MXPA05010243A - Sistema y metodo para reducir el cambio de color en una pantalla. - Google Patents

Abstract

Un sistema y metodo para reducir el cambio de color en una pantalla incluye una pantalla de moduladores interferometricos configurada para reflejar la luz de por lo menos una fuente de luz a traves de por lo menos un elemento optico convergente en una trayectoria optica desde la fuente de luz hasta un espectador mediante la pantalla. En una modalidad, el elemento optico convergente comprende un elemento optico difractivo.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA REDUCIR EL CAMBIO DE COLOR EN UNA PANTALLA Campo de la Invención El campo de la invención se refiere a sistemas microelectromecánicos ( EMS) .

Antecedentes de la Invención Los sistemas microelectromecánicos (MEMS) incluyen elementos microelectromecánicos, accionadores y electrónicos. Los elementos microelectromecánicos pueden crearse utilizando deposición, grabado al aguafuerte y u otros microelectromecánicos que graban al aguafuerte las partes de sustratos y/o capas de material depositado o que agregan capas para formar dispositivos eléctricos y microelectromecánicos. Un tipo de dispositivo de MEMS se llama un modulador interferométrico . Un modulador interferométrico puede comprender un par de placas conductivas, una o ambas de las cuales puede ser transparente y/o reflectiva todas o en parte con capacidad de movimiento relativo con la aplicación de una señal eléctrica apropiada. Una placa puede comprender una placa estacionaria depositada en un sustrato, la otra placa puede comprender una membrana metálica separada de la placa estacionaria mediante un entrehierro . Tales dispositivos tienen un amplio margen de aplicaciones, y pueden ser benéficos en la técnica para utilizar y/o modificar las características de estos tipos de dispositivos de manera que sus características puedan explotarse para mejorar los productos existentes y crear nuevos productos que aún no se han desarrollado.

SUMARIO DE IA INVENCIÓN El sistema, método y dispositivos de la invención cada uno tiene varios aspectos, ni uno solo de los cuales es solamente responsable de sus atributos deseables. Sin limitar el alcance de esta invención, sus características más prominentes ahora se discutirán brevemente. Después de considerar esta discusión, y particularmente después de leer la sección titulada "Descripción Detallada de la Invención" uno entenderá cómo las características de esta invención proporcionan ventajas sobre otros dispositivos de pantalla . Una modalidad es un sistema de pantalla para desplegar una imagen. El sistema de pantalla incluye una pluralidad de moduladores interferométricos configurados para modular luz incidente en una superficie del mismo. El sistema de pantalla además incluye un elemento óptico convergente colocado con respecto a una superficie de por lo menos uno de la pluralidad de moduladores interferoraétricos de manera que una longitud focal del elemento óptico es mayor que una distancia entre el elemento óptico y la superficie. Otra modalidad es un método para fabricar un sistema de pantalla. El método incluye formar una pluralidad de moduladores interferométricos en un primer sustrato. El método además incluye formar un elemento óptico convergente en un segundo sustrato. El elemento óptico se coloca con respecto por lo menos a una superficie de por lo menos uno de la pluralidad de moduladores interferométricos de manera que una longitud focal del elemento óptico es mayor que una distancia entre el elemento óptico y por lo menos una superficie. Otra modalidad es un sistema de pantalla fabricado de acuerdo con este método. Otra modalidad es un sistema de pantalla para desplegar una imagen. El sistema de pantalla incluye medios para modular interferométricamente luz incidente en el mismo y medios para converger la luz adaptada para limitar el cambio de color de por lo menos una porción de la imagen entre diferentes ubicaciones de visualización. Otra modalidad es una método para fabricar un sistema de pantalla que comprende: formar una pluralidad de moduladores interferométricos en un primer sustrato; y formar una elemento óptico difractivo convergente en un segundo sustrato, el elemento óptico colocado para re-dirigir la luz que es incidente en por lo menos una superficie de por lo menos uno de la pluralidad de modulares interferométricos . Otra modalidad es un sistema de pantalla para desplegar una imagen, .el sistema de pantalla comprende: medios para modular interferométricamente la luz incidente en el mismo; y medios para difractar la luz para redirigir la luz incidente en el medio para modular interferométricamente la luz, en donde el medio para difractar la luz se configura para converger la luz. Otra modalidad es un sistema de pantalla para desplegar una imagen, el sistema de pantalla comprende: una pluralidad de moduladores interferométricos configurados para modular la luz incidente en los mismos; y un elemento óptico difractivo convergente y configurado para redirigir la luz incidente en por lo menos uno de la pluralidad de moduladores interferométricos . Otra modalidad es un sistema de pantalla para desplegar una imagen, el sistema de pantalla comprende: medios para modular interferométricamente la luz incidente sobre los mismos; y medios para difractar la luz para redirigir la luz incidente en el medio para modular interferométricamente la luz.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista isométrica que representa una porción de una modalidad de una pantalla de moduladores interferométricos en la cual una capa reflectiva móvil de un primer modulador interferométrico está en una posición liberada y una capa reflectiva móvil de un segundo modulador interferométrico está en una posición activada. La Figura 2 es un diagrama de bloque del sistema que ilustra una modalidad de un dispositivo electrónico que incorpora una pantalla de moduladores interferométricos de 3x3. La Figura 3 es un diagrama de la posición de espejo móvil versus el montaje aplicado para una modalidad ejemplar de un modulador interferométrico de la Figura 1. La Figura 4 es una ilustración de un conjunto de voltajes de filas y columnas que puede utilizarse para accionar una pantalla de moduladores interferométricos . Las Figuras 5? y 5B ilustran un diagrama de tiempo ejemplar para señales de filas y columnas que pueden utilizarse para escribir una trama de datos de pantalla en la pantalla de moduladores interferométricos de 3x3 de la Figura 2. La Figura 6? es una sección transversal del dispositivo de la Figura 1.

