[发明专利]提供来自光源的特定光分布的多小面漫射器

权利要求书

1.一种用于在空间中产生预定义光分布的装置，包括：

能操作来输出光的光源；以及

具有基板的漫射器，所述基板具有接收从所述光源输出的光的背表面和与该背表面相对的前表面，所述前表面重定向并透射在所述背表面上接收的光，以从所述漫射器输出具有所述预定义光分布的漫射光，

其中所述基板由透光材料形成，

其中所述前表面包括提供所述光的漫射的多个小面，

其中，所述多个小面中的每一者被随机分配到多个集合中的一个，以及

其中所述多个集合中的每一集合与所述预定义光分布的一区域相关联。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个集合中的每一者中的每一小面都具有平坦面，所述平坦面被定向成将在所述背表面上接收到的光重定向到所述预定义光分布的与多个集合中的、它们被分配到的一个集合相关联的区域内的方向。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述预定义光分布的每一区域与角度范围相关联，并且其中所述区域内的方向被随机分配给每一小面。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，每一小面由所述漫射器的前表面上的平坦面的坐标和所述平坦面的法向量方向来定义。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一小面集合与定义所述预定义光分布的亮度单元相关联，并且其中分配给每一小面集合的多个小面是基于分配给每一亮度单元的亮度值来选择的。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预定义光分布是高斯分布。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预定义光分布是线焦点、是工程设计形状、包括一个或多个字母、或包括一个或多个图像。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源是发光二极管(LED)光源、红外(IR)、白光源、相干光源、灯丝光源、荧光光源或卤素光源。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括被定位成接收输出漫射光的至少一个附加光学元件，并且所述装置是显示器、投影屏、影院或电影制作照明、汽车照明、室内或室外照明、以及光固化单元之一。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述漫射器是通过挤塑工艺、使用所述小面的紫外(UV)或E束固化进行铸造和固化、模制玻璃工艺或注塑塑料工艺而形成。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一小面都具有平坦面，该平坦面具有圆形、矩形、方形或六角形形状并且具有在6到350微米之间的最大外尺寸。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，每一小面被工程设计用于落在预定义范围内的特定波长的光。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，与所述特定波长相关联的光是白光、红外光或较低波长的光，并且其中所述装置是触摸屏或非触摸屏。

14.一种光学漫射器，包括：

由具有透光效率至少为50％的材料形成的主体；

所述主体上的平坦背表面，用于接收来自光源的输出光；以及

与所述主体上的平坦背表面相对的前表面，散射并透射在所述背表面上接收的输出光以提供具有预定义光分布的漫射光，

其中所述前表面包括多个小面，每一小面具有平坦面，该平坦面具有在6至350微米范围内的最大外尺寸，

其中所述多个小面中的每一者被随机分配到多个集合中的一个，

其中所述多个集合中的每一集合与所述预定义光分布的一区域相关联，

其中亮度值被分配给每一集合，以及

其中所述多个小面中的分配给每一集合的小面子集是基于该集合的亮度值来在数量上调整大小的。