作为监视器盖板的曲线形相机透镜的制作方法

文档序号:2682644阅读:177来源:国知局
专利名称:作为监视器盖板的曲线形相机透镜的制作方法
技术领域
本公开一般涉及用户接口设备领域,尤其涉及将相机透镜与显示设备(诸如基于干涉测量调制器的器件)联用的系统和方法。相关技术描述机电系统包括具有电气及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如,镜子)以及电子器件的设备。机电系统可以在各种尺度上制造,包括但不限于微米尺度和纳米尺度。例如,微机电系统(MEMS)器件可包括具有范围从大约一微米到数百微米或以上的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)器件可包括具有小于一微米的大小(包括,例如小于几百纳米的大小)的结构。机电元件可使用沉积、蚀刻、光刻和/或蚀刻掉基板和/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电气及机电器件的其它微机械加工工艺来制作。—种类型的机电系统器件被称为干涉测量(interferometric)调制器(IMOD)。如本文所使用的,术语干涉测量调制器或干涉测量光调制器是指使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射光的器件。在一些实现中,干涉测量调制器可包括一对导电板,这对导电板中的一者或两者可以是完全或部分透明的和/或反射性的,且能够在施加恰适电信号时进行相对运动。在一实现中,一块板可包括沉积在基板上的静止层,而另一块板可包括与该静止层相隔一气隙的反射膜。一块板相对于另一块板的位置可改变入射在该干涉测量调制器上的光的光学干涉。干涉测量调制器器件具有范围广泛的应用,且预期将用于改善现有产品以及创造新产品,尤其是具有显示能力的那些产品。用于各种电子设备的某些用户接口设备可包括显示组件和输入组件。显示组件可基于多个光学系统中的一者,诸如液晶显示器(LCD)和干涉测量调制器(IMOD)。输入组件可包括典型地定位于显示器周边附近或之外的相机。概述本公开的系统、方法和设备各自具有若干个创新性方面,其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。本公开描述的主题的一个发明方面可以在具有光学透明的透镜层的成像设备中实现,该透镜层形成光导并具有多个弯曲特征。这些弯曲特征中的至少一些弯曲特征被配置成使入射在其上的光线转向为朝向该透镜层的边缘部分。该成像设备还包括成像传感器,该成像传感器相对于该透镜层的该边缘部分定位并且配置成接收经转向光线中的至少一些经转向光线以允许基于入射光线的图像的形成。在一些实现中,该些弯曲特征可包括多个圆弧形特征。在一些实现中,可在透镜层的两个表面中的一个表面上形成诸如刻面或凹槽之类的弯曲特征。在一些实现中,该些弯曲特征可包括根据第一图案分布在该透镜层上的第一组弯曲特征。在一些实现中,可以使用形成采集光并使光转向以及在成像传感器上形成图像的衍射光学元件(例如,透镜)或全息照相(例如,全息透镜)的衍射或全息特征。本公开描述的主题的另一发明方面可以在包括光学透明的透镜层和成像传感器的成像设备中实现,其中该光学透明的透镜层形成光导,该光导配置成引导光朝向该透镜层的边缘部分。该成像传感器相对于该透镜层的该边缘部分定位并且配置成接收光中的至少一些光以允许基于入射光线的图像的形成。在一些实现中,该光导包括多个转向特征并且该些转向特征中的至少一些转向特征配置成使入射在其上的光线转向为朝向该透镜层的边缘部分。本公开描述的主题的另一发明方面可以在包括动态显示设备的用户接口装置中实现,该动态显示设备配置成接收输入信号并生成从该动态显示设备的观看侧可观看到的视觉显示。该装置还包括相机,该相机包括透镜层和布置在该透镜层的边缘处或边缘附近的成像传感器,该透镜层具有配置成使入射光线转向至该成像传感器的特征。该成像传感器配置成接收经转向光线并生成允许形成对应于入射光线的图像的信号。该透镜层相对于该动态显示设备被布置成使得相机能够形成定位于该动态显示设备的观看侧的对象的图像。在一些实现中,该装置还可包括:可被配置成与该动态显示设备通信的处理器,该处理器被配置成处理用于生成该视觉显示的显示数据;以及可被配置成与该处理器通信的存储器设备。在一些实现中,该透镜层可具有近似于该动态显示设备的横向尺寸的尺寸,从而允许该透镜层起到该动态显示设备的盖板的作用。在一些实现中,该透镜层可包括基本平坦的透镜层。本公开描述的主题的又一发明方面可在用于操作用户接口的方法中实现。该方法包括向动态显示设备提供输入信号以生成视觉显示。该方法还包括获得表示定位于该动态显示设备的观看侧的对象(诸如用户)的图像信号。该对象的图像由定位于该对象与该动态显示设备之间的光学元件来形成。该光学元件是光学透明的以允许透过该光学元件能观看到该视觉显示,从而该图像信号包括代表该视觉显示的至少一些显示图像。该方法还包括基于输入信号来调整该图像信号以移除该图像信号的至少一部分,从而增强该图像信号中该对象的图像。在一些实现中,调整该图像信号可包括从该图像信号中滤除该至少一些显示图像。在一些实现中,该显示图像可对应于在获得该图像信号时在缓存器中的图像。本公开描述的主题的又一发明方面可在一种设备中实现,该设备包括用于用在其中被引导的光形成对象的图像的装置,该图像在该图像形成装置的边缘部分处或边缘部分附近被形成。该设备还包括用于感测该图像以生成图像信号的装置。在一些实现中,该图像形成装置包括透镜层,并且所述图像感测装置包括图像传感器。
本公开描述的主题的又一发明方面可在一种设备中实现,该设备包括用于用在其中被引导的光形成对象的图像的装置。该图像形成装置具有用于使入射在其上的光转向以使得在该图像形成装置的边缘部分处或边缘部分附近形成该图像的装置。该设备还包括用于感测该图像的装置,其被定位成接收经转向光中的至少一些经转向光以生成图像信号。在一些实现中,该图像形成装置包括透镜层,该光转向装置包括转向特征以及所述图像感测装置包括图像传感器。本公开描述的主题的又一发明方面可在用于制造成像设备的方法中实现。该方法包括提供形成光导并具有多个转向特征的光学透明的透镜层。这些转向特征中的至少一些转向特征被配置成使入射在其上的光线转向为朝向该透镜层的边缘部分。该方法还包括相对于该透镜层的该边缘部分定位成像传感器使得该成像传感器配置成接收经转向光线中的至少一些经转向光线以允许基于入射光线的图像的形成。本说明书中所描述的主题内容的一个或多个实现的详情在附图及以下描述中阐述。其它特征、方面和优点将从该描述、附图和权利要求书中变得明了。注意,以下附图的相对尺寸可能并非按比例绘制。附图简要说明

图1示出描绘了干涉测量调制器(IMOD)显示设备的一系列像素中的两个毗邻像素的等轴视图的示例。图2示出解说纳入了 3X3干涉测量调制器显示器的电子设备的系统框图的示例。图3示出解说图1的干涉测量调制器的可移动反射层位置相对于所施加电压的图示的示例。图4示出解说在施加各种共用电压和分段电压时干涉测量调制器各种状态的表的示例。图5A示出解说图2的3X3干涉测量调制器显示器中的一帧显示数据的图示的示例。图5B示出可用于写图5A中所解说的该帧显示数据的共用信号和分段信号的时序图的示例。图6A示出图1的干涉测量调制器显示器的局部横截面的示例。图6B-6E示出干涉测量调制器的不同实现的横截面的示例。图7示出解说干涉测量调制器的制造工艺的流程图的示例。图8A-8E示出制作干涉测量调制器的方法中的各个阶段的横截面示意图解的示例。图9示出包括显示设备和成像设备的用户接口设备。图1OA和IOB示出包括透镜层和检测器的成像设备,该透镜层具有被配置成使来自对象的入射光线转向的曲线形特征,该检测器被配置成检测此类经转向光线以允许形成该对象的图像。图11示出入射光线被透镜层的曲线形特征转向的示例。图12A和12B示出基于对经转向光线的检测的图像形成的示例。图13A和13B示出可形成于透镜层的任一侧或两侧上的光转向特征的示例。图14示出在一些实现中可调整诸如密度和类型之类的光转向特征参数以容适各种设计需求。图15A和15B示出包括一个上的透镜层以提供诸如改善的空间分辨率之类的特征的成像设备。图16A和16B分别示出图15A和15B的示例实现的侧音0视图。图17A和17B示出在一些实现中可为给定透镜层提供一组以上的光转向特征和检测器。图18示出在一些实现中光转向特征可被配置成接收和转向以不同角度入射的光线。图19示出图9的接口设备的示例配置,其中可由透镜层和检测器来形成正观看动态显示设备的用户的图像,并且可调整此类图像以计及由正被提供给该动态显示设备的已知帧导致的伪像。图20示出可被实现用于执行图19中所绘的图像调整的过程。图21A和21B示出解说包括多个干涉测量调制器的显示设备的系统框图的示例。各个附图中相似的附图标记和命名指示相似要素。详细描述以下详细描述针对旨在用于描述创新性方面的某些实现。然而,本文的教示可用众多不同方式来应用。所描述的实现可在配置成显示图像的任何设备中实现,无论该图像是运动的(例如,视频)还是不动的(例如,静止图像),且无论其是文本的、图形的还是画面的。更具体而言,构想了这些实现可在各种各样的电子设备中实现或与各种各样的电子设备相关联,这些电子设备诸如但不限于:移动电话、具有因特网能力的多媒体蜂窝电话、移动电视接收机、无线设备、智能电话、蓝牙设备、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本、智能本、平板电脑、打印机、复印机、扫描仪、传真设备、GPS接收机/导航仪、相机、MP3播放器、摄录像机、游戏控制台、手表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读设备(例如,电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(例如,里程表显示器等)、驾驶座舱控件和/或显示器、相机取景显示器(例如,车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子告示牌或招牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体音响系统、卡式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电、便携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、停车计时器、封装(诸如,机电系统(EMS)、MEMS和非MEMS)、美学结构(例如,关于一件珠宝的图像的显示)以及各种各样的机电系统设备。本文中的教示还可用在非显示器应用中,诸如但不限于:电子交换设备、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测设备、磁力计、用于消费者电子设备的惯性组件、消费者电子产品的部件、可变电抗器、液晶设备、电泳设备、驱动方案、制造工艺、电子测试装备。