La Figura 6B es una sección transversal de una modalidad alternativa de un modulador interferométrico . La Figura 6C es una sección transversal de otra modalidad alternativa de un modulador interferométrico . La Figura 7 es una vista de perfil lateral esquemática de una modalidad de una pantalla de moduladores interferométrieos que representa la trayectoria óptica desde una fuente de luz para un espectador mediante un elemento de moduladores interferométricos de la pantalla. La Figura 8 es una vista de perfil lateral esquemática de otra modalidad de la pantalla de modulares interferométricos similar a la representada en la Figura 7, que incluye una lente en la trayectoria óptica desde la fuente de luz hasta el espectador mediante el elemento de moduladores interferométricos . La Figura 9 es una vista de perfil lateral esquemática de otra modalidad de la pantalla de moduladores interferométricos similar a la representada en la Figura 8, que incluye un elemento óptico difractivo en la trayectoria óptica desde la fuente de luz hasta el espectador mediante el elemento modulador interferométrico . La Figura 10 es una vista de perfil lateral esquemática de otra modalidad de la pantalla de moduladores interferométricos, similar a la representada en la Figura 8, que incluye un elemento óptico binario de nivel sencillo en la trayectoria óptica desde la fuente de luz hasta el espectador mediante el elemento modulador interferométrico . Las Figuras 11A y 11B son diagramas de bloque de sistema que ilustran una modalidad de un dispositivo de pantalla visual que comprende una pluralidad de moduladores interferométrieos .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La siguiente descripción detallada se dirige a ciertas modalidades especificas de la invención. Sin embargo, la invención puede representarse en una pluralidad de diferentes formas. En esta descripción, se hace referencia a los dibujos en donde partes similares se designan con números similares a través de los mismos. En las modalidades preferidas, la invención incluye un elemento óptico, tal como una lente, lente de fresnel, elemento óptico difractivo, o elemento óptico binario, colocado entre una pantalla interferométrica y un espectador de la pantalla. El elemento óptico se configura para reducir el cambio de color que puede observarse cuando el ángulo de visualización o el ángulo de luz cambia. La siguiente descripción detallada se dirige a ciertas modalidades especificas de la invención. Sin embargo, la invención puede representarse en una pluralidad de formas diferentes. En esta descripción, que hace referencia a los dibujos donde partes similares se designan con números similares a través de las mismas. Como será aparente a partir de la siguiente descripción, la invención puede implementarse en cualquier dispositivo que se configure para desplegar una imagen, ya sea en movimiento (por ejemplo, video) o estacionaria (por ejemplo, imagen fija), y ya sea con texto o con imágenes. Más particularmente, se contempla que la invención puede implementarse en o asociarse con una variedad de dispositivos electrónicos tales como, pero no limitados a teléfonos móviles, dispositivos inalámbricos, asistentes de datos personales (los PDA) , computadoras de bolsillo o portátiles, receptores/navegadores de GPS, cámaras, reproductores de MP3, videocámaras , consolas de juegos, relojes de muñeca, relojes, calculadoras, monitores de televisión, pantalla de panel plano, monitores de computadora, autopantalla (por ejemplo, pantallas de odómetro, etc.), controles de cabina y/o pantallas, pantalla de vistas de cámara (por ejemplo, pantalla de una cámara de vista posterior en un vehículo) , fotografías electrónicas, anuncios o señales electrónicas, proyectores, estructuras arquitectónicas, empacado, y estructuras estéticas (por ejemplo, pantalla de imágenes de una pieza de joyería) . Los dispositivos de MEMS de estructura similar a aquellos descritos en la presente también pueden utilizarse en aplicaciones y pantalla tales como en dispositivos de conmutación electrónica. Una modalidad de la pantalla de modulares interferométricos que comprende un elemento de pantalla de MEMS interferométricos se ilustra en la Figura 1. En estos dispositivos, los pixeles están ya sea en un estado luminoso u oscuro. En el estado luminoso "encendido" o "abierto", el elemento de pantalla refleja una porción grande de luz visible incidente a un usuario. Cuando está en el estado oscuro "apagado" o "cerrado", el elemento de pantalla refleja poca luz visible incidente al usuario. Dependiendo de la modalidad, las propiedades de reflectancia de la luz de los estados "encendido" y "apagado" pueden invertirse. Los pixeles de MEMS pueden configurarse para reflejar predominantemente en colores seleccionados, permitiendo una pantalla en color, además de blanco y negro. La Figura 1 es una vista isométrica que representa dos pixeles adyacentes en una serie de pixeles de una pantalla visual, en donde cada pixel comprende un modulador interferométrico de MEMS. En algunas modalidades, una pantalla de moduladores interferométricos comprende una disposición de filas/columnas de estos moduladores interferométricos . Cada modulador interferométrico incluye un par de capas reflectivas colocadas a una distancia variable y controlable entre si para formar una cavidad óptica resonante con por lo menos una dimensión variable. En una modalidad, una de las capas reflectivas puede moverse entre dos posiciones. En la primera posición, referida en la presente como el estado liberado, la capa móvil se coloca a una distancia relativamente larga desde una capa parcialmente reflectiva fija. En la segunda posición, la capa móvil se coloca más estrechamente adyacente a la capa parcialmente reflectiva. La luz incidente que se refleja de las dos capas interfiere constructiva o destructivamente dependiendo de la posición de la capa reflectiva móvil, produciendo ya sea un estado general reflectivo o no reflectivo para cada pixel. La porción representada de la porción de pixeles en la Figura 1 incluye dos moduladores 12a y 12b interferométricos adyacentes. En el modulador 12a interferométrico a la izquierda, una capa 14a móvil y altamente reflectiva se ilustra en una posición liberada a una distancia predeterminada desde una capa 16a parcialmente reflectiva fija. En el modulador 12b interferométrico a la derecha, la capa 14b altamente reflectiva móvil se ilustra en una posición activada adyacente a la capa 16b parcialmente reflectiva fija. Las capas 16a, 16b reflectivas fijas son eléctricamente conductivas, parcialmente transparentes y parcialmente reflectivas, y pueden fabricarse por ejemplo, al depositar una o más capas cada una de cromo e indio-estaño-óxidos sobre un sustrato 20 transparente. Las capas se diseñan en tiras paralelas, y pueden formar electrodos en filas en un dispositivo de pantalla como se describe además en lo siguiente. Las capas 14a, 14b móviles pueden formarse como una serie de tiras paralelas de una capa de metal depositado o capas (ortogonal a los electrodos 16a, 16b de filas) depositadas en la parte superior de los postes 18 y un material de sacrificio de intervención depositado entre los postes 18. Cuando el material de sacrificio se graba al aguafuerte, las capas de metal deformable se separan de las capas de metal fijas mediante un entrehierro 19 definido. Un material altamente conductivo y reflectivo tal como aluminio puede utilizarse para las capas deforrnables , y esas tiras pueden formar electrodos de columnas en un dispositivo de pantalla. Sin ningún voltaje aplicado, la cavidad 19 permanece entre las capas 14a, 16a y la capa deformable está en un estado mecánicamente relajado como se ilustra por el pixel 12a en la Figura 1. Sin embargo, cuando una diferencia de potencial se aplica a una fila y columna seleccionada, el condensador formado en la intersección de los electrodos de filas y columnas en el pixel correspondiente se carga, y las fuerzas electrostáticas jalan juntos los electrodos. Si el voltaje es demasiado elevado, la capa móvil se deforma y se obliga contra la capa fija (un material dieléctrico el cual no se ilustra en esta figura puede depositarse en la capa fija para evitar cortocircuito y el control de la distancia de separación) como se ilustra por el pixel 12b a la derecha en la Figura 1. El comportamiento es el mismo independientemente de la polaridad de la distancia de potencial aplicada. De esta forma, la activación de filas/columnas que puede controlar los estados de pixeles reflectivos versus no reflectivos es análoga en muchas formas al utilizarse en LCD convencional y otras tecnologías de pantalla. Las Figura 2 a 5 ilustran un proceso ejemplar y sistema para utilizar una disposición de moduladores interferométricos en una aplicación de pantalla. La Figura 2 es un diagrama