| 主权项 |
1.一种菲涅耳透镜,具备节距,其具有混合型棱镜部 ,该混合型棱镜部,在经由各节距上分别具有的各 棱镜部,将既定的入射角之入射光线射出以作为既 定的出射角之出射光线,包括: 折射型棱镜部,其具有由 以既定的入射角将入射的第1入射光线透过第1折 射现象而变成第1穿透光线的第1入射面, 将上述第1穿透光线透过第2折射现象而变成既定 的出射角之第1出射光线的平面形状之出射面,及 连接上述第1入射面及邻接节距的无效面所构成的 断面形状;以及 全反射型棱镜部,其具有由 以上述既定的入射角将入射的第2入射光线透过第 3折射现象变成第2穿透光线的第2入射面, 将上述第2穿透光线透过全反射现象变成与上述第 1穿透光线平行的第3穿透光线的全反射面,及 上述折射型棱镜部的上述出射面所构成的断面形 状, 并且将上述第3穿透光线透过在上述出射面上的第 4折射现象变成上述既定的出射角之第2出射光线; 将上述折射型棱镜部一体化在上述全反射型棱镜 部上,以便接收未成为上述第3穿透光线的部分第2 入射光线,作为上述第1入射光线。 2.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,第2入 射面系从入射至邻接节距上具备的混合型棱镜部 之无效面的无效光线的方向观看,形成于遮住上述 无效面的断面形状上; 全反射面系形成于补偿上述第2入射面的上述断面 形状之第2入射面补偿形状上。 3.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,根据 混合型棱镜部的穿透率与折射型棱镜部的穿透率 相等的特性变化角决定的小入射角区域之各节距 上系分别具备上述折射型棱镜部。 4.如申请专利范围第2项的菲涅耳透镜,根据混合型 棱镜部的穿透率与折射型棱镜部的穿透率相等的 特性变化角决定的小入射角区域之各节距上系分 别具备上述折射型棱镜部。 5.如申请专利范围第3项的菲涅耳透镜,其中,在特 性变化角附近的特性变化区域的各节距中,对应于 入射角的减少,相对于混合型棱镜部的折射型棱镜 部的混合比率增加。 6.如申请专利范围第4项的菲涅耳透镜,其中,在特 性变化角附近的特性变化区域的各节距中,对应于 入射角的减少,相对于混合型棱镜部的折射型棱镜 部的混合比率增加。 7.如申请专利范围第3项的菲涅耳透镜,更包括:媒 介棱镜部,在特性变化角附近的特性变化区域的各 节距中,对应于入射角的减少,第2入射面的面积微 减,第1入射面的面积微增。 8.如申请专利范围第4项的菲涅耳透镜,更包括:媒 介棱镜部,在特性变化角附近的特性变化区域的各 节距中,对应于入射角的减少,第2入射面的面积微 减,第1入射面的面积微增。 9.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,在第2 入射面与出射面构成的角不为钝角的范围内,上述 第2入射面与全反射面构成的前端刃角成为最锐角 度。 10.如申请专利范围第9项的菲涅耳透镜,其中,在比 使得相对于最锐角度的前端刃角的穿透率与相对 于上述最锐角度以外的前端刃角之穿透率相等的 入射角小的入射角区域中,上述前端刃角比上述最 锐角度大。 11.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,在混 合型棱镜部的穿透率减少的入射角之各节距上,既 定出射角比0o大。 12.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,在切 成矩形形状的菲涅耳透镜的4边中与最靠近光轴之 1边交叉的边界轮带之透镜外周侧上将出射角设定 为平行,在上述边界轮带的光轴侧上,设定出射角 比上述被设定为平行的出射角大。 13.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,折射 型棱镜部系在无效面上具备吸收光的薄膜之光吸 收层。 14.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,在出 射面上具备迷光吸收板,上述迷光吸收板系由:使 光穿透的复数光穿透层,上述光穿透层间系略平行 于菲涅耳透镜的光轴而被沉积;及吸收光的复数光 吸收层所构成。 15.