一种具有反射微结构的光学元件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有反射微结构的光学元件，属于光线控制设计技术领域，具体包括基材和分布在基材表面的若干个反射微结构，反射微结构将入射到其的光线沿入射方向的反方向反射，反射微结构之间形成有凹陷部，在凹陷部内设有填充物，反射微结构的反射面上设有反射层，反射层位于反射微结构与填充物之间，填充物可保护反射微结构在使用时不被破坏，从而提高了具有反射微结构的光学元件的使用范围，同时反射层对光线具有较高的反射率，当光线入射至光学元件时，光线被反射层高效反射，从而使得光学元件对光线的反射率较高。从而使得光学元件对光线的反射率较高。从而使得光学元件对光线的反射率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种具有反射微结构的光学元件


[0001]本技术属于光线控制设计
，具体是涉及一种具有反射微结构的光学元件。

技术介绍

[0002]光线控制元件用于控制入射光线经过其后的出射方式以及出射方向，其在各领域光路设计中占有非常重要的位置。例如反射元件，用于将入射至其上的光线反射，反射光线与入射光线之间的关系可能是遵守入射角等于反射角的规则，也可能是反射光线与入射光线沿同一路径且方向相反，也可能是其他特殊反射方式。当反射元件的反射光线与入射光线沿同一路径且方向相反或反射元件可实现其他特殊反射方式时，需要对这类反射元件进行特殊的设计，甚至当反射元件的反射角等于入射角时，有时候也需要对这类反射元件进行特殊的设计，特殊的设计包括材料的选择、结构的设计等。
[0003]现有技术通过设计一种对向反射光学元件，该光学元件可以实现对入射光线沿入射方向的相反方向反射，通过在该对向反射元件中设置大量对向反射单元，对向反射单元包括反射微结构，反射微结构可以实现对入射光线沿入射方向的相反方向反射，在结构设计中，反射微结构与光学元件本身的基材之间相互连接，反射微结构可以是带凹凸结构的部件，在实际应用过程中对向反射元件在与外在部件连接时容易被挤压破坏，从而导致对向反射元件的反射性能丧失。
[0004]综上所述，在对反射元件进行特殊设计时，需要考虑上述对向反射元件存在易于损坏的缺陷。