de bloque de sistema que ilustra una modalidad de un dispositivo electrónico que puede incorporar aspectos de la invención. En la modalidad ejemplar, el dispositivo electrónico incluye un procesador 21 el cual puede ser cualquier microprocesador de propósito general de uno solo o varios chips tal como ARM, Pentium©, Pentium II®, Pentium III®, Pentium IV®, Pentium®Pro, un 8051, un MIPS®, un Power PC® y un ALPHA® o cualquier microprocesador de propósito especial tal como un procesador digital de señales, microcontrolador, o una disposición de puerta programable. Como es convencional en la técnica, el procesador 21 puede configurarse para ejecutar uno o más módulos de software. Además de ejecutar un sistema operativo, el procesador puede configurarse para ejecutar una o más aplicaciones de software, incluyendo un navegador de red, una aplicación telefónica, un programa de correo electrónico, o cualquier otra aplicación de software . En una modalidad, el procesador 21 también se configura para comunicarse con un controlador 22 de disposición. En una modalidad, el controlador 22 de disposición incluye un circuito 24 impulsor de filas y un circuito 26 impulsor de columnas que pueden proporcionar señales a una disposición 30 de pixeles . La sección transversal de la disposición ilustrada en la Figura 1 se muestra por las lineas 1-1 de la Figura 2. Para moduladores interferométricos de MEMS, el protocolo de activación de filas/columnas puede tomar ventaja de una propiedad de histéresis de estos dispositivos ilustrados en la Figura 3. Puede requerir, por ejemplo, una diferencia de potencial de 10 voltios para provocar que una capa móvil se deforme del estado liberado al estado activado. Sin embargo, cuando el voltaje se reduce de ese valor, la capa móvil mantiene su estado cuando el voltaje cae por debajo de 10 voltios nuevamente. En la modalidad ejemplar de la Figura 3, la capa móvil no se libera completamente hasta que el voltaje cae por debajo de 2 voltios. Existe de este modo un margen de voltaje, aproximadamente 3 a 7 voltios en el ejemplo ilustrado en la Figura 3, donde existe una ventana de voltaje aplicado dentro de la cual el dispositivo es estable ya sea en el estado liberado o activado. Eso se refiere en la presente como la "ventana de istéresis" o "ventana de estabilidad". Para una disposición de pantalla que tiene características de histéresis de la Figura 3, el protocolo de activación de filas/columnas puede diseñarse de manera que durante la estroboscopia de filas, los pixeles en la fila con estroboscopia que van a activarse se exponen a una diferencia de voltaje de aproximadamente 10 voltios, y los pixeles que van a liberarse se exponen a una diferencia de voltaje de casi 0 voltios. Después de la estroboscopia, los pixeles se exponen a una diferencia de voltaje de estado estable de aproximadamente 5 voltios de manera que permanecen en cualquier estado en que los ponga la estroboscopia de filas. Después de escribirse, cada pixel ve una diferencia de potencial dentro de la "ventana de estabilidad" de 3-7 voltios en este ejemplo. Esta característica hace al diseño de pixeles ilustrado en la Figura 1 estable bajo las mismas condiciones de voltaje aplicado ya sea en un estado pre-existente activado liberado. Puesto que cada pixel del modulador interferométrico, ya sea en el estado activado o liberado, esencialmente es un condensador formado por las capas reflectivas fija y móvil, este estado estable puede mantenerse en un voltaje dentro de la ventana de histéresis con casi ninguna disipación de energía. Esencialmente ninguna corriente fluye en el pixel si el potencial aplicado es fijo. En aplicaciones típicas, una trama de pantalla puede crearse al asegurar el conjunto de electrodos de columnas de acuerdo con el conjunto deseado de pixeles activados en la primera fila. Un impulso de fila entonces se aplica al electrodo de fila 1, accionando los pixeles que corresponden a las líneas de columna ajustadas. El conjunto ajustado de electrodos de columna entonces se cambia para corresponder al conjunto deseado de pixeles activados en la segunda fila. Un impulso entonces se aplica al electrodo de fila 2, accionando los pixeles apropiados en la fila 2 de acuerdo con los electrodos de columna ajustados. Los pixeles de la fila 1 no se afectan por impulso de la fila 2, y permanecen en el estado en que se establecieron durante el impulso de la fila 1. Esto puede repetirse para toda la serie de filas en una forma secuencial para producir la trama. Generalmente, las tramas se renuevan y/o actualizan con nuevos datos de pantalla al repetir continuamente este proceso en cierto número deseado de tramas por segundo. Una amplia variedad de protocolos para impulsar electrodos de filas y columnas de disposiciones de pixeles para producir tramas de pantalla también se conocen bien y pueden utilizarse junto con la presente invención. Las Figuras 4 y 5 ilustran un protocolo de activación posible para crear una trama de pantalla sobre la disposición de 3x3 de la Figura 2. La Figura 4 ilustra un conjunto de voltaje posible de niveles de columnas y filas que pueden utilizarse para que los pixeles muestren las curvas de histéresis de la Figura 3. En la modalidad de la Figura 4, la activación de un pixel involucra establecer la columna apropiada en -Vpoiarización^ y la fila apropiada en +AV, que puede corresponder a -5 voltios y +5 voltios respectivamente. Liberar el pixel se logra al establecer la columna apropiada en + elarización r y la fila apropiada en la misma +??, produciendo una diferencia de potencial de 0 voltios a través del pixel. En aquellas filas donde el voltaje de filas se mantiene en 0 voltios, los pixeles son estables en cualquier estado que se pusieron originalmente, independientemente de si la columna está en +Vpoia i ación/ o "^polarización ¦ La Figura 5B es un diagrama de tiempos que muestra una serie de señales de filas y columnas aplicadas a la disposición 3x3 de la Figura 2 que resultará en la pantalla de disposición ilustrada en la Figura 5A, donde los pixeles activados no son reflectivos. Antes de escribir la trama ilustrada en la Figura 5A, los pixeles pueden estar en cualquier estado, y en este ejemplo, todas las filas están en 0 voltios, y todas las columnas están en +5 voltios. Con estos voltajes aplicados, todos los pixeles son estables en sus estados existentes activados o liberados . En la trama de la Figura 5A, los pixeles (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) y (3,3) se activan. Para lograr esto, durante un "tiempo de línea" para la fila 1, las columnas 1 y 2 se establecen en -5 voltios y, la columna 13 se establece en +5 voltios. Esto no cambia el estado de ninguno de los pixeles, debido a que todos los pixeles permanecen en la ventana de estabilidad de 3-7 voltios. La fila 1 entonces es estroboscópica con un impulso que va desde 0, hasta 5 voltios, y nuevamente a cero. Esto activa los pixeles (1,1) y (1,2) y libera el pixel (1,3). Ningún otro pixel en la disposición se afecta. Para establecer la fila 2 como se desea, la columna 2 se establece en -5 voltios, y las columnas 1 y 3 se establecen en +5 voltios. La misma estroboscopia aplicada a la fila 2 entonces activara el pixel (2,2) y liberará los pixeles (2,1) y (2,3). Nuevamente, ningún otro pixel de la disposición se afecta. La fila 3 se establece similarmente al establecer las columnas 2 y 5 en -5 voltios, y la columna 1 en + 5 voltios. La estroboscopia de la fila 3 establece los pixeles de la fila 3 como se muestra en la Figura 5A. Después de escribir la trama, los potenciales de la filas son cero, y los potenciales de las columnas pueden permanecer en cualquiera de +5 ó -5 voltios, y la pantalla entonces es estable en la disposición de la Figura 5?. Se apreciará que el mismo procedimiento puede emplearse para disposiciones de docenas o cientos de filas y columnas. También se apreciará que el tiempo, secuencia y niveles de voltajes utilizados para realizar la activación de filas y columnas puede variarse ampliamente dentro de los principios generales representados en lo anterior, y el ejemplo anterior solamente es ejemplar, y cualquier método de voltaje de activación puede utilizarse con la presente invención. Los detalles de la estructura de los moduladores interferométricos que operan de acuerdo con los principios establecidos en lo anterior pueden variar ampliamente. Por ejemplo, las Figuras 6A-6C ilustran tres diferentes modalidades de la estructura de espejo en movimiento. La Figura 6A es una sección transversal de la modalidad de la Figura 1, donde una tira de material 14 de metal se deposita en los soportes 18 que se extienden ortogonalmente . En la Figura 6B, un material 14 reflectivo móvil se une a los soportes en las esquinas solamente, en las correas 32. En la Figura 6C, el material 14 reflectivo móvil