如申请专利范围第14项的菲涅耳透镜,其中,迷光 吸收板系被一体成型于菲涅耳透镜的出射面上。 16.如申请专利范围第14项的菲涅耳透镜,其中,光穿 透层与光吸收层系以菲涅耳透镜的光轴为中心被 同心圆地沉积。 17.如申请专利范围第14项的菲涅耳透镜,其中,光穿 透层与光吸收层系相对于一方向被略平行地沉积 。 18.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,在出 射面上具备吸收光的光吸收板。 19.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,混合 型棱镜部系在其节距上分别具有节距边界而被形 成。 20.如申请专利范围第1项的菲涅耳透镜,其中,在至 少部分的节距群上连续并具备在光轴方向上具有 与受光无关之高度的假棱镜部。 21.一种萤幕,包括: 菲涅耳透镜,如申请专利范围第1项所述者;及 成像扩散装置,从上述菲涅耳透镜接收附加有显示 内容的出射光,将上述出射光成像并扩散。 22.如申请专利范围第21项的萤幕,其中,成像扩散装 置系一体成型于菲涅耳透镜的出射面上。 23.一种影像显示装置,包括: 萤幕,如申请专利范围第21项所述者; 照明光源装置,射出大概平行的光; 集光光学装置,收集来自上述照明光源装置的光; 光调变装置,根据显示内容将上述集光光学装置收 集的光进行空间的强度调变;及 投影光学装置,将以上述光调变装置调变的光投影 至上述萤幕。 24.一种菲涅耳透镜,在入光侧复数排列配置具有光 入射之第2入射面,与将入射至上述第2入射面的部 分光偏向希望的方向之全反射面的全反射型棱镜 部, 其中,上述全反射型棱镜部系在上述全反射面上未 全反射的光入射的部分第2入射面上,具备副单位 棱镜部;及 上述副单位棱镜部系具备将入射的光折射并偏向 上述希望的方向之第1入射面的折射型棱镜部。 25.如申请专利范围第24项的菲涅耳透镜,其中,将副 单位棱镜部的第1入射面延长的面,在全反射型棱 镜部的范围内,取代全反射面成为出光侧。 26.如申请专利范围第24项的菲涅耳透镜,其中,占据 第2入射面的副单位棱镜部之比例改变。 27.如申请专利范围第25项的菲涅耳透镜,其中,占据 第2入射面的副单位棱镜部之比例改变。 28.一种菲涅耳透镜,在入光侧复数排列配置具有将 入射光折射并偏向希望方向的第1入射面,与上述 第1入射面以外的无效面的折射型棱镜部, 其中,上述折射型棱镜部系在上述第1入射面上具 备接收入射至邻接于菲涅耳周缘侧的上述无效面 之入射光的副单位棱镜部;及 上述副单位棱镜部系具有接收光之第2入射面,与 将在上述第2入射面接收的光全反射并偏向希望的 方向之全反射面的全反射型棱镜部。 29.如申请专利范围第28项的菲涅耳透镜,其中,将副 单位棱镜部的第2入射面延长的面,在折射型棱镜 部的范围内,取代无效面成为出光侧。 30.如申请专利范围第28项的菲涅耳透镜,其中,占据 第1入射面的副单位棱镜部之比例改变。 31.如申请专利范围第29项的菲涅耳透镜,其中,占据 第1入射面的副单位棱镜部之比例改变。 32.一种菲涅耳透镜,包括: 如申请专利范围第24项所述的菲涅耳透镜的第1范 围;及 第2范围,在入光侧复数排列配置具有将入射光折 射并偏向希望方向的第1入射面,与上述第1入射面 以外的无效面的折射型棱镜部,其中,上述折射型 棱镜部系在上述第1入射面上具备接收入射至邻接 于菲涅耳周缘侧的上述无效面之入射光的副单位 棱镜部;上述副单位棱镜部系具有接收光之第2入 射面,与将在上述第2入射面接收的光全反射并偏 向希望的方向之全反射面的全反射型棱镜部。 33.如申请专利范围第32项的菲涅耳透镜,其中,占据 第1范围之第2入射面的副单位棱镜部的比例,愈靠 近上述第1范围与第2范围的边界愈多,愈离开上述 边界愈少; 占据第2范围之第1入射面的上述副单位棱镜部的 比例,愈靠近上述边界愈多,愈离开上述边界愈少 。 34.如申请专利范围第24项的菲涅耳透镜,其中,在设 置于八光侧的面上之菲涅耳透镜的出光侧的面上, 设置与上述菲涅耳透镜不同的第2菲涅耳透镜。 35.如申请专利范围第28项的菲涅耳透镜,其中,在设 置于入光侧的面上之菲涅耳透镜的出光侧的面上, 设置与上述菲涅耳透镜不同的第2菲涅耳透镜。 36.