LENTE FORMADA POR MICROESPEJOS CON SUPERFICIE LIBRE
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con una lente formada por microespejos que tiene una superficie libre. De manera más particular, esta invención se relaciona con una lente formada por microespejos que tiene una superficie libre que permite tener un diseño compacto y un gran desempeño. Las lentes esféricas no pueden hacer convergir en un punto a los rayos luminosos paralelos. Por lo tanto, para corregir esto, se combinan muchas lentes. En estos casos, debido a que muchas lentes están ensambladas, presentan limitaciones para obtener el elevado desempeño de una lente de gran abertura y compacidad. Por otra parte, si para concentrar los rayos luminosos en un punto se utiliza una lente asférica que tenga la superficie libre deseada, con una sola lente se puede hacer convergir los rayos luminosos en un punto. Puede reducir el volumen y el peso de un sistema óptico. También es posible obtener un gran desempeño. Por esta razón, se ha utilizado una lente asférica en proyectores de haz luminoso, en la proyección de TV, en la captación de CD-ROM, en un reproductor de DVD, en una impresora láser, en una unidad láser de escaneo, etc. No obstante, es difícil fabricar una lente asférica cuya precisión en la complicada superficie: asférica realmente necesaria sea menor de 0.1 µm con el rendimiento de la maquinaria existente. Adicionalmente, es-difícil medir el mal desempeño de la lente producida con una precisión menor de 0.1 µm. Por otra parte, la lente formada por microespejos con superficie libre puede formar lentes asféricas que tengan una precisión menor de 0.1 µm.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención logra resolver las, desventajas de la técnica anterior. Otro objeto de la invención es aportar una lente formada por microespejos qué tenga una superficie libre. Otro objeto de la invención es aportar una lente formada por microespejos con superficie libre que permita obtener el gran desempeño de una lente de gran abertura en un diseño compacto. Una lente formada por microespejos incluye una pluralidad de microespejos y la lente formada por microespejos reproduce una superficie libre predeterminada al controlar la rotación y/o la traslación de los microespejos . Los microespejos se controlan por medio de una circuitería de control. Los microespejos están sostenidos por una estructura mecánica. Los microespejos incluyen una superficie reflejante o reflectora. La superficie libre predeterminada de la lente puede cambiarse al controlar la rotación y/o traslación de los microespejos. La superficie libre predeterminada de la lente es fija. La magnitud de la rotación y la dirección del microespejo se determinan por medio del gradiente de la superficie libre predeterminada. La traslación de cada microespejo se controla para satisfacer la condición de misma fase. Todos los microespejos están dispuestos en un plano llano. Para formar la lente, los microespejos, que incluyen electrodos, se colocan formando uno o más círculos concéntricos. Los microespejos dispuestos en cada uno de los círculos concéntricos son accionados por medio de uno o más de los electrodos que corresponden al círculo concéntrico. Los microespejos que tienen los mismos desplazamientos de traslación y de rotación son accionados por los mismos electrodos. El microespejo puede adoptar cualquiera de las siguientes formas: de abanico, hexagonal, rectangular, cuadrada o triangular. La superficie reflectora del microespejo es esencialmente plana. La circuitería de control se ha fabricado debajo de los microespejos, utilizando tecnologías de microelectrónica de semiconductores; la circuitería de control incluye al menos una capa cableada. Los microespejos son accionados por medio de una fuerza electrostática, una fuerza electromagnética o una fuerza electrostática y una fuerza electromagnética. Las estructuras mecánicas que sostienen a los microespejos y los componentes accionadores están ubicadas debajo de los microespejos. Los microespejos se controlan de manera independiente. La superficie reflectora del microespejo tiene una curvatura. La curvatura de los microespejos está controlada. La curvatura de los microespejos se controla por