライン時間６０ｅ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２にとどまり、コモンライン２上の電圧は低い保持電圧７６にとどまり、コモンライン１および２に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン３上の電圧は、コモンライン３に沿った変調器をアドレス指定するために、高いアドレス電圧７４に増加する。低いセグメント電圧６４がセグメントライン２および３上に印加されるので、変調器（３，２）および（３，３）は作動するが、セグメントライン１に沿って印加された高いセグメント電圧６２は、変調器（３，１）が緩和位置にとどまることを引き起こす。したがって、第５のライン時間６０ｅの終わりに、３×３ピクセルアレイは、図５Ａに示す状態にあり、他のコモンライン（図示せず）に沿った変調器がアドレス指定されているときに起こり得るセグメント電圧の変動にかかわらず、保持電圧がコモンラインに沿って印加される限り、その状態にとどまることになる。

図５Ｂのタイミング図では、所与の書込みプロシージャ（すなわち、ライン時間６０ａ〜６０ｅ）は、高い保持およびアドレス電圧、または低い保持およびアドレス電圧のいずれかの使用を含むことができる。書込みプロシージャが所与のコモンラインについて完了されると（また、コモン電圧が、作動電圧と同じ極性を有する保持電圧に設定されると）、ピクセル電圧は、所与の安定性ウィンドウ内にとどまり、開放電圧がそのコモンライン上に印加されるまで、緩和ウィンドウを通過しない。さらに、各変調器が、変調器をアドレス指定するより前に書込みプロシージャの一部として開放されるので、開放時間ではなく変調器の作動時間が、必要なライン時間を決定し得る。詳細には、変調器の開放時間が作動時間よりも大きい実装形態では、開放電圧は、図５Ｂに示すように、単一のライン時間よりも長く印加され得る。いくつかの他の実装形態では、コモンラインまたはセグメントラインに沿って印加される電圧が、異なる色の変調器など、異なる変調器の作動電圧および開放電圧の変動を相殺するように変動し得る。

上記に記載した原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は大きく異なり得る。たとえば、図６Ａ〜図６Ｅは、可動反射層１４とそれの支持構造とを含む、干渉変調器の異なる実装形態の断面図の例を示している。図６Ａは、金属材料のストリップ、すなわち、可動反射層１４が、基板２０から直角に延在する支持体１８上に堆積される、図１の干渉変調器ディスプレイの部分断面図の一例を示している。図６Ｂでは、各ＩＭＯＤの可動反射層１４は、概して形状が正方形または長方形であり、コーナーにおいてまたはその近くでテザー３２に接して支持体に取り付けられる。図６Ｃでは、可動反射層１４は、概して形状が正方形または長方形であり、フレキシブルな金属を含み得る変形可能層３４から吊るされる。変形可能層３４は、可動反射層１４の外周の周りで基板２０に直接または間接的に接続することがある。これらの接続は、本明細書では支持ポストと呼ばれる。図６Ｃに示す実装形態は、変形可能層３４によって行われる可動反射層１４の機械的機能からのそれの光学的機能の分離から派生する追加の利益を有する。この分離は、反射層１４のために使用される構造設計および材料と、変形可能層３４のために使用される構造設計および材料とが、互いとは無関係に最適化されることを可能にする。

図６Ｄは、可動反射層１４が反射副層１４ａを含む、ＩＭＯＤの別の例を示している。可動反射層１４は、支持ポスト１８などの支持構造上に載る。支持ポスト１８は、たとえば、可動反射層１４が緩和位置にあるとき、可動反射層１４と光学スタック１６との間にギャップ１９が形成されるように、下側静止電極（すなわち、図示のＩＭＯＤにおける光学スタック１６の一部）からの可動反射層１４の分離を可能にする。可動反射層１４は、電極として働くように構成され得る伝導性層１４ｃと、支持層１４ｂとをも含むことができる。この例では、伝導性層１４ｃは、基板２０から遠位にある支持層１４ｂの一方の面に配設され、反射副層１４ａは、基板２０の近位にある支持層１４ｂの他方の面に配設される。いくつかの実装形態では、反射副層１４ａは、伝導性であることがあり、支持層１４ｂと光学スタック１６との間に配設され得る。支持層１４ｂは、誘電材料、たとえば、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）の、１つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの実装形態では、支持層１４ｂは、たとえば、ＳｉＯ₂／ＳｉＯＮ／ＳｉＯ₂３層スタックなど、複数の層のスタックであり得る。反射副層１４ａと伝導性層１４ｃのいずれかまたは両方は、たとえば、約０．５％の銅（Ｃｕ）または別の反射金属材料を用いた、アルミニウム（Ａｌ）合金を含むことができる。誘電支持層１４ｂの上および下で伝導性層１４ａ、１４ｃを採用することは、応力のバランスをとり、伝導の向上を与えることができる。いくつかの実装形態では、反射副層１４ａおよび伝導性層１４ｃは、可動反射層１４内の特定の応力プロファイルを達成することなど、様々な設計目的で、異なる材料から形成され得る。

図６Ｄに示すように、いくつかの実装形態は黒いマスク構造２３をも含むことができる。黒いマスク構造２３は、周辺光または迷光を吸収するために、光学不活性領域において（たとえば、ピクセル間にまたはポスト１８の下に）形成され得る。黒いマスク構造２３はまた、光がディスプレイの不活性部分から反射されることまたはそれを透過されることを抑止し、それによりコントラスト比を増加させることによって、ディスプレイデバイスの光学的特性を改善することができる。さらに、黒いマスク構造２３は、伝導性であり、電気的バス層として機能するように構成され得る。いくつかの実装形態では、行電極は、接続された行電極の抵抗を低減するために、黒いマスク構造２３に接続され得る。黒いマスク構造２３は、堆積およびパターニング技法を含む様々な方法を使用して形成され得る。黒いマスク構造２３は１つまたは複数の層を含むことができる。たとえば、いくつかの実装形態では、黒いマスク構造２３は、光吸収器として働くモリブデンクロム（ＭｏＣｒ）層と、ＳｉＯ₂層と、反射体およびバス層として働く、アルミニウム合金とを含み、それぞれ、約３０〜８０Å、５００〜１０００Å、および５００〜６０００Åの範囲内の厚さである。１つまたは複数の層は、たとえば、ＭｏＣｒ層およびＳｉＯ₂層の場合は、カーボンテトラフルオロメタン（ＣＦ₄）および／または酸素（Ｏ₂）、ならびにアルミニウム合金層の場合は、塩素（Ｃｌ₂）および／または三塩化ホウ素（ＢＣＬ₃）を含む、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを含む、様々な技法を使用してパターニングされ得る。いくつかの実装形態では、黒いマスク２３はエタロンまたは干渉スタック構造であり得る。そのような干渉スタック黒マスク構造２３では、伝導性吸収器は、各行または列の光学スタック１６における下側静止電極間で信号を送信するかまたは信号をバスで運ぶために使用され得る。いくつかの実装形態では、スペーサ層３５が、概して、黒いマスク２３中の伝導性層から吸収層１６ａを電気的に絶縁するのに、役立つことができる。

図６Ｅは、可動反射層１４が自立している、ＩＭＯＤの別の例を示している。図６Ｄとは対照的に、図６Ｅの実装形態は支持ポスト１８を含まない。代わりに、可動反射層１４は、複数のロケーションにおいて、下にある光学スタック１６に接触し、可動反射層１４の湾曲は、干渉変調器の両端間の電圧が作動を引き起こすには不十分であるとき、可動反射層１４が図６Ｅの非作動位置に戻るという、十分な支持を与える。複数のいくつかの異なる層を含んでいることがある光学スタック１６は、ここでは明快のために、光吸収器１６ａと誘電体１６ｂとを含む状態で示されている。いくつかの実装形態では、光吸収器１６ａは、固定電極としても、部分反射層としても働き得る。

図６Ａ〜図６Ｅに示す実装形態などの実装形態では、ＩＭＯＤは直視型デバイスとして機能し、直視型デバイスでは、画像が、透明基板２０の正面、すなわち、変調器が配置された面の反対の面から、閲覧される。これらの実装形態では、デバイスの背面部分（すなわち、たとえば、図６Ｃに示す変形可能層３４を含む、可動反射層１４の背後のディスプレイデバイスの任意の部分）は、反射層１４がデバイスのそれらの部分を光学的に遮蔽するので、ディスプレイデバイスの画質に影響を及ぼすことまたは悪影響を及ぼすことなしに、構成され、作用され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、バス構造（図示せず）が可動反射層１４の背後に含まれ得、これは、電圧アドレス指定およびそのようなアドレス指定に起因する移動など、変調器の電気機械的特性から変調器の光学的特性を分離する能力を与える。さらに、図６Ａ〜図６Ｅの実装形態は、パターニングなどの処理を簡略化することができる。

図７は、干渉変調器のための製造プロセス８０を示す流れ図の一例を示しており、図８Ａ〜図８Ｅは、そのような製造プロセス８０の対応する段階の断面概略図の例を示している。いくつかの実装形態では、製造プロセス８０は、図７に示されていない他のブロックに加えて、たとえば、図１および図６に示す一般的なタイプの干渉変調器を製造するために実装され得る。図１、図６および図７を参照すると、プロセス８０はブロック８２において開始し、基板２０上での光学スタック１６の形成を伴う。図８Ａは、基板２０上で形成されたそのような光学スタック１６を示している。基板２０は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得、それは、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、光学スタック１６の効率的な形成を可能にするために、事前準備プロセス、たとえば、洗浄にかけられていることがある。上記で説明したように、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であることがあり、たとえば、透明基板２０上に、所望の特性を有する１つまたは複数の層を堆積させることによって、作製され得る。図８Ａでは、光学スタック１６は、副層１６ａおよび１６ｂを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実装形態では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実装形態では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、組み合わせられた導体／吸収器副層１６ａなど、光吸収特性と伝導特性の両方で構成され得る。さらに、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つまたは複数は、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。そのようなパターニングは、当技術分野で知られているマスキングおよびエッチングプロセスまたは別の好適なプロセスによって実行され得る。いくつかの実装形態では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、１つまたは複数の金属層（たとえば、１つまたは複数の反射層および／または伝導性層）上で堆積された副層１６ｂなど、絶縁層または誘電体層であり得る。さらに、光学スタック１６は、ディスプレイの行を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。

