CN111033327B - 具有随空间或时间变化的光学性质的超薄、柔性薄膜滤波器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种制造具有变化的光学性质的光学滤波器膜的方法，所述方法包括以下步骤：将多层聚合物预成型件拉伸成光学滤波器，并且改变至少一种环境条件，所述至少一种环境条件是包括以下各项的组中的成员：热量，压力，张力和拉伸速度，所述至少一种环境条件随时间或距离变化或随这两者变化，并导致光学滤波器内的层厚度发生变化。将预成型件拉伸通过炉子，使预成型件经受加热功率，该加热功率跨炉子的宽度或随时间变化，或者同时跨宽度和随时间变化。还可以将预成型件拉伸通过炉子，同时拉伸速度跨炉子的宽度或随时间变化，或者同时跨宽度和随时间变化。

Description

具有随空间或时间变化的光学性质的超薄、柔性薄膜滤波器 及其制造方法

技术领域

本发明涉及制造具有至少在长度、宽度上或随时间变化的光学性质的薄膜滤波器的方法，以及制造这种柔性薄膜滤波器的方法。

背景技术

多光谱成像和高光谱成像是相对较新的成像方法，在诸如药物发现和安全测试、生物显微镜、法医分析、安全性、环境监测、纺织品生产、食品安全和质量控制以及废物回收和分类等多个领域中具有增多的应用。

高光谱成像(HSI)是一种将成像和光谱学结合起来以对场景进行勘测并提取详细信息的技术。HSI也称为成像光谱法，是一种功能强大的数据处理密集型方法，它创建一个“数据立方体”，其中包含有关系统视场内数百至数千个窄波长带中的目标物的性质的信息。

高光谱成像与相关技术多光谱成像的不同之处主要在于波长带的数量及其它们有多窄。多光谱技术通常会产生几到一百个波长带的2D图像，每个波长带覆盖数十纳米。多光谱成像将带宽较大的两到五个光谱成像带组合到一个光学系统中。

相比之下，高光谱成像获得了具有数百个甚至数千个图像的大型3D立方体，其尺寸为(x，y，λ)，每个图像仅代表几纳米的范围。多光谱成像使用较小的数据集更快、更轻松地进行处理，而高光谱成像则提供了更大的数据复杂性，更高分辨率的光谱，并且更加通用，除了基于卫星的成像之外，还有许多新兴应用。

用于高光谱和多光谱成像的大多数技术都涉及随空间或时间可变滤波器。

一些配置使用多个检测器阵列上的固定的滤波器，以同时捕获各种光谱带内的多个图像帧。一些其他配置使用单个检测器阵列前面的滤波器轮或线性平台来顺序捕获图像帧，其中各个滤波器依次覆盖检测器阵列。一些使用基于液晶的滤波器，基于液晶的滤波器是利用液晶腔体折射率的电刺激被调谐的，以改变其通带波长。

一种趋势方法涉及离散或连续变化的线性滤波器，其频谱从滤波器的一端到另一端逐渐偏移。这些滤波器通常是边缘滤波器(短通或长通)或带通滤波器，其中在单个滤波器上边缘或中心波长扫过很宽的光谱范围。

现有技术

可变滤波器是通过昂贵的真空沉积工艺的复杂变化制成的，从而使这些滤波器比同类的均匀滤波器昂贵得多。尽管高性能均匀滤波器的生产非常昂贵，且可扩展性有限，但由于沉积工艺中增加了复杂的运动或光刻步骤，可变滤波器的生产甚至更加昂贵。此外，传统的可变滤波器是在厚玻璃基质上制造的，因此对于要求轻便或紧凑的光学系统而言，它们不是最佳选择。

美国专利9,597,829和美国专利公开2017/0144915描述了使用结构化预成型件的热拉伸生产薄膜滤波器的方法。该方法允许生产全塑料柔性超薄膜和片形式的薄膜干涉滤波器。该方法除了要紧凑得多之外通过提供明显更高的可扩展性并且还提供可以弯曲并符合弯曲表面的超薄滤波器来解决传统真空镀膜式薄膜滤波器的两个主要缺点。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种制造具有变化的光学性质的光学滤波器膜的方法包括以下步骤：将多层聚合物预成型件拉伸成光学滤波器，并且改变至少一种环境条件，该至少一种环境条件是包括以下各项的组中的成员：热量，压力，张力和拉伸速度，所述至少一种环境条件随时间或距离变化或随这两者变化，并导致光学滤波器内的层厚度发生变化。实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。