medio de una fuerza electrotérmica y/o electrostática. La superficie reflectora del microespejo está hecha de material de alta reflectividad. La superficie reflectora del microespejo está hecha de un metal. Este metal puede ser plata, aluminio, platino u oro. El metal está protegido por un recubrimiento dieléctrico o por un recubrimiento dieléctrico de múltiples capas. La superficie reflectora del microespejo está hecha de un compuesto metálico. El compuesto metálico está protegido por un recubrimiento dieléctrico o por un recubrimiento dieléctrico de múltiples capas. La superficie reflectora del microespejo está hecha de un material dieléctrico de múltiples capas. La lente es un modulador espacial de la luz . La lente es el modulador espacial de la luz, el cual compensa los errores de fase de la luz debidos al medio entre el objeto y su imagen. El modulador espacial de la luz corrige las aberraciones. El modulador espacial de la luz corrige la desviación de las reglas de formación paraxial de imágenes. El modulador espacial de la luz forma el objeto que se ubica en el eje óptico, cuya imagen será formada sin movimientos mecánicos macroscópicos. La lente se controla para que la condición de misma fase se satisfaga, respectivamente, en la longitud de onda del rojo, del verde y del azul (RGB, siglas de "Red, Green and Blue") de modo que se obtenga una imagen a color. La lente se controla para que la condición de misma fase se satisfaga en una de las muchas longitudes de onda para obtener una imagen a color. La condición de misma fase para la formación de la imagen a color se satisface utilizando el mínimo común múltiplo de la longitud de onda de las luces roja, verde y azul, como la longitud de onda efectiva para la condición de fase. La lente se coloca con una cierta rotación con respecto al eje de un sistema óptico. Por ejemplo, la lente se coloca con una cierta rotación con respecto al eje X, que es perpendicular al eje óptico. En este caso, el perfil de la superficie es simétrico con respecto al eje Y, que es perpendicular al eje óptico y al eje X. La lente está adaptada en un aparato formador de imágenes. El aparato formador de imágenes tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, zoom digital, enfoque automático y formación de imágenes tridimensionales . El aparato formador de imágenes es una videocámara de monitoreo. El aparato de video de monitoreo tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes es una cámara grabadora de video. La cámara grabadora de video tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes está incorporado en un dispositivo portátil. El aparato formador de imágenes tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes es una cámara de teléfono celular. La cámara del teléfono celular tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital . El aparato formador de imágenes está incorporado en una televisión. El aparato formador de imágenes incorporado en la televisión tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes está incorporado en una computadora portátil. El aparato formador de imágenes incorporado en la computadora portátil tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes está incorporado en una computadora. El aparato formador de imágenes incorporado en la computadora tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital . El aparato formador de imágenes está incorporado en el monitor de una computadora. El aparato formador de imágenes incorporado en el monitor de una computadora tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes está incorporado en un asistente digital portátil o PDA, por "portable digital assistant" . El aparato formador de imágenes incorporado en el PDA tiene al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes se utiliza en un sistema de reconocimiento de patrones. El sistema de reconocimiento de patrones está incorporado en un teléfono celular. El aparato formador de imágenes se utiliza en un sistema de reconocimiento de movimientos . El sistema de reconocimiento de movimientos está incorporado en un teléfono celular. El aparato formador de imágenes se utiliza en un endoscopio. El aparato formador de imágenes se utiliza en un aparato de visualización