專利名稱：超薄光學(xué)面板和用于制造所述面板的方法
本分案申請所基于的母案是中國專利申請99809838.8。
相關(guān)申請的交叉參考本申請是序列號為09/145,411，申請日為8/31/98，名稱為“Ultrathin Display Panel”的美國專利申請的部分繼續(xù)。有關(guān)聯(lián)邦資助的研究及開發(fā)的聲明本發(fā)明是在和美國能源部簽訂的合同號DE-AC02-98CH10886下利用政府的支持作出的。在本發(fā)明中，政府享有一定的權(quán)利。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種平面光學(xué)顯示器，更準(zhǔn)確地說，涉及一種超薄顯示面板和用于制造超薄顯示面板的方法。
背景描述·光學(xué)屏幕一般使用陰極射線管(CRT)把圖像投射到該屏幕上。標(biāo)準(zhǔn)的屏幕具有4∶3的寬高比，垂直分辨率為525條線。電子束在整個屏幕上沿水平和垂直方向掃描，從而形成大量的像素，這些像素集中起來便形成圖像。
常規(guī)的陰極射線管的制造受到尺寸的限制，并且具有相當(dāng)大的厚度，以便容納所需的電子槍。其中包括多種形式的圖像投影的較大的屏幕是可以得到的，但是，這種屏幕具有許多看得見的缺點，其中包括有限的視角，分辨率，亮度和對比度，并且這種屏幕一般在重量和形狀方面相當(dāng)不理想。此外，需要一種呈現(xiàn)黑色的任何尺寸的屏幕，以便改善觀看對比度。然而，對于直視的CRT，完全成為黑色是不可能的，因為它們利用磷光體形成圖像，而這些磷光體不是黑色的。
通過疊層許多波導(dǎo)可以制造光學(xué)面板，其中的波導(dǎo)限定一個楔形，并沿著楔形的底部具有一窄的入口面，相對于入口面傾斜地設(shè)置有垂直的出口屏。這種面板可以具有比其寬度和高度薄的厚度，并且可以把波導(dǎo)的包覆層制成黑色的，從而增加黑色的表面積，但是這種面板可能需要昂貴而復(fù)雜的投影設(shè)備用于在整個窄的入口面上分配成像光，所述設(shè)備使得面板的總的尺寸增加。
因此，需要一種光學(xué)面板，其具有相應(yīng)于疊層的波導(dǎo)面板的優(yōu)點，而不需要使用昂貴和復(fù)雜的投影設(shè)備，也不會由于使用這種設(shè)備而增加尺寸。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于一種超薄光學(xué)面板。所述面板包括多個疊層的光波導(dǎo)，其中所述多個疊層的光波導(dǎo)形成一出口面和一入口面，以及至少一個和入口面相連的耦合器，其把沿著不垂直于入口面的軸線的光改變?yōu)檠刂怪庇谌肟诿娴妮S線的光。所述耦合器能夠使該面板利用簡單的發(fā)光設(shè)備被制成，并且使得所述設(shè)備能夠被安裝在緊靠所述入口面的位置。
本發(fā)明的目的還在于一種用于制造超薄光學(xué)面板的方法。所述方法包括垂直地疊層多個玻璃片，所述玻璃片可以被涂敷透明的涂層物質(zhì)，也可以不被涂敷，使用環(huán)氧或紫外線黏合劑把多個疊層的涂敷玻璃片固定在一起，對所述層疊體施加均勻的壓力，固化所述層疊體，鋸所述層疊體，從而在層疊體的一側(cè)形成一入口面，在層疊體的相對側(cè)形成一出口面，把所述耦合器連接在層疊體的入口面上，并且把其上連接有耦合器的層疊體固定到一個矩形的殼體內(nèi)，所述殼體具有和出口面對準(zhǔn)的前開口，并且所述矩形殼體中具有在光學(xué)上和耦合器對準(zhǔn)的光發(fā)生器。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題，例如需要使用昂貴而復(fù)雜的投影設(shè)備，其中借助于通過一個小于出口面的表面積的表面積提供一個光入口，所述光入口足夠大，并且是對稱的，使得足以不需要使用昂貴的投影設(shè)備。本發(fā)明同時保留了相應(yīng)于疊層的波導(dǎo)面板的優(yōu)點，例如具有改進的對比度和小的深度。
本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)點從下面對本發(fā)明的詳細(xì)說明可以清楚地看出。
附圖簡述為了更清楚地理解和方便地實施本發(fā)明，以下將結(jié)合下列附圖對本發(fā)明進行描述，其中
圖1是說明一種光學(xué)面板的示意的軸側(cè)圖；圖2是一種超薄光學(xué)面板的示意的側(cè)向截面圖；圖3是一使用棱鏡耦合器的超薄光學(xué)顯示面板的水平截面和垂直截面示意圖；以及圖4是說明所述超薄光學(xué)顯示面板的另一示意圖。
發(fā)明詳述應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的這些附圖和說明已被簡化，以說明適于清楚地理解本發(fā)明所需的相關(guān)元件，同時為清楚起見省去了許多在典型的光學(xué)顯示面板中遇到的其它元件。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解，為了實施本發(fā)明，其它這些元件是所希望的和/或所要求的。不過，由于這種元件在本領(lǐng)域中是公知的，并且因為它們無助于更好地理解本發(fā)明，所以在此并不提供對這些元件的討論。
圖1是說明光學(xué)面板10的示意的軸側(cè)圖。光學(xué)面板10包括多個波導(dǎo)10a，其中每個波導(dǎo)10a的一端形成該波導(dǎo)的入口，每個波導(dǎo)10a的相對端形成該波導(dǎo)10a的出口，發(fā)光系統(tǒng)12，殼體14，其中設(shè)置有發(fā)光系統(tǒng)12和多個波導(dǎo)10a，以及耦合器16。
每個波導(dǎo)10a水平地延伸，多個疊層的波導(dǎo)10a垂直地延伸。多個入口端限定用于接收圖像光22的入口面20。多個出口端限定用于顯示圖像光22的和入口面20基本上平行的出口面24，光22例如但不限于以視頻圖像22a的形式顯示。
殼體14的高度和寬度的尺寸大于發(fā)光系統(tǒng)12和多個波導(dǎo)10a的組合，以便能夠把發(fā)光系統(tǒng)和多個波導(dǎo)10a設(shè)置在其中。殼體14具有一個前方開口，用于觀看出口面24，并從殼體14的前方開口向背面看去具有一個閉合的深度D。
發(fā)光系統(tǒng)12提供通過波導(dǎo)10a被觀看的光。發(fā)光系統(tǒng)12包括光源30，和用于把來自光源的入射光22改變成為進入耦合器16的光的改變光的方向的元件32，所述改變光的方向的元件32和耦合器16相結(jié)合，使得能夠減少殼體14的深度D。這發(fā)生在配置改變光的方向的元件32，用于使來自光源30的光轉(zhuǎn)向而進入耦合器16，然后急劇地使光22轉(zhuǎn)折而進入波導(dǎo)10a的情況下，所述光源30被設(shè)置在殼體14內(nèi)，靠近且平行于多個波導(dǎo)10a的垂直層疊體。耦合器16最好被構(gòu)成用于使圖像光以大約45°到90°的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)折，以便通過多個波導(dǎo)10a產(chǎn)生近似水平的傳輸。發(fā)光系統(tǒng)12也可以包括調(diào)制器和成像光學(xué)系統(tǒng)。發(fā)光系統(tǒng)12將參照圖2更詳細(xì)地進行說明。
入口面20和出口面24的平行的表面使得面板10和封閉的殼體14能夠具有超薄的深度。面板10具有標(biāo)準(zhǔn)的厚度T，其是在入口面20和出口面24之間波導(dǎo)10a的深度，并且厚度T大大小于出口面24的高度H和寬度W。面板10可以構(gòu)成例如寬高比為4∶3或16∶9的電視面板。對于高度H大約為100cm，寬度W大約為133cm的情況，本發(fā)明的面板的厚度T大約為1cm。深度D可以按照厚度T而改變，但是，在上述的實施例中，殼體14的深度D最好不大于大約12cm。