プロセス８０はブロック８４において続き、光学スタック１６上での犠牲層２５の形成を伴う。犠牲層２５は、キャビティ１９を形成するために後で（たとえば、ブロック９０において）除去され、したがって、犠牲層２５は、図１に示した得られた干渉変調器１２には示されていない。図８Ｂは、光学スタック１６上で形成された犠牲層２５を含む、部分的に作製されたデバイスを示している。光学スタック１６上での犠牲層２５の形成は、後続の除去後に、所望の設計サイズを有するギャップまたはキャビティ１９（図１および図８Ｅも参照）を与えるように選択された厚さの、モリブデン（Ｍｏ）またはアモルファスシリコン（Ｓｉ）など、フッ化キセノン（ＸｅＦ₂）エッチング可能材料の堆積を含み得る。犠牲材料の堆積は、物理蒸着（ＰＶＤ、たとえば、スパッタリング）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、熱化学蒸着（熱ＣＶＤ）、またはスピンコーティングなど、堆積技法を使用して行われ得る。

プロセス８０はブロック８６において続き、支持構造、たとえば、図１、図６および図８Ｃに示すポスト１８の形成を伴う。ポスト１８の形成は、支持構造開口を形成するために犠牲層２５をパターニングすることと、次いで、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、またはスピンコーティングなど、堆積方法を使用して、ポスト１８を形成するために開口中に材料（たとえば、ポリマーまたは無機材料、たとえば、酸化ケイ素）を堆積させることとを含み得る。いくつかの実装形態では、犠牲層中に形成された支持構造開口は、ポスト１８の下側端部が図６Ａに示すように基板２０に接触するように、犠牲層２５と光学スタック１６の両方を通って、下にある基板２０まで延在することがある。代替的に、図８Ｃに示すように、犠牲層２５中に形成された開口は、犠牲層２５は通るが、光学スタック１６は通らないで、延在することがある。たとえば、図８Ｅは、光学スタック１６の上側表面（upper surface）と接触している支持ポスト１８の下側端部を示している。ポスト１８、または他の支持構造は、犠牲層２５上で支持構造材料の層を堆積させることと、犠牲層２５中の開口から離れて配置された支持構造材料の部分をパターニングすることとによって形成され得る。支持構造は、図８Ｃに示すように開口内に配置され得るが、少なくとも部分的に、犠牲層２５の一部分の上で延在することもある。上述のように、犠牲層２５および／または支持ポスト１８のパターニングは、パターニングおよびエッチングプロセスによって実行され得るが、代替エッチング方法によっても実行され得る。

プロセス８０はブロック８８において続き、図１、図６および図８Ｄに示す可動反射層１４などの可動反射層または膜の形成を伴う。可動反射層１４は、１つまたは複数のパターニング、マスキング、および／またはエッチングステップとともに、１つまたは複数の堆積ステップ、たとえば、反射層（たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金）堆積を採用することによって、形成され得る。可動反射層１４は、電気伝導性であり、電気伝導性層（electrically conductive layer）と呼ばれることがある。いくつかの実装形態では、可動反射層１４は、図８Ｄに示すように複数の副層１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含み得る。いくつかの実装形態では、副層１４ａ、１４ｃなど、副層のうちの１つまたは複数は、それらの光学的特性のために選択された高反射性副層を含み得、別の副層１４ｂは、それの機械的特性のために選択された機械的副層を含み得る。犠牲層２５は、ブロック８８において形成された部分的に作製された干渉変調器中に依然として存在するので、可動反射層１４は、一般にこの段階では可動でない。犠牲層２５を含んでいる部分的に作製されたＩＭＯＤは、本明細書では「非開放（unreleased）」ＩＭＯＤと呼ばれることもある。図１に関して上記で説明したように、可動反射層１４は、ディスプレイの列を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。

プロセス８０はブロック９０において続き、キャビティ、たとえば、図１、図６および図８Ｅに示すキャビティ１９の形成を伴う。キャビティ１９は、（ブロック８４において堆積された）犠牲材料２５をエッチャントにさらすことによって形成され得る。たとえば、ＭｏまたはアモルファスＳｉなどのエッチング可能犠牲材料が、ドライ化学エッチングによって、たとえば、一般に、キャビティ１９を囲む構造に対して選択的に除去される、所望の量の材料を除去するのに有効である時間期間の間、固体ＸｅＦ₂から派生した蒸気などの気体または蒸気エッチャントに犠牲層２５をさらすことによって、除去され得る。他のエッチング方法、たとえば、ウェットエッチングおよび／またはプラズマエッチングも使用され得る。犠牲層２５がブロック９０中に除去されるので、可動反射層１４は、一般に、この段階後に可動となる。犠牲材料２５の除去後に、得られた完全にまたは部分的に作製されたＩＭＯＤは、本明細書では「開放」ＩＭＯＤと呼ばれることがある。

図９は、ディスプレイデバイス５０２と入力デバイス５０６とを含むインターフェースデバイス５００を示している。いくつかの実装形態では、入力デバイス５０６は、ディスプレイデバイス５０２を閲覧しているユーザの画像のキャプチャを可能にするように、ディスプレイデバイス５０２の前に配設され、イメージングセンサーに光学的に結合されたレンズ層を含むことができる。わかるように、ディスプレイデバイス５０２を直接見ているユーザの画像がキャプチャされるそのような視覚インターフェース能力は、いくつかの有用な特徴を与えることができる。たとえば、参加者が視線を合わせる（eye-to-eye）タイプの対話で対話することができるビデオ会議および対話型ビデオゲームなどのアプリケーションが実装され得る。したがって、いくつかの実装形態では、インターフェースデバイス５００は、ポータブル計算および／または通信デバイスなどの様々な電子デバイスの一部であり、ユーザインターフェース機能を与えるように構成され得る。

いくつかの実装形態では、ディスプレイデバイス５０２は、図１〜図８に関して本明細書で説明した様々なデバイス、方法、および機能の１つまたは複数の特徴あるいは実装形態を含むことができる。言い換えれば、そのようなデバイスは、限定はしないが、本明細書で説明および／または図示する干渉変調器の実装形態の例を含む干渉変調器の様々な実装形態を含むことができる。

いくつかの実装形態では、入力デバイス５０６は、インターフェースデバイス５００を形成するために干渉変調器ベースのディスプレイデバイスと組み合わせられ得る。しかしながら、本明細書で説明するように、入力デバイス１００の様々な特徴は、必ずしもディスプレイデバイス５０２が干渉変調器に基づくデバイスであることを必要とするとは限らない。いくつかの実装形態では、ディスプレイデバイス５０２は、半透過型ディスプレイデバイス、電子インクディスプレイデバイス、プラズマディスプレイデバイス、エレクトロクロムディスプレイデバイス、エレクトロウェッティングディスプレイデバイス、ＤＬＰディスプレイデバイス、エレクトロルミネセンスディスプレイデバイスなどのいくつかのディスプレイデバイスうちの１つであり得る。他のディスプレイデバイスも使用され得る。

いくつかの実装形態では、入力デバイス５０６はディスプレイデバイス５０２と実質的に接触していることがある。いくつかの実装形態では、図９に示すように、入力デバイス５０６とディスプレイデバイス５０２とは領域５０４によって分離され得る。そのような領域５０４は、（光ガイドのためのエアまたはクラッディングなどの）光透過性媒体、光隔離層、または接着剤など結合材料を含むことができる。いくつかの実装形態では、１つまたは複数の光学要素が、１つまたは複数の機能的特徴を与えるように領域５０４に配置され得る。たとえば、領域５０４に配置された光学要素が、ディスプレイデバイス５０２の閲覧に適合するように構成され得る。別の例では、低屈折率実装形態において、ディスプレイデバイス５０２と入力デバイスとの間のクロストークを低減するように、光が光ガイド内で捕捉され得るように、領域５０４中に光ガイドが設けられ得る。いくつかの実装形態では、入力デバイス５０６は、ディスプレイデバイス５０６の横寸法よりも大きいか、それとほぼ同じであるか、またはそれよりも小さい横寸法を有し得る。

図１０Ａおよび図１０Ｂは、物体からの入射光線を転向させるように構成された曲線特徴をもつレンズ層１０２と、物体の画像の形成を可能にするようにそのような転向させられた光線を検出するように構成された検出器１０４とを含む、カメラ１００などのイメージングデバイス５０２を示している。いくつかの実装形態では、レンズ層１０２は画像キャプチャユニットの一例であり得る。そのような画像キャプチャユニットは、１つまたは複数のフォーカシングおよび／またはレンズ構造、あるいは等価な結果を生じる構造を含むことができる。いくつかの実装形態では、レンズ層１０２は、いくつかの入射光線をイメージングセンサー１０４のほうへ転向させるように構成されたいくつかの光転向特徴１２０を有する実質的に平坦な光透過性層であり得る。たとえば、光線１１０は、レンズ層１０２に入射しており、レンズ層１０２内を伝搬し、レンズ層１０２中で（たとえば、全反射（total internal reflection）によって）イメージングセンサー１０４のほうへ誘導される光線１１２に転向させられるものとして示されている。転向特徴１２０の非限定的な例についてより詳細に本明細書で説明する。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示された例示的な構成では、イメージングセンサー１０４は、レンズ層１０２のコーナーにまたはその近くに配置されるものとして示されている。いくつかの実装形態では、イメージングセンサーは、レンズ層の他の部分にまたはその近くに配置され得る。たとえば、イメージングセンサーは、レンズ層の直線エッジ部分にまたはその近くに配置され得る。

