MXPA06010804A - Sistema de acercamiento pequeno y rapido. - Google Patents

Sistema de acercamiento pequeno y rapido.

Info

Publication number
MXPA06010804A
MXPA06010804A MXPA06010804A MXPA06010804A MXPA06010804A MX PA06010804 A MXPA06010804 A MX PA06010804A MX PA06010804 A MXPA06010804 A MX PA06010804A MX PA06010804 A MXPA06010804 A MX PA06010804A MX PA06010804 A MXPA06010804 A MX PA06010804A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
micromirrors
lens
focal length
lens formed
variable focal
Prior art date
Application number
MXPA06010804A
Other languages
English (en)
Inventor
Sang Hyune Baek
Dong Woo Gim
Gyoung Ii Cho
Cheong Soo Seo
James Greenup Boyd
Original Assignee
Stereo Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stereo Display Inc filed Critical Stereo Display Inc
Publication of MXPA06010804A publication Critical patent/MXPA06010804A/es

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0825Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0841Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/085Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by electromagnetic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

Existe la necesidad de un dispositivo de acercamiento optico pequeno y rapido que pueda cambiar el aumento. Los dispositivos de acercamiento convencionales necesitan movimientos mecanicos acoplados para ajustar las separaciones axiales entre elementos individuales o entre grupos de elementos con el fin de cambiar el aumento optico. Los movimientos mecanicos reducen la velocidad de acercamiento, aumentan el espacio y el peso del sistema de acercamiento, pueden inducir fluctuaciones indeseables y consumen mucha energia. Ademas, el sistema de mecanico de acercamiento tiene limitaciones para aumentar el area que esta sobre el eje. Para resolver los problemas de un sistema de acercamiento convencional, se invento el sistema de acercamiento que utiliza uno o mas lentes formados por microespejos de longitud focal variable sin que haya movimiento mecanico macroscopico de los lentes.

Description

SISTEMA DE ACERCAMIENTO PEQUEÑO Y R PIDO CAMPO DE IA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un dispositivo óptico de acercamiento y con los métodos operativos de dicho dispositivo.
ANTECEDENTES DE IA INVENCIÓN Los dispositivos de acercamiento convencionales necesitan movimientos mecánicos acoplados para ajustar las separaciones axiales entre elementos individuales o entre grupos de elementos con el fin de cambiar el aumento óptico. La Figura 1 ilustra un sistema mecánico de acercamiento convencional. En términos muy básicos, un sistema de acercamiento incluye al menos un lente móvil para el acercamiento. Al lente que cambia el tamaño de la imagen se le llama variador (1) y al otro lente que mantiene el enfoque en el intervalo de acercamiento se le llama compensador (2) . El variador (1) se desplaza para cambiar el tamaño de la imagen del objeto. Sin embargo, la imagen se desenfoca debido a que también cambia la posición de formación de la imagen. Por lo tanto, el variador (1) debe desplazarse al mismo tiempo que el lente compensador (2) para lograr el acercamiento y mantener enfocada la imagen (3) . Por lo regular, estos desplazamientos son controlados mecánicamente por un anillo de acercamiento en el cilindro del lente. Los movimientos mecánicos reducen la velocidad de acercamiento, aumentan el espacio y el peso del sistema de acercamiento, pueden inducir fluctuaciones indeseables y consumen mucha energía. Además, el sistema de mecánico de acercamiento tiene limitaciones para aumentar el área que está sobre el eje. Por lo tanto, existe la necesidad de un dispositivo de acercamiento pequeño y rápido que pueda cambiar el aumento.
SUMARIO DE IA NVENCIÓN La presente invención permite resolver las desventajas del sistema de acercamiento convencional. ün objetivo de la invención es ofrecer un sistema de acercamiento compacto y que no realice movimientos mecánicos macroscópicos. Otro objeto de la invención es ofrecer un sistema de acercamiento que consuma una mínima cantidad de energía. Otro objeto adicional de la invención es ofrecer un sistema de acercamiento que pueda compensar diversas distorsiones o aberraciones ópticas. Para alcanzar los objetivos anteriores, se presenta un sistema de acercamiento que forma imágenes con un aumento variable, el cual incluye uno o más lentes de longitud focal variable. Los lentes de longitud focal variable incluyen un primer lente de longitud focal variable y un segundo lente de longitud focal variable. Para formar la imagen enfocada, a un aumento determinado, se cambian las longitudes focales de los lentes de longitud focal variable. Los lentes de longitud focal variable están constituidos por lentes formados por microespejos. El lente formado por microespejos contiene una pluralidad de microespejos . La traslación y/o rotación de cada microespejo del lente formado por microespejos se controla con la finalidad de obtener las funciones deseadas del sistema de acercamiento. La disposición de los microespejos del lente formado por microespejos forma uno o más círculos concéntricos . Cada microespejo del lente formado por microespejos puede tener forma de abanico. La superficie reflectora de cada microespejo del lente formado por microespejos es prácticamente plana. En forma alternativa, la superficie reflectora de cada microespejo del lente formado por microespejos tiene una curvatura. Se puede controlar la curvatura del microespejo.
