(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳデバイスは用途が非常に広範囲であり、当業者においては、これらの型のデバイスの特性を利用すること、及び／又は、既存製品の品質を向上させるに当たって及びまだ開発されていない新製品を製造するに当たって、これらの型のデバイスの特長を利用できるようにその特性を改修すること、が有益になる。【解決手段】本発明の一実施形態においては、ディスプレイは、複数のインターフェロメトリックディスプレイ部材を備えられ且つ含む。上記ディスプレイは、少なくとも一つのディフューザを更に含む。上記ディフューザの光学特性は、少なくとも一つの角度から観察されたときの、上記ディスプレイのカラーシフトを減少させるよう選択される。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画角及び入射光の波長に少なくとも部分的に依存する光学応答を有し、入射光を反射するよう構成された少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータと、
異なる画角においても同じ色構成を維持するよう、インターフェロメトリックモジュレータの光学応答に実質的にマッチする光学応答を有し、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに至る光路上に配置されたディフューザと、
を具備するディスプレイデバイス。
【請求項２】
上記ディフューザの上記光学応答は、画角に少なくとも部分的に依存する請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３】
上記ディフューザは、非均等拡散ディフューザを含む請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項４】
上記ディフューザの上記光学応答は、画角と共に減少する請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項５】
上記ディフューザは、ハイゲインディフューザを含む請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項６】
上記ハイゲインディフューザは、約１０°乃至約３０°の半値幅を有することを特徴とする請求項５に記載のディスプレイデバイス。
【請求項７】
上記ディフューザは、ローゲインディフューザを含む請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項８】
上記ローゲインディフューザは、約６０°乃至約１００°の半値幅を有することを特徴とする請求項７に記載のディスプレイデバイス。
【請求項９】
上記ディフューザ及びインターフェロメトリックモジュレータは、約５０度の画角の変化に対して、角度カラーシフトを約１０乃至２０ナノメーター未満まで減少させる、複合された光学応答を生み出すよう構成されている請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１０】
イメージデータの処理を行うよう構成され、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータと電気通信を行うプロセッサと、上記プロセッサと電気通信を行うメモリーデバイスと、を更に具備する請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１１】
少なくとも一つの信号を上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに送信するよう構成されたドライバー回路を、更に具備する請求項１０に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１２】
上記イメージデータの少なくとも一部を、上記ドライバー回路へ送信するよう構成されたコントローラを更に具備する請求項１１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１３】
上記イメージデータを上記プロセッサへ送信するよう構成されたイメージソースモジュールを更に具備する請求項１０に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１４】
上記イメージソースモジュールは、レシーバー、トランシーバー、及びトランスミッターのうち少なくとも一つを含む請求項１３に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１５】
入力データの受信及び上記入力データの上記プロセッサへの通信を行うよう構成された入力デバイスを更に具備する請求項１０に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１６】
光学応答を有するディフューザを選択することと、
画角に依存する光学応答を有するインターフェロメトリックモジュレータアレイの前方にディフューザを配置することと、
を具備し、
上記ディフューザを選択することは、上記ディフューザの光学応答と上記インターフェロメトリックモジュレータアレイの光学応答とを、当該ディスプレイデバイスの画角に伴う角度カラーシフトを減少させるよう実質的にマッチさせることを含むディスプレイデバイスを製造する方法。
【請求項１７】
上記ディフューザの光学応答と上記インターフェロメトリックモジュレータアレイの光学応答とを実質的にマッチさせることは、上記インターフェロメトリックモジュレータの光学応答と複合された光学応答が、当該ディスプレイの画角に伴う角度カラーシフトを、所定の許容値未満まで減少させるようなものに、上記ディフューザの上記光学応答を決定することを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
上記所定の許容値は、画角の所定範囲内における二つの画角で得られた光学応答を複合した光学応答のピーク強度の波長の間の差異を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータの上記光学応答は、画角及び入射光の波長に、少なくとも部分的に依存する強度を有する請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
上記ディフューザの上記光学応答は、入射光の角度及び画角に少なくとも部分的に依存する強度を有する請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
上記ディフューザの上記光学応答は更に、光の波長に少なくとも部分的に依存する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１６の方法により製造されたディスプレイデバイス。
【請求項２３】
入射光を反射するよう構成され、且つ画角及び入射光の波長に少なくとも部分的に依存する光学応答を有する光変調手段と、
異なる画角において実質的に同様の色構成を維持する為の、上記変調手段の上記光学応答と実質的にマッチする光学応答を有し、上記変調手段に至る光路に配置された光拡散手段と、
を具備するディスプレイデバイス。
【請求項２４】
上記変調手段は、インターフェロメトリックモジュレータを含む請求項２３に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２５】
上記モジュレータは、光キャビティを形成する部分的反射面及び可動反射面を含む請求項２４に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２６】
上記拡散手段は、ディフューザを含む請求項２３に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２７】
上記ディフューザは、回折光学部材またはホログラフィック光学部材を含む請求項２６に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２８】
画角及び光の波長に少なくとも部分的に依存する光学応答を有するインターフェロメトリックモジュレータからの光を反射させることと、
異なる画角において同様の色構成を維持するよう、上記インターフェロメトリックモジュレータの光学応答に実質的にマッチする光学応答を有するディフューザを使用して上記光を拡散させることと、
を具備する像表示方法。
【請求項２９】
画角に伴って色が変化するような、画角θに伴って変化する分光応答度を有する少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータと、
画角に伴って変化する光学応答を有し、画角に伴う色の変化を実質的に減少させ、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに至る光路上に配置された非均等拡散ディフューザと、
を具備するディスプレイデバイス。
【請求項３０】
０°の通常画角に対する上記インターフェロメトリックモジュレータの上記分光応答度は、不可視波長周辺に集中し且つ可視波長にまで伸びるスペクトル線を含む請求項２９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３１】
上記スペクトル線は、赤外線領域に集中する請求項３０に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３２】
上記スペクトル線は、約７００ナノメートルから約１０００ナノメートルの間の波長において集中する請求項３０に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３３】
上記ディフューザと共に上記インターフェロメトリックモジュレータは、可視波長範囲内に集中するスペクトル線を有する上記の通常の画角に対する分光応答度を有する請求項３０に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３４】
上記ディフューザは、ハイゲインディフューザを含む請求項２９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３５】
上記ディフューザは、ローゲインディフューザを含む請求項２９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３６】
上記ディフューザの上記光学応答は、通常入射角度に対して０度でない画角においてピーク値を有する請求項２９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３７】
上記ディフューザの上記光学応答は、約０°の入射角度θｉにおける上記ディフューザへの光入射に対して、５度より大きい画角においてピーク値を有する請求項３６に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３８】
上記ディフューザの上記光学応答は、上記ディフューザへの光の入射角度に依存する請求項２９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３９】
上記ディフューザの上記光学応答は、上記ディフューザへの光の入射角度と同じでない画角においてピークとなる請求項３９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項４０】
上記ピーク値となる画角は、異なる入射角度に対して異なる請求項３９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項４１】
上記ディフューザの上記光学応答は更に、光の波長に依存する請求項２９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項４２】
