專利名稱：壓合裝置及其滾輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓合裝置及其滾輪，尤其是一種用以制造光學(xué)元件的壓合裝置及其滾輪，以改善背投屏幕的光學(xué)特性。
背景技術(shù)：
背投式電視機(jī)(Rear Projection Television)以往多被用于電視教學(xué)、以及飛機(jī)和汽機(jī)車駕駛員的仿真實(shí)景訓(xùn)練。但隨著生活水準(zhǔn)的提高和居住條件的改善，背投式電視機(jī)也愈來愈受到消費(fèi)者的青睞。背投式電視機(jī)以其大屏幕、圖像清晰為特色，與傳統(tǒng)利用映像管的電視機(jī)相比，背投式電視機(jī)除了具有無輻射、畫面尺寸大等優(yōu)點(diǎn)外，更可直接接上計(jì)算機(jī)或是其它影音設(shè)備，達(dá)到最大的娛樂效果。因此，在可預(yù)見的未來，背投式電視機(jī)將在娛樂顯示設(shè)備(Entertainment Display)市場中，扮演舉足輕重的角色。
背投式電視機(jī)，由背面(Rear Side)投射影像，使在前面(Front Side)觀看的使用者能由背投式屏幕(Rear Projection Screen)看到影像。故在設(shè)計(jì)背投式屏幕時(shí)，必須考慮到觀看者的視角、影像的對比、分辨率、以及亮度等等問題。
請參照圖1，背投式屏幕1為一穿透型屏幕(Transmissive Screen)，而背投式屏幕1由一雙面透鏡板(Double Side Lens Sheet)11與一水平雙凸透鏡板(Horizontal Lenticular Sheet)12所構(gòu)成。雙面透鏡板11主要用以提升影像的亮度與均勻度，以使得視域內(nèi)的光線能做良好的運(yùn)用，而水平雙凸透鏡板12則用以提供影像的成像。
如圖1及圖2所示，雙面透鏡板11具有一垂直凸透鏡(VerticalLenticular Lens Sheet)111、一基板112、以及一菲涅耳透鏡(FresnelLens)113，使得光源所發(fā)出的入射光由垂直凸透鏡111入射，經(jīng)過菲涅耳透鏡113而聚光，以于水平雙凸透鏡板12成像。
位于雙面透鏡板11一側(cè)的垂直凸透鏡111可用以增大背投式屏幕1的垂直視角以及屏幕的亮度增益值(Gain)。如圖3所示，一般而言，垂直凸透鏡111由一具有多個(gè)規(guī)則溝槽21的滾輪(Roller)20壓合一塑料材料而形成，使得垂直凸透鏡111形成有多個(gè)半圓柱狀凸部114，且此等凸部114具有相同的形狀、相同的寬度及高度。
然而，垂直凸透鏡111上規(guī)則的凸部114形狀，往往使得垂直視角與屏幕的亮度增益值不易調(diào)控。原因是，當(dāng)增加了垂直方向的視角，常常屏幕的亮度增益值就降低了下來。另外，現(xiàn)有具有規(guī)則凸部114的垂直凸透鏡111，由于屏幕邊緣的光線無法像屏幕中央部可以互補(bǔ)，故會(huì)造成屏幕邊緣的亮度不足，使得屏幕的中央部份較亮，而于屏幕的中央造成所謂的亮帶(Hot Band)，影響了畫面亮度的均勻性。而且規(guī)則的凸部114形狀，也易使得屏幕有Moire的現(xiàn)象，更是降低了畫面的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種具有不同深度溝槽的壓合裝置及其滾輪，以形成背投式屏幕的光學(xué)元件，可改善現(xiàn)有背投式屏幕的問題。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種壓合裝置，用以形成一光學(xué)元件，壓合裝置包含一滾輪、以及一傳送單元。其中，滾輪具有一滾輪本體以及一轉(zhuǎn)軸，滾輪本體具有多個(gè)弧狀溝槽，多個(gè)弧狀溝槽的深度由滾輪本體的兩端向中央逐漸減少，轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于滾輪本體，滾輪與傳送單元相對而設(shè)。
為達(dá)上述目的，依本發(fā)明的滾輪，用以形成一光學(xué)元件，滾輪具有一滾輪本體以及一轉(zhuǎn)軸。其中，滾輪本體具有多個(gè)弧狀溝槽，多個(gè)弧狀溝槽的深度由滾輪本體的兩端向中央逐漸減少，轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于滾輪本體。
依本發(fā)明的壓合裝置及其滾輪，用以形成一光學(xué)元件，尤其是形成背投式屏幕上的垂直凸透鏡片。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的滾輪上，具有經(jīng)過斜面加工的多個(gè)弧狀溝槽，而溝槽的深度由滾輪本體的兩端向中央逐漸減少。故，由滾輪本體二側(cè)所壓合成型出來的光學(xué)元件，會(huì)具有較大的深度，因此也具有較大的垂直視角；而中央部份的弧狀溝槽則具有較小的深度，甚至已不再具有弧狀溝槽，而發(fā)出平行光。通過滾輪的斜面加工，不但易于調(diào)控光學(xué)元件的視角與屏幕的亮度增益值，更降低了亮帶的效應(yīng)。另外，也因?yàn)楣鈱W(xué)元件具有不均勻性的弧狀溝槽，因此也改善了Moire的現(xiàn)象。


