JP2014513381A - 光ガイドのための光転向フィーチャパターン - Google Patents

Abstract

本開示は、光ガイドを使って光を分散することによって照明するため、および光ガイドにおける光転向フィーチャの間の間隔を決定するためのシステムと、方法と、装置とを提供する。一態様では、第１の軸に沿った光強度プロファイルが決定され、その第１の軸に沿った光転向フィーチャのピッチが、このプロファイルに基づいて変えられ、第２の交差する軸（たとえば、直交軸）に沿ったピッチ、および光転向フィーチャのサイズは不変のままである。いくつかの実施態様では、装置は、少なくとも１つの発光体からの光を転向するように構成された光転向フィーチャのアレイを有する光ガイドを含む。光転向フィーチャは、第１の軸と交差する第２の軸に沿って非単調にピッチが変わるように、第１の軸に沿って不均一に離間されてよく、光転向フィーチャは、実質的に同じ進み方で離間される。

Description

本開示は、ディスプレイのための照明システムを含む、照明システム、特に、光転向フィーチャをもつ光ガイドを有する照明システムと、電気機械システムとに関する。

電気機械システムは、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：interferometric modulator）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。いくつかの実施態様では、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。一実施態様では、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。

干渉変調器によって形成されるピクセルを使用する反射型ディスプレイなど、いくつかのディスプレイデバイスでは、画像を形成するために反射周辺光を使用する。これらのディスプレイの知覚される輝度は、閲覧者のほうへ反射される光の量に依存する。低周辺光状態では、人工光源を有する照明デバイスからの光を使用して反射性ピクセルを照明し、次いで反射性ピクセルが、その光を閲覧者のほうへ反射して画像を生成する。反射型ディスプレイと透過型ディスプレイとを含むディスプレイデバイスに対する市場需要と設計基準とを満たすために、新たな照明デバイスが継続的に開発されている。

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発明的態様を有し、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とは限らない。

本開示の１つの革新的態様は、１つまたは複数の発光体と光ガイドとを含む照明装置で実施することができる。光ガイドは、光転向フィーチャのアレイを含む。アレイの各光転向フィーチャは、１つまたは複数の発光体のうちの少なくとも１つからの光を転向するように構成される。光転向フィーチャは、隣接光転向フィーチャを隔てる距離が第１の軸に沿って非単調に変わるように、第１の軸に沿って不均一に離間される。光転向フィーチャは、第１の軸と交差する第２の軸に平行に伸びる複数の行を占める。行のすべてにおける光転向フィーチャは、第２の軸に沿った間隔において実質的に同じように進む。

いくつかの実施態様では、第２の軸に沿った、隣接する光転向フィーチャの間の間隔は実質的に均一である。これらの実施態様のうちのいくつかによると、各光転向フィーチャにとって、第２の軸に沿った理想的な場所があり、理想的な場所は、すべての光転向フィーチャが第２の軸に沿って厳密に均一に離間された場合の光転向フィーチャの場所である。理想的な場所からの、各光転向フィーチャの実際の場所の差異は、これらの実施態様のうちのいくつかにおいて、第２の軸に沿った、隣接し合う光転向フィーチャの間の平均間隔のわずか約２分の１であり得る。

いくつかの他の実施態様では、各光転向フィーチャにとって、第２の軸に沿った理想的な場所があり、理想的な場所は、各光転向フィーチャが、異なる行における複数の他の光転向フィーチャと、第１の軸に沿って正確に整列された場合の光転向フィーチャの場所である。理想的な場所からの、各光転向フィーチャの実際の場所の差異は、これらの実施態様のうちのいくつかにおいて、異なる行における複数の他の光転向フィーチャと、第２の軸に沿った、対応する隣接し合う光転向フィーチャの各々の間の平均間隔のわずか約２分の１であり得る。

光転向フィーチャのアレイは、光ガイドの主面のエリアの大部分を占めてよい。代替または追加として、光転向フィーチャの各々は、実質的に同じサイズであってよい。光転向フィーチャは、いくつかの実施態様によると、孤立ドット微細構造（isolated dot microstructure）を含み得る。

第１の軸と実質的に平行な第１の列における光転向フィーチャは、第１の軸と実質的に平行な第２の列における複数の光転向フィーチャとは別様に離間されてよい。第１の軸は、第２の軸と実質的に直角でよい。第１の列における隣接光転向フィーチャを隔てる距離は、第２の列における隣接光転向フィーチャを隔てる距離とは異なる進み方で変わり得る。代替または追加として、アレイ中の光転向フィーチャの密度は、第１の列と第２の列との間で変えられ、複数の行内でも変えられる。いくつかの実施態様では、第１および第２の列は、ほぼ等しい幅であり得る。

この装置は、複数の干渉変調器ディスプレイ要素を含むディスプレイを含み得る。

本開示の別の革新的態様は、１つまたは複数の発光体と光ガイドとを含む装置で実施することができる。光ガイドは、光転向手段のアレイを含み、各光転向手段は、１つまたは複数の発光体からの光を転向するように構成される。光転向手段は、隣接光転向手段を隔てる距離が第１の軸に沿って変わるように、第１の軸に沿って不均一に離間される。光転向手段は、第１の軸と交差する第２の軸に平行に伸びる行を占め、行の各々における隣接し合う光転向手段は、第２の軸に沿った実質的に同じ進み方で互いから離間される。

光転向手段は、離間された反射型光転向フィーチャであってよい。隣接する光転向フィーチャは、第２の軸に沿って、実質的に均一に互いから離間されてよい。隣接する光転向フィーチャは、第２の軸に沿って厳密に均一に離間されるのに対する閾差異内で、第２の軸に沿って互いから離間されてよく、閾差異は、第２の軸に沿った、隣接し合う光転向フィーチャの間の理想的な、厳密に均一な間隔のわずか約２分の１である。

隣接する光転向フィーチャは、異なる行における他の隣接する光転向フィーチャと、第１の軸に沿って正確に整列されるのに対する閾差異内で、第２の軸に沿って互いから離間されてよく、閾差異は、異なる行における複数の他の光転向フィーチャと、第２の軸に沿った、対応する隣接する光転向フィーチャとの各々の間の平均間隔のわずか約２分の１である。

第１の軸と実質的に平行な第１の列における光転向手段は、第１の軸と実質的に平行な第２の列における複数の光転向手段とは別様に離間されてよい。第１の列における隣接光転向手段を隔てる距離は、第２の列における隣接光転向手段を隔てる距離とは異なる進み方で変わり得る。代替または追加として、アレイ中の光転向フィーチャの密度は、第１の列と第２の列との間で変えられてよく、行内でも変えられてよく、第１の軸は第２の軸と実質的に直角である。

光転向手段のアレイは、光ガイドの主面のエリアの大部分に相当し得る。

この装置は、複数の干渉変調器ディスプレイ要素を有する反射型ディスプレイも含んでよく、光転向手段は、反射型ディスプレイに光をリダイレクトするように構成される。

本開示のさらに別の革新的態様は、１つまたは複数の構成済みコンピュータシステムの制御下で実施されるコンピュータ実施方法で実施することができる。この方法は、光ガイドのエリア内の光転向フィーチャの初期配置に対応する強度プロファイルを取得することと、強度プロファイルに基づいて、第１の軸に沿った光転向フィーチャのペアの間の複数の所望のピッチを決定することであって、各所望のピッチが、エリア内および第１の軸に沿った位置に対応することと、所望のピッチに基づいて、エリア内の光転向フィーチャの更新された配置を導出することであって、第１の軸に沿った初期配置の隣接光転向フィーチャの間の１つまたは複数のピッチが、更新された配置において調整されることとを含む。

更新された配置における第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャのペアの間のピッチは、第２の軸に沿って実質的に同じように進んでよく、第２の軸は、第１の軸と実質的に直交し得る。更新された配置における第２の軸に沿ったピッチは、初期配置における第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャの各ペアの間のピッチと実質的に同じでよい。この方法は、第２の軸に沿った隣接する光転向フィーチャの間の平均間隔の約２分の１の閾差異以下の差異内で、１つまたは複数の光転向フィーチャの配置を調整することによって、更新された配置における１つまたは複数の光転向フィーチャの配置を変えることも含み得る。

エリアは、初期配置におけるのとは異なる数の光転向フィーチャを、更新された配置における第１の軸に沿って含み得る。代替または追加として、エリアは、初期配置において複数の光転向フィーチャを有する領域を含んでよく、導出は、更新された配置における第１の軸に沿った領域の調整された長さを計算することと、更新された配置における光転向フィーチャの間のピッチを調整するように、初期配置と同様に、更新された配置においても領域内の等しい数の光転向フィーチャを維持することとを含み得る。

導出は、初期配置における光強度ホットスポットに対応するエリア内の位置について、第１の軸に沿った隣接光転向フィーチャの間のピッチを上げることと、初期配置における光強度コールドスポットに対応するエリア内の位置について、第１の軸に沿った隣接光転向フィーチャの間のピッチを下げることとを含み得る。

光転向フィーチャの各々は、実質的に同じサイズであってよい。

更新された配置において、第１の列における光転向フィーチャは、第１の列と実質的に平行な第２の列における光転向フィーチャとは別様に、第１の軸に沿って離間されてよい。

更新された配置において、アレイ中の光転向フィーチャの密度は、アレイの第１の方形列と、アレイの第２の方形列との間で変えられてよく、第１の方形列は第２の方形列と実質的に平行である。第１の方形列および第２の方形列は、初期配置と更新された配置の両方において、第２の軸に沿って離間された同じ数の光転向フィーチャを有してよく、第２の軸は、第１の軸と実質的に直角であり得る。

