光扩散图案设计方法、光扩散板的制造方法以及光扩散板技术

技术编号:14104755 阅读:65 留言:0更新日期:2016-12-05 01:50
本发明专利技术提供一种利用系统化的较少的步骤来设计显现期望的光扩散特性的光扩散图案的光扩散图案设计方法。手段:该光扩散图案设计方法包括:透镜数据准备工序,准备具有期望的光扩散特性的透镜数据;配置工序,在预定区域(200)中配置多个在透镜数据准备工序中准备好的所述透镜数据(100);切下工序,在配置工序中透镜(100)相互间发生了重叠(210)的情况下,为了消除重叠(210)而切下透镜形状的一部分(421);以及再次配置工序,复制切下来的部分(421)的形状并将其再次配置在其他的位置。

【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光扩散板,更具体地讲涉及一种设计光扩散板的光扩散图案的方法。
技术介绍
在直下型照明器具中,为了使来自光源(卤素灯、LED、激光等)的光对眼睛柔和,使用光扩散板。但是,为了不使照明品质下降,需要减少由灯图像直接透射、产生干涉图案引起的明暗不均、着色。对于光扩散板寻求具有较高的透射率并使光均匀地扩散的特性。作为光扩散板,最通常的是乳白色光扩散板。通过向丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等透光率较高的基材树脂中添加玻璃、丙烯酸、硫酸钡、二氧化钛、氧化氨、硅系橡胶等光扩散颗粒,利用这些光扩散颗粒使入射光漫反射,从而乳白色光扩散板获得光扩散特性。但是,在乳白色光扩散板中,为了具有只是看不到灯图像的光扩散性,必须添加大量的光扩散剂,在这种情况下,光的透射率会下降。因而,与近年来急剧增加的直下型照明方式相匹配的光扩散板大部分以高透射、高光扩散为目的而控制光扩散颗粒的种类、粒径、配合量(专利文献1)。此外,作为不使用光扩散颗粒的光扩散板,公知有具有利用激光干涉曝光形成的微细的随机凹凸图案的光扩散板(专利文献2)、具有利用喷砂加工、压花加工等形成的微细的随机凹凸图案的光扩散板(专利文献3)。公知有通过利用激光加工等按照概率分布配置不同的显微透镜而具有随机的凹凸图案的光扩散板(专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平11-160505号公报专利文献2:日本特开2001-100621号公报专利文献3:日本特开2002-196117号公报专利文献4:日本特表2006-500621号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在以往的光扩散板中,通过配合光扩散颗粒或者在光扩散板表面形成微细的随机凹凸图案来决定光扩散特性。但是,在构件内部混合有光扩散颗粒的光扩散板中,由于光扩散颗粒的形状大部分是球面,因此,光扩散特性的角度分布存在限制。此外,在构件表面随机地配置有粒径不同的光扩散颗粒的光扩散板中,光扩散颗粒之间的间隙较多,难以实现高角度的光扩散角。另一方面,在利用喷砂加工、压花加工等形成有微细的随机凹凸图案的光扩散板中,存在难以使表面粗糙度在较大的面积中均匀这样的课题、关于表面粗糙度很难再现同等的品质这样的课题。此外,也存在利用激光加工等按照概率分布配置不同的显微透镜的方法,但仅根据概率密度函数无法指定各个透镜的位置,因此,实际上在根据概率密度函数进行某种处理,确定了透镜位置之后,必须利用加工机进行加工。此外,存在这样的问题:仅根据概率密度函数的定义,设计自由度极高,为了获得期望的扩散特性的设计成本非常高。不论是在添加光扩散剂的情况下,还是在激光干涉曝光的情况下,还是在喷砂加工的情况下,做好的随机图案依赖于偶然的情况较多,不一定能够在所有的制品中形成相同的图案。因而,存在这样的根本性的问题:对于做好的制品是否显现期望的光扩散特性而言,也无法超越可能性的区域。本专利技术的目的在于提供一种具有期望的光扩散特性且品质再现性优异的光扩散板。并且,提供一种利用系统化的较少的步骤来设计显现期望的光扩散特性的光扩散图案的光扩散图案设计方法。用于解决问题的方案本专利技术的光扩散图案设计方法用于设计光扩散板的光扩散图案,其特征在于,该光扩散图案设计方法包括:透镜数据准备工序,在该透镜数据准备工序中,准备具有期望的光扩散特性的透镜数据;配置工序,在该配置工序中,在预定区域中配置多个在所述透镜数据准备工序中准备好的所述透镜数据;切下工序,在该切下工序中,在所述配置工序中透镜相互间发生了重叠的情况下,为了消除重叠而切下透镜形状的一部分;以及再次配置工序,在该再次配置工序中,复制切下来的部分的形状并将所复制的部分再次配置在其他的位置。本专利技术优选的是,透镜数据准备工序包括:设计具有期望的光扩散特性的基准透镜的工序;以及制作所述基准透镜的相似形状的工序。本专利技术优选的是,反复执行所述配置工序、所述切下工序以及所述再次配置工序直到光扩散图案的孔隙率达到预定值以下为止。本专利技术优选的是,在所述切下工序中,在一个透镜和另一个透镜重叠时,以原封不动地保留一个透镜的方式以与底面垂直的面切断另一个透镜。