本發(fā)明涉及一種透鏡陣列(Lens array)的模具設(shè)備及其使用方法,特別是關(guān)于一種用于制造玻璃材質(zhì)之透鏡陣列的模具設(shè)備及該模具設(shè)備的使用方法。
背景技術(shù):
近年來,隨著電子科技的進(jìn)步,人們已經(jīng)逐漸習(xí)慣在手機(jī)、照相機(jī)等便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品上搭載有微型的視頻攝像模塊。該視頻攝像模塊一般具備有CCD(Charge Coupled Device)圖像傳感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)圖像傳感器,用以擷取靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的圖像、影像,使得一般人可以透過簡(jiǎn)單的手持式電子設(shè)備而達(dá)到照相、錄像的功能。一般而言,上述圖像傳感器都會(huì)在組件的受光面設(shè)置成像的透鏡(Lens)或透鏡陣列(Lens Array),用以收集并調(diào)整入射光源的光線。
傳統(tǒng)上,成像所需的透鏡表面系具有曲線輪廓,使得光線自空氣中入射至透鏡內(nèi)部時(shí),可以改變光源的行進(jìn)路徑,并將入射的光源進(jìn)行聚焦。另外,為了使入射光源的利用率極大化,一般會(huì)將多個(gè)透鏡合并排列成一透鏡陣列。
在高階攝影、攝像的照相機(jī)、錄像設(shè)備里,為了達(dá)到光線穩(wěn)定聚焦、易于控制入射光線的目的,一般會(huì)使用玻璃材質(zhì)來制造透鏡陣列。另外,日漸普及的LED也常需要利用透鏡陣列來進(jìn)行光源光線行進(jìn)路線的控制。因此,隨著手機(jī)、相機(jī)、LED的廣泛使用,透鏡陣列的需求必定與日俱增。
一般透鏡陣列的制造方法,是將高達(dá)數(shù)百度C的玻璃熔漿注入一鑄模之內(nèi),等該玻璃冷卻之后再將該鑄模打開,取出玻璃,該玻璃即具有多個(gè)透鏡,形成一透鏡陣列。然而,此一成型方法,受限于玻璃在高溫熔漿狀態(tài)時(shí)呈現(xiàn)極高黏性的關(guān)系,該玻璃材質(zhì)會(huì)與該鑄模的內(nèi)模表面互相沾黏,導(dǎo)致取出的透鏡陣列之表面具有裂痕、刮痕、或呈現(xiàn)不規(guī)則擠壓的輪廓,甚至應(yīng)力集中的現(xiàn)象,該裂痕刮痕輪廓不規(guī)則會(huì)影響光線入射后的聚焦,應(yīng)力集中則該玻璃材質(zhì)的折射率會(huì)呈不規(guī)則分布,這都會(huì)致使透鏡陣列的良率降低。另一種業(yè)界常見的方法,是透過一模具來對(duì)軟化的玻璃進(jìn)行加壓、塑形,但因?yàn)樵撏哥R陣列的面積可能高達(dá)數(shù)十平方公分,所以需要的加壓力量會(huì)達(dá)到數(shù)十甚至數(shù)百kPa,造成模具設(shè)計(jì)困難,且強(qiáng)大的壓力也易造成透鏡陣列的良率降低。因此,傳統(tǒng)玻璃材質(zhì)的透鏡陣列,其制程仍存在有難以克服的技術(shù)瓶頸,導(dǎo)致整體良率或產(chǎn)能仍無法大幅提升。
因此,如何克服現(xiàn)在的技術(shù)瓶頸,提升玻璃材質(zhì)的透鏡陣列的制造良率或產(chǎn)能,這是本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者努力的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要目的在提升玻璃材質(zhì)的透鏡陣列之制造良率或產(chǎn)能。
本發(fā)明另一目的在加強(qiáng)玻璃材質(zhì)透鏡陣列的表面輪廓之曲率控制,以及使該透鏡陣列的內(nèi)部折射率達(dá)到均勻化的效果。
為了解決上述及其他問題,本發(fā)明提供一種透鏡陣列的模具設(shè)備,其包括一上壓模、一下壓模及一板件結(jié)構(gòu)。該上壓模包括有多個(gè)上模抵頂區(qū),該下壓模包括有多個(gè)下模抵頂區(qū),該板件結(jié)構(gòu)可活動(dòng)地設(shè)置于該上壓模與該下壓模之間,該板件結(jié)構(gòu)包括有多個(gè)穿透該板件結(jié)構(gòu)的通孔,該通孔用以容設(shè)多個(gè)玻璃件,該玻璃件具有一第一截面寬度W1,該通孔包括有一上開口與一下開口,該上開口與該上壓模互相對(duì)應(yīng),該下開口與該下壓?;ハ鄬?duì)應(yīng),該上開口具有一第二截面寬度W2,該下開口具有一第三截面寬度W3;當(dāng)該上壓模與該下壓?;ハ嗫拷鼤r(shí),該上模抵頂區(qū)位于該上開口周邊而抵頂該玻璃件,該下模抵頂區(qū)位于該下開口周邊而抵頂該玻璃件。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,W1≧W2或W1≧W3。