專利名稱：散射器模版及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)部件，詳細地講，涉及一種非朗伯散射器，該散射器是用機械方法生產(chǎn)的，這種方法取代了生產(chǎn)散射器的光學(xué)與機械方法。
生產(chǎn)及復(fù)制光學(xué)部件，諸如具有所需求的光散射性能的模版散射器的方法是眾所周知的。這些方法中的許多方法涉及到將感光樹脂材料在光源下曝光來生產(chǎn)一個模版散射器，繼而用該模版散射器復(fù)制出一個或多個具有更經(jīng)久耐用的特點的子模版。許多這樣的方法在建立子模版時會損害模版散射器。也存在其它的制做不會損害模版散射器的光學(xué)特性的制做模版散射器的方法。用每一種這樣的方法一開始均用光學(xué)方式來生產(chǎn)模版散射器。子模版是基于這些模版散射器用多種方法生產(chǎn)的，其方式是用模版散射器的表面復(fù)制出子模版表面。
一個這樣的方法就是通過用相干光或不相干光將光學(xué)性能錄制在感光媒體上的方式來為一項光學(xué)產(chǎn)品建立子模版的。接著再進一步對該感光媒體進行加工以建立一個模版光學(xué)產(chǎn)品。然后在模版上澆注由兩部分組成的一層硅酮環(huán)氧樹脂，以使模版感光媒體的光學(xué)表面性能在硅酮環(huán)氧樹脂材料中得以復(fù)制。硅酮環(huán)氧樹脂層在室溫下凝固成為橡膠。然后硅酮材料進一步凝固，將其從模版上分離就獲得了硅橡膠子模版。然后，該柔軟的硅酮子模版被用來制作子模版的后續(xù)子模版或者最終光學(xué)產(chǎn)品，其方式是在柔軟的子模版上覆蓋一層環(huán)氧樹脂，再在環(huán)氧樹脂層上覆蓋一層塑料基體，使環(huán)氧樹脂層凝固后將其與塑料基體從子模版上分離。這種建立散射器的特定方法是勞動密集型的，要求使用多種不同的材料，要求執(zhí)行多道工序，而且必須在無菌環(huán)境下進行。
建立散射器的另一種方法涉及到用相干光或不相干光將光學(xué)性能錄制在感光媒體上，然后對該媒體進行加工以建立一個模版。然后在感光媒體上覆蓋一層銀。把一層鎳電鍍到銀層上，然后使銀層及鎳層從感光材料或媒體上分離即形成子模版。組合的銀鎳敷層形成金屬薄片子模版，然后將子模版復(fù)制，通過將子模版的表面性能模壓到環(huán)氧樹脂，塑料或聚碳酸脂材料中，或者通過將這種材料注模到承載子模版的模具中的方式來生產(chǎn)光學(xué)最終產(chǎn)品。顯然，這種加工費用大，勞動強度大，浪費材料并要求無菌環(huán)境。
這些方法中的每一個方法都存在的另一個明顯問題是，由模版光學(xué)部件生成的子模版或光學(xué)最終產(chǎn)品是用諸如塑料，環(huán)氧樹脂，或聚碳酸脂復(fù)合材料制成的，其持久性能相對較差。這些材料還不適于在溫度過高的光源附近使用，因為與其它更耐用的材料相比，其融化或軟化溫度相對較低。
本發(fā)明的一個基本目的提供一個用傳統(tǒng)的機械方式而不是前面提到的用全息照相這種復(fù)雜而昂貴的方法來生產(chǎn)散射器這一光學(xué)產(chǎn)品的方法。本發(fā)明的另一基本目的是提供一種以超耐用材料比如玻璃或金屬制成的散射器。本發(fā)明的另一目的是提供一種適合在特別高溫的條件下，比如說在液晶顯示器中附近存在一個有源光源的地方或諸如此類的其他條件下使用的散射器。本發(fā)明的又一個目的是提供這樣的一種散射器，即所要求的生產(chǎn)工序較少，材料費用，勞力成本及生產(chǎn)環(huán)境成本均較低的散射器的生產(chǎn)方法。
根據(jù)本發(fā)明，這些目的是通過用高耐用材料如玻璃或金屬來生產(chǎn)散射器的幾個方法來實現(xiàn)的，而且也是通過所生產(chǎn)的散射器本身來實現(xiàn)的。
