專利名稱：制造菲涅耳透鏡的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制造光學(xué)元件的裝置，特別是涉及一種制造菲涅耳透鏡(Fresnel lens)的裝置。
背景技術(shù)：
隨著視訊技術(shù)的提高與市場(chǎng)的需求，近年來(lái)背投螢?zāi)?Rear ProjectionScreen)是廣泛地運(yùn)用于背投電視顯示幕(Rear Projection TV)、終端機(jī)螢?zāi)?Monitor Screen)、或多媒體展示幕(Multi-screen installation)等。一般而言，背投螢?zāi)恢饕ㄒ环颇哥R(Fresne lens)、及一擴(kuò)散板(diffuser plate)，其中，菲涅耳透鏡用以提高圖像的亮度與均勻度，以使視域內(nèi)的光線能作良好的運(yùn)用，而擴(kuò)散板則用以提供圖像的成像。
如圖1所示，現(xiàn)有制造菲涅耳透鏡的裝置10主要包括一基板儲(chǔ)存臺(tái)車101、一壓克力板供應(yīng)機(jī)構(gòu)103、一材料涂覆機(jī)構(gòu)104、一金屬模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)105、及一壓合機(jī)構(gòu)106?；鍍?chǔ)存臺(tái)車101儲(chǔ)存有多個(gè)基板，如鋁基板或其他高勁度的基板，該基板儲(chǔ)存臺(tái)車101為設(shè)有滾輪的活動(dòng)式臺(tái)車，且配設(shè)于第一升降臺(tái)車102的一側(cè)。第一升降臺(tái)車102可將基板儲(chǔ)存臺(tái)車101中的基板取出，并將其上升至預(yù)定的高度，再通過(guò)設(shè)于第一升降臺(tái)車102與材料涂覆機(jī)構(gòu)104間的輸送齒輪將基板送至材料涂覆機(jī)構(gòu)104中。壓克力板供應(yīng)機(jī)構(gòu)103儲(chǔ)存有多個(gè)厚度約2mm可撓性(flexible)的壓克力板；材料涂覆機(jī)構(gòu)104設(shè)有一上膠機(jī)114，用以涂覆菲涅耳透鏡材料，如含室溫反應(yīng)型硬化劑成分的壓克力樹脂(丙烯酸樹脂，acrylic resin)；金屬模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)105儲(chǔ)存有數(shù)個(gè)用以形成菲涅耳透鏡圖案(pattern)的金屬模板，如鎳板或銅板，厚度約3mm～5mm。壓克力板供應(yīng)機(jī)構(gòu)103在已置于材料涂覆機(jī)構(gòu)104的基板上提供壓克力板，并以上膠機(jī)114在壓克力板上涂覆菲涅耳透鏡材料。當(dāng)涂覆作業(yè)完畢后，金屬模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)105則在壓克力板上提供金屬模板，其中該金屬模板具有菲涅耳透鏡圖案的一面是朝向于壓克力板的一面。壓合機(jī)構(gòu)106具有一滾輪116(roller)，用以將填充于壓克力板與金屬模板間的菲涅耳透鏡材料滾壓成型，另外，重物供應(yīng)機(jī)構(gòu)107提供如強(qiáng)化玻璃等重物，以當(dāng)滾輪116滾壓完畢后，在金屬模板上置放重物，以加強(qiáng)壓合的效果。第二升降臺(tái)車108配合壓合機(jī)構(gòu)106的位置，以將上述壓合后的產(chǎn)品，送入儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)109停滯約30分鐘，當(dāng)菲涅耳透鏡材料在室溫下反應(yīng)硬化后，去除壓克板及金屬模板，便可得到菲涅耳透鏡。
然而，由于金屬模板的一面具有形成菲涅耳透鏡圖案的刻痕，因此其造價(jià)甚高，但是金屬模板直接承受壓合機(jī)構(gòu)中滾輪所施加的載重，且其超過(guò)金屬模板的降服應(yīng)力(yield stress)，以致于金屬模板受力后產(chǎn)生永久變形，即導(dǎo)致金屬模板變形損壞，而無(wú)法再重復(fù)使用。此外，即便是金屬模板所受的應(yīng)力尚未超過(guò)降服應(yīng)力，但經(jīng)過(guò)幾次使用之后，也會(huì)由于材料受到反覆載重的作用，而產(chǎn)生塑性變形，導(dǎo)致金屬模板報(bào)廢，以致于提高菲涅耳透鏡的成本。再者，由于金屬模板的勁度較高，因此除了需要以壓合機(jī)構(gòu)中的滾輪滾壓外，還需通過(guò)如強(qiáng)化玻璃的重物來(lái)加強(qiáng)壓合的效果，以致于延長(zhǎng)產(chǎn)品的時(shí)程。
