阅读说明：本技术 光学成像元件的切割方法 (Cutting method of optical imaging element ) 是由 颜展 张兵 韩成 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种光学成像元件的切割方法,包含如下步骤：根据应用场景确定空中成像的视点,视点为用户观看空中成像的观看点；根据视点,确定空中成像的具体显示位置；根据视点的位置和空中成像的具体显示位置,确定光学成像元件的最优反射区；根据最优反射区确定光学成像元件的姿态和位置；将视点沿多个方向投影至光学成像元件所在平面,多个方向为视点与空中成像的轮廓各个点的连线方向,视点不在所述空中成像内部,空中成像位于视点与光学成像元件之间；视点在所述光学成像元件所在平面的所有投影点围成投影区；按照投影区的轮廓切割出光学成像元件。本发明既能保证成像品质不变,还能降低成本,并节约占地空间,扩展使用场景。(The invention discloses a cutting method of an optical imaging element, which comprises the following steps: determining a viewpoint of aerial imaging according to an application scene, wherein the viewpoint is a viewing point of a user viewing the aerial imaging; determining a specific display position of aerial imaging according to the viewpoint; determining an optimal reflection area of the optical imaging element according to the position of the viewpoint and the specific display position of aerial imaging; determining the posture and the position of the optical imaging element according to the optimal reflection area; projecting a viewpoint to a plane where an optical imaging element is located along a plurality of directions, wherein the plurality of directions are the connecting directions of the viewpoint and each point of the outline of aerial imaging, the viewpoint is not located inside the aerial imaging, and the aerial imaging is located between the viewpoint and the optical imaging element; all projection points of the viewpoint on the plane where the optical imaging element is located enclose a projection area; and cutting the optical imaging element according to the outline of the projection area. The invention can not only ensure the imaging quality to be unchanged, but also reduce the cost, save the occupied space and expand the use scenes.)

光学成像元件的切割方法

技术领域

本发明涉及光学元件的制造技术，特别涉及一种光学成像元件的切割方法。

背景技术

现有技术的光学成像元件（微通道矩阵光波导平板）用于无介质浮空成像，但在现在一般都是采用标准化制造或模块化制造，其尺寸和形状固定，并且，实际制造时，元件的尺寸一般较大，而在实际应用场景中，很多时候会出现场地、空间的限制，不仅可能会要求尺寸小一些，也可能会对具体形状提出苛刻的要求，同时，由于成像原理的限制，元件中的很多成像单元实际并未能真正发挥作用，因此，现有的光学成像元件的尺寸和形状都难以较好适应实际应用场景，商业推广和规模应用存在较大难度。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种光学成像元件的切割方法，包含如下步骤：

根据应用场景确定空中成像的视点，所述视点为用户观看空中成像的观看点；

根据所述视点，确定空中成像的具体显示位置；

根据所述视点的位置和所述空中成像的具体显示位置，确定所述光学成像元件的最优反射区；

根据最优反射区确定所述光学成像元件的姿态和位置；

将所述视点沿多个方向投影至所述光学成像元件所在平面，所述多个方向为所述视点与所述空中成像的轮廓各个点的连线方向，所述视点不在所述空中成像内部，所述空中成像位于视点与光学成像元件之间；

所述视点在所述光学成像元件所在平面的所有投影点围成投影区；

按照所述投影区的轮廓切割出光学成像元件。

进一步，以所述视点为起点，通过若干射线照射所述空中成像，所述若干射线在所述光学成像元件所在平面上形成所述空中成像的阴影，该阴影为投影区。

进一步，所述射线为虚拟光线，所述阴影为虚拟阴影。

进一步，所述射线实际光线，所述空中成像用实物模拟，所述阴影为实际阴影。

进一步，所述光学成像元件为微通道矩阵光波导平板。

进一步，所述光学成像元件包含多层层叠设置的透光层叠体，所述每层透光层叠体包含若干并排贴合的透明条，所述透明条的贴合面和/或该贴合面的相对面设有反射面，所述反射面为蒸/电镀金属，或粘贴的反射膜，所述相邻层的透明条相互正交。

进一步，所述最优反射区的两侧边界与正交的两根透明条的夹角都不小于15°。

进一步，所述空中成像的本体与所述空中成像相对光学成像元件对称，所述视点位于所述最优反射区中。

所述光学成像元件的姿态包含：透光层叠体平面的朝向和透明条的方向。

根据本发明实施例的光学成像元件的切割方法，既能保证成像品质不变，还能降低成本，并节约占地空间，扩展使用场景。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本发明实施例光学成像元件的切割方法的方法流程图；