本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実施態様の詳細が、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施態様の断面図の一例を示す図。 干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例を示す図。 干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例を示す図。 干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例を示す図。 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一例を示す図。 照明システムの断面図の一例を示す図。 光転向フィーチャの断面図の一例を示す図。 光ガイドにおける光転向フィーチャの配置を決定するプロセスを示すフロー図の例を示す図。 一定数の光転向フィーチャを有する領域の平面図の例を示す図。 一定数の光転向フィーチャを各々が有する２つの隣接する領域の平面図の例を示す図。 光ガイドにおける光転向フィーチャの初期配置の平面図の例を示す図。 光転向フィーチャの初期配置についての強度プロファイルの例を示す図。 図１２Ａの強度プロファイルに基づいて計算された所望のピッチの曲線の例を示す図。 図１２Ｂの所望のピッチの曲線に基づいて決定された、光転向フィーチャの更新された配置の強度プロファイルの例を示す図。 光ガイドにおける光転向フィーチャの更新された配置の平面図の例を示す図。 図１３Ａの光転向フィーチャの更新された配置における光転向フィーチャの列の平面図の例を示す図。 図１３Ａの光転向フィーチャの更新された配置における光転向フィーチャの２つの列の平面図の例を示す図。 光転向フィーチャの更新された配置における光転向フィーチャの行の平面図の例を示す図。 光転向フィーチャの更新された配置における光転向フィーチャの行の平面図の例を示す図。 光転向フィーチャの更新された配置における光転向フィーチャの行の平面図の例を示す図。 光転向フィーチャの更新された配置における光転向フィーチャの行の平面図の例を示す図。 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。 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。

詳細な説明

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。

以下の詳細な説明は、発明的態様について説明する目的で、いくつかの実施態様を対象とする。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。説明する実施態様は、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施され得る。より具体的には、実施態様は、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、パーキングメーター、パッケージング（たとえば、ＭＥＭＳおよび非ＭＥＭＳ）、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施されるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。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、運動感知デバイス、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、および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、単に図に示す実施態様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。

いくつかの実施態様では、照明システムは、光を分散させるために光ガイドを備えている。光ガイドには、複数の光転向フィーチャを設けてよく、アレイ中の光転向フィーチャの配置は、光ガイド内で所望の光分散（たとえば、均一な分散）を達成するように設定すればよい。所望の配置を決定するプロセスは、光ガイドのエリアにわたる光転向フィーチャの初期配置に対応する強度プロファイルを取得することを含み得る。強度プロファイルに基づいて、第１の軸に沿った光転向フィーチャの所望のピッチを決定することができる。次いで、所望のピッチに基づいて、光ガイドのエリア内の光転向フィーチャの更新された配置を決定することができる。この導出は、第１の軸に沿ってピッチを変更することを含んでよく、変更により、光転向フィーチャの密度を調整することができる。同時に、第１の軸と交差する（たとえば、第１の軸と直交に交差する）第２の軸に沿った光転向フィーチャのピッチは不変に保てばよい。一方の軸に沿ってピッチを変更するとともに他方の軸に沿ってピッチをほぼ不変に保つことにより、初期配置における光転向フィーチャによるホットスポットおよび／またはコールドスポットの発生を訂正するように、光転向フィーチャの密度を調整することができる。

更新された配置での光転向フィーチャを含むデバイスでは、第１の軸（たとえば、垂直軸）に沿った光転向フィーチャの間隔は不均一であり、フィーチャは、第２の軸（たとえば、水平軸）に沿った間隔において、実質的に同じように進み得る。たとえば、光転向フィーチャは、隣接光転向フィーチャを隔てる距離が第１の軸に沿って非単調に変わるように、第１の軸に沿って不均一に離間されてよい。光転向フィーチャは、第１の軸と実質的に平行に伸びる列を占めるものと思われ得る。代替または追加として、アレイの異なる列も、光転向フィーチャを第１の軸に沿って別様に離間させてよく、ここで列は、第１の軸の方向に沿って伸長される。たとえば、第１の列にある隣接光転向フィーチャを隔てる距離の変化は、第１の列と実質的に平行する第２の列にある隣接光転向フィーチャを隔てる距離の変化とは異なり得る。一方、光転向フィーチャは、第２の軸と実質的に平行に伸びる行を占めるものと思ってよく、行はすべて、第２の軸に沿った光転向フィーチャの間隔においてほぼ同じように進む。いくつかの実施態様では、光転向フィーチャでは、第２の軸に沿った間隔は実質的に均一であり得る。いくつかの他の実施態様では、光転向フィーチャの間の間隔は、第２の軸に沿って変わり得る。光転向フィーチャの配置は、一定の差異の範囲内でランダムまたは擬似ランダムに変えることができ、これにより、モアレパターンなどの望ましくない視覚効果を削減することができる。これらの光転向フィーチャを有する光ガイドは、いくつかの実施態様では反射型ディスプレイ用のフロントライト、またはいくつかの他の実施態様では透過型ディスプレイ用のバックライトで実施することができる。

本開示で説明する主題の特定の実施態様は、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施され得る。１つの軸または次元に沿ったピッチがほぼ均一である、光転向フィーチャの比較的規則的な分散は、複数の軸においてピッチが変わる分散よりも正確にシミュレートすることができる。これにより、たとえば、光転向フィーチャの配置を決定するための処理能力と時間とを削減することができる。さらに、光転向フィーチャを比較的規則的に配置すると、反復が少なくなり、および／または光学シミュレーションが複雑でなくなり得る。光転向フィーチャを比較的規則的に分散させることにより、光学シミュレーションツールは、１つまたは複数の光転向フィーチャを、光転向フィーチャのアレイで置き換えることができる。この置換えにより、より大きい表示パネルおよび／またはより小さい光転向フィーチャについての光学シミュレーション結果を円滑にし、改善することができる。さらに、光転向フィーチャのサイズ（たとえば、光転向フィーチャが占める表面積）は一定に保つことができ、その結果、光転向フィーチャが所望通りに配置され、光ガイドから放出される光が所望の強度プロファイルをもつ光ガイドの製造を円滑にすることができる。いくつかの実施態様では、この光は、ディスプレイを照明するために放出され得る。その結果、ディスプレイを照明するのに望ましい光分散を生じるための光転向フィーチャパターンが提供され得る。

説明する実施態様が適用され得る好適な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節され得る。

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す。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。いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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、いくつかの他の実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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。いくつかの他の実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、光吸収体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層または誘電体層をも含むことができる。

いくつかの実施態様では、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、「パターニング」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。いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、ポスト１８間の間隔は１〜１０００μｍのオーダーであり得、ギャップ１９は１０，０００オングストローム（Å）未満のオーダーであり得る。

いくつかの実施態様では、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す。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す。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な、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。

いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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（release voltage）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。いくつかの実施態様では、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。

いくつかの実施態様では、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。いくつかの他の実施態様では、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す。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、暗いアピアランス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施態様では、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。いくつかの他の実施態様では、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施態様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に示す実施態様は、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（reflective sub-layer）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。いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、支持層１４ｂは、たとえば、ＳｉＯ_２／ＳｉＯＮ／ＳｉＯ_２３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。いくつかの実施態様では、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、いくつかの実施態様はブラックマスク構造２３をも含むことができる。ブラックマスク構造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。ブラックマスク構造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、ブラックマスク構造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。いくつかの実施態様では、行電極は、接続された行電極の抵抗を低減するために、ブラックマスク構造２３に接続され得る。ブラックマスク構造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。ブラックマスク構造２３は１つまたは複数の層を含むことができる。たとえば、いくつかの実施態様では、ブラックマスク構造２３は、光吸収器として働くモリブデンクロム（ＭｏＣｒ）層と、１つの層と、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、四フッ化炭素（ＣＦ_４）および／または酸素（Ｏ_２）、ならびにアルミニウム合金層の場合は、塩素（Ｃｌ_２）および／または三塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）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。いくつかの実施態様では、ブラックマスク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ブラックマスク構造２３では、伝導性吸収体は、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。いくつかの実施態様では、スペーサ層３５が、ブラックマスク２３中の伝導性層から吸収層１６ａを概して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の実施態様は支持ポスト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、光吸収体１６ａと誘電体１６ｂとを含む状態で示されている。いくつかの実施態様では、光吸収体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に示す実施態様などの実施態様では、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。これらの実施態様では、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、いくつかの実施態様では、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の実施態様は、たとえば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。いくつかの実施態様では、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施され得る。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上への光学スタック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、いくつかの他の実施態様では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、組み合わせられた導体／吸収体副層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。いくつかの実施態様では、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）上に堆積された副層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上への犠牲層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（ａ−Ｓｉ）など、フッ化キセノン（ＸｅＦ_２）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。いくつかの実施態様では、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上に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。いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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。

干渉変調器ピクセルを用いた反射型ディスプレイなど、反射型ディスプレイが反射光を使用して画像を形成するので、いくつかの環境では、ディスプレイの輝度を高めるために周辺光が増強され得ることがある。この増強は、光源からの光が反射型ディスプレイに導かれ、次いで反射型ディスプレイがその光を閲覧者のほうへ反射させる照明システムによって行われ得る。

図９Ａに、照明システムの断面図の一例を示す。光ガイド１２０は、光源１３０からの光を受光する。光ガイド１２０中の複数の光転向フィーチャ１２１は、光源１３０からの光（たとえば、光線１５０）を、たとえば下位反射型ディスプレイ１６０のほうへ後方にリダイレクトするように構成される。反射型ディスプレイ１６０中の反射性ピクセルは、そのリダイレクトされた光を閲覧者１７０のほうへ前方に反射する。いくつかの実施態様では、反射性ピクセルはＩＭＯＤ１２（図１）から形成され得る。いくつかの実施態様は反射型ディスプレイとともに示されているが、様々な実施態様は、ディスプレイから独立し、ディスプレイとは別であってよい。

引き続き図９Ａを参照すると、光ガイド１２０は、入射光が光ガイド１２０を通過してディスプレイ１６０に至り、ディスプレイ１６０から反射された光も、光ガイド１２０を通過して閲覧者１７０に戻るように、ディスプレイ１６０にわたり、ディスプレイ１６０に平行に配設された平面光デバイスであり得る。

