TWM628500U - 光學元件貼合機構 - Google Patents

Abstract

本創作係為一種光學元件貼合機構，其透過設置於一工作平台周邊於複數推桿以水平方向朝著該工作平台做一伸縮移動，而該些推桿末端各設有一卡掣塊；一鏡片容置槽包括複數槽塊且該些槽塊外側各凹設有一鎖孔，該些鎖孔具有一窄處係供該些卡掣塊穿置鎖合定位，並透過該些推桿朝向該工作平台中心處伸出，且該些槽塊內壁透過磁吸力量夾合該待加工鏡片邊緣並形成該鏡片容置槽，而該鏡片容置槽結合於該承載座頂側，且該承載座以垂直方向移動一距離以使該卡掣塊自該鎖孔之一寬處解鎖並朝外部移動，並使該些推桿皆縮回至原位後，該承載座移動至一對位機構檢測以獲得一光源強度及一圓偏振光之旋轉方向的數據，並依據該些數據進行該待加工鏡片角度校正，而已獲得角度校正之該待加工鏡片，再透過該承載座於該軌道滑移送入一貼膜機構中進行偏光膜之貼覆。

Description

光學元件貼合機構

本創作係有關於一種光學元件貼合機構，尤指一種設於工作平台周緣之複數推桿伸出並利用複數槽塊夾合待加工鏡片，並於承載座頂側結合有可旋轉之鏡片容置槽，以形成一種鏡片旋轉對位機構，而鏡片旋轉對位機構經由檢測光線及光檢測器之測試數據做一角度校正，以達到所產出的鏡片具有精準的偏光角度及偏振方向之目的。

按，隨著科技時代的不斷進步與創新，許多日常生活中的事物也都隨著科技進步、而有顯著的改變，例如人們日常生活中觀看的電視或電影等，透過顯示螢幕呈現的影像，也由早期的二維平面影像(2D平面影像，Two Dimension)，轉變成為三維立體影像(3D立體影像，Three Dimension)，以滿足人們對於觀看影像時的立體視覺影像的不同感受，更隨著三維影像(3D立體影像)畫面所呈現立體視覺效果，則有許多業者利用3D立體影像，演繹出各式不同的真實臨場感、身歷其境般的模擬影像境界，例如虛擬實境(Virtual Reality，VR)技術、擴增實境(Augmented Reality，AR)技術、混合實境(Mixed Reality，MR)技術或影像實境(Cinematic Reality，CR)技術等，成為應用在各式遊戲、電視或電影等的技術，提供人們觀看3D立體影像的視覺觀感。

關於3D立體影像的呈現，係利用人們的雙眼視差(Binocular Parallax)效應所形成，且雙眼視差代表雙眼因為位置不同、視角不同，而導致所見影像內容也略微不同的效應，最終由大腦將雙眼所見不同影像予以調整融合，進而產生3D立體影像。至於立體影像呈現的技術，大致可以區分成需配戴特殊設計眼鏡觀看的戴眼鏡式(Stereoscopic)或者不需配戴眼鏡的裸視觀看之裸眼式(Auto Stereoscopic)。關於戴眼鏡式的3D立體影像顯示技術再進行細分，包括色差式〔即濾光眼鏡(Color Filter Glasses)〕、偏光式〔即偏光眼鏡(Polarizing Glasses)〕以及主動快門式〔即快門眼鏡(Shutter Glasses)〕等各種型式。至於偏光式3D立體影像技術(Polarization 3D)，也稱作偏振式3D立體影像技術，其原理為利用光線有振動方向的原理來分解原始圖像，先將圖像分為垂直向偏振光和水平向偏振光二組畫面，然後藉由3D眼鏡之左、右鏡片分別採用不同偏振方向的偏光鏡片，以供使用者的左、右眼透過左、右鏡片分別接收二組畫面，再經由大腦進行合成來構成立體影像。

