背投影裝置的制作方法

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本發(fā)明關于一投影裝置，尤為一種可應用于大尺寸顯示設備的背投影裝置。

背景技術：

今年來因多媒體營銷及大型面板技術的日漸普及，傳統(tǒng)大型廣告廣告牌已逐漸被大型顯示屏幕所取代，然而現(xiàn)有的大型顯示屏幕往往因其全反射結(jié)構的關系，無法有效的擴大可視范圍的角度、提高解度、對比度、增益度的效果。

其中，以往使用于屏幕內(nèi)的添加物常和塑料以混和地的方式填充，因此容易產(chǎn)生混料不均勻而使材料版不平整與光損失而使色彩還原度不佳的問題，特別是當黑色的吸光粒子與散光粒子混入同一層結(jié)構時最為顯著。

由此可見，上述現(xiàn)有將顯示屏幕的可視范圍的對比度等效果的結(jié)構仍有諸多缺陷，實非一優(yōu)選的設計，而亟待加以改良。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種背投影裝置，包括第一透鏡及第二透鏡，此第一透鏡為一菲涅耳透鏡(fresnellens)，其中菲涅耳透鏡的間距(fresnellenspitch)介于50～150um之間，第二透鏡為一柱面透鏡(lenticularlens)。其中第一透鏡與第二透鏡相聚一距離處設置，而第二透鏡面對第一透鏡的一側(cè)依序設置一散射層、一擴散層、一反射層、一吸光層。

其中散射層于面對第一透鏡的一側(cè)設有多個曲面體，其中任一曲面體與相鄰的曲面體相距一距離，其中任一曲面體與相鄰的曲面體的間距(lenticularlenpitch)介于100～200um之間，其中散射層包含透光材質(zhì)及散光粒子，其中透光材質(zhì)為聚苯乙烯(polystyrene，ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)其中之一或兩者的組合，散光粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅(silica)其中之一到三者的組合。其中散射層的另一側(cè)與擴散層的一側(cè)，擴散層的厚度小于3mm，擴散層中包含散光粒子，散光粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅其中之一到三者的組合。其中反射層的一側(cè)與擴散層的另一側(cè)連接，反射層的另一側(cè)設有多個凹槽，各凹槽設有兩側(cè)壁，兩側(cè)壁由凹槽口向黏合層的方向沿伸設有一凹槽底，且兩側(cè)壁由凹槽口向凹槽底方向更設有一第一平面及一第二平面，其中任二相鄰凹槽底之間距介于10～50um之間，其中凹槽底的寬度與凹槽口的寬度比例介于0.002～1之間，凹槽底的寬度介于1～200um之間，凹槽口的寬度介于5～100um之間，凹槽底與凹槽口的垂直距離介于50～500um之間，以及第一平面與凹槽口連接處于凹槽內(nèi)側(cè)設有一第一內(nèi)角，第一內(nèi)角介于70～90度之間，第二平面與第一平面連接處于凹槽內(nèi)側(cè)設有一第二內(nèi)角，第二內(nèi)角介于145～205度之間，各凹槽中包含吸光填充材質(zhì)，其中吸光填充材質(zhì)為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合。以及其中吸光層與反射層的另一側(cè)連接，吸光層中包含吸光粒子，吸光粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合。

其中散射層與擴散層之間，擴散層與反射層之間，以及反射層與吸光層之間系分別設有一黏合層。

本發(fā)明提供另一背投影裝置，包括第一透鏡及第二透鏡，此第一透鏡為一菲涅耳透鏡，其中菲涅耳透鏡的間距介于50～150um之間，第二透鏡為一柱面透鏡。其中第一透鏡與第二透鏡相聚一距離處設置，而第二透鏡面對第一透鏡的一側(cè)依序設置一散射層、一反射層、一擴散層、一吸光層。

