專利名稱：在滾筒上制作光學(xué)元件形狀的圖案以便用于在基板之上或之中制造光學(xué)元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法，所述方法用于在旋轉(zhuǎn)的滾筒上的套管或一個(gè)或多個(gè)彎曲基板或薄膜中切割或形成光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案，以及將至少套管或基板或薄膜的含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的部分從滾筒除去，以便用于在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。

背景技術(shù)：
在光可透射基板的一個(gè)或多個(gè)表面之上或之中提供光學(xué)元件，以便重新引導(dǎo)穿過(guò)該基板的光，這已為人們所周知，其中該基板包括薄膜、片材或板件。這些光學(xué)元件可以是良好限定形狀的單獨(dú)三維光學(xué)元件，每個(gè)光學(xué)元件的長(zhǎng)度和寬度基本小于含有該光學(xué)元件的基板的長(zhǎng)度和寬度。
在平坦片材或板件上切割或形成這種光學(xué)元件的預(yù)定圖案，以便在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件形狀的相應(yīng)圖案，這也已為人們所周知。這種方法的其中一個(gè)缺陷是在片材或板件中切割光學(xué)元件形狀所需的時(shí)間較長(zhǎng)。而且，切割或形成三維形狀的光學(xué)元件形狀的圖案極其困難。


發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在滾筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中利用一工具在該滾筒上的一套管或是一個(gè)或多個(gè)彎曲基板或薄膜的外表面中，切割或形成光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案，從而來(lái)制作光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)這種圖案以用于在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)圖案，這樣制作所述的光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案所需的時(shí)間長(zhǎng)度大大減少。然后將套管或基板或薄膜、或至少套管或基板或薄膜的含有光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案的部分從滾筒除去，而光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案或者光學(xué)元件形狀的復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品可被形成為包含三維形狀的任何所希望形狀，并可用來(lái)在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)圖案。
光學(xué)元件可通過(guò)以下方法形成于光學(xué)基板之上或之中注射成型工藝，加熱和將光學(xué)基板壓在光學(xué)元件形狀上，或?qū)⒖闪鲃?dòng)光學(xué)基板材料涂覆于光學(xué)元件形狀上、使可流動(dòng)光學(xué)基板材料固化或凝固，并將已固化或已凝固的光學(xué)基板材料從光學(xué)元件形狀除去。
套管可以是放置在滾筒上的預(yù)成形套管。或者，套管可以通過(guò)沉積工藝就地形成于滾筒上。而且釋放涂層可在將套管設(shè)置在滾筒上之前被涂覆于滾筒的外表面。而且，可將一個(gè)或多個(gè)彎曲基板或薄膜適當(dāng)附接至滾筒的外表面。
本發(fā)明的這些和其它目的、優(yōu)點(diǎn)、特征和方面將隨著以下的描述而明顯。
為了實(shí)現(xiàn)前述和相關(guān)目的，本發(fā)明包括下文完整描述以及權(quán)利要求中特別指出的特征，以下的詳細(xì)描述以及附圖是本發(fā)明的示范性實(shí)施例，然而，這些實(shí)施例是象征性的，而本發(fā)明的原理可用多種不同方式實(shí)現(xiàn)。



在附圖中 圖1-3為根據(jù)本發(fā)明的不同形式的發(fā)光面板組件的示意性透視圖； 圖4a為面板組件的部分發(fā)光輸出區(qū)的放大平面圖，其出了在光輸出區(qū)上的光提取形變或光學(xué)元件的圖案的一種形式； 圖4b、4c和4d是面板組件的部分光輸出區(qū)的放大示意圖，其示出了形成于光輸出區(qū)之中或之上的光提取光學(xué)元件的其它形式； 圖5為圖3的面板大體沿著5-5線所剖開的剖面圖； 圖6為根據(jù)本發(fā)明的另一種發(fā)光面板組件的示意性透視圖； 圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一種發(fā)光面板組件的示意性俯視平面圖； 圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一種發(fā)光面板組件的示意性透視圖； 圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一種發(fā)光面板組件的示意性俯視平面圖； 圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一種發(fā)光面板組件的示意性俯視平面圖； 圖11為圖10的發(fā)光面板組件的側(cè)視圖； 圖11a為取代圖10和11所示的棱柱表面、在面板組件的錐形或圓形端部的片斷側(cè)視圖； 圖12為根據(jù)本發(fā)明的另一種發(fā)光面板組件的的示意性俯視平面圖； 圖13為圖12的發(fā)光面板組件的示意性俯視圖； 圖14和15為根據(jù)本發(fā)明的又一種發(fā)光面板組件的示意性透視圖； 圖16和17為發(fā)光面板組件的表面區(qū)域的放大示意性片斷平面圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明形成于面板元件的一個(gè)表面之上或之中的再另一形式的光學(xué)元件； 圖18和19分別為通過(guò)圖15和17中的一個(gè)光學(xué)元件的放大縱剖圖； 圖20和21分別為通過(guò)類似于圖18和19的光學(xué)元件的放大示意縱向剖面圖，除了光學(xué)元件的端壁被顯示為大致垂直于面板表面而非如圖18和19所示地垂直于其各自的反射/折射表面之外； 圖22-30為面板表面區(qū)域的放大示意性透視圖，該面板表面區(qū)域包含根據(jù)本發(fā)明的其它良好限定形狀的各光學(xué)元件的不同圖案； 圖31為沿著本發(fā)明其它形式的光學(xué)元件剖開的放大示意性縱向圖； 圖32和33為面板表面區(qū)域的放大示意性俯視圖，該面板表面區(qū)域包含有形狀上類似圖28和29的光學(xué)元件，該光學(xué)元件沿著面板表面區(qū)域的長(zhǎng)度和寬度以多個(gè)直列配置； 圖34和35為面板表面區(qū)域的放大示意性俯視圖，該面板表面區(qū)域包含有形狀上類似圖28和29的光學(xué)元件，該光學(xué)元件沿著面板表面區(qū)域的長(zhǎng)度以多個(gè)交錯(cuò)列配置； 圖36和37為面板表面區(qū)域的放大示意性俯視圖，該面板表面區(qū)域包含有在該面板表面區(qū)域上的不同尺寸的光學(xué)元件的任意或可變圖案； 圖38為面板表面區(qū)域的放大示意性透視圖，其示出了隨著光學(xué)元件與光源的距離增大、或光強(qiáng)沿著面板表面區(qū)域的長(zhǎng)度增加，本發(fā)明的光學(xué)元件的尺寸會(huì)增加； 圖39和40為沿著面板表面區(qū)域的長(zhǎng)度和寬度的光學(xué)元件的不同角度定向的示意性透視圖； 圖41和42為放大透視圖，其示意性地示出了從一聚焦光源發(fā)出的示范性光線是如何被本發(fā)明的良好限定形狀的不同個(gè)別光學(xué)元件所反射或折射的； 圖43為示意性透視圖，其示出了類似于圖42的發(fā)光面板組件，該組件設(shè)置在一顯示器正面從而為該顯示器提供前方照明； 圖44為本發(fā)明另一形式的發(fā)光面板組件的示意性俯視圖，該組件用于光線療法和類似的處理之中； 圖45-47為本發(fā)明的再一形式的發(fā)光面板組件的示意性側(cè)視圖，該組件用于光線療法和類似處理中； 圖48為一滾筒的示意性透視圖，該滾筒用于在套管的外表面切割或形成光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案期間支撐該套管以便旋轉(zhuǎn)； 圖49為圖48的滾筒的示意性透視圖，該滾筒涂覆有釋放涂層； 圖50為圖48的滾筒的示意性透視圖，該滾筒上設(shè)有套管； 圖51為圖48的滾筒的示意性透視圖，該滾筒帶有附接至滾筒外表面的彎曲基板或薄膜； 圖52為圖50的滾筒的示意性透視圖，其示出了一個(gè)控制工具的控制器，該工具被定位用以在套管的外表面切割或形成光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案； 圖53為圖52的滾筒的端視圖，其示出了工具相對(duì)于滾筒移動(dòng)的可能范圍； 圖54和55為圖53的滾筒的示意性平面圖，其示出了工具相對(duì)于滾筒移動(dòng)的可能范圍； 圖56為圖52的滾筒的示意性透視圖，其示出了被切割或形成于套管外表面中的光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案； 圖57為圖51的滾筒的示意性透視圖，其示出了被切割或形成于基板或薄膜外表面中的光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案，該基板或薄膜附接至滾筒外表面； 