用于浇铸光学聚合物膜的方法和装置与流程



1.本公开涉及光学聚合物膜及其制备方法。


背景技术:



2.诸如可穿戴成像头戴式耳机的光学成像系统可以包括向用户呈现投影图像的一个或多个目镜。可以使用一种或多种高折射材料的薄层来构造目镜。例如,目镜可以由一层或多层高折射玻璃、硅、金属或聚合物基板构成。
3.在一些情况下,可以对目镜进行图案化(例如,利用一个或多个光衍射纳米结构),使得其根据特定焦深来投射图像。例如,对于观看图案化目镜的用户,被投射的图像可以看起来距用户特定距离。
4.此外,可以结合使用多个目镜来投射模拟的三维图像。例如,多个目镜——其各自具有不同的图案——可以上下分层,并且每一个目镜可以投射体积图像的不同深度层。因此,目镜可以跨三维共同向用户呈现立体图像。例如,这在向用户呈现“虚拟现实”环境或者“增强现实”环境中是有用的。
5.为了改善被投射的图像的质量,可以构造目镜,使得目镜中的意外变化被消除或以其他方式减少。例如,目镜可以被配置为使得它不会呈现任何皱褶、不均匀的厚度或可能对目镜的性能产生负面影响的其他物理变形。


技术实现要素:



