典型的太陽能菲涅爾透鏡就是將齒型朝向電池片,這和之前談到的準直應用中齒型朝向長共軛方向剛好相反。齒型朝內的另外潛在好處的減少太陽輻射對干擾角的沖擊,也能夠避免結構面里堆積灰塵和沙礫。這種類型菲涅爾透鏡通常看作是非成像透鏡,因為穿過透鏡的有效區域焦距是固定的。其主要的作用是比較大限度增加太陽輻射到電池片上,用于轉化成電力,因而無須考慮降低圖象球面誤差。科研系統中也經常用到菲涅爾透鏡,透鏡與水平面成45±5?夾角。如果兩道不同波長的光線平行穿過透鏡,就能夠聚焦在直徑2mm光斑上;它也可以用于視景系統模擬與仿真。菲涅爾透鏡衍射檢測技術。福建微型紅外透鏡按需定制在一些實施例中,襯底302是玻璃襯底(例...
可以確定在***多個vcsel結構和第二多個vcsel結構之間的孔徑寬度的大小,使得從發射的輻射生成任意數目的不同橫向激光模式和斑點模式。通過從具有不同孔徑寬度的vcsel結構發射輻射,可以降低斑點噪聲。在使用具有兩個不同孔徑寬度的兩組vcsel結構的示例中,斑點噪聲降低大約可以使用附加的vcsel結構陣列,其中每個陣列具有不同的孔徑寬度,以將斑點噪聲降低因數其中n是不同vcsel陣列的數目。接著,在操作1106,在由***和第二vscel結構發射的輻射被從物體反射出來之后,在檢測器處接收該輻射。所接收的輻射可被用來定義物體的數字3d圖像。當然,在一些實施例中,如先前結合系統所描述的,可以執行...
殼材806可以具有小于10nm、小于5nm、小于1nm的厚度或單層原子。圖9a至9c示出了根據一些實施例的圖案化在vcsel結構的頂層802上的元原子的不同示例。圖9a示出了***元結構902,其中,殼材806圍繞用于每個元原子的芯材804,但是不覆蓋頂層802在每個元原子之間的區域。在蝕刻工藝期間,使用例如光刻膠或硬掩模來保護殼材806的圍繞芯材804的部分,以移除殼材806在頂層802的表面上的暴露部分。圖9b示出了第二元結構904,其中,殼材906共形地覆蓋包括芯材804的所有表面和頂層802的表面。圖9c示出了第三元結構906,其中,殼材806*覆蓋芯材804的一個或多個側壁。在沉積殼...
透鏡中心被定義為坐標原點,水平方向為x軸,垂直方向為y軸。空氣的折射率為1,透鏡的折射率n(y)沿y軸變化,例如y=0時透鏡的折射率為n(0),y=l/2時透鏡的折射率為n(l/2),聲學超材料透鏡的長度設為l=200mm,寬設為w=60mm,折射率變化范圍為~,因此n(0)=,n(l/2)=,由此可得任一y值的折射率n(y)與n(0)、n(l/2)的關系為:我們取f=180mm,可得一維聚焦透鏡折射率公式n(y)為:由公式(2)可得聚焦透鏡的折射率分布如圖4(b)所示,圖4(c)為聚焦透鏡在工作頻率7000hz的仿真結果,可以看出與入射的高斯波相比,出射波在距透鏡約為180mm處匯聚成一點。...
菲涅爾透鏡是透鏡的一個分支,由于它同其他的透鏡相比,具有體積小,重量輕,結構緊湊的優點,同時它擁有不遜于其它透鏡的良好聚光性和成像性能,因此在GF、航空、空間、工業生產和民用等各個領域獲得普遍的應用。在光學系統中,應用菲涅爾透鏡的作用就是將光線從相對較大的區域面積轉換成相當小的面積上,這種透鏡也被稱做集光器或聚光器。在太陽聚光領域,菲涅爾透鏡是聚光太陽能系統(CPV)中重要的光學部件之一。太陽菲涅爾透鏡聚光鏡就是,透鏡的焦點剛好落在太陽能芯片上。當透鏡面垂直接面向太陽時,光線將會被聚焦在電池片上。菲涅爾透鏡光學助降系統怎么樣?人體紅外透鏡定制價格透鏡中心被定義為坐標原點,水平方向為x軸,垂直方...