圖2是一超薄光學(xué)面板10的截面?zhèn)纫晥D。面板10包括多個疊層的波導(dǎo)10a，發(fā)光系統(tǒng)12，耦合器16和殼體14。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光系統(tǒng)12包括投影器60，其在光學(xué)上和改變光的方向的元件32對準(zhǔn)。圖像被投射到改變光的方向的元件32上，然后被改變?yōu)槌蝰詈掀?6的方向，以便通過波導(dǎo)10a進行傳輸，在出口面24上顯示。在優(yōu)選實施例中，投影器60被設(shè)置在靠近入口面20的頂部，用于基本上和出口面平行地透射圖像光22，并和出口面離開一個足以使圖像光22從改變光的方向的元件32轉(zhuǎn)折進入耦合器16，以便通過波導(dǎo)10a進行傳輸。
投影器60可以包括用于產(chǎn)生光22的合適的光源30。光源30可以是例如燈泡、透射式投影器、視頻投影器，或激光器。投影器60還可以包括調(diào)制器62，用于把光22調(diào)制成為圖像22a。調(diào)制器62例如可以是常規(guī)的液晶顯示器(LCD)，數(shù)字微鏡器件(DMD)，GLV，激光光柵掃描器，PDLC，LCOS，MEMS，或CRT。投影器60還可以包括合適的成像光學(xué)系統(tǒng)64，用于在改變光的方向的元件32上水平和垂直地分配或擴展圖像光22，以便在正確的聚焦下向耦合器16進行傳輸。成像光學(xué)系統(tǒng)64可以包括聚焦透鏡和擴束透鏡以及反射鏡。可以使用一個或幾個發(fā)光系統(tǒng)12，例如使用2到4個這種系統(tǒng)，用于對耦合器16的一個或幾個部分提供光。對于成像光學(xué)系統(tǒng)64和改變光的方向的元件32，可以使用擴束透鏡，用于沿水平和垂直方向把圖像光擴展到耦合器16上。此外，可以使用合適的光柵系統(tǒng)作為發(fā)光系統(tǒng)12，借助于使圖像光22沿水平和垂直方向在耦合器16上形成光柵而形成圖像。
在所述的實施例中，光22最初從投影器60在殼體14內(nèi)部垂直向下地被投射到設(shè)置有改變光的方向的元件32的殼體14的底部，然后，改變光的方向的元件32把圖像光22的方向以一個小的銳角改變?yōu)榇怪毕蛏希员惆褕D像光擴展在耦合器16的整個暴露的表面上。在優(yōu)選實施例中，投影器60可以設(shè)置在入口面20的下方而不設(shè)置在其后面。
圖像光在耦合器16上的可允許的入射角由耦合器16使光22偏轉(zhuǎn)進入面板10的入口面20的能力確定耦合器16的偏轉(zhuǎn)能力越大，投影器60可以越靠近耦合器60安裝，以便減少殼體14的所需深度D。
圖3示意地表示一起薄光學(xué)面板10的水平截面和垂直截面。面板10包括多個垂直疊層的光波導(dǎo)10a、一發(fā)光系統(tǒng)12(見圖2)、一耦合器16和一殼體14。
多個波導(dǎo)10a中的每個波導(dǎo)10a包括一具有第一折射率的透明的中心芯80。中心芯80可以用本領(lǐng)域中已知的適合于在其中通過電磁波的任何材料制成，例如但不限于有機玻璃或聚合物。中心芯80可以由光學(xué)塑料制成，例如可以從通用電氣公司買到的Lexan，或者由玻璃制成，例如BK7型玻璃。本發(fā)明的優(yōu)選實施例使用單個的玻璃片來實現(xiàn)，所述玻璃片的厚度在2到40微米之間，并具有可以處理的長度和寬度。中心芯80被疊層在至少兩個包覆層82之間。直接和玻璃接觸的包覆層82具有小于中心芯80的折射率的第二折射率，因而使得當(dāng)光22通過中心芯80傳輸時基本上是全內(nèi)反射。包覆層82可以是合適的塑料、玻璃、塑料、聚氨酯，低折射率聚合物，或者例如環(huán)氧，并且最好是黑色的。當(dāng)使用多個包覆層82時，最好透明的包覆層接觸玻璃，并且黑色的包覆層被設(shè)置在相鄰的透明的包覆層之間，從而改善出口面24的觀看對比度和光22通過中心芯80的內(nèi)反射。使用至少一個黑色包覆層82可以在出口面24提供附加的黑色，從而提供改善的對比度。此外，黑色包覆層82在出口面24露出的邊緣可以被觀看者直接看到。此外，通過出口面24偏離軸線進入波導(dǎo)的外來光可以在內(nèi)部被黑色包覆層82吸收。黑色包覆層82可以用任何合適的方式制成，例如通過在環(huán)氧黏合劑內(nèi)加入黑色噴漆或碳顆粒，用所述黏合劑把一個或幾個黑色包覆層82中的相鄰的中心芯80連接在一起。形成黑色包覆層82和中心芯80的方式將在下面詳細(xì)說明。
優(yōu)選實施例的波導(dǎo)10a呈扁平帶的形式，其沿著出口面24的寬度沿水平方向連續(xù)地延伸。帶狀波導(dǎo)10a最好沿著出口面24的高度被垂直地疊層。因而面板10的垂直分辨率取決于沿著出口面24的高度疊層的波導(dǎo)10a的數(shù)量。例如，疊層525個波導(dǎo)將提供525條線的垂直分辨率。
多個疊層的波導(dǎo)10a可以被這樣制成首先在一個槽中放置第一玻璃片，所述槽的尺寸略大于第一玻璃片的尺寸。然后在所述槽中充滿熱固環(huán)氧。所述環(huán)氧最好是黑色的，以便在波導(dǎo)之間形成黑色層，借以提供改善的觀看對比度。此外，環(huán)氧應(yīng)當(dāng)具有合適的包覆層82的性能，例如具有比玻璃片的折射率低的折射率，以便使光22在玻璃片內(nèi)基本上是全內(nèi)反射。在所述槽被充滿之后，重復(fù)疊層玻璃片80，并在每玻璃片80之間形成環(huán)氧層。最好重復(fù)地進行疊層，直到疊層約500到800個玻璃片為止。然后對層疊體施加均勻的壓力，借以使環(huán)氧在玻璃片80之間流動而達到一個基本上均勻的水平。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在玻璃片80之間獲得的均勻的水平大約是.0002”。然后，層疊體在80℃下烘烤一段環(huán)氧固化所需的時間，以便進行固化，然后使層疊體緩慢冷卻，以防止玻璃破裂。在固化之后，層疊體可以被置于鋸上，例如但不限于金剛石鋸，并被切割成所需的尺寸。面板10的切口部分然后利用金剛石拋光機拋光，從而除去任何鋸痕。
在本發(fā)明的另一個實施例中，多個玻璃片80可以利用其折射率小于玻璃的折射率的物質(zhì)被單獨地涂覆或浸漬，然后使用粘結(jié)劑或者熱固環(huán)氧把多個被涂覆的玻璃片固定在一起，所述熱固環(huán)氧最好是黑色的。第一個被涂覆的玻璃片10a被置于一個槽中，所述槽的尺寸略大于所述玻璃片10a的尺寸，在槽中充滿黑色熱固環(huán)氧，然后重復(fù)地疊層被涂覆的玻璃片，從而在每個涂覆的玻璃片10a之間形成環(huán)氧層。所述疊層被重復(fù)進行，直到疊層大約500-800個玻璃片為止。然后可以對層疊體施加均勻的壓力，接著使環(huán)氧固化，并把層疊體鋸成所需的形狀。并且在鋸后可以被消光或者被拋光。
在本發(fā)明的另一個實施例中，玻璃片80最好具有范圍在0.5”和1.0”之間的寬度，并具有可處理的長度，例如12”和36”。玻璃片80被疊層，其中在每個玻璃片80之間設(shè)置黑色紫外線黏合劑層。然后利用紫外線照射固化每層黏合劑，然后對層疊體進行切割與/或拋光。
在對層疊體進行鋸切割與/或拋光之后，所述方法的上述每個實施例還包括把耦合器16連接在層疊體的入口面20上，并把其上連接有耦合器16的的層疊體固定在長方形的殼體14內(nèi)。層疊體被這樣固定，使得殼體14的前開口和出口面24對準(zhǔn)，并且在殼體14內(nèi)的光發(fā)生器和耦合器16在光學(xué)上對準(zhǔn)。