圖58為圖56的滾筒的示意性透視圖，其示出了被縱向切割的套管以幫助整個(gè)套管從滾筒除去； 圖59為圖58的被從滾筒除去的套管的示意性透視圖； 圖60為類似于圖59的示意性平面圖，但其示出了當(dāng)套管位于滾筒上時(shí)被切割或形成于該套管的外表面中的光學(xué)元件形狀的不同圖案； 圖61為一模具中的套管或基板或薄膜的至少一部分的示意性側(cè)視圖，該部分套管或基板或薄膜包含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品，所述模具用于在光學(xué)基板之上或之中模制光學(xué)元件的相應(yīng)圖案； 圖62為一光學(xué)基板的示意性側(cè)視圖，該光學(xué)基板被加熱或壓在包含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品的至少一部分套管或基板或薄膜上，從而在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案； 圖63為可流動(dòng)光學(xué)基板材料的示意性側(cè)視圖，該可流動(dòng)光學(xué)基板材料被涂覆在包含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品的至少一部分套管或基板或薄膜上，從而在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案； 圖64為具有光學(xué)元件的一光學(xué)基板的示意性平面圖，該光學(xué)元件是利用包含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品的至少一部分套管或基板或薄膜而形成于所述光學(xué)基板的表面之上或之中。

具體實(shí)施例方式 現(xiàn)在詳細(xì)參照附圖，并先參照?qǐng)D1，其示意性地示出了本發(fā)明的一種形式的發(fā)光面板組件1，該發(fā)光面板組件1包括透明發(fā)光面板或基板2、和一個(gè)或多個(gè)光源3，該光源3以預(yù)定圖案在光過(guò)渡元件或區(qū)域4中發(fā)射光線，該光過(guò)渡元件或區(qū)域4用于形成從光源3至基板2的過(guò)渡，這些在本領(lǐng)域已為人熟知。光過(guò)渡區(qū)域4傳送至透明發(fā)光面板2的光可根據(jù)需要沿著面板的整個(gè)長(zhǎng)度、或從一個(gè)或多個(gè)光輸出區(qū)域沿著面板長(zhǎng)度發(fā)射，從而產(chǎn)生理想的光輸出分布來(lái)配合特定應(yīng)用。
在圖1中，所示的光過(guò)渡區(qū)域4為發(fā)光面板2一端的整體延伸部分，且形狀大體為矩形。然而，光過(guò)渡區(qū)域可以為適于埋置、載置、結(jié)合或安裝光源的其它適當(dāng)形狀。而且，可以提供反射或折射表面來(lái)增加效率。再者，如果需要，光過(guò)渡區(qū)域4可以是適于附接至面板元件的光輸入面13的分離式部件。而且，光過(guò)渡區(qū)域的諸側(cè)可以是彎曲的以更有效地反射或折射從光源經(jīng)過(guò)發(fā)光面板以可接收角度發(fā)射的一部分光。
圖2示出了本發(fā)明另一形式的發(fā)光面板組件或基板5，其包括位于發(fā)光面板7一端的面板發(fā)光過(guò)渡區(qū)域6，而圍繞著光源3并位于該光源后面的側(cè)邊8，9是被成形為將光源3發(fā)出的并撞擊在這些表面的光以一個(gè)可接收的角度通過(guò)光過(guò)渡區(qū)域6更有效地反射和/或折射并聚焦回去，以便進(jìn)入位于發(fā)光面板7一端的光輸入面18。而且，圖1和2的面板組件的光過(guò)渡區(qū)域諸側(cè)的多部分上可提供適當(dāng)?shù)姆瓷洳牧匣蛲繉?0，一部分光撞擊在所述的多部分上，以便使光量最大或者改變通過(guò)光過(guò)渡區(qū)域被反射回去并且進(jìn)入發(fā)光面板內(nèi)的光。
圖1和2所示的面板組件包括單一光源3，而圖3示出了本發(fā)明的含有兩個(gè)光源3的另一發(fā)光面板組件或基板11。當(dāng)然，應(yīng)理解，本發(fā)明的面板組件可基于特定應(yīng)用而如所需要地具有任何數(shù)目的光源。
圖3的面板組件11包括位于發(fā)光面板14一端的光過(guò)渡區(qū)域12，其具有圍繞每個(gè)光源3并位于每個(gè)光源3后面的反射和/或折射表面15。這些表面15可適當(dāng)成形為包括例如彎曲的、平直的和/或多面的表面，如果需要，可在這些表面的諸部分上提供適當(dāng)?shù)姆瓷洳牧匣蛲繉?，以便把例如從白熾光源發(fā)出的一部分光更有效地反射和/或折射并聚焦，所述的白熾光源以360度的圖案將光從光過(guò)渡區(qū)域12發(fā)射進(jìn)入發(fā)光面板14的光輸入面19。
光源3可用任何適當(dāng)方式機(jī)械地保持在狹槽、空腔或開口16中，該狹槽、空腔或開口16被加工、模制或形成于面板組件上的光過(guò)渡區(qū)域中。然而，優(yōu)選光源3被埋置、載置、或被結(jié)合于光過(guò)渡區(qū)域中，以便消除光源與周圍的光過(guò)渡區(qū)域之間的空氣間隙或空氣界面，由此減少光損失并增加發(fā)光面板所發(fā)出的光輸出。光源的這種安裝可以是通過(guò)例如使用足量的適當(dāng)?shù)穆裰糜?、載置用、或結(jié)合用的材料17將光源3結(jié)合于光過(guò)渡區(qū)域中的狹槽、空腔、或開口16中。狹槽、空腔或開口16可位于光過(guò)渡區(qū)域的頂部、底部、側(cè)面或背面。所述的結(jié)合也可通過(guò)各種方法例如熱結(jié)合、熱鉚接、超聲波或塑料焊接等實(shí)現(xiàn)，這些方法沒(méi)有摻合額外材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。結(jié)合的其它方法包括內(nèi)嵌模制和圍繞光源鑄造。
任何適當(dāng)類型的透明發(fā)光材料例如丙烯酸或聚碳酸酯可用于發(fā)光面板。而且，面板可以基本平坦或彎曲，可以是單層或多層，且可以具有不同厚度和形狀。此外，面板可以是撓性的、或剛性的，并可由各種混合物制成。而且，面板可以是中空的，被填充有液體、空氣的，或者是實(shí)心的，并且該面板中可具有孔或脊。
每個(gè)光源3也可以是任何合適類型，包括例如美國(guó)專利4,897,771和5,005,108中披露的任一類型，這些專利在此作為引入作為參考。特別是，光源3可以是電弧燈、白熾燈(其亦可以具有顏色的、被濾光的、或被涂以顏色的)、端部具有透鏡的燈、線燈、鹵素?zé)?、發(fā)光二極管(LED)、來(lái)自LED的芯片、霓虹燈、熒光燈、從遠(yuǎn)端源發(fā)出的光纖光管、激光或激光二極管、或其它任何適當(dāng)光源。另外，光源3可以是多種顏色的LED，或者多色輻射源的結(jié)合，以便提供理想的彩色或白光輸出分布。例如，可利用多色光例如不同顏色(紅、藍(lán)、綠)的LED或帶有多個(gè)彩色芯片的單一LED，以通過(guò)改變每個(gè)單獨(dú)的彩色光的強(qiáng)度來(lái)創(chuàng)造出白光或任何其它彩色光輸出分布。
取出形變或分裂的光的圖案可以如所希望地那樣設(shè)置在面板元件的一側(cè)或兩側(cè)上、或者在面板元件的一側(cè)或兩側(cè)的一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)域上。圖4a示意性地示出了一種這樣的光表面區(qū)域20，該區(qū)域上設(shè)有取出形變或分裂的光的圖案。這里使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)形變或分裂(下文稱為光學(xué)元件)可替換地用來(lái)表示面板表面和/或涂層或表面處理的形狀或幾何圖形的任何變化，所述的面板表面和/或涂層或表面處理促使部分光被發(fā)射。圖4a所示的光學(xué)元件21的圖案包括可變圖案，其令光線中斷，這樣部分光線的反射內(nèi)角將會(huì)大到使該光線要么經(jīng)由設(shè)有光學(xué)元件21的一側(cè)或諸側(cè)發(fā)射離開面板，要么通過(guò)面板反射回來(lái)并從另一側(cè)發(fā)出。
這些光學(xué)元件21可用各種方法制造，例如通過(guò)在面板元件的選定光輸出區(qū)域上提供涂色圖案、蝕刻圖案、機(jī)械加工圖案、印刷圖案、熱壓印圖案、或模制圖案等。著墨或印刷圖案可以通過(guò)例如壓印、網(wǎng)印、噴墨、熱轉(zhuǎn)印膜工藝等提供。光學(xué)元件也可印刷于片材或薄膜上，該片材或薄膜用來(lái)將光學(xué)元件施加于面板元件上。例如通過(guò)將片材或薄膜粘附或定位于面板元件的一側(cè)或兩側(cè)，這種片材或薄膜可變成光面板組件的永久部分以產(chǎn)生所希望的效果，所述的面板組件類似圖3和5所示的片材或薄膜27。
通過(guò)在面板或基板的一個(gè)區(qū)域或多個(gè)區(qū)域上改變光學(xué)元件21的密度、不透明性或半透明性、形狀、深度、顏色、面積、折射系數(shù)、或類型，可以控制面板的光輸出。光學(xué)元件可用來(lái)控制從面板的任何區(qū)域發(fā)出的光的百分比。例如，較少和/或較小尺寸的光學(xué)元件21可設(shè)置在需要較少光輸出的面板區(qū)域上。相反，較大百分比的和/或較大的光學(xué)元件可設(shè)置在需要較大光輸出的面板區(qū)域上。
為了提供均勻的光輸出分布，改變面板的不同區(qū)域中的光學(xué)元件的百分比和/或大小是必須的。例如，行經(jīng)面板的光量在接近光源的區(qū)域通常會(huì)大于較遠(yuǎn)離光源的其它區(qū)域。例如通過(guò)隨著距離光源3越遠(yuǎn)提供越密濃度的光學(xué)元件，光學(xué)元件21的圖案可用來(lái)調(diào)節(jié)面板元件內(nèi)的光變化，由此產(chǎn)生來(lái)自發(fā)光面板的更均勻的光輸出分布。
