具有带有优化几何结构的元件的用于指引光束的光学屏幕制造技术

本发明专利技术涉及用于指引光束的光学屏幕，其包括具有特别用于光束（３０）的进入的第一表面（１３）和特别用于光束（３０）的发射的第二表面（１２），基底（１１）的表面（１２、１３）中的至少一个具有多个突起（１４），该突起沿着垂直于基底（１１）的方向延伸，且其特征在于突起（１４）由围绕轴（Ａ）的旋转体组成，旋转体的母线由具有面向突起（１４）内部的凹度的至少一个第一曲线区段（１６）定义。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于指引光束的光学屏幕，所述光学屏幕具有带有优化几何结构的表面。
技术介绍
已知光学屏幕的特征在于存在由用于指引光束且特别地使光束准直的多个折射元件组成的一个或多个表面。这些屏幕被广泛地用于适当地修改由具有宽发射锥的源产生的光强的角分布。特别地，这些屏幕目前被广泛地应用于基于白炽光源的使用的照明装置领域以及基于气体放电源的那些照明装置的领域。它们一般适合用于要求有能够收集从一个或多个源发射的光并将其重新分布的光学系统的所有照明装置。在这种情况下，用于指引光束的光学屏幕被广泛地应用于以照亮包含视频终端的工作环境或区域为目的的装置，其需要亮度值，以由现行规章规定的预定义人机控制视力标准为基础，对于高于极限角的发射角而言，该亮度值低于预定阈值。一般从由例如热塑塑料或玻璃材料组成的透明基底开始制造用于使光束准直的已知光学屏幕。为了使来自光源的光束改变方向，以便其以某一范围内的发射角从照明体发射出，在光束的发射表面上提供此基底，其具有多个突起，一般为圆锥或金字塔形状，均匀地分布在整个表面上。遗憾的是，作为光束偏离的副作用，已知屏幕可能在这些射束的一部分被突起本身反射时导致照明体发射的总光流量的显著下降。
技术实现思路
本专利技术的目标是克服上述缺点，特别是提供一种用于指引光束的光学屏幕，其保证透射的光的良好质量且同时保证在控制光度分布时的良好有效性。本专利技术的另一目的是构思一种光学屏幕，其允许使发射的光速在宽角范围内校准(collimate)，还保证以大角度发射的辐射量的减少，由此基本上消除不期望的眩目效果。通过提供如权利要求1所指定的用于指引光束的光学屏幕来实现根据本专利技术的这些及其它目标。根据本专利技术的光学屏幕的其它特性是从属权利要求的对象。附图说明参照随附示意图，通过以下说明性且非限制性说明，根据本专利技术的用于指引光束的光学屏幕的特性和优点将更加明显，在附图中：图1是根据本专利技术的光学屏幕的剖面图；图2是根据本专利技术的第一实施例的在光学屏幕上存在的突起的示意图；-->图3是图2的突起的示意图，其说明性地表示沿着允许光束折射的入射角范围的其截面轮廓的变化；图4是根据本专利技术的第二实施例的在光学屏幕上存在的突起的示意图；图5a是根据本专利技术的从光学屏幕表面显现出的突起的上方的透视图；图5b是具有图5a所示的突起的屏幕的提高侧视图；图6是在已知技术的光学屏幕的圆锥突起中光束反射的示意性表示；图7是根据图2的突起中的光束反射的示意性表示；图8是分别比较从被相同源照亮的已知技术的光学屏幕和根据本专利技术的光学屏幕发射的光强的角分布曲线的图表，图9是应用于OLED器件的根据本专利技术的光学屏幕的提高侧视图；图10是相对于发射角将从位于平面玻璃基底上的OLED器件发出的光强值与从位于根据本专利技术的光学屏幕上的相同OLED器件发出的光强值相比较的图表。具体实施方式参照附图，这些图示出用于指引光束的光学屏幕，整体地用10来指示。此屏幕10包括由透明材料制成的基底11，具有用于光束进入的第一表面13，其与光源20相对，以及用于光束发射的第二表面12。特别地，第一表面13可以是平坦的，或者其优选地具有突起矩阵，该突起具有根据蛾眼方案布置的纳米尺寸，这为其提供透射几乎所有入射射束的特性，包括以大入射角透射的射束。根据本专利技术，第二表面12提供有多个轴对称突起14，其沿着垂直于基底11的平面的方向变窄。这些突起14由旋转体组成，该旋转体的母线由至少第一曲线区段16定义。特别地，此第一曲线区段16具有面对旋转体14的内部的凹度。