CN101288015A - 具有自由面的微镜阵列镜头 - Google Patents

Abstract

一种微镜阵列透镜包括多个微镜，且通过控制这些微镜的旋转及/或平移再造一预定自由面。由控制电路控制、由一机械结构支撑微镜，且微镜包括一反射面。通过控制这些微镜的旋转及/或平移，来改变该镜头的该预定自由面。在一个或多个同心圆中设置这些微镜以形成该镜头。微镜具有扇形、六边形、矩形、正方形，或三角形的外形。微镜的反射面实质上是平的。通过采用半导体微电子技术，将控制电路构造在这些微镜之下。由静电力及/或电磁力致动这些微镜。微镜的该反射面由具有较高反射率的材料制成。该镜头可用于成像装置、视频监控相机、摄影机等。

Description

具有自由面的微镜阵列镜头

技术领域

本发明涉及一种具有自由面的微镜阵列镜头。更具体言之，此发明涉及一种具有自由面的微镜阵列镜头，其同时具有小型化及高性能的特点。

背景技术

球面镜头不能够将平行光线会聚到一点。因此，将多个镜头组合在一起以将其校正。在这些情形中，由于将多个镜头组装，所以在实现一小型且具有大孔径镜头的高性能方面存在局限性。

另一方面，如果采用可将光线会聚到一点的具有所需要的自由面的非球面镜头，则可通过一单一镜头将平行光线会聚到一点。如此可减小光学系统的体积和重量。亦可实现较高光学性能。

出于此原因，已经将一种非球面镜头用于光束投影机、投影电视、光盘只读存储器(CD-ROM)的检取组件、数字视频光盘(DVD)播放器、激光打印机、激光扫描单元，等。

然而，通过现有机械性能，制造具有实务上要求的精度小于0.1微米的复杂非球面的非球面镜头是困难的。此外，测量所产生的具有小于0.1微米的精度的镜头误差是困难的。而另一方面，具有自由面的微镜阵列镜头可形成具有小于0.1微米的精度的非球面镜头。

发明内容

本发明致力于解决现有技术的这些缺点。

本发明的一个目的是提供一种具有自由面的微镜阵列镜头。

本发明的另一目的是提供一种具有自由面的微镜阵列，其能够同时具有小型化及大孔径镜头的高性能的特点。

微镜阵列镜头包括多个微镜，且该微镜阵列镜头通过控制这些微镜的旋转及/或平移，来再造一预定的自由面。

由控制电路来控制这些微镜。并由一机械结构支撑这些微镜。这些微镜包括一反射面。

通过控制这些微镜的旋转及/或平移，来改变镜头的预定自由面。

该镜头的预定自由面是固定的。

由该预定自由面的梯度决定微镜的旋转量及旋转方向。

控制每一微镜的平移以满足同相条件。

在一平面上设置所有的这些微镜。

在一个或多个同心圆中设置这些微镜以形成一镜头，且这些微镜包括电极。由一个或多个与同心圆对应的电极致动每一同心圆上的微镜。由相同的电极致动具有相同平移及旋转位移的微镜。

