光学装置制造方法及图纸

提供一种透明光学装置(100)，其包括：光导介质(101)，配置用于光传播；以及至少一个光学功能层(10)，包括至少一个光学功能特征图案(11)，所述至少一个光学功能特征图案(11)由提供作为光学功能内部腔体(12)的多个嵌入特征形成在光透射的载体介质(111)中，其中，所述至少一个特征图案(11)配置为执行入射光控制功能以及至少光耦出功能，从而使杂散光最小化并且建立所述装置(100)的光学透明度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学装置
总体上，本专利技术属于光透射的基板光学。特别是，本专利技术关注光学透明光分布元件，诸如光导，及其制造方法。本专利技术还关注光学透明照明装置，其包括光分布元件。
技术介绍
透明照明装置在各种应用中日益重要，诸如普通发光源、窗和立面(faqade)照明、反射和透明显示照明、街道和交通信号牌等。为了提供良好透明解决方案，存在四个主要挑战，即：1.表面浮凸(relief)光学图案、开口结构；2.光分布管理；3.杂散光控制；以及4.高透明度。过去已经开发了若干前光解决方案；然而这些方案中绝大多数已经失败并且出于不同的原因不会渗透到市场。开口光学结构引起由于污染和物理缺陷风险而造成的问题。该解决方案不适合于绝大多数的实际工业应用。完全集成的层叠照明装置不会采用表面浮凸图案解决方案。附加地，开口结构总是造成漏光，所述漏光会发展为杂散光。取决于光学需求和规范，在没有附加光片，诸如亮度增强膜(BEF)情况下实现光分布控制总是极具挑战的。透明装置不可能在不降低透明度的情况下使用任何额外片。附加地，优选的光提取仍是挑战。此外，提供完全集成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明光学装置(100)，包括：/n光导介质(101)，配置用于光传播，以及/n至少一个光学功能层(10)，包括至少一个光学功能特征图案(11)，所述至少一个光学功能特征图案(11)由提供作为光学功能内部腔体(12)的多个嵌入特征形成在光透射的载体介质(111)中，/n其中，所述至少一个特征图案(11)配置为，通过在所述图案(11)处建立预定耦入光分布和/或通过修改材料的折射率和所述光学装置中提供的元件以及元件之间的界面而执行入射光控制功能以及至少光耦出功能，从而使杂散光最小化并且建立所述装置(100)的光学透明度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180322 US 62/646,4611.一种透明光学装置(100)，包括：
光导介质(101)，配置用于光传播，以及
至少一个光学功能层(10)，包括至少一个光学功能特征图案(11)，所述至少一个光学功能特征图案(11)由提供作为光学功能内部腔体(12)的多个嵌入特征形成在光透射的载体介质(111)中，
其中，所述至少一个特征图案(11)配置为，通过在所述图案(11)处建立预定耦入光分布和/或通过修改材料的折射率和所述光学装置中提供的元件以及元件之间的界面而执行入射光控制功能以及至少光耦出功能，从而使杂散光最小化并且建立所述装置(100)的光学透明度。


2.根据权利要求1所述的透明光学装置(100)，其中，所述光学功能层(10)的一个或多个光学功能由以下中的至少一个建立：维度、形状、周期性和所述腔体(12)在所述特征图案(11)内的沉积，并且由所述特征图案的填充因子值建立。


3.根据权利要求1或2所述的透明光学装置(100)，其中，所述至少一个特征图案(11)中的腔体(12)包括入射表面(121)和出射表面(122)，其中，所述入射表面(121)配置为耦入到达那里的入射光并且将光线指引到所述腔体中朝向所述出射表面(122)，并且其中，所述出射表面(122)配置为接收到达那里的光线并且将所述光线传输到所述腔体外部进入光透射的载体介质(111)中，用于传播和/或耦出。


4.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述出射表面(122)配置为以至少折射功能传输光。


5.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述入射表面(121)配置为耦入以小于相对于表面法线的临界角的入射角范围或预定入射角到达那里的光，从而避免耦出的菲涅尔反射。


6.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述入射表面(121)配置为用准直功能耦入到达那里的光并且将光线指引到所述腔体中，使得光传播穿过所述腔体同时避免撞击除所述出射表面(122)以外的任何其他表面。


7.根据权利要求1或2所述的透明光学装置(100)，其中，所述至少一个特征图案(11)中的腔体(12)配置为经由全内反射(TIR)功能而耦出到达所述入射表面(121)的入射光。


8.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述至少一个特征图案(11)中的腔体(12)包括在所述腔体内部内所述入射表面(121)处设置的抗反射层(21)。


9.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述至少一个特征图案(11)中的腔体(12)还包括在所述腔体内部内所述出射表面(122)处设置的抗反射层(21)。


10.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述腔体由气体介质填充，优选地用空气填充。


11.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，在所述特征图案(11)中，所述嵌入腔体特征(12)与多个相关光通道(13)交替。


12.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述嵌入特征图案(11)在光透射的载体介质(111)中通过以下建立：由抵靠所述载体介质(111)的图案化的层(111B)布置的所述载体介质(111)的整体平坦平面层(111A)构成的叠层结构，从而在所述层(111A、111B)之间的界面处形成多个光学功能内部腔体(12)。


13.根据权利要求12所述的透明光学装置(100)，还包括由所述光透射的载体介质(111)形成的所述层(111A、111B)之间的所述界面处设置的抗反射层(21)。


14.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述嵌入光学腔体特征选自由以下构成的组：槽、凹槽、点和像素，其中，所述腔体特征(12)的横向轮廓选自：二元形、闪耀形、倾斜形、棱柱形、梯形、半球形轮廓等，并且其中，所述特征的纵向形状选自：线性、弯曲、波浪形、正弦形等。


15.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述至少一个特征图案(11)是包括多个离散特征轮廓和/或多个至少部分连续特征轮廓的混合图案。


16.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述至少一个特征图案(11)完全集成和/或嵌入在所述光透射的载体介质(111)内。


17.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，还包括在所述光学功能层(10)上设置的至少一个抗反射层(211)，从而所述特征图案(11)配置为在其一个或多个光学功能方面与所述抗反射层(211)配合以避免菲涅尔反射。


18.根据权利要求17所述的透明光学装置(100)，其中，所述抗反射层包括偏振器。


19.根据前述权利要求中任一项所述的透明光学装置(100)，其中，所述光导介质(101)和所述光学功能层(10)是光学聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：K林科，松本伸吾，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP