一种光转向膜以及导光组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光转向膜以及导光组件，包括透光基材，和设置在所述透光基材入射面上的微结构层，其中，所述微结构层包括至少2种微结构，且每种微结构形成1个微结构区域；所述微结构包括相交连接的入射面和全反射面，所述入射面与所述透光基材平面之间具有入射角，所述全反射面与所述透光基材平面之间具有全反射角，其中，所述每种微结构的全反射角和/或其入射角不相等；对于相同角度的入射光，本实用新型实现对其出射光的集中或发散，进而实现空间的分段照明或均匀照明，有效满足空间的各种照明需求。
【专利说明】一种光转向膜以及导光组件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学膜，具体涉及了一种光转向膜以及导光组件。
【背景技术】
[0002]请参见图1所示，图1是现有技术中光转向膜的结构示意图，目前的光转向膜100由透光基材层10以及具有导光功能的微结构层组成，其中，微结构层具有若干微结构，且设置在透光基材层的入射面上，且所有微结构的入射面11和全反射面12与透光基材均分别具有完全相同的入射角Q1和全反射角θ2，请进一步参见图2所示，以相同角度入射的入射光I (图中箭头所示方向)通过微结构层后形成出射光2 (图中箭头所示方向)，且出射光2均以相同特定的角度(即呈平行状)从透光基材层出射。因此不能针对需求对其出射光的角度和照射区域进行分段控制，进而无法将光线集中导向至某一位置或实现分区域照射，因而导入光线过于集中，在外界入射光较强的情况下人眼会感觉不适，无法满足实际需求。现有为了解决这一技术难题，导光系统在建筑物设计的时候即需考虑相应的导光设计，具体地，首先设计导光组件，并在建设时，在建筑物中安装导光组件，安装过程不仅费时费力，而且导光组件的制造成本也较高。
[0003]因此，有必要寻求技术方案对以上导光设计结构存在的技术问题进行改善。实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种光转向膜以及导光组件，对于相同角度的入射光，本实用新型实现对其出射光的集中或发散，进而实现空间的分段照明或均匀照明，有效满足空间的各种照明需求。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0006]—种光转向膜，包括透光基材，和设置在所述透光基材入射面上的微结构层，其中，所述微结构层包括至少2种微结构，且每种微结构形成I个微结构区域；
[0007]所述微结构包括相交连接的入射面和全反射面，所述入射面与所述透光基材平面之间具有入射角，所述全反射面与所述透光基材平面之间具有全反射角，其中，所述每种微结构的全反射角和/或其入射角不相等。
[0008]优选地，所述入射面为平面或弧面，所述全反射面为平面或弧面。
[0009]优选地，所述每种微结构的底部宽度不相等。
[0010]优选地，所述每种微结构的高度不相等。
[0011]优选地，所述微结构为三角棱镜柱。
[0012]优选地，所述微结构区域的数量为3-100个，且单个微结构区域的微结构数量为1-8000 个。
[0013]优选地，一种导光组件，包括透明玻璃，以及设于所述透明玻璃上的光转向膜，所述透光基材固定位于所述透明玻璃上，其中，所述光转向膜采用如上所述的光转向膜。
[0014]本实用新型通过将微结构层进行多种类的微结构设计，将每种微结构设置成I个微结构区域，且将每种微结构的全反射角和/或入射角设置成不相等的状态，进而使得对于相同角度的入射光，微结构层中各微结构区域的出射光以不同的角度从透光基材层出射，同时可根据空间的具体导光照明需求，可通过调节各种微结构的全反射角和/或入射角实现对其出射光的集中或发散，进而实现对空间的分段照明或均匀照明，有效满足空间的各种照明需求。
[0015]本实用新型进一步具体优化地，为了进一步提高本实用新型微结构层的各微结构区域的出射光角度的可控性，将其微结构的入射面或全反射面设置成弧面，进而可进一步实现对空间导光照明效果的多样性，进而进一步有效满足空间的各种照明需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是现有技术中光转向膜的结构示意图；
[0018]图2图1中光转向膜的部分结构示意图；
[0019]图3是本实用新型一种【具体实施方式】下的光转向膜的结构示意图；
[0020]图4是本实用新型【具体实施方式】下的光转向膜在设计时采用的坐标系示意图；
[0021]图5是本实用新型一种【具体实施方式】下的光转向膜的部分结构示意图；
[0022]图6是本实用新型另一种【具体实施方式】下的光转向膜的部分结构示意图；
[0023]图7是本实用新型实施例1中光转向膜的结构示意图；
[0024]图8是本实用新型实施例2中光转向膜的结构示意图；
[0025]图9是本实用新型实施例3中光转向膜的结构示意图；
[0026]图10是本实用新型实施例4中光转向膜的结构示意图；
[0027]图11是现有技术中光转向膜的导光照明效果图；
[0028]图12是实施例1中光转向膜的导光照明效果图；