根据图2所示的本专利技术的第一优选实施例，旋转体14的母线的第一曲线区段16具有属于各旋转轴A的原点。此外，此母线包括至少第二曲线区段15，标记为相对于第一曲线区段16具有相反的凹度，因此形成旋转体14的基本为铃状的轮廓。因此，此第二曲线区段15具有面对旋转体14的外部的凹度，且优选地具有与和基底11的基面的交叉点相对应的末端。在图4所示的本专利技术的第二优选实施例中，除第一曲线区段16之外，旋转体14的母线还包括至少第二曲线区段15′，其也具有面对旋转体的内部的曲率，但曲率半径Ri小于或等于第一区段16的曲率半径R2。此第二曲线区段15′优选地与旋转轴A相应地起始。除第二曲线区段15、15′之外或替换地，所有母线可以包括插在曲线区段16、15、15′之间或与和基底11的基面的交叉点相应地终止或与旋转轴A相应地起始的直线区段24。在本专利技术的两个实施例中，母线的各段15、15′、16、24可以在具有公切线的点17处相连。在具有相反凹度的曲线区段16、15的情况下，具有公切线的所述点17因此定义描述母线轮廓的函数中的弯点。-->或者，在未示出的本专利技术的变体实施例中，母线的各段15、15′、16、24在定义描述母线轮廓的函数的第一导数的不连续性的点17处相连，例如尖点。曲线区段15、15′、16中的每一个由一个或多个曲线段组成，每个可以用大于或等于二阶的多项式在笛卡儿坐标中描述。参照图2所示的第一实施例，在具有面对内部的凹度的第一曲线区段16的每个点上，曲率半径R2具有在0.1h至100h、且优选地从0.5h至10h的范围变化的值，其中，h指示突起14的高度。在具有面对外部的凹度的每个第二曲线区段15中，曲率半径R1具有在从0.1h至500h、且优选地从0.5h至50h的范围变化的值。在旋转轴A和与对着具有相反凹度的区段15、16的极弦21之间形成的角α可以在40°至80°值范围内、优选地在45°与60°之间改变。与顶点18相应的轮廓的切线22与旋转轴A形成的角χ在从40°至90°的范围变化。轮廓在与由基底11定义的基面的交叉点19处的切线23与该基面之间的角θ可以具有在从20°到60°的范围变化、且优选地在35°与45°之间的值。参照图4所示的第二实施例，在旋转轴A和对着母线的区段15′、16、24的弦21之间形成的角α和与顶点18相应的轮廓的切线22与旋转轴A形成的角χ优选地在已相对于图2的实施例定义的范围内。此外，第一曲线区段16的曲率半径R2可以具有在相对于第一实施例定义的范围内但优选地在从h至10h的范围变化的值。不同于第一实施例，第二曲线区段的曲率半径R1可以具有在从0至10h、且优选地在从0.1h至h的范围变化的值。此外，对着第二曲线区段15′的弦与旋转轴A之间的角γ可以具有在从75°至90°的范围变化的值，且对着第一曲线区段16和直线区段24的弦与由基底11定义的基面之间的角β可以具有在从35°至75°、且优选地在从45°至55°的范围变化的值。最后，角θ可以具有在从30°至80°、且优选地从40°至60°的范围变化的值。在本专利技术的优选实施例中，如图5a所示，突起14被布置为形成具有六角形单元的矩阵，以便由旋转体与具有铭刻在上述旋转体14的基圆中的六边形底部的平行六面体的交集来定义每个突起14。可以类似地将突起布置为形成具有正方形、五角形、八角形单元等的矩阵。每个单旋转元件14的基圆半径r可以在0.1mm至5mm范围内、且优选地在0.5mm和2mm之间改变。由于在图3中参照第一实施例说明性地示出的切线的倾斜角沿着立体轮廓的可变性，作文本专利技术的目的的光学屏幕10能够接收具有在非常宽的值范围内的入射角的光束30并正确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于指引光束的光学屏幕（１０），包括基底（１１），基底（１１）具有特别用于光束（３０）进入的第一表面（１３）和特别用于光束（３０）发射的第二表面（１２），基底（１１）的所述表面（１２、１３）中的至少一个具有多个突起（１４），所述突起（１４）沿着垂直于所述基底（１１）的方向延伸，其特征在于所述突起（１４）由围绕轴（Ａ）的旋转体组成，所述突起（１４）的母线由具有面向所述突起（１４）内部的凹度的至少一个第一曲线区段（１６）定义。