微镜具有扇形、六边形、矩形、正方形，或三角形的外形。

微镜的反射面实质上是平的。

通过采用半导体微电子技术在这些微镜之下构造控制电路，且该控制电路包括至少一导线层。

由静电力、电磁力，或静电力及电磁力致动这些微镜。

将支撑这些微镜的机械结构及致动部件置于这些微镜之下。

独立控制这些微镜。微镜的反射面具有一曲率。可控制这些微镜的曲率。由电热力及/或静电力控制这些微镜的曲率。

微镜的该反射面由具有较高反射率之材料制成。微镜的该反射面由金属制成。该金属包括银、铝、铂或金。由电介质涂层或多层电介质涂层保护该金属。

微镜的反射面由金属混合物制成。由电介质涂层或多层电介质涂层保护该金属混合物。

微镜的反射面由多层介电材料制成。

该镜头上一空间光调变器。该镜头是空间光调变器，其补偿由物体及其影像之间的介质引起的光的相位误差。

该空间光调变器校正像差。空间光调变器校正自近轴成像规则的偏差。该空间光调变器使得偏离光轴的物体成像而无需宏观机械移动。

控制该镜头以对红、绿、蓝(RGB)波长的每一波长分别满足同相条件，以得到一彩色影像。

控制该镜头以满足多个波长中的一个波长的同相条件，以得到一彩色影像。

通过将红、绿及蓝光波长的最小公倍数用作相位条件的有效波长，以满足彩色成像的同相条件。

在一光学系统中定位该镜头使其关于一个轴可旋转。例如，将该镜头定位使其关于X轴可旋转，X轴垂直于光轴。若如此，该镜头的表面曲线关于Y轴对称，Y轴垂直于光轴及X轴。

该镜头适用于一成像装置。该成像装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、数字变焦、自动聚焦及三维成像。

该成像装置是视频监控相机。该视频监控装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

该成像装置是摄影机。该摄影机具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

可将该成像装置整合入可携式组件。该成像装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

该成像装置上一行动电话相机。该行动电话相机具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

可将该成像装置整合入电视中。整合入电视中的该成像装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

可将该成像装置整合入笔记型计算机。

整合入笔记型计算的该成像装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

可将该成像装置整合入计算机中。整合入计算机中的该成像装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

可将该成像装置整合入计算机监视器中。

整合入计算机监视器中的该成像装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

可将该成像装置整合入可携式数字助理(PDA)中。整合入可携式数字助理(PDA)中的该成像装置具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

该成像装置用于模式识别系统。可将该模式识别系统整合入行动电话中。

该成像装置用于运动识别系统。可将该运动识别系统整合入行动电话中。

该成像装置用于内诊镜。

该成像装置用于三维显示装置。

该镜头用于二维投影显示装置。可将该二维投影显示装置整合入可携式装置。该可携式装置是行动电话。该二维投影显示装置投影一键盘影像。

该镜头用于三维成像装置。该三维成像装置用于三维模式识别系统。可将该三维模式识别系统整合入行动电话中。该三维成像装置用于三维运动识别系统。可将该三维运动识别系统整合入行动电话中。该三维运动识别系统用于汽车的防撞系统。该三维运动识别系统用于三维内诊镜。

可将该镜头用于条形码读取装置。

可将该镜头用于光学检取装置。

可将该镜头用于光束聚焦及扫描系统。该光束聚焦及扫描系统可用于打印机。且该光束聚焦及扫描系统可用于扫描仪。

可将该镜头用于光学跟踪系统。该光学跟踪系统可用于三维鼠标。

可将该镜头用于三维整体成像及显示系统。

可将该镜头用于成像稳定器装置。

因为具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)可减小光学系统的体积及重量，且可提高光学性能，故可将此发明用于这些成像装置。

当将这些成像装置用于数字相机时，这些成像装置具有数字变焦功能。

可将此发明用于变焦系统、三维成像组件、自动聚焦系统、视频监控相机、成像稳定器、三维显示装置、二维成像投影系统、光学检取组件、光束聚焦及扫描系统、光学跟踪系统，及三维整体成像及显示系统，这些装置及系统分别在下述专利申请案中被予以描述：2004年3月22日申请的题为“小型快速变焦系统”的美国专利申请案第10/806,299号、2004年4月12日申请的题为“三维成像组件”的美国专利申请案第10/822,414号、2004年7月21日申请的题为“高速自动聚焦系统”的美国专利申请案第10/896,141号、2005年3月10日申请的题为“采用变焦镜头的视频监控系统”的美国专利申请案第11/076,688号、2004年11月2日申请的题为“采用微镜阵列镜头的成像稳定器”的美国专利申请案第10/979,612号、2004年2月13日申请的题为“采用变焦镜头的三维显示器”的美国专利申请案第10/778,281号、2004年8月9日申请之题为“二维成像投影系统”的美国专利申请案第10/914,474号、2004年9月3日申请的题为“光学检取组件”的美国专利申请案第10/934,133号、2004年11月2日申请的题为“采用微镜阵列镜头的光束聚焦及扫描系统”的美国专利申请案第10/979,568号、2004年11月2日申请的题为“采用变焦镜头的光学跟踪系统”的美国专利申请案第10/979,619号，及2004年11月2日申请的题为“采用变焦镜头的三维整体成像及显示系统”的美国专利申请案第10/979,624号。

