CN1544962A - 超薄光学面板和用于制造所述面板的方法 - Google Patents

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卡尔文·布鲁斯特
���¡���ɣ�����
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T
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Abstract

本发明公开了一种超薄光学面板(10)以及用于制造所述面板的方法，包括叠层多个玻璃片(10a)，所述玻璃片可以用透明的包覆层物质涂敷或不涂敷，使用环氧或紫外线黏合剂把多个叠层的涂敷的玻璃片(10a)固定在一起，对层叠体施加均匀的压力，固化所述层叠体，对层叠体进行锯切割，从而在层叠体的一侧形成入口面(20)，在层叠体的相对侧形成出口面(24)，把一个耦合器(16)连接在层叠体的入口面上，把连接有耦合器的层叠体固定在一个矩形壳体内，所述矩形壳体具有和出口面(24)对准的前开口，在所述矩形壳体中还具有发光器(12)，其在光学上和耦合器(16)对准。发光器(12)最好被设置在入口面(20)附近，并和入口面(20)平行，从而使得能够减少壳体(14)的深度。

Description

超薄光学面板和用于制造所述面板的方法
本分案申请所基于的母案是中国专利申请99809838.8。
相关申请的交叉参考
本申请是序列号为09/145,411，申请日为8/31/98，名称为“Ultrathin Display Panel”的美国专利申请的部分继续。有关联邦资助的研究及开发的声明
本发明是在和美国能源部签订的合同号DE-AC02-98CH10886下利用政府的支持作出的。在本发明中，政府享有一定的权利。
发明背景
发明领域
本发明涉及一种平面光学显示器，更准确地说，涉及一种超薄显示面板和用于制造超薄显示面板的方法。
背景描述
·光学屏幕一般使用阴极射线管(CRT)把图像投射到该屏幕上。标准的屏幕具有4∶3的宽高比，垂直分辨率为525条线。电子束在整个屏幕上沿水平和垂直方向扫描，从而形成大量的像素，这些像素集中起来便形成图像。
常规的阴极射线管的制造受到尺寸的限制，并且具有相当大的厚度，以便容纳所需的电子枪。其中包括多种形式的图像投影的较大的屏幕是可以得到的，但是，这种屏幕具有许多看得见的缺点，其中包括有限的视角，分辨率，亮度和对比度，并且这种屏幕一般在重量和形状方面相当不理想。此外，需要一种呈现黑色的任何尺寸的屏幕，以便改善观看对比度。然而，对于直视的CRT，完全成为黑色是不可能的，因为它们利用磷光体形成图像，而这些磷光体不是黑色的。
通过叠层许多波导可以制造光学面板，其中的波导限定一个楔形，并沿着楔形的底部具有一窄的入口面，相对于入口面倾斜地设置有垂直的出口屏。这种面板可以具有比其宽度和高度薄的厚度，并且可以把波导的包覆层制成黑色的，从而增加黑色的表面积，但是这种面板可能需要昂贵而复杂的投影设备用于在整个窄的入口面上分配成像光，所述设备使得面板的总的尺寸增加。
因此，需要一种光学面板，其具有相应于叠层的波导面板的优点，而不需要使用昂贵和复杂的投影设备，也不会由于使用这种设备而增加尺寸。
发明概述
本发明的目的在于一种超薄光学面板。所述面板包括多个叠层的光波导，其中所述多个叠层的光波导形成一出口面和一入口面，以及至少一个和入口面相连的耦合器，其把沿着不垂直于入口面的轴线的光改变为沿着垂直于入口面的轴线的光。所述耦合器能够使该面板利用简单的发光设备被制成，并且使得所述设备能够被安装在紧靠所述入口面的位置。
本发明的目的还在于一种用于制造超薄光学面板的方法。所述方法包括垂直地叠层多个玻璃片，所述玻璃片可以被涂敷透明的涂层物质，也可以不被涂敷，使用环氧或紫外线黏合剂把多个叠层的涂敷玻璃片固定在一起，对所述层叠体施加均匀的压力，固化所述层叠体，锯所述层叠体，从而在层叠体的一侧形成一入口面，在层叠体的相对侧形成一出口面，把所述耦合器连接在层叠体的入口面上，并且把其上连接有耦合器的层叠体固定到一个矩形的壳体内，所述壳体具有和出口面对准的前开口，并且所述矩形壳体中具有在光学上和耦合器对准的光发生器。
本发明解决了现有技术中的问题，例如需要使用昂贵而复杂的投影设备，其中借助于通过一个小于出口面的表面积的表面积提供一个光入口，所述光入口足够大，并且是对称的，使得足以不需要使用昂贵的投影设备。本发明同时保留了相应于叠层的波导面板的优点，例如具有改进的对比度和小的深度。
本发明的这些和其它的优点从下面对本发明的详细说明可以清楚地看出。
附图简述
为了更清楚地理解和方便地实施本发明，以下将结合下列附图对本发明进行描述，其中：
图1是说明一种光学面板的示意的轴侧图；
图2是一种超薄光学面板的示意的侧向截面图；
图3是一使用棱镜耦合器的超薄光学显示面板的水平截面和垂直截面示意图；以及
图4是说明所述超薄光学显示面板的另一示意图。
发明详述
应当理解，本发明的这些附图和说明已被简化，以说明适于清楚地理解本发明所需的相关元件，同时为清楚起见省去了许多在典型的光学显示面板中遇到的其它元件。本领域的普通技术人员能够理解，为了实施本发明，其它这些元件是所希望的和/或所要求的。不过，由于这种元件在本领域中是公知的，并且因为它们无助于更好地理解本发明，所以在此并不提供对这些元件的讨论。
图1是说明光学面板10的示意的轴侧图。光学面板10包括多个波导10a，其中每个波导10a的一端形成该波导的入口，每个波导10a的相对端形成该波导10a的出口，发光系统12，壳体14，其中设置有发光系统12和多个波导10a，以及耦合器16。
每个波导10a水平地延伸，多个叠层的波导10a垂直地延伸。多个入口端限定用于接收图像光22的入口面20。多个出口端限定用于显示图像光22的和入口面20基本上平行的出口面24，光22例如但不限于以视频图像22a的形式显示。
