CN113885288A - 曲面壳体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种曲面壳体，用于接收一投影装置提供的一投影光束，曲面壳体包括一曲面本体、一微结构层及多个抗光层。曲面本体包括相对的一内表面及一外表面，外表面具有不同的曲率。微结构层设置于外表面，且包括交替分布的多个第一斜面及多个第二斜面，这些第一斜面及这些第二斜面中相邻的任两者具有一夹角。这些抗光层配置于这些第一斜面，其中这些抗光层用以反射或吸收来自曲面本体之外的光束，且内表面接收投影光束，且投影光束穿过这些第二斜面，以形成一投影画面。本发明降低外部环境光对投影画面的影响，投影画面可更真实、清楚且色彩漂亮，此外可提供观看者良好的使用体验。

Description

曲面壳体及其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种曲面壳体及其制造方法，且特别是有关于一种可抗反光的曲面壳体及其制造方法。
背景技术
目前投影技术的应用越来越广泛，其中一种应用在人体模型上。人体模型通常为固定的假人，若要向学生介绍人体器官等资讯，无法以动态效果显示且不可任意更换。若是要能够以动态显示的装置，目前仅有以平面显示器为头部或腹部的机器人，然而仅能呈现平面影像，而与实际状况不同，因此需要设计一种能够在不规则的曲面上投影之技术。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种曲面壳体，其可用于接收投影装置提供的投影光束，而可供观看者由曲面壳体的前方观看到投影机投影至曲面壳体的立体影像，且可抗反光。
本发明提供一种曲面壳体的制造方法，其可制造出上述的曲面壳体。
本发明的一种曲面壳体，用于接收一投影装置提供的一投影光束，曲面壳体包括一曲面本体、一微结构层及多个抗光层。曲面本体包括相对的一内表面及一外表面，外表面具有不同的曲率。微结构层设置于外表面，且包括交替分布的多个第一斜面及多个第二斜面，这些第一斜面及这些第二斜面中相邻的任两者具有一夹角。这些抗光层配置于这些第一斜面，其中这些抗光层用以反射或吸收来自曲面本体之外的光束，且内表面接收投影光束，且投影光束穿过这些第二斜面，以形成一投影画面。
本发明的一种曲面壳体的制作方法，包括提供一曲面本体，其中曲面本体包括相对的一内表面及一外表面；配置一胶层至外表面；透过一模具压印于胶层上，以使胶层成为一微结构层，其中微结构层包括交替分布的多个第一斜面及多个第二斜面，这些第一斜面及这些第二斜面中相邻的任两者具有一夹角；固化微结构层；以及配置多个抗光层于这些第一斜面。
本发明的一种曲面壳体的制作方法，包括配置一膜片至一模具内，其中膜片包括一微结构层及多个抗光层，微结构层包括交替分布的多个第一斜面及多个第二斜面，这些抗光层配置于这些第一斜面，这些第二斜面外露于这些抗光层；填充熔化的一透光基材至模具内，且透光基材接触微结构层；固化透光基材以形成一曲面本体，其中曲面本体包括相对的一内表面及一外表面，微结构层固定于外表面，且这些第一斜面与这些第二斜面远离外表面。
基于上述，本发明的曲面壳体的曲面本体在外表面有不同的曲率，以应用于不同形状的模型上，而能拟真地显示出立体影像。此外，微结构层设置于曲面本体的外表面。投影光束从曲面本体的内表面穿过微结构层的第二斜面，而能形成投影画面。抗光层配置于微结构层的第一斜面，以反射或吸收来自曲面本体之外的光束，而达到抗反光的效果。
附图说明
图1是投影装置投影至依照本发明的一实施例的一种曲面壳体的示意图。
图2是图1的曲面壳体的局部放大示意图。
图3是依照本发明的另一实施例的一种曲面壳体的局部放大示意图。
图4A至图4E是依照本发明的另一实施例的一种曲面壳体的制造方法的示意图。
图5是图4A至图4E的流程示意图。
图6是依照本发明的另一实施例的一种曲面壳体的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是投影装置投影至依照本发明的一实施例的一种曲面壳体的示意图。请参阅图1，本实施例的曲面壳体100用于接收一投影装置10提供的一投影光束L1。观看者可在曲面壳体100的前侧观看到成像在曲面壳体100上的影像。在本实施例中，曲面壳体100具有特殊的结构，可以具有抗反光的效果，用于反射或吸收来自外界的环境光束(如太阳光或是室内的光束等)，而提升使用者观看舒适度与真实性。下面将对此说明。
图2是图1的曲面壳体的局部放大示意图。请参阅图2，在本实施例中，曲面壳体100包括一曲面本体110、一微结构层120及多个抗光层130。曲面本体110包括相对的一内表面112及一外表面114。曲面本体110的形状为可人体型、头型、脸型或动物形状。如图1所示，在本实施例中，曲面本体110以脸型为例，曲面本体110(特别是外表面114)具有不同的曲率(curvature)，而形成不规则的表面。曲面本体110例如是以塑料制作，可混合扩散剂，而具有光扩散性质，但不局限于此。曲面本体110也可以是全息膜、投影膜或光瞬膜。此外，内表面112设置于外表面114与投影装置10之间，内表面112比外表面114更接近投影装置10。
如图2所示，在本实施例中，微结构层120设置于外表面114。在本实施例中，微结构的截面呈三角形，但微结构的形状不局限于此，在其他实施例中，微结构也可以为四边形、五边形等多边形、弧形、半圆形或不规则形等，不局限于此。
在本实施例中，微结构层120包括交替分布的多个第一斜面122及多个第二斜面124，这些第一斜面122及这些第二斜面124中相邻的任两者具有一夹角θ，呈锐角，但不局限于此。在其他实施例中，该夹角θ可为直角或钝角。
在本实施例中，曲面本体110的内表面112接收投影光束L1，且投影光束L1穿过微结构层120的这些第二斜面124，以形成一投影画面。
值得一提的是，一般来说，来自曲面本体110之外的环境光束L2(例如太阳光或是室内的室内光束等)会从上方往下照。在本实施例中，抗光层130例如是反射层或是光吸收层，这些抗光层130配置于这些第一斜面122，而可反射或吸收来自曲面本体110之外的环境光束L2。如此一来，曲面壳体100可在其上成像该投影画面且可具有良好的抗反射性，因此在投影画面上可不受外部环境光束的影响而能更加清楚，投影画面可更真实且色彩漂亮，而可提供观看者良好的使用体验。
要说明的是，由于微结构层120的第一斜面122及第二斜面124在尺寸上极小，第一斜面122及第二斜面124的尺寸例如是0.1至0.2mm，人眼看不出曲面壳体100上第一斜面122及第二斜面124的分布，因此，人眼所看到在曲面壳体100上投影画面的连续性并不受影响。
此外，在本实施例中，微结构层120会遍布在曲面本体110的外表面114，但在其他实施例中，微结构层120会也可以只在曲面本体110的外表面114的一部分，例如是在曲面本体110的外表面114的上半部，或是在曲面本体110的外表面114中较为凸出的部位，例如额头、眉骨或鼻梁等，但不局限于此。
图3是依照本发明的另一实施例的一种曲面壳体的局部放大示意图。请参阅图3，在本实施例中，曲面壳体100a还包括一保护层140，配置于微结构层120与这些抗光层130上，其中保护层140的硬度大于微结构层120与这些抗光层130。保护层140具有透明且防刮的特性，而可良好地保护微结构层120与这些抗光层130不会被刮伤。保护层140例如是PET，厚度例如是0.03mm至0.13mm，但不局限于此。此外，保护层140外还可镀上额外的防油污功能层等。
图4A至图4E是依照本发明的另一实施例的一种曲面壳体100的制造方法的示意图。图5是图4A至图4E的流程示意图。本实施例的曲面壳体的制作方法200是透过纳米压印来制作出曲面壳体，包括下列步骤。如图4A与图5的步骤210，提供一曲面本体110，其中曲面本体110包括相对的一内表面112及一外表面114。曲面本体110的外表面114具有不同的曲率。在一实施例中，曲面本体110也可包括凹凸不平的表面或是不规则的表面。在一实施例中，曲面本体110的内表面112具有对应曲面本体110的外表面114的不同的曲率。
如图4A与图5的步骤220，配置一胶层150至曲面本体110的外表面114。胶层150为透光材质，其可透过压印来塑形。接着，如图4A、图4B与图5的步骤230，透过一模具20压印于胶层150上，以使胶层150成为一微结构层120，其中微结构层120包括交替分布的多个第一斜面122及多个第二斜面124，这些第一斜面122及这些第二斜面124中相邻的任两者具有一夹角θ。
参考图5的步骤240，固化微结构层120。在一实施例中，若采用光固化制程，则可使用透明的模具20，模具20具有透光性，在固化微结构层120的步骤中还包括步骤242，照射紫外线以固化微结构层120。或者，在一实施例中，若采用热固化，模具20可为镍制模具，其质地较硬且耐高温，但模具20的材质不局限于此。在固化微结构层120的步骤中还包括步骤244，加热以固化微结构层120。
在微结构层120被固化之后，如图4C所示，将带有微结构层120的曲面本体110脱模。接着，如图4D与图5的步骤250，配置多个抗光层130于这些第一斜面122。此步骤完成之后可制作出如图2所示的曲面壳体100。
另外，在本实施例中，曲面壳体的制作方法200还包括如图4E与图5的步骤260，配置一保护层140，于微结构层120与这些抗光层130上，其中保护层140的硬度大于微结构层120与这些抗光层130。此步骤完成之后可制作出如图3所示的曲面壳体100a。
图6是依照本发明的另一实施例的一种曲面壳体的制造方法的流程示意图。请参阅图6，本实施例的曲面壳体的制作方法300是利用模内转印成型的方式制作曲面壳体100，包括下列步骤。步骤310，配置一膜片至一模具内。模具可为金属模具，膜片可通过送膜机器(Feeder)自动输送定位，但不局限于此。膜片可参考图2，包括一微结构层120及多个抗光层130，微结构层120包括交替分布的多个第一斜面122及多个第二斜面124。微结构层120可由电铸或放电雕刻等方式制成。这些抗光层130配置于这些第一斜面122，这些第二斜面124外露于这些抗光层130。也就是说，先直接制作出具有图2中的微结构层120及抗光层130的膜片。
接着，步骤320，填充熔化的一透光基材至模具内，且透光基材接触微结构层120的平滑面。透光基材可为聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、PC与ABS混合、热塑性弹性体(TPE)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或任何透光性佳的原料。
再者，步骤330，固化透光基材以形成一曲面本体110，其中曲面本体110包括相对的一内表面112及一外表面114，微结构层120固定于外表面114，且这些第一斜面122与这些第二斜面124远离外表面114。固化透光基材的方式可以透过光固化或是热固化的手段来进行。此步骤完成之后可制作出如图2所示的曲面壳体100。
若要制作出如图3所示的曲面壳体100a。在步骤310中，膜片可包括图3的一微结构层120、多个抗光层130及一保护层140的结构，保护层140配置于微结构层120与这些抗光层130上，保护层140的硬度大于微结构层120与这些抗光层130。再将这样的膜片进行步骤320与330，而可制作出如图3所示的曲面壳体100a。
综上所述，本发明的曲面壳体的曲面本体在外表面有不同的曲率，以应用于不同形状或不规则的模型上，而能拟真地显示出影像。
此外，微结构层设置于曲面本体的外表面。投影光束从曲面本体的内表面穿过微结构层的第二斜面，而能形成投影画面。抗光层配置于微结构层的第一斜面，以反射或吸收来自曲面本体之外的光束，而达到抗反光的效果，在成像上可降低外部环境光束的影响而能更加清楚，影像可更真实且色彩漂亮，而可提供观看者良好的使用体验。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即凡依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
θ:夹角
L1:投影光束
L2:环境光束
10:投影装置
20:模具
100、100a:曲面壳体
110:曲面本体
112:内表面
114:外表面
120:微结构层
122:第一斜面
124:第二斜面
130:抗光层
140:保护层
150:胶层
200、300:曲面壳体的制作方法
210～260、310～330:步骤。

Claims (10)

1.一种曲面壳体，用于接收投影装置提供的投影光束，其特征在于，所述曲面壳体包括曲面本体、微结构层及多个抗光层，其中：
所述曲面本体包括相对的内表面及外表面，所述外表面具有不同的曲率；
所述微结构层设置于所述外表面，且包括交替分布的多个第一斜面及多个第二斜面，所述多个第一斜面及所述多个第二斜面中相邻的任两者具有夹角；以及
所述多个抗光层配置于所述多个第一斜面，其中所述多个抗光层用以反射或吸收来自所述曲面本体之外的环境光束，且所述内表面接收所述投影光束，且所述投影光束穿过所述多个第二斜面，以形成投影画面。
2.根据权利要求1所述的曲面壳体，其特征在于，还包括：
保护层，其配置于所述微结构层与所述多个抗光层上，其中所述保护层的硬度大于所述微结构层与所述多个抗光层。
3.根据权利要求1所述的曲面壳体，其特征在于，所述微结构的截面呈三角形。
4.根据权利要求1所述的曲面壳体，其特征在于，所述曲面本体的形状为人体型、头型或动物形状。
5.一种曲面壳体的制作方法，其特征在于，包括：
提供曲面本体，其中所述曲面本体包括相对的内表面及外表面；
配置胶层至所述外表面；
透过模具压印于所述胶层上，以使所述胶层成为微结构层，其中所述微结构层包括交替分布的多个第一斜面及多个第二斜面，所述多个第一斜面及所述多个第二斜面中相邻的任两者具有夹角；
固化所述微结构层；以及
配置多个抗光层于所述多个第一斜面。
6.根据权利要求5所述的曲面壳体的制作方法，其特征在于，还包括：
于所述微结构层与所述多个抗光层上配置保护层，其中所述保护层的硬度大于所述微结构层与所述多个抗光层。
7.根据权利要求5所述的曲面壳体的制作方法，其特征在于，所述模具具有透光性，在固化所述微结构层的步骤中还包括：
照射紫外线以固化所述微结构层。
8.根据权利要求5所述的曲面壳体的制作方法，其特征在于，在固化所述微结构层的步骤中还包括：
加热以固化所述微结构层。
9.一种曲面壳体的制作方法，其特征在于，包括：
配置膜片至模具内，其中所述膜片包括微结构层及多个抗光层，所述微结构层包括交替分布的多个第一斜面及多个第二斜面，所述多个抗光层配置于所述多个第一斜面，所述多个第二斜面外露于所述多个抗光层；
填充熔化的透光基材至所述模具内，且所述透光基材接触所述微结构层；以及
固化所述透光基材以形成曲面本体，其中所述曲面本体包括相对的内表面及外表面，所述微结构层固定于所述外表面，且所述多个第一斜面与所述多个第二斜面远离所述外表面。
10.根据权利要求9所述的曲面壳体的制作方法，其特征在于，所述膜片还包括保护层，其配置于所述微结构层与所述多个抗光层上，所述保护层的硬度大于所述微结构层与所述多个抗光层。
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