(57)【要約】  様々な実施形態によって照明装置が開示される。この装置は、導光板を備え、その導光板は、光の伝搬を支持し、微小構造のアレイを備えるその端部のうちの一つの少なくとも一部を有する。これらの微小構造体は、その導光板内に分布される光強度を制御するために、その導光板内の入力ウィンドウに含まれ得る。特定の実施形態では、その導光板に入る光の方向強度は、その導光板の全体にわたって所望の分布を実現するために修正され得る。
2013501344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前表面及び背表面を有する導光板であって、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む導光板と、
微小構造体のアレイを含む前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部であって、前記微小構造体が複数のプリズム及び複数のレンズを備える前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部と、
を備える照明装置。
【請求項２】
前記異なるプリズム及びレンズの間に複数の間隙をさらに備え、前記間隙が、前記端部の少なくとも一つに平行な平坦表面を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記プリズムの少なくとも一つが非対称構造体を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記非対称構造体が、直角を形成する前記少なくとも一端部に第１及び第２表面を備える、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記プリズムが、前記少なくとも一端部に対して垂直な断面から見て互いに対して約９０度の角度で方向付けられた第１及び第２平坦表面を有する円筒状の微小構造体を備える、請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】
前記複数のレンズが、円筒状のレンズを含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記複数のプリズムが、前記アレイの第１周期パターンに含まれ、第２の複数のレンズが、前記アレイの第２周期パターンに含まれる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
実質的に同一の断面を有する微小構造体が、前記アレイに周期的に生じ、異なる断面を有する微小構造体によって分離される、請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
実質的に同一の大きさを有する微小構造体が、前記アレイに周期的に生じ、異なる大きさを有する微小構造体によって分離される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
実質的に同一の空間を有する微小構造体が、前記アレイに周期的に生じ、異なる空間を有する微小構造体によって分離される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記複数の微小構造体が、繰り返されるパターンを形成する微小構造体の一部を含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記微小構造体が、約５から５００ミクロンの幅を有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記微小構造体が、約０．１から３ｍｍの高さを有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記微小構造体が、約５００ミクロン以下の空間を有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記導光板が、湾曲形状の光学入口ウィンドウを備え、前記微小構造体が、前記湾曲した光学入口ウィンドウに配置される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記微小構造体を通過させ、前記導光板に光を入れるために前記導光板に対して配置された光源を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記微小構造体が、光源から光を受け、前記微小構造体を含まない前記光源からの光を受けるための導光板の平坦光学表面に対する前記導光板内の前記光の角度分布を広げるために構成される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記微小構造体が、光源から光を受け、前記導光板における臨界角を超える垂線に対する角度を超えて前記導光板内の前記光の角度分布を広げるために構成される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記導光板における前記臨界角が少なくとも３７度である、請求項１８に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記導光板における前記臨界角が少なくとも４２度である、請求項１８に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記微小構造体が、光源からの光を受け、台上に配置された中心ピークを有する導光板内に前記光の角度分布を与える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２２】
前記微小構造体が、光源からの光を受け、より大きな角度に対して軸上輝度の低下を有する導光板内に前記光の角度分布を与える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２３】
前記微小構造体が、光源からの光を受け、中心軸からの実質的に均一な減少を有する導光板内に前記光の角度分布を与える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２４】
前記光源が発光ダイオードである、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項２５】
前記導光板の表面が、複数の空間光変調器を照明するために前記複数の空間光変調器の前面に配置される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２６】
前記複数の空間光変調器が、干渉変調器のアレイを含む、請求項２５に記載の照明装置。
【請求項２７】
前記微小構造体が、その上に位置するより小さな第２の組の形状を有するより大きな第１の組の形状を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２８】
前記第１又は第２の組が、平坦な部分を備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項２９】
前記第１又は第２の組の形状が、湾曲部分を備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項３０】
前記第１の組の形状が湾曲部分を備え、前記第２の組が平坦部分を備え、又は、前記第１の組の形状が平坦部分を備え、前記第２の組が湾曲部分を備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項３１】
前記第１の組の形状がレンズを備え、前記第２の組がプリズム形状を備え、又は、前記第１の組の形状がプリズム形状を備え、前記第２の組がレンズを備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項３２】
前記微小構造体が、＋／−４５度の視角において１０％未満の不均一性を与える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３３】
前記微小構造体が、＋／−６０度の視角において１０％未満の不均一性を与える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３４】
前記微小構造体が、反射又は回折によってではなく、実質的に屈折を用いて光を方向転換させる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３５】
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成される処理器であって、画像データを処理するように構成される処理器と、
前記処理器と通信するように構成される記憶装置と、
を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３６】
前記ディスプレイに少なくとも一つの信号を送るように構成される駆動回路をさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記駆動回路に前記画像データの少なくとも一部を送るように構成される制御器をさらに備える、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記処理器に前記画像データを送るように構成される画像源モジュールをさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３９】
前記画像源モジュールが、受信機、送受信機及び送信機のうちの少なくとも一つを備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項４０】
入力データを受け、前記入力データを前記処理器に伝えるように構成される入力装置をさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項４１】
前記ディスプレイが、干渉変調器のアレイを備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項４２】
前表面及び背表面を有する導光板であって、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む導光板と、
微小構造体のアレイを含む前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部であって、前記微小構造体が、第２の組の形状の各々に位置する第１の組の形状を備え、前記第２の組の形状の各々が、前記第１の組の形状の各々より小さい、前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部と、
を備える照明装置。
【請求項４３】
前記第１及び第２の組の少なくとも一つの微小構造体が、平坦部分を備える、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４４】
前記第１及び第２の組の少なくとも一つの微小構造体が、湾曲部分を備える、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４５】
前記第１の組の形状がレンズを含み、前記第２の組の形状がプリズムを含む、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４６】