壳体14的高度和宽度的尺寸大于发光系统12和多个波导10a的组合，以便能够把发光系统和多个波导10a设置在其中。壳体14具有一个前方开口，用于观看出口面24，并从壳体14的前方开口向背面看去具有一个闭合的深度D。
发光系统12提供通过波导10a被观看的光。发光系统12包括光源30，和用于把来自光源的入射光22改变成为进入耦合器16的光的改变光的方向的元件32，所述改变光的方向的元件32和耦合器16相结合，使得能够减少壳体14的深度D。这发生在配置改变光的方向的元件32，用于使来自光源30的光转向而进入耦合器16，然后急剧地使光22转折而进入波导10a的情况下，所述光源30被设置在壳体14内，靠近且平行于多个波导10a的垂直层叠体。耦合器16最好被构成用于使图像光以大约45°到90°的范围内转折，以便通过多个波导10a产生近似水平的传输。发光系统12也可以包括调制器和成像光学系统。发光系统12将参照图2更详细地进行说明。
入口面20和出口面24的平行的表面使得面板10和封闭的壳体14能够具有超薄的深度。面板10具有标准的厚度T，其是在入口面20和出口面24之间波导10a的深度，并且厚度T大大小于出口面24的高度H和宽度W。面板10可以构成例如宽高比为4∶3或16∶9的电视面板。对于高度H大约为100cm，宽度W大约为133cm的情况，本发明的面板的厚度T大约为1cm。深度D可以按照厚度T而改变，但是，在上述的实施例中，壳体14的深度D最好不大于大约12cm。
图2是一超薄光学面板10的截面侧视图。面板10包括多个叠层的波导10a，发光系统12，耦合器16和壳体14。
在本发明的一个实施例中，发光系统12包括投影器60，其在光学上和改变光的方向的元件32对准。图像被投射到改变光的方向的元件32上，然后被改变为朝向耦合器16的方向，以便通过波导10a进行传输，在出口面24上显示。在优选实施例中，投影器60被设置在靠近入口面20的顶部，用于基本上和出口面平行地透射图像光22，并和出口面离开一个足以使图像光22从改变光的方向的元件32转折进入耦合器16，以便通过波导10a进行传输。
投影器60可以包括用于产生光22的合适的光源30。光源30可以是例如灯泡、透射式投影器、视频投影器，或激光器。投影器60还可以包括调制器62，用于把光22调制成为图像22a。调制器62例如可以是常规的液晶显示器(LCD)，数字微镜器件(DMD)，GLV，激光光栅扫描器，PDLC，LCOS，MEMS，或CRT。投影器60还可以包括合适的成像光学系统64，用于在改变光的方向的元件32上水平和垂直地分配或扩展图像光22，以便在正确的聚焦下向耦合器16进行传输。成像光学系统64可以包括聚焦透镜和扩束透镜以及反射镜。可以使用一个或几个发光系统12，例如使用2到4个这种系统，用于对耦合器16的一个或几个部分提供光。对于成像光学系统64和改变光的方向的元件32，可以使用扩束透镜，用于沿水平和垂直方向把图像光扩展到耦合器16上。此外，可以使用合适的光栅系统作为发光系统12，借助于使图像光22沿水平和垂直方向在耦合器16上形成光栅而形成图像。
在所述的实施例中，光22最初从投影器60在壳体14内部垂直向下地被投射到设置有改变光的方向的元件32的壳体14的底部，然后，改变光的方向的元件32把图像光22的方向以一个小的锐角改变为垂直向上，以便把图像光扩展在耦合器16的整个暴露的表面上。在优选实施例中，投影器60可以设置在入口面20的下方而不设置在其后面。
图像光在耦合器16上的可允许的入射角由耦合器16使光22偏转进入面板10的入口面20的能力确定耦合器16的偏转能力越大，投影器60可以越靠近耦合器60安装，以便减少壳体14的所需深度D。
图3示意地表示一起薄光学面板10的水平截面和垂直截面。面板10包括多个垂直叠层的光波导10a、一发光系统12(见图2)、一耦合器16和一壳体14。
多个波导10a中的每个波导10a包括一具有第一折射率的透明的中心芯80。中心芯80可以用本领域中已知的适合于在其中通过电磁波的任何材料制成，例如但不限于有机玻璃或聚合物。中心芯80可以由光学塑料制成，例如可以从通用电气公司买到的Lexan，或者由玻璃制成，例如BK7型玻璃。本发明的优选实施例使用单个的玻璃片来实现，所述玻璃片的厚度在2到40微米之间，并具有可以处理的长度和宽度。中心芯80被叠层在至少两个包覆层82之间。直接和玻璃接触的包覆层82具有小于中心芯80的折射率的第二折射率，因而使得当光22通过中心芯80传输时基本上是全内反射。包覆层82可以是合适的塑料、玻璃、塑料、聚氨酯，低折射率聚合物，或者例如环氧，并且最好是黑色的。当使用多个包覆层82时，最好透明的包覆层接触玻璃，并且黑色的包覆层被设置在相邻的透明的包覆层之间，从而改善出口面24的观看对比度和光22通过中心芯80的内反射。使用至少一个黑色包覆层82可以在出口面24提供附加的黑色，从而提供改善的对比度。此外，黑色包覆层82在出口面24露出的边缘可以被观看者直接看到。此外，通过出口面24偏离轴线进入波导的外来光可以在内部被黑色包覆层82吸收。黑色包覆层82可以用任何合适的方式制成，例如通过在环氧黏合剂内加入黑色喷漆或碳颗粒，用所述黏合剂把一个或几个黑色包覆层82中的相邻的中心芯80连接在一起。形成黑色包覆层82和中心芯80的方式将在下面详细说明。
优选实施例的波导10a呈扁平带的形式，其沿着出口面24的宽度沿水平方向连续地延伸。带状波导10a最好沿着出口面24的高度被垂直地叠层。因而面板10的垂直分辨率取决于沿着出口面24的高度叠层的波导10a的数量。例如，叠层525个波导将提供525条线的垂直分辨率。