因此，如何降低菲涅耳透鏡的成本、及加速單位時(shí)間的產(chǎn)量實(shí)為一重要課題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種降低菲涅耳透鏡的成本、及加速單位時(shí)間產(chǎn)量的制造菲涅耳透鏡的裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種制造菲涅耳透鏡的裝置，包括一用以提供一第一模板的第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)，其中所述第一模板的一面形成有所述菲涅耳透鏡的圖樣；一用以在所述第一模板上涂覆一菲涅耳材料的材料涂覆機(jī)構(gòu)；一用以提供一第二模板的第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)，以將所述第二模板置在涂有所述菲涅耳材料的第一模板上；及一壓合機(jī)構(gòu)，其施加壓力于所述第二模板上，以使所述菲涅耳材料受壓成形。
由于本實(shí)用新型的制造菲涅耳透鏡的裝置，是以壓力機(jī)直接在具撓性的第二模板上施加壓力，如壓克力板，以使填充于第一模板與第二模板之間的菲涅耳材料受壓成形。第一模板可包括一鎳板及一鋁基板，其中鎳板的一面形成有菲涅耳透鏡的圖樣(pattern)，另一面則以粘著劑粘合在鋁基板上，以提高第一模板的整體勁度，因?yàn)榈谝荒０鍎哦群芨?，且鎳板的價(jià)格相對(duì)于壓克力板價(jià)格甚高，因此當(dāng)壓力機(jī)以滾壓的方式施力在壓克力板上時(shí)，鎳板受壓合機(jī)構(gòu)的滾壓力引起的變形量甚小，即可降低鎳板翹曲變形而損毀的問(wèn)題，據(jù)此以提高其使用壽命。此外，由于壓克力板相對(duì)于鎳板而言具有較高的柔度(flexibility)，因此當(dāng)壓合機(jī)構(gòu)滾壓在壓克力板上時(shí)，即可使菲涅耳材料完全填滿于鎳板上的菲涅耳透鏡圖樣，而不需再提供如玻璃等重物作進(jìn)一步的壓合作業(yè)，故可加速單位時(shí)間的產(chǎn)量。
本實(shí)用新型通過(guò)壓合機(jī)構(gòu)中的滾輪直接滾壓在壓克力板上，以減低金屬模板所受的載重，進(jìn)而延長(zhǎng)其使用壽命，由此降低菲涅耳透鏡的成本。


圖1為現(xiàn)有制造菲涅耳透鏡的裝置的示意圖；圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的制造菲涅耳透鏡的裝置的立體圖；圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的制造菲涅耳透鏡的裝置的上視圖；圖4為本實(shí)用新型制造菲涅耳透鏡的裝置的另一實(shí)施示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參考相關(guān)附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的制造菲涅耳透鏡的裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。
如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的制造菲涅耳透鏡的裝置20主要包括有一第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)201、一材料涂覆機(jī)構(gòu)204、一第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)205、及一壓合機(jī)構(gòu)206。第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)201可為設(shè)有滾輪的活動(dòng)式臺(tái)車，并配設(shè)于第一升降機(jī)202的一例，第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)201用以提供一第一模板2，該第一模板2包括一鎳板及一鋁基板，其中鎳板的一面形成有菲涅耳透鏡的圖樣，且其厚度約只有3mm～5mm。為了提高第一基板2的整體勁度，故將鎳板以硅膠或其他粘著劑粘合在鋁基板上，以使鎳板受力時(shí)變形量減少。