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IT 2007-10-2 MI2007A0018871.一种用于指引光束的光学屏幕(10)，包括基底(11)，基底(11)具有特别用于光束(30)进入的第一表面(13)和特别用于光束(30)发射的第二表面(12)，基底(11)的所述表面(12、13)中的至少一个具有多个突起(14)，所述突起(14)沿着垂直于所述基底(11)的方向延伸，其特征在于所述突起(14)由围绕轴(A)的旋转体组成，所述突起(14)的母线由具有面向所述突起(14)内部的凹度的至少一个第一曲线区段(16)定义。2.如权利要求1所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第一曲线区段(16)在每个点处具有在从相关突起(14)的高度(h)的0.1倍至100倍的范围变化的曲率半径(R2)。3.如权利要求1或2所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述突起(14)的所述母线包括至少一个第二曲线区段(15、15′)。4.如权利要求3所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第二曲线区段(15)具有面向所述突起(14)的外部的凹度。5.如权利要求3所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第二曲线部分(15)与所述基底(11)相应地终止且所述第一曲线区段(16)与所述旋转轴(A)相应地起始。6.如权利要求4或5所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第二曲线区段(15)在每个点上具有在从相关突起(14)的所述高度(h)的0.1倍至500倍的范围变化、且优选地在从所述高度(h)的0.5倍至50倍的范围变化的曲率半径(R1)。7.如权利要求4至6中的任一项所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第一曲线区段(16)在每个点上具有在从相关突起(14)的所述高度(h)的0.5倍至10倍的范围变化的曲率半径(R2)。8.如权利要求4至7中的任一项所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于，在所述突起(14)的轮廓和由所述基底(11)定义的平面之间的交叉点(19)处，所述突起的所述轮廓的切线和所述平面形成在从20°至60°的范围变化、且优选地在从35°至45°的范围变化的角(θ)。9.如权利要求3所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第二曲线区段(15′)具有面向所述突起(14)的内部的凹度，具有小于或等于所述第一曲线区段(16)的曲率半径(R2)的曲率半径(R1)。10.如权利要求9所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第二曲线区段(15′)与所述旋转轴(A)相应地起始。11.如权利要求1、2、9或10所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述突起(14)的所述母线包括直线(24)。12.如权利要求9所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述直线(24)与所述基底(11)相应地终止。13.如权利要求9至12中的任一项所述的用于指引光束的光学屏幕(10)，其特征在于所述第一曲线区段(16)在每个点处具有在从相关突起(14)的所述高度(h)的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A古齐尼，M曼卡，G吉格里，
申请(专利权)人：伊古齐尼照明有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]