因此,这些教示无意被局限于只是在附图中描绘的实现,而是具有如本领域普通技术人员将容易明白的宽泛应用性。在本文所描述的一些实现中,可结合具有耦合至成像传感器的基本平坦的透镜层的相机来使用具有与干涉测量调制器相关联的一个或更多个特征的显示设备。在一些实现中,这样的相机可与其他类型的显示设备联用。透镜层可包括转向特征,该转向特征被配置成捕捉来自例如正看着显示设备的用户的光线、并使此类光线转向至成像传感器以形成例如该用户的图像。透镜层可以是基本透明的,以使其可定位于用户和显示设备之间。在一些实现中,透镜层102前面或前方的对象或者一个或更多个对象上的特征的位置可被映射到光导的诸表面中的一个表面(诸如检测器140所在的边缘)上和检测器140自身上的对应“输出”位置。示例应用包括其中对应于不同方向上的数个对象的图像可被组合以产生广角或全景图像的透镜层。在另一示例中,在相对于透镜层的一个或更多个位置上的一个或更多个对象可由一组或更多组转向特征及其相应成像传感器来分开地成像。在一些实现中,例如,可利用两组或更多组转向特征来获得相应的两个或更多个不同的透视图像(例如,通过略微不同地配置转向角而获得的两个或更多个成角透视);并且可使用此类图像来重构三维视图。在一些实现中,成像设备包括不止一个透镜层以提供诸如改善的空间分辨率之类的特征。本文描述了此类相机的各种非限制性示例。可实现本公开中所描述的主题内容的具体实现以达成以下潜在优点中的一项或更多项。透镜层可以是透明的并提供对显示设备的覆盖,并且可包括可被配置成捕捉来自例如正看着显示设备的用户的光线、并使此类光线转向至成像传感器以形成该用户的图像的转向特征。如此定位透镜允许用户观看显示设备并且在看着显示设备时被成像。如上讨论地,此类特征可被用在多种情形中,包括视频会议应用、基于web相机的应用、以及游戏应用。通常,此类系统的用户发现看着监视器更加自然而不是看着相机。相应地,观察该用户的人将看到该用户没有看着相机,并由此没有提供正是视频会议所力图促成的眼神接触气氛。在一些实现中,透镜层可配置成被用作诸如显示项目(例如,海报、艺术品、标志等)之类的另一对象上的透明覆盖。以这种方式使用,透镜层可被用于形成正观看该显示项目的一个或更多个对象和/或该显示项目自身的图像。可应用所描述实现的合适EMS或MEMS器件的一个示例是反射式显示设备。反射式显示设备可纳入干涉测量调制器(IMOD)以使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射入射到其上的光。IMOD可包括吸收体、可相对于该吸收体移动的反射体、以及限定在该吸收体与该反射体之间的光学谐振腔。该反射体可被移至两个或更多个不同位置,这可以改变光学谐振腔的大小并由此影响该干涉测量调制器的反射。IMOD的反射谱可创建相当广的谱带,这些谱带可跨可见波长移位以产生不同颜色。谱带的位置可通过改变光学谐振腔的厚度(即,通过改变反射体的位置)来调整。图1示出描绘了干涉测量调制器(IMOD)显示设备的一系列像素中的两个毗邻像素的等轴视图的示例。该IMOD显示设备包括一个或多个干涉测量MEMS显示元件。在这些设备中,MEMS显示元件的像素可处于亮状态或暗状态。在亮(“松弛”、“打开”或“接通”)状态,显示元件反射所入射的可见光的很大部分(例如,去往用户)。相反,在暗(“致动”、“关闭”或“关断”)状态,显示元件几乎不反射所入射的可见光。在一些实现中,可颠倒接通和关断状态的光反射性质。MEMS像素可配置成主导性地在特定波长上发生反射,从而除了黑白以外还允许彩色显示。IMOD显示设备可包括MOD的行/列阵列。每个頂OD可包括一对反射层,即,可移动反射层和固定的部分反射(partially reflective)层,这些反射层定位在彼此相距可变且可控制的距离处以形成气隙(也称为光学间隙或腔)。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即,松弛位置),可移动反射层可定位在离该固定的部分反射层有相对较大距离处。在第二位置(即,致动位置),该可移动反射层可定位成更靠近该部分反射层。取决于可移动反射层的位置,从这两个层反射的入射光可相长地或相消地干涉,从而产生每个像素的总体上反射或非反射的状态。在一些实现中,頂OD在未致动时可处于反射状态,此时反射可见谱内的光,并且在未致动时可处于暗状态,此时反射在可见范围之外的光(例如,红外光)。然而,在一些其它实现中,IMOD可在未致动时处于暗状态,而在致动时处于反射状态。在一些实现中,所施加电压的引入可驱动像素改变状态。在一些其它实现中,所施加电荷可驱动像素改变状态。图1中所描绘的像素阵列部分包括两个毗邻的干涉测量调制器12。在左侧(如图所示)的M0D12中,可移动反射层14图解为处于离光学堆栈16有预定距离的松弛位置,光学堆栈16包括部分反射层。跨左侧的IM0D12施加的电压Vtl不足以引起对可移动反射层14的致动。在右侧的IM0D12中,可移动反射层14图解为处于靠近或毗邻光学堆栈16的致动位置。跨右侧的M0D12施加的电压Vfla足以将可移动反射层14维持在致动位置。在图1中,这些像素12的反射性质用指示入射在像素12上的光的箭头13、以及从左侧的像素12反射的光的箭头15来一般化地解说。尽管未详细地解说,但本领域普通技术人员将理解,入射在像素12上的光13的绝大部分将透射穿过透明基板20去往光学堆栈16。入射在光学堆栈16上的光的一部分将透射穿过光学堆栈16的部分反射层,且一部分将被反射回去穿过透明基板20。光13透射穿过光学堆栈16的那部分将在可移动反射层14处朝向透明基板20反射回去(且穿过透明基板20)。从光学堆栈16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长的或相消的)将决定从像素12反射的光15的波长。光学堆栈16可包括单层或若干层。该(些)层可包括电极层、部分反射且部分透射层以及透明介电层中的一者或多者。在一些实现中,光学堆栈16是导电的、部分透明且部分反射的,并且可以例如通过将上述层中的一者或多者沉积在透明基板20上来制造。电极层可由各种各样的材料形成,诸如各种金属,例如氧化铟锡(ITO)。部分反射层可由各种各样的部分反射的材料形成,诸如各种金属,例如铬(Cr)、半导体以及电介质。部分反射层可由一层或多层材料形成,且每一层可由单种材料或由材料组合形成。在一些实现中,光学堆栈16可包括单个半透明的金属或半导体厚层,其既用作光吸收体又用作导体,而(例如,IMOD的光学堆栈16或其它结构的)不同的、更导电的层或部分可用于在IMOD像素之间汇流信号。光学堆栈16还可包括覆盖一个或多个导电层或导电/吸收层的一个或多个绝缘或介电层。在一些实现中,光学堆栈16的(诸)层可被图案化为平行条带,并且可如下文进一步描述地形成显示设备中的行电极。如本领域技术人员将理解的,术语“图案化”在本文中用于指掩模以及蚀刻工艺。在一些实现中,可将高导电且高反射的材料(诸如,铝(Al))用于可移动反射层14,且这些条带可形成显示设备中的列电极。可移动反射层14可形成为一个或数个沉积金属层的一系行平行条带(与光学堆栈16的行电极正交),以形成沉积在柱子18以及各个柱子18之间所沉积的居间牺牲材料顶上的列。当该牺牲材料被蚀刻掉时,便可在可移动反射层14与光学堆栈16之间形成限定的间隙19或即光学腔。在一些实现中,各个柱子18之间的间距可为近似1-lOOOum,而间隙19可小于10,000埃(A )。在一些实现中,IMOD的每个像素(无论处于致动状态还是松弛状态)实质上是由该固定反射层和移动反射层形成的电容器。在无电压被施加时,可移动反射层14保持在机械松弛状态,如由图1中左侧的像素12所解说的,其中在可移动反射层14与光学堆栈16之间存在间隙19。然而,当将电位差(例如,电压)施加至所选行和列中的至少一者时,在对应像素处的该行电极和列电极的交叉处形成的电容器变为带电的,且静电力将这些电极拉向一起。若所施加电压超过阈值,则可移动反射层14可形变并且移动到靠近或靠倚光学堆栈16。光学堆栈16内的介电层(未不出)可防止短路并控制层14与层16之间的分隔距离,如图1中右侧的致动像素12所解说的。不管所施加电位差的极性如何,行为都是相同的。虽然阵列中的一系列像素在一些实例中可被称为“行”或“列”,但本领域普通技术人员将容易理解,将一个方向称为“行”并将另一方向称为“列”是任意的。要重申的是,在一些取向中,行可被视为列,而列被视为行。此外,显示元件可均匀地排列成正交的行和列(“阵列”),或排列成非线性配置,例如关于彼此具有某些位置偏移(“马赛克”)。术语“阵列”和“马赛克”可以指任一种配置。因此,虽然将显示器称为包括“阵列”或“马赛克”,但在任何实例中,这些元件本身不一定要彼此正交地排列、或部署成均匀分布,而是可包括具有非对称形状以及不均匀分布的元件的布局。图2示出解说纳入了 3X3干涉测量调制器显示器的电子设备的系统框图的示例。该电子设备包括处理器21,其可配置成执行一个或多个软件模块。除了执行操作系统,处理器21还可配置成执行一个或多个软件应用,包括web浏览器、电话应用、电子邮件程序、或任何其它软件应用。处理器21可配置成与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包括例如向显示器阵列或面板30提供信号的行驱动器电路24和列驱动器电路26。图1中所解说的MOD显示设备的横截面由图2中的线1.1示出。尽管图2为清晰起见解说了 3X3的IMOD阵列,但显示器阵列30可包含很大数目的M0D,并且可在行中具有与列中不同的数目的M0D,以及反之。图3示出解说图1的干涉测量调制器的可移动反射层位置相对于所施加电压的图示的示例。对于MEMS干涉测量调制器,行/列(S卩,共用/分段)写规程可利用这些器件的如图3中所解说的滞后性质。干涉测量调制器可能需要例如约10伏的电位差以使可移动反射层或镜从松弛状态改变为致动状态。当电压从该值减小时,可移动反射层随电压降回至例如10伏以下而维持其状态,然而,可移动反射层并不完全松弛,直至电压降至2伏以下。因此,如图3中所示,存在一电压范围(大约为3至7伏),在此电压范围中有该器件要么稳定于松弛状态要么稳定于致动状态的所施加电压窗口。该窗口在本文中称为“滞后窗”或“稳定态窗”。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列30,行/列写规程可被设计成每次寻址一行或多行,以使得在对给定行寻址期间,被寻址行中要被致动的像素暴露于约10伏的电压差,而要被松弛的像素暴露于接近0伏的电压差。在寻址之后,这些像素暴露于约5伏的稳态或偏置电压差,以使得它们保持在先前的闸选状态中。在该示例中,在被寻址之后,每个像素都经受落在约3.7伏的“稳定态窗”内的电位差。该滞后性质特征使得(例如图1中所解说的)像素设计能够在相同的所施加电压条件下保持稳定在要么致动要么松弛的事先存在的状态中。由于每个頂OD像素(无论是处于致动状态还是松弛状态)实质上是由固定反射层和移动反射层形成的电容器,因此该稳定状态在落在该滞后窗内的平稳电压下可得以保持,而基本上不消耗或损失功率。