如果将具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)应用于这些申请案，则本发明除具有美国专利申请案第10/806,299号、第10/822,414号、第10/896,141号、第11/076,688号、第10/979,612号、第10/778,281号、第10/914,474号、第10/934,133号、第10/979,568号、第10/979,619号及第10/979,624号中描述的优点外，还具有附加的优点，例如，可减小系统的体积和重量及可实现较高光学性能。

可将包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的成像装置用于模式识别及运动识别系统。可将该运动识别系统整合入行动电话且可将该成像装置用于内诊镜。

可将包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的三维成像装置用于三维模式识别系统及三维运动识别系统。特别地，较高光学性能、高速及较小装置体积上这些应用的最实用的优点。由于较高光学性能、高速及较小体积，可将该三维运动识别系统整合入行动电话中，且可用于汽车的防撞系统。同样的，由于较高光学性能、高速及较小体积，可将这些三维成像装置用于三维内诊镜。

可将包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的这些成像装置整合入可携式组件中，该可携式组件可具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。

这些包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的成像装置可以是具有光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能至少之一的视频监控相机、摄影机、行动电话相机。该视频相机、摄影机可具有光学变焦、自动聚焦、三维成像、数字变焦、较小体积、较轻重量及较高性能的优点。可将这些成像装置整合入电视、笔记型计算机、桌上型计算机及计算机监视器。这些装置可具有以下功能的至少一种：光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦。因此，这些装置可具有光学变焦、自动聚焦、三维成像、数字变焦、较小体积、较轻重量及较高性能的优点。

可将这些包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的二维投影显示装置整合入可携式装置中，可减小其体积及重量且可实现较高光学性能，而且这些装置也具有美国专利申请案第10/914,474号中描述的优点。由于这些二维投影显示装置具有较小体积，较小重量及较低功率消耗，故可将这些二维投影显示装置整合入可携式装置中，例如行动电话及可携式数字助理(PDA)。

通过这些包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的二维投影显示装置，可将键盘影像投影在屏幕上，例如桌或墙上。在例如行动电话及可携式数字助理(PDA)中，投影影像的可携式键盘是必需的。为开发投影键盘，手指移动的检测也是必需的。

可将包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的光束聚焦及扫描系统用于打印机、扫描仪。微镜阵列镜头(MMAL)的高速聚焦及扫描功能可使系统具有高分辨率打印及扫描。

可将包括具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的光学跟踪系统用于三维鼠标。自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的高速3D监控功能可实现3D鼠标。

本发明的优点是：(1)该具有自由面的微镜阵列镜头可实现大孔径镜头的较高性能；及(2)该具有自由面的微镜阵列镜头可实现建立小型光学组件。

虽然简要地概述了本发明，但是透过以下图式、详细描述及随附申请专利范围可更充分地理解本发明。

附图说明

通过参考所附图式将更好地理解本发明的此等及其它特点、方面及优点，其中：

图1说明菲涅耳镜头和微镜阵列镜头的原理；

图2说明轴对称微镜阵列镜头的平面内视图；

图3说明该微镜阵列镜头如何成像；

图4示出了再造轴对称反射面的一部分的微镜；

图5示出了非球面的两个实例，U型和W型；

图6示出了双焦距微镜阵列镜头；

图7示出了微镜的两个旋转自由度和一个平移自由度；

图8a示出了包括六边形微镜的变焦柱面镜头；

图8b示出了包括六边形微镜的变焦圆面镜头；

图9示出了包括矩形微镜的变焦柱面镜头；

图10示出了包括三角形微镜的变焦圆面镜头；

图11示出了采用具有自由面的微镜阵列镜头(MMAL)的成像系统。

具体实施方式

将美国专利申请案第10/855,287，10/857,714，10/857,280，10/983,353，10/778,281，10/806,299，10/822,414，10/896,141，10/914,474，10/934,133，10/979,568，10/979,619，10/979,624，10/979,612，11/072,296，and 11/076,688号以引用的方式并入本文中，如同在此充分地提出。