第一升降機(jī)202每回取出一片儲(chǔ)存于第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)201中的第一模板2，并將其上升至預(yù)定的高度，以便與材料涂覆機(jī)構(gòu)204的高度相配合，并通過(guò)設(shè)于第一升降機(jī)202與材料涂覆機(jī)構(gòu)204間的輸送齒輪以將第一模板2輸送至材料涂覆機(jī)構(gòu)204中。
材料涂覆機(jī)構(gòu)204設(shè)有一上膠機(jī)214，用以涂覆膠狀的菲涅耳透鏡材料，如在第一模板2上含室溫反應(yīng)型硬化劑成分的壓克力樹脂(丙烯酸樹脂，acrylic resin)。另外，材料涂覆機(jī)構(gòu)204與壓合機(jī)構(gòu)205間設(shè)置有一輸送器以將涂有菲涅耳透鏡材料的第一模板2送至壓合機(jī)構(gòu)206。
第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)205可儲(chǔ)存多個(gè)第二模板3，如厚度約2mm的可撓性壓克力板，其兩面的表面均呈光滑，且相對(duì)于第一模板具有高柔度。第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)205設(shè)有一伺服軸以將第二模板3緩慢地覆蓋于先前置于壓合機(jī)構(gòu)205中的第一模板2上。壓合機(jī)構(gòu)205設(shè)有一滾輪216，用以滾壓于第二模板3上。由于第二模板3的相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所用的鎳板的剛度要小，因此當(dāng)滾輪216滾壓于其上時(shí)，可使菲涅耳透鏡材料受壓以均勻地填充于第一模板2與第二模板3之間。
壓合機(jī)構(gòu)206的一側(cè)設(shè)有一第二升降機(jī)207，用以將上述壓合后的組合板4一片一片地送入儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)208中儲(chǔ)存，其中上述組合板4包括第一模板2，涂覆于該第一模板上的該菲涅耳材料、及設(shè)于其上的第二模板3。組合板4在儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)207停滯約30分鐘后，菲涅耳透鏡材料會(huì)在室溫下反應(yīng)硬化，再以脫模機(jī)(圖中未示)去除第一模板2及第二模板3，以得菲涅耳透鏡。
圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的制造菲涅耳透鏡的裝置30的另一實(shí)施狀態(tài)，其中第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)301、第一升降機(jī)302、材料涂覆機(jī)構(gòu)304、第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)305、壓合機(jī)構(gòu)306、脫模機(jī)310分別與制造菲涅耳透鏡的裝置20中的各機(jī)構(gòu)相同。但于本實(shí)施例中材料涂覆機(jī)構(gòu)304中的上膠機(jī)314所涂覆的菲涅耳材料為含有光起始劑的壓克力系列紫外光硬化樹酯，因此將組合板以輸送機(jī)構(gòu)送至紫外光照射機(jī)構(gòu)309中，以紫外光來(lái)照射組合板，使菲涅耳材料硬化成形，由此縮短菲涅耳透鏡生產(chǎn)時(shí)程。
由于本實(shí)用新型的制造菲涅耳透鏡的裝置，是以滾壓機(jī)直接施力在具有撓性的第二模板上，如壓克力板，以使填充于第一模板與第二模板之間的菲涅耳材料能充分填充于兩模板之間，且受壓成形。此外，由于第一模板是由一面形成有菲涅耳透鏡的圖樣的模板及一高勁度的基板所粘合而成，因此，當(dāng)滾壓機(jī)以滾壓的方式施力于第二模板上時(shí)，第一模板受力時(shí)產(chǎn)生的變形量甚小，因此可降低因翹曲變形而損毀的問(wèn)題，更重要的是，由于第一模板造價(jià)甚高，因此可大幅度降低產(chǎn)品的成本。