發(fā)光系統(tǒng)12提供入射到耦合器16上的光22，該系統(tǒng)基本上如參照圖2所述。發(fā)光系統(tǒng)12的光源30可以被固定在殼體14內(nèi)的適當(dāng)位置，使得殼體14的體積和深度最小。光源30最好被固定在殼體14內(nèi)的頂部的出口面20的正后方，以便開始時垂直向下投射光22，然后，所述光22由發(fā)光系統(tǒng)12的元件32垂直向上地轉(zhuǎn)折，以便在光學(xué)上和耦合器16接合。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，各個波導(dǎo)10a不傾斜地水平延伸，因而使得圖像能夠通過波導(dǎo)10a直接地沿水平方向被傳輸，以便由觀看者直接觀看，借以使觀看者能夠接收到全部強度的光22，從而提供最大的亮度。因而，對于最大亮度，從發(fā)光系統(tǒng)12入射的光22必須基本上被水平地轉(zhuǎn)折?？梢允褂美忡R耦合器16使光以高達90°角進行轉(zhuǎn)折，以便進入入口面20。在本發(fā)明的一個實施例中，TRAF使光在81°角下轉(zhuǎn)折。
光耦合器16和整個入口面20鄰接，并被合適地連接在入口面上，用于把從發(fā)光系統(tǒng)12入射的光22耦合到入口面20，或者使所述光改變方向進入入口面20，以便通過波導(dǎo)10a進行傳輸。本發(fā)明的波導(dǎo)10a可以具有用于接收入射光22的有限的接收角，并且耦合器16被對準(zhǔn)，以便確保圖像光22被正確地轉(zhuǎn)折，在一個可允許的接收角內(nèi)進入波導(dǎo)中心芯80。
在上述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，耦合器16包括菲涅爾棱鏡槽16a，所述的槽沿著入口面20的寬度是直的，并沿著入口面20的高度被垂直地分開，所述棱鏡耦合器16能夠以高達90°的角度使光發(fā)生轉(zhuǎn)折。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，棱鏡耦合器16是一種直角透射薄膜(TRAF)，其可以從3M Companyof St.Paul，Minneapolis買到，商標(biāo)名稱為TRAFII?？梢跃o靠棱鏡耦合器16設(shè)置光學(xué)反射器，用于把在槽16a上的任何雜散光22向回反射進入波導(dǎo)10a。
耦合器16也可以采取衍射元件16的形式。衍射耦合器16包括衍射光柵，其中具有大量沿水平方向延伸并和各個波導(dǎo)10a平行的小槽10a，所述槽沿入口面20的高度在垂直方向上密集分布。耦合器16可以采取其它形式，其中包括但不限于全息元件。
殼體14在基本上封閉的殼體內(nèi)支撐波導(dǎo)層疊體10a和發(fā)光系統(tǒng)12。出口面24的面朝外，因而暴露給觀看者和外來光，而入口面20和鄰接的耦合器16面朝內(nèi)，最好是朝向殼體14內(nèi)的黑色表面，借以提供附加的黑色，以便增加出口面24的對比度。所述的在出口面24提供的附加的黑色是由于波導(dǎo)10a和耦合器16的無源性質(zhì)引起的。當(dāng)這些無源器件被封閉在一個黑色區(qū)域內(nèi)時，出口面24在不被入射到入口面20上的圖像光22照射時，將呈現(xiàn)黑色。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以具有許多改變和改型。上面的說明和下面的權(quán)利要求旨在包括所有這些改變和改型。
權(quán)利要求
1.產(chǎn)生用于顯示投影光圖像的光學(xué)面板的方法，包括在一個槽內(nèi)放置第一平片，所述槽的尺寸略大于第一平片；利用熱固化環(huán)氧填滿所述的槽；在第一平片的頂上疊層附加的平片，從而在每個平片之間形成環(huán)氧層；對所述層疊體施加均勻的壓力，借以使環(huán)氧在平片之間流動而達到基本均勻的水平；烘烤所述層疊體，從而使其固化；使所述層疊體冷卻；對所述層疊體進行鋸切割，從而在層疊體的一側(cè)形成一入口面，在層疊體的相對側(cè)形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；把一個耦合器連接在層疊體的入口面上，其中耦合器把形成沿著不垂直于入口面的軸線行進的投影光圖像的光改變?yōu)檠刂怪庇谌肟诿娴妮S線行進的光；并且把連接有耦合器的層疊體固定在一個矩形殼體內(nèi)，所述殼體具有一個和出口面對準(zhǔn)的前開口，并且在所述矩形殼體中具有在光學(xué)上和所述耦合器對準(zhǔn)的發(fā)光器。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)氧是黑色的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)氧具有比平片的折射率低的折射率。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述疊層被重復(fù)地進行，直到疊層有大約500到800個平片為止。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述在平片之間的環(huán)氧的基本均勻的水平大約為0.0002″。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述烘烤在大約80℃的溫度下進行。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鋸切割使用金剛石鋸進行。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述鋸切割之后利用金剛石拋光機拋光所述層疊體。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述鋸切割之后對出口面進行消光。
10.產(chǎn)生用于顯示投影光圖像的光學(xué)面板的方法，包括利用折射率小于平片的折射率的透明的涂層材料分別涂敷多個平片；垂直地疊層涂敷的多個平片；利用環(huán)氧把疊層涂敷的多個平片固定在一起；對所述層疊體施加均勻的壓力；烘烤所述層疊體，從而使其固化；對所述層疊體進行鋸切割，從而在層疊體的一側(cè)形成一入口面，在層疊體的相對側(cè)形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；把一個耦合器連接在層疊體的入口面上，其中耦合器把形成沿著不垂直于入口面的軸線行進的投影光圖像的光改變?yōu)檠刂怪庇谌肟诿娴妮S線行進的光；并且把連接有耦合器的層疊體固定在一個矩形殼體內(nèi)，所述殼體具有一個和出口面對準(zhǔn)的前開口，并且在所述矩形殼體中具有在光學(xué)上和所述耦合器對準(zhǔn)的發(fā)光器。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述環(huán)氧是黑色的。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述垂直疊層在一個槽中進行，所述槽的尺寸略大于一個涂敷平片的表面積。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述固定步驟包括在疊層之前利用熱固化黑色環(huán)氧充滿所述的槽。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述垂直疊層被重復(fù)地進行，直到垂直疊層有大約500到800個平片為止。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述鋸切割之后對入口面和出口面進行消光。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述鋸切割之后利用金剛石拋光機拋光入口面和出口面。