6.本文描述了用于制备聚合物膜的系统和技术。所描述的实现方式中的一个或多个可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式来制备聚合物膜。所得聚合物膜可以用于各种对变化敏感的应用中,其中需要对膜尺寸具有极其严格的公差。例如,聚合物膜可以用于光学应用(例如,作为头戴式显示设备中的目镜的一部分,诸如用于呈现虚拟现实内容和/或增强现实内容的头戴式显示设备),其中材料均匀性和尺寸约束在光学波长的量级或更小。
7.通常,通过将可光固化材料(例如,当暴露于光时硬化的光聚合物或光活化树脂)包围在两个模具结构之间并固化材料(例如,通过将材料暴露于光和/或热)来制备聚合物膜。可以至少部分地通过在固化过程期间控制模具结构相对于彼此的位置来控制聚合物膜的物理特性(例如,聚合物膜的厚度和形状)。为了促进模具结构的准确定位,系统可以测量模具结构中的每一个上的至少三个点的位置(例如,在模具结构的平面表面上形成假想三角形的三个非线性点)。基于该信息,系统可以确定模具结构在空间中的位置,并调整模具结构中的一个或多个的位置以减少或消除接触聚合物膜的相对模具表面之间的未对准。例如,在模具结构的表面将被布置为彼此平行的情况下,系统可以减少或消除表面的与平行的任何偏差。因此,可以减少所得聚合物膜的厚度变化和/或变形。
8.在一方面,形成用于目镜的光学膜的方法包括:将可固化材料分配到第一模具表面与跟所述第一模具表面相对的第二模具表面之间的空间中,以及使用多个传感器测量所
述第一模具表面相对于所述第二模具表面的位置。测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:使用所述传感器中的第一传感器确定所述第一模具表面的平面部分上的第一点与所述第二模具表面的平面部分上的第一点之间的沿第一测量轴的第一相对距离,使用所述传感器中的第二传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第二点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第二点之间的沿第二测量轴的第二相对距离,以及使用所述传感器中的第三传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第三点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第三点之间的沿第三测量轴的第三相对距离。所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴彼此平行。所述第一点、所述第二点和所述第三点在所述第一模具表面和所述第二模具表面上分别限定对应的三角形。所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的所述空间位于所述三角形内。所述方法还包括:基于所测量的位置调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置,以及使所述空间中的所述可固化材料固化以形成所述光学膜。
9.该方面的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
10.在一些实现方式中,可以在固化所述可固化材料之前,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
11.在一些实现方式中,可以与固化所述可固化材料同时地,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
12.在一些实现方式中,可以随着时间连续地测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
13.在一些实现方式中,可以在固化所述可固化材料之前,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
14.在一些实现方式中,可以与固化所述可固化材料同时地,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
15.在一些实现方式中,随着时间连续地调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
16.在一些实现方式中,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置可以包括:基于所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置,确定针对所述第一模具表面的位置或所述第二模具表面的位置中的至少一者的一个或多个调整,以减小所述第一模具表面的所述平面部分与所述第二模具表面的所述平面部分之间的角度。调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置还可以包括:根据所确定的所述一个或多个调整,激活一个或多个致动器以移动所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者。
17.在一些实现方式中,所述一个或多个调整可以包括以下中的至少一者:所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,或者所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕旋转轴的旋转。
18.在一些实现方式中,所述平移轴可以基本上平行于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。
19.在一些实现方式中,所述旋转轴可以基本上正交于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。
20.在一些实现方式中,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置可以包括基于沿第一测量轴的所述第一相对距离、沿第二测量轴的所述第二相对距离和沿第三测量轴的所述第三相对距离,确定:所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第一点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第一点相对于笛卡尔坐标系的坐标(x1,y1,z1),所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第二点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第二点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x2,y2,z2),以及所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第三点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第三点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x3,y3,z3)。
21.在一些实现方式中,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置可以包括:根据关系确定所述一个或多个调整,其中,z对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,其中,rx对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第一旋转轴的旋转,以及其中,ry对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第二旋转轴的旋转。
22.在一些实现方式中,所述多个传感器可以包括一个或多个低相干干涉测量(lci)传感器。
23.在一些实现方式中,所述一个或多个lci传感器可以被安装在包括所述第一模具表面的第一模具部分或包括所述第二模具表面的第二模具部分上。测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置可以包括:沿对应的测量轴引导来自所述一个或多个lci传感器中的每一个lci传感器的光束,以使得对于每个lci传感器,所述光束的第一部分从所述第一模具表面反射,并且所述光束的第二部分从所述第二模具表面反射。所述光束的所述反射部分可以由所述lci传感器检测。
24.在一些实现方式中,所述一个或多个lci传感器可以远离所述第一模具表面或所述第二模具部分安装。引导来自所述lci传感器中的至少一个lci传感器的所述光束可以包括:用镜子朝向所述第一模具表面和所述第二模具表面反射所述光束。
25.在一些实现方式中,所述可固化材料可以包括可光固化材料。固化所述可固化材料以形成所述光学膜可以包括:用适合于使所述可光固化材料光固化的辐射来照射所述可光固化材料。
26.在一些实现方式中,在固化所述可固化材料期间,所述可固化材料可以被全部限制在所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的所述空间内。
27.在一些实现方式中,该方法还包括将光学膜与第一模具部分和第二模具部分分离。
28.在一些实现方式中,该方法还可以包括组装头戴式显示器,该头戴式显示器包括使用本文的方法中的一个或多个形成的光学膜。
