利用菲涅尔透镜膜的装饰性膜制品制造技术

在叠堆中的第一光学膜和第二光学膜各自具有限定延伸的菲涅尔透镜的结构化表面。相应的第一膜和第二膜的第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜分别大致平行于不同的第一平面内轴和第二平面内轴。该膜可附接在一起，使得由一个膜透射的光被另一个膜拦截。膜叠堆也可包括被设置成散射由一个或多个光学膜透射的光的漫射器。其他所公开的装饰性制品包括单独的光学膜，该光学膜具有带透射式小平面的结构化表面，该透射式小平面以周期斜率序列布置，该周期斜率序列为从基本上零斜率到最大正斜率，到基本上零斜率到最大负斜率并且回到基本上零斜率，该序列在结构化表面中的一些或全部的上方重复。斜率序列可限定交替的聚焦菲涅尔透镜和离焦菲涅尔透镜，并且菲涅尔透镜可以是延伸的和线性的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用菲涅尔透镜膜的装饰性膜制品
本专利技术整体涉及具有独特外观的装饰性膜，特别应用于结合菲涅尔透镜的此类膜。本专利技术还涉及相关的制品、系统和方法。
技术介绍
大约200年前，据说法国物理学家奥古斯汀.简.菲涅尔已经开发出更薄、更轻的透镜用于在19世纪早期的灯塔中使用。今天，我们把这些透镜称作菲涅尔透镜。自那时以来，菲涅尔透镜已经在多个应用中用来以比可由大块光学透镜所提供的更薄且更轻的形式提供光的聚焦。
技术实现思路
我们已经开发出一系列装饰性制品，其中至少两个光学膜在叠堆中组合，每个膜具有带小平面的结构化表面，该小平面限定平行于平面内轴延伸的多个菲涅尔透镜。光学膜相对于彼此旋转，使得相应的第一光学膜和第二光学膜的第一平面内轴和第二平面内轴彼此不平行。叠堆也可包括一个或多个漫射器和/或标记。菲涅尔透镜提供了具有三维外观的制品。不同取向的菲涅尔透镜膜的组合产生视觉上不同的装饰性图案。 除堆叠构造之外，具有延伸的菲涅尔透镜的光学膜可单个使用，并且任选地与可以不是或可以不包括另一个菲涅尔透镜膜的一个或多个其他部件组合使用。在光学膜中的延伸的菲涅尔透镜可以彼此邻接的交替的聚焦菲涅尔透镜和离焦菲涅尔透镜的图案布置。限定菲涅尔透镜的结构化表面可具有以周期(例如，正弦)斜率序列布置的透射式小平面，该序列为从基本上零斜率到最大正斜率到基本上零斜率到最大负斜率并且回到基本上零斜率，该序列在结构化表面的一些或全部的上方重复。通过将光学膜与标记组合可获得不同的装饰性图案，其中标记可相对于具有光透射板或窗口的光学膜固定在适当的位置。该板可具有经定制使得自菲涅尔透镜到标记的轴向距离相对于菲涅尔透镜的焦距或焦距离满足给定关系的厚度。 我们在本文中描述了特别是膜叠堆，该膜叠堆包括具有在其上形成的第一透射式小平面的第一膜和具有在其上形成的第二透射式小平面的第二膜，其中第一透射式小平面限定第一菲涅尔透镜，第二透射式小平面限定第二菲涅尔透镜，第二膜被设置成拦截由第一菲涅尔透镜透射的光。第一菲涅尔透镜中的每一个大致平行于第一平面内轴延伸，并且第二菲涅尔透镜中的每一个大致平行于第二平面内轴延伸，其中第二平面内轴与第一平面内轴不平行。叠堆也可包括被设置成散射由第一菲涅尔透镜和/或第二菲涅尔透镜透射的光的漫射器。与标记层类似，漫射器可以空间上均匀的方式或根据期望的空间图案印刷在另一层上。 漫射器可具有在10%到90%范围内的雾度。在一些情况下，漫射器可优先沿着第三平面内轴散射光，并且漫射器可被取向成使得第三平面内轴设置在第一平面内轴和第二平面内轴的小于60度内。漫射器可结合到第一膜和/或第二膜。 第一平面内轴和第二平面内轴可形成2度到90度范围内的角度。第一菲涅尔透镜可通过第一平均宽度来表征，并且第二菲涅尔透镜可通过不同于第一平均宽度的第二平均宽度来表征。第一菲涅尔透镜可通过第一平均节距来表征，并且多个第二菲涅尔透镜通过不同于第一平均节距的第二平均节距来表征。第一菲涅尔透镜中的至少一些和第二菲涅尔透镜中的至少一些可被构造成聚焦入射平行光。第一菲涅尔透镜中的至少一些和第二菲涅尔透镜中的至少一些可被构造成离焦入射平行光。