所述至少一种环境条件可以是热量，其中将预成型件拉伸通过炉子，该炉子使预成型件经受加热功率，该加热功率跨炉子的宽度或随时间变化，或者同时跨宽度和随时间变化。为此，该方法可以包括以下步骤：将加热器定位在预成型件的相对侧上，其中，预成型件的相对侧沿预成型件的拉伸方向延伸，炉子的宽度沿拉伸方向延伸；和沿拉伸方向将预成型件拉伸通过炉子。

加热器中的至少一个可以使预成型件经受沿着炉子的宽度变化的加热功率。例如，可以通过定位至少一个加热器以与预成型件围成锐角来改变加热功率。

另外地或替代地，可以通过沿着炉子的宽度将至少一个加热器加热到不同的温度来改变加热功率。另外地或可替代地，在将预成型件拉伸通过炉子的同时，炉子的加热功率也可以至少局部地随时间变化。

另外地或替代地，所述至少一种环境条件可以是拉伸速度，其中，预成型件被拉伸通过炉子，同时将预成型件拉伸通过炉子的拉伸速度跨炉子的宽度或随时间或同时跨宽度和随时间变化，由此产生多层膜，该多层膜相比于暴露于较低拉伸速度的、具有较厚膜层的区域中，在暴露于较高拉伸速度的区域中具有较薄膜层。

例如，在炉子的宽度的一侧上的拉伸速度可以比在相反侧上大，或者在炉子的宽度的中央部分中的拉伸速度可以比在侧向侧上的更大。

另外地或可替代地，拉伸速度可以随着时间在较低的拉伸速度和较高的拉伸速度之间交替。

该方法还可包括以下步骤：在形成从具有较薄膜层的区域中的一个到具有较厚膜层的区域中的一个的过渡区域的边界区域中，从多层膜中切出至少一个件(one piece)。

还可通过热和张力来实现变化的层厚度，其中将预成型件拉伸通过炉子，炉子使预成型件经受加热功率以形成中间滤波器膜，随后将中间滤波器膜在指定位置中暴露于热并至少受到沿中间滤波器膜的纵向或横向方向的张力，使得伸展中间滤波器膜直至层厚度在指定位置永久减小，从而形成具有局部减小的层厚度的光学滤波器。

通过以下通过附图对各种示例的描述，进一步的细节和益处将变得显而易见。随附附图仅出于说明目的，并不意图限制本发明的范围。

附图说明

在附图中：

图1示出了用于热拉伸多层薄膜滤波器的布置的第一示意图；

图2A示出了在炉子的宽度上分布加热元件的第一示例；

图2B示出了在炉子的宽度上分布加热元件的第二个示例；

图3A、3B和3C示出了用于在炉子的宽度上提供变化的热量的替代布置；

图4A、4B和4C示出了用于提供具有在炉的宽度上变化的厚度的预成型件的替代示例；

图5A示出了穿过多层薄膜滤波器的示意性截面图；

图5B、5C和5D示出了通过多层薄膜滤波器的局部放大截面图的三个不同示例；

图6A和6B以示意图示出了用于改变薄膜滤波器的厚度的布置的两个示例；

图7A和图7B示出了通过改变被移动穿过炉子的滤波器膜的速度来至少改变滤波器膜的厚度或宽度的示例；和

图8A、8B和8C示出了通过施加热量和张力来至少改变薄膜滤波器的厚度或宽度的布置的示意图。

具体实施方式

本申请描述了热拉伸薄膜光学滤波器以产生可变滤波器的各种变型。本申请还公开了用于修改通过热拉伸工艺制成的均匀滤波器以产生变化的滤波器的各种后处理方法。

在热拉伸工艺中生产可变滤波器的方法

现在参考图1，为了热拉伸薄膜多层滤波器膜，使预型件10纵向移动通过炉子12，其在图1中对应于垂直于图像平面的方向。术语“预成型件”用于描述这样的聚合物块，其包括最终滤波器膜的光学层，但是层厚度比滤波器膜的所得层的最终厚度大许多倍。