tridimensional. La lente se utiliza en un aparato de visualización de proyección bidimensional. El aparato de visualización de proyección bidimensional está incorporado en un aparato portátil. El aparato portátil es un teléfono celular. El aparato de visualización de proyección bidimensional proyecta la imagen de un teclado. La lente se utiliza en un aparato formador de imágenes tridimensionales. El aparato formador de imágenes tridimensionales se utiliza en un sistema de reconocimiento de patrones tridimensionales. El sistema de reconocimiento de patrones tridimensionales está incorporado en un teléfono celular. El aparato formador de imágenes tridimensionales se utiliza en un sistema de reconocimiento de movimientos tridimensionales. El sistema de reconocimiento de movimientos tridimensionales está incorporado en un teléfono celular. El sistema de reconocimiento de movimientos tridimensionales se utiliza en el sistema de prevención de colisiones de un automóvil. El aparato formador de imágenes tridimensionales se utiliza en un endoscopio tridimensional. La lente se utiliza en un aparato lector de códigos de barras. La lente se utiliza en un aparato óptico de captación. La lente se utiliza en un sistema de concentración de haces y escaneo. El sistema de concentración de haces y escaneo se utiliza en una impresora. El sistema de concentración de haces y escaneo se utiliza en un escáner. La lente se utiliza en un sistema óptico de rastreo. El sistema óptico de rastreo se utiliza en un ratón tridimensional. La lente se utiliza en un sistema integral de formación y visualización de imágenes tridimensionales. La lente se utiliza en un aparato estabilizador de la imagen . Esta invención puede ser utilizada en el aparato formador de imágenes, debido a que la lente formada por microespejos o MMAL, siglas de "micromirror array lens", que tiene una superficie libre puede reducir el volumen y el peso del sistema óptico y aumentar el desempeño óptico. Cuando el aparato formador de imágenes se utiliza en una cámara digital, éste aparato tiene la función de zoom digital . Esta invención puede ser utilizada en el sistema de zoom, en el dispositivo formador de imágenes tridimensionales, en un sistema de enfoque automático, en una videocámara de monitoreo, en un estabilizador de la imagen, en un aparato de visualización tridimensional, en un sistema de proyección de imágenes tridimensionales, en un dispositivo óptico de captación, en un sistema de concentración de haces y escaneo, en un sistema óptico de rastreo y en un sistema integral de formación de imágenes y visualización, como se describe en la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/806,299 con el título "Small and Fast Zoom System", presentada el 22 de marzo de 2004, la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/822,414 con el título "Three-Dimensional Imaging Device", presentada el 12 de abril de 2004, la solicitud de patente de EE . UU. Núm. de serie 10/896,141 con el título "High Speed Automatic Focusing System", presentada el 21 de julio de 2004, la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 11/076,688 con el título "Video Monitoring System using Variable Focal Length Lens", presentada el 10 de marzo de 2005, la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/979,612 con el título "imaging Stabilizer using Micromirror Array Lens", presentada el 2 de noviembre de 2004, la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/778,281 con el título "Three-Dimensional Display using Variable Focusing Lens", presentada el 13 de febrero de 2004, la solicitud de patente de EE . UU. Núm. de serie 10/914,474 con el título "Two Dimensional Image Projection System", presentada el 9 de agosto de 2004, la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/934,133 con el título "Optical Pick-up Device", presentada el 3 de septiembre de 2004, la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/979,568 con el título "Beam Focusing and Scanning System using Micromirror Array Lens", presentada el 2 de noviembre de 2004, la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/979,619 con el título "Optical Tracking System using Variable Focal Length Lens", presentada el 2 de noviembre de 2004 y