第一菲涅尔透镜可被布置成其中被构造成正菲涅尔透镜与负菲涅尔透镜交替，该正菲涅尔透镜被构造成聚焦入射平行光，该负菲涅尔透镜被构造成离焦入射平行光。正菲涅尔透镜和负菲涅尔透镜可彼此邻接。第一菲涅尔透镜可各自具有大于10的长度比宽度的长宽比。在平面图中，第一菲涅尔透镜中的每一个可以是直的，在平面图中，第二菲涅尔透镜中的每一个也可以是直的，并且在平面图中，第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜可组合产生波状图案。 本专利技术还公开了装饰性膜制品，其包括具有在其上形成的透射式小平面的结构化表面，该透射式小平面以斜率序列布置，该斜率序列为从第一基本上零斜率到渐增的正斜率到最大正斜率到减小的正斜率到第二基本上零斜率到渐增的负斜率到最大负斜率到减小的负斜率到第一基本上零斜率。该斜率序列可基本上为正弦的，并且可横跨结构化表面中的一些或全部以基本上不间断的样式重复，并且透射式小平面可限定与离焦菲涅尔透镜交替的多个聚焦菲涅尔透镜。小平面、聚焦菲涅尔透镜和离焦菲涅尔透镜中的每一个可大致平行于平面内轴延伸。 在平面图中，菲涅尔透镜中的每一个可以是直的，或它们可在平面图中各自偏离直线。每个菲涅尔透镜可限定波状路径。装饰性膜制品可包括覆盖透射式小平面的低折射率平面化层。 例如，膜制品可与设置在制品给定表面上的标记组合，以产生不同的视觉效应。标记可包括大致平行于第二平面内轴延伸的一个或多个特征结构，第二平面内轴相对于第一平面内轴成角度Φ设置，角度φ在2度到88度的范围内。标记可被设置在距聚焦菲涅尔透镜的轴向距离Dl处，并且聚焦菲涅尔透镜中的至少一些可具有设置在距聚焦菲涅尔透镜的轴向距离D2处的焦点，Dl可大于(D2)/10，或在从(D2)/3到D2的范围内，或可大于D2。在其他情况下，标记可设置在菲涅尔透镜的结构化表面上并与其接触。 膜制品可包括被设置成散射由聚焦菲涅尔透镜和离焦菲涅尔透镜透射的光的漫射器。膜制品可包括可见光衍射元件，其调制为将由装饰性膜透射的可见光分成其组分颜色，从而产生多色视觉效应，并且可见光衍射元件可大致平行于第二平面内轴延伸，该第二平面内轴大致平行于第一平面内轴。 还讨论了相关的方法、系统和制品。 本专利申请的这些和其他方面从下文的【具体实施方式】中将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述
技术实现思路
理解为是对受权利要求书保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。 【附图说明】 图1为适合于在膜叠堆中使用并且适合于应用到工件的两个菲涅尔透镜膜的示意性侧视图或剖面图； 图2为膜叠堆的示意性前视图或平面图，其中菲涅尔透镜膜设置在另一个菲涅尔透镜膜的下方或后面； 图3为当第一组菲涅尔透镜和第二组菲涅尔透镜可布置在膜叠堆诸如图1或图2的膜叠堆中时，这些菲涅尔透镜的示意性表示的前视图或平面图； 图4为可单个使用或在膜叠堆诸如图1或图2的膜叠堆中使用的光学膜的示意性侧视图或剖面图； 图4a为包括图4的菲涅尔透镜的结构化表面的平面图； 图5为可单个使用或在膜叠堆中使用的另一个光学膜的示意性侧视图或剖面图； 图6为可单个使用或在膜叠堆中使用的另一个光学膜的示意性侧视图或剖面图，并且图6a为包括图6的菲涅尔透镜的结构化表面的平面图； 图7为小平面角度对位置的图表，其示出了能够产生交替邻接聚焦菲涅尔透镜和离焦菲涅尔透镜图案的示例性正弦斜率序列； 图8为与第二系列的平行线性正弦结构组合的第一系列的平行线性正弦结构的模拟表示，第一系列的结构和第二系列的结构具有约6度的有效交角； 图9为包括漫射器和两个菲涅尔透镜膜的膜叠堆的照片，该菲涅尔透镜膜取向成约30度的交角； 图10为包括取向成约90度的交角的两个菲涅尔透镜膜的另一个膜叠堆的照片； 图11为如通过具有正弦斜率序列的菲涅尔透镜观看的办公环境的照片； 图12为与标记组合的另一个光学膜的示意性侧视图或剖面图，光学膜和标记设置在厚透明板的相对侧上；并且 