Cada microespejo del lente formado por microespejos es accionado por una fuerza electrostática y/o por una fuerza electromagnética. El lente formado por microespejos incluye además una pluralidad de estructuras mecánicas que sostienen los microespejos y componentes accionadores que actúan sobre los microespejos. Las estructuras mecánicas y los componentes accionadores se ubican debajo de los microespejos . El lente formado por microespejos es un lente Fresnel reflector y los microespejos están dispuestos en un tablero plano. El sistema de acercamiento incluye un divisor de haz colocado entre el primer lente de longitud focal variable y el segundo lente de longitud focal variable. Alternativamente, el primer lente de longitud focal variable y el segundo lente de longitud focal variable están ubicados de tal modo que no se bloquee la trayectoria de la luz reflejada por el primer lente de longitud focal variable y por el segundo lente de longitud focal variable. Cada microespejo se controla para que cambie la longitud focal del lente formado por microespejos. El lente formado por microespejos es un componente óptico adaptable. El lente formado por microespejos compensa los errores de fase de la luz, introducidos por el medio existente entre un objeto y su imagen y/o corrige los defectos del sistema de acercamiento que pueden provocar que la imagen se desvíe de las reglas de la formación paraxial de imágenes. Además, el lente formado por microespejos puede formar la imagen de un objeto que no se encuentra sobre el eje óptico sin el movimiento mecánico macroscópico del sistema de acercamiento. El sistema de acercamiento puede incluir además un grupo de lentes focales, un grupo de lentes electores y un grupo de lentes retransmisores. El primer lente de longitud focal variable forma un grupo de lentes variadores y el segundo lente de longitud focal variable forma un grupo de lentes compensadores. El lente formado por microespejos se controla para satisfacer, respectivamente, la condición de misma fase de cada longitud de onda del rojo, verde y azul (RGB, por sus siglas en inglés) para obtener una imagen a color. El sistema de acercamiento puede incluir además una pluralidad de filtros de paso de banda para formar imágenes a color. Además, el sistema de acercamiento también puede incluir un detector fotoeléctrico. El detector fotoeléctrico contiene detectores del rojo, verde y azul (RGB) . Al aplicar un tratamiento a las señales eléctricas de los detectores del rojo, verde y azul (RGB) se obtiene una imagen a color. El tratamiento de las señales eléctricas de los detectores del rojo, verde y azul (RGB) se sincroniza y/o combina con el control del lente formado por microespejos para satisfacer la condición de misma fase de cada longitud de onda del rojo, verde y azul (RGB) , respectivamente . El sistema de acercamiento de la presente invención incluye uno o más lentes formados por microespejos de longitud focal variable. El sistema de acercamiento puede cambiar el aumento de un sistema de formación de imagen sin que los lentes realicen movimientos mecánicos macroscópicos. El lente formado por microespejos contiene microespejos y componentes accionadores y usa un mecanismo muy simple para controlar la longitud focal. La longitud focal del lente formado por microespejos cambia con la traslación y/o la rotación de cada microespejo. La masa del microespejo es pequeña. Por lo tanto, el tiempo de respuesta del lente que contiene el microespejo es muy corto, de unas cuantas centenas de microsegundo. El lente también tiene una gran variación en la longitud focal y una elevada eficiencia óptica de enfoque. Adicionalmente, el lente permite tener un lente de mayor tamaño, simplifica el sistema de enfoque y consume una menor cantidad de energía. El lente tiene un bajo costo de producción, debido a que aprovecha la producción masiva.