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該上模抵頂區(qū)具有一橫向?qū)挾萒1,該下模抵頂區(qū)具有一橫向?qū)挾萒2,而滿足W2≧T1或W3≧T2。在一較佳的實(shí)施方式里,該板件結(jié)構(gòu)具有一厚度D1,并滿足(W2-T1)/2大于D1,或是(W3-T2)/2大于D1。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該上模抵頂區(qū)具有一橫向?qū)挾萒1,該下模抵頂區(qū)具有一橫向?qū)挾萒2,而滿足W2≦T1或W3≦T2。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,至少一上模抵頂區(qū)與該下模抵頂區(qū)的形狀互不相同或者面積互不相同;其中,該上模抵頂區(qū)或該下模抵頂區(qū)為凸出結(jié)構(gòu)、凹入結(jié)構(gòu)或菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)的結(jié)構(gòu)。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該通孔的上開口與該下開口的形狀互不相同或者面積互不相同;其中,該上開口或該下開口的形狀為圓形、橢圓、多邊形或不規(guī)則形。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,該通孔包括有一內(nèi)孔壁,該內(nèi)孔壁連接該上開口與該下開口,該上開口大于、等于或小于該下開口,且該內(nèi)孔壁的截面呈現(xiàn)為一直線或一曲線。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該板件結(jié)構(gòu)包括有至少一第一通孔及至少一第二通孔,該第一通孔與該第二通孔之體積或形狀互為相異,且該第一通孔與該第二通孔依序排列、交互排列或規(guī)則排列。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,多個(gè)玻璃件具有不同的體積,不同的形狀,或者不同的折射率。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,多個(gè)玻璃件包括至少一第一構(gòu)形及至少一第二構(gòu)形,該第一構(gòu)形的玻璃件與該第二構(gòu)形的玻璃件之體積或形狀互為相異,且該第一構(gòu)形的玻璃件與該第二構(gòu)形的玻璃件依序排列、交互排列或規(guī)則排列。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,多個(gè)玻璃件具有不同的體積,不同的形狀,或者不同的折射率。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,多個(gè)玻璃件包括有第一折射率及第二折射率,該第一折射率與該第二折射率互為相異,具有該第一折射率的玻璃件與該第二折射率的玻璃件依序排列、交互排列或規(guī)則排列;或者,多個(gè)不同的玻璃件(8)包括有至少第一玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Glass transition temperature,Tg)及第二玻璃轉(zhuǎn)化溫度,該第一玻璃轉(zhuǎn)化溫度與該第二玻璃轉(zhuǎn)化溫度互為相異,具有該第一玻璃轉(zhuǎn)化溫度的玻璃件(8)與該第二玻璃轉(zhuǎn)化溫度的玻璃件(8)依序排列、交互排列或規(guī)則排列。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該板件結(jié)構(gòu)呈彎曲狀。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該板件結(jié)構(gòu)呈非透明狀。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該玻璃件為圓球狀、橢圓狀、柱狀、或錐狀。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該玻璃件之至少部份體積容置或位于該通孔內(nèi)。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該玻璃件的體積大于或等于該通孔所占據(jù)空間的容積。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,當(dāng)該上壓模與該下壓?;ハ嗫拷鼤r(shí),該上模抵頂區(qū)覆蓋至少部份的上開口,或者該下模抵頂區(qū)覆蓋至少部份的下開口。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備,其中,該板件結(jié)構(gòu)的通孔周邊設(shè)置有至少一溢流道,該溢流道與該通孔相導(dǎo)通或連接。
