[发明专利]用于在水平平面中增强视图的具有转向膜和透镜状扩散片的光控膜

权利要求书

1.一种光学系统，所述光学系统包括：

(a)转向膜，所述转向膜包括：

第一基本平滑的表面，其中所述第一基本平滑的表面限定垂直于所述第一基本平滑的表面延伸的显示轴线；和

第一结构化表面，所述第一结构化表面包括多个第一微观结构，所述多个第一微观结构限定多个基本平行的第一凹槽，

其中所述转向膜输出在第一平面中基本准直的光；和

(b)透镜状扩散片，所述透镜状扩散片包括：

第二基本平滑的表面，所述第二基本平滑的表面基本垂直于所述显示轴线；和

第二结构化表面，所述第二结构化表面包括多个第二微观结构，所述多个第二微观结构限定多个基本平行的第二凹槽，所述多个基本平行的第二凹槽沿着基本垂直于所述显示轴线的平面延伸，

其中所述第二结构化表面包括多个第二微观结构，所述多个第二微观结构各自包括透镜状棱镜，所述透镜状棱镜具有通过共混节段连接起来的直线端部节段，所述透镜状棱镜由基本平坦的接触区域分隔开，其中所述共混节段形状为椭圆形或第2阶、第4阶或第6阶多项式的区段；

其中每个透镜状棱镜的横截面沿从所述第二基本平滑的表面至顶点的方向沿着基本平行于所述显示轴线的平面延伸，

其中所述透镜状扩散片光学耦合到所述转向膜，并且其中所述透镜状扩散片使在所述第一平面中基本准直的光朝向基本垂直于所述第一平面的第二平面折射，

其中所述多个基本平行的第一凹槽基本垂直于所述多个基本平行的第二凹槽，并且

其中所述第一基本平滑的表面与所述第二结构化表面相邻。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述透镜状扩散片包括具有第一折射率的第一材料和具有第二折射率的第二材料，其中所述第一材料形成所述多个透镜状棱镜，并且所述第二材料与所述第一材料相邻，并且其中所述第一折射率大于所述第二折射率。

3.根据权利要求2所述的光学系统，其中所述第一折射率和所述第二折射率之间的差值为至少约0.15。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其中所述第一折射率和所述第二折射率之间的差值为约0.2至约0.25。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光学系统，其中所述透镜状棱镜具有约60度至约90度的直线节段底角。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述透镜状棱镜具有约70度至约85度的直线节段底角。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其中所述透镜状棱镜具有约75度至约85度的直线节段底角。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光学系统，其中所述透镜状棱镜具有约0.75至约1.5的高宽比。

9.根据前述权利要求中任一项所述的光学系统，其中所述第二结构化表面具有约0.8至约1.0的填充率。

10.根据权利要求9所述的光学系统，其中所述第二结构化表面具有约0.85至约0.95的填充率。

11.根据前述权利要求中任一项所述的光学系统，其中所述共混节段形状为椭圆形的区段。

12.根据权利要求11所述的光学系统，其中所述共混节段形状为椭圆度为约1.5至约4.0的椭圆形的区段。

13.根据权利要求12所述的光学系统，其中所述共混节段形状为椭圆度为约1.8至约3.5的椭圆形的区段。

14.根据权利要求12或13所述的光学系统，其中所述透镜状棱镜具有大于约0.8的共混率。

15.根据权利要求14所述的光学系统，其中所述透镜状棱镜具有约0.85至约0.95的共混率。