la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/979,624 con el título "Three-Dimensional Integral Imaging and Display System using Variable Focal Length Lens", presentada el 2 de noviembre de 2004. Si la MMAL con superficie libre se utiliza en esas solicitudes, la invención aporta ventajas adicionales, tales como que el volumen y el peso del sistema puede reducirse y que es posible obtener un gran desempeño óptico además de las ventajas descritas en las solicitudes de patente de EE. UU. Núm. con los siguientes números de serie 10/806,299, 10/822,414, 10/896,141, 11/076,688, 10/979,612, 10/778,281, 10/914,474, 10/934,133, 10/979,568, 10/979,619, 10/979, 624. El aparato formador de imágenes que incluye la MMAL con superficie libre puede ser utilizado en un sistema de reconocimiento de patrones y de reconocimiento de movimientos. El sistema de reconocimiento de movimientos puede ser incorporado en un teléfono celular y el aparato formador de imágenes puede ser utilizado en un endoscopio. El aparato formador de imágenes tridimensionales que incluye la MMAL con superficie libre puede ser utilizado en un sistema de reconocimiento de patrones tridimensionales y en un sistema de reconocimiento de movimientos tridimensionales. En especial, el elevado desempeño óptico, la alta velocidad y el poco volumen del aparato son las ventajas más útiles en estas aplicaciones. El sistema de reconocimiento de movimientos tridimensionales puede ser incorporado en un teléfono celular y puede ser utilizado en el sistema de prevención de colisiones de un automóvil debido a su elevado desempeño óptico, su alta velocidad y poco volumen. Del mismo modo, el aparato formador de imágenes tridimensionales puede ser utilizado en un endoscopio tridimensional debido a su elevado desempeño óptico, su alta velocidad y su poco volumen. El aparato formador de imágenes que incluye una
MMAL con superficie libre puede incorporarse en un dispositivo portátil, el cual puede tener al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. El aparato formador de imágenes que incluye una MMAL con superficie libré puede ser la videocámara de monitoreo, una cámara grabadora de video, la cámara de un teléfono celular, las cuales pueden tener al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. La videocámara y la cámara grabadora de video pueden tener las ventajas del zoom óptico, del enfoque automático, de la formación de imágenes tridimensionales, del zoom digital, de un volumen pequeño, de la ligereza y de un elevado desempeño. El aparato formador de imágenes puede ser incorporado en una televisión, en una computadora portátil, en una computadora de escritorio y en el monitor de una computadora. El aparato puede tener al menos alguna de las funciones siguientes: zoom óptico, enfoque automático, formación de imágenes tridimensionales y zoom digital. Por lo tanto, el aparato puede tener las ventajas del zoom óptico, del enfoque automático, de la formación de imágenes tridimensionales, del zoom digital, de un volumen pequeño, de la ligereza y de un desempeño elevado. El aparato de visualización de proyección bidimensional que incluye una MMAL con superficie libre puede ser incorporado en un aparato portátil. El volumen y el peso del aparato pueden reducirse y es posible obtener un elevado desempeño óptico, el aparato también tiene las ventajas descritas en la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 10/914,474. El aparato de visualización de proyección bidimensional puede ser incorporado en un aparato portátil, tal como un teléfono celular y un PDA, debido a que el aparato de visualización de proyección bidimensional tiene un volumen pequeño, pesa poco y consume poca energía. La imagen del teclado puede ser proyectada en una superficie que sirva de pantalla, como puede ser un escritorio o una pared, gracias a un aparato de visualización de proyección bidimensional que incluye una