為了解決上述及其他問題,本發(fā)明又提供一種透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法,其系用以操作一透鏡陣列的模具設(shè)備;該透鏡陣列的模具設(shè)備包括有一下壓模、一下壓模及一板件結(jié)構(gòu),該板件結(jié)構(gòu)包括有多個(gè)穿透該板件結(jié)構(gòu)的通孔,該使用方法包括步驟:步驟S01:提供該透鏡陣列的模具設(shè)備及多個(gè)玻璃件;步驟S02:使多個(gè)玻璃件的至少部份體積容置于多個(gè)通孔內(nèi);步驟S03:該上壓模與該下壓模合模;步驟S06:透過該上壓模、下壓模擠壓該玻璃件,使多個(gè)玻璃件產(chǎn)生形變;步驟S07:玻璃件與該板件結(jié)構(gòu)的通孔互相緊密結(jié)合;步驟S08:取出該板件結(jié)構(gòu),形成一透鏡陣列。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法,其中,步驟S02的多個(gè)玻璃件容置于多個(gè)通孔內(nèi),系利用機(jī)械手臂將多個(gè)玻璃件夾持放置于該通孔內(nèi),或讓該玻璃件滾動(dòng)而進(jìn)入該通孔內(nèi)。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法,其中,在該步驟S02之前,或在該步驟S02之后,至少執(zhí)行一次步驟Tb:對(duì)多個(gè)玻璃件進(jìn)行加熱升溫。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法,其中,更包括步驟Ta:使該板件結(jié)構(gòu)的表面或內(nèi)部呈非透明化。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,該板件結(jié)構(gòu)透過表面鍍膜、表面涂層、表面噴砂、表面霧化、表面貼附或板件結(jié)構(gòu)的內(nèi)部摻雜,而呈非透明化。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法,其中,該玻璃件具有一第一截面寬度W1,該通孔的上開口具有一第二截面寬度W2,該通孔的下開口具有一第三截面寬度W3,利用W1≧W2或者W1≧W3而使步驟S02的玻璃件之至少部份體積容置于該通孔內(nèi)。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法,其中,該步驟S03更包括下列子步驟:步驟S04-該上壓模靠近該板件結(jié)構(gòu)而抵頂多個(gè)玻璃件,或是步驟S05-該下壓??拷摪寮Y(jié)構(gòu)而抵頂多個(gè)玻璃件。
如上所述的透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法,其中,在該步驟S06之后,該玻璃件塑性變形產(chǎn)生一上端部位及一下端部位,該上端部位及該下端部位分別位于該通孔的兩端,該上端部位的橫向?qū)挾却笥诨虻扔谠撏椎慕孛鎸挾?,或者,該下端部位的橫向?qū)挾却笥诨虻扔谠撏椎慕孛鎸挾取?/p>
藉此,本發(fā)明所述透鏡陣列的模具設(shè)備及其操作使用方法的有益功效為,可以加強(qiáng)玻璃材質(zhì)透鏡陣列的表面輪廓之曲率控制,使制造完成的每一個(gè)透鏡的表面輪廓達(dá)到完美曲線之要求,并且使該透鏡陣列的內(nèi)部折射率達(dá)到均勻化的效果,藉以提升玻璃材質(zhì)的透鏡陣列之制造良率或產(chǎn)能。
為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明之特征及技術(shù)內(nèi)容,請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明之詳細(xì)說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明用,并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制者。為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容,請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明用,并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
附圖說明
圖1A為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模前的示意圖。
圖1B為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模后的示意圖。