17.產(chǎn)生用于顯示投影光圖像的光學(xué)面板的方法，包括疊層多個平片，每個平片具有在大約0.5″到1.0″的范圍內(nèi)的寬度和在大約12″到36″范圍內(nèi)的長度；在層疊體中的每個平片之間設(shè)置黑色的紫外線黏合劑層；利用紫外線照射固化所述每個黑色紫外線黏合劑層；對所述層疊體進行鋸切割，從而在層疊體的一側(cè)形成一入口面，在層疊體的相對側(cè)形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；把一個耦合器連接在層疊體的入口面上，其中耦合器把形成沿著不垂直于入口面的軸線行進的投影光圖像的光改變?yōu)檠刂怪庇谌肟诿娴妮S線行進的光；并且把連接有耦合器的層疊體固定在一個矩形殼體內(nèi)，所述矩形殼體具有一個和出口面對準(zhǔn)的前開口，并且在所述矩形殼體中具有在光學(xué)上和所述耦合器對準(zhǔn)的發(fā)光器。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述疊層被重復(fù)地進行，直到疊層有大約500到800個平片為止。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述鋸切割之后對入口面和出口面進行消光。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述鋸切割之后利用金剛石拋光機拋光入口面和出口面。
21.產(chǎn)生用于顯示投影光圖像的光學(xué)面板的方法，包括在一個槽內(nèi)放置第一平片，所述槽的尺寸略大于第一平片；利用熱固化環(huán)氧填滿所述的槽；在第一平片的頂上疊層附加的平片，從而在每個平片之間形成環(huán)氧層；對所述層疊體施加均勻的壓力，借以使環(huán)氧在平片之間流動而達到基本均勻的水平；烘烤所述層疊體，從而使其固化；使所述層疊體冷卻；對所述層疊體進行鋸切割，從而在層疊體的一側(cè)形成一入口面，在層疊體的相對側(cè)形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；把一個耦合器連接在層疊體的入口面上，其中耦合器把沿著不垂直于入口面的軸線行進的光改變?yōu)檠刂怪庇谌肟诿娴妮S線行進的光，所述光形成通過光學(xué)面板投影并且在出口面上形成的圖像；并且把連接有耦合器的層疊體固定在一個矩形殼體內(nèi)，所述矩形殼體具有一個和出口面對準(zhǔn)的前開口，并且在所述矩形殼體中具有在光學(xué)上和所述耦合器對準(zhǔn)的發(fā)光器。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述環(huán)氧是黑色的。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述環(huán)氧具有比平片的折射率低的折射率。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述疊層被重復(fù)地進行，直到疊層有大約500到800個平片為止。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述在平片之間的環(huán)氧的基本均勻的水平大約為0.0002″。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述烘烤在大約80℃的溫度下進行。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述鋸切割使用金剛石鋸進行。
28.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括在所述鋸切割之后利用金剛石拋光機拋光所述層疊體。
29.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括在所述鋸切割之后對出口面進行消光。
30.產(chǎn)生用于顯示投影圖像的光學(xué)面板的方法，包括利用折射率小于平片的折射率的透明的涂層材料分別涂敷多個平片；垂直地疊層涂敷的多個平片；利用環(huán)氧把疊層涂敷的多個平片固定在一起；對所述層疊體施加均勻的壓力；烘烤所述層疊體，從而使其固化；對所述層疊體進行鋸切割，從而在層疊體的一側(cè)形成一入口面，在層疊體的相對側(cè)形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；把一個耦合器連接在層疊體的入口面上，其中耦合器把沿著不垂直于入口面的軸線行進的光改變?yōu)檠刂怪庇谌肟诿娴妮S線行進的光，所述光形成通過光學(xué)面板投影并且在出口面上形成的圖像；并且把連接有耦合器的層疊體固定在一個矩形殼體內(nèi)，所述矩形殼體具有一個和出口面對準(zhǔn)的前開口，并且在所述矩形殼體中具有在光學(xué)上和所述耦合器對準(zhǔn)的發(fā)光器。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述環(huán)氧是黑色的。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述垂直疊層在一個槽中進行，所述槽的尺寸略大于一個涂敷平片的表面積。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述固定步驟包括在疊層之前利用熱固化黑色環(huán)氧充滿所述的槽。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述垂直疊層被重復(fù)地進行，直到垂直疊層有大約500到800個平片為止。
35.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括在所述鋸切割之后對入口面和出口面進行消光。
36.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括在所述鋸切割之后利用金剛石拋光機拋光入口面和出口面。
37.產(chǎn)生用于顯示投影圖像的光學(xué)面板的方法，包括疊層多個平片，每個平片具有在大約0.5″到1.0″的范圍內(nèi)的寬度和在大約12″到36″范圍內(nèi)的長度；在層疊體中的每個平片之間設(shè)置黑色的紫外線黏合劑層；利用紫外線照射固化所述每個黑色紫外線黏合劑層；對所述層疊體進行鋸切割，從而在層疊體的一側(cè)形成一入口面，在層疊體的相對側(cè)形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；把一個耦合器連接在層疊體的入口面上，其中耦合器把沿著不垂直于入口面的軸線行進的光改變?yōu)檠刂怪庇谌肟诿娴妮S線行進的光，所述光形成通過光學(xué)面板投影并且在出口面上形成的圖像；并且把連接有耦合器的層疊體固定在一個矩形殼體內(nèi)，所述矩形殼體具有一個和出口面對準(zhǔn)的前開口，并且在所述矩形殼體中具有在光學(xué)上和所述耦合器對準(zhǔn)的發(fā)光器。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述疊層被重復(fù)地進行，直到疊層有大約500到800個平片為止。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括在所述鋸切割之后對入口面和出口面進行消光。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括在所述鋸切割之后利用金剛石拋光機拋光入口面和出口面。