29.在另一方面,一种用于形成用于目镜的光学膜的系统包括具有第一模具部分、第二模具部分、分配器、测量装置、一个或多个致动器和固化装置的系统。所述第一模具部分具有第一模具表面。所述第二模具部分具有第二模具表面,其中,所述第一模具表面与所述
第一模具表面相对。所述测量装置包括多个传感器。所述一个或多个致动器被耦接到所述第一模具部分或所述第二模具部分中的至少一者。所述分配器被配置为在所述系统的操作期间,将可固化材料分配到所述第一模具表面之间的空间中。所述测量装置被配置为在所述系统的操作期间,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的位置。测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:使用所述传感器中的第一传感器确定所述第一模具表面的平面部分上的第一点与所述第二模具表面的平面部分上的第一点之间的沿第一测量轴的第一相对距离,使用所述传感器中的第二传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第二点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第二点之间的沿第二测量轴的第二相对距离,以及使用所述传感器中的第三传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第三点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第三点之间的沿第三测量轴的第三相对距离。所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴彼此平行。所述第一点、所述第二点和所述第三点在所述第一模具表面和所述第二模具表面上分别限定对应的三角形。所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的所述空间位于所述三角形内。所述一个或多个致动器被配置为在所述系统的操作期间,基于所测量的位置调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。所述固化装置被配置为在所述系统的操作期间,使所述空间中的所述可固化材料固化以形成所述光学膜。
30.该方面的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
31.在一些实现方式中,所述测量装置可以被配置为在所述系统的操作期间,在通过所述固化装置固化所述可固化材料之前,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
32.在一些实现方式中,所述测量装置可以被配置为在所述系统的操作期间,与通过所述固化装置固化所述可固化材料同时地,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
33.在一些实现方式中,所述测量装置可以被配置为在所述系统的操作期间,随着时间连续地测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
34.在一些实现方式中,所述一个或多个致动器可以被配置为在所述系统的操作期间,在通过所述固化装置固化所述可固化材料之前,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
35.在一些实现方式中,所述一个或多个致动器可以被配置为在所述系统的操作期间,与通过所述固化装置固化所述可固化材料同时地,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
36.在一些实现方式中,所述一个或多个致动器可以被配置为在所述系统的操作期间,随着时间连续地调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
37.在一些实现方式中,所述测量装置可以包括控制模块,所述控制模块被配置为在所述系统的操作期间,基于所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置,确定针对所述第一模具表面的位置或所述第二模具表面的位置中的至少一者的一个或多个调整,以减小所述第一模具表面的所述平面部分与所述第二模具表面的所述平面部分之间的角度。所述控制模块还可以被配置为在所述系统的操作期间,根据所确定的所述一个或多个调整,生成一个或多个控制信号以激活一个或多个致动器以移动所述第一模具表面或所
述第二模具表面中的至少一者。
38.在一些实现方式中,所述一个或多个调整可以包括以下中的至少一者:所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,或者所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕旋转轴的旋转。
39.在一些实现方式中,所述平移轴可以基本上平行于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。
40.在一些实现方式中,所述旋转轴可以基本上正交于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。
41.在一些实现方式中,所述控制模块可以被配置为在所述系统的操作期间:基于沿第一测量轴的所述第一相对距离、沿第二测量轴的所述第二相对距离和沿第三测量轴的所述第三相对距离,确定:所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第一点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第一点相对于笛卡尔坐标系的坐标(x1,y1,z1),所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第二点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第二点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x2,y2,z2),以及所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第三点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第三点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x3,y3,z3)。
42.在一些实现方式中,所述控制模块可以被配置为在所述系统的操作期间:根据关系确定所述一个或多个调整,其中,z对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,其中,rx对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第一旋转轴的旋转,以及其中,ry对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第二旋转轴的旋转。
43.在一些实现方式中,所述多个传感器可以包括一个或多个低相干干涉测量(lci)传感器。
44.在一些实现方式中,所述一个或多个lci传感器可以被安装在所述第一模具部分或所述第二模具部分上。所述测量装置可以被配置为在所述系统的操作期间,沿对应的测量轴引导来自所述一个或多个lci传感器中的每一个lci传感器的光束,以使得对于每个lci传感器,所述光束的第一部分从所述第一模具表面反射,并且所述光束的第二部分从所述第二模具表面反射。所述光束的所述反射部分可以由所述lci传感器检测。
45.在一些实现方式中,所述一个或多个lci传感器可以远离所述第一模具表面或所述第二模具部分安装。所述测量装置可以被配置为在所述系统的操作期间,用镜子朝向所述第一模具表面和所述第二模具表面反射所述光束。
46.在一些实现方式中,所述可固化材料可以包括可光固化材料。所述固化装置可以包括辐射源。所述固化装置可以被配置为在所述系统的操作期间,使用所述辐射源用适合于使所述可光固化材料光固化的辐射来照射所述可光固化材料。
47.在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及权利要求,其他特征和优点将显而易见。
附图说明
48.图1是用于制备聚合物的示例性系统的图。
49.图2是用于确定两个模具结构上的点之间的相对深度或距离的示例传感器模块的图。
50.图3a是用于确定模具结构相对于彼此的位置的示例模块的图。
51.图3b是用于确定模具结构相对于彼此的位置的另一示例模块的图。
52.图4a-4d是用于确定模具结构相对于彼此的位置的另一示例模块的图。
53.图5是用于制备聚合物产品的示例过程的流程图。
54.图6是示例计算机系统的图。
具体实施方式
55.本文描述了用于制备聚合物膜的系统和技术。所描述的实现方式中的一个或多个可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式制备聚合物膜。所得聚合物膜可用于各种对变化敏感的应用中(例如,作为光学成像系统中的目镜的一部分)。
56.在一些实现方式中,可以制备聚合物膜,使得消除或以其他方式减少皱褶、不均匀的厚度或其他非预期的物理变形。这可以是有用的,例如,因为所得聚合物膜可以表现出更可预测的物理和/或光学性质。例如,以这种方式制备的聚合物膜可以以更可预测和一致的方式引导并衍射光,因此,更适合于使用高分辨率光学成像系统。在一些实现方式中,使用这些聚合物膜的光学成像系统可以产生比其他聚合物膜可能产生的更清晰和/或更高分辨率的图像。