再者，裸眼觀看的立體影像呈現，使用者可以不需要配戴特殊設計的眼鏡，即可觀看3D立體影像。例如：透鏡式(Lenticular LENS Type)立體顯像技術，係為利用透鏡將各顯示資訊之光線弦波而分別導向觀看者的左、右眼，其所顯示之立體影像有位置及角度等限制，因此觀看者的觀看位置、角度也會受到較多的限制。相較之下，配戴特殊設計眼鏡觀看的眼鏡式3D立體影像顯示技術所呈現的3D立體影像效果較佳，也不易受到觀看位置或角度等限制，仍被大多數業者所應用。但偏光式眼鏡必須經過檢測、對位，以進行調整左、右鏡片的合適偏光角度、偏振方向等， 以達到良好的3D立體影像顯示效果，否則容易導致偏光式眼鏡在使用時，因偏光式眼鏡的穿透軸(穿透直線偏光的軸)產生傾斜，並導致發生串擾(Cross-talk)現象，而使偏光式眼鏡的亮度發生變化、轉暗現象等缺失。

是以，如何解決目前偏光式眼鏡的鏡片不易調整、精準的偏光角度及偏振方向之問題與困擾，且鏡片容易因穿透軸傾斜，發生串擾現象之麻煩與缺失，而對於生產偏光鏡片的自動化機台必須執行精確穿透軸校正工序，有效提高鏡片的生產良率，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，創作人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種光學元件貼合機構之創作誕生。

本創作主要為一種光學元件貼合機構，其透過設置於一工作平台周邊於複數推桿以水平方向朝著該工作平台做一伸縮移動，而該些推桿末端各設有一卡掣塊；一鏡片容置槽包括複數槽塊且該些槽塊外側各凹設有一鎖孔，該些鎖孔具有一窄處係供該些卡掣塊穿置鎖合定位，並透過該些推桿朝向該工作平台中心處伸出，且該些槽塊內壁透過磁吸力量夾合該待加工鏡片邊緣並形成該鏡片容置槽，而該鏡片容置槽結合於該承載座頂側，且該承載座以垂直方向移動一距離以使該卡掣塊自該鎖孔之一寬處解鎖並朝外部移動，並使該些推桿皆縮回至原位後，該承載座移動至一對位機構檢測以獲得一光源強度及一圓偏振光之旋轉方向的數據，並依據該些數據進行該待加工鏡片角度校正，而已獲得角度校正之該待加工鏡片，再透過該承載座於該軌道滑移送入一貼膜機構中進行偏光膜之貼覆。藉 由前述推桿伸出並利用複數槽塊夾合待加工鏡片，並於承載座頂側結合有可旋轉之鏡片容置槽，以形成一種鏡片旋轉對位機構，而待加工鏡片旋轉對位機構經由檢測光線及光檢測器之測試數據做一角度校正，以達到所產出的鏡片具有精準的偏光角度及偏振方向之目的。

本創作之次要目的在於該檢測單元包括有設置於該上鏡組之一光源發射器及位於該光源發射器一側的一光束擴展器。

本創作之另一目的在於該偏光調整單元包括設置於該上鏡組之該第一偏光片及位於該第一偏光片一側且可做相位延遲的一波片，於該下鏡組設有該第二偏光片，並使該待加工鏡片位於該波片與該第二偏光片之間。