炉子12具有跨炉子12的宽度放置在预成型件10的相对侧上的加热器 14，以在预成型件10移动通过炉子12、进入或离开图1的图像平面时加热预成型件10。为了制造具有均匀光谱形状的膜或片，炉子12跨炉子12提供对应地均匀的加热密度。然而，改变沿着跨炉子12的宽度延伸的加热器14 的热密度可以帮助产生可变的滤波器。与以相同速度拉伸时的较低温度相比，较高的温度增加了聚合物材料的流动，并进而增加了拉伸膜的厚度。厚度的这种变化随后在滤波器内产生光谱性质的变化，主要是以具有相同光谱形状的偏移光谱的形式。

在图2A和2B所示的两个示例中，它们是沿图1所示的线A-A’示出的视图，加热器14包括加热元件16，其显示为线圈。特别地，将加热元件16 图示为线圈并不旨在排除其他类型的加热元件16，例如具有不同形状的电阻加热元件。在所示的示例中，加热器14跨炉子12的宽度具有变化的加热密度，这将被称为水平方向。在这种情况下，水平放置炉子12的宽度是有利的，以使重力影响预成型件10，并且所得膜均匀地跨炉子12的宽度，并且软化的聚合物材料不会流到一侧。

在图2A和2B中，由相应的加热器14施加的较大的热量由跨宽度的相同位置处示出的两个加热元件16表示，而较低的热量由给定位置中的仅一个加热元件16表示。该表示纯粹是象征性的，并且较大的热量产生和较少的热量产生可以每个通过单个加热元件16或通过不同数量的加热元件16来实现。该布置仅指示相比于期望的加热温度较低的地方，期望的温度较高的地方的热输出更高。

图2A示出了交替的热密度，其由正弦温度曲线表示，跨炉子的宽度W 具有温度T的交替的波峰和波谷，其在装置的示意图下方再现，而图2B示出了一种构造，其中加热器14的一侧的温度高于加热器14的另一侧的温度，其由在加热器14的左侧具有波峰、而在右侧具有波谷的温度曲线表示。值得注意的是，即使温度曲线的波谷也表示高于周围室温的温度，因为这些低功率加热区域仍然包括将温度T升高到高于周围温度的加热元件16。在预成型件10的各个位置处的加热密度的幅度(在特定位置处到达预成型件的加热功率)以及跨炉子12的宽度的加热器14的每长度单位的密度变化率通过确定所得滤波器膜的层厚度和层厚度的变化来确定光谱轮廓和所得滤波器膜或片的尺寸。可以将在具有不同加热功率的区域之间的过渡区域中的滤波器膜或片的片段切成较小的形状，以用作可变滤波器。滤波器变化的空间轮廓遵循加热区域的温度曲线，其中高温加热区域比低温加热区域提供更大的滤波器膜厚度。

在替代示例中，加热区域可以通过可单独控制的加热元件16来实现，以设置预定的局部加热功率密度，这可以跨炉子12产生各种加热轮廓。如果将所有加热区域设置为到达预成型件的相同温度(加热功率密度)，则将得到均匀的滤波器膜或片。

在图3A、3B和3C所示的另一示例中，热拉伸炉子12具有改变加热器 14中的至少一个与预成型件10之间的角度的选择。图3A、3B和3C示出了炉子12内部的成角度的加热器14的不同构造。改变预成型件10距加热器14中的一个的距离导致预成型件的位置中的加热功率密度的变化并因此导致施加到预成型件10的改变的有效温度，加热器14提供跨它们的相应的宽度的均匀的加热器温度。因此，通过使加热器14相对于预成型件10的位置成角度，预成型件10中的材料粘度跨炉子12的宽度变化。因此，随着预成型件10拉伸通过炉子12，由于变化的层厚度，所得的滤波器膜或片将跨炉子12的宽度具有变化的光学性质。

在图3A中，其中两个加热器14中的仅一个被定位成与预成型件10的表面18围成锐角α，大多数位于预成型件10的面对成角度的加热器14的一个表面18附近的那些材料层的厚度将变化。在图3B中，通过定位两个加热器14中的每一个以分别与预成型件10的表面18和20围成角度α和β，从两个表面18和20施加热梯度。角度α和β可以彼此独立地选择，或者可以相同并且彼此镜像，如图3B所示。在图3C中，一个表面20附近的膜层从左至右具有减小的厚度，而相对表面18附近的膜层从左至右具有增大的厚度，因为角度β处的加热器14中的一个从左到右增加了其距预成型件的距离，而在角度α处的另一个加热器14从左到右减小了其距预成型件的距离。加热器14与预型件之间的角度α和β对于单独的炉子12是特定的，并且可以通过校准凭经验确定。例如，角度α和β取决于来自加热器的散热量，其受炉子12的几何形状和材料影响并且影响施加到预成型件10的有效温度。