其中散射層于面對第一透鏡的一側(cè)設有多個曲面體，其中任一曲面體與相鄰的曲面體相距一距離，其中任一曲面體與相鄰的曲面體的間距介于100～200um之間，其中散射層包含透光材質(zhì)及散光粒子，其中透光材質(zhì)為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合，散光粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅其中之一到三者的組合，其中散光粒子占散射層比例介于1.25～1.27％之間，以及散射層亦可依需求參入少量吸光粒子(吸光粒子占散射層比例介于0.02～0.032％之間)。其中散射層的另一側(cè)與反射層的一側(cè)連接，反射層的另一側(cè)設有多個凹槽，各凹槽設有兩側(cè)壁，兩側(cè)壁由凹槽口向黏合層的方向沿伸設有一凹槽底，且兩側(cè)壁由凹槽口向凹槽底方向更設有一第一平面及一第二平面，其中任二相鄰凹槽底之間距介于10～50um之間，其中凹槽底的寬度與凹槽口的寬度比例介于0.002～1之間，凹槽底的寬度介于1～200um之間，凹槽口的寬度介于5～100um之間，凹槽底與凹槽口的垂直距離介于50～500um之間，以及第一平面與凹槽口連接處于凹槽內(nèi)側(cè)設有一第一內(nèi)角，第一內(nèi)角介于70～90度之間，第二平面與第一平面連接處于凹槽內(nèi)側(cè)設有一第二內(nèi)角，第二內(nèi)角介于145～205度之間，各凹槽中包含吸光填充材質(zhì)，其中吸光填充材質(zhì)為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合。其中擴散層的一側(cè)與反射層之另一側(cè)連接，擴散層之厚度小于3mm，擴散層中包含散光粒子，散光粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅其中之一到三者的組合。以及其中吸光層與擴散層之另一側(cè)連接，吸光層中包含吸光粒子，吸光粒子為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合。

其中散射層與反射層之間，反射層與擴散層之間，以及擴散層與吸光層之間系分別設有一黏合層。

本發(fā)明的散射層的曲面體結(jié)構，具有視角擴散與連續(xù)性，令光線穿透散射以增加視角，反射層的填滿吸光填充材質(zhì)的凹槽結(jié)構，不但可吸收環(huán)境光線提升屏幕的對比度外，更可利用折射率差而形成全反射以增加視角，擴散視角的同時提升光的利用率及對比率。此外，本發(fā)明將散光粒子及吸光粒子分別對應設于擴散層及吸光層內(nèi)，以避免散光粒子及吸光粒子交互影響產(chǎn)生混料不均及光損失較多而導致色彩還原度不佳的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的背投影裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明的另一背投影裝置的示意圖；

圖3為本發(fā)明的背投影裝置的示意圖；

圖4為本發(fā)明的第二透鏡的示意圖；

圖5為本發(fā)明的散射層的示意圖；

圖6為本發(fā)明的背投影裝置的示意圖；

圖7為本發(fā)明的另一背投影裝置的示意圖；

圖8為本發(fā)明的反射層的示意圖；

圖9為本發(fā)明的反射層的示意圖；

圖10本發(fā)明與現(xiàn)有技術的比較示意圖；以及

圖11為本發(fā)明的功效示意圖。

本代表圖符號簡單說明：

100第一透鏡

200第二透鏡

210散射層

220擴散層

230反射層

240吸光層

300黏合層

具體實施方式

請參閱各圖，圖1為本發(fā)明的背投影裝置的示意圖，如圖所示，包括：第一透鏡100以及第二透鏡200，第一透鏡100為一菲涅耳透鏡，其中菲涅耳透鏡的間距介于50～150um之間，第二透鏡200設于第一透鏡100一距離處，第二透鏡2面依序設置一散射層210、一擴散層220、一反射層230、一吸光層240以及黏合層300。其中散射層210與擴散層220之間設有黏合層300，擴散層220與反射層230之間設有黏合層300，以及反射層230與吸光層240之間設有黏合層300。

請參閱各圖，圖2為本發(fā)明的另一背投影裝置的示意圖，如圖所示，包括：第一透鏡100以及第二透鏡200，第一透鏡100為一菲涅耳透鏡，其中菲涅耳透鏡的間距介于50～150um之間，第二透鏡200設于第一透鏡100一距離處，第二透鏡2面依序設置一散射層210、一反射層230、一擴散層220、一吸光層240以及黏合層300。其中散射層210與反射層230之間設有黏合層300，反射層230與擴散層220之間設有黏合層300，以及擴散層220與吸光層240之間設有黏合層300。

如圖3所示，當投影設備400處朝本發(fā)明的第一透鏡100處將光源射入后，并形成平行直進的光源后射入第二透鏡200，而第二透鏡200則將射入的直進光源轉(zhuǎn)換為平均且大角度的散射光，令使用者能在各角度觀賞本發(fā)明所呈現(xiàn)的影像。