光學(xué)元件21也可用來(lái)控制所發(fā)射的光的輸出光線角度分布以便適配特定的應(yīng)用。例如，如果面板組件用來(lái)提供液晶顯示器的背光，若光學(xué)元件21促使光線從面板以預(yù)定光線角度發(fā)射從而使其以較低損耗穿過(guò)液晶顯示器，那么光輸出將會(huì)更有效。
另外，光學(xué)元件的圖案可用來(lái)調(diào)節(jié)由于面板元件的光取出造成的光輸出變化。光學(xué)元件21的圖案可利用范圍從光澤至不透明或其二者的寬譜的油漆、油墨、涂層、環(huán)氧化物等來(lái)印刷于光輸出區(qū)域上，并且可利用半色調(diào)分離技術(shù)來(lái)改變形變21的涵蓋范圍。而且，光學(xué)元件21的圖案可以是多層或者其折射系數(shù)可以改變。
光學(xué)元件21的印刷圖案可以改變形狀例如點(diǎn)形、方形、菱形、橢圓形、星形、任意形狀等等，并且所希望的是每個(gè)形變/元件為0.006平方英寸或更小。而且，希望采用每英寸60條線或更細(xì)的印刷圖案，從而使得特定應(yīng)用中的印刷圖案形式的光學(xué)元件21幾乎不可為人眼所見，由此不用檢測(cè)梯度或帶狀線，該梯度或帶狀線為使用較大元件的光取出圖案所共有的。此外，光學(xué)元件可沿著面板元件的長(zhǎng)和/或?qū)捀淖冃螤詈?或尺寸。同樣，光學(xué)元件的任意置放圖案可在面板元件的整個(gè)長(zhǎng)度和/或?qū)挾壬鲜褂?。光學(xué)元件可以具有不帶特定角度的形狀或圖案，以降低波紋或其它干涉效應(yīng)。產(chǎn)生這些任意圖案的方法的實(shí)例是利用隨機(jī)印刷圖案技術(shù)、調(diào)頻半色調(diào)圖案、任意點(diǎn)半色調(diào)來(lái)印刷諸形狀的圖案。再者，光學(xué)元件可以是彩色的，以便對(duì)面板元件中進(jìn)行色彩修正。光學(xué)元件的顏色也可以在整個(gè)面板元件上改變，例如以便為相同或不同光輸出區(qū)域提供不同顏色。
除了或替代圖4a所示的光學(xué)元件21的圖案，包括有利用模制圖案中的更復(fù)雜形狀而形成的棱形表面、各種形狀的凹部或凸面的其它光學(xué)元件可模制、蝕刻、壓印、熱成形、熱壓印等形成于面板元件的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域上。圖4b和4c示出了面板區(qū)域22，棱形表面23或凹部24形成于該面板區(qū)域上，而圖4d示出了形成于面板區(qū)域之外的棱形或其它反射或折射表面25。棱形表面、凹部或凸面將會(huì)促使與其接觸的部分光線從面板元件發(fā)射。而且，棱柱、凹部或其它表面的角度可以改變從而在不同方向引導(dǎo)光，以便產(chǎn)生所希望的光輸出分布或效果。此外，反射或折射表面可具有不帶特定角度的形狀或圖案，用以降低波紋或其它干涉效應(yīng)。
如從圖5的剖視圖最佳所示，背側(cè)反射器(包括橫越反射器(transreflector)26可采用適當(dāng)?shù)恼澈蟿?8或其它方法粘附或定位于圖3的面板元件14的一側(cè)，以便通過(guò)把從該側(cè)發(fā)射的光經(jīng)面板反射回來(lái)并從相對(duì)側(cè)發(fā)射出去，從而改善面板組件11的光輸出效率。此外，為了改變光的路徑，光學(xué)元件21，23，24和/或25的圖案可設(shè)置在面板元件的一側(cè)或兩側(cè)，這樣內(nèi)部臨界角會(huì)過(guò)大并且部分光從面板的一側(cè)或兩側(cè)發(fā)射。此外，透明膜、片材或板件27可利用適當(dāng)粘合劑28或其它方法粘附或定位于面板元件的一側(cè)或諸側(cè)以便產(chǎn)生所希望的效果，其中光從所述的一側(cè)或諸側(cè)發(fā)射。
元件27可用來(lái)進(jìn)一步提高光輸出分布的均勻性。例如，元件27可以是彩色薄膜，散射器、或者標(biāo)簽或顯示器，其一部分可以是透明的覆蓋物，而該覆蓋物可以是彩色的和/或其上具有文字或圖像。
如果粘合劑28用來(lái)將背側(cè)反射器26和/或薄膜27粘附于面板上，粘合劑優(yōu)選僅沿著面板的側(cè)邊緣涂覆，如果需要的話，還沿與光過(guò)渡區(qū)域12相對(duì)的端邊緣涂覆，但不會(huì)覆蓋面板的整個(gè)表面區(qū)域或多區(qū)域，因?yàn)檎澈蟿╇y以均勻一致地涂覆于面板上。而且，粘合劑以比空氣間隙30(見圖5)更難控制的方式改變光的內(nèi)臨界角，當(dāng)粘合劑僅沿著周邊緣粘附時(shí)，該空氣間隙30形成于各面板表面與背側(cè)反射器26和/或薄膜27之間。另外，當(dāng)使用空氣間隙30時(shí)，可獲得較長(zhǎng)的面板元件。如果粘合劑被用于整個(gè)表面上，形變的圖案就可調(diào)節(jié)以補(bǔ)償粘合劑所導(dǎo)致的光中的額外衰減。
進(jìn)一步參照?qǐng)D2，這里所示的面板組件5還包括位于面板7的一個(gè)或多個(gè)角落處的模制支柱31(這里示出四個(gè)這種支柱)，其可用來(lái)幫助面板組件的安裝，并且如果需要，提供用于例如顯示面板(諸如液晶顯示面板)之類的其它部件或部分的結(jié)構(gòu)支撐。
圖6示出了本發(fā)明的另一種形式的發(fā)光面板組件32，其包括面板元件33、一個(gè)或多個(gè)光源3、以及一個(gè)或多個(gè)光輸出區(qū)域34。此外，面板組件32包括具有空腔或凹部36的托盤35，面板組件32容納于該凹部36中。托盤35可作為面板元件33用的背側(cè)反射器以及端部邊緣和/或側(cè)邊緣反射器，以及光源3用的側(cè)邊反射器和/背側(cè)反射器37。另外，一個(gè)或多個(gè)次要反射或折射表面38可設(shè)置在面板元件33和/托盤35上，以反射非矩形面板元件33中的一個(gè)或多個(gè)角落或彎曲處周圍的部分光。這些次要反射/折射表面38可以是平坦的、傾斜的、多面的或彎曲的，并且可用來(lái)以預(yù)定圖案取出遠(yuǎn)離面板元件的部分光。圖6還示出了面板元件上的從一個(gè)或多個(gè)光源3發(fā)射光的多個(gè)光輸出區(qū)域34。
圖7示意性地示出了本發(fā)明的再一種形式的發(fā)光面板組件40，其包括面板元件41，該面板元件具有一個(gè)或多個(gè)光輸出區(qū)域42和一個(gè)或多個(gè)光過(guò)渡區(qū)域(混合區(qū)域)43，該過(guò)渡區(qū)域包含有位于面板一端或兩端的多個(gè)光源。每個(gè)過(guò)渡區(qū)域混合來(lái)自一個(gè)或多個(gè)光源的不同顏色和/或強(qiáng)度的光。在這個(gè)特定實(shí)施例中，每個(gè)光源3如所希望地在每個(gè)過(guò)渡混合區(qū)域43中采用三種彩色LED(紅、藍(lán)、綠)，這樣來(lái)自三種LED的光可混合從而產(chǎn)生理想的光輸出顏色，該光輸出顏色將從光輸出區(qū)域42發(fā)出?；蛘?，每個(gè)光源可以是具有多色芯片的單一LED，該芯片被結(jié)合至引導(dǎo)薄膜上。而且，雙色LED或具有兩種顏色的芯片的單一LED可用于特定應(yīng)用中。通過(guò)改變個(gè)別LED的強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際上任何彩色光束或白光分布。
圖8示出了本發(fā)明的另一種形式的發(fā)光面板組件45，其包括發(fā)光面板元件或基板46以及位于與該面板元件的一端一體形成的光過(guò)渡區(qū)域48中的光源3。在這個(gè)特定實(shí)施例中，面板元件46是三維彎曲的，例如，這樣光線可以經(jīng)由一種有助于發(fā)光顯示器的美觀設(shè)計(jì)的方式來(lái)發(fā)射。
圖9示意性地示出了本發(fā)明的再一種形式的發(fā)光面板組件50，其包括具有多個(gè)光輸出區(qū)域52的面板元件51、以及安裝支柱和/或安裝鍵片53。這個(gè)特定面板組件50可用作結(jié)構(gòu)元件以通過(guò)面板元件51中的孔或空腔54，55支撐其它部件或部分，該孔或空腔54，55允許模塊部件或其它元件插入該面板元件內(nèi)。此外，可以在面板元件51中設(shè)置獨(dú)立的空腔或凹部56，以接收相應(yīng)形狀的光過(guò)渡區(qū)域57，該光過(guò)渡區(qū)域57具有一個(gè)或多個(gè)被埋置、結(jié)合、鑄造、插入模制、環(huán)氧化物方式或被安裝或定位于其中的光源3，以及位于光過(guò)渡區(qū)域57和/或空腔或凹部56上的彎曲的反射或折射表面58，用以將部分光以預(yù)定方式重定向。這樣光過(guò)渡區(qū)域57和/或面板元件可以是獨(dú)立插入物的形式，該插入物促進(jìn)光源以模塊方式容易放置。反射器58可設(shè)置在空腔或凹部56或插入物57的反射或折射表面上。這里反射器58設(shè)置在空腔或凹部56的反射或折射表面上，該空腔或凹部可用作模具，該模具允許制造過(guò)渡區(qū)域57的透明材料環(huán)繞一個(gè)或多個(gè)光源3鑄造。
圖10和11示意性地示出了本發(fā)明的又一形式的發(fā)光面板組件60，其包括具有一個(gè)或多個(gè)光輸出區(qū)域62的面板元件61。在這個(gè)特定的實(shí)施例中，所提供的偏軸光過(guò)渡區(qū)域63的橫截面比面板元件厚，從而允許使用一個(gè)或多個(gè)被埋置或安裝在該光過(guò)渡區(qū)域中的在尺寸上比面板元件厚的光源3。而且，三維反射表面64(圖11)可設(shè)置在過(guò)渡區(qū)域63上。此外，棱柱65(圖11)或錐形、圓形、或其它形狀的端部66(圖11a)可設(shè)置在面板的與光源3相對(duì)的一端處，以執(zhí)行端部反射器的功能。光源3可以彼此不同的角度定向并被偏移以促進(jìn)過(guò)渡區(qū)域63中的光線67更好地混合(如圖10示意性所示)和/或允許使用長(zhǎng)度較短的過(guò)渡區(qū)域63。
