專利名稱：光學(xué)元件與投影屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件與投影屏幕，尤其指可調(diào)控垂直視角的光學(xué)元件與投影屏幕。
背景技術(shù)：
背投式顯示器以其大屏幕、圖像清晰為特色，與傳統(tǒng)利用映像管的顯示器相比，背投式顯示器除了具有無(wú)輻射、畫面尺寸大等優(yōu)點(diǎn)外，更可直接接上計(jì)算機(jī)或是其它影音設(shè)備，達(dá)到最大的娛樂效果。因此，隨著生活水準(zhǔn)的提高和居住條件的改善，背投式顯示器愈來(lái)愈受到消費(fèi)者的青睞。
背投影顯示器按照投影技術(shù)來(lái)區(qū)分，可以分成陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)投影技術(shù)、以及微顯示器(Microdisplay)投影技術(shù)。其中，陰極射線管顯示器主要是利用陰極射線管上的影像經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)在屏幕上擴(kuò)大投影的顯示器；微顯示器則是利用各種不同的顯像單元，例如穿透式液晶面板、數(shù)字微鏡元件(DMD)、反射式液晶面板(LCoS)，以將光源發(fā)出的光投射在屏幕上的顯示器。
隨著視訊技術(shù)的提升與市場(chǎng)的需求，近年來(lái)微顯示器屏幕(Microdisplay Screen)廣泛地運(yùn)用于背投電視機(jī)(Rear Projection TV)的顯示屏幕、終端機(jī)屏幕(Monitor Screen)、及多媒體展示屏幕(Multi-screen Installation)等等。
請(qǐng)參照?qǐng)D1A，屏幕1主要由一菲涅耳透鏡板11與一柱狀透鏡12所構(gòu)成。其中，當(dāng)一光源所發(fā)出的入射光先射入菲涅耳透鏡板11以聚光形成平行光，接著再射至柱狀透鏡12的入光側(cè)，通過柱狀透鏡12上復(fù)數(shù)個(gè)單元棱鏡121聚光，再由柱狀透鏡12的出光側(cè)以一角度射出，此范圍即為觀看者可看到影像的范圍，用以提升影像的亮度均勻度，并使得視域內(nèi)的光線能做良好的運(yùn)用，此外再請(qǐng)參照?qǐng)D1A，柱狀透鏡12的出光側(cè)涂布一遮光層13，其用以反射光線。上述的柱狀透鏡12為一維設(shè)計(jì)的柱狀透鏡，因此屏幕1只能調(diào)控水平方向的光線分布，無(wú)法調(diào)控垂直方向的光線，因此更有如圖1B中的屏幕1’，此屏幕1’主要由一菲涅耳透鏡板11與一柱狀透鏡12以及一另一柱狀透鏡12’所構(gòu)成，其中柱狀透鏡12與另一柱狀透鏡12’分為一維設(shè)計(jì)的柱狀透鏡，此外，柱狀透鏡12與另一柱狀透鏡12’上的復(fù)數(shù)個(gè)單元棱鏡121為不同方向設(shè)置，使得柱狀透鏡12與另一柱狀透鏡12’分別用以控制水平垂直方向的光線分布，當(dāng)一光源所發(fā)出的入射光先射入菲涅耳透鏡板11以聚光形成平行光，接著穿過柱狀透鏡12與另一柱狀透鏡12’，可通過柱狀透鏡12與另一柱狀透鏡12’上的復(fù)數(shù)單元棱鏡121聚光，上述的柱狀透鏡12用以調(diào)控水平方向的光線分布，另一柱狀透鏡12’用以調(diào)控垂直方向的光線，以提升影像的亮度均勻度，并使得視域內(nèi)的光線能做良好的運(yùn)用，但是上述的屏幕1’由于需要多增加另一柱狀透鏡加以控制垂直方向的光線，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)屏幕的成本提高。
因此，如何提供可調(diào)控垂直視角的光學(xué)元件與投影屏幕，并且又不增加額外的成本，乃成為制造廠商致力要解決的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種可調(diào)控水平與垂直視角的光學(xué)元件與投影屏幕。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)元件，包含一本體以及一遮光層。其中本體具有一第一表面，于第一表面的一第一方向上，第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽，以及于第一表面的一第二方向上，第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽，遮光層涂布于第一溝槽與第二溝槽內(nèi)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明還提供一種投影屏幕，包含一菲涅耳透鏡以及一光學(xué)元件。其中光學(xué)元件與菲涅爾透鏡相對(duì)而設(shè)，光學(xué)元件包含一本體與一遮光層，本體具有一第一表面，于第一表面的一第一方向上，第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽，于第一表面的一第二方向上，第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽。遮光層涂布于第一溝槽與第二溝槽內(nèi)。