多个叠层的波导10a可以被这样制成：首先在一个槽中放置第一玻璃片，所述槽的尺寸略大于第一玻璃片的尺寸。然后在所述槽中充满热固环氧。所述环氧最好是黑色的，以便在波导之间形成黑色层，借以提供改善的观看对比度。此外，环氧应当具有合适的包覆层82的性能，例如具有比玻璃片的折射率低的折射率，以便使光22在玻璃片内基本上是全内反射。在所述槽被充满之后，重复叠层玻璃片80，并在每玻璃片80之间形成环氧层。最好重复地进行叠层，直到叠层约500到800个玻璃片为止。然后对层叠体施加均匀的压力，借以使环氧在玻璃片80之间流动而达到一个基本上均匀的水平。在本发明的优选实施例中，在玻璃片80之间获得的均匀的水平大约是.0002”。然后，层叠体在80℃下烘烤一段环氧固化所需的时间，以便进行固化，然后使层叠体缓慢冷却，以防止玻璃破裂。在固化之后，层叠体可以被置于锯上，例如但不限于金刚石锯，并被切割成所需的尺寸。面板10的切口部分然后利用金刚石抛光机抛光，从而除去任何锯痕。
在本发明的另一个实施例中，多个玻璃片80可以利用其折射率小于玻璃的折射率的物质被单独地涂覆或浸渍，然后使用粘结剂或者热固环氧把多个被涂覆的玻璃片固定在一起，所述热固环氧最好是黑色的。第一个被涂覆的玻璃片10a被置于一个槽中，所述槽的尺寸略大于所述玻璃片10a的尺寸，在槽中充满黑色热固环氧，然后重复地叠层被涂覆的玻璃片，从而在每个涂覆的玻璃片10a之间形成环氧层。所述叠层被重复进行，直到叠层大约500-800个玻璃片为止。然后可以对层叠体施加均匀的压力，接着使环氧固化，并把层叠体锯成所需的形状。并且在锯后可以被消光或者被抛光。
在本发明的另一个实施例中，玻璃片80最好具有范围在0.5”和1.0”之间的宽度，并具有可处理的长度，例如12”和36”。玻璃片80被叠层，其中在每个玻璃片80之间设置黑色紫外线黏合剂层。然后利用紫外线照射固化每层黏合剂，然后对层叠体进行切割与/或抛光。
在对层叠体进行锯切割与/或抛光之后，所述方法的上述每个实施例还包括把耦合器16连接在层叠体的入口面20上，并把其上连接有耦合器16的的层叠体固定在长方形的壳体14内。层叠体被这样固定，使得壳体14的前开口和出口面24对准，并且在壳体14内的光发生器和耦合器16在光学上对准。
发光系统12提供入射到耦合器16上的光22，该系统基本上如参照图2所述。发光系统12的光源30可以被固定在壳体14内的适当位置，使得壳体14的体积和深度最小。光源30最好被固定在壳体14内的顶部的出口面20的正后方，以便开始时垂直向下投射光22，然后，所述光22由发光系统12的元件32垂直向上地转折，以便在光学上和耦合器16接合。在本发明的优选实施例中，各个波导10a不倾斜地水平延伸，因而使得图像能够通过波导10a直接地沿水平方向被传输，以便由观看者直接观看，借以使观看者能够接收到全部强度的光22，从而提供最大的亮度。因而，对于最大亮度，从发光系统12入射的光22必须基本上被水平地转折。可以使用棱镜耦合器16使光以高达90°角进行转折，以便进入入口面20。在本发明的一个实施例中，TRAF使光在81°角下转折。
光耦合器16和整个入口面20邻接，并被合适地连接在入口面上，用于把从发光系统12入射的光22耦合到入口面20，或者使所述光改变方向进入入口面20，以便通过波导10a进行传输。本发明的波导10a可以具有用于接收入射光22的有限的接收角，并且耦合器16被对准，以便确保图像光22被正确地转折，在一个可允许的接收角内进入波导中心芯80。
在上述的本发明的优选实施例中，耦合器16包括菲涅尔棱镜槽16a，所述的槽沿着入口面20的宽度是直的，并沿着入口面20的高度被垂直地分开，所述棱镜耦合器16能够以高达90°的角度使光发生转折。在本发明的优选实施例中，棱镜耦合器16是一种直角透射薄膜(TRAF)，其可以从3M Company of St.Paul，Minneapolis买到，商标名称为TRAFII。可以紧靠棱镜耦合器16设置光学反射器，用于把在槽16a上的任何杂散光22向回反射进入波导10a。
耦合器16也可以采取衍射元件16的形式。衍射耦合器16包括衍射光栅，其中具有大量沿水平方向延伸并和各个波导10a平行的小槽10a，所述槽沿入口面20的高度在垂直方向上密集分布。耦合器16可以采取其它形式，其中包括但不限于全息元件。
壳体14在基本上封闭的壳体内支撑波导层叠体10a和发光系统12。出口面24的面朝外，因而暴露给观看者和外来光，而入口面20和邻接的耦合器16面朝内，最好是朝向壳体14内的黑色表面，借以提供附加的黑色，以便增加出口面24的对比度。所述的在出口面24提供的附加的黑色是由于波导10a和耦合器16的无源性质引起的。当这些无源器件被封闭在一个黑色区域内时，出口面24在不被入射到入口面20上的图像光22照射时，将呈现黑色。
本领域的普通技术人员应当理解，本发明可以具有许多改变和改型。上面的说明和下面的权利要求旨在包括所有这些改变和改型。

Claims (182)

1.产生用于显示投影光图像的光学面板的方法，包括：
在一个槽内放置第一平片，所述槽的尺寸略大于第一平片；
利用热固化环氧填满所述的槽；
在第一平片的顶上叠层附加的平片，从而在每个平片之间形成环氧层；
对所述层叠体施加均匀的压力，借以使环氧在平片之间流动而达到基本均匀的水平；
烘烤所述层叠体，从而使其固化；
使所述层叠体冷却；
对所述层叠体进行锯切割，从而在层叠体的一侧形成一入口面，在层叠体的相对侧形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；
把一个耦合器连接在层叠体的入口面上，其中耦合器把形成沿着不垂直于入口面的轴线行进的投影光图像的光改变为沿着垂直于入口面的轴线行进的光；并且