41.用于顯示投影光圖像的光學(xué)面板，包括多個疊層的平面光波導(dǎo)，所述每個光波導(dǎo)具有一第一端和一第二端，其中由多個第一端限定一個出口面，由多個第二端限定一個入口面，所述入口面基本平行于所述出口面，光圖像被投影在入口面上，至少一個波導(dǎo)沿著一個完全跨過出口面的方向延伸。
42.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，還包括至少一個發(fā)光系統(tǒng)。
43.如權(quán)利要求42所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括一光源；以及至少一個改變光的方向的元件，其把來自光源的入射光的方向改變?yōu)槌蛉肟诿妗?br>
44.如權(quán)利要求43所述的光學(xué)面板，其中所述光源鄰近所述入口面并和所述入口面平行，并且其中光源發(fā)出從入口面的頂部到入口面的底部和所述入口面平行的光。
45.如權(quán)利要求43所述的光學(xué)面板，其中所述光源從由燈泡、透射式投影器、視頻投影器和激光器構(gòu)成的組中選擇。
46.如權(quán)利要求43所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)還包括調(diào)制器和成像光學(xué)系統(tǒng)。
47.如權(quán)利要求42所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括一改變光的方向的元件；以及一在光學(xué)上和改變光的方向的元件對準(zhǔn)的投影器。
48.如權(quán)利要求47所述的光學(xué)面板，其中所述投影器把光投影到改變光的方向的元件上，所述的光由改變光的方向的元件改變?yōu)槌蛉肟诿娴墓狻?br>
49.如權(quán)利要求48所述的光學(xué)面板，其中所述投影器被設(shè)置在入口面的下方。
50.如權(quán)利要求48所述的光學(xué)面板，其中投影器被設(shè)置在和入口面的頂部相鄰的位置，用于投射基本上和入口面平行的光，并且所述投影器和所述入口面分開，以便使得來自改變光的方向的元件的光能夠向入口面轉(zhuǎn)折。
51.如權(quán)利要求48所述的光學(xué)面板，其中所述投影器包括用于產(chǎn)生光的光源，和用于把所述光調(diào)制成為圖像的調(diào)制器。
52.如權(quán)利要求51所述的光學(xué)面板，其中所述調(diào)制器從由液晶顯示器、數(shù)字微鏡器件、GLV、激光光柵掃描器、PDLC、LCOS、MEMS和CRT構(gòu)成的組中選擇。
53.如權(quán)利要求51所述的光學(xué)面板，其中所述投影器包括成像光學(xué)系統(tǒng)，用于沿水平和垂直方向在改變光的方向的元件上分配所述的光。
54.如權(quán)利要求53所述的光學(xué)面板，其中成像光學(xué)系統(tǒng)包括聚焦透鏡和反射鏡。
55.如權(quán)利要求54所述的光學(xué)面板，其中所述成像光學(xué)系統(tǒng)和改變光的方向的元件包括擴束透鏡。
56.如權(quán)利要求52所述的光學(xué)面板，其中數(shù)量在2到4個之間的發(fā)光系統(tǒng)向入口面提供光。
57.如權(quán)利要求52所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括使所述光在入口面上沿水平和垂直方向形成光柵(raster)的光柵系統(tǒng)。
58.如權(quán)利要求52所述的光學(xué)面板，還包括具有前面，后面，兩個側(cè)面、頂面和底面的殼體。
59.如權(quán)利要求58所述的光學(xué)面板，其中所述殼體容納所述發(fā)光系統(tǒng)和所述多個波導(dǎo)。
60.如權(quán)利要求58所述的光學(xué)面板，其中所述殼體的前面是敞開的，并且其中所述殼體具有從敞開的前面向殼體的后面看是封閉的深度。
61.如權(quán)利要求60所述的光學(xué)面板，其中所述封閉的深度大約是12cm。
62.如權(quán)利要求60所述的光學(xué)面板，其中所述頂面、底面、兩個側(cè)面和后面都具有和入口面相鄰的內(nèi)部和外部，并且其中所述頂面、底面、兩個側(cè)面和后面的內(nèi)部是黑色的。
63.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，其中每個波導(dǎo)沿水平方向延伸，并且多個疊層的波導(dǎo)沿著出口面垂直地延伸。
64.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，其中所述光作為視頻圖像在出口面上被顯示。
65.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，其中所述多個波導(dǎo)具有沿著從入口面到出口面的垂直軸線的厚度，所述厚度小于出口面的高度和寬度。
66.如權(quán)利要求65所述的光學(xué)面板，其中所述寬度和高度的比是4∶3。
67.如權(quán)利要求66所述的光學(xué)面板，其中出口面的高度大約是100cm，出口面的寬度大約是133cm，并且其中的厚度大約是1cm。
68.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，其中所述多個波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)包括具有第一折射率的透明的中心芯，所述中心芯被設(shè)置在至少兩個包覆層之間。
69.如權(quán)利要求68所述的光學(xué)面板，其中所述中心芯由從包括聚合物，塑料疊層和玻璃的組中選擇的材料組成。
70.如權(quán)利要求69所述的光學(xué)面板，其中所述玻璃是BK7型玻璃。
71.如權(quán)利要求69所述的光學(xué)面板，其中所述玻璃被制成玻璃片，其厚度在大約2到40微米之間的范圍內(nèi)。
72.如權(quán)利要求69所述的光學(xué)面板，其中中心芯被疊層在至少兩個包覆層之間。
73.如權(quán)利要求69所述的光學(xué)面板，其中直接和中心芯接觸的包覆層具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率。
74.如權(quán)利要求69所述的光學(xué)面板，其中所述包覆層從由有機玻璃、玻璃、塑料、聚氨酯、低折射率聚合物、和環(huán)氧構(gòu)成的組中選擇。
75.如權(quán)利要求69所述的光學(xué)面板，其中所述一個包覆層被設(shè)置在相鄰的中心芯之間，并且是黑色的。
76.如權(quán)利要求69所述的光學(xué)面板，其中所述至少兩個包覆層被設(shè)置在相鄰的中心芯之間，并且其中一個包覆層是黑色的。
77.如權(quán)利要求76所述的光學(xué)面板，其中透明的包覆層接觸中心芯，并且黑色的包覆層被設(shè)置在相鄰的透明包覆層之間。
78.如權(quán)利要求75或76或77所述的光學(xué)面板，其中黑色包覆層由用于把相鄰的中心芯連接在一起的環(huán)氧黏合劑內(nèi)從由黑色噴漆和碳顆粒構(gòu)成的組中選擇的材料構(gòu)成。
79.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，其中多個波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)以沿著出口面沿水平方向連續(xù)延伸的扁平帶的形式被構(gòu)成。