いくつかの実装形態では、イメージングセンサー１０４は、検出器要素（たとえば、ピクセル）のアレイに基づくことができる。そのようなアレイは、２次元イメージング能力を与えるように２次元で配置され得る。いくつかの実装形態では、イメージングセンサーは、その上に形成された光画像を受光し、光画像を検出し、光画像の表現を生じるために処理され得る電気信号を生成するように構成され得る。イメージングセンサー１０４の非限定的な例はＣＣＤデバイスおよびＣＭＯＳデバイスを含むことができる。

いくつかの実装形態では、イメージングセンサーが配置されたレンズ層のエッジ部分が、転向特徴からイメージングセンサーへの光線の通過を可能にするように構成され得る。たとえば、イメージングセンサーがコーナーに配置された場合、そのコーナーには、レンズ層からイメージングセンサー１０４への光線の通過に適合するように（直角のコーナーから二等辺直角三角形状を削除することなどによって）実質的に平坦な光透過性表面が与えられ得る。

いくつかの実装形態では、画像センサー１０４とレンズ層１０２のエッジ部分との光結合は１つまたは複数の知られている技法によって達成され得る。さらに、光線の操作および／または画像の形成を可能にするように、１つまたは複数の光学要素（図示せず）が画像センサー１０４とレンズ層１０２との間に設けられ得る。たとえば、画像形成を可能にするために１つまたは複数のレンズが設けられ得る。

図１０Ｂは、いくつかの実装形態において、転向特徴１２０が、レンズ層１０２に関連する機能を与えるように、透過層の１つまたは複数の表面にまたはその近くに形成された複数の湾曲特徴を含むことができることを示している。図１０Ｂに示す例では、転向特徴１２０は、所与の湾曲特徴によって転向させられた入射光線が半径方向に中心のほうへ向けられるように、同心またはほぼ同心の円（１３０として示された例示的な円）の部分を画定することができる。たとえば、入射光線１１０は、例示的な円１３０の中心のほうへ向けられることが示されている。

転向特徴の様々な例について円のコンテキストにおいて本明細書で説明するが、他の湾曲形状も利用され得る。いくつかの実装形態では、湾曲した転向特徴は、必ずしも滑らかな曲線である必要はない。たとえば、いくつかの直線セグメントが、そのようなセグメントの集合が曲線に近似するように与えられ得る。

図１０Ｂは、湾曲した転向特徴１２０の一例の平面図を示している。図１１は、レンズ層の曲線特徴によって転向させられる入射光線の一例を示している。より詳細には、図１１はレンズ層１０２の側断面図を示し、転向特徴１２０の例示的なプロファイルおよび配置を示している。図１１に示された例では、転向特徴１２０は、レンズ層１０２の（入射側１４２とは）反対側１４４に形成される。転向特徴の各々は、入射側からレンズ層１０２に入ってきた入射光線１１０を（たとえば、全反射などからの鏡面反射（specular reflection）によって）反射するための表面（たとえば、傾斜した表面）を含むことができる。転向特徴１２０は、（光線１１２として示された）最初に反射された光線が、直接、あるいは１つまたは複数の反射（全反射など）によってイメージングセンサー（図示せず）に伝搬するように、レンズ層１０２に沿って寸法決定され、離間され得る。転向特徴の非限定的な例についてより詳細に本明細書で説明する。

いくつかの実装形態では、レンズ層１０２は、平坦な光ガイドなどの光ガイドに基づくことができる。そのような光ガイドは、外側から受光した光を誘導し、それを横方向にエッジ部分のほうへ誘導するように構成され得る。そのような誘導された光の横方向は、外側から光を受光する転向特徴によって決定され得る。そのような光ガイドの動作は、たとえば、平坦な光ガイドの両側の媒体との光ガイドの屈折率の不整合に起因する全反射（ＴＩＲ：total internal reflection）に基づくことができる。

光ガイドのコンテキストでは、転向特徴１２０は、光ガイド（たとえば、光ガイドの表面上に形成された特徴）の一部、転向特徴をもつ膜など別個の層の一部、またはそれらの何らかの組合せであり得る。

図１０および図１１に関して説明したように、レンズ層１０２に入射する光線は、レンズ層１０２のコーナーまたはエッジなどの所望の領域のほうへ転向させられ得る。図１２Ａおよび図１２Ｂは、転向させられた光線の検出に基づく画像形成の一例を示している。図１２Ａおよび図１２Ｂの説明のために、レンズ層１０２によって画定された平面がＸＹ平面を画定する、例示的な座標系が示されている。

図１２Ａの平面図では、第１および第２の例示的な光線１１０ａ、１１０ｂが、レンズ層１０２に入射するものとして示されている。第１の光線１１０ａは転向特徴１２０のうちの１つに入射し、第２の光線１１０ｂは別の転向特徴に入射する。第１の入射光線１１０ａは、光線１１２ａとしてイメージングセンサー１４０上の第１のロケーション１４２ａに向けられるものとして示されており、第２の入射光線１１０ｂは、光線１１２ｂとしてイメージングセンサー１４０上の第２のロケーション１４２ｂに向けられるものとして示されている。

図１２Ａに示した第１および第２の入射光線１１０ａ、１１０ｂは、画像化される物体上の異なるロケーションから発生することができる。図１２Ａに示した例では、第１の入射光線１１０ａと第２の入射光線１１０ｂの両方が同じ角度で向けられたとき、光線１１０ａ、１１０ｂが入射するレンズ層１０２上の空間ロケーション（たとえば、レンズ層１０２の前面）から、物体に関する情報が取得され得る。図１２Ａに示した例では、第１および第２の入射光線１１０ａ、１１０ｂの（たとえば、同心転向特徴の共通中心に対する）方位ロケーションは、センサーロケーション１４２ａ、１４２ｂのそれらのそれぞれの横方向成分における転向させられた光線１１２ａ、１１２ｂの検出に基づいて決定され得る。図１２Ａに示した特定の例では、第１および第２の入射光線１００ａ、１１０ｂはまた、図１２Ｂに関して以下で説明するように、センサー１４０上のどこで光が検出されたかに基づいて区別されることもある（たとえば、同心転向特徴の共通中心に対して）異なる半径方向ロケーションまたは距離を有する。いくつかの実装形態では、したがって、イメージングセンサー１４０と通信しているプロセッサ１５０は、入射光線の方位（および／または半径方向）ロケーションを決定するように感知ロケーションに関連する信号を処理するように構成され得る。光の入射角はまた、光線がセンサー１４０上に向けられるロケーションに影響を及ぼし得るが、この例では、簡単のために、入射光線１１０ａ、１１０ｂが実質的に同じであると仮定しており、このことは、コリメート光線の（たとえば、物体が遠い）場合に当てはまる。したがって、様々な実装形態では、たとえば、レンズ層１０２上の入射点をセンサー上の点にマッピングする一意のマッピング情報が、そのような決定を可能にすることができる。そのようなマッピング情報は、所与の入射角値または値の範囲について１次ｘ−ｙマッピング推定値を有するマップに基づくことができる。そのようなマッピング推定値のいくつかのセットが、異なる入射角または角度範囲に適合するように決定され、与えられ得る。

図１２Ａに示した特定の例では、同じ方位角であるが異なる半径方向ロケーションに入射する２つの光線が、検出されたセンサーロケーションの横方向成分のみに基づいて区別されないことがある。図１２Ｂは、第１および第２の光線１１０ａ、１１０ｂが、異なる半径方向ロケーションにある異なる転向特徴１２０に入射する状況を側断面図で示している。光線１１０ａ、１１０ｂの方位ロケーションは、図１２Ｂ中と同じであることも同じでないこともある。第１の入射光線１１０ａは、レンズ層１０２中を光線１１２ａとして伝搬し、イメージングセンサー１４０上の第１のロケーション１４２ａにおいて検出されるものとして示されている。同様に、第２の入射光線１１０ｂは、レンズ層１０２中を光線１１２ｂとして伝搬し、イメージングセンサー１４０上の第２のロケーション１４２ｂにおいて検出されるものとして示されている。図１２Ｂに示した例では、第１および第２の入射光線１１０ａ、１１０ｂの（たとえば、同心転向特徴の共通中心に対する）半径方向ロケーションは、したがって、センサーロケーション１４２ａ、１４２ｂのそれらのそれぞれのＺ成分における転向させられた光線１１２ａ、１１２ｂの検出に基づいて決定され得る。いくつかの実装形態では、プロセッサ１５０は、入射光線の半径方向ロケーションおよび／または物体のロケーションを決定するように感知ロケーションに関連する信号を処理するように構成され得る。