圖12和13示意性地示出了本發(fā)明的再一形式的發(fā)光面板組件70，其包含位于面板元件72的一端或兩端處的一個(gè)或多個(gè)光過(guò)渡區(qū)域71，每個(gè)光過(guò)渡區(qū)域71含有單一光源73。圖12和13所示的過(guò)渡區(qū)域71以多個(gè)表面或三維表面來(lái)收集光和/或?qū)⒐馐占谝粋€(gè)以上的平面中。例如，圖12和13所示的每個(gè)過(guò)渡區(qū)域71具有處于不同平面中的橢圓形和拋物線狀的表面74和75，以便將光線76以所希望的角度引導(dǎo)至面板元件內(nèi)。
在任意所希望尺寸的面板元件的一端或兩端提供一個(gè)或多個(gè)過(guò)渡區(qū)域來(lái)容納一個(gè)或多個(gè)光源，而使過(guò)渡區(qū)域上的反射和/或折射表面將光線以較低角度重引導(dǎo)至面板元件內(nèi)，這允許發(fā)光元件盡可能地制得更長(zhǎng)更薄。例如，本發(fā)明的面板元件可制得相當(dāng)薄，也即0.125英寸厚或更小。
圖14示意性地示出了本發(fā)明的另一種形式的發(fā)光面板組件80，其包括發(fā)光面板81和一個(gè)或多個(gè)被定位、埋置、栽置、結(jié)合、或被安裝于光過(guò)渡區(qū)域82中的光源3，該光過(guò)渡區(qū)域82相對(duì)于面板元件81成一角度以允許更有效地利用空間。傾斜或彎曲的反射或折射表面83設(shè)置在面板元件81與過(guò)渡區(qū)域82的接合處，以便把來(lái)自光源3的光反射/折射至面板元件81的主體內(nèi)，使光沿著面板元件的長(zhǎng)度從一個(gè)或多個(gè)發(fā)光區(qū)域84發(fā)射。
圖15示意性地示出了本發(fā)明的又一種形式的發(fā)光面板組件90，其包括位于發(fā)光面板元件92的一端或兩端處的光過(guò)渡區(qū)域91，該光過(guò)渡區(qū)域91含有滑動(dòng)接收LED或其它適當(dāng)光源3的狹槽93。優(yōu)選地，狹槽93從背側(cè)邊緣延伸至過(guò)渡區(qū)域91內(nèi)，由此光源3可從背側(cè)滑動(dòng)和/或卡接在該狹槽中，這樣允許光過(guò)渡區(qū)域可制得更短和/或更薄。光源3可設(shè)有翼部、鍵片或其它表面95，以便接合過(guò)渡區(qū)域91中相應(yīng)形狀的凹部或凹槽或類似部件96，用以使光源定位并且如果需要使光源固定在適當(dāng)位置。而且，光源3可被埋置、栽置、結(jié)合或固定于面板元件92的光過(guò)渡區(qū)域9中的狹槽93內(nèi)。來(lái)自次要光源97的光可經(jīng)面板元件92投射，用以指示或?qū)嵤┢渌Ч?br> 圖16-19示出了本發(fā)明的其它光學(xué)元件98，其可以是各面板基板表面區(qū)域22上的單獨(dú)突起99，或是這種面板表面區(qū)域中的單獨(dú)凹部100。在這些情況下，光學(xué)元件形變98與圖4a、4b和4c所示的光學(xué)元件的不同在于，每個(gè)形變98具有包括反射或折射表面101的良好限定形狀，該表面101在一條邊緣102上與個(gè)別面板表面區(qū)域22相交并且在整個(gè)長(zhǎng)度上具有均勻的斜率以便更精確控制每個(gè)光學(xué)元件所發(fā)射的光。沿著每個(gè)反射/折射表面101的周邊緣部分103的是，每個(gè)光學(xué)元件98的端壁104，其以?shī)A角I與各自的面板表面區(qū)域相交，該夾角I大于反射/折射表面101與面板表面區(qū)域22(見圖18和19)之間的夾角I′，從而使面板表面區(qū)域上的端壁的突出表面區(qū)域最小。這容許更多的光學(xué)元件98盡可能地設(shè)置于面板表面區(qū)域之上或之中，如果端壁104的突出表面區(qū)域基本等于或大于反射/折射表面101的突出表面區(qū)域。
在圖16和17中，反射/折射表面101的周邊緣部分103以及相關(guān)的端壁104在橫向上都是彎曲的。而且，在圖18和19中，光學(xué)元件98的端壁104基本垂直于光學(xué)元件的反射/折射表面101地延伸。或者，這種端壁104可基本垂直于圖20和21所示的面板表面區(qū)域22地延伸。這實(shí)際上會(huì)消除端壁104在面板表面區(qū)域22上的任何突出表面區(qū)域，由此可進(jìn)一步增加面板表面區(qū)域上的光學(xué)元件的密度。
光學(xué)元件也可以是其它良好限定的形狀，以獲得來(lái)自面板表面區(qū)域的理想光輸出分布。圖22示出了面板表面區(qū)域22上的各個(gè)光學(xué)元件105，每個(gè)光學(xué)元件105包括大體為平面的、矩形的反射/折射表面106，其在整個(gè)長(zhǎng)度和寬度上具有斜率均勻的相關(guān)側(cè)壁107，以及大體為平面的端壁108?？蛇x擇地，光學(xué)元件105′可具有圓形或彎曲的端壁109，如圖23示意性所示。
圖24示出了面板表面區(qū)域22上的各個(gè)光學(xué)元件110，每個(gè)光學(xué)元件包括平面傾斜的三角形反射/折射表面111和平面的、大致為三角形的相關(guān)側(cè)壁或端壁112。圖25示出了各個(gè)光學(xué)元件115，每個(gè)包括平面傾斜的反射/折射表面116，該表面116具有傾斜的周邊緣部分117和傾斜的相關(guān)側(cè)壁118和端壁119。
圖26示出了大體上為錐形的各個(gè)光學(xué)元件120，而圖27示出了各個(gè)光學(xué)元件121，該每個(gè)光學(xué)元件包括圓形的反射/折射表面122、圓形側(cè)壁123、以及圓形或彎曲的端壁124，這些部分全部結(jié)合在一起。
不管各個(gè)光學(xué)元件的反射/折射表面以及端壁和側(cè)壁的的具體形狀，這種光學(xué)元件還可包括與反射/折射表面以及端壁和/或側(cè)壁相交的平面，該平面與面板表面區(qū)域22平行相隔。圖28-30示出了在面板表面區(qū)域22上各自呈突起形式的光學(xué)元件125，126和127，它們具有類似于圖22，23和26所示的光學(xué)元件的代表性形狀，除了每個(gè)光學(xué)元與件平面128相交，該平面128與面板表面區(qū)域22的平行相隔。類似地，圖31示出了多個(gè)在面板表面區(qū)域22中呈獨(dú)立凹部130形式的光學(xué)元件129中的一個(gè)，每個(gè)光學(xué)元件129與平面128相交，該平面與大體為平面的面板表面區(qū)域22平行相隔。以小于臨界角的內(nèi)角撞擊這種平面128從而從面板表面區(qū)域22發(fā)射的任何光線，可通過(guò)平面128內(nèi)部反射，而以大于臨界角的內(nèi)角撞擊這種平面128的任何光線將通過(guò)圖31示意性示出的具有最小光學(xué)不連續(xù)性的平面發(fā)射出去。
在光學(xué)元件是面板表面區(qū)域22上的突起的情況下，反射/折射表面以一角度沿著一方向遠(yuǎn)離面板地延伸，該方向與來(lái)自光源3的光線行經(jīng)圖18和20示意性所示的面板時(shí)的方向大體相對(duì)。在光學(xué)元件是面板表面區(qū)域上的凹部的情況下，反射/折射表面以一角度沿著一方向延伸至面板內(nèi)，該方向與來(lái)自光源3的光線行經(jīng)圖19和20示意性所示的面板元件時(shí)的方向大體相同。
不管光學(xué)元件是面板表面區(qū)域22之中或之上的突起還是凹部，光學(xué)元件的光反射/折射表面的斜率可改變，以促使撞擊于其上的光線折射離開發(fā)光面板，或者經(jīng)過(guò)面板反射回去并從該面板另一側(cè)發(fā)射出去，該面板可被蝕刻以散射從此發(fā)射的光或者被類似于圖3和5所示薄膜27的透明膜、片材或板件覆蓋，從而產(chǎn)生理想效果。
而且，面板表面區(qū)域上的光學(xué)元件的圖案可以如所希望地那樣一致或可變，以從面板表面區(qū)域獲得理想的光輸出分布。圖32和33示出了與圖28和29所示的光學(xué)元件形狀類似的光學(xué)元件125和126，它們沿著面板表面區(qū)域22的長(zhǎng)度和寬度以多個(gè)大體平直的、均勻相隔的列設(shè)置，而圖34和35示出了這種光學(xué)元件125和126沿著面板表面區(qū)域以交錯(cuò)的列設(shè)置。
而且，光學(xué)元件的尺寸(包括寬度、長(zhǎng)度、和深度或高度)以及角定向和位置可沿著任何給定的面板表面區(qū)域的長(zhǎng)度和/或?qū)挾雀淖?，以從面板表面區(qū)域獲得理想的光輸出分布。圖36和37各自示出了形狀與圖22和23所示光學(xué)元件類似的不同尺寸的光學(xué)元件105和105′的任意或可變圖案，這些圖案在面板表面區(qū)域22上設(shè)置成交錯(cuò)的列，而圖38示出了形狀與圖29所示光學(xué)元件類似的光學(xué)元件126，該光學(xué)元件126的尺寸隨著其與光源距離的增大而增加，或者光強(qiáng)沿著面板表面區(qū)域22的長(zhǎng)度和/或?qū)挾榷鴾p弱。
圖39和40示意性地示出了沿著面板表面區(qū)域22的長(zhǎng)度和寬度上的任何所希望形狀的光學(xué)元件135的不同角定向。在圖39中，光學(xué)元件135沿著面板表面區(qū)域的長(zhǎng)度布置成直列136，但每列中的光學(xué)元件朝著光源3定向，這樣所有的光學(xué)元件基本與光源發(fā)出的光線成一直線。在圖40中，光學(xué)元件135與圖39類似地也朝著光源3定向。此外，圖40的光學(xué)元件的列137基本與光源徑向?qū)R。
圖41和42示意性地示出了從聚焦光源3發(fā)出的示例性光線140如何在其行進(jìn)通過(guò)發(fā)光面板元件7直至它們撞擊在面板表面區(qū)域22之上或之中的良好限定形狀的各光學(xué)元件98、126上的過(guò)程中被反射，從而導(dǎo)致從面板元件一側(cè)141反射或折射的光線比從另一側(cè)142的多些，其中所述的聚焦光源3被插入或鑄造于本發(fā)明的發(fā)光面板組件5的光過(guò)渡區(qū)域6內(nèi)。在圖41中，光學(xué)元件98的反射/折射表面101將示例性光線140沿著大致相同的方向上從面板元件的相同側(cè)141反射出去，而在圖42中，在光線140被從面板元件的相同側(cè)141反射/折射出去之前，光學(xué)元件126的圓形端壁109將該光線140在面板元件7內(nèi)沿著不同方向散射。本發(fā)明的這種良好限定形狀的各光學(xué)元件的圖案促使經(jīng)面板元件輸入邊緣118接收的60-70％或更多的光可以從面板元件的相同側(cè)發(fā)射出去。