MMAL con superficie libre. Un teclado portátil por imagen proyectada es necesario en un aparato portátil, tal como un teléfono celular o un PDA. Para desarrollar el teclado proyectado también se necesita detectar el movimiento de los dedos . El sistema de concentración de haces y escaneo que incluye una MMAL con superficie libre puede ser utilizado en una impresora y en un escáner. La función de enfoque y escaneo a alta velocidad de la MMAL puede hacer que el sistema logre realizar una impresión y escaneo de alta resolución. El sistema óptico de rastreo que incluye una MMAL con superficie libre puede ser utilizado en un ratón tridimensional. La función de rastreo tridimensional de alta velocidad de la MMAL con superficie libre permite hacer posible el ratón tridimensional. Las ventajas de la presente invención son: (1) la lente formada por microespejos con superficie libre permite obtener el elevado desempeño de una lente de gran abertura y (2) la lente formada por microespejos con superficie libre permite fabricar dispositivos ópticos compactos. Aunque la presente invención se ha descrito en forma resumida, la comprensión más completa de la misma se obtendrá por medio de los siguientes dibujos, descripción detallada y reivindicaciones anexas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor cuando se haga referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: La figura 1 ilustra el principio de la lente Fresnel y de la lente formada por microespejos. La figura 2 ilustra la vista en el plano de la lente formada por microespejos con simetría axial. La figura 3 ilustra la manera en que la lente formada por microespejos forma una imagen. La figura 4 muestra un microespejo que reproduce una parte de la superficie reflectora con simetría axial. La figura 5 muestra dos ejemplos de superficie asférica, una con forma de U y otra con forma de . La figura 6 muestra una MMAL de longitud focal dual . La figura 7 muestra las rotaciones con dos grados de libertad y la traslación con un grado de libertad del microespejo. La figura 8a muestra una lente cilindrica con longitud focal variable que incluye microespejos hexagonales. La figura 8b muestra una lente circular con longitud focal variable que incluye microespejos hexagonales . La figura 9 muestra una lente cilindrica con longitud focal variable que incluye microespejos rectangulares . La figura 10 muestra una lente circular con longitud focal variable que incluye microespejos triangulares . La figura 11 muestra un sistema de formación de imágenes que utiliza la MMAL con superficie libre.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las solicitudes de patente de EE. UU. Núm. de serie 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, y 11/076,688 se incorporan como referencia en esta descripción como si se expusieran por completo en la presente.
La figura 1 ilustra el principio de la lente Fresnel y de la lente (11) formada por microespejos. Son dos las condiciones para fabricar una lente perfecta. La primera es la condición de convergencia, en la que todas las luces dispersadas por un punto de un objeto deben convergir en un punto del plano de la imagen. La segunda es la condición de misma fase, en la que toda la luz convergente debe tener la misma fase en el plano de la imagen. Para satisfacer las condiciones de la lente perfecta, la forma de la superficie de la lente reflectora convencional (12) se conforma para lograr que toda la luz dispersada por un punto de un objetivo converja en un punto del plano de la imagen y que la longitud de la trayectoria óptica de toda la luz convergente sea la misma. La figura 2 ilustra la vista en el plano de la lente (21) formada por microespejos con simetría axial. El microespejo (22) realiza la misma función de un espejo. Por lo tanto, la superficie reflejante del microespejo (22) está hecha de un metal, de un compuesto metálico, de un material dieléctrico de múltiples capas o de otros materiales de alta reflectividad. Muchos de los procesos de microfabricación conocidos pueden fabricar una superficie de alta reflectividad. Como se sabe, cada microespejo (22) es controlado electrostáticamente y/o electromagnéticamente por los componentes accionadores (23) . En el caso de una lente con simetría axial, en la lente (21) formada por microespejos, los microespejos (22) están dispuestos en un arreglo polar. Cada uno de los microespejos (22) tiene forma de abanico para aumentar el área reflectora efectiva, lo que aumenta la eficiencia óptica. Los microespejos están dispuestos de modo que formen uno o más