在一個實施例中，一個生產(chǎn)這樣的散射器所使用的方法首先包括，提供一個至少具有一個基面的基體。然后選擇性能符合要求的即能夠改變基體基面特性的工料。將該工料施于基面上，以便形成許多凸凹不平之處，用以確定散射器的表面。在眾多凸凹不平點的特殊性能的作用下，散射器的表面呈現(xiàn)出光的傳播特性。
在一個實施例中，工料是含有符合要求的磨料的一種拋光劑。用拋光劑對主基體的基面進行拋光，在拋光劑中特定磨料的作用下基面上形成許多劃痕。這些劃痕確定了散射器的表面，在眾多凸凹不規(guī)則的方位、形狀、長度及深度的作用下，散射器的表面呈現(xiàn)出光的傳播特性。
在另一個應(yīng)用實例中，工料是精選的能與特定的基體材料起反應(yīng)的酸劑或堿劑。在腐蝕時間內(nèi)酸劑或堿劑被施于基體的表面上。酸劑或堿劑在基體的基面上腐蝕出許多凸凹不平之處。由于基體與酸劑或堿劑的反應(yīng)以及腐蝕時間的作用而形成的每個這樣的凸凹不平之處總是有其大小，深度和形狀的。而基面上的散射器表面所呈現(xiàn)的對光的傳播特性就是由腐蝕性酸劑或堿劑形成的凸凹不平之處的大小、深度及形狀來決定的。
在另一個實施例中，酸或堿腐蝕劑還包含許多具有一定大小、形狀和質(zhì)量的混合微粒。通過微粒在基體的基面上所處的位置形成較深的凹陷，這些微粒就能夠增大基體與酸劑或堿劑之間的腐蝕作用。在另一個實施例中，在施加酸劑或堿劑以及微粒的同時，還可以在基體的基面上施加一個壓力以擴大粒對主體基面的侵入，因為酸劑或堿劑是與基體的物質(zhì)起反應(yīng)的。
在一個實施例中，一個上面有多個開口的膜片被覆加在基體的基面上。酸劑或堿劑被施于基面上的膜片之上，并在基面上腐蝕出多個凸凹不平之處，通過膜片的這些開口基面被曝光。每個不平之外，通過膜片的這些開口基面被曝光。每個不平之處均有基大小、深度和形狀，這實際上是由膜片上的多個開口的長度、寬度、方位和形狀，以及酸劑和基體之間的特定反應(yīng)，還有腐蝕時間段的共同作用決定的。
在一個實施例中，工料是一種含有許多噴射微粒的噴射劑，每個微粒均有其大小，形狀和質(zhì)量。象噴砂作業(yè)中那樣把噴射劑以預(yù)定的速度強力噴射到基體的基面上，以形成多個凸凹處或凹陷。凹陷是根據(jù)噴射微粒的大小、形狀和質(zhì)量以及預(yù)定的速度形成的。散射器的表面結(jié)構(gòu)則由在基體的基面上形成的許多凹凸處的深度、形態(tài)和大小來決定。
在本發(fā)明的另一個實施例中，已經(jīng)揭示，一個散射器具有一個基體而且至少有一個基面?；嫔弦苑侨z影的方式形成的散射器表面的浮雕結(jié)構(gòu)確定了許多凹凸之處。這些凹凸之處具有光的傳播特性，這是由許多凹凸之處的大小、深度、長度、寬度、方位以及形狀等項因素中至少一項決定的。
在一個實施例中，基體是由玻璃材料的基質(zhì)制成的。在另一個實施例中，基體是由硬塑料的基質(zhì)制成的。在另一個實施例中，基體是由金屬材料基質(zhì)制成的。
在一個實施例中，表面的浮雕結(jié)構(gòu)是由許多劃痕構(gòu)成的，而這些劃痕是在用具有預(yù)定粒度的拋光劑對基面拋光對形成的。在另一個實施例中，表面的浮雕結(jié)構(gòu)是基面上的許多小間隔凹陷構(gòu)成的，而這些凹陷是以預(yù)定速度將許多噴射微粒強力噴射到基面上形成的。在又一個實施例中，表面浮雕結(jié)構(gòu)是由于將酸劑放于基體的基面上產(chǎn)生腐蝕而造成的。在連同下面的敘述和附圖一起進行研究時，就會對本發(fā)明的各個方面與目的有更好的理解與了解。然而，應(yīng)該明白，利用圖示的方式對本發(fā)明以及所選實施例進行下述的說明，但是并不限于此說明。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在不背離其精神的情況下，可以進行多種變動與改進，而且該發(fā)明所有的這些改進。
