一種用于均勻發(fā)散特定角度的玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，屬于光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生活生產(chǎn)中所用的光源基本都是電光源，包括白熾燈、金屬鹵化物燈、熒光燈、汞燈、鈉燈、氙燈等。大部分電光源為點(diǎn)光源，即發(fā)光角度為360°。如此大的發(fā)光角度通常會(huì)浪費(fèi)掉大部分的光能，因此通常情況下，需要對(duì)光線進(jìn)行重新定向。不同的應(yīng)用對(duì)燈具的發(fā)光角度及照度分布有著不同的要求，為了達(dá)到需要的發(fā)光要求，通常對(duì)光源進(jìn)行二次配光設(shè)計(jì)。
[0003]反光杯是配光設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)元件，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化、真空鍍膜等其他處理，其內(nèi)表面的反射率可以達(dá)到90%甚至更高。根據(jù)費(fèi)馬定律，不同形狀的反光杯對(duì)光線具有導(dǎo)向作用，產(chǎn)生匯聚或者發(fā)散的光學(xué)效果。
[0004]面臨更為復(fù)雜的光學(xué)設(shè)計(jì)要求，單純的反光杯對(duì)于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的光學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)略顯不足，因此玻璃條紋屏這種光學(xué)器件也在光學(xué)設(shè)計(jì)中占有非常重要地位。玻璃條紋屏發(fā)散光線的基本理論即光線的折射定律，經(jīng)過(guò)條紋玻璃片的光線會(huì)產(chǎn)生折射，折射角度跟玻璃材料的折射率和條紋分布都有重要關(guān)聯(lián)，所以選擇設(shè)計(jì)合適的玻璃條紋屏，對(duì)滿足光學(xué)設(shè)計(jì)中對(duì)光線角度的發(fā)散至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，有效解決了現(xiàn)有光源和反光杯組合后光線發(fā)散角度不足的問題，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種用于均勻發(fā)散特定角度的玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，所述玻璃條紋屏包括片狀本體，片狀本體的一側(cè)為平面，另一側(cè)設(shè)有條紋階梯，所述玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法包括:
[0008]A.以所需的特定發(fā)散角度為基礎(chǔ)，依據(jù)光線進(jìn)入玻璃后發(fā)生折射、不同光線疊加的原理，設(shè)計(jì)出合適的條紋階梯形狀；
[0009]B.制作壓制模具，壓制模具上的壓制條紋與步驟A所得的條紋階梯形狀鏡面對(duì)稱；
[0010]C.根據(jù)所需的玻璃條紋屏大小，以加工后體積相同的原理選擇厚度和尺寸匹配的硼硅酸鹽玻璃片；
[0011]D.對(duì)硼硅酸鹽玻璃片進(jìn)行加熱使其軟化，在達(dá)到一定的軟化程度后，對(duì)軟化后的玻璃片施壓使得其與壓制模具緊密貼合，最后對(duì)玻璃片脫模退火冷卻至室溫得到所需的玻璃條紋屏。
[0012]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟D中玻璃加熱至600攝氏度以上使其軟化。
[0013]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟D中先對(duì)壓制模具進(jìn)行預(yù)熱。
[0014]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟D后還包括將玻璃條紋屏置于測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證的步驟。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設(shè)計(jì)出的玻璃條紋屏將反光杯匯聚后的平行光線沿著特定的發(fā)光角度發(fā)散出去，并且根據(jù)光線相互的疊加，使得光線均勻分布在預(yù)設(shè)的發(fā)散角度范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)忽明忽暗的照明劣勢(shì)；加工方便，可變性和適應(yīng)能力強(qiáng)，可根據(jù)不同燈具的照明要求設(shè)計(jì)制作不同發(fā)散角度的玻璃條紋屏，滿足多變的燈具照明需求。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本本發(fā)明的玻璃條紋屏一種實(shí)施例的剖面圖；
[0017]圖2為玻璃條紋屏底角與光線出射角度關(guān)系圖；
[0018]圖3為應(yīng)用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種玻璃條紋屏的發(fā)光效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0020]本發(fā)明用于設(shè)計(jì)加工玻璃條紋屏，所生產(chǎn)的玻璃屏由于具有條紋，因此置于光源出光光路時(shí)會(huì)改變光線方向，使得光源具有均勻發(fā)散特定角度。所謂的玻璃條紋屏結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括片狀本體，片狀本體的一側(cè)為平面，另一側(cè)設(shè)有條紋階梯。
