专利名称：光学元件形成用的滚轮及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种滚轮及其制造方法，特别关于一种用以制造光学元件(双凸透镜，Double Side Lenticular Lens)的滚轮及其制造方法。
背景技术：
背投式电视机(Rear Projection Television)以往多被用于电视教学、以及飞机和汽机车驾驶员的仿真实景训练。但随着生活水准的提高和居住条件的改善，背投式电视机也愈来愈受到消费者的青睐。背投式电视机以其大屏幕、图像清晰为特色，与传统利用映像管的电视机相比，背投式电视机除了具有无辐射、画面尺寸大等优点外，更可直接接上计算机或是其它影音设备，达到最大的娱乐效果。因此，在可预见的未来，背投式电视机将在娱乐显示设备(Entertainment Display)市场中，扮演举足轻重的角色。
背投式电视机，由背面(Rear Side)投射影像，使在前面(Front Side)观看的使用者能由背投式屏幕(Rear Projection Screen)看到影像。请参照图1所示，背投式屏幕1为一穿透型屏幕(Transmissive Screen)，而背投式屏幕1由一菲涅耳透镜(Fresnel Lens)11与一双凸透镜12所构成。其中，双凸透镜12的入光面具有复数个椭圆柱状透镜(EllipticLenticular Lens)121，而双凸透镜12的出光面具有复数个黑带条纹(Black Stripes Surface)122以及介于黑带条纹122之间的出光部123。
由光源发出的入射光，经菲涅耳透镜11而被聚光成为平行光；此平行光再入射至椭圆柱状透镜121，进而被聚光，而位于出光面的黑带条纹122以涂布有遮旋光性材料，以分别精确覆盖相对于椭圆柱状透镜121的非聚光部，另外，椭圆柱状透镜121所聚光的入射光会自出光部123射出；此时，具有黑带条纹122的出光面可用以散射光线，且同时可降低外部光线的影响。
如图1及图2所示，一般而言，双凸透镜12的入光面上的椭圆柱状透镜121及双凸透镜12的出光面上的黑带条纹122与出光部123，由复数个滚轮13以旋转压合成型。其制造步骤包括将融熔态的塑料原料14，倒在旋转中的第一滚轮131上，第一滚轮131具有复数个椭圆截面的沟槽，在经由第一滚轮131的压合后会在塑料原料14的一面上形成具有复数个椭圆柱状透镜121的入光面；而塑料原料14的另一面，则由旋转中的第二滚轮132压合以形成具有复数个黑带条纹122及复数个出光部123的出光面。
如图3所示，第二滚轮132的表面必须预先形成所需的图案，以便形成前述的具有黑带条纹122及出光部123的出光面；在已知技术中，制造第二滚轮132的步骤(如图4所示)包含于第二滚轮的表面形成复数个条状沟槽及复数个介于该等条状沟槽之间的出光部结构(S01)；雾化第二滚轮的表面，以将条状沟槽及出光部结构的表面加工为雾化表面(S02)；以及于第二滚轮的表面形成一保护层(S03)。其中，第二滚轮的表面的雾化可以有效减少所制得的光学元件(双凸透镜)的亮点(Speckle)、避免光学元件(双凸透镜)的反光、以及改善光学元件(双凸透镜)的小瑕疵(即遮丑)；然而，已知的制造方法先于第二滚轮的表面形成所需的形状，再利用喷砂方式雾化第二滚轮的表面，结果，如图5所示，会使得第二滚轮132的表面受到磨损(如虚线圆圈处)，而无法得到所预期的表面形状，进而会影响所制造的光学元件(双凸透镜)的合格率。
因此，本案发明人因于此，亟思一种可以解决上述问题的「光学元件形成用的滚轮及其制造方法」。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够避免滚轮表面因雾化而受到磨损的光学元件形成用的滚轮及其制造方法。
为达上述目的，依本发明的滚轮制造方法用以制造一用以形成光学元件的滚轮，其具有一滚轮主体及一转轴，滚轮制造方法包括以下步骤首先，于滚轮主体的表面形成复数个条状沟槽、以及复数个介于条状沟槽之间的条状突起；接着，雾化滚轮主体的表面，以便将条状沟槽及条状突起的表面加工为雾化表面；然后，加工条状突起的表面，以便于条状突起的表面形成出光部结构。