当該ディスプレイのカラーシフトを減少させる為にインターフェロメトリックモジュレータの分光応答度を参照してディフューザの少なくとも一つの性質を選択することを具備する、分光応答度を有するインターフェロメトリックモジュレータ及び光学応答を有するディフューザを含むディスプレイデバイスの光学特性を調整する方法。
【請求項４３】
上記ディフューザの少なくとも一つの性質を選択することは、上記インターフェロメトリックモジュレータの上記分光応答度及び当該ディスプレイデバイスの所望の分光応答度に基づいて、上記ディフューザの上記光学応答を決定することを含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
上記ディフューザの上記光学応答を決定することは、次式を解くことで、Ｄ（θｉ，θ）を計算することを含む請求項４３に記載の方法。
【数１】
2006099102.tif 000006
【請求項４５】
上記ディフューザの少なくとも一つの性質を選択することは、上記ディフューザへの光入射の入射角度とは異なる角度にてピークとなる画角に関連したディフューザ応答における変化量を選択することを含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
上記ディフューザの少なくとも一つの性質を選択することは、θ＝０°とは異なる角度にてピークとなるよう、画角に伴う応答の変化量を選択することを含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
上記分光応答度に影響を与える上記インターフェロメトリックモジュレータの少なくとも一つの性質を選択することを含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４８】
上記ディフューザの上記少なくとも一つの性質を選択することは、当該ディスプレイのカラーシフトを、所定のターゲット値未満に減少させる為に、上記インターフェロメトリックモジュレータの上記分光応答度を参照して、上記ディフューザの少なくとも一つの性質を選択することを含む請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
上記ディフューザの少なくとも一つの性質を選択することは、上記ディフューザの材料特性を選択することを含む請求項４２に記載の方法。
【請求項５０】
上記カラーシフトは、角度範囲内の所望の二点から観察されたときの当該ディスプレイデバイスに対する分光応答度におけるスペクトル線間の波長の差異である請求項４２に記載の方法。
【請求項５１】
上記角度範囲は、当該ディスプレイデバイスを通じた光軸に対して、約−４０度乃至４０度の間であり、上記カラーシフトは、約５ｎｍ乃至約３０ｎｍの間まで減少させられる請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
当該ディスプレイシステムの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有する少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータと、
上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータへ通じる少なくとも一つの光学経路に配置されたディフューザと、
を具備し、
上記インターフェロメトリックモジュレータは、少なくとも部分的に像を暗号化するよう構成され、上記ディフューザは上記像を復号化するよう構成されている像生成の為のディスプレイシステム。
【請求項５３】
上記ディフューザは、光の波長に少なくとも部分的に依存する光学応答を有する請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
イメージデータを処理するよう構成され、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータと電気通信を行うプロセッサと、
上記プロセッサと電気通信を行うメモリーデバイスと、
を更に具備する請求項５２に記載のシステム。
【請求項５５】
少なくとも一つの信号を、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータへ送信するよう構成されたドライバー回路を更に具備する請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
上記イメージデータの少なくとも一部を、上記ドライバー回路へ送信するよう構成されたコントローラを更に具備する請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
上記イメージデータを上記プロセッサへ送信するよう構成されたイメージソースモジュールを更に具備する請求項５４に記載のシステム。
【請求項５８】
上記イメージソースモジュールは、レシーバー、トランシーバー、及びトランスミッターのうちの少なくとも一つを具備する請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
入力データを受信し、且つ上記入力データを上記プロセッサへ伝達するよう構成された入力デバイスを更に具備する請求項５４に記載のシステム。
【請求項６０】
少なくとも当該ディスプレイシステムの画角に依存する分光応答度を有する光変調手段と、
上記光の拡散手段と、
を具備し、
上記変調手段は、像の少なくとも一部を暗号化するよう構成され、上記拡散手段は、上記像を復号化するよう構成されている像生成を行うディスプレイシステム
【請求項６１】
上記変調手段は、インターフェロメトリックモジュレータを含む請求項６０に記載のディスプレイシステム。
【請求項６２】
上記モジュレータは、光キャビティを形成する、部分的反射面及び可動反射面を含む請求項６１に記載のディスプレイシステム。
【請求項６３】
拡散手段は、ディフューザを含む請求項６２に記載のディスプレイシステム。
【請求項６４】
上記ディフューザは、回折光学部材またはホログラフィック光学部材を含む請求項６３に記載のディスプレイシステム。
【請求項６５】
当該ディスプレイの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有し、少なくとも部分的に像をぼやけさせるよう構成された、少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータを選択することと、
少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータからの像の表示光を反射させることと、
ディフューザと共に上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータから反射された上記光を拡散させることと、
を具備し、
上記ディフューザの光学応答は上記像を復号化するよう構成されている許可された観察者にディスプレイの観察を制限する方法。
【請求項６６】
当該ディスプレイに関する分光応答度は、上記インターフェロメトリックモジュレータの上記分光応答度よりも可視波長へ向かってシフトされる請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
当該ディスプレイシステムの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有する少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータを供給することと、
上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに通じる光学経路の少なくとも一つにディフューザを配置することと、
を具備し、上記インターフェロメトリックモジュレータは、少なくとも部分的に像を暗号化するよう構成され、上記ディフューザは、上記像を復号化するよう構成されている、像を生成するディスプレイシステムの製造方法。
【請求項６８】
請求項６７に記載の方法により製造されたディスプレイシステム。
【請求項６９】
当該ディスプレイの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有するモジュレータを用いて光を変調することと、
上記光を拡散することと、
を具備し、像は少なくとも部分的に暗号化され、上記光を拡散することは上記像を復号化する、像を生成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微小機械要素、アクチュエータ、及び電子機器を含む。微小機械要素は、基板及び／又は蒸着させた材料層の一部をエッチングによって除去するか又は材料層を追加することによって電気デバイス及び電気機械デバイスを形成する、蒸着、エッチング、及び／又はその他のマイクロ加工プロセスを用いて製造することができる。ＭＥＭＳデバイスの一つの型はインターフェロメトリックモジュレータと呼ばれている。インターフェロメトリックモジュレータは、一対の伝導性プレートを具備しており、これらのプレートの一方又は両方は、全体又は一部が透明及び／又は反射性であり、適切な電気信号を加えると相対運動をする。一方のプレートは、基板上に蒸着した静止層を具備しており、他方のプレートは、エアギャップによって該静止層から分離された金属膜を具備している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記デバイスは用途が非常に広範囲であり、当業者においては、これらの型のデバイスの特性を利用すること、及び／又は、既存製品の品質を向上させるに当たって及びまだ開発されていない新製品を製造するに当たってこれらの型のデバイスの特長を利用できるようにその特性を改修すること、が有益になる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のシステム、方法、及びデバイスは各々がいくつかの側面を有しており、いずれの単一の側面も、望ましい属性を確保する役割を単独で果たしているわけではない。以下では、本発明の適用範囲を限定することなしに、本発明のより顕著な特長について概説する。当業者は、該説明を検討後に、そして特に「発明を実施するための最良の形態」という題名の部分を読んだ後に、本発明の特長がその他のディスプレイデバイスよりもいかに優れているかを理解することになる。
【０００５】
一実施形態は、入射光を反射するよう構成された少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータを含むディスプレイデバイスを含む。上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータは、少なくとも部分的に画角及び入射光の波長に依存する光学応答を有する。上記ディスプレイデバイスは、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに至る光学経路中に配置されたディフューザを更に含む。上記ディフューザは、異なる画角における色構成を実質的に維持する為に、上記インターフェロメトリックモジュレータの上記光学応答と実質的にマッチする光学応答を有する。
【０００６】
他の実施形態は、ディスプレイデバイスを製造する方法である。上記方法は、光学応答を有するディフューザを選択することを含む。上記方法は、インターフェロメトリックモジュレータアレイの前に上記ディフューザを配置させることを更に含む。上記インターフェロメトリックモジュレータアレイは、画角に依存する光学応答を有する。上記ディフューザを選択することは、上記ディフューザの上記光学応答及び上記インターフェロメトリックモジュレータアレイの上記光学応答を、当該ディスプレイデバイスの画角に伴う角度カラーシフトを減少させることに実質的にマッチさせる。一実施形態は、この方法に従って製造されたディスプレイデバイスである。
【０００７】