57.用于制备聚合物膜的示例性系统100在图1中示出。系统100包括两个可致动台(stage)102a和102b、两个模具结构104a和104b、两个光源106a和106b、支撑框架108、控制模块110和位置确定模块150。
58.在系统100的操作期间,两个模具结构104a和104b(也称为“光学平板(flat)”)分别固定到(例如,通过夹具(clamp)112a和112b)可致动台102a和102b。在一些实现方式中,夹具112a和112b可以是磁性(例如,电磁体)和/或气动夹具,其使得模具结构104a和104b能够可逆地安装到可致动台102a和102b并从其上移除。在一些实现方式中,夹具112a和112b可以由开关和/或控制模块110控制(例如,通过选择性地向夹具112a和112b的电磁体施加电和/或选择性地致动气动机构以接合模具结构或使模具结构脱离接合)。
59.可光固化材料114(例如,当暴露于光时硬化的光聚合物或光活化树脂)被沉积到模具结构104b中。模具结构104a和104b被移动到彼此附近(例如,通过沿支撑框架108竖直地移动可致动台102a和/或102b),使得可光固化材料114被模具结构104a和104b包围。可光固化材料114然后被固化(例如,通过将可光固化材料114暴露于来自光源106a和/或106b的光),从而形成具有由模具结构104a和104b限定的一个或多个特征的薄膜。为了促进固化,模具结构104a和104b可以针对适于使可光固化材料114光固化的一个或多个波长(例如,在315nm与430nm之间)的辐射是部分或完全透明的。在可光固化材料114已经固化之后,模具结构104a和104b远离彼此移动(例如,通过沿支撑框架108竖直地移动可致动台102a和/或102b),并且提取膜。
60.可致动台102a和102b被配置为分别支撑模具结构104a和104b。此外,可致动台
102a和102b被配置为在一个或多个维度上分别操纵模具结构104a和104b,以控制位于模具结构104a和104b之间的间隙体积116。
61.例如,在一些实现方式中,可致动台102a可以使模具结构104a沿一个或多个轴平移。作为示例,可致动台102a可使模具结构104a沿笛卡尔坐标系(即,具有三个正交布置的轴的坐标系)中的x轴、y轴和/或z轴平移。在一些实现方式中,可致动台102a可使模具结构104a围绕一个或多个轴旋转、倾斜(tip)或偏斜(tilt)。作为示例,可致动台102a可以使模具结构104a沿笛卡尔坐标系中的x轴(例如,使模具结构104a“滚动”)、y轴(例如,使模具结构104a“俯仰”)和/或z轴(例如,使模具结构104a“偏转”)旋转。除了上述那些之外或代替上述那些,相对于一个或多个其他轴进行平移和/或旋转也是可以的。类似地,可致动台102b还可使模具结构104b沿一个或多个轴平移和/或使模具结构104b绕一个或多个轴旋转。
62.在一些实现方式中,可致动台102a可根据一个或多个自由度(例如,一个、两个、三个、四个或更多个自由度)操纵模具结构104a。例如,可致动台102a可以根据六个自由度操纵模具结构104a(例如,沿x轴、y轴和z轴的平移,以及围绕x轴、y轴和z轴的旋转)。除了上述那些之外或者代替上述那些,根据一个或多个其他自由度的操纵也是可以的。类似地,可致动台102b还可以根据一个或多个自由度操纵模具结构104b。
63.在一些实现方式中,可致动台102a和102b可包括一个或多个电动机组件,其被配置为操纵模具结构104a和104b并控制间隙体积116。例如,可致动台102a和102b可包括被配置为操纵可致动台102a和102b的电动机组件118,从而重新定位和/或重新定向可致动台102a和102b。电动机组件118可以包括例如耦接到可致动台102a和/或102b的一个或多个电动机或致动器。
64.在图1所示的示例中,可致动台102a和可致动台102b都可相对于支撑框架108移动以控制间隙体积116。然而,在一些实现方式中,可致动台中的一个可相对于支撑框架108移动,而另一个可保持相对于支撑框架108静止。例如,在一些实现方式中,可致动台102a可被配置为通过电动机组件118相对于支撑框架108在一个或多个维度上平移,而可致动台102b可保持相对于支撑框架108静止。在一些实现方式中,可致动台中的一个可以根据特定数量的自由度(例如,六个自由度)来移动,而另一可致动台可以根据不同数量的自由度(例如,三个自由度)来移动。
65.模具结构104a和104b共同限定用于可光固化材料114的封壳。例如,模具结构104a和104b在一起对准时可以限定中空模具区域(例如,间隙体积116),在该中空模具区域内可以将可光固化材料114沉积并固化成膜。模具结构104a和104b还可以在所得膜中限定一个或多个结构。例如,模具结构104a和104b可包括从表面120a和/或120b开始的一个或多个突出结构(例如,光栅),其在所得膜中赋予对应的通道。作为另一示例,模具结构104a和104b可包括被限定在表面120a和/或120b中的一个或多个通道,其在所得膜中赋予对应的突出结构。在一些实现方式中,模具结构104a和104b可以在所得膜的一侧或两侧上赋予特定的图案。在一些实现方式中,模具结构104a和104b根本不需要在所得膜上赋予任何突起和/或通道的图案。在一些实现方式中,模具结构104a和104b可以限定特定的形状和图案,使得所得膜适合用作光学成像系统中的目镜(例如,使得膜具有向膜赋予特殊光学特性的一个或多个光衍射微结构或纳米结构)。
66.可以至少部分地通过在固化过程期间控制模具结构104a和104b相对于彼此的位
置来控制聚合物膜的物理特性(例如,聚合物膜的厚度和形状)。为了促进模具结构的准确定位,系统100可以使用位置确定模块150来测量模具结构104a和104b中的每一个上的至少三个点的位置(例如,在表面120a和120b上形成假想三角形的三个非线性点)。基于该信息,系统100可以确定模具结构104a和104b在空间中的位置,并调整模具结构104a和104b中的一个或多个的位置以减少或消除接触聚合物膜的相对模具表面之间的未对准(例如,使得表面120a和120b平行或基本平行)。例如,在模具结构的表面将被布置为彼此平行的情况下,系统可以减少或消除表面的与平行的任何偏差。因此,可以减少所得聚合物膜的厚度变化和/或变形。
67.作为示例,位置确定模块可以包括安装到模具结构104a的至少三个传感器模块152a-152c。每个传感器模块152a-152c可以被配置为分别测量分别沿着测量轴154a-154c的在模具结构104a上的点a
1-a3(例如,表面120a上的点)和在模具结构104b上的点b
1-b3(例如,表面120b上的点)的位置。此外,测量轴154a-154c可以彼此平行(例如,沿z轴对准)。
68.点a
1-a3可以形成一个假想三角形。例如,点a
1-a3可以以非线性图案排列,例如在点a
1 a2、点a
2-a3和点a
3-a1之间延伸的假想线段形成等边、等腰或不等边三角形。这使得位置确定模块110能够确定模具结构104a在三维空间中的位置,包括模具结构104a相对于x轴、y轴和z轴的倾斜角。
69.类似地,点b
1-b3也可以形成一个假想三角形。例如,点b
1-b3可以以非线性图案排列,例如在点b
1 b2、点b
2-b3和点b
3-b1之间延伸的假想线段形成等边、等腰或不等边三角形。这使得位置确定模块150能够确定模具结构104b在三维空间中的位置,包括模具结构104b相对于x轴、y轴和z轴的倾斜角。
70.在一些实现方式中,传感器模块152a-152c中的一个或多个可以包括一个或多个低相干干涉测量(interferometry)(lci)传感器。lci传感器是一种非接触式传感器,其可将一束低相干光引导到样品表面,并经由光纤将反射的光信号发送到干涉测量检测器(例如干涉仪)以用于解释(interpretation)。当测量的样品包括透明或半透明材料层的堆叠时,检测器接收来自发生反射的每个界面的光反射,包括每个层的顶部和底部发生的反射。干涉仪解释来自每个界面的反射光学数据并将其记录为深度轮廓。在某些情况下,干涉仪将反射光与来自同一源的参考光组合。在反射光的光程长度与源的相干长度匹配或大致匹配的情况下,组合光干涉改变组合光的强度(例如,通过相长干涉或相消干涉)。通过扫描光程长度差(例如,通过机械或光学扫描参考光的光程),传感器可以生成干涉信号,其中每个界面都会产生一组相应的干涉条纹。这些条纹之间的距离对应于两个界面之间的光程差。多个lci传感器(例如,三个或更多个)可用于确定每个层在多个不同扫描点处的在三维中的相对位置。
71.作为简化的示例,图2示出了包括光源156(例如,宽带光源)和干涉仪158的传感器模块152a。在操作期间,光源156将低相干光束160引导朝向模具结构104a和104b(例如,沿平行于z轴的测量轴154a)。光160的至少一部分从模具结构104a和104b与周围介质(例如空气)的每个界面反射回干涉仪158。例如,光160的至少一部分可以从模具结构104a的上表面反射作为光线162a,光160的至少一部分可以从模具结构104a的下表面反射作为光线162b,光160的至少一部分可以从模具结构104b的上表面反射作为光线162c,以及光160的至少一部分可以从模具结构104b的下表面反射作为光线162d。为了便于说明,图2示出了光束160
和在一行中的光线162a-164d。然而,应当理解,光束160和光线162a-164d可以彼此叠加(例如,沿着测量轴154a)。
