專利名稱：制作具有包層的光學(xué)器件的制作方法
制作具有包層的光學(xué)器件
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以包括提供圖像作為輸出或接收?qǐng)D像作為輸入的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。示例光學(xué)系統(tǒng)包括顯示器、照相機(jī)、掃描儀和某些種類(lèi)的觸敏輸入系統(tǒng)。一些光學(xué)系統(tǒng)可以包括光導(dǎo)，其將圖像傳送到觸敏顯示器表面，將圖像聚焦在檢測(cè)器上或者二者都實(shí)施。該光導(dǎo)可以楔形的、在一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)和/或紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)是透明的、并且包括至少一對(duì)相對(duì)面。通過(guò)光導(dǎo)，一定波長(zhǎng)范圍的光可以經(jīng)由從相對(duì)面的內(nèi)部反射橫向傳播。在許多情況下，光導(dǎo)的材料屬性和總體配置可以影響由光學(xué)系統(tǒng)提供的圖像的強(qiáng)度和保真度 (fidelity)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于制作光學(xué)器件的方法。該方法包括形成楔形光導(dǎo)，該楔形光導(dǎo)具有相對(duì)的第一和第二面并且包括具有第一折射率的材料。該方法進(jìn)一步包括將包層涂敷到第一面以及將界面層涂敷到包層。在該實(shí)施例中，該包層具有小于第一折射率的第二折射率，并且該界面層具有匹配第一折射率的第三折射率。應(yīng)當(dāng)理解，提供上述發(fā)明內(nèi)容以便以簡(jiǎn)化形式引入在下面的具體實(shí)施方式
中進(jìn)一步描述的概念的選擇。其不旨在標(biāo)識(shí)要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，要求保護(hù)的主題的范圍由具體實(shí)施方式
之后的權(quán)利要求限定。而且，要求保護(hù)的主題不限于解決上文或本公開(kāi)的任意部分中記錄的任何缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式。


圖1示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的實(shí)例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各方面。圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的光學(xué)系統(tǒng)14的各方面的示意性截面圖。圖3和4示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中實(shí)例楔形光導(dǎo)的各方面。圖5示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的多層轉(zhuǎn)向(turning)結(jié)構(gòu)。圖6示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的涂敷到聚甲基丙烯酸甲酯光導(dǎo)的二色性 (dichroic)涂層的透射和反射光譜。圖7、8和9示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的光與成像光學(xué)器件相互作用的射線圖。圖10示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)例實(shí)施例中的所選界面的透射效率-入射角的曲線圖。圖11示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的實(shí)例輸入設(shè)備的各方面。圖12是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的光學(xué)系統(tǒng)和輸入設(shè)備的輸入?yún)^(qū)的各方面的示意性截面圖。圖13示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的另一個(gè)多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。圖14和15示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的光與顯示光學(xué)器件相互作用的射線圖。