El lente también puede compensar los efectos ópticos introducidos por el medio existente entre el objeto y su imagen y/o corrige los defectos de un sistema de lentes que provocan que la imagen se desvíe de las reglas de formación paraxial de imágenes . La invención funciona como un dispositivo de acercamiento y contiene uno más lentes formados por microespejos . La invención cambia el aumento logrado por un sistema de formación de imágenes que en el diseño óptico utiliza uno o más lentes formados por microespejos. El lente formado por microespejos funciona como un lente de longitud focal variable y contiene muchos microespejos pequeños que reflejan la luz y componentes accionadores que controlan las posiciones de los microespejos . Cada microespejo realiza la misma función de un espejo. La formación de microespejos funciona como un lente reflector de enfoque al hacer que toda la luz dispersada por algún punto de un objeto tenga la misma fase periódica y converja en un punto del plano de la imagen. Para realizar lo anterior, los microespejos son controlados electrostáticamente y/o electromagnéticamente por los componentes accionadores para que tomen las posiciones deseadas. La longitud focal del lente cambia cuando se controla su traslación, su rotación o cuando se controla tanto su traslación como su rotación. El lente formado por microespejos puede tener una formación polar de microespejos. Para la formación polar, cada microespejo tiene forma de abanico para aumentar el área reflectora eficaz, de modo que haya un aumento en la eficiencia óptica. La aberración del lente formado por microespejos puede reducirse usando microespejos con curvaturas. La eficiencia óptica del lente formado por microespejos también puede aumentarse si debajo del microespejo se ubica la estructura mecánica de sostén del microespejo y los componentes accionadores con el fin de aumentar el área reflectora efectiva y de controlar la curvatura de los microespejos. El lente formado por microespejos usado en la presente invención tiene varias ventajas: (1) el lente formado por microespejos tiene un tiempo de respuesta muy corto debido a que la masa de cada microespejo es pequeña; (2) el lente presenta una gran variación en la longitud focal debido a que se pueden lograr grandes variaciones numéricas de abertura al aumentar el ángulo máximo de rotación del microespejo; (3) el lente tiene una elevada eficiencia óptica de enfoque; (4) el lente puede tener una abertura de gran tamaño sin reducir su rendimiento óptico. Debido a que el lente formado por microespejos contiene microespejos discretos, el aumento en el tamaño del lente no aumenta la aberración provocada por el error de forma del lente; (5) el costo es bajo, debido a que aprovecha la producción masiva de la tecnología de fabricación microelectrónica; (6) el lente puede compensar los errores de fase introducidos por el medio existente entre el objeto y la imagen y/o corrige los defectos del sistema de lentes que provocan que la imagen se desvíe de las reglas de formación paraxial de imágenes; (7) el lente permite que el enfoque sea más sencillo; (8) el lente consume poca energia cuando se usa el accionamiento electrostático para controlarlo. El sistema de acercamiento de la presente invención tiene varias ventajas: (1) ofrece un sistema o dispositivo compacto de acercamiento; (2) el dispositivo tiene una velocidad de acercamiento muy elevada; (3) el dispositivo presenta una gran variación en el aumento; (4) el dispositivo tiene una gran eficiencia óptica; (5) el dispositivo puede tener una gran abertura; (6) el costo es bajo debido a que el lente formado por microespejos es económico y no hay necesidad del desplazamiento mecánico macroscópico del lente; (7) el dispositivo puede compensar los errores de fase introducidos por el medio existente entre el objeto y su imagen y/o corrige los defectos de un sistema de lentes que provoca que la imagen se desvíe de las reglas de formación paraxial de imágenes; (8) el dispositivo es muy sencillo debido a que no hay desplazamiento mecánico macroscópico del lente; (9) el dispositivo consume poca energía cuando el lente formado por microespejos es accionado por una fuerza electrostática . Aunque la presente invención se expone en forma resumida, la total comprensión de la misma se consigue gracias a los dibujos anexos, a la descripción detallada y a las reivindicaciones adjuntas.
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, donde : La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un sistema mecánico de acercamiento convencional. La Figura 2 muestra un sistema de acercamiento que utiliza uno o más lentes de longitud focal variable. Las Figuras 3a y 3b muestran los sistemas de acercamiento de la presente invención que usan uno o más lentes formados por microespejos. La Figura 4 muestra el principio de un lente formado por microespejos.