跨炉子12改变有效温度或热功率密度的另一个示例包括放置在均匀加热元件16前面的非均匀绝缘或导热材料，以控制从加热器14传递到预成型件的热辐射的分布。这种不均匀性可以通过改变放置在加热器14和预成型件之间的材料的多个性质之一来产生，例如厚度、孔隙率或面尺寸。

代替对炉子12进行改变，可以对预型件10进行改变以产生可变的滤波器。一种可行的配置在图4A-4C 中示出，而另一种在图5A和5B中示出。当拉伸具有不对称起始几何形状的预成型件10时，在保持预成型件10被拉伸穿过炉子12的速度和跨预成型件的张力不变的情况下，所得的滤波器膜则将具有不同的厚度并因此具有变化的光谱形状。具有楔形几何形状的预成型件的示例可以在图4A、4B和4C中看到。然后，预成型件10的楔形几何形状将产生在一侧向侧较厚的膜，其厚度朝向在另一侧向侧更薄的趋势而逐渐变化，因为原始预成型件10中在楔形件的较厚的一侧上具有更多的材料。厚度的逐渐变化将转化为跨滤波器的变化的光谱性质。如图4A所示，楔形件可以放置在炉子中以使其表面18和20与相应的相邻加热器14形成两个锐角α和β，或者楔形件可以放置为平行于加热器中的一个并且仅在一个表面18与相邻加热器14之间形成一个锐角α。此外，如图4C所示，楔形预成型件10的横截面可以是梯形的，其中楔形件的顶点被切掉。

值得注意的是，图4A、4B或4C的楔形预成型件可以与加热器14结合，加热器14相对于彼此成角度，如图3A或3B所示，例如，使得加热器14 都可以平行于相应的表面18和20，或者加热器在预成型件的较薄侧上比在预成型件的较厚侧上彼此间隔更远，因为较薄侧可能需要较小的加热功率密度。

可以将几何形状的另一种修改应用于预成型件内所建立的层。图5A示出了多层预成型件10的横截面，并且图5B、5C和5D以放大图示出了非均匀层构造的三个示例，其示出了图5A中标记的矩形细节，其中两个不同的阴影线表示两种不同交替材料的层22和24，它们构成了所得薄膜滤波器的多层结构的两个层。多层结构的其余部分可以由相同交替材料或不同材料的堆叠层形成。向包含在弯曲的界面处彼此接触的层22和24的预成型件10 施加均匀的热量，将导致滤波器膜的层的厚度具有与预成型件10的较厚层 22和24的互相比例相同的互相比例。然而，层厚度相对于预成型件10的层厚度大大减小。

可以修改以跨膜影响膜上厚度以便产生可变滤波器的另一个拉伸参数是跨炉子的拉伸的张力和/或拉伸速度。图6A和6B示出了跨炉子12的两个可行的张力分布，其中更大的拉伸速度导致在被加热的软化的预成型件10 中的更大的张力，并且因此产生更薄的膜26，反之亦然。图6A示出了线性分布，该线性分布可通过与膜的另一侧相比更快地拉动膜的一侧来实现，导致厚度从左向右逐渐增加，并因此导致跨膜的变化的光谱形状。以类似的方式，图6B示出了张力分布，其中膜从中间部分被较快地拉动并且在边缘处被较慢地拉动，导致中间的膜更薄并且随着其接近边缘而厚度逐渐增大。

可以通过在拉动膜26的相对辊之间跨预成型件的宽度施加不均匀的压力来实现横向变化的拉伸速度。通过在一侧上比在另一侧上的更大的力将辊压在一起，不均匀压力可以是在一侧上比在相对侧上更高的压力。为了在预成型件10的中心获得与在侧向侧上不同的拉伸速度，专用辊不是完全笔直的。辊的芯可以稍微弯曲，或者辊上的橡胶可被剃去以产生任意厚度分布，从而跨宽度产生匹配的压力(和速度)分布。为了实现不同的和可变的拉伸速度分布，可以通过以可单独地调节的压力和/或拉伸速度跨宽度形成多个辊段的辊实现跨辊的宽度和跨炉子的不同压力分布。通常，辊或单独的辊段可以由可弹性压缩的材料制成，以增强压力分布。辊或辊段可具有变化的或不同的辊直径，使得在直径较大的位置中，更大的压力施加于预成型件，并且由于较大的辊周长，另外实现了局部更大的拉伸速度。