圖16示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)例實(shí)施例中的所選界面的透射效率-入射角的曲線圖。圖17示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的光與顯示光學(xué)器件相互作用的射線圖。圖18圖示了用于制作根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的成像或顯示光學(xué)器件的示例方法。圖19圖示了用于制作根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的成像或顯示光學(xué)器件的示例方法。圖20示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的使得包層能夠被涂敷到楔形光導(dǎo)的實(shí)例應(yīng)用系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在通過(guò)實(shí)例并參照所示的某些實(shí)施例來(lái)描述本公開(kāi)的主題?？赡茉趦蓚€(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中基本類(lèi)似的組件被同等地標(biāo)識(shí)，并且以最少的重復(fù)來(lái)描述。然而，應(yīng)當(dāng)注意，在本公開(kāi)的不同實(shí)施例中同等標(biāo)識(shí)的組件可能至少部分不同。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意，本公開(kāi)中所包括的附圖是示意性的。所圖示的實(shí)施例的視圖一般地未按比例繪制，并且一些附圖的縱橫比可能故意被變形以使得所選特征或關(guān)系更容易看到。圖1示出一個(gè)實(shí)施例中實(shí)例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的各方面。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括大格式、 觸敏顯示器表面12。位于觸敏顯示器表面下面的光學(xué)系統(tǒng)14可被配置成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供顯示和輸入功能。相應(yīng)地，圖1示出操作地耦合到光學(xué)系統(tǒng)的控制器16。該控制器可以是被配置成向光學(xué)系統(tǒng)提供顯示數(shù)據(jù)并從中接收輸入數(shù)據(jù)的任何設(shè)備。在一些實(shí)施例中， 該控制器可以包括計(jì)算機(jī)的全部或部分；在其他實(shí)施例中，該控制器可以是經(jīng)由有線或無(wú)線通信鏈路操作地耦合到計(jì)算機(jī)的任何設(shè)備。為了提供顯示功能，光學(xué)系統(tǒng)14可以被配置成將可見(jiàn)圖像投影到觸敏顯示器表面上。為了提供輸入功能，該光學(xué)系統(tǒng)可以被配置成捕獲置于觸敏顯示器表面上的對(duì)象(例如手指、電子設(shè)備、紙卡、食物或飲料)的至少部分圖像。相應(yīng)地，光學(xué)系統(tǒng)可以被配置成照射這樣的對(duì)象并且檢測(cè)從這些對(duì)象反射的光。以此方式，該光學(xué)系統(tǒng)可以記錄置于觸敏顯示器表面上的任何適當(dāng)對(duì)象的位置、足跡和其他屬性。圖2是示出一個(gè)實(shí)施例中的光學(xué)系統(tǒng)14的各方面的示意性截面圖。該光學(xué)系統(tǒng)包括背光源18、成像光學(xué)器件20、光閥22和擴(kuò)散體24。該背光源和光閥可以操作地耦合到控制器16并且被配置成向觸敏顯示器表面12提供視覺(jué)顯示圖像。背光源18可以是被配置成發(fā)射可見(jiàn)光的任何發(fā)光體。來(lái)自背光源的光(例如光線 26)被投射通過(guò)成像光學(xué)器件20并且其顏色和強(qiáng)度被光閥22的許多光間元件調(diào)制。在一些實(shí)施例中，該光閥可以包括液晶顯示設(shè)備，但是其他光調(diào)制設(shè)備也可以使用。以此方式， 該背光源和光閥可以一起創(chuàng)建顯示圖像。該顯示圖像被投射通過(guò)擴(kuò)散體M并且由此被提供給觸敏顯示器表面12。為了確保適當(dāng)?shù)娘@示圖像強(qiáng)度，該成像光學(xué)器件和擴(kuò)散體可以被配置成至少在垂直于觸敏顯示器表面的方向上(典型地將從該方向上觀看到顯示圖像)透射入射在它們上的可見(jiàn)光的相當(dāng)大的一部分。在圖2中所示的實(shí)施例中，成像光學(xué)器件20包括具有上面觀和下面30的楔形光導(dǎo)27。