集成電路(ic)、**集成電路(asic)、片上系統(soc)、桌面型計算機、膝上型計算機、平板計算機、服務器、智能電話等。其他實施例可以被實現為由可編程控制設備執行的軟件。如本文描述的,各種實施例可以使用硬件元件、軟件元件、或它們的任意組合實現。硬件元件的示例可以包括處理器、微處理器、電路、電路元件(例如,晶體管、電阻器、電容器、電感器等)、集成電路、**集成電路(asic)、可編程邏輯器件(pld)、數字信號處理器(dsp)、現場可編程門陣列(fpga)、邏輯門、寄存器、半導體器件、芯片、微芯片、芯片集等。本文提出了很多具體細節,以提供對實施例的透徹理解。但是,將明白的是,可以在沒有這些具...
深度確定電路208被配置為從檢測器206接收圖像獲取數據,并且基于參考平面確定橫跨物體表面上的多個點的一個或多個空間測量結果。可以基于投射到物體上的光圖案的扭曲計算得出這些測量結果。這種圖像處理可以使用本行業的公知技術,例如,標準測距或三角測量方法。在一些實施例中,光驅動器電路210被包括在光投影儀系統102中并且被配置為控制光源202的操作。因此,光驅動器電路210可以被配置為向光源202提供功率,更具體地控制應用于光源202的功率的占空比。在一些實施例中,深度確定電路208可以向源驅動器電路210提供信號,以改變光源202的操作方式。例如,如果深度確定電路208發現接收圖像太模糊而無法做出...
來自具有不同波長的兩個波束的斑點圖案變得不相關。這意味著應該設計各種vcsel的孔徑寬度以使得vcsel之間的發射波長差由下式給出:δλ≥λ2/2z(1)其中,z是物體的照明表面的表面剖面高度變化。對于940nm的示例峰值發射波長和z=,波長差應≥。圖5是示出根據實施例的具有不同孔徑寬度的兩個不同vcsel陣列的激光光譜的圖表。頂部的光譜是從***vcsel陣列測得的,其中每個vcsel結構具有4μm的孔徑寬度。底部的光譜是從第二vcsel陣列測得的,其中每個vcsel結構具有2μm的孔徑寬度。從光譜可以看出,具有較大孔徑大小的***vcsel陣列包括兩種橫向激光模式和具有973nm左右的峰值...
一個或多個vcsel結構具有頂層,并且激光源進一步包括在一個或多個vcsel結構中的至少一個vcsel結構的頂層上的多個亞波長結構。示例9包括示例8的主題,其中,一個或多個亞波長結構包括芯材和殼材,該殼材被放置在芯材的一個或多個表面上,該殼材具有比芯材高的折射率。示例10是一種光投影儀系統。該光投影儀系統包括:激光源,被配置為生成向物體發送的輻射;以及圖像傳感器,被配置為接收從物體反射的輻射。激光源包括襯底、一個或多個***vscel結構、以及一個或多個第二vcsel結構。一個或多個***vcsel結構在襯底的表面上,每個***vcsel結構具有***孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。一...
圖3示出了根據實施例的光源202或者光源202的至少一部分的自頂向下的視圖。光源202包括襯底302,該襯底具有布置在襯底302的表面上的多個vcsel結構304。在一些實施例中,襯底302可以是:包括第iv族半導體材料(例如,si、ge、sige)、第iii-v族半導體材料(例如,gaas、gaassb、gaasin)、和/或根據本公開將明白的任何一種或多種其他適當材料的大塊襯底;絕緣體上的x(xoi)結構,其中,x是前述材料(例如,第iv和/或iii-v族半導體材料)之一,絕緣體材料是氧化物材料或介電材料或者一些其他電絕緣材料,從而xoi結構包括兩個半導體層之間的電絕緣材料層;或者一些其他...