80.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，其中所述多個疊層的波導(dǎo)構(gòu)成大約在500到800波導(dǎo)之間的層疊體。
81.如權(quán)利要求41所述的光學(xué)面板，其中多個疊層的波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)被不傾斜地疊層。
82.用于顯示投影圖像的光學(xué)面板，包括多個疊層的平面光波導(dǎo)，所述每個光波導(dǎo)具有一第一端和一第二端，其中由多個第一端限定一個出口面，由多個第二端限定一個入口面，所述入口面基本平行于所述出口面，不入射到入口面的光被改變方向為入射到入口面，入射到入口面的光形成通過光學(xué)面板投影并且在出口面上形成的圖像，至少一個波導(dǎo)沿著一個完全跨過出口面的方向延伸。
83.用于顯示投影光圖像的光學(xué)面板，包括多個疊層的平面光波導(dǎo)，所述每個光波導(dǎo)具有一第一端和一第二端，其中由多個第一端限定一個出口面，由多個第二端限定一個入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和和所述入口面相連的至少一個耦合器，其把形成投影光圖像的光改變方向為朝向入口面的光；其中至少一個波導(dǎo)沿著一個完全跨過出口面的方向延伸。
84.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，還包括至少一個發(fā)光系統(tǒng)。
85.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括一光源；和至少一個改變光的方向的元件，其把來自光源的入射光的方向改變?yōu)槌蛩鲴詈掀鳌?br>
86.如權(quán)利要求85所述的光學(xué)面板，其中所述光源鄰近所述入口面并和所述入口面平行，并且其中光源發(fā)出從入口面的頂部到入口面的底部和所述入口面平行的光。
87.如權(quán)利要求85所述的光學(xué)面板，其中所述光源從由燈泡、透射式投影器、視頻投影器和激光器構(gòu)成的組中選擇。
88.如權(quán)利要求85所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器以大約45°到90°的范圍內(nèi)的角度使光朝向入口面轉(zhuǎn)折。
89.如權(quán)利要求85所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)還包括調(diào)制器和成像光學(xué)系統(tǒng)。
90.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括一改變光的方向的元件；和一在光學(xué)上和改變光的方向的元件對準(zhǔn)的投影器。
91.如權(quán)利要求90所述的光學(xué)面板，其中所述投影器把光投影到改變光的方向的元件上，所述的光由改變光的方向的元件改變?yōu)槌蛩鲴詈掀鞯墓狻?br>
92.如權(quán)利要求91所述的光學(xué)面板，其中所述投影器被設(shè)置在入口面的下方。
93.如權(quán)利要求91所述的光學(xué)面板，其中投影器被設(shè)置在和入口面的頂部相鄰的位置，用于投射基本上和入口面平行的光，并且所述投影器和所述入口面分開，以便使得來自改變光的方向的元件的光能夠向所述耦合器轉(zhuǎn)折。
94.如權(quán)利要求91所述的光學(xué)面板，其中所述投影器包括用于產(chǎn)生光的光源，和用于把所述光調(diào)制成為圖像的調(diào)制器。
95.如權(quán)利要求94所述的光學(xué)面板，其中所述調(diào)制器從由液晶顯示器、數(shù)字微鏡器件、GLV、激光光柵掃描器、PDLC、LCOS、MEMS和CRT構(gòu)成的組中選擇。
96.如權(quán)利要求94所述的光學(xué)面板，其中所述投影器包括成像光學(xué)系統(tǒng)，用于沿水平和垂直方向在改變光的方向的元件上分配所述的光。
97.如權(quán)利要求96所述的光學(xué)面板，其中成像光學(xué)系統(tǒng)包括聚焦透鏡和反射鏡。
98.如權(quán)利要求97所述的光學(xué)面板，其中所述成像光學(xué)系統(tǒng)和改變光的方向的元件包括擴束透鏡。
99.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)面板，其中數(shù)量在2到4個之間的發(fā)光系統(tǒng)向所述耦合器提供光。
100.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括使所述光在所述耦合器上沿水平和垂直方向形成光柵(raster)的光柵系統(tǒng)。
101.如權(quán)利要求84所述的光學(xué)面板，還包括具有前面，后面，兩個側(cè)面、頂面和底面的殼體。
102.如權(quán)利要求101所述的光學(xué)面板，其中所述殼體容納所述發(fā)光系統(tǒng)和所述多個波導(dǎo)。
103.如權(quán)利要求101所述的光學(xué)面板，其中所述殼體的前面是敞開的，并且其中所述殼體具有從敞開的前面向殼體的后面看是封閉的深度。
104.如權(quán)利要求103所述的光學(xué)面板，其中所述封閉的深度大約是12cm。
105.如權(quán)利要求103所述的光學(xué)面板，其中所述頂面、底面、兩個側(cè)面和后面都具有和入口面相鄰的內(nèi)部和外部，并且其中所述頂面、底面、兩個側(cè)面和后面的內(nèi)部是黑色的。
106.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中每個波導(dǎo)沿水平方向延伸，并且多個疊層的波導(dǎo)沿著出口面垂直地延伸。
107.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中所述光作為視頻圖像在出口面上被顯示。
108.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中所述多個波導(dǎo)具有沿著從入口面到出口面的垂直軸線的厚度，所述厚度小于出口面的高度和寬度。
109.如權(quán)利要求108所述的光學(xué)面板，其中所述寬度和高度的比是4∶3。
110.如權(quán)利要求109所述的光學(xué)面板，其中出口面的高度大約是100cm，出口面的寬度大約是133cm，并且其中的厚度大約是1cm。
111.如權(quán)利要求82所述的光學(xué)面板，其中所述多個波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)包括具有第一折射率的透明的中心芯，所述中心芯被設(shè)置在至少兩個包覆層之間。
112.如權(quán)利要求111所述的光學(xué)面板，其中所述中心芯由從包括聚合物，塑料疊層和玻璃的組中選擇的材料組成。
113.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)面板，其中所述玻璃是BK7型玻璃。
114.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)面板，其中所述玻璃被制成玻璃片，其厚度在大約2到40微米之間的范圍內(nèi)。
115.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)面板，其中中心芯被疊層在至少兩個包覆層之間。