圖3更詳細(xì)地圖示了一個(gè)實(shí)例楔形光導(dǎo)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，圖3不旨在從任何方面進(jìn)行限制，因?yàn)樵S多楔形光導(dǎo)變型是預(yù)期的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，在一些實(shí)施例中，楔形光導(dǎo)的相對(duì)的上面和下面可能是基本平坦的并且?guī)缀跗叫?，但是彼此偏?°或更小的楔角。在一個(gè)特定實(shí)施例中，該楔角例如可以是 0.72度。本文所使用的“基本平坦的”表面是當(dāng)表面粗糙度和制造異常未被考慮時(shí)寬泛地符合平面的表面。例如，在一個(gè)特定實(shí)施例中，基本平坦的表面可以具有3納米(平均粗糙度)或更小的粗糙度。該楔形光導(dǎo)可以相對(duì)于水平面和/或平行于觸敏顯示器表面12的任意平面對(duì)稱地取向。因此，光導(dǎo)的上面或下面與平行于觸敏顯示器表面的任何平面之間的交角可以是所述楔角的一半。因此，短語(yǔ)“垂直于楔形光導(dǎo)”、“垂直于成像光學(xué)器件”和“垂直于相對(duì)面”等在本文中被用于指示基本垂直于觸敏顯示器表面的取向。楔形光導(dǎo)27具有較薄側(cè)32和與較薄側(cè)相對(duì)的較厚側(cè)34。在圖3中所示的實(shí)例中，楔形光導(dǎo)被研磨(mill)在較厚側(cè)上以限定由中心銳角圍起來(lái)的球體的部分。如此限定的該部分的曲率半徑可以基于楔形光導(dǎo)將被安裝在其中的光學(xué)系統(tǒng)14的詳細(xì)配置來(lái)確定。在一個(gè)具體實(shí)施例中，較厚側(cè)的厚度約為較薄側(cè)厚度的兩倍，并且較厚側(cè)的曲率半徑約為楔形光導(dǎo)的長(zhǎng)度的兩倍。在一些實(shí)施例中，楔形光導(dǎo)(例如，較薄側(cè)32或較厚側(cè)34)的一個(gè)或多個(gè)側(cè)可以起透鏡的作用，其中所述曲率半徑限定了透鏡的焦距。圖4中示出一個(gè)非限制性實(shí)施例中的較厚側(cè)34的更詳細(xì)的截面圖。該圖示出沿著楔形光導(dǎo)的較厚側(cè)水平行進(jìn)的基本平坦的小面(facet) 36的陣列。該小面限定了一系列水平脊，其擴(kuò)展以接合(meet)較厚側(cè)的上邊緣和下邊緣。這些小面可以用反射性材料涂敷以在較厚側(cè)上形成交替(interleaved)的反射器。如此形成的交替反射器可以在將安裝光導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)中起各種作用，例如引導(dǎo)來(lái)自投影儀的圖像或引導(dǎo)到檢測(cè)器上。在一個(gè)非限制實(shí)例中，可以在楔形光導(dǎo)的較厚側(cè)中形成27個(gè)小面，從而形成一系列間隔約840微米的水平脊并且從較厚側(cè)的上邊緣或下邊緣延伸約80微米。在其他實(shí)例中，楔形光導(dǎo)的較厚側(cè)可以具有任何其他適合的形狀或輪廓?；谌绫疚乃龅男ㄐ喂鈱?dǎo)，成像光學(xué)器件20可以被配置成至少部分地經(jīng)由從楔形光導(dǎo)的邊界全內(nèi)反射而在相對(duì)的第一與第二面之間橫向傳送光。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，這里所述的和圖3中的配置的細(xì)節(jié)是為了示例的目的而被呈現(xiàn)的，并且不旨在以任何方式限制?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，光學(xué)系統(tǒng)14可以進(jìn)一步被配置成向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10提供輸入功能。 相應(yīng)地，所圖示的光學(xué)系統(tǒng)包括檢測(cè)器38。該檢測(cè)器可以是照相機(jī)，例如紅外敏感、數(shù)字照相機(jī)。成像光學(xué)器件20可以被配置成將布置在觸敏顯示器表面12上或與之接觸的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的光引導(dǎo)到檢測(cè)器上。這樣的光可以源自如下文所述的各種源。相應(yīng)地，該檢測(cè)器可以捕獲所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的至少部分的圖像。圖2示出與觸敏顯示器表面12接觸的對(duì)象40和遠(yuǎn)離對(duì)象傳播的光線42。所圖示的光線被示出為穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)14的各種組件并且進(jìn)入成像光學(xué)器件20。