本發(fā)明的優(yōu)點及特色，本發(fā)明所提供的方法的解釋及運用，通過參照對附圖中示出的典型的因而也是非限定性的應(yīng)用實例，都將變得更為明了，并成為該詳細說明的一部分，附圖包括

圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制作的一個玻璃散射器的立視圖；圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例制作的一個塑料散射器的立視圖；圖1C示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例制作的一個金屬散射器的立視圖；圖2示出了制作圖1A-1C示出的散射器中的一個散射器所用的拋光工序的示意圖；圖3示出了制作圖1A-1C中示出的散射器中的一個散射器所用的腐蝕工序的示意圖；圖4示出了制作圖1A-1C中示出的散射器中的一個散射器所用的交替腐蝕工序；圖5A示出了制作圖1A-1C中示出的散射器中的一個散射器所用的另一個交替腐蝕工序；圖5B示出了圖5A中所示的散射器的透視圖6示出了制作圖1A-1C中示出的散射器中的一個散射器所用的噴射工序的示意圖；圖7A示出了一個散射器的散射表面的正視平面圖；圖7B示出了圖7A中散射器的表面沿著線7B-7B剖開的剖面圖。
現(xiàn)在參見附圖，圖1A-1C示出了利用本發(fā)明的一個方法制作的散射器的幾個簡化的立視圖。本發(fā)明可以利用基體材料例如塑料、玻璃或金屬來制作散射器。這些方法適合于采用傳統(tǒng)的散射器材料，如環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯、尼龍、聚苯乙烯、四氟己烯、聚酰亞胺、聚乙烯、氯化鈉類、聚甲烯、丙烯酸酯、TPXTM、ARTONTM，以及其他塑料類材料來制作散射器。但是這些方法也適合于用更多的耐用材料如玻璃及金屬來制作散射器，而這些對于以前的方法就不適合了?？梢允褂玫牟ＡР牧习ü鈱W(xué)鈉鈣玻璃、磷酸鹽晃玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃、特輕火石玻璃、光學(xué)火石玻璃、熔硅玻璃、光學(xué)硅酸硼玻璃等。圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制成的玻璃散射器20。圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制成的金屬散射器22。圖1C示出了一個根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例制成的塑料散射器24。玻璃散射器20、金屬散射器22、和塑料散射器24將參照該發(fā)明的工序在下面作更為詳細的描述。
圖2示出了在一散射器基體上制作一個隨機的表面浮雕結(jié)構(gòu)所用的工序的示意圖?；w30包含一個第一側(cè)面32，將在其上面形成散射器的表面浮雕結(jié)構(gòu)。在圖1A-1C中，基體30是以長方形平板示出的，而散射器20、22和24是以長方形示出。其意思是只要不超出本發(fā)明的范圍，散射器和基料所采用的外形結(jié)構(gòu)可以不受限制。這里繪制的簡單造型是為簡化敘述而示出的，并非意在限制。只要不超出本發(fā)明的范圍，本實施例的散射器30也可以以玻璃散射器、金屬散射器，或者塑料散射器的形式出現(xiàn)。依據(jù)所選基體材料的類型，圖2中所示的工序可以稍有不同，以便象下面所述那樣，生產(chǎn)出符合要求的表面浮雕結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的方法能在普通材料如塑料上形成表面浮雕結(jié)構(gòu)，也能在堅硬而更耐用的材料如玻璃及金屬上形成這樣的表面浮雕結(jié)構(gòu)。而以前的制作散射器表面浮雕結(jié)構(gòu)的方法就不能在這樣硬的耐用材料上形成合適的表面浮雕結(jié)構(gòu)再次參見圖2，基體30的基面32是正面朝上的，不過只要不越出本發(fā)明的范圍，這一方位是可以改變的?；w30可以壓在一個合適的卡具上(未示出)或者在其他設(shè)備上將用其工作的地方就位。