様々な実装形態では、入射角ならびにレンズ層１０２上の空間ロケーション（たとえば、レンズ層１０２の前面）の両方は、（検出器１４０が位置するエッジなど）光ガイド１０２の表面のうちの１つの上の対応する「出力」ロケーションにマッピングされ得る。しかしながら、いくつかの他の実装形態では、出力ロケーションは、光ガイド／レンズ層１０２の上部、下部、または他のエッジなど、他のロケーションにあり得る。全反射によって光ガイド／レンズ層１０２内に誘導される（たとえば、全反射または臨界角内にある）それらの光線のサブセットは、画像センサー１４０に当たり、物体画像を再構成するために採用される。他の光線は、光ガイド／レンズ層１０２から方向変更され得、したがって検出器１４０に達しないことがある。したがって、様々な実装形態では、レンズ層１０２の前のまたは前方の１つまたは複数の物体上の物体または特徴のロケーションは、（検出器１４０が位置するエッジなど）光ガイドの表面のうちの１つの上および検出器１４０自体の上の一意の対応する「出力」ロケーションにマッピングされ得る。

図１２Ａおよび図１２Ｂならびに関連する説明に示した上記の例に基づいて、（たとえば、正のＺロケーションにある）レンズ層１０２の前の物体に関連する光線がイメージングセンサー１４０によって検出され得る。そのような検出に関連する信号は、物体に関連する画像を生じるように、プロセッサ１５０によって処理され得る。いくつかの実装形態では、検出信号のそのような処理および画像構成は、１つまたは複数の知られている画像処理技法を使用して達成され得る。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、レンズ層の片側または両側に形成され得る光転向特徴の例を示している。図１３Ａは、いくつかの転向特徴１６６が、それの入射側とは反対側のレンズ層上に形成され得る例示的な構成１６０を示している。入射光線がどのように転向させられ得るかについての様々な例（図１１および図１２Ｂなど）について本明細書で説明する。

図１３Ｂは、いくつかの転向特徴１７６がそれの入射側のレンズ層上に形成され得る別の例示的な構成１７０を示している。例示的な構成１７０では、転向特徴１７６は、レンズ層の入射側の表面１７２上にまたはその近くに形成されるものとして示されている。したがって、転向特徴１７６のうちの１つに入射する例示的な光線１８０は、（たとえば、全反射などからの鏡面反射によって）転向特徴によって転向させられ、（たとえば、表面１７４と表面１７２の一方または両方からの全反射によって）光線１８２としてレンズ層内を伝搬するものとして示されている。別の例示的な光線１８４は、それが転向特徴１７６を逃し、転向させられないようにレンズ層に入射するものとして示されている。

本明細書で説明する転向特徴は、１つまたは複数の所望の機能を与えるように寸法決定され得る。たとえば、図１３Ａは、いくつかの実装形態では、高さ（ｄ）、（ベース寸法ｂなどの）横寸法、および（角度αを介した）特徴の面１６２、１６４の角度は、特徴１６６の１つまたは複数の光転向プロパティを制御するように選択され得ることを示している。さらに、転向特徴１６６の間隔（ａ）も、たとえば、レンズ層の解像度能力を制御するように選択され得る。上記の性能特性のうちの１つまたは複数に対処するための設計変形形態の例について、より詳細に本明細書で説明する。

いくつかの実装形態では、レンズ層は、１つまたは複数の波長における放射に対して実質的に透明である光透過性材料から形成され得る。たとえば、レンズ層は、可視の近赤外領域中の波長に対して透明であり得る。別の例では、レンズ層は、紫外領域または赤外領域中の波長に対して透明であり得る。

いくつかの実装形態では、本明細書で説明する１つまたは複数の特徴を有するレンズ層は、構造安定性および／または保護を与えるように、ガラスまたはアクリルなどの剛性または半硬質材料から形成され得る。代替的に、レンズ層は、可撓性ポリマーなど可撓性材料から形成され得る。

いくつかの実装形態では、本明細書で説明する様々な転向特徴は、光をレンズ層の上側表面または下側表面（lower surface）に入射する方向から、画像形成を可能にするように整形され、傾斜したレンズ層のエッジ部分（たとえば、コーナー）に横方向に向かう方向に転向させるための、プリズム機構、回折機構、ホログラフィック機構（たとえば、ホログラフィックレンズ）、または任意の他の機構であり得る。したがって、そのような方法で形成された画像は、２次元センサー（たとえば、ＣＣＤアレイセンサーまたはＣＭＯＳアレイセンサー）などのセンサーによって検出され得る。図１３Ａおよび図１３Ｂに示した例では、転向特徴１６６は、相反定理に基づいて動作するプリズムタイプの特徴である。言い換えれば、光は、レンズ層の表面と選択されたエッジとの間の経路に沿って前方および後方に進むことができる。同様に、光を集光し、転向させ、イメージングセンサー上に画像を形成する回折光学要素（たとえば、レンズ）またはホログラム（たとえば、ホログラフィックレンズ）を形成する回折またはホログラフィック特徴が使用され得る。

いくつかの実装形態では、そのような転向特徴は、レンズ層の（たとえば、入射側とは反対側の）表面のうちの１つの上に形成された細長い溝であり得る。いくつかの実装形態では、溝は、光透過性材料で充填され得る。いくつかの実装形態では、そのような溝は、モールディング、型押し、エッチングまたは他の代替技法によって光透過性基板の表面に形成され得る。代替的に、溝は、光透過性基板の表面に積層され得る膜上に配設され得る。いくつかの実装形態では、プリズム転向特徴は、限定はしないが、Ｖ字形溝およびスリットを含む様々な形状を含むことができる。

図１４〜図１８は、様々な動作問題に対処するために実装され得る構成の非限定的な例を示している。いくつかの実装形態では、本明細書で説明する転向特徴は、１つまたは複数の所望の性能特性を与えるために、所与のレンズ層上に分布し得る。転向特徴のそのような分布は、たとえば、実質的に一様に離間した一連の同心円形曲線、または何らかの異なる方法で離間した一連の曲線を含むことができる。

図１４は、いくつかの実装形態において、密度およびタイプなどの光転向特徴パラメータが、様々な設計要求に適合するように調整され得ることを示している。たとえば、レンズ層１９０は、転向特徴１９２の分布を有することができる。いくつかの実装形態では、レンズ層１９０は、追加の転向特徴が与えられた１つまたは複数の領域１９６をさらに含むことができる。図示の例では、イメージングセンサーからの隣接する２つのコーナーには、たとえば、コーナーにおける画像形成性能を改善するために追加の転向特徴が与えられる。

図１４はまた、いくつかの実装形態では、レンズ層１９０が他のもの（たとえば、主要な転向特徴１９２）とは異なるタイプである（１９４として示された）１つまたは複数の転向特徴を含むことができることを示している。そのような差異は、たとえば、転向特徴のロケーション（たとえば、入射側または反対側）、転向特徴のプロファイル形状、および／または転向特徴の寸法を含むことができる。上記のコーナー性能向上の例と同様に、１つまたは複数の所望の性能特性を達成するために、異なるタイプの転向特徴がレンズ層１９０の異なる領域において与えられ得る。

いくつかの実装形態では、１つまたは複数の機能を与えるために２つ以上のレンズ層が組み合わせられ得る。たとえば、各々が転向特徴のある分布（たとえば、一様に分布した特徴）を有する２つのレンズ層が、転向特徴の密度の増加を効果的に生じるように隣り合わせに配設され、横方向にオフセットされ得る。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、改善された空間分解能などの特徴を与えるように２つ以上のレンズ層を含むイメージングデバイスを示している。図１６Ａおよび図１６Ｂは、それぞれ図１５Ａおよび図１５Ｂの例示的な実装形態の側断面図を示している。

たとえば、図１５Ａは、２つのレンズ層２１０、２２０が、第１のレンズ層（２１０）の転向特徴２１２が第２のレンズ層（２２０）の転向特徴２２２に対してシフトされるように配置され得る例示的な構成２００を示している。図１６Ａは、例示的な構成２００の側断面図を示している。図１６Ａでは、第１および第２の入射光線２７０ａ、２７０ｂが、それらのそれぞれの転向させられた光線２７２ａ、２７２ｂを生じるように２つの隣接する転向特徴によって転向させられるものとして示されている。いくつかの他の例示的な構成では、その転向特徴がシフトされる３つ以上のレンズ層が、所望の解像度能力を生じるように与えられ得る。

図１５Ａおよび図１６Ａに示した例では、第１および第２のレンズ層２１０、２２０は、それらの対応するイメージングセンサー２１４、２２４が同様に配向されるように配向される。したがって、（この例では実質的に一様な間隔を仮定して）各レンズ層が転向特徴間隔ｄを有するが、２つのレンズ層２１０、２２０の組合せは、ｄ未満である有効転向特徴間隔ｄ_effを有する。１つのレンズ層の転向特徴が１／２間隔だけシフトされた特定の一例の場合、有効間隔ｄ_effは約ｄ／２であり得る。

図１５Ａおよび図１６Ａに示した例では、シフトされた転向特徴は、増加した解像度能力を（有効転向特徴間隔を低減することによって）実質的に２つのレンズ層のエリア全体にわたって与え得る。いくつかの他の実装形態では、２つのレンズ層はまた、互いに異なって配向され得る。たとえば、図１５Ｂは、２つのレンズ層２５０、２６０が、それらの対応するイメージングセンサー２５４、２６４が対向するコーナーに配置されるように配置され得る例示的な構成２４０を示している。図１６Ｂは、例示的な構成２４０の側断面図を示している。図１６Ｂでは、第１および第２の入射光線２８０ａ、２８０ｂは、それらのそれぞれのイメージングセンサー２５４、２６４のほうへ反対方向に伝搬するそれらのそれぞれの転向させられた光線２８２ａ、２８２ｂを生じるように、２つの隣接する転向特徴によって転向させられるものとして示されている。