把连接有耦合器的层叠体固定在一个矩形壳体内，所述壳体具有一个和出口面对准的前开口，并且在所述矩形壳体中具有在光学上和所述耦合器对准的发光器。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述环氧是黑色的。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述环氧具有比平片的折射率低的折射率。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述叠层被重复地进行，直到叠层有大约500到800个平片为止。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述在平片之间的环氧的基本均匀的水平大约为0.0002″。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述烘烤在大约80℃的温度下进行。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述锯切割使用金刚石锯进行。
8.如权利要求1所述的方法，还包括在所述锯切割之后利用金刚石抛光机抛光所述层叠体。
9.如权利要求1所述的方法，还包括在所述锯切割之后对出口面进行消光。
10.产生用于显示投影光图像的光学面板的方法，包括：
利用折射率小于平片的折射率的透明的涂层材料分别涂敷多个平片；
垂直地叠层涂敷的多个平片；
利用环氧把叠层涂敷的多个平片固定在一起；
对所述层叠体施加均匀的压力；
烘烤所述层叠体，从而使其固化；
对所述层叠体进行锯切割，从而在层叠体的一侧形成一入口面，在层叠体的相对侧形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；
把一个耦合器连接在层叠体的入口面上，其中耦合器把形成沿着不垂直于入口面的轴线行进的投影光图像的光改变为沿着垂直于入口面的轴线行进的光；并且
把连接有耦合器的层叠体固定在一个矩形壳体内，所述壳体具有一个和出口面对准的前开口，并且在所述矩形壳体中具有在光学上和所述耦合器对准的发光器。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述环氧是黑色的。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述垂直叠层在一个槽中进行，所述槽的尺寸略大于一个涂敷平片的表面积。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述固定步骤包括在叠层之前利用热固化黑色环氧充满所述的槽。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述垂直叠层被重复地进行，直到垂直叠层有大约500到800个平片为止。
15.如权利要求10所述的方法，还包括在所述锯切割之后对入口面和出口面进行消光。
16.如权利要求10所述的方法，还包括在所述锯切割之后利用金刚石抛光机抛光入口面和出口面。
17.产生用于显示投影光图像的光学面板的方法，包括：
叠层多个平片，每个平片具有在大约0.5″到1.0″的范围内的宽度和在大约12″到36″范围内的长度；
在层叠体中的每个平片之间设置黑色的紫外线黏合剂层；
利用紫外线照射固化所述每个黑色紫外线黏合剂层；
对所述层叠体进行锯切割，从而在层叠体的一侧形成一入口面，在层叠体的相对侧形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；
把一个耦合器连接在层叠体的入口面上，其中耦合器把形成沿着不垂直于入口面的轴线行进的投影光图像的光改变为沿着垂直于入口面的轴线行进的光；并且
把连接有耦合器的层叠体固定在一个矩形壳体内，所述矩形壳体具有一个和出口面对准的前开口，并且在所述矩形壳体中具有在光学上和所述耦合器对准的发光器。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述叠层被重复地进行，直到叠层有大约500到800个平片为止。
19.如权利要求17所述的方法，还包括在所述锯切割之后对入口面和出口面进行消光。
20.如权利要求17所述的方法，还包括在所述锯切割之后利用金刚石抛光机抛光入口面和出口面。
21.产生用于显示投影光图像的光学面板的方法，包括：
在一个槽内放置第一平片，所述槽的尺寸略大于第一平片；
利用热固化环氧填满所述的槽；
在第一平片的顶上叠层附加的平片，从而在每个平片之间形成环氧层；
对所述层叠体施加均匀的压力，借以使环氧在平片之间流动而达到基本均匀的水平；
烘烤所述层叠体，从而使其固化；
使所述层叠体冷却；
对所述层叠体进行锯切割，从而在层叠体的一侧形成一入口面，在层叠体的相对侧形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；
把一个耦合器连接在层叠体的入口面上，其中耦合器把沿着不垂直于入口面的轴线行进的光改变为沿着垂直于入口面的轴线行进的光，所述光形成通过光学面板投影并且在出口面上形成的图像；并且
把连接有耦合器的层叠体固定在一个矩形壳体内，所述矩形壳体具有一个和出口面对准的前开口，并且在所述矩形壳体中具有在光学上和所述耦合器对准的发光器。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述环氧是黑色的。
23.如权利要求21所述的方法，其中所述环氧具有比平片的折射率低的折射率。
24.如权利要求21所述的方法，其中所述叠层被重复地进行，直到叠层有大约500到800个平片为止。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述在平片之间的环氧的基本均匀的水平大约为0.0002″。
26.如权利要求21所述的方法，其中所述烘烤在大约80℃的温度下进行。
27.如权利要求21所述的方法，其中所述锯切割使用金刚石锯进行。