如圖2所示，合適的拋光劑34被施于散射器30的基面32之上?？捎玫膾伖鈩┌ㄑ趸X、金剛砂，和氧化鈰。拋光設(shè)備36位于基體30的上方，用于驅(qū)使拋光劑34在基面32上發(fā)揮作用以便在基體的基面32上產(chǎn)生劃痕或其他類似的凹凸之處。依據(jù)基體30所選的材料，所選的拋光劑含有以拋光微粒35的形式出現(xiàn)的特殊顆粒，懸浮在膏劑之中，或者是添加到拋光設(shè)備36中。拋光微粒35是由所選的基體材料30的類型決定的。
例如，如果基體30的材質(zhì)是塑料的，拋光劑34可以是一種拋光膏，里面懸浮著大量的以砂子或硅石的形式出現(xiàn)的具有特定粒度或大小的拋光微粒35。此外，拋光劑還可以以人們熟知的砂紙的形式出現(xiàn)，即在一層紙基上粘附著具有特定粒度的砂子或硅石微粒。在這種情況下，拋光微粒都必須符合對相對較軟的塑料基體的表面進行研磨的要求。
圖2示出，內(nèi)含懸浮硅石微粒的拋光劑34被施于基體30的基面32上?？墒箳伖庠O(shè)備36包含的拋光盤38開始與拋光膏34接觸，并頂住拋光膏34旋轉(zhuǎn)或移動。拋光盤38把內(nèi)含懸浮硅石微粒的拋光劑34擠進基面32并在其表面上形成許多以劃痕或壓坑的形式出現(xiàn)的表面凹凸。在另一個實施例中，拋光設(shè)備36有一張或一盤砂紙，粘在拋光盤38上，砂紙上粘著硅石微粒。在這個應(yīng)用實例中，拋光膏34就不必要了，經(jīng)已被粘在拋光盤38上的砂紙取代。
圖2示出，拋光盤38以轉(zhuǎn)軸40為軸旋轉(zhuǎn)，以便將拋光劑34擠入基面32。拋光盤38還能在基面32上從這頭到那頭一前一后的交替運動，以便生成劃痕及壓坑。在另一個實施例中，拋光盤38可以通過機械的(未示出)和電子的方式與一部計算機系統(tǒng)42連接，以便對基面32上的拋光盤38進行操縱。在這樣的實施例中，特定的表面劃痕及壓坑被編程到計算機中并按要求在基面32上再現(xiàn)。
在這個實施例中，基體30的基面32上的凹凸，壓坑或劃痕是用拋光劑34中的硅石或拋光微粒以物理的方式切入基面32而形成的。劃痕的深度、剖面輪廓、長度和形狀取決于與基體的基面相關(guān)的拋光設(shè)備36的拋光盤38的旋轉(zhuǎn)和/或線性運動的方向。
另一種情況，如果基體30是用玻璃，或非常硬的塑料，或軟金屬如黃金這樣的材料制成的，那么，拋光劑34可以含有更耐用型的砂子或硅石微粒35，因為其更適合于形成劃痕或壓坑或者說擦傷這樣的硬材料。另外，如果基體材料是任何類型的玻璃，包括極硬的合成玻璃，拋光劑34可以含有金剛石粉末或稱金剛石微粒的拋光微粒35，因其適合于劃傷或者說擦傷如比較硬的表面。選擇與設(shè)計拋光劑34的類型與拋光設(shè)備36的特定的結(jié)構(gòu)，要依據(jù)對散射器性能與基體30的材料的要求。
現(xiàn)在參見圖3，基體50包括一個基面，在上面要形成一個表面浮雕結(jié)構(gòu)。再者，基體材料可以是任何合適的材料，但是首選是金屬或玻璃基體材料。另外，基體50可安置于適合的型架或機器(未示出)上，以便執(zhí)行本發(fā)明的工序。
酸或堿腐蝕劑、如鹽酸、氫氟酸、氟化銨、苛性鉀或苛性鈉，被澆在或者說施于基體50的基面52上。象下面更詳細敘述的那樣，腐蝕劑54與基體材料發(fā)生反應(yīng)并在基面52上形成凹凸或者說凹陷，進而確定散射器的表面浮雕結(jié)構(gòu)。腐蝕性的酸或堿可以是選自任一類型的酸或堿，象所要求那樣與特定的基體材料發(fā)生反應(yīng)，由此制成基體50。所選擇的一個實施例中的腐蝕酸是一個溶液，其中所含的或者是氫氟酸，或者是氟化銨。所選擇的一個實施例中的腐蝕堿是一種溶液，其中所含的或者是苛性鉀，或者是苛性鈉?；谒峄驂A在基體的基面上存留時間量和酸或堿的濃度，腐蝕劑54與基面發(fā)生反應(yīng)，在上面形成凹凸。腐蝕酸或堿自然要在基體50的表面上它所處的位置，它最集中的地方進行侵蝕。例如，腐蝕酸或堿可被施于玻璃或金屬基體50的基面52上不足兩分鐘，以產(chǎn)生所要的結(jié)果。