72.传感器模块152a使用干涉仪158测量反射光线162a-164d,并基于测量结果确定模具结构104a和104b的位置(例如,每个界面沿测量轴154a的相对深度和/或每个界面之间的相对距离)。在一些实现方式中,传感器模块152a可以生成将往返于每个界面的反射光的光程(例如,在水平轴上)相对于反射光的强度(例如,在竖直轴上)映射的曲线图。模具结构104a和104b的表面的相对深度(例如,相对于传感器模块152a)可以通过识别曲线图中与界面处的光的反射对应的峰值来确定。
73.位置确定模块150的其他传感器模块(例如,传感器模块152b和152c)中的每一者可以以与图2所示的传感器模块152a类似的方式来配置。此外,尽管图1示出了具有三个传感器模块152a-152c的位置确定模块150,但实际上,位置确定模块150可以包括多于三个传感器模块(例如,以确定附加点在模具结构的表面上的位置)。
74.在一些实现方式中,传感器模块152a-152c中的每一个可以定位成使得它们发射直接通过模具结构104a和/或104b的光束160。例如,图3a示出了位置确定模块150相对于模具结构104a和模具结构104b的示例配置的透视图。在该示例中,传感器模块152a-152c以传感器模块152a-152b的光源分别沿着测量轴154a-154c发射光的方式被直接安装到模具结构104a。测量轴154a-154c可以彼此平行(例如,沿z轴对准)。
75.在一些实现方式中,传感器模块152a-152c中的每一个可以定位成使得它们在不延伸通过模具结构104a和/或104b的方向上发射光束。此外,光束可以被反射(例如,通过一个或多个镜子或其他反射表面),使得它们穿过模具结构104a和/或104b(例如,通过各自的测量轴154a-154c)。类似地,从模具结构104a和104b反射的光可以经由镜子或反射表面反射回传感器模块152a-152c以用于测量。这可能是有用的,例如,因为它使得传感器模块152a-152c能够相对于系统100的其他部件更灵活地定位。例如,传感器模块152a-152c可以远离模具表面104a和/或104b定位,或者以它们不阻挡由光源106a或106b发射的光到达间隙体积116的方式定位。
76.例如,图3b示出了位置确定模块150相对于模具结构104a和模具结构104b的另一示例配置的透视图。在该示例中,传感器模块152a-152c远离模具结构104a和104b安装。此外,传感器模块152a-152c被定位成使得传感器模块152a-152c的光源分别在与测量轴154a-154c不同(例如,与测量轴154a-154c正交)的方向上发射光。由传感器模块152a-152c发射的光分别被镜子300a-300c反射,使得它们分别沿着测量轴154a-154c传播。此外,从模具结构104a和104b反射的光也被镜子300a-300c重新引导回至传感器模块152a-152c以用于测量。
77.控制模块110通信地耦接到可致动台102a和102b以及位置确定模块150,并且被配置为基于由位置确定模块150获得的测量来控制模具结构104a和104b相对于彼此的位置。例如,控制模块110可以接收来自位置确定模块150的测量,并且(例如,通过将命令传送到可致动台102a和102b)连续地、周期性地或间歇地重新定位和/或重新定向模具结构104a和104b中的一个或两个,以作为响应。在一些实现方式中,控制模块110可以重新定位模具结构104a和104b中的一个或两个以减小或消除接触聚合物膜的相对模具表面之间的角度(例如,使得表面120a和120b平行或基本平行)。因此,可以减少所得聚合物膜的厚度变化和/或
变形。
78.在一些实现方式中,位置确定模块150可以确定模具结构104a和104b的表面沿测量轴154a-154c相对于传感器模块152a-152c的位置和/或模具结构的其他表面的深度。例如,如果测量轴154a-154c与z轴对准,则传感器模块152a-152c可以确定模具结构104a和104b的表面相对于z轴的相对深度。
79.此外,如果传感器模块152a-152c相对于x轴和y轴的位置是已知的,则控制模块110可以确定模具结构104a和104b的表面相对于所有三个轴(例如,x轴、y轴和z轴)的位置。例如,可以基于传感器模块152a-152c相对于模具结构104a和/或模具结构104b的已知固定位置以及模具结构104a和/或模具结构104b相对于参考坐标系(例如,相对于系统100的一个或多个部件(例如表面120a和/或120b)表示的“晶片坐标系”)的已知位置来确定传感器模块152a-152c相对于x轴和y轴的位置。
80.在一些实现方式中,模具结构104a和104b的表面的位置可以表示为一系列坐标。例如,模具结构104a上的点a1相对于晶片坐标系可被表示为(x1,y1,z1),其中z1是基于由位置确定模块150获得的测量来确定的,x1和y1是基于位置确定模块150相对于模具结构104a和/或104b的已知位置来确定的。类似地,模具结构104a上的点a2相对于晶片坐标系可被表示为(x2,y2,z2),模具结构104a上的点a3相对于晶片坐标系可被表示为(x3,y3,z3)。
81.基于该信息,控制模块110可以确定模具的表面围绕x轴和y轴的旋转(或“倾斜”和“偏斜”)。例如,这可以使用以下关系来确定:
[0082][0083]
其中,rx对应于模具结构的表面围绕x轴的旋转,ry对应于模具结构的表面围绕y轴的旋转,z对应于模具结构的表面沿z轴(例如,相对于参考点)的平移。rx、ry和z的值例如可以通过对上述关系进行矩阵求逆运算来确定。
[0084]
控制模块110可以相对于另一模具表面执行类似的计算,使得它还确定另一模具结构的表面围绕x轴的旋转,另一模具结构的表面围绕y轴的旋转,以及模具结构的表面相对于参考点沿z轴的平移。
[0085]
此外,控制模块110可以调整模具结构104和/或模具结构104b的位置以减少或消除模具结构104a和104b的接触聚合物膜的表面(例如,表面120a和120b)之间的未对准。例如,控制模块110可以调整模具结构104a和/或模具结构104b的位置,使得模具结构104a的表面120a的rx等于或基本等于模具结构104b的表面120b的rx,以及模具结构104a的表面120a的ry等于或基本等于模具结构104b的表面120b的ry。此外,控制模块110可以调整模具结构104a和/或模具结构104b的位置,使得模具结构104a的表面120a的z与模具结构104b的表面120b的z之间的差为特定距离(例如,对应于所得聚合物膜的所需厚度)。
[0086]
在一些实现方式中,位置确定模块150可以单次确定模具结构104a和/或104b的位置(例如,在聚合物膜的固化之前)。在一些实现方式中,位置确定模块150可以在聚合物膜的固化之前、期间和/或之后多次(例如,连续地、周期性地或间歇地)确定模具结构104a和/或104b的位置。在一些实现方式中,位置确定模块150可以存储测量以供以后的检索和处理(例如,使用一个或多个存储设备)。在一些实现方式中,可以将测量提供给控制模块110以
供存储(例如,使用一个或多个存储设备)。
[0087]
此外,控制模块110可在聚合物膜的固化之前、期间和/或之后单次或多次(例如,连续地、周期性地或间歇地)调整模具结构104a和/或104b的位置。在一些实现方式中,控制模块110可以根据反馈环路(例如,闭环)调整模具结构104a和/或104b的位置,其中将来自位置确定系统150的测量用作控制输入。
[0088]
在上述示例中的至少一些中,位置确定模块150可以包括至少三个传感器模块152a-152c,每个传感器模块具有各自的光源和各自的干涉仪。然而,在一些实现方式中,位置确定模块可以包括单个光源和/或干涉仪。光源发射的光可以沿三个或更多个测量轴分布(例如,使用一个或多个分束器、镜子和/或反射表面)。此外,从模具结构反射的光可以被引导到干涉仪(例如,使用一个或多个光束组合器、镜子和/或反射表面)。在一些实现方式中,位置确定模块150可以包括一个或多个自动准直器以同时测量相对于多个不同测量轴的反射。
[0089]
图4a-4d示出了用于生产聚合物膜的系统400的上部(例如,系统的被配置为操纵上可致动台和模具结构的部分)。为了便于说明,系统400的下部(例如,系统的被配置为操纵下可致动台和模具结构的部分)未被示出。图4a和4b示出了根据透视图的系统400,图4c示出了根据顶视图的系统,图4d示出了根据底视图的系统。
[0090]
通常,系统400可以分别类似于图1中所示的系统100。例如,系统400可以包括两个可致动台102a和102b、两个模具结构104a和104b、支撑框架108、控制模块110、电动机组件118、光源106a和106b、位置确定系统150。为了便于说明,未示出控制模块110、光源106a和106b、可致动台102b、以及模具结构104b。
[0091]
系统400可以根据不同的相应自由度使用电动机组件118来操纵可致动台102b和102b。例如,系统400可以被配置为沿着z方向平移可致动台102a(例如,上部可致动台),并且使可致动台102a围绕x轴和y轴旋转(例如,使可致动台102a“倾斜”或“偏斜”)。然而,系统400可以被配置为限制可致动台102a沿着y方向和x方向的平移,并且限制可致动台102围绕z轴的旋转。
[0092]
作为另一示例,系统400可以被配置为沿着x方向、y方向和z方向平移可致动台102b(例如,下部可致动台),并且使可致动台102a围绕z轴旋转。然而,系统400可以被配置为限制可致动台102b围绕x轴和y轴的旋转。
[0093]