图1说明菲涅耳镜头和微镜阵列镜头11的原理。制造一个理想镜头需要两个条件。第一个条件是会聚条件，即由物体的一点散射的所有光应该会聚到影像平面的一点。第二个条件是同相条件，即所有会聚光应在影像平面具有相同的相位。为满足这些理想镜头条件，形成传统反射镜头12的表面形状使其能够将由物镜的一点散射的所有光会聚到影像平面的一点，且能够使所有会聚光的光程相等。

图2说明轴对称微镜阵列镜头21的平面内视图。微镜22具有与镜面相同的功能。因此，微镜22的反射面由金属、金属混合物、多层介电材料或具有较高反射率的其它材料制成。许多已知的微制造制程可使该表面具有较高反射率。已经知道由致动部件23采用静电及/或电磁方式控制每一微镜22。在一轴对称镜头的情形中，微镜阵列镜头21具有一这些微镜22的极坐标阵列。这些微镜22的每一个具有一扇形以增大有效反射面积，其可提高光学效率。

设置这些微镜以形成一个或多个同心圆，进而形成一轴对称镜头，且可由相同电极控制或由已知半导体微电子技术(例如金属氧化物半导体(MOS)或互补金属氧化物半导体(CMOS))独立控制相同同心圆上的微镜。将支撑每一反射微镜22的机械结构及这些致动部件23置于这些微镜22之下，以增大有效反射面积。可用已知半导体微电子技术(例如金属氧化物半导体(MOS)或互补金属氧化物半导体(CMOS))替代电控电路来操作这些微镜。同样，如美国专利申请案第11/072,296号中所述，该控制电路可由至少一导线层构成。

将这些微电子电路在微镜阵列之下应用，则通过移除用于电极垫及导线的必需区域可增大有效反射面积，这些电极垫及导线用于提供致动动力。

图3说明微镜阵列镜头31如何成像。通过控制这些微镜34之位置，将任意散射光32，33会聚到影像平面的一点P。通过平移这些微镜34，可将任意光32，33的相位调整为相同。所需的平移位移至少为光波长的一半。因为传统反射镜头12的理想形状具有曲率，所以期望每一微镜34具有曲率。如果平面微镜的尺寸足够小，则包括这些平面微镜34的镜头的像差也变为足够小。在此情形中，微镜不需要具有曲率。通过控制每一微镜34的旋转及平移，可改变微镜阵列镜头31的焦距f。

通过抛物面表面，具有零度视角(或扫描装置的扫描角)的平行光线会聚到一点。而且，实务光学系统在视场(或扫描范围)内需要连续视角(或扫描角)。因此，所需表面并非简单的抛物线形，其通常是多项式函数。通常通过光学仿真软件可找到用于连续视场(或扫描角)的最佳表面。如图1中说明，通过采用菲涅耳镜头原理之微镜阵列可获得该最佳表面。

目前，没有用于寻找微镜阵列镜头(MMAL)每一微镜的最佳旋转及平移的光学软件。因此，应通过由光学仿真软件找到的最佳非球面函数来计算每一微镜的旋转和平移。

图4展示再造轴对称反射面之一部分的微镜。可将非球面41表示为

z＝f(r)

其中z是非球面41的曲线，且r是圆柱坐标系中的径向分量。

微镜42的旋转θ透过计算z的梯度dz/dr得到。因为通过微镜42的旋转再造了P点处非球面41的r方向上的梯度，故由非球面41反射的光线43与由微镜反射的光线44具有相同的方向。

