[发明专利]一种制造漫反射光学构造的方法

说明书

技术领域

本发明涉及并入有产生具有由连续系列的峰谷部组成的粗糙的纹理化表面光洁度的光学构造的元件的较低成本和较高效工艺的漫反射光学构造的制造。

背景技术

在标的类型的光学构造中产生此类型的表面的一般方式为：首先用例如模具或模压工具的工具制造粗糙的纹理化表面光洁度，随后使用所述粗糙的纹理化表面光洁度复制浇铸或注射模制的光透射透镜元件中或模压的光透射片中的表面光洁度。结果是透镜或片元件的表面复制用于形成粗糙的纹理化表面光洁度的工具的所述粗糙的纹理化表面光洁度。现有技术的示范是美国专利案第7,443,608号；美国专利案第7,719,777；以及美国专利案第9,244,201号。

发明内容

本发明不依赖于现有技术中描述的特殊模具或加工工具来产生所描述的粗糙的纹理化表面光洁度。替代地，使用喷涂方法在光透射聚合物涂层(在本文中称为漫反射光学层)的表面上产生粗糙的纹理化光洁度从而形成连续系列的峰谷部的方式涂覆所述光透射聚合物涂层，因此消除对易受磨损或损坏从而导致增加的制作成本、制造减速和不规则处的专业化加工工具的需求。本文中教示的漫反射光学构造可有利地用于家庭、商业建筑物和汽车的窗户中或护目镜、防护面罩或太阳镜透镜中。根据本发明构造的光学透镜、护目镜透镜、防护面罩、窗户和透明膜用以在以基本上无畸变的方式透射光时以漫射方式反射光。

附图说明

图1是根据本发明的漫反射光学构造的透视图。

图2是图1的漫反射光学构造的沿着截面线A-A所取的横截面图。

图3是图2的光学元件中的一个的横截面图。

图4是说明喷涂的聚合物层到图3中所说明的光学元件的表面的涂覆的横截面图。

图5是说明光透射反射性介质到图4中所说明的喷涂的聚合物涂层的表面的涂覆的横截面图。

图6是展示喷涂的浸渍有半透明颗粒的聚合物涂层到图3中所说明的光学元件的表面的涂覆的横截面图。

图7A是说明光从图2的漫反射光学构造反射的方式的横截面图。

图7B是说明光如何从图2和7A的漫反射光学构造反射的平面视图。

图8是说明表面特征的测量的粗糙的纹理化表面光洁度的横截面指导图。

图9是图1的漫反射光学构造的横截面图，其说明图2的漫反射光学构造的变化。

图10是图1的光学构造的沿着截面线A-A所取的横截面图，其说明通过漫反射光学构造的光线的效应。

图11是说明抗反射涂层到图2的漫反射光学构造的涂覆的横截面图。

图12是说明抗反射涂层到图9的漫反射光学构造的涂覆的横截面图。

具体实施方式

总起来说，本发明的漫反射光学构造是通过使用用于产生由以漫射方式反射光的峰谷部组成的表面光洁度的光学构造的元件的新工艺制造的。

标的漫反射光学构造包含具有第一表面的预制的光透射基底光学衬底。通过喷涂技术将可硬化的光透射液体聚合物层(称为漫反射光学层)涂覆到预制的光透射基底光学衬底的第一表面，并且接着在开放的大气环境中将其固化为固态。漫反射光学层的表面是漫反射表面。制造漫反射光学层的聚合材料是透明的。漫反射光学层的漫反射表面是为所涂覆的反射性介质提供不均匀表面的多个峰谷部。反射性介质(例如铝)很薄，通常测量为几埃厚，并且可通过熟知的溅涂或真空沉积工艺进行涂覆。反射性介质反射照射在其上的光的一部分并且允许剩余部分通过。接着将可硬化的光透射液体聚合物层涂覆到反射性介质的表面，并将其固化为固态。涂覆光透射液体聚合物层以使得其顺应并填充漫反射光学层的峰谷部。在本发明的一个实施例中，借助于表面张力而非借助于模具来提供基本上光学平滑的外表面。