在另一个示例中，随时间增加和减小拉伸速度和张力可用于引起沿经拉伸的滤波器膜26或片的光谱偏移。图7A示出了拉伸过程，其中拉伸速度随时间在第一速度V1和第二速度V2之间变化。图7B示出了该振荡的拉伸速度将在膜中产生的效果。与改变跨炉子的张力相反，随时间改变拉伸速度将沿纵向方向而不是横向方向对膜26的厚度产生影响。

图7B示出了截面图，以示出所得滤波器膜26的厚度。逐渐增加拉伸速度，然后逐渐降低速度，同时在每个时间间隔跨水平方向施加相同的张力，将导致膜26的沿纵向方向的厚度增加和减少。由于膜厚度的变化与构成膜的层的厚度成比例地影响，所以膜厚度的变化也改变了膜的光谱性质。

膜厚度的这种变化为创建可变滤波器提供了进一步的附加选择替代。各种拉伸速度之间的过渡区域将沿竖直方向形成变化的滤波器。相对于施加到预成型件的进给速度或辊阻力，改变拉伸速度的梯度或步长指示了沿着所得膜26的长度，在该长度上发生光谱偏移。缓慢的速度变化会导致缓慢变化的滤波器，反之亦然。虽然所得滤波器膜26的宽度也可以随着变化的拉伸速度而变化，但是该效果与厚度的变化相比具有小得多的比例。

产生可变滤波器的后处理方法

作为均匀滤波器膜26或片的后处理处理的一部分，也可以实现制造具有变化性质的滤波器。这种后处理处理的一个示例在图8A、8B和8C中示出。在将预成型件10拉伸成中间滤波器膜26或片(其本身可能已经形成平面光学滤波器)之后，然后可以将膜26或片的区域28加热到接近材料的玻璃化转变温度的温度，以充分软化膜26以引起永久变形。当膜材料仍然很热时，可以将拉力F引入膜26的相对的横向或纵向端部，从而导致膜的拉伸，如图8A所示。如图8B和8C所示，在一个方向上拉伸膜导致在垂直于拉力F的拉伸方向的另外两个方向上减小尺寸。加热区域28的边界区域30 形成具有变化的层厚度并因此具有滤波器膜26的变化的光学性质的区域，在边界区域30中发生膜26的拉伸部分和未拉伸部分之间的过渡。加热区域28的几何形状，加热区域28的温度以及生热器与滤波器膜的距离决定了每单位长度的滤波器光谱移位率。例如，与施加非常局部化的热量的较小距离相比，热发生器与滤波器膜的表面的较大距离引起滤波器性质的更为平滑的变化，并因此导致更宽的边界区域30。

在另一示例中，可以将均匀的或制造为具有不均匀厚度的滤波器膜的一部分放置在稍微加热滤波器膜的定制模具或压机中。该模具或压机可向滤波器膜的各个部分施加变化的压力，从而导致滤波器膜厚度及其光谱性质发生轻微变化。此方法可用于具有二维变化的模具，以创建两个维度上变化的滤波器。例如，复制透镜曲率的模压机可用于两个目的：(1)稍微弯曲和拉伸滤波器膜以使滤波器符合透镜表面，而不会在膜中产生应力；(2)将滤波器的光谱性质以放射状稍微偏移，以补偿入射角对滤波器光谱形状的影响，从而使光以各种角度撞击到透镜的各个部分。

在另一个示例中，可以将均匀的滤波器膜或片放置在可能被稍微加热的表面上。该表面可以具有楔形的斜坡(或具有不同深度分布的不平坦表面)，可以在其上放置滤波器膜，而周围部分则是平坦且平行的。然后，当辊沿着倾斜区域的长度行进时，冷辊或加热辊可以在滤波器膜或片上滚动以逐渐压缩滤波器膜或片至不同程度。接近滤波器材料的软化点时，滤波器上的这种不均匀压力会引起滤波器层厚度的变化，从而导致遵循与基材表面的不平坦 (倾斜)部分相同的深度分布的光谱偏移。

