散光玻片制造技术

本发明专利技术涉及一种散光玻片，该散光玻片具有一个透明的基体，该基体具有的第一表面被分成若干棱面，每个棱面对应一个具有第二个构成拱起的表面的凸部或凹部。本发明专利技术建议，这些棱面采用不同的形状，这可通过下列方法来实现：１．这些凸部或凹部的相应顶点沿一条螺旋线排列，或２．这些凸部和／或凹部的顶点是这样表征的，即其坐标（ｘ↓［Ｓ］’，ｙ↓［Ｓ］’）从确定一个具有规则的６角形边缘轮廓的棱面排列的全部点Ｐ的坐标（ｘ↓［Ｐ］’，ｙ↓［Ｐ］’）中通过围绕一个中心旋转一个角度δ来产生，或３．这些凸部或凹部的顶点是这样表征的，即其坐标（ｘ↓［Ｓ］”，ｙ↓［Ｓ］”）从确定一个具有规则的６角形边缘轮廓的棱面排列的全部点Ｐ的坐标（ｘ↓［Ｐ］，ｙ↓［Ｐ］）中通过用蒙特卡罗法的随机变化来产生。本发明专利技术实现了一个圆的、渐弱的光场，该光场特别适用于照相目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有一个透明基体的散光玻片，该基体具有一个第一表面，该第一表面分成若干棱面，每一个棱面对应一个具有第二个拱起的表面的凸部或凹部。散光玻片用于照明探照灯中，例如可用于电影、电视、舞台的敞开式平面探照灯或用于建筑照明以及用于照明目的。EP 0 961 136 A2公开了一种具有一个基体的散光玻片，该基体的表面分成若干个棱面。每个棱面表示一个具有球形表面的凸起，该凸起起透镜作用。这些棱面具有规则的六角形的边缘轮廓，所以EP 0961 136 A2称之为蜂房结构。在这种散光玻片的实际使用中，清晰显现出一个六角形的锐边光场。所谓锐边光场指的是这样一个光场，即光场平面内的照度在光场的边缘以一个清晰的梯度下降。在中部，照度的中间区域呈高地形状，其后则是一个朝光场边缘方向的明显的下降或大的梯度。此外，如果选用放电灯作为照明装置，则在光场的边缘区产生变色，这种变色可具有不同的颜色，视放电灯类型而定。本专利技术的技术课题在于制作一种能产生一个均匀的圆光场的散光玻片。此外，这种散光玻片能提供一个可预先给定照度梯度的光场，亦即该光场朝边缘方向可选择地逐渐减弱或增强。这个技术课题是通过各项独立权利要求的特征来解决的。诸多有利的方案可从各项从属权利要求中得知。本专利技术认为，在按EP 0 961 136 A2的散光玻片的情况下，不是圆形的光场的主要原因是由于棱面的规则的排列所致。这些棱面的规则性使得它们在此可按相同形状、大小和取向拼接。由于与散射玻片一面对准的光线终归是单个棱面的六角形光场的叠加，所以EP 0 961136 A2的光场自然也是六角形的。在这种认识的基础上，提出了一种不同于棱面的规则排列的新方案，这种新方案是这样实现的制备一个散光玻片，该散光玻片具有一个带有第一表面的透明基体，其中该第一表面被分成若干棱面，并且每个棱面对应一个具有第二个拱起表面的凸部或凹部，这些棱面采用不同的几何形状。根据本专利技术，所谓一个棱面是指一个由相应几何形状的边缘轮廓展开的一个面，根据第一表面即散光玻片的基体的表面设计成平坦的或拱起的面，通过几何形状展开的该棱面同样可以是平坦的或拱起的。与该棱面对应的凸部或凹部表示散光玻片的一个元素。凸部或凹部具有作为基面的棱面并实质上至少位于该面的上方或下方。凸部或凹部在照明情况下起透镜作用。通过本专利技术的解决方案可实现多个不同轮廓的光场的叠加并由此获得一个所需的圆光场。根据相应的棱面配置和对应于这些棱面的凸部或凹部的特性可产生一个具有可选择照度梯度的光场或该光场预定好逐渐减弱或增强。一个渐弱的光场是一个具有向着光场边缘的照度递小的光场。反之，向着光场边缘照度的递大则导致一个逐渐增强的光场。另一个优点在于，用这种新的棱面配置可避免在用放电灯时的边缘变色。为了增加各个参与叠加的光场的差异并获得上述的诸多优点，可采取下列不同的措施。各棱面可具有一个多角形的边缘轮廓，这样多角形的角数是可变的。具体多角形边缘轮廓的棱面应完全覆盖表面，否则局部没有散光效果，必要时可违反均匀照射的意愿。此外，散光玻片也可以制造成棱面具有不同的表面面积。作为多角形可选用3、4、5、6和/或7个角。多角形的邻角之间的连接线可以是直线或弧线。这些棱面的不规则性产生的另一个结果是，它们具有不同的取向。实现圆光场的目标，即实现向边缘方向去的照度渐弱或渐强的光场的另一个措施是选择并且必要时改变凸部或凹部的相应拱顶。拱顶可呈球形，凸部或凹部相应设计为球冠形状。