光源１３０は、任意の好適な光源、たとえば、白熱電球、エッジバー（edge bar）、発光ダイオード（「ＬＥＤ」）、蛍光灯、ＬＥＤ光バー（light bar）、ＬＥＤのアレイ、および／または別の光源を含み得る。いくつかの実施態様では、光源１３０からの光は、その光が全反射（「ＴＩＲ：total internal reflection」）によって光ガイド１２０内で反射されるように、その光の一部分が、ディスプレイ１６０と整合された光ガイド１２０の表面に対して低いグレーズ角（graze angle）で光ガイド１２０の少なくとも一部分にわたって一方向に伝搬するように、光ガイド１２０に注入される。いくつかの実施態様では、光源１３０は光バーを含む。光生成デバイス（たとえば、ＬＥＤ）から光バーに入った光は、バーの長さの一部または全部に沿って伝搬し、光バーの長さの一部または全部にわたって光バーの表面またはエッジから出得る。光バーを出た光は、光ガイド１２０のエッジに入り、次いで光ガイド１２０内を伝搬し得る。

光ガイド１２０中の光転向フィーチャ１２１は、光の少なくとも一部が光ガイド１２０から反射型ディスプレイ１６０に通過するような十分な角度でその光をディスプレイ１６０中のディスプレイ要素のほうへリダイレクトする。リダイレクトされた光は、光ガイド１２０から抽出されたものと見なすことができる。光転向フィーチャ１２１は、全体としてコーティング１４０と呼ばれる、１つまたは複数のコーティング（または層）を含み得る。コーティング１４０は、転向フィーチャ１２１の反射率を上げ、かつ／または閲覧者１７０によって観察されるディスプレイ１６０のコントラストを改善するための、閲覧者側からのブラックマスクとして機能するように構成すればよい。

いくつかの実施態様では、転向フィーチャ１２１のコーティング１４０は、光ガイド１２０内を伝搬する光をリダイレクトまたは反射する反射層１２２と、スペーサ層１２３と、スペーサ層１２３の上にある部分反射層１２４とを有する干渉スタックとして構成され得る。スペーサ層１２３は、反射層１２２と部分反射層１２４との間に配設され、それの厚さによって光共振キャビティを画定する。図９Ｂに、層のそのような配列を有する光転向フィーチャの断面図の一例を示す。

干渉スタックは、閲覧者１７０が見たときに、コーティング１４０に暗い外観を与えるように構成され得る。たとえば、図９Ｂに示すように、光は、反射層１２２から反射された光が、層１２４からの部分的な光と弱め合うように干渉し、その結果、閲覧者が上から見たときにコーティング１４０が黒くまたは暗く見えるように選択されたスペーサ１２３の厚さをもつ反射層１２２および部分反射層１２４の各々から反射され得る。

反射層１２２は、たとえば、金属層、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、およびクロム（Ｃｒ）を含み得る。反射層１２２は、約１００Åと約７００Åとの間の厚さであり得る。一実施態様では、反射層１２２は約３００Åの厚さである。スペーサ層１２３は、様々な光透過物質、たとえば、空気、酸化窒化シリコン（ＳｉＯ_xＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ_３Ｏ_２）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、透明誘電性酸化物（ＴＣＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、および酸化亜鉛（ＺｎＯ）を備え得る。いくつかの実施態様では、スペーサ層１２３は、約５００Åと約１５００Åとの間の厚さである。一実施態様では、スペーサ層１２３は約８００Åの厚さである。部分反射層１２４は、様々な材料、たとえば、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）など、ならびに合金、たとえば、ＭｏＣｒを含むことができる。部分反射層１２４は、いくつかの実施態様では、約２０Åと約３００Åとの間の厚さであり得る。一実施態様では、部分反射層１２４は約８０Åの厚さである。

引き続き図９Ｂを参照すると、光転向フィーチャのサイド１２６および１２７は主に、光をディスプレイ１６０にリダイレクトするのに使われ、いくつかの実施態様では、コーティング１４０には、光が通過し得る開口１２５を設けることができる。開口１２５は、ディスプレイ１６０への周辺光の伝搬および／または閲覧者１７０への反射光の伝搬を容易にすることができる。

図９Ａを再度参照すると、ＬＥＤなどの離散光源は、一般に方向性の光出力を有し、この出力により、光強度が高いおよび低いエリアが光ガイド内に生じる可能性があり、結果として、ディスプレイ１６０を照明するための光が抽出されるとき、ディスプレイ１６０におけるホットスポットおよびコールドスポットにつながり得る。「パターン」とは、光ガイドの主面にわたる光転向フィーチャの配列を指し得る。光転向フィーチャ１４０の２次元パターン、たとえば微細構造は、ディスプレイ１６０において、特に光源に近いエリアにおいて、光ガイド内で、望ましい高度に均一な光強度を生じるために、ホットおよびコールド（明るいおよび暗い）スポットを削減するように設計することができる。たとえば、２次元の光転向フィーチャの密度を調整すればよい。より具体的には、密度は、１つまたは複数のホットスポットについては低下してよく、１つまたは複数のコールドスポットについては増加してよい。

図１０は、いくつかの実施態様による、光ガイドにおける光転向フィーチャの配置を決定するプロセス１８０を示すフロー図の例を示す。プロセス１８０の動作を含む、本明細書で開示する様々な動作は、それらの動作を実施するように構成された１つまたは複数のコンピュータシステムの制御下で実行することができる。プロセス１８０は、光転向フィーチャの２次元アレイの初期配置から、２次元アレイにおける更新された配置に、光転向フィーチャの密度を調整するように、光転向フィーチャのパターンを与えることができる。いくつかの実施態様では、プロセス１８０は、光ガイド内で実質的に均一な光分散を達成するように光をリダイレクトするように構成された光ガイドの主面上のエリア内の光転向フィーチャの配置を決定することを伴い得る。

プロセス１８０は、ブロック１８２で、光ガイドのエリアにおける光転向フィーチャの初期配置に対応する強度プロファイルを取得することを含み得る。取得は、ピッチの算出を含み得る。本明細書で使用する「ピッチ」は、第１の光転向フィーチャ上のポイントと、第２の隣接する光転向フィーチャ上の対応するポイント（たとえば、実質的に同一のポイント）との間の距離を表し得る。いくつかの実施態様では、ピッチは、たとえば、図１１Ａに示すように、ある光転向フィーチャの中心ポイントから、隣接する光転向フィーチャの中心ポイントまでの距離であり得る。このエリアは、光転向フィーチャの２次元アレイのうちの一部分または全部を含み得る。エリアは、たとえば方形、円など、どの適切な境界によって囲まれてもよい。いくつかの実施態様では、エリアは方形であってよく、列または行として配向され得る。

ブロック１８２で取得された強度プロファイルに基づいて、ブロック１８４で、第１の軸に沿った光転向フィーチャの所望のピッチを決定することができる。たとえば、所望のピッチのうち１つまたは複数は、測定された強度に対して線形変換を実施することによって計算することができる。このような線形変換では、所望のピッチは、初期ピッチに正規化された輝度を乗算したものに比例し得る。別の例として、所望のピッチは、いくつかの実施態様では、初期ピッチかける二乗された正規化輝度に、または、たとえば、１．２、または１．５であり得る倍率に比例し得る。いくつかの他の実施態様では、プロセス１８０を複数回繰り返した後の光転向フィーチャの最終配置の比を、プロセス１８０の第１の反復の後の更新された配置に適合させることによって、より複雑な変換関数を取得することができる。いくつかの実施態様では、光ガイドの特定のエリアにおける光転向フィーチャのピッチは概して、その特定のエリアにおける光強度に比例する。

所望のピッチの各々は、光ガイドのエリア内の位置に対応し得る。ブロック１８６で、所望のピッチに基づいて、光ガイドのエリア内の光転向フィーチャの更新された配置を決定することができる。この導出は、第１の軸に沿ってピッチを変更することを含んでよく、変更により、光転向フィーチャの密度を調整することができる。同時に、第２の軸に沿ったピッチは、実質的に一定に保つことができる。これにより、初期配置での光転向フィーチャによるホットスポットおよび／またはコールドスポットの発生を是正するように、密度を調整することができる。いくつかの実施態様では、第１の軸は、第２の軸と実質的に直角でよい。

いくつかの実施態様では、固定サイズの一定数の光転向フィーチャを含む領域の少なくとも１つの次元を調整することによって、光転向フィーチャを隔てる距離を調整することができる。したがって、領域のサイズを調整することによって、光転向フィーチャの密度も調整される。各光転向フィーチャはまた、同様の固定サイズであってもよく、異なるサイズであってもよい。光転向フィーチャはまた、どの適切な形状であってもよい。たとえば、いくつかの実施態様では、光転向フィーチャは、（上から見下ろしたとき）形状が円形または方形でよい。いくつかの実施態様では、光転向フィーチャは、ドット微細構造を含んでよく、この構造は、（平面図で見ると）回転対称であり、互いから離間され得る。いくつかの実施態様では、アレイ中のすべての光転向フィーチャは、実質的に同じ形状および同じサイズでよい。実質的に同じ形状の光転向フィーチャの製造は、比較的費用がかからず、および／または比較的速い場合がある。他の実施態様では、２つ以上の光転向フィーチャが、異なる形状であってもよい。

プロセス１８０は、光転向フィーチャの更新された配置をランダムまたは擬似ランダムに変えることも含み得る。たとえば、更新された配置における１つまたは複数の光転向フィーチャペアを隔てる間隔は、閾差異内で、ランダムまたは擬似ランダムに変えることができる。いくつかの実施態様では、閾差異は、第１の軸、第２の軸、またはそれらの任意の組合せに沿った、隣接する光転向フィーチャを隔てる平均距離の約１／８、約１／４、約１／３、または約１／２であり得る。光転向フィーチャの更新された配置をランダムにすることにより、いくつかの実施態様では、光転向フィーチャの規則的グリッドに関連付けられた望ましくない視覚効果（たとえば、モアレパターン）を削減することができる。

図１１Ａは、一定数の光転向フィーチャ１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、および１９２ｄを有する領域１９０の平面図の例を示す。領域１９０は方形であるものとして示されているが、本明細書に記載する原理および利点に従って、どの適切な形状が使用されてもよい。たとえば、適切な形状は、テッセレーションを形成するためのどの形状であってもよい。図示するように、領域は、４つの光転向フィーチャ１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、および１９２ｄを含む。他の実施態様では、領域は、どの適切な数の光転向フィーチャを含んでもよい。たとえば、本明細書に記載するどの領域も、いくつかの実施態様によると、１、２、４、８、１６、３２、またはより多くの光転向フィーチャを含み得る。さらに、いくつかの実施態様では、各光転向フィーチャは、光転向フィーチャのアレイを表し、かつ／またはモデル化することができる。