圖43示意性地示出了圖42的發(fā)光面板組件5的側(cè)邊141(大部分光從該側(cè)邊發(fā)射)，該側(cè)邊141設(shè)置在液晶顯示器或其它招牌144的正面143上，用以在周圍光不足以進(jìn)行適當(dāng)照明時(shí)對(duì)顯示器/招牌進(jìn)行前方照明。面板元件7的覆蓋顯示器/招牌144的部分是透明的且不具有任何背側(cè)反射器，由此當(dāng)光源3被賦能時(shí)，光將從面板元件7的接觸顯示器/招牌141正面143的側(cè)邊141發(fā)射，然后經(jīng)形變上特別包括平面128的面板元件7反射回來(lái)。
通過(guò)選擇面板元件7的光學(xué)折射系數(shù)來(lái)緊密配合顯示器/招牌144的基板，被顯示器/招牌144反射的光將穿過(guò)光學(xué)元件的帶有最小光學(xué)不連續(xù)性的平面128，以便易于觀看顯示器/招牌。而且，在面板元件上提供光學(xué)元件的任意或可變圖案確保了光學(xué)元件的間隔不會(huì)匹配顯示器的像素間隔，從而不會(huì)產(chǎn)生頭燈效應(yīng)。
因?yàn)楣鈱W(xué)元件具有良好限定的形狀，每個(gè)光學(xué)元件的尺寸、形狀、位置和定向可在面板元件的任何給定表面區(qū)域被獨(dú)立地調(diào)整或者任意改變，從而使光輸出分布均勻地散布在每個(gè)面板表面區(qū)域上，或在每個(gè)表面區(qū)域獲得任何其它所希望的光輸出分布。而且，這種光學(xué)元件可用任何所想要的方式例如通過(guò)使用銑刀或激光切割機(jī)來(lái)機(jī)械加工、或通過(guò)模制或壓印等方式形成于面板元件或基板的任何表面區(qū)域之上或之中。
用于圖16，17和圖39-43所示的面板組件的光源3可以是前面所描述的任何適當(dāng)類型。然而，優(yōu)選這種光源為聚焦光源，例如端部具有透鏡的燈泡、來(lái)自LED的芯片、或者激光或激光二極管?？蛇x擇地，這種光源可以是LED、白熾燈、或具有收集來(lái)自光源的光并聚焦該光的整體收集器145(見圖16)的其它光源。在任何情況下，來(lái)自光源的光優(yōu)選以預(yù)定的圖案聚焦于光過(guò)渡區(qū)域6的輸入表面146上，該輸入表面146以可接收的角度引導(dǎo)所述的光，以便在面板的部分截面區(qū)域上進(jìn)入發(fā)光面板7的光輸入邊緣18。
圖44示意性地示出了本發(fā)明的另一形式的發(fā)光面板組件150，其特別適用于通過(guò)一個(gè)人的皮膚或眼睛的不同部分暴露于面板元件所發(fā)出的光中的不同類型光線療法，用以處理諸如新生兒高膽紅素血癥、失眠癥、睡眠不規(guī)律或者與時(shí)差或變換工作有關(guān)的疲勞、諸如季節(jié)性情緒失調(diào)(SAD)及意志消沉等某種類型的精神病失調(diào)的這些狀態(tài)。為此，發(fā)光面板組件150包括可以是襯墊或墊層形狀的發(fā)光面板元件151。面板元件151的一端或兩端是含有一個(gè)或多個(gè)LED或其它光源3的一個(gè)或多個(gè)光過(guò)渡區(qū)域152，用以均勻地供應(yīng)任何所希望長(zhǎng)度的光至面板元件一端或兩端處的面板輸入邊緣154。如果需要，光源可以是不同顏色的LED，這樣來(lái)自LED的光可被混合以實(shí)際產(chǎn)生一種來(lái)自面板元件的包括白光在內(nèi)的任何所想要的彩色光輸出分布。而且，白色LED可用來(lái)產(chǎn)生來(lái)自面板元件的白光輸出分布。
在面板元件151一側(cè)或兩側(cè)的一個(gè)或多個(gè)選定面板表面區(qū)域上的是光學(xué)元件的圖案，圖44中未示出該光學(xué)元件，但其可以是前面所述的任何類型，用以產(chǎn)生一種來(lái)自面板表面區(qū)域的理想光輸出分布。人體的接收光線治療的部分可以與面板的發(fā)光表面區(qū)域緊密相關(guān)地放置或直接抵住該面板的發(fā)光表面區(qū)域放置?？蛇x擇地，在面板元件151的重要位置處(例如在所有的四個(gè)角落)，面板組件150可以設(shè)有模制部155，為設(shè)置其它部件或部分例如散射器或透鏡156而提供結(jié)構(gòu)支撐，如圖45示意性所示。
圖46示出了本發(fā)明的再一形式的發(fā)光面板組件160，其用于光線治療或是將LED陣列或其它光源3安裝于印刷電路板162上以便引導(dǎo)光通過(guò)透明元件163的其它應(yīng)用，其中透明元件163可以是散射器或透鏡。透鏡元件163通過(guò)電路板用的基底165上的多個(gè)直立支撐件164而與印刷電路板162以及安裝于其上的光源3保持相隔。不僅這能夠保護(hù)印刷電路板162和光源3免受損壞，而且在光源3與透明元件163之間提供空氣間隙166以幫助消散光源產(chǎn)生的任何熱量。
在圖46中，電路板162和透明元件163基本為平坦的。然而，可以理解的是，這種電路板162和透明元件163也可以如圖47所示地彎曲，用以支撐接收光線治療的人的諸如臂部、腿部或頸部之類的身體部分。
這里所披露的各種發(fā)光面板組件可用于許多不同的應(yīng)用，包括例如液晶顯示器(LCD)或其它招牌背光或一般照明、裝飾照明以及顯示照明、車輛照明、牙醫(yī)用照明、光線治療或其它醫(yī)用照明、薄膜開關(guān)照明，和體育用品及服裝照明等。而且面板組件可以被制造成使得面板元件和光學(xué)元件是透明的且沒(méi)有背側(cè)反射器。這允許面板組件可用于例如LCD或其它顯示器的前方照明，這樣顯示器可經(jīng)由上述的透明面板元件進(jìn)行觀看。
良好限定形狀的各光學(xué)元件的預(yù)定圖案的每個(gè)的長(zhǎng)和寬基本小于含有光學(xué)元件的光學(xué)基板長(zhǎng)和寬，該預(yù)定圖案可利用公知的制造方法形成于包括薄膜、片材或板件的光學(xué)基板之上或之中。其中一種這樣的公知制造方法包括，在平坦的片材或板件中以任何所希望的方式例如通過(guò)利用銑刀或激光切割機(jī)切割光學(xué)元件形狀的圖案，并利用在片材或板件中所切割的光學(xué)元件的形狀在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。這種方法的缺點(diǎn)是在平坦片材或板件中切割光學(xué)元件形狀所需的時(shí)間較長(zhǎng)。
本發(fā)明通過(guò)在滾筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中利用一工具在該滾筒上的一套管或是一個(gè)或多個(gè)彎曲基板或薄膜的外表面中，切割或形成光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案，可大大減少制造光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案所需的時(shí)間長(zhǎng)度，并且該光學(xué)元件形狀的圖案用于在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。然后，套管或彎曲基板或薄膜、或者至少套管或彎曲基板或薄膜的含有光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案的部分被從滾筒上除去，光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品用來(lái)在后面將描述的光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
圖48示出了一種這樣的滾筒170，該滾筒可具有精密外表面171?？蛇x擇地，該滾筒可通過(guò)電鍍或其它沉積工藝或類似工藝涂布適當(dāng)材料例如鎳或鎳合金，以及被機(jī)械加工、研磨、拋光、飛刀切割或車削成所希望的精密成品。
由適當(dāng)材料例如鎳或鎳合金制成的套管172可以是圖50所示的放置在滾筒170上的預(yù)先形成的套管。可選擇地，套管172可以通過(guò)在滾筒上施加涂層而就地形成于滾筒上。例如，該涂層可以通過(guò)化學(xué)、化學(xué)蒸氣、電解或其它沉積工藝沉積于滾筒上。如果套管172就地形成于滾筒170上，釋放涂層173可在套管形成于滾筒之前如圖49所示地施加于滾筒上，從而幫助套管在切割或形成操作之后從滾筒上除去。而且，滾筒可具有Teflon涂層或類似物，該涂層可省去將釋放涂層施加于滾筒的需要。
在沒(méi)有在滾筒上設(shè)置整個(gè)套管時(shí)，由適當(dāng)材料例如鎳或鎳合金制成的一個(gè)或多個(gè)彎曲基板或薄膜174(下文稱為基板)可通過(guò)將基板層疊、粘著結(jié)合、或機(jī)械緊固至滾筒上而附接至滾筒170的外表面上，如圖51示意性所示。
套管172或彎曲基板174的外表面可以利用適當(dāng)?shù)膾伖獠牧侠缃饎偸唷⒑薪饎偸膾伖鈳?、或金剛石車床等拋光成所希望的成品?？蛇x擇地，套管或彎曲基板的外表面可被研磨、機(jī)械加工、飛刀切割或車削以提供所希望的精密成品。