该配置使得系统400能够使可致动台102a和102b相对于彼此对准(例如,以促进模制和浇铸过程的进行(performance))。此外,这可以降低操作和维护系统的复杂性(例如,通过将系统的自由度减小到有限子集)。然而,在一些实现方式中,系统400可被配置为根据六个自由度(例如,沿着x方向、y方向和z方向的平移以及围绕x方向、y方向和z方向的旋转)或根据其任何子集来操纵可致动台102a和/或可致动台102b。
[0094]
如图4a-4c所示,电动机组件118包括多个电动机402a-402c以操纵可致动台102a。电动机402a-402c中的一个或多个可以是线性电动机。例如,电动机402a-402c可以包括音圈和跟踪电动机的相对安装表面(例如,被固定到支撑框架的安装表面和被固定到可致动台102a的另一安装表面)的竖直位置(例如,z位置)的光学线性编码器。控制模块110(例如,如图1所示)被配置为将电流施加到音圈。该电流感应通过音圈的磁力,该磁力提供动力(例如,推动或拉动电动机的安装结构使其远离或朝向彼此)。
[0095]
控制模块110可以被配置为将变化量的电流施加到音圈以控制电动机的致动。此外,电动机402a-402c和控制模块中的每一者的光学线性编码器可以以不同方式操作并结合地操纵可致动台102a。例如,控制模块110可以使用光学线性编码器来确定每个电动机402a-402c的位置,并且可以将不同的电流图案施加到每个音圈以便以不同的方式来平移和/或旋转可致动台102a。作为示例,电动机402a-402c可以被一致地操作以在z方向上升高或降低可致动台102a。作为另一示例,电动机402a-402c可以被操作以将可致动102a台选择性地升高到一个或多个点处和/或将可致动台102b选择性地降低到一个或多个其他点处(例如,以使可致动台102a倾斜或偏斜)。可致动电动机402a-402c中的一个或多个可在位置调整期间保持静止。
[0096]
如本文所述,位置确定模块150可以测量模具结构104a和104b中的每一个上的至少三个点(例如,在表面120a和120b上形成假想三角形的三个非线性点)的位置。基于该信息,系统100可以确定模具结构104a和104b在空间中的位置,并调整模具结构104a和104b中的一个或多个的位置以减少或消除接触聚合物膜的相对模具表面之间的为对准(例如,使得表面120a和120b平行或基本平行)。
[0097]
在图4a-4d所示的示例中,位置确定模块包括三个传感器模块152a-124c(例如,lci传感器),每个传感器模块被配置为沿各自的测量轴154a-154c测量模具结构104a和104b上的点。此外,在该示例中,传感器模块124a-124c中的每一个以使得其在正交于z轴的方向上(例如,沿x-y平面)发射一束低相干光的方式而被安装到可致动台102a和/或模具结构104a。此外,传感器模块152a-152c中的每一个包括各自的镜子300a-300c。镜子300a-300c被定位成使得由传感器模块152a-152c发射的光束分别被镜子300a-300c反射,并分别沿着测量轴154a-154c传播。此外,从模具结构104a和104b反射的光也被镜子300a-300c重新引导回至传感器模块152a-152c以用于测量。如图4c所示,传感器模块152a-152c可以被定位在表面120a的与可光固化材料接触的部分的外围之外,这样它们不会阻挡由光源106a或106b发射的光到达模具结构104a和104b之间的间隙体积以及固化可光固化材料。此外,由于包括镜子300a-300c,传感器模块152a-152c可以被定位成使其较长的边缘与可致动台102a和/或模具结构104a齐平,从而减小位置确定模块150的竖直轮廓。这可能是有用的,例如因为它使得系统400能够以更紧凑的形状因数(form factor)实现。
[0098]
示例过程
[0099]
图5示出了用于形成用于显示设备的目镜的光学膜的示例过程500。可以例如使用系统100或400来执行过程500。在一些实现方式中,过程500可以用于生产适于在光学应用中使用的聚合物膜(例如,作为光学成像系统中的波导或目镜的一部分)。在一些实现方式中,该过程对于生产适于在头戴式显示设备(例如用于呈现虚拟现实内容和/或增强现实内容的设备)中使用的波导或目镜特别有用。
[0100]
在过程500中,将可固化材料分配到第一模具表面与跟第一模具表面相对的第二模具表面之间的空间中(步骤502)。作为示例,参考图1,可以将可固化材料分配到模具结构104a的表面120a与模具结构104b的表面120b之间的间隙体积116中。
[0101]
使用多个传感器确定第一模具表面相对于第二模具表面的位置(步骤504)。这包括使用传感器中的第一传感器确定第一模具表面的平面部分上的第一点与第二模具表面的平面部分上的第一点之间的沿第一测量轴的第一相对距离。这还包括使用传感器中的第
二传感器确定第一模具表面的平面部分上的第二点与第二模具表面的平面部分上的第二点之间的沿第二测量轴的第二相对距离。这还包括使用传感器中的第三传感器确定第一模具表面的平面部分上的第三点与第二模具表面的平面部分上的第三点之间的沿第三测量轴的第三相对距离。第一、第二和第三测量轴彼此平行。此外,第一点、第二点和第三点在第一和第二模具表面上分别限定对应的三角形。
[0102]
第一与第二模具表面之间的空间位于三角形内。
[0103]
作为示例,参考图1、3a和3b,可以使用第一传感器模块152a沿测量轴154a确定点a1与b1之间的第一相对距离,可以使用第二传感器模块152b沿测量轴154b确定点a2与b2之间的第二相对距离,以及可以使用第三传感器模块152c沿测量轴154c确定点a3与b3之间的第三相对距离。
[0104]
在实现方式中,可以在固化可固化材料之前确定第一模具表面相对于第二模具表面的位置。在一些实现方式中,可以与固化可固化材料同时地确定第一模具表面相对于第二模具表面的位置。在一些实现方式中,可以随着时间连续地确定第一模具表面相对于第二模具表面的位置。
[0105]
在一些实现方式中,调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置可以包括:基于第一模具表面相对于第二模具表面的位置,确定针对第一模具表面的位置或第二模具表面的位置中的至少一者的一个或多个调整,从而使得能够减小第一模具表面的平面部分与第二模具表面的平面部分之间的角度(例如,使得表面120a和120b平行或基本平行)。此外,可以激活一个或多个致动器以根据一个或多个确定的调整来移动第一模具表面或第二模具表面中的至少一者。例如,关于图4a-4d示出并描述了示例致动器。
[0106]
在一些实现方式中,一个或多个调整可以包括第一模具表面或第二模具表面中的至少一者沿着平移轴的平移,和/或第一模具表面或第二模具表面中的至少一者围绕旋转轴的旋转。在一些实现方式中,平移轴可以基本上平行于第一、第二和第三测量轴。在一些实现方式中,旋转轴可以基本上正交于第一、第二和第三测量轴。在一些实现方式中,术语“基本上”可以指不超过5%的偏差。
[0107]
在一些实现方式中,调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置可以包括——基于沿第一测量轴的第一相对距离、沿第二测量轴的第二相对距离和沿第三测量轴的第三相对距离——确定坐标(x1,y1,z1)、坐标(x2,y2,z2)和坐标(x3,y3,z3)。坐标(x1,y1,z1)可以指相对于笛卡尔坐标系的位于第一模具表面的平面部分上的第一点或位于第二模具表面的平面部分上的第一点。坐标(x2,y2,z2)可以指相对于笛卡尔坐标系的位于第一模具表面的平面部分上的第二点或位于第二模具表面的平面部分上的第二点。坐标(x3,y3,z3)可以指相对于笛卡尔坐标系的位于第一模具表面的平面部分上的第三点或位于第二模具表面的平面部分上的第三点。
[0108]
此外,调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置可以包括:根据以下关系来确定一个或多个调整:
[0109][0110]
其中,z对应于第一模具表面或第二模具表面中的至少一者沿着平移轴的平移,rx
对应于第一模具表面或第二模具表面中的至少一者围绕第一旋转轴的旋转,以及ry对应于第一模具表面或第二模具表面中的至少一者围绕第二旋转轴的旋转。
[0111]
基于所测量的位置来调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置(步骤506)。在一些实现方式中,可以在固化可固化材料之前调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置。在一些实现方式中,可以与固化可固化材料同时地调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置。在一些实现方式中,可以随着时间连续地调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置。
[0112]
使空间中的可固化材料固化以形成光学膜(步骤508)。在一些实现方式中,可固化材料可以包括可光固化材料。固化可固化材料以形成光学膜可以包括:用适合于使可光固化材料光固化的辐射来照射可光固化材料。例如,参考图1,可以用由光源106a和106b中的一个或多个产生的辐射照射可光固化材料。
[0113]
在一些实现方式中,在可固化材料的固化期间,可固化材料可以被全部限制在第一模具表面与第二模具表面之间的空间内。
[0114]