一种萤幕,包括: 菲涅耳透镜,如申请专利范围第24项所述者;及 光扩散装置,被形成于上述菲涅耳透镜的出光侧之 面上,将从上述菲涅耳透镜射出的光扩散。 37.一种萤幕,包括: 菲涅耳透镜,如申请专利范围第28项所述者;及 光扩散装置,被形成于上述菲涅耳透镜的出光侧之 面上,将从上述菲涅耳透镜射出的光扩散。 38.一种萤幕,包括: 菲涅耳透镜,如申请专利范围第34项所述者;及 光扩散装置,在上述菲涅耳透镜的出光侧上具备, 将从上述菲涅耳透镜射出的光扩散。 39.一种萤幕,包括: 菲涅耳透镜,如申请专利范围第35项所述者;及 光扩散装置,在上述菲涅耳透镜的出光侧上具备, 将从上述菲涅耳透镜射出的光扩散。 40.一种影像显示装置,包括: 萤幕,如申请专利范围第36项所述者; 影像光源,发出影像光;及 投影光学装置,将从上述影像光源发出的上述影像 光投影至上述萤幕。 41.一种影像显示装置,包括: 萤幕,如申请专利范围第37项所述者; 影像光源,发出影像光;及 投影光学装置,将从上述影像光源发出的上述影像 光投影至上述萤幕。 42.一种影像显示装置,包括: 萤幕,如申请专利范围第38项所述者; 影像光源,发出影像光;及 投影光学装置,将从上述影像光源发出的上述影像 光投影至上述萤幕。 43.一种影像显示装置,包括: 萤幕,如申请专利范围第39项所述者; 影像光源,发出影像光;及 投影光学装置,将从上述影像光源发出的上述影像 光投影至上述萤幕。 44.一种透镜成型模制造方法,相对于透镜成型模以 刨刀切削在菲涅耳透镜的每个节距上被形成的折 射型棱镜部与全反射型棱镜部的反转形状,其中, 对既定的节距数重覆: 主单位棱镜部切削步骤,相对于上述切削对象节距 以上述刨刀切削上述折射型棱镜部的反转形状; 副单位棱镜部切削步骤,相对于上述切削对象节距 以上述刨刀切削上述全反射型棱镜部的反转形状; 及 延长上述全反射型棱镜部的反转形状之入射面的 面系通过上述切削对象节距与取代上述切削对象 节距之上述菲涅耳中心侧的邻接节距所构成的谷 线,或者取代上述谷线而成为出光侧。 45.一种透镜成型模制造方法,相对于透镜成型模以 刨刀切削在菲涅耳透镜的每个节距上被形成的折 射型棱镜部与全反射型棱镜部的反转形状,其中, 对既定的节距数重覆: 主单位棱镜部切削步骤,相对于上述切削对象节距 以上述刨刀切削上述全反射型棱镜部的反转形状; 副单位棱镜部切削步骤,相对于上述切削对象节距 以上述刨刀切削上述折射型棱镜部的反转形状;及 延长上述折射型棱镜部的反转形状之第1入射面的 面系通过上述切削对象节距与取代上述切削对象 节距之上述菲涅耳周缘侧的邻接节距所构成的谷 线,或者取代上述谷线而成为出光侧。 46.如申请专利范围第44项所述的透镜成型模制造 方法,其中,在沿着从菲涅耳周缘侧至菲涅耳中心 侧的切削进行方向,以折射型棱镜部、全反射型棱 镜部的顺序,在每个节距上进行切削时, 在副单位棱镜部切削步骤之前具备节距边界设定 步骤,以在每个上述节距上设定节距边界;及 在上述副单位棱镜部切削步骤中,沿着上述切削进 行方向,将切削开始位置错开上述节距边界的程度 ,并分别在每个上述节距上切削上述全反射型棱镜 部。 47.如申请专利范围第45项所述的透镜成型模制造 方法,其中,在沿着从菲涅耳中心侧至菲涅耳周缘 侧的切削进行方向,以全反射型棱镜部、折射型棱 镜部的顺序,在每个节距上进行切削时, 在副单位棱镜部切削步骤之前具备节距边界设定 步骤,以在每个上述节距上设定节距边界;及 在上述副单位棱镜部切削步骤中,沿着上述切削进 行方向,将切削开始位置错开上述节距边界的程度 ,并分别在每个上述节距上切削上述折射型棱镜部 。 48.如申请专利范围第45项所述的透镜成型模制造 方法,其中,在至少部分的节距群上连续切削在光 轴方向具有与受光无关之高度的假棱镜部的反转 形状。 49.一种透镜制造方法,将树脂流入依据申请专利范 围第44项所述的透镜成型模制造方法所制造的透 镜成型模,当上述树脂硬化时,从上述硬化的树脂 卸下上述透镜成型模,而形成透镜。 50.一种透镜制造方法,将树脂流入依据申请专利范 围第45项所述的透镜成型模制造方法所制造的透 镜成型模,当上述树脂硬化时,从上述硬化的树脂 卸下上述透镜成型模,而形成透镜。 51.一种透镜制造方法,将树脂流入依据申请专利范 围第46项所述的透镜成型模制造方法所制造的透 镜成型模,当上述树脂硬化时,从上述硬化的树脂 卸下上述透镜成型模,而形成透镜。 