La Figura 5 es una vista en planta esquemática que muestra la estructura del lente que está constituido por muchos microespejos y componentes accionadores. La Figura 6 es un diagrama esquemático que muestra la manera en que un lente formado por microespejos funciona como un lente.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE IA INVENCIÓN La Figura 2 muestra un sistema de acercamiento (50) que utiliza uno o más lentes de longitud focal variable. En la modalidad mostrada en la Figura 2, el sistema de acercamiento incluye un primer lente de longitud focal variable (4) y un segundo lente de longitud focal variable (5) . El cambio en el aumento de un sistema de formación de imagen se logra cuando se utilizan los lentes (4, 5) de longitud focal variable. El primer lente de longitud focal variable (4) cambia el tamaño de la imagen. Sin embargo, la imagen se desenfoca debido a que también cambia la posición de formación de la imagen. Por lo tanto, la longitud focal de los dos lentes (4, 5) de longitud focal variable debe cambiarse al mismo tiempo para lograr el aumento y para mantener enfocada a la imagen (6) . La Figura 3a muestra un sistema de acercamiento (52), en el cual, como lentes (4, 5) de longitud focal variable se usan uno o más lentes (7, 8) formados por microespejos . ün ejemplo de un lente formado por microespejos es el que se describe en el artículo titulado "Fast-response Variable Focusing Micromirror Array Lens" de James G. Boyd IV y Gyoungil Cho, publicado el 2 de marzo de 2003. El artículo se incorpora como referencia en la presente como si se expusiera en su totalidad. Debido a que los lentes (7 y 8) formados por microespejos son de tipo reflector, no es posible realizar una disposición óptica en línea con los lentes (7 y 8) formados por microespejos Por lo tanto, el sistema de acercamiento (52) incluye un divisor de haz (9) colocado en la trayectoria de la luz (10) . El divisor (9) del haz cambia en 90° la dirección de la luz (10) y, de este modo, simula una disposición óptica en línea. Como se muestra en la Figura 3a, el tamaño total del sistema de acercamiento (52) es menor que el de un sistema de acercamiento mecánico convencional, debido a que un divisor (9) del haz y los lentes formados por microespejos (7 y 8) pueden satisfacer en un espacio pequeño las separaciones necesarias entre el variador y el compensador y entre el compensador y un detector de imágenes . La Figura 3b muestra un sistema de acercamiento (54), en el cual, como lentes (4, 5) de longitud focal variable se usan uno o más lentes (11, 12) formados por microespe os . Puesto que es imposible realizar una disposición óptica en línea con los lentes (11, 12) formados por microespejos, los lentes (11, 12) formados por microespejos se colocan de tal modo que la trayectoria de la luz (13) reflejada por los lentes (11, 12) formados por microespejos no es bloqueada por los demás componentes. Esta disposición también puede reducir el tamaño completo del sistema de acercamiento (54) . Puesto que no es necesario cambiar las posiciones de los lentes (7, 8, 11 y 12) formados por microespejos, los sistemas de acercamiento (52, 54) no necesitan espacio para el movimiento de los lentes, de modo que puede ser compacto el tamaño con el que se fabrica el sistema de acercamiento (52, 54) . Además, el consumo de energía de los sistemas de acercamiento (52 y 54) es mínimo, puesto que no es necesario desplazar los lentes (7, 8, 11 y 12) formados por microespejos. En vez de dos lentes de longitud focal variable, los sistemas de acercamiento (52 y 54) pueden contener cinco grupos de lentes para obtener el rendimiento necesario de un sistema de acercamiento. Hay un grupo de lentes de enfoque, un grupo de lentes variadores, un grupo de lentes compensadores, un grupo de lentes electores y un grupo de lentes de retransmisión. Aún cuando el sistema de acercamiento que usa lentes formados por microespejos se explica con dos lentes, el sistema de acercamiento real que usa lentes formados por microespejos también contiene algunos grupos de lentes. La Figura 4 muestra el principio de un lente (14) formado por microespejos. Son dos las condiciones para tener un lente perfecto. La primera es la condición de convergencia, es decir, la de que toda la luz dispersada por algún punto de un objeto debe convergir hacia un punto del plano de la imagen. La segunda es la condición de la misma de fase, es decir, la de que toda la luz convergente debe tener la misma fase en el plano de la imagen. Para satisfacer las condiciones del lente perfecto, la generación de la forma de la superficie del lente reflector (15) convencional debe ser tal que haga que toda la luz dispersada por algún punto de un objeto converja en un punto del plano de la imagen y que haga que la longitud de la trayectoria óptica de toda la luz convergente sea la misma. Aún cuando la longitud de la trayectoria óptica de la luz convergente sea diferente, puede satisfacerse la condición de la misma fase, debido a que la fase de la luz es periódica. Por lo tanto, la forma superficial del lente reflector (15) convencional que satisface las condiciones del lente perfecto puede ser sustituida por la rotación y la traslación de los microespejos. Cada uno de los microespejos (16) gira para hacer convergir la luz dispersada y se traslada para ajustar la fase. La Figura 5 ilustra la vista bidimensional del lente (17) formado por microespejos. Cada microespejo (18) es controlado electrostáticamente y/o electromagnéticamente por los