用于收集光的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于收集光的光學(xué)系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及到光的捕捉和收集，特別涉及一種用于收集光的光學(xué)系統(tǒng)。
[0002]通常，采用諸如透鏡之類的聚光鏡獲取光。在相機(jī)中，圖像傳感器被設(shè)置于透鏡后面以捕獲目標(biāo)的圖像。透鏡被用于不同的配置中，如太陽能聚光、光場收集等。雖然透鏡實用且無處不在，但它們也具備一個十分重要的劣勢。當(dāng)視野變大的時候，透鏡和目標(biāo)之間的距離變大，使得光收集裝置龐大而笨重。由于工作中使用困難且費用貴重而不輕便，龐大的裝置并不是所述期望的配置。龐大的裝置的運輸和安裝還會帶來額外的困難和花銷。
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種帶有縮減了與目標(biāo)之間的距離的大視場光學(xué)系統(tǒng)。
[0004]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)系統(tǒng)，包括用于定義光學(xué)容器的透明光學(xué)鏡片，所述透明光學(xué)鏡片包括第一主面，所述第一主面用于允許光進(jìn)入光學(xué)容器中；以及第一轉(zhuǎn)向鏡片，用于使被允許的光進(jìn)入光學(xué)容器中，這樣光就在光學(xué)容器內(nèi)被內(nèi)部反射。
[0005]優(yōu)選的，所述的光在光學(xué)容器內(nèi)被連續(xù)反射。
[0006]優(yōu)選的，所述透明光學(xué)鏡片進(jìn)一步包括與所述第一主面相對的第二主面，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片設(shè)置在第一主面和第二主面中之一的一部分上。
[0007]優(yōu)選的，所述透明光學(xué)鏡片進(jìn)一步包括一個或多個用于將光引到光學(xué)容器之外內(nèi)的側(cè)面。
[0008]優(yōu)選的，第一轉(zhuǎn)向鏡片用于將光引到一個不同于第一主面幾何法線的方向。
[0009]優(yōu)選的，第一轉(zhuǎn)向鏡片用于將光引到一個不同于第二主面幾何法線的方向。
[0010]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片包括一列幾何結(jié)構(gòu)，用于調(diào)整光線。
[0011 ]優(yōu)選的，所述幾何結(jié)構(gòu)用于選擇性地改變反射方向。
[0012]優(yōu)選的，所述幾何結(jié)構(gòu)通過幾何結(jié)構(gòu)中的一個或多個幾何面的運動來選擇性地改變反射方向。
[0013]優(yōu)選的，幾何結(jié)構(gòu)中的一個或多個面被設(shè)置成以期望頻率振動。
[0014]優(yōu)選的，幾何結(jié)構(gòu)的一個或多個面通過微流體驅(qū)動來改變。
[0015]優(yōu)選的，所述一列幾何結(jié)構(gòu)為棱鏡或梯形。
[0016]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片用于同時將入射光部分引向一個以上的方向。
[0017]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片由折射率橫向可變的材料制成。
[0018]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片由一個或多個折射率軸向可變的層制成。
[0019]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片在一個或多個方向上彎曲。
[0020]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片設(shè)置在第一主面和第二主面其中之一的一部分上。
[0021]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片由彈性材料制成。
[0022]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片由柔性材料制成。
[0023]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片為薄膜。
[0024]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片為一形成于第一主面和第二主面其中之一的一部分之上的層。
[0025]優(yōu)選的，第二主面平行于第一主面。
[0026]優(yōu)選的，所述第二主面與第一主面形成一定的角度。
[0027]優(yōu)選的，所述光學(xué)容器由固體構(gòu)成。
[0028]優(yōu)選的，所述光學(xué)容器由液體構(gòu)成。
[0029]優(yōu)選的，所述光學(xué)容器的至少一個部分是真空的。
[0030]優(yōu)選的，所述透明光學(xué)鏡片是彈性的。
[0031 ]優(yōu)選的，所述透明光學(xué)鏡片是可拉伸的。
[0032]優(yōu)選的，所述第一主面、所述第二主面和所述第一轉(zhuǎn)向鏡片中，至少有一個涂有抗反射涂層。
[0033]優(yōu)選的，所述光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二轉(zhuǎn)向鏡片，用于將光線以期望的角度導(dǎo)向第一主面，所述第二轉(zhuǎn)向鏡片通過一個折射率低于光學(xué)容器的折射率的層耦合于所述第一主面。
[0034]優(yōu)選的，所述光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:
[0035]—個附加的透明光學(xué)鏡片，定義一個附加的光學(xué)容器；以及光耦合器，用于接收內(nèi)部反射之后從透明光學(xué)鏡片的光學(xué)容器中出來的光線并將光線引導(dǎo)到附加的透明光學(xué)鏡片上;所述附加的光學(xué)鏡片用于允許由光耦合器引導(dǎo)的光線進(jìn)入。
[0036]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片和所述光學(xué)容器之間設(shè)有一波長選擇濾波器。
[0037]優(yōu)選的，所述光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一耦合裝置，用于將光線引導(dǎo)到第一主面或者第二主面的一部分上。
[0038]優(yōu)選的，第一部分入射光被允許進(jìn)入所述光學(xué)容器中，且第二部分入射光被發(fā)射。
[0039]優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)向鏡片以可拆卸的方式連接于所述第一主面和所述第二主面中的一個之上。
[0040]優(yōu)選的，所述幾何結(jié)構(gòu)用于反射第一部分入射光并發(fā)射第二部分入射光。
[0041]優(yōu)選的，所述透明光學(xué)鏡片包括一傳播區(qū)域，所述傳播區(qū)域包括一三角形幾何輪廓，光通過在傳播區(qū)域中第一主面和第二主面之間的內(nèi)部反射來傳播。
[0042]優(yōu)選的，所述光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個透明光學(xué)鏡片，其中一個透明光學(xué)鏡片被設(shè)置在另一個透明光學(xué)鏡片上面，至少一個所述透明光學(xué)鏡片被配置用于引導(dǎo)一部分被允許進(jìn)入的光從該場合中進(jìn)入到至少一個所述另一個透明光學(xué)鏡片中。
[0043]優(yōu)選的，所述透明光學(xué)鏡片被配置用于允許來自多個不同視角的光的進(jìn)入，并且將這些光線引到所述第一轉(zhuǎn)向鏡片的不同位置，以獲得對應(yīng)于不同視角的光線。
[0044]優(yōu)選的，所述透明光學(xué)鏡片包括一個柱狀幾何結(jié)構(gòu)。
[0045]參照附圖中的圖示實施例，在下文中對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0046]圖1參照此處的實施例展示了一個示例性的光學(xué)系統(tǒng)；
[0047]圖2參照此處的實施例展示了一個與光傳感器組件結(jié)合的示例性光學(xué)系統(tǒng)；
[0048]圖3參照此處的實施例對透明光學(xué)鏡片和第一轉(zhuǎn)向鏡片作更詳細(xì)的說明；
[0049]圖4參照此處另一個實施例對所述第一轉(zhuǎn)向鏡片的一列幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明；
[0050]圖5參照此處的實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0051]圖6參照此處的一個實施例展示了一個示例性的光耦合器；
[0052]圖7參照此處的一個實施例展示了一種透明光學(xué)鏡片；
[0053]圖8參照此處的一個實施例展示了一種透明光學(xué)鏡片；
[0054]圖9參照此處的一個實施例展示了一種包括彎曲的幾何形狀的透明光學(xué)鏡片；
[0055]圖10參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)，用于從不同的視角捕捉光線；
[0056]圖11參照此處的一個實施例展示了第一轉(zhuǎn)向鏡片13的一個示例；
[0057]圖12參照此處的一個實施例展示了第一轉(zhuǎn)向鏡片；
[0058]圖13參照此處的一個實施例展示了透明光學(xué)鏡片的側(cè)視圖，光學(xué)容器因所述第一轉(zhuǎn)向鏡片而界定了多個區(qū)域；
[0059]圖14參照此處的一個實施例展示了透明光學(xué)鏡片；
[0060]圖15參照此處的一個實施例展示了透明光學(xué)鏡片，其中一系列光學(xué)片配置于空心的光學(xué)容器中；
[0061]圖16參照此處的一個實施例展示了一種透明光學(xué)鏡片；
[0062]圖17參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0063]圖18參照此處的一個實施例展示了圖17中透明光學(xué)鏡片的橫截面圖；
[0064]圖19參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0065]圖20參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0066]圖21參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0067]圖22參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0068]圖23參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0069]圖24參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0070]圖25參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0071]圖26參照此處的一個實施例展示了一種光學(xué)系統(tǒng)；
[0072]圖27參照此處的一個實施例展示了光學(xué)系統(tǒng)在牙科成像中的應(yīng)用；
[0073]圖28參照此處的一個實施例展示了一種包括光學(xué)系統(tǒng)的牙科成像裝置；
[0074]圖29參照此處的一個實施例展示了光學(xué)系統(tǒng)在儀表成像中的應(yīng)用；
[0075]圖30參照此處的一個實施例展示了光學(xué)系統(tǒng)在平板掃描裝置