散射器模版及生產方法
2023-10-17 09:17:14
專利名稱：散射器模版及生產方法
技術領域：
本發明涉及光學部件，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的，這種方法取代了生產散射器的光學與機械方法。
生產及複製光學部件，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一個模版散射器，繼而用該模版散射器複製出一個或多個具有更經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。也存在其它的製做不會損害模版散射器的光學特性的製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方式來生產模版散射器。子模版是基於這些模版散射器用多種方法生產的，其方式是用模版散射器的表面複製出子模版表面。
一個這樣的方法就是通過用相干光或不相干光將光學性能錄製在感光媒體上的方式來為一項光學產品建立子模版的。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產品。然後在模版上澆注由兩部分組成的一層矽酮環氧樹脂，以使模版感光媒體的光學表面性能在矽酮環氧樹脂材料中得以複製。矽酮環氧樹脂層在室溫下凝固成為橡膠。然後矽酮材料進一步凝固，將其從模版上分離就獲得了矽橡膠子模版。然後，該柔軟的矽酮子模版被用來製作子模版的後續子模版或者最終光學產品，其方式是在柔軟的子模版上覆蓋一層環氧樹脂，再在環氧樹脂層上覆蓋一層塑料基體，使環氧樹脂層凝固後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，要求執行多道工序，而且必須在無菌環境下進行。
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性能錄製在感光媒體上，然後對該媒體進行加工以建立一個模版。然後在感光媒體上覆蓋一層銀。把一層鎳電鍍到銀層上，然後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，然後將子模版複製，通過將子模版的表面性能模壓到環氧樹脂，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光學最終產品。顯然，這種加工費用大，勞動強度大，浪費材料並要求無菌環境。
這些方法中的每一個方法都存在的另一個明顯問題是，由模版光學部件生成的子模版或光學最終產品是用諸如塑料，環氧樹脂，或聚碳酸脂複合材料製成的，其持久性能相對較差。這些材料還不適於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。
本發明的一個基本目的提供一個用傳統的機械方式而不是前面提到的用全息照相這種複雜而昂貴的方法來生產散射器這一光學產品的方法。本發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製成的散射器。本發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，即所要求的生產工序較少，材料費用，勞力成本及生產環境成本均較低的散射器的生產方法。
根據本發明，這些目的是通過用高耐用材料如玻璃或金屬來生產散射器的幾個方法來實現的，而且也是通過所生產的散射器本身來實現的。
在一個實施例中，一個生產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。然後選擇性能符合要求的即能夠改變基體基面特性的工料。將該工料施於基面上，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，在眾多凸凹不規則的方位、形狀、長度及深度的作用下，散射器的表面呈現出光的傳播特性。
在另一個應用實例中，工料是精選的能與特定的基體材料起反應的酸劑或鹼劑。在腐蝕時間內酸劑或鹼劑被施於基體的表面上。酸劑或鹼劑在基體的基面上腐蝕出許多凸凹不平之處。由於基體與酸劑或鹼劑的反應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的對光的傳播特性就是由腐蝕性酸劑或鹼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，酸或鹼腐蝕劑還包含許多具有一定大小、形狀和質量的混合微粒。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鹼劑之間的腐蝕作用。在另一個實施例中，在施加酸劑或鹼劑以及微粒的同時，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，因為酸劑或鹼劑是與基體的物質起反應的。
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。酸劑或鹼劑被施於基面上的膜片之上，並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，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，形狀和質量。象噴砂作業中那樣把噴射劑以預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。凹陷是根據噴射微粒的大小、形狀和質量以及預定的速度形成的。散射器的表面結構則由在基體的基面上形成的許多凹凸處的深度、形態和大小來決定。
在本發明的另一個實施例中，已經揭示，一個散射器具有一個基體而且至少有一個基面。基面上以非全息攝影的方式形成的散射器表面的浮雕結構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製成的。在另一個實施例中，基體是由硬塑料的基質製成的。在另一個實施例中，基體是由金屬材料基質製成的。
在一個實施例中，表面的浮雕結構是由許多劃痕構成的，而這些劃痕是在用具有預定粒度的拋光劑對基面拋光對形成的。在另一個實施例中，表面的浮雕結構是基面上的許多小間隔凹陷構成的，而這些凹陷是以預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，表面浮雕結構是由於將酸劑放於基體的基面上產生腐蝕而造成的。在連同下面的敘述和附圖一起進行研究時，就會對本發明的各個方面與目的有更好的理解與了解。然而，應該明白，利用圖示的方式對本發明以及所選實施例進行下述的說明，但是並不限於此說明。在本發明的範圍內，在不背離其精神的情況下，可以進行多種變動與改進，而且該發明所有的這些改進。