國際上有人研制大型菲涅爾透鏡,試圖用于制作太陽能聚光集熱器。菲涅爾透鏡是平面化的聚光鏡,重量輕,價格比較低,也有點聚焦和線聚焦之分,一般由有機玻璃或其它透明塑料制成,也有用玻璃制作的,主要用于聚光太陽電池發電系統。我國從70年代直至90年代,對用于太陽能裝置的菲涅爾透鏡開展了研制。有人采用模壓方法加工大面積的柔性透明塑料菲涅爾透鏡,也有人采用組合成型刀具加工直徑,結果都不大理想。近來,有人采用模壓方法加工線性玻璃菲涅爾透鏡,但精度不夠,尚需提高。還有兩種利用全反射原理設計的新型太陽能聚光器,雖然尚未獲得實際應用,但具有一定啟發性。一種是光導纖維聚光器,它由光導纖維透鏡和與之相連的光導纖維組成,...
菲涅爾透鏡的應用菲涅爾透鏡是透鏡的一個分支,由于它同其他的透鏡相比,具有體積小,重量輕,結構緊湊的優點,同時它擁有不遜于其它透鏡的良好聚光性和成像性能,因此在**、航空、空間、工業生產和民用等各個領域獲得***的應用。菲涅爾透鏡應用在投影系統中的優勢就是,通過聚焦或調整光線準直從而增加增體顯示亮度,如果取消準直鏡,光線在穿過面板時會大量損失,顯示中會出現明顯的熱斑效應,降低顯示屏幕四周亮度。同樣,在LCD屏幕的另一面,我們也必須將光線從面板上集中到投影透鏡中。在觀看屏幕前使用菲涅爾透鏡所增加的亮度,在下圖中看光線分布。比較常用的是以下幾個方面的應用:菲涅爾透鏡被證明比較好應用就是在投影系統中,...
圖10示出了根據本公開的實施例的使用亞波長結構的元分子的示例。圖11是示出根據本文公開的某些實施例的從用在光投影儀系統中的光源發射輻射的方法的流程圖。盡管將參考說明性實施例繼續下面的詳細描述,但是根據本公開,很多替代、修改、和變形將是明顯的。具體實施方式用在結構化光投影儀中的激光源包括襯底、襯底上的一個或多個***vcsel、以及襯底上的一個或多個第二vcsel。一個或多個***vcsel各自具有***孔徑寬度并且各自單獨地在襯底的表面上延伸。一個或多個第二vcsel各自具有不同于***孔徑寬度的第二孔徑寬度并且各自單獨地在襯底的表面上延伸。根據一些實施例,可以使用光刻技術對***vcsel和...
一個或多個vcsel結構具有頂層,并且激光源進一步包括在一個或多個vcsel結構中的至少一個vcsel結構的頂層上的多個亞波長結構。示例9包括示例8的主題,其中,一個或多個亞波長結構包括芯材和殼材,該殼材被放置在芯材的一個或多個表面上,該殼材具有比芯材高的折射率。示例10是一種光投影儀系統。該光投影儀系統包括:激光源,被配置為生成向物體發送的輻射;以及圖像傳感器,被配置為接收從物體反射的輻射。激光源包括襯底、一個或多個***vscel結構、以及一個或多個第二vcsel結構。一個或多個***vcsel結構在襯底的表面上,每個***vcsel結構具有***孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。一...
一個或多個vcsel結構具有頂層,并且激光源進一步包括在一個或多個vcsel結構中的至少一個vcsel結構的頂層上的多個亞波長結構。示例9包括示例8的主題,其中,一個或多個亞波長結構包括芯材和殼材,該殼材被放置在芯材的一個或多個表面上,該殼材具有比芯材高的折射率。示例10是一種光投影儀系統。該光投影儀系統包括:激光源,被配置為生成向物體發送的輻射;以及圖像傳感器,被配置為接收從物體反射的輻射。激光源包括襯底、一個或多個***vscel結構、以及一個或多個第二vcsel結構。一個或多個***vcsel結構在襯底的表面上,每個***vcsel結構具有***孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。一...
