[发明专利]在菲涅耳透镜模具上提供漫射竖面的方法

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及在菲涅耳透镜模具上提供漫射竖面的方法。

本发明的现有技术

菲涅耳透镜包括一系列的光学表面，其中由竖面逐一将光学表面隔开。这种结构提供一种可用于许多不同应用的本质上扁平的透镜。

菲涅耳透镜特别有用的一项应用是投影仪，在这种场合它们有助于将来自下面一级的光线聚焦到高于该级的反射镜上。但是，在那种应用中，通过菲涅耳透镜中的竖面折射的光线引起通常被称之为“舞台炫光”的现象。舞台炫光通常影响投影仪的操纵者，影响他们观察被投影的资料。

减少舞台炫光的尝试涉及在竖面上提供漫射表面，使通过那些表面折射的光线漫反射，借此减少炫光。漫射竖面是借助化学方法侵蚀或腐蚀透镜成品或由形成透镜的模具所提供的。通常的处理是对整个透镜/模具进行的，包括光学表面以及竖面。在腐蚀之后，以再次切削或用其它办法处理光学表面，以便将他们平滑的镜面光洁度，而竖面保持腐蚀状态，以便提供需要的漫射表面。

因为每个透镜必须分开处理，所以腐蚀透镜本身以提供漫射表面将大大增加透镜的成本。腐蚀用于形成模压菲涅耳透镜的模具已经将舞台炫光降低到某种程度，但是，那种方法并非与所有类型的用于形成透镜的模具兼容。特别是在制作模具的材料对腐蚀不敏感或在腐蚀时不提供所需的粗糙度或漫射性质的场合确实如此。

因此，需要有在菲涅耳透镜模具上提供漫射竖面的方法。

本发明的概述

本发明包括在具有众多光学表面的菲涅耳透镜模具上提供漫射竖面的方法，其中毗邻的光学表面被竖面隔开，该方法包括如下几个步骤：在众多的光学表面和竖面上沉积漫射层和有选择地从众多的光学表面除去漫射层，而保留竖面上的漫射层基本完整无损。

在优选的方法中，沉积漫射层的步骤进一步包括电沉积一层选自铜、镍、锌、钴、锡和它们的组合的金属。

另一项优选的是用于电沉积漫射层的电沉积液基本上没有晶粒细化剂。借助下述方法可以将晶粒细化剂和其它杂质从电沉积液中除去，通常是借助通过活性炭过滤和让电沉积液的温度升高到30℃或更高，优选35℃或更高，更优选40℃或更高。

控制漫射层的沉积速度也是有用的，其方法是控制在电沉积方法中采用的电流密度。优选的是将电流密度控制在大约为0.022安培/平方厘米(20安培/平方英尺)或更低，更优选为0.016安培/平方厘米(15安培/平方英尺)或更低，更加优选的是大约0.011安培/平方厘米(10安培/平方英尺)或更低。

依据本发明的方法还可以包括在沉积漫射层步骤中遮蔽选定的竖面部分。这种遮蔽可以贯穿沉积过程的始终，也可以仅仅发生处理的某个阶段。

附图简要说明

图1是菲涅耳透镜横截面的示意图，描述诸光学表面和竖面。

图2是依据本发明的一种方法的示意图。

本发明的详细叙述

图1典型的菲涅耳透镜模具10的剖面图，该模具包括被竖面14隔开的光学表面12。竖面14在光学表面12之间提供垂直位移，这种位移是为了由模具10生产基本上扁平的透镜所必需的。模具10通常由诸如黄铜、铜、镍等金属制造。

应当理解，当模具10是所需菲涅耳透镜的“阴模”时，该模具可以直接用于生产菲涅耳透镜，或者用另一种办法，由模具10电成形一“母模”，然后，可以由母模电成形用于生产所需透镜的制造模(也是所需透镜的阴模)。在模具10是所需菲涅耳透镜的“阳模”的场合，电成形的复制品将是透镜的阴模，可以用它形成所需的菲涅耳透镜。

在形成模具10之后，可以采用依据本发明的方法提供所需的漫射竖面14。图2用方框图描述该方法的基本步骤。首先，在模具10的整个表面，即包括光学表面12和竖面14上沉积漫射层。其次，处理光学表面12以除去漫射层，并且恢复它们的镜面光洁度，而将漫射层保留在竖面14上。这种处理涉及对光学表面12进行机械加工或再次切削，以便从光学表面上除去漫射层，而将漫射层留在竖面14上。

优选借助电沉积诸如铜、镍、锌、钴等金属形成漫射层。也可以将一种或多种金属的组合物用于漫射层。沉积漫射层的优选的方法是在电解质溶液的电沉积液中电沉积。优选的是基本上没有晶粒细化剂的电沉积液，以便增强漫射层的漫反射性质。如果使用用晶粒细化剂制备的电解质溶液，该电沉积液可以通过活性炭过滤，以除去晶粒细化剂。