可变光阵列和该可变光学阵列的制作方法技术

本发明专利技术把聚焦处理的透镜分为两个或更多表面，每一表面上采纳多个弯曲形轴向光学装置单元。轴向光学装置可以通过模制法、机械加工法、或通过悬置膜法制作。如果使用悬置膜法，则光学装置两侧可以有透明的悬置膜。或者，悬置膜光学装置一侧可以使用反射膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透镜阵列、制作透镜阵列的方法、和各种透镜阵列系统的构建。
技术介绍
使用弯曲的轴向单元的光学阵列，有若干应用。但是，过去的努力，是针对把这样的单元用作淋浴间门的遮羞玻璃(联接成阵列的一系列圆柱形玻璃)。迄今为止，尚未见有人把这样的单元，制成光学质量单元的透镜。即使存在这样的努力，但在阵列中生产大量透镜、生产非常小透镜的阵列、和已经制成阵列制作工具之后修改透镜特性的麻烦，都是困难的。这些是当前限制光学透镜阵列的利用和使用范围的全部不利因素。制作这样的一种工具是昂贵的、极其困难的、也是一旦制作后不适合修改的。
技术实现思路
本专利技术采取完全不同的途径，克服前述的缺点。具体说，本专利技术把聚焦处理的透镜分为两个或更多表面，每一表面上采纳多个轴向光学装置单元；作为例子，这里“轴向光学装置”包括圆柱透镜的使用。在圆柱透镜的情形，如果横截圆柱的轴切割透镜，切割露出的周线与沿透镜别的地方横向切割相同。虽然本专利技术绝不限于圆柱透镜，但它们是轴向光学装置常见又容易理解的例子。类似地，虽然本专利技术涵盖除光以外的能量(例如声波和无线电波)，但本文将限于光，因为可见系统是十分熟悉的。轴向光学装置可以用模制法、机械加工法、或通过悬置膜法制作。如果使用悬置膜法，则有几种选择。首先，光学装置两侧可以有透明的悬置膜。这种装置导致的实际应用，包括多重成像装置和背投影屏，两者将在下面更详细说明。其次，光学装置一侧可以用反射膜，导致的实际应用有，例如下面将更详细说明的前投影屏，和共同待决的美国专利申请中说明那种类型的多重成像装置，该专利的标题是“Reflective Multi-Image Surface”，于2004年11月18日申请。本专利技术有力的实际震撼效果是，可在小的面积上建立大量光学单元(约每平方英尺90,000个分立的透镜)，且无需改变透镜单元的加工工具，却可改变透镜的曲率。本专利技术对更大面积的适用性，从本文后面提供的更详细说明，将变得十分明显。应当指出，详细说明连同表明本专利技术优选实施例的具体例子，仅用于示例说明的目的，不能认为是对本专利技术范围的限制。附图说明从详细的说明和附图，可以对本专利技术有更完整的了解，附图有图1A是第一轴向光学装置单元的立面图，该轴向光学装置单元有接收光的弯曲表面和光输出的平的表面，且输出的光在焦平面聚焦成直线。图1B是第二轴向光学装置单元的立面图，该轴向光学装置单元有接收光的平的表面和光输出的弯曲表面，且输出的光在焦平面聚焦成直线。图1C是立面图，表明光的物理阻隔。图1D是立面图，表明光的部分物理阻隔。图2A是第一和第二轴向光学装置单元的立面图，该两个轴向光学装置单元相互垂直放置，彼此以弯曲表面相对取向，还画出通过该两个轴向光学装置单元的光的单个焦点。图2B是图2A的顶视图，其中该两个轴向光学装置单元相互垂直放置，彼此以弯曲表面相对取向，还画出通过该两个轴向光学装置单元的光的单个焦点。图2C是图2A的侧视图，这里，该两个轴向光学装置单元相互垂直放置，彼此以弯曲表面相对取向，还画出通过该两个轴向光学装置单元的光的单个焦点。图3A是第一和第二轴向光学装置单元的立面图，该两个轴向光学装置单元相互垂直放置，彼此以平的表面相对取向，还画出通过该两个轴向光学装置单元的光的单个焦点。图3B是图3A的顶视图，其中第一和第二轴向光学装置单元相互垂直放置，彼此以弯曲表面相对取向，还画出通过该两个轴向光学装置单元的光的单个焦点。图3C是图3A的侧视图，这里第一和第二轴向光学装置单元相互垂直放置，彼此以弯曲表面相对取向，还画出通过该两个轴向光学装置单元的光的单个焦点。图4是按交叉关系排列的第一和第二轴向光学装置单元的立面图，彼此以弯曲表面相对取向，其中的光从光源发出并通过两个交叉透镜后被准直。图5是轴向透镜单元阵列的立面图。图6A是第一轴向透镜单元阵列和第二轴向透镜单元阵列的立面图，该第一和第二轴向透镜单元阵列相互垂直放置，彼此以弯曲表面相对取向，还画出通过该两个轴向光学装置单元的光的一系列单个焦点。图6B是图6A轴向透镜单元阵列的另一个立面图。图6C是图6A的顶视图，其中第一和第二轴向透镜单元阵列相互垂直排列，彼此以弯曲表面相对取向。图7A是第一轴向透镜单元阵列，以平的表面最接近第二轴向透镜单元阵列圆拱表面的立面图，其中第一阵列在第二阵列之上并垂直于第二阵列取向，还画出最后结果的立面图。