此外,若所施加电压电位保持基本上固定,则实质上很少或没有电流流入MOD像素中。在一些实现中,可根据对给定行中像素的状态所期望的改变(若有)通过沿该组列电极施加“分段(segment)”电压形式的数据信号来创建图像的帧。可轮流寻址该阵列的每一行,以使得每次写该帧的一行。为了将期望数据写到第一行中的像素,可在诸列电极上施加与该第一行中的像素的期望状态相对应的分段电压,并且可向第一行电极施加特定的“共用(common)”电压或信号形式的第一行脉冲。该组分段电压随后可被改变为对应于对第二行中像素的状态所期望的改变(若有),且可向第二行电极施加第二共用电压。在一些实现中,第一行中的像素不受沿诸列电极施加的分段电压改变的影响,而是保持于它们在第一共用电压行脉冲期间被设定的状态。可按顺序方式对整个行系列(或替换地对整个列系列)重复此过程以产生图像帧。通过以每秒某个期望数目的帧来不断地重复此过程,便可用新图像数据来刷新和/或更新这些帧。跨每个像素施加的分段信号和共用信号的组合(即,跨每个像素的电位差)决定每个像素结果所得的状态。图4示出解说在施加各种共用电压和分段电压时干涉测量调制器各种状态的表的示例。如本领域普通技术人员将容易理解的,可将“分段”电压施加于列电极或行电极,并且可将“共用”电压施加于列电极或行电极中的另一者。如图4中(以及图5B中所示的时序图中)所解说的,当沿共用线施加有释放电压VCeel时,沿该共用线的所有干涉测量调制器元件将被置于松弛状态,替换地称为释放状态或未致动状态,不管沿各分段线所施加的电压如何(即,高分段电压VSh和低分段电压VSJ。具体而言,当沿共用线施加有释放电压VC-时,在沿该像素的对应分段线施加高分段电压VSh和低分段电压V&这两种情况下,跨该调制器的电位电压(替换地称为像素电压)皆落在松弛窗(参见图3,也称为释放窗)内。当在共用线上施加有保持电压时(诸如高保持电压VC_ H或低保持电压VC_L),该干涉测量调制器的状态将保持恒定。例如,松弛的IMOD将保持在松弛位置,而致动的IMOD将保持在致动位置。保持电压可被选择成使得在沿对应的分段线施加高分段电压VSh和低分段电压这两种情况下,像素电压皆将保持落在稳定态窗内。因此,分段电压摆幅(即,高分段电压VSh与低分段电压VSlj之差)小于正稳定态窗或负稳定态窗任一者的宽度。当在共用线上施加有寻址或即致动电压(诸如高寻址电压VCadd h或低寻址电压VCadd J时,通过沿各自相应的分段线施加分段电压,就可选择性地将数据写到沿该线的各调制器。分段电压可被选择成使得致动是取决于所施加的分段电压。当沿共用线施加有寻址电压时,施加一个分段电压将结果得到落在稳定态窗内的像素电压,从而使该像素保持未致动。相反,施加另一个分段电压将结果得到超出该稳定态窗的像素电压,从而导致该像素的致动。引起致动的特定分段电压可取决于使用了哪个寻址电压而变化。在一些实现中,当沿共用线施加有高寻址电压VCadd H时,施加高分段电压VSh可使调制器保持在其当前位置,而施加低分段电压可引起该调制器的致动。作为推论,当施加有低寻址电压VC-1时,分段电压的效果可以是相反的,其中高分段电压VSh引起该调制器的致动,而低分段电压V&对该调制器的状态无影响(即,保持稳定)。在一些实现中,可使用总是产生相同极性的跨调制器电位差的保持电压、寻址电压和分段电压。在一些其它实现中,可使用使调制器的电位差的极性交变的信号。跨调制器极性的交变(即,写规程极性的交变)可减少或抑制在反复的单极性写操作之后可能发生的电荷累积。图5A示出解说图2的3X3干涉测量调制器显示器中的一帧显示数据的图示的示例。图5B示出可用于写图5A中所解说的该帧显示数据的共用信号和分段信号的时序图的示例。可将这些信号施加于例如图2的3X3阵列,这将最终于线时间60e导致图5A中所解说的显示布局。图5A中的致动调制器处于暗状态,即,其中所反射光的大体部分在可见谱之外,从而给例如观看者造成暗观感。在写图5A中所解说的帧之前,这些像素可处于任何状态,但图5B的时序图中所解说的写规程假设了在第一线时间60a之前,每个调制器皆已被释放且驻留在未致动状态中。在第一线时间60a期间:在共用线I上施加有释放电压70 ;在共用线2上施加的电压始于高保持电压72且移向释放电压70 ;并且沿共用线3施加有低保持电压76。因此,沿共用线I的调制器(共用1,分段I)、(共用1,分段2)和(共用1,分段3)在第一线时间60a的历时里保持在松弛或即未致动状态,沿共用线2的调制器(2,I)、(2,2)和(2,3)将移至松弛状态,而沿共用线3的调制器(3,I)、(3,2)和(3,3)将保持在其先前状态中。参考图4,沿分段线1、2和3施加的分段电压将对诸干涉测量调制器的状态没有影响,这是因为在线时间60a期间,共用线1、2或3皆不暴露于引起致动的电压水平(即,VCKa-松弛和VChold l-稳定)。在第二线时间60b期间,共用线I上的电压移至高保持电压72,并且由于没有寻址或即致动电压施加在共用线I上,因此沿共用线I的所有调制器皆保持在松弛状态中,不管所施加的分段电压如何。沿共用线2的诸调制器由于释放电压70的施加而保持在松弛状态中,而当沿共用线3的电压移至释放电压70时,沿共用线3的调制器(3,I)、(3,2)和(3,3)将松弛。在第三线时间60c期间,通过在共用线I上施加高寻址电压74来寻址共用线I。由于在该寻址电压的施加期间沿分段线I和2施加了低分段电压64,因此跨调制器(1,1)和(1,2)的像素电压大于这些调制器的正稳定态窗的高端(即,电压差分超过了预定义阈值),并且调制器(1,1)和(1,2)被致动。相反,由于沿分段线3施加了高分段电压62,因此跨调制器(1,3)的像素电压小于调制器(1,1)和(1,2)的像素电压,并且保持在该调制器的正稳定态窗内;调制器(1,3)因此保持松弛。同样在线时间60c期间,沿共用线2的电压减小至低保持电压76,且沿共用线3的电压保持在释放电压70,从而使沿共用线2和3的调制器留在松弛位置。在第四线时间60d期间,共用线I上的电压返回至高保持电压72,从而使沿共用线I的调制器留在其各自相应的被寻址状态中。共用线2上的电压减小至低寻址电压78。由于沿分段线2施加了高分段电压62,因此跨调制器(2,2)的像素电压低于该调制器的负稳定态窗的下端,从而导致调制器(2,2)致动。相反,由于沿分段线I和3施加了低分段电压64,因此调制器(2,I)和(2,3)保持在松弛位置。共用线3上的电压增大至高保持电压72,从而使沿共用线3的调制器留在松弛状态中。最终,在第五线时间60e期间,共用线I上的电压保持在高保持电压72,且共用线2上的电压保持在低保持电压76,从而使沿共用线I和2的调制器留在其各自相应的被寻址状态中。共用线3上的电压增大至高寻址电压74以寻址沿共用线3的调制器。由于在分段线2和3上施加了低分段电压64,因此调制器(3,2)和(3,3)致动,而沿分段线I施加的高分段电压62使调制器(3,I)保持在松弛位置。因此,在第五线时间60e结束时,该3X3像素阵列处于图5A中所示的状态,且只要沿这些共用线施加有保持电压就将保持在该状态中,而不管在沿其它共用线(未示出)的调制器正被寻址时可能发生的分段电压变化如何。在图5B的时序图中,给定的写规程(即,线时间60a_60e)可包括使用高保持和寻址电压或使用低保持和寻址电压。一旦针对给定的共用线已完成该写规程(且该共用电压被设为与致动电压具有相同极性的保持电压),该像素电压就保持在给定的稳定态窗内且不会穿越松弛窗,直至在该共用线上施加了释放电压。此外,由于每个调制器在被寻址之前作为该写规程的一部分被释放,因此可由调制器的致动时间而非释放时间来决定必需的线时间。具体地,在调制器的释放时间大于致动时间的实现中,释放电压的施加可长于单个线时间,如图5B中所描绘的。在一些其它实现中,沿共用线或分段线施加的电压可变化以计及不同调制器(诸如不同颜色的调制器)的致动电压和释放电压的差异。根据上文阐述的原理来操作的干涉测量调制器的结构细节可以广泛地变化。例如,图6A-6E示出包括可移动反射层14及其支承结构的干涉测量调制器的不同实现的横截面的示例。图6A示出图1的干涉测量调制器显示器的局部横截面的示例,其中金属材料条带(即,可移动反射层14)沉积在从基板20正交延伸出的支承18上。在图6B中,每个IMOD的可移动反射层14为大致方形或矩形的形状,且在拐角处或拐角附近靠系带32附连至支承。在图6C中,可移动反射层14为大致方形或矩形的形状且悬挂于可形变层34,可形变层34可包括柔性金属。可形变层34可围绕可移动反射层14的周界直接或间接连接至基板20。这些连接在本文中称为支承柱。图6C中所示的实现具有源白可移动反射层14的光学功能与其机械功能(这由可形变层34实施)解耦的附加益处。这种解耦允许用于反射层14的结构设计和材料与用于可形变层34的结构设计和材料被彼此独立地优化。图6D示出IMOD的另一示例,其中可移动反射层14包括反射子层14a。可移动反射层14支托在支承结构(诸如,支承柱18)上。支承柱18提供了可移动反射层14与下静止电极(即,所解说IMOD中的光学堆栈16的部分)的分离,从而使得(例如当可移动反射层14处在松弛位置时)在可移动反射层14与光学堆栈16之间形成间隙19。可移动反射层14还可包括导电层14c和支承层14b,导电层14c可配置成用作电极。在此示例中,导电层14c部署在支承层14b的在基板20远端的一侧上,而反射子层14a部署在支承层14b的在基板20近端的另一侧上。在一些实现中,反射子层14a可以是导电的并且可部署在支承层14b与光学堆栈16之间。支承层14b可包括一层或多层介电材料,例如氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2)。在一些实现中,支承层14b可以是诸层的堆栈,诸如举例而言Si02/Si0N/SiO2三层堆栈。反射子层14a和导电层14c中的任一者或这两者可包括例如具有约0.5%铜(Cu)的铝(Al)合金或其它反射性金属材料。在介电支承层14b以上和以下采用导电层14a、14c可平衡应力并提供增强的导电性。在一些实现中,反射子层14a和导电层14c可由不同材料形成以用于各种各样的设计目的,诸如达成可移动反射层14内的特定应力分布。如图6D中所解说的,一些实现还可包括黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成于光学非活跃区域中(例如,在各像素之间或在柱子18下方)以吸收环境光或杂散光。黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示器的非活跃部分反射或透射穿过显示器的非活跃部分来改善显示设备的光学性质,由此提高对比率。另外,黑色掩模结构23可以是导电的并且配置成用作电汇流层。在一些实现中,行电极可连接至黑色掩模结构23以减小所连接的行电极的电阻。黑色掩模结构23可使用各种各样的方法来形成,包括沉积和图案化技术。黑色掩模结构23可包括一层或多层。例如,在一些实现中,黑色掩模结构23包括用作光学吸收体的钥铬(MoCr)层、5102层、以及用作反射体和汇流层的铝合金,其厚度分别在约30-80 A、500-1000 A和500-6000 A的范围内。这一层或多层可使用各种各样的技术来图案化,包括光刻和干法蚀刻,包括例如用于MoCr及SiO2层的四氟化碳(CF4)和/或氧气