图13为如通过具有正弦斜率序列的菲涅尔透镜膜观看的线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜叠堆，包括：具有在其上形成的第一透射式小平面的第一膜，所述第一透射式小平面限定多个第一菲涅尔透镜，所述第一菲涅尔透镜中的每一个平行于第一平面内轴延伸；和具有在其上形成的第二透射式小平面的第二膜，所述第二透射式小平面限定多个第二菲涅尔透镜，所述第二菲涅尔透镜中的每一个平行于第二平面内轴延伸，所述第二膜被设置成拦截由所述第一菲涅尔透镜透射的光；其中所述第二平面内轴被设置成与所述第一平面内轴不平行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.03 US 13/540,7411.一种膜叠堆，包括: 具有在其上形成的第一透射式小平面的第一膜，所述第一透射式小平面限定多个第一菲涅尔透镜，所述第一菲涅尔透镜中的每一个平行于第一平面内轴延伸；和 具有在其上形成的第二透射式小平面的第二膜，所述第二透射式小平面限定多个第二菲涅尔透镜，所述第二菲涅尔透镜中的每一个平行于第二平面内轴延伸，所述第二膜被设置成拦截由所述第一菲涅尔透镜透射的光； 其中所述第二平面内轴被设置成与所述第一平面内轴不平行。2.根据权利要求1所述的膜叠堆，还包括: 被设置成散射由所述第一菲涅尔透镜和/或第二菲涅尔透镜透射的光的漫射器。3.根据权利要求2所述的膜叠堆，其中所述漫射器具有在10%到90%范围内的雾度。4.根据权利要求2所述的膜叠堆，其中所述漫射器被结合到所述第一膜和/或所述第二膜中。5.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述第一平面内轴和第二平面内轴形成在2度到90度范围内的角度。6.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述多个第一菲涅尔透镜通过第一平均宽度来表征，并且所述多个第二菲涅尔透镜通过不同于所述第一平均宽度的第二平均宽度来表征。7.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述多个第一菲涅尔透镜通过第一平均节距来表征，并且所述多个第二菲涅尔透镜通过不同于所述第一平均节距的第二平均节距来表征。8.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述第一菲涅尔透镜中的至少一些和所述第二菲涅尔透镜中的至少一些被构造成聚焦入射平行光。9.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述第一菲涅尔透镜中的至少一些和所述第二菲涅尔透镜中的至少一些被构造成离焦入射平行光。10.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述第一菲涅尔透镜被布置成其中正菲涅尔透镜与负菲涅尔透镜交替，所述正菲涅尔透镜被构造成聚焦入射平行光，所述负菲涅尔透镜被构造成离焦入射平行光。11.根据权利要求10所述的膜叠堆，其中所述正菲涅尔透镜和所述负菲涅尔透镜彼此邻接。12.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中所述第一菲涅尔透镜各自具有长度比宽度的长宽比，并且所述多个第一菲涅尔透镜中的每一个的长宽比大于10。13.根据权利要求1所述的膜叠堆，其中在平面图中所述第一菲涅尔透镜中的每一个是直的，在平面图中所述第二菲涅尔透镜中的每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·F·韦伯，托米·W·凯利，吉勒·J·B·伯努瓦，拜伦·E·特罗特，莱恩·E·洛里默，查尔斯·A·谢克里，詹姆斯·M·纳尔逊，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US