一种曲面导光体及其表面微结构的加工方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学元件成型加工领域，具体涉及一种曲面导光体及其表面微结构的加工方法及装置。
【背景技术】
[0002]导光板(light guide plate)，或称导光体，是利用光学级的亚克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在亚克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。利用光学级亚克力板材吸取从光源发出来的光在光学级亚克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。
[0003]现有导光体多以平板方案应用在照明、功能指示领域，导光体表面导光点的加工方法是与平板方案对应的，采用印刷式或光刻、镭射、切削等非印刷式进行加工。当涉及到曲面方案应用的导光体时，尚无成熟的加工方案。如专利申请号CN201210562804.1公开照明装置的导光体及其成型方法采用先对板材形成微结构，再冲压成型，将板材冲压形成双曲面，再以树脂材料对所属板材进行翻版形成导光体。该方案存在问题如下:曲面导光体成型结构单一；板材冲压后微结构布局结构变形，使得导光体上由翻版形成的微结构存在疏密不一和偏离原设计图案。另外现有技术中，即使导光体冲压成曲面后再以激光雕刻微结构，由于激光头平面运动的特性，也会导致曲面导光体上微结构偏离设计的问题。
【发明内容】
[0004]本发明充分利用热压滚轮和曲面滚轮将导光板压制曲面导光体，并以相同曲面的凸轮上布置周期性凸点和若干顶针，实现曲面导光体表面的微结构成型。为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0005]一种曲面导光体及其表面微结构的加工方法，包括如下步骤:
[0006]步骤一，准备平直形状的基材，同时在基材的上下面通过滚压和加热以实现基材软化；
[0007]步骤二，通过上、下曲面压型滚轮在软化后的基材上下面压紧并滚动，从而将基材加工成所需的曲面形状；
[0008]步骤三，采用相同曲面的凸轮上布置凸点和若干可由凸点推动伸缩的顶针，通过凸点推动顶针实现曲面基材表面的微结构成型，而制成导光体。
[0009]进一步，所述步骤一，可采用热压滚轮方式或者分立的滚轮和加热装置，来对基材进行软化。
[0010]进一步，所述步骤三具体实现凸点推动顶针的方法如下:采用与上、下曲面压型滚轮相同的凸轮和与基材相同曲面形状的导向板，凸轮表面布置有凸点，在导向板表面上垂直贯穿有伸缩式的顶针，通过凸轮的转动，顶针后端经过凸点时，由凸点推动顶针使之沿凸点突出方向移动，从而将顶针尖端刺入基材，顶针后端离开凸点后，顶针尖端离开基材，从而将顶针尖端所带的微光学图形写印到基材上而制成导光体。
[0011]采用上述方法制作的导光体，可以防止微光学折射点及导光板弯曲变形而对光效造成影响。
[0012]所述凸点以可拆卸方式安装在凸轮表面。在凸轮上不同位置安装凸点，可控制导光体上的微光学折射点的稀疏程度，从而更好的控制光效。通过可随意安装拆卸的不同凸点，凸轮上不同位置安装凸点，可控制导光体上的微光学折射点的稀疏程度，从而更好的控制光效。
[0013]所述凸点至少为两组，每组凸点在凸轮表面以圆周方式分布，每组凸点包括有至少一个凸点，通过在凸轮上不同位置安装凸点，及安装两组或两组以上的此加工装置，可在导光体写印不同图案的微光写结构阵列。
[0014]所述各个凸点不限于同一种高度，可控制导光体上的微光学折射点的深浅程度，从而更好的控制光效。
[0015]所述顶针为至少两个，对应每组凸点设置一个顶针，可在顶针尖端做不同形状的微光学图形，通过更换顶针的方法更换导光体上所需写印的微光学结构。