圖1為現(xiàn)有背投式屏幕的一立體示意圖；圖2為現(xiàn)有背投式屏幕的一側(cè)視示意圖；圖3為現(xiàn)有制造垂直凸透鏡的滾輪的一示意圖；圖4為本發(fā)明的壓合裝置的一示意圖；圖5為本發(fā)明的滾輪形成相同寬度及深度的弧狀溝槽的一放大示意圖；圖6為本發(fā)明的滾輪于斜面加工的一放大示意圖；圖7為本發(fā)明的滾輪的一放大示意圖；圖8為本發(fā)明的壓合裝置及其滾輪所形成的光學(xué)元件的一放大示意圖；圖9為本發(fā)明的壓合裝置及其滾輪所形成的光學(xué)元件的另一示意圖，以說明滾輪溝槽的深度與形成光學(xué)元件垂直視角的關(guān)系。
圖中符號說明
1 背投式屏幕11雙面透鏡板111 垂直凸透鏡112 基板113 菲涅耳透鏡114 半圓柱狀凸部12水平雙凸透鏡板20滾輪21溝槽30壓合裝置31傳送單元311 滾動(dòng)元件32滾輪32’ 滾輪321 滾輪本體322 轉(zhuǎn)軸323 弧狀溝槽323’ 弧狀溝槽33光學(xué)元件331 凸部34切削刀具L 斜面加工線H1～H2高度V1～V2垂直視角具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的內(nèi)容更加容易理解，以下將參照相關(guān)附圖，說明本發(fā)明的壓合裝置及其滾輪的較佳實(shí)施例。
首先，請參照圖4至圖9來具體說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例的壓合裝置30。
如圖4所示，本發(fā)明的壓合裝置30，包含一傳送單元31、以及一滾輪32。壓合裝置30用以形成一光學(xué)元件33。
本實(shí)施例中，光學(xué)元件33以滾輪32壓合成型所制成，且具有圓柱透鏡陣列的光學(xué)元件，例如是垂直凸透鏡片(Vertical Lenticular LensSheet)。
傳送單元31具有至少一滾動(dòng)元件311，以支持并傳送光學(xué)元件33。而滾動(dòng)元件311可為一平面滾輪。本實(shí)施例中，傳送單元31為一輸送帶。
滾輪32與傳送單元31相對而設(shè)。請參照圖7，滾輪32具有一滾輪本體321以及一轉(zhuǎn)軸322。其中，轉(zhuǎn)軸322穿設(shè)于滾輪本體321，而滾輪本體321的材質(zhì)可為銅、鎳等軟質(zhì)金屬，使其具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，以保持滾輪本體321不會(huì)因?yàn)殚L度過長而變形。而滾輪本體321與轉(zhuǎn)軸322可一體成型。
請參照圖7，滾輪本體321具有多個(gè)弧狀溝槽323，多個(gè)弧狀溝槽323的深度由滾輪本體321的兩端向中央逐漸減少。
如圖5及圖7所示，欲形成滾輪本體321上不同深度的弧狀溝槽323時(shí)，旋轉(zhuǎn)滾輪本體321，并控制一切削刀具34的進(jìn)刀出刀，以于滾輪本體321上，刻劃出相同深度及寬度的弧狀溝槽323’，形成具有相同深度及寬度溝槽的滾輪32’?；顪喜?23’的寬度為0μm至1mm，而深度為0μm至1mm。本實(shí)施例中，弧狀溝槽323’具有相同的曲度。另外，切削刀具34可以是鉆石刀、碳化鎢刀或是陶瓷刀等刀具，以切削出弧狀溝槽323，當(dāng)然也可利用激光來蝕刻滾輪本體321，以形成弧狀溝槽323’。
請參考圖6及圖7，將已具有相同深度及寬度溝槽的滾輪32’，再次利用切削刀具34來進(jìn)行弧狀溝槽323’的斜面加工。而斜面加工是切除部份的弧狀溝槽323’，且切除時(shí)為滾輪本體321兩側(cè)對稱切除。如斜面加工線L所示，進(jìn)刀的深度由兩側(cè)向中央加大，甚至切除了滾輪本體321中央?yún)^(qū)域的溝槽323’。經(jīng)過斜面加工后，滾輪本體321上的多個(gè)弧狀溝槽323，且其深度由滾輪本體321的兩端向中央逐漸減少。另外，于斜面加工時(shí)，進(jìn)刀的深度除了采漸進(jìn)式的方式，逐漸加大進(jìn)刀的深度外，也可以是以階段性增加深度的方法，以形成不同深度的弧狀溝槽323。當(dāng)然，于形成弧狀溝槽323時(shí)，也能先利用切削刀具34先進(jìn)行斜面加工，再固定切削刀具34的進(jìn)刀深度，完成弧狀溝槽323的制作，以形成具有不同深度弧狀溝槽323的滾輪32。