如果该非球面并非轴对称，可将其表示为

z＝f(x，y)

其中z是非球面的曲线，且x和y是平面内坐标。

在此情形中，两个旋转自由度是必需的，即x方向及y方向的旋转。

${\mathrm{\θ}}_x=\frac{\∂z}{\∂x}$

${\mathrm{\θ}}_y=\frac{\∂z}{\∂y}$

因为通过微制造制程制造微镜42，故如图4中所示在一平面45内将它们排布。因此，由非球面反射的光线光程与由微镜42反射的光线光程是不同的。该光程差是由高度差Δz引起的，Δz是非球面和该微镜之间的高度差，可将其表示为

OPD＝2×Δz

其中OPD系光程。

即使会聚光的光程(OPD)是不同的，通过将该光程(OPD)调整为m倍波长也可使得两束光的相位匹配，因为光的相位是周期性的，其中m是一整数。

图5展示两个非球面的实例，U形51和W形52。如图5中所示，通过微镜阵列镜头53可再造它们。

图6展示双焦距微镜阵列镜头61。可将两个具有不同焦距的非球面62、63再造为一个微镜阵列镜头61。在一个微镜阵列镜头中亦可实现多焦距微镜阵列镜头。

图7示出了微镜71的两个旋转自由度及一个平移自由度。包括具有独立控制的两个旋转自由度72、73及一个平移自由度74的微镜71的阵列，可形成具有任意非球面的镜头。通过形成一任意非球面可任意地调变入射光。为实现此目的，需要通过对两个旋转自由度72，73的控制将入射光偏转至任意方向。亦需要每一微镜的独立平移74以满足相位条件。

在图8a、8b、9及10中，由箭头82的长度表示微镜的旋转量及方向，且由箭头82的方向表示曲线梯度方向，该曲线梯度方向表示微镜的旋转方向。图8a示出了包括六边形微镜81的变焦柱面镜头。图8b示出了包括六边形微镜81的变焦圆面镜头83。通过对具有两个旋转自由度(DOF)及一个平移自由度(DOF)的这些微镜81的独立控制，可改变变焦圆面镜头83的形状、位置及尺寸。在图8b及10中，控制非镜头组件的微镜85使得由这些微镜85反射的光不影响成像或聚焦。

虽然图8a至8b示出了六边形微镜81，扇形、矩形、正方形及三角形微镜也是可采用的。包括扇形微镜的阵列适用于轴对称镜头。图9展示包括矩形微镜92的变焦柱面镜头91。包括正方形或矩形微镜92之阵列适用于关于一平面内轴对称的镜头，例如柱面镜头91。

通过相同电极致动或通过已知半导体微电子技术(例如金属氧化物半导体(MOS)或互补金属氧化物半导体(CMOS))独立控制具有相同旋转的微镜。

图10展示包括三角形微镜102的变焦圆面镜头101。包括三角形微镜102的阵列适用于具有任意形状及/或尺寸之镜头，例如包括六边形微镜的阵列。

因为通过独立控制微镜的平移74及旋转72、73可改变光的相位，故微镜阵列镜头是一种自适应光学部件。自适应光学的微镜阵列镜头需要具有可分别寻址的微镜的二维阵列。为实现此目的，需要将这些微镜与芯片上电子装置结合。为此，将微镜与已知微电子电路进行晶圆级整合是必需的。

因为自适应光学部件可校正由物体及其影像之间介质引起的光的相位误差，及/或校正引起其影像自近轴成像规则偏离的镜头系统的缺陷，故微镜阵列镜头可校正相位误差。例如，通过调整微镜的平移74及旋转72、73，微镜阵列镜头可校正由光学倾斜引起的相位误差。

由微镜阵列镜头满足的同相条件包含一单色光的假设。因此，为得到彩色影像，控制该微镜阵列镜头以对红、绿、蓝(RGB)波长的每一个波长分别满足同相条件，且成像系统可采用带通滤波器来获得具有红、绿、蓝(RGB)波长的单色光。