círculos concéntricos para obtener una lente con simetría axial y los microespejos del mismo círculo concéntrico pueden ser accionados por los mismos electrodos o pueden ser controlados de manera independiente por tecnologías microelectrónicas de semiconductores, como por ejemplo, MOS o CMOS. La estructura mecánica que sostiene cada microespejo reflector (22) , así como los componentes accionadores (23) se ubican debajo de los microespejos (22) para aumentar el área reflectora efectiva. Los circuitos eléctricos de control para poner a funcionar los microespejos pueden ser sustituidos por tecnologías conocidas de la microelectrónica de semiconductores, tales como las de MOS o las de CMOS. Del mismo modo, la circuitería de control puede estar constituida al menos por una capa cableada, como se describe en la solicitud de patente de EE. UU. Núm. de serie 11/072,296. Al colocar los circuitos microelectrónicos debajo del arreglo o formación de microespejos, es posible aumentar el área reflectora efectiva al eliminar el área necesaria para las almohadillas de los electrodos y los cables utilizados para suministrar la energía de accionamiento . La figura 3 ilustra la manera en que la lente (31) formada por microespejos forma una imagen. Los haces de luz arbitrarios dispersados (32) y (33) se hacen convergir en un punto P del plano de la imagen cuando se controlan las posiciones de los microespejos (34) . Las fases de los haces de luz arbitrarios (32) y (33) pueden ser ajustadas para que sean iguales mediante la traslación de los microespejos (34) . El desplazamiento traslacional necesario es por lo menos de la mitad de la longitud de onda de la luz. Se desea que cada uno de los microespejos (34) tenga una curvatura, debido a que la forma ideal de un lente reflector convencional (12) tiene una curvatura. Si el tamaño del microespejo plano es lo bastante pequeño, la aberración del lente que incluye los microespejos planos (34) también será muy pequeña. En este caso, no es necesario que el microespejo tenga curvatura alguna. La longitud focal f de la lente (31) formada por microespejos cambia cuando se controlan la rotación y la traslación de cada microespejo (34) . Los rayos luminosos paralelos con un ángulo de visión (o ángulo de escaneo en el caso de un escáner) de 0 grados) se hacen convergir en un punto por medio de una superficie parabólica. Por cierto, el sistema óptico práctico necesita un ángulo de visión continuo (o ángulo de escaneo) en el campo visual (o en el intervalo de escaneo) . Por lo tanto, la superficie necesaria no es una superficie parabólica simple, la cual es, por lo general, una función polinomial. La superficie óptima para un campo de visión continuo (o ángulo de escaneo) puede determinarse, en general, utilizando un software de simulación óptica. Como se explicó en la figura 1, la superficie óptima puede obtenerse por medio de un arreglo de microespejos que utiliza el principio de la lente Fresnel. Actualmente, no existe un software óptico para determinar la rotación y la traslación óptimas de cada microespejo de la MMAL. Por lo tanto, la rotación y la traslación de cada microespejo deben calcularse a partir de la función de la superficie asférica óptima determinada por medio del software de simulación óptica. La figura 4 muestra un microespejo que reproduce una parte de la superficie reflectora con simetría axial. La superficie asférica (41) puede expresarse en z = f(r) donde z es el perfil de la superficie asféricá (41) y r es el componente radial del sistema de coordenadas cilindricas . La rotación ? del microespejo (42) se calcula a partir del gradiente de z, dz/dr. La dirección del rayo luminoso (43) reflejado por la superficie asférica (41) es la misma que la dirección del rayo luminoso (44) reflejado por el microespejo, debido a que el gradiente en la dirección r de la superficie asférica en el punto P se reproduce por la rotación del microespejo (42) . Si la superficie asférica no tiene simetría axial, puede expresarse en z = f(x,y) donde z es el perfil de la superficie asférica y x e y son las coordenadas en el plano. En este caso, es necesaria la rotación con dos grados de libertad, rotación que se realiza en la dirección X y en la dirección Y.