技术实现思路

[0005]技术目的：为了克服现有技术中光线控制元件的微结构易于破坏等问题，本技术提供一种具有反射微结构的光学元件，该光学元件在使用时不易破坏。
[0006]技术方案：为解决上述技术问题，本技术的一种具有反射微结构的光学元件，包括基材和分布在基材表面的若干个反射微结构；所述反射微结构将入射到其的光线沿入射方向的反方向反射；所述反射微结构之间形成有凹陷部，所述凹陷部内设有填充物，所述反射微结构的反射面上设有反射层，该反射层位于反射微结构与填充物之间。
[0007]进一步地，所述反射层由膜层堆叠而成，所述反射层至少包括一部分堆叠膜层，该部分堆叠膜层中相邻膜层之间折射率呈高低分布，该部分堆叠膜层至少包括一对折射率呈高低分布的相邻膜层。
[0008]进一步地，所述膜层的厚度范围为50～190nm。
[0009]进一步地，所述膜层层数范围为不低于2层。
[0010]进一步地，所述反射层中膜层的折射率至少包括2种。
[0011]进一步地，所述反射层中所有相邻膜层之间折射率均呈高低分布。
[0012]进一步地，所述反射层为金属反射层。
[0013]进一步地，所述金属反射层可以但不限于采用铝金属反射层或银金属反射层。
[0014]进一步地，所述反射层的折射率比反射微结构本身的折射率不低于0.15。
[0015]进一步地，所述反射层的厚度不小于10um。
[0016]进一步地，所述反射微结构可以但不限于采用透明材料制作而成；
[0017]所述透明材料的折射率大于1。
[0018]进一步地，所述填充物采用透明材料制作而成的物质。
[0019]进一步地，所述反射微结构包括但不限于截面为正三角形的三角锥结构或截面为等腰三角形的三角锥结构或截面为矩形的立方体结构或球状微结构。
[0020]进一步地，所述填充物设于外部支撑元件上。
[0021]有益效果：本技术与现有技术比较，具有的优点是：
[0022]本技术的具有反射微结构的光学元件，包括基材和反射微结构，反射微结构将入射到其的光线沿入射方向的反方向反射，反射微结构之间形成有凹陷部，在凹陷部内设有填充物，在反射微结构的反射面上设有反射层，该反射层位于反射微结构与填充物之间，填充物可保护反射微结构在使用时不被破坏，从而提高了具有反射微结构的光学元件的使用范围，同时反射层还能够提高反射微结构的光线反射效率。
附图说明
[0023]图1是具有反射微结构的光学元件的结构示意图。
[0024]图2是反射微结构的反射面上设有反射层的结构示意放大图。
[0025]图3是膜层堆叠结构示意图。
[0026]图4是截面为正三角形的三角锥微结构示意图。
[0027]图5是截面为等腰三角形的三角锥结构示意图。
[0028]图6是立方体微结构示意图。
[0029]图7是球状微结构示意图。
[0030]图8是光学元件设置在外部支撑元件上的示意图。
[0031]附图标号：1、基材；2、反射微结构；3、填充物；4、反射层；5、外部支撑元件。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本技术作更进一步的说明。
[0033]实施例1
[0034]本实施例的具有反射微结构的光学元件，该光学元件的作用是将入射至其上的光线进行反射。参照图1，该光学元件包括基材1和分布在基材1表面的若干个反射微结构2，微结构2可将入射到其的光线沿入射方向的反方向反射；若干个反射微结构之间形成有凹陷部，在凹陷部内设有填充物3；上述反射微结构2具有反射面，反射微结构2的作用是将入射至其上的光线沿入射方向的相反方向进行反射；填充物3起支撑保护作用，使得光学元件本身不受挤压破坏。
[0035]参照图2，在本实施例中，在反射微结构2的反射面上设有反射层4，该反射层4位于反射微结构2与填充物3之间，该反射层4对光线具有较高的反射率，当光线入射至光学元件时，光线到达反射层后被高效反射，从而使得光学元件对光线具有较高的反射率。反射层4
对光线具有较高的反射率，反射层4对光线的反射率可达60％、70％、80％或90％以上，反射层4对光线的反射率甚至可达95％。
[0036]实施例2
[0037]本实施例的具有反射微结构的光学元件，在本技术上述实施例的基础上，在反射微结构2的反射面上设有反射层4，该反射层4位于反射微结构2与填充物3之间，该反射层4对光线具有较高的反射率，当光线入射至光学元件时，光线到达反射层后被高效反射，从而使得光学元件对光线具有较高的反射率。
[0038]本实施例的反射层4的具体实现方式是：
[0039]反射层4是由膜层堆叠而成，各膜层均有折射率属性，该反射层4至少包括一部分堆叠膜层，该部分堆叠膜层中相邻膜层之间折射率呈高低分布，该部分堆叠膜层至少包括一对折射率呈高低分布的相邻膜层；
[0040]具体是：反射层4是由膜层堆叠而成，沿光线入射方向，所有的堆叠膜层依次包括第一膜层m1、第二膜层m2、第三膜层m3、第四膜层m4……
第n-1膜层m
n-1
和第n膜层m
n
，其中，反射层4至少包括一部分堆叠膜层，该部分堆叠膜层只是所有的堆叠膜层中的一部分，该部分堆叠膜层中相邻膜层之间折射率呈高低分布，该部分堆叠膜层至少包括一对折射率呈高低分布的相邻膜层。因此在n层堆叠膜层中，存在一部分堆叠膜层相邻膜层之间折射率呈高低分布，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有反射微结构的光学元件，其特征在于：包括基材和分布在基材表面的若干个反射微结构；所述反射微结构将入射到其的光线沿入射方向的反方向反射；所述反射微结构之间形成有凹陷部，所述凹陷部内设有填充物，所述反射微结构的反射面上设有反射层，该反射层位于反射微结构与填充物之间。2.根据权利要求1所述的具有反射微结构的光学元件，其特征在于：所述反射层由膜层堆叠而成，所述反射层至少包括一部分堆叠膜层，该部分堆叠膜层中相邻膜层之间折射率呈高低分布，该部分堆叠膜层至少包括一对折射率呈高低分布的相邻膜层。3.根据权利要求2所述的具有反射微结构的光学元件，其特征在于：所述膜层的厚度范围为50～190nm。4.根据权利要求2或3所述的具有反射微结构的光学元件，其特征在于：所述膜层层数范围为不低于2层。5.根据权利要求4所述的具有反射微结构的光学元件，其特征在于：所述反射层中膜层的折射率至少包括2种。6.根据权利要求5所述的具有反射微结构的光学元件，其特征在于：所述反射层中所有相邻膜层之间折射率均呈高低分布。7.根据权利要求1所述的具有反射微结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：方涛，徐俊峰，
申请(专利权)人：未来北京黑科技有限公司，
类型：新型
国别省市：