本創作之另一目的在於該光檢測器係設置於該下鏡組中且其一受光面係面對於該第二偏光片。

本創作之另一目的在於該鎖孔外觀係呈上寬下窄之『T』字型。

本創作之另一目的在於該卡掣塊係呈水平角度之『T』字型構造。

1:待加工鏡片

2:工作平台

20:容置空間

21:推桿

211:卡掣塊

22:承載座

23:鏡片容置槽

231:槽塊

2310:鎖孔

2311:窄處

2312:寬處

24:旋轉台

241:鏡座

242:螺桿

25:軌道

3:對位機構

30:對位空間

31:上鏡組

32:下鏡組

33:檢測單元

331:光源發射器

332:光束擴展器

34:偏光調整單元

341:第一偏光片

342:波片

343:第二偏光片

35:光檢測器

351:受光面

4:貼膜機構

41:貼膜罩蓋

410:氣體通道

42:抽真空管

420:氣室

43:加熱器

〔第1圖〕係為本創作加工機台之立體外觀圖。

〔第2圖〕係為本創作加工機台之另一視角立體外觀圖。

〔第3圖〕係為本創作鏡片容置槽之立體分解圖。

〔第4圖〕係為本創作對位機構內部構造圖。

〔第5圖〕係為本創作貼膜機構之細部結構圖。

〔第6圖〕係為本創作加熱器構造圖。

〔第7圖〕係為本創作旋轉台之細部結構圖。

為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第1~4、7圖所示，各為本創作加工機台之立體外觀圖、加工機台之另一視角立體外觀圖、鏡片容置槽之立體分解圖、對位機構內部構造圖及旋轉台之細部結構圖，由圖中所示可以清楚看出，本創作之加工機台主要包括：一待加工鏡片1、一工作平台2、一對位機構3及一貼膜機構4，而關於前述詳細構造如下：一工作平台2內部設有由一預設移載機構(圖中未示，可為一具備真空吸盤之機械手臂)所移置之一待加工鏡片1，且該工作平台2中具有供一承載座22收納之容置空間20。

複數推桿21設置於該工作平台2周邊，該些推桿21接受一預設動力裝置(圖中未示)驅動以水平方向朝著該工作平台2做一伸縮移動，而該些推桿21末端各設有一卡掣塊211。於圖式中所展現之複數推桿21係為四根推桿21，且相鄰推桿21之間具有九十度夾角，但本創作不以此自限，舉凡二根以上的推桿21皆可實施且在保護範圍之內。前述該預設動力裝置係指具有供氣設備之一氣壓缸、具有供油設備之一油壓缸或一馬達，且於該氣壓缸、該油壓缸或該馬達中設有可做往復伸縮之該推桿21。

一鏡片容置槽23包括複數槽塊231且該些槽塊231外側各凹設有一鎖孔2310，而該些槽塊231之間具有相互吸引的磁性，該些鎖孔2310具有一窄處2311係供該些卡掣塊211穿置鎖合定位，並透過該些推桿21朝向該工作平台2中心處伸出，且該些槽塊231內壁透過磁吸力量夾合該待加工鏡片1邊緣並形成該鏡片容置槽23，而該鏡片容置槽23透過位於旋轉台24上方之一鏡座241，結合於該承載座22頂側，並使該待加工鏡片1置放於該鏡座241上，且該承載座22以垂直方向移動一距離以使該卡掣塊211自該鎖孔2310之一寬處2312解鎖並朝外部移動，並使該些推桿21皆縮回至原位後，該承載座22自該工作平台2處下降並透過一軌道25以水平方向移動。前述該些槽塊231所具備磁性係為在其內部埋設有至少一永久磁鐵(釹鐵硼材質所構成)及複數導磁金屬(如：鐵、鎳、不鏽鋼材質)，或為複數永久磁鐵所形成。

一對位機構3包括有一上鏡組31及一下鏡組32及存於二者之間的一對位空間30，該對位空間30係供沿著該軌道25移動之該承載座22做一定位，於該上鏡組31及該下鏡組32中設置有一檢測單元33、一偏光調整單元34及一光檢測器35，該光檢測器35透過該檢測單元33發射一檢測光線，並將該承載座22上之該待加工鏡片1置於該偏光調整單元34之一第一偏光片341與一第二偏光片343之間，而由該光檢測器35接收通過該待加工鏡片1的該檢測光線以獲得一光源強度及一圓偏振光之旋轉方向的數據，並依據該些數據以驅動該承載座22凸伸抵持於該待加工鏡片1底側之一旋轉台24產生旋動以進行該待加工鏡片1角度校正，而已獲得角度校正之該待加工鏡片1，再透過該承載座22於該軌道25滑移送入一貼膜機構4中進行偏 光膜之貼覆。

上述該鎖孔2310外觀係呈上寬下窄之『T』字型，且所對應插置該卡掣塊211係呈水平角度之『T』字型構造。

上述檢測單元33包括有設置於該上鏡組31之一光源發射器331及位於該光源發射器331一側的一光束擴展器332。該偏光調整單元34包括設置於該上鏡組31之該第一偏光片341及位於該第一偏光片341一側且可做相位延遲的一波片342，於該下鏡組32設有該第二偏光片343，並使該待加工鏡片1位於該波片342與該第二偏光片343之間。該光檢測器35係設置於該下鏡組32中且其一受光面351係面對於該第二偏光片343。

