[發(fā)明專利]利用全內(nèi)反射的DOE缺陷監(jiān)測有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201780052635.8 | 申請日： | 2017-06-25 |
| 公開（公告）號： | CN109642850B | 公開（公告）日： | 2021-02-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | B·S·麥德瓦;張夢 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘋果公司 |
| 主分類號： | G01M11/00 | 分類號： | G01M11/00 |
| 代理公司： | 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038 | 代理人： | 吳信剛 |
| 地址： | 美國加*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 反射 doe 缺陷 監(jiān)測 | ||
一種光學(xué)裝置(20)包括衍射光學(xué)元件(DOE?26)，所述衍射光學(xué)元件(DOE?26)具有至少一個光學(xué)表面、側(cè)表面(34，36)，所述側(cè)表面(34，36)與所述DOE的所述至少一個光學(xué)表面不平行，和光柵(30)，所述光柵(30)形成在所述至少一個光學(xué)表面上以便接收和衍射入射在所述光柵上的第一輻射。所述裝置還包括至少一個次級輻射源(38)，所述至少一個次級輻射源(38)被配置為使第二輻射被定向成投射在所述側(cè)表面上，使得所述第二輻射的至少一部分在從所述光柵內(nèi)部地衍射時在所述DOE內(nèi)傳播，并且通過所述側(cè)表面出射。所述裝置還包括至少一個輻射檢測器(40)，所述至少一個輻射檢測器(40)被定位成使得接收并感測已通過所述側(cè)表面出射的所述第二輻射的強(qiáng)度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明整體涉及衍射光學(xué)器件，并且具體地涉及監(jiān)測衍射光學(xué)元件(DOE)中的缺陷。
背景技術(shù)
衍射光學(xué)器件用于廣泛的應(yīng)用中。在一些應(yīng)用中，衍射光學(xué)元件(DOE)用于創(chuàng)建所期望的投影圖案，以用于例如光學(xué)三維(3D)映射、區(qū)域照明和LCD背光照明。在例如美國專利申請公布2009/0185274中描述了基于DOE的投影儀設(shè)計，其公開內(nèi)容以引用方式并入本文。
DOE的“效率”是DOE衍射的輸入能量的量的量度，與入射光束的能量相關(guān)。由于存在制造公差，這種效率在生產(chǎn)中可以是變化的。出于各種原因，這種效率還可在DOE的使用壽命和操作期間發(fā)生變化。例如，濕度和其他蒸氣可在DOE表面上凝結(jié)并降低其效率，或者由于故障或誤用而導(dǎo)致的過量熱量可使DOE變形并改變其效率。效率的此類變化可能導(dǎo)致零階衍射的強(qiáng)度上的不期望增加，而零階衍射不受投影光學(xué)器件衍射影響，從而可繼續(xù)穿過DOE直接到達(dá)投影空間。
美國專利8，492，696描述了帶有一體式光學(xué)檢測器形式的內(nèi)置光束監(jiān)測器的基于DOE的投影儀，其公開內(nèi)容通過引用方式并入本文。檢測器信號可由控制器連續(xù)地或間歇地監(jiān)測，以評估DOE效率并在信號超出某一范圍的情況下抑制投影儀的操作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方案提供了用于監(jiān)測DOE的性能的改進(jìn)方法和裝置。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，提供了一種光學(xué)裝置，其包括衍射光學(xué)元件(DOE)，所述衍射光學(xué)元件(DOE)具有至少一個光學(xué)表面、側(cè)表面和光柵,所述側(cè)表面與所述DOE的所述至少一個光學(xué)表面不平行，所述光柵形成在所述至少一個光學(xué)表面上以便接收和衍射入射在光柵上的第一輻射。所述裝置還包括至少一個次級輻射源，所述至少一個次級輻射源被配置為使第二輻射被定向成投射在側(cè)表面上的第一位置上，使得第二輻射的至少一部分在從光柵內(nèi)部地衍射時在DOE內(nèi)傳播，并且通過述側(cè)表面上的至少一個第二位置出射。所述裝置還包括至少一個輻射檢測器，所述至少一個輻射檢測器鄰近至少一個第二位置定位以便接收并感測已通過側(cè)表面出射的第二輻射的強(qiáng)度。
在本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中，側(cè)表面垂直于DOE的至少一個光學(xué)表面。
在一些實(shí)施方案中，至少一個輻射檢測器包括與DOE的側(cè)表面接觸的前表面。
在另一個實(shí)施方案中，所述裝置包括控制器，所述控制器被耦合以接收來自至少一個輻射檢測器的指示已通過側(cè)表面出射的第二輻射的強(qiáng)度的至少一個信號，并且響應(yīng)于所述至少一個信號來監(jiān)測DOE的性能。
在一些實(shí)施方案中，至少一個輻射檢測器包括至少第一輻射檢測器和第二輻射檢測器，并且控制器被耦合以接收分別來自第一輻射檢測器和第二輻射檢測器的第一信號和第二信號，并且被配置為響應(yīng)于所述第一信號和所述第二信號之間的差值來監(jiān)測性能。
在其他實(shí)施方案中，所述裝置包括初級輻射源，所述初級輻射源被配置為使第一輻射朝向所述DOE的至少一個光學(xué)表面定向，并且所述控制器被耦合以響應(yīng)于所監(jiān)測的性能來控制初級輻射源的操作。
在另一個實(shí)施方案中，控制器被配置為在至少一個信號超出預(yù)定義范圍時，抑制初級輻射源的操作。
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