在一些实现方式中,多个传感器可以包括一个或多个低相干干涉测量(lci)传感器。一个或多个lci传感器可以被安装在包括第一模具表面的第一模具部分或包括第二模具表面的第二模具部分上。作为示例,参考图3a,一个或多个lci传感器可以被安装在模具结构104a和/或模具结构104b上。
[0115]
在一些实现方式中,测量第一模具表面相对于第二模具表面的位置可以包括:沿着对应的测量轴引导来自一个或多个lci传感器中的每一个lci传感器的光束,使得对于每个lci传感器,光束的第一部分从第一模具表面反射,并且光束的第二部分从第二模具表面反射。光束的反射部分由lci传感器检测。例如,关于图2示出并描述该技术的示例。
[0116]
在一些实现方式中,可以远离第一模具表面或第二模具部分来安装一个或多个lci传感器。引导来自lci传感器中的至少一个lci传感器的光束可以包括:用镜子朝向第一和第二模具表面反射光束。作为示例,参考图3b,可以远离模具结构104a和/或模具结构104b来安装一个或多个lci传感器,并且可以使用镜子300a-300c朝向模具结构反射从lci传感器发射的光束。
[0117]
在一些实现方式中,该过程500可以进一步包括将光学膜与第一模具部分和第二模具部分分离。
[0118]
在一些实现方式中,该过程500可以包括组装头戴式显示器,该头戴式显示器包括光学膜。
[0119]
示例计算机系统
[0120]
本说明书中描述的主题和操作的一些实现方式可以在数字电子电路中实现,或者在计算机软件、固件或硬件中实现,包括本说明书中公开的结构及其结构等同物,或者其中一者或多者的组合。例如,在一些实现方式中,控制模块110和/或位置确定模块150可以使用数字电子电路实现,或者以计算机软件、固件或硬件实现,或者以其中一者或多者的组合实现。在另一示例中,图5示出的过程500可以至少部分地使用数字电子电路实现,或者在计算机软件、固件或硬件中实现,或者以其中一者或多者的组合实现。
[0121]
本说明书中描述的一些实现方式可以作为数字电子电路、计算机软件、固件或硬件的一个或多个组或模块或者它们中的一者或多者的组合实现。尽管可以使用不同的模
块,但是每一个模块不必是不同的,并且可以在相同的数字电子电路、计算机软件、固件或硬件或其组合上实现多个模块。
[0122]
本说明书中描述的一些实现方式可以被实施为一个或多个计算机程序,即计算机程序指令的一个或多个模块,其被编码在计算机存储介质上,以用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机存储介质可以是或可以包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或者它们中的一者或多者的组合。此外,虽然计算机存储介质不是传播信号,但是计算机存储介质可以是以人工生成的传播信号编码的计算机程序指令的来源或目的地。计算机存储介质也可以是或包括在一个或多个单独的物理部件或介质(例如,多个cd、磁盘或其他存储设备)中。
[0123]
术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有类型的设备、装置和机器,包括例如可编程处理器、计算机、片上系统,或前述中的多个或组合。该设备可以包括专用逻辑电路,例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。除了硬件之外,该设备还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中一个或多个的组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构,例如web服务、分布式计算和网格计算基础结构。
[0124]
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写,包括汇编或解释语言、声明或过程语言。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的保存其他程序或数据的部分(例如,存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)中,存储在专用于所讨论的程序的单个文件中,或存储在多个协调文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互相连接的多个计算机上执行。
[0125]
本说明书中描述的一些过程和逻辑流程可以通过一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作而执行。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行,并且设备也可以被实施为专用逻辑电路,例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。
[0126]
举例来说,适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器两者,以及任何类型的数字计算机的处理器。通常,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机包括用于根据指令执行动作的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。计算机还可包括一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如,磁盘、磁光盘或光盘)或可操作地联接到一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如,磁盘、磁光盘或光盘)以从其接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储设备,或两者。但是,计算机不必具有这样的设备。适合于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备,例如包括半导体存储器设备(例如,eprom、eeprom、闪存设备等)、磁盘(例如,内部硬盘、可移动磁盘等)、磁光盘以及cd rom和dvd-rom磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
[0127]
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施操作,该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如,监视器或其他类型的显示设备)以及用户可用以向计算机提供输
入的键盘和定点装置(例如,鼠标、轨迹球、平板电脑、触敏屏幕或其他类型的定点装置)。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈,例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈;并且可以以任何形式接收来自用户的输入,包括声学、语音或触觉输入。另外,计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和该设备接收文档来与用户交互;例如,通过响应于从web浏览器接收的请求将网页发送到用户的客户端设备上的web浏览器。
[0128]
计算机系统可以包括单个计算设备,或者彼此靠近或通常远离地操作并且典型地通过通信网络进行交互的多个计算机。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”)、互联网(例如,因特网)、包括卫星链路的网络和对等网络(例如,ad hoc点对点网络)。客户端和服务器的关系可以借助于在各个计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。
[0129]
图6示出了示例性计算机系统600,其包括处理器610、存储器620、存储设备630和输入/输出设备640。部件610、620、630和640中的每一个可以例如通过系统总线650互相连接。处理器610能够处理在系统600内执行的指令。在一些实现方式中,处理器610是单线程处理器、多线程处理器或另一类型的处理器。处理器610能够处理存储在存储器620中或存储设备630上的指令。存储器620和存储设备630可以将信息存储在系统600内。
[0130]
输入/输出设备640为系统600提供输入/输出操作。在一些实现方式中,输入/输出设备640可以包括网络接口设备例如以太网卡、串行通信设备例如rs-232端口、和/或无线接口设备例如802.11卡、3g无线调制解调器、4g无线调制解调器等中的一个或多个。在一些实现方式中,输入/输出设备可以包括驱动设备,其被配置为接收数据并将输出数据发送到其他输入/输出设备,例如键盘、打印机和显示设备660。在一些实现方式中,可以使用移动计算设备、移动通信设备和其他设备。
[0131]
虽然本说明书包含许多细节,但这些细节不应被解释为对可要求保护的范围的限制,而是应被解释为特定示例特有的特征的描述。在本说明书中在单独的实现方式的上下文中描述的某些特征也可以组合。相反,在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以分别或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。
[0132]
已经描述了许多实现方式。然而,应该理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种修改。因此,其他实现方式在以下权利要求的范围内。