前記第１の組の形状がプリズムを含み、前記第２の組の形状がレンズを含む、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４７】
前表面及び背表面を有する、光を導く手段であって、前記導光手段が、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光手段が、前記導光手段の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む、光を案内する手段と、
光を方向転換する手段のアレイを含む前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部であって、前記光方向転換手段が、複数の第１の光方向転換手段と複数の第２の光方向転換手段とを備え、前記第１の光方向転換手段が、角度付けされた平坦表面を備え、前記第２の光方向転換手段が湾曲表面を備える、前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部と、
を備える照明装置。
【請求項４８】
前記光方向変換手段が導光板を備え、又は、前記光方向変換手段が微小構造体を備え、又は、前記第１の光方向変換手段がプリズムを備え、又は、前記第２の光方向変換手段がレンズを備える、請求項４７に記載の照明装置。
【請求項４９】
前表面及び背表面を有する、光を導く手段であって、前記導光手段が、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光手段が、前記導光手段の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む、光を案内する手段と、
光を方向転換する手段のアレイを含む前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部であって、前記光方向転換手段が、第２の組の光を方向転換する手段の各々に第１の組の光を方向転換する手段を備え、前記第２の組の光方向転換手段の各々が前記第１の組の光方向変換手段の各々より小さい、前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部と、
を備える照明装置。
【請求項５０】
前記導光手段が導光板を備え、又は、前記導光手段が微小構造体を備え、又は、前記第１の組の光方向変換手段が第１の組の微小構造体を備え、又は、前記第２の組の光方向変換手段が第２の組の微小構造体を備える、請求項４９に記載の照明装置。
【請求項５１】
前表及び背表面を有する導光板を提供する段階であって、前記導光板が、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板が、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む段階と、
前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部に微小構造体のアレイを形成する段階であって、前記微小構造体が複数のプリズム及び複数のレンズを備える段階と、
を備える照明装置を製造する方法。
【請求項５２】
前表面及び背表面を有する導光板を提供する段階であって、前記導光板が、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板が、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む段階と、
前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部に微小構造体のアレイを形成する段階であって、前記微小構造体が、第２の組の形状の各々に位置する第１の組の形状を備え、前記第２の組の形状の各々が、前記第１の組の形状の各々より小さい段階と、
を備える照明装置を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００９年８月３日出願の米国出願第６１／２３０９７８号の優先権を主張し、その全体は、参照することによってここに含まれる。
【０００２】
本願は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関し、特に、導光板内の光強度プロファイルを操作するために使用される光学干渉微小構造体に関する。
【背景技術】
【０００３】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微小機械素子、アクチュエータ、及び、電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及び／又は、他の微小機械加工プロセス（基板及び／又は堆積された物質層の一部をエッチングしたり、電気的及び電気機械的装置を形成するための層を追加したりする）を用いて、形成され得る。ＭＥＭＳ装置の一種類は、干渉変調器と呼ばれる。ここに示されるように、干渉変調器又は干渉光変調器という用語は、光干渉原理を用いて光を選択的に吸収及び／又は反射する装置を指称する。特定の実施形態において、干渉変調器は、一対の導電性板を備え得る。その一対の導電性板の一方または両方は、その全体または一部が透明及び／又は反射性であり、適切な電気信号の印加に対して相対的に動くことができる。特定の実施形態において、一方の板は、基板上に堆積された静止層を備え、他方の板は、空隙によって静止層から離隔された金属膜を備える。ここに詳述されるように、他方の板に対する一方の板の位置によって、干渉変調器に入射する光の光学干渉を変化させることができる。このような装置は、広範な応用を有し、こうした種類の装置の特性を利用及び／又は変更する分野において有用であり、その特徴を、既存の製品を改善し、また、未だ開発されていない新規製品を創作するのに活かすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／１３７３７３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／１６４８６３号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１８６２７３０号明細書
【特許文献４】国際公開第２００８／０９９９８９号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／２１６９９２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
特定の実施形態によって、前表面及び背表面を有する導光板を備える照明装置が検討される。導光板は、前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有する。導光板は、導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む。端部の少なくとも一つの少なくとも一部は、微小構造体のアレイを含み、微小構造体は、複数のプリズム及び複数のレンズを備える。
【０００６】
一部実施形態では、照明装置は、異なるプリズム及びレンズの間に複数の間隙をさらに備え、間隙が、端部の少なくとも一つに平行な平坦表面を備える。プリズムの少なくとも一つは、非対称構造体を備え得る。非対称構造体は、直角を形成する少なくとも一端部に第１及び第２表面を備える。プリズムは、少なくとも一端部に対して垂直な断面から見て互いに対して約９０度の角度で方向付けられた第１及び第２平坦表面を有する円筒状の微小構造体を備え得る。
【０００７】
一部実施形態では、複数のレンズは、円筒状のレンズを含む。一部実施形態において、照明装置は、アレイの第１周期パターンに含まれる複数のプリズムを備え、複数の第２のレンズは、アレイの第２周期パターンに含まれる。一部実施形態では、実質的に同一の断面を有する微小構造体は、アレイに周期的に生じ、異なる断面を有する微小構造体によって分離される。
【０００８】
一部実施形態では、実質的に同一の大きさを有する微小構造体は、アレイに周期的に生じ、異なる大きさを有する微小構造体によって分離される。一部実施形態では、実質的に同一の空間を有する微小構造体は、アレイに周期的に生じ、異なる空間を有する微小構造体によって分離される。一部実施形態では、複数の微小構造体は、繰り返されるパターンを形成する微小構造体の一部を含む。一部実施形態では、微小構造体は、約５から５００ミクロンの幅を有する。一部実施形態では、微小構造体は、約０．１から３ｍｍの高さを有する。
【０００９】
一部実施形態では、微小構造体は、約５００ミクロン以下の空間を有する。導光板は、湾曲形状の光学入口ウィンドウを備え得、微小構造体は、湾曲した光学入口ウィンドウに配置され得る。一部実施形態では、微小構造体を通過し、導光板に光を入れるために導光板に対して配置された光源をさらに備える。一部実施形態では、微小構造体は、光源から光を受け、微小構造体を含まない光源からの光を受けるための導光板の平坦光学表面に対する導光板内の光の角度分布を広げるために構成される。
【００１０】
一部実施形態では、微小構造体は、光源から光を受け、導光板における臨界角を超える垂線に対する角度を超えて導光板内の光の角度分布を広げるために構成される。一部実施形態では、導光板における臨界角は、少なくとも３７度である。一部実施形態では、導光板における臨界角は、少なくとも４２度である。
【００１１】
一部実施形態では、微小構造体は、光源からの光を受け、台上に配置された中心ピークを有する導光板内に光の角度分布を与える。一部実施形態では、微小構造体は、光源からの光を受け、より大きな角度に対して軸上輝度の低下を有する導光板内に光の角度分布を与える。一部実施形態では、微小構造体は、光源からの光を受け、中心軸からの実質的に均一な減少を有する導光板内に光の角度分布を与える。
【００１２】
特定の実施形態では、光源は、発光ダイオードである。特定の実施形態では、導光板の表面は、複数の空間光変調器を照明するために複数の空間光変調器の前面に配置される。一部実施形態では、複数の空間光変調器は、干渉変調器のアレイを含む。一部実施形態では、微小構造体は、その上に位置するより小さな第２の組の形状を有するより大きな第１の組の形状を備える。一部実施形態では、第１又は第２の組は、平坦部分を備える。一部実施形態では、第１又は第２の組の形状は、湾曲部分を備える。
【００１３】
第１の組の形状は、湾曲部分を備え、第２の組は、平坦部分を備え得る。あるいは、第１の組の形状は、平坦部分を備え、第２の組は、湾曲部分を備え得る。特定の実施形態では、第１の組の形状は、レンズを備え、第２の組は、プリズム形状を備え、又は、第１の組の形状は、プリズム形状を備え、第２の組は、レンズを備え得る。微小構造体は、＋／−４５度の視角において１０％未満の不均一性を与え得る。一部実施形態では、微小構造体は、＋／−６０度の視角において１０％未満の不均一性を与える。一部実施形態では、微小構造体は、反射又は回折によってではなく、実質的に屈折を用いて光を方向転換させる。
【００１４】
一部実施形態では、照明装置は、ディスプレイと、このディスプレイと通信するように構成される処理器であって、画像データを処理するように構成される処理器と、この処理器と通信するように構成される記憶装置と、をさらに備える。この装置は、ディスプレイに少なくとも一つの信号を送るように構成される駆動回路をさらに備え得る。この装置は、駆動回路に画像データの少なくとも一部を送るように構成される制御器をさらに備え得る。この装置は、処理器に画像データを送るように構成される画像源モジュールをさらに備え得る。一部実施形態では、画像源モジュールは、受信機、送受信機及び送信機のうちの少なくとも一つを備える。この装置は、入力データを受け、この入力データを処理器に伝えるように構成される入力装置をさらに備え得る。一部実施形態では、ディスプレイは、干渉変調器のアレイを備える。