如果将彩色光电传感器用作采用微镜阵列镜头的成像系统中的成像传感器，通过使用或不使用带通滤波器来处理来自红、绿及蓝(RGB)成像传感器的电信号，可获得彩色影像，这些带通滤波器应与对微镜阵列镜头的控制同步。为使自物体散射的红光成像，控制微镜阵列镜头以满足红光的同相条件。操作过程中，红、绿及蓝成像传感器测量自物体散射的红、绿及蓝光的每一个的强度。其中，仅将红光强度作为影像数据储存，因为仅红光真正地成像。为使绿或蓝光的每一个成像，该微镜阵列镜头及每一成像传感器以与对红光的处理相同的方式工作。因此，该微镜阵列镜头是与红、绿及蓝成像传感器同步。或者，通过将红、绿及蓝光波长的最小公倍数用作相位条件的有效波长，来满足彩色影像的同相条件。在此情形中，不必控制微镜阵列镜头以分别满足红、绿及蓝光的每一个的相位条件。而是应满足这些波长的最小公倍数的相位条件。

为了更简单地控制，仅控制每一微镜的平移以满足红、绿及蓝光中的一种光的相位条件，或不控制每一微镜的平移以满足红、绿及蓝光中的任一其它光的相位条件。即使由于光的不同相位误差使得该微镜阵列镜头不能满足多波长的相位条件，该镜头仍可用作具有较低质量的变焦镜头。

图11示出了采用具有自由面的微镜阵列镜头110的成像系统。成像系统111是采用具有自由面的微镜阵列镜头的光学系统的实例。如图11中所示，因为微镜阵列镜头是反射镜头，故通常倾斜定位该微镜阵列镜头，以偏转射向传感器114的光。因为定位传统反射镜头112使其垂直于光轴113，故该镜头的表面曲线通常是轴对称的。然而，如果定位微镜阵列镜头110使其关于X轴可旋转，则该微镜阵列镜头的表面曲线仅关于Y轴对称。

该预定自由面包括非球面。

虽然已经参考本发明的不同实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应了解，可对本发明做形式、细节、组成及操作上作出改变，而不会背离由随附申请专利范围限定的本发明的精神及范围。

符号说明

11，31，53            微镜阵列镜头

12                    传统反射镜头

21                    轴对称微镜阵列镜头

22，34，42，71        微镜

23                    致动部件

32，33                任意散射光

41                    非球面

43                    由非球面反射的光线

44                    由微镜反射的光线

45                    平面

51                    传统U形反射镜头

52                    传统W形反射镜头

61                    双焦距微镜阵列镜头

62，63                具有不同焦距的非球面

72，73                微镜的两个旋转自由度

74                    微镜的一个平移自由度

81                    六边形微镜

82                    表示微镜的旋转方向的箭头

83                    变焦圆面镜头

85                    非镜头组件的微镜

91                    包括矩形微镜的变焦柱面镜头

92     矩形微镜

101    包括三角形微镜的圆面镜头

102    三角形微镜

110    具有自由面的微镜阵列镜头

111    采用具有自由面的微镜阵列镜头的成像系统

112    传统反射镜头

113    光轴

114    传感器

Claims (101)