116.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)面板，其中直接和中心芯接觸的包覆層具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率。
117.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)面板，其中所述包覆層從由有機玻璃、玻璃、塑料、聚氨酯、低折射率聚合物、和環(huán)氧構(gòu)成的組中選擇。
118.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)面板，其中所述一個包覆層被設(shè)置在相鄰的中心芯之間，并且是黑色的。
119.如權(quán)利要求112所述的光學(xué)面板，其中所述至少兩個包覆層被設(shè)置在相鄰的中心芯之間，并且其中一個包覆層是黑色的。
120.如權(quán)利要求119所述的光學(xué)面板，其中透明的包覆層接觸中心芯，并且黑色的包覆層被設(shè)置在相鄰的透明包覆層之間。
121.如權(quán)利要求118或119或120所述的光學(xué)面板，其中黑色包覆層由用于把相鄰的中心芯連接在一起的環(huán)氧黏合劑內(nèi)從由黑色噴漆和碳顆粒構(gòu)成的組中選擇的材料構(gòu)成。
122.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中多個波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)以沿著出口面沿水平方向連續(xù)延伸的扁平帶的形式被構(gòu)成。
123.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中所述多個疊層的波導(dǎo)構(gòu)成大約在500到800波導(dǎo)之間的層疊體。
124.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中多個疊層的波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)被不傾斜地疊層。
125.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器是棱鏡耦合器。
126.如權(quán)利要求125所述的光學(xué)面板，其中所述棱鏡耦合器包括菲涅爾棱鏡槽，所述的槽沿著入口面的水平方向是直的，并且沿著入口面的垂直方向被分開。
127.如權(quán)利要求126所述的光學(xué)面板，其中所述棱鏡耦合器以高達90°的角度使光轉(zhuǎn)折。
128.如權(quán)利要求127所述的光學(xué)面板，其中所述棱鏡耦合器是直角透射薄膜。
129.如權(quán)利要求127所述的光學(xué)面板，其中一反射器被設(shè)置在直接和所述棱鏡耦合器相鄰的位置，用于把所述光反射入多個疊層的波導(dǎo)。
130.如權(quán)利要求123所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器是一衍射元件。
131.如權(quán)利要求83所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器是一全息元件。
132.用于顯示投影圖像的光學(xué)面板，包括多個疊層的平面光波導(dǎo)，所述每個光波導(dǎo)具有一第一端和一第二端，其中由多個第一端限定一個出口面，由多個第二端限定一個入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和和所述入口面相連的至少一個耦合器，其把光改變方向為朝向入口面的光；其中所述光形成通過光學(xué)面板投影并且在出口面上形成的圖像；其中至少一個波導(dǎo)沿著一個完全跨過出口面的方向延伸。
133.用于顯示投影光圖像的光學(xué)面板，包括多個疊層的平面光波導(dǎo)，所述每個光波導(dǎo)具有一第一端和一第二端，其中由多個第一端限定一個出口面，由多個第二端限定一個入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和在所述入口面上提供的至少一個耦合器，其把形成投影光圖像的光改變方向為朝向入口面的光。
134.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，還包括至少一個發(fā)光系統(tǒng)。
135.如權(quán)利要求134所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括一光源；和至少一個改變光的方向的元件，其把來自光源的入射光的方向改變?yōu)槌蛩鲴詈掀鳌?br>
136.如權(quán)利要求135所述的光學(xué)面板，其中所述光源鄰近所述入口面并和所述入口面平行，并且其中光源發(fā)出從入口面的頂部到入口面的底部和所述入口面平行的光。
137.如權(quán)利要求135所述的光學(xué)面板，其中所述光源從由燈泡、透射式投影器、視頻投影器和激光器構(gòu)成的組中選擇。
138.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器以大約45°到90°的范圍內(nèi)的角度使光朝向入口面轉(zhuǎn)折。
139.如權(quán)利要求135所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)還包括調(diào)制器和成像光學(xué)系統(tǒng)。
140.如權(quán)利要求135所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括一改變光的方向的元件；和一在光學(xué)上和改變光的方向的元件對準(zhǔn)的投影器。
141.如權(quán)利要求140所述的光學(xué)面板，其中所述投影器把光投影到改變光的方向的元件上，所述的光由改變光的方向的元件改變?yōu)槌蛩鲴詈掀鞯墓狻?br>
142.如權(quán)利要求141所述的光學(xué)面板，其中所述投影器被設(shè)置在入口面的下方。
143.如權(quán)利要求141所述的光學(xué)面板，其中投影器被設(shè)置在和入口面的頂部相鄰的位置，用于投射基本上和入口面平行的光，并且所述投影器和所述入口面分開，以便使得來自改變光的方向的元件的光能夠向所述耦合器轉(zhuǎn)折。
144.如權(quán)利要求141所述的光學(xué)面板，其中所述投影器包括用于產(chǎn)生光的光源，和用于把所述光調(diào)制成為圖像的調(diào)制器。
145.如權(quán)利要求144所述的光學(xué)面板，其中所述調(diào)制器從由液晶顯示器、數(shù)字微鏡器件、GLV、激光光柵掃描器、PDLC、LCOS、MEMS和CRT構(gòu)成的組中選擇。
146.如權(quán)利要求144所述的光學(xué)面板，其中所述投影器包括成像光學(xué)系統(tǒng)，用于沿水平和垂直方向在改變光的方向的元件上分配所述的光。
147.如權(quán)利要求146所述的光學(xué)面板，其中成像光學(xué)系統(tǒng)包括聚焦透鏡和反射鏡。
148.如權(quán)利要求146所述的光學(xué)面板，其中所述成像光學(xué)系統(tǒng)和改變光的方向的元件包括擴束透鏡。
149.如權(quán)利要求134所述的光學(xué)面板，其中數(shù)量在2到4個之間的發(fā)光系統(tǒng)向所述耦合器提供光。
150.如權(quán)利要求134所述的光學(xué)面板，其中所述發(fā)光系統(tǒng)包括使所述光在所述耦合器上沿水平和垂直方向形成光柵(raster)的光柵系統(tǒng)。
