专利名称：制造菲涅耳透镜的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制造光学元件的装置，特别是涉及一种制造菲涅耳透镜(Fresnel lens)的装置。
背景技术：
随着视讯技术的提高与市场的需求，近年来背投萤幕(Rear ProjectionScreen)是广泛地运用于背投电视显示幕(Rear Projection TV)、终端机萤幕(Monitor Screen)、或多媒体展示幕(Multi-screen installation)等。一般而言，背投萤幕主要包括一菲涅耳透镜(Fresne lens)、及一扩散板(diffuser plate)，其中，菲涅耳透镜用以提高图像的亮度与均匀度，以使视域内的光线能作良好的运用，而扩散板则用以提供图像的成像。
如图1所示，现有制造菲涅耳透镜的装置10主要包括一基板储存台车101、一压克力板供应机构103、一材料涂覆机构104、一金属模板供应机构105、及一压合机构106。基板储存台车101储存有多个基板，如铝基板或其他高劲度的基板，该基板储存台车101为设有滚轮的活动式台车，且配设于第一升降台车102的一侧。第一升降台车102可将基板储存台车101中的基板取出，并将其上升至预定的高度，再通过设于第一升降台车102与材料涂覆机构104间的输送齿轮将基板送至材料涂覆机构104中。压克力板供应机构103储存有多个厚度约2mm可挠性(flexible)的压克力板；材料涂覆机构104设有一上胶机114，用以涂覆菲涅耳透镜材料，如含室温反应型硬化剂成分的压克力树脂(丙烯酸树脂，acrylic resin)；金属模板供应机构105储存有数个用以形成菲涅耳透镜图案(pattern)的金属模板，如镍板或铜板，厚度约3mm～5mm。压克力板供应机构103在已置于材料涂覆机构104的基板上提供压克力板，并以上胶机114在压克力板上涂覆菲涅耳透镜材料。当涂覆作业完毕后，金属模板供应机构105则在压克力板上提供金属模板，其中该金属模板具有菲涅耳透镜图案的一面是朝向于压克力板的一面。压合机构106具有一滚轮116(roller)，用以将填充于压克力板与金属模板间的菲涅耳透镜材料滚压成型，另外，重物供应机构107提供如强化玻璃等重物，以当滚轮116滚压完毕后，在金属模板上置放重物，以加强压合的效果。第二升降台车108配合压合机构106的位置，以将上述压合后的产品，送入储存机构109停滞约30分钟，当菲涅耳透镜材料在室温下反应硬化后，去除压克板及金属模板，便可得到菲涅耳透镜。
然而，由于金属模板的一面具有形成菲涅耳透镜图案的刻痕，因此其造价甚高，但是金属模板直接承受压合机构中滚轮所施加的载重，且其超过金属模板的降服应力(yield stress)，以致于金属模板受力后产生永久变形，即导致金属模板变形损坏，而无法再重复使用。此外，即便是金属模板所受的应力尚未超过降服应力，但经过几次使用之后，也会由于材料受到反覆载重的作用，而产生塑性变形，导致金属模板报废，以致于提高菲涅耳透镜的成本。再者，由于金属模板的劲度较高，因此除了需要以压合机构中的滚轮滚压外，还需通过如强化玻璃的重物来加强压合的效果，以致于延长产品的时程。
因此，如何降低菲涅耳透镜的成本、及加速单位时间的产量实为一重要课题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种降低菲涅耳透镜的成本、及加速单位时间产量的制造菲涅耳透镜的装置。
本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种制造菲涅耳透镜的装置，包括一用以提供一第一模板的第一模板供应机构，其中所述第一模板的一面形成有所述菲涅耳透镜的图样；一用以在所述第一模板上涂覆一菲涅耳材料的材料涂覆机构；一用以提供一第二模板的第二模板供应机构，以将所述第二模板置在涂有所述菲涅耳材料的第一模板上；及一压合机构，其施加压力于所述第二模板上，以使所述菲涅耳材料受压成形。