[0029]图13是实施例2中光转向膜的导光照明效果图。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型实施例公开了一种光转向膜，包括透光基材，和设置在透光基材入射面上的微结构层，其中，微结构层包括至少2种微结构，且每种微结构形成I个微结构区域；微结构包括相交连接的入射面和全反射面，入射面与透光基材平面之间具有入射角，全反射面与透光基材平面之间具有全反射角，其中，每种微结构的全反射角和/或其入射角不相等。
[0031]本实用新型实施例还公开了一种导光组件，包括透明玻璃，以及设于透明玻璃上的光转向膜，透光基材固定位于透明玻璃上，其中，光转向膜采用如上的光转向膜。
[0032]本实用新型实施例通过将微结构层进行多种类的微结构设计，将每种微结构设置成I个微结构区域，且将每种微结构的全反射角和/或入射角设置成不相等的状态，进而使得对于相同角度的入射光，微结构层中各微结构区域的出射光以不同的角度从透光基材层出射，同时可根据空间的具体导光照明需求，可通过调节各种微结构的全反射角和/或入射角实现对其出射光的集中或发散，进而实现对空间的分段照明或均匀照明，有效满足空间的各种照明需求。
[0033]本实用新型实施例进一步具体优化地，为了进一步提高本实用新型实施例微结构层的各微结构区域的出射光角度的可控性，将其微结构的入射面或全反射面设置成弧面，进而可进一步实现对空间导光照明效果的多样性，进而进一步有效满足空间的各种照明需求。
[0034]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0035]在提出本实用新型的具体实施例之前，本专利先具体说明本实用新型的设计原理和设计过程:
[0036]请参见图3所示的光转向膜200，包括透光基材20，和设置在透光基材20入射面上的微结构层，微结构层包括η种微结构，且每种微结构形成I个微结构区域，因此如图3所示，从下往上光转向膜200依次划分为η个微结构区域(η <微结构的总数量，即每个微结构区域中微结构的数量> 1)，其中，各微结构包括相交连接的入射面21和全反射面22，入射面21与透光基材20平面之间具有入射角，全反射面22与透光基材20平面之间具有全反射角；将每种微结构的全反射角设置成不相等的状态，因此入射光3经过光转向膜200之后的出射光4也以η个具有不同出射角度的区域出射，并照射于具有导光照明需求的空间，实现对空间的分段照明或均匀照明。当然地，也可以每种微结构的入射角设置成不相等的状态，因此入射光3经过光转向膜200之后的出射光4同样以η个具有不同出射角度的区域出射，从而实现基本相同的导光照明效果。
[0037]在本实用新型实施例中，透光基材20的材料可以选自PET、PMMA, PC、透明玻璃中的任意一种，也可以是采用其它具有透光功能的透明材料，这些属于本领域技术人员的公知常识，具体不再赘述。
[0038]在本实用新型实施例中，同时还通过调整各种微结构的全反射角和/或入射角来进一步具体控制本实用新型实施例出射光的出射角度，以满足空间的各种导光照明需求。下面将具体介绍本实用新型的角度控制设计过程:
[0039]将光转向膜200贴附于透明玻璃300上，实现对建筑物内的导光照明，以光转向膜200的最上端为原点建立坐标系，请参见图4所示，入射光3与透明玻璃300的夹角(即入射角度)为m，入射光3在光转向膜200上的入射点到原点的距离记为kn (其中kl=0)，入射光3经过光转向膜200的入射面21 —次折射、全反射面22 —次全反射后，再穿过透光基材20以及透明玻璃300照射于天花板上的点(Xn，Yn)。其中，光转向膜200中微结构的折射率为η ;透光基材20的厚度为db，透光基材20的折射率为nb，透明玻璃300的厚度为dg，透明玻璃300的折射率为ng。请进一步参见图5所示，具体设计时，添加一条垂直于透明玻璃300的直线将光转向膜200中微结构的顶角分为Pl和P2。对于入射角度m确定的入射光3，若要求入射光3经过光转向膜200之后照射(Xn，Yn)点，则可以得出P1、P2的以下关系式:
【权利要求】
1.一种光转向膜，包括透光基材，和设置在所述透光基材入射面上的微结构层，其特征在于，所述微结构层包括至少2种微结构，且每种微结构形成I个微结构区域； 所述微结构包括相交连接的入射面和全反射面，所述入射面与所述透光基材平面之间具有入射角，所述全反射面与所述透光基材平面之间具有全反射角，其中，所述每种微结构的全反射角和/或其入射角不相等。
2.如权利要求1所述的光转向膜，其特征在于，所述入射面为平面或弧面，所述全反射面为平面或弧面。
3.如权利要求1所述的光转向膜，其特征在于，所述每种微结构的底部宽度不相等。
4.如权利要求1所述的光转向膜，其特征在于，所述每种微结构的高度不相等。
5.如权利要求1所述的光转向膜，其特征在于，所述微结构为三角棱镜柱。
6.如权利要求1所述的光转向膜，其特征在于，所述微结构区域的数量为3-100个，且单个微结构区域的微结构数量为1-8000个。
7.一种导光组件，包括透明玻璃，以及设于所述透明玻璃上的光转向膜，所述透光基材固定位于所述透明玻璃上，其特征在于，所述光转向膜采用如权利要求1-6任意一种所述的光转向膜。
【文档编号】F21V8/00GK203422489SQ201320558849
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】陆国华, 朱伟, 唐超, 薛峰 申请人:张家港康得新光电材料有限公司