[發明專利]帶小面的微結構化表面

在審

• 申請號: 201880046267.0
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN110914721A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 大衛·A·羅森;克里斯托弗·J·德克斯;特里·D·彭;肯尼思·A·愛潑斯坦;戴維·J·蘭姆
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;張蕓

1.一種微結構化表面，包括：

多個不規則布置的平面部分，所述多個不規則布置的平面部分形成所述微結構化表面的大于約10％，

其中當所述微結構化表面被放置在光導的沿第一方向延伸的發射表面上時，由所述光導發射的光以垂直于所述發射表面且平行于所述第一方向的第一平面中的透射光的截面的第二發光分布被所述微結構化表面透射，其中在所述第一平面中從所述發射表面離開所述光導的所述光的截面具有第一發光分布，其中所述第一發光分布包括與所述微結構化表面的法線成大于約60度的第一角度的第一峰，并且其中所述第二發光分布包括與所述微結構化表面的所述法線成在約5度至約35度的范圍中的第二角度的第二峰。

2.一種微結構化表面，包括：

多個不規則布置的小面；

相反的第一主側面和第二主側面；

其中當垂直入射的準直光入射在所述第一主側面上時，所述微結構化表面具有第一總透射率，

當垂直入射的準直光入射在所述第二主側面上時，所述微結構化表面具有第二總透射率以及具有峰值和沿所述法線方向的軸向值的發光分布，

其中所述第二總透射率大于所述第一總透射率，并且

其中所述峰值與所述軸向值的比率大于約1.2。

3.一種微結構化表面，包括：

多個不規則布置的小面，

其中當所述微結構化表面以約1mm的間距與空間頻率為D線對每毫米的對象間隔開時，通過所述微結構化表面觀察到的所述對象的對比度在D為1.5時小于約0.1，并且在D為2.5時小于約0.05。

4.根據權利要求3所述的微結構化表面，其中所述微結構化表面和所述對象之間的約1mm的所述間距基本上填充有光學透明的板狀基底。

5.一種微結構化表面，包括：

多個不規則布置的小面，

其中當所述微結構化表面以約1mm的間距與具有邊緣的刀刃目標間隔開時，通過所述微結構化表面觀察到的所述邊緣的調制傳遞函數在D為1.5時小于約0.1，并且在約0.5線對每毫米的空間頻率下小于約0.5。

6.根據權利要求5所述的微結構化表面，其中通過所述微結構化表面觀察到的所述邊緣的所述調制傳遞函數在約1線對每毫米的空間頻率下小于約0.1，并且其中通過所述微結構化表面觀察到的所述邊緣的所述調制傳遞函數在約0.5線對每毫米的空間頻率下小于約0.8。

7.一種微結構化表面，包括：

多個不規則布置的小面，

其中當所述微結構化表面以約1mm的間距與包括位于透明背景上的具有直徑D的不透明圓圈的目標間隔開時，通過所述微結構化表面觀察到的所述圓圈的對比度在D為約0.8毫米時小于約0.25，并且在D為約0.4毫米時小于約0.05。

8.根據權利要求7所述的微結構化表面，其中在不存在所述微結構化表面的情況下觀察到的所述圓圈的所述對比度在D為約0.8毫米時以及在D為約0.4毫米時大于約0.7。

9.一種微結構化表面，包括：

多個不規則布置的小面，

其中當所述微結構化表面以約1mm的間距與包括位于透明背景上的不透明圓形帶的目標間隔開時，其中不透明圓形帶限定由具有內徑D以及約0.2毫米外徑D1的不透明環形區域圍繞的內部透明圓形區域，并且當通過所述微結構化表面觀察所述不透明圓形帶時，所述圓形區域具有I1的平均強度，所述環形區域具有I2的平均強度，并且所述圓形帶的被定義為(I1-I2)/(I1+I2)的對比度對于在約0.15毫米至約0.8毫米的范圍中的D而言小于零。

10.一種側光式光學系統，包括：

光源；

光導，所述光導具有側表面和發射表面，其中由所述光源發射的光在所述側表面處進入所述光導并且以第一發光峰從所述發射表面離開所述光導，其中所述第一發光峰與所述發射表面的法線成大于約60度的第一角度；

微結構化表面，所述微結構化表面設置在所述發射表面上并且包括多個不規則布置的小面，每個小面包括中心部分，所述中心部分相對于所述微結構化表面的平面限定傾斜度，其中所述小面的所述中心部分的少于約20％具有小于約40度的傾斜度；和

反射偏振器，所述反射偏振器設置在所述微結構化表面和所述發射表面之間，所述反射偏振器被配置為基本上反射具有第一偏振態的光并且基本上透射具有與所述第一偏振態正交的第二偏振態的光，使得從所述光源發射的所述光的至少一部分以第二發光峰離開所述光學系統，其中所述第二發光峰與所述發射表面的法線成小于約50度的第二角度。