图2为根据本发明实施例光学成像元件的切割方法的光学成像元件的正交结构示意图；

图3为根据本发明实施例光学成像元件的切割方法的最优反射区的原理示意图；

图4为根据本发明实施例光学成像元件的切割方法的视点在光学成像元件平面的投影示意图示例之一；

图5为根据图4中的投影区切割后的光学成像元件的结构示意图；

图6为根据本发明实施例光学成像元件的切割方法的视点在光学成像元件平面的投影示意图示例之二；

图7为根据图6中的投影区切割后的光学成像元件的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。

首先，将结合图1~7描述根据本发明实施例的光学成像元件的切割方法，用于光学成像元件的制作，能够切割出各种形状的光学成像元件，应用场景很广。

如图1~7所示，根据本发明实施例的光学成像元件的切割方法，在本实施例中，如图2、3所示，光学成像元件为微通道矩阵光波导平板，包含多层层叠设置的透光层叠体1，每层透光层叠体1包含若干并排贴合的透明条11，透明条11的贴合面和/或该贴合面的相对面设有反射面，反射面为粘贴的反射膜或蒸/镀金属层，蒸/镀银或铝等，相邻层的透明条11相互正交，切割光学成像元件的方法包含如下步骤：

在步骤1中，如图1、4、6所示，根据应用场景确定空中成像的视点E，假设该视点的坐标为E(x₀,y₀,z₀)，所述视点为用户观看空中成像的观看点。

在步骤2中，如图1、4、6所示，根据所述视点E，确定空中成像Q的具体显示位置，假设空中成像Q的点的集合{T_n(x_n,y_n,z_n) |n∈N}。

在步骤3中，如图1、3所示，根据视点E的位置和空中成像Q的具***置，确定光学成像元件的最优反射区2；在本实施例中，最优反射区2的两侧边界与正交的两根透明条11的夹角都不小于15°，最优反射区2的边界夹角范围不大于60°，以60°为最佳、最大范围，保证最佳成像效果。

在步骤4中，如图1、4、6所示，根据最优反射区2确定光学成像元件的姿态和位置；在本实施例中，空中成像Q的本体与空中成像Q相对光学成像元件对称，视点E位于最优反射区2中，因此，光学成像元件的姿态包含：透光层叠体1平面的朝向和透明条11的方向。

在步骤5中，如图1、4、6所示，将视点E沿多个方向投影至光学成像元件所在平面，假设该平面为Ax+By+Cz+D=0，该多个方向为视点E与空中成像Q的轮廓各个点的连线方向，即通过射线ET_n将视点E向光学成像元件所在平面进行投影，在本实施例中，视点E不在空中成像内部，空中成像Q位于视点E与光学成像元件之间。

在步骤6中，如图1、4、6所示，视点E在所述光学成像元件所在平面，即Ax+By+Cz+D=0的所有投影点围成投影区。

在本实施例中，可以通过如下两张方法实现E点在光学成像元件所在平面的投影并获得投影区：

方法一：

如图1、4、6所示，以视点E为起点，获得射线ET_n的坐标，虚拟照射空中成像Q，即{T_n(x_n,y_n,z_n) |n∈N}，射线ET_n与Ax+By+Cz+D=0相交，空中成像Q的点集虚拟遮挡后，形成的阴影的所有交点的集合为{T_n’(x_n’,y_n’,z_n’) |n∈N}，该集合即为投影区。因此，在本方法中，通过坐标系和视点E、空中成像Q以及光学成像元件所在平面的坐标，模拟用户视线，采用虚拟光线作为射线，获得虚拟阴影。

方法二：

如图1、4、6所示，以视点E为起点，通过实际光源对实物进行照射，该实物按照空中成像Q的轮廓进行实物模拟，经过实物遮挡后，在光学成像元件所在平面上留下了实际阴影，即为投影区。

在步骤7中，如图1、5、7所示，按照投影区的轮廓切割出光学成像元件，即为微通道矩阵光波导平板的光学成像元件的最小形状与大小，大大节约了耗材和成本，并节约了占地空间。并且，该投影区的形状可以为各种形状，因此，大大扩展了应用场景。

以上，参照图1~7描述了根据本发明实施例的光学成像元件的切割方法，既能保证成像品质不变，还能降低成本，并节约占地空间，扩展使用场景。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个光学成像元件的切割方法”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。