領域は、第１の軸に沿った長さがａであり、第２の軸に沿った長さがｂであり得る。いくつかの実施態様では、長さａは、約０．１〜０．３ｍｍであり得る。これらの実施態様のうちいくつかでは、長さａは、約０．１５〜０．２５ｍｍであり得る。同様に、長さｂは、いくつかの実施態様では、約０．１〜０．３ｍｍであり得る。これらの実施態様のうちいくつかでは、長さｂは、約０．１５〜０．２５ｍｍの範囲であり得る。

各光転向フィーチャは、領域内で配置が画定されていてよく、たとえば、光転向フィーチャのアレイは全体として、領域内の中心となり得る。たとえば、光転向フィーチャは、第１の軸に沿って、第１の軸に沿った領域の長さの半分のピッチ、すなわち、１／２ａだけ離間されてよい。さらに、この例では、各光転向フィーチャは、領域の最も近い境界からの第１の軸に沿って１／４ａだけ離間されてよい。

図１１Ｂは、一定数の光転向フィーチャを各々が有する２つの隣接する領域（たとえば、図１１Ａに示した領域１９０のうちの２つ）の平面図の例を示す。図１１Ｂに示すように、互いに隣接して位置決めされた２つの領域１９０−１および１９０−２において、第１の領域（たとえば、領域１９０−１）内の光転向フィーチャ１９２および第２の領域（たとえば、領域１９０−２）内の隣接光転向フィーチャ１９２における対応するポイントの間の距離は１／４ａ₁＋１／４ａ₂であってよく、ａ₁は第１の領域の長さを表し、ａ₂は第２の領域の長さを表し得る。この例では、光転向フィーチャ１９２のアレイは、それぞれ１／２ａ₁、１／４ａ₁＋１／４ａ₂、および１／２ａ₂という、第１の軸に沿った隣接光転向フィーチャ１９２の対応するポイントを隔てる距離をもつ、第１の軸に沿った少なくとも４つの共線光転向フィーチャ１９２を含み得る。いくつかの実施態様では、上述した長さａ₁およびａ₂は、互いと等しくなくてもよい。同様に、図１１Ａに示した例では、光転向フィーチャは、第２の軸に沿った領域の長さの半分のピッチ、すなわち、１／２ｂだけ、第２の軸に沿って離間されてよく、各光転向フィーチャは、領域の最も近い境界から、第２の軸に沿って１／４ｂだけ離間されてよい。第２の軸に沿った長さが両方ともｂである、互いと隣接して位置決めされた２つの領域１９０において、第１の領域内の光転向フィーチャ１９２と、第２の領域内の直接隣接光転向フィーチャ１９２との間の距離は、１／２ｂ（すなわち、１／４ｂ＋１／４ｂ）であり得る。

光転向フィーチャのアレイは、複数の領域、たとえば、図１１Ａの複数の領域１９０を含み得る。各領域において、光転向フィーチャの密度Ｄは、式１で表すことができる。

Ｄ＝ｍ＊Ａ_ｍｓｔ／Ａ_ｒｅｇ （１）
式１において、ｍは、領域内の光転向フィーチャの数を表し、Ａ_ｍｓｔは、各光転向フィーチャの面積を表し、Ａ_ｒｅｇは、領域の面積を表し得る。ｍとＡ_ｍｓｔは両方とも固定のままでよいので、Ａ_ｒｅｇが変化すると、光転向フィーチャの密度Ｄが変化し得る。したがって、１次元での領域の長さを調整することによって、その領域を含むエリアでの光転向フィーチャの密度を調整することができる。たとえば、光転向フィーチャ１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、および１９２ｄの数とサイズを実質的に同じにしたまま、領域１９０の長さａを調整することによって、領域１９０の密度を調整することができる。

図１１Ｃは、光ガイド２０１における光転向フィーチャ１９２の初期配置の平面図の例を伴う照明システム２００を示す。光転向フィーチャ１９２は、実質的に光ガイド２０１の主面のエリアの大部分にわたって展開し得る。いくつかの実施態様では、光転向フィーチャ１９２は、実質的に、光ガイド２０１によって照明されるディスプレイ（図示せず）の閲覧エリアに対応する光ガイド２０１の主面の全体にわたって展開し得る。照明システム２００は、複数の光源１３０も含み得る。光源１３０は、光ガイド２０１の反対側に沿って位置決めされるものとして示されているが、本明細書に記載する特徴の任意の組合せに従って、光源１３０のどの適切な配列が実施されてもよい。たとえば、光転向フィーチャ１９２の数および配置は可変である。エリアは、複数の行および／または列に分割することができる。いくつかの特徴は、例示のために列を参照して説明するが、原理および利点のうちどれをエリアのどの適切な分割に適用してもよい。たとえば、エリアは、行、対角セクションなどに分割することができる。図１１Ｃに示すように、エリアは、複数の列２０２ａ、２０２ｂ、および２０２ｎに分割することができる。いくつかの実施態様では、各列は、１つの領域分の幅であってよい。他の実施態様では、１つまたは複数の列は、１つの領域よりも大きい幅であってよい。これらの列の各々は、図１１Ａを参照して説明した領域１９０など、複数の領域でタイルされ得る。初期配置では、領域はすべて、たとえば、図１１Ｂに示すように、実質的に同じ面積であってよい。一実施態様では、各領域は、約０．２ｍｍかける約０．２ｍｍのサイズであり得る。あるいは、初期配置において、２つ以上の領域が、異なる面積であってもよい。

いくつかの実施態様では、第１の軸に沿った領域１９０の長さａは、固定数の光フィーチャを含むエリアを変更することによって、アレイの特定の部分における光転向フィーチャの密度を変えるように調整してよい。こうすることにより、ホットスポットおよび／またはコールドスポットの強度を低下させることができる。これらの実施態様のうちのいくつかにおいて、第１の軸に沿った領域１９０の長さａは変化し得るが、第２の軸に沿った領域１９０の長さｂは固定したままでよい。その結果、光転向フィーチャは、ａの変化により、第１の軸に沿った間隔が不均一になり、ｂを固定させたままにすることにより、第２の軸に沿った間隔が均一になり得る。

図１２Ａは、光転向フィーチャの初期配置の強度プロファイル２１０の例を示す。より具体的には、強度プロファイル２１０は、図１１Ｂに示す光転向フィーチャの初期配置に対応し、強度図は、光ガイドの表面の部分にわたる光強度をグラフィカルに示す。領域には、図１２Ａの強度図の左側に沿って上から下に番号が振られ、列には、図１２Ａにおけるエリアの下側に沿って左から右に番号が振られている。本明細書に記載する領域のうちいくつか（たとえば、図１１Ａの領域１９０）は、例示目的で４つの光転向フィーチャを含むが、本明細書に記載する領域のうちのどれも、いくつかの実施態様によると、どの適切な数の光転向フィーチャを含んでもよい。強度プロファイル２１０の第１の列２１２ａは、図１１Ｃの第１の列２０２ａに対応し得る。強度プロファイル２１０の第１の列２１２ａは、領域１〜１２および４２〜５０が、コールドスポットにほぼ対応し、領域１４〜４０が、ホットスポットにほぼ対応することを示す。したがって、より均一な光強度分散を達成するように、ホットスポットに対応する、図１１Ｃの第１の列２０２ａの位置にある光転向フィーチャのピッチを増加させることができ、コールドスポットに対応する、図１１Ｃの第１の列２０２ａの位置にある光転向フィーチャのピッチを低下させることができる。これらの原理のうちどれでも、図１１Ｃの最後の列２０２ｎに対応する、強度プロファイルの列２１２ｎなど、１つまたは複数の他の列に適用することができる。

図１２Ｂは、一実施態様による、図１２Ａの強度プロファイルに基づいて計算された所望のピッチの曲線２２０の例を示す。より具体的には、グラフの水平軸は、列２０２ａ、２０２ｂ、および２０２ｎ（図１１Ｃ）のうちの１つなどの列に沿った位置で所望のピッチを２倍した値を示す。図示する実施態様において、位置は、列２０２ａ（図１１Ｃ）に沿った位置に対応する。先に図１１Ａで説明した領域１９０に関して、長さａは、対応する次元でのピッチの２倍である。したがって、ピッチの２倍は長さａに対応し、曲線２２０を使って、各領域１９０についての長さａを決定することができる。いくつかの実施態様では、所望のピッチは、個々の領域に対応する強度の線形変換に基づいて計算することができる。図示するように、ｙ軸は、図１１Ｃの垂直軸に沿って、隣接光転向フィーチャの所望のピッチを２倍したもの（たとえば、図１１Ａの領域１９０の長さａ）を表し、ｘ軸は、垂直軸に沿った第１の列２０２ａ（図１１Ｃ）における位置を表す。ｘ軸に沿って、図１２Ａの強度プロファイル２１０に対応する初期配置における領域のピッチを示すボックス２２６が、更新された配置における領域のピッチを示すボックス２２８の上に示されている。図１２Ｃは、図１２Ｂの所望のピッチの曲線に基づいて決定された、光転向フィーチャの更新された配置の強度プロファイル２１０’の例を示す。

図１２Ｂを再度参照すると、図１２Ｂに示すデータは、垂直軸に沿って約０．１ｍｍのピッチを隣接光転向フィーチャが有する初期配置の強度プロファイルに対応する。強度プロファイルの第１の列２１２ａの領域１〜１２は、ほぼ、コールドスポットに対応し、強度プロファイルの第１の列２１２ａの領域１４〜１７は、ほぼ、ホットスポットに対応する。各領域に対して、所望のピッチは、図１２Ａの強度プロファイル２１０に基づいて計算することができる。ピッチを低下させると、（コールドスポットを防止するために）光転向フィーチャの密度を増すことによって、抽出される光の量が増加し、ピッチを上げると、（ホットスポットの強度を削減するために）光転向フィーチャの密度を下げることによって、光抽出が減少し得るので、所望のピッチは、コールドスポットに対してはより低く、ホットスポットに対してはより高くなり得る。