随时间变化的滤波器的方法

上面公开的所有方法和示例都涉及创建空间变化的滤波器，该滤波器沿纵向或横向或沿两者跨滤波器的物理尺寸具有变化的光谱性质。

改变滤波器性质的另一种方法是通过加热。所有材料都具有有限的热膨胀系数(CTE)。这导致薄膜层的厚度改变，从而导致透射光谱曲线的偏移 (热光谱偏移)。在硬镀膜传统滤波器中，由于硬氧化物和硬镀膜薄膜滤波器中使用的其他材料的CTE较低，因此这种效果对光谱性质的影响最小。然而，用于热拉伸光学滤波器膜和片的大多数热塑性聚合物具有相对较高的CTE，由于温度波动导致光谱偏移更明显。可以控制此效果，以用作临时更改滤波器性质和偏移其光谱的方法。滤波器性质根据局部温度而变化，使得光学性质在滤波器膜的使用过程中是瞬态的且可改变的。

这可以通过多种方式来实现。在一种配置中，滤波器膜或片可以安装在小型的温度受控的保持器中，该保持器可以控制地改变滤波器周围的温度。在另一种配置中，可以将滤波器膜或片放置抵靠温度受控的玻璃基板(或层压在其上)。可以通过将加热板和冷却板(例如热电发生器或模块)附接到滤波器通孔外部的玻璃外围来实现这种温度控制。其也可以通过将滤波器层压在具有透明导体涂层(例如氧化铟锡，ITO)且具有高电阻的玻璃基板上来实现，该高电阻可通过表面电流产生导致加热。在WO 2017/180828中描述了将滤波器膜安装在保持器或框架中或基板上的方式的示例，该专利的全部内容通过引用并入本文。

这些临时的热感应滤波器修改可以应用于均匀玻璃桥和可变滤波器。具有临时改变的光学性质的滤波器在不需要快速改变光学性质的应用中特别有用。为了更快地改变，可以可移动地安装具有随空间变化性质的滤波器，从而通过垂直于观察方向移动滤波器来改变光学性质。

总之，已经提出了制造具有变化的光学性质的多层滤波器膜的各种选择。此外，已经描述了在拉伸过程之后修改光学滤波器的方法。如果需要，可以将这些选项和方法中的两个或多个组合起来以提供更复杂的修改。例如，应该理解的是，后处理程序可以应用于在膜的拉伸阶段已经改变了其性能的膜。同样，通过热施加进行的永久变形之后可以进行临时修改。因此，所有提供的过程不是互相排斥的，而是彼此互补的。

尽管以上描述构成了本发明的优选实施例，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的适当范围和合理含义的情况下，本发明可以进行修改、变化和改变。

Claims (28)

1.一种制造具有变化的光学性质的光学滤波器膜的方法，所述方法包括以下步骤：将多层聚合物预成型件拉伸成光学滤波器，并且改变至少一种环境条件，所述至少一种环境条件是包括以下各项的组中的成员：热量、压力、张力和拉伸速度，所述至少一种环境条件随时间或距离变化或随这两者变化，并导致光学滤波器内的层厚度发生变化，

其中，所述至少一种环境条件包括热量，其中将预成型件拉伸通过炉子，使预成型件经受加热功率，该加热功率跨炉子的宽度或随时间变化，或者同时跨宽度和随时间变化。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

将加热器定位在预成型件的相对侧上，其中，预成型件的相对侧沿预成型件的拉伸方向延伸，炉子的宽度沿拉伸方向延伸，以及

在拉伸方向上将预成型件拉伸通过炉子。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，加热器中的至少一个使预成型件经受沿着炉子的宽度变化的加热功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过定位至少一个加热器以与预成型件围成锐角来改变加热功率。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，通过沿着炉子的宽度将至少一个加热器加热到不同的温度来改变加热功率。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在将预成型件拉伸通过炉子的同时，使炉子的加热功率至少局部地随时间变化。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，多层聚合物预成型件包括厚度不均匀的预成型件层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，多层聚合物预成型件具有楔形或梯形横截面。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过拉伸多层聚合物预成型件而生产的光学滤波器是中间光学滤波器，其中在拉伸步骤之后通过将中间光学滤波器置于定制的模具或压机中并通过加热滤波器膜来进行改变至少一种环境条件的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：经由模具或压机向中间光学滤波器的各个部分施加随空间变化的压力，并执行厚度的改变以形成最终的光学滤波器。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，模具或压机具有弯曲的表面，所述方法还包括经由模具或压机向中间光学滤波器施加压力并进行形状改变以形成弯曲或半球形最终光学滤波器的步骤。