另外，本发明亦提供一种光学元件形成用的滚轮，其包括一滚轮主体以及一转轴；在本发明中，滚轮主体的表面形成复数个条状沟槽以及复数个介于条状沟槽之间的条状突起，其中条状沟槽的表面为雾化表面，而条状突起的表面形成非雾化表面的出光部结构；转轴穿射滚轮主体。
承上所述，因依本发明的滚轮制造方法先形成条状沟槽并进行雾化制程，然后再形成条状突起的表面的出光部结构，所以此出光部结构不会经过雾化制程，故滚轮主体表面的出光部结构不会因喷砂雾化制程而有磨损；因此，利用本发明的滚轮制造方法所制造的滚轮可以得到所预期的表面形状，进而能够提高所制造的光学元件(双凸透镜)的合格率。
图1为已知背投式屏幕的示意图；图2为已知用以形成双凸透镜的滚轮的示意图；图3为已知双凸透镜的出光面及第二滚轮的示意图；图4为已知制造第二滚轮的方法的流程图；图5为利用图4所示的方法所制造的第二滚轮的示意图，其中第二滚轮的表面受到磨损；
图6为依本发明较佳实施例的滚轮制造方法的流程图；以及图7A-7E为利用图6所示的滚轮制造方法制造第二滚轮的详细流程的示意图。
图中符号说明1 背投式屏幕11菲涅耳透镜12双凸透镜121 椭圆柱状透镜122 黑带条纹123 出光部13滚轮131 第一滚轮132 第二滚轮14塑料原料71滚轮主体711 条状沟槽713 条状突起715 出光部结构73转轴S01～S03 已知制造第二滚轮的方法的流程S11～S14 本发明较佳实施例的滚轮制造方法的流程具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的光学元件形成用的滚轮及其制造方法。
请参照图6所示，依本发明较佳实施例的滚轮制造方法用以制造一用以形成一光学元件的滚轮，其包含下列步骤于滚轮的一滚轮主体的表面形成复数个条状沟槽、以及复数个介于该等条状沟槽之间的条状突起(S11)；雾化滚轮主体的表面，以将该等条状沟槽及该等条状突起的表面加工为雾化表面(S12)；以及加工该等条状突起的表面，以于该等条状突起的表面形成出光部结构(S13)。此外，依本发明较佳实施例的滚轮制造方法可以更包含于滚轮主体的表面形成一保护层(S14)。
在本实施例中，保护层用以保护滚轮主体的表面结构，例如避免生锈，其可以是由铬或镍所构成。再者，利用本发明较佳实施例的滚轮制造方法所制造的滚轮所制造的光学元件为一双凸透镜(DoubleSide Lenticular Lens)，而且是用以制造双凸透镜的出光面，如前所述，双凸透镜的出光面具有复数个黑带条纹(Black Stripes)及复数个介于该等黑带条纹之间的出光部，其中，黑带条纹的位置相对由该等条状沟槽所形成，而出光部的位置相对由该等出光部结构所形成。
承上所述，于步骤S12中，雾化滚轮主体的表面利用喷砂方式进行；此时，条状沟槽及条状突起的表面被加工为雾化表面。接着，再利用步骤S13于条状突起的表面形成出光部结构，此步骤可以将条状突起的雾化表面去除、并形成出光部结构，例如截面为弧形的结构、或截面为其它几何形状(如高次项曲线)的结构，所以能够同时将原先的雾化表面移除以形成非雾化表面的出光部结构，因此，出光部结构不会如已知般受到喷砂雾化制程的侵蚀而有毁损。
为使本发明的内容更加容易理解，以下将参照图7A-7E，说明利用本发明较佳实施例的滚轮制造方法制造本发明较佳实施例的光学元件形成用的滚轮的详细流程。
首先，如图7A所示，一滚轮包括一滚轮主体71以及一转轴73；在本实施例中，一转轴73穿设于滚轮主体71，且滚轮主体71由铜所构成，此时，滚轮主体71的表面为未加工的平滑表面。
接着，如图7B所示，于滚轮主体71的表面形成复数个条状沟槽711、以及复数个介于该等条状沟槽711之间的条状突起713；在本实施例中，可以是利用机械加工方式(如车床切割)来形成条状沟槽711。