図１５Ｂおよび図１６Ｂに示した例では、（この例では実質的に一様な間隔を仮定して）各レンズ層が転向特徴間隔ｄを有する。しかしながら、図１５Ａおよび図１６Ａの例とは異なり、２つのレンズ層２５０、２６０の組合せは、異なるロケーションにおいて変わることがある有効転向特徴間隔ｄ_effを生じる。たとえば、２つのイメージングセンサー２５４とイメージングセンサー２６４との間の対角線に沿って、２つのレンズ層がその対角線に沿って１／２間隔だけシフトされた場合、ｄ_effは約ｄ／２であり得る。図示のように、レンズ層組合せの他のエリアは、ｄ／２値よりも小さいか、またはそれよりも大きい有効間隔値を含むことができる。

いくつかの実装形態では、２つ以上のレンズ層は、それらのそれぞれの転向特徴およびイメージングセンサーが図１５および図１６の例とは異なって配置されるように配置され得る。図１５および図１６に関して説明した例では、２つ以上のレンズ層は、単一のレンズ層／単一のイメージングセンサーの組合せによって与えられる能力を超えた１つまたは複数の能力を与えるために組み合わせられ得る。いくつかの実装形態では、そのような能力のうちの少なくともいくつかはまた、単一のレンズ層が転向特徴の２つ以上のセットと２つ以上の対応するイメージングセンサーとを有する構成によって与えられ得る。

図１７Ａおよび図１７Ｂは、いくつかの実装形態において、所与のレンズ層のために光転向特徴の２つ以上のセットと検出器とが与えられ得ることを示している。画像が転向特徴のそのような異なるセットによって形成され、それらの対応するイメージングセンサーによってキャプチャされ得る。図１７Ａでは、例示的な構成３００が、転向特徴の２つのセット３１０、３２０を有するレンズ層１０２を含む。転向特徴の２つのセット３１０、３２０は、入射光線を、レンズ層１０２の同じコーナーにまたはその近くに配置されたそれらのそれぞれのイメージングセンサー３１４、３２４のほうへ転向させるように構成されるように示されている。矢印３１２として示された光線が、転向特徴の第１のセット３１０によって転向させられ、第１のイメージングセンサー３１４のほうへ向けられた光線を表している。同様に、矢印３２２として示された光線が、転向特徴の第２のセット３２０によって転向させられ、第２のイメージングセンサー３２４のほうへ向けられた光線を表している。

図１７Ｂでは、例示的な構成３３０が、転向特徴の２つのセット３４０、３５０を有するレンズ層１０２を含む。転向特徴の２つのセット３４０、３５０は、入射光線を、レンズ層１０２の異なるコーナーにまたはその近くに配置されたそれらのそれぞれのイメージングセンサー３４４、３５４のほうへ転向させるように構成されるように示されている。転向特徴の第１のセット３４０の場合、それの対応する第１のイメージングセンサー３４４は第１のコーナーに配置される。転向特徴の第２のセット３５０の場合、それの対応する第２のイメージングセンサー３５４は、第１のコーナーとは異なる第２のコーナーに配置される。図１７Ｂに示した例では、第１および第２のコーナーは、隣接するコーナーになるように選択される。別の実装形態では、第１および第２のコーナーは、対向するコーナーになるように選択され得る。

いくつかの実装形態では、図１７Ａおよび図１７Ｂの例として説明した転向特徴の２つ以上のセットは、異なる転向機能を与えるように異なって構成され得る。たとえば、対応する２つ以上の異なる透視画像（たとえば、転向角をわずかに異なるように構成することによって取得される２つ以上の傾斜透視図）を取得するために、転向特徴の２つ以上のセットが利用され得、そのような画像は、３次元ビューを再構成するために使用され得る。いくつかの実装形態では、図１７Ａおよび図１７Ｂの転向特徴の２つの例示的なセットとそれらの対応するイメージングセンサーとは、概して同じ物体の異なる成分（たとえば、赤外線領域および可視領域などの異なる波長コンテンツ）を画像化するように構成され得る。様々な実装形態では、たとえば、画像センサー３４４のうちの１つは（赤外線などの）１つの波長領域に反応することができ、別の画像センサー３５４は（可視などの）異なる波長領域に反応することができ、転向特徴の異なるセット３４０、３５０は、物体からの光をそれぞれのセンサー３４４、３５４に向けることができる。たとえば、転向特徴の第１のセット３４０は第１の画像センサー３４４上に物体を画像化することができ、転向特徴の第２のセット３５０は第２の画像センサー３５４上に物体を画像化することができる。したがって、レンズ層１０２は、（赤外および可視などの）両方の波長領域に対して光透過性になり、転向特徴のそれぞれのセット３４０、３５０は、これらの異なる波長領域（たとえば、それぞれＩＲおよび可視）上で動作するように構成されるであろう。レンズ層１０２およびセンサー３１４、３２４、３４４、３５４は、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように構成され得るか、または異なって構成され得、たとえば、転向特徴および／またはセンサーの数および／またはロケーションが異なり得る。

別の例では、転向特徴の２つ以上のセットおよびそれらの対応するイメージングセンサー（たとえば、図１７Ａおよび図１７Ｂのメージングセンサー）が、異なる入射角からの光線を受光し、転向させ、検出するように構成され得る。図１８は、いくつかの実装形態において、光転向特徴が、異なる角度で入射する光線を受光し、転向させるように構成され得ることを示している。例示的な構成３６０が、異なる角度での入射光線を転向させるように構成された異なる転向特徴の２つのセットを有するレンズ層１０２を含むことができる。第１の転向特徴３７０が、（レンズ層１０２の入射表面に対して）第１の方向から第１の入射光線３７２を受光し、それを第１の転向させられた光線３７４に転向させるものとして示されている。第２の転向特徴３８０が、第１の方向とは異なる第２の方向から第２の入射光線３８２を受光し、それを第２の転向させられた光線３７４に転向させるものとして示されている。いくつかの他の実装形態では、そのような転向特徴の３つ以上のセットが与えられ得る。

レンズ層が、レンズ層の入射表面に対して１つまたは複数の方向から入射する光線を方向変更する（たとえば、集束させる）ように構成され得、それによって、光を与える異なる物体の画像を形成する。そのような特徴の例示的な適用例は、広角またはパノラマビュー画像を生じるように異なる方向においていくつかの物体に対応する画像が組み合わせられ得るレンズ層を含むことができる。別の例では、レンズ層に対する１つまたは複数のロケーションにある１つまたは複数の物体が、転向特徴の１つまたは複数のセットとそれらの対応するイメージングセンサーとによって別々に画像化され得る。

本明細書で説明する１つまたは複数の特徴が実装され得るいくつかのアプリケーションがある。たとえば、視覚またはビデオ能力を有するどんなユーザインターフェースも、本明細書で説明するレンズ層の使用から恩恵を受けることができる。ビデオ会議は、そのようなビデオユーザインターフェースが利用される一例である。多くのビデオ会議システムでは、ビデオカメラが、モニタなどのディスプレイデバイスの外周にまたはその近くに配置される。一般に、そのようなシステムの第１のユーザは、モニタを見ることがより自然であり、カメラを見ることはそうでないと認める。したがって、第１のユーザを閲覧している第２のユーザは、カメラを見ていない第１のユーザを見ることになり、それによって、ビデオ会議が可能にしようと試みている視線を合わせる雰囲気を与えない。

そのような状況は、いくつかのビデオ会議設定ではより顕著であり得る。たとえば、ユーザがラップトップまたはデスクトップコンピュータモニタなどのモニタに比較的近くに配置されたビデオ会議アプリケーションでは、（たとえば、モニタの中心部分への）ユーザの視線とカメラ（たとえば、モニタのエッジにまたはその近くに配置されたウェブカム）との間に比較的高い角度を生じることがある。したがって、カメラを通して閲覧されるユーザは、より顕著に他の場所を見ているように見えることになる。

いくつかの実装形態では、本明細書で説明する１つまたは複数の特徴を有するレンズ層が、ユーザとモニタなどのディスプレイデバイスとの間に配置され得る。いくつかの実装形態では、そのようなレンズ層は、カバー機能、ならびにレンズ層を介して取得されるユーザの画像がおそらくモニタ、したがってレンズを見ているユーザを示すことを保証することを与えるように、モニタのためのカバープレートとして構成され得る。

いくつかの実装形態では、レンズ層またはレンズ層のアセンブリが、概して選択されたロケーションにおいて配置された物体の画像を形成するように構成され得る。たとえば、そのようなレンズ層の転向特徴は、概してレンズ層のすぐ前にある（たとえば、レンズ層にあるまたはレンズ層にほぼ垂直な）物体の画像を形成するように構成され得る。別の例では、転向特徴は、ユーザとレンズ層との間の（たとえば、法線から離れた）可能性がある閲覧角を考慮するように構成され得る。

いくつかの実装形態では、レンズ層またはレンズ層のアセンブリが、レンズ層に対していくつかの異なる角度に配置されたいくつかの物体の画像を形成するように構成され得る。たとえば、図１７および図１８に関して説明したように、異なる角度にある２つ以上の物体の画像は、転向特徴の２つ以上のセットとそれらの対応するイメージングセンサーとによって取得され得る。そのような２つ以上の物体が、共通のモニタを見ている２人以上のユーザを表すと仮定すると、ユーザの画像は、ユーザが異なるロケーションに配置された場合でも、カメラを見ているユーザを示すことになる。いくつかの実装形態では、レンズ層によってキャプチャされたユーザのそのような画像は、処理され、別個の画像として、またはキャプチャされたユーザ画像のすべてを示すコンポジット画像として他の（１人または複数の）参加者に提示され得る。