承上所述，于本發(fā)明的光學(xué)元件以及投影屏幕，其于第一表面設(shè)有第一溝槽與第二溝槽，以形成二維設(shè)計(jì)的光學(xué)元件，并且遮光槽涂布于第一溝槽與第二溝槽內(nèi)，且此遮光層為一不透光物質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用二維的光學(xué)元件來(lái)增加垂直方向的視角且不需要另外增加一光學(xué)元件即可達(dá)到增加垂直方向的視角的功效，具有降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。


圖1A以及圖1B為現(xiàn)有的屏幕；圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的光學(xué)元件；圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的投影屏幕。
圖中符號(hào)說(shuō)明1、1’ 屏幕11 菲涅耳透鏡板12 柱狀透鏡12’另一柱狀透鏡121 單元棱鏡2 光學(xué)元件20 本體201 第一表面2011第一溝槽
2012第二溝槽2013出光區(qū)202 第二表面21 遮光層91 第一方向92 第二方向具體實(shí)施方式
以下將參照相關(guān)附圖，說(shuō)明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的光學(xué)元件以及投影屏幕，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖2所示，依本發(fā)明較佳實(shí)施例的光學(xué)元件2包含一本體20以及一遮光層21。其中，本體20具有一第一表面201以及一第二表面202，第一表面201與第二表面202相對(duì)向設(shè)置。在此較佳實(shí)施例中，在第一表面201的一第一方向91上，第一表面201具有復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽2011，在第一表面201的一第二方向92上，第一表面201具有復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽2012。
在此較佳實(shí)施例，第一方向91與第二方向92兩者互相垂直，以及第一溝槽2011與第二溝槽2012垂直交錯(cuò)在且在第一表面201形成復(fù)數(shù)個(gè)出光區(qū)2013。遮光層21其涂布于第一溝槽2011與第二溝槽2012內(nèi)，用以反射光線。
如圖2所示，于本較佳實(shí)施例中，第一溝槽2011與第二溝槽2012的剖面可為一三角形，雖然在此實(shí)施例中，第一溝槽2011與第二溝槽2012分別呈現(xiàn)三角形的形狀，但本發(fā)明并不限定于此，第一溝槽2011與第二溝槽2012的剖面亦可呈一梯形、四邊形、或是其它不規(guī)則曲線的形狀。另外，在此較佳實(shí)施例中第一溝槽2011的深度與第二溝槽2012的深度不相等。于本較佳實(shí)施例中，光學(xué)元件2為二維設(shè)計(jì)棱鏡，可以同時(shí)調(diào)控左右水平與上下垂直的光線。另外，本實(shí)施例的遮光層21為一不透光材質(zhì)，例如一黑漆、一黏著膠與碳粉的混合物或是一金屬(例如鋁)，其中黏著膠可包括熱固膠及光固膠。
本較佳實(shí)施例的光學(xué)元件2，當(dāng)一光線自第二表面2012射入光學(xué)元件2時(shí)，遮光層21涂布于第一溝槽2011與第二溝槽2012內(nèi)用以反射光線，以使光線自復(fù)數(shù)個(gè)出光區(qū)2013射出。
請(qǐng)參閱圖3所示，為本發(fā)明較佳實(shí)施例的投影屏幕3，其主要由一光學(xué)元件2與一菲涅爾透鏡11所組成，光學(xué)元件2與菲涅爾透鏡11相對(duì)而設(shè)。并且光學(xué)元件2包含一本體20與一遮光層21，本體20具有一第一表面201，于第一表面201的第一方向91上，第一表面201具有復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽2011，于第一表面201的第二方向92上，第一表面201具有復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽2012，且遮光層21涂布于第一溝槽2011與第二溝槽2012內(nèi)，且第一表面201更包含復(fù)數(shù)個(gè)出光區(qū)2013。當(dāng)一光源所發(fā)出的入射光先射入菲涅耳透鏡11聚光以形成平行光，接著再射至光學(xué)元件2的第二表面202且穿過光學(xué)元件2用以聚光，再?gòu)牡谝槐砻?01的出光區(qū)2013射出，由于光學(xué)元件2為二維設(shè)計(jì)棱鏡，因此可以同時(shí)調(diào)控左右水平與上下垂直的光線，以使屏幕3可以調(diào)控左右水平與上下垂直的視角，使得視域內(nèi)的光線能做良好的運(yùn)用。