本發明的優點及特色，本發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用實例，都將變得更為明了，並成為該詳細說明的一部分，附圖包括
圖1A示出了根據本發明的一個實施例製作的一個玻璃散射器的立視圖；圖1B示出了根據本發明的另一個實施例製作的一個塑料散射器的立視圖；圖1C示出了根據本發明的另一個實施例製作的一個金屬散射器的立視圖；圖2示出了製作圖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示出了製作圖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示出了製作圖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示出了製作圖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示出了製作圖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。
現在參見附圖，圖1A-1C示出了利用本發明的一個方法製作的散射器的幾個簡化的立視圖。本發明可以利用基體材料例如塑料、玻璃或金屬來製作散射器。這些方法適合於採用傳統的散射器材料，如環氧樹脂、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯、尼龍、聚苯乙烯、四氟己烯、聚醯亞胺、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製作散射器。但是這些方法也適合於用更多的耐用材料如玻璃及金屬來製作散射器，而這些對於以前的方法就不適合了。可以使用的玻璃材料包括光學鈉鈣玻璃、磷酸鹽晃玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃、特輕火石玻璃、光學火石玻璃、熔矽玻璃、光學矽酸硼玻璃等。圖1A示出了根據本發明的一個實施例製成的玻璃散射器20。圖1B示出了根據本發明的一個實施例製成的金屬散射器22。圖1C示出了一個根據本發明的一個具體實施例製成的塑料散射器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製作一個隨機的表面浮雕結構所用的工序的示意圖。基體30包含一個第一側面32，將在其上面形成散射器的表面浮雕結構。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明的範圍，散射器和基料所採用的外形結構可以不受限制。這裡繪製的簡單造型是為簡化敘述而示出的，並非意在限制。只要不超出本發明的範圍，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。依據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，生產出符合要求的表面浮雕結構。本發明的方法能在普通材料如塑料上形成表面浮雕結構，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構。而以前的製作散射器表面浮雕結構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構再次參見圖2，基體30的基面32是正面朝上的，不過只要不越出本發明的範圍，這一方位是可以改變的。基體30可以壓在一個合適的卡具上(未示出)或者在其他設備上將用其工作的地方就位。
如圖2所示，合適的拋光劑34被施於散射器30的基面32之上。可用的拋光劑包括氧化鋁、金剛砂，和氧化鈰。拋光設備36位於基體30的上方，用於驅使拋光劑34在基面32上發揮作用以便在基體的基面32上產生劃痕或其他類似的凹凸之處。依據基體30所選的材料，所選的拋光劑含有以拋光微粒35的形式出現的特殊顆粒，懸浮在膏劑之中，或者是添加到拋光設備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的材質是塑料的，拋光劑34可以是一種拋光膏，裡面懸浮著大量的以砂子或矽石的形式出現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，即在一層紙基上粘附著具有特定粒度的砂子或矽石微粒。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，內含懸浮矽石微粒的拋光劑34被施於基體30的基面32上。可使拋光設備36包含的拋光碟38開始與拋光膏34接觸，並頂住拋光膏34旋轉或移動。拋光碟38把內含懸浮矽石微粒的拋光劑34擠進基面32並在其表面上形成許多以劃痕或壓坑的形式出現的表面凹凸。在另一個實施例中，拋光設備36有一張或一盤砂紙，粘在拋光碟38上，砂紙上粘著矽石微粒。在這個應用實例中，拋光膏34就不必要了，經已被粘在拋光碟38上的砂紙取代。
圖2示出，拋光碟38以轉軸40為軸旋轉，以便將拋光劑34擠入基面32。拋光碟38還能在基面32上從這頭到那頭一前一後的交替運動，以便生成劃痕及壓坑。在另一個實施例中，拋光碟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42連接，以便對基面32上的拋光碟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並按要求在基面32上再現。
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中的矽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、長度和形狀取決於與基體的基面相關的拋光設備36的拋光碟38的旋轉和/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製成的，那麼，拋光劑34可以含有更耐用型的砂子或矽石微粒35，因為其更適合於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，因其適合於劃傷或者說擦傷如比較硬的表面。選擇與設計拋光劑34的類型與拋光設備36的特定的結構，要依據對散射器性能與基體30的材料的要求。