為了將光從觸敏顯示器表面反映(image)到檢測(cè)器38上，該成像光學(xué)器件可以被配置成將光朝向楔形光導(dǎo)的反射性較厚端轉(zhuǎn)向(turn)并且經(jīng)由全內(nèi)反射將經(jīng)轉(zhuǎn)向的光限制在到檢測(cè)器的路徑中。 相應(yīng)地，成像光學(xué)器件的下面30包括多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)44。本公開(kāi)包含多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的許多變型。例如，所述多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)可以是反射性的，使得光被向后引導(dǎo)穿過(guò)楔形光導(dǎo)27。圖5示出一個(gè)實(shí)施例中多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)44的更詳細(xì)的視圖。該多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)包括基礎(chǔ)層46。在一些實(shí)施例中，該基礎(chǔ)層可以例如是300微米厚的聚乙烯四鄰苯二甲酸酯 (PET)0在其他實(shí)施例中，基礎(chǔ)層可以包括任何適當(dāng)厚度的任何其他適當(dāng)材料。在基礎(chǔ)層頂部上，布置了具有規(guī)則的棱柱結(jié)構(gòu)的圖案化層48，其中每個(gè)棱柱的一個(gè)面垂直于基礎(chǔ)層，并且鄰近面相對(duì)于基礎(chǔ)層傾斜取向。相對(duì)于基礎(chǔ)層傾斜取向的鄰近面可以取向?yàn)榕c基礎(chǔ)層成 15度和45度之間的角度，例如觀度。該圖案化層可在各種其他適當(dāng)材料之中包括例如丙烯酸共聚物。在一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)層46和圖案化層48可以以商業(yè)預(yù)制多層膜形式提供。 例如，由明尼蘇達(dá)州的圣保羅的3M公司制造的圖像引導(dǎo)膜(IDF)是可以用于基礎(chǔ)層和圖案化層的適當(dāng)配置的雙層膜的一個(gè)實(shí)例。在圖案化層的頂部上，可以放置反射性的或部分反射性的涂層。在圖5中所示的實(shí)施例中，該反射性或部分反射性的涂層包括二色性涂層50。二色性涂層50可以包括以任何適當(dāng)方式涂敷到圖案化層48的多個(gè)很薄的介電層。在一個(gè)實(shí)施例中，該二色性涂層可以通過(guò)化學(xué)氣相沉積或以任何其他適當(dāng)方式經(jīng)由對(duì)各種無(wú)機(jī)氧化物或其他材料的蒸發(fā)或?yàn)R射而涂敷到圖案化層上。在一個(gè)實(shí)施例中，該薄介電層可以是折射率高低交替的四分之一波涂層，例如6到8層。在一個(gè)實(shí)例實(shí)施例中，合起來(lái)，基礎(chǔ)層46、圖案化層48和二色性涂層50構(gòu)成轉(zhuǎn)向膜52。在一些實(shí)例中，轉(zhuǎn)向膜的一個(gè)或多個(gè)組成部分(constituent)可以被選擇成具有相似于楔形光導(dǎo)的熱膨脹系數(shù)，使得標(biāo)稱溫度變化不會(huì)導(dǎo)致該轉(zhuǎn)向膜變形或與楔形光導(dǎo)分離。如下文所述，該轉(zhuǎn)向膜可以單獨(dú)地制備并且經(jīng)由界面層粘合到所述多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的其余層。而且，在一些實(shí)施例中，該界面層可以包括粘合層。相應(yīng)地，在圖5中所示的實(shí)施例中，粘合層M被置于轉(zhuǎn)向膜上。該粘合層可以是聚丙烯酸和/或可紫外線固化的粘合劑， 例如可從康涅狄格的托靈頓的Dymax公司獲得的Dymax 3091或Dymax 3099。該粘合層用于將轉(zhuǎn)向膜粘合到下文進(jìn)一步詳細(xì)描述的包層56。在與本公開(kāi)完全一致的其他實(shí)施例中， 棱柱形圖案化層可以使用轉(zhuǎn)移粘合劑密封在密封層中并且然后粘合到楔形光導(dǎo)，所述粘合劑例如是賓夕法尼亞Glen Rock的Adhesives Research, Inc.的產(chǎn)品8154。應(yīng)當(dāng)理解，二色性涂層可以包括在一些轉(zhuǎn)向膜中并在其他中省去。例如，在成像或顯示光學(xué)器件不被配置成分離可見(jiàn)光與紅外光、或以不同的方式這樣做的實(shí)施例中，二色性涂層可以省去。在缺乏二色性涂層的轉(zhuǎn)向膜中，可以替換寬帶反射性涂層，如下文進(jìn)一步描述。繼續(xù)在圖5中，包層56包括薄層材料。在一些實(shí)施例中，該包層可以作為涂層涂敷在楔形光導(dǎo)27上，如下文所述。包括包層的一種或多種材料可以被鑒于某些物理屬性而被選擇。首先，至少在下文闡述的厚度范圍內(nèi)的包層可能對(duì)成像光學(xué)器件20被配置成傳送的光基本不吸收且基本不散射。