用等效參數表征c型單元結構的特性。選取c型單元結構時,要選取折射率范圍符合設計要求,并且阻抗相對較小的結構。本發明設計的聲學超材料透鏡中心頻率為7000hz,十分之一波長約為5mm,相鄰兩個c型單元結構間距為5mm。為了實現更多功能,每個c型單元結構的折射率變化范圍需要盡可能的大,同時折射率的最小值要接近于1。考慮到3d打印的加工精度以及尺寸限制,經優化后我們取c型單元結構的外半徑r=,圓環寬度w=,開口角度θ=145°,旋轉角度從158°變化到252°,中心頻率7000hz,折射率變化范圍為。圖3給出了c型單元結構在不同頻率下,相對折射率隨旋轉角度的變化曲線,這些曲線的偏差很小,說明該c型單...
菲涅爾透鏡的應用菲涅爾透鏡是透鏡的一個分支,由于它同其他的透鏡相比,具有體積小,重量輕,結構緊湊的優點,同時它擁有不遜于其它透鏡的良好聚光性和成像性能,因此在**、航空、空間、工業生產和民用等各個領域獲得***的應用。菲涅爾透鏡應用在投影系統中的優勢就是,通過聚焦或調整光線準直從而增加增體顯示亮度,如果取消準直鏡,光線在穿過面板時會大量損失,顯示中會出現明顯的熱斑效應,降低顯示屏幕四周亮度。同樣,在LCD屏幕的另一面,我們也必須將光線從面板上集中到投影透鏡中。在觀看屏幕前使用菲涅爾透鏡所增加的亮度,在下圖中看光線分布。比較常用的是以下幾個方面的應用:菲涅爾透鏡被證明比較好應用就是在投影系統中,...
每個亞波長結構具有大約λ/2的厚度,其中,λ是該vcsel結構的峰值輸出波長。示例30包括示例23至29中任一項的主題,還包括在襯底的表面上的多個vcsel結構,其中,多個vcsel結構中的每個vcsel結構包括多個亞波長結構。示例31包括示例23至30中任一項的主題,其中,多個亞波長結構包括具有基部和頂部的至少一個亞波長結構,其中,基部比頂部寬。示例32包括示例23至31中任一項的主題,其中,多個亞波長結構包括具有基部和頂部的至少一個亞波長結構,其中,基部比頂部窄。示例33是一種布置在光學設備上的亞波長結構。該亞波長結構包括芯材和在芯材的一個或多個表面上的殼材。芯材具有***折射率并且具有比...
每個***vcsel結構具有***孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。一個或多個第二vcsel結構在襯底的表面上,每個第二vcsel結構具有不同于***孔徑寬度的第二孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。示例2包括示例1的主題,其中,一個或多個***vcsel在襯底的表面上的***區域中,一個或多個第二vcsel在襯底的表面上的不同于***區域的第二區域中。示例3包括示例1或2的主題,其中,一個或多個***vcsel和一個或多個第二vcsel在襯底的表面上的偽隨機圖案中。示例4包括示例1至3中任一項的主題,其中,一個或多個***vcsel和一個或多個第二vcsel被配置為發射紅外輻射。示...
一個或多個***vcsel和一個或多個第二vcsel被配置為發射紅外輻射。示例14包括示例10至13中任一項的主題,其中,一個或多個***vcsel中的每個***vcsel被配置為發射具有兩個或更多個橫向模式的輻射。示例15包括示例14的主題,其中,一個或多個第二vcsel中的每個第二vcsel被配置為發射具有單個橫向模式的輻射。示例16包括示例10至15中任一項的主題,其中,激光源還包括在襯底的表面上的一個或多個第三垂直腔面發射激光器(vcsel)結構,每個第三vcsel結構具有不同于***孔徑寬度和第二孔徑寬度的第三孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。示例17包括一種降低來自激光源的斑...