所望のピッチに基づいて、領域における隣接光転向フィーチャのピッチは、１次元において調整することができる。光ガイド２０１のアレイの第１の列２０２ａに対する所望のピッチを図１２Ｂに示すが、このプロセスは、アレイ中の各列に適用してよい。プロセスを開始するために、任意の開始点、たとえば、第１の列２０２ａの領域１を選ぶことができる。領域１の長さａは、図１１Ａに示す例示的領域１９０についてのピッチを２倍したものに相当し得る。ピッチは、初期領域の所望のピッチに基づいて、開始点に対応する初期領域用に調整してよい。たとえば、領域１が初期領域である場合、第１の軸に沿った領域１の長さは、図１２Ｂにおける所望のピッチのグラフに基づいて、０．２ｍｍから０．１５ｍｍに調整してよい。その結果、領域１の垂直軸に沿って２つの隣接光転向フィーチャを隔てる距離は、０．１ｍｍから０．７５ｍｍになる。

次の領域は、この例では、図１２Ｂに示す領域２とは異なる、垂直軸沿いの点で始まるので、次の領域の垂直軸に沿った光転向フィーチャの所望のピッチは、領域１に関連付けられた所望のピッチおよび領域２に関連付けられた所望のピッチからの、所望のピッチの補間に基づいて計算すればよい。「次の」領域は、直に隣接する領域であり得る。いくつかの実施態様では、ボックス２２６で表される初期配置における各領域は、所望のピッチの曲線２２０上の離散点２２２に対応し得る。各離散点２２２は、領域の特定の位置、たとえば、第１の軸に沿った領域の中心における、算出された所望のピッチを２倍したものに対応し得る。曲線２２０は、複数の離散点２２２から導出することができる。たとえば、いくつかの実施態様では、隣接離散点２２２の間の曲線２２０の部分２２４は、隣接離散点２２２から補間することができる。第１の軸に沿った次の隣接領域の長さに対応する所望のピッチは、更新された配置における次の領域の点に対応する曲線２２０上の点に基づいて計算することができる。たとえば、第１の軸に沿った次の領域の長さは、点線２２９で示す、更新された配置における次の領域に関連付けられたボックス２２８の中心に対応する曲線２２０上の点に基づいて計算することができる。この例では、ボックス２２８は、曲線２２０に基づいて導出される第１の軸に沿ったピッチをもつ、更新された配置における領域に対応し得る。このプロセスは、調整されたサイズの領域でアレイが満たされるまで、各列に対して実施してよい。いくつかの実施態様では、初期開始領域が選ばれると、列は、調整された領域で満たされる。初期開始領域を最初に調整すればよく、次いで、直接隣接領域を調整すればよい。その後、列が満たされるまで、すでに調整された領域に直に隣接する領域を調整すればよい。

領域のサイズを調整し、光転向フィーチャのエリアと数とを各領域内で固定したまま保つことによって、光転向フィーチャの密度を調整することができる。同時に、第１の軸に沿った領域の長さに比例してピッチが調整されるように、第１の軸に沿ったピッチも調整することができる。こうすることにより、強度プロファイルの均一性を向上させることができる。代替または追加として、このプロセスを使用して、均一である、または均一でない強度プロファイルを含む、どの所望の強度プロファイルも実現することができる。アレイ密度を調整するこのプロセスは、所望の強度プロファイルが取得されるまで繰り返してよい。

再び図１２Ｃを参照すると、図１２Ｂの所望のピッチの曲線２００に基づいて決定された、光転向フィーチャの更新された配置の強度プロファイル２１０’が示されている。図示するように、光強度は、第１の反復の後、（図１２ａの強度プロファイル２１０と比較して）より均一になり得る。より具体的には、強度プロファイル２１０’の第１の列２１２ａ’は、図１２Ａの強度プロファイル２１０の対応する第１の列２１２ａよりも少ないホットスポットと少ないコールドスポットとを有する。同様に、強度プロファイル２１０’の最後の列２１２ｎ’は、図１２Ａの強度プロファイル２１０の対応する最後の列２１２ｎよりも少ないホットスポットとコールドスポットとを有する。いくつかの実施態様では、所望のピッチおよび更新された配置の決定を２回以上繰り返して実施してよく、各繰返しは、図１０のプロセス１８０に従って実施することができる。そのような繰返しは、更新された配置の強度プロファイルが所望の強度プロファイルに収束するまで実施してよい。たとえば、いくつかの実施態様では、３回の繰返しが、所望の強度プロファイルに収束し得る。

図１３Ａは、一実施態様による、光ガイド２０１における光転向フィーチャ１９２の更新された配置の平面図の例を示す。図１３Ａに示すように、光転向フィーチャ１９２は、第１の軸（たとえば、ｙ軸）に沿って間隔が均一でなく、第２の軸（たとえば、ｘ軸）に沿って間隔が実質的に規則的であってよい。第２の軸に沿った間隔が規則的なので、第２の軸に平行な異なる行にある光転向フィーチャは、行と直交する軸に沿って整列することができる。図１３Ａの例示的実施態様を参照すると、列２０２ａ’、２０２ｂ’、および２０２ｎ’の各々は、第１の軸（図示するように、ｙ軸）に沿った異なるピッチをもつ光転向フィーチャ１９２を含む。同時に、第２の軸（図示するように、ｘ軸）に沿った光転向フィーチャ１９２のピッチは均一であり得る。いくつかの実施態様では、光転向フィーチャ１９２の各々は、ｘ軸と実質的に平行する列において整列してよい。第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャのピッチは均一であるが、第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャ１９２のピッチは同じである必要はない。たとえば、図１３Ａに示す光転向フィーチャ１９２の列２０２ａ’、２０２ｂ’、および２０２ｎ’は、均一に離間される必要はなく、したがって均一でなくてよい。同様に、いくつかの実施態様では、第２の軸に沿った光転向フィーチャ１９２のピッチは均一でなくてよい。光転向フィーチャは、第２の軸に平行する異なる行において同じように進み得る。たとえば、同じように進むので、異なる行にある光転向フィーチャは、行と直交する軸に沿って整列することができる。

別の例として、図１２Ｃを再度参照すると、強度プロファイル２１０’の第１の列２１２ａ’は、５３個の領域をもつ列に対応し、図１２Ｃの強度プロファイル２１０’の最後の列２１２ｎ’は、６３個の領域をもつ列に対応する。これらの対応する領域の各々は、同じ数の光転向フィーチャ１９２を含み得るので、これらの領域は、垂直軸に沿った異なるピッチを有する光転向フィーチャ１９２を含み得る。さらに、たとえば、上述したように、ａが調整されると、光転向フィーチャ１９２の配置が、垂直ピッチにおける比例変化を含むように、光転向フィーチャ１９２の配置は、領域の次元ａおよびｂに比例し得る。

図１３Ｂは、図１３Ａに示す光転向フィーチャ１９２の更新された配置における光転向フィーチャ１９２の第１の列２０２ａ’の平面図の例を示す。第１の列２０２ａ’を例示のために示すが、第１の列２０２ａ’における光転向フィーチャ１９２のピッチのプロパティは、光ガイド２０１中の１つまたは複数の他の列、たとえば第２の列２０２ｂ’および最後の列２０２ｎ’などにも当てはまり得る。図示のように、光転向フィーチャ１９２は、隣接光転向フィーチャを隔てる距離がｙ軸に沿って非単調に変わるように、第１の列２０２ａ’におけるｙ軸に沿って不均一に離間される。たとえば、ｙ軸に沿った光転向フィーチャ１９２のピッチ２３２、２３４、および２３６は、互いとは異なり、列２０２ａ’の一方の端部からその列の反対の端部にｙ軸に沿って進むとき、互いに対して増加と減少の両方を行い得る。たとえば、ピッチ２３４は、ピッチ２３６よりも大きく、ピッチ２３４は、ピッチ２３６に対応する光転向フィーチャよりも大きい、ｙ軸に沿った位置をもつ光転向フィーチャに対応する。さらに、ピッチ２３４は、ピッチ２３２よりも大きく、ピッチ２３２は、ピッチ２３４に対応する光転向フィーチャよりも大きい、ｙ軸に沿った位置をもつ光転向フィーチャに対応する。第１の列２０２ａ’の光転向フィーチャ１９２のピッチは、たとえば、光ガイドにおける所望の光分散を実現するために、図１３Ｂに示すように変えてよい。いくつかの実施態様では、こうすることにより、ＬＥＤなどの離散光源から生じるホットスポットおよび／またはコールドスポットを取り除くことができる。

図１３Ｃは、図１３Ａに示す光転向フィーチャ１９２の更新された配置における、光転向フィーチャ１９２の第１の列２０２ａ’および光転向フィーチャ１９２の第２の列２０２ｂ’の平面図の例を示す。光ガイド２０１の光転向フィーチャ１９２のどの２つの列も、第１の軸に沿って不規則に離間された光転向フィーチャ１９２を含んでよく、アレイ中の光転向フィーチャは、第１の軸と交差する第２の軸に沿って規則的に離間される。より具体的には、第１の列２０２ａ’にある隣接光転向フィーチャ１９２を隔てる距離の変化は、第２の列２０２ｂ’にある隣接光転向フィーチャ１９２を隔てる距離の変化とは異なり得る。たとえば、第１の列２０２ａ’における隣接光転向フィーチャ１９２を隔てる距離２３８および２４０は、第２の列２０２ｂ’における隣接光転向フィーチャ１９２を隔てる距離２４２および２４４とは異なる進み方で変わる。たとえば、ｙ軸に沿った位置が増大すると、第１の列２０２ａ’におけるピッチは、第２の列２０２ｂ’におけるピッチよりも大きいレートで最初に増大する。図１３Ｃ示す光転向フィーチャ１９２のピッチの結果として、第１の列２０２ａ’は、第２の列２０２ｂ’とは異なる、光転向フィーチャ１９２の密度を有し得る。第１の列２０２ａ’および第２の列２０２ｂ’における光転向フィーチャ１９２のパターンは、サイズが固定された光転向フィーチャ１９２を用いて、光ガイドにおける所望の光分散を達成するように実施され得る。いくつかの実施態様では、このようなパターンは、ＬＥＤなどの離散光源と関連して実施されるときでも、実質的に均一な光強度プロファイルをもたらし得る。