?, = * dx
Debido a que el microespejo (42) se fabrica utilizando procesos de microfabricación, está colocado en un plano llano (45), como se muestra en la figura 4. Por lo tanto, la longitud de la trayectoria óptica del rayo luminoso reflejado por la superficie asférica es diferente de la del rayo luminoso reflejado por el microespejo (42) . La diferencia en la longitud de la trayectoria óptica es provocada por la diferencia de alturas, ?z, entre la superficie asférica y el microespejo, misma que se expresa en OPD = 2 x ?z donde OPD es la longitud de la trayectoria óptica. A pesar de que la OPD de la luz convergente es diferente, la fase de los dos haces luminosos puede igualarse al ajustar la OPD para que sea m veces la longitud de onda, debido a que la fase de la luz es periódica, donde m es un número entero. La figura 5 muestra dos ejemplos de superficie asférica, una con forma de U (51) y otra con forma de W (52) . Las cuales pueden ser reproducidas por la MMAL (53), como se muestra en la figura 5. La figura 6 muestra la MMAL (61) de longitud focal dual. En una MMAL (61) pueden reproducirse dos superficies asfericas (62) y (63) con diferente longitud focal. En una MMAL también es posible reproducir una MMAL con múltiples longitudes focales. La figura 7 muestra las rotaciones con dos grados de libertad y la traslación con un grado de libertad del microespejo (71) . La formación que incluye microespejos
(71) que pueden realizar las rotaciones (72) y (73) con dos grados de libertad y la traslación (74) con un grado de libertad, mismos que se controlan de manera independiente, puede formar una lente que tiene una superficie asférica arbitraria. Los haces luminosos incidentes pueden ser modulados en forma arbitraria si se forma una superficie asférica arbitraria. Para realizar lo anterior, es necesario que los rayos luminosos incidentes sean desviados hacia una dirección arbitraria por medio del control de las rotaciones (72) y (73) con dos grados de libertad. Para satisfacer la condición de fase, también se necesita la traslación (74) independiente de cada microespejo. En las figuras 8a, 8b, 9 y 10, la magnitud de la rotación y la dirección de un microespejo se representan por medio de la longitud de la flecha (82) y la dirección del gradiente del perfil que representa una dirección de rotación de un microespejo se representa por medio dé la flecha (82) . La figura 8a muestra una lente cilindrica con longitud focal variable que incluye microespejos hexagonales (81) . La figura 8b muestra una lente circular (83) con longitud focal variable que incluye microespejos hexagonales (81) . Gracias al control independiente de los microespejos (81) que tienen rotaciones con dos grados de libertad o GDL y traslación con un GDL es posible cambiar la forma, posición y tamaño de la lente circular (83) de longitud focal variable. En las figuras 8b y 10, los microespejos (85) que no son elementos de la lente, se controlan para que la luz reflejada por los microespejos (85) no influya en la formación de la imagen o en el enfoque . A pesar de que las figuras 8a y 8b muestran microespejos hexagonales (81) , es posible utilizar un arreglo de microespejos con forma de abanico, rectangular, cuadrada y triangular. En una lente con simetría axial es adecuado utilizar un arreglo o formación que incluya microespejos con forma de abanico. La figura 9 muestra una lente cilindrica (91) con longitud focal variable que incluye microespejos rectangulares (92) . En una lente que es simétrica con respecto a un eje del plano, como por ejemplo, una lente cilindrica (91) , es adecuado utilizar un arreglo que incluya microespejos cuadrados o rectangulares (92) . Los microespejos que tienen la misma rotación son accionados por el mismo electrodo o controlados por medio de tecnologías microelectrónicas de semiconductores, como por ejemplo, MOS o CMOS, de manera independiente. La figura 10 muestra una lente circular (101) de longitud focal variable que incluye microespejos triangulares (102) . Para una lente que tiene lentes de forma y/o tamaño arbitrarios, como en un arreglo que incluye microespejos hexagonales, es adecuado un arreglo o formación que incluya microespejos triangulares (102) . La lente formada por microespejos es un componente óptico adaptable, debido a que la fase de la luz puede ser cambiada al controlar, de manera independiente, la traslación (74) y las rotaciones (72) y (73) de los microespejos. La lente óptica adaptable formada por un arreglo o formación de microespejos necesita arreglos bidimensionales de microespejos que puedan ser orientados de manera individual. Para lograr lo anterior, es necesario combinar los microespejos con un sistema electrónico en