圖2為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法流程圖。
圖3A~圖3E為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備不同實(shí)施例之使用方法步驟圖。
圖4為玻璃件與板件結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)示意圖。
圖5為透鏡陣列的成品示意圖。
圖6~圖9為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模后的其他實(shí)施例示意圖。
圖10~圖13為玻璃件與板件結(jié)構(gòu)互相對(duì)應(yīng)的其他實(shí)施例示意圖。
圖14為不同構(gòu)型的玻璃件示意圖。
圖15A~圖16B為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模后的其他實(shí)施例示意圖。
圖17~圖25為透鏡陣列的板件結(jié)構(gòu)與玻璃件在結(jié)合后的不同實(shí)施例示意圖。
圖26~圖31為不同構(gòu)型的板件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖32為本發(fā)明另一實(shí)施例的模具設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖33~圖36為曲面構(gòu)型的板件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖37~圖38為不同構(gòu)型之透鏡陣列的成品示意圖。
圖39~圖41為非透明化板件結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖42A~圖42B為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備再一實(shí)施例之使用方法步驟圖。
圖43A~圖43B為本發(fā)明另外實(shí)施例之透鏡陣列的模具設(shè)備在合模前、后的示意圖。
圖43C為本發(fā)明另外實(shí)施例之壓模成型后的透鏡陣列示意圖。
圖44A~圖44B為本發(fā)明再一實(shí)施例之透鏡陣列的模具設(shè)備在合模前、后的示意圖。
圖45A~圖45B為本發(fā)明又一實(shí)施例之透鏡陣列的模具設(shè)備在合模前、后的示意圖。
圖46A~圖46C為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備的溢流道示意圖。
符號(hào)說明
1:模具設(shè)備 136:內(nèi)孔壁
11:上壓模 8:玻璃件
113:抵頂延伸區(qū) 81:上端部位
115:上模抵頂區(qū) 82:下端部位
12:下壓模 83:本體部位
123:抵頂延伸區(qū) 84、85、86:延伸部位
125:下模抵頂區(qū) 8A:第一構(gòu)形
13:板件結(jié)構(gòu) 8B:第二構(gòu)形
131:上開口 9:透鏡陣列
132:下開口 D1、D2:厚度
134:溢流道 H1、H2、T1、T2:橫向?qū)挾?/p>
135:通孔 K1、K2:翼展長(zhǎng)度
135A:第一通孔 W1:第一截面寬度
135B:第二通孔 W2:第二截面寬度
135C:第三通孔 W3:第三截面寬度
135D:第四通孔
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1A與圖1B,圖1A為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模前的示意圖,圖1B為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模后的示意圖。如圖1A所示,本發(fā)明透鏡陣列9的模具設(shè)備1,其包括有一上壓模11,一下壓模12及一板件結(jié)構(gòu)13。該上壓模11包括有多個(gè)上模抵頂區(qū)115,該下壓模12包括有多個(gè)下模抵頂區(qū)125,該板件結(jié)構(gòu)13可活動(dòng)地設(shè)置于該上壓模11與該下壓模12之間,亦即,該板件結(jié)構(gòu)13可被置放在該上壓模11與該下壓模12之間,也可以被移出該上壓模11與該下壓模12之間。該板件結(jié)構(gòu)13包括有多個(gè)上下穿透該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135,該通孔135用以容設(shè)多個(gè)玻璃件8。該玻璃件8具有一第一截面寬度W1;該第一截面寬度W1為該玻璃件8在圖1A視圖上所呈現(xiàn)的最大水平截距,在本實(shí)施例中,該玻璃件8為圓球,因此,該玻璃件8的第一截面寬度W1即等于該玻璃件8的直徑。