請參閱第5、6圖所示，各為本創作貼膜機構之細部結構圖及加熱器構造圖，其中該貼膜機構4包括有與該承載座22之該鏡片容置槽23頂側貼合之一貼膜罩蓋41，該貼膜罩蓋41內部裝載有至少一偏光膜片(圖中未示)及可對該偏光膜片施以正壓之一氣體通道410，並使該貼膜罩蓋41與該鏡片容置槽23之接合處呈現密合狀態，同時該鏡片容置槽23外壁面更係供側向之一抽真空管42做一貼合，並透過該抽真空管42內部中空之氣室420及該貼膜罩蓋41之該氣體通道410，對內部含有該待加工鏡片1之該鏡片容置槽23及該貼膜罩蓋41同時進行上方及側方抽真空作業後，再使設於該貼膜罩蓋41一側之一加熱器43對該偏光膜片進行加熱使其軟化，而軟化後之該偏光膜片透過該氣體通道410所施加正壓氣體向下移動並貼覆於該待加工鏡片1之上表面，再使該待加工鏡片1表面之該偏光膜片冷卻後，裁切該待加工鏡片1邊緣處多餘偏光膜片之廢料，即完成鏡片之所有加工程序。

本創作之加工機台於實際運作時，先使如具備真空吸盤之機械手臂之預設移載機構吸取一待加工鏡片1，並移動至加工機台之工作平台2上，且工作平台2之容置空間20底側已有承載座22定位於此。設置於工作平台2周邊複數推桿21末端之卡掣塊211各定位有槽塊231，並受到預設動力裝置驅動以水平方向朝著工作平台2做一伸縮移動，各推桿21前端槽塊231內壁透過磁吸力量夾合待加工鏡片1邊緣並形成鏡片容置槽23，且該鏡片容置槽23透過位於該旋轉台24上方之一鏡座241，結合於該承載座22頂側，並使待加工鏡片1置放於鏡座241上，於該旋轉台24底側連接有一螺桿242(如第7圖所示)，而該螺桿242連接於預設動力裝置或預設傳動機構(圖中未示)，以驅動該旋轉台24產生旋動，且承載座22向下移動一距離以使卡掣塊211自鎖孔2310之窄處2311移動至寬處2312解鎖並朝外部移動，並使複數推桿21皆縮回至原位後，承載座22自工作平台2處下降，並透過軌道25以水平方向移動至對位機構3之對位空間30處做一定位，設置於上鏡組31及下鏡組32中之檢測單元33、偏光調整單元34及光檢測器35，光檢測器35透過檢測單元33所發射檢測光線，並將承載座22上之待加工鏡片1置於偏光調整單元34之第一偏光片341與第二偏光片343之間，而由光檢測器35接收通過待加工鏡片1的檢測光線以獲得一光源強度及一圓偏振光之旋轉方向的數據，並依據數據以驅動承載座22之旋轉台24產生旋動以進行待加工鏡片1角度校正，而已獲得角度校正之待加工鏡片1，再透過承載座22於軌道25滑移送入一貼膜機構4中進行偏光膜之貼覆，貼膜機構4之貼膜罩蓋41係與鏡片容置槽23頂側做一貼合，並使貼膜罩蓋41與鏡片容置槽23之接合處呈現密合狀態，同時鏡片容置槽23外壁面亦與抽真空管42做一貼 合，透過抽真空管42對鏡片容置槽23及貼膜罩蓋41同時進行抽真空作業，再利用加熱器43對偏光膜片進行加熱使其軟化，而軟化後之偏光膜片透過氣體通道410所施加正壓氣體向下移動並貼覆於待加工鏡片1之上表面，再使待加工鏡片1表面之偏光膜片冷卻後，裁切待加工鏡片1邊緣處多餘偏光膜片之廢料，即完成鏡片之所有加工程序。

本創作之主要特徵在於藉由設於工作平台周緣之複數推桿21伸出並利用複數槽塊231夾合待加工鏡片1，並於承載座22頂側結合有可旋轉之鏡片容置槽23，以形成一種鏡片旋轉對位機構，而鏡片旋轉對位機構經由檢測光線及光檢測器35之測試數據做一角度校正，以達到所產出的鏡片具有精準的偏光角度及偏振方向之目的。本創作應用於偏光鏡片製造領域中，具有極佳的實用性，故提出專利申請以尋求專利權之保護。

上所述僅為本創作之較佳實施例而已，非因此即侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本創作上述光學元件貼合機構於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障創作人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1:待加工鏡片