(O2),以及用于铝合金层的氯(Cl2)和/或三氯化硼(BC1。)。在一些实现中,黑色掩模23可以是标准具(etalon)或干涉测量堆栈结构。在此类干涉测量堆栈黑色掩模结构23中,导电的吸收体可用于在每行或每列的光学堆栈16中的下静止电极之间传送或汇流信号。在一些实现中,分隔层35可用于将吸收体层16a与黑色掩模23中的导电层大体上电隔离。图6E示出IMOD的另一示例,其中可移动反射层14是白支承的。不同于图6D,图6E的实现不包括支承柱18。作为代替,可移动反射层14在多个位置接触底下的光学堆栈16,且可移动反射层14的曲度提供足够的支承以使得在跨该干涉测量调制器的电压不足以引起致动时,可移动反射层14返回至图6E的未致动位置。出于清晰起见,可包含多个不同层的光学堆栈16在此处被不为包括光学吸收体16a和电介质16b。在一些实现中,光学吸收体16a既可用作固定电极又可用作部分反射层。在诸实现中,诸如图6A-6E中所示的那些实现中,頂OD用作直视设备,其中是从透明基板20的前侧(即,与调制器所在的侧相对的那侧)来观看图像。在这些实现中,可对该设备的背部(即,该显示设备的在可移动反射层14后面的任何部分,包括例如图6C中所解说的可形变层34)进行配置和操作而不冲突或不利地影响该显示设备的图像质量,因为反射层14在光学上屏蔽了该设备的那些部分。例如,在一些实现中,在可移动反射层14后面可包括总线结构(未图解),这提供了将调制器的光学性质与该调制器的机电性质(诸如,电压寻址和由此类寻址所导致的移动)分离的能力。另外,图6A-6E的实现可简化处理(诸如,图案化)。图7示出解说干涉测量调制器的制造工艺80的流程图的示例,并且图8A-8E示出此类制造工艺80的相应阶段的横截面示意图解的示例。在一些实现中,可实现制造工艺80加上图7中未示出的其它框以制造例如图1和6中所解说的一般类型的干涉测量调制器。参考图1、6和7,工艺80在框82处开始以在基板20上方形成光学堆栈16。图8A解说了在基板20上方形成的此类光学堆栈16。基板20可以是透明基板(诸如,玻璃或塑料),其可以是柔性的或是相对刚性且不易弯曲的,并且可能已经历了在先制备工艺(例如,清洗)以便于高效地形成光学堆栈16。如上文所讨论的,光学堆栈16可以是导电的、部分透明且部分反射的,并且可以是例如通过将具有期望性质的一层或多层沉积在透明基板20上来制造的。在图8A中,光学堆栈16包括具有子层16a和16b的多层结构,但在一些其它实现中可包括更多或更少的子层。在一些实现中,子层16a、16b中的一者可配置成具有光学吸收和导电性质两者,诸如组合式导体/吸收体子层16a。另外,子层16a、16b中的一者或多者可被图案化成平行条带,并且可形成显示设备中的行电极。此类图案化可通过掩模和蚀刻工艺或本领域已知的另一合适工艺来执行。在一些实现中,子层16a、16b中的一者可以是绝缘层或介电层,诸如沉积在一个或多个金属层(例如,一个或多个反射和/或导电层)上方的子层16b。另外,光学堆栈16可被图案化成形成显示器的诸行的个体且平行的条带。工艺80在框84处继续以在光学堆栈16上方形成牺牲层25。牺牲层25稍后被移除(例如,在框90处)以形成腔19,且因此在图1中所解说的结果所得的干涉测量调制器12中未示出牺牲层25。图SB解说包括在光学堆栈16上方形成的牺牲层25的经部分制造的器件。在光学堆栈16上方形成牺牲层25可包括以所选厚度来沉积二氟化氙(XeF2)可蚀刻材料(诸如,钥(Mo)或非晶硅(Si)),该厚度被选择成在后续移除之后提供具有期望设计大小的间隙或腔19 (也参见图1和SE)。沉积牺牲材料可使用诸如物理气相沉积(PVD,例如溅镀)、等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)、或旋涂等沉积技术来实施。工艺80在框86处继续以形成支承结构(例如,图1、6和8C中所解说的柱子18)。形成柱子18可包括:图案化牺牲层25以形成支承结构孔,然后使用沉积方法(诸如PVD、PECVD、热CVD或旋涂)将材料(例如,聚合物或无机材料,例如氧化硅)沉积至该孔中以形成柱子18。在一些实现中,在牺牲层中形成的支承结构孔可延伸穿过牺牲层25和光学堆栈16两者到达底下的基板20,从而柱子18的下端接触基板20,如图6A中所解说的。替换地,如图SC中所描绘的,在牺牲层25中形成的孔可延伸穿过牺牲层25,但不穿过光学堆栈16。例如,图8E解说了支承柱18的下端与光学堆栈16的上表面接触。可通过在牺牲层25上方沉积支承结构材料层并将该支承结构材料的位于远离牺牲层25中的孔的部分图案化来形成柱子18或其它支承结构。这些支承结构可位于这些孔内(如图SC中所解说的),但是也可至少部分地延伸在牺牲层25的一部分上方。如上所述,对牺牲层25和/或支承柱18的图案化可通过图案化和蚀刻工艺来执行,但也可通过替换的蚀刻方法来执行。工艺80在框88处继续以形成可移动反射层或膜,诸如图1、6和8D中所解说的可移动反射层14。可移动反射层14可通过采用一个或多个沉积步骤(例如,反射层(例如,铝、铝合金)沉积)连同一个或多个图案化、掩模和/或蚀刻步骤来形成。可移动反射层14可以是导电的,且被称为导电层。在一些实现中,可移动反射层14可包括如图8D中所示的多个子层14a、14b、14c。在一些实现中,这些子层中的一者或多者(诸如子层14a、14c)可包括为其光学性质所选择的高反射子层,且另一子层14b可包括为其机械性质所选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于在框88处形成的经部分制造的干涉测量调制器中,因此可移动反射层14在此阶段通常是不可移动的。包含牺牲层25的经部分制造的MOD在本文也可称为“未脱模” MOD。如上文结合图1所描述的,可移动反射层14可被图案化成形成显示器的诸列的个体且平行的条带。工艺80在框90处继续以形成腔,例如图1、6和8E中所解说的腔19。腔19可通过将(在框84处沉积的)牺牲材料25暴露于蚀刻剂来形成。例如,可蚀刻的牺牲材料(诸如Mo或非晶Si)可通过干法化学蚀刻来移除,例如通过将牺牲层25暴露于气态或蒸气蚀刻剂(诸如,由固态XeF2得到的蒸气)长达能有效地移除期望量的材料(通常是相对于围绕腔19的结构选择性地移除)的一段时间来移除。还可使用其他蚀刻方法,例如湿法蚀刻和/或等离子蚀刻。由于在框90期间移除了牺牲层25,因此可移动反射层14在此阶段之后通常是可移动的。在移除牺牲材料25之后,结果所得的已完全或部分制造的MOD在本文中可被称为“已脱模”頂OD。图9示出包括显示设备502和输入设备506的接口设备500。在一些实现中,输入设备506可包括布置于显示设备502的前面并且光学地耦合至成像传感器以允许捕捉正观看显示设备502的用户的图像的透镜层。如可以看到的,此类可以捕捉直接看着显示设备502的用户的图像的视觉接口能力可提供许多有用特征。例如,可以实现诸如视频会议和交互式视频游戏之类的应用,其中参与者可以用眼对眼类型的交互进行交互。因此,在一些实现中,接口设备500可以是诸如便携式计算和/或通信设备之类的各种电子设备的部分,并且可被配置成提供用户接口功能性。在一些实现中,显示设备502可包括如本文参照图1-8描述的各种设备、方法、和功能性的一个或更多个特征或实现。换言之,此类设备可包括干涉测量调制器的各种实现,包括但不限于本文描述和/或解说的干涉测量调制器实现的示例。在一些实现中,输入设备506可与基于干涉测量调制器的显示设备相组合以形成接口设备500。然而,如本文描述的,输入设备100的各种特征不一定要求显示设备502是基于干涉测量调制器的设备。在一些实现中,显示设备502可以是许多显示设备中的一种,诸如透射反射式显示设备、电子墨水显示设备、等离子显示设备、电铬显示设备、电湿润显示设备、DLP显示设备、电发光显示设备。也可使用其他显示设备。在一些实现中,输入设备506可基本与显示设备502接触。在如图9中所示的一些实现中,输入设备506和显示设备502可相隔一区域504。此类区域504可包括光学透射介质(诸如光导的空气或覆层)、光隔离层或诸如粘合剂之类的耦合材料。在一些实现中,一个或更多个光学元件可被定位于区域504中以提供一个或更多个功能特征。例如,被置于区域504中的光学元件可被配置成容适显示设备502的取景。在另一示例中,在低指数实现中,可在区域504中提供光导以使得光被俘获在该光导内以降低显示设备502与输入设备之间的串扰。在一些实现中,输入设备506可具有与显示设备506的横向尺寸相比更大、大致相同、或更小的横向尺寸。图1OA和IOB示出包括透镜层102和检测器104的成像设备502 (诸如相机100),该透镜层102具有被配置成使来自对象的入射光线转向的曲线形特征,该检测器104被配置成检测此类经转向光线以允许形成该对象的图像。在一些实现中,透镜层102可以是图像捕捉单元的示例。此类图像捕捉单元可包括一个或更多个聚焦和/或透镜结构、或产生等效结果的结构。在一些实现中,透镜层102可以是基本平坦的光学透射层,其具有被配置成使某些入射光线朝着成像传感器104转向的数个光转向特征120。例如,光线110被描绘为入射在透镜层102上并且被转向为在透镜层102内(例如,经由全内反射)朝向成像传感器104传播和引导。转向特征120的非限制性示例在本文中有更具体的描述。在图1OA和IOB中所示的示例配置中,成像传感器104被描绘为定位于透镜层102的拐角处或拐角附近。在一些实现中,成像传感器可被置于透镜层的其他部分处或其他部分附近。例如,成像传感器可被定位于透镜层的直边部分处或直边部分附近。在一些实现中,成像传感器104可以是基于检测器元件(例如,像素)阵列的。可二维地安排此类阵列,以提供二维成像能力。在一些实现中,成像传感器可被配置成接收在其上形成的光学图像、检测该光学图像、并生成可被处理以产生该光学图像的表示的电信号。成像传感器104的非限制性示例可包括CXD和CMOS器件。在一些实现中,成像传感器所处的透镜层的边缘部分可被配置成允许光线从各转向特征通行到成像传感器。例如,若成像传感器被放置在拐角处,则该拐角可设有基本平坦的光学透射表面(诸如通过从直角拐角移除一等腰直角三角形)以容适来自透镜层的光线通行到成像传感器104。在一些实现中,图像传感器104与透镜层102的边缘部分的光学耦合可通过一个或更多个已知技术来达成。此外,可在图像传感器104和透镜层102之间提供一个或更多个光学元件(未示出)以促成对光线的操控和/或图像的形成。例如,可提供一个或多个透镜以促成图像形成。图1OB示出,在一些实现中,转向特征120可包括在透射层的一个或更多个表面处或表面附近形成的多个弯曲特征以提供与透镜层102相关联的功能性。