图7B是图7A所示实施例的侧视图。图7C是图7A所示实施例的顶视图。图8A是相互垂直取向的第一和第二轴向透镜单元阵列重叠区域的顶视图，该第一和第二轴向透镜单元阵列以弯曲表面彼此相向，还画出最后结果的隐藏线图。图8B是图8A所示相互垂直取向的第一和第二轴向透镜单元阵列的立面图，该第一和第二轴向透镜单元阵列以弯曲表面彼此相向，还画出最后结果的立面图。图8C是相互成45度取向的第一和第二轴向透镜单元阵列的顶视图，该第一和第二轴向透镜单元阵列以弯曲表面彼此相向，还画出最后结果的隐藏线图。图8D是图8C所示相互成45度取向的第一和第二轴向透镜单元阵列的立面图，第一和第二轴向透镜单元阵列以弯曲表面彼此相向，还画出最后结果的立面图。图8E是以套准(registry)取向的第一和第二轴向透镜单元阵列的顶视图，该第一和第二轴向透镜单元阵列以弯曲表面彼此相向，还画出最后结果的立面图。图8F是图8E所示套准取向的第一和第二轴向透镜单元阵列的立面图，该第一和第二轴向透镜单元阵列以弯曲表面彼此相向，还画出最后结果的立面图。图9A是一种轴向光学单元阵列第一弯曲表面的侧视图。图9B是一种轴向光学单元阵列第二弯曲表面的侧视图。图9C是一种轴向光学单元阵列有隔板的第三弯曲表面的侧视图。图9D是一种轴向光学单元阵列一系列平的、形成尖顶的表面的侧视图。图9E是一种轴向光学单元阵列一系列不均匀弯曲表面的侧视图。图10画出悬置在工具上的膜的立面图。图11画出有外部附件的模具的立面图。图12画出图11的模具的立面组装图。图13画出使用本专利技术的交叉光学阵列的背投影屏系统。图14说明一类实际应用的一般概念空间复用像消卷积器与相对光源的位置、复合像(Composite Image)、透镜阵列(Lens Array)、和在两个收视者角度区域(Viewer Angular Region)内两个不同的可收视像(Viewable Image)，以及从选择的透镜源族(Lens SourceGroup)来的光线例子。图15画出9乘9总共81像素的像素阵列，和一个源像(SourceImage)，该像素阵列由复合像构成，该源像由9个像素构成。图16说明当像被置于它的焦点上时透镜的一般特征，当中心光线从三个像素每一个来时，复合像中像素位置与可收视像的关系，和非常特殊的每一透镜源族内像素的排列，根据折射光学装置特征的像素位置，使像素能量的发送方向，与构成源像的其他像素向收视者发送的方向相同。图17画出三个透镜的外形、焦距的匹配、大小、和相对复合像单元的位置，该三个透镜利用每一透镜把像单元分为不同方向，如图16所示。在本图画出的例子中，叠加在9乘9透镜源族上的9乘9透镜阵列，将对图14的空间复用单元消卷积，成为现在是可收视像的9个单独的源像。图18画出一维透镜阵列。图19画出两维透镜阵列。图20画出玻璃珠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统，包括：独立的轴向光学单元的第一阵列；与所述独立轴向光学单元第一阵列进行电磁通信的独立轴向光学单元第二阵列，并相对地放置，为进入的平行光建立多个焦点，以便产生多个像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-11-18 60/523,0761.一种光学系统，包括独立的轴向光学单元的第一阵列；与所述独立轴向光学单元第一阵列进行电磁通信的独立轴向光学单元第二阵列，并相对地放置，为进入的平行光建立多个焦点，以便产生多个像。2.按照权利要求1的光学系统，其中所述独立轴向光学单元的第一阵列，可以有选自如下一组的外形正弦形；弯曲形；板形；平的形成尖顶形；和不均匀弯曲形。3.按照权利要求1的光学系统，其中所述独立轴向光学单元的第二阵列，可以有选自如下一组的外形正弦形；弯曲形；板形；平的形成尖顶形；和不均匀弯曲形。4.一种独立的轴向光学单元阵列，包括透明膜；和固定于所述透明膜的固化填充材料。5.按照权利要求4的独立轴向光学单元阵列，有选自如下一组的外形正弦形；弯曲形；板形；平的形成尖顶形；和不均匀弯曲形。6.一种独立的轴向光学单元阵列，包括反射膜；和固定于所述反射膜的固化填充材料。7.按照权利要求4的独立轴向光学单元阵列，有选自如下一组的外形正弦形；弯曲形；板形；平的形成尖顶形；和不均匀弯曲形。8.一种光学系统，包括独立的轴向光学单元的第一阵列；与所述第一阵列联接的独立轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得D鲍尔森，
申请(专利权)人：莫林技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]