componentes accionadores (19) . Debido a que el lente es axisimétrico, los microespejos (18) del lente (17) formado por microespejos pueden adoptar una disposición polar. Cada uno de los microespejos (18) puede tener forma de abanico para aumentar el área reflectora efectiva, lo que aumenta la eficiencia óptica. Las estructuras mecánicas que sostienen a cada microespejo y a los componentes accionadores para hacer girar y trasladar a los microespejos (18) se ubican debajo de los microespejos (18), de modo que los microespejos (18) estén más cerca entre sí, aumentando de esta manera el área reflectora efectiva. La Figura 6 ilustra la manera en que el lente (20) formado por microespejos obtiene la imagen. La luz arbitraria dispersada (21 y 22) converge en un punto P del plano de la imagen cuando se controla la posición de cada uno de los microespejos (23) . Las fases de la luz arbitraria (21 y 22) pueden ajustarse para que sean la misma cuando se efectúa la traslación de cada uno de los microespejos (23) . El desplazamiento traslacional necesario es por lo menos de la mitad de la longitud de onda de la luz . La longitud focal del lente (20) formado por microespejos cambia cuando se controla la rotación y/o la traslación del microespejo (23) . El cambio en el lente (20) formado por microespejos es posible si solamente se controla la rotación sin controlar la traslación incluso aunque no pueda satisfacerse la condición de fase. En este caso, la calidad de la imagen del lente (20) generado cuando sólo se controla la rotación se degrada por la aberración. La traslación pura, sin rotación, puede satisfacer las dos condiciones de formación de la imagen según la teoría de difracción de Fresnel. El lente generado al controlar únicamente la traslación también presenta aberración. Mientras más pequeño sea el tamaño de los microespejos (23), menor será la aberración. Aún cuando la calidad del lente que realiza un solo movimiento es menor que la del lente que realiza la rotación y la traslación, el lente de un solo movimiento tiene la ventaja de que su control y fabricación es más fácil en comparación con el lente con rotación y traslación. Se desea que cada uno de los microespejos (23) tenga una curvatura, debido a que la forma ideal de un lente reflector (15) convencional tiene una curvatura. Sin embargo, puesto que la aberración de los lentes que tienen microespejos planos (23) no es muy diferente de la de los lentes que tienen curvatura siempre que el tamaño del elemento sea suficientemente pequeño, entonces no hay necesidad de controlar la curvatura. El lente formado por microespejos es un componente óptico adaptable, debido a que la fase de la luz puede ser cambiada por las traslaciones y/o las rotaciones de los microespejos. El lente formado por microespejos puede corregir los errores de fase ya que un componente óptico adaptable puede corregir los errores de fase de la luz introducidos por el medio existente entre el objeto y su imagen y/o corregir los defectos de un sistema de lentes que provoca que su imagen se desvíe de las reglas de la formación paraxial de imágenes. Por ejemplo, el lente formado por microespejos puede corregir el error de fase provocado por la inclinación óptica al ajustar las traslaciones y/o las rotaciones de los microespejos. Esto permite aumentar cualquier objeto que esté dentro del campo visual sin que haya movimientos mecánicos macroscópicos de ninguna porción del sistema óptico. Así, el objeto que se va a aumentar no tiene que estar en el eje óptico como sucede en el sistema convencional. La condición de la misma fase, satisfecha por el lente formado por microespejos, usa la suposición de que se trata de luz monocromática. Por consiguiente, para obtener una imagen a color, se controla el lente formado por microespejos del sistema de acercamiento de modo tal que satisfaga la condición de misma fase de cada longitud de onda del rojo, verde y azul (RGB) , respectivamente; el sistema de acercamiento puede usar filtros de paso de banda para que la luz que tenga la longitud de onda del rojo, del verde y del azul (RGB) sea monocromática. En caso de que en el sistema de acercamiento que usa un lente formado por microespejos se use un detector fotoeléctrico de color como detector de imagen, puede obtenerse una imagen a color cuando se les aplique un tratamiento a las señales eléctricas de los detectores del rojo, verde y azul (RGB) , con o sin filtros de paso de banda, las cuales deben sincronizarse y/o combinarse con el control del lente formado por microespejos. Para formar la imagen con la luz roja dispersada por un objeto, se controla al lente formado por microespejos con el fin de que satisfaga la condición de fase de la luz roja y los detectores de la imagen roja, verde y azul miden la intensidad de cada 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 adecuada. Para formar la imagen de cada una de las luces verde y azul, el lente formado por microespejos y cada detector de imagen funcionan de la misma manera que la descrita en el proceso de la luz roja. Por lo tanto, el lente formado por microespejos se sincroniza y/o combina con los detectores de imagen roja, verde y azul. En tanto que la invención se ha mostrado y descrito con referencia a las diferentes modalidades de la misma, los que tienen experiencia en la técnica se darán cuenta de que pueden realizarse variaciones de forma, detalle, composiciones y operaciones sin desviarse del espíritu y alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones anexas .