在图1OB所绘的示例中,转向特征120可定义同心圆或近似同心圆部分(示例圆被描绘为130),以使得被给定的弯曲特征转向的入射光线被径向地定向至圆心。例如,入射光线110被示为被定向至示例圆130的圆心。尽管转向特征的各种示例在本文中是在圆的上下文中描述的,但是也可利用其他弯曲形状。在一些实现中,弯曲转向特征不一定需要是平滑的曲线。例如,可提供许多直的分段以使得此类分段的集合近似曲线。图1OB描绘了弯曲的转向特征120的示例的平面图。图11示出入射光线被透镜层的曲线形特征转向的示例。更具体地,图11描绘透镜层102的侧剖视图,其示出了转向特征120的示例轮廓和定位。在图11中所示的示例中,转向特征120形成在透镜层102的(关于入射侧142的)相对侧144上。每个转向特征可包括用于反射已经从入射侧进入透镜层102的入射光线110(例如,经由诸如来自全内反射的镜面反射)的表面(例如,有角度的表面)。转向特征120可沿透镜层102被尺寸化并间隔开,以使得最初反射的光线直接或者经由一次或更多次反射(诸如经由全内反射)向成像传感器(未示出)传播(描绘为光线112)。转向特征轮廓的非限制性示例在本文中有更具体的描述。在一些实现中,透镜层102可基于光导,诸如平坦光导。此类光导可被配置成引导接收白外部的光,并朝向边缘部分横向地引导该光。此类经引导光的横向方向可由从外部接收光的转向特征来确定。此类光导的操作可基于例如全内反射(TIR),TIR源于光导的折射率与该平坦光导的两侧上的媒介的折射率的失配。在光导的上下文中,转向特征120可以是光导的一部分(例如,形成在光导的表面上的特征)、分开的层(诸如具有转向特征的膜)的一部分、或其某种组合。如参照图10和11描述的,入射在透镜层102上的光线可被转向成朝向期望区域,诸如透镜层102的拐角或边缘。图12A和12B示出基于对经转向光线的检测的图像形成的示例。出于描述图12A和12B的目的,示出了示例坐标系,其中由透镜层102定义的平面定义XY平面。在图12A的平面图中,第一和第二示例光线110a、I IOb被描绘为入射在透镜层102上。第一光线IlOa入射在一个转向特征120上,以及第二光线IlOb入射在另一转向特征上。第一入射光线IlOa被描绘为作为光线112a被定向至成像传感器140上的第一位置142a,而第二入射光线IlOb被描绘为作为光线112b被定向至成像传感器140上的第二位置 142b。图12A中示出的第一和第二入射光线110a、IlOb可起源于正被成像的对象上的不同位置。在图12A中所示的示例中,当第一和第二入射光线IlOaUlOb两者以相同角度被定向时,可从光线IlOaUlOb入射在透镜层102 (例如,透镜102的前表面)上的空间位置获得关于该对象的信息。在图12A中所示的示例中,第一和第二入射光线IlOaUlOb的(例如,相对于同心转向特征的公共圆心的)方位角位置可基于检测到经转向光线112a、112b的传感器位置142a、142b的相应横向分量来确定。在图12A中所不的特定不例中,第一和第_ix,射光线IOOaUlOb还具有(例如相对于同心转向特征的公共圆心的)不同径向位置或距离,这也可基于在传感器140上何处检测到光来区分,如下文结合图12B所讨论的。因此在一些实现中,与成像传感器140通信的处理器150可被配置成处理与所感测到的位置相关联的信号以确定入射光线的方位角(和/或径向)位置。光的入射角也可影响光线被定向至传感器140上的位置,但是在此示例中已经出于简单性而假定入射光线IlOaUlOb基本相同,对于准直光线正是这种情形(例如,该对象在远处)。相应地,在各种实现中,例如将透镜层102上的入射点映射至传感器上的点的唯一映射信息可促成此确定。此类映射信息可基于具有关于给定的入射角值或入射角值范围的一阶x_y映射估计的映射图。可确定并提供许多组此类映射估计以容适不同的入射角或入射角范围。在图12A中所示的特定示例中,入射在相同方位角位置但不同径向位置的两个光线仅仅基于检测到的传感器位置的横向分量可能不能被区分开。图12B描绘侧剖视图中的情况,其中第一和第二光线IlOaUlOb入射在处于不同径向位置的不同转向特征120上。在图12B中,光线IlOaUlOb的方位角位置可能相同或者不同。第一入射光线IlOa被描绘为作为光线112a在透镜层102中传播并在成像传感器140上的第一位置142a处被检测至IJ。类似地,第二入射光线IlOb被描绘为作为光线112b在透镜层102中传播并在成像传感器140上的第二位置142b处被检测到。在图12B中所示的示例中,第一和第二入射光线IlOaUlOb的(例如,相对于同心转向特征的公共圆心的)径向位置由此可基于检测到经转向光线112a、112b的传感器位置142a、142b的相应Z分量来确定。在一些实现中,处理器150可被配置成处理与感测到的位置相关联的信号以确定入射光线的径向位置和/或对象的位置。在各种实现中,在透镜层102 (例如,透镜层102的前表面)上的入射角以及空间位置两者可被映射至光导102的诸表面中的一个表面(诸如检测器140所在的边缘)上的对应“输出”位置。然而在一些其他实现中,该输出位置可在光导/透镜层102的其他位置处(诸如,顶部、底部、或其他边缘)。这些光线当中在该光导/透镜层102内经由全内反射被引导(例如,在全内反射或临界角内)的光线子集照射到图像传感器140上,并被用于重构对象图像。其他光线可被重定向到该光导/透镜层102外,并由此可能不抵达检测器140。相应地,在各种实现中,透镜层102前面或前方的对象或者一个或更多个对象上的特征的位置可被映射到光导的诸表面中的一个表面(诸如检测器140所在的边缘)上和检测器140自身上的唯一对应“输出”位置。基于图12A和12B中所绘的前述示例以及相关联的讨论,成像传感器140可检测与透镜层102前面的对象相关联的(例如,在正Z位置的)光线。与此类检测相关联的信号可由处理器150处理,以产生与该对象相关联的图像。在一些实现中,对检出信号的此类处理以及图像构建可使用一个或更多个已知的图像处理技术来达成。图13A和13B示出可形成于透镜层的任一侧或两侧上的光转向特征的示例。图13A示出示例配置160,其中数个转向特征166可被形成在透镜层上与入射侧相对的一侧上。本文(诸如图11和12B)描述了入射光线可如何被转向的各种示例。图13B示出另一示例配置170,其中数个转向特征176可被形成在透镜层上的入射侧上。在示例配置170中,转向特征176被描绘为形成在透镜层的入射侧上的表面172上或附近。相应地,入射在转向特征176之一上的示例光线180被描绘为被转向特征转向(例如,经由诸如来自全内反射的镜面反射)并作为光线182在透镜层内传播(例如,经由白表面174、172中的一者或两者的全内反射)。另一不例光线184被描绘为入射在透镜层上,以至于错过了转向特征176并且未被转向。本文描述的转向特征可被尺寸化以提供一个或更多个期望的功能性。例如,图13A示出,在一些实现中,可选择这些特征的面162、164的高度(d)、横向尺寸(诸如基部尺寸b)、以及角度(经由角度a)来控制特征166的一个或更多个光转向性质。此外,还可选择诸转向特征166的间距(a)来例如控制透镜层的分辨率能力。用以解决前述性能特性中的一个或更多个性能特性的设计变型的示例在本文有更详细的描述。在一些实现中,透镜层可由对于一个或更多个波长上的辐射几乎透明的光学透射材料来形成。例如,透镜层可对可见区域和近红外区域中的波长透明。在另一示例中,透镜层可对紫外区域或红外区域中的波长透明。在一些实现中,具有本文描述的一个或更多个特征的透镜层可由刚性或半刚性材料(诸如玻璃或丙烯酸)形成以提供结构稳定性和/或保护。替换地,透镜层可由柔性材料(诸如柔性聚合物)来形成。在一些实现中,本文描述的各种转向特征可以是棱镜、衍射、全息(例如,全息透镜)、或任何其他用于使光从在透镜层的上表面或下表面上入射的方向转向为横向地朝向该透镜层的被塑形和造角以促成图像形成的边缘部分(例如,拐角)的方向的机制。因此,用这种方式形成的图像可被传感器检测到,诸如二维传感器(例如,CCD或CMOS阵列传感器)。在图13A和13B中示出的示例中,转向特征166是基于互易原理工作的棱镜型特征。换言之,光可以沿着透镜层的表面与所选边缘之间的路径在向前和向后方向上行进。类似地,可以使用形成采集光并使光转向以及在成像传感器上形成图像的衍射光学元件(例如,透镜)或全息照相(例如,全息透镜)的衍射或全息特征。在一些实现中,此类转向特征可以是形成在透镜层的诸表面中(例如,与入射侧相对)的那个表面上的伸长的凹槽。在一些实现中,这些凹槽可用光学透射材料填充。在一些实现中,此类凹槽可通过模制、压花、蚀刻或其他替换技术在光学透射基板的表面上形成。替换地,该些凹槽可以布置在可被层压于光学透射基板的表面上的膜上。在一些实现中,棱镜转向特征可包括各种形状,包括但不限于V型凹槽和裂缝。图14-18示出可被实现用于解决各种操作问题的配置的非限制性示例。在一些实现中,如本文所描述的转向特征可分布在给定的透镜层上以提供一个或更多个期望的性能特性。此类转向特征分布可包括例如一系列基本均匀间隔的同心圆形状的曲线、或者一系列以某种变化的方式间隔的曲线。图14示出在一些实现中可调整光转向特征参数(诸如密度和类型)以容适各种设计需求。例如,透镜层190可具有转向特征192的分布。在一些实现中,透镜层190还可包括一个或更多个提供了附加转向特征的区域196。在所示的示例中,与成像传感器毗邻的两个拐角设有附加转向特征以例如改善拐角处的图像形成性能。图14还示出,在一些实现中,透镜层190可包括与其他转向特征(例如,主转向特征192)不同类型的一个或更多个转向特征(被描绘为194)。此类差别可包括例如转向特征的位置(例如,入射侧或相对侧)、转向特征的轮廓形状、和/或转向特征的尺寸。类似于前面拐角性能改善的示例,可在透镜层190的不同区域提供不同类型的转向特征以达成一个或更多个期望的性能特性。在一些实现中,两个或更多个透镜层可被组合以提供一个或更多个功能性。例如,各自具有某种转向特征分布(例如,均匀分布的特征)的两个透镜层可被布置成彼此靠近并且横向地偏移,从而有效地产生增加的转向特征密度。图15A和15B示出包括一个以上的透镜层以提供诸如改善的空间分辨率之类的特征的成像设备。图16A和16B分别示出图15A和15B的示例实现的侧剖视图。例如,图15A示出示例配置200,其中两个透镜层210、220可被定位成使得第一透镜层(210)的转向特征212相对于第二透镜层(220)的转向特征222移位。图16A示出示例配置200的侧剖视图。在图16A中,第一和第二入射光线270a、270b被描绘为被两个毗邻的转向特征转向,从而产生它们各自的经转向光线272a、272b。在一些其他示例配置中,可提供其转向特征被移位的两个以上的透镜层以产生期望的分辨率能力。在图15A和16A中所示的示例中,第一和第二透镜层210、220被取向成使得它们对应的成像传感器214、224被相似地取向。