図１４Ａ〜図１４Ｄは、光転向フィーチャの更新された配置における光転向フィーチャの行の平面図の例を示す。これらの図に示す光転向フィーチャ１９２のパターンは、図１０を参照して説明したプロセス１８０を実施した後の、更新された配置に対応し得る。図１４Ａ〜図１４Ｄに示すように、光転向フィーチャ１９２のアレイは、行２５２ａおよび２５２ｂまたは２５４ａおよび２５４ｂを含む複数の行に分割することができる。光転向フィーチャ１９２は、隣接光転向フィーチャを隔てる距離がそれに沿って非単調に変わる第１の軸（図示するように、垂直軸）と交差する第２の軸（図示するように、水平軸）と平行に伸びる行２５２ａおよび２５２ｂまたは２５４ａおよび２５４ｂを含む複数の行を占めることができる。図１４Ａ〜図１４Ｄに示す行２５２ａ、２５２ｂ、２５４ａ、および２５４ｂは、例示のために挙げているのであり、これらの行は、第２の軸と平行に伸びる行を光転向フィーチャ１９２が占めるように、いくつかの異なるやり方で描かれてよいことが理解されよう。いくつかの実施態様では、各行は、実質的に同じ高さであってよい。行の各々は、１つまたは複数の異なる行にある光転向フィーチャ１９２と第１の軸に沿って整列された１つまたは複数の光転向フィーチャ１９２を含み得る。行２５２ａ、２５２ｂ、２５４ａ、２５４ｂ、またはそれらのどの組合せも、実質的に方形であってよい。

図１４Ａに示す実施態様において、行２５２ａおよび２５２ｂを占める光転向フィーチャ１９２は、第２の軸に沿って、ｂ／２の距離で均一に離間してよい。したがって、光転向フィーチャ１９２は、第２の軸と直交する第１の軸に沿って整列されてよい。異なる行２５２ａおよび２５２ｂは、第１の軸に沿って整列された異なる数の光転向フィーチャ１９２を含み得る。ただし、光転向フィーチャ１９２は、図１４Ａに示すように、行の中で第２の軸に沿って互いとは整列されなくてよい。

図１４Ｂに示す実施態様において、行２５２ａ’および２５２ｂ’を占める１つまたは複数の光転向フィーチャ１９２は、図１４Ａに示す光転向フィーチャの配置と比較して、一定の差異の範囲内でランダムまたは擬似ランダムに変えられてよい。図１４Ａに示す光転向フィーチャ１９２の場所は、第２の軸に沿った、光転向フィーチャ１９２の理想的な場所を表し得る。理想的な場所は、第２の軸に沿ってすべての光転向フィーチャ１９２が厳密に均一に離間されたときの光転向フィーチャ１９２の場所を表し得る。理想的な場所からの、各光転向フィーチャの実際の場所の差異は、たとえば、第２の軸に沿って、隣接する光転向フィーチャを隔てる平均距離の約１／８、約１／４、約１／３、または約１／２であり得る差異によって表すことができる。

いくつかの実施態様では、光転向フィーチャ１９２のうちのどれも、光転向フィーチャ１９２を囲む円として概略的に表され得る差異の範囲内で変えることができ、この円は半径がＲである。図１４Ｂに示すように、差異の全幅は２Ｒであり得る。他の実施態様では、光転向フィーチャ１９２の配置は、卵形などの異なる形状においてランダムまたは擬似ランダムに変えることができる。また、他の実施態様では、光転向フィーチャ１９２の配置は、第２の軸などの軸に沿って変えることができ、第１の軸など、別の実質的に直交する軸に沿って実質的に一定なままである。１つまたは複数の光転向フィーチャ１９２の位置をある軸に沿って変え、別の直交軸に沿って実質的に同じ位置を保つのは、計算の複雑度を抑制しながら配置をランダム化するやり方であり得る。

図１４Ｃを参照すると、行２５４ａおよび２５４ｂを占める光転向フィーチャ１９２は、第２の（水平）軸に沿った間隔が同じように進み得る。図１４Ｃに示すように、光転向フィーチャ１９２は、第２の軸と直交する第１の（垂直）軸に沿って整列されてよい。隣接する光転向フィーチャ１９２を隔てる間隔は、第２の軸に沿って増加および／または低下し得る。たとえば、図１４Ｃに示すように、隣接する光転向フィーチャ１９２の第１のペアは、距離ｄ１だけ離間されてよく、隣接する光転向フィーチャ１９２の第２のペアは、ｄ１よりも大きい距離ｄ２だけ離間されてよい。

図１４Ｄに示す実施態様において、行２５４ａ’および２５４ｂ’を占める１つまたは複数の光転向フィーチャ１９２の位置は、図１４Ｃに示す行２５４ａおよび２５４ｂにおける光転向フィーチャ１９２の配置と比較して、一定の差異の範囲内でランダムまたは擬似ランダムに変えられてよい。図１４Ｃに示す光転向フィーチャのパターンは、各光転向フィーチャ１９２が、異なる行における複数の他の光転向フィーチャ１９２と、第１の軸に沿って正確に整列される、光転向フィーチャ１９２の理想的な場所を表し得る。図１４Ｄの実施態様において、光転向フィーチャ１９２の配置は、理想的な場所からの、各光転向フィーチャの実際の場所の一定の差異の範囲内で変えられてよい。差異は、たとえば、異なる行における複数の他の光転向フィーチャと、第２の軸に沿った対応する隣接する光転向フィーチャとの各々の間の平均間隔の約１／８、約１／４、約１／３、または約１／２であり得る。

光転向フィーチャの配置は、たとえば、図１４Ｂを参照して説明した特徴のどの組合せを使っても変えることができる。いくつかの隣接する光転向フィーチャ１９２は、図１４Ｄに示す実施態様において、第２の軸に沿って異なる距離だけ互いと離間されるので、光転向フィーチャ１９２の配置は、隣接する光転向フィーチャを隔てる間隔に依存して、異なる量だけ変えることができる。たとえば、第１の光転向フィーチャ１９２は、２Ｒ₁の差異だけ変わってよく、第２の光転向フィーチャ１９２は、２Ｒ₁よりも大きい２Ｒ₂の差異だけ変わってよく、第３の光転向フィーチャ１９２は、２Ｒ₂よりも大きい２Ｒ₃の差異だけ変わってよい。このようにして、光転向フィーチャ１９２は、閾差異の範囲内で変えることができる。いくつかの他の実施態様では、アレイ中の各光転向フィーチャ１９２の位置について許容される差異は同じである。

図１５Ａおよび図１５Ｂ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の軽微な変形も、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、もしく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１５Ｂ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。いくつかの実施態様では、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。いくつかの他の実施態様では、アンテナ４３は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）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）、モバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標）：Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＧＳＭ／ジェネラル・パケット・ラジオ・サービス（ＧＰＲＳ：ＧＳＭ／Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、エンハンスド・データ・ＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ＧＳＭ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）、テレスティアル・トランクド・ラジオ（ＴＥＴＲＡ：Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｒｕｎｋｅｄ Ｒａｄｉｏ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標））、エボリューション・データ・オプティマイズド（ＥＶ−ＤＯ：Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ）、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＋）、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、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。

いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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施され得る。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。

いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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。そのような実施態様は、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。

いくつかの実施態様では、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。いくつかの実施態様では、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、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。

いくつかの実施態様では、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。いくつかの他の実施態様では、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施され得る。

本明細書で開示する実施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、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施され得る。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施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、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、および回路を実施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施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、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施することもできる。いくつかの実施態様では、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施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、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、実施され得る。

ソフトウェアで実施する場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶するか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信することができる。本明細書で開示された方法またはアルゴリズムのステップは、コンピュータ可読媒体上に存在し得る、プロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールで実施され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所にコンピュータプログラムを転送することを可能にされ得る任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含み得る。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれ得る。本明細書で使用するディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザディスク（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）およびブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。さらに、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令の、１つまたは任意の組合せまたはセットとして存在し得る。