第二，該包層可以對(duì)膨脹和壓縮應(yīng)變有顯著彈性，使得標(biāo)稱溫度變化不會(huì)導(dǎo)致包層從楔形光導(dǎo)裂開(kāi)或分離。第三，該包層可以具有比形成楔形光導(dǎo)的材料更低的折射率。例如，如果楔形光導(dǎo)具有1. 492的折射率，則該包層可以具有1. 1到1. 4 范圍內(nèi)的折射率?？梢杂糜诎鼘拥牟牧系奶囟▽?shí)例包括但不限于硅樹(shù)脂聚合物(rTl. 38) 和含氟聚合物(rTl.33)。相應(yīng)地，在一些特定實(shí)施例中，該包層可以包括例如Teflon (特氣論)AF (EI Dupont (杜邦)de Nemours &Co. of Wilmington, Delaware), Cytop (曰本東京的Asahi公司)，MY-133 (以色列雷霍沃特的MY Polymers公司)，或LS-233 (加利福尼亞卡平特里亞的Nusil (諾希爾)公司)。在其他實(shí)施例中，該包層可以包括蛾眼層，例如具有光學(xué)材料的典型折射率(例如，丙烯酸，rTl.492)的材料的層，但是合并了包含空氣的亞波長(zhǎng)特征的陣列。該結(jié)果是具有較低有效折射率的層。多微孔材料(比如氣凝膠和泡沫) 包含隨機(jī)的氣囊并且可以起相同的作用，只要該氣囊明顯小于感興趣的波長(zhǎng)。第四，該包層可以具有比形成界面層(在該實(shí)例中為粘合層54)的材料低的折射率。相應(yīng)地，在一些實(shí)施例中，界面層的折射率可以被匹配于楔形光導(dǎo)的折射率。如本文使用的，如果折射率的不同不大于士洲，則這些折射率是“匹配的”。由于所述包層和楔形光導(dǎo)的相對(duì)折射率，所述成像光學(xué)器件可以被配置成至少部分地經(jīng)由從包層的邊界(在所示的實(shí)施例中為下面30)的全內(nèi)反射而在楔形光導(dǎo)的相對(duì)的第一和第二面之間橫向地傳送光。多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)44被配置成最低限度地與從背光源18穿過(guò)成像光學(xué)器件的光(例如，光線26)相互作用；因?yàn)槎酝繉?0對(duì)可見(jiàn)光是基本透明的并且因?yàn)閺谋彻庠赐渡涞墓庖蕴〉慕嵌?垂直于邊界測(cè)量)與多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的各種界面相交而不能經(jīng)歷全內(nèi)反射，所以防止了相互作用。圖6示出涂敷到IDF膜的圖案化側(cè)的二色性涂層的透射和反射譜；百分比透射率/反射率被繪制在豎直軸上，并且以納米為單位的波長(zhǎng)被繪制在水平軸上。透射譜(虛線曲線)揭示了在大致450nm到700nm的可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍中的相對(duì)高的透射率。而且，圖7的射線示了以適當(dāng)?shù)偷娜肷浣桥c多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)相交的可見(jiàn)光(例如，光線26)將直接穿過(guò)該結(jié)構(gòu)。相比而言，多層轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)44可以與來(lái)自置于觸敏顯示器表面12上的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的紅外光(例如，光線42)顯著相互作用。與紅外光更強(qiáng)的相互作用是二色性涂層50 對(duì)紅外光明顯反射的結(jié)果，如圖6中由反射率譜(點(diǎn)虛線曲線)所示。圖8示出例如以一定角度進(jìn)入成像光學(xué)器件20的光線42，該角度小于針對(duì)該光線穿過(guò)的任何邊界的斯奈爾定律(Snell’ s Law)臨界角。結(jié)果，基本上所有光通過(guò)楔形光導(dǎo) 27、包層56和粘合層M而折射。因?yàn)槎酝繉?0對(duì)紅外光是反射的，所以該光線被朝向檢測(cè)器38轉(zhuǎn)向。因此，圖8示出入射在包層56上的經(jīng)轉(zhuǎn)向的光線58。為了使來(lái)自對(duì)象40的任何光成像在檢測(cè)器38上，該光必須經(jīng)由折射通過(guò)一個(gè)或多個(gè)界面進(jìn)入成像光學(xué)器件20。然而，在每個(gè)邊界處，反射也將發(fā)生。因此，圖8示出分離成折射光線60和反射光線62的轉(zhuǎn)向的光線58。折射光線60進(jìn)一步分離成向前的光線64 和干涉光線66。在圖8中所示的實(shí)施例中，粘合層M和楔形光導(dǎo)27的相等的折射率可以幫助提供干涉光線66的強(qiáng)度幾乎等于反射光線62的強(qiáng)度。而且，分隔這兩條光線的相位角由包層56的厚度且由轉(zhuǎn)向光線58與包層相交的角度確定。如果相位角為πΜ，其中M是任意奇數(shù)，則這兩條光線相消干涉，從而消除反射功率(reflected power)并且最大化向前功率。如本文所述，包層的厚度可以被選擇以提供這種相位角。以此方式，該成像光學(xué)器件可以被配置成衰減以小于針對(duì)包層邊界的斯奈爾定律臨界角的角度(垂直于邊界測(cè)量的角度)入射在包層邊界上的光的反射。特別地，為了衰減具有中值(median)波長(zhǎng)λ的光，包層的厚度d可以被選擇使得通過(guò)包層的光路徑近似為中值波長(zhǎng)的一半