28.如权利要求21所述的方法，还包括在所述锯切割之后利用金刚石抛光机抛光所述层叠体。
29.如权利要求21所述的方法，还包括在所述锯切割之后对出口面进行消光。
30.产生用于显示投影图像的光学面板的方法，包括：
利用折射率小于平片的折射率的透明的涂层材料分别涂敷多个平片；
垂直地叠层涂敷的多个平片；
利用环氧把叠层涂敷的多个平片固定在一起；
对所述层叠体施加均匀的压力；
烘烤所述层叠体，从而使其固化；
对所述层叠体进行锯切割，从而在层叠体的一侧形成一入口面，在层叠体的相对侧形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；
把一个耦合器连接在层叠体的入口面上，其中耦合器把沿着不垂直于入口面的轴线行进的光改变为沿着垂直于入口面的轴线行进的光，所述光形成通过光学面板投影并且在出口面上形成的图像；并且
把连接有耦合器的层叠体固定在一个矩形壳体内，所述矩形壳体具有一个和出口面对准的前开口，并且在所述矩形壳体中具有在光学上和所述耦合器对准的发光器。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述环氧是黑色的。
32.如权利要求30所述的方法，其中所述垂直叠层在一个槽中进行，所述槽的尺寸略大于一个涂敷平片的表面积。
33.如权利要求32所述的方法，其中所述固定步骤包括在叠层之前利用热固化黑色环氧充满所述的槽。
34.如权利要求30所述的方法，其中所述垂直叠层被重复地进行，直到垂直叠层有大约500到800个平片为止。
35.如权利要求30所述的方法，还包括在所述锯切割之后对入口面和出口面进行消光。
36.如权利要求30所述的方法，还包括在所述锯切割之后利用金刚石抛光机抛光入口面和出口面。
37.产生用于显示投影图像的光学面板的方法，包括：
叠层多个平片，每个平片具有在大约0.5″到1.0″的范围内的宽度和在大约12″到36″范围内的长度；
在层叠体中的每个平片之间设置黑色的紫外线黏合剂层；
利用紫外线照射固化所述每个黑色紫外线黏合剂层；
对所述层叠体进行锯切割，从而在层叠体的一侧形成一入口面，在层叠体的相对侧形成一出口面，使得入口面基本平行于出口面；
把一个耦合器连接在层叠体的入口面上，其中耦合器把沿着不垂直于入口面的轴线行进的光改变为沿着垂直于入口面的轴线行进的光，所述光形成通过光学面板投影并且在出口面上形成的图像；并且
把连接有耦合器的层叠体固定在一个矩形壳体内，所述矩形壳体具有一个和出口面对准的前开口，并且在所述矩形壳体中具有在光学上和所述耦合器对准的发光器。
38.如权利要求37所述的方法，其中所述叠层被重复地进行，直到叠层有大约500到800个平片为止。
39.如权利要求37所述的方法，还包括在所述锯切割之后对入口面和出口面进行消光。
40.如权利要求37所述的方法，还包括在所述锯切割之后利用金刚石抛光机抛光入口面和出口面。
41.用于显示投影光图像的光学面板，包括：
多个叠层的平面光波导，所述每个光波导具有一第一端和一第二端，其中由多个第一端限定一个出口面，由多个第二端限定一个入口面，所述入口面基本平行于所述出口面，光图像被投影在入口面上，至少一个波导沿着一个完全跨过出口面的方向延伸。
42.如权利要求41所述的光学面板，还包括至少一个发光系统。
43.如权利要求42所述的光学面板，其中所述发光系统包括：
一光源；以及
至少一个改变光的方向的元件，其把来自光源的入射光的方向改变为朝向入口面。
44.如权利要求43所述的光学面板，其中所述光源邻近所述入口面并和所述入口面平行，并且其中光源发出从入口面的顶部到入口面的底部和所述入口面平行的光。
45.如权利要求43所述的光学面板，其中所述光源从由灯泡、透射式投影器、视频投影器和激光器构成的组中选择。
46.如权利要求43所述的光学面板，其中所述发光系统还包括调制器和成像光学系统。
47.如权利要求42所述的光学面板，其中所述发光系统包括：
一改变光的方向的元件；以及
一在光学上和改变光的方向的元件对准的投影器。
48.如权利要求47所述的光学面板，其中所述投影器把光投影到改变光的方向的元件上，所述的光由改变光的方向的元件改变为朝向入口面的光。
49.如权利要求48所述的光学面板，其中所述投影器被设置在入口面的下方。
50.如权利要求48所述的光学面板，其中投影器被设置在和入口面的顶部相邻的位置，用于投射基本上和入口面平行的光，并且所述投影器和所述入口面分开，以便使得来自改变光的方向的元件的光能够向入口面转折。
51.如权利要求48所述的光学面板，其中所述投影器包括用于产生光的光源，和用于把所述光调制成为图像的调制器。
52.如权利要求51所述的光学面板，其中所述调制器从由液晶显示器、数字微镜器件、GLV、激光光栅扫描器、PDLC、LCOS、MEMS和CRT构成的组中选择。
53.如权利要求51所述的光学面板，其中所述投影器包括成像光学系统，用于沿水平和垂直方向在改变光的方向的元件上分配所述的光。
54.如权利要求53所述的光学面板，其中成像光学系统包括聚焦透镜和反射镜。
55.如权利要求54所述的光学面板，其中所述成像光学系统和改变光的方向的元件包括扩束透镜。
56.如权利要求52所述的光学面板，其中数量在2到4个之间的发光系统向入口面提供光。
57.如权利要求52所述的光学面板，其中所述发光系统包括使所述光在入口面上沿水平和垂直方向形成光栅(raster)的光栅系统。
58.如权利要求52所述的光学面板，还包括具有前面，后面，两个侧面、顶面和底面的壳体。
59.如权利要求58所述的光学面板，其中所述壳体容纳所述发光系统和所述多个波导。
60.如权利要求58所述的光学面板，其中所述壳体的前面是敞开的，并且其中所述壳体具有从敞开的前面向壳体的后面看是封闭的深度。
61.如权利要求60所述的光学面板，其中所述封闭的深度大约是12cm。