相应地,尽管每个透镜层具有转向特征间距d(假定在此示例中为基本均匀间距),但是两个透镜层210、220的组合具有小于d的有效转向特征间距dw;&。在其中一个透镜层的转向特征移位半间距的一个特定示例中,有效间距d有效可约为d/2。在图15A和16A所示的示例中,经移位的转向特征可在基本遍布两个透镜层的区域中提供增加的分辨率能力(例如,通过减小有效转向特征间距)。在一些其他实现中,两个透镜层也可相对于彼此不同地取向。例如,图15B示出示例配置240,其中两个透镜层250,260可被定位成使得它们对应的成像传感器254、264被定位于相对的拐角处。图16B示出示例配置240的侧剖视图。在图16B中,第一和第二入射光线280a、280b被描绘为被两个毗邻的转向特征转向,从而产生它们各自的在相反方向上朝向它们各自的成像传感器254、264传播的经转向光线282a、282b。在图15B和16B所示的示例中,每个透镜层具有转向特征间距d(假定在此示例中为基本均匀间距)。然而不同于图15A和16A的示例,这两个透镜层250、260的组合产生在不同位置上可变化的有效转向特征间距d有效。例如,沿两个成像传感器254、264之间的对角线,如果这两个透镜层沿该对角线移位半间距,则可约为d/2。如图所示,该透镜层组合的其他区域可包括或小于或大于该d/2值的有效间距值。在一些实现中,两个或更多个透镜层可被定位成使得它们各自的转向特征和成像传感器与图15和16的不例有不同安排。在参照图15和16描述的不例中,两个或更多个透镜层可被组合以提供超越由单个透镜层/单个成像传感器组合所提供的能力的一个或更多个能力。在一些实现中,此类能力中的至少一些能力还可通过其中单个透镜层具有一组以上的转向特征以及一个以上的相应成像传感器的组合来提供。图17A和17B示出在一些实现中可为给定透镜层提供一组以上的光转向特征和检测器。图像可由这些不同组的转向特征来形成,并由它们对应的成像传感器来捕捉。在图17A中,示例配置300包括具有两组转向特征310、320的透镜层102。这两组转向特征310、320被示为配置成使入射光线转向为朝向它们各自的定位于透镜层102的同一拐角处或同一拐角附近的成像传感器314、324。被描绘为箭头312的光线代表被第一组转向特征310转向并被定向至第一成像传感器314的光线。类似地,被描绘为箭头322的光线代表被第二组转向特征320转向并被定向至第二成像传感器324的光线。在图17B中,示例配置330包括具有两组转向特征340、350的透镜层102。这两组转向特征340、350被示为配置成使入射光线转向为朝向它们各自的定位于透镜层102的不同拐角处或不同拐角附近的成像传感器344、354。对于第一组转向特征340,其对应的第一成像传感器344被定位于第一拐角处。对于第二组转向特征350,其对应的第二成像传感器354被定位于不同于第一拐角的第二拐角处。在图17B中所示的示例中,该第一和第二拐角被选择成毗邻的拐角。在另一实现中,该第一和第二拐角可被选择成相对的拐角。在一些实现中,借助图17A和17B的示例描述的这两组或更多组转向特征可被不同地配置以提供不同的转向功能性。例如,可利用两组或更多组转向特征来获得相应的两个或更多个不同的透视图像(例如,通过略微不同地配置转向角而获得的两个或更多个成角透视图);并且可使用此类图像来重构三维视图。在一些实现中,图17A和17B的这两组示例转向特征及其对应的成像传感器可被配置成对一般同一对象的不同分量(例如,不同波长内容,诸如红外和可视区域)进行成像。在各种实现中,例如,其中一个图像传感器344可对于一个波长区域(诸如红外区域)敏感而另一图像传感器354可对不同波长区域(诸如可视区域)敏感,并且不同组的转向特征340、350可将来自该对象的光定向至各自的传感器344、354。例如,第一组转向特征340可将该对象成像于第一图像传感器344上,而第二组转向特征350可将该对象成像于第二图像传感器354上。相应地,透镜层102对于两个波长区域(诸如红外和可视)将是光学透射的,并且相应各组转向特征340、350将被配置成在这些不同波长区域上(例如,分别为IR和可视区域)工作。透镜层102和传感器314、324、344、354可如图17A和17B所示地配置,或者可不同地配置,例如转向特征和/或传感器的数目和/或位置可以不同。在另一示例中,两组或更多组转向特征及其对应的成像传感器(例如,图17A和17B中的那些)可被配置成接收、转向和检测来自不同入射角的光线。图18示出在一些实现中光转向特征可被配置成接收和转向以不同角度入射的光线。示例配置360可包括具有配置成转向不同角度上的入射光线的两组不同转向特征的透镜层102。第一转向特征370被描绘为接收来自(相对于透镜层102的入射表面的)第一方向的第一入射光线372,并将其转向为第一经转向光线374。第二转向特征380被描绘为接收来自不同于第一方向的第二方向的第二入射光线382,并将其转向为第二经转向光线374。在一些其他实现中,可提供两组以上的此类转向特征。透镜层可被配置成对从相对于透镜层的入射表面的一个或更多个方向上入射的光线重定向(例如,聚焦),由此形成提供光的不同对象的图像。此类特征的示例应用可包括其中对应于不同方向上的数个对象的图像可被组合以产生广角或全景图像的透镜层。在另一示例中,在相对于透镜层的一个或更多个位置上的一个或更多个对象可由一组或更多组转向特征及其相应成像传感器来分开地成像。有许多可实现如本文描述的一个或更多个特征的应用。例如,任何具有视觉或视频能力的用户接口可得益于如本文描述的透镜层的使用。视频会议是使用此类视频用户接口的示例。在许多视频会议系统中,视频相机被定位于显示设备(诸如监视器)的周边处或周边附近。通常,此类系统的第一用户发现看着监视器更加自然而不是看着相机。相应地,观察该第一用户的第二用户将看到该第一用户没有看着相机,并由此没有提供正是视频会议所力图促成的眼神接触气氛。这种情况在某些视频会议设置中更为明显。例如,其中用户位置相对靠近监视器(诸如膝上型或台式计算机监视器)的视频会议应用可能导致用户的(例如至该监视器的中心部分的)视线与相机(例如,定位在该监视器的边上或边缘附近的网络相机)之间有相对大的角度。相应地,通过该相机被观察到的该用户将看起来正明显看着其他地方。 在一些实现中,具有如本文所描述的一个或更多个特征的透镜层可定位于用户与显示设备(诸如监视器)之间。在一些实现中,此类透镜层可被配置为该监视器的盖板,从而提供覆盖功能性以及确保经由该透镜层获得的用户图像将很可能显示该用户正看着该监视器以及由此看着该透镜。在一些实现中,透镜层或透镜层组合件可被配置成形成一般定位于一选定位置的对象的图像。例如,此类透镜层的转向特征可被配置成形成一般在透镜层的正前面(例如,在透镜层的法线上或法线附近)的对象的图像。在另一示例中,转向特征可被配置成计及用户与透镜层之间的可能观看角度(例如,偏离法线)。在一些实现中,透镜层或透镜层组合件可被配置成形成定位于相对于透镜层的数个不同角度上的数个对象的图像。例如,如参考图17和18所描述的,可通过两组或更多组转向特征及其对应的成像传感器来获得不同角度上的两个或更多个对象的图像。假定这两个或更多个对象代表正看着一共同的监视器的两个或更多个用户,这些用户的图像将显示这些用户正看着相机,即使这些用户定位在不同位置上。在一些实现中,透镜层所捕捉的用户的此类图像可被处理、并且作为分开的图像或者作为显示所有捕捉到的用户图像的合成图像被呈现给其他参与者。在一些实现中,透镜层及其对应的成像传感器可以按与视频或视觉接口情境相关联的方式不同的方式来使用。例如,透镜层可配置成被用作诸如显示项目(例如,海报、艺术品、标志等)之类的另一对象上的透明覆盖。以这种方式使用,透镜层可被用于形成正观看该显示项目的一个或更多个对象和/或该显示项目自身的图像。在对观看显示项目的对象进行成像的上下文中,相应地获得的图像可被用于例如监视谁正在观看该显示项目。在对显示项目自身进行成像的上下文中,透镜层可被配置和尺寸化成使得例如允许对接触或贴近该透镜层的薄片进行成像。例如可使用透镜层来对照片、文档、条形码、或其他表面进行成像。相应地,在各种实现中,透镜层可被用在杂货店和/或库存扫描设备中以及用在复印机和/或文档扫描装备中,后者可被用于形成文档的电子拷贝。透镜层还可被用在对样本和/或样本表面进行成像或获取光学测量(例如,光谱测量)的光学仪器中,诸如显微镜、内诊镜、以及包括其他医疗或生物仪器在内的其他仪器。无论透镜层是结合动态显示器来使用(例如,作为监视器覆盖)还是结合基本静态的显示器来使用(例如,海报的覆盖),透镜层都可能捕捉到不希望的杂物图像。在一些实现中,可进行对来自成像传感器的信号的处理以移除此类杂物图像。例如,若关于杂物图像的来源的信息是已知的,则图形处理可包括计及此类信息以允许从获得白成像传感器的检出图像中移除此类杂物图像。在一些实现中,若该杂物图像对应于已知的静态对象,诸如海报或与动态显示器相关联的显示器驱动器/帧缓冲器,则可以获得此类信息。在动态显示器的上下文中,图19示出图9的接口设备的示例配置,其中可由透镜层和检测器来形成正观看动态显示设备的用户的图像,并且可调整此类图像以计及由正被提供给该动态显示设备的已知帧导致的伪像。在一些实现中,接口系统400可包括定位于观看者420与动态显示设备410之间的相机100。如本文描述的,相机100可包括配置成提供如本文描述的一个或更多个特征的透镜层102和成像传感器104。动态显示设备410可包括但不限于基于干涉测量调制器的显示设备、LCD设备、以及等离子显示设备,以及各种其他显示设备。如图19中所示,动态显示设备410可被信号412驱动以产生能被观看者420看见的视觉输出414。对显示设备410的此类驱动以及视觉输出414的生成可以多种已知方式来达成。在图19中所示的示例中,视觉输出414穿过透镜层102,透镜层102旨在对来自观看者420的光线430进行捕捉(描绘为箭头432)和重定向(例如,聚焦),由此对该观看者进行成像。因此,在某些情况下,视觉输出414的一部分可被透镜层102捕捉并且被转向(箭头416)为朝向成像传感器104。视觉输出414的这一被捕捉到的伪像可能被不希望地包括在成像传感器104的输出440中的观看者图像中。在一些实现中,可向处理器460提供(箭头450)与输入信号412相关联的至少一些信息。处理器460还可被配置成处理成像传感器104的输出信号440并基于关于视觉输出414的(来自输入信号412的)已知信息来移除视觉输出414的伪像。用于校正已知伪像的此类信号及图像处理可以许多已知方式来达成。图20示出可被实现用于执行图19中所绘的示例图像调整的过程470。在框472,可获得表示动态显示的信息。在框474,可获得表示由相机形成的图像的信息。如本文描述的,此类信息可包括期望对象(诸如观看者)和动态显示的伪像这两者的图像。在框416,基于该动态显示信息来调整该图像。在一些实现中,处理器(例如,图19中的460)可被配置成执行和/或促成本文描述的一个或更多个过程。在一些实现中,可提供计算机可读介质以促成该处理器所提供的各种功能性。图21A和21B示出解说包括多个干涉测量调制器的显示设备40的系统框图的示例。显示设备40可以是例如蜂窝或移动电话。然而,显示设备40的相同组件或其稍有变动的变体也解说诸如电视、电子阅读器和便携式媒体播放器等各种类型的显示设备。显示设备40包括外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入设备48、以及话筒