亞波長結構包括用作諧振光學天線的比光波長更小的表面結構的密集布置。光表面結構交互的諧振性質提供了操縱光學波振面的能力。根據另一實施例,激光源包括襯底、vcsel結構、以及多個亞波長結構。vcsel結構被布置在襯底的表面上,并且在襯底的表面上方延伸。多個亞波長結構被布置在vcsel結構的頂層。多個亞波長結構中的一個或多個亞波長結構包括芯材和放置在芯材的一個或多個表面上的殼材。注意,如根據本公開將明白的,亞波長結構可以結合本文中根據一些實施例提供的vcsel結構或者根據其他實施例的任何其他vcsel結構使用。vcsel陣列架構圖1示出了根據本公開的實施例的用于創建物體104的3d圖像的示例光投影儀...
每個亞波長結構具有大約λ/2的厚度,其中,λ是該vcsel結構的峰值輸出波長。示例30包括示例23至29中任一項的主題,還包括在襯底的表面上的多個vcsel結構,其中,多個vcsel結構中的每個vcsel結構包括多個亞波長結構。示例31包括示例23至30中任一項的主題,其中,多個亞波長結構包括具有基部和頂部的至少一個亞波長結構,其中,基部比頂部寬。示例32包括示例23至31中任一項的主題,其中,多個亞波長結構包括具有基部和頂部的至少一個亞波長結構,其中,基部比頂部窄。示例33是一種布置在光學設備上的亞波長結構。該亞波長結構包括芯材和在芯材的一個或多個表面上的殼材。芯材具有***折射率并且具有比...
焦點和光線在同一側,通常在其表面進行涂層,作為**反射面使用。1)圓形菲涅爾透鏡2)菲涅爾透鏡陣列3)柱狀菲涅爾透鏡4)線性菲涅爾透鏡5)衍射菲涅爾透鏡6)菲涅爾反射透鏡7)菲涅爾光束分離器和菲涅爾棱鏡。菲涅爾透鏡的作用,簡單的說就是在透鏡的一側有等距的齒紋。通過這些齒紋,可以達到對指定光譜范圍的光帶通(反射或者折射)的作用。傳統的打磨光學器材的帶通光學濾鏡造價昂貴,菲涅爾透鏡可以極大的降低成本。典型的例子就是PIR(被動紅外線探測器)。PIR普遍的用在警報器上,每個PIR上都有個塑料的小帽,此即菲涅爾透鏡。小帽的內部都刻上了齒紋,這種菲涅爾透鏡可以將入射光的頻率峰值限制到10微米左右(人體紅...
殼材806可以具有小于10nm、小于5nm、小于1nm的厚度或單層原子。圖9a至9c示出了根據一些實施例的圖案化在vcsel結構的頂層802上的元原子的不同示例。圖9a示出了***元結構902,其中,殼材806圍繞用于每個元原子的芯材804,但是不覆蓋頂層802在每個元原子之間的區域。在蝕刻工藝期間,使用例如光刻膠或硬掩模來保護殼材806的圍繞芯材804的部分,以移除殼材806在頂層802的表面上的暴露部分。圖9b示出了第二元結構904,其中,殼材906共形地覆蓋包括芯材804的所有表面和頂層802的表面。圖9c示出了第三元結構906,其中,殼材806*覆蓋芯材804的一個或多個側壁。在沉積殼...
一個或多個***vcsel和一個或多個第二vcsel被配置為發射紅外輻射。示例14包括示例10至13中任一項的主題,其中,一個或多個***vcsel中的每個***vcsel被配置為發射具有兩個或更多個橫向模式的輻射。示例15包括示例14的主題,其中,一個或多個第二vcsel中的每個第二vcsel被配置為發射具有單個橫向模式的輻射。示例16包括示例10至15中任一項的主題,其中,激光源還包括在襯底的表面上的一個或多個第三垂直腔面發射激光器(vcsel)結構,每個第三vcsel結構具有不同于***孔徑寬度和第二孔徑寬度的第三孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。示例17包括一種降低來自激光源的斑...