由于本实用新型的制造菲涅耳透镜的装置，是以压力机直接在具挠性的第二模板上施加压力，如压克力板，以使填充于第一模板与第二模板之间的菲涅耳材料受压成形。第一模板可包括一镍板及一铝基板，其中镍板的一面形成有菲涅耳透镜的图样(pattern)，另一面则以粘着剂粘合在铝基板上，以提高第一模板的整体劲度，因为第一模板劲度很高，且镍板的价格相对于压克力板价格甚高，因此当压力机以滚压的方式施力在压克力板上时，镍板受压合机构的滚压力引起的变形量甚小，即可降低镍板翘曲变形而损毁的问题，据此以提高其使用寿命。此外，由于压克力板相对于镍板而言具有较高的柔度(flexibility)，因此当压合机构滚压在压克力板上时，即可使菲涅耳材料完全填满于镍板上的菲涅耳透镜图样，而不需再提供如玻璃等重物作进一步的压合作业，故可加速单位时间的产量。
本实用新型通过压合机构中的滚轮直接滚压在压克力板上，以减低金属模板所受的载重，进而延长其使用寿命，由此降低菲涅耳透镜的成本。
图1为现有制造菲涅耳透镜的装置的示意图；图2为本实用新型较佳实施例的制造菲涅耳透镜的装置的立体图；图3为本实用新型较佳实施例的制造菲涅耳透镜的装置的上视图；图4为本实用新型制造菲涅耳透镜的装置的另一实施示意图。
具体实施方式
以下将参考相关附图，说明本实用新型较佳实施例的制造菲涅耳透镜的装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
如图2、图3所示，本实用新型较佳实施例的制造菲涅耳透镜的装置20主要包括有一第一模板供应机构201、一材料涂覆机构204、一第二模板供应机构205、及一压合机构206。第一模板供应机构201可为设有滚轮的活动式台车，并配设于第一升降机202的一例，第一模板供应机构201用以提供一第一模板2，该第一模板2包括一镍板及一铝基板，其中镍板的一面形成有菲涅耳透镜的图样，且其厚度约只有3mm～5mm。为了提高第一基板2的整体劲度，故将镍板以硅胶或其他粘着剂粘合在铝基板上，以使镍板受力时变形量减少。
第一升降机202每回取出一片储存于第一模板供应机构201中的第一模板2，并将其上升至预定的高度，以便与材料涂覆机构204的高度相配合，并通过设于第一升降机202与材料涂覆机构204间的输送齿轮以将第一模板2输送至材料涂覆机构204中。
材料涂覆机构204设有一上胶机214，用以涂覆胶状的菲涅耳透镜材料，如在第一模板2上含室温反应型硬化剂成分的压克力树脂(丙烯酸树脂，acrylic resin)。另外，材料涂覆机构204与压合机构205间设置有一输送器以将涂有菲涅耳透镜材料的第一模板2送至压合机构206。
第二模板供应机构205可储存多个第二模板3，如厚度约2mm的可挠性压克力板，其两面的表面均呈光滑，且相对于第一模板具有高柔度。第二模板供应机构205设有一伺服轴以将第二模板3缓慢地覆盖于先前置于压合机构205中的第一模板2上。压合机构205设有一滚轮216，用以滚压于第二模板3上。由于第二模板3的相对于现有技术所用的镍板的刚度要小，因此当滚轮216滚压于其上时，可使菲涅耳透镜材料受压以均匀地填充于第一模板2与第二模板3之间。
压合机构206的一侧设有一第二升降机207，用以将上述压合后的组合板4一片一片地送入储存机构208中储存，其中上述组合板4包括第一模板2，涂覆于该第一模板上的该菲涅耳材料、及设于其上的第二模板3。组合板4在储存机构207停滞约30分钟后，菲涅耳透镜材料会在室温下反应硬化，再以脱模机(图中未示)去除第一模板2及第二模板3，以得菲涅耳透镜。
图4是本实用新型较佳实施例的制造菲涅耳透镜的装置30的另一实施状态，其中第一模板供应机构301、第一升降机302、材料涂覆机构304、第二模板供应机构305、压合机构306、脱模机310分别与制造菲涅耳透镜的装置20中的各机构相同。但于本实施例中材料涂覆机构304中的上胶机314所涂覆的菲涅耳材料为含有光起始剂的压克力系列紫外光硬化树酯，因此将组合板以输送机构送至紫外光照射机构309中，以紫外光来照射组合板，使菲涅耳材料硬化成形，由此缩短菲涅耳透镜生产时程。