46。外壳41可由各种各样的制造工艺(包括注模和真空成形)中的任何制造工艺来形成。另外,外壳41可由各种各样的材料中的任何材料制成,包括但不限于:塑料、金属、玻璃、橡胶、和陶瓷、或其组合。外壳41可包括可拆卸部分(未示出),其可与具有不同颜色、或包含不同徽标、图片或符号的其它可拆卸部分互换。显示器30可以是各种各样的显示器中的任何显示器,包括双稳态显示器或模拟显示器,如本文中所描述的。显示器30也可配置成包括平板显示器(诸如,等离子体、EL、OLED, STN IXD或TFT IXD)、或非平板显示器(诸如,CRT或其它电子管设备)。另外,显示器30可包括干涉测量调制器显示器,如本文中所描述的。在图21B中示意性地解说显示设备40的组件。显示设备40包括外壳41,并且可包括至少部分地封闭于其中的附加组件。例如,显示设备40包括网络接口 27,该网络接口27包括耦合至收发器47的天线43。收发器47连接至处理器21,该处理器21连接至调理硬件52。调理硬件52可配置成调理信号(例如,对信号滤波)。调理硬件52连接至扬声器45和话筒46。处理器21还连接至输入设备48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合至帧缓冲器28并且耦合至阵列驱动器22,该阵列驱动器22进而耦合至显示器阵列30。电源50可如该特定显示设备40设计所要求地向所有组件供电。网络接口 27包括天线43和收发器47,从而显示设备40可经由网络与一个或多个设备通信。网络接口 27也可具有一些处理能力以减轻例如对处理器21的数据处理要求。天线43可发射和接收信号。在一些实现中,天线43根据IEEE16.11标准(包括IEEE16.ll(a)、(b)或(g))或 IEEE802.11 标准(包括 IEEE802.lla、b、g 或 n)来发射和接收RF信号。在一些其它实现中,天线43根据蓝牙标准来发射和接收RF信号。在蜂窝电话的情形中,天线43设计成接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM) ,GSM/通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、地面集群无线电(TETRA)、宽带CDMA (W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、IxEV-DO, EV-DO修订版A、EV-DO修订版B、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进高速分组接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS、或用于在无线网络(诸如,利用3G或4G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号,以使得这些信号可由处理器21接收并进一步操纵。收发器47也可处理从处理器21接收的信号,以使得可从显示设备40经由天线43发射这些信号。在一些实现中,收发器47可由接收器代替。另外,网络接口 27可由图像源代替,该图像源可存储或生成要发送给处理器21的图像数据。处理器21可控制显示设备40的整体操作。处理器21接收数据(诸如来自网络接口 27或图像源的经压缩图像数据),并将该数据处理成原始图像数据或处理成容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理数据发送给驱动器控制器29或发送给帧缓冲器28以进行存储。原始数据通常是指标识图像内每个位置处的图像特性的信息。例如,此类图像特性可包括色彩、饱和度和灰度级。处理器21可包括微控制器、CPU、或用于控制显示设备40的操作的逻辑单元。调理硬件52可包括用于将信号传送至扬声器45以及用于从话筒46接收信号的放大器和滤波器。调理硬件52可以是显示设备40内的分立组件,或者可被纳入在处理器21或其它组件内。驱动器控制器29可直接从处理器21或者可从帧缓冲器28取由处理器21生成的原始图像数据,并且可适当地重新格式化该原始图像数据以用于向阵列驱动器22的高速传输。在一些实现中,驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有类光栅格式的数据流,以使得其具有适合跨显示器阵列30进行扫描的时间次序。然后,驱动器控制器29将经格式化的信息发送至阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29 (诸如,LCD控制器)往往作为自立的集成电路(IC)来与系统处理器21相关联,但此类控制器可用许多方式来实现。例如,控制器可作为硬件嵌入在处理器21中、作为软件嵌入在处理器21中、或完全与阵列驱动器22硬件地集成在一起。阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息并且可将视频数据重新格式化成一组并行波形,这些波形被每秒许多次地施加至来自显示器的x_y像素矩阵的数百条且有时是数千条(或更多)引线。
在一些实现中,驱动器控制器29、阵列驱动器22、以及显示器阵列30适用于本文中所描述的任何类型的显示器。例如,驱动器控制器29可以是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如,IMOD控制器)。另外,阵列驱动器22可以是常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如,IMOD显示器驱动器)。此外,显示器阵列30可以是常规显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如,包括IMOD阵列的显示器)。在一些实现中,驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此类实现在诸如蜂窝电话、手表和其它小面积显示器等高度集成系统中是常见的。在一些实现中,输入设备48可配置成允许例如用户控制显示设备40的操作。输入设备48可包括按键板(诸如,QWERTY键盘或电话按键板)、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕、或压敏或热敏膜。话筒46可配置成作为显示设备40的输入设备。在一些实现中,可使用通过话筒46的语音命令来控制显示设备40的操作。电源50可包括本领域公知的各种各样的能量储存设备。例如,电源50可以是可再充电电池,诸如镍镉电池或锂离子电池。电源50也可以是可再生能源、电容器或太阳能电池,包括塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电源50也可配置成从墙上插座接收功率。在一些实现中,控制可编程性驻留在驱动器控制器29中,驱动器控制器29可位于电子显示器系统中的若干个地方。在一些其它实现中,控制可编程性驻留在阵列驱动器22中。上述优化可以用任何数目的硬件和/或软件组件并在各种配置中实现。结合本文中所公开的实现来描述的各种解说性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。硬件与软件的这种可互换性已以其功能性的形式作了一般化描述,并在上文描述的各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤中作了解说。此类功能性是以硬件还是软件来实现取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。用于实现结合本文中所公开的方面描述的各种解说性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理装置可用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,或者是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如,DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其它此类配置。在一些实现中,特定步骤和方法可由专门针对给定功能的电路系统来执行。在一个或多个方面,所描述的功能可以用硬件、数字电子电路系统、计算机软件、固件(包括本说明书中所公开的结构及其结构等效物)或其任何组合来实现。本说明书中所描述的主题内容的实现也可实现为一个或多个计算机程序,即,编码在计算机存储介质上以供数据处理装置执行或用于控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。对本公开中描述的实现的各种改动对于本领域技术人员可能是明显的,并且本文中所定义的普适原理可应用于其他实现而不会脱离本公开的精神或范围。由此,权利要求并非旨在被限定于本文中示出的实现,而是应被授予与本公开、本文中所公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。本文中专门使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实现不必然被解释为优于或胜过其他实现。另外,本领域普通技术人员将容易领会,术语“上”和“下/低”有时是为了便于描述附图而使用的,且指示与取向正确的页面上的附图取向相对应的相对位置,且可能并不反映如所实现的MOD的正当取向。本说明书中在分开实现的上下文中描述的某些特征也可组合地实现在单个实现中。相反,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可分开地或以任何合适的子组合实现在多个实现中。此外,虽然诸特征在上文可能被描述为以某些组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的,但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合被切除,且所要求保护的组合可以针对子组合、或子组合的变体。类似地,虽然在附图中以特定次序描绘了诸操作,但这不应当被理解为要求此类操作以所示的特定次序或按顺序次序来执行、或要执行所有所解说的操作才能达成期望的结果。此外,附图可能以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而,未描绘的其它操作可被纳入示意性地解说的示例过程中。例如,可在任何所解说操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。在某些环境中,多任务处理和并行处理可能是有利的。此外,上文所描述的实现中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有实现中都要求此类分开,并且应当理解,所描述的程序组件和系统一般可以一起整合在单个软件产品中或封装成多个软件产品。另外,其它实现也落在所附权利要求书的范围内。在一些情形中,权利要求中叙述的动作可按不同次序来执行并且仍达成期望的结果。