該通孔135包括有一上開口131與一下開口132,該上開口131與該上壓模11互相對(duì)應(yīng),該下開口132與該下壓模12互相對(duì)應(yīng)。該通孔135的上開口131具有一第二截面寬度W2,該第二截面寬度W2為該上開口131在圖1A視圖上所呈現(xiàn)的水平截距。該通孔135的下開口132具有一第三截面寬度W3,該第三截面寬度W3為該下開口132在圖1A視圖上所呈現(xiàn)的水平截距。在此,如圖4所示,W1≧W2或者W1≧W3,因此當(dāng)該玻璃件8因?yàn)闈L動(dòng)或被置放在該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135周邊時(shí),該玻璃件8即可位于或是卡在該通孔135周邊,進(jìn)而使該玻璃件8之部份體積容置或位于該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135內(nèi)。該板件結(jié)構(gòu)13的材質(zhì)包括但不限于金屬、合金、陶瓷、玻璃、高分子復(fù)合材料等,且,該板件結(jié)構(gòu)13可活動(dòng)地設(shè)置于該上壓模11與該下壓模12之間,因此該板件結(jié)構(gòu)13可以配合其他制程步驟而選擇性地拿出或取出,以進(jìn)行該板件結(jié)構(gòu)13或多個(gè)玻璃件8的前置或后置加工作業(yè)。另外特別說明,在實(shí)務(wù)加工時(shí),該上壓模11未必設(shè)置于該下壓模12之上,在此上/下壓模僅是不同模具的的名稱,而非用以限制空間的上/下之對(duì)稱關(guān)系;在實(shí)務(wù)上該上壓模11也可以在該下壓模12之下方,或是該上/下壓模分別設(shè)置于水平方向。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2與圖3A,圖2為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備之使用方法流程圖,圖3A為該模具設(shè)備其中一種使用方法步驟圖。如圖2與圖3A所示,本發(fā)明之使用方法需先提供該透鏡陣列9的模具設(shè)備1及多個(gè)玻璃件8(步驟S01),然后對(duì)多個(gè)玻璃件8進(jìn)行加熱升溫(步驟Tb),再來使多個(gè)玻璃件8的至少部份體積容置于多個(gè)通孔135內(nèi)(步驟S02)。在此,多個(gè)玻璃件8被置放于該通孔135內(nèi)或該通孔135周邊的方法,可以是以機(jī)械手臂(未繪示)逐一將該玻璃件8夾取、置放,或者是讓該玻璃件8滾動(dòng)、滑動(dòng)或移動(dòng)而進(jìn)入該通孔135內(nèi),而使該玻璃件8的部份體積(或是該玻璃件8的全部體積)容置或位于該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135內(nèi)。如圖4所示,該玻璃件8僅有下方、下半部是位于該通孔135內(nèi),該玻璃件8的上方、上半部則位于該通孔135外;在其他實(shí)施例中,如果該玻璃件8的第一截面寬度W1約略等于該第二截面寬度W2或該第三截面寬度W3,則該玻璃件8即可全部被容置或設(shè)置在該通孔135之內(nèi)。此外,該步驟Tb的玻璃件8加熱系在步驟S02的玻璃件8容置、設(shè)置步驟之前,其目的是在讓多個(gè)玻璃件8先行加熱至200~1500℃(視該玻璃件8材質(zhì)成份而定),使該玻璃件8變軟而達(dá)到易于塑形的溫度;如此一來,就無需將整個(gè)模具設(shè)備1置入高溫加熱的設(shè)備之中,從而可以簡(jiǎn)化加熱控制的設(shè)備。
接下來,該上壓模11與該下壓模12合模(步驟S03),其合模步驟是利用該上壓模11靠近該板件結(jié)構(gòu)13而抵頂多個(gè)玻璃件8(步驟S04),再使該下壓模12靠近該板件結(jié)構(gòu)13而抵頂多個(gè)玻璃件8(步驟S05);亦即,當(dāng)該上壓模11與該下壓模12互相靠近時(shí),該上壓模11的上模抵頂區(qū)115位于該上開口131周邊而抵頂該玻璃件8的上方,該下壓模12的下模抵頂區(qū)125則位于該下開口132周邊而抵頂該玻璃件8的下方。然后,透過該上壓模11、下壓模12擠壓該玻璃件8,使多個(gè)玻璃件8產(chǎn)生形變(步驟S06,產(chǎn)生塑性變形)。如圖1B所示,該玻璃件8在合模后,因?yàn)樵摬AЪ?處于高溫狀態(tài),其材質(zhì)軟化,所以會(huì)因?yàn)槭軌毫ψ饔枚a(chǎn)生塑性變形。