Claims (31)

  1. REIVINDICACIONES 1. ün sistema de acercamiento que forma una imagen con un aumento variable, el sistema contiene uno o más lentes de longitud focal variable, donde el lente de longitud focal variable está constituido por un lente formado por microespejos, donde el lente formado por microespejos contiene una pluralidad de microespejos, donde se ejerce un control sobre cada microespejo para cambiar la longitud focal del lente formado por microespejos, donde el lente formado por microespejos contiene además una pluralidad de estructuras mecánicas que sostienen a los microespejos y a los componentes que actúan sobre los microespejos .
  2. 2. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde el lente formado por microespejos es un componente óptico adaptable, donde el lente formado por microespejos corrige las aberraciones.
  3. 3. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde el lente formado por microespejos es un componente óptico adaptable, donde el lente formado por microespejos corrige los defectos del sistema de acercamiento que provocan que la imagen se desvíe de las reglas de formación paraxial de imágenes .
  4. 4. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde el lente formado por microespejos es un componente óptico adaptable, donde el lente formado por microespejos puede formar la imagen de un objeto que no está en el eje óptico sin que haya ningún movimiento mecánico macroscópico del sistema de acercamiento.
  5. 5. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, en el cual se controla la traslación de cada microespejo del lente formado por microespejos.
  6. 6. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, en el cual se controla la rotación de cada microespejo del lente formado por microespejos.
  7. 7. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, en el cual se controlan la traslación y la rotación de cada microespejo del lente formado por microespejos .
  8. 8. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde la disposición de los microespejos del lente formado por microespejos forma uno o más círculos concéntricos .
  9. 9. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde cada microespejo del lente formado por microespejos tiene forma de abanico.
  10. 10. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde la superficie reflectora de cada microespejo del lente formado por microespejos es prácticamente plana.
  11. 11. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde la superficie reflectora de cada microespejo del lente formado por microespejos tiene una curvatura .
  12. 12. El sistema de acercamiento según la reivindicación 11, donde la curvatura está controlada.
  13. 13. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde cada microespejo del lente formado por microespejos es accionado por una fuerza electrostática.
  14. 14. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde cada microespejo del lente formado por microespejos es accionado por una fuerza electromagnética .
  15. 15. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde cada microespejo del lente formado por microespejos es accionado por una fuerza electrostática y una fuerza electromagnética.
  16. 16. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde la estructura mecánica y los componentes accionadores están ubicados debajo de los microespejos .
  17. 17. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde el lente formado por microespejos es un lente Fresnel reflector.
  18. 18. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde los microespejos están dispuestos en un tablero plano.
  19. 19. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde cada microespejo se controla para que cambie la longitud focal del lente formado por microespejos .
  20. 20. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde el lente formado por microespejos es un componente óptico adaptable, donde el lente formado por microespejos compensa los errores de fase de la luz introducidos por el medio existente entre un objeto y su imagen.
  21. 21. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde el lente formado por microespejos se controla para satisfacer, respectivamente, la condición de misma fase de cada longitud de onda del rojo, verde y azul (RGB) y obtener una imagen a color.
  22. 22. El sistema de acercamiento según la reivindicación 21, que contiene además una pluralidad de filtros de paso de banda.
  23. 23. El sistema de acercamiento según la reivindicación 21, que además contiene un detector fotoeléctrico, donde el detector fotoeléctrico contiene detectores del rojo, verde y azul (RGB) y donde se obtiene una imagen a color al tratar las señales eléctricas provenientes de los detectores del rojo, verde y azul (RGB) .
  24. 24. El sistema de acercamiento según la reivindicación 23, donde el tratamiento de las señales eléctricas de los detectores del rojo, verde y azul (RGB) se sincroniza y/o combina con el control del lente formado por microespejos para satisfacer la condición de misma fase de cada longitud de onda del rojo, verde y azul (RGB) , respectivamente .
