【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成具有横向能局域化的能量中继器的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年1月14日提交的标题为《用于在能量中继器中使用有序结构进行横向能局域化的系统和方法(SystemandMethodsforTransverseEnergyLocalizationinEnergyRelaysUsingOrderedStructures)》的第62/617,288号美国临时专利申请和2018年1月14日提交的标题为《全息和光场技术的新颖应用(NovelApplicationofHolographicandLightFieldTechnology)》的第62/617,293号美国临时专利申请的优先权，所述申请均以全文引用的方式并入本文中。
本公开大体上涉及形成能量中继器，且更确切地说，涉及用于形成具有横向能局域化的能量中继器的方法和装置。
技术介绍
通过GeneRoddenberry的《星际迷航(StarTrek)》推广的“全息甲板”室内的交互式虚拟世界的梦想最初是在20世纪初由作家AlexanderMoszkowski设想出来的，近一个世纪以来它一直是科幻和技术创新的灵感来源。然而，除了文学、媒体以及儿童和成年人的集体想象之外，这种体验并不具有令人信服的实施方案。
技术实现思路
公开了用于制造诱发有序能量局域化效应的能量引导系统的能量中继器的系统和方法。公开了有序能量中继器材料分配标准。论述了横向平面以及多维的有序材料配置。公开了用于形成具有能量局域化特性的有序能量中继器材料的方法和...
【技术保护点】
1.一种用于形成能量中继器的方法，其包括：/n提供第一和第二能量中继器材料；/n在所述能量中继器的横向平面中形成所述第一和第二能量中继器材料的布置，所述布置允许能量沿着所述能量中继器材料的纵向平面传输，使得所述能量中继器在所述纵向平面中的能量传输效率远远高于所述横向平面中的能量传输效率；/n在受约束空间中容纳第一和第二能量中继器材料的所述布置；/n当所述布置容纳在所述受约束空间中时处理所述布置以形成熔合结构；/n所述熔合结构具有由所述受约束空间限定的横向尺寸；以及/n在所述处理步骤之后从所述受约束空间中去除能量中继器材料的所述熔合结构。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180114 US 62/617,288;20180114 US 62/617,2931.一种用于形成能量中继器的方法，其包括：
提供第一和第二能量中继器材料；
在所述能量中继器的横向平面中形成所述第一和第二能量中继器材料的布置，所述布置允许能量沿着所述能量中继器材料的纵向平面传输，使得所述能量中继器在所述纵向平面中的能量传输效率远远高于所述横向平面中的能量传输效率；
在受约束空间中容纳第一和第二能量中继器材料的所述布置；
当所述布置容纳在所述受约束空间中时处理所述布置以形成熔合结构；
所述熔合结构具有由所述受约束空间限定的横向尺寸；以及
在所述处理步骤之后从所述受约束空间中去除能量中继器材料的所述熔合结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中处理包括一系列一个或多个步骤，其中每一步骤包括以下中的一个：
向所述布置施加压缩力，
向所述布置施加热，
向所述布置施加冷却，或
对所述布置执行化学反应。
3.根据权利要求1所述的方法，其中处理包括沿着至少所述横向平面向受约束能量中继器材料的所述布置施加第一压缩力，
分一个或多个阶段向受压缩布置施加热，每一阶段包括阶段温度和阶段时间长度，
向受热布置施加第二压缩应力，所述第二压缩应力大于所述第一压缩应力，以及
冷却所述受热布置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个阶段中的至少一个阶段温度大体上是所述第一或第二能量中继器材料中的至少一个的玻璃转变温度。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个阶段中的至少一个阶段温度大体上是所有所述能量中继器材料的平均玻璃转变温度。
6.根据权利要求3所述的方法，其中处理包括：
向所述受约束布置施加热；以及
