[发明专利]高架投影用的双槽式菲涅尔透镜

权利要求书

1.一种制造一单片双槽式菲涅尔透镜的方法，其中所述菲涅尔透镜整个片子上具有基本上相同的阶梯角(riser angle)，其两侧面的折射能力彼此平衡，从而使通过减小阶梯和表面反射的双重影响而获得最大的透射率，该方法包括如下步骤：

选择一距离d，离距离d是从菲涅尔透镜到一置于该透镜之光轴上的光源距离；

选择一d’，该距离d’是从菲涅尔透镜到一置于该透镜之光轴上的光源的所希望的像的距离；

选择菲涅尔透镜材料的折射率n；

选择一阶梯角ρ；

根据下述方程式确定一光线进入菲涅尔透镜时的入射角u₁，所述人射光线从离透镜光轴为一特定距离Y的特定位置入射，入射角的方程式为： u 1 = arc tan ( Y d ) ; ]]>

根据下述方程式确定一光线射出菲涅尔透镜时的出射角u₂’，所述出射光线在离透镜光轴为一特定距离Y的特定的位置上出射，其中的方程式为： u 2 ′ = arc tan ( Y d ′ ) ; ]]>

选择菲涅尔透镜上靠近所述光源的那一表面的槽角γ₁；

根据下述方程式确定菲涅尔透镜上离所述光源较远的那一表面的槽角γ₂，其中的方式程式为： u ′ 2 = arc sin ( n sin ( γ 2 - arc sin ( sin ( u 1 + γ 1 ) n ) + γ 1 ) ) - γ 2 ]]>

根据下述方程式确定菲涅尔透镜的、与该透镜的阶梯障碍有关的透光率T_阶梯，其中的方式程式为：

计算入射角θ＝u₁+γ₁；

根据下述两方程式求两者之解的平均值，这样可确定出菲涅尔透镜上的、离光源近的那一表面的、与表面反射有关的透光率T_s1(θ₁)和T_p1(θ₁)，其中的两方程式为： T s 1 ( θ 1 ) = n 2 - Sin 2 ( θ 1 ) cos ( θ 1 ) [ 2 cos ( θ 1 ) cos ( θ 1 ) + n 2 - Sin 2 ( θ 1 ) ] 2 ]]>以及 T ρ 1 ( θ 1 ) = n 2 - Sin 2 ( θ 1 ) cos ( θ 1 ) [ 2 n cos ( θ 1 ) n 2 cos ( θ 1 ) + n 2 - Sin 2 ( θ 1 ) ] ]]>

确定出射角θ₂＝u’₂+γ₂；

根据下述两方程式求两者之解之平均值，这样可确定出菲涅尔透镜上的、离光源较远的那一表面的、与表面反射有关的透光率T_s2(θ₂)和T_p1(θ₂)，其中的两方程式为： T s 2 ( θ 2 ) = 1 - n 2 · Sin 2 ( θ 2 ) n cos ( θ 2 ) [ 2 n cos ( θ 2 ) n cos ( θ 2 ) + 1 - n 2 Sin 2 ( θ 2 ) ] 2 ]]>以及 T ρ 2 ( θ 2 ) = 1 - n 2 · Sin 2 ( θ 2 ) n cos ( θ 2 ) [ 2 n cos ( θ 2 ) n cos ( θ 2 ) + 1 - n 2 Sin 2 ( θ 2 ) ] 2 ]]>

确定合成的透光率，即将菲涅尔透镜的、与阶梯障碍有关的透光率和菲涅尔透镜、与该透镜上的靠近光源的那一表面的表面反射有关的透光率相乘，再将所得之积和菲涅尔透镜的、与该透镜上的离光源较远的那一表面的表面反射有关的透光率相乘后所得之积；

对应于菲涅尔透镜上的靠近光源的那一表面的不同的槽角值，重复计算出菲涅尔透镜的合成透光率，直至确定出最大的合成透光率为止；以及

对应于足够多的至菲涅尔透镜光轴的距离Y的数值，重复上述步骤，直至确定整个镜片上的诸所述槽角γ为止。