一個或多個vcsel結構具有頂層,并且激光源進一步包括在一個或多個vcsel結構中的至少一個vcsel結構的頂層上的多個亞波長結構。示例9包括示例8的主題,其中,一個或多個亞波長結構包括芯材和殼材,該殼材被放置在芯材的一個或多個表面上,該殼材具有比芯材高的折射率。示例10是一種光投影儀系統。該光投影儀系統包括:激光源,被配置為生成向物體發送的輻射;以及圖像傳感器,被配置為接收從物體反射的輻射。激光源包括襯底、一個或多個***vscel結構、以及一個或多個第二vcsel結構。一個或多個***vcsel結構在襯底的表面上,每個***vcsel結構具有***孔徑寬度并且單獨地在襯底的表面上方延伸。一...
用于降低來自激光源的斑點噪聲的方法1100開始于操作1102,在操作1102從***多個vcsel結構發射輻射。輻射可以包括可見光或紅外輻射。輻射可以具有大約935nm到大約945nm之間的峰值波長。根據實施例,***多個vcsel結構中的每個vcsel結構具有相同的孔徑寬度,使得從***多個vcsel結構發射的輻射在對物體進行照射時產生***斑點圖案。從***多個vcsel結構發射的輻射包括部分地取決于孔徑寬度的***數目的橫向模式。接著,在操作1104,從第二多個vcsel結構發射輻射。第二多個vcsel結構可以被布置在與***多個vcsel結構相同的襯底上。輻射可以包括可見光或紅外輻射。...
為高透射透鏡的原理圖,折射率公式為:n(y)=(5);圖7(b)為高透射透鏡的折射率分布,圖7(c)為高透射透鏡在工作頻率7000hz的仿真結果,可以看出與入射的高斯波相比,出射波波形幾乎無變化,可以類比于不加透鏡的情況。為了驗證本實用新型設計的多功能聲學超材料透鏡的特性,我們加工了一塊旋轉可調的多功能二維聲學超材料透鏡的實物。該透鏡由3d打印制作而成,材料為光敏樹脂。為了加工方便,該透鏡的高度設為8mm,其高度不影響二維透鏡的功能。在測試過程中,用一排喇叭模擬高斯聲源。圖8是本實用新型實施例中旋轉可調的多功能二維聲學超材料透鏡在7000hz下的實驗結果,圖8(a)為高斯聲波在空氣中的聲壓場測...
適當的結構化光投影儀通常包括激光設備,該激光設備采用衍射圖案實現期望的結構化光圖案。一個示例激光設備是結合激光條紋使用的垂直腔面發射激光器(vcsel)。但是,存在與這種配置相關聯的局限。例如,使用激光條紋獲取精確的剖面信息的局限主要歸因于與激光相關聯的噪聲和采樣誤差,因為激光條紋的中心可能不是在相機的像素中心成像并且可能不是檢測到的強度峰值。當在圖像上定位激光條紋的中心時出現采樣誤差。存在嘗試從激光條紋提取相關信息的諸如,比較大強度、強度中心、高斯擬合、以及過零點之類的圖像處理技術。與這些技術中的若干技術相關聯的問題在于,其給出了比較高峰值的位置,但是該位置不是條紋的真實中心。與激光相關聯的...
可以確定在***多個vcsel結構和第二多個vcsel結構之間的孔徑寬度的大小,使得從發射的輻射生成任意數目的不同橫向激光模式和斑點模式。通過從具有不同孔徑寬度的vcsel結構發射輻射,可以降低斑點噪聲。在使用具有兩個不同孔徑寬度的兩組vcsel結構的示例中,斑點噪聲降低大約可以使用附加的vcsel結構陣列,其中每個陣列具有不同的孔徑寬度,以將斑點噪聲降低因數其中n是不同vcsel陣列的數目。接著,在操作1106,在由***和第二vscel結構發射的輻射被從物體反射出來之后,在檢測器處接收該輻射。所接收的輻射可被用來定義物體的數字3d圖像。當然,在一些實施例中,如先前結合系統所描述的,可以執行...