如圖4所示，為本發(fā)明的第二透鏡的示意圖，其中散射層210為一柱面透鏡，在散射層210于面對第一透鏡1的一側(cè)設有多個曲面體211，其中任一曲面體211與相鄰的曲面體211相距一距離，其兩相鄰的曲面體211的間距介于100～200um之間。如圖5所示，其中散射層210包含透光材質(zhì)212及散光粒子213，其中透光材質(zhì)212為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合，散光粒子213為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅其中之一到三者的組合，其中散光粒子213占散射層210比例介于1.25～1.27％之間。其中當光源從散射層210面對第一透鏡100的一側(cè)，以直進的方式射入散射層210后，透光材質(zhì)212可被光源穿透，散光粒子213反射光源，使直進進入散射層210的光源產(chǎn)生散射效果。

如圖6所示，為本發(fā)明的背投影裝置的示意圖，其中擴散層220的厚度小3mm，此擴散層220設于散射層210與反射層230之間并藉由黏合層300黏合相連接，其中擴散層220更近一步包含散光粒子213，其中散光粒子213為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅其中之一到三者的組合。吸光層240中包含吸光粒子241，吸光粒子241為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合。如圖7所示，為本發(fā)明的另一背投影裝置的示意圖，其中擴散層220的厚度小3mm，此擴散層220設于反射層230與吸光層240之間并藉由黏合層300黏合相連接，其中擴散層220更近一步包含散光粒子213，其中散光粒子213為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅其中之一到三者的組合。吸光層240中包含吸光粒子241，吸光粒子241為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合。

如圖8所示，為本發(fā)明的反射層的示意圖，其中反射層230的背向第一透鏡100的一側(cè)設有多個凹槽231，各該凹槽231設有兩側(cè)壁232，該兩側(cè)壁232由凹槽口233向該黏合層22的方向沿伸設有一凹槽底234，且該兩側(cè)壁232由凹槽口233向凹槽底234方向更設有一第一平面2321及一第二平面2322，其中任二相鄰該凹槽底234之間距介于10～50um之間，其中該凹槽底234的寬度與該凹槽口233的寬度比例介于0.002～1之間，該凹槽底234的寬度介于1～200um之間，該凹槽口233的寬度介于5～100um之間，該凹槽底234與該凹槽口233的垂直距離介于50～500um之間，以及該第一平面2321與該凹槽口233連接處于凹槽231內(nèi)側(cè)設有一第一內(nèi)角235，該第一內(nèi)角235介于70～90度之間，該第二平面2322與該第一平面2321連接處于凹槽231內(nèi)側(cè)設有一第二內(nèi)角236，該第二內(nèi)角236介于145～205度之間，各該凹槽231中更包含吸光填充材質(zhì)，其中吸光填充材質(zhì)為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯其中之一或兩者的組合。如圖9所示，當光線進入反射層230，光線經(jīng)凹槽231的中吸光填充材質(zhì)的吸收，形成散射光送出第二透鏡200，令使用者能在各角度觀賞本發(fā)明所呈現(xiàn)的影像。

如圖10、圖11所示，為本發(fā)明與現(xiàn)有技術的角度-光強度(degrees-nits)關系比較示意圖，由圖10可見，以實線表示本發(fā)明的角度-光強度關系，本發(fā)明于斜角正負25～35度之間的光強度遠大于該范圍內(nèi)現(xiàn)有技術的光強度，此代表本發(fā)明的背投影裝置的可視角范圍明顯大于現(xiàn)有技術，由圖11可見，本發(fā)明的角度-光強度關系，本發(fā)明于斜角正負10～30度之間的光強度大，此代表本發(fā)明的背投影裝置明顯提升垂直視角，并可將光線由中心處平均擴散以提升更大的視角，且有效減少了光源的耗損。

本發(fā)明提供的背投影裝置，與其他現(xiàn)有技術相互比較時，更具備下列優(yōu)點：

1.本發(fā)明的第二透鏡的散射層的曲面體結(jié)構，具有良好的視角擴散與連續(xù)性，并可利用光線穿透散射以增加視角。

2.本發(fā)明的反射層的填滿吸光填充材質(zhì)的凹槽結(jié)構，不但可吸收環(huán)境光線提升屏幕的對比度外，更可利用折射率差而形成全反射以增加視角，擴散視角的同時提升光的利用率及對比率。

3.本發(fā)明將散光粒子及吸光粒子分別對應設于擴散層及吸光層內(nèi)，以避免散光粒子及吸光粒子交互影響產(chǎn)生混料不均及光損失較多而導致色彩還原度不佳的問題。