現在參見圖3，基體50包括一個基面，在上面要形成一個表面浮雕結構。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可安置於適合的型架或機器(未示出)上，以便執行本發明的工序。
酸或鹼腐蝕劑、如鹽酸、氫氟酸、氟化銨、苛性鉀或苛性鈉，被澆在或者說施於基體50的基面52上。象下面更詳細敘述的那樣，腐蝕劑54與基體材料發生反應並在基面52上形成凹凸或者說凹陷，進而確定散射器的表面浮雕結構。腐蝕性的酸或鹼可以是選自任一類型的酸或鹼，象所要求那樣與特定的基體材料發生反應，由此製成基體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鹼是一種溶液，其中所含的或者是苛性鉀，或者是苛性鈉。基於酸或鹼在基體的基面上存留時間量和酸或鹼的濃度，腐蝕劑54與基面發生反應，在上面形成凹凸。腐蝕酸或鹼自然要在基體50的表面上它所處的位置，它最集中的地方進行侵蝕。例如，腐蝕酸或鹼可被施於玻璃或金屬基體50的基面52上不足兩分鐘，以產生所要的結果。
在所要求的酸或鹼的腐蝕時限已滿之後，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。
在本發明中，許多固體微粒懸浮於酸或鹼腐蝕劑54中以進一步增強腐蝕作用，並在基體的基面52中生成更符合要求的表面浮雕結構。此外，可以首先將微粒施於基體50比如是一個玻璃基體上，然後將腐蝕劑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，根據每個微粒的質量和大小，根據在每個微粒下面腐蝕劑54與基體50之間的化學反應，微粒56能夠增強表面浮雕結構。每顆微粒56的質量越大，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鹼的腐蝕工序的應用實例。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鹼腐蝕劑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於壓力板或壓具62上，以使微粒更深地侵入基面52。施加於板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構。
根據對在基面52上形成的表面浮雕結構的要求，特定微粒56的大小、形狀和質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。陶瓷粉末微粒對於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矽和碳化硼。這樣的粉末微粒的形狀都可以是不規則的，隨便的，其大小的範圍從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，大小的範圍從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構。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製成的膜片64被置於基體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製成的，或者是由計算機形成的，以便在基體50上生成特定的及預定的表面浮雕結構。
在該實施例中，腐蝕劑54不一定要含有微粒56，但是可以用純液態溶液來代替。腐蝕酸溶液54被澆注在膜片66上並對基體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構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構。
現在參見圖6，示出了在一個基體上生成一個表面浮雕結構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構將在基面72上形成。基體70位於噴射裝置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的供應源(未示出)相連，微粒被吸入裝置74的軟管78並向基體噴射。微粒80能以噴射微粒的形式出現，而且其物質種類的數量可以是任意的，如不同大小與形狀的圓金屬小球或者是砂子或矽石的微粒。微粒80從噴射裝置74噴出並對基體的基面72進行轟擊後，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製成的散射器的表面浮雕結構。壓痕或凹點的形狀、大小和輪廓是由噴射微粒80的質量、大小和形狀，微粒離開噴嘴76時的速度，以及製成微粒和基體70的材料決定時。此外，噴嘴76相對於基面72的入射角和噴射微粒80相對於基面72的移動路徑也會影響結構在基面上的形成。此外，為了改變在基體的基面上形成的表面浮雕結構的性能，噴嘴76的大小和形狀也可以改變。
現在參見圖7A，示出了通過上述實施例中的任何一個製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，和噴射實例製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。
雖然是參照特定的實施例來對本項發明進行描述的，但是正如上所述，在不偏離本發明精神與範圍的情況下，還是可以對該發明進行許多其他的更改與改進。對下面所附的權利要求了解之後，這些更改與改進的精神與範圍就會一目了然。因此可見，本發明的範圍要受下附的權利要求限制。
權利要求
1．一種製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的缺陷，藉此製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．根據權利要求1所述的的方法，其中的提供步驟還包括提供一個用塑料製成的基體，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、聚醯亞胺、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．根據權利要求1所述的的方法，還包括步驟在拋光步驟之前，直接將拋光劑施於基體的基面上。