62.如权利要求60所述的光学面板，其中所述顶面、底面、两个侧面和后面都具有和入口面相邻的内部和外部，并且其中所述顶面、底面、两个侧面和后面的内部是黑色的。
63.如权利要求41所述的光学面板，其中每个波导沿水平方向延伸，并且多个叠层的波导沿着出口面垂直地延伸。
64.如权利要求41所述的光学面板，其中所述光作为视频图像在出口面上被显示。
65.如权利要求41所述的光学面板，其中所述多个波导具有沿着从入口面到出口面的垂直轴线的厚度，所述厚度小于出口面的高度和宽度。
66.如权利要求65所述的光学面板，其中所述宽度和高度的比是4∶3。
67.如权利要求66所述的光学面板，其中出口面的高度大约是100cm，出口面的宽度大约是133cm，并且其中的厚度大约是1cm。
68.如权利要求41所述的光学面板，其中所述多个波导中的每个波导包括具有第一折射率的透明的中心芯，所述中心芯被设置在至少两个包覆层之间。
69.如权利要求68所述的光学面板，其中所述中心芯由从包括聚合物，塑料叠层和玻璃的组中选择的材料组成。
70.如权利要求69所述的光学面板，其中所述玻璃是BK7型玻璃。
71.如权利要求69所述的光学面板，其中所述玻璃被制成玻璃片，其厚度在大约2到40微米之间的范围内。
72.如权利要求69所述的光学面板，其中中心芯被叠层在至少两个包覆层之间。
73.如权利要求69所述的光学面板，其中直接和中心芯接触的包覆层具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率。
74.如权利要求69所述的光学面板，其中所述包覆层从由有机玻璃、玻璃、塑料、聚氨酯、低折射率聚合物、和环氧构成的组中选择。
75.如权利要求69所述的光学面板，其中所述一个包覆层被设置在相邻的中心芯之间，并且是黑色的。
76.如权利要求69所述的光学面板，其中所述至少两个包覆层被设置在相邻的中心芯之间，并且其中一个包覆层是黑色的。
77.如权利要求76所述的光学面板，其中透明的包覆层接触中心芯，并且黑色的包覆层被设置在相邻的透明包覆层之间。
78.如权利要求75或76或77所述的光学面板，其中黑色包覆层由用于把相邻的中心芯连接在一起的环氧黏合剂内从由黑色喷漆和碳颗粒构成的组中选择的材料构成。
79.如权利要求41所述的光学面板，其中多个波导中的每个波导以沿着出口面沿水平方向连续延伸的扁平带的形式被构成。
80.如权利要求41所述的光学面板，其中所述多个叠层的波导构成大约在500到800波导之间的层叠体。
81.如权利要求41所述的光学面板，其中多个叠层的波导中的每个波导被不倾斜地叠层。
82.用于显示投影图像的光学面板，包括：
多个叠层的平面光波导，所述每个光波导具有一第一端和一第二端，其中由多个第一端限定一个出口面，由多个第二端限定一个入口面，所述入口面基本平行于所述出口面，不入射到入口面的光被改变方向为入射到入口面，入射到入口面的光形成通过光学面板投影并且在出口面上形成的图像，至少一个波导沿着一个完全跨过出口面的方向延伸。
83.用于显示投影光图像的光学面板，包括：
多个叠层的平面光波导，所述每个光波导具有一第一端和一第二端，其中由多个第一端限定一个出口面，由多个第二端限定一个入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和
和所述入口面相连的至少一个耦合器，其把形成投影光图像的光改变方向为朝向入口面的光；
其中至少一个波导沿着一个完全跨过出口面的方向延伸。
84.如权利要求83所述的光学面板，还包括至少一个发光系统。
85.如权利要求84所述的光学面板，其中所述发光系统包括：
一光源；和
至少一个改变光的方向的元件，其把来自光源的入射光的方向改变为朝向所述耦合器。
86.如权利要求85所述的光学面板，其中所述光源邻近所述入口面并和所述入口面平行，并且其中光源发出从入口面的顶部到入口面的底部和所述入口面平行的光。
87.如权利要求85所述的光学面板，其中所述光源从由灯泡、透射式投影器、视频投影器和激光器构成的组中选择。
88.如权利要求85所述的光学面板，其中所述耦合器以大约45°到90°的范围内的角度使光朝向入口面转折。
89.如权利要求85所述的光学面板，其中所述发光系统还包括调制器和成像光学系统。
90.如权利要求84所述的光学面板，其中所述发光系统包括：
一改变光的方向的元件；和
一在光学上和改变光的方向的元件对准的投影器。
91.如权利要求90所述的光学面板，其中所述投影器把光投影到改变光的方向的元件上，所述的光由改变光的方向的元件改变为朝向所述耦合器的光。
92.如权利要求91所述的光学面板，其中所述投影器被设置在入口面的下方。
93.如权利要求91所述的光学面板，其中投影器被设置在和入口面的顶部相邻的位置，用于投射基本上和入口面平行的光，并且所述投影器和所述入口面分开，以便使得来自改变光的方向的元件的光能够向所述耦合器转折。
94.如权利要求91所述的光学面板，其中所述投影器包括用于产生光的光源，和用于把所述光调制成为图像的调制器。
95.如权利要求94所述的光学面板，其中所述调制器从由液晶显示器、数字微镜器件、GLV、激光光栅扫描器、PDLC、LCOS、MEMS和CRT构成的组中选择。
96.如权利要求94所述的光学面板，其中所述投影器包括成像光学系统，用于沿水平和垂直方向在改变光的方向的元件上分配所述的光。
97.如权利要求96所述的光学面板，其中成像光学系统包括聚焦透镜和反射镜。
98.如权利要求97所述的光学面板，其中所述成像光学系统和改变光的方向的元件包括扩束透镜。
99.如权利要求84所述的光学面板，其中数量在2到4个之间的发光系统向所述耦合器提供光。
100.如权利要求84所述的光学面板，其中所述发光系统包括使所述光在所述耦合器上沿水平和垂直方向形成光栅(raster)的光栅系统。
