專(zhuān)利名稱(chēng)：180度逆反射或按指定角度反射的四棱錐型結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種180度逆反射或按其它指定角度轉(zhuǎn)向的四棱錐型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及的四棱錐結(jié)構(gòu)，能使與菱形面呈25-90度夾角(即入射角為0-75度)入射的光或電磁波實(shí)現(xiàn)180度轉(zhuǎn)向或按其他指定角度轉(zhuǎn)向。該結(jié)構(gòu)主要用于反光交通標(biāo)識(shí)、廣告材料、光源類(lèi)觸摸定位電子產(chǎn)品、激光測(cè)距、現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中戰(zhàn)場(chǎng)武器裝備/飛行器的定位和隱身等需要運(yùn)用逆反射原理或使光/電磁波按其它指定角度轉(zhuǎn)向原理的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
逆反射原理涉及較多領(lǐng)域，比如交通標(biāo)識(shí)、反光材料、激光測(cè)距，有些領(lǐng)域我們接觸的相對(duì)較少，比如戰(zhàn)場(chǎng)上武器裝備的對(duì)敵隱身、武器裝備的對(duì)己可探測(cè)、飛機(jī)隱形等。目前實(shí)現(xiàn)逆反射的方式一般采用玻璃微珠型結(jié)構(gòu)、三棱錐型結(jié)構(gòu)、圓錐陀螺型結(jié)構(gòu)等。玻璃微珠型結(jié)構(gòu)是利用入射光在微珠結(jié)構(gòu)內(nèi)部多次全反射來(lái)實(shí)現(xiàn)逆反射，它的缺點(diǎn)是對(duì)光的損失大，且不能實(shí)現(xiàn)光波按照指定角度偏轉(zhuǎn)；三棱錐型結(jié)構(gòu)對(duì)入射角為0-40度范圍的入射光或電磁波的逆反射效率比較高，但對(duì)入射角為40-75度范圍內(nèi)的入射電磁波的逆反射效率就很低；圓錐陀螺也是利用了逆反射原理，但是它不能實(shí)現(xiàn)大角度入射光或電磁波的180度逆反射和按指定角度轉(zhuǎn)向，故在上述領(lǐng)域不適用。本發(fā)明涉及的四棱錐型逆反射或按指定角度轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，集以上幾種逆反射結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)于一身，具有使0-75度范圍內(nèi)的光或電磁波高效率逆反射或使指定角度轉(zhuǎn)向的功能。 從日常生活方面講，這種功能增加了現(xiàn)有反光標(biāo)識(shí)牌的視角大小，使高速路上更大范圍內(nèi)的車(chē)燈被逆反射；從電子觸摸類(lèi)產(chǎn)品方面講，該結(jié)構(gòu)是大尺寸光學(xué)式寬屏觸摸屏從理論變成現(xiàn)實(shí)；從軍事用途上講，它增加了戰(zhàn)場(chǎng)武器裝備的可探測(cè)范圍；另外，由于該結(jié)構(gòu)具有使入射電磁波按照指定角度轉(zhuǎn)向的功能，這又能實(shí)現(xiàn)武器裝備及飛行器的對(duì)敵隱身。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種四棱錐型逆反射或按指定角度反射結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的底面為菱形， 也是光或電磁波的入射面，菱形面兩銳角角度為45-80度范圍，兩鈍角角度為135-100度范圍；其三角形面與平行四邊形棱型面的夾角為45-70度范圍。菱形面和四個(gè)三角形面都為鏡面。本發(fā)明涉及的四棱錐型逆反射或指定角度反射結(jié)構(gòu)主要利用了折射原理、全反射反理和逆反射原理。其原理如圖1所示，面1、面2、面3、面4為全反射或反射面，菱形面為折射面，也是光或電磁波的入射面。如圖2至圖7所示，圖中a、b、c、d、e、f分別為與四棱錐型菱形面成一定角度的光或電磁波入射線(xiàn)。入射線(xiàn)首先在四棱錐微結(jié)構(gòu)菱形面上發(fā)生折射(或直接照射到三角形斜面)到達(dá)三角形斜面，由于四棱錐三角形斜面與底面菱形面成一定角度，這使入射光或電磁波在三角形面發(fā)生全反射或反射(注釋透明材質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生全反射，不透明材質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生反射，以下相同)，然后光或電磁波到達(dá)另一個(gè)三角形斜面，同樣在該面上也發(fā)生全反射或反射。由于該結(jié)構(gòu)的入射光或電磁波在每個(gè)斜面上都發(fā)生全反射或反射，最后光或電磁波回到四棱錐菱形面發(fā)生折射或直接射向空氣。根據(jù)入射光或電磁波入射角的不同，光或電磁波在四棱錐型結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)二次、三次或四次全反射或反射及二次折射或零次折射最后出射光線(xiàn)或電磁波a ‘、c'、e'實(shí)現(xiàn)180度逆轉(zhuǎn)，如圖2、 圖4和圖6所示。另外，通過(guò)設(shè)置四棱錐型模型參數(shù)，可以達(dá)到使入射光線(xiàn)或電磁波按照其他指定的角度轉(zhuǎn)向，而不一定是嚴(yán)格的180度逆轉(zhuǎn)。圖3、圖5和圖7分別為光或電磁波在四棱錐型結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)二次、三次或四次全反射或反射及二次折射或零次折射后， 出射光或電磁波按照指定角度偏轉(zhuǎn)的示意圖。本發(fā)明所涉及的四棱錐型逆反射或按指定角度轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于交通標(biāo)識(shí)、廣告材料、光源類(lèi)觸摸定位電子產(chǎn)品、激光測(cè)距、現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中戰(zhàn)場(chǎng)武器裝備/飛行器的定位和隱身等需要運(yùn)用逆反射原理或使光或電磁波按其他指定角度轉(zhuǎn)向原理的領(lǐng)域。該模型只是數(shù)學(xué)模型參數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中只要保持菱形面的角度和菱形面與三角形斜面的夾角度數(shù)一定，可根據(jù)需要選用不同大小的模具，一般使用中是將該模型做成微四棱錐陣列型模具。