本专利技术优选的是,在所述切下工序中,在一个透镜和另一个透镜重叠时,利用包含彼此的透镜的外形线相互间的交线的面切断所述一个透镜和所述另一个透镜。本专利技术优选的是,针对单位区域设计所述光扩散图案,通过将该单位区域粘在一起而展开为预定面积。本专利技术优选的是,在设计所述单位区域的光扩散图案的过程中,在将单位区域相互粘在一起时的边界部分,所述透镜形状相连。本专利技术的光扩散板的制造方法的特征在于,制作具有利用所述光扩散图案设计方法设计的光扩散图案的模具,利用该模具对树脂进行成形,从而制造光扩散板。本专利技术的光扩散板在一个面具有配置多个微细的透镜而成的光扩散图案,其特征在于,所述光扩散图案是通过将形状设计为具有期望的光扩散特性的基准透镜、作为所述基准透镜的相似形状的相似透镜、以及利用与底面交叉的面切断所述基准透镜和所述相似透镜时形成的部分形状以成为预定的孔隙率以下的方式配设而构成的。专利技术的效果采用本专利技术,能够利用系统化的较少的步骤来设计显现期望的光扩散特性的光扩散图案。而且,能够获得具有期望的光扩散特性且品质再现性优异的光扩散板。附图说明图1是表示光扩散板的制造方法的步骤的流程图。图2是表示光扩散图案的设计工序(ST100)的步骤的流程图。图3是表示透镜准备工序(ST110)的详细的步骤的流程图。图4是表示以光扩散角为60°的方式设计的基准透镜的一个例子的图。图5是表示以一个基准透镜为基础来制作倍率不同的5种相似形的情形的图。图6是表示随机地配置有基准透镜的一个例子的图。图7是表示重叠处理工序(ST130)的详细的步骤的流程图。图8是放大地表示重叠的两个透镜的图。图9是表示重叠的透镜的底面的图。图10是表示自重叠的透镜切出重叠部分的情形的图。图11是表示再次配置切下来的部分的情形的图。图12是表示设定好的光扩散图案的一个例子的图。图13是表示模具制作工序的详细的步骤的流程图。图14是表示光扩散板(KLD60)的SEM像的图。图15是表示KLD60的透射率分布的设计值和实测值的图表。图16是用于说明变形例1的图。图17是用于说明变形例1的图。图18是用于说明变形例3的图。图19是用于说明变形例4的图。图20是用于说明变形例4的图。图21是用于说明变形例4的图。图22是用于说明变形例4的图。图23是用于说明变形例4的图。图24是用于说明变形例4的图。图25是用于说明变形例4的图。图26是用于说明变形例4的图。图27是用于说明变形例4的图。具体实施方式图示本专利技术的实施方式并且参照对图中的各要素标注的附图标记进行说明。(第1实施方式)在进入实施方式的详细说明之前,简单地说明本实施方式的基本概念。在本实施方式中,在光扩散板上设置光扩散图案的过程中,并不是依赖于偶然地形成的随机的凹凸,而是为了显现期望的光扩散特性而设计全部的光扩散图案的凹凸。在此,为了不引起干涉,随机地配置大小、形状各不相同的凹凸即可,但对于只是利用计算机所生成的适当的随机数来设计随机图案这样的方针,具体地讲是不能执行的,应该也不清楚是否能够实现期望的光扩散特性。因此,本专利技术人等在深入研究之后,想到了这样的方法:以少量(例如1本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种光扩散图案设计方法,其用于设计光扩散板的光扩散图案,其特征在于,该光扩散图案设计方法包括:透镜数据准备工序,在该透镜数据准备工序中,准备具有期望的光扩散特性的透镜数据;配置工序,在该配置工序中,在预定区域中配置多个在所述透镜数据准备工序中准备好的所述透镜数据;切下工序,在该切下工序中,在所述配置工序中透镜相互间发生了重叠的情况下,为了消除重叠而切下透镜形状的一部分;以及再次配置工序,在该再次配置工序中,复制切下来的部分的形状并将所复制的部分再次配置在其他的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.11 JP 2014-0818631.一种光扩散图案设计方法,其用于设计光扩散板的光扩散图案,其特征在于,该光扩散图案设计方法包括:透镜数据准备工序,在该透镜数据准备工序中,准备具有期望的光扩散特性的透镜数据;配置工序,在该配置工序中,在预定区域中配置多个在所述透镜数据准备工序中准备好的所述透镜数据;切下工序,在该切下工序中,在所述配置工序中透镜相互间发生了重叠的情况下,为了消除重叠而切下透镜形状的一部分;以及再次配置工序,在该再次配置工序中,复制切下来的部分的形状并将所复制的部分再次配置在其他的位置。2.根据权利要求1所述的光扩散图案设计方法,其特征在于,透镜数据准备工序包括:设计具有期望的光扩散特性的基准透镜的工序;以及制作所述基准透镜的相似形状的工序。3.根据权利要求1或2所述的光扩散图案设计方法,其特征在于,反复执行所述配置工序、所述切下工序以及所述再次配置工序直到光扩散图案的孔隙率达到预定值以下为止。4.根据权利要求1~3中任一项所述的光扩散图案设计方法,其特征在于,在所述切下工序中,在一个透镜和另一个透镜重叠时,...

【专利技术属性】
技术研发人员:内田厚平井政至唐井贤
申请(专利权)人:株式会社可乐丽
类型:发明
国别省市:日本;JP

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