101.如权利要求84所述的光学面板，还包括具有前面，后面，两个侧面、顶面和底面的壳体。
102.如权利要求101所述的光学面板，其中所述壳体容纳所述发光系统和所述多个波导。
103.如权利要求101所述的光学面板，其中所述壳体的前面是敞开的，并且其中所述壳体具有从敞开的前面向壳体的后面看是封闭的深度。
104.如权利要求103所述的光学面板，其中所述封闭的深度大约是12cm。
105.如权利要求103所述的光学面板，其中所述顶面、底面、两个侧面和后面都具有和入口面相邻的内部和外部，并且其中所述顶面、底面、两个侧面和后面的内部是黑色的。
106.如权利要求83所述的光学面板，其中每个波导沿水平方向延伸，并且多个叠层的波导沿着出口面垂直地延伸。
107.如权利要求83所述的光学面板，其中所述光作为视频图像在出口面上被显示。
108.如权利要求83所述的光学面板，其中所述多个波导具有沿着从入口面到出口面的垂直轴线的厚度，所述厚度小于出口面的高度和宽度。
109.如权利要求108所述的光学面板，其中所述宽度和高度的比是4∶3。
110.如权利要求109所述的光学面板，其中出口面的高度大约是100cm，出口面的宽度大约是133cm，并且其中的厚度大约是1cm。
111.如权利要求82所述的光学面板，其中所述多个波导中的每个波导包括具有第一折射率的透明的中心芯，所述中心芯被设置在至少两个包覆层之间。
112.如权利要求111所述的光学面板，其中所述中心芯由从包括聚合物，塑料叠层和玻璃的组中选择的材料组成。
113.如权利要求112所述的光学面板，其中所述玻璃是BK7型玻璃。
114.如权利要求112所述的光学面板，其中所述玻璃被制成玻璃片，其厚度在大约2到40微米之间的范围内。
115.如权利要求112所述的光学面板，其中中心芯被叠层在至少两个包覆层之间。
116.如权利要求112所述的光学面板，其中直接和中心芯接触的包覆层具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率。
117.如权利要求112所述的光学面板，其中所述包覆层从由有机玻璃、玻璃、塑料、聚氨酯、低折射率聚合物、和环氧构成的组中选择。
118.如权利要求112所述的光学面板，其中所述一个包覆层被设置在相邻的中心芯之间，并且是黑色的。
119.如权利要求112所述的光学面板，其中所述至少两个包覆层被设置在相邻的中心芯之间，并且其中一个包覆层是黑色的。
120.如权利要求119所述的光学面板，其中透明的包覆层接触中心芯，并且黑色的包覆层被设置在相邻的透明包覆层之间。
121.如权利要求118或119或120所述的光学面板，其中黑色包覆层由用于把相邻的中心芯连接在一起的环氧黏合剂内从由黑色喷漆和碳颗粒构成的组中选择的材料构成。
122.如权利要求83所述的光学面板，其中多个波导中的每个波导以沿着出口面沿水平方向连续延伸的扁平带的形式被构成。
123.如权利要求83所述的光学面板，其中所述多个叠层的波导构成大约在500到800波导之间的层叠体。
124.如权利要求83所述的光学面板，其中多个叠层的波导中的每个波导被不倾斜地叠层。
125.如权利要求83所述的光学面板，其中所述耦合器是棱镜耦合器。
126.如权利要求125所述的光学面板，其中所述棱镜耦合器包括菲涅尔棱镜槽，所述的槽沿着入口面的水平方向是直的，并且沿着入口面的垂直方向被分开。
127.如权利要求126所述的光学面板，其中所述棱镜耦合器以高达90°的角度使光转折。
128.如权利要求127所述的光学面板，其中所述棱镜耦合器是直角透射薄膜。
129.如权利要求127所述的光学面板，其中一反射器被设置在直接和所述棱镜耦合器相邻的位置，用于把所述光反射入多个叠层的波导。
130.如权利要求123所述的光学面板，其中所述耦合器是一衍射元件。
131.如权利要求83所述的光学面板，其中所述耦合器是一全息元件。
132.用于显示投影图像的光学面板，包括：
多个叠层的平面光波导，所述每个光波导具有一第一端和一第二端，其中由多个第一端限定一个出口面，由多个第二端限定一个入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和
和所述入口面相连的至少一个耦合器，其把光改变方向为朝向入口面的光；
其中所述光形成通过光学面板投影并且在出口面上形成的图像；
其中至少一个波导沿着一个完全跨过出口面的方向延伸。
133.用于显示投影光图像的光学面板，包括：
多个叠层的平面光波导，所述每个光波导具有一第一端和一第二端，其中由多个第一端限定一个出口面，由多个第二端限定一个入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和
在所述入口面上提供的至少一个耦合器，其把形成投影光图像的光改变方向为朝向入口面的光。
134.如权利要求133所述的光学面板，还包括至少一个发光系统。
135.如权利要求134所述的光学面板，其中所述发光系统包括：
一光源；和
至少一个改变光的方向的元件，其把来自光源的入射光的方向改变为朝向所述耦合器。
136.如权利要求135所述的光学面板，其中所述光源邻近所述入口面并和所述入口面平行，并且其中光源发出从入口面的顶部到入口面的底部和所述入口面平行的光。
137.如权利要求135所述的光学面板，其中所述光源从由灯泡、透射式投影器、视频投影器和激光器构成的组中选择。
138.如权利要求133所述的光学面板，其中所述耦合器以大约45°到90°的范围内的角度使光朝向入口面转折。
139.如权利要求135所述的光学面板，其中所述发光系统还包括调制器和成像光学系统。
140.如权利要求135所述的光学面板，其中所述发光系统包括：
一改变光的方向的元件；和
一在光学上和改变光的方向的元件对准的投影器。