2:工作平台

20:容置空間

21:推桿

211:卡掣塊

22:承載座

23:鏡片容置槽

231:槽塊

2310:鎖孔

24:旋轉台

25:軌道

3:對位機構

30:對位空間

31:上鏡組

32:下鏡組

4:貼膜機構

Claims (9)

1. 一種光學元件貼合機構，包括：一工作平台，其內部設有由一預設移載機構所移置之一待加工鏡片，且該工作平台中具有供一承載座收納之容置空間；複數推桿，其設置於該工作平台周邊，該些推桿接受一預設動力裝置驅動以水平方向朝著該工作平台做一伸縮移動，而該些推桿末端各設有一卡掣塊；一鏡片容置槽，其包括複數槽塊且該些槽塊外側各凹設有一鎖孔，而該些槽塊之間具有相互吸引的磁性，該些鎖孔具有一窄處係供該些卡掣塊穿置鎖合定位，並透過該些推桿朝向該工作平台中心處伸出，且該些槽塊內壁透過磁吸力量夾合該待加工鏡片邊緣並形成該鏡片容置槽，而該鏡片容置槽結合於該承載座頂側，且該承載座以垂直方向移動一距離以使該卡掣塊自該鎖孔之一寬處解鎖並朝外部移動，並使該些推桿皆縮回至原位後，該承載座自該工作平台處下降並透過一軌道以水平方向移動；以及一對位機構，其包括有一上鏡組及一下鏡組及存於二者之間的一對位空間，該對位空間係供沿著該軌道移動之該承載座做一定位，於該上鏡組及該下鏡組中設置有一檢測單元、一偏光調整單元及一光檢測器，該光檢測器透過該檢測單元發射一檢測光線，並將該承載座上之該待加工鏡片置於該偏光調整單元之一第一偏光片與一第二偏光片之間，而由該光檢測器接收通過該待加工鏡片的該檢測光線以獲得一光源強度及一圓偏振光之旋轉方向的數據，並依據該些數據 以驅動該承載座凸伸抵持於該待加工鏡片底側之一旋轉台產生旋動以進行該待加工鏡片角度校正，而已獲得角度校正之該待加工鏡片，再透過該承載座於該軌道滑移送入一貼膜機構中進行偏光膜之貼覆。
2. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該檢測單元包括有設置於該上鏡組之一光源發射器及位於該光源發射器一側的一光束擴展器。
3. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該偏光調整單元包括設置於該上鏡組之該第一偏光片及位於該第一偏光片一側且可做相位延遲的一波片，於該下鏡組設有該第二偏光片，並使該待加工鏡片位於該波片與該第二偏光片之間。
4. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該光檢測器係設置於該下鏡組中且其一受光面係面對於該第二偏光片。
5. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該鎖孔外觀係呈上寬下窄之『T』字型。
6. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該卡掣塊係呈水平角度之『T』字型構造。
7. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該些槽塊所具備磁性係為在其內部埋設有至少一永久磁鐵及複數導磁金屬，或為複數永久磁鐵所形成。
8. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該預設動力裝置係指具有供氣設備之一氣壓缸、具有供油設備之一油壓缸或一馬達， 且於該氣壓缸、該油壓缸或該馬達中設有可做往復伸縮之該推桿。
9. 如請求項1所述之光學元件貼合機構，其中該貼膜機構包括有與該承載座之該鏡片容置槽頂側貼合之一貼膜罩蓋，該貼膜罩蓋內部裝載有至少一偏光膜片及可對該偏光膜片施以正壓之一氣體通道，並使該貼膜罩蓋與該鏡片容置槽之接合處呈現密合狀態，同時該鏡片容置槽外壁面更係供側向之一抽真空管做一貼合，並透過該抽真空管內部中空之氣室及該貼膜罩蓋之該氣體通道，對內部含有該待加工鏡片之該鏡片容置槽及該貼膜罩蓋同時上方及側方進行抽真空作業後，再使設於該貼膜罩蓋一側之一加熱器對該偏光膜片進行加熱使其軟化，而軟化後之該偏光膜片透過該氣體通道所施加正壓氣體向下移動並貼覆於該待加工鏡片之上表面，再使該待加工鏡片表面之該偏光膜片冷卻後，裁切該待加工鏡片邊緣處多餘偏光膜片之廢料。

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