12.一种制造具有变化的光学性质的光学滤波器膜的方法，所述方法包括以下步骤：将多层聚合物预成型件拉伸成光学滤波器，并且改变至少一种环境条件，所述至少一种环境条件是包括以下各项的组中的成员：热量、压力、张力和拉伸速度，所述至少一种环境条件随时间或距离变化或随这两者变化，并导致光学滤波器内的层厚度发生变化，

其中，所述至少一种环境条件包括拉伸速度，其中，预成型件被拉伸通过炉子，同时将预成型件拉伸通过炉子的拉伸速度跨炉子的宽度或随时间或同时跨宽度和随时间变化，由此产生多层膜，该多层膜相比于暴露于较低拉伸速度的、具有较厚膜层的区域中，在暴露于较高拉伸速度的区域中具有较薄膜层。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在炉子的宽度的一侧上的拉伸速度比相对侧上更大。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，在炉子的宽度的中心部分中的拉伸速度比侧向侧上更大。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，拉伸速度随时间在较低的拉伸速度和较高的拉伸速度之间交替。

16.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：在形成从具有较薄膜层的区域中的一个到具有较厚膜层的区域中的一个的过渡区域的边界区域中，从多层膜中切出至少一个件。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，多层聚合物预成型件包括厚度不均匀的预成型件层。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，多层聚合物预成型件具有楔形或梯形横截面。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，通过拉伸多层聚合物预成型件而生产的光学滤波器是中间光学滤波器，其中在拉伸步骤之后通过将中间光学滤波器置于定制的模具或压机中并通过加热滤波器膜来进行改变至少一种环境条件的步骤。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：经由模具或压机向中间光学滤波器的各个部分施加随空间变化的压力，并执行厚度的改变以形成最终的光学滤波器。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，模具或压机具有弯曲的表面，所述方法还包括经由模具或压机向中间光学滤波器施加压力并进行形状改变以形成弯曲或半球形最终光学滤波器的步骤。

22.一种制造具有变化的光学性质的光学滤波器膜的方法，所述方法包括以下步骤：将多层聚合物预成型件拉伸成光学滤波器，并且改变至少一种环境条件，所述至少一种环境条件是包括以下各项的组中的成员：热量、压力、张力和拉伸速度，所述至少一种环境条件随时间或距离变化或随这两者变化，并导致光学滤波器内的层厚度发生变化，

其中，所述至少一种环境条件包括热量和张力，其中将预成型件拉伸通过炉子，使预成型件经受加热功率以形成中间滤波器膜，所述方法还包括以下步骤：将中间滤波器膜在指定位置中暴露于热并至少受到沿中间滤波器膜的纵向或横向方向的张力，并伸展中间滤波器膜直至层厚度在指定位置永久减小，以形成具有局部减小的层厚度的光学滤波器。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，拉伸中间滤波器膜的步骤是在中间滤波器膜通过炉子后仍然很热的同时进行的。

24.根据权利要求22所述的方法，其中，多层聚合物预成型件包括厚度不均匀的预成型件层。

25.根据权利要求22所述的方法，其中，多层聚合物预成型件具有楔形或梯形横截面。

26.根据权利要求22所述的方法，其中，通过拉伸多层聚合物预成型件而生产的光学滤波器是中间光学滤波器，其中在拉伸步骤之后通过将中间光学滤波器置于定制的模具或压机中并通过加热滤波器膜来进行改变至少一种环境条件的步骤。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括以下步骤：经由模具或压机向中间光学滤波器的各个部分施加随空间变化的压力，并执行厚度的改变以形成最终的光学滤波器。

28.根据权利要求26所述的方法，其中，模具或压机具有弯曲的表面，所述方法还包括经由模具或压机向中间光学滤波器施加压力并进行形状改变以形成弯曲或半球形最终光学滤波器的步骤。

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