[0016]一种曲面导光体及其表面微结构的加工装置，包括有:
[0017]热压滚轮组件，包括有主动滚轮和从动滚轮，两者表面覆盖加热层，主动滚轮和从动滚轮之间留有供平直的基材通过的缝隙；
[0018]曲面压型滚轮组件，包括有相契合的上曲面压型滚轮和下曲面压型滚轮，两者之间可通过上述基材，用以将基材压制成所需曲面形状；
[0019]亥_凸轮组件，自上往下相邻设置有凸轮、导向板和底座，所述凸轮与所述上曲面压型滚轮相同结构，所述底座与导向板的表面为板状曲面，且与所述凸轮的轮廓相切契合，所述凸轮表面设置有凸点，在导向板表面上垂直贯穿有伸缩式的顶针，该顶针后端可被凸轮上的凸点顶起，顶针的尖端则因此可刺入底座上放置的基材。
[0020]所述凸点以可拆卸方式安装在凸轮表面。在凸轮上不同位置安装凸点，可控制导光体上的微光学折射点的稀疏程度，从而更好的控制光效。通过可随意安装拆卸的不同凸点，凸轮上不同位置安装凸点，可控制导光体上的微光学折射点的稀疏程度，从而更好的控制光效。
[0021]所述凸点至少为两组，每组凸点在凸轮表面以同圆周分布，每组凸点包括有至少一个凸点，通过在凸轮上不同位置安装凸点，及安装两组或两组以上的此加工装置，可在导光体写印不同图案的微光写结构阵列。
[0022]所述各个凸点不限于同一种高度，可控制导光体上的微光学折射点的深浅程度，从而更好的控制光效。所述顶针为至少两个，对应每组凸点设置一个顶针，可在顶针尖端做不同形状的微光学图形，通过更换顶针的方法更换导光体上所需写印的微光学结构。
[0023]采用上述加工方法及装置制作导光体，通过上、下曲面压轮制成多种形状的曲面基材，再由凸轮转动使得顶针后端相对凸轮表面做圆周运动，圆周上的多个凸点可实现顶针尖端周期性振动，随凸轮转动周期及凸点的分布及密度调整，可实现软化的基材上刻印微光学点阵，因此可以防止微光学折射点及导光板弯曲变形而对光效造成影响。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的一种曲面导光体及其表面微结构的加工方法的流程方块图。
[0025]图2为本发明的一种曲面导光体及其表面微结构的加工装置的结构示意图。
[0026]图3为图2的A-A剖面图。
[0027]图4为图2的B-B剖面图。
[0028]图5为图2的C-C剖面图。
[0029]图6为三种导光体(平直导光体、压型导光体、曲面导光体)及其表面微结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部实施例。
[0031]实施例
[0032]请参阅图1，图1是本发明实施例的一种曲面导光体及其表面微结构的加工方法的流程方块图，所述方法包括如下步骤:
[0033]步骤一 S01，准备平直形状的基材，同时在基材的上下面通过滚压和加热以实现基材软化；
[0034]步骤二 S02，通过上、下曲面压型滚轮在软化后的基材上下面压紧并滚动，从而将基材加工成所需的曲面形状；
[0035]步骤三S03，采用相同曲面的凸轮上布置凸点和若干可由凸点推动伸缩的顶针，通过凸点推动顶针实现曲面基材表面的微结构成型，而制成导光体。
[0036]进一步，作为一个实施例，所述步骤三S03，采用与上、下曲面压型滚轮相同结构的凸轮和与基材相同曲面形状的导向板，凸轮表面布置有凸点，在导向板表面上垂直贯穿有伸缩式的顶针，通过凸轮的转动，顶针后端经过凸点时，由凸点推动顶针使之沿凸点突出方向移动，从而将顶针尖端刺入基材，顶针后端离开凸点后，顶针尖端离开基材，从而将顶针尖端所带的微光学图形写印到基材上而制成导光体。
[0037]进一步，所述步骤一 SOl可采用热压滚轮方式或者分立的滚轮和加热装置，来对基材进行软化。
[0038]所述步骤S03中，所述凸点至少为两组，每组凸点在凸轮表面以同轴面分布，每组凸点包括有至少一个凸点，所