本開示で説明した実施態様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施態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実施態様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。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施態様も、必ずしも他の実施態様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、実施された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、別個の実施態様に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実施態様において組合せで実施され得る。また、逆に、単一の実施態様に関して説明した様々な特徴は、複数の実施態様において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。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、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、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、流れ図の形態でもう１つ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、上記で説明した実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様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、他の実施態様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、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、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、流れ図の形態でもう１つ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、上記で説明した実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様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、他の実施態様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］１つまたは複数の発光体と、
光ガイドとを備える照明装置であって、前記光ガイドが、
光転向フィーチャのアレイであって、前記アレイの各光転向フィーチャが、前記１つまたは複数の発光体のうちの少なくとも１つからの光を転向するように構成されたアレイを備え、
前記光転向フィーチャが、隣接光転向フィーチャを隔てる距離が第１の軸に沿って非単調に変わるように、前記第１の軸に沿って不均一に離間され、
前記光転向フィーチャが、前記第１の軸と交差する第２の軸と平行に伸びる複数の行を占め、前記行すべてにおける前記光転向フィーチャが、前記第２の軸に沿った間隔が実質的に同じように進む照明装置。
［２］前記第２の軸に沿った隣接する光転向フィーチャの間の前記間隔が実質的に均一である、［１］に記載の装置。
［３］各光転向フィーチャにとって、前記第２の軸に沿った理想的な場所があり、前記理想的な場所が、すべての光転向フィーチャが前記第２の軸に沿って厳密に均一に離間された場合の前記光転向フィーチャの場所であり、前記理想的な場所からの各光転向フィーチャの実際の場所の差異が、前記第２の軸に沿った隣接する光転向フィーチャの間の平均間隔のわずか約２分の１である、［２］に記載の装置。
［４］各光転向フィーチャにとって、前記第２の軸に沿った理想的な場所があり、前記理想的な場所が、複数の他の光転向フィーチャが異なる行にある前記第１の軸に沿って各光転向フィーチャが正確に整列された場合の前記光転向フィーチャの場所であり、前記理想的な場所からの各光転向フィーチャの実際の場所の差異が、異なる行にある前記複数の他の光転向フィーチャと、前記第２の軸に沿った、対応する隣接する光転向フィーチャとの各々の間の平均間隔のわずか約２分の１である、［１］に記載の装置。
［５］光転向フィーチャの前記アレイが、前記光ガイドの主面のエリアの大部分を占める、［１］に記載の装置。
［６］前記第１の軸と実質的に平行な第１の列における光転向フィーチャが、前記第１の軸と実質的に平行な第２の列における複数の光転向フィーチャとは別様に離間される、［１］に記載の装置。
［７］前記第１の列における隣接光転向フィーチャを隔てる距離が、前記第２の列における隣接光転向フィーチャを隔てる距離とは異なる進み方で変わる、［６］に記載の装置。
［８］前記アレイ中の光転向フィーチャの密度が、前記第１の列と前記第２の列との間で変えられ、前記複数の行内でも変えられる、［６］に記載の装置。
［９］前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に直角である、［８］に記載の装置。
［１０］前記第１および第２の列がほぼ等しい幅である、［６］に記載の装置。
［１１］前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に直角である、［１］に記載の装置。
［１２］光転向フィーチャの前記アレイが、前記第１の軸に沿った少なくとも４つの実質的に共線の光転向フィーチャを含み、前記少なくとも４つの光転向フィーチャが、第１の光転向フィーチャと、第２の光転向フィーチャと、第３の光転向フィーチャと、第４の光転向フィーチャとを含み、
前記第１の光転向フィーチャが、前記第１の軸に沿って前記第２の光転向フィーチャに隣接し、前記第１の光転向フィーチャが、前記第２の光転向フィーチャから、前記第１の軸に沿って約ａ _１ の距離だけ離間され、
前記第２の光転向フィーチャが、前記第１の軸に沿って前記第３の光転向フィーチャに隣接し、前記第２の光転向フィーチャが、前記第３の光転向フィーチャから、前記第１の軸に沿って約１／２ａ _１ ＋１／２ａ _２ の距離だけ離間され、
前記第３の光転向フィーチャが、前記第１の軸に沿って前記第４の光転向フィーチャに隣接し、前記第３の光転向フィーチャが、前記第４の光転向フィーチャから、前記第１の軸に沿って約ａ _２ の距離だけ離間される、［１］に記載の装置。
［１３］前記光転向フィーチャの各々が実質的に同じサイズである、［１］に記載の装置。
［１４］ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像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、［１］に記載の装置。
［１５］前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路をさらに備える、［１４］に記載の装置。
［１６］前記ドライバ回路に前記画像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をさらに備える、［１５］に記載の装置。
［１７］前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備える、［１４］に記載の装置。
［１８］前記画像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、［１７］に記載の装置。
［１９］入力データを受信し、前記プロセッサに前記入力データを通信するように構成された入力デバイスをさらに備える、［１４］に記載の装置。
［２０］前記ディスプレイが複数の干渉変調器ディスプレイ要素を備える、［１４］に記載の装置。
［２１］前記光転向フィーチャが孤立ドット微細構造を含む、［１］に記載の装置。
［２２］１つまたは複数の発光体と、
光ガイドとを備える装置であって、前記光ガイドが、
光転向手段のアレイであって、各光転向手段が、前記１つまたは複数の発光体からの光を転向するように構成されたアレイを備え、
前記光転向手段が、隣接光転向手段を隔てる距離が第１の軸に沿って非単調に変わるように、前記第１の軸に沿って離間され、
前記光転向手段が、前記第１の軸と交差する第２の軸に平行に伸びる行を占め、前記行の各々における隣接する光転向手段は、前記第２の軸に沿って、実質的に同じ進み方で互いから離間される装置。
［２３］前記光転向手段が、離間された反射型光転向フィーチャである、［２２］に記載の装置。
［２４］前記隣接する光転向フィーチャが、前記第２の軸に沿って実質的に均一に互いから離間される、［２３］に記載の装置。
［２５］前記隣接する光転向フィーチャが、前記第２の軸に沿って厳密に均一に離間されるのに対する閾差異内で前記第２の軸に沿って互いから離間され、前記閾差異が、前記第２の軸に沿った、隣接し合う光転向フィーチャの間の理想的な厳密に均一な間隔のわずか約２分の１である、［２４］に記載の装置。
［２６］隣接する光転向フィーチャが、異なる行における他の隣接する光転向フィーチャと、前記第１の軸に沿って正確に整列されるのに対する閾差異内で、前記第２の軸に沿って互いから離間され、前記閾差異が、異なる行における前記複数の他の光転向フィーチャと、前記第２の軸に沿った、対応する隣接する光転向フィーチャとの各々の間の平均間隔のわずか約２分の１である、［２３］に記載の装置。
［２７］前記第１の軸と実質的に平行な第１の列における光転向手段が、前記第１の軸と実質的に平行な第２の列における複数の光転向手段とは異なるように離間される、［２２］に記載の装置。
［２８］前記第１の列における隣接光転向手段を隔てる距離が、前記第２の列における隣接光転向手段を隔てる距離とは異なる進み方で変わる、［２７］に記載の装置。
［２９］前記アレイ中の光転向フィーチャの密度が、前記第１の列と前記第２の列との間で変えられ、前記行内でも変えられ、前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に直角である、［２７］に記載の装置。
［３０］光転向手段の前記アレイが、前記光ガイドの主面のエリアの大部分に相当する、［２２］に記載の装置。
［３１］複数の干渉変調器ディスプレイ要素を有する反射型ディスプレイをさらに備え、前記光転向手段が、前記反射型ディスプレイに光をリダイレクトするように構成される、［２２］に記載の装置。
［３２］１つまたは複数の構成済みコンピュータシステムの制御下で、
光ガイドのエリア内の光転向フィーチャの初期配置に対応する強度プロファイルを取得することと、
前記強度プロファイルに基づいて、第１の軸に沿った光転向フィーチャのペアの間の複数の所望のピッチを決定することであって、各所望のピッチが、前記エリア内および前記第１の軸に沿った位置に対応することと、
前記所望のピッチに基づいて、前記エリア内の光転向フィーチャの更新された配置を導出することであって、前記第１の軸に沿った前記初期配置の隣接光転向フィーチャの間の１つまたは複数のピッチが、前記更新された配置において調整されることとを備えるコンピュータ実施方法。
［３３］前記更新された配置における第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャのペアの間のピッチが、前記第２の軸に沿って実質的に同じように進み、前記第２の軸が前記第１の軸と実質的に直交する、［３２］に記載のコンピュータ実施方法。
［３４］前記更新された配置における前記第２の軸に沿った前記ピッチが、前記初期配置における前記第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャの各ペアの間のピッチと実質的に同じである、［３３］に記載のコンピュータ実施方法。
［３５］前記第２の軸に沿った隣接する光転向フィーチャの間の平均間隔の約２分の１の閾差異以下の差異内で、１つまたは複数の光転向フィーチャの前記配置を調整することによって、前記更新された配置における前記１つまたは複数の光転向フィーチャの前記配置を変えることをさらに備える、請求項３３に記載のコンピュータ実施方法。
［３６］前記エリアが、前記初期配置におけるのとは異なる数の光転向フィーチャを、前記更新された配置における前記第１の軸に沿って含む、［３２］に記載のコンピュータ実施方法。
［３７］前記エリアが、前記初期配置において複数の光転向フィーチャを有する領域を含み、前記導出することが、前記更新された配置における前記第１の軸に沿った前記領域の調整された長さを計算することと、前記更新された配置における光転向フィーチャの間のピッチを調整するように、前記更新された配置における前記領域内で、前記初期配置と等しい数の光転向フィーチャを維持することとを含む、［３２］に記載のコンピュータ実施方法。
［３８］前記領域が方形である、［３７］に記載のコンピュータ実施方法。
［３９］前記導出することが、前記初期配置における光強度ホットスポットに対応する前記エリア内の位置について、前記第１の軸に沿った隣接光転向フィーチャの間のピッチを上げることと、前記初期配置における光強度コールドスポットに対応する前記エリア内の位置について、前記第１の軸に沿った隣接光転向フィーチャの間のピッチを下げることとを含む、［３２］に記載のコンピュータ実施方法。
［４０］前記光転向フィーチャの各々が実質的に同じサイズである、［３２］に記載のコンピュータ実施方法。
［４１］前記更新された配置において、第１の列における光転向フィーチャが、前記第１の列と実質的に平行な第２の列における光転向フィーチャとは別様に、前記第１の軸に沿って離間される、［３２］に記載のコンピュータ実施方法。
［４２］前記更新された配置において、前記アレイ中の光転向フィーチャの密度が、前記アレイの第１の方形列と、前記アレイの第２の方形列との間で変えられ、前記第１の方形列が前記第２の方形列と実質的に平行である、［３２］に記載のコンピュータ実施方法。
［４３］前記第１の方形列および前記第２の方形列が、前記初期配置と前記更新された配置の両方において、第２の軸に沿って離間された同じ数の光転向フィーチャを有し、前記第２の軸が、前記第１の軸と実質的に直角である、［４２］に記載のコンピュータ実施方法。

Claims (43)