他の実施形態は、光変調手段及び拡散手段を含むディスプレイデバイスを含む。上記変調手段は、入射光を反射するよう構成されている。上記変調手段は、少なくとも部分的に画角及び入射光の波長に依存する光学応答を有する。上記拡散手段は、上記変調手段に至る光学経路に配置されている。上記拡散手段は、異なる画角における色構成と実質的に同様の色構成を維持する為に、上記変調手段の上記光学応答と実質的にマッチされた光学応答を有する。
【０００８】
他の実施形態は、像を表示する方法を含む。上記方法は、少なくとも部分的に画角及び光の波長に依存する光学応答を有するインターフェロメトリックモジュレータからの光を反射させることを含む。上記方法は、異なる画角における色構成と同様の色構成を実質的に維持するように、上記インターフェロメトリックモジュレータの光学応答と実質的にマッチされた光学応答を有するディフューザを用いて光を拡散させることを含む。
【０００９】
他の実施形態は、ディスプレイデバイスである。上記ディスプレイデバイスは、例えば画角と共に変化する色のように、画角θと共に変化する分光応答度を有する少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータを含む。上記ディスプレイデバイスは、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに至る光学経路に配置された非拡散ディフューザを更に含む。上記ディフューザは、画角に伴う色の変化を実質的に減少させる。
【００１０】
他の実施形態は、ディスプレイデバイスの光学特性を調整する方法である。上記ディスプレイデバイスは、分光応答度を有するインターフェロメトリックモジュレータ、及び光学応答を有するディフューザを含む。上記方法は、当該ディスプレイデバイスのカラーシフトを減少させる為に、上記インターフェロメトリックモジュレータの上記分光応答度を参照して上記ディフューザの少なくとも一つの特性を選択することを含む。
【００１１】
他の実施形態は、像を生成するディスプレイシステムである。上記システムは、少なくとも部分的に当該ディスプレイシステムの画角に依存する分光応答度を有する少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータを含む。上記システムは、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに至る光学経路の少なくとも一つに配置されたディフューザを更に含む。上記インターフェロメトリックモジュレータは、像を少なくとも部分的に暗号化するよう構成されている。上記ディフューザは、上記像を復号化するよう構成されている。
【００１２】
一実施形態は、許可された観察者にのみディスプレイの観察を制限する方法である。上記方法は、当該ディスプレイの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有する少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータを選択することを含む。上記方法は、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータからの像表示の光を反射させることを更に含む。上記インターフェロメトリックモジュレータは、上記像を少なくとも部分的にぼやけさせるよう構成されている。上記方法は、光学応答を有するディフューザを備える少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータからの反射光を拡散させることを更に具備し、上記ディフューザの上記光学応答は、上記像を復号化するよう構成されている。
【００１３】
他の実施形態は、像を生成するディスプレイシステムを製造する方法を含む。上記方法は、当該ディスプレイシステムの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有する少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータを供給することを含む。上記方法は、上記少なくとも一つのインターフェロメトリックモジュレータに至る光学経路の少なくとも一つにディフューザを配置させることを更に含む。上記インターフェロメトリックモジュレータは、像を少なくとも部分的に暗号化するよう構成されており、且つ上記ディフューザは、上記像を復号化するよう構成されている。
【００１４】
他の実施形態は、像を生成するディスプレイシステムもまた含む。上記システムは、光変調手段及び光拡散手段を含む。上記変調手段は、当該ディスプレイシステムの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有する。上記変調手段は、像を少なくとも部分的に暗号化するよう構成され、上記拡散手段は、上記像を復号化するよう構成されている。
【００１５】
他の実施形態は、像を生成する方法を含む。上記方法は、当該ディスプレイの画角に少なくとも部分的に依存する分光応答度を有するモジュレータを用いて光を変調すること及び上記光を拡散することを含む。上記像は少なくとも部分的に暗号化され、上記光を拡散することは上記像を復号化する。
【００１６】
その他の実施形態においては、特にこのように観察位置の関数としてカラーシフトが示されるとき、他のタイプの空間光モジュレータが使用され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の様々な実施形態は、画角の関数としてのカラーシフトを軽減または補償をする為に、インターフェロメトリックモジュレータデバイスと共にディフューザを使用するシステム及び方法を記述している。本発明の一実施形態においては、ディスプレイは、カラーシフトを表示する複数個のインターフェロメトリックディスプレイ要素を含む。ディスプレイは、さらに、少なくとも一つのディフューザを含む。ディフューザの光学特性は、少なくとも一つの角度範囲において、ディスプレイのカラーシフトを減少させるように選択される。
【００１８】
以下に示した詳細な説明は、本発明のいくつかの具体的な実施形態を対象にしたものである。しかしながら、本発明は、数多くの異なった形で具体化することが可能である。本説明では図面を参照しており、同一のものについては図面全体に渡って同一の参照数字を付してある。以下の説明から明らかになるように、本発明は、動画（映像、等）又は静止画（静止画像、等）のいずれであるかにかかわらず、さらに、テキスト又は絵のいずれであるかにかかわらず、画像を表示するように構成されているあらゆる装置において実装することができる。さらに、これよりも重要なことであるが、本発明は、非常に様々な電子機器、例えば、移動電話、無線装置、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、携帯式コンピュータ、ポータブルコンピュータ、ＧＰＳ受信装置／ナビゲーター、カメラ、ＭＰ３プレーヤー、カムコーダー、ゲームコンソール、腕時計、柱時計、計算器、テレビモニター、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、自動車の表示盤（オドメーターの表示盤、等）、コックピットの制御盤及び／又は表示盤、カメラのディスプレイ(車両内のリアビューカメラのディスプレイ、等)、電子写真、電子広告掲示板又は看板、プロジェクター、建築構造物、梱包、美的構造物（宝石上におけるイメージの表示、等）（但し、これらの電子機器に限定するものではない）の内部に又はこれらの電子機器と関連させて実装することができる。さらに、本出願明細書において説明しているＭＥＭＳデバイスと同様の構造を有するＭＥＭＳデバイスは、電子式開閉装置等の表示以外の用途においても使用することができる。
【００１９】
干渉型ＭＥＭＳ表示素子を具備する一つのインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの実施形態を図１に例示してある。これらのデバイスにおいて、画素は、明るい状態又は暗い状態のいずれかである。明るい（「オン」又は「開いた」）状態においては、該表示素子は、入射可視光の大部分をユーザーに対して反射させる。暗い（「オフ」又は「閉じた」）状態においては、表示素子は、ユーザーに対して入射可視光をほとんどまったく反射させない。該「オン」状態及び「オフ状態」の光反射特性は反転させることができ、実施形態に依存する。ＭＥＭＳ画素は、白黒に加えてカラーディスプレイを考慮して、主に選択された色において反射するように構成させることができる。
【００２０】
図１は、ビジュアルディスプレイの一連の画素内の２個の隣接する画素を描いた等角投影図であり、各画素は、ＭＥＭＳインターフェロメトリックモジュレータを具備している。いくつかの実施形態においては、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイは、これらのインターフェロメトリックモジュレータのロー／コラムアレイを具備している。各インターフェロメトリックモジュレータは、一対の反射層を含んでいる。これらの一対の反射層は、可変でかつ制御可能な距離に互いに配置されており、少なくとも一つの可変寸法を有する共鳴光学空洞を形成している。一つの実施形態においては、該反射層のうちの一つは、２つの位置の間を移動させることができる。第１の位置（本出願明細書では解放状態と呼んでいる）においては、該移動可能な反射層は、固定された部分的反射層から相対的に遠く離れた距離に配置される。第２の位置においては、該移動可能な層は、上記部分的反射層のほうにより近づけて配置される。これらの２つの反射層から反射された入射光は、該移動可能な層の位置に依存して建設的に又は破壊的に干渉し、各画素に関して全体的な反射状態又は非反射状態を作り出す。
【００２１】
図１において、画素配列のうちの描いた部分は、２つの隣接するインターフェロメトリックモジュレータ１２ａ及び１２ｂを含んでいる。左側のインターフェロメトリックモジュレータ１２ａにおいては、移動可能で反射能力が非常に高い層１４ａが、固定された部分的反射層１６ａから予め決められた距離にある位置において解放された状態になっている。右側のインターフェロメトリックモジュレータ１２ｂにおいては、移動可能で反射能力が非常に高い層１４ｂが、固定された部分的反射層１６ｂに隣接した位置において作動された状態になっている。
【００２２】
上記の固定層１６ａ及び１６ｂは、電導性で、部分的に透明でさらに部分的反射性であり、例えば、各々がクロム及びインジウム−スズ酸化物から成る一つ以上の層を透明な基板２０上に蒸着することによって製作する。後述するように、これらの層は、平行なストリップから成るパターンが付けられており、ディスプレイデバイス内においてロー電極を形成している。移動可能層１４ａ及び１４ｂは、ポスト１８の頂部に蒸着した（ロー電極１６ａ及び１６ｂと直交の）蒸着金属層の一連の平行ストリップとして及びポスト１８間に蒸着した介在犠牲材料として形成することができる。該犠牲材料をエッチングによって取り除くと、変形可能な金属層が定められたエアギャップ１９よって固定金属層から分離される。変形可能な層には伝導性が高い反射性材料（アルミニウム、等）を用いることができ、これらのストリップは、ディスプレイデバイス内においてコラム電極を形成する。
【００２３】
図１において画素１２ａによって例示したように、電圧が印加されていない状態では、空洞１９は層１４ａ及び１６ａの間にとどまっており、変形可能層は、機械的に緩和された状態になっている。しかしながら、選択したロー及びコラムに電位差を印加すると、対応する画素におけるロー電極及びコラム電極の交差部において形成されているコンデンサが荷電され、静電力がこれらの電極を引き寄せる。図１内の右側の画素１２ｂによって例示したように、電圧が十分に高い場合は、移動可能層が変形されて固定層に引き寄せられて押し付けられる（本図に示していない誘電材料を固定層に蒸着することによって短絡を防止すること及び分離距離を制御することができる）。この挙動は、印加した電位差の極性にかかわらず同じである。このように、反射性対非反射性画素状態を制御することができるロー／コラム作動は、従来のＬＣＤ及びその他の表示技術において用いられている作動と多くの点で類似している。