【００１５】
特定の実施形態によって、前表面及び背表面を有する導光板を備える照明装置が検討される。導光板は、前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有する。導光板は、導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む。端部の少なくとも一つの少なくとも一部は、微小構造体のアレイを含む。微小構造体は、第２の組の形状の各々に位置する第１の組の形状を備え、第２の組の形状の各々は、第１の組の形状の各々より小さい。一部実施形態では、第１及び第２の組の少なくとも一つの微小構造体は、平坦部分を備える。
【００１６】
一部実施形態では、第１及び第２の組の少なくとも一つの微小構造体は、湾曲部分を備え得る。一部実施形態では、第１の組の形状は、レンズを含み、第２の組の形状は、プリズムを含む。一部実施形態では、第１の組の形状は、プリズムを含み、第２の組の形状は、レンズを含む。
【００１７】
特定の実施形態によって、前表面及び背表面を有する、光を導く手段を備える照明装置が検討される。導光手段は、前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、導光手段は、導光手段の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む。端部の少なくとも一つの少なくとも一部は、光を方向転換する手段のアレイを含む。光方向転換手段は、複数の第１の光方向転換手段と複数の第２の光方向転換手段とを備える。第１の光方向転換手段は、角度付けされた平坦表面を備え、第２の光方向転換手段は、湾曲表面を備える。
【００１８】
特定の実施形態では、光方向変換手段は、導光板を備え、又は、光方向変換手段は、微小構造体を備え、又は、第１の光方向変換手段は、プリズムを備え、又は、第２の光方向変換手段は、レンズを備える。
【００１９】
特定の実施形態によって、前表面及び背表面を有する、光を導く手段を備える照明装置が検討される。導光手段は、前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有する。導光手段は、導光手段の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む。端部の少なくとも一つの少なくとも一部は、光を方向転換する手段のアレイを含み、光方向転換手段は、第２の組の光を方向転換する手段の各々に第１の組の光を方向転換する手段を備える。第２の組の光方向転換手段の各々は、第１の組の光方向変換手段の各々より小さい。
【００２０】
特定の実施形態では、導光手段は、導光板を備え、又は、導光手段は、微小構造体を備え、又は、第１の組の光方向変換手段は、第１の組の微小構造体を備え、又は、第２の組の光方向変換手段は、第２の組の微小構造体を備える。
【００２１】
特定の実施形態によって、前表面及び背表面を有する導光板を提供する段階を含む、照明装置の製造方法が検討される。導光板は、前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有する。導光板は、導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む。この製造方法は、端部の少なくとも一つの少なくとも一部に微小構造体のアレイを形成する段階を含み、微小構造体は、複数のプリズム及び複数のレンズを備える。
【００２２】
特定の実施形態では、前表面及び背表面を有する導光板を提供する段階を含む、照明装置を製造する方法が検討される。導光板は、前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、導光板は、導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む。この製造方法は、端部の少なくとも一つの少なくとも一部に微小構造体のアレイを形成する段階を含み、微小構造体は、第２の組の形状の各々に位置する第１の組の形状を備え、第２の組の形状の各々は、第１の組の形状の各々より小さい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一番目の干渉変調器の可動反射層が緩和位置にあり、二番目の干渉変調器の可動反射層が作動位置にある干渉変調器ディスプレイの一実施形態の一部を示す等角図である。
【図２】３×３干渉変調器ディスプレイを組み込む電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図３】図１の干渉変調器の実施形態の一例に対する可動ミラーの位置対印加電圧の図である。
【図４】干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用可能な行及び列の電圧の組の図である。
【図５Ａ】図２の３×３干渉変調器ディスプレイの表示データのフレームの一例である。
【図５Ｂ】図５Ａのフレームを描くために使用可能な行及び列の信号用のタイミング図の一例である。
【図６Ａ】複数の干渉変調器を備えた画像表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図６Ｂ】複数の干渉変調器を備えた画像表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図７Ａ】図１の装置の断面図である。
【図７Ｂ】干渉変調器の代替実施形態の断面図である。
【図７Ｃ】干渉変調器の他の代替実施形態の断面図である。
【図７Ｄ】干渉変調器の更に他の代替実施形態の断面図である。
【図７Ｅ】干渉変調器の更なる代替実施形態の断面図である。
【図８】凸上に湾曲した出力ウィンドウを有する、ＬＥＤなどの光源である。
【図９】空間光変調器アレイの前面に配置される光源の端部に対して位置する光源の一実施形態を概略的に示す。
【図１０】空気中、及び、実質的に平坦である、それぞれ図８及び図９に示されるような導光板において測定された光源から放出された光の方向強度プロファイルの程度に対する相対輝度の軸上のプロットである。
【図１１】その端部の少なくとも一つの一部に微小構造体のアレイを有する平坦な導光板の等角透視図を概略的に示す。
【図１２】半球断面を示す図１１の光源及び平坦な導光板の上部透視図を示す。
【図１３】（ｉ）実質的に平坦な光学入口ウィンドウに結合される光源における導光板で得られた方向強度プロファイルのθ、（ｉｉ）半球断面を有する一連の円筒ミクロ構造体が、互いの間に空間なしに、結合ウィンドウに存在する場合に得られたプロファイルのθ、及び、（ｉｉｉ）半球形状の微小構造体が互いに約０．０４５ｍｍ離隔された場合に得られたプロファイルのθに対する方向性の軸上プロットである。
【図１４】実質的に平坦な微小構造表面への入射光線から得られる屈折角を概略的に示す。
【図１５】実質的に凸状の微小構造表面への入射光線から得られる屈折角を概略的に示す。
【図１６】４５度−９０度−４５度の二等辺三角形の鋸歯の微小構造体を含む実施形態の透視図を示す。
【図１７】図１６の実施形態の微小構造体から得られた方向高度プロファイルのプロットを示す。
【図１８】台形の微小構造体を得るために鋸歯の鋭さが低減された実施形態の透視図を概略的に示す。
【図１９】図１８の実施形態から得られる方向強度プロファイルのプロットである。
【図２０】繰り返しパターンに湾曲された微小構造体と台形の微小構造体との両方を含む実施形態の透視図を概略的に示す。
【図２１】図２０の実施形態の微小構造体の上面図である。
【図２２】図２１の実施形態の微小構造体から得られた方向強度プロファイルのプロットである。
【図２３】湾曲された微小構造体と非対称の断面の三角形の微小構造体との両方を含む実施形態の透視図を概略的に示す。
【図２４】図２３の実施形態の微小構造体の上面図である。
【図２５】図２３の実施形態の微小構造体から得られた方向強度プロファイルのプロットである。
【図２６】より大きな形状の組に配置されたより小さな形状の組を有する光微小構造体の他の実施形態の上面図を概略的に示す。
【図２７】より大きな形状の組に配置されたより小さな形状の組を有する光微小構造体の他の実施形態の上面図を概略的に示す。
【図２８】微小構造体が並んだ凹部を有する導光板に対して位置する光源の他の実施形態を概略的に示す。
【図２９】図２８の実施形態の導光板の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の詳細な記載は、特定の実施形態に対するものである。しかしながら、この教示は、多種多様な方法で適用可能である。以下の記載から明らかになるように、動的な画像（例えば、ビデオ）または静的な画像（例えば、静止画）や、文字または図表の画像を表示するように設計されているあらゆる装置において、本実施形態は、実装可能である。更に、携帯電話、無線装置、ＰＤＡ、携帯型コンピュータ、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、置時計、計算機、テレビモニタ、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ（例えば、走行距離計等）、コックピット制御機器及び／又はディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば、自動車の後方ビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電光掲示板または電光サイン、プロジェクタ、建築物、パッケージング、審美的構造（例えば、宝石に対する画像表示）等の多種多様な電子機器において又はこれらに関連して、本実施形態は実施可能であるが、これらに限定されるものではない。以下に記載されたものと同様の構成のＭＥＭＳ装置は、電気スイッチ装置などの非ディスプレイ用途にも使用され得る。
【００２５】
より完全に以下で検討されるように、光を方向転換する特定の好ましい実施形態の手段（すなわち、微小構造体）は、導光板内で分布される光強度を制御するために導光手段（すなわち、導光板）の入力ウィンドウに含まれ得る。特定の実施形態では、導光板に入る光の方向強度は、導光板にわたってより効率的な分布を実現するために修正され得る。一部実施形態では、微小構造体は、光を方向転換するための湾曲した手段（すなわち、レンズ）又は光を方向転換するための角度付けされた手段（すなわち、プリズム）の何れかを備え得る。これらの微小構造体は、入射光を屈折する働きをする。特定の実施形態では、導光板の少なくとも一端部に沿って配置された微小構造体は、導光板内の所望の方向強度プロファイルを形成するために光源からの光を方向転換する。これらのプロファイルは、ディスプレイ素子によって受けた光をより等しく分布するように選択され得る。特定のプロファイルを実現するために、微小構造体は、種々の実施形態において多様な形状をとり得る。いくつかの例の断面には、通常湾曲状の、三角形状の（二等辺、等辺、非対称）及び半球状の断面が含まれる。様々な実施形態では、様々な形状の微小構造体は、導光板内の様々な光強度プロファイルの生成を容易にするパターンで配列される。一部実施形態では、次いで、導光板を通過する光は、一つ以上の干渉変調器を含む複数のディスプレイ素子に入るように方向転換され得る。
