专利名称：背投荧幕及其光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背投荧幕及其光学装置，特别是涉及一种可改善墨尔效应(moiréeffect)的背投荧幕及其光学装置。
背景技术：
一般而言，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模拟实景训练。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。背投式电视机是以其大荧幕、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，更可直接接上电脑或是其他影音设备，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，是由背面(Rear Side)投射影像，使在前面(Front Side)观看的使用者能由背投式荧幕(Rear Projection Screen)看到影像。因此在设计背投式荧幕时，必须考虑到观看者的视角、影像的对比、解析度、以及亮度等等问题。
请参阅图1，是现有习知的背投式荧幕一立体示意图。现有习知的背投式荧幕1，是为一穿透型荧幕(Transmissive Screen)，而背投式荧幕1主要是由一菲涅耳透镜(Fresnel Lens)11及一柱状透镜(Lanticular Lens)12所构成。菲涅耳透镜11主要是用以提升影像的亮度与均匀度，以使得视域内的光线能做良好的运用，而柱状透镜12则用以提供影像的成像。
柱状透镜12是具有复数个柱状凸部121设置于入光面，以及复数个黑带条纹(Black Stripes Surface)122设置于出光面。由光源而来的入射光，是经菲涅耳透镜11聚光而成为平行光。此平行光再入射至柱状凸部121，进而被聚光。位于出光面的黑带条纹122是以遮光性材料，分别精确覆盖相对于柱状凸部121的非聚光部。而具有黑带条纹122的出光面，则用以吸收光线，可降低外部光线的影响。
一般而言，如产业界欲在柱状透镜12形成复数个黑带条纹122时，会在柱状透镜12欲形成复数个黑带条纹122的一面，涂布一光阻，再利用一光源照射复数个柱状凸部121，藉由柱状凸部121使得光源的光规则性汇聚投射于光阻上，再进行正显影(或是负显影)等的制程步骤，而产生复数个黑带条纹122，由于柱状凸部121为规则排列，且高度曲率大致相同，因此形成规则排列且等宽度的黑带条纹122。但是规则的黑带条纹122以及黑带条纹122之间规则的透镜，容易在视觉上形成干涉现象，亦即产生俗称的墨尔(Moiré)现象，因而降低了整个画面的品质。
由此可见，上述现有的背投荧幕在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决背投荧幕存在的具有墨尔现象的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的背投荧幕存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的背投荧幕及其光学装置，能够改进一般现有的背投荧幕，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的背投荧幕存在的缺陷，而提供一种新的背投荧幕及其光学装置，所要解决的技术问题是使其可用以改善墨尔效应(moiréeffect)，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光学装置，其包括一光学单元，具有一第一表面与一第二表面，且该第一表面与该第二表面相对设置，该第一表面具有复数个柱状凸部，该第二表面具有复数个不规则突出部；以及一遮光层，是邻接该第二表面，且具有复数个条状光线吸收单元。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光学装置，其中所述的光学单元包括一第一光学透镜；以及一第二光学透镜，是与该第一光学透镜相邻接，且该第一表面位于该第一光学透镜的一侧面，该第二表面位于该第二透镜的一侧面。
前述的光学装置，其中所述的光学装置更包括有一光扩散层，该光扩散层设于该第一光学透镜与该第二光学透镜之间。
前述的光学装置，其中所述的第一光学透镜是为一柱状透镜。
前述的光学装置，其中所述的复数条状光线吸收单元分别具有不同宽度。
前述的光学装置，其中所述的不规则突出部呈一圆弧型、或是呈一三角型、或是呈一梯形型、或是呈一椭圆型。
前述的光学装置，其中所述的条状光线吸收单元是由一深色油墨所构成。
前述的光学装置，其中所述的条状光线吸收单元的延伸方向与该柱状凸部的延伸方向夹有一角度，该角度为0～90度之间。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种背投荧幕，其包括一光学单元，具有一第一表面与一第二表面，且该第一表面与该第二表面相对设置，该第一表面具有复数个柱状凸部，该第二表面具有复数个不规则突凸部；一遮光层，是邻接该第二表面，且具有复数个条状光线吸收单元；以及一光学透镜，其是邻设于该光学单元。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的背投荧幕，其中所述的光学透镜为一菲涅耳透镜。