[0021]下面對(duì)玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]步驟A，以所需的特定發(fā)散角度為基礎(chǔ)，依據(jù)光線進(jìn)入玻璃后發(fā)生折射、不同光線疊加的原理，設(shè)計(jì)出合適的條紋階梯形狀。實(shí)現(xiàn)時(shí)，一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式獲得不同玻璃材料的條紋屏底角與光線出射角度關(guān)系，圖2是一種實(shí)施例的關(guān)系圖示。對(duì)于條紋分布的設(shè)計(jì)原理即利用折射定律，光在玻璃中會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，造成光線在射出玻璃材料后發(fā)生與原先光線方向角度的偏移，最終實(shí)現(xiàn)光線的分散。但是在光線分散的角度選擇上面，如果需要設(shè)計(jì)的光線發(fā)散角度較大，且又要求在較大角度內(nèi)光線分布均勻，就必須合理的分布條紋角度和數(shù)量。因?yàn)槿绻O(shè)計(jì)的是同樣的條紋角度，那么折射后的光線都沿著一個(gè)方向發(fā)散出去，出光會(huì)不均勻，造成同一個(gè)方向上出現(xiàn)亮點(diǎn)，周圍相對(duì)較暗的情況出現(xiàn)，因此需要根據(jù)光線的疊加，在現(xiàn)有的玻璃直徑上合理布局條紋高度和角度，保證發(fā)散出去的光線可以均勻分布。當(dāng)需要特定的發(fā)散角度時(shí)，只需根據(jù)所得的關(guān)系圖和光線分布強(qiáng)度算出不同位置的條紋屏底角即可得到所需條紋階梯形狀。
[0023]步驟B，制作壓制模具，壓制模具上的壓制條紋與步驟A所得的條紋階梯形狀鏡面對(duì)稱。這種鏡面對(duì)稱的結(jié)構(gòu)確保壓制后所得的條紋屏得到所需的條紋階梯。
[0024]步驟C，根據(jù)所需的玻璃條紋屏大小，以加工后體積相同的原理選擇厚度和尺寸匹配的硼硅酸鹽玻璃片。所選的硼硅酸鹽玻璃片透光率需要在95%以上。
[0025]步驟D，對(duì)硼硅酸鹽玻璃片進(jìn)行加熱使其軟化，在達(dá)到一定的軟化程度后，對(duì)軟化后的玻璃片施壓使得其與壓制模具緊密貼合，最后對(duì)玻璃片脫模退火冷卻至室溫得到所需的玻璃條紋屏。此過(guò)程中，玻璃一般加熱至600攝氏度以上使其軟化。另外為了確保玻璃片與模具接觸時(shí)因溫度差大而影響玻璃片的成型，此步驟中應(yīng)先對(duì)壓制模具進(jìn)行預(yù)熱。壓制完成后，將退火后的玻璃條紋屏安裝在測(cè)試平臺(tái)上，進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。
[0026]圖3是一種玻璃條紋屏實(shí)施例的發(fā)光效果圖示，此種玻璃條紋屏安裝在直徑在51mm的反光杯外，功能是將光線在水平角度上由原先的10度分散至40度。從圖中可以看出，光線可均勻分布在預(yù)設(shè)的發(fā)散角度范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)忽明忽暗的照明劣勢(shì)。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于均勻發(fā)散特定角度的玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，所述玻璃條紋屏包括片狀本體，片狀本體的一側(cè)為平面，另一側(cè)設(shè)有條紋階梯，其特征在于:所述玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法包括: A.以所需的特定發(fā)散角度為基礎(chǔ)，依據(jù)光線進(jìn)入玻璃后發(fā)生折射、不同光線疊加的原理，設(shè)計(jì)出合適的條紋階梯形狀； B.制作壓制模具，壓制模具上的壓制條紋與步驟A所得的條紋階梯形狀鏡面對(duì)稱； C.根據(jù)所需的玻璃條紋屏大小，以加工后體積相同的原理選擇厚度和尺寸匹配的硼硅酸鹽玻璃片； D.對(duì)硼硅酸鹽玻璃片進(jìn)行加熱使其軟化，在達(dá)到一定的軟化程度后，對(duì)軟化后的玻璃片施壓使得其與壓制模具緊密貼合，最后對(duì)玻璃片脫模退火冷卻至室溫得到所需的玻璃條紋屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于均勻發(fā)散特定角度的玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，其特征在于:步驟D中玻璃加熱至600攝氏度以上使其軟化。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于均勻發(fā)散特定角度的玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，其特征在于:步驟D中先對(duì)壓制模具進(jìn)行預(yù)熱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于均勻發(fā)散特定角度的玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，其特征在于:步驟D后還包括將玻璃條紋屏置于測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證的步驟。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于均勻發(fā)散特定角度的玻璃條紋屏的設(shè)計(jì)加工方法，包括：設(shè)計(jì)出合適的條紋階梯形狀；制作壓制模具；選擇厚度和尺寸匹配的硼硅酸鹽玻璃片；對(duì)硼硅酸鹽玻璃片進(jìn)行加熱使其軟化，在達(dá)到一定的軟化程度后，對(duì)軟化后的玻璃片施壓使得其與壓制模具緊密貼合，最后對(duì)玻璃片脫模退火冷卻至室溫得到所需的玻璃條紋屏。本發(fā)明設(shè)計(jì)出的玻璃條紋屏將反光杯匯聚后的平行光線沿著特定的發(fā)光角度發(fā)散出去，并且根據(jù)光線相互的疊加，使得光線均勻分布在預(yù)設(shè)的發(fā)散角度范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)忽明忽暗的照明劣勢(shì)；加工方便，可變性和適應(yīng)能力強(qiáng)，可根據(jù)不同燈具的照明要求設(shè)計(jì)制作不同發(fā)散角度的玻璃條紋屏，滿足多變的燈具照明需求。
【IPC分類】C03B23/02
【公開號(hào)】CN105236712
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510578698
【發(fā)明人】胡海城, 戴微微, 吳誠(chéng), 畢競(jìng), 羅菲, 張娟, 劉娟
【申請(qǐng)人】安徽華夏顯示技術(shù)股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日