DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENTS AND USE THEREOF

• Main Authors: KATHMAN, ALAN, D, FELDMAN, MICHAEL, WELCH, W., HUDSON, TEKOLSTE, ROBERT
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 31.12.1997
• Edition: 6
• Subjects: GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ARTCOLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS

An improved optical system is disclosed for projecting light in the form of an image to a remote target. The laser light source and a holographic optical element are mounted together in optical alignment. The optical element is created using iterative discrete computer encoding for optimum efficiency. In alternate embodiments, the diffractive optical element has a collimating lens encoded into the grating levels and it also performs soft aperture circularizing using either amplitude or phase control over the coherent light. An embossed diffractive optical element laminated to an injection-molded refractive element is also disclosed. The diffractive optical element may include a soft aperture which allows gradual attenuation of a light beam dependent upon its location away from the center of a diffractive optical element. Such an optical element may be provided by decreasing a number of phase levels, increasing a number of phase levels, increasing a density of metal patches or diffractive gratings, or decreasing a blaze height and/or duty cycle, all radially from the center. Alternatively, the soft aperture may be defined by a photolithographic process. Such a soft aperture is particularly useful in aiding circularizing of an elliptical light beam. The soft aperture may be used alone or integrated with other optical elements. La présente invention concerne un système optique amélioré pour projeter une lumière sous forme d'image sur une cible distante. La source de lumière laser et un élément d'optique holographique sont montés ensemble dans un alignement optique. Pour une efficacité optimale, on crée l'élément optique au moyen d'un codage informatique discret itératif. Dans d'autres modes de réalisation, l'élément optique diffractif possède une lentille à collimateur, codée dans les niveaux de grille, et il exécute aussi une circularisation par pupille de transparence en utilisant soit une commande de phase, soit une commande d'amplitude dans la lumière cohérente. Un élément optique diffractif gaufré laminé à un élément réfractif moulé par injection fait aussi partie de l'invention. L'élément optique diffractif peut inclure une pupille de transparence qui permet l'atténuation graduelle du faisceau de lumière en fonction de sa localisation par rapport au centre de l'élément optique diffractif. Un tel élément optique peut être obtenu par diminution d'un certain nombre de niveaux de phase, accroissement d'un certain nombre de niveaux de phase, accroissement d'une densité de parcelles métallique ou de grilles diffractives, ou par diminution de la hauteur blazée et/ou du coefficient de charge, le tout latéralement par rapport au centre. Par ailleurs, la pupille de transparence peut être définie au moyen d'un procédé photolitographique. Une telle pupille de transparence se révèle particulièrement utile dans l'aide qu'elle apporte à la circularisation d'un faisceau elliptique de lumière. La pupille de transparence peut être employée seule ou intégrée à d'autres éléments optiques.