在所要求的酸或堿的腐蝕時限已滿之后，基面52要用水或其他清洗液清洗，以便清除腐蝕劑54的所有殘留。將一個合適的軟管58與一個水容器相連，這樣其他的溶液60就能保存在基體50的附近，以便將腐蝕劑54從基體上洗掉。
在本發(fā)明中，許多固體微粒懸浮于酸或堿腐蝕劑54中以進一步增強腐蝕作用，并在基體的基面52中生成更符合要求的表面浮雕結(jié)構(gòu)。此外，可以首先將微粒施于基體50比如是一個玻璃基體上，然后將腐蝕劑54澆在基面52和微粒56上，來形成符合要求的表面浮雕。通過將其更深地擠進基面52，根據(jù)每個微粒的質(zhì)量和大小，根據(jù)在每個微粒下面腐蝕劑54與基體50之間的化學(xué)反應(yīng)，微粒56能夠增強表面浮雕結(jié)構(gòu)。每顆微粒56的質(zhì)量越大，每個特定微粒下面留下的壓痕就越深。
圖4示出了另一個可供選擇的酸或堿的腐蝕工序的應(yīng)用實例。將一個壓力板或者說壓具62放在基面52的上面，在壓力板與基面之間將酸或堿腐蝕劑54和微粒56夾住使其成為三明治夾心。箭頭F方向上的一個力施加于壓力板或壓具62上，以使微粒更深地侵入基面52。施加于板62的力越大，微粒在基面52上嵌入的就越深，進而增強表面的浮雕結(jié)構(gòu)。
根據(jù)對在基面52上形成的表面浮雕結(jié)構(gòu)的要求，特定微粒56的大小、形狀和質(zhì)量可以有明顯的不同。在一個實施例中，一種粉末，比如說含有非常精細的微粒的陶瓷粉末，可以用來放在基體50的基面52上。陶瓷粉末微粒對于腐蝕玻璃基體非常有效。合適的粉末微粒的特定例子包括碳化硅和碳化硼。這樣的粉末微粒的形狀都可以是不規(guī)則的，隨便的，其大小的范圍從4mm左右至0.045mm左右。此外，微粒的形狀是全面的，六邊形的，菱形的，球形的，或者其他任何適合的形狀，大小的范圍從4mm左右至0.045mm左右。微粒越大，在基面52上生成的壓痕就越深。球形微粒56自然要在基面52上留下半圓形或者球形的壓痕。
圖5A和5B示出了另一個可供選擇的實施例，可用來在基體50上腐蝕出表面浮雕結(jié)構(gòu)。圖5B示出了基體50和膜片64的透視圖。在該實施例中，一個由比如說象聚酯或聚碳酸酯這樣的材料制成的膜片64被置于基體50的基面52上。基面52的一部分通過在膜片64上形成的許多開口66而曝露在外。開口66可以是在膜片上隨意制成的，或者是由計算機形成的，以便在基體50上生成特定的及預(yù)定的表面浮雕結(jié)構(gòu)。
在該實施例中，腐蝕劑54不一定要含有微粒56，但是可以用純液態(tài)溶液來代替。腐蝕酸溶液54被澆注在膜片66上并對基體50的基面52進行腐蝕，但是僅是通過開口66而暴露的那些地方。在基面52上形成的表面浮雕結(jié)構(gòu)的表面形狀及布局是由在膜片64上提供的開口66的長、寬、外形、間隔和形狀決定的，也是由酸的濃度、腐蝕時間以及酸與基體的成分決定的。實際上，任何型式的開口均能在膜片64上生成，這樣就能在基體50上生成任意多種的表面浮雕結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參見圖6，示出了在一個基體上生成一個表面浮雕結(jié)構(gòu)的另一個可供選擇的實施例。在這個實施例中，提供了一個具有基面72的基體70，一個散射器的表面浮雕結(jié)構(gòu)將在基面72上形成?；w70位于噴射裝置74的附近，噴射裝置74有一個噴嘴76，噴射物從噴嘴噴出沿箭頭B的方向高速向基體的基面72射出。