1. １つまたは複数の発光体と、
   光ガイドとを備える照明装置であって、前記光ガイドが、
   光転向フィーチャのアレイであって、前記アレイの各光転向フィーチャが、前記１つまたは複数の発光体のうちの少なくとも１つからの光を転向するように構成されたアレイを備え、
   前記光転向フィーチャが、隣接光転向フィーチャを隔てる距離が第１の軸に沿って非単調に変わるように、前記第１の軸に沿って不均一に離間され、
   前記光転向フィーチャが、前記第１の軸と交差する第２の軸と平行に伸びる複数の行を占め、前記行すべてにおける前記光転向フィーチャが、前記第２の軸に沿った間隔が実質的に同じように進む照明装置。
2. 前記第２の軸に沿った隣接する光転向フィーチャの間の前記間隔が実質的に均一である、請求項１に記載の装置。
3. 各光転向フィーチャにとって、前記第２の軸に沿った理想的な場所があり、前記理想的な場所が、すべての光転向フィーチャが前記第２の軸に沿って厳密に均一に離間された場合の前記光転向フィーチャの場所であり、前記理想的な場所からの各光転向フィーチャの実際の場所の差異が、前記第２の軸に沿った隣接する光転向フィーチャの間の平均間隔のわずか約２分の１である、請求項２に記載の装置。
4. 各光転向フィーチャにとって、前記第２の軸に沿った理想的な場所があり、前記理想的な場所が、複数の他の光転向フィーチャが異なる行にある前記第１の軸に沿って各光転向フィーチャが正確に整列された場合の前記光転向フィーチャの場所であり、前記理想的な場所からの各光転向フィーチャの実際の場所の差異が、異なる行にある前記複数の他の光転向フィーチャと、前記第２の軸に沿った、対応する隣接する光転向フィーチャとの各々の間の平均間隔のわずか約２分の１である、請求項１に記載の装置。
5. 光転向フィーチャの前記アレイが、前記光ガイドの主面のエリアの大部分を占める、請求項１に記載の装置。
6. 前記第１の軸と実質的に平行な第１の列における光転向フィーチャが、前記第１の軸と実質的に平行な第２の列における複数の光転向フィーチャとは別様に離間される、請求項１に記載の装置。
7. 前記第１の列における隣接光転向フィーチャを隔てる距離が、前記第２の列における隣接光転向フィーチャを隔てる距離とは異なる進み方で変わる、請求項６に記載の装置。
8. 前記アレイ中の光転向フィーチャの密度が、前記第１の列と前記第２の列との間で変えられ、前記複数の行内でも変えられる、請求項６に記載の装置。
9. 前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に直角である、請求項８に記載の装置。
10. 前記第１および第２の列がほぼ等しい幅である、請求項６に記載の装置。
11. 前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に直角である、請求項１に記載の装置。
12. 光転向フィーチャの前記アレイが、前記第１の軸に沿った少なくとも４つの実質的に共線の光転向フィーチャを含み、前記少なくとも４つの光転向フィーチャが、第１の光転向フィーチャと、第２の光転向フィーチャと、第３の光転向フィーチャと、第４の光転向フィーチャとを含み、
    前記第１の光転向フィーチャが、前記第１の軸に沿って前記第２の光転向フィーチャに隣接し、前記第１の光転向フィーチャが、前記第２の光転向フィーチャから、前記第１の軸に沿って約ａ₁の距離だけ離間され、
    前記第２の光転向フィーチャが、前記第１の軸に沿って前記第３の光転向フィーチャに隣接し、前記第２の光転向フィーチャが、前記第３の光転向フィーチャから、前記第１の軸に沿って約１／２ａ₁＋１／２ａ₂の距離だけ離間され、
    前記第３の光転向フィーチャが、前記第１の軸に沿って前記第４の光転向フィーチャに隣接し、前記第３の光転向フィーチャが、前記第４の光転向フィーチャから、前記第１の軸に沿って約ａ₂の距離だけ離間される、請求項１に記載の装置。
13. 前記光転向フィーチャの各々が実質的に同じサイズである、請求項１に記載の装置。
14. ディスプレイと、
    前記ディスプレイと通信するように構成され、画像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１に記載の装置。
15. 前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
16. 前記ドライバ回路に前記画像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をさらに備える、請求項１５に記載の装置。
17. 前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備える、請求項１４に記載の装置。
18. 前記画像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１７に記載の装置。
19. 入力データを受信し、前記プロセッサに前記入力データを通信するように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項１４に記載の装置。
20. 前記ディスプレイが複数の干渉変調器ディスプレイ要素を備える、請求項１４に記載の装置。
21. 前記光転向フィーチャが孤立ドット微細構造を含む、請求項１に記載の装置。
22. １つまたは複数の発光体と、
    光ガイドとを備える装置であって、前記光ガイドが、
    光転向手段のアレイであって、各光転向手段が、前記１つまたは複数の発光体からの光を転向するように構成されたアレイを備え、
    前記光転向手段が、隣接光転向手段を隔てる距離が第１の軸に沿って非単調に変わるように、前記第１の軸に沿って離間され、
    前記光転向手段が、前記第１の軸と交差する第２の軸に平行に伸びる行を占め、前記行の各々における隣接する光転向手段は、前記第２の軸に沿って、実質的に同じ進み方で互いから離間される装置。
23. 前記光転向手段が、離間された反射型光転向フィーチャである、請求項２２に記載の装置。
24. 前記隣接する光転向フィーチャが、前記第２の軸に沿って実質的に均一に互いから離間される、請求項２３に記載の装置。
25. 前記隣接する光転向フィーチャが、前記第２の軸に沿って厳密に均一に離間されるのに対する閾差異内で前記第２の軸に沿って互いから離間され、前記閾差異が、前記第２の軸に沿った、隣接し合う光転向フィーチャの間の理想的な厳密に均一な間隔のわずか約２分の１である、請求項２４に記載の装置。
26. 隣接する光転向フィーチャが、異なる行における他の隣接する光転向フィーチャと、前記第１の軸に沿って正確に整列されるのに対する閾差異内で、前記第２の軸に沿って互いから離間され、前記閾差異が、異なる行における前記複数の他の光転向フィーチャと、前記第２の軸に沿った、対応する隣接する光転向フィーチャとの各々の間の平均間隔のわずか約２分の１である、請求項２３に記載の装置。
27. 前記第１の軸と実質的に平行な第１の列における光転向手段が、前記第１の軸と実質的に平行な第２の列における複数の光転向手段とは異なるように離間される、請求項２２に記載の装置。
28. 前記第１の列における隣接光転向手段を隔てる距離が、前記第２の列における隣接光転向手段を隔てる距離とは異なる進み方で変わる、請求項２７に記載の装置。
29. 前記アレイ中の光転向フィーチャの密度が、前記第１の列と前記第２の列との間で変えられ、前記行内でも変えられ、前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に直角である、請求項２７に記載の装置。
30. 光転向手段の前記アレイが、前記光ガイドの主面のエリアの大部分に相当する、請求項２２に記載の装置。
31. 複数の干渉変調器ディスプレイ要素を有する反射型ディスプレイをさらに備え、前記光転向手段が、前記反射型ディスプレイに光をリダイレクトするように構成される、請求項２２に記載の装置。
32. １つまたは複数の構成済みコンピュータシステムの制御下で、
    光ガイドのエリア内の光転向フィーチャの初期配置に対応する強度プロファイルを取得することと、
    前記強度プロファイルに基づいて、第１の軸に沿った光転向フィーチャのペアの間の複数の所望のピッチを決定することであって、各所望のピッチが、前記エリア内および前記第１の軸に沿った位置に対応することと、
    前記所望のピッチに基づいて、前記エリア内の光転向フィーチャの更新された配置を導出することであって、前記第１の軸に沿った前記初期配置の隣接光転向フィーチャの間の１つまたは複数のピッチが、前記更新された配置において調整されることとを備えるコンピュータ実施方法。
33. 前記更新された配置における第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャのペアの間のピッチが、前記第２の軸に沿って実質的に同じように進み、前記第２の軸が前記第１の軸と実質的に直交する、請求項３２に記載のコンピュータ実施方法。
34. 前記更新された配置における前記第２の軸に沿った前記ピッチが、前記初期配置における前記第２の軸に沿った隣接光転向フィーチャの各ペアの間のピッチと実質的に同じである、請求項３３に記載のコンピュータ実施方法。
35. 前記第２の軸に沿った隣接する光転向フィーチャの間の平均間隔の約２分の１の閾差異以下の差異内で、１つまたは複数の光転向フィーチャの前記配置を調整することによって、前記更新された配置における前記１つまたは複数の光転向フィーチャの前記配置を変えることをさらに備える、請求項３３に記載のコンピュータ実施方法。
36. 前記エリアが、前記初期配置におけるのとは異なる数の光転向フィーチャを、前記更新された配置における前記第１の軸に沿って含む、請求項３２に記載のコンピュータ実施方法。
37. 前記エリアが、前記初期配置において複数の光転向フィーチャを有する領域を含み、前記導出することが、前記更新された配置における前記第１の軸に沿った前記領域の調整された長さを計算することと、前記更新された配置における光転向フィーチャの間のピッチを調整するように、前記更新された配置における前記領域内で、前記初期配置と等しい数の光転向フィーチャを維持することとを含む、請求項３２に記載のコンピュータ実施方法。
38. 前記領域が方形である、請求項３７に記載のコンピュータ実施方法。
39. 前記導出することが、前記初期配置における光強度ホットスポットに対応する前記エリア内の位置について、前記第１の軸に沿った隣接光転向フィーチャの間のピッチを上げることと、前記初期配置における光強度コールドスポットに対応する前記エリア内の位置について、前記第１の軸に沿った隣接光転向フィーチャの間のピッチを下げることとを含む、請求項３２に記載のコンピュータ実施方法。
40. 前記光転向フィーチャの各々が実質的に同じサイズである、請求項３２に記載のコンピュータ実施方法。
41. 前記更新された配置において、第１の列における光転向フィーチャが、前記第１の列と実質的に平行な第２の列における光転向フィーチャとは別様に、前記第１の軸に沿って離間される、請求項３２に記載のコンピュータ実施方法。
42. 前記更新された配置において、前記アレイ中の光転向フィーチャの密度が、前記アレイの第１の方形列と、前記アレイの第２の方形列との間で変えられ、前記第１の方形列が前記第２の方形列と実質的に平行である、請求項３２に記載のコンピュータ実施方法。
43. 前記第１の方形列および前記第２の方形列が、前記初期配置と前記更新された配置の両方において、第２の軸に沿って離間された同じ数の光転向フィーチャを有し、前記第２の軸が、前記第１の軸と実質的に直角である、請求項４２に記載のコンピュータ実施方法。

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