151.如權(quán)利要求134所述的光學(xué)面板，還包括具有前面，后面，兩個側(cè)面、頂面和底面的殼體。
152.如權(quán)利要求151所述的光學(xué)面板，其中所述殼體容納所述發(fā)光系統(tǒng)和所述多個波導(dǎo)。
153.如權(quán)利要求151所述的光學(xué)面板，其中所述殼體的前面是敞開的，并且其中所述殼體具有從敞開的前面向殼體的后面看是封閉的深度。
154.如權(quán)利要求153所述的光學(xué)面板，其中所述封閉的深度大約是12cm。
155.如權(quán)利要求153所述的光學(xué)面板，其中所述頂面、底面、兩個側(cè)面和后面都具有和入口面相鄰的內(nèi)部和外部，并且其中所述頂面、底面、兩個側(cè)面和后面的內(nèi)部是黑色的。
156.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中每個波導(dǎo)沿水平方向延伸，并且多個疊層的波導(dǎo)沿著出口面垂直地延伸。
157.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述光作為視頻圖像在出口面上被顯示。
158.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述多個波導(dǎo)具有沿著從入口面到出口面的垂直軸線的厚度，所述厚度小于出口面的高度和寬度。
159.如權(quán)利要求158所述的光學(xué)面板，其中所述寬度和高度的比是4∶3。
160.如權(quán)利要求159所述的光學(xué)面板，其中出口面的高度大約是100cm，出口面的寬度大約是133cm，并且其中的厚度大約是1cm。
161.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述多個波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)包括具有第一折射率的透明的中心芯，所述中心芯被設(shè)置在至少兩個包覆層之間。
162.如權(quán)利要求161所述的光學(xué)面板，其中所述中心芯由從包括聚合物，塑料疊層和玻璃的組中選擇的材料組成。
163.如權(quán)利要求162所述的光學(xué)面板，其中所述玻璃是BK7型玻璃。
164.如權(quán)利要求162所述的光學(xué)面板，其中所述玻璃被制成玻璃片，其厚度在大約2到40微米之間的范圍內(nèi)。
165.如權(quán)利要求161所述的光學(xué)面板，其中中心芯被疊層在至少兩個包覆層之間。
166.如權(quán)利要求161所述的光學(xué)面板，其中包圍中心芯的包覆層具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率。
167.如權(quán)利要求162所述的光學(xué)面板，其中所述包覆層從由有機玻璃、玻璃、塑料、聚氨酯、低折射率聚合物、和環(huán)氧構(gòu)成的組中選擇。
168.如權(quán)利要求161所述的光學(xué)面板，其中所述一個包覆層被設(shè)置在相鄰的中心芯之間，并且是黑色的。
169.如權(quán)利要求161所述的光學(xué)面板，其中所述至少兩個包覆層被設(shè)置在相鄰的中心芯之間，并且其中一個包覆層是黑色的。
170.如權(quán)利要求169所述的光學(xué)面板，其中透明的包覆層接觸中心芯，并且黑色的包覆層被設(shè)置在相鄰的透明包覆層之間。
171.如權(quán)利要求168或169或170所述的光學(xué)面板，其中黑色包覆層由用于把相鄰的中心芯連接在一起的環(huán)氧黏合劑內(nèi)從由黑色噴漆和碳顆粒構(gòu)成的組中選擇的材料構(gòu)成。
172.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中多個波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)以沿著出口面沿水平方向連續(xù)延伸的扁平帶的形式被構(gòu)成。
173.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述多個疊層的波導(dǎo)構(gòu)成大約在500到800波導(dǎo)之間的層疊體。
174.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中多個疊層的波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)被不傾斜地疊層。
175.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器是棱鏡耦合器。
176.如權(quán)利要求175所述的光學(xué)面板，其中所述棱鏡耦合器包括菲涅爾棱鏡槽，所述的槽沿著入口面的水平方向是直的，并且沿著入口面的垂直方向被分開。
177.如權(quán)利要求175所述的光學(xué)面板，其中所述棱鏡耦合器以高達90°的角度使光轉(zhuǎn)折。
178.如權(quán)利要求177所述的光學(xué)面板，其中所述棱鏡耦合器是直角透射薄膜。
179.如權(quán)利要求177所述的光學(xué)面板，其中一反射器被設(shè)置在和所述棱鏡耦合器緊密相鄰的位置，用于把所述光反射入多個疊層的波導(dǎo)。
180.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器是一衍射元件。
181.如權(quán)利要求133所述的光學(xué)面板，其中所述耦合器是一全息元件。
182.用于顯示投影圖像的光學(xué)面板，包括多個疊層的平面光波導(dǎo)，所述每個光波導(dǎo)具有一第一端和一第二端，其中由多個第一端限定一個出口面，由多個第二端限定一個入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和在所述入口面上提供的至少一個耦合器，其把光改變方向為朝向入口面的光；其中所述光形成通過光學(xué)面板投影并且在出口面上形成的圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超薄光學(xué)面板(10)以及用于制造所述面板的方法，包括疊層多個玻璃片(10a)，所述玻璃片可以用透明的包覆層物質(zhì)涂敷或不涂敷，使用環(huán)氧或紫外線黏合劑把多個疊層的涂敷的玻璃片(10a)固定在一起，對層疊體施加均勻的壓力，固化所述層疊體，對層疊體進行鋸切割，從而在層疊體的一側(cè)形成入口面(20)，在層疊體的相對側(cè)形成出口面(24)，把一個耦合器(16)連接在層疊體的入口面上，把連接有耦合器的層疊體固定在一個矩形殼體內(nèi)，所述矩形殼體具有和出口面(24)對準(zhǔn)的前開口，在所述矩形殼體中還具有發(fā)光器(12)，其在光學(xué)上和耦合器(16)對準(zhǔn)。發(fā)光器(12)最好被設(shè)置在入口面(20)附近，并和入口面(20)平行，從而使得能夠減少殼體(14)的深度。
文檔編號G02B6/06GK1544962SQ03127870
公開日2004年11月10日 申請日期1999年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月31日
發(fā)明者克魯斯·比斯卡蒂, 克魯斯 比斯卡蒂, 布魯斯特, 卡爾文·布魯斯特, 德 德桑托, 萊昂納德·德桑托, T 沃利丹, 詹姆斯·T·沃利丹 申請人:布羅克哈文科學(xué)協(xié)會