RU2001108573A - Сверхтонкая оптическая панель и способ изготовления сверхтонкой оптической панели - Google Patents

Claims (69)

1. Оптическая панель, содержащая совокупность уложенных оптических волноводов, каждый из которых имеет первый конец и второй конец, в которой выходная плоскость образована совокупностью первых концов и в которой входная плоскость образована совокупностью вторых концов, причем входная плоскость является по существу параллельной выходной плоскости, и по меньшей мере один соединитель, подсоединенный к входной плоскости, который перенаправляет свет, распространяющийся по оси, не перпендикулярной ко входной плоскости, распространяя свет по оси, перпендикулярной ко входной плоскости.

2. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, дополнительно содержит по меньшей мере одну светоизлучающую систему.

3. Оптическая панель по п.2, отличающаяся тем, что светоизлучающая система содержит источник света и по меньшей мере один светоперенаправляющий элемент, который перенаправляет падающий свет, исходящий из источника света, на соединитель.

4. Оптическая панель по п.3, отличающаяся тем, что источник света находится вблизи входной плоскости и ориентирован параллельно ей и в которой источник света излучает свет параллельно входной плоскости по направлению от верхнего края входной плоскости к нижнему ее краю.

5. Оптическая панель по п.3, отличающаяся тем, что выбирается источник света из группы, состоящей из лампы, проектора для слайдов, видеопроектора и лазера.

6. Оптическая панель по п.3, отличающаяся тем, что соединитель поворачивает свет на входную плоскость под углом, примерно, от 45 до 90°.

7. Оптическая панель по п.3, отличающаяся тем, что светоизлучающая система дополнительно содержит модулятор и формирующую оптику.

8. Оптическая панель по п.2, отличающаяся тем, что светоизлучающая система содержит светоперенаправляющий элемент и проектор, оптически сопряженный с светоперенаправляющим элементом.

9. Оптическая панель по п.8, отличающаяся тем, что проектор проецирует свет на светоперенаправляющий элемент, после чего светоперенаправляющий элемент перенаправляет свет на соединитель.

10. Оптическая панель по п.9, отличающаяся тем, что проектор размещается снизу входной плоскости.

11. Оптическая панель по п.9, отличающаяся тем, что проектор располагается вблизи верхнего края входной плоскости и проецирует свет практически параллельно входной плоскости, и расстояние между ними позволяет осуществить поворот света посредством светоперенаправляющего элемента на соединитель.

12. Оптическая панель по п.9, отличающаяся тем, что проектор содержит источник света, формирующий свет, и модулятор, модулирующий свет с целью формирования изображения.

13. Оптическая панель по п.12, отличающаяся тем, что модулятор выбирается из группы, состоящей из жидкокристаллического дисплея, цифрового микрозеркального устройства, GLV, лазерного растрового сканера, PDLC, LCOS, MEMS и ЭЛТ.

14. Оптическая панель по п.12, отличающаяся тем, что проектор содержит формирующую оптику, распределяющую свет в горизонтальном и вертикальном направлениях по светоперенаправляющему элементу.

15. Оптическая панель по п.14, отличающаяся тем, что формирующая оптика содержит собирающие линзы и зеркала.

16. Оптическая панель по п.15, отличающаяся тем, что формирующая оптика и светоперенаправляющий элемент содержит расширяющие линзы.

17. Оптическая панель по п.2, отличающаяся тем, что свет на соединитель обеспечивают от 2 до 4 светоизлучающих систем.

18. Оптическая панель по п.2, отличающаяся тем, что светоизлучающая система содержит сканирующую систему, которая формирует изображение путем горизонтального и вертикального сканирования светом соединителя.

19. Оптическая панель по п.2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит корпус, содержащий переднюю часть, заднюю часть, две боковые части, верхнюю часть и нижнюю часть.

20. Оптическая панель по п.19, отличающаяся тем, что корпус заключает в себе светоизлучающую систему и совокупность волноводов.

21. Оптическая панель по п.19, отличающаяся тем, что передняя часть корпуса открыта, и в которой корпус закрыт на глубину, которая измеряется от открытой передней части к задней части корпуса.

22. Оптическая панель по п.21, отличающаяся тем, что глубина корпуса составляет около 12 см.

23. Оптическая панель по п.21, отличающаяся тем, что верхняя часть, нижняя часть, две боковые части и задняя часть имеют внутреннюю сторону, соседствующую со входной плоскостью, и наружную сторону, и в которой внутренняя сторона верхней части, нижней части, задней части и двух боковых частей - черного цвета.

24. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что каждый волновод проходит горизонтально, а совокупность уложенных волноводов проходит вертикально вдоль выходной плоскости.

25. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что свет отображается на выходной плоскости в качестве видеоизображения.

26. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что совокупность волноводов характеризуется толщиной по перпендикулярной оси, идущей от входной плоскости к выходной плоскости, и эта толщина меньше высоты и ширины выходной плоскости.

27. Оптическая панель по п.26, отличающаяся тем, что отношение ширины к высоте равно 4:3.

28. Оптическая панель по п.27, отличающаяся тем, что высота выходной плоскости составляет около 100 см, ширина выходной плоскости составляет около 133 см, и толщина составляет около 1 см.

29. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что каждый волновод из совокупности волноводов содержит центральную прозрачную сердцевину, характеризуемую первым показателем преломления, и эта центральная сердцевина располагается между по меньшей мере двумя плакировочными слоями.

30. Оптическая панель по п.29, отличающаяся тем, что центральная сердцевина выполнена из материала, который выбирается из группы, состоящей из полимера, слоистого пластика и стекла.

31. Оптическая панель по п.30, отличающаяся тем, что стекло является стеклом типа ВК7.

32. Оптическая панель по п.30, отличающаяся тем, что стеклу придана форма листов толщиной от 2 до 40 мкм.

33. Оптическая панель по п.30, отличающаяся тем, что центральная сердцевина покрыта по меньшей мере одним плакировочным слоем с каждой из сторон.

34. Оптическая панель по п.30, отличающаяся тем, что плакировочные слои, непосредственно соприкасающиеся с центральной сердцевиной, характеризуются вторым показателем преломления, более низким по сравнению с первым показателем преломления.

35. Оптическая панель по п.30, отличающаяся тем, что плакировочный материал выбирается из группы, состоящей из плексигласа, стекла, пластмассы, полиуретана, полимера с низким показателем преломления и эпоксидной смолы.

36. Оптическая панель по п.30, отличающаяся тем, что один плакировочный слой располагается между соседними центральными сердцевинами и является черным.

37. Оптическая панель по п.30, отличающаяся тем, что между соседними центральными сердцевинами располагаются по меньшей мере два плакировочных слоя, и в которой один из плакировочных слоев является черным.

38. Оптическая панель по п.37, отличающаяся тем, что к центральной сердцевине примыкает прозрачный плакировочный слой, а черный плакировочный слой расположен между соседними прозрачными плакировочными слоями.

39. Оптическая панель по п.36, 37 или 38, отличающаяся тем, что черный плакировочный слой выполнен из материала, выбранного из группы, состоящей из черной распыляемой краски или частиц углерода в эпоксидном адгезиве, связывающем соседние центральные сердцевины.

40. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что совокупность волноводов выполнена в виде плоских лент, проходящих непрерывно в горизонтальном направлении по ширине выходной плоскости.

41. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что совокупность уложенных волноводов образует укладку из примерно 500-800 волноводов.

42. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что каждый из совокупности уложенных волноводов уложен без наклона.

43. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что соединитель является призматическим соединителем.

44. Оптическая панель по п.43, отличающаяся тем, что призматический соединитель содержит френелевские призматические канавки, проложенные горизонтально по ширине входной плоскости, разнесенные в вертикальном направлении по высоте входной плоскости.

45. Оптическая панель по п.44, отличающаяся тем, что призматический соединитель поворачивает свет на угол до 90°.

46. Оптическая панель по п.45, отличающаяся тем, что призматический соединитель представляет собой пленку пропускания под прямым углом.

47. Оптическая панель по п.45, отличающаяся тем, что в непосредственной близости к призматическому соединителю находится отражатель, отражающий рассеянный свет в совокупность уложенных волноводов.

48. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что соединитель является дифракционным элементом.

49. Оптическая панель по п.1, отличающаяся тем, что соединитель является голографическим элементом.