軟管78與噴射物或稱微粒80的供應(yīng)源(未示出)相連，微粒被吸入裝置74的軟管78并向基體噴射。微粒80能以噴射微粒的形式出現(xiàn)，而且其物質(zhì)種類的數(shù)量可以是任意的，如不同大小與形狀的圓金屬小球或者是砂子或硅石的微粒。微粒80從噴射裝置74噴出并對基體的基面72進行轟擊后，微粒80立即在基面上形成小壓痕或凹點。這些壓痕或凹點決定了用基體70制成的散射器的表面浮雕結(jié)構(gòu)。壓痕或凹點的形狀、大小和輪廓是由噴射微粒80的質(zhì)量、大小和形狀，微粒離開噴嘴76時的速度，以及制成微粒和基體70的材料決定時。此外，噴嘴76相對于基面72的入射角和噴射微粒80相對于基面72的移動路徑也會影響結(jié)構(gòu)在基面上的形成。此外，為了改變在基體的基面上形成的表面浮雕結(jié)構(gòu)的性能，噴嘴76的大小和形狀也可以改變。
現(xiàn)在參見圖7A，示出了通過上述實施例中的任何一個制作的一個散射器和一個散射器表面的正視圖。該散射器有一個基體30,50，或70，以及分別通過拋光、腐蝕，和噴射實例制作的一個散射器表面33,53，或73。圖7B示出了該散射器表面沿著圖7A中的線7B-7B剖開的剖面圖。
劃痕及壓痕的形狀及方位決定著散射器的包括非朗伯輸出在內(nèi)的光輸出性能。例如，如果是在一個方向上的細長劃痕，則散射器的光輸出是在垂直方向上的細長分布。如果說，要求的是圓形的光分布，就要選用形狀更圓的劃痕或壓痕，比如，在同時使用酸劑的情況下將拋光材料壓入表面就可以實現(xiàn)。
雖然是參照特定的實施例來對本項發(fā)明進行描述的，但是正如上所述，在不偏離本發(fā)明精神與范圍的情況下，還是可以對該發(fā)明進行許多其他的更改與改進。對下面所附的權(quán)利要求了解之后，這些更改與改進的精神與范圍就會一目了然。因此可見，本發(fā)明的范圍要受下附的權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1．一種制作一個非朗伯散射器的方法，該方法包括以下步驟提供一個至少有一個基面的基體；選擇一種具有符合要求的磨粒的拋光劑；用拋光劑對基體的基面進行拋光以便在基面上形成許多與拋光劑的磨粒相應(yīng)的缺陷，借此制成具有光傳播性能的散射器表面，而這種性能是由眾多缺陷的方向，形狀和深度決定的。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的的方法，其中的提供步驟還包括提供一個用塑料制成的基體，而該塑料是從由聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯、尼龍、聚苯乙烯、四氟己烯、聚酰亞胺、聚乙烯氯化物、聚甲烯丙烯酸酯、TPXTM、ARTONTM等塑料中至少一種塑料組成的組中選出的一種。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的的方法，還包括步驟在拋光步驟之前，直接將拋光劑施于基體的基面上。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的的方法，還包括以下步驟將拋光劑施于拋光裝置；移動拋光裝置使之與基體的基面接觸；用拋光裝置對基面拋光。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中的選擇步驟還包括從由礦物陶瓷、金剛砂和氧化鈰組成的組中至少一個作為拋光劑。
6．制作非朗伯散射器的方法，該方法包括以下步驟提供一個至少有一個基面的基體；選擇一種腐蝕劑；在腐蝕時間段內(nèi)將腐蝕劑施于基體的基面上；由于基體和腐蝕劑之間的反應(yīng)以及腐蝕時間段作用，在基面上腐蝕出許多缺陷，過些缺陷至少有一個大小、深度、和形狀，進而在基面上形成具有光傳播性能的散射器表面，而這些性能是由缺陷的大小、深度、和形狀決定的。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的的方法，其中的提供步驟還包括，提供一個用玻璃材料制成的基體。