【００２４】
図２乃至図５は、表示用途においてインターフェロメトリックモジュレータアレイを用いるための一つの典型的なプロセス及びシステムを例示した図である。図２は、本発明のいくつかの側面を組み入れることができる電子デバイスの一つの実施形態を例示したシステムブロック図である。この典型的実施形態においては、該電子デバイスはプロセッサ２１を含んでおり、該プロセッサ２１は、あらゆる汎用の単チップ又は多チップのマイクロプロセッサ（例えば、ＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、ＰｅｎｔｉｕｍＩＩ（登録商標）、ＰｅｎｔｉｕｍＩＩＩ（登録商標）、ＰｅｎｔｉｕｍＩＶ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  Ｐｒｏ（登録商標）、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、ＰｏｗｅｒＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）、等）、又は、あらゆる専用マイクロプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルゲートアレイ、等）にすることができる。当業においては従来の方法であるが、プロセッサ２１は、一つ以上のソフトウエアモジュールを実行するように構成することができる。プロセッサ２１は、オペレーティングシステムを実行することに加えて、一つ以上のソフトウエアアプリケーション（例えば、ウェブブラウザー、電話に関するアプリケーション、電子メールプログラム、又はその他のあらゆるソフトウエアアプリケーション）を実行するように構成することができる。
【００２５】
一つの実施形態においては、プロセッサ２１は、アレイコントローラ２２と通信するようにも構成されている。一つの実施形態においては、アレイコントローラ２２は、画素配列３０に信号を供給するロードライバー回路２４及びコラムドライバー回路２６を含む。図１に示した画素配列の横断面は、図２では線１−１によって示してある。ＭＥＭＳインターフェロメトリックモジュレータにおいては、ロー／コラム作動プロトコルは、図３に示したこれらのデバイスのヒステリシス特性を利用することができる。例えば、移動可能層を解放状態から作動状態に変形させるためには１０Ｖの電位差が必要である。しかしながら、同値から電圧を減じたときには、移動可能層は、電圧が低下して再び１０Ｖよりも低くなったとしてもその状態を維持する。図３に示した典型的実施形態においては、移動可能層は、電圧が２Ｖよりも低くなるまで完全には解放されない。このため、図３に示した例においては、約３乃至７Ｖの電圧範囲が存在しており、デバイスが解放された状態又は作動された状態において安定している印加電圧のウインドーが存在している。本出願明細書では、このウインドーを「ヒステリシスウインドー」又は「安定ウインドー」と呼んでいる。図３に示したヒステリシス特性を有する表示配列の場合は、ローストローブ中に、ストローブされたロー内の作動対象画素が約１０Ｖの電圧差にさらされ、さらに、解放対象画素が約ゼロＶの電圧差にさらされることになるようにロー／コラム作動プロトコルを設計することができる。ストローブ後は、画素は、約５Ｖの定常状態電圧差にさらされ、このため、ローストローブによって置かれたあらゆる状態にとどまる。本例においては、各画素は、書かれた後には、３乃至７Ｖの「安定ウインドー」内において電位差にさらされる。この特長は、図１に示した画素設計を、先在する作動状態又は解放状態のいずれであるかにかかわらず同じ印加電圧状態の下で安定させることになる。インターフェロメトリックモジュレータの各画素は、作動状態又は解放状態のいずれであるかにかかわらず、本質的には、固定反射層および移動可能反射層によって形成されたコンデンサであるため、この安定状態は、電力散逸がほとんどゼロの状態でヒステレシスウインドー内のある一つの電圧において保持することができる。本質的に、印加電位が固定されている場合は、画素内には電流は流れ込まない。
【００２６】
典型的な用途においては、第１のロー内の希望する作動画素の集合に従ってコラム電極の集合をアクティブな状態にすることによって表示フレームを作る。次に、ローパルスをロー１電極に加え、アクティブな状態にされたコラムラインに対応する画素を作動させる。次に、アクティブな状態にされたコラム電極の集合を変更し、第２ロー内の希望する作動画素の集合に対応させる。次に、ロー２電極にパルスを加え、アクティブな状態にされたコラム電極に従ってロー２内の該当画素を作動させる。この際、ロー１の画素は、ロー２のパルスによる影響を受けず、ロー１のパルス中に設定された状態にとどまる。このプロセスを一連のロー全体に関して逐次的に繰り返すことによって表示フレームを生成する。一般的には、これらの表示フレームは、１秒当たりの希望する何らかのフレーム数の時点において、該プロセスを連続的に繰り返すことによって一新されるか及び／又は新しい表示データによって更新される。画素配列のロー電極及びコラム電極を駆動して表示フレームを生成するためのプロトコルは非常に様々であることが良く知られており、これらのプロトコルを本発明と関連させて使用することができる。
【００２７】
図４及び図５は、図２の３×３の配列上において表示フレームを作るための一つの可能な作動プロトコルを例示した図である。図４は、図３のヒステリシス曲線を示している画素に関して使用することができる一組のロー／コラム電圧レベルを示した図である。図４の実施形態において、画素を作動させることは、該当するコラムを−Ｖｂｉａｓに設定すること及び該当するローを＋ΔＶに設定することが関わっており、これらの電圧は、−５Ｖ及び＋５Ｖにそれぞれ該当する。画素の解放は、該当するコラムを＋Ｖｂｉａｓに設定してさらに該当するローを同じ＋ΔＶに設定し、該画素においてゼロボルトの電位差を作り出すことによって達成させる。ロー電圧がゼロボルトに保持されているローにおいては、画素は、コラムが＋Ｖｂｉａｓ又は−Ｖｂｉａｓのいずれであるかにかかわらず、最初に置かれていた状態において安定している。
【００２８】
図５Ｂは、図２の３×３の配列に加えた一連のロー信号及びコラム信号を示したタイミング図であり、結果的には、図５Ａに示した表示配置になる（同図における作動画素は非反射性である）。図５Ａに示したフレームを書く前においては、画素はあらゆる状態になることが可能であり、本例では、すべてのローが０Ｖ、すべてのコラムが＋５Ｖである。これらの電圧を印加した状態では、すべての画素は、印加以前における作動状態又は解放状態で安定している。
【００２９】
図５Ａのフレームにおいては、画素（１、１）、（１、２）、（２、２）、（３、２）及び（３、３）を作動させる。該作動させるためには、ロー１に関する「ラインタイム」中に、コラム１及び２を−５Ｖに設定し、コラム３を＋５Ｖに設定する。この場合、すべての画素が３Ｖ乃至７Ｖの安定ウインドー内にとどまっているためいずれの画素の状態も変化しない。次に、パルスを用いてロー１をストローブし、０から最高５Ｖまで上昇させて０に戻る。この動作は、画素（１、１）及び（１、２）を作動させ、画素（１、３）を解放する。画素配列内のその他の画素は影響を受けない。ロー２を希望どおりに設定するためには、コラム２を−５Ｖに設定し、コラム１及び３を＋５Ｖに設定する。これで、ロー２に加えられた同じストローブが、画素（２、２）を作動させ、画素（２，１）及び（２、３）を解放する。この場合も、画素配列内のその他の画素は影響を受けない。同様に、コラム２及び３を−５Ｖに設定し、コラム１を＋５Ｖに設定することによってロー３を設定する。ロー３のストローブは、ロー３の画素を図５Ａに示したように設定する。表示フレームを書いた後は、ロー電位はゼロであり、コラム電位は、＋５Ｖ又は−５Ｖのいずれかにとどまることができ、従って、図５Ａに示した配置において表示が安定する。この手順は、何十ものローとコラムの配列さらには何百ものローとコラムの配列に関しても採用できるという点が高く評価されることになる。さらに、ロー及びコラムの作動を実施するために用いるタイミング、順序、及び電圧レベルは、上述した一般原理内において大きく変化させることが可能である点、及び、上例は典型的な例であるにすぎず、本発明の適用範囲内においてあらゆる作動電圧方法を用いることができる点、も高く評価されることになる。
【００３０】
上記の原理に従って動作するインターフェロメトリックモジュレータの構造の細部は、大きく変更することができる。例えば、図６Ａ乃至図６Ｃは、移動式鏡構造物の３つの異なった実施形態を示した図である。図６Ａは、図１の実施形態の横断面であり、直交的に延びている支持物１８の上に細長い金属材料１４が蒸着されている。図６Ｂにおいては、移動可能な反射材料１４が、支持物の角のみに取り付けられている（テザー３２の上）。図６Ｃにおいては、移動可能な反射材料１４は、変形可能な層３４から吊り下げられている。この実施形態においては、反射材料１４に関して用いられる構造設計および材料を光学的性質に関して最適化することができ、さらに、変形可能層３４に関して用いられる構造設計および材料を希望する機械的性質に関して最適化することができるためいくつかの利点を有している。尚、様々な出版物（例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ２００４／００５１９２９、等）において様々な型の干渉型デバイスの生産に関する説明が行われている。さらに、材料蒸着、パターニング、及びエッチングの一連の手順が関わる上記の構造物は、非常に様々な良く知られた技術を用いて生成することができる。
【００３１】
図７は、インターフェロメトリックモジュレータ１２の垂直断面図であり、上記モジュレータ１２を通じた光学経路を示している。上記インターフェロメトリックモジュレータ１２で反射された光の色は、図７に示すように異なる入射（及び反射）角度により、変化し得る。例えば、図７に示されているインターフェロメトリックモジュレータ１２において、経路Ａ１に沿って光が進むと、該光はインターフェロメトリックモジュレータに第１の角度で入射し、インターフェロメトリックモジュレータで反射し、観察者まで進む。上記光が、上記インターフェロメトリックモジュレータ１２における一対の反射面間の光学干渉の結果として上記観察者に到達した時、上記観察者が、第１の色を知覚する。観察者が、動いたり又は位置を変えて画角を変えた時、観察者により受け取られる光は、第２の入射（及び反射）角度に対応している経路Ａ２に沿って進む。インターフェロメトリックモジュレータ１２における光学干渉は、上記モジュレータ内の光伝播の光学経路の長さに依存する。光学経路Ａ１及びＡ２という異なる光学経路による異なる光学経路の長さは、上記インターフェロメトリックモジュレータ１２から異なる出力を生む。ユーザーはそれ故、ユーザーが見る角度により異なる色を感知する。この現象は“カラーシフト”と称される。
【００３２】
様々な入射角度（及び反射角度）でインターフェロメトリックモジュレータから射出することから、カラーシフトの量は、例えばナノメーターといった、波長の差異として表現され得る。よく知られているように、スペクトル反射に関しては、入射角度は反射角度に等しい。カラーシフトの計測に用いられる波長は、上記インターフェロメトリックモジュレータから出力される光の鏡面反射分布（ｓｐｅｃｕｌａｒ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）のピーク波長である。ここで用いられているように、鏡面反射分布は、波長分布と呼ばれ、例えば様々な波長における光の強さのようなものである。
【００３３】