由于本实用新型的制造菲涅耳透镜的装置，是以滚压机直接施力在具有挠性的第二模板上，如压克力板，以使填充于第一模板与第二模板之间的菲涅耳材料能充分填充于两模板之间，且受压成形。此外，由于第一模板是由一面形成有菲涅耳透镜的图样的模板及一高劲度的基板所粘合而成，因此，当滚压机以滚压的方式施力于第二模板上时，第一模板受力时产生的变形量甚小，因此可降低因翘曲变形而损毁的问题，更重要的是，由于第一模板造价甚高，因此可大幅度降低产品的成本。
此外，由于第二模板相对于第一模板而言柔度较高，因此当压合机构滚压在压克力板上时，便能使菲涅耳材料填满于第一模板上的菲涅耳透镜图样，而不需再提供如玻璃等重物作进一步的压合作业，故可提高单位时间的产量。
再者，若材料涂覆机构所涂覆的菲涅耳材料为含有光起始剂的压克力系列紫外光硬化树酯，则更可以紫外光照射机构照射该菲涅耳材料，以缩短其硬化成形的时间，由此降低成本及降低生产时程。
权利要求1.一种制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，包括一用以提供一第一模板的第一模板供应机构，其中所述第一模板的一面形成有所述菲涅耳透镜的图样；一用以在所述第一模板上涂覆一菲涅耳材料的材料涂覆机构；一用以提供一第二模板的第二模板供应机构，以将所述第二模板置在涂有所述菲涅耳材料的第一模板上；及一压合机构，其施加压力于所述第二模板上，以使所述菲涅耳材料受压成形。
2.如权利要求1所述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，所述材料涂覆机构上设有一上胶机。
3.如权利要求1的述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，所述第一模板包括一镍板及一铝基板。
4.如权利要求1的述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，所述第二模板是一压克力板。
5.如权利要求1的述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，所述第二模板的至少一面呈光滑，且相对于所述第一模板具有高柔度。
6.如权利要求1的述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，所述压合机构上设有一用以滚压于所述第二模板上的滚轮。
7.如权利要求1所述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，还设有一用以储存至少一组合板的储存机构，其是经所述压合机构压合的，其中所述组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设于其上的所述第二模板。
8.如权利要求7所述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，还设有一用以照射所述组合板的紫外光照射机构，以使所述菲涅耳材料硬化成形。
9.如权利要求1所述的制造菲涅耳透镜的装置，其特征在于，还设有一用以分离所述第一模板及所述第二模板的脱模机，以得所述菲涅耳透镜。
专利摘要一种制造菲涅耳透镜的装置,包括有一第一模板供应机构、一材料涂覆机构、一第二模板供应机构及一压合机构。第一模板供应机构,用以提供一第一模板,其第一模板的一面形成有菲涅耳透镜的图样,材料涂覆机构用以在第一模板上涂覆菲涅耳材料,一第二模板供应机构用以在涂有该菲涅耳材料的第一模板上提供一第二模板,压合机构则施加压力于第二模板上,以使菲涅耳材料受压成形。
文档编号B29D11/00GK2513120SQ0127996
公开日2002年9月25日 申请日期2001年12月28日 优先权日2001年12月28日
发明者苏峰贤, 黄德松 申请人:精碟科技股份有限公司, 易发精机股份有限公司