se suspende de la capa 34 deformable. Esta modalidad tiene beneficios debido a que el diseño estructural y materiales utilizados para el material 14 reflectivo pueden optimizarse con respecto a las propiedades ópticas, y el diseño estructural y materiales utilizados para la capa 34 deformable pueden optimizarse con respecto a las propiedades mecánicas deseadas. La producción de varios tipos de dispositivos interferométricos se describe en una variedad de documentos publicados, que incluyen, por ejemplo, la Solicitud Publicada Norteamericana 2004/0051929. Una amplia variedad de técnicas bien conocidas pueden utilizarse para producir las estructuras antes descritas que involucran una serie de etapas de deposición de material, diseño y grabado al aguafuerte. La Figura 7 es una vista de perfil lateral esquemática de una pantalla 100 de moduladores interferométricos que representa una trayectoria óptica desde una fuente 102 de luz hasta un espectador 130 mediante la pantalla 100. La fuente 102 de luz representada en la Figura 7 permanece iluminada desde un margen de ubicaciones que incluye, por ejemplo las ubicaciones 104 ó 106. La pantalla 100 de moduladores interferométricos incluye la disposición de moduladores 110a, 110b y 110c de luz interferométric . Aunque una disposición de tres moduladores de luz se representa en la Figura 7, moduladores de la pantalla 100 pueden incluir miles o millones de moduladores. Cada uno de los moduladores 110a, 110b y 100c de luz incluye un par de espejos 112 y 114. Los espejos 112 y 114 se colocan sustancialmente paralelos entre si y se separan a una distancia 116 para definir una cavidad óptica entre los mismos. El color de la luz que se refleja desde la cavidad óptica se determina por lo menos parcialmente por la distancia 116. En una modalidad ejemplar de la pantalla 100 que se configura para producir una imagen de color, la distancia 116 se selecciona para cada uno de los moduladores 110a, 110b, 110c de luz de manera que cada modulador 110a, 110b, 110c de luz refleje la luz sustancialmente de un color particular, por ejemplo, rojo, azul o verde. En otras modalidades, la distancia puede ser sustancialmente la misma para todos los moduladores 110 en la pantalla 100. En una modalidad, la pantalla 100 produce una imagen desplegada al reflejar la luz que llega a la pantalla 100 a lo largo de muchas trayectorias ópticas desde muchas fuentes. En una trayectoria óptica ejemplar, la luz de la ubicación 104 llega en la pantalla 100 a lo largo de la trayectoria 120. Esta luz se modula por el elemento 110a modulador interferométrico de manera que una porción de la luz a lo largo de la trayectoria 120 se refleja a lo largo de una trayectoria 122 para el espectador 130. La luz incidente y reflejada a lo largo de las trayectorias 120 y 122 definirán un ángulo T con respecto entre si. La luz que viaja desde la fuente 102 hasta el espectador 130 que se refleja desde el espejo 114 viaja a una trayectoria más corta (no mostrada) que la luz que viaja de la fuente 102 hasta el espectador 130 que se refleja en el espejo 112. La diferencia de la longitud de trayectoria entre estas dos trayectorias, junto con otros diversos factores, determinan la longitud de onda pico en la luz que el espectador 130 percibe cuando se refleja del elemento 110a modulador. Esta diferencia de longitud de trayectorias es aproximadamente proporcional al coseno del ángulo T/2 veces multiplicada la distancia 116. Para ?=0 eos ?/2=1, y la diferencia de longitud de trayectoria es dos veces la distancia 116. Cuando el ángulo T se vuelve más grande, eos T/2 disminuye, y la distancia de longitud de trayectoria (dos veces la distancia 118) definida por los dos espejos 112 y 114 para la luz que sigue las trayectorias 120 y 122 de este modo se vuelve efectivamente más corta que dos veces la distancia 116. Esta distancia 118 de trayectoria óptica disminuida generada en el elemento 110a modulador corresponde a un cambio en el color de la luz que se refleja por los elementos 110a moduladores. A ángulos T suficientemente grandes, el espectador 130 puede percibir este cambio de color en los colores producidos por la pantalla 120. La Figura 8 es una vista de perfil lateral esquemática de otra modalidad de la pantalla 100 de moduladores interferométricos que incluye una lente 200 convergente que extiende toda la superficie de pantalla de la pantalla 100. La lente 200 se coloca a una distancia a lo largo del eje 201 óptico desde los moduladores 110 que es menor que la longitud focal de la lente 200. En la modalidad de la Figura 8, la cual incluye la lente 200, una trayectoria óptica incluye un segmento 202 de trayectoria junto con el cual la luz viaja desde la ubicación 106 hasta la pantalla 100. En una modalidad, la lente 200 tiene una abertura óptica que es mayor que la abertura total de dos o más de los moduladores interferométricos de la pantalla 100. En una modalidad, la lente 200 tiene una abertura óptica que es mayor que la abertura total de la disposición de moduladores interferométricos . Por lo menos una porción de la luz del segmento 202 de trayectoria se transmite a través de la lente 200 y se refleja mediante la superficie de los espejos del modulador 110a interferométrico . La luz reflejada nuevamente se transmite a través de la lente 200 hasta el espectador 130. Conceptualmente, la lente 200 selecciona la luz entrante desde una ubicación 106 en la fuente 102 para la transmisión a través del elemento 110a modulador hasta el espectador 130. Las trayectorias ópticas de la luz hasta el espectador a través de la lente 200 de este modo se seleccionan para tener un mayor ángulo de incidencia con las superficies reflectivas de los moduladores (más cercano a 90°) que el ángulo de incidencia de las trayectorias ópticas para el espectador en una modalidad sin la lente 200. La transmisión de esta luz al espectador 130 reduce el cambio de color percibido al alterar la diferencia de longitud de trayectoria dentro de la cavidad óptica para que la distancia viajada sea menor que la seguida por la luz que viaja a lo largo del eje 201 óptico . En una modalidad, la lente 200 se configura para dirigir la luz al espectador 130 sustancialmente mediante una trayectoria óptica que incluye los segmentos 202, 220, 222 y 122 de trayectoria óptica. La fuente para la luz que viaja a través de la trayectoria 202 es la ubicación 106 en la fuente 102. La ubicación 106 seleccionada está más cercana al eje central de sistemas de pantalla que la ubicación 104 donde se originó la luz que viaja a lo largo de la trayectoria 120. En tal modalidad de la pantalla 100, el estrechamiento de los ángulos de la fuente de iluminación es sustancialmente responsable de los ángulos más escalonados de los rayos de luz dentro de los elementos 110 de moduladores. El segmento 222 de trayectoria reflejada y el segmento 220 de trayectoria incidente definen un ángulo ?' . La lente 200 se selecciona de manera que el ángulo ?' es menor que el ángulo T definido por los segmentos 120 y 122 de trayectoria, que corresponden a las trayectorias de luz que existen en modalidades sin la lente 200, como en la pantalla de la Figura 7. El ángulo ?' subtendido más pequeño en el elemento 110a modulador interferométrico corresponde a una diferencia de longitud de trayectoria de dos veces la distancia 224, y puesto que ?' es menor que T la longitud 224 de trayectoria será más larga que la longitud 118 de trayectoria de la Figura 7. La longitud de trayectoria más larga corresponde a una reducción en el cambio de color percibido de la luz descentrada reflejada por la pantalla 100. En una modalidad, la pantalla 100 es la pantalla interferométrica de vista directa que se ve utilizando la fuente 102 de luz que tiene una iluminación ambiente de banda ancha en la cual sustancialmente todos los puntos en el campo detrás del espectador se iluminan similarmente de manera que la luz que llega desde una ubicación de origen es en promedio significativamente diferente de la luz que llega desde cualquier otra ubicación de origen. La lente 200 de este modo selecciona la luz desde un punto en el campo que subtiende un ángulo más pequeño con respecto al espectador 130 que puede seleccionarse sin la lente 200. En una modalidad, la lente 200 convergente es una lente convexa. Alguien con experiencia en la técnica puede utilizar técnicas que se conocen bien en el arte para derivar la forma y materiales para construir la lente 200 para tener las propiedades características deseadas. Sin embargo, en muchas pantallas de aplicación típicas, tal como en dispositivos de pantalla de bolsillo u otros portátiles, la lente 200 es en forma típica indeseablemente grande y voluminosa. Además, el soporte estructural (no mostrado) para la lente 200 puede agregar costo y complejidad a la pantalla 100, y de este modo tiende a