前述的背投荧幕，其中所述的光学单元包括一第一光学透镜；以及一第二光学透镜，是与该第一光学透镜相邻接，且该第一表面位于该第一光学透镜的一侧面，该第二表面位于该第二光学透镜的一侧面。
前述的背投荧幕，其中所述的第一光学透镜是为一柱状透镜。
前述的背投荧幕，其中所述的复数条状光线吸收单元分别具有不同宽度。
前述的背投荧幕，其中所述的不规则突出部呈一圆弧型、或是呈一三角型、或是呈一梯形型、或是呈一椭圆型。
前述的背投荧幕，其中所述的条状光线吸收单元是由一深色油墨所构成。
前述的背投荧幕，其中所述的条状光线吸收单元的延伸方向与该柱状凸部的延伸方向夹有一角度，该角度为0～90度之间。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下本发明提出一种光学装置，其包括有一光学单元与一遮光层。其中，光学单元具有一第一表面与一第二表面，第一表面与第二表面相对设置，第一表面具有复数个柱状凸部，第二表面具有复数个不规则突出部。遮光层邻接第二表面，且具有复数个条状光线吸收单元。
本发明还提出一种背投荧幕，其包括有一光学单元、一遮光层与一光学透镜。光学单元具有一第一表面与一第二表面，第一表面与第二表面相对设置，且第一表面具有复数个柱状凸部，第二表面具有复数个不规则突凸部。遮光层邻接该第二表面且具有复数个条状光线吸收单元，光学透镜其是邻设于光学单元。
借由上述技术方案，本发明的背投荧幕及其光学装置至少具有以下优点承上所述，其是利用复数个不规则突出部改变光线行径路线，用以形成不同宽度的条状光线吸收单元，而可达到改善墨尔效应的功效。
综上所述，本发明特殊结构的背投荧幕及其光学装置，具有上述优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的背投荧幕具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是现有习知的背投式荧幕一立体示意图。
图2A、图2B、图2C、图2D、图2E以及图2F是本发明的光学装置较佳实施例的结构示意图。
图3A、图3B、图3C以及图3D是本发明的光学装置另一较佳实施例的结构示意图。
图4是本发明的光学装置的再一较佳实施例的结构示意图。
图5是本发明的背投荧幕较佳实施例的结构示意图。
1背投式荧幕11菲涅耳透镜12柱状透镜 121柱状凸部122黑带条纹2、2’、2”光学装置21光学单元 23遮光层211第一表面212第二表面213柱状凸部231条状光线吸收单元214突出部 214a最突出部214b凹陷处 215凹部25光扩散层 27抗反射层3背投荧幕 31光学透镜100A、100B光线 200光线200A、200B光线 90光扩散微粒21a第一光学透镜21b第二光学透镜θ角度具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的背投荧幕及其光学装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图2A所示，是本发明的光学装置较佳实施例的结构示意图。该光学装置2，包括一光学单元21与一遮光层23。光学单元21具有一第一表面211与一第二表面212，第一表面211与第二表面212相对设置，第一表面211具有复数个柱状凸部213，以及第二表面212具有复数个不规则的突出部214。其中，当一光线照射光学装置2时，柱状凸部213可用以汇聚光线，以及复数个不规则突出部214可用以改变光线行径路线，使得通过第二表面212的光线是为不规则分布，以利形成不同宽度的条状光线吸收单元231，在此较佳实施例中，光学装置2为一柱状透镜，当一平行光入射至柱状凸部213进而被聚光，且条状光线吸收单元231用以吸收光线，可降低外部光线的影响，此外虽然在本实施例中，如图2A所示的突出部214虽呈一圆弧型，但该突出部亦可呈一三角型、一梯型、一椭圆型、或是熟知该项技术者所熟知的其他态样。
遮光层23邻接于第二表面212上且具有复数个不同宽度的条状光线吸收单元231。在此较佳实施例中，该条状光线吸收单元231可以为一深色油墨，用以吸收光线。一般在实际实施时，可在两突出部214所形成的一凹部215，填入一透明材质使其平整，再形成遮光层23。此外，请参阅图2E所示，在实际生产制程时，当凹部215尺寸很细微，可不需要在凹部215填入透明材质，即可在第二表面214用以形成遮光层23，使得条状光线吸收单元231是依据不规则突出部214的形状设置。
