[發(fā)明專利]正交反射鏡陣列的光學參數(shù)控制方法及裝置

在審

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• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114967118A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 程雪岷;王金棟;陳永新
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學深圳國際研究生院;深圳盈天下視覺科技有限公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B5/09;G02B26/02
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發(fā)明公開了正交反射鏡陣列的光學參數(shù)控制方法，用于控制光線經(jīng)過正交反射鏡陣列后的出射方向與光通量，其特征在于，對于準直光，按如下公式，通過調(diào)整相鄰的兩個平行平面反射鏡的間距a和二者之間的空隙寬度b，來調(diào)整光線出射到各個方向的概率，從而調(diào)整光線出射到各個方向的光通量。本發(fā)明所述的正交反射鏡陣列的光學參數(shù)控制方法，基于光學追跡仿真，獲得了準直光條件下任意結(jié)構(gòu)參數(shù)正交反射鏡陣列的光線傳播特性計算公式，使得正交反射鏡陣列的光學傳播特性得以定量地準確調(diào)控，獲得了入射光線準直條件下任意結(jié)構(gòu)參數(shù)正交反射鏡陣列的光線傳播特性，可以確定當前結(jié)構(gòu)的正交反射鏡陣列應用在類似照明等光學系統(tǒng)中各方向出射亮度的精確計算。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于正交反射鏡陣列技術(shù)領域，特別涉及正交反射鏡陣列的光學參數(shù)控制方法及裝置。

背景技術(shù)

正交反射鏡陣列是一種具有負折射效應的光學器件，在無介質(zhì)成像、光波導、AR、照明等領域具有廣闊的應用前景，典型的正交反射鏡陣列由兩列相互平行的平面反射鏡垂直放置組成，但是現(xiàn)有正交反射鏡陣列的設計存在無法精確控制光線的出射方向與光通量的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有正交反射鏡陣列的設計存在無法精確控制光線的出射方向與光通量的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的提出了正交反射鏡陣列的光學參數(shù)控制方法、裝置及計算機可讀介質(zhì)。

本發(fā)明第一方面提供了正交反射鏡陣列的光學參數(shù)控制方法，用于控制光線經(jīng)過正交反射鏡陣列后的出射方向與光通量，

對于準直光，按如下公式，通過調(diào)整相鄰的兩個平行平面反射鏡的間距a和二者之間的空隙寬度b，來調(diào)整光線出射到各個方向的概率，從而調(diào)整光線出射到各個方向的光通量：

其中，Φ1表示被正交反射鏡陣列直接反射的概率；Φ2表示進入鏡間空隙并出射到與入射方向平行的方向的概率；Φ3表示進入鏡間空隙并出射到與入射方向垂直的方向的概率；Φ4表示進入鏡間空隙并被反射回來的概率；H表示平面反射鏡的深度即空隙的深度；x表示X向偏轉(zhuǎn)角度，X向是指向正交反射鏡陣列近光一側(cè)的空隙長度(或者說是單個鏡片的側(cè)壁的長度)的方向，與空隙的深度方向相垂直。

在一些實施例中，對于發(fā)散光，按如下公式，通過調(diào)整相鄰的兩個平行平面反射鏡的間距a和二者之間的空隙寬度b，來調(diào)整光線出射到各個方向的概率，從而調(diào)整光線出射到各個方向的光通量：

在一些實施例中，還包括：X向偏轉(zhuǎn)角度為零時，按如下公式調(diào)整光線出射到各個方向的概率：

式中，“[]”表示向下取整。

在一些實施例中，調(diào)節(jié)平面反射鏡的深度H，以改變正交反射鏡陣列的深寬比H/b，從而實現(xiàn)如下控制效果：

被正交反射鏡陣列直接反射的光不變；

當深寬比為奇數(shù)時雜散光進入鏡間空隙并出射到與入射方向垂直的方向；

當深寬比為偶數(shù)時雜散光進入鏡間空隙并出射到與入射方向平行的方向；

當深寬比為小數(shù)時，雜散光進入鏡間空隙并出射到3個方向。

在一些實施例中，通過機電系統(tǒng)調(diào)控正交反射鏡陣列的深寬比，使得出射到各探測器的光線強度有所不同，作為一種行為觸發(fā)方式，用于光控開關(guān)的控制。