いくつかの実装形態では、レンズ層とそれの対応するイメージングセンサーとは、ビデオまたは視覚インターフェース状況に関連する方法以外の方法で利用され得る。たとえば、レンズ層は、ディスプレイアイテム（たとえば、ポスター、アートワーク、標示など）などの別の物体を覆う透明なオーバーレイとして利用されるように構成され得る。そのような方法で使用されたとき、レンズ層は、ディスプレイアイテムを閲覧する１つまたは複数の物体および／あるいはディスプレイアイテム自体の画像を形成するために利用され得る。

ディスプレイアイテムを閲覧している物体を画像化するコンテキストでは、取得された画像は、したがって、たとえば、誰がディスプレイアイテムを閲覧しているかを監視するために利用され得る。ディスプレイアイテム自体を画像化するコンテキストでは、レンズ層は、たとえば、レンズ層と接触しているかまたはそれに近いシートを画像化することを可能にするように構成され、寸法決定され得る。レンズ層は、たとえば、写真、ドキュメント、バーコードまたは他の表面を画像化するために使用され得る。したがって、様々な実装形態では、レンズ層は、食品雑貨店および／またはインベントリスキャニングデバイス、ならびにドキュメントの電子コピーを形成するために使用され得るコピー機および／またはドキュメントスキャニング機器において使用され得る。レンズ層はまた、顕微鏡、内視鏡、ならびにサンプルおよび／またはサンプル表面の光学測定値（たとえば、分光学的測定値）を画像化するかまたは取る、他の医療または生物学的な計器を含む他の計器などの光学計器において使用され得る。

レンズ層がアクティブディスプレイと組み合わせて（たとえば、モニタカバーとして）利用されるのか、または実質的な静的ディスプレイと組み合わせて（たとえば、ポスターのためのオーバーレイとして）利用されるのかにかかわらず、レンズ層は、望ましくない無関係の画像をキャプチャすることがある。いくつかの実装形態では、イメージングセンサーからの信号の処理が、そのような無関係の画像を除去するように処理され得る。たとえば、無関係の画像のソースに関する情報が知られている場合、イメージングセンサーから取得された検出された画像からそのような無関係の画像の除去を可能にするように、画像処理が、そのような情報を考慮することを含むことができる。いくつかの実装形態では、無関係の画像が、ポスターなどの既知の静的物体、またはアクティブディスプレイに関連するディスプレイドライバ／フレームバッファに対応する場合、そのような情報が取得され得る。

アクティブディスプレイのコンテキストにおいて、図１９はアクティブディスプレイデバイスを閲覧するユーザの画像がレンズ層と検出器とによって形成され得、そのような画像が、アクティブディスプレイデバイスに与えられる既知のフレームから生じるアーティファクトを考慮するように調整され得る、図９のインターフェースデバイスの例示的な構成を示している。いくつかの実装形態では、インターフェースシステム４００は、閲覧者４２０とアクティブディスプレイデバイス４１０との間に配置されたカメラ１００を含むことができる。本明細書で説明するように、カメラ１００は、本明細書で説明する１つまたは複数の特徴を与えるように構成されたレンズ層１０２とイメージングセンサー１０４とを含むことができる。アクティブディスプレイデバイス４１０は、限定はしないが、様々な他のディスプレイデバイスに加えて、干渉変調器ベースのディスプレイデバイス、ＬＣＤデバイス、およびプラズマディスプレイデバイスを含むことができる。

図１９に示すように、アクティブディスプレイデバイス４１０は、閲覧者４２０によって閲覧可能な視覚出力４１４を生じるように信号４１２によって駆動され得る。ディスプレイデバイス４１０のそのような駆動および視覚出力４１４の生成は、いくつかの知られている方法で達成され得る。図１９に示した例では、視覚出力４１４は、閲覧者４２０からの光線４３０を（矢印４３２として示したように）キャプチャし、方向変更する（たとえば、集束させる）ことを意図したレンズ層１０２を通って進み、それによって閲覧者を画像化する。したがって、いくつかの状況では、視覚出力４１４の一部分は、レンズ層１０２によってキャプチャされ、イメージングセンサー１０４のほうへ転向させられ得る（矢印４１６）。視覚出力４１４のそのようなキャプチャされたアーティファクトは、望ましくないことに、閲覧者の画像とともにイメージングセンサー１０４の出力４４０中に含められ得る。

いくつかの実装形態では、入力信号４１２に関連する少なくとも一部の情報は、プロセッサ４６０に与えられ得る（矢印４５０）。プロセッサ４６０はまた、イメージングセンサー１０４の出力信号４４０を処理し、視覚出力４１４に関する（入力信号４１２からの）既知の情報に基づいて視覚出力４１４のアーティファクトを除去するように構成され得る。既知のアーティファクトについて補正するための信号および画像のそのような処理は、いくつかの知られている方法で達成され得る。

図２０は、図１９に示した例示的な画像調整を実行するために実装され得るプロセス４７０を示している。ブロック４７２において、アクティブディスプレイを表す情報を取得する。ブロック４７４において、カメラによって形成された画像を表す情報を取得する。本明細書で説明するように、そのような情報は、（閲覧者などの）所望の物体とアクティブディスプレイのアーティファクトの両方の画像を含むことができる。ブロック４７６において、アクティブディスプレイ情報に基づいて画像を調整する。

いくつかの実装形態では、プロセッサ（たとえば、図１９中の４６０）が、本明細書で説明するプロセスのうちの１つまたは複数を実行し、および／または可能にするように構成され得る。いくつかの実装形態では、コンピュータ可読媒体が、プロセッサによって与えられる様々な機能を可能にするために与えられ得る。

図２１Ａおよび図２１Ｂは、複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイス４０を示すシステムブロック図の例を示している。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはディスプレイデバイス４０の軽微な変形が、テレビジョン、電子リーダーおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。

ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカー４５と、入力デバイス４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、またはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分（図示せず）を含むことができる。

ディスプレイ３０は、本明細書で説明する、双安定またはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、またはＴＦＴ ＬＣＤなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはＣＲＴまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書で説明する干渉変調器ディスプレイを含むことができる。

ディスプレイデバイス４０の構成要素は図２１Ｂに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合されたアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（たとえば、信号をフィルタ処理する）ように構成され得る。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１は、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８に、およびアレイドライバ２２に結合され、アレイドライバ２２は次にディスプレイアレイ３０に結合される。電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計によって必要とされるすべての構成要素に電力を与えることができる。

ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３とトランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は信号を送信および受信することができる。いくつかの実装形態では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、またはｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実装形態では、アンテナ４３は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇまたは４Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）（登録商標）、ＧＳＭ／Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ＧＳＭ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｒｕｎｋｅｄ Ｒａｄｉｏ（ＴＥＴＲＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（ＥＶ−ＤＯ）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ Ｒｅｖ Ａ、ＥＶ−ＤＯ Ｒｅｖ Ｂ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信され、プロセッサ２１によってさらに操作され得るように、その信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、その信号を処理することができる。

いくつかの実装形態では、トランシーバ４７は受信機によって置き換えられ得る。さらに、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェース２７または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または記憶のためにフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、飽和、およびグレースケールレベルを含むことができる。

プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するためのマイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５に信号を送信するための、およびマイクロフォン４６から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア５２は、ディスプレイデバイス４０内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ２１または他の構成要素内に組み込まれ得る。

ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データをプロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８から取ることができ、アレイドライバ２２への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラなどのドライバコントローラ２９は、しばしば、スタンドアロン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実装され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。

アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのピクセルのｘ−ｙ行列から来る、数百の、および時には数千の（またはより多くの）リード線に毎秒何回も適用される。

いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（たとえば、ＩＭＯＤコントローラ）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（たとえば、ＩＭＯＤディスプレイドライバ）であり得る。その上、ディスプレイアレイ３０は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（たとえば、ＩＭＯＤのアレイを含むディスプレイ）であり得る。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実装形態は、セルラーフォン、ウォッチおよび他の小面積ディスプレイなどの高集積システムでは一般的である。

いくつかの実装形態では、入力デバイス４８は、たとえば、ユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために、マイクロフォン４６を介したボイスコマンドが使用され得る。

電源５０は、当技術分野でよく知られている様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウムバッテリーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源５０はまた、壁コンセント（wall outlet）から電力を受け取るように構成され得る。

いくつかの実装形態では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ２９中に存在し、これは電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実装形態では、制御プログラマビリティがアレイドライバ２２中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実装され得る。

本明細書で開示する実装形態に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実装されるか、ソフトウェアで実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。

本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実装するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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イ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。いくつかの実装形態では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。

１つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実装され得る。また、本明細書で説明する主題の実装形態は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして、実装され得る。

本開示で説明する実装形態への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実装形態に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実装形態に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与られるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。「例示的」として本明細書で説明するいかなる実装形態も、必ずしも他の実装形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実装されたＩＭＯＤの適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。

また、別個の実装形態に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実装形態において組合せて実装され得る。また、逆に、単一の実装形態に関して説明された様々な特徴は、複数の実装形態において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実装され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。

同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、そのような動作が、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、流れ図の形態で１つまたは複数の例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実装形態が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。