【００２６】
干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を備えた干渉変調器ディスプレイの一実施形態を、図１に示す。この装置において、画素は、明状態または暗状態のどちらかである。明（“緩和”、“オープン”）状態において、ディスプレイ素子は、入射可視光の大部分を使用者に反射する。暗（“作動”、“クローズ”）状態において、ディスプレイ素子は、入射可視光の僅かしか使用者に反射しない。実施形態に応じて、“オン”及び“オフ”状態の光の反射性を逆にしてもよい。ＭＥＭＳ画素は、選択された色を主に反射するように構成可能であり、白黒に加えてカラーディスプレイが可能である。
【００２７】
図１は、画像ディスプレイの一続きの画素の内の二つの隣接する画素を示す等角図である。ここで、各画素は、ＭＥＭＳ干渉変調器を備えている。一部実施形態では、干渉変調器ディスプレイは、これら干渉変調器の行／列のアレイを備える。各干渉変調器は、互いに可変で制御可能な距離に配置された一対の反射層を含み、少なくとも一つの可変寸法を備えた共鳴光学ギャップを形成する。一実施形態において、反射層の一方は、二つの位置の間を移動し得る。緩和位置と称する第一の位置では、可動反射層は、固定された部分反射層から比較的離れた位置にある。作動位置と称する第二位置では、可動反射層は、部分反射層により近づいて隣接する位置にある。これら二つの層から反射される入射光は、可動反射層の位置に応じて、建設的にまたは破壊的に干渉して、各画素に対して全体的な反射状態または非反射状態のどちらかがもたらされる。
【００２８】
図１に示される画素アレイの一部は、二つの隣接する干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左側の干渉変調器１２ａでは、可動反射層１４ａが、部分反射層を含む光学積層体１６ａから所定の距離離れた緩和位置に示されている。右側の干渉変調器１２ｂでは、可動反射層１４ｂが、光学積層体１６ｂに隣接した作動位置に示されている。
【００２９】
ここに参照されるように、光学積層体１６ａ及び１６ｂ（まとめて光学積層体１６と称する）は、典型的に複数の結合層を備え、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ，ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）等の電極層、クロム等の部分反射層、及び、透明誘電体を含み得る。従って、光学積層体１６は、導電性であり、部分的には透明で部分的には反射性であり、例えば、透明基板２０上に上述の層を一層以上堆積させることによって、製造可能である。部分反射層は、多様な金属、半導体、誘電体等の、部分反射性である多様な物質から形成可能である。部分反射層は、一層以上の物質層で形成可能であり、各層は単一の物質または複数の物質の組み合わせで形成可能である。
【００３０】
一部実施形態では、光学積層体１６の層が平行なストリップにパターニングされて、以下に記載するようなディスプレイ装置の行電極を形成し得る。可動反射層１４ａ、１４ｂは、ポスト１８の上面と、ポスト１８間に堆積させた介在犠牲物質とに堆積させた列を形成するために堆積金属層（一層または複数層）の一続きの平行なストリップ（１６ａ及び１６ｂの行電極に直交する）として形成され得る。犠牲物質がエッチングされると、画定されたギャップ１９によって、可動反射層１４ａ、１４ｂが光学積層体１６ａ、１６ｂから離隔される。反射層１４用には、アルミニウム等の高導電性及び反射性物質を使用可能であり、そのストリップが、ディスプレイ装置の列電極を形成し得る。図１が縮尺通りではない点に留意されたい。一部実施形態では、ポスト１８間の空間は、１０から１００μｍのオーダーであり得、一方、ギャップ１９は、１０００オングストローム未満のオーダーであり得る。
【００３１】
電圧が印加されていないと、図１の画素１２ａに示されるように、可動反射層１４ａと光学積層体１６ａとの間にギャップ１９が残ったままであり、可動反射層１４ａは、機械的に緩和状態にある。一方で、選択された行と列に電位（電圧）差が印加されると、対応する画素の行電極と列電極の交差する部分に形成されるキャパシタが帯電して、静電力が電極を互いに引き寄せる。電圧が十分に高いと、可動反射層１４が変形して、光学積層体１６に押し付けられる。光学積層体１６内の誘電体層（図１に示さず）は、短絡を防止して、図１の右側の作動画素１２ｂに示されるように、層１４と層１６との間の間隔を制御することができる。印加される電位差の極性に関わり無く、挙動は同じである。
【００３２】
図２から図５Ｂは、ディスプレイ用途における干渉変調器のアレイを用いるためのプロセス及びシステムの一例を示す。
【００３３】
図２は、干渉変調器を組み込み得る電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。電子装置はプロセッサ２１を含み、そのプロセッサ２１は、ＡＲＭ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）等の汎用のシングルチップまたはマルチチップのマイクロプロセッサであり、または、デジタル信号プロセッサや、マイクロコントローラやプログラマブルゲートアレイ等の専用マイクロプロセッサであり得る。従来技術のように、プロセッサ２１は、一つ以上のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得る。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサは、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、ｅメールプログラムや、他のソフトウェアアプリケーション等の一つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【００３４】
一実施形態では、プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するようにも構成されている。一実施形態では、アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイ又はパネル３０に信号を提供する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に示されるアレイの断面図は、図２の線１‐１に沿って示されている。明確性のために、図２は、干渉変調器の３×３のアレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、非常に多くの干渉変調器を含み得、行において列とは異なる数の干渉変調器を有し得る（例えば、列が１９０画素であるのに対して、行は３００画素である）。
【００３５】
図３は、図１の干渉変調器の一例に対する可動ミラーの位置対印加電圧の図である。ＭＥＭＳ干渉変調器に対しては、行／列の作動プロトコルは、図３に示される装置のヒステリシス特性を利用し得る。干渉変調器は、例えば、可動層を緩和状態から作動状態に変形させるには、１０ボルトの電位差を必要とする。一方で、この値よりも電圧が減少すると、電圧が１０ボルト未満に下がっても、可動層がその状態を維持する。図３の例では、可動層は、電圧が２ボルト未満に下がるまでは完全に緩和しない。従って、図３に示される例では約３から７Ｖの電圧の範囲があり、ここで、装置が緩和状態または作動状態のどちらかで安定している印加電圧のウィンドウが存在する。ここでは、これを“ヒステリシスウィンドウ”または“安定ウィンドウ”と称する。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイに対しては、行／列の作動プロトコルを以下のように構成可能である。即ち、行のストローブ中には、作動されるべきストローブ行が約１０ボルトの電圧に晒されて、緩和されるべき画素がゼロボルトに近い電圧に晒されるように構成可能である。ストローブ後には、画素が約５ボルトの安定状態又はバイアス電圧に晒されて、画素は、何れの状態においても、行のストローブがそれらを収納した状態を保つ。描かれた後には、各画素は、本実施例では３〜７ボルトの“安定ウィンドウ”内の電位差を見る。この特徴は、図１に示される画素構造を、同一の印加電圧条件の下において、作動または緩和の既存状態のどちらかで安定させる。作動または緩和状態の何れかにある干渉変調器の各画素は本質的に、固定反射層及び可動反射層によって形成されたキャパシタであるので、ほぼ電力消費が無く、ヒステリシスウィンドウ内の電圧において、この安定状態を保持することができる。印加電位が固定されていれば、本質的に電流は画素内に流れない。
【００３６】
さらに以下に示すように、典型的な応用では、表示フレームは、一組のデータ信号（各々が特定の電圧レベルを有する）を、第１番目の行の作動画素の所望の組に従った列電極の組を横切って送ることによって生成され得る。その後、行パルスが第１行の電極に印加されて、その組のデータ信号に対応する画素を作動させる。その後、その組のデータ信号は、第２番目の行の作動画素の所望の組に対応するために変更される。その後、パルスが第２の行電極に印加されて、データ信号に従って第２の列電極の適切な画素を作動させる。第１の行の画素は、第２の行のパルスによって影響されず、第１の行のパルスの間に設定された状態のままである。このことが、一続きの行全体に対して逐次的に反復されて、フレームを生成する。一般的に、秒毎の所望のフレーム数でこのプロセスを連続的に反復することによって、フレームがリフレッシュされ及び／又は新しい表示データに更新される。表示フレームを生成するために画素アレイの行電極及び列電極を駆動するプロトコルは、多種多様なものが使用可能である。
【００３７】
図４及び図５は、図２の３×３アレイ上に表示フレームを生成する作動プロトコルとして考えられるものの一つを示す。図４は、図３のヒステリシス曲線を示す画素に対して使用され得る列及び行の電圧レベルの組として考えられるものの一つを示す。図４の実施形態において、画素を作動させることには、適切な列を−Ｖバイアスに設定し、適切な行を＋ΔＶに設定することが含まれ、それぞれ−５ボルトと＋５ボルトに対応し得る。画素の緩和は、適切な列を＋Ｖバイアスに設定し、適切な行を同じ＋ΔＶに設定して、画素に対する電位差をゼロボルトにすることによって、達成される。行の電圧がゼロボルトに保たれている行においては、列が＋Ｖバイアスであるか−Ｖバイアスであるかに関わらず、元々の状態で安定である。また図４に示されるように、上述のものとは逆極性の電圧も使用可能である。例えば、画素を作動させることは、適切な列を＋Ｖバイアスに設定し、適切な行を−ΔＶに設定することを含むことができる。この実施形態では、画素の緩和は、適切な列を−Ｖバイアスに設定し、適切な行を同じ−ΔＶに設定して、画素に対して電位差をゼロボルトにすることによって、達成される。
【００３８】
図５Ｂは、図２の３×３アレイに印加される一続きの行及び列の信号を示すタイミング図であり、図５Ａに示される表示配置がもたらされる。ここで、作動画素は非反射性である。図５Ａに示されるフレームを描く前においては、画素はいずれの状態であってもよく、この例では、全ての行は初期的に０ボルトであり、全ての列は＋５ボルトである。これらの印加電圧に対しては、全ての画素は、作動または緩和のその時点での状態で安定である。