141.如权利要求140所述的光学面板，其中所述投影器把光投影到改变光的方向的元件上，所述的光由改变光的方向的元件改变为朝向所述耦合器的光。
142.如权利要求141所述的光学面板，其中所述投影器被设置在入口面的下方。
143.如权利要求141所述的光学面板，其中投影器被设置在和入口面的顶部相邻的位置，用于投射基本上和入口面平行的光，并且所述投影器和所述入口面分开，以便使得来自改变光的方向的元件的光能够向所述耦合器转折。
144.如权利要求141所述的光学面板，其中所述投影器包括用于产生光的光源，和用于把所述光调制成为图像的调制器。
145.如权利要求144所述的光学面板，其中所述调制器从由液晶显示器、数字微镜器件、GLV、激光光栅扫描器、PDLC、LCOS、MEMS和CRT构成的组中选择。
146.如权利要求144所述的光学面板，其中所述投影器包括成像光学系统，用于沿水平和垂直方向在改变光的方向的元件上分配所述的光。
147.如权利要求146所述的光学面板，其中成像光学系统包括聚焦透镜和反射镜。
148.如权利要求146所述的光学面板，其中所述成像光学系统和改变光的方向的元件包括扩束透镜。
149.如权利要求134所述的光学面板，其中数量在2到4个之间的发光系统向所述耦合器提供光。
150.如权利要求134所述的光学面板，其中所述发光系统包括使所述光在所述耦合器上沿水平和垂直方向形成光栅(raster)的光栅系统。
151.如权利要求134所述的光学面板，还包括具有前面，后面，两个侧面、顶面和底面的壳体。
152。如权利要求151所述的光学面板，其中所述壳体容纳所述发光系统和所述多个波导。
153.如权利要求151所述的光学面板，其中所述壳体的前面是敞开的，并且其中所述壳体具有从敞开的前面向壳体的后面看是封闭的深度。
154.如权利要求153所述的光学面板，其中所述封闭的深度大约是12cm。
155.如权利要求153所述的光学面板，其中所述顶面、底面、两个侧面和后面都具有和入口面相邻的内部和外部，并且其中所述顶面、底面、两个侧面和后面的内部是黑色的。
156.如权利要求133所述的光学面板，其中每个波导沿水平方向延伸，并且多个叠层的波导沿着出口面垂直地延伸。
157.如权利要求133所述的光学面板，其中所述光作为视频图像在出口面上被显示。
158.如权利要求133所述的光学面板，其中所述多个波导具有沿着从入口面到出口面的垂直轴线的厚度，所述厚度小于出口面的高度和宽度。
159.如权利要求158所述的光学面板，其中所述宽度和高度的比是4∶3。
160.如权利要求159所述的光学面板，其中出口面的高度大约是100cm，出口面的宽度大约是133cm，并且其中的厚度大约是1cm。
161.如权利要求133所述的光学面板，其中所述多个波导中的每个波导包括具有第一折射率的透明的中心芯，所述中心芯被设置在至少两个包覆层之间。
162.如权利要求161所述的光学面板，其中所述中心芯由从包括聚合物，塑料叠层和玻璃的组中选择的材料组成。
163.如权利要求162所述的光学面板，其中所述玻璃是BK7型玻璃。
164.如权利要求162所述的光学面板，其中所述玻璃被制成玻璃片，其厚度在大约2到40微米之间的范围内。
165.如权利要求161所述的光学面板，其中中心芯被叠层在至少两个包覆层之间。
166.如权利要求161所述的光学面板，其中包围中心芯的包覆层具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率。
167.如权利要求162所述的光学面板，其中所述包覆层从由有机玻璃、玻璃、塑料、聚氨酯、低折射率聚合物、和环氧构成的组中选择。
168.如权利要求161所述的光学面板，其中所述一个包覆层被设置在相邻的中心芯之间，并且是黑色的。
169.如权利要求161所述的光学面板，其中所述至少两个包覆层被设置在相邻的中心芯之间，并且其中一个包覆层是黑色的。
170.如权利要求169所述的光学面板，其中透明的包覆层接触中心芯，并且黑色的包覆层被设置在相邻的透明包覆层之间。
171.如权利要求168或169或170所述的光学面板，其中黑色包覆层由用于把相邻的中心芯连接在一起的环氧黏合剂内从由黑色喷漆和碳颗粒构成的组中选择的材料构成。
172.如权利要求133所述的光学面板，其中多个波导中的每个波导以沿着出口面沿水平方向连续延伸的扁平带的形式被构成。
173.如权利要求133所述的光学面板，其中所述多个叠层的波导构成大约在500到800波导之间的层叠体。
174.如权利要求133所述的光学面板，其中多个叠层的波导中的每个波导被不倾斜地叠层。
175.如权利要求133所述的光学面板，其中所述耦合器是棱镜耦合器。
176.如权利要求175所述的光学面板，其中所述棱镜耦合器包括菲涅尔棱镜槽，所述的槽沿着入口面的水平方向是直的，并且沿着入口面的垂直方向被分开。
177.如权利要求175所述的光学面板，其中所述棱镜耦合器以高达90°的角度使光转折。
178.如权利要求177所述的光学面板，其中所述棱镜耦合器是直角透射薄膜。
179.如权利要求177所述的光学面板，其中一反射器被设置在和所述棱镜耦合器紧密相邻的位置，用于把所述光反射入多个叠层的波导。
180.如权利要求133所述的光学面板，其中所述耦合器是一衍射元件。
181.如权利要求133所述的光学面板，其中所述耦合器是一全息元件。
182.用于显示投影图像的光学面板，包括：
多个叠层的平面光波导，所述每个光波导具有一第一端和一第二端，其中由多个第一端限定一个出口面，由多个第二端限定一个入口面，所述入口面基本平行于所述出口面；和
在所述入口面上提供的至少一个耦合器，其把光改变方向为朝向入口面的光；
其中所述光形成通过光学面板投影并且在出口面上形成的图像。
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