微結(jié)構(gòu)功能光學(xué)材料的幾種典型應(yīng)用
2019-06-11 21:07:20
微細(xì)結(jié)構(gòu)是指具有特定功能的,在微小尺度上制作的細(xì)致表面形狀,如凹槽、微透鏡陣列、甚至擴(kuò)散微粒子等。
光學(xué)功能材料的分類(lèi)很多,通常是在力、聲、熱、電、磁 、光的外加場(chǎng)的作用下其光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,從而起到開(kāi)關(guān)、調(diào)制 、隔斷、偏振、匯聚、增亮。增 大視角等多種功能的材料。
微結(jié)構(gòu)功能光學(xué)材料則指利用表面微細(xì)結(jié)構(gòu)形狀實(shí)現(xiàn)光學(xué)特性的變化,其產(chǎn)品應(yīng)用十分豐富,以下就介紹幾種典型應(yīng)用。
1、裸眼3D顯示用光柵
由于3D電視機(jī)尺寸越做越大,涉及到加工大型光柵模輥需要的大型超精密模具單點(diǎn)金剛石機(jī)床,因國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn),一直影響著我國(guó)液晶產(chǎn)業(yè)和3D光柵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,正是由于我國(guó)這一基礎(chǔ)工業(yè)的缺失,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)至今不能生產(chǎn)裸眼立體電視機(jī)的3D光柵投影電視屏。在3D顯示產(chǎn)業(yè)風(fēng)起云涌之時(shí),3D光柵屏的生產(chǎn)依然是國(guó)內(nèi)空白。我國(guó)正從一個(gè)電子信息大國(guó)向電子信息強(qiáng)國(guó)發(fā)展,特別是3D電視產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到國(guó)家發(fā)改委和工信部的支持,大力發(fā)展3D電視產(chǎn)業(yè)的格局已經(jīng)初步形成。進(jìn)軍3D電視行業(yè)對(duì)我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的全面升級(jí)以及工業(yè)化、信息化都有巨大的推動(dòng)作用,同時(shí)對(duì)拉動(dòng)內(nèi)需也相對(duì)有利。
3D光柵、增亮膜型導(dǎo)光板都是3D顯示器中最關(guān)鍵的功能件,由于表面均勻布滿棱形圓柱型的微細(xì)結(jié)構(gòu),從而提高了光線透過(guò)率,增大了亮度和視角。3D電視進(jìn)入電視機(jī)市場(chǎng)后,更加強(qiáng)調(diào)亮度系數(shù)的提高,使3D光柵的需求更迫切,技術(shù)要求更高。國(guó)際流行的類(lèi)似3D光柵齒形結(jié)構(gòu)、節(jié)距、主要設(shè)計(jì)參數(shù)的不一樣導(dǎo)致輥筒的加工方式、成型工藝技術(shù)的不一樣,因此只要完成輥筒的設(shè)計(jì)加工,完全可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)3D光柵。


2、太陽(yáng)能線聚光聚熱菲涅爾透鏡
用于太陽(yáng)能聚光聚熱,可以把太陽(yáng)光匯聚到一長(zhǎng)條形的線性菲涅爾透鏡,這種透鏡上下兩面采用了高透過(guò)率的超白玻璃保護(hù)樹(shù)脂材料制作的線狀菲涅爾透鏡不受風(fēng)吹雨打日曬,可以有效的提高菲涅爾透鏡的耐候性,可以應(yīng)用到極寒地區(qū)的建筑、取暖、烘房等。


3、航空模擬視景虛像顯示菲涅爾透鏡
虛像顯示系統(tǒng)是目前發(fā)展的主要方向。而形成虛像的主要光學(xué)成像器件就是高精密的微結(jié)構(gòu)光學(xué)菲涅爾透鏡。
虛擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)模擬生成,經(jīng)控制系統(tǒng)處理后輸出到終端。終端的顯示器可以由虛實(shí)兩種結(jié)合終端顯示出環(huán)境圖像。國(guó)際上通常把這套系統(tǒng)稱(chēng)之為“交互式視覺(jué)仿真系統(tǒng)”該系統(tǒng)需要計(jì)算機(jī)圖形學(xué),圖像處理模式識(shí)別、智能借口技術(shù)、人工智能技術(shù)、多傳感器技術(shù)、語(yǔ)音處理及音響技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行技術(shù)與高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。高性能的投影顯示系統(tǒng),圖像顯示直接體現(xiàn)了最終的模擬與仿真效果,無(wú)疑是最重要的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)顯示終端,必須使用大型的光學(xué)性能優(yōu)良的微結(jié)構(gòu)光學(xué)屏幕。為使模擬與仿真做到真正逼真,采用了虛實(shí)結(jié)合的模式,應(yīng)用大尺寸的菲涅爾透鏡形成虛像顯示功能。
這種透鏡在無(wú)窮遠(yuǎn)處構(gòu)成一個(gè)虛像,可以由3面體、6面體、9面體或12面體組成。