  25. 25. El sistema de acercamiento según la reivindicación 1, donde los lentes de longitud focal variable contienen un primer lente de longitud focal variable y un segundo lente de longitud focal variable, donde la longitud focal del primer lente de longitud focal variable y la longitud focal del segundo lente de longitud focal variable cambian para formar la imagen enfocada a un aumento determinado .
  26. 26. El sistema de acercamiento según la reivindicación 25, donde el primer lente de longitud focal variable está constituido por un lente formado por microespejos, donde el lente formado por microespejos contiene una pluralidad de microespejos.
  27. 27. El sistema de acercamiento según la reivindicación 25, donde el segundo lente de longitud focal variable está constituido por un lente formado por microespejos, donde el lente formado por microespejos contiene una pluralidad de microespejos.
  28. 28. El sistema de acercamiento según la reivindicación 25, donde el primer lente de longitud focal variable y el segundo lente de longitud focal variable están constituidos por lentes formados por microespejos, donde cada uno de los lentes formados por microespejos contiene una pluralidad de microespejos.
  29. 29. El sistema de acercamiento según la reivindicación 25, que además contiene un divisor de haz colocado entre el primer lente de longitud focal variable y el segundo lente de longitud focal variable.
  30. 30. El sistema de acercamiento según la reivindicación 25, donde el primer lente de longitud focal variable y el segundo lente de longitud focal variable están ubicados de tal modo que no se bloquee la trayectoria de la luz reflejada por el primer lente de longitud focal variable y por el segundo lente de longitud focal variable.
  31. 31. El sistema de acercamiento según la reivindicación 25, que además contiene un grupo de lentes de enfoque, un grupo de lentes electores y un grupo de lentes retransmisores, donde el primer lente de longitud focal variable forma un grupo de lentes variadores y el segundo lente de longitud focal variable forma un grupo de lentes compensadores.
MXPA06010804A 2004-03-22 2005-03-21 Sistema de acercamiento pequeno y rapido. MXPA06010804A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/806,299 US7057826B2 (en) 2004-03-22 2004-03-22 Small and fast zoom system
PCT/US2005/009280 WO2005093484A1 (en) 2004-03-22 2005-03-21 Small and fast zoom system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA06010804A true MXPA06010804A (es) 2007-03-30

Family

ID=34985967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA06010804A MXPA06010804A (es) 2004-03-22 2005-03-21 Sistema de acercamiento pequeno y rapido.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7057826B2 (es)
EP (1) EP1747489A4 (es)
JP (1) JP2007531013A (es)
KR (1) KR101268467B1 (es)
CN (1) CN1997925A (es)
BR (1) BRPI0509040A (es)
IL (1) IL178148A0 (es)
MX (1) MXPA06010804A (es)
TW (1) TW200533979A (es)
WO (1) WO2005093484A1 (es)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7161729B2 (en) * 2004-05-28 2007-01-09 Angstrom Inc. Array of micromirror array lenses
US6934073B1 (en) * 2004-05-28 2005-08-23 Angstrom Inc. Variable focal length lens comprising micromirrors with one degrees of freedom rotation and one degree of freedom translation
US7339746B2 (en) * 2004-03-22 2008-03-04 Angstrom, Inc. Small and fast zoom system using micromirror array lens
JP3790764B2 (ja) * 2004-04-02 2006-06-28 一成 江良 投写型表示装置および投写型表示システム
US20070040924A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Stereo Display, Inc. Cellular phone camera with three-dimensional imaging function
US7489434B2 (en) 2007-05-02 2009-02-10 Angstrom, Inc. Hybrid micromirror array lens for reducing chromatic aberration
US7619807B2 (en) * 2004-11-08 2009-11-17 Angstrom, Inc. Micromirror array lens with optical surface profiles
JP4627040B2 (ja) * 2005-01-27 2011-02-09 トヨタ自動車株式会社 ズーム機構
JP4671234B2 (ja) * 2006-01-18 2011-04-13 トヨタ自動車株式会社 パンチルトズーム装置及びパンチルト装置
US7365899B2 (en) * 2006-08-10 2008-04-29 Angstrom, Inc. Micromirror with multi-axis rotation and translation
US9505606B2 (en) * 2007-06-13 2016-11-29 Angstrom, Inc. MEMS actuator with discretely controlled multiple motions
US7605988B2 (en) * 2007-07-23 2009-10-20 Angstrom, Inc. Compact image taking lens system with a lens-surfaced prism