同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、そのような動作が、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、流れ図の形態で１つまたは複数の例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実装形態が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］光ガイドを形成し、複数の転向特徴を有する光学的に透明なレンズ層であって、前記転向特徴のうちの少なくともいくつかが、それの上に入射する光線を前記レンズ層のエッジ部分のほうへ転向させるように構成された、光学的に透明なレンズ層と、
前記レンズ層の前記エッジ部分に対して配置され、前記入射光線に基づく画像の形成を可能にするように前記転向させられた光線の少なくとも一部を受光するように構成されたイメージングセンサーと
を備える、イメージングデバイス。
［２］前記光学的に透明な層が実質的に一様な厚さを有する、［１］に記載のデバイス。
［３］前記複数の転向特徴が複数の湾曲特徴を含む、［１］に記載のデバイス。
［４］前記複数の湾曲特徴が複数の円弧形特徴を含む、［３］に記載のデバイス。
［５］前記円弧形特徴が、前記イメージングセンサーにまたはその近くに位置する中心の周りに実質的に同心である、［４］に記載のデバイス。
［６］前記複数の転向特徴が一様に離間した、［１］または［３］に記載のデバイス。
［７］前記複数の転向特徴が、変動するように離間した、［１］または［３］に記載のデバイス。
［８］前記レンズ層が矩形層を備える、［１］または［３］に記載のデバイス。
［９］前記レンズ層の前記エッジ部分が前記矩形層のコーナーを含む、［８］に記載のデバイス。
［１０］前記矩形層が、矩形シートの長さおよび幅のうちのいずれかよりも小さい厚さを有する矩形シートを含む、［８］に記載のデバイス。
［１１］前記矩形層の前記コーナーが、前記レンズ層によって画定された平面に実質的に直角であり、前記レンズ層から前記イメージングセンサーへの前記転向させられた光線の前記少なくとも一部の通過を可能にするように構成された、実質的に平坦な表面を画定する、［８］に記載のデバイス。
［１２］前記転向特徴が前記レンズ層の２つの表面のうちの１つの上に形成される、［１］または［３］に記載のデバイス。
［１３］前記転向特徴がプリズム特徴を含む、［１２］に記載のデバイス。
［１４］前記転向特徴が小面または溝を含む、［１３］に記載のデバイス。
［１５］前記転向特徴が、前記レンズ層上に分散された転向特徴の第１のセットと、転向特徴の前記第１のセットの光転向機能とは異なる光転向機能を与えるように前記レンズ層の１つまたは複数のエリア上に分散された転向特徴の第２のセットとを含む、［１］または［３］に記載のデバイス。
［１６］入力信号を受光し、アクティブディスプレイデバイスの閲覧側から閲覧可能な視覚ディスプレイを生成するように構成されたアクティブディスプレイデバイスと、
レンズ層と、前記レンズ層のエッジにまたはその近くに配設されたイメージングセンサーとを含むカメラであって、前記レンズ層が、入射光線を前記イメージングセンサーに転向させるように構成された特徴を有し、前記イメージングセンサーが、前記転向させられた光線を受光し、前記入射光線に対応する画像の形成を可能にする信号を生成するように構成された、カメラと
を備える、ユーザインターフェース装置であって、
前記レンズ層は、前記カメラが、前記アクティブディスプレイデバイスの前記閲覧側に配置された物体の画像を形成することが可能であるように、前記アクティブディスプレイデバイスに対して配設された、ユーザインターフェース装置。
［１７］前記アクティブディスプレイデバイスと通信するように構成されたプロセッサであって、前記視覚ディスプレイを生成するためのディスプレイデータを処理するように構成された、プロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
をさらに備える、［１６］に記載の装置。
［１８］前記アクティブディスプレイデバイスが複数の干渉変調器を含む、［１７］に記載の装置。
［１９］前記アクティブディスプレイデバイスに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記ディスプレイデータの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと
をさらに備える、［１７］に記載の装置。
［２０］前記プロセッサに前記ディスプレイデータを送るように構成されたディスプレイソースモジュールをさらに備える、［１７］に記載の装置。
［２１］前記ディスプレイソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、［２０］に記載の装置。
［２２］前記プロセッサが、前記画像を形成するように前記イメージングセンサーからの前記信号を処理するようにさらに構成された、［１７］に記載の装置。
［２３］前記プロセッサが、前記レンズ層を介して前記イメージングセンサーによって検出された前記視覚ディスプレイの一部分を考慮し、前記ディスプレイデータに基づいて前記画像を調整するようにさらに構成された、［２２］に記載の装置。
［２４］第２のカメラをさらに備える、［１６］に記載の装置。
［２５］前記２つのカメラは、一方のカメラの前記特徴が他方のカメラの前記特徴から横方向にオフセットされるように配置された、［２４］に記載の装置。
［２６］前記カメラが、前記レンズ層に結合された第２のイメージングセンサーと、入射光線を第２のロケーションから第２のイメージングセンサーに転向させ、集束させるように構成された、前記レンズ層上の特徴の第２のセットとをさらに備える、［１６］に記載の装置。
［２７］第１のロケーションおよび前記第２のロケーションが、前記アクティブディスプレイデバイスの前記閲覧側にあるロケーションである、［２６］に記載の装置。
［２８］前記第１および第２のイメージングセンサーが、前記レンズ層のエッジにおいて互いに隣接して配置された、［２６］に記載の装置。
［２９］前記第１および第２のイメージングセンサーが、前記レンズ層の前記エッジに沿って対向するロケーションに配置された、［２６］に記載の装置。
［３０］前記レンズ層は、前記レンズ層が前記アクティブディスプレイデバイスのためのカバープレートとして機能することを可能にするように、前記アクティブディスプレイデバイスの横寸法と実質的に同様に寸法決定される、［１６］に記載の装置。
［３１］前記レンズ層が、実質的に平坦なレンズ層を含む、［１６］に記載の装置。
［３２］前記物体が、前記アクティブディスプレイデバイスを見るユーザを含む、［１６］に記載の装置。
［３３］前記アクティブディスプレイデバイスが複数の電気機械システムデバイスを含む、［１６］に記載の装置。
［３４］前記アクティブディスプレイデバイスが反射型ディスプレイを含む、［１６］に記載の方法。
［３５］ユーザインターフェースを操作するための方法であって、
視覚ディスプレイを生成するようにアクティブディスプレイデバイスに入力信号を与えることと、
前記アクティブディスプレイデバイスの閲覧側に配置された物体を表す画像信号を取得することであって、前記物体の前記画像が、前記物体と前記アクティブディスプレイデバイスとの間に配置された光学要素によって形成され、前記光学要素は、前記画像信号が前記視覚ディスプレイを表す少なくとも一部の表示画像を含むように前記視覚ディスプレイが前記光学要素を通して閲覧されることを可能にするように光学的に透明である、画像信号を取得することと、
前記画像信号中の前記物体の前記画像を向上させるように前記画像信号の少なくとも一部分を削除するために、前記入力信号に基づいて前記画像信号を調整することと
を備える、方法。
［３６］前記物体が、前記アクティブディスプレイデバイスを見るユーザを含む、［３５］に記載の方法。
［３７］前記画像信号を前記調整することが、前記画像信号から前記少なくとも一部の表示画像をフィルタ処理することを含む、［３５］に記載の方法。
［３８］前記画像信号を前記調整することが、前記画像信号から固定パターン雑音を除去することを含む、［３５］に記載の方法。
［３９］前記表示画像は、前記画像信号が取得された時間におけるバッファ中の画像に対応する、［３５］に記載の方法。
［４０］物体の画像をその中に誘導された光とともに形成するための手段であって、前記画像形成手段は、前記画像が前記画像形成手段のエッジ部分にまたはその近くに形成されるようにそれの上に入射する光を転向させるための手段を有する、画像を形成するための手段と、
画像信号を生成するように前記転向させられた光の少なくとも一部を受光するために配置された、前記画像を感知するための手段と
を備える装置。
［４１］画像形成手段がレンズ層を含み、前記光転向手段が転向特徴を含み、前記画像検知手段が画像センサーを含む、［４０］に記載の装置。
［４２］前記転向特徴が、入射光線を前記物体から前記レンズ層の前記エッジ部分に転向させるように複数の湾曲回転特徴を含む、［４１］に記載の装置。
［４３］前記レンズ層を通して閲覧可能な視覚画像を表示するための手段をさらに備える、［４１］に記載の装置。
［４４］前記レンズ層のエッジ部分にまたはその近くに形成された追加の画像を削除するために前記画像信号を調整するための手段であって、前記追加の画像が前記視覚表示手段の少なくとも一部に対応する、前記画像信号を調整するための手段をさらに備える、［４３］に記載の装置。
［４５］前記視覚表示手段がアクティブ視覚ディスプレイを含む、［４４］に記載の装置。
［４６］イメージングデバイスを製造する方法であって、
光ガイドを形成し、複数の転向特徴を有する光学的に透明なレンズ層を与えることであって、前記転向特徴のうちの少なくともいくつかが、それの上に入射する光線を前記レンズ層のエッジ部分のほうへ転向させるように構成された、光学的に透明なレンズ層を与えることと、
イメージングセンサーが、前記入射光線に基づく画像の形成を可能にするように前記転向させられた光線の少なくとも一部を受光するように構成されるように、前記レンズ層の前記エッジ部分に対して前記イメージングセンサーを配置することと
を備える、方法。
［４７］前記光学的に透明な層が実質的に一様な厚さを有する、［４６］に記載の方法。
［４８］前記複数の転向特徴が複数の湾曲特徴を含む、［４６］に記載の方法。
［４９］前記光学的に透明なレンズ層を空間光変調器のアレイの前方に配設することをさらに備える、［４６］に記載の方法。
［５０］空間光変調器の前記アレイが電気機械システムデバイスのアレイを含む、［４９］に記載の方法。
［５１］空間光変調器の前記アレイが干渉変調器のアレイを含む、［４９］に記載の方法。

Claims (51)