在此较佳实施例中，欲在第二表面212形成复数个条状光线吸收单元231，先在第二表面212涂布一光阻，利用一光源照射于第一表面211的复数个柱状凸部213，使光源的光线规则性汇聚投射至复数个突出部214，再藉由复数个突出部214改变光线行径路线，使得光线不规则地照射于光阻上，再进行正显影(或是负显影)的等制程步骤(此为熟悉此项技术者所熟知，故在此不再加以赘述)，用以在第二表面212形成复数个条状光线吸收单元231。
请参阅图2B所示，现举例说明，光线可藉由不规则的突出部214，加以改变行径路线，以利形成不同宽度的条状光线吸收单元231，使熟悉该项技术者可以轻易的了解。二光线100A、100B平行进入各柱状凸部213后，光线100A、100B可经由该柱状凸部213用以聚光，但由于第二表面212具有复数个不规则突出部214，使光线100A、100B产生汇聚、发散等现象。光线100A在突出部214的一最突出部214a略为汇聚，以及光线100B在突出部214的一凹陷处214b产生发散现象，既可使得光线100A、100B具有不同宽度，当在第二表面212涂布一光阻(图中未示)，再进行正显影(或是负显影)等的制程步骤时，则可产生不同宽度的条状光线吸收单元231，如上述光线100A、100B是藉由复数个突出部214，即可改变其规律性，而投射至遮光层23，使得遮光层23可形成复数个不同宽度的条状光线吸收单元231。
此外，请参阅图2C以及图2D所示，本发明的光学装置2更可以形成一光扩散层25于遮光层23上(如图2C所示)，或是形成一抗反射层27于遮光层23上(如图2D所示)，如此亦可以增加视角。另外，亦可在光扩散层25上更设置一抗反射层27(如图2C)。
请参阅图2F所示，光学单元21更可填入复数个光扩散微粒90于光学单元21内，如此便可以增加视角。在本实施例中，熟悉该项技术者也可以在遮光层23设置一抗反射层27。
因此藉由上述复数个不规则突出部214，改变光线的行径路线破坏其规则性，用以形成不同宽度的条状光线吸收单元231，达到避免产生墨尔(moiré)现象，此外光学装置2的制作过程可为一体成型制作而成。
请参阅图3A所示，是光学装置2另一较佳实施例地结构示意图。其中与图2A中相同的元件将以相同的符号加以说明。本另一较佳实施例的光学装置2’，是具有一光学单元21和一遮光层23。其中，光学单元21具有一第一光学透镜21a和一第二光学透镜21b。第一光学透镜21a是例如一柱状透镜，第一光学透镜21a的一侧面具有复数个柱状凸部213用以聚光，且第一光学透镜21a的另一侧面为一平面，以及第二光学透镜21b的一侧面为一平面，且第二光学透镜21b的另一侧面具有复数个不规则突出部214，将第二光学透镜21b与第一光学透镜21a的平面邻靠而形成一光学单元21，两者可利用一胶体相接合，或是其他方式接合。
又，请参阅图3B所示，光学装置2’更可包括有一光扩散层25，且光扩散层25可设于第一光学透镜21a和第二光学透镜21b之间，或是设于遮光层23上(图中未示)，以及请参阅图3C所示，是光学装置2的较佳实施例的结构示意图，其更具有一抗反射层27，且抗反射层27可设于第一光学透镜21a和第二光学透镜21b之间，或是遮光层23上，且更可以是任何两种以上的任何排列组合。
请参阅图3D所示，该光学装置2’更混入复数个光扩散微粒90于光学单元21内，如此便可以增加视角。在本实施例中，熟悉该项技术者也可以在遮光层23上设置抗反射层27，或是在第一光学透镜21a与第二光学透镜21b之间设置抗反射层27(图中未示)。
请参阅图4所示，是本发明的光学装置的再一较佳实施例的结构示意图。其中与图2A中相同的元件以相同的符号加以说明，该光学装置2”具有一光学单元21和一遮光层23。光学单元21是具有一第一表面211与一第二表面212，以及光学单元21可为一体成型制作而成，抑或由第一光学透镜21a与第二光学透镜21b接合而成，其构造如图3A所示，在此不加以赘述。光学单元21的第一表面211与第二表面212相对设置，第一表面211具有复数个柱状凸部213，以及第二表面212具有复数个不规则突出部(图中未示)。遮光层23邻接于第二表面212上，且遮光层23为一透明薄膜，可填平第二表面212的不规则突出部使其平整，且遮光层23具有复数个具有不同宽度的条状光线吸收单元231，该条状光线吸收单元231可为一深色油墨，用以吸收光线。其中条状光线吸收单元231的延伸方向与柱状凸部213的延伸方向夹有一角度θ，该角度θ的角度为0～90度之间，可用以提高垂直视角，此外，虽然在此实施例中，遮光层23用以填平第二表面212，但遮光层23亦可随第二表面212的形状设置，在此并不限定必需填平第二表面212。
请参阅图5所示，是本发明的背投荧幕较佳实施例的结构示意图。背投荧幕利用上述的光学装置2用以成像。该背投荧幕3，包括一光学透镜31、一光学单元21和一遮光层23(该光学单元21与遮光层23如同图2A所示，在此给予相同符号且不加以赘述)。
光学透镜31为一菲涅耳透镜(Fresnel Lens)，且光学透镜31与光学单元21相邻设置(分离或接合)，且光学透镜31其是用以收集光线，使原本发散的光线可以收集进入观众的视线内。如此一来，各光线便可以被聚集，并以互相平行的方式离开菲涅耳透镜，导入光学单元21中。