8．根據(jù)權(quán)利要求6所述的的方法，其中的提供步驟還包括，提供一個由玻璃材料制成的基體，而該玻璃材料是從由光學(xué)鈉鈣玻璃，磷酸鹽晃玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃、特輕火石玻璃、光學(xué)火石玻璃、熔硅玻璃、光學(xué)硅酸硼玻璃組成的組中所選的至少一種。
9．根據(jù)權(quán)利要求6所述的的方法，其中選擇步驟還包括，從由苛性鈉、苛性鉀、氫氟酸、和氟化銨組成的組中至少選擇一種腐蝕劑。
10．根據(jù)權(quán)利要求6所述的的方法，其中還包括以下步驟將許多固態(tài)微粒與酸劑混合以形成一種工作膏劑，許多微粒中的每一個都有一個大小、形狀、和質(zhì)量；在基面上腐蝕出多個缺陷，所述多個缺陷的大小、深度、和形狀是由許多微粒的大小、形狀和質(zhì)量，以及腐蝕劑與基體之間的反應(yīng)，和腐蝕時間段決定的。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的的方法，還包括下述步驟在將工作膏劑施于基面這一步驟之后向基面施加壓力以增加眾多缺陷的深度。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的的方法，其中混合步驟還包括，提供許多微粒，每個微粒均有一個從由六邊形、菱形和球形組成的組中選出的一個常見的形狀，和徑度范圍從4mm左右至0.045mm左右的一個條直徑。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的的方法，其中提供的許多微粒有一些不同的直徑，這些微粒中的每一個微粒的直徑在這些直徑的范圍之內(nèi)。
14．根據(jù)權(quán)利要求10所述的的方法，其中混合步驟還包括提供許多微粒，而這些微粒是從由金剛砂和碳化硼組成的組中至少一種材料中選出來的。
15．根據(jù)權(quán)利要求6所述的的方法，還包括以下步驟選擇一個膜片，該膜片上有許多貫通該膜片的開口，每個開口均有一個長度，一個寬度，一個方位，和一個形狀；確保膜片與基體的基面緊密貼合；將腐蝕劑施于基面上的膜片上；在基體的基面上腐蝕出許多缺陷，這些缺陷的大小、深度和形狀是由膜片上的多個開口的長度、寬度、方位和形狀以及腐蝕劑和基體間的反應(yīng)還包括腐蝕時間段決定的。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的的方法，其中選擇膜片的步驟還包括，選擇一個用從由聚酯和聚碳酸酯組成的組中選出一種材料制成的膜片。
17．一個制作非朗伯散射器的方法，該方法由以下步驟組成提供一個至少具有一個基面的基體；選擇一種含有許多噴射微粒的噴射劑，每個微粒有其大小，形狀和質(zhì)量；以預(yù)定的速度把噴射劑噴到基體的基面上，以便在基面上形成與許多噴射微粒的大小、形狀和質(zhì)量以及預(yù)定的速度有關(guān)的許多缺陷，借此在基面上形成與許多缺陷的深度、形狀和大小有關(guān)的散射器表面結(jié)構(gòu)。
18．根據(jù)權(quán)利要求17所述的的方法，其中提供步驟還包括，提供一個用玻璃材料制成的基體。
19．根據(jù)權(quán)利要求17所述的的方法，其中提供步驟還包括，提供一個用玻璃材料制成的基體，而該玻璃材料是由光學(xué)鈉鈣玻璃，磷酸鹽晃玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃、特輕火石玻璃、光學(xué)火石玻璃、熔硅玻璃、和光學(xué)硅酸硼玻璃組成的組中的至少一種玻璃中選出的。