【００３９】
図５Ａのフレームでは、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）、（３，３）が作動している。これを達成するためには、行１に対する“ライン時間”中に、列１及び列２は−５ボルトに設定され、列３は＋５ボルトに設定される。全ての画素が３〜７ボルトの安定ウィンドウ内のままであるので、これによっては、いずれの画素の状態も変化しない。その後、行１が、０から５ボルトに上がりゼロに戻るパルスで、ストローブされる。これによって、（１，１）及び（１，２）の画素を作動させて、（１，３）の画素を緩和する。アレイの他の画素は影響を受けない。要求通りに行２を設定するため、列２を−５ボルトに設定し、列１及び列３を＋５ボルトに設定する。その後、行２に印加される同じストローブによって、画素（２，２）を作動させて、画素（２，１）及び（２，３）を緩和する。ここでも、アレイの他の画素は影響を受けない。同様に、列２及び列３を−５ボルトに設定して、列１を＋５ボルトに設定することによって、行３を設定する。行３のストローブは、行３の画素を図５Ａに示されるように設定する。フレームを描いた後において、行の電位はゼロであり、列の電位は＋５または−５ボルトのどちらかを保つことができ、そうして、ディスプレイは図５に示される配置で安定である。同じ手順を、数十または数百の行列のアレイに対して用いることができる。また、行及び列の作動を実施するために用いられるタイミング、シーケンス及び電圧レベルは、上述の基本原理内において多様に変更可能であり、上述の例は単に例示的なものであり、他の作動電圧方法が本願のシステム及び方法で使用可能である。
【００４０】
図６Ａ及び図６Ｂは、ディスプレイ装置４０の一実施形態を示すシステムブロック図である。ディスプレイ装置４０は例えば携帯電話である。しかしながら、ディスプレイ装置４０の同一の構成要素またはその僅かな変形体は、テレビや携帯型メディアプレーヤー等の多種多様なディスプレイ装置の実例にもなる。
【００４１】
ディスプレイ装置４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカー４５と、入力装置４８と、マイク４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形及び真空成形を含む、多種多様な製造方法のいずれかによって一般的には形成される。また、ハウジング４１は、多種多様な物質のいずれかから形成可能であり、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、セラミック、それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、ハウジング４１は、取り外し可能部（図示せず）を含む。該取り外し可能部は、色の異なるまたは異なるロゴや画像やシンボルを含む他の取り外し可能部と交換可能である。
【００４２】
例示的なディスプレイ装置４０のディスプレイ３０は、多種多様なディスプレイのいずれかであり得て、ここに記載されるような双安定性（ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ）ディスプレイが含まれる。他の実施形態では、ディスプレイは、上記のように、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、ＴＦＴ ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイや、ＣＲＴや他のチューブデバイス等の非フラットパネルディスプレイを含む。しかしながら、本願の実施形態を説明するために、ディスプレイ３０は、本願で説明されるような干渉変調器ディスプレイを含む。
【００４３】
図６Ｂに、例示的なディスプレイ装置４０の一実施形態の構成要素を概略的に示す。図示されている例示的なディスプレイ装置４０は、ハウジング４１を含み、また、それに少なくとも部分的に封入される追加の構成要素を含むことができる。例えば、一実施形態では、例示的なディスプレイ装置４０は、送受信機４７に結合されているアンテナ４３を含むネットワークインターフェイス２７を備える。送受信機４７はプロセッサ２１に接続されていて、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続されている。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（例えば信号をフィルタリングする）ように構成可能である。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５及びマイク４６に接続されている。また、プロセッサ２１は、入力装置４８及びドライバ制御装置２９にも接続されている。ドライバ制御装置２９は、フレームバッファ２８及びアレイドライバ２２に結合されている。アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイ３０に結合されている。電源５０は、この特定の例示的なディスプレイ装置４０の構成に必要とされるような全ての構成要素に電力を供給する。
【００４４】
ネットワークインターフェイス２７は、アンテナ４３及び送受信機４７を含み、例示的なディスプレイ装置４０が、ネットワーク上の一つ以上の装置と通信できるようになっている。一実施形態では、ネットワークインターフェイス２７は、プロセッサ２１の要求を軽減するためにある程度の処理能力を有し得る。アンテナ４３は、信号の送受信用のアンテナのいずれかである。一実施形態では、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）または（ｇ）を含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠したＲＦ信号を送受信する。他の実施形態では、アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に準拠したＲＦ信号を送受信する。携帯電話の場合には、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＡＭＰＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ等の無線携帯電話ネットワーク内で通信するために用いられる周知の信号を受信するようにアンテナが設計されている。送受信機４７は、アンテナ４３から受信した信号を前処理して、その後、信号がプロセッサ２１によって受信されて、更に処理されるようにし得る。また、送受信機４７は、プロセッサ２１から受信した信号も処理して、その後、信号が、アンテナ４３を介して例示的なディスプレイ装置４０から送信されるようにし得る。
【００４５】
代替的な一実施形態では、送受信機４７が、受信機に交換可能である。更に他の代替的な実施形態では、ネットワークインターフェイス２７が、プロセッサ２１に送信されるべき画像データを記憶することまたは発生させることが可能な画像ソースに交換可能である。例えば、画像ソースは、画像データを発生するソフトウェアモジュールや、画像データを含むＤＶＤやハードディスクドライブであり得る。
【００４６】
プロセッサ２１は一般的に、例示的なディスプレイ装置４０の動作全体を制御する。プロセッサ２１は、データ（ネットワークインターフェイス２７や画像ソースからの圧縮画像データ等）を受信し、そのデータを生の画像データに処理するか、または、生の画像データに容易に処理されるフォーマットに処理する。その後、プロセッサ２１は、記憶用のフレームバッファ２８にまたはドライバ制御装置２９に処理されたデータを送信する。生データは典型的に、画像内の各位置において画像特性を識別する情報を参照する。例えば、このような画像特性は、色、彩度、グレイスケールレベルを含み得る。
【００４７】
一実施形態では、プロセッサ２１は、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するマイクロ制御装置、ＣＰＵ、または、論理ユニットを含む。調整ハードウェア５２は一般的に、スピーカー４５に信号を送信するための、また、マイク４６から信号を受信するためのアンプ及びフィルタを含む。調整ハードウェア５２は、例示的なディスプレイ装置４０内の個別の構成要素であってもよく、プロセッサ２１や他の構成要素に組み込まれたものであってもよい。
【００４８】
ドライバ制御装置２９は、プロセッサ２１が発生させた生の画像データを、プロセッサから直接、または、フレームバッファ２８から受信し、アレイドライバ２２に対する高速送信用に適切な生の画像データに再フォーマットする。特に、ドライバ制御装置２９は、生の画像データを、ラスタ状フォーマットを有するデータフローに再フォーマットして、データフローが、ディスプレイアレイ３０にわたる走査に適した時間オーダーを有するようになる。その後、ドライバ制御装置２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送信する。ＬＣＤ制御装置等のドライバ制御装置２９は、独立型の集積回路（ＩＣ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）としてシステムプロセッサ２１と関係していることが多いが、このような制御装置は多種多様な方法で実装可能である。このような制御装置は、ハードウェアとしてプロセッサ２１内に組み込み可能であるし、ソフトウェアとしてプロセッサ２１内に組み込み可能であるし、アレイドライバ２２と共にハードウェア内に完全に集積可能でもある。
【００４９】
典型的には、アレイドライバ２２は、ドライバ制御装置２９からフォーマットされた情報を受信し、ビデオデータを、波形の並列的な組に再フォーマットする。この波形の並列的な組は、ディスプレイの画素のｘ‐ｙマトリクスによってもたらされる数百の（数千のこともある）リードに対して、一秒間に何度も印加される。
【００５０】
一実施形態では、ドライバ制御装置２９、アレイドライバ２２及びディスプレイアレイ３０は、ここに記載されるあらゆる種類のディスプレイに対しても適合するものである。例えば、一実施形態では、ドライバ制御装置２９は、従来のディスプレイ制御装置、または、双安定性ディスプレイ制御装置（例えば、干渉変調器制御装置）である。他の実施形態では、アレイドライバ２２は、従来のドライバ、または、双安定性ディスプレイドライバ（例えば、干渉変調器ディスプレイ）である。一実施形態では、ドライバ制御装置２９は、アレイドライバ２２と集積される。このような実施形態は、携帯電話、腕時計、他の小型ディスプレイ等の高集積システムにおいて一般的である。更に他の実施形態では、ディスプレイアレイ３０は、典型的なディスプレイアレイ、または、双安定性ディスプレイアレイ（例えば、干渉変調器のアレイを含むディスプレイ）である。
【００５１】
入力装置４８によって、使用者が例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御することが可能になる。一実施形態では、入力装置４８は、キーパッド（ＱＷＥＲＴＹキーパッドや電話のキーパッド等）、ボタン、スイッチ、タッチスクリーン、感圧または感熱膜を含む。一実施形態では、マイク４６が、例示的なディスプレイ装置４０用の入力装置になる。マイク４６を用いて装置にデータを入力する場合には、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するために、使用者によって音声命令が提供され得る。