现举例来说明，一光线200藉由光学透镜31使其平行导入光学单元21中，光线200进入各柱状凸部213后，形成光线200A、200B，光线200A、200B可经由柱状凸部213用以汇聚于第二表面212上，但由于第二表面212具有复数个不规则突出部214，使光线200A、200B产生汇聚、发散等现象。因此光线200A在突出部214的最突出部214a略为汇聚，以及在光线200B于突出部214的凹陷处214b产生发散现象，因此光线200A、200B是藉由复数个突出部214，即可改变光线200A、200B的规则性，投射至遮光层23，由于遮光层23具有复数个不同宽度的条状光线吸收单元231，因此该光线200A、200B会呈现乱数分布，射出遮光层23，因为光线200是为不规律分布，因此可改善背投荧幕的墨尔效应(moiréeffect)。
综上所述，本发明背投荧幕及其光学装置与现有技术相比较，是藉由复数个不规则突出部，改变光线的行进路径，用以形成不同宽度的条状光线吸收单元，而可以避免因为规则的条状光线吸收单元，而产生Moire的现象。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种光学装置，其特征在于其包括一光学单元，具有一第一表面与一第二表面，且该第一表面与该第二表面相对设置，该第一表面具有复数个柱状凸部，该第二表面具有复数个不规则突出部；以及一遮光层，是邻接该第二表面，且具有复数个条状光线吸收单元。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于其中所述的光学单元包括一第一光学透镜；以及一第二光学透镜，是与该第一光学透镜相邻接，且该第一表面位于该第一光学透镜的一侧面，该第二表面位于该第二透镜的一侧面。
3.根据权利要求2所述的光学装置，其特征在于其中所述的光学装置更包括有一光扩散层，该光扩散层设于该第一光学透镜与该第二光学透镜之间。
4.根据权利要求2所述的光学装置，其特征在于其中所述的第一光学透镜是为一柱状透镜。
5.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于其中所述的复数条状光线吸收单元分别具有不同宽度。
6.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于其中所述的不规则突出部呈一圆弧型、或是呈一三角型、或是呈一梯形型、或是呈一椭圆型。
7.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于其中所述的条状光线吸收单元是由一深色油墨所构成。
8.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于其中所述的条状光线吸收单元的延伸方向与该柱状凸部的延伸方向夹有一角度，该角度为0～90度之间。
9.一种背投荧幕，其特征在于其包括一光学单元，具有一第一表面与一第二表面，且该第一表面与该第二表面相对设置，该第一表面具有复数个柱状凸部，该第二表面具有复数个不规则突凸部；一遮光层，是邻接该第二表面，且具有复数个条状光线吸收单元；以及一光学透镜，其是邻设于该光学单元。
10.根据权利要求9所述的背投荧幕，其特征在于其中所述的光学透镜为一菲涅耳透镜。
11.根据权利要求9所述的背投荧幕，其特征在于其中所述的光学单元包括一第一光学透镜；以及一第二光学透镜，是与该第一光学透镜相邻接，且该第一表面位于该第一光学透镜的一侧面，该第二表面位于该第二光学透镜的一侧面。
12.根据权利要求11所述的背投荧幕，其特征在于其中所述的第一光学透镜是为一柱状透镜。
13.根据权利要求9所述的背投荧幕，其特征在于其中所述的复数条状光线吸收单元分别具有不同宽度。
14.根据权利要求9所述的背投荧幕，其特征在于其中所述的不规则突出部呈一圆弧型、或是呈一三角型、或是呈一梯形型、或是呈一椭圆型。
15.根据权利要求9所述的背投荧幕，其特征在于其中所述的条状光线吸收单元是由一深色油墨所构成。
16.根据权利要求9所述的背投荧幕，其特征在于其中所述的条状光线吸收单元的延伸方向与该柱状凸部的延伸方向夹有一角度，该角度为0～90度之间。
全文摘要
本发明是关于一种背投荧幕及其光学装置。该一种背投荧幕，包括有一光学单元、一遮光层、和一光学透镜。其中光学单元具有一第一表面与一第二表面，第一表面与第二表面相对设置，且第一表面具有复数个柱状凸部，第二表面具有复数个不规则突凸部，遮光层邻接第二表面且具有复数个条状光线吸收单元，光学透镜其是邻设于光学单元。本发明藉由复数个不规则突出部，改变光线的行进路径，用以形成不同宽度的条状光线吸收单元，而可以避免因为规则的条状光线吸收单元，而产生Moire的现象。
文档编号H04N5/74GK1779563SQ200410091638
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者周彦均, 龚大焜 申请人:精碟科技股份有限公司