微结构功能光学材料的几种典型应用

2019-06-11 21:07:20 5328
 
         微细结构是指具有特定功能的微小表面形状,如凹槽、微透镜阵列、甚至扩散微粒子等。
光学功能材料的分类很多,通常是在力、声、热、电、磁 、光的外加场的作用下其光学性质发生变化,从而起到开关、调制 、隔断、偏振、汇聚、增亮。增 大视角等多种功能的材料。
       
        微结构功能光学材料则指利用表面微细结构形状实现光学特性的变化,其产品应用十分丰富,以下就介绍几种典型应用。
 
      1、裸眼3D显示用光栅
由于3D电视机尺寸越做越大,涉及到加工大型光栅模辊需要的大型超精密模具单点金刚石机床,因国内不能生产,一直影响着我国液晶产业和3D光栅产业的发展,正是由于我国这一基础工业的缺失,导致国内至今不能生产裸眼立体电视机的3D光栅投影电视屏。在3D显示产业风起云涌之时,3D光栅屏的生产依然是国内空白。我国正从一个电子信息大国向电子信息强国发展,特别是3D电视产业已经得到国家发改委和工信部的支持,大力发展3D电视产业的格局已经初步形成。进军3D电视行业对我国电子信息产业的全面升级以及工业化、信息化都有巨大的推动作用,同时对拉动内需也相对有利。
3D光栅、增亮膜型导光板都是3D显示器中最关键的功能件,由于表面均匀布满棱形圆柱型的微细结构,从而提高了光线透过率,增大了亮度和视角。3D电视进入电视机市场后,更加强调亮度系数的提高,使3D光栅的需求更迫切,技术要求更高。国际流行的类似3D光栅齿形结构、节距、主要设计参数的不一样导致辊筒的加工方式、成型工艺技术的不一样,因此只要完成辊筒的设计加工,完全可以实现批量生产3D光栅。
 
       2、太阳能线聚光聚热菲涅尔透镜
用于太阳能聚光聚热,可以把太阳光汇聚到一长条形的线性菲涅尔透镜,这种透镜上下两面采用了高透过率的超白玻璃保护树脂材料制作的线状菲涅尔透镜不受风吹雨打日晒,可以有效的提高菲涅尔透镜的耐候性,可以应用到极寒地区的建筑、取暖、烘房等。 图1
 
       3、航空模拟视景虚像显示菲涅尔透镜
虚像显示系统是目前发展的主要方向。而形成虚像的主要光学成像器件就是高精密的微结构光学菲涅尔透镜。
虚拟环境是由计算机模拟生成,经控制系统处理后输出到终端。终端的显示器可以由虚实两种结合终端显示出环境图像。国际上通常把这套系统称之为“交互式视觉仿真系统”该系统需要计算机图形学,图像处理模式识别、智能借口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理及音响技术、网络技术、并行技术与高性能计算机系统。高性能的投影显示系统,图像显示直接体现了最终的模拟与仿真效果,无疑是最重要的一个技术领域。针对显示终端,必须使用大型的光学性能优良的微结构光学屏幕。为使模拟与仿真做到真正逼真,采用了虚实结合的模式,应用大尺寸的菲涅尔透镜形成虚像显示功能。
这种透镜在无穷远处构成一个虚像,可以由3面体、6面体、9面体或12面体组成。
 
 
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