【００５２】
電源５０は、当該分野で周知の多種多様なエネルギー貯蔵装置を含むことができる。例えば、一実施形態では、電源５０は、ニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池等の充電可能な電池である。他の実施形態では、電源５０は、再生可能エネルギー源、キャパシタ、または、太陽電池であり、プラスチック太陽電池や太陽電池ペイントが挙げられる。他の実施形態では、電源５０は、壁コンセントから電力を供給されるように構成されている。
【００５３】
一部実施形態では、上述のように、電子ディスプレイシステム内の複数の位置に配置可能なドライバ制御装置に、プログラム可能性が備わっている。ある場合には、プログラム可能性は、アレイドライバ２２に備わっている。上述の最適化が、如何なる数のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素においても、また、多種多様な構成において実施可能である。
【００５４】
上述の原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は、多種多様なものであり得る。例えば、図７Ａ〜図７Ｅは、可動反射層１４とその支持構造体の五つの異なる実施形態を示す。図７Ａは、図１の実施形態の断面図であり、金属物質のストリップ１４が、直交して延伸する支持体１８の上に堆積されている。図７Ｂでは、各々の干渉変調器の可動反射層１４が、正方形または長方形であり、テザー３２に対して、角でのみ支持体に取り付けられている。図７Ｃでは、可動反射層１４が、正方形または長方形であり、フレキシブル金属を含み得る変形可能層３４から懸架されている。変形可能層３４は、該変形可能層３４の周囲において、基板２０に直接的又は間接的に接続する。この接続は、ここで、支持ポストと称される。図７Ｄに示される実施形態は、支持ポストプラグ４２を有する。この支持ポストプラグの上に、変形可能層３４が横たわる。図７Ａ〜７Ｃのように、可動反射層１４はギャップ上に懸架されている。しかしながら、変形可能層３４と光学積層体１６との間のホールを充填することによって、変形可能層３４が支持ポストを形成してはいない。むしろ、支持ポストは、支持ポストプラグ４２を形成するために用いられる平坦化物質から形成される。図７Ｅに示される実施形態は、図７Ｄに示される実施形態をベースにしたものであるが、図７Ａ〜図７Ｃに示される実施形態、並びに、図示されていない追加の実施形態のいずれにおいても機能し得るものである。図７Ｅに示される実施形態では、金属又は他の導電性物質の追加的な層が用いられて、バス構造４４を形成している。これによって、信号が、干渉変調器の背面に沿ってルーティングすることが可能になり、基板２０上に形成しなければならなかった多数の電極を省略することが可能になる。
【００５５】
図７に示されるような実施形態では、干渉変調器は、直視型装置として機能し、画像は透明基板２０の前面から視られ、その反対側に変調器が配置されている。こうした実施形態では、反射層１４は、変形可能層３４を含む基板２０に対向する反射層の側において、干渉変調器の一部を光学的に遮蔽する。これによって、遮蔽された領域を、画像の質に悪影響を与えずに、構成及び動作させることが可能になる。例えば、このような遮蔽によって、変調器の光学的特性を変調器の電気機械的特性（アドレシングや該アドレシングの結果による移動等）から分離する性能を提供する図７Ｅのバス構造４４が可能になる。この分離可能な変調器の設計によって、変調器の電気機械的側面及び光学的側面用に用いられる構造設計及び物質が、互いに独立に選択され、また、機能することが可能になる。更に、図７Ｃ〜図７Ｅに示される実施形態は、反射層１４の光学的特性をその機械的特性から切り離すこと（このことは、変形可能層３４によって達成される）に因る追加的な利点を有する。これによって、光学的特性に関して、反射層１４に用いられる構造設計及び物質を最適化することが可能になり、また、所望の機械的特性に関して、変形可能層３４に用いられる構造設計及び物質を最適化することが可能になる。
【００５６】
上記のように、干渉変調器は、反射ディスプレイ素子であり、一部実施形態においては、それらの動作について周囲照明又は内部照明を当てにしてよい。これらの実施形態の一部では、照明光源は、光を、その後、ディスプレイ素子に光を方向転換する方向から、ディスプレイ素子の前方に配置された導光板に向ける。導光板内の光の分配は、光ディスプレイ素子の均一な輝度又は角度分布を決定する。導光板内の光が狭い方向強度プロファイルを有する場合、導光板内に暗い角部を生成し、結果的にディスプレイ素子の乏しい照明をもたらし得る。そのため、導光板に向けられた光の方向強度プロファイルを制御することが有利であろう。
【００５７】
図８は、自由空間における光源エミッターを示す。座標系８０２はまた、ディスプレイ装置の配向座標に関して示される。他の実施形態では、光源８００は、限定されないが、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）、ライトバー、１つ以上のレーザーなどの光放出素子、又は、光エミッターの他の形態であり得る。光源のバレットパッケージの凸状出力表面は、狭い配光を与える。
【００５８】
図９は、導光板９００の端部に配置される光源８００の等角図を示す。導光板９００は、例えばガラスまたはプラスチックである光透過物質を含み得る。導光板端部６６を通って透過した光は、導光板９００内でディスプレイ素子９０１に方向転換され、次いで、ディスプレイ素子９０１は、光８０１を反射する。導光板内の方向強度プロファイルは、どれほど多くの光がディスプレイ素子の各々に利用可能であるかに影響する。導光板９００と光源８００との間の端部６６における界面は、導光板の全体にわたって得られる方向プロファイルに大きく寄与する。光源８００は、導光板の一角に配置され得るが、様々な実施形態において、回転形状を含む同心の湾曲した通路の湾曲部の中心に位置し得る。一部実施形態において、光源８００は、導光板の１つ以上の端部に沿って配置され得る。
【００５９】
導光板の平面において得られた方向強度プロファイルの界面の効果を実証するために、図１０は、大気中のＬＥＤ光源に対して計算された分布方向強度プロファイル５４のプロットと、導光板の端部に配置されたＬＥＤに対する方向強度プロファイル５５のプロットを示す。見られるように、光学媒体９００の方向強度プロファイル５５は、光が空気中を通る場合に得られるプロファイル５４より狭い。狭い方向性プロファイルは、ディスプレイ素子に対する不十分な光と不均一性を与える導光板内の暗い角部をもたらし得る。通常、＋／−９０度（表面、例えば図９の表面６６とｘ軸に垂直に測定される）のＬＥＤ発光において、導光板内の光分布は、導光板に対する臨界角又は全反射（ＴＩＲ）角の＋／−内である。例えば、特定のポリカーボネート導光板において、臨界角又は全反射角は、３７から３９度であり、ガラス等では約４２度である（例えば、図１０の方向強度プロファイル５４を参照）。様々な実施形態では、照明光源と導光板媒体との間の界面において、暗い角部を低減すると共にディスプレイ素子の全域で増加した均一性を提供する方向強度プロファイルを生成することが望まれるだろう。
【００６０】
多様な方向強度プロファイルを有利に実現するために、図１１及び図１２に示されるような本発明の特定の実施形態は、導光板内の方向強度プロファイルを修正するために、照明光源９００に面する導光板９００の端部６６の少なくとも一部に配置された微小構造体５６のアレイを使用する。一部実施形態では、それらは、屈折によって最初に方向強度プロファイルを修正する。特に、微小構造体は、空隙によって入力端部から分離された照明光源８００から導光板の内側に結合された光の角度分布を制御し得る。制御は、多くの他の可能な修正と共に、導光板の臨界角及びＴＩＲ限界（例えば図１０を参照）を超えて角度範囲を拡大し、中心軸の周囲の強度均一性を増加させ（例えば図１３の曲線５７を参照）、低下した軸上輝度（例えば図１９参照）又は向上した軸上輝度（例えば図１３の曲線５８を参照）を有する導光板の臨界角を超えて角度範囲を増加させることを含み得る。
【００６１】
微小構造体は、様々な実施形態において多用な形状を取り得るが、ここではｙ−ｚ平面に平行な半球断面を有する部分直円柱のアレイとして示される（正確な縮尺ではない）。これらの円柱は、照明光源に対してより狭く、傾斜側壁を有する。その傾斜は、多様な種々の角度で照明光源から光を受け取るように変わる。端部６６から突出するようにここでは示されているが、当業者は、多様な実施形態のこれらの微小構造及び他の微小構造が、導光板９００に対する凹部によって、又は、突出部と凹部との組合せによって形成され得ることを容易に認識するだろう。平面角度以外の角度において光を受けることによって、広くてより拡大した角度強度プロファイルが達成され得る。多様な断面が可能であり、例えば、三角形（例えば二等辺三角形、正三角形、非対照的な三角形）、一般的な円形、又は台形であり得る。ここでは円柱が示されているが、当業者は、微小構造が様々な方向プロファイルを実現するために多くの様々な構造及び形状を取り得ることを認識するだろう。特定の実施形態では、微小構造体は、５ミクロンから５００ミクロンまで変化する幅を有する。一部実施形態５では、５ミクロンは、使用され得る特定のマイクロ製造技術の一般的な寸法に相当する（例えば、平坦な表面のダイアモンドポイント回転−溝を刻み込む−導光板の入力端部を画定するために射出成形キャビティの金型インサートとして使用される）。一部実施形態では、その大きさは５００ミクロン未満であり得るが、微小構造体の大きさは、この値を超えてもよい。特定の実施形態では、微小構造体のアレイは、ＬＥＤの幅（場合によっては２から４ｍｍ）と同様の大きさであり得、そのため、アレイの各々の微小構造体は、アレイサイズの数分の一であり得る。同様に、微小構造体は、０．１から導光板又はＬＥＤの高さ（例えば、厚さ）まで変わる特定の実施形態において多様な高さを取り得る。一部実施形態では、微小構造体の高さは、０．１から１ｍｍ又は３ｍｍである。
【００６２】
上部から導光板９００を見た際に（すなわち、観察者はｚ軸から見下ろす）角度均一性を維持することが望ましい。特に、様々な視角Φにもかかわらず、角度均一性を維持することが望ましい。Ｚ及びＹの間の角度として図面では示されているが、当業者は、ΦがＺとＸ−Ｙ平面との間のあらゆる角度として選択され得ることを容易に認識するだろう。例えば、Φは、ＺとＸとの間の角度を示し得る。本発明の特定の実施形態は、＋／−４５度の範囲のΦ及び＋／−６０度の範囲の他のものにおいて、実質的な視角可能な不連続点を防止することができる。
【００６３】