為使說(shuō)明更加清楚，以下將舉例說(shuō)明光學(xué)元件2利用于投影系統(tǒng)的情況。此投影系統(tǒng)主要包含一單色光源、一菲涅耳透鏡11以及一光學(xué)元件2。光學(xué)元件2與菲涅耳透鏡11相對(duì)而設(shè)。光學(xué)元件2分別具有第一表面201與第二表面202，第二表面202面對(duì)菲涅耳透鏡11。單色光源所發(fā)射的光線穿設(shè)菲涅耳透鏡11，且從光學(xué)元件2的第二表面202射入，并由第一表面201射出。第一表面201包括復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽2011、復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽2012以及復(fù)數(shù)個(gè)出光區(qū)2013，由于本實(shí)施例中光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置方式及作用皆與前述光學(xué)元件中所提及者相同，在此不再贅述。
承上所述，于本發(fā)明的光學(xué)元件以及投影屏幕，其于第一表面設(shè)有互相垂直的第一溝槽與第二溝槽且遮光槽涂布于第一溝槽與第二溝槽內(nèi)，此遮光層為一不透光物質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用二維設(shè)計(jì)的光學(xué)元件來(lái)增加垂直方向的視角且不需要另外增加一光學(xué)元件即可達(dá)到增加垂直方向的視角的功效，具有降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利要求書的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件，其特征在于，包含一本體，其具有一第一表面，于該第一表面的一第一方向上，該第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽，于該第一表面的一第二方向上，該第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽；以及一遮光層，其涂布于該第一溝槽與該第二溝槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，該第一方向與該第二方向互相垂直。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，該本體更具有一與該第一表面相對(duì)向的第二表面，并且該第一表面更具有復(fù)數(shù)個(gè)出光區(qū)，當(dāng)一光源自該第二表面射入該光學(xué)元件時(shí)，該光源至所述的出光區(qū)射出。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，該第一溝槽或該第二溝槽的剖面呈一三角形。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，該遮光層為一不透光物質(zhì)涂布形成。
6.一種投影屏幕，其特征在于，包含一菲涅耳透鏡；以及一光學(xué)元件，其與該菲涅爾透鏡相對(duì)而設(shè)，該光學(xué)元件包含一本體與一遮光層，該本體具有一第一表面，于該第一表面的一第一方向上，該第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽，于該第一表面的一第二方向上，該第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽，該遮光層涂布于該第一溝槽與該第二溝槽內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的投影屏幕，其中，該本體更具有一與該第一表面相對(duì)向的第二表面，該第二表面面對(duì)該菲涅耳透鏡。
8.如權(quán)利要求7所述的投影屏幕，其中，該第一表面更具有復(fù)數(shù)個(gè)出光區(qū)，當(dāng)一光源自該第二表面射入該光學(xué)元件時(shí)，該光源至所述的出光區(qū)射出。
9.如權(quán)利要求6所述的投影屏幕，其中，該第一方向與該第二方向互為垂直。
10.如權(quán)利要求6所述的投影屏幕，其中，該第一溝槽或該第二溝槽的剖面呈一三角形。
11.如權(quán)利要求6所述的投影屏幕，其中，該遮光層為一不透光物質(zhì)涂布形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件，包含一本體以及一遮光層，本體具有一第一表面，于第一表面的一第一方向上，第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第一溝槽，以及于第一表面的一第二方向上，第一表面具有復(fù)數(shù)個(gè)第二溝槽，遮光層涂布于第一溝槽與第二溝槽內(nèi)。
文檔編號(hào)G03B21/62GK1841185SQ20051006253
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者周彥均, 謝紀(jì)瑩, 蔡曜徽 申請(qǐng)人:精碟科技股份有限公司