光學(xué)元件形狀175的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定圖案可通過(guò)在滾筒170的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中如圖52-55示意性所示地移動(dòng)一工具176使其與套管(或彎曲基板)接合或分離，從而被切割或形成于套管172或彎曲基板174的外表面上。例如，工具176可以是金剛石工具，該工具被移入和移出與套管或彎曲基板的接合達(dá)到每分鐘1000次，同時(shí)滾筒在切割或形成步驟中沿著圖53所示的順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛎糠昼娦D(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)。而且，金剛石工具相對(duì)于滾筒表面的定向角度和/或位置在切割或形成步驟期間或之間可以改變。例如，如圖54示意性所示，工具176可在切割或形成步驟期間或之間相對(duì)于滾筒縱向或橫向移動(dòng)。而且，工具176可如圖53-55示意性所示地在切割或形成步驟期間或之間相對(duì)于滾筒被調(diào)整角度。所述工具的這些運(yùn)動(dòng)可由控制器177控制，如圖52示意性所示，該控制器177也可用于控制滾筒旋轉(zhuǎn)。
圖56示意性地示出了光學(xué)元件形狀175的一種圖案180，該圖案被切割或形成于套管172的外表面上，而圖57示意性地示出了被切割或形成于滾筒170上的兩個(gè)彎曲基板174中的光學(xué)元件形狀的一種這樣的圖案180。套管172或彎曲基板174可以基本大于大部分光學(xué)基板，在這個(gè)情況下，光學(xué)元件形狀175的多個(gè)圖案181，如圖60示意性所示，可同時(shí)或不同時(shí)被切割或形成于滾筒上的套管或彎曲基板中，這取決于只有帶有所希望光學(xué)元件形狀的圖案的部分套管或彎曲基板被從套管或彎曲基板上除去同時(shí)套管或彎曲基板仍然位于滾筒上，還是整個(gè)套管或彎曲基板在切割或形成操作后被從滾筒上除去。
光學(xué)元件形狀175可僅具有兩個(gè)表面，其中一個(gè)可以是彎曲的而另一個(gè)可以是平坦的，并且這兩個(gè)表面可一起形成圖16-21示意性所示的脊部?？蛇x擇地，這兩個(gè)表面可以都是彎曲的。此外，光學(xué)元件形狀可包括兩個(gè)以上的表面。另外，該一個(gè)或多個(gè)彎曲表面可以為球形、橢圓形或非球形。
這些光學(xué)元件形狀可基本覆蓋含有圖56-60示意性所示的光學(xué)元件形狀的圖案的這部分套管或彎曲基板的整個(gè)表面。而且，光學(xué)元件形狀的圖案可以是所希望的預(yù)定圖案或任意圖案。另外，光學(xué)元件形狀可以彼此重疊、相交或連接，并且其尺寸、形狀、位置、密度、角度、深度、高度和/或類型可根據(jù)需要改變。
在所需數(shù)目的光學(xué)元件形狀或光學(xué)元件形狀的圖案被切割或形成于套管或一個(gè)或多個(gè)彎曲基板中之后，如果需要，滾筒可以在縱向轉(zhuǎn)動(dòng)180度，并且可用相同工具或不同工具在套管或彎曲基板的外表面中切割或形成額外的光學(xué)元件形狀。
這些額外的光學(xué)元件形狀可面向與在縱向旋轉(zhuǎn)滾筒之前被切割或形成于套管或基板中的光學(xué)元件形狀相反的方向。而且這些額外的光學(xué)元件形狀中的至少一些可被切割或形成于套管或基板中并且位于在縱向旋轉(zhuǎn)滾筒之前被切割或形成于套管或基板中的至少一些光學(xué)元件形狀之間。
在所需數(shù)目的光學(xué)元件形狀及圖案被切割或形成于滾筒上的套管或彎曲基板中之后，滾筒可停止，以允許除去至少套管或彎曲基板的含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的部分，從而使套管或彎曲基板的該部分用來(lái)在適當(dāng)光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。如果一次將整個(gè)套管172從滾筒170上除去，那么可如圖58示意性所示地縱向切割該套管以幫助其從滾筒除去。
于是，含有所希望光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案的、從套管或基板上除去的一個(gè)或多個(gè)部分182或套管172或基板174或者光學(xué)元件形狀的復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品，可以形成任何所希望的形狀并可用來(lái)在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。圖59和60示出了被形成于基本平坦的片材內(nèi)的套管或套管部分或基板或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品。然而，所述的套管或套管部分或基板或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品也可形成為任何所希望的三維形狀并用來(lái)在光學(xué)基板的表面之上或之中制成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案，該光學(xué)基板是例如圖8所示的三維形狀。
含有所希望光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案的套管或套管部分或基板或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品可用于生產(chǎn)工具中或通過(guò)沉積工藝等作為制造生產(chǎn)工具的母版。生產(chǎn)工具可用來(lái)通過(guò)模制工藝在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。例如，圖61示出了設(shè)在注模184中的工具183，用于在光學(xué)基板186之上或之中模制光學(xué)元件185，如圖64示意性所示；圖62示出了通過(guò)施加熱量以及將光學(xué)基板186壓在工具183中的光學(xué)元件形狀上而形成的位于圖64的光學(xué)基板186之上或之中的光學(xué)元件185；而圖63示出了通過(guò)將可流動(dòng)光學(xué)基板材料187施加于工具183中的光學(xué)元件形狀上并且在將已固化或凝固的光學(xué)基板材料從所述工具除去之前使該可流動(dòng)基板材料固化或凝固從而形成的位于光學(xué)基板186之上或之中的光學(xué)元件185。所述的可流動(dòng)光學(xué)基板材料可以是例如自我固化材料或者紫外或其它輻射固化材料。
雖然已經(jīng)圖示并描述了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，但顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀并了解本說(shuō)明書的基礎(chǔ)上可對(duì)其進(jìn)行等效替換和修改。尤其是，關(guān)于上述一些部件所執(zhí)行的各種功能，被用來(lái)描述這些部件的術(shù)語(yǔ)(包括任何“部件”)被認(rèn)為是對(duì)應(yīng)任何執(zhí)行所述部件的特定功能(例如，在功能上等效)的任何部件，除非另有指明，即使在結(jié)構(gòu)上與所披露的執(zhí)行本發(fā)明示例性實(shí)施例中的功能的部件不是等效的。而且，如果需要，所有的所披露功能可以被計(jì)算機(jī)化和自動(dòng)化。此外，雖然本發(fā)明的特定特征僅參照一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但該特征可以與一個(gè)或多個(gè)其它特征組合，該其它特征可以是所希望的并對(duì)于任何給定的或特殊的應(yīng)用是有利的。
權(quán)利要求
1.一種在光學(xué)基板之上或之中制造光學(xué)元件的至少一個(gè)圖案的方法，包括以下步驟，將套管提供于滾筒上；利用一工具在套管的外表面切割或形成光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案；將至少套管的含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的部分從滾筒上除去；利用套管的已除去部分中或者套管的已除去部分中的光學(xué)元件形狀的復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品上的光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案，在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管的已除去部分中的光學(xué)元件形狀用來(lái)在基板上制造光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管的已除去部分中的光學(xué)元件形狀的復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品上的光學(xué)元件形狀用來(lái)在基板上形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件是通過(guò)模制工藝形成于基板之上或之中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管的已除去部分用于生產(chǎn)工具中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管的已除去部分用作生產(chǎn)工具用的母版。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，使用沉積工藝。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件是通過(guò)加熱以及將基板壓在套管的已除去部分中的或者復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品上的光學(xué)元件形狀上從而形成于基板之上或之中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件是通過(guò)將可流動(dòng)基板材料施加于套管的已除去部分中的或者復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品上的光學(xué)元件形狀上、并使可流動(dòng)基板材料固化或凝固、以及將已固化或凝固的基板材料從套管的已除去部分或者復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品上除去，從而形成于基板之上或之中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，可流動(dòng)基板材料是自我固化材料、熱固化材料、或者紫外或輻射固化材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管是放置于滾筒上的預(yù)形成套管。