circuitos integrados (chips) . Para realizar lo anterior, se necesita integrar a nivel oblea los microespejos con los circuitos microelectrónicos conocidos. La lente formada por microespejos puede corregir los errores de fase, puesto que un componente óptico adaptable puede corregir los errores de fase de la luz debidos al medio existente entre el objeto y su imagen y/o corregir los defectos de un sistema de lentes que provocan que su imagen se desvíe de las reglas de la formación paraxial de imágenes. Por ejemplo, la lente formada por microespejos puede corregir el error de fase debido a la inclinación óptica al ajustar las traslaciones (74) y las rotaciones (72) y (73) de los microespejos. La condición de misma fase, satisfecha por la lente formada por microespejos, implica la suposición de que la luz es monocromática. Por consiguiente, para obtener una imagen a color, hay que controlar la lente formada por microespejos para que satisfaga, respectivamente, la condición de misma fase en la longitud de onda del rojo, del verde y del azul o RGB, además, el sistema de formación de la imagen puede utilizar filtros de banda pasante para volver monocromáticas aquellas luces que tengan la longitud de onda del rojo, del verde y del azul (RGB) . Si como detector de imagen del sistema de formación de la imagen que usa la lente formada por microespejos se utiliza un detector fotoeléctrico de color, es posible obtener una imagen a color al procesar las señales eléctricas provenientes de los detectores de imagen del rojo, del verde y del azul (RGB) con o sin filtros de banda pasante, mismos que deben estar sincronizados con el control de la lente formada por microespejos. Para formar la imagen de la luz roja dispersada por un objeto, hay que controlar la lente formada por microespejos para que la luz roja satisfaga la condición de fase. Durante el funcionamiento, los detectores de la imagen del rojo, del verde y del azul miden la intensidad de la luz roja, verde y azul dispersada por un objeto. De éstas, sólo la intensidad de la luz roja se almacena en forma de datos de imagen, debido a que sólo la luz roja forma una imagen de manera adecuada. Para formar la imagen con cada una de las luces verde y azul, la lente formada por microespejos y cada uno de los detectores de imagen funcionan de la misma manera que la descrita en el proceso de la luz roja. Por lo tanto, la lente formada por microespejos está sincronizada con los detectores de imagen del rojo, verde y azul. En forma alternativa, la condición de misma fase de una imagen a color se satisface al usar el mínimo común múltiplo de las longitudes de onda de las luces roja, verde y azul como la longitud de onda efectiva para la condición de fase. En este caso, no es necesario controlar la lente formada por microespejos para que se satisfaga, individualmente, la condición de fase en cada una de las luces roja, verde y azul. En su lugar, la condición de fase debe satisfacerse con el mínimo común múltiplo de las longitudes de onda. Para ejercer un control más sencillo, la traslación de cada microespejo se controla sólo para satisfacer la condición de fase de una de las luces, ya sea roja, verde o azul, o no se ejerce ningún control para satisfacer la condición de fase de ninguna de las luces roja, verde y azul. Incluso aunque la lente formada por microespejos no pueda satisfacer la condición de fase de múltiples longitudes de onda debido a diferentes errores de fase de las luces, aún es posible utilizar la lente como una lente con longitud focal variable de baja calidad. La figura 11 muestra un sistema de formación de imagen que utiliza la MMAL (110) con superficie libre. El sistema (111) de formación de imagen es un ejemplo de un sistema óptico que utiliza la MMAL con superficie libre. Debido a que la MMAL es una lente reflectora, normalmente, la MMAL se coloca inclinada para desviar la luz hacia un detector (114), como se muestra en la figura 11. Debido a que las lentes refractivas convencionales (112) se colocan en forma perpendicular con respecto al eje óptico (113) , el perfil de la superficie de la lente tiene, generalmente, simetría axial. No obstante, el perfil de la superficie de la MMAL sólo es simétrico con respecto al eje Y si la MMAL (110) está girada o rotada con respecto al eje X. La superficie libre predeterminada incluye una superficie asférica. En tanto que la invención se ha mostrado y descrito con referencia a las diferentes modalidades de la misma, los que tengan experiencia en la técnica se darán cuenta que podrán realizarse variaciones en la forma, detalle, composiciones y funcionamiento sin desviarse del espíritu y alcance de la invención según se define en las reivindicaciones anexas.