20．根據(jù)權(quán)利要求17所述的的方法，其中選擇步驟還包括，提供一種用金屬材料制成的基體。
21．根據(jù)權(quán)利要求17所述的的方法，其中選擇步驟還包括，選擇許多個噴射微粒，每個微粒均有一個長度在4mm左右至0.045mm左右這一個范圍內(nèi)的直徑和一個從由六邊形，菱形和球形組成的組中選出的一個普通形狀。
22．根據(jù)權(quán)利要求17所述的的方法，其中選擇步驟還包括，從由金屬材料制成的發(fā)射微粒中選擇許多發(fā)射微粒。
23．一個非朗伯散射器，它包含一個至少具有一個基面的基體；一個以非全息攝影的方式在基面上形成的散射器表面浮雕結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在基面上規(guī)定了許多個凹陷，并具有光的傳播性能，該性能是由這些凹陷的大小、深度、長度、寬度、方位、和形狀等參數(shù)中的至少一個參數(shù)決定的。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的散射器，其中的基體是玻璃材料的基體。
25．根據(jù)權(quán)利要求23所述的散射器，其中的基體是塑性材料的基體。
26．根據(jù)權(quán)利要求23所述的散射器，其中的基體是金屬材料的基體。
27．根據(jù)權(quán)利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結(jié)構(gòu)包括用含有預(yù)定磨粒的拋光劑對基面進行拋光而在基面上形成的許多劃痕，這些劃痕中每個劃痕均有一個深度、輪廓、長度、寬度和形狀。
28．根據(jù)權(quán)利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結(jié)構(gòu)包括在基面上的許多個緊密相臨的壓痕，每個壓痕均有其深度及形狀，而且每個壓痕均是以預(yù)定的速度將許多個噴射微粒射向基面而形成的，每個微粒均有其預(yù)定的大小、形狀和質(zhì)量。
29．根據(jù)權(quán)利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結(jié)構(gòu)是用帶有許多微粒的腐蝕劑對基面進行腐蝕而形成的，每個微粒均有其大小、形狀和質(zhì)量。
30．根據(jù)權(quán)利要求29所述的散射器，其中的表面浮雕結(jié)構(gòu)是通過將許多微粒壓入基面的方式在基面上進一步蝕刻而成的。
31．根據(jù)權(quán)利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結(jié)構(gòu)是通過膜片上的許多開口而與基面接觸的腐蝕劑進一步對基面進行腐蝕而成的，許多開口中的每一個開口均有其長度、寬度、方位和形狀。
全文摘要
一種提供以機械方式代替全息攝影方式而生產(chǎn)的散射器模版。該模版能用含有較硬的材料如塑料、玻璃或金屬的一個合適的基體來制造。對有一個基面(32,52,72)的一個基體(30,50,70)加工以在基面上形成一個散射器的表面浮雕(33,53,73)。能用具有中選的磨粒的拋光劑(34)對基體拋光以便在基體的基面上形成表面劃痕。還能用噴射微粒(80)對基體噴射以便在基面上形成壓坑和壓痕。能夠二者居一地或用酸或用堿對基體腐蝕以便在基面上形成表面缺陷。能夠形成劃痕、壓痕或缺陷以便形成一個符合要求的表面浮雕,并從而具有符合要求的散射器輸出性能。
文檔編號B29D11/00GK1321253SQ9981168
公開日2001年11月7日 申請日期1999年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月20日
發(fā)明者加金德拉·D·薩文特, 凱文·H·于, 安德魯·A·考斯托佐夫斯基 申請人:物理光學(xué)公司