US7589916B2 (en) * 2007-08-10 2009-09-15 Angstrom, Inc. Micromirror array with iris function
US20090185067A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-23 Stereo Display, Inc. Compact automatic focusing camera
US8810908B2 (en) * 2008-03-18 2014-08-19 Stereo Display, Inc. Binoculars with micromirror array lenses
US8622557B2 (en) * 2008-05-20 2014-01-07 Stereo Display, Inc. Micromirror array lens with self-tilted micromirrors
US20090303569A1 (en) * 2008-05-20 2009-12-10 Stereo Didplay, Inc. Self-tilted micromirror device
TWI514000B (zh) 2010-08-31 2015-12-21 Corning Inc Mems為主監視系統及使用方法
EP3028500A1 (en) * 2013-07-30 2016-06-08 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Exploiting almost blank subframes for inter-cell scheduling
US10564174B2 (en) * 2017-09-06 2020-02-18 Pixart Imaging Inc. Optical sensing apparatuses, method, and optical detecting module capable of estimating multi-degree-of-freedom motion
US10416429B2 (en) * 2017-09-15 2019-09-17 Agile Focus Designs, LLC Dynamic focus and zoom system for use with wide-field, confocal and multiphoton microscopes
WO2020153996A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Agile Focus Designs, LLC Dynamic focus and zoom system for use wide-field, confocal and multiphoton microscopes
JP7381241B2 (ja) * 2019-08-01 2023-11-15 ニデックインスツルメンツ株式会社 光学ユニット
WO2021077075A1 (en) * 2019-10-19 2021-04-22 SequLITE Genomics US, Inc. Virtual fiducials

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2002376A (en) * 1931-03-16 1935-05-21 Mannheimer Manfred Searchlight reflector
FR2425085A1 (fr) * 1978-05-05 1979-11-30 Quantel Sa Objectif a longueur focale variable
US4834512A (en) * 1984-12-21 1989-05-30 Hughes Aircraft Company Three-dimensional display
US5986811A (en) * 1995-06-07 1999-11-16 Meso Scale Technologies Llp Method of and apparatus for generating a 3-D image from a 2-D image having a changeable focusing micro-lens array
JPH10256638A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Ricoh Co Ltd 固体レーザ装置
JP2001209037A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Olympus Optical Co Ltd 可変ホログラム素子及びそれらを用いた光学装置
US6658208B2 (en) * 2001-01-30 2003-12-02 Olympus Optical Co., Ltd. Focal-length adjusting unit for photographing apparatuses
JP4262439B2 (ja) * 2002-05-14 2009-05-13 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを有する電子撮像装置
US7046447B2 (en) * 2003-01-13 2006-05-16 Pc Mirage, Llc Variable focus system

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0509040A (pt) 2007-08-07
CN1997925A (zh) 2007-07-11
EP1747489A4 (en) 2008-07-23
WO2005093484A1 (en) 2005-10-06
US20050207022A1 (en) 2005-09-22
TW200533979A (en) 2005-10-16
US7057826B2 (en) 2006-06-06
WO2005093484B1 (en) 2005-12-01
KR101268467B1 (ko) 2013-06-04
IL178148A0 (en) 2006-12-31
EP1747489A1 (en) 2007-01-31
KR20070011393A (ko) 2007-01-24
JP2007531013A (ja) 2007-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MXPA06010804A (es) Sistema de acercamiento pequeno y rapido.
US7068416B2 (en) Three-dimensional imaging device
US7411718B2 (en) Variable focal length lens and lens array comprising discretely controlled micromirrors
US6934072B1 (en) Variable focal length lens comprising micromirrors with two degrees of freedom rotation and one degree of freedom translation
US7619807B2 (en) Micromirror array lens with optical surface profiles
US7161729B2 (en) Array of micromirror array lenses
US6970284B1 (en) Variable focusing lens comprising micromirrors with one degree of freedom rotation
US6999226B2 (en) Variable focal length lens comprising micromirrors with one degree of freedom translation
US6934073B1 (en) Variable focal length lens comprising micromirrors with one degrees of freedom rotation and one degree of freedom translation
US7031046B2 (en) Variable focal length lens comprising micromirrors with two degrees of freedom rotation
US7339746B2 (en) Small and fast zoom system using micromirror array lens
US20070040924A1 (en) Cellular phone camera with three-dimensional imaging function
MX2008001287A (es) Lentes de arreglo de microespejo con superficie libre.
KR20070085933A (ko) 마이크로미러들을 포함하는 가변 초점거리 렌즈
US8810908B2 (en) Binoculars with micromirror array lenses
KR20070030853A (ko) 가변 초점거리 렌즈

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration