[发明专利]一种用于制造菲涅尔镜片的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于菲涅尔镜片技术领域，尤其涉及一种用于制造菲涅尔镜片的装置及方法。

背景技术

众所周知，菲涅尔镜片，例如菲涅尔透镜经常应用在显示器技术领域中，其可以将光源发出的发散光转化为平行光，提高显示面板四周的亮度，消除太阳斑效应，从而提高整体显示亮度的均匀性。由此可知，菲涅尔透镜在显示器技术领域中有着重要作用。

目前，现有的菲涅尔透镜大多采用模具压铸方式制造。但是，这种制造方法的缺点是，在制造大尺寸的菲涅尔透镜时会显著增加成本，同时也会降低效率。

另外，中国专利CN101661120A公开了菲涅尔透镜及其制造方法与装置，其中公开的一种制造方法采用的是旋转式推压法。这种旋转式推压法是，通过成型板压入到半固化的树脂板中，然后绕树脂板上的固定点(即待加工的同心圆结构的圆心)旋转，从而在该树脂板上形成多个半径依次递增的同心圆的结构，最后固化该树脂板，完成菲涅尔透镜的制造。然而，由于半固化的树脂板很难被牢固地固定，因此在旋转过程中产生的较大切向力会使该树脂板发生移位或偏移，导致制造出的菲涅尔透镜不合格。

发明内容

为了解决上述部分或全部问题，本发明提供一种用于制造菲涅尔镜片的装置及方法，其在制造菲涅尔镜片过程中可以有效地避免树脂板(即本发明的基板)发生移位或偏移，从而避免降低制造菲涅尔镜片的合格率。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种用于制造菲涅尔镜片的装置，包括基座和圆锥压辊。其中，菲涅尔镜片的基板位于基座上；而圆锥压辊设置在基座的上方，并且能做绕自身轴线的自转和相对于基座绕圆锥压辊的尖端的公转运动，以用于在基板上滚压出多个半径依次递增的同心圆或同心圆弧结构。圆锥压辊主要依靠垂向的压力在基板上滚压出多个半径依次递增的同心圆或同心圆弧结构，因此其不会产生较大切向力来促使基板发生移位或偏移，这样可以有效地避免降低制造菲涅尔镜片的合格率。

作为本发明的用于制造菲涅尔镜片的装置的一种改进，圆锥压辊包括圆锥体、一系列沿轴向间隔开设在圆锥体的外周上的环形滚压片。圆锥体和环形滚压片为一体成型，或环形滚压片固定于圆锥体上。利用圆锥形能够绕尖端转动的特性，有助于圆锥压辊实现公转运动，然后圆锥压辊就可以利用环形滚压片在基板上滚压出各个相应的同心圆或同心圆弧结构。

作为本发明的用于制造菲涅尔镜片的装置的一种改进，基座包括用于承载基板的表面、用于驱动表面在水平面内旋转的动力机构。其中，表面的旋转中心点为圆锥压辊的尖端在表面内的垂向投影点。因此，通过调整表面的转速可以有效地调整菲涅尔镜片的生产速度。

除此之外，针对本发明的用于制造菲涅尔镜片的装置的基座还可以作进一步改进，基座包括多个彼此间隔开的表面，以及用于把多个承载了基板的表面间歇式地送入到能被圆锥压辊滚压到的加工位内的驱动机构。由此，有利于实现该装置的连续化生产，进而提高生产效率。

作为本发明的用于制造菲涅尔镜片的装置的一种改进，上述装置还包括：用于朝基座上喷涂液态的镜片材料的喷涂构件；用于把被圆锥压辊滚压后的镜片材料固化的固化构件。其中，透明材料与透明基板的材质相同，优选为聚烯烃材料。喷涂的镜片材料用于形成半固化的基板或半固化的待加工体，以便圆锥压辊在其上滚压出各个相应的同心圆或同心圆弧结构。滚压过后，固化构件用于把被圆锥压辊滚压后的镜片材料固化，这样有利于减少制造菲涅尔镜片所需的时间，提高生产效率。

优选地，喷涂构件和固化构件均构造成能跟随圆锥压辊做同步公转。其中圆锥压辊在周向上位于喷涂构件与固化构件之间。这样可以有效地提高该装置的自动化程度，从而进一步地提高生产效率，节约制造菲涅尔镜片的成本。

作为本发明的用于制造菲涅尔镜片的装置的一种改进，基座包括用于绕自身轴线沿与圆锥压辊旋转相反的方向旋转的光辊，基板夹持在光辊与圆锥压辊之间。其中，光辊构造成能跟随圆锥压辊做同步公转。这种双辊式的设置，可以促进该装置的整体机构紧凑，降低生产该装置的成本。优选地，光辊为圆锥形的光面辊，与圆锥压辊的原理相同，其也可以便于光辊随圆锥压辊做同步公转运动。

本发明的用于制造菲涅尔镜片的装置，用于制造具有多个半径依次递增的同心圆或同心圆弧结构的菲涅尔镜片，例如菲涅尔透镜和菲涅尔反光镜。通过调整基板所在基座上的位置以及基板形状，可以制造出圆形、半圆形或多边形的菲涅尔镜片。同时，制造出的菲涅尔镜片可具有多个半径依次递增的同心圆或同心圆弧结构。