上記インターフェロメトリックモジュレータ１２の出力は、ここでθｉを光の入射角度、λを波長とすると、分光応答度関数またはスペクトル応答Ｒ（θｉ，λ）によって特徴付けられ得る。上述したように、インターフェロメトリックモジュレータ１２のスペクトル出力は、入射角度（及び反射角度）と共に変化する。図８は、様々な入射角度に対するスペクトル応答Ｒ（θｉ，λ）の例を概略的に示している。第１のプロット１１０は、例えば、第１の入射角度に対するスペクトル応答（出力対波長）を示している。第２のプロット１２０は、第２の入射角度に対するスペクトル応答を示している。上記第１及び第２のプロットは、それぞれスペクトル線とも呼ばれるピーク１１５，１２５を有している。これらプロット１１０，１２０及び対応するピークは、互いにシフトしている。異なるプロットに対する上記ピーク１１５，１２５の上記シフトは、画角に伴うカラーシフトを示している。
【００３４】
一般的に、ディスプレイにおいて、ある量の知覚される軸外しカラーシフトは、あるディスプレイにおいては許容され得る。カラーシフト、即ち例えば４０°程度の画角の転換に対して５ナノメーター〜３０ナノメーター程度の波長の変化は、所定の利用に関しては許容され得る。しかしながら、いくつかのケースにおいては、カラーシフトは、観察者にとって重大且つ重要なことである。そのようなケースでは、ここに述べたような、許容できないカラーシフトの補正または補償を行う方法が採用され得る。実際には、許される許容範囲レベルは、ディスプレイの意図された使用、クオリティ、及び／またはディスプレイの価格範囲を含む要因に依存し得る。上述したように、カラーシフトにおける“許容”のレベルは、特定の範囲の画角における変化に対する波長シフトとしてナノメーターで表現され得る。例えば、一実施形態において、上記の許容範囲は、−６０°乃至６０°程度の範囲で表現され得る。他の実施形態においては、例えば信号の一部として使用されるディスプレイでは、上記の許容範囲は、−８０°乃至８０°程度の範囲に対して表現され得る。
【００３５】
ある好ましい実施形態においては、インターフェロメトリックモジュレータ構造のカラーシフトに対する補償の為に、ディフューザが使用され得る。図９は、ディフューザ層２０１を含むインターフェロメトリックモジュレータディスプレイ２００の一実施形態を示している。上記インターフェロメトリックモジュレータディスプレイ２００は、ディフューザ層２０１が取り付けられた観察面を有する、例えばガラス等である透明基板２０を含む。一実施形態においては、例えば、上記ディフューザ層２０１は、図９に示すように上記基板２０の表側（ｔｈｅ  ｔｏｐ  ｓｉｄｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ２０）に形成される。他の設計でも可能である。
【００３６】
ディフューザは、バルクディフューザ材料を含む。例えば、ディフューザは、適切な透明または半透明なポリマー樹脂のような、例えばポリエステル、ポリカーボネイト、塩化ポリビニール（ＰＶＣ）、塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、そしてそれらの共重合体または混合物の層を、一又はそれ以上含む。その他の物質も同様に使用され得る。一実施形態において、上記ディフューザは複列系（ｄｏｕｂｌｅ−ｓｉｄｅｄ）接着剤を用いて上記基板の表面に付着される。
【００３７】
図１０は、本発明の実施形態におけるディフューザまたはディフューザ材料にとって、Ｄ（θｉ，θ）と称される光学応答の例を示すグラフ３００である。上記ディフューザからの出力は、入射角度θｉ及び伝達角度または画角“θ”の双方に依存し得る。したがって、光伝達関数Ｄ（θｉ，θ）は、例えば０°乃至９０°または０°乃至−９０°の範囲内の、画角“θ”及び光の入射角度“θｉ”の関数として表現され得る。
【００３８】
図１０に示すように、縦軸は、ディフューザを通して観察される光源からの光の相対強度を示している。横軸は、上記ディフューザを通して伝播された光の画角を示している。考えられる画角は、グラフの右側の０度乃至９０度、及びグラフ３００の左側の０度乃至−９０度に亙る。
【００３９】
図１０における、曲線即ち軌跡３１０，３２０、及び３３０は、出力が伝達角度または画角θと共に変化するときの、ある入射角度θｉでのディフューザの光学応答を示している。この入射角度は、図１０においては、例えばプロット３１０，３２０，３３０に関しては０°であり得る。図１０における上記プロット３１０，３２０，３３０は、それぞれの画角θに対応するそれぞれの方向において、どの程度の光がディフューザから出力されているかを示す。例えば、図１０においてＤ（θｉ，０°）は、θ＝０°の値に対応する。
【００４０】
さらに図１０に示すように、第１の軌跡３１０は、特定のディフューザ（及び特定の入射角度）での画角に対する光強度を描いている。一実施形態においては、上記軌跡３１０は、一般的に中心角において比較的シャープなピークを持つ鐘形カーブである。上記のシャープ即ち比較的細いピークは、このディフューザの実施形態では０°に位置する。この細いピークは、例えば、１０°乃至３０°程度の半値幅である幅を持ち得る。このタイプの軌跡は、ハイゲインカーブとも称される。
【００４１】
上記軌跡３２０は、第２のディフューザタイプの光学応答を描いている。上記軌跡３２０は、一般的には、その中央において、比較的少し幅のある鐘形カーブである。この細いピークは、例えば、６０°乃至１００°程度の半値幅である幅を持ち得る。その比較的低いピーク及びそれゆえのいくらか平坦な応答特性である軌跡３２０は、ローゲインカーブとも称される。上記軌跡３１０及び３２０に関連して示すように、説明の趣旨に照らして、それぞれの光学応答は、約０°に集中するように示されている。後述するが、光学応答は、異なるディフューザに対しては他の角度に集中し得る。
【００４２】
そして、図１０は、理想的な均等拡散ディフューザ（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ  ｄｉｆｆｕｓｅｒ）の光学応答を描いている軌跡３３０を示している。均等拡散ディフューザは、実質的にフラットな角度応答特性により特徴付けられる。それ故、上記軌跡３３０は、一般的に全ての画角において一定の強度を持つような、ほぼ直線応答を描く。逆に言えば、非均等拡散ディフューザは、実質的なフラット角度応答特性を持たない。軌跡３１０及び３２０に対応する上記のハイゲイン及びローゲインディフューザは、非均等拡散ディフューザの例である。
【００４３】
上述したように、上記軌跡３１０及び３２０は、零度（０°）付近に集中した応答を有する各種のディフューザの光学応答を描いている。他の実施形態では、同様の形（または他の形）の応答特性は、零度以外の画角、例えば十（１０）、二十（２０）、三十（３０）、四十（４０）、４５（四十五）、５０（五十）、６０（六十）、７０（七十）、８０（八十）度、またはその他の画角に集中しても良い。
【００４４】
したがって、Ｄ（θｉ，θ）は、様々な画角に対して特徴的に異なり得る応答特性により特徴付けられ得る。種々の実施形態において、例えば、ディフューザ２０１は、ハイゲイン、ローゲイン（または超ローゲイン（ｖｅｒｙ  ｌｏｗ  ｇａｉｎ））たり得、またはその他の適切なタイプのディフューザ、またはそれらの組み合わせであり得る。後述して明らかになるが、特定角度付近へのＤ（θｉ，θ）の集中は、Ｄ（θｉ，θ）のコンボリューション計算及びＲ（θｉ，λ）と称されるディフューザ無しのインターフェロメトリックモジュレータの光学応答に関連する。
【００４５】
図１１は、ディフューザ４０２を含むインターフェロメトリックモジュレータディスプレイ４００の一実施形態を描いている断面図である。一実施形態において、上記のディスプレイ４００は、インターフェロメトリックモジュレータ４０１のアレイを含む。ある実施形態において、上記ディフューザ４０２は、物理的に基板４０３と連結されている。光は、ディフューザ４０２を通して外部へ通過するように、インターフェロメトリックモジュレータ４０１において反射される。詳しくは後述するように、上記ディフューザ４０２は、インターフェロメトリックモジュレータ４０１の角度カラーシフトの少なくとも一部分を補償するよう反射光に影響を及ぼすその特性に基づいて選択される。この補償は、上記モジュレータ４０１のユーザーの画角の変化に伴って知覚されるカラーシフトを減少させる。作動中には、光源（不図示）からの光は、例えば経路４１０，４１２及び４１４のような例示的な経路に沿って上記モジュレータ４０１へ入射する。例示的な光路４１０，４１２，及び４１４における光は、例えば２０°，３０°、及び４０°の角度で入射する。ここで使用されている、例えば光路４１０，４２０及び４１４の入射角度のような、どの数値も、説明の目的の為に提供しており、必ずしも全ての実施形態におけるものを表したものではないことが理解される。
【００４６】
上記モジュレータ４０１は、さらに経路４１０，４１２、及び４１４に沿って光を反射する。上記経路４１０，４１２、及び４１４に沿っての光は、上記ディフューザ４０２に入射する。上記ディフューザ４０２は、ディフューザ４０２のゲイン特性Ｄ（θｉ，θ）に依存する強度での光路の範囲に沿って、反射光の一部の向きを変える。光路４１０，４１２、及び４１４からの、拡散された光の一部分は、光路４１６に沿って観察位置まで伝わる。これら経路４１６は、上記ディフューザ４０２に対して実質的に同じ角度であり、離れた観察位置であるこの特定の例示的な観察位置４３０に対して、実質的に平行である。
【００４７】
上記ディフューザ４０２は、このようにして、上記経路４１０，４１２、及び４１４を含む、角度の範囲及び対応する光路にて、上記モジュレータ４０１に入射する光を集光するように機能する。この集められた光は、向きを変えられる。この光の一部は、光路４１６に沿って観察位置へ向きを変えられる。
【００４８】
上記ディフューザ４０２は、このようにして上記ディフューザ４０２により修正された上記モジュレータ４０１に対する純光学応答（ｎｅｔ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を生み出す波長の範囲において、上記モジュレータ４０１（またはモジュレータ４０１のアレイ）からの光を集光する。上記純光学応答は、上記ディスプレイ４００への光の入射角度の範囲を超えて、上記ディフューザの光学応答Ｄ（θｉ，θ）と上記モジュレータ４０１の光学応答Ｒ（θｉ，λ）とのコンボリューションに関連する。
【００４９】
上記モジュレータ４０１の光学応答と連動して上記ディフューザ４０２の例えばＤ（θｉ，θ）といった特性を制御することで、システム４００における上記純光学応答は、所望の純光学応答を達成するよう制御され得る。一実施形態において、上記ディフューザ４０２及び上記インターフェロメトリックモジュレータ４０１の特性は、上記インターフェロメトリックモジュレータ４０１の角度カラーシフトを実質的に補償するように選択される。他の実施形態においては、上記ディフューザ４０２及び上記モジュレータ４０１の特性は、上記モジュレータアレイ単独で形成された像がボヤケさせられるか暗号化されるかして不可視となるように、選択される。しかしながら、上記モジュレータアレイにより形成された上記像は、上記ディフューザ４０２を通してみる事が可能である。
【００５０】
上記ディフューザ４０２を加えた上記モジュレータ４０１の全光学特性（ｏｖｅｒａｌｌ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）は、上記モジュレータ４０１の光学応答（例えばスペクトル反射率や伝達関数）と上記ディフューザ４０２の光学応答とのコンボリューションで表され得る。このコンボリューションの一つの例示的な式は、後述する。
【００５１】
上述したように、上記モジュレータ４０１の光学応答Ｒ（θｉ，λ）は、上記モジュレータ４０１へ入射する光の入射角度θｉと光の波長λの関数で表される。入射角度が、特定の反射において、反射角度と等しいとき、上記モジュレータに対する画角θは、上記モジュレータへの入射角度θｉと等しい。それ故、Ｒ（θｉ，λ）は、画角θの関数として、上記モジュレータの光学応答の特性を示す。
【００５２】