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管被沉積于滾筒上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管是滾筒上的已固化或凝固涂層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將套管提供于滾筒上之前，將釋放涂層施加于滾筒的外表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，套管是通過(guò)將金屬沉積于釋放涂層上而就地形成于滾筒上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，金屬通過(guò)沉積工藝沉積于釋放涂層上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管由鎳或鎳合金制成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基板為薄膜、片材或板件。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在切割或形成步驟之前將套管的外表面拋光、研磨、飛刀切割或轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，套管的外表面利用糊膏、拋光帶或車床進(jìn)行拋光。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工具被移入和移出與套管外表面的接合從而在滾筒旋轉(zhuǎn)的同時(shí)形成光學(xué)元件的形狀。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在切割或形成步驟期間或之間，所述工具相對(duì)于滾筒縱向或橫向移動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在切割或形成步驟期間或之間，所述工具相對(duì)于滾筒被調(diào)整角度。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀的多個(gè)圖案被切割或形成于套管中。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在切割或形成步驟之后，將整個(gè)套管從滾筒上除去。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，將套管縱向切割以從滾筒上除去該套管。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，在套管已被從滾筒上除去之后，將含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的部分套管從套管上除去。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在切割或形成步驟期間或之間利用一控制器來(lái)控制所述工具的移動(dòng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將套管提供于滾筒上之前，滾筒被機(jī)械加工、研磨、拋光、飛刀切割或轉(zhuǎn)變成精密成品。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將套管提供于滾筒上之前，一金屬涂層被施加于滾筒上，并且被機(jī)械加工、研磨、拋光、飛刀切割或轉(zhuǎn)動(dòng)至精確成品。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀的多個(gè)圖案被切割或形成于套管中，并且含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的多個(gè)套管部分中的每個(gè)都被從套管上除去。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，在將所述套管部分從套管上除去之前，將該套管從滾筒上除去。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管中的光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案是任意圖案。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，套管中的光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案是預(yù)定圖案。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一些光學(xué)元件形狀彼此重疊、交叉或連接。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀的以下至少一個(gè)特征可改變尺寸、形狀、位置、密度、角度、深度、高度和類型。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀覆蓋含有至少一個(gè)圖案的這部分套管的整個(gè)表面。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，滾筒在切割或形成步驟期間轉(zhuǎn)動(dòng)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，利用一控制器來(lái)控制滾筒的旋轉(zhuǎn)。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，利用一控制器來(lái)控制工具移動(dòng)以及滾筒旋轉(zhuǎn)。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，在滾筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所述工具至少每秒一次移入和移入與套管的接合，以在套管中切割或形成光學(xué)元件形狀。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，在切割或形成步驟期間，滾筒的旋轉(zhuǎn)大于每分鐘一轉(zhuǎn)。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括的步驟是，將套管的已除去部分或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品形成為預(yù)定形狀，以及利用已成形的套管部分或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品來(lái)制造基板。
44.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在至少一些光學(xué)元件形狀被切割或形成于套管外表面之后，將滾筒縱向旋轉(zhuǎn)180度，并且至少一些額外的光學(xué)元件形狀被切割或形成于滾筒上的套筒外表面中。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，被切割或形成于套筒中的額外的光學(xué)元件形狀面向與在滾筒縱向旋轉(zhuǎn)之前被切割或形成于套管中的那些光學(xué)元件形狀相對(duì)的方向。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，至少一些額外的光學(xué)元件形狀被切割或形成于套管中并且介于在滾筒縱向旋轉(zhuǎn)之前被切割或形成于套管中的至少一些光學(xué)元件形狀之間。
47.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀僅具有兩個(gè)表面。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，至少其中一個(gè)表面是彎曲的。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于，所述彎曲表面為球形、橢圓形、或非球形。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，兩個(gè)表面都是彎曲的。
51.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，其中一個(gè)表面是彎曲的而另一表面是平坦的。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述表面一起形成一個(gè)脊部。
53.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀具有至少兩個(gè)表面，并且至少一個(gè)表面是彎曲的。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述的彎曲表面是球形、橢圓形、或非球形。
55.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于，至少兩個(gè)表面是彎曲的。
56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)其它表面是平坦的。
57.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，至少兩個(gè)表面一起形成一個(gè)脊部。