另一方案是，拱顶的形状选用非球形。此外，为了保证达到上述目的的另一种方案是改变凹部的深度或凸部的高度。从上面的论述可知，所列出的各种措施是可单独地或组合式地采取。为了上述解决方案的实用转化，在第一种变型方案中采用这样一个散光玻片，即它具有一个带第一个表面的透明基体，其中该第一表面被分成若干棱面，并且每个棱面对应一个具有第二个拱起表面的凸部或凹部，且这些凸部或凹部的顶点S沿一条螺旋线布置。凸部或凹部的顶点定义成具有该凸部或凹部拱起表面的棱面的表面法线的交点，该表面法线通过棱面重心。下面示范性地详细说明制备这种散光玻片的一种方案。最好为玻璃的散光片的基材在一个成型过程中进行加工把粘稠的热态基材灌入成型模具中。该基材在压力作用下灌满该成型模具的空腔并成型为作为母模的该成型模具的几何形状。这个成型过程一直持续到基材冷却并从该成型模具中取出而不变形为止。制备散光玻片所用的模具可选择地配有凸部和/或凹部，并用半径铣刀在计算机数控机床上进行加工。如果在模具中加工两个相当靠近的凹部，则在用球头铣刀的情况下在这两个凹部之间留下片状的边棱。如果相邻的凹部具有相同的深度和相同的半径，则其共同的边棱在平面图中呈直线。如果一个凹部具有6个邻接的凹部，则该凹部可产生一个总共由6个直线片状边棱组成的轮廓。所以这个凹部在平面图中具有一个规则的6角形轮廓。在一般情况中，一个凹部具有一个多角形的边缘轮廓，视相邻凹部的精确位置和数目而定。在两个相邻凹部的情况下，如果铣成的半径和/或深度不同，则共同的边缘一般是弯曲的，而且这些凹部在平面图中具有不同几何形状的边缘。在一般情况下，应当力求这些棱面能够完全覆盖散光玻片的表面。在这种情况下，模具的表面具有一个凹部的表面覆盖的配置，即这些凹部分别具有多角边缘轮廓。当然，由于美观或技术上的原因，散光玻片也可用拱起的基体。在这种情况中，成型模具必须选用相应的拱起表面。所以，基体和相应的成型模具都可呈球形拱起。在这种情况中，铣刀用其旋转轴平行对准球冠的矢径。通过顶点S沿一条螺旋线布置可产生许多不规则布置的棱面，用这些棱面可按需获得一个圆光场，该光场在放电灯时在边缘区不产生变色，且其照度的梯度可预先给定。凸部或凹部的高度在整个散光玻片上都可变化，所以凸部和凹部得出的高度或深度不同。这也有助于产生一个圆的和或多或少渐弱或渐强的光场。在散光玻片的一种结构中，顶点S位于附图说明图1所示的一条阿基米德螺旋线上。在极坐标(r，)中，该螺旋线的方程式为 这个坐标系的原点(0，0)为位于螺旋线中心的起点。在螺旋线圈的一定距离的情况下，两个相邻点S1和S2之间的弧长L为 通过沿该螺旋线从内到外连续去掉恒定的弧长L可得单个点S1、S2...。这些顶点可等距离布置。除了等距离布置这些顶点外，也可以是可变的弧长L。所以可选择一个从内到外不断增加的弧长L。按此方式可在散光玻片的中心获得具有较小高度的凸部的小棱面或具有较小深度的凹部的小棱面，并由此获得小的散射作用。这些棱面朝边缘方向变大、凸部的高度或凹部的深度变大和散射作用也变大。在这种情况下，光场在中心内具有一个很大照度的确实小的半散射角。与此相反，在恒定的L时，照度则提前呈平直状和渐弱趋势。上述可单独地和必要时可组合地采取的诸多措施，允许按各种各样的方式使散光玻片匹配相应的照明系统，例如匹配相应的反射器。所以通过螺旋线型的选择、弧长L值的选择、还有通过弧长的变化或不变即可实现与反射器的匹配。这些措施可对照明系统预先给定的区域内的光场进行影响，使之局部加强或削弱，所以可按各种不同的方式使光场最佳化。在图4所示的第二种变型方案中，采用这样一个散光玻片，即它有一个带第一个表面的透明基体，其中该第一表面被分成若干棱面，并且每个棱面对应一个具有第二个本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有一个透明基体（１）的散光玻片，该基体具有第一表面（２），该第一表面（２）被分成若干棱面（３），每个棱面（３）对应一个具有第二个拱起的表面（５）的一个凸部或凹部（４），其特征为，这些棱面采用不同的几何形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R贝克，R基特尔曼，E库雷克，H瓦格纳，U齐尔法斯，
申请(专利权)人：奥尔照明设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]