d ^ A/[2n2cos( θ )](公式 1)
其中η2是包層材料的折射率，且θ是相對(duì)于界面法線的傳播角。在一個(gè)實(shí)例中，如果傳播角為70度，波長(zhǎng)為850nm且包層的折射率為1. 33，則該包層的厚度可以是1. 9μπι。在其他實(shí)例中，包層的厚度可以是如上文定義的值d的奇數(shù)倍例如，3d、5d、7d。公式1對(duì)于小于θ。的任意范圍的傳播角有效，θ。為在楔形光導(dǎo)與包層之間的界面處全內(nèi)反射的斯奈爾定律臨界角，即
θ ^arcsin(Ii2Zn1),(公式 2)
其中Ii1是制作楔形光導(dǎo)的材料的折射率。然而，為了選擇適當(dāng)?shù)陌鼘雍穸鹊哪康?，公?中的θ的值可以被設(shè)置為Θ。。因此實(shí)例包層厚度可以包括
權(quán)利要求
1.一種用于制作光學(xué)器件的方法(100)，該方法包括形成(102)楔形光導(dǎo)，該楔形光導(dǎo)具有相對(duì)的第一面和第二面并且包括具有第一折射率的材料；將包層涂敷(112)到第一面，該包層具有小于第一折射率的第二折射率；以及將界面層(114)涂敷到包層，該界面層具有匹配第一折射率的第三折射率。
2.權(quán)利要求1的方法，其中第一折射率為1.4或更大。
3.權(quán)利要求1的方法，其中第二折射率為1.4或更小。
4.權(quán)利要求1的方法，所述光學(xué)器件被配置成衰減具有中值波長(zhǎng)的光的反射，其中將包層涂敷到第一面包括涂敷厚度對(duì)應(yīng)于所選的中值波長(zhǎng)的一半的奇數(shù)倍的包層。
5.權(quán)利要求1的方法，其中將界面層涂敷到包層包括將轉(zhuǎn)向膜經(jīng)由界面層涂敷到包層。
6.權(quán)利要求5的方法，其中經(jīng)由界面層將轉(zhuǎn)向膜涂敷到包層包括將粘合劑涂敷到包層和轉(zhuǎn)向膜中的一個(gè)或這二者，在固化之后，該粘合劑的折射率基本等于第一折射率。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述粘合劑是紫外線固化粘合劑，所述方法進(jìn)一步包括利用紫外光照射至少第一面以固化該粘合劑。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述粘合劑是聚丙烯粘合劑。
9.權(quán)利要求1的方法，其中將包層涂敷到第一面包括將蛾眼層涂敷到第一面。
10.權(quán)利要求1的方法，其中將包層涂敷到第一面包括將液體或凝膠狀包覆配方涂敷到至少第一面并且允許該液體或凝膠狀包覆配方的至少一些凝固。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述液體或凝膠狀包覆配方包括含氟聚合物分散體、含氟聚合物溶液和含氟聚合物前驅(qū)體中的一種或多種。
12.權(quán)利要求10的方法，其中所述液體或凝膠狀包覆配方包括100%固體配方。
13.權(quán)利要求10的方法，其中所述液體或凝膠狀包覆配方包括可紫外線固化的成分， 所述方法進(jìn)一步包括利用紫外輻射照射至少第一面以固化可紫外線固化的成分。
14.權(quán)利要求10的方法，其中將包層涂敷到第一面包括通過(guò)沿著第一面并以第一面上的固定距離拖拉刮刀來(lái)將所述液體或凝膠狀包覆配方以固定厚度層涂敷至所述第一面。
15.權(quán)利要求10的方法，其中將包層涂敷到第一面包括將液體或凝膠狀包覆配方噴到至少第一面上。
全文摘要
公開(kāi)了涉及制作包括包層的光學(xué)器件的實(shí)施例。一個(gè)實(shí)例實(shí)施例包括形成楔形光導(dǎo)，其具有相對(duì)的第一面和第二面并且包括具有第一折射率的材料。該實(shí)施例進(jìn)一步包括將包層涂敷到第一面以及將界面層涂敷到包層。在該實(shí)施例中，該包層具有小于第一折射率的第二折射率，并且該界面層具有匹配第一折射率的第三折射率。
文檔編號(hào)F21V8/00GK102449509SQ201080023395
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者特拉維斯 A., A. 詹金斯 K., 埃默頓 N., A. 拉奇 T. 申請(qǐng)人:微軟公司