当所述受热布置处于所述受约束空间内时冷却所述受热布置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中向所述布置施加热包括将所述受约束能量中继器材料加热到第一温度，并且在向所述布置施加冷却之前进一步施加热使所述受热布置的温度变成不同于所述第一温度的第二温度。
8.根据权利要求3所述的方法，其中所述受约束空间由包括第一和第二组件的固定件限定，所述第一和第二组件配置成接合在一起以在其间形成所述受约束空间。
9.根据权利要求7所述的方法，其中处理包括调整所述固定件以向所述布置施加压缩力。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述受约束空间由多个可调整壁限定，所述多个可调整壁沿着纵向方向延伸，且配置成通过调整所述可调整壁在垂直于所述纵向方向的横向方向上相对于彼此的位置来改变所述受约束空间的至少一部分沿着所述纵向方向的横向尺寸。
11.根据权利要求10所述的方法，其中处理包括调整所述可调整壁相对于彼此的所述位置以向所述布置施加压缩力。
12.根据权利要求2所述的方法，其中提供第一和第二能量中继器材料包括：
提供第一和第二材料；
加热所述第一和第二材料，使得所述第一和第二材料在所述第一和第二材料的纵向平面以及垂直于所述纵向平面的横向平面中具有增加的可成形性；以及
通过沿着所述第一和第二材料的所述纵向平面施加拉力来形成所述第一和第二能量中继器材料，由此减小所述第一和第二材料在所述横向平面中的尺寸。
13.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
加热所述熔合结构的至少第一部分，所述第一部分在受热之前具有第一横向尺寸；以及
沿着受热熔合结构的至少所述第一部分纵向施加拉力，由此使所述第一部分变成具有比所述第一横向尺寸窄的第二横向尺寸，同时大体上维持第一和第二能量中继器材料的所述布置。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括针对已更改第一部分的布置重复所述容纳、处理、去除、加热和施加步骤。
15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括形成包括多个已更改第一部分的第二布置；以及
将所述第二布置处理成第二熔合结构；
加热所述第二熔合结构的至少第一部分，所述第二熔合结构的所述第一部分在受热之前具有第一横向尺寸；以及
沿着受热第二熔合结构的至少所述第一部分纵向施加拉力，由此使所述第二熔合结构的所述第一部分变成具有比所述第一横向尺寸窄的第二横向尺寸，同时在所述横向平面中大体上维持所述第二布置。
16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括将所述第二布置的多个已更改第一部分布置成第三布置；以及
将所述第三布置处理成第三熔合结构。
17.根据权利要求13所述的方法，其中处理包括以下中的至少一个：
向所述布置施加压缩力，
向所述布置施加热，
向所述布置施加冷却，或
对所述布置执行化学反应。
18.根据权利要求17所述的方法，其中对所述布置执行化学反应包括使用催化剂。
19.根据权利要求13所述的方法，其中处理包括以下按任何次序执行的步骤中的超过一个步骤：
向所述布置施加压缩力，
向所述布置施加热，
向所述布置施加冷却，或
对所述布置执行化学反应；
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述加热步骤包括将所述熔合结构加热到某一温度，使得所述熔合结构在所述纵向和横向方向上均具有可成形性，从而允许通过纵向施加所述拉力来更改所述第一横向尺寸。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述温度大体上是所述第一或第二能量中继器材料的玻璃转变温度。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述温度大体上是所述第一和第二能量中继器材料的平均玻璃转变温度。
23.一种用于更改能量中继器材料的尺寸的方法，其包括：
提供能量中继器材料，所述能量中继器材料配置成沿着所述能量中继器材料的纵向平面传输能量，其中所述纵向平面中的能量传输效率远远高于垂直于所述纵向平面的横向平面中的能量传输效率；
在受约束空间中容纳所述能量中继器材料；
使所述能量中继器材料顺应所述受约束空间的至少一部分；以及
从所述受约束空间中去除顺应的能量中继器材料；并且
其中所述受约束空间包括允许所述顺应的能量中继器材料的至少一部分沿着所述能量中继器材料的所述纵向平面具有减小的横向尺寸的形状。