权利要求
1.一种成像设备,包括: 形成光导并具有多个转向特征的光学透明的透镜层,所述转向特征中的至少一些转向特征配置成使入射在其上的光线转向为朝向所述透镜层的边缘部分;以及 成像传感器,所述成像传感器相对于所述透镜层的所述边缘部分定位并且配置成接收经转向光线中的至少一些经转向光线以允许基于入射光线的图像的形成。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述光学透明层具有基本均匀的厚度。
3.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述多个转向特征包括多个弯曲特征。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述多个弯曲特征包括多个圆弧形特征。
5.如权利要求4所述的设备,其特征在于,所述圆弧形特征关于位于所述成像传感器处或所述成像传感器附近的中心是基本同心的。
6.如权利要求1或3所述的设备,其特征在于,所述多个转向特征是均匀间隔开的。
7.如权利要求1或3所述的设备,其特征在于,所述多个转向特征是以变化的方式间隔开的。
8.如权利要求1或3所述的设备,其特征在于,所述透镜层包括矩形层。
9.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述透镜层的所述边缘部分包括所述矩形层的拐角。
10.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述矩形层包括矩形薄片,所述矩形薄片的厚度小于该薄片的长度和宽度。
11.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述矩形层的所述拐角定义基本平坦的表面,所述基本平坦的表面与所述透镜层定义的平面基本垂直并且被配置成允许所述经转向光线中的所述至少一些经转向光线从所述透镜层通行到所述成像传感器。
12.如权利要求1或3所述的设备,其特征在于,所述转向特征形成在所述透镜层的两个表面中的一个表面上。
13.如权利要求12所述的设备,其特征在于,所述转向特征包括棱镜特征。
14.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述转向特征包括刻面或凹槽。
15.如权利要求1或3所述的设备,其特征在于,所述转向特征包括分布在所述透镜层上的第一组转向特征以及分布在所述透镜层的一个或更多个区域上的第二组转向特征,以提供与所述第一组转向特征不同的光转向功能性。
16.一种用户接口装置,包括: 动态显示设备,配置成接收输入信号并生成从所述动态显示设备的观看侧能观看到的视觉显示;以及 相机,所述相机包括透镜层和布置在所述透镜层的边缘处或边缘附近的成像传感器,所述透镜层具有酉己置成使入射光线转向至所述成像传感器的特征,所述成像传感器配置成接收经转向光线并生成允许形成对应于所述入射光线的图像的信号, 其中所述透镜层相对于所述动态显示设备被布置成使得所述相机能够形成定位于所述动态显示设备的所述观看侧的对象的图像。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,还包括: 配置成与所述动态显示设备通信的处理器,所述处理器被配置成处理用于生成所述视觉显示的显示数据;以及存储器设备,其配置成与所述处理器通信。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述动态显示设备包括多个干涉测量调制器。
19.如权利要求17所述的装置,其特征在于,还包括: 驱动器电路,其配置成将至少一个信号发送给所述动态显示设备;以及 控制器,其配置成将所述显示数据的至少一部分发送至所述驱动器电路。
20.如权利要求17所述的装置,其特征在于,还包括配置成将所述显示数据发送至所述处理器的显示源模块。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述显示源模块包括接收器、收发器和发射器中的至少一者。
22.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述处理器还被配置成处理来自所述成像传感器的所述信号以形成所述图像。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,所述处理器还被配置成计及经由所述透镜层被所述成像传感器检测到的所述视觉显示的一部分,并基于所述显示数据来调整所述图像。
24.如权利要求16所述的装置,其特征在于,还包括第二相机。
25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,这两个相机被定位成使得一个相机的所述特征关于另一相 机的所述特征在横向上偏移。
26.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述相机还包括耦合至所述透镜层的第二成像传感器、以及所述透镜层上的被配置成使来自第二位置的入射光线向第二成像传感器转向和聚焦的第二组特征。
27.如权利要求26所述的装置,其特征在于,所述第一和第二位置是所述动态显示设备的所述观看侧上的不同位置。
28.如权利要求26所述的装置,其特征在于,所述第一和第二成像传感器被定位成在所述透镜层的所述边缘处彼此毗邻。
29.如权利要求26所述的装置,其特征在于,所述第一和第二成像传感器被定位在沿所述透镜层的所述边缘的相对位置处。
30.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述透镜层具有基本近似于所述动态显示设备的横向尺寸的尺寸,从而允许所述透镜层用作所述动态显示设备的盖板。
31.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述透镜层包括基本平坦的透镜层。
32.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述对象包括正看着所述动态显示设备的用户。
33.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述动态显示设备包括多个机电系统器件。
34.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述动态显示设备包括反射式显示器。
35.一种用于操作用户接口的方法,包括: 向动态显示设备提供输入信号以生成视觉显示; 获得表示定位于所述动态显示设备的观看侧的对象的图像信号,所述对象的图像由定位于所述对象与所述动态显示设备之间的光学元件来形成,所述光学元件是光学透明的以允许透过所述光学元件能观看到所述视觉显示,从而所述图像信号包括代表所述视觉显示的至少一些显示图像;以及 基于所述输入信号来调整所述图像信号以移除所述图像信号的至少一部分,从而增强所述图像信号中所述对象的所述图像。
36.如权利要求35所述的方法,其特征在于,所述对象包括正看着所述动态显示设备的用户。
37.如权利要求35所述的方法,其特征在于,调整所述图像信号包括从所述图像信号中滤除所述至少一些显示图像。
38.如权利要求35所述的方法,其特征在于,调整所述图像信号包括从所述图像信号中移除固定模式的噪声。
39.如权利要求35所述的方法,其特征在于,所述显示图像对应于在获得所述图像信号时在缓存器中的图像。
40.一种设备,包括: 用于用在其中被引导的光形成对象的图像的装置,所述图像形成装置具有用于使入射在其上的光转向以使得在所述图像形成装置的边缘部分处或边缘部分附近形成所述图像的装置;以及 用于感测所述图像的装置,其被定位成接收经转向光中的至少一些经转向光以生成图像信号。
41.如权利要求40所述的设备,其特征在于,图像形成装置包括透镜层,所述光转向装置包括转向特征以及所述图像感测装置包括图像传感器。
42.如权利要求41所述的设备,其特征在于,所述转向特征包括多个弯曲转向特征以使来自所述对象的入射光线转向至所述透镜层的所述边缘部分。
43.如权利要求41所述的设备,其特征在于,还包括用于显示透过所述透镜层能被观看到的视觉图像的装置。
44.如权利要求43所述的设备,其特征在于,还包括用于调整所述图像信号以移除在所述透镜层的边缘部分处或边缘部分附近形成的附加图像的装置,所述附加图像对应于视觉显示装置的至少部分。
45.如权利要求44所述的设备,其特征在于,所述视觉显示装置包括动态视觉显示器。
46.一种用于制造成像设备的方法,所述方法包括: 提供形成光导并具有多个转向特征的光学透明的透镜层,所述转向特征中的至少一些转向特征配置成使入射在其上的光线转向为朝向所述透镜层的边缘部分;以及 相对于所述透镜层的所述边缘部分定位成像传感器使得所述成像传感器配置成接收经转向光线中的至少一些经转向光线以允许基于入射光线的图像的形成。
47.如权利要求46所述的方法,其特征在于,所述光学透明层具有基本均匀的厚度。
48.如权利要求46所述的方法,其特征在于,所述多个转向特征包括多个弯曲特征。
49.如权利要求46所述的方法,其特征在于,还包括将所述光学透明的透镜层布置在空间光调制器阵列的前面。
50.如权利要求49所述的方法,其特征在于,所述空间光调制器阵列包括机电系统器件阵列。
51.如权利要求 49所述的方法,其特征在于,所述空间光调制器阵列包括干涉测量调制器阵列。
全文摘要
公开了可定位于显示设备和观看该显示设备的用户之间的相机透镜的各种实现。该相机透镜可以是透明的以允许用户的此类观看,并且还被配置成捕捉来自用户的光线并使这些光线转向至成像传感器以形成用户的图像。此类光线转向可通过形成在相机透镜上的弯曲特征来达成。在一些实现中,相机透镜是具有此类弯曲特征的基本平坦的层。公开了弯曲特征的各种示例。还公开了用于在正被观看的显示的一部分被相机透镜所捕捉并与用户的图像相组合的情况下增强用户的图像的系统和方法。
文档编号G03B17/00GK103109224SQ201180044820
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年9月16日
发明者C·邱, M·S·格罗布 申请人:高通Mems科技公司
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