50. Способ изготовления тонкой оптической панели, согласно которому укладывают первый стеклянный лист в лоток, размеры которого немного превосходят размеры первого стеклянного листа, заполняют лоток термообрабатываемой эпоксидной смолой, укладывают последующие стеклянные листы поверх первого стеклянного листа, тем самым формируя слой эпоксидной смолы между каждыми двумя соседними стеклянными листами, прилагают к укладке однородное давление, тем самым обуславливая растекание эпоксидной смолы между стеклянными листами до практически однородного уровня, обрабатывают укладку нагревом, охлаждают укладку, пилят укладку с целью формирования входной плоскости с одной стороны укладки и выходной плоскости с противоположной стороны укладки, прикрепляют соединитель ко входной плоскости укладки и заключают укладку, вместе с прикрепленным к ней соединителем, в прямоугольный корпус, открытая передняя часть которого сопряжена с выходной плоскостью, причем в прямоугольном корпусе находится светоизлучатель, оптически сопряженный с соединителем.

51. Способ по п.50, отличающийся тем, что используют эпоксидную смолу черного цвета.

52. Способ по п.50, отличающийся тем, что используют эпоксидную смолу, показатель преломления которой меньше, чем у стеклянных листов.

53. Способ по п.50, отличающийся тем, что укладывание продолжают до тех пор, пока не уложат, примерно, от 500 до 800 листов.

54. Способ по п.50, отличающийся тем, что по существу практически однородный уровень эпоксидной смолы составляет около 0,0005 см по глубине между стеклянными листами.

55. Способ по п.50, отличающийся тем, что обработку нагревом проводят при примерно 80°С.

56. Способ по п.50, отличающийся тем, что пиление осуществляют с помощью алмазной пилы.

57. Способ по п.50, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает, после пиления, полировку укладки с помощью алмазного полировального станка.

58. Способ по п.50, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют, после пиления, матирование.

59. Способ изготовления тонкой оптической панели, содержащий следующие этапы: по отдельности покрывают совокупность стеклянных листов прозрачным плакировочным материалом, показатель преломления которого ниже, чем у стекла, укладывают по вертикали совокупность стеклянных листов с покрытием, скрепляют воедино совокупность стеклянных листов с покрытием с помощью эпоксидной смолы, прилагают к укладке однородное давление, подвергают укладку обработке нагревом, пилят укладку с целью формирования входной плоскости с одной стороны укладки и выходной плоскости с противоположной стороны укладки, прикрепляют соединитель к входной плоскости укладки и заключают укладку, вместе с прикрепленным к ней соединителем, в прямоугольный корпус, открытая передняя часть которого оптически сопряжена с выходной плоскостью, причем в прямоугольном корпусе находится светоизлучатель, оптически сопряженный с соединителем.

60. Способ по п.59, отличающийся тем, что используют эпоксидную смолу черного цвета.

61. Способ по п.59, отличающийся тем, что укладывание по вертикали проводят в лотке, площадь которого немного превосходит площадь поверхности одного стеклянного листа с покрытием.

62. Способ по п.61, отличающийся тем, что при скреплении наполняют лоток термообрабатываемой черной эпоксидной смолой перед тем, как проводить укладывание.

63. Способ по п.59, отличающийся тем, что укладывание по вертикали продолжают до тех пор, пока не уложат, примерно, от 500 до 800 листов.

64. Способ по п.59, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют, после пиления, матирование входной плоскости и выходной плоскости.

65. Способ по п.59, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют, после пиления, полировку входной плоскости и выходной плоскости с помощью алмазного полировального станка.

66. Способ изготовления тонкой оптической панели, содержащий следующие этапы: укладывают совокупность стеклянных листов, причем ширина каждого стеклянного листа примерно, от 1,27 до 2,54 см, а его длина - от 30,48 до 91,44 см, помещают между любыми двумя соседними листами в укладке слой черного ультрафиолетового адгезива, обрабатывают каждый слой черного ультрафиолетового адгезива ультрафиолетовым излучением, пилят укладку с целью формирования входной плоскости с одной стороны укладки и выходной плоскости с противоположной стороны укладки, прикрепляют соединитель к входной плоскости укладки и заключают укладку, вместе с прикрепленным к ней соединителем, в прямоугольный корпус, открытая передняя часть которого оптически сопряжена с выходной плоскостью, причем в прямоугольном корпусе находится светоизлучатель, оптически сопряженный с соединителем.

67. Способ по п.66, отличающийся тем, что укладывание продолжают до тех пор, пока не уложат, примерно, от 500 до 800 листов.

68. Способ по п.66, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют, после пиления, матирование входной плоскости и выходной плоскости.

69. Способ по п.66, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют, после пиления, полировку входной плоскости и выходной плоскости с помощью алмазного полировального станка.