24.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括提供限定所述受约束空间的固定件，所述固定件具有第一端部和第二端部，以及沿着纵向方向在所述第一端部和第二端部之间延伸的中间部分，其中所述固定件的所述中间部分包括穿过其限定的至少一个孔口；且
其中顺应包括至少部分地通过所述至少一个孔口施加楔形件，其中所述楔形件与所述固定件配合，使所述能量中继器材料的一部分顺应减小的横向尺寸。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述顺应的能量中继器材料包括顺应的能量中继器形状，并且其中所述楔形件包括具有所述顺应的能量中继器形状的倒置形状的至少一部分。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述顺应的能量中继器形状包括：
具有第一横截面区域的窄端，
具有大于所述第一横截面区域的第二横截面区域的宽端，和
连接所述宽端和窄端的边缘的倾斜壁。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述固定件的所述中间部分包括穿过其限定的多个孔口；且
其中施加进一步包括通过每个孔口施加多个楔形件中的一个，使所述能量中继器材料的所述部分顺应所述顺应的能量中继器形状。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述多个孔口包括彼此相对的至少两个孔口。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述多个楔形件中的两个楔形件配置成分别与所述至少两个孔口配合，使所述能量中继器材料的一部分顺应减小的横向尺寸。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述多个孔口包括至少四个孔口，其中所述至少四个孔口中的第一和第二孔口彼此相对，且所述至少四个孔口中的第三和第四孔口彼此相对。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述多个楔形件中的四个楔形件配置成分别与所述至少四个孔口配合，使所述能量中继器材料的一部分顺应减小的横向尺寸。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述四个楔形件中的每一个包括所述顺应的能量中继器形状的四个侧面中的一个的倒置形状。
33.根据权利要求24所述的方法，其中顺应包括当所述能量中继器材料容纳在所述受约束空间中时向所述能量中继器材料施加热；且
其中施加包括向所述楔形件施加压缩力以在垂直于所述纵向方向的横向方向上引导所述楔形件穿过所述孔口。
34.根据权利要求24所述的方法，其中顺应包括以下按任何次序执行的步骤中的至少一个：
在垂直于所述纵向方向的横向方向上向所述楔形件施加压缩力，
向所述布置施加热，
向所述布置施加冷却，或
对所述布置执行化学反应。
35.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括在所述顺应步骤之后沿着所述顺应的能量中继器材料的横向平面划分所述能量中继器材料。
36.根据权利要求24所述的方法，其中提供所述能量中继器材料包括：
提供第一和第二能量中继器材料；
在所述能量中继器的横向平面中形成所述第一和第二能量中继器材料的布置，所述布置允许能量沿着所述能量中继器材料的纵向平面传输，使得所述能量中继器在所述纵向平面中的能量传输效率远远高于所述横向平面中的能量传输效率；
在第二受约束空间中容纳第一和第二能量中继器材料的所述布置；以及
当所述布置容纳在所述第二受约束空间中时处理所述布置以形成熔合结构；所述熔合结构具有由所述第二受约束空间限定的横向尺寸；以及
在所述处理步骤之后从所述第二受约束空间中去除能量中继器材料的所述熔合结构；
加热所述熔合结构的至少第一部分，所述第一部分在受热之前具有第一横向尺寸；以及
沿着受热熔合结构的至少所述第一部分纵向施加拉力，由此使所述第一部分变成具有比所述第一横向尺寸窄的第二横向尺寸，以形成拉制熔合结构；
针对多个拉制熔合结构的布置重复所述容纳、处理、去除、加热和施加步骤。
37.根据权利要求24所述的方法，所述方法进一步包括：
在执行所述顺应步骤之前处理所述能量中继器材料；
其中处理包括以下中的至少一个：
向所述能量中继器材料施加压缩力，
向所述能量中继器材料施加热，
向所述能量中继器材料施加冷却，或
对所述能量中继器材料执行化学反应。
38.根据权利要求37所述的方法，其中向所述能量中继器材料施加热包括将所述能量中继器材料加热到某一温度，使得所述能量中继器材料在所述纵向和横向平面中均具有可成形性，从而允许更改所述能量中继器材料的至少横向尺寸。
39.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括提供多个可调整壁，所述多个可调整壁沿着纵向方向延伸并限定可用于容纳所述能量中继器材料的所述受约束空间的周边，且配置成通过调整所述可调整壁在垂直于所述纵向方向的横向方向上相对于彼此的位置来改变所述受约束空间的至少一部分沿着所述纵向方向的横向尺寸。
40.根据权利要求39所述的方法，其中相邻的可调整壁彼此垂直。
41.根据权利要求39所述的方法，其中顺应包括使所述可调整壁相对于彼此移动，同时不会在所述受约束空间的所述周边中形成任何空隙。
42.根据权利要求39所述的方法，其中所述多个可调整壁中的每一个包括突出部；且
顺应包括通过沿着邻接的第二可调整壁的所述突出部调整第一可调整壁的位置来使所述可调整壁相对于彼此移动。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述多个可调整壁的每个突出部沿着相应可调整壁的所述纵向方向处于相同位置。
44.根据权利要求42所述的方法，其中所述多个可调整壁中的每一个的所述突出部包括具有顺应的能量中继器形状的倒置形状的部分。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述顺应的能量中继器形状包括：
具有第一横截面区域的窄端，
具有大于所述第一横截面区域的第二横截面区域的宽端，和
连接所述宽端和窄端的边缘的倾斜壁。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述第一和第二横截面区域是矩形的。
47.根据权利要求39所述的方法，其中顺应包括：
滑动所述多个可调整壁，以便向容纳在所述受约束空间的所述周边中的所述能量中继器材料施加所述顺应的能量中继器形状。
48.根据权利要求47所述的方法，其中滑动包括同步滑动所述多个可调整壁，以维持所述受约束空间的所述周边不具有任何空隙。
49.根据权利要求47所述的方法，其中滑动包括依次连续地滑动所述多个可调整壁中的一个可调整壁。
50.根据权利要求47所述的方法，其中顺应进一步包括向所述能量中继器材料添加热；以及
从所述能量中继器材料中去除热。
51.根据权利要求47所述的方法，其中顺应进一步包括对所述能量中继器材料执行化学反应。
52.根据权利要求39所述的方法，其中所述多个可调整壁包括四个可调整壁。
53.根据权利要求39所述的方法，其中所述多个壁中的每个壁包括端部部分和侧面部分，
其中顺应包括沿第一方向抵靠第二壁的侧面部分邻接并滑动第一壁的端部部分，以及沿第二方向抵靠第三壁的端部部分邻接并滑动所述第一壁的侧面部分。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述第一和第二方向是垂直的。
55.根据权利要求39所述的方法，其中提供所述能量中继器材料包括：
提供第一和第二能量中继器材料；
在所述能量中继器的横向平面中形成所述第一和第二能量中继器材料的布置，所述布置允许能量沿着所述能量中继器材料的纵向平面传输，使得所述能量中继器在所述纵向平面中的能量传输效率远远高于所述横向平面中的能量传输效率；
在第二受约束空间中容纳第一和第二能量中继器材料的所述布置；以及
当所述布置容纳在所述第二受约束空间中时处理所述布置以形成熔合结构；所述熔合结构具有由所述第二受约束空间限定的横向尺寸；以及
在所述处理步骤之后从所述第二受约束空间中去除能量中继器材料的所述熔合结构；
加热所述熔合结构的至少第一部分，所述第一部分在受热之前具有第一横向尺寸；以及
沿着受热熔合结构的至少所述第一部分纵向施加拉力，由此使所述第一部分变成具有比所述第一横向尺寸窄的第二横向尺寸，以形成拉制熔合结构；
针对多个拉制熔合结构的布置重复所述容纳、处理、去除、加热和施加步骤。
56.根据权利要求23所述的方法，所述方法进一步包括：
提供包括模制部分的模具，其中所述模具限定所述受约束空间，并且至少部分地通过所述模具的所述模制部分的形状提供允许所述顺应的能量中继器材料的至少所述部分具有所述减小的横向尺寸的形状，所述模制部分的所述形状包括具有减小的横向尺寸的端部；
在所述模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部中容纳所述能量中继器材料的端部部分，其中所述能量中继器材料的所述端部部分的尺寸大体上等于所述模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部的尺寸；
将所述能量中继器材料加热到某一温度，使得所述能量中继器材料在所述纵向和横向平面中均具有可成形性，以允许所述能量中继器材料的至少所述横向尺寸重新形成；
使所述能量中继器材料大体上顺应所述模制部分的所述形状；
冷却顺应的能量中继器材料和所述模具；以及
将所述顺应的能量中继器材料与所述模具隔开。
57.根据权利要求56所述的方法，其中所述顺应步骤在所述加热步骤期间执行。
58.根据权利要求56所述的方法，其中加热包括分一个或多个阶段向所述能量中继器材料施加热，每一阶段包括阶段温度和阶段持续时间。
59.根据权利要求56所述的方法，其中所述顺应的能量中继器材料包括在所述横向平面中的相对的第一和第二表面，所述第一和第二表面具有不同表面积，其中沿着延伸穿过所述第一和第二表面的多个能量传播路径容纳能量传输。
60.根据权利要求56所述的方法，其中所述能量中继器材料的所述端部部分约束在所述模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部中，且所述能量中继器材料通过允许所述能量中继器材料的内应力松弛而顺应所述模制部分的所述形状。
61.根据权利要求60所述的方法，其中通过施加粘合剂将所述能量中继器材料的所述端部部分结合到所述模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部的固定参考平面来约束所述端部部分。
62.根据权利要求60所述的方法，其中在所述模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部中约束所述能量中继器材料的所述端部部分包括使用压力向所述模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部施加夹持力以形成过盈配合。
63.根据权利要求56所述的方法，其中顺应包括：向所述能量中继器材料的至少一个表面施加一个或多个压缩力，迫使所述能量中继器材料进入所述模制部分中。
64.根据权利要求63所述的方法，所述方法包括调整所述压缩力，其中所述一个或多个压缩力在不同时间或在不同温度下调整。
65.根据权利要求63所述的方法，其中所述压缩力施加到所述能量中继器材料中与所述能量中继器材料的所述端部部分相对的表面。
66.根据权利要求56所述的方法，其中容纳包括在由所述模具限定的所述受约束空间中容纳多个所述能量中继器材料，所述模具包括用于容纳所述多个能量中继器材料的模制部分阵列，使得所述多个能量中继器材料的所述端部部分容纳在所述模制部分阵列的相应模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部中；
其中顺应包括使所述多个能量中继器材料的所述端部部分顺应所述模制部分阵列的所述形状；且
其中所述能量中继器材料的所述多个部分中的每个端部部分的尺寸大体上等于所述模制部分阵列中相应的具有减小的横向尺寸的端部的尺寸。
67.根据权利要求66所述的方法，其中所述顺应步骤在所述加热步骤期间执行。
68.根据权利要求66所述的方法，其中加热包括分一个或多个阶段向所述能量中继器材料施加热，每一阶段包括阶段温度和阶段持续时间。
69.根据权利要求66所述的方法，其中所述多个顺应的能量中继器材料包括在所述横向平面中的相对的第一和第二表面，所述第一和第二表面具有不同表面积，其中沿着延伸穿过所述第一和第二表面的多个能量传播路径容纳能量传输。
70.根据权利要求66所述的方法，其中所述多个能量中继器材料的所述端部部分约束在所述模制部分阵列的相应模制部分的所述具有减小的横向尺寸的端部中，并且所述多个能量中继器材料通过允许所述多个能量中继器材料的内应力松弛而顺应所述多个模制部分的所述形状。
71.根据权利要求70所述的方法，其中通过施加粘合剂将所述能量中继器材料的所述端部部分结合到...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·卡拉夫，B·E·比弗森，E·伊贝，J·佩雷斯，陈旭东，J·W·里克瓦尔德，
申请(专利权)人：光场实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。