然后，如前所述，为了减少所制得的光学元件的亮点、避免光学元件的反光、以及改善光学元件的小瑕疵，所以，如图7C所示，进行喷砂制程以便将滚轮主体71的表面进行雾化处理；在本实施例中，喷砂制程可以是利用金刚砂等来进行，以便在滚轮主体71的表面进行雾化处理。如图7D所示，在经过喷砂制程之后，滚轮主体71上的条状沟槽711及条状突起713的表面处皆会形成雾化表面。
之后，如图7E所示，仅针对条状突起713的表面进行加工，以便于条状突起713的表面形成出光部结构715；在本实施例中，出光部结构715的横截面为弧状曲线，此时，图7E显示本发明较佳实施例的光学元件形成用的滚轮，其特征在于条状突起713的表面形成有非雾化表面的出光部结构715，而介于条状突起713之间的是具有雾化表面的条状沟槽711。
另外，为保护本发明较佳实施例的光学元件形成用的滚轮，可以于滚轮主体71的表面更形成有一保护层(图中未显示)，其材质可以是铬或镍。
综上所述，由于依本发明的滚轮制造方法先形成条状沟槽并进行雾化制程，然后再形成条状突起的表面的出光部结构，所以此出光部结构不会经过雾化制程，故滚轮主体表面的出光部结构不会因喷砂雾化制程而有磨损；因此，利用本发明的滚轮制造方法所制造的滚轮可以得到所预期的表面形状，进而能够提高所制造的光学元件(双凸透镜)的合格率。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所述的权利要求范围中。
权利要求
1.一种滚轮制造方法，其用以制造一滚轮且该滚轮用以形成一光学元件，其特征是，包含于该滚轮的一滚轮主体的表面形成复数个条状沟槽、以及复数个介于该等条状沟槽之间的条状突起；雾化该滚轮主体的表面，以将该等条状沟槽及该等条状突起的表面加工为雾化表面；以及加工该等条状突起的表面，以于该等条状突起的表面形成出光部结构。
2.如权利要求1所述的滚轮制造方法，其特征是，更包含于该滚轮主体的表面形成一保护层。
3.如权利要求2所述的滚轮制造方法，其特征是，该保护层由铬或由镍所构成。
4.如权利要求1所述的滚轮制造方法，其特征是，该光学元件为一双凸透镜，该双凸透镜的出光面具有复数个黑带条纹，该等黑带条纹的位置相对由该等条状沟槽所形成。
5.如权利要求4所述的滚轮制造方法，其特征是，该双凸透镜的出光面更包含复数个介于该等黑带条纹之间的出光部，该等出光部的位置相对由该等出光部结构所形成。
6.如权利要求1所述的滚轮制造方法，其特征是，该出光部结构为非雾化表面。
7.一种光学元件形成用的滚轮，其特征是，包含一滚轮主体，该滚轮主体的表面形成复数个条状沟槽以及复数个介于该等条状沟槽之间的条状突起，其中该等条状沟槽的表面为雾化表面，而该等条状突起的表面形成非雾化表面的出光部结构；以及一转轴，其穿射该滚轮主体。
8.如权利要求7所述的一种光学元件形成用的滚轮，其特征是，更包含一保护层，其形成于该滚轮主体的表面。
9.如权利要求8所述的一种光学元件形成用的滚轮，其特征是，该保护层由铬或由镍所构成。
10.如权利要求7所述的一种光学元件形成用的滚轮，其特征是，该光学元件为一双凸透镜，该双凸透镜的出光面具有复数个黑带条纹，该等黑带条纹的位置相对由该等条状沟槽所形成。
11.如权利要求10所述的一种光学元件形成用的滚轮，其特征是，该双凸透镜的出光面更包含复数个介于该等黑带条纹之间的出光部，该等出光部的位置相对由该等出光部结构所形成。
全文摘要
本发明为一种光学元件形成用的滚轮及其制造方法，该方法包括于滚轮的滚轮主体的表面形成复数个条状沟槽及复数个介于该等条状沟槽之间的条状突起；雾化滚轮主体的表面，以将该等条状沟槽及该等条状突起的表面加工为雾化表面；以及加工该等条状突起的表面，以于该等条状突起的表面形成出光部结构。利用本发明的滚轮制造方法所制造的滚轮可以得到所预期的表面形状，进而能够提高所制造的光学元件(双凸透镜)的合格率。
文档编号H04N5/74GK1740825SQ20041006832
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者周彦均, 邱昌模, 蔡永煌 申请人:精碟科技股份有限公司