上記ディフューザ４０２から射出する光の強度もまた、一般的に画角θ（及び入射角度θｉ）の関数である。したがって、上述したように、ディフューザの光学応答は、Ｄ（θｉ，θ）によって特徴付けられる。
【００５３】
上記モジュレータ４０１と上記ディフューザ４０２との組み合わせに対して、上記モジュレータの画角θは、上記ディフューザの入射角度θｉと一致する。それ故、上記ディフューザ４０２により修正された上記モジュレータ４０１の全または純光学応答（図１１参照）は、次に示す関係に従ってＲ´（θｉ，λ）として表現され得る。
【数２】
2006099102.tif 000003
【００５４】
上記の式を用いて、ディフューザ４０２の効果を含む修正スペクトル反射率Ｒ´（θ，λ）を計算することが出来る。上記の応答度（ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｉｔｙ）Ｒ´（θ，λ）の決定においては、角度θｉ（例えばθｉ＝０度から９０度）の範囲で上記の総和が為される。結果は、所定の画角θに対する上記のディスプレイのスペクトル応答である。
【００５５】
上記モジュレータ４０１と上記ディフューザ４０２とを組み合わせたスペクトル応答は、それ故、特定の画角及びそれに対応する観察者位置に対して計算される。同様に、上記モジュレータ４０１及びディフューザ４０２を含む集合構造の上記スペクトル応答は、観測角度の変化に起因するカラーシフト量を測る為に、複数の観測角度及び観測位置に対して計算され得る。
【００５６】
一つの実施形態において、例えばカラーシフトの許容又は非許容レベルなどの特定の基準によって、基準全体の又は修正された反射率（例えばＲ´（θ，λ））を定義することが望まれる。例えば、もし特定の画角（例えば３０度）でのカラーシフトが１００ナノメーターであるとすると、そのカラーシフトを２０ナノメーター以下にまで減少させることが望まれる。そのようなケースでは、望まれない１００ナノメーターのカラーシフト（例えば３０度における）を有する上記モジュレータ４０１の非補償光学応答Ｒ（θｉ，λ）は、許容し得る２０ナノメーターのカラーシフトを持つ合成スペクトル応答Ｒ´（θ，λ）を提供する為に適切なディフューザで、改善され得る。これらの数値は図示のために任意で選んだものであって意味はなく、カラーシフトにおける許容範囲レベルは、実際には様々な値となり得る。例えばある実施形態においては、カラーシフト特性における許容範囲レベルは、使用用途や観察状態に依存し得る。
【００５７】
したがって、望まれる光学応答Ｒ´（θ，λ）は、非補償光学応答Ｒ（θｉ，λ）から引き出され得る。このケースでは、非補償光学応答Ｒ（θｉ，λ）及び望まれるＲ´（θ，λ）は、関数として知られているので、Ｄ（θｉ，θ）に対する光学応答（例えば特性）は、上記の式から計算され得る。上記の等式はただ一つの未知の変数を有しているので、望まれる分光応答度Ｒ´（θ，λ）の提供に適切なディフューザを明確にする為に、Ｄ（θｉ，θ）は決定され得る。一度求められた上記Ｄ（θｉ，θ）は、例えば、ハイゲイン、ローゲイン、または超ローゲイン（ｖｅｒｙ  ｌｏｗ  ｇａｉｎ）の応答、または他の適切な特性のディフューザに対応している。
【００５８】
ある実施形態において、Ｄ（θｉ，θ）は、上記の式の順列を解くこと（例えば上記のコンボリューションを解くこと）で決定される。よく知られた数学的及び数値的方法は、計算の実行に用いられ得る。
【００５９】
当業者にはよく知られているように、ディフューザは、望みの光学応答を提供するように製造され得る。したがって、Ｄ（θｉ，θ）の特性が一旦決定すると、ターゲット角度でのカラーシフトが所望の許容範囲内にあるような所望の応答特性Ｄ（θｉ，θ）の少なくとも近似の値を得るような、上記ディフューザ４０２の適切な物理的構成及び材料が決定され得る。様々な実施形態においては、上記物理的構成は、当業者によく知られた技術を用いて決定され得る。選ばれた性質を有するディフューザは、例えば、日本の大阪のニットーデンコーからのものを利用できる。インターフェロメトリックモジュレータのスペクトル応答に基づくディフューザの選択に関しての更なる詳細は、より完全に後述する。
【００６０】
この光学モデルの適用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を示す為に、上記ディフューザの周知の光学応答Ｄ（θｉ，θ）及び周知のスペクトル応答Ｒ（θｉ，λ）に基づいた、上記モジュレータ４０１とディフューザ４０２との組み合わせのスペクトル応答Ｒ´（θ，λ）の決定の為の演算が提供される。
【００６１】
一実施形態において、例えば、上記ディフューザ４０２は、カラーシフトの減少または補償をする為に選択された、ハイゲイン特性を有するディフューザである。図１２は、例示的なディフューザ４０２の入射角度が０°での画角に対するゲインを示すグラフである。図１２Ｂは、その例示的なディフューザ４０２の入射角度が１０°での画角に対するゲインを示すグラフである。この図において、次に示すＲ（θｉ，λ）の値は、光学応答の曲線（不図示）から導かれることは当然である。
【数３】
2006099102.tif 000004
【００６２】
この例では、上記演算は、一つの波長に対して唯二つのみの入射角度を用いて示され、提供されている。特には、コンボリューションは、１０°を一ステップの大きさとして、０°乃至１０°の範囲の入射角度に対して計算される。実際には、より大きな角度が使用され得、且つステップの大きさも異なり得る。同様に、様々な波長に対する値は、どの特定の入射角度（画角）においても一致し、この例においては、０°及び１０°のみが使用されている。
【００６３】
また、それぞれの画角にはたくさんの様々な波長があるが、波長λに対して唯二つの値（０．５及び０．９）が、０度（入射角度θｉまたは画角）において、例示のみの為に提供されている。同様に、波長λに対して二つの値（０．６及び０．８）が、１０度の画角にて提供されている。
【００６４】
選択されたディフューザ４０２が意図されたカラーシフト補償を遂行しているかを確認する為に、例えば、ディフューザ４０２の実際の光学応答Ｄ（θｉ，θ）を用いてＲ´（θ，λ）を計算する。ディフューザ４０２により補正されたモジュレータ４０１のそのような補償された光学応答Ｒ´（θ，λ）を割り出す為に、上記の式が所望の画角におけるＲ´（θ，λ）の計算に使用されている。この例においては、光学応答Ｄ（θｉ，θ）が使用され、１０°の画角でのディフューザ４０２の効果を計算するために、Ｄ（０°，１０°）＝０．５及びＤ（１０°，１０°）＝０．２と仮定する。これらの数字は、ここで述べた原理の例示の為に任意に選択されたものであり、これらに限定されるものでないことを理解されたい。さらには、上述したように、上記のコンボリューションは、よりたくさんの入射角度θｉに対して実施し得り、この数値例においてでさえ、θｉの二つの値での値のみが、例えば０．２及び０．５といったＤ（θｉ，θ）に対して提供される。
【００６５】
Ｒ（θｉ，λ）とのＤ（θｉ，θ）のコンボリューションの実行において、Ｒ´（θ，λ）は、１０°の画角で（または同様の方法にて、所望の画角、例えば０°及び９０°、でもよい）計算され得る。この特別の例のコンボリューションの実施において、使用されているＤ（θｉ，θ）に対する各々の値は、θｉの全ての値に対する画角（この例では、θ＝１０°）でのＤ（θｉ，θ）曲線から得られる。
【００６６】
上述したように、それぞれの画角計算に対して、上記のコンボリューションは、（ディフューザ４０２により）全修正または全補償された光学応答Ｒ´（θ，λ）を計算する為に、θｉを０°から９０°まで変化させて合計される。この数値例においては、上記の計算は、以下のように行われる。
【数４】
2006099102.tif 000005
【００６７】
いくつかの実施形態においては、上記ディフューザ４０２は、一以上のディフューザ層を含み得る。そのような一実施形態においては、同様のディフューザ特性が、各々のディフューザ層に対して選択され得る。他の実施形態においては、各々のディフューザ４０２の層と異なる特性が選択され得る。一実施形態においては、上記ディフューザ４０２のディフューザ特性は、各々の層の光学応答をコンボリューションすることで計算され得る。
【００６８】
図１３は、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイデバイスの様々な構造に対するいくつかのスペクトル反射率軌跡の、グラフ５００を示している。図１３に示すように、縦軸は観察者への反射率を示しており、パーセンテージ（０から９０％）で表現されている。横軸は、インターフェロメトリックモジュレータにより反射された光の波長を示している。分光応答度に対応するこの反射率、例えばＲ（θｉ，λ），Ｒ´（θ，λ）は、上述した。
【００６９】
図１３に更に示すように、曲線５１０は、垂直に対して０度で観察されている一又はそれ以上のインターフェロメトリックモジュレータ（ディフューザ層無し）からの反射率を示すいくらか鐘形のカーブを描いている。曲線５１０のピークは、およそ８０％の反射率であり、８２０ｎｍ程度が中央となり、そしてこれはスペクトルの赤外線領域である。
【００７０】
図１３は更に、垂直に対して５０度で観察される、これと同様のディスプレイの反射率を示した曲線５２０を垂線まで描いている。上記曲線５２０は、上記曲線５１０に類似の形状であるが、６９０ｎｍ程度に位置するおよそ８４％程度の反射率のピーク値を持つ。
【００７１】
図１３は、垂直に対して０度で観察される、ディフューザ層を含むディスプレイからの反射率を示すいくらか鐘形の曲線５３０も描いている。上記曲線５３０は、およそ７５０ｎｍ程度に位置する、およそ６４％程度のピークゲインを持っている。図１３は、垂直に対して５０度で観察される、ディフューザ層を有する上記ディスプレイの反射率を示す曲線５４０を描いている。上記曲線５４０は、わずかに小さいピーク反射率の値６２％を取り、上記曲線５３０の経路と本質的には同様の経路を辿る。
【００７２】
図１３は、およそ８１０ナノメートル（ｎｍ）でのピーク波長における、上記インターフェロメトリックモジュレータへの、電磁気スペクトルの赤外線領域にある入射光を利用する上記モジュレータからの反射率を示している。上記曲線５１０と５３０とを互いに比較して分かるように、画角における５０度のシフトが、観察応答特性におけるおよそ１２０ｎｍのカラーシフトを引き起こす。上記曲線５３０及び５４０は、１２０°乃至１８０°の半値幅ゲインを有する超ローゲイン（ｖｅｒｙ  ｌｏｗ  ｇａｉｎ）ディフューザ３０２を通じて観察した時の、上記モジュレータのスペクトル反射率を示している。数学的には、上記曲線５３０及び５４０は、この超ローゲインディフューザの応答と上記インターフェロメトリックモジュレータの応答とのコンボリューションを示している。図１３に示すように、曲線５１０のピークと５２０のピークとの間に水平にある同じか類似の波長程度の波長にて、曲線５３０及び５４０はピーク値を取る。それ故、上記曲線は、この例においては、画角が五十度（５０°）変化するとき、小さくてあまり感知されないカラーシフト（例えば１０ｎｍ乃至２０ｎｍ程度の範囲）を呈する。
【００７３】
ディフューザ層無しで５０°にて観察される上記モジュレータの１２０ｎｍカラーシフトと比較すると、ディフューザ層は、本質的には画角におけるシフトを補償している。上記曲線５３０及び５４０のピークは、実質的には画角の変化によるカラーシフトが無い。
【００７４】
さらには、上記モジュレータに対する曲線のピークは、上記ディフューザ無しでは、スペクトルの赤外線領域内であるが、上記ローゲインディフューザ有りではスペクトルの赤領域内となる。ディフューザは、それ故、赤外線領域にピーク応答を有するインターフェロメトリックモジュレータの分光応答度を、可視波長内にピークを有するデバイスへシフトする。ディフューザの効果のその他の特性は、コンボリューションされたピークスペクトル反射率、例えば感知される光信号は、スペクトル全体に渡ってよりムラなく減少させられ及び広められる。