52.一种透镜制造方法,将树脂流入依据申请专利范 围第47项所述的透镜成型模制造方法所制造的透 镜成型模,当上述树脂硬化时,从上述硬化的树脂 卸下上述透镜成型模,而形成透镜。 53.一种透镜制造方法,将树脂流入依据申请专利范 围第48项所述的透镜成型模制造方法所制造的透 镜成型模,当上述树脂硬化时,从上述硬化的树脂 卸下上述透镜成型模,而形成透镜。 图式简单说明: 第1图系绘示习知的菲涅耳透镜的概观之图式。 第2图系绘示将习知的菲涅耳透镜使用于萤幕上之 影像显示装置的构成图式。 第3A图、第3B图系将习知的菲涅耳透镜的复数节距 之断面形状扩大的图式。 第4A图、第4B图系将习知的菲涅耳透镜的复数节距 之断面形状扩大的图式。 第5A图、第5B图系将习知的菲涅耳透镜的复数节距 之断面形状扩大的图式。 第6图系绘示至习知的菲涅耳透镜的影像光被倾斜 地投影时的图式。 第7图系绘示根据本发明之实施例1的菲涅耳透镜 的1个节距之断面形状的扩大图式。 第8图系绘示相对于折射型棱镜部、全反射型棱镜 部及混合型棱镜部的入射角之穿透率之变化的图 式。 第9图系用以说明实施例1所示之菲涅耳透镜的无 效光线的图式。 第10图系绘示根据本发明之实施例2的菲涅耳透镜 的1个节距之断面形状的扩大图式。 第11图系绘示实施例1所示之混合型棱镜部的穿透 率与习知技术所示之折射型棱镜部的穿透率之比 较图式。 第12图系绘示根据本发明之实施例3的菲涅耳透镜 的复数个节距之断面形状的扩大图式。 第13图系绘示根据本发明之实施例3的菲涅耳透镜 的复数个节距之断面形状的扩大图式。 第14图系绘示根据本发明之实施例3的菲涅耳透镜 的复数个节距之断面形状的扩大图式。 第15图系绘示前端刃角分别为45、40、35时的 混合型棱镜部之穿透率的图式。 第16图系绘示出射角f分别为0、3、5时的混合型 棱镜部之穿透率的图式。 第17A图、第17B图系绘示使用菲涅耳透镜于萤幕上 之影像显示装置的构成之图式。 第18A图~第18C图系用以说明将出射光线之出射角最 适化的方法之图式。 第19图系用以说明将出射光线之出射角最适化的 方法之图式。 第20图系绘示根据本发明之实施例5的背面投影型 之影像显示装置的全体构成之图式。 第21图系从侧面观看第20图之影像显示装置时的图 式。 第22图系绘示菲涅耳透镜51的断面形状之图式。 第23A图~第23C图系用以说明全反射型棱镜部U1与折 射型棱镜部U2的图式。 第24A图~第24C图系甩以分别说明制造菲涅耳透镜51 时使用的透镜成型模之特征的图式。 第25A图~第25C图系用以分别说明制造菲涅耳透镜51 时使用的透镜成型模之特征的图式。 第26图系绘示根据本发明之实施例5的透镜成型模 制造方法的流程图。 第27A图~第27D图系绘示利用刨刀B切削透镜成型模C 的进行状况之图式。 第28A图~第28D图系绘示利用刨刀B切削透镜成型模C 的进行状况之图式。 第29图系绘示自菲涅耳透镜51之菲涅耳中心起的半 径与全反射型棱镜部U1及折射型棱镜部U2所占据的 比例之图式。 第30图系绘示根据习知技术的菲涅耳透镜110之构 成的图式。 第31图系以线图L5绘示第30图之菲涅耳透镜110中的 全反射型棱镜部之透镜比率的图式。 第32图系分别绘示实施例5之菲涅耳透镜51与根据 习知技术的菲涅耳透镜110的穿透率之图式。 第33A图~第33F图系用以说明在透镜成型模的制造步 骤中发生应变的图式。 第34图系绘示根据实施例6的透镜成型模制造方法 的流程图。 第35A图~第35F系绘示因第34图之透镜成型模制造方 法而被切削的透镜成型模之状态的图式。 第36A图、第36B图系用以说明不具备假棱镜部之菲 涅耳透镜的构成与动作的图式。 第37A图、第37B图系用以说明具备假棱镜部之菲涅 耳透镜的构成与动作的图式。 第38A图、第38B图系用以说明第36A图之菲涅耳透镜 与第37A图之菲涅耳透镜的差异之图式。 第39图系绘示根据本发明之实施例7的菲涅耳透镜 的断面形状之图式。 第40图系绘示根据本发明之实施例7的菲涅耳透镜 的断面形状之图式。 第41A图、第41B图系绘示迷光吸收板上之光穿透层 与光吸收层之沉积构造的图式。 第42图系绘示根据本发明之实施例7的菲涅耳透镜 的断面形状之图式。 |