4．根據權利要求1所述的的方法，還包括以下步驟將拋光劑施於拋光裝置；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．根據權利要求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．製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；在腐蝕時間段內將腐蝕劑施於基體的基面上；由於基體和腐蝕劑之間的反應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．根據權利要求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製成的基體。
8．根據權利要求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製成的基體，而該玻璃材料是從由光學鈉鈣玻璃，磷酸鹽晃玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃、特輕火石玻璃、光學火石玻璃、熔矽玻璃、光學矽酸硼玻璃組成的組中所選的至少一種。
9．根據權利要求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．根據權利要求6所述的的方法，其中還包括以下步驟將許多固態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、形狀和質量，以及腐蝕劑與基體之間的反應，和腐蝕時間段決定的。
11．根據權利要求10所述的的方法，還包括下述步驟在將工作膏劑施於基面這一步驟之後向基面施加壓力以增加眾多缺陷的深度。
12．根據權利要求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，和徑度範圍從4mm左右至0.045mm左右的一個條直徑。
13．根據權利要求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範圍之內。
14．根據權利要求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．根據權利要求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；將腐蝕劑施於基面上的膜片上；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還包括腐蝕時間段決定的。
16．根據權利要求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製成的膜片。
17．一個製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，形狀和質量；以預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、形狀和質量以及預定的速度有關的許多缺陷，藉此在基面上形成與許多缺陷的深度、形狀和大小有關的散射器表面結構。
18．根據權利要求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製成的基體。
19．根據權利要求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製成的基體，而該玻璃材料是由光學鈉鈣玻璃，磷酸鹽晃玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃、特輕火石玻璃、光學火石玻璃、熔矽玻璃、和光學矽酸硼玻璃組成的組中的至少一種玻璃中選出的。
20．根據權利要求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製成的基體。
21．根據權利要求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左右這一個範圍內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．根據權利要求17所述的的方法，其中選擇步驟還包括，從由金屬材料製成的發射微粒中選擇許多發射微粒。
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構，該結構在基面上規定了許多個凹陷，並具有光的傳播性能，該性能是由這些凹陷的大小、深度、長度、寬度、方位、和形狀等參數中的至少一個參數決定的。
24．根據權利要求23所述的散射器，其中的基體是玻璃材料的基體。
25．根據權利要求23所述的散射器，其中的基體是塑性材料的基體。
26．根據權利要求23所述的散射器，其中的基體是金屬材料的基體。
27．根據權利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結構包括用含有預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．根據權利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結構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，每個微粒均有其預定的大小、形狀和質量。
29．根據權利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結構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、形狀和質量。
30．根據權利要求29所述的散射器，其中的表面浮雕結構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．根據權利要求23所述的散射器，其中的表面浮雕結構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製造。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鹼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,並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 優先權日1998年8月20日
發明者加金德拉·D·薩文特, 凱文·H·於, 安德魯·A·考斯託佐夫斯基 申請人:物理光學公司