【００７５】
カラーシフト及びピーク反射率における落ち込みの量は、所望の波長及びディフューザに関する曲線のピークに対する角度の選択により制御され得る。一実施形態においては、選択されたディフューザは、０°付近に集中した応答を持ち得る。他の実施形態においては、選択されたディフューザは、０°以外の角度周辺、例えば十（１０°）、二十（２０）、三十（３０）、四十（４０）、４５（四十五）、５０（五十）、６０（六十）、７０（七十）、８０（八十）度に集中した、または他の画角において、集中した応答を持ち得る。
【００７６】
図１４は、カラーシフト対画角を表すデータポイントの結果を描いたＣＩＥ１９７６色度図６００を示しており、図１３のディフューザ４０１の実施形態の効果を示している。横軸及び縦軸は、三刺激値が描かれ得る色度座標系を示している。ディフューザ無しのインターフェロメトリックモジュレータディスプレイに対するデータポイントの結果は、上記図のカラースペースの全領域に渡り軌跡６０５に沿って示される。軌跡６０５の曲線は、画角の変化に対して、かなりのカラーシフトがあることを示している。例えば図１３の軌跡５３０及び５４０に示されるような、超ローゲイン応答を持つインターフェロメトリックモジュレータディスプレイにとって、カラーシフトがディフューザ層により実質的に除去される為に、単一データポイント６１０が、グラフ４０１に示される。
【００７７】
より一般的には、ディフューザは、所望の分光応答度Ｒ´（θ，λ）を示す特有の特性を有することを選択され得る。変化し得る特性の例は、光学応答Ｄ（θｉ，θ）の形状を含む。上述したように、ディフューザは、ハイゲイン、ローゲイン、超ローゲインディフューザのような、例えば非均等拡散ディフューザを含む。光学応答Ｄ（θｉ，θ）がピークを含むような場合、このピークの幅は選択され得る。例えば、半値幅としてのピークは、いくつかの実施形態において約２°乃至２０°幅、または約２０°乃至１２０°幅、又はより大きな又はより小さな幅であり得る。これらの範囲外のピーク幅もまた可能である。さらに、このピークの位置は、制御され得る。図１０に示すハイ又はローゲイン応答は、約０°付近に集中しているが、特定の実施形態においては、０°以外に位置するピークを有する、ピーク光学応答を持つディフューザが使用され得る。ディフューザの他の特性は、同様に変化し得る。
【００７８】
例えば、図１０に描かれている光学応答は、特定の入射角度に対するものであり、しかしながら、Ｄ（θｉ，θ）もまたθｉの関数である。様々な実施形態においては、それゆえ、ディフューザは、異なった入射角度θｉにおける光入射に対する異なった光学応答Ｄ（θ）を提供するよう構成され得る。例えばディフューザは、光学応答における例えばピークの位置及び幅が異なる入射角度に対して異なる値となるように設計され得る。ピークは、例えば、入射角度と等しい（反対ではない）画角に位置し得る。代替的には、ピークの画角は、大きさにおいて、入射角度と異なり得る。
【００７９】
インターフェロメトリックモジュレータの分光応答度は角度と共に変化するので、異なる入射角度に対する異なる応答は、画角における所望の色依存性を得る為の光線を再分配する為に使用され得る。したがって、減少させられたカラーシフトは、異なる角度でディフューザに入射した光を適切に分配することで得られる。
【００８０】
それ故、光学応答Ｄ（θｉ，θ）の様々な特性を選択することで、所望の分光応答度Ｒ´（θ，λ）を得ることが出来る。インターフェロメトリックモジュレータの分光応答度Ｒ（θｉ，λ）を検討することが、そのような適切なディフューザの特性を決定することにおいて、為され得る。したがって、例えばカラーシフトを減少させる為に、インターフェロメトリックモジュレータと適切にマッチするディフューザが選択され得る。
【００８１】
上述したように、当業者に知られている技術を用いることで、ディフューザの選択及び／または設計は、ディフューザ材料及び構造の、既知のスペクトル応答及び角度光学応答
に基づき得る。特に、ディフューザは、ディフューザの光学応答とインターフェロメトリックモジュレータ４０１の光学応答のコンボリューションがカラーシフトを減少させる光学応答を生じるように、選択または設計される。それゆえ、少なくとも一つのターゲット角度から観察されるカラーシフトは、特有の画角及び特有のインターフェロメトリックモジュレータ構造４０１に対して、所定の許容範囲内にまで減少され得る。上記の所定の許容範囲は、カラーシフトのナノメーターの数値として表され得る。
【００８２】
ホログラフィックの又は回折の光学要素がディフューザとして使用され得る。上記ディフューザは、コンピュータ処理もされ得る。一実施形態においては、ディフューザに対する所望の光学応答は、ディフューザにとって所望の光学応答を生じるディフューザ材料の、材料、厚さ、及び配置の選択により得られる。
【００８３】
ある実施形態においては、インターフェロメトリックモジュレータは、赤外線波長または他の不可視波長において集中するスペクトル応答（例えば、通常入射での画角に対して）を有する。主として不可視成分を有するそのようなスペクトル応答は、カラーシフトを減少させることに寄与し得る。可視領域において伸びる中央ピークにおける波長の例えば５０％，６０％，７０％または更に多くが、不可視となり得る。上記ディフューザは、このピークを可視領域へとシフトし得る。
【００８４】
ある実施形態においては、ディフューザは、波長の関数である応答Ｄ（θｉ，θ，λ）を示し得る。一実施形態においては、ディフューザは、ホログラフィック光学要素を含む。波長精密ディフューザの他のタイプも同様に使用され得る。
【００８５】
さらに、スペクトルの青色端（ｂｌｕｅ  ｅｎｄ）までのシフトが望まれる実施形態においては、バックライト又はフロントライトが、所望波長での更なる強度を生じるよう加えられ得る。ディフューザ構造及び光源に依存するそのような周波数の使用は、カラーシフトにおける所定の許容範囲で所定の角度にて観察され得る構造の選択において、更なる柔軟性をもたらす。
【００８６】
一実施形態において、ディスプレイ４００は、変化する光学応答を有するインターフェロメトリックモジュレータ４０１を含み得る。例えば、一実施形態において、ディスプレイ４００は、ここに開示したように、モジュレータ４０１がディフューザ４０２とマッチした時に、カラー表示を得る赤色、緑色、及び青色に対応する光学応答を持つインターフェロメトリックモジュレータ４０１の三つのグループを含む。そのような一実施形態においては、ディフューザ４０２の光学応答は、ディフューザ４０２を通った光の波長λに依存し得る。そのような一実施形態においては、ディフューザ４０２は、ホログラフィック光学要素を含み得る。
【００８７】
上記のディスプレイの設計のバリエーションは、可能である。例えば、いくつかの実施形態においては、いくつかのディフューザの組み合わせが、所定の許容範囲内の所定の角度における角度カラーシフトを持つディスプレイを提供するのに使用され得る。他の実施形態においては、一又はそれ以上のディフューザが、二、三、又は一つの角度範囲に対する所定の許容範囲内にカラーシフトをもたらすように使用され得る。さらに、他の構造も可能である。
【００８８】
一実施形態においては、ディフューザを有するインターフェロメトリックモジュレータの適用は、不許可の観察からイメージを保護する為の、ディスプレイのイメージの暗号化または不明瞭化を可能とする。一実施形態において、ディフューザは、データを、例えば赤外線領域等のスペクトルの不可視領域からスペクトルの可視領域へ移動させる。ディフューザは、インターフェロメトリックモジュレータアレイに対して、許可された観察者がディフューザを通じてディスプレイからの光を受け取ることができるよう、配置される。
【００８９】
したがって、そのような実施形態において、インターフェロメトリックモジュレータは、暗号化されたイメージを生み出し、且つディフューザは該イメージを復号化するよう構成されている。他の実施形態においては、ディスプレイのインターフェロメトリックモジュレータアレイは、入力イメージデータを受け取り、且つ人間にとって感知するのが難しいように例えばイメージが不明瞭となるようにカラーシフトする、出力イメージを生じるよう選択された光学応答を有する。上記ディフューザは、入力イメージデータの色表示にてイメージを生じるようにカラーシフトさせるよう選択される。
【００９０】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、ディスプレイデバイス２０４０の一実施形態を示すシステムブロックダイアグラムである。ディスプレイデバイス２０４０は、例えば、携帯電話や移動可能電話であり得る。しかしながら、ディスプレイデバイス２０４０と同じ構成要素や、それの僅かな変形例は、例えばテレビジョン及びポータブルメディアプレイヤーのようなディスプレイデバイスの様々なタイプの実例ともなる。
【００９１】
上記ディスプレイデバイス２０４０は、ハウジング２０４１、ディスプレイ２０３０、アンテナ２０４３、スピーカ２０４５、入力デバイス２０４８、及びマイクロフォン２０４６を含む。上記ハウジング２０４１は、一般的に、射出成形及び真空成形を含む当業者の間でよく知られているような様々なあらゆる製造プロセスにて形成される。加えて、上記ハウジング２０４１は、プラスチック、金属、ガラス、ラバー、及びセラミック、またはそれらの組み合わせ、これらに限られないが、を含む様々なあらゆる材料から製造される。一実施形態においては、上記ハウジング２０４１は、異なる色、または異なるロゴ、絵、またはシンボルを含む他の除去可能な部分と置き換えることが出来得る除去可能な部分（不図示）を含む。
【００９２】
例示的なディスプレイデバイス２０４０の上記ディスプレイ２０３０は、ここに述べたように、双安定ディスプレイを含む様々なあらゆるディスプレイであり得る。他の実施形態においては、上記ディスプレイ２０３０は、例えば上述したようにプラズマ、ＥＬ，ＯＬＥＤ，ＳＴＮ  ＬＣＤ，またはＴＦＴ  ＬＣＤフラットパネルディスプレイのようなフラットパネルディスプレイ、または例えばＣＲＴまたは当業者によく知られている他のチューブデバイスのような非フラットパネルディスプレイ、を含む。しかしながら、この実施形態を説明するという目的に照らすと、上記ディスプレイ２０３０は、ここに述べたようにインターフェロメトリックモジュレータディスプレイを含む。
【００９３】
例示的なディスプレイデバイス２０４０の一つの実施形態の構成要素が、図１５Ｂに概略的に示されている。図示された例示的なディスプレイデバイス２０４０は、ハウジング２０４１を含み、少なくとも部分的にそこに封入される追加的な構成要素を含むこともできる。例えば、一実施形態においては、上記の例示的なディスプレイデバイス２０４０は、トランシーバー２０４７と組み合わされたアンテナ２０４３を含むネットワークインターフェイス２０２７を含む。上記トランシーバー２０４７は、コンディショニングハードウェア２０５２と接続されている上記プロセッサ２０２１と接続されている。上記コンディショニングハードウェア２０５２は、信号を調節する（例えば信号をフィルターする）ように構成されている。上記コンディショニングハードウェア２０５２は、スピーカ２０４５及びマイクロフォン２０４６に接続されている。上記プロセッサ２０２１もまた、入力デバイス２０４８及びドライバーコントローラ２０２９に接続されている。上記ドライバーコントローラ２０２９は、フレームバッファー２０２８及びアレイドライバー２０２２と連結されている。電源２０５０は、特に例示的なディスプレイデバイス２０４０の設計には要求されることであるが、全ての構成要素に電力を供給する。
【００９４】