ser impractica la integración de la lente 200 en tal producto típico . Como una alternativa a la lente 200 convergente, por ejemplo, para poder reducir este volumen, las modalidades pueden incluir cualquier otro elemento óptico convergente adecuado, que incluye una lente de Fresnel. La lente de Fresnel es deseablemente más pequeña y menos voluminosa que una modalidad de lente curvada simple tal como aquella mostrada como la lente 200 en la Figura 8. Sin embargo, aún el volumen reducido de la lente de Fresnel tiende todavía a ser imprácticamente grande para muchas aplicaciones portátiles. Otras modalidades de la lente 200 pueden incluir cualquier otro tipo de lente convergente o elemento óptico que se conoce en la técnica. Una alternativa al uso de una lente en aplicaciones de control de luz es el uso de elementos ópticos difractivos que incluyen elementos ópticos holográficos . Elementos ópticos difractivos ("DOE") , los cuales pueden considerarse conceptualmente que son aproximaciones paso a paso para una función óptica (por ejemplo, una lente de Fresnel), son los elementos de modulación de luz que en una modalidad comprenden estructuras que se han diseñado y grabado al aguafuerte en el sustrato que utilizan técnicas fotolitográficas tales como difractar la luz en una forma predeterminada, por ejemplo, para converger o enfocar la luz. En una modalidad, las dimensiones de las estructuras son de algunos micrones de tamaño dependiendo de la longitud de onda de la luz que se refleja. Un programa de computadora adecuado típicamente se utiliza para calcular el diseño y forma de las estructuras que definen un DOE para realizar una función óptica particular, por ejemplo, de una lente convergente. Ejemplos de tal software incluyen CODE V, disponible de Optical Research Associates, Inc., Pasadena CA, OSLO, disponible de Lambda Research Associates, Inc., Rochester NY, y ZEMAX, disponible de Focus Software, Tucson, AZ . Por ejemplo, más detalles con respecto a elementos ópticos difractivos, que incluyen el cálculo de una estructura de lente adecuada, puede encontrarse en Diffractive Optica: Design, Fabrication , & Test (Elementos Ópticos Difractivos : Diseño, Fabricación y Prueba), Dónalo! C. O'Shea, Thomas J. Sulski, Alan D. Kathman, Dennis W. Prather (Society of Photo-Optical Instrumentation Engineering 2003) (Sociedad de Diseño de Instrumentación Foto-óptico 2003) . Un tipo de DOE es un elemento óptico binario "(BOE"). Un elemento óptico binario es un elemento óptico que comprende un número discreto de superficies dif activas . La forma más simple se comprende de elemento de etapas sencilla, que tienen dos superficies dif activas, tal como las formadas por la etapa sencilla litográfica. Las dos superficies introducen ya sea una diferencia de pase de 0 o p en el frente de onda incidente. Un elemento binario de multinivel incluye N niveles de material, por ejemplo, como formado por las N etapas litográficas . Los N niveles pueden producir 2N niveles de fase. La Figura 9 es una vista de perfil lateral esquemática de una modalidad de la pantalla 100 de moduladores interferométricos que incluye un elemento 302 difractivo en la trayectoria óptica desde la ubicación 106 de la fuente 102 de luz hasta el espectador 130 mediante el elemento 110a modulador interferométrico. La modalidad ilustrada del DOE 302 es un elemento óptico binario que tiene N=3. En otras modalidades, N puede ser cualquier número. En algunas modalidades, N puede ser 1,2,3,4 ó 5. En otra modalidad, N puede estar en el margen de 1-10. El DOE 302 incluye un DOE convergente. Un DOE convergente es un DOE que se configura para realizar la función óptica de una lente convergente, es decir, converger la luz hacia el eje 201 óptico del DOE 302. Se reconocerá que los elementos representados en cada una de las Figuras 7-10 no se dibujan a escala ni se pretenden para hacer ilustraciones precisas de ninguna estructura para realizar las funciones ópticas, atribuidas a los elementos. El elemento 302 óptico difractivo (DOE) típicamente incluye un gran número de elementos 304 pequeños. Cada uno de los elementos 304 incluye una pila de uno o más elementos. Algunos de los elementos 304 pueden definir una forma tipo jaula. Como se discute en lo anterior, el tamaño y posición de los elementos 304 típicamente se calculan utilizando una computadora y software adecuado. En una modalidad, los elementos se acomodan en un diseño que define un conjunto de anillos circulares concéntricos. En otra modalidad, los elementos 302 se agrupan en estructuras locales que logran colectivamente de las funciones ópticas descritas en la presente. Los elementos 304 pueden formarse utilizando técnicas fotolitográficas utilizando materiales adecuados tales como fotoresistor, fotoresistor endurecido (por ejemplo, cocido físico en un horno), sílice, sílice ahumada o plásticos. En una modalidad, una serie de capas de material que tiene un espesor particular e índice de refracción se depositan y se graban al aguafuerte para formar los elementos 304 del DOE 302. De este modo, como con la lente 200, el DOE 302 seleccionan los rayos de luz que se originan desde la ubicación 106 de la fuente 102 de luz. Por lo menos una porción de esta luz se refleja por el elemento 110a modulador interferométrico a lo largo del segmento 122 de trayectoria hasta el espectador 130. En una modalidad, el DOE 302 se forma en un sustrato separado que se une a la pantalla 100. En una modalidad, el sustrato separado incluye una película. La pantalla 100 puede incluir un difusor (no mostrado) para reunir la luz especular reflejada por los elementos 110a moduladores interferométricos en un diseño generalmente lambertiano. En una modalidad, el difusor incluye el DOE 302. En otra modalidad, el DOE 302 se forma en el mismo sustrato que los moduladores 110a, 110b y 110c interferométricos de la pantalla 100. Por ejemplo, los moduladores 110a, 110b y 110c interferométricos pueden formarse en un sustrato de vidrio. En una modalidad, cada uno de los moduladores 110a, 110b y 110c interferométricos se forma en un primer lado del sustrato de vidrio y el DOE 302 se forma en el lado opuesto del sustrato de vidrio.

En otra modalidad, el DOE 302 se forma en el mismo lado del sustrato que los moduladores 110. En una modalidad, los elementos 304 se forman en el sustrato y se cubren con una capa de planeidad. Los moduladores 110,110a, 110b y 110c interferométricos entonces se forman en la capa de planeidad. En una modalidad, el material de planeidad tiene un índice de refracción que es diferente del índice de refracción del material utilizado para formar los elementos 304 difractivos. El diseño de los elementos 304 difractivos en el DOE 302 se calcula basándose en los índices de refracción del material que forma los elementos 304 difractivos y el material que forma la capa de planeidad. En una modalidad, el elemento 302 óptico difractivo se forma de un elemento óptico binario simple N=l. La Figura 10 es una vista de perfil lateral esquemática de otra modalidad de la pantalla 100 de moduladores interferométricos que incluye una modalidad del DOE 302 que tiene N=l en la trayectoria óptica desde la ubicación 106 de la fuente 102 de luz hasta el espectador 130 mediante el elemento 110a modulador interferométrico . La modalidad del DOE 302 en la Figura 10 se crea mediante el uso de un conjunto de estructuras 404 de BOE que generalmente se forman para tener aproximadamente la misma altura o espesor entre sí. Aunque el DOE 302 ejemplar de la Figura 10 se representa como que tiene estructuras 404 uniformemente separadas, el ancho y espaciado de las estructuras 404 pueden ajustarse para lograr la función óptica deseada. En la modalidad ilustrada, el DOE 302 puede formarse de una capa sencilla de material que se diseña fotolitográfreamente y se graba al aguafuerte. Tal modalidad del DOE 302 se forma en menos etapas que la modalidad del elemento 302 óptico binario de multinivel de la Figura 9. El DOE 302 de nivel sencillo puede colocarse en diferentes posiciones y en diferentes sustratos y aplanarse en las mismas formas como se describe en lo anterior para el DOE 302 de multinivel. Los elementos ópticos binarios tales como DOE 302 definen solo una aproximación de una función óptica deseada. Generalmente, entre más capas en el elemento óptico binario, mejor la aproximación de la función óptica deseada. Sin embargo, una aproximación de las funciones ópticas de las lentes 200 convergente, parcialmente reduce por lo menos el cambio de color de la luz desde la fuente 102 de luz que se refleja por el modulador 110a interferométrico hasta el espectador 130. En algunas modalidades, esta reducción parcial en el cambio de color es suficiente para mejorar la precisión de color percibida de la pantalla 100 para fuentes de luz descentradas y pantalla descentrada.