此外，由于第二模板相對(duì)于第一模板而言柔度較高，因此當(dāng)壓合機(jī)構(gòu)滾壓在壓克力板上時(shí)，便能使菲涅耳材料填滿于第一模板上的菲涅耳透鏡圖樣，而不需再提供如玻璃等重物作進(jìn)一步的壓合作業(yè)，故可提高單位時(shí)間的產(chǎn)量。
再者，若材料涂覆機(jī)構(gòu)所涂覆的菲涅耳材料為含有光起始劑的壓克力系列紫外光硬化樹酯，則更可以紫外光照射機(jī)構(gòu)照射該菲涅耳材料，以縮短其硬化成形的時(shí)間，由此降低成本及降低生產(chǎn)時(shí)程。
權(quán)利要求1.一種制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，包括一用以提供一第一模板的第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)，其中所述第一模板的一面形成有所述菲涅耳透鏡的圖樣；一用以在所述第一模板上涂覆一菲涅耳材料的材料涂覆機(jī)構(gòu)；一用以提供一第二模板的第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)，以將所述第二模板置在涂有所述菲涅耳材料的第一模板上；及一壓合機(jī)構(gòu)，其施加壓力于所述第二模板上，以使所述菲涅耳材料受壓成形。
2.如權(quán)利要求1所述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，所述材料涂覆機(jī)構(gòu)上設(shè)有一上膠機(jī)。
3.如權(quán)利要求1的述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，所述第一模板包括一鎳板及一鋁基板。
4.如權(quán)利要求1的述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，所述第二模板是一壓克力板。
5.如權(quán)利要求1的述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，所述第二模板的至少一面呈光滑，且相對(duì)于所述第一模板具有高柔度。
6.如權(quán)利要求1的述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，所述壓合機(jī)構(gòu)上設(shè)有一用以滾壓于所述第二模板上的滾輪。
7.如權(quán)利要求1所述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，還設(shè)有一用以儲(chǔ)存至少一組合板的儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)，其是經(jīng)所述壓合機(jī)構(gòu)壓合的，其中所述組合板具有所述第一模板、涂覆于所述第一模板上的所述菲涅耳材料及設(shè)于其上的所述第二模板。
8.如權(quán)利要求7所述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，還設(shè)有一用以照射所述組合板的紫外光照射機(jī)構(gòu)，以使所述菲涅耳材料硬化成形。
9.如權(quán)利要求1所述的制造菲涅耳透鏡的裝置，其特征在于，還設(shè)有一用以分離所述第一模板及所述第二模板的脫模機(jī)，以得所述菲涅耳透鏡。
專利摘要一種制造菲涅耳透鏡的裝置,包括有一第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)、一材料涂覆機(jī)構(gòu)、一第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)及一壓合機(jī)構(gòu)。第一模板供應(yīng)機(jī)構(gòu),用以提供一第一模板,其第一模板的一面形成有菲涅耳透鏡的圖樣,材料涂覆機(jī)構(gòu)用以在第一模板上涂覆菲涅耳材料,一第二模板供應(yīng)機(jī)構(gòu)用以在涂有該菲涅耳材料的第一模板上提供一第二模板,壓合機(jī)構(gòu)則施加壓力于第二模板上,以使菲涅耳材料受壓成形。
文檔編號(hào)B29D11/00GK2513120SQ0127996
公開(kāi)日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者蘇峰賢, 黃德松 申請(qǐng)人:精碟科技股份有限公司, 易發(fā)精機(jī)股份有限公司