上記ネットワークインターフェイス２０２７は、上記の例示的なディスプレイデバイス２０４０が一又はそれ以上のデバイスとネットワークを通じて通信を行えるように、上記アンテナ２０４３及びトランシーバー２０４７を含む。一つの実施形態においては、上記ネットワークインターフェイス２０２７は、上記プロセッサ２０２１の必要要件を軽減させるいくつかの処理機能をも有する。上記アンテナ２０４３は、信号の送受信に用いられる、当業者にとってよく知られているあらゆるアンテナである。一実施形態において、上記アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ），（ｂ），または（ｇ）を含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従ってＲＦ信号の送受信を行う。他の実施形態においては、上記アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）規格に従ってＲＦ信号の送受信を行う。携帯電話の場合には、上記アンテナは、ワイヤレスセルフォンネットワーク内で通信を行うのに利用されているＣＤＭＡ，ＧＳＭ，ＡＭＰＳまたは他の知られた信号を受信できるよう設計されている。上記トランシーバー２０４７は、上記信号を上記プロセッサ２０２１が受信して更に操作し得るように、上記アンテナ２０４３で受信した上記信号の予備的処理を行う。上記トランシーバー２０４７もまた、上記信号が上記アンテナ２０４３を通して上記の例示的なディスプレイデバイス２０４０から伝送され得るように、上記プロセッサ２０２１で受信された信号を処理する。
【００９５】
代替的な実施形態においては、上記トランシーバー２０４７は、受信機で置き替え得る。さらに他の代替的な実施形態においては、ネットワークインターフェイス２０２７は、上記プロセッサ２０２１に送られるイメージデータの記憶または生成し得るイメージソースで置き換え得る。例えば、上記イメージソースは、イメージデータを含むデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）またはハードディスクドライブ、またはイメージデータを生成するソフトウェアモジュールであり得る。
【００９６】
プロセッサ２０２１は、一般的に、上記の例示的なディスプレイデバイス２０４０の全体の操作を制御する。上記プロセッサ２０２１は、例えば上記ネットワークインターフェイス２０２７またはイメージソースからの圧縮したイメージデータを受信し、該データを生データまたは生データへすぐに処理できるフォーマットへ処理する。そして、上記プロセッサ２０２１は、上記の処理が施されたデータを、上記ドライバーコントローラ２０２９またはフレームバッファー２０２８へ記憶させる為に送る。生データは、一般的には、イメージ内のそれぞれの位置におけるイメージ特性を特定する情報に関わる。例えば、そのようなイメージ特性は、色、彩度、及びグレイスケールレベルを含み得る。
【００９７】
一実施形態において、上記プロセッサ２０２１は、上記の例示的なディスプレイデバイス２０４０の動作の制御を行う為に、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理演算装置を含む。上記スピーカ２０４５へ信号を送信する為、及び上記マイクロフォン２０４６から信号を受信する為に、コンディショニングハードウェア２０５２は、一般的には、増幅器及びフィルターを含む。コンディショニングハードウェア２０５２は、上記模範的なディスプレイデバイス２０４０内では別個の構成要素でも、また上記プロセッサ２０２１や他の構成要素に組み込まれていても良い。
【００９８】
上記ドライバーコントローラ２０２９は、上記プロセッサ２０２１から直接、または上記フレームバッファー２０２８からのどちらかからのデータにより上記プロセッサ２０２１で生成された生イメージデータを取得し、上記アレイドライバー２０２２へ高速で送信できるように、上記生イメージデータを適切にリフォーマットする。特に、上記ドライバーコントローラ２０２９は、上記生イメージデータを、例えば上記ディスプレイアレイ２０３０をスキャンするのに適したタイムオーダーを有するようなラスターライクフォーマットを有するデータフローにリフォーマットする。そして、上記ドライバーコントローラ２０２９は、上記フォーマットされた情報を、上記アレイドライバー２０２２へ送信する。例えばＬＣＤコントローラのようなドライバーコントローラ２０２９は、多くの場合、独立した集積回路（ＩＣ）として上記システムプロセッサ２０２１と結びつくが、そのようなコントローラはたくさんの方法で実行され得る。それらは、ハードウェアとして、ソフトウェアとして、またはハードウェアにおいて上記アレイドライバー２０２２と完全に一体化されて、上記プロセッサ２０２１に組み込まれる。
【００９９】
一般的に、上記アレイドライバー２０２２は、上記ドライバーコントローラ２０２９からフォーマットされた情報を受信し、ビデオデータを、ディスプレイにおける画素のｘ−ｙマトリックスからくる数百及び時には数千ものリードに一秒間に多数回印加される並列な波形の組にリフォーマットする。
【０１００】
一実施形態において、ドライバーコントローラ２０２９、アレイドライバー２０２２、及びディスプレイアレイ２０３０は、ここに述べられているどのタイプのディスプレイにとっても適切である。例えば、一実施形態において、ドライバーコントローラ２０２９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（例えばインターフェロメトリックモジュレータコントローラ）である。他の実施形態においては、アレイドライバー２０２２は、従来のドライバーまたは双安定ディスプレイドライバー（例えばインターフェロメトリックモジュレータディスプレイ）である。一実施形態においては、ドライバーコントローラ２０２９は、上記アレイドライバー２０２２と一体化されている。そのような実施形態は、例えば携帯電話、時計、及び他の小エリアディスプレイのような高度に統合化されたシステムにおいては共通である。さらに他の実施形態においては、ディスプレイアレイ２０３０は、典型的なディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（例えばインターフェロメトリックモジュレータのアレイを含むディスプレイ）である。
【０１０１】
上記入力デバイス２０４８は、ユーザーが上記の例示的なディスプレイデバイス２０４０の動作の制御をすることを可能とする。一実施形態において、入力デバイス２０４８は、例えばＱＷＥＲＴＹキーボードまたはテレフォンキーパッド、ボタン、スイッチ、接触感知スクリーン、圧力感知または熱感知膜のようなキーパッドを含む。一実施形態において、上記マイクロフォン２０４６は、上記の例示的なディスプレイデバイス２０４０への入力デバイスである。上記マイクロフォン２０４６が上記デバイスへのデータ入力に用いられるとき、ボイスコマンドは、上記の模範的なディスプレイデバイス２０４０の動作を制御する為にユーザーにより供給される。
【０１０２】
上記電源２０５０は、当業者でよく知られている種々のエネルギーストレージを含み得る。例えば、一実施形態において、電源２０５０は、例えばニッケル−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のような再充電可能なバッテリーである。他の実施形態においては、電源２０５０は、再生し得るエネルギー源、コンデンサー、またはプラスチック太陽電池及び太陽電池塗装を含む太陽電池である。他の実施形態においては、電源２０５０は、壁コンセントから電力を受けとるよう構成されている。
【０１０３】
いくつかの実施においては、電子ディスプレイシステムのいくつかの場所に配置され得るドライバーコントローラには、上述したようにプログラム制御能力が備わっている。いくつかのケースにおいては、プログラム制御能力は、上記アレイドライバー２０２２に備わっている。当業者は、上述した最適化はあらゆるハードウェア及び／またはソフトウェア構成要素及び様々な構成において、実施され得ると理解するだろう。
【０１０４】
詳細は上述した一方、本発明の基本的な目新しい点は、様々な実施形態に適用できるよう述べ且つ指摘したので、本発明の意図から離れること無く、当業者によって、形態における様々な削除、置換、変更が利用され得る。上述した記載は、本発明の特定の実施形態を詳しく述べたものである。しかしながら、どれほど上述の記載が詳しくとも、本発明は、その本質的な特質や特徴から離れること無く、その他の特定の実施形態となり得る。述べた実施形態は、実例として又は制限的ではないとしてのみの点において、考慮され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】インターフェロメトリックモジュレータディスプレイの一つの実施形態の一部分を描いた等角投影図であり、第１のインターフェロメトリックモジュレータの移動可能な反射層が解放位置にあり、第２のインターフェロメトリックモジュレータの移動可能な反射層が作動位置にある。
【図２】３×３インターフェロメトリックモジュレータディスプレイを組み込んだ電子デバイスの一つの実施形態を例示したシステムブロック図である。
【図３】図１に示したインターフェロメトリックモジュレータの一つの典型的な実施形態に関する移動可能な鏡の位置及び印加電圧の関係を示した図である。
【図４】インターフェロメトリックモジュレータディスプレイを駆動するために使用する一組のロー電圧及びコラム電圧を示した図である。
【図５Ａ】図２に示した３×３インターフェロメトリックモジュレータディスプレイにおけるディスプレイデータの一つの典型的なフレームを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａのフレームを書く為に使用され得るロー信号及びコラム信号に関する一つの典型的なタイミング図である。
【図６Ａ】図１に示した電子デバイスの横断面を示した図である。
【図６Ｂ】インターフェロメトリックモジュレータの一つの代替実施形態の横断面を示した図である。
【図６Ｃ】インターフェロメトリックモジュレータのもう一つの代替実施形態の横断面を示した図である。
【図７】モジュレータを通じた光学経路を描いたインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの横断面図である。
【図８】異なる入射角度に対して模範的なスペクトル応答Ｒ（θｉ，λ）を概略的に示した図である。
【図９】ディフューザを含むインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの横断面図である。
【図１０】強度対種々のディフューザの画角の例を示す図である。
【図１１】図９のインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの断面図であり、ディフューザの効果の例をも示す図である。
【図１２Ａ】例示的なディフューザのゲイン対種々の光入射に対する画角を示す図である（その１）。
【図１２Ｂ】例示的なディフューザのゲイン対種々の光入射に対する画角を示す図である（その２）。
【図１３】角度に伴うインターフェロメトリックモジュレータの分光応答度の変化及び分光応答度の変化におけるディフューザの効果を描く反射率対光の波長の例を示す図である。
【図１４】ディフューザの例示的な効果を描くカラーシフト対画角の例を示す図である。
【図１５Ａ】複数のインターフェロメトリックモジュレータを含むビジュアルディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である（その１）。
【図１５Ｂ】複数のインターフェロメトリックモジュレータを含むビジュアルディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である（その２）。
【図１】
2006099102.tif 000007
【図２】
2006099102.tif 000008
【図３】
2006099102.tif 000009
【図４】
2006099102.tif 000010
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【外国語明細書】
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