Modalidades del DOE 302 pueden formarse en relación a la pantalla 100 como con cualquiera de las modalidades descritas en lo anterior con respecto al DOE 302. Por ejemplo, el DOE 302 puede formarse en un difusor, en un sustrato separado, o en cualquier lado del sustrato de los moduladores 110a, 110b y 110c interferométricos . Para pantallas más grandes, por ejemplo, pantallas con tamaños diagonales de más de aproximadamente 76.20 cm (30 pulgadas), distancias de pantalla caseras típicas, por ejemplo, algunos metros, un espectador puede percibir cambio de color angular de una porción de la pantalla aún cuando se coloque en el centro de la pantalla. Se reconocerá que modalidades del elemento óptico, tal como el elemento 302 óptico difractivo pueden configurarse para reducir este cambio de color para por lo menos una porción de la pantalla. Modalidades del elemento 302 óptico refractivo pueden configurarse para realizar otras funciones ópticas. Por ejemplo, puede ser deseable en algunas modalidades el dirigir la luz desde la pantalla en un margen de posiciones de pantalla preferidas. De este modo, en tales modalidades, el elemento 302 óptico difractivo también puede configurarse para controlar la luz desde la pantalla 100 para controlar el campo de visión, para limitar o expandir la dirección de visión de la imagen, o para controlar el tamaño de la imagen. En una modalidad, el elemento óptico incluye un componente lenticular que se configura para controlar el campo de visión de la pantalla horizontalmente (con referencia al espectador) al dirigir una porción de la luz desde la pantalla hasta un margen de ángulos, por ejemplo, al propagar la luz desde la pantalla 100 alrededor del eje horizontal de la pantalla 100. En una modalidad, el elemento óptico propaga la luz a través de un margen más amplio de ángulos a lo largo del eje horizontal que a lo largo del eje vertical. Esto incrementa la cantidad de luz recibida en posiciones de pantalla descentradas, por ejemplo, un margen de posiciones establecidas en una habitación alrededor de la pantalla. En una modalidad, el elemento 302 óptico difractivo además se configura para realizar la función óptica de una lente lenticular. En otra modalidad, la pantalla 100 puede incluir o configurarse para utilizar una fuente de luz particular o conjunto de fuentes de luz que tienen posiciones conocidas con relación a la pantalla 100. En tal modalidad, el elemento 302 óptico difractivo se diseña para dirigir la luz basándose en la ubicación, la cantidad de iluminación, o la apertura de las fuentes de luz. En una modalidad, las fuentes de luz incluyen uno o más diodos emisores de luz colocados alrededor de la parte frontal de la pantalla 100 para iluminar la pantalla. En tal modalidad, el DOE 302 se configura para compensar la iluminación no uniforme de la pantalla mediante las fuentes de luz o para los efectos de otras propiedades indeseables de las fuentes de luz por ejemplo, variando la cantidad de luz transmitida a través del DOE 302, sobre la superficie de la pantalla 100. Las Figuras 11A y 11B son diagramas de bloque de sistema que ilustran una modalidad de un dispositivo 2040 de pantalla. El dispositivo 2040 de pantalla por ejemplo, puede ser un teléfono celular o móvil. Sin embargo, los mismos componentes del dispositivo 2040 de pantalla o pequeñas variaciones de los mismos también son ilustrativos de los diversos tipos de dispositivos de pantalla tales como televisiones y reproductores de medios portátiles. El dispositivo 2040 de pantalla incluye un alojamiento 2041, una pantalla 2030, una antena 2043, un altavoz 2045, un dispositivo 2048 de entrada, y un micrófono 2046. El alojamiento 2041 se forma generalmente a partir de cualquiera de una variedad de procesos de fabricación como se conoce bien por aquellos con experiencia en la técnica, que incluye moldeo por inyección, y conformación al vacio. Además, el alojamiento 2041 puede formarse de cualquiera de una variedad de materiales, que incluyen pero no se limitan a plástico, metal, vidrio, caucho y cerámica o una combinación de los mismos. En una modalidad, el alojamiento 2041 incluye porciones removibles (no mostradas) que pueden intercambiarse con otras porciones removibles de diferente color, o que contienen diferentes logotipos, imágenes o símbolos . La pantalla 2030 del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar puede ser cualquiera de una variedad de pantallas, que incluye una pantalla bi-estable, como se describe en la presente. En otras modalidades, la pantalla 2030 incluye una pantalla de panel plano, tal como de plasma, EL, OLED, STN LCD, o TFT LCD como se describe en lo anterior, o una pantalla de panel no plano, tal como CRT u otro dispositivo tubular, como se conoce bien por aquellos de experiencia en la técnica. Sin embargo, para propósitos de describir la presente modalidad, la pantalla 2030 incluye una pantalla de moduladores interferométricos, como se describe en la presente . Los componentes de una modalidad del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar se ilustran esquemáticamente en la Figura 11B. El dispositivo 2040 de pantalla ejemplar ilustrado incluye un alo amiento 2041 y puede incluir componentes adicionales por lo menos parcialmente encerrados en el mismo. Por ejemplo, el dispositivo 2040 de pantalla ejemplar incluye una interfaz 2027 de red que incluye una antena 2043 la cual se acopla a un transceptor 2047. El transceptor 2047 se conecta al procesador 2021, el cual se conecta al hardware 2052 de acondicionamiento. El hardware 2052 de acondicionamiento puede configurarse para condicionar una señal (por ejemplo, filtrar una señal) . El hardware 2052 de acondicionamiento se conecta a un altavoz 2045 y a un micrófono 2046. El procesador 2021 también se conecta a un dispositivo 2048 de entrada y a un controlador 2029 impulsor. El controlador 2029 impulsor se acopla a una memoria temporal 2028 de tramas y al impulsor 2022 de disposición, el cual a su vez se acopla a una disposición 2030 de pantalla. Un suministro 2050 de energía proporciona energía a todos los componentes conforme se requiera mediante el diseño del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar particular. La interfaz 2027 de red incluye la antena 2043 y el transceptor 2047 para que el dispositivo 2040 de pantalla ejemplar pueda comunicarse con uno o más dispositivos en una red. En una modalidad, la interfaz 2027 de red también puede tener algunas capacidades de procesamiento para relevar los requerimientos del procesador 2021. La antena 2043 es cualquier antena conocida por aquellos con experiencia en la técnica para transmitir y recibir señales. En una modalidad, la antena transmite y recibe señales de RP de acuerdo con el estándar IEEE 802.11 que incluye IEEE 802.11 (a), (b) o (g) . En otra modalidad, la antena transmite y recibe señales de RF de acuerdo con el estándar de BLUETOOTH. En el caso de un teléfono celular, la antena se diseña para recibir CD A, GSM, 7AMPS u otras señales conocidas que se utilizan para comunicarse dentro de una red telefónica celular inalámbrica. El transceptor 2047 preprocesa las señales recibidas de la antena 2043 de manera que puedan recibirse y manipularse además por el procesador 2021. El transceptor 2047 también procesa señales recibidas desde el procesador 2021 de manera que puedan transmitirse desde el dispositivo 2040 de pantalla ejemplar mediante la antena 2043. En una modalidad alternativa, el transceptor 2047 puede reemplazarse por un receptor. En aún otra modalidad alternativa, la interfaz 2027 de red puede reemplazarse por una fuente de imágenes, la cual puede almacenar o generar datos de imágenes para enviarse al procesador 2021. Por ejemplo, la fuente de imágenes puede ser un disco de video digital (DVD) o una unidad de disco duro que contiene los datos de imagen o un módulo de software que genera datos de imagen . El procesador 2021 generalmente controla la operación general del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar. El procesador 2021 recibe datos, tales como datos de imágenes comprimidos desde la interfaz 2027 de red o una fuente de imágenes, y procesa los datos en los datos de imágenes sin procesar o en un formato que se procesa fácilmente en datos de imágenes sin procesar. El procesador 2021 entonces envía los datos procesados al controlador 2029 impulsor o a la memoria temporal 2028 de tramas para su almacenaje. Los datos sin procesar típicamente se refieren a la información que identifica las características de imágenes en cada ubicación dentro de una imagen. Por ejemplo, tales características de imágenes pueden incluir color, saturación, y nivel de escala de grises . En una modalidad, el procesador 2021 incluye un microcontrolador, CPU, o unidad lógica para controlar la operación del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar. El hardware 2052 de acondicionamiento generalmente incluye amplificadores y filtros para transmitir señales al altavoz 2045, y para recibir señales desde el micrófono 2046. El hardware 2052 de acondicionamiento puede ser de componentes discretos dentro del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar, o puede incorporarse dentro del procesador 2021 u otros componentes . El controlador 2029 impulsor toma los datos de imágenes sin procesar generados por el procesador 2021 ya sea directamente desde el procesador 2021 o desde la memoria temporal 2028 de tramas y reformatea los datos de imágenes sin procesar apropiadamente para la transmisión a alta velocidad hasta el impulsor 2022 de disposición.