1. 光ガイドを形成し、複数の転向特徴を有する光学的に透明なレンズ層であって、前記転向特徴のうちの少なくともいくつかが、それの上に入射する光線を前記レンズ層のエッジ部分のほうへ転向させるように構成された、光学的に透明なレンズ層と、
   前記レンズ層の前記エッジ部分に対して配置され、前記入射光線に基づく画像の形成を可能にするように前記転向させられた光線の少なくとも一部を受光するように構成されたイメージングセンサーと
   を備える、イメージングデバイス。
2. 前記光学的に透明な層が実質的に一様な厚さを有する、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記複数の転向特徴が複数の湾曲特徴を含む、請求項１に記載のデバイス。
4. 前記複数の湾曲特徴が複数の円弧形特徴を含む、請求項３に記載のデバイス。
5. 前記円弧形特徴が、前記イメージングセンサーにまたはその近くに位置する中心の周りに実質的に同心である、請求項４に記載のデバイス。
6. 前記複数の転向特徴が一様に離間した、請求項１または３に記載のデバイス。
7. 前記複数の転向特徴が、変動するように離間した、請求項１または３に記載のデバイス。
8. 前記レンズ層が矩形層を備える、請求項１または３に記載のデバイス。
9. 前記レンズ層の前記エッジ部分が前記矩形層のコーナーを含む、請求項８に記載のデバイス。
10. 前記矩形層が、矩形シートの長さおよび幅のうちのいずれかよりも小さい厚さを有する矩形シートを含む、請求項８に記載のデバイス。
11. 前記矩形層の前記コーナーが、前記レンズ層によって画定された平面に実質的に直角であり、前記レンズ層から前記イメージングセンサーへの前記転向させられた光線の前記少なくとも一部の通過を可能にするように構成された、実質的に平坦な表面を画定する、請求項８に記載のデバイス。
12. 前記転向特徴が前記レンズ層の２つの表面のうちの１つの上に形成される、請求項１または３に記載のデバイス。
13. 前記転向特徴がプリズム特徴を含む、請求項１２に記載のデバイス。
14. 前記転向特徴が小面または溝を含む、請求項１３に記載のデバイス。
15. 前記転向特徴が、前記レンズ層上に分散された転向特徴の第１のセットと、転向特徴の前記第１のセットの光転向機能とは異なる光転向機能を与えるように前記レンズ層の１つまたは複数のエリア上に分散された転向特徴の第２のセットとを含む、請求項１または３に記載のデバイス。
16. 入力信号を受光し、アクティブディスプレイデバイスの閲覧側から閲覧可能な視覚ディスプレイを生成するように構成されたアクティブディスプレイデバイスと、
    レンズ層と、前記レンズ層のエッジにまたはその近くに配設されたイメージングセンサーとを含むカメラであって、前記レンズ層が、入射光線を前記イメージングセンサーに転向させるように構成された特徴を有し、前記イメージングセンサーが、前記転向させられた光線を受光し、前記入射光線に対応する画像の形成を可能にする信号を生成するように構成された、カメラと
    を備える、ユーザインターフェース装置であって、
    前記レンズ層は、前記カメラが、前記アクティブディスプレイデバイスの前記閲覧側に配置された物体の画像を形成することが可能であるように、前記アクティブディスプレイデバイスに対して配設された、ユーザインターフェース装置。
17. 前記アクティブディスプレイデバイスと通信するように構成されたプロセッサであって、前記視覚ディスプレイを生成するためのディスプレイデータを処理するように構成された、プロセッサと、
    前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
    をさらに備える、請求項１６に記載の装置。
18. 前記アクティブディスプレイデバイスが複数の干渉変調器を含む、請求項１７に記載の装置。
19. 前記アクティブディスプレイデバイスに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
    前記ドライバ回路に前記ディスプレイデータの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと
    をさらに備える、請求項１７に記載の装置。
20. 前記プロセッサに前記ディスプレイデータを送るように構成されたディスプレイソースモジュールをさらに備える、請求項１７に記載の装置。
21. 前記ディスプレイソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の装置。
22. 前記プロセッサが、前記画像を形成するように前記イメージングセンサーからの前記信号を処理するようにさらに構成された、請求項１７に記載の装置。
23. 前記プロセッサが、前記レンズ層を介して前記イメージングセンサーによって検出された前記視覚ディスプレイの一部分を考慮し、前記ディスプレイデータに基づいて前記画像を調整するようにさらに構成された、請求項２２に記載の装置。
24. 第２のカメラをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
25. 前記２つのカメラは、一方のカメラの前記特徴が他方のカメラの前記特徴から横方向にオフセットされるように配置された、請求項２４に記載の装置。
26. 前記カメラが、前記レンズ層に結合された第２のイメージングセンサーと、入射光線を第２のロケーションから第２のイメージングセンサーに転向させ、集束させるように構成された、前記レンズ層上の特徴の第２のセットとをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
27. 前記第１のロケーションおよび２のロケーションが、前記アクティブディスプレイデバイスの前記閲覧側にあるロケーションである、請求項２６に記載の装置。
28. 前記第１および第２のイメージングセンサーが、前記レンズ層のエッジにおいて互いに隣接して配置された、請求項２６に記載の装置。
29. 前記第１および第２のイメージングセンサーが、前記レンズ層の前記エッジに沿って対向するロケーションに配置された、請求項２６に記載の装置。
30. 前記レンズ層は、前記レンズ層が前記アクティブディスプレイデバイスのためのカバープレートとして機能することを可能にするように、前記アクティブディスプレイデバイスの前記横寸法と実質的に同様に寸法決定される、請求項１６に記載の装置。
31. 前記レンズ層が、実質的に平坦なレンズ層を含む、請求項１６に記載の装置。
32. 前記物体が、前記アクティブディスプレイデバイスを見るユーザを含む、請求項１６に記載の装置。
33. 前記アクティブディスプレイデバイスが複数の電気機械システムデバイスを含む、請求項１６に記載の装置。
34. 前記アクティブディスプレイデバイスが反射型ディスプレイを含む、請求項１６に記載の方法。
35. ユーザインターフェースを操作するための方法であって、
    視覚ディスプレイを生成するようにアクティブディスプレイデバイスに入力信号を与えることと、
    前記アクティブディスプレイデバイスの閲覧側に配置された物体を表す画像信号を取得することであって、前記物体の前記画像が、前記物体と前記アクティブディスプレイデバイスとの間に配置された光学要素によって形成され、前記光学要素は、前記画像信号が前記視覚ディスプレイを表す少なくとも一部の表示画像を含むように前記視覚ディスプレイが前記光学要素を通して閲覧されることを可能にするように光学的に透明である、画像信号を取得することと、
    前記画像信号中の前記物体の前記画像を向上させるように前記画像信号の少なくとも一部分を削除するために、前記入力信号に基づいて前記画像信号を調整することと
    を備える、方法。
36. 前記物体が、前記アクティブディスプレイデバイスを見るユーザを含む、請求項３５に記載の方法。
37. 前記画像信号を前記調整することが、前記画像信号から前記少なくとも一部の表示画像をフィルタ処理することを含む、請求項３５に記載の方法。
38. 前記画像信号を前記調整することが、前記画像信号から固定パターン雑音を除去することを含む、請求項３５に記載の方法。
39. 前記表示画像は、前記画像信号が取得された時間におけるバッファ中の画像に対応する、請求項３５に記載の方法。
40. 物体の画像をその中に誘導された光とともに形成するための手段であって、前記画像形成手段は、前記画像が前記画像形成手段のエッジ部分にまたはその近くに形成されるようにそれの上に入射する光を転向させるための手段を有する、画像を形成するための手段と、
    画像信号を生成するように前記転向させられた光の少なくとも一部を受光するために配置された、前記画像を感知するための手段と
    を備える装置。
41. 画像形成手段がレンズ層を含み、前記光転向手段が転向特徴を含み、前記画像検知手段が画像センサーを含む、請求項４０に記載の装置。
42. 前記転向特徴が、入射光線を前記物体から前記レンズ層の前記エッジ部分に転向させるように複数の湾曲回転特徴を含む、請求項４１に記載の装置。
43. 前記レンズ層を通して閲覧可能な視覚画像を表示するための手段をさらに備える、請求項４１に記載の装置。
44. 前記レンズ層のエッジ部分にまたはその近くに形成された追加の画像を削除するために前記画像信号を調整するための手段であって、前記追加の画像が前記視覚表示手段の少なくとも一部に対応する、前記画像信号を調整するための手段をさらに備える、請求項４３に記載の装置。
45. 前記視覚表示手段がアクティブ視覚ディスプレイを含む、請求項４４に記載の装置。
46. イメージングデバイスを製造する方法であって、
    光ガイドを形成し、複数の転向特徴を有する光学的に透明なレンズ層を与えることであって、前記転向特徴のうちの少なくともいくつかが、それの上に入射する光線を前記レンズ層のエッジ部分のほうへ転向させるように構成された、光学的に透明なレンズ層を与えることと、
    イメージングセンサーが、前記入射光線に基づく画像の形成を可能にするように前記転向させられた光線の少なくとも一部を受光するように構成されるように、前記レンズ層の前記エッジ部分に対して前記イメージングセンサーを配置することと
    を備える、方法。
47. 前記光学的に透明な層が実質的に一様な厚さを有する、請求項４６に記載の方法。
48. 前記複数の転向特徴が複数の湾曲特徴を含む、請求項４６に記載の方法。
49. 前記光学的に透明なレンズ層を空間光変調器のアレイの前方に配設することをさらに備える、請求項４６に記載の方法。
50. 空間光変調器の前記アレイが電気機械システムデバイスのアレイを含む、請求項４９に記載の方法。
51. 空間光変調器の前記アレイが干渉変調器のアレイを含む、請求項４９に記載の方法。

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