58.一種在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的至少一個(gè)圖案的方法，包括以下步驟，施加一涂層以在滾筒上形成套管；將一工具移入和移出與套管外表面的接合以在套管中切割或形成光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案；將至少套管的含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的部分從滾筒上除去；并利用套管的已除去部分中的光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案或套管的已除去部分中的光學(xué)元件形狀的復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品，在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，滾筒在切割或形成步驟期間旋轉(zhuǎn)。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，基板為薄膜、片材或板件。
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，還包括的步驟是，將套管的已除去部分或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品形成為預(yù)定圖案，并利用所成形的套管已除去部分或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品來(lái)制造基板。
62.一種在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的至少一個(gè)圖案的方法，包括以下步驟，將至少一個(gè)彎曲基板或薄膜提供于滾筒上；使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)；利用一工具在該基板或薄膜的外表面中切割或形成光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案；將至少基板或薄膜的含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的部分從滾筒上除去；并利用基板或薄膜的已除去部分中或者基板或薄膜的已除去部分中的光學(xué)元件形狀的復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品上的光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案，在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，基板或薄膜的已除去部分中的光學(xué)元件形狀用來(lái)在光學(xué)基板上形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，基板或薄膜的已除去部分中的光學(xué)元件形狀的復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品上的光學(xué)元件形狀用來(lái)在光學(xué)基板上形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
65.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，基板或薄膜的已除去部分用于生產(chǎn)工具中。
66.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，基板或薄膜的已除去部分用作生產(chǎn)工具用的母版。
67.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，基板或薄膜由鎳或鎳合金制成。
68.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，光學(xué)基板為薄膜、片材或板件。
69.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，所述工具被移入和移出與基板或薄膜外表面的接合，從而在滾筒旋轉(zhuǎn)的同時(shí)形成光學(xué)元件形狀。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于，所述工具在切割或形成步驟期間或之間相對(duì)于滾筒縱向或橫向移動(dòng)。
71.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于，所述工具在切割或形成步驟期間或之間相對(duì)于滾筒被調(diào)節(jié)角度。
72.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀的多個(gè)圖案被切割或形成于基板或薄膜中。
73.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，在切割或形成步驟期間或之間利用一控制器來(lái)控制工具和滾筒的移動(dòng)。
74.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀的圖案被切割或形成于滾筒上的多個(gè)基板或薄膜中。
75.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀基本覆蓋含有至少一個(gè)圖案的這部分基板或薄膜的整個(gè)表面。
76.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，還包括以下的步驟，將基板或薄膜的已除去部分或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品形成為預(yù)定形狀，并利用已成形的基板或薄膜的已除去部分或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品，來(lái)制造光學(xué)基板。
77.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，在至少一些光學(xué)元件形狀被切割或形成于基板或薄膜的外表面之后，將滾筒縱向旋轉(zhuǎn)180度，然后在滾筒旋轉(zhuǎn)的同時(shí)利用相同的工具在該滾筒上的基板或薄膜的外表面中切割或形成至少一些額外的光學(xué)元件形狀。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其特征在于，被切割或形成于基板或薄膜中的所述額外光學(xué)元件形狀面向與在滾筒縱向旋轉(zhuǎn)之前被切割或形成于基板或薄膜中的光學(xué)元件形狀相對(duì)的方向。
79.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其特征在于，至少一些額外的光學(xué)元件形狀被切割或形成于基板或薄膜中并且介于在滾筒縱向旋轉(zhuǎn)之前被切割或形成于基板或薄膜中的至少一些光學(xué)元件形狀之間。
80.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀僅具有兩個(gè)表面。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)表面是彎曲的。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，所述的彎曲表面是球形、橢圓形或非球形。
83.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，兩個(gè)表面都是彎曲的。
84.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，其中一個(gè)表面是彎曲的而另一表面是平坦的。
85.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，所述表面一起形成一個(gè)脊部。
86.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，光學(xué)元件形狀具有至少兩個(gè)表面，并且至少一個(gè)表面是彎曲的。
87.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，所述的彎曲表面是球形、橢圓形或非球形。
88.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，至少兩個(gè)表面是彎曲的。
89.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)其它表面是平坦的。
90.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，至少兩個(gè)表面一起形成一個(gè)脊部。
全文摘要
本發(fā)明所披露的方法包括在滾筒的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中在滾筒上的一套管或是一個(gè)或多個(gè)彎曲基板或薄膜的外表面上切割或形成光學(xué)元件形狀的一個(gè)或多個(gè)圖案。然后，將至少套管或基板或薄膜的含有光學(xué)元件形狀的至少一個(gè)圖案的部分從滾筒上除去，該光學(xué)元件形狀的圖案或其復(fù)制品或倒轉(zhuǎn)復(fù)制品用來(lái)在光學(xué)基板之上或之中形成光學(xué)元件的相應(yīng)圖案。
文檔編號(hào)G02B6/00GK1917998SQ200480041820
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者J·R·帕克, T·A·邁克科勒姆, K·R·斯塔基 申請(qǐng)人:上海向隆電子科技有限公司