これらの実施形態の一部の効果を実証するために、図１３は、様々な界面を有する導光板に対する照明光源の適用からもたらされる方向強度プロファイルのプロットを示す。比較として、図１０のプロット５５である、平坦な光学ウィンドウから得られるプロファイルが参考までに提供される。プロット７５７は、微小構造体の間に空間なしに、半径０．１０５ｍｍの湾曲した微小構造体のアレイを通過する光からもたらされる方向強度プロファイルである。プロット５８は、微小構造体の各々の間に、端部から端部までが０．０４５ｍｍである空間を有する、半径０．１０５ｍｍの湾曲した微小構造体のアレイを通過する光からもたらされる方向強度プロファイルである。見られるように、プロット５７及び５８はより広く、それらの光分布が、平坦な界面からもたらされるプロット５５より効率的である。さらに、プロット５８の分布は、プロット５５の単純なガウス状分布より動的である。プロット５８の角度分布は、台上に配置される中心ピーク、又は、各側にあるサイドローブ又はショルダーによって囲われる中心ピークを有する。微小構造体の形状のみを選択するのではなく、それらの間の空間を選択することによって、多くの様々なプロファイルを有利に提供し得る。特定の実施形態では、間隙距離は、ゼロから、微小構造の幅と大きさが同程度である間隙まで変化し得る。しかしながら、間隙幅が微小構造体の幅より非常に大きい場合、入力端部は、実質的に平坦になり、微小構造体の効果が緩和される。様々な実施形態では、間隙幅（例えば平均的な）は、微小構造体の幅（例えば平均的な）以下である。特定の実施形態では、入力端部の少なくとも５０％は、微小構造体を含む。従って、微小構造体は、有利には広い強度プロファイルを容易にするだけではなく、光分布に対するより高い制御を容易にする。
【００６４】
図１４及び図１５は、微小構造体が様々な光分布に影響する原理を示す。図１４は、平坦な導光板表面６２と光源８００との間の平坦な界面の効果を示す。導光板は、周囲媒体に対してより高い屈折率を有する。放出された光線５９は、光源８００から出発し、元の方向６０の光線のように導光板６２を通って伝達し続けるよりも、スネルの法則の原理に従って予想されるように屈折されて、方向転換された光線６１となり、垂線６６に近い通路を通る。これは、自然に、導光板と周囲の物質との間の異なる屈折媒体から生じる。
【００６５】
図１４のデザインと対照的な図１５は、どのように本発明の特定の実施形態が有利に角度強度プロファイルを実現するかを示す。空気と実質的に透過的な導光板の媒体との間の平坦表面よりも、湾曲した界面６５によって、光の入射光線が、界面を通過するそれらの伝搬方向を維持することが可能になる。放出された光線６３は、依然としてスネルの法則の効果にさらされているが、微小構造体の湾曲した界面６５に対する垂線に平行に入り、それによって同一の方向６４の光線として続く。そのため、さもなければ、垂線６６に対する平坦界面によって方向転換されている莫大な数の光線が、ここでは、多様な幅の角度付けされた通路で続くことができる。幅広い角度の通路を進む光線の存在は、平坦な界面を通過した際に実現されるよりも幅広い分布をもたらす。
【００６６】
図１５が、例えば半球形状の断面を有する、湾曲した形状の微小構造体の界面を実施する実施形態の効果を実証するが、当業者は、代替的な通路配置を与える多様な形状が可能であることを容易に認識するだろう。例えば、湾曲した形状の微小構造体に加えて、限定されないが三角形及び台形を含む他の実施形態が可能である。それらの方向プロファイルを調整する、より高い自由度を要求する設計者は、繰り返し起こるパターンに存在する２つ以上の形状の微小構造体を有する組み合わされたアレイを使用し得る。そのため、形状、パターン、デザイン及び連続する微小構造体の間隔の選択は、種々の他のパラメータと同様に、特定の方向強度プロファイルを実現するために修正され得る。前述したように、微小構造体は、導光板から突き出したり、導光板に入り込んだりする。
【００６７】
例えば、図１６は、三角形又は鋸の歯の微小構造体のアレイ６８の一実施形態を示す。この実施形態では、導光板の端部６７の個々の微小構造体６９は、二等辺三角形形状をとる。個々の微小構造体の空間７０は、様々な方向強度プロファイルを実現するために修正され得る。図１７は、図１６の微小構造体の実施形態から得られた方向強度プロファイルをプロットする。
【００６８】
図１８に示される他の例では、異なる断面が可能である。アレイ７２の個々の微小構造体７１は、台形形状をとる。ここでも、空間７０は、多様な方向強度プロファイルの生成を容易にするために変更され得る。図１９は、図１８の微小構造体の実施形態から得られた方向強度プロファイルをプロットする。図１９に示されるように、一部の微小構造体は、大きな角度より小さい軸上輝度を生成する。図１９は、他の角度と比較して軸上の独特な窪みを示す。
【００６９】
以上に検討したように、プロファイル分布に対するより正確な制御は、異なる形状の微小構造体を単一のアレイに結合することによって実現され得る。形状の選択だけではなく、それらが導光板端部に配置される方式によって、得られるプロファイルが決定される。
【００７０】
例えば、図２０は、他の実施形態を示し、ここで、アレイ７５は、湾曲した形状７３及び／又は台形形状７４を有する微小構造体からなる。図２１に示されるように、特定の形状の微小構造体は、所望の方向光強度プロファイルを実現するために、パターンの一部として交互に入れ替えられ得る。大きさ及び形状は、様々なタイプのプロファイルを実現するためにアレイ全体にわたって変えられ得る。図２２は、図２０のアレイに対して得られた方向強度プロファイルをプロットする。
【００７１】
これまで開示された例は、図１７、１９及び２２に見られるように、各々の製造された対称的な強度プロファイルを有する。また、微小構造体の形状、間隔及びパターニングの選択を適切に行うことによって、様々な非対称性のプロファイルを生成し得る。例えば、図２３に示された他の実施形態では、アレイ７８は、非対称性の三角形の微小構造体７６及び湾曲した微小構造体７７を含む。三角形の微小構造体は、ここに示されるように、３０度−９０度−６０度の三角形であり得る。これらの特定の形状は、非対称性の方向光強度プロファイルを実現するために、図２４に示されるパターンに配置され得る。図２５は、このようなパターンから得られる強度プロファイルをプロットする。ここで、湾曲した微小構造体は、０．１０５の半径を有し、三角形の微小構造体は、０．１０５ｍｍの三角形の高さを有する。
【００７２】
以上に開示された様々な実施形態に加えて、図２６及び２７は、さらなる実施形態を示し、ここで、より大きな微小構造体２６１の第１の組は、その上に重ね合わされたより小さな微小構造体２６２の第２の組を有する。例えば、図２６は、より大きな湾曲ベースを含む第１の組の微小構造体２６１（例えば実質的に半球形の断面を有する）と、第１の組の微小構造体上に配置されたより小さな面を持つ第２の組の微小構造体２６２とを示す。一般的により大きな湾曲した構造体２６２は、例えば、その上に配置されるプリズムの形状を有する湾曲した小型レンズを含み得る。他の実施形態では、形状の組合せは、異なる大きさ、形状、密度を有し得、それどころか変化し得る。例えば、より大きな表面を有するプリズムが使用され、それらの間に異なる角度を有する。さらに、プリズムの形状は、より大きくてもより小さくてもよい。同様に、レンズは、より大きくてもより小さくてもよく、異なった形状であり得、例えば、凸面でも凹面でもあり得る。他の形状、大きさ及び構成が可能である。組の形状は、図２０から図２５に関して以上に検討したように変わり得る（例えば、定期的に又は非定期的に）。そのため、多様な配置が可能である。
【００７３】
図２７は、関係が反転した他の実施形態を示し、すなわち、第１の組の構造体２７１が刻まれており、湾曲されている第２の組の形状２７２は、その上に配置される。他の実施形態では、第１及び第２の組の両方は、プリズムであり得、又は、第１及び第２の組は、レンズであり得る。追加の組（例えば、２、３、４セット）は、互いの上に配置され、様々な形状の組合せが選択され得る。例えば、ここでは凸面であるように示されるが、この形状は、凹面形状を含み得、そのため、凸部又は凹部若しくはそれらの組合せが可能である。さらに、本願の他の場所で記載された様々なタイプの実施形態は、一の組の微小構造体が他の組に重ね合わされて使用され得る。同様に、何れの組も、限定されないが形状、大きさ、空間、パターン、配置などを含む、ここに記載された様々な特徴を含み得る。
【００７４】
当業者は、上記に開示された設計が種々修正可能であり、方向プロファイルの分布を変更し得ることを容易に認識するだろう。例えば、図２６及び図２７は、他の特定の実施形態を示し、ここで、凹部結合ウィインドウ７９によって、突状湾曲出力ウィンドウを有する照明光源８００の、導光板への部分的な挿入を可能にする。
【００７５】
開示の特定の実施形態が記載されているが、これらの実施形態は、例としてのみ提供されており、本発明の範囲を限定するものではない。多様な代替構成が可能である。例えば、構成（例えば層）が加えられ、取り除かれ、再配置され得る。同様に、プロセス及び方法段階が加えられ、取り除かれ、順序付けされ得る。
【００７６】
従って、特定の好ましい実施形態又は実施例が以上に記載されているが、当業者は、本発明が具体的に開示された実施形態を超えて他の代替的な実施形態及び／又は使用、並びに、明白な修正及びその等価物まで拡張することを理解するだろう。さらに、幾つかの変形が詳細に示され、記載されているが、本発明の範囲内の他の修正が、この開示に基づいて当業者に容易に明らかであろう。これらの実施形態の特定の形状及び側面の様々な組合せ又は副組合せが行われ得、本発明の範囲に含まれる。開示された実施形態の様々な特徴及び側面が、様々な方式及び実施形態を形成するために、互いに組み合わされ又は置換され得ることが理解されるべきである。そのため、ここに開示された本発明の範囲は、上記され、開示された特定の実施形態に限定されるべきではないものである。
【符号の説明】
【００７７】
１４  可動電極
１６  光学積層体
１８  支持体
２０  基板
５６  微小構造体
９００  導光板
【図１】
2013501344.tif 000003
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【図２】
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【図３】
2013501344.tif 000006
【図４】
2013501344.tif 000007
【図５Ａ】
2013501344.tif 000008
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2013501344.tif 000010
【図６Ｂ】
2013501344.tif 000011
【図７Ａ】
2013501344.tif 000012
【図７Ｂ】
2013501344.tif 000013
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
2013501344.tif 000015
【図７Ｅ】
2013501344.tif 000016
【図８】
2013501344.tif 000017
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2013501344.tif 000033
【図２５】
2013501344.tif 000034
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2013501344.tif 000037
【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月1日(2012.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前表面及び背表面を有する導光板であって、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む導光板を備える照明装置であって、
前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部が凹部結合ウィンドウに配置された微小構造体のアレイを備え、前記微小構造体が複数のプリズム及び複数のレンズを備える照明装置。
【請求項２】
前記異なるプリズム及びレンズの間に複数の間隙をさらに備え、前記間隙が、前記端部の少なくとも一つに平行な平坦表面を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記プリズムの少なくとも一つが非対称構造体を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記非対称構造体が、直角を形成する前記少なくとも一端部に第１及び第２表面を備える、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記プリズムが、前記少なくとも一端部に対して垂直な断面から見て互いに対して約９０度の角度で方向付けられた第１及び第２平坦表面を有する円筒状の微小構造体を備える、請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】
前記複数のレンズが、円筒状のレンズを含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記複数のプリズムが、前記アレイの第１周期パターンに含まれ、第２の複数のレンズが、前記アレイの第２周期パターンに含まれる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
実質的に同一の断面を有する微小構造体が、前記アレイに周期的に生じ、異なる断面を有する微小構造体によって分離される、請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
実質的に同一の大きさを有する微小構造体が、前記アレイに周期的に生じ、異なる大きさを有する微小構造体によって分離される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
実質的に同一の空間を有する微小構造体が、前記アレイに周期的に生じ、異なる空間を有する微小構造体によって分離される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記複数の微小構造体が、繰り返されるパターンを形成する微小構造体の一部を含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記微小構造体が、約５から５００ミクロンの幅を有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記微小構造体が、約０．１から３ｍｍの高さを有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記微小構造体が、約５００ミクロン以下の空間を有する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記凹部結合ウィインドウが湾曲される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記微小構造体を通過させ、前記導光板に光を入れるために前記導光板に対して配置された光源を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記光源が発光ダイオードである、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項１８】
前記微小構造体が、光源から光を受け、前記微小構造体を含まない前記光源からの光を受けるための導光板の平坦光学表面に対する前記導光板内の前記光の角度分布を広げるために構成される、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記微小構造体が、光源から光を受け、前記導光板における臨界角を超える垂線に対する角度を超えて前記導光板内の前記光の角度分布を広げるために構成される、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記導光板における前記臨界角が少なくとも３７度である、請求項１９に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記導光板における前記臨界角が少なくとも４２度である、請求項１９に記載の照明装置。
【請求項２２】
前記微小構造体が、光源からの光を受け、台上に配置された中心ピークを有する導光板内に前記光の角度分布を与える、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項２３】
前記微小構造体が、光源からの光を受け、より大きな角度に対して軸上輝度の低下を有する導光板内に前記光の角度分布を与える、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項２４】
前記微小構造体が、光源からの光を受け、中心軸からの実質的に均一な減少を有する導光板内に前記光の角度分布を与える、請求項１６に記載の照明装置。
【請求項２５】
前記導光板の表面が、複数の空間光変調器を照明するために前記複数の空間光変調器の前面に配置される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２６】
前記複数の空間光変調器が、干渉変調器のアレイを含む、請求項２５に記載の照明装置。
【請求項２７】
前記微小構造体が、より大きな第２の組の形状上に位置するより小さな第２の組の形状を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項２８】
前記第１又は第２の組が、平坦な部分を備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項２９】
前記第１又は第２の組の形状が、湾曲部分を備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項３０】
前記第１の組の形状が湾曲部分を備え、前記第２の組が平坦部分を備え、又は、前記第１の組の形状が平坦部分を備え、前記第２の組が湾曲部分を備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項３１】
前記第１の組の形状がレンズを備え、前記第２の組がプリズム形状を備え、又は、前記第１の組の形状がプリズム形状を備え、前記第２の組がレンズを備える、請求項２７に記載の照明装置。
【請求項３２】
前記微小構造体が、＋／−４５度の視角において１０％未満の不均一性を与える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３３】
前記微小構造体が、＋／−６０度の視角において１０％未満の不均一性を与える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３４】
前記微小構造体が、反射又は回折によってではなく、実質的に屈折を用いて光を方向転換させる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３５】
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成される処理器であって、画像データを処理するように構成される処理器と、
前記処理器と通信するように構成される記憶装置と、
を備える、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３６】
前記ディスプレイに少なくとも一つの信号を送るように構成される駆動回路をさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記駆動回路に前記画像データの少なくとも一部を送るように構成される制御器をさらに備える、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記処理器に前記画像データを送るように構成される画像源モジュールをさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３９】
前記画像源モジュールが、受信機、送受信機及び送信機のうちの少なくとも一つを備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項４０】
入力データを受け、前記入力データを前記処理器に伝えるように構成される入力装置をさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項４１】
前記ディスプレイが、干渉変調器のアレイを備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項４２】
前表面及び背表面を有する導光板であって、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む導光板を備える照明装置であって、
前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部が微小構造体のアレイを備え、前記微小構造体が第２の組の形状の各々に位置する第１の組の形状を備え、前記第１の組の形状の各々が前記第２の組の形状の各々より小さく、前記微小構造体が凹部結合ウィンドウに配置される照明装置。
【請求項４３】
前記第１及び第２の組の少なくとも一つの微小構造体が、平坦部分を備える、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４４】
前記第１及び第２の組の少なくとも一つの微小構造体が、湾曲部分を備える、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４５】
前記第１の組の形状がレンズを含み、前記第２の組の形状がプリズムを含む、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４６】
前記第１の組の形状がプリズムを含み、前記第２の組の形状がレンズを含む、請求項４２に記載の照明装置。
【請求項４７】
前表及び背表面を有する導光板を提供する段階であって、前記導光板が、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板が、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む段階と、
前記端部の少なくとも一つの少なくとも一部に微小構造体のアレイを形成する段階であって、前記微小構造体が複数のプリズム及び複数のレンズを備え、前記微小構造体が凹部結合ウィンドウに配置される段階と、
を備える照明装置を製造する方法。
【請求項４８】
前表面及び背表面を有する導光板を提供する段階であって、前記導光板が、前記前表面及び背表面の間に複数の端部をさらに有し、前記導光板が、前記導光板の長さに沿って光の伝搬を支持する物質を含む段階と、
前記端部の少なくとも一つに位置する凹部結合ウィンドウに微小構造体のアレイを形成する段階であって、前記微小構造体が、第２の組の形状の各々に位置する第１の組の形状を備え、前記第１の組の形状の各々が、前記第２の組の形状の各々より小さい段階と、
を備える照明装置を製造する方法。
【国際調査報告】
2013501344.tif 000039
2013501344.tif 000040
2013501344.tif 000041