Específicamente, el controlador 2029 impulsor reformatea los datos de imágenes sin procesar en un flujo de datos que tiene un formato tipo reticular, de manera que tiene un orden de tiempo adecuado para explorar a través de la disposición 2030 de pantalla. Entonces, el controlador 2029 impulsor envía la información formateada al impulsor 2022 de disposición. Aunque un controlador 2029 impulsor, tal como un controlador de LCD, con frecuencia se asocia con el procesador 2021 de sistema como un Circuito Integrado autónomo (IC), los controladores pueden implementarse en mucha formas. Pueden embeberse en el procesador 2021 como hardware, embeberse en el procesador 2021 como software, o integrarse completamente en hardware con el impulsor 2022 de disposición. Típicamente, el impulsor 2022 de disposición recibe la información formateada desde el controlador 2029 impulsor y reformatea los datos de vídeo en un conjunto paralelo de formas de onda que se aplica mucha veces por segundo a los cientos y algunas veces miles de interlíneas que vienen de la matriz de pixeles x-y de la pantalla. En una modalidad, el controlador 2029 impulsor, el impulsor 2022 de disposición y la disposición 2030 de pantalla son apropiados para cualquiera de los tipos de pantallas descritas en la presente. Por ejemplo, en una modalidad, el controlador 2029 impulsor es un controlador de pantalla convencional o un controlador de pantalla bi-estable (por ejemplo, un controlador de moduladores interferométricos) . En otra modalidad, el impulsor 2022 de disposición es un controlador convencional o un controlador de pantalla bi-estable (por ejemplo, una pantalla de moduladores interferométricos) . En una modalidad, un controlador 2029 impulsor se integra con el impulsor 2022 de disposición. Tal modalidad es común en sistemas altamente integrados tales como teléfonos celulares, relojes y otras pantallas de área pequeña. En aún otra modalidad, la disposición 2030 de pantalla es una disposición de pantalla típica o una disposición de pantalla bi-estable (por ejemplo, una pantalla que incluye una disposición de moduladores interferométricos ) . El dispositivo 2048 de entrada permite que un usuario controle la operación del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar. En una modalidad, el dispositivo 2048 de entrada incluye un teclado tal como un teclado QWERTY o un teclado telefónico, un botón, o un conmutador, una pantalla sensible al tacto, una membrana sensible a la presión o al calor. En una modalidad, el micrófono 2046 es un dispositivo de entrada para el dispositivo 2040 de pantalla ejemplar. Cuando el micrófono 2046 se utiliza para ingresar datos al dispositivo, pueden proporcionarse comandos de voz mediante un usuario para controlar las operaciones del dispositivo 2040 de pantalla ejemplar. El suministro 2050 de energía puede incluir una variedad de dispositivos de almacenaje de energía que se conoce bien en la técnica. Por ejemplo, en una modalidad, el suministro 2050 de energía es una batería recargable, tal como una batería de níquel-cadmio o una batería de iones de litio. En otra modalidad, el suministro 2050 de energía es una fuente de energía renovable, un condensador, una celda solar, que incluye una celda solar de plástico, y pintura de celda solar. En otra modalidad, el suministro 2050 de energía se configura para recibir energía de un tomacorriente eléctrico. En algunas implementaciones , la programabilidad de control reside, como se describe en lo anterior, en un controlador impulsor el cual puede localizarse en varios lugares en el sistema de pantalla electrónico. En algunos casos, la programabilidad de control reside en el impulsor 2022 de disposición. Aquellos con experiencia en la técnica reconocerán que la optimización antes descrita puede implementarse en cualquier número de componentes de hardware y/o software y en varias configuraciones. En vista de lo anterior, uno apreciará que las modalidades de la invención superan muchos de los problemas en la técnica al proporcionar una pantalla de moduladores interferométricos con un elemento óptico que reduce el cambio de color evidente cuando el ángulo de visión o el ángulo de luz cambian. Además, este elemento óptico puede ser de costo efectivo e incluirse en la pantalla mediante el uso de algunas etapas adicionales fotolxtográficas . Aunque la descripción antes detallada ha mostrado, descrito y . señalado características novedosas de la invención como aplicadas a varias modalidades, se entenderá que varias omisiones, sustituciones y cambios en la forma y detalles del dispositivo o proceso ilustrado pueden hacerse por aquellos con experiencia en la técnica sin apartarse del espíritu de la invención. Como se reconocerá, la presente invención puede representarse dentro de una forma que no proporcione todas las características y beneficios establecidos en la presente, ya que algunas características pueden utilizarse o practicarse separadamente de otras.

Claims (63)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN
2. Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones.
3. REIVINDICACIONES 1. Un sistema de pantalla para desplegar una imagen, el sistema de pantalla está caracterizado porque comprende: medios para modular interferométricamente la luz incidente en el mismo; y medios para converger la luz adaptada para limitar el cambio de color de por lo menos una porción de la imagen entre diferentes ubicaciones de pantalla. 2. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende medios para propagar la luz modulada en forma diferente a lo largo de un primer eje del sistema de pantalla que a lo largo de un segundo eje del sistema de pantalla. 3. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de convergencia comprende un elemento óptico de energía positiva .
4. 4. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende medios para iluminar, en donde el medio de convergencia comprende medios para compensar los efectos de por lo menos una propiedad óptica del medio de iluminación.
5. 5. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 1 ó 3, caracterizado porque el medio de modulación comprende una pluralidad de moduladores interferométricos configurado para modular la luz incidente en una superficie del mismo.
6. 6. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el medio de convergencia comprende un elemento óptico convergente colocado con respecto a la superficie de por lo menos uno de la pluralidad de moduladores interferométricos de manera que una longitud focal del elemento óptico es mayor que una distancia entre el elemento óptico y la superficie.
7. 7. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento óptico comprende un elemento óptico de energía positiva.
8. 8. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento óptico comprende un elemento óptico difractivo.
9. 9. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento óptico tiene una abertura mayor que una abertura total de dos de la pluralidad de moduladores interferométricos .