1.一种包括多个微镜的微镜阵列镜头，其中通过控制所述这些微镜的旋转、平移，或旋转及平移，所述微镜阵列镜头可再造一预定自由面。

2.根据权利要求1所述的镜头，其中通过控制所述这些微镜的旋转、平移，或旋转及平移，来改变所述镜头的所述预定自由面。

3.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头的所述预定自由面是固定的。

4.根据权利要求1所述的镜头，其中由所述预定自由面的梯度决定所述微镜的旋转量及旋转方向。

5.根据权利要求1所述的镜头，其中控制每一所述微镜的平移以满足同相条件。

6.根据权利要求1所述的镜头，其中在一平面上设置所有的所述这些微镜。

7.根据权利要求1所述的镜头，其中在一个或多个同心圆中设置所述这些微镜，以形成所述镜头，其中所述微镜包括一个或多个电极。

8.根据权利要求7所述的镜头，其中由一个或多个与该同心圆对应的电极控制在所述这些同心圆每一个上的微镜。

9.根据权利要求1所述的镜头，其中所述微镜包括一个或多个电极，其中由所述这些电极致动所述这些微镜。

10.根据权利要求9所述的镜头，其中由这些相同的电极致动这些具有相同平移及旋转位移的微镜。

11.根据权利要求1所述的镜头，其中所述微镜具有一扇形。

12.根据权利要求1所述的镜头，其中所述微镜具有一六边形。

13.根据权利要求1所述的镜头，其中所述微镜具有一矩形。

14.根据权利要求1所述的镜头，其中所述微镜具有一正方形。

15.根据权利要求1所述的镜头，其中所述微镜具有一三角形。

16.根据权利要求1所述的镜头，其进一步包括一控制电路，其中由所述控制电路控制所述这些微镜。

17.根据权利要求16所述的镜头，其中通过采用半导体微电子技术在所述这些微镜之下构造所述控制电路。

18.根据权利要求16所述的镜头，其中在所述这些微镜之下构造所述控制电路，其中所述控制电路包括至少一导线层。

19.根据权利要求1所述的镜头，其中由静电力致动所述这些微镜。

20.根据权利要求1所述的镜头，其中由电磁力致动所述这些微镜。

21.根据权利要求1所述的镜头，其中由静电力及电磁力致动所述这些微镜。

22.根据权利要求1所述的镜头，进一步包括一机械结构，其中由所述机械结构支撑这些微镜。

23.根据权利要求22所述的镜头，其中将支撑所述这些微镜的机械结构及致动组件置于所述这些微镜之下。

24.根据权利要求1所述的镜头，其中独立控制所述这些微镜。

25.根据权利要求1所述的镜头，其中所述微镜包括一反射面。

26.根据权利要求25所述的镜头，其中所述微镜的所述反射面实质上是平的。

27.根据权利要求25所述的镜头，其中所述微镜的所述反射面具有一曲率。

28.根据权利要求27所述的镜头，其中可控制所述这些微镜的曲率。

29.根据权利要求27所述的镜头，其中由电热力控制所述这些微镜的曲率。

30.根据权利要求27所述的镜头，其中由静电力控制所述这些微镜的曲率。

31.根据权利要求25所述的镜头，其中所述微镜的所述反射面由具有较高反射率的材料制成。

32.根据权利要求31所述的镜头，其中所述微镜的所述反射面由金属制成。

33.根据权利要求32所述的镜头，其中所述金属包括银。

34.根据权利要求32所述的镜头，其中所述金属包括铝。

35.根据权利要求32所述的镜头，其中所述金属包括铂。

36.根据权利要求32所述的镜头，其中所述金属包括金。

37.根据权利要求32所述的镜头，其中由电介质涂层保护所述金属。

38.根据权利要求32所述的镜头，其中由多层电介质涂层保护所述金属。

39.根据权利要求25所述的镜头，其中所述微镜的所述反射面由金属混合物制成。

40.根据权利要求39所述的镜头，其中由电介质涂层保护所述金属混合物。

41.根据权利要求39所述的镜头，其中由多层电介质涂层保护所述金属混合物。

42.根据权利要求25所述的镜头，其中所述微镜的所述反射面由多层介电材料制成。

43.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头包括一空间光调变器。

44.根据权利要求43所述的镜头，所述空间光调变器补偿由物体及其影像之间的介质引起的光的相位误差。

45.根据权利要求43所述的镜头，其中所述空间光调变器校正像差。

46.根据权利要求43所述的镜头，所述空间光调变器校正自近轴成像规则的偏差。

47.根据权利要求43所述的镜头，所述空间光调变器使得偏离光轴的物体成像而无需宏观机械移动。

48.根据权利要求1所述的镜头，其中控制所述微镜阵列镜头以对红、绿、蓝(RGB)波长的每一个波长分别满足同相条件，以得到一彩色影像。

49.根据权利要求1所述的镜头，其中控制所述镜头以满足多个波长中的一个波长的同相条件，以得到一彩色影像。

50.根据权利要求1所述的镜头，其中通过将红、绿及蓝光波长的最小公倍数用作相位条件的有效波长，来控制所述镜头以满足彩色成像的同相条件。

51.根据权利要求1所述的镜头，其中在一光学系统中定位所述镜头使其关于一个轴可旋转。

52.根据权利要求51所述的镜头，其中所述镜头的表面曲线关于Y轴对称。

53.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一成像装置。

54.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置具有一光学变焦功能。

55.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置具有一数字变焦功能。

56.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置具有一自动聚焦功能。

57.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置具有一三维成像功能。

58.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置包括视频监控相机。