附圖1四棱錐型結(jié)構(gòu)的菱形面銳角和菱形面與三角形側(cè)面的夾角圖示
附圖2光或電磁波在該結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)兩次全反射或反射實(shí)現(xiàn)180度逆反射示意
圖
附圖3光或電磁波在該結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)兩次全反射或反射實(shí)現(xiàn)按指定角度反射度逆反射示意圖
附圖4光或電磁波在該結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)三次全反射或反射實(shí)現(xiàn)180度逆反射示意
圖
附圖5光或電磁波在該結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)三次全反射或反射實(shí)現(xiàn)按指定角度反射度逆反射示意圖
附圖6光或電磁波在該結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)四次全反射或反射實(shí)現(xiàn)180度逆反射示意
圖
附圖7光或電磁波在該結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部通過(guò)四次全反射或反射實(shí)現(xiàn)按指定角度反射度逆反射示意圖
附圖8實(shí)際應(yīng)用中的微四棱錐陣列模具示意圖 具體實(shí)施方式
一.產(chǎn)品制作
(1)首先制作棱錐型鏡面結(jié)構(gòu)模具根據(jù)逆反射或指定角度反射角度要求確定棱形的角度和四棱錐三角形面與棱形面的夾角；
(2)按(1)的計(jì)算制作產(chǎn)品模具，模具的方向與產(chǎn)品相反，并保證每一個(gè)面光潔度達(dá)到鏡面效果；
(3)成型產(chǎn)品成型的多種方式，可以用熱壓、注塑、澆鑄、光固等多種方式實(shí)現(xiàn)。(4)如用金屬材料來(lái)制作本發(fā)明，則必須是四棱錐型微鏡面凹結(jié)構(gòu)，可用電鑄法實(shí)現(xiàn)。按上述方式可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種180度逆反射或按指定角度反射的四棱錐型結(jié)構(gòu)，其特征是該結(jié)構(gòu)的底面為菱形，該結(jié)構(gòu)的側(cè)面為三角形，并且每個(gè)面都是鏡面。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述180度逆反射或按指定角度反射的四棱錐型結(jié)構(gòu)，其特征在于這種四棱錐結(jié)構(gòu)的底面為菱型，也是光或電磁波的入射面，菱型的兩銳角角度為45-80度范圍。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述180度逆反射或按指定角度反射的四棱錐型結(jié)構(gòu)，其特征在于這種四棱錐結(jié)構(gòu)的三角形側(cè)面與菱型底面的夾角為45-70度范圍。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述180度逆反射或按指定角度反射的四棱錐型結(jié)構(gòu)，其特征在于這種四棱錐結(jié)構(gòu)能使光或電磁波在四棱錐結(jié)構(gòu)的菱形面及結(jié)構(gòu)內(nèi)部經(jīng)過(guò)2次、3次、4次全反射、反射和折射后實(shí)現(xiàn)180度轉(zhuǎn)向或按其它指定角度轉(zhuǎn)向。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述180度逆反射或按指定角度反射的四棱錐型結(jié)構(gòu)，其特征在于這種四棱錐結(jié)構(gòu)能使與菱形面呈25-90度夾角入射的光或電磁波實(shí)現(xiàn)180度逆反射或按其它指定角度轉(zhuǎn)向。
6.根據(jù)權(quán)力要求1所述180度逆反射或按指定角度反射的四棱錐型結(jié)構(gòu)，其可應(yīng)用于所有透明材料和不透明材料，當(dāng)材料為透明材質(zhì)時(shí)，該模型為實(shí)體或空心結(jié)構(gòu)，當(dāng)材料為不透明材質(zhì)時(shí)，該模型為由四個(gè)三角形側(cè)面組成的空心結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明專(zhuān)利公布一種180度逆反射或按指定角度轉(zhuǎn)向的四棱錐型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有使入射角為0-75度范圍內(nèi)的光或電磁波實(shí)現(xiàn)180度逆反射或按照指點(diǎn)的角度偏轉(zhuǎn)的特性。
文檔編號(hào)G02B5/122GK102236117SQ20111010712
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者蔣豐 申請(qǐng)人:成都比特王科技有限責(zé)任公司