10. 10. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento óptico tiene una abertura mayor que una abertura total de la pluralidad de moduladores interferométricos.
11. 11. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento óptico comprende un elemento óptico binario.
12. 12. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento óptico comprende un difusor.
13. 13. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento óptico comprende una lente lenticular.
14. 14. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento óptico se configura para propagar la luz modulada en forma diferente a lo largo de un primer eje del sistema de pantalla que a lo largo de un segundo eje del sistema de pantalla.
15. 15. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el primer eje es un eje horizontal y el segundo eje es un eje vertical.
16. 16. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende: una fuente de luz, en donde el elemento óptico se configura para compensar por lo menos una propiedad óptica de la fuente de luz.
17. 17. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende: un sustrato que soporta la pluralidad de moduladores interferométricos y soporta el elemento óptico.
18. 18. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el sustrato se localiza entre el elemento óptico y la pluralidad de moduladores interferométricos .
19. 19. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el elemento óptico se localiza entre la pluralidad de moduladores interferométricos y el sustrato.
20. 20. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la pluralidad de moduladores interferométricos se localiza entre el elemento óptico y el sustrato.
21. 21. Un método para fabricar un sistema de pantalla, el método caracterizado porque comprende: formar una pluralidad de moduladores interferométricos en un primer sustrato; y formar un elemento óptico convergente en un segundo sustrato, el elemento óptico colocado con respecto a por lo menos una superficie de por lo menos uno de la pluralidad de moduladores interferométricos de manera que una longitud focal del elemento óptico es mayor que una distancia entre el elemento óptico y por lo menos una superficie.
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque formar por lo menos un elemento óptico comprende depositar por lo menos una capa de material en un sustrato.
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque formar por lo menos un elemento óptico además comprende diseñar por lo menos una capa de material.
24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque formar por lo menos un elemento óptico comprende formar un elemento óptico difractivo .
25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque formar un elemento óptico difractivo comprende formar un elemento óptico binario en el sustrato.
26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque formar el elemento óptico difractivo comprende diseñar un material para formar una pluralidad de características difractivas.
27. 27. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el primer sustrato comprende el segundo sustrato .
28. 28. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el elemento óptico y la pluralidad de moduladores se forman con el primer sustrato localizado entre los mismos.
29. 29. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el elemento óptico se forma para localizarse entre la pluralidad de moduladores interferométricos y el primer sustrato.
30. 30. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la pluralidad de moduladores interferométricos se forma para localizarse entre el elemento óptico y el primer sustrato.
31. 31. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque formar el elemento óptico comprende formar una lente lenticular.
32. 32. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque formar un elemento óptico comprende configurar el elemento óptico para propagar la luz modulada en forma diferente a lo largo de un primer eje del sistema de pantalla que a lo largo de un segundo eje del sistema de pantalla.
33. 33. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque comprende: disponer una fuente de luz para iluminar el elemento óptico; y configurar el elemento óptico para compensar por lo menos una propiedad óptica de la fuente de luz.
34. 34. Un sistema de pantalla fabricado mediante el método de cualquiera de las reivindicaciones 21-33.
35. 35. Un sistema de pantalla para desplegar una imagen, el sistema de pantalla caracterizado porque comprende: medios para modular interferométrreamente la luz incidente en el mismo; y medios para difractar la luz para redirigir la luz incidente en el medio para modular interferométricamente la luz, en donde el medio de difracción se configura para converger la luz.
36. 36. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el medio de difracción comprende un elemento óptico difractivo.
37. 37. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque comprende medios para propagar la luz modulada en forma diferente a lo largo de un primer eje del sistema de pantalla que a lo largo de un segundo eje del sistema de pantalla.
38. 38. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque comprende medios para iluminar, en donde el medio de difracción comprende medios para compensar los efectos de por lo menos una propiedad óptica del medio de iluminación.
39. 39. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 35 ó 36, caracterizado porque el medio de modulación comprende una pluralidad de moduladores interferométricos configurados para modular la luz incidente en los mismos.
40. 40. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el medio de difracción comprende un elemento óptico difractivo convergente configurado para redirigir la luz incidente en por lo menos uno de la pluralidad de moduladores interferométricos .
41. 41. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el elemento óptico comprende un elemento óptico de energía positiva.
42. 42. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el elemento óptico comprende un elemento óptico binario.
43. 43. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el elemento óptico comprende un difusor.
44. 44. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque comprende: un sustrato que soporta la pluralidad de moduladores interferométricos y que soporta el elemento óptico.
45. 45. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el sustrato se localiza entre el elemento óptico y la pluralidad de moduladores .
46. 46. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el elemento óptico difractivo se localiza entre la pluralidad de moduladores interferométricos y el sustrato.
47. 47. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque la pluralidad de moduladores interferométricos se localiza entre el elemento óptico y el sustrato.
48. 48. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el elemento óptico se configura para propagarla luz modulada en forma diferente a lo largo de un primer eje del sistema de pantalla que a lo largo de un segundo eje del sistema de pantalla .
49. 49. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el primer eje es un eje horizontal y el segundo eje es un eje vertical.
50. 50. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque comprende: una fuente de luz, en donde el elemento óptico se configura para compensar por lo menos una propiedad óptica de la fuente de luz.
51. 51. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 1 ó 35, caracterizado además porque comprende : un procesador que esta en comunicación eléctrica con el medio de modulación, el procesador se configura para procesar datos de imágenes; y un dispositivo de memoria en comunicación eléctrica con el procesador.
52. 52. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado además porque comprende: un circuito impulsor configurado para enviar por lo menos una señal a medios de modulación.
53. 53. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado además porque comprende: un controlador configurado para enviar por lo menos una porción de los datos de imagen al circuito impulsor .
54. 54. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado además porque comprende: un módulo de fuente de imágenes configurado para enviar datos de imágenes al procesador.
55. 55. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque el módulo de fuente de imágenes comprende por lo menos uno de un receptor, transceptor y transmisor.
56. 56. El sistema de pantalla de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado además porque comprende: un dispositivo de entrada configurado para recibir datos de entrada y para comunicar datos de entrada al procesador.
57. 57. Un método para fabricar un sistema de pantalla caracterizado porque comprende: formar una pluralidad de moduladores interferométricos en un primer nivel de sustrato; y formar un elemento óptico difractivo convergente en el segundo sustrato, el elemento óptico colocado para redirigir la luz que es incidente en por lo menos una superficie de por lo menos uno de la pluralidad de moduladores interferométricos .
58. 58. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque formar el elemento óptico comprende por lo menos depositar una capa para material en el sustrato.
59. 59. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque formar el elemento óptico además comprende diseñar por lo menos una capa de material .
60. 60. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque formar el elemento óptico comprende formar un elemento óptico binario en el sustrato .
61. 61. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque formar el elemento óptico comprende diseñar un material para formar una pluralidad de características difractivas.
62. 62. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el primer sustrato comprende el segundo sustrato.
63. 63. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el elemento óptico y la pluralidad de moduladores se forma de manera que el primer sustrato se localiza entre los mismos. 6 . El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el elemento óptico se forma para localizarse entre la pluralidad de moduladores interferométricos y el primer sustrato. 65. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la pluralidad de moduladores interferométricos se forma para localizarse entre el elemento óptico y el primer sustrato. 66. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque formar el elemento óptico comprende formar una lente lenticular. 67. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el elemento óptico se configura para propagar la luz modulada en forma diferente a lo largo de un primer eje del sistema de pantalla que a lo largo de un segundo eje del sistema de pantalla. 68. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el primer eje es un .eje horizontal y el segundo eje es un eje vertical. 69. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado además porque comprende: disponer un fuente de luz para iluminar el elemento óptico; y además configurar el elemento óptico para compensar por lo menos una propiedad óptica de la fuente de luz. 70. Un sistema de pantalla formado por el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 57-69.