技术特征:


1.一种形成用于目镜的光学膜的方法,所述方法包括:将可固化材料分配到第一模具表面与跟所述第一模具表面相对的第二模具表面之间的空间中;使用多个传感器测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的位置,其中,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:使用所述传感器中的第一传感器确定所述第一模具表面的平面部分上的第一点与所述第二模具表面的平面部分上的第一点之间的沿第一测量轴的第一相对距离;使用所述传感器中的第二传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第二点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第二点之间的沿第二测量轴的第二相对距离;以及使用所述传感器中的第三传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第三点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第三点之间的沿第三测量轴的第三相对距离,其中,所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴彼此平行,所述第一点、所述第二点和所述第三点在所述第一模具表面和所述第二模具表面上分别限定对应的三角形,并且所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的所述空间位于所述三角形内;基于所测量的位置调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置;以及使所述空间中的所述可固化材料固化以形成所述光学膜。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在固化所述可固化材料之前,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。3.根据权利要求1所述的方法,其中,与固化所述可固化材料同时地,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。4.根据权利要求1所述的方法,其中,随着时间连续地测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。5.根据权利要求1所述的方法,其中,在固化所述可固化材料之前,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。6.根据权利要求1所述的方法,其中,与固化所述可固化材料同时地,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。7.根据权利要求1所述的方法,其中,随着时间连续地调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。8.根据权利要求1所述的方法,其中,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:基于所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置,确定针对所述第一模具表面的位置或所述第二模具表面的位置中的至少一者的一个或多个调整,以减小所述第一模具表面的所述平面部分与所述第二模具表面的所述平面部分之间的角度;以及根据所确定的所述一个或多个调整,激活一个或多个致动器以移动所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者。9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述一个或多个调整包括以下中的至少一者:所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,或者所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕旋转轴的旋转。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述平移轴基本上平行于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述旋转轴基本上正交于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。12.根据权利要求9所述的方法,其中,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:基于沿第一测量轴的所述第一相对距离、沿第二测量轴的所述第二相对距离和沿第三测量轴的所述第三相对距离,确定:所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第一点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第一点相对于笛卡尔坐标系的坐标(x1,y1,z1),所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第二点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第二点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x2,y2,z2),以及所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第三点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第三点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x3,y3,z3)。13.根据权利要求12所述的方法,其中,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:根据关系确定所述一个或多个调整,其中,z对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,其中,rx对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第一旋转轴的旋转,以及其中,ry对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第二旋转轴的旋转。14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个传感器包括一个或多个低相干干涉测量(lci)传感器。15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述一个或多个lci传感器被安装在包括所述第一模具表面的第一模具部分或包括所述第二模具表面的第二模具部分上,以及其中,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:沿对应的测量轴引导来自所述一个或多个lci传感器中的每一个lci传感器的光束,以使得对于每个lci传感器,所述光束的第一部分从所述第一模具表面反射,并且所述光束的第二部分从所述第二模具表面反射,所述光束的所述反射部分由所述lci传感器检测。16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述一个或多个lci传感器远离所述第一模具表面或所述第二模具部分安装,并且引导来自所述lci传感器中的至少一个lci传感器的所述光束包括:用镜子朝向所述第一模具表面和所述第二模具表面反射所述光束。17.根据权利要求1所述的方法,其中,所述可固化材料包括可光固化材料,并且其中,固化所述可固化材料以形成所述光学膜包括:用适合于使所述可光固化材料光固化的辐射来照射所述可光固化材料。18.根据权利要求1所述的方法,其中,在固化所述可固化材料期间,所述可固化材料被
全部限制在所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的所述空间内。19.根据权利要求1所述的方法,还包括:将所述光学膜与所述第一模具部分和所述第二模具部分分离。20.一种方法,包括:组装头戴式显示器,所述头戴式显示器包括使用根据权利要求1所述的方法形成的所述光学膜。21.一种用于形成用于目镜的光学膜的系统,所述系统包括:具有第一模具表面的第一模具部分;具有第二模具表面的第二模具部分,其中,所述第一模具表面与所述第一模具表面相对;分配器;包括多个传感器的测量装置;一个或多个致动器,其被耦接到所述第一模具部分或所述第二模具部分中的至少一者;以及固化装置,其中,所述分配器被配置为在所述系统的操作期间,将可固化材料分配到所述第一模具表面之间的空间中,其中,所述测量装置被配置为在所述系统的操作期间,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的位置,其中,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置包括:使用所述传感器中的第一传感器确定所述第一模具表面的平面部分上的第一点与所述第二模具表面的平面部分上的第一点之间的沿第一测量轴的第一相对距离,使用所述传感器中的第二传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第二点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第二点之间的沿第二测量轴的第二相对距离,以及使用所述传感器中的第三传感器确定所述第一模具表面的所述平面部分上的第三点与所述第二模具表面的所述平面部分上的第三点之间的沿第三测量轴的第三相对距离,其中,所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴彼此平行,所述第一点、所述第二点和所述第三点在所述第一模具表面和所述第二模具表面上分别限定对应的三角形,并且所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的所述空间位于所述三角形内;其中,所述一个或多个致动器被配置为在所述系统的操作期间,基于所测量的位置调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置;以及其中,所述固化装置被配置为在所述系统的操作期间,使所述空间中的所述可固化材料固化以形成所述光学膜。22.根据权利要求21所述的系统,其中,所述测量装置被配置为在所述系统的操作期间,在通过所述固化装置固化所述可固化材料之前,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。23.根据权利要求21所述的系统,其中,所述测量装置被配置为在所述系统的操作期间,与通过所述固化装置固化所述可固化材料同时地,测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。
24.根据权利要求21所述的系统,其中,所述测量装置被配置为在所述系统的操作期间,随着时间连续地测量所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。25.根据权利要求21所述的系统,其中,所述一个或多个致动器被配置为在所述系统的操作期间,在通过所述固化装置固化所述可固化材料之前,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。26.根据权利要求21所述的系统,其中,所述一个或多个致动器被配置为在所述系统的操作期间,与通过所述固化装置固化所述可固化材料同时地,调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。27.根据权利要求21所述的系统,其中,所述一个或多个致动器被配置为在所述系统的操作期间,随着时间连续地调整所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置。28.根据权利要求21所述的系统,其中,所述测量装置包括控制模块,所述控制模块被配置为在所述系统的操作期间:基于所述第一模具表面相对于所述第二模具表面的所述位置来确定针对所述第一模具表面的位置或所述第二模具表面的位置中的至少一者的一个或多个调整,以减小所述第一模具表面的所述平面部分与所述第二模具表面的所述平面部分之间的角度;以及根据所确定的所述一个或多个调整,生成一个或多个控制信号以激活一个或多个致动器以移动所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者。29.根据权利要求28所述的系统,其中,所述一个或多个调整包括以下中的至少一者:所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,或者所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕旋转轴的旋转。30.根据权利要求29所述的系统,其中,所述平移轴基本上平行于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。31.根据权利要求29所述的系统,其中,所述旋转轴基本上正交于所述第一测量轴、所述第二测量轴和所述第三测量轴。32.根据权利要求29所述的系统,其中,所述控制模块被配置为在所述系统的操作期间:基于沿第一测量轴的所述第一相对距离、沿第二测量轴的所述第二相对距离和沿第三测量轴的所述第三相对距离,确定:所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第一点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第一点相对于笛卡尔坐标系的坐标(x1,y1,z1),所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第二点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第二点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x2,y2,z2),以及所述第一模具表面的所述平面部分上的所述第三点或所述第二模具表面的所述平面部分上的所述第三点相对于所述笛卡尔坐标系的坐标(x3,y3,z3)。33.根据权利要求32所述的系统,其中,所述控制模块被配置为在所述系统的操作期间:根据关系确定所述一个或多个调整,
其中,z对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者沿平移轴的平移,其中,rx对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第一旋转轴的旋转,以及其中,ry对应于所述第一模具表面或所述第二模具表面中的至少一者围绕第二旋转轴的旋转。34.根据权利要求21所述的系统,其中,所述多个传感器包括一个或多个低相干干涉测量(lci)传感器。35.根据权利要求34所述的系统,其中,所述一个或多个lci传感器被安装在所述第一模具部分或所述第二模具部分上,以及其中,所述测量装置被配置为在所述系统的操作期间,沿对应的测量轴引导来自所述一个或多个lci传感器中的每一个lci传感器的光束,以使得对于每个lci传感器,所述光束的第一部分从所述第一模具表面反射,并且所述光束的第二部分从所述第二模具表面反射,所述光束的所述反射部分由所述lci传感器检测。36.根据权利要求35所述的系统,其中,所述一个或多个lci传感器远离所述第一模具表面或所述第二模具部分安装,并且其中,所述测量装置被配置为在所述系统的操作期间,用镜子朝向所述第一模具表面和所述第二模具表面反射所述光束。37.根据权利要求21所述的系统,其中,所述可固化材料包括可光固化材料,其中,所述固化装置包括辐射源,以及其中,所述固化装置被配置为在所述系统的操作期间,使用所述辐射源用适合于使所述可光固化材料光固化的辐射来照射所述可光固化材料。

技术总结


在形成用于目镜的光学膜的示例方法中,将可固化材料分配到第一模具表面与第二模具表面之间的空间中。使用多个传感器测量第一模具表面相对于第二模具表面的位置。每个传感器测量第一模具表面的平面部分上的相应点与第二模具表面的平面部分上的相应点之间的沿相应测量轴的相应相对距离。测量轴彼此平行,并且点在第一模具表面和第二模具表面上分别限定对应的三角形。基于所测量的位置调整第一模具表面相对于第二模具表面的位置,以及使可固化材料固化以形成光学膜。材料固化以形成光学膜。材料固化以形成光学膜。


技术研发人员:

J

受保护的技术使用者:

奇跃公司

技术研发日:

2021.03.12

技术公布日:

2022/11/1

本文发布于:2024-09-20 15:29:27,感谢您对本站的认可!

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