如圖7至圖9所示，由于多個(gè)弧狀溝槽323的深度由滾輪本體321的兩端向中央逐漸減少，因此，被壓合成型的光學(xué)元件33的二側(cè)會(huì)具有較大高度H1的凸部331，因此也具有較大的垂直視角V1；而光學(xué)元件33的中央部份則具有較小的高度H2，故具有較小的垂直視角V2。甚至，中央部份可不再具有凸部331，而發(fā)出平行的光線。如此一來，不但易于調(diào)控垂直視角與背投式屏幕的亮度增益值，更由于屏幕兩側(cè)的視角增加，提升了屏幕邊緣的亮度，故也降低了亮帶的效應(yīng)。另外，光學(xué)元件33具有不均勻性的凸部331，因此也改善了Moire的現(xiàn)象，提高了畫面的品質(zhì)。
其次，以圖7及圖8來具體說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例的滾輪32。
如圖7及圖8所示，滾輪32用以壓合形成一光學(xué)元件33，滾輪32具有一滾輪本體321以及一轉(zhuǎn)軸322。其中，滾輪本體322具有多個(gè)弧狀溝槽323，多個(gè)弧狀溝槽323的深度由滾輪本體321的兩端向中央逐漸減少，轉(zhuǎn)軸322穿設(shè)于滾輪本體321。
本實(shí)施例中的滾輪32的功能及特征與壓合裝置中的滾輪32相同，而本實(shí)施例中的光學(xué)元件33與壓合裝置中的光學(xué)元件33相同，于此不再贅述。
綜上所述，本發(fā)明的壓合裝置及其滾輪，用以形成一光學(xué)元件，尤其是形成背投式屏幕上的垂直凸透鏡片。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的滾輪上，具有經(jīng)過斜面加工的多個(gè)弧狀溝槽，而溝槽的深度由滾輪本體的兩端向中央逐漸減少。故，光學(xué)元件的二側(cè)凸部(亦即凸透鏡部分)會(huì)具有較大的深度，因此也具有較大的垂直視角；而光學(xué)元件中央部份的凸部則具有較小的深度，甚至已不再具有凸部。通過滾輪的斜面加工，不但易于調(diào)控光學(xué)元件的垂直視角與背投屏幕的亮度增益值，更由于屏幕兩側(cè)的垂直視角增加，提升了屏幕邊緣的亮度，故也降低了亮帶的效應(yīng)。另外，也因?yàn)楣鈱W(xué)元件具有不均勻性的凸部，因此也改善了Moire的現(xiàn)象。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利要求書的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種滾輪，用以形成一光學(xué)元件，其特征在于，包括一滾輪本體，其具有多個(gè)弧狀溝槽，該等弧狀溝槽的深度由該滾輪本體的兩端向中央逐漸減少；以及一轉(zhuǎn)軸，其穿設(shè)于該滾輪本體。
2.如權(quán)利要求1所述的滾輪，其中，該光學(xué)元件為一垂直凸透鏡片。
3.如權(quán)利要求1所述的滾輪，其中，該滾輪本體的材質(zhì)為銅或鎳軟質(zhì)金屬。
4.如權(quán)利要求1所述的滾輪，其中，該等弧狀溝槽的寬度為0μm至1mm。
5.如權(quán)利要求1所述的滾輪，其中，該等弧狀溝槽的深度為0μm至1mm。
6.如權(quán)利要求1所述的滾輪，其中，該等弧狀溝槽具有相同的曲度。
7.一種壓合裝置，用以形成一光學(xué)元件，其特征在于，該壓合裝置包含一傳送單元；以及一滾輪，其與該傳送單元相對而設(shè)，該滾輪具有一滾輪本體以及一轉(zhuǎn)軸，該滾輪本體具有多個(gè)弧狀溝槽，該等弧狀溝槽的深度由該滾輪本體的兩端向中央逐漸減少，該轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于該滾輪本體。
8.如權(quán)利要求7所述的滾輪，其中，該光學(xué)元件為一垂直凸透鏡片。
9.如權(quán)利要求7所述的壓合裝置，其中，該傳送單元具有至少一滾動(dòng)元件。
10.如權(quán)利要求7所述的壓合裝置，其中，該傳送單元為一輸送帶。
11.如權(quán)利要求7所述的壓合裝置，其中，該滾輪本體的材質(zhì)為銅或鎳軟質(zhì)金屬。
12.如權(quán)利要求7所述的壓合裝置，其中，該等弧狀溝槽的寬度為0μm至1mm。
13.如權(quán)利要求7所述的壓合裝置，其中，該等弧狀溝槽的深度為0μm至1mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓合裝置，用以形成一光學(xué)元件，壓合裝置包含一傳送單元、以及一滾輪，其中，傳送單元與傳送單元相對而設(shè)，滾輪具有一滾輪本體以及一轉(zhuǎn)軸，滾輪本體具有多個(gè)弧狀溝槽，多個(gè)弧狀溝槽的深度由滾輪本體的兩端向中央逐漸減少，轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于滾輪本體。
文檔編號G03B21/60GK1690842SQ20041003865
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者周彥均, 游政和, 蔡永煌 申請人:精碟科技股份有限公司