59.根据权利要求58所述的镜头，其中所述视频监控装置具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

60.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置包括一摄影机。

61.根据权利要求60所述的镜头，其中所述摄影机具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

62.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于一可携式组件。

63.根据权利要求62所述的镜头，其中所述成像装置具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

64.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置包括一行动电话相机。

65.根据权利要求64所述的镜头，其中所述行动电话相机具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

66.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于电视。

67.根据权利要求66所述的镜头，其中整合入所述电视的成像装置具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

68.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于笔记型计算机。

69.根据权利要求68所述的镜头，其中整合入所述笔记型计算机的成像装置具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

70.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于一计算机。

71.根据权利要求70所述的镜头，其中整合入所述计算机的成像装置具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦之功能。

72.根据权利要求53所述的镜头，其中该成像装置适用于一计算机监视器。

73.根据权利要求72所述的镜头，其中整合入所述计算机监视器的成像装置具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

74.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于一可携式数字助理(PDA)。

75.根据权利要求74所述的镜头，其中整合所述可携式数字助理(PDA)的成像装置具有包括光学变焦、自动聚焦、三维成像及数字变焦的功能。

76.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于一模式识别系统。

77.根据权利要求76所述的镜头，其中所述模式识别系统适用于一行动电话。

78.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于一运动识别系统。

79.根据权利要求78所述的镜头，其中所述运动识别系统适用于一行动电话。

80.根据权利要求53所述的镜头，其中所述成像装置适用于一内诊镜。

81.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一三维显示装置。

82.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一二维投影显示装置。

83.根据权利要求82所述的镜头，其中所述二维投影显示装置适用于一可携式装置。

84.根据权利要求83所述的镜头，其中所述可携式装置包括一行动电话。

85.根据权利要求82所述的镜头，其中所述二维投影显示装置投影一键盘影像。

86.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一三维成像装置。

87.根据权利要求86所述的镜头，其中所述三维成像装置适用于一三维模式识别系统。

88.根据权利要求87所述的镜头，其中所述三维模式识别系统适用于一行动电话。

89.根据权利要求85所述的镜头，其中所述三维成像装置适用于一三维运动识别系统。

90.根据权利要求89所述的镜头，其中所述三维运动识别系统适用于一行动电话。

91.根据权利要求89所述的镜头，其中所述三维运动识别系统适用于一汽车的防撞系统。

92.根据权利要求86所述的镜头，其中所述三维成像装置适用于一三维内诊镜。

93.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一条形码读取装置。

94.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一光学检取装置。

95.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一光束聚焦及扫描系统。

96.根据权利要求95所述的镜头，其中所述光束聚焦及扫描系统适用于一打印机。

97.根据权利要求95所述的镜头，其中所述光束聚焦及扫描系统适用于一扫描仪。

98.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一光学跟踪系统。

99.根据权利要求98所述的镜头，其中所述光学跟踪系统适用于三维鼠标。

100.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一三维整体成像及显示系统。

101.根据权利要求1所述的镜头，其中所述镜头适用于一成像稳定器装置。

Images