產(chǎn)生形變后的玻璃件8,因?yàn)樗苄宰冃味a(chǎn)生一上端部位81、一本體部位83及一下端部位82,該上端部位81及該下端部位82分別位于該通孔135的上下兩端,該本體部位83則位于該通孔135內(nèi);也就是說,該玻璃件8在合模、受壓之后,其上端部位81之輪廓外觀乃是受該上壓模11的上模抵頂區(qū)115擠壓而變形,該玻璃件8的下端部位82之輪廓外觀則受該下壓模12的下模抵頂區(qū)125擠壓而變形。因此,該上端部位81的外觀會(huì)與該上模抵頂區(qū)115的輪廓相同,該下端部位82的外觀則會(huì)與該下模抵頂區(qū)125的輪廓相同。還有,該玻璃件8在受壓、形變之后,該玻璃件8的本體部位83即可與該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135互相緊密結(jié)合(步驟S07),所以可以確保該玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13不會(huì)松脫、掉落或搖晃。在實(shí)務(wù)上,該步驟S03的合模動(dòng)作可以將該步驟S04與該步驟S05調(diào)換先后次序,或是同時(shí)進(jìn)行步驟S04與步驟S05。
在圖1A的實(shí)施例中,該玻璃件8的體積大于或等于該通孔135所占據(jù)空間的容積,因此如圖1B所示,該玻璃件8在形變之后,其上端部位81會(huì)突出在該通孔135的上開口131之外,該下端部位82也會(huì)突出在該通孔135的下開口132之外,使得該上端部位81的橫向?qū)挾菻1大于該上開口131的第二截面寬度W2,該下端部位82的橫向?qū)挾菻2大于該下開口132的第三截面寬度W3。如此一來,該玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13的結(jié)合,會(huì)更穩(wěn)固,且不易松脫、搖晃。
當(dāng)多個(gè)玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13結(jié)合之后,即可開模,取出該板件結(jié)構(gòu)13,用以形成一透鏡陣列9(步驟S08),該透鏡陣列9即如圖5的成品示意圖所示,該板件結(jié)構(gòu)13上的多個(gè)通孔135已被形變后的玻璃件8所塞滿、填滿。該玻璃件8為透明的結(jié)構(gòu),因此可容許光線穿過該玻璃件8。通常,一個(gè)透鏡陣列9的多個(gè)玻璃件8的材質(zhì)均相同,因此會(huì)具有相同的折射率,或者,一個(gè)透鏡陣列9的多個(gè)玻璃件8均具有相同的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Glass transition temperature,Tg);但在其他實(shí)施例中,一個(gè)透鏡陣列9的多個(gè)玻璃件8也可以使用不同材質(zhì),或者使用不同組成成份的玻璃,甚至使用不同折射率的多個(gè)玻璃件8,或是使用多個(gè)相異Tg的玻璃件8。
當(dāng)完成透鏡陣列9的制作之后,還可以選擇性地使該板件結(jié)構(gòu)13的表面或內(nèi)部呈非透明化(步驟Ta);亦即,該板件結(jié)構(gòu)13可以透過表面鍍膜、表面涂層、表面噴砂、表面霧化、表面貼附或該板件結(jié)構(gòu)的內(nèi)部摻雜等方法,而達(dá)到非透明化的目的。在此,該步驟Ta的板件結(jié)構(gòu)13非透明化步驟,可以視需求而執(zhí)行或忽略不做,或者是置于上述任一步驟之前。
藉此,圖3A所揭露的透鏡陣列9之模具設(shè)備1的使用方法,利用該上模抵頂區(qū)115、下模抵頂區(qū)125的輪廓設(shè)計(jì),即可以控制玻璃材質(zhì)透鏡陣列9的玻璃件8之塑形與形變,使制造完成的每一個(gè)透鏡(即玻璃件8)的表面輪廓或表面曲率,達(dá)到完美曲線之要求。此外,因?yàn)樵摬AЪ?可以預(yù)先選擇,所以該透鏡陣列9的內(nèi)部折射率也可以達(dá)到均勻化的效果,而該玻璃材質(zhì)的透鏡陣列9之制造良率或產(chǎn)能也可以提升。再來,圖3A實(shí)施例的玻璃件8透過步驟Tb進(jìn)行升溫,并在該模具設(shè)備1內(nèi)緩慢降溫,因此可以避免降溫過快而產(chǎn)生溫度梯度,進(jìn)行造成玻璃熱應(yīng)力的殘留。還有,該玻璃件8在高溫時(shí)即進(jìn)行合模、施壓、形變,因此,其機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)力集中狀況即可降至最低。因此,本發(fā)明所述透鏡陣列9的模具設(shè)備1及其操作使用的方法,具有推廣應(yīng)用的商業(yè)潛力。
針對(duì)該透鏡陣列9的模具設(shè)備1之使用方法,本發(fā)明還有其他實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖3B的流程步驟示意圖;與圖3A相比較,其差異在于步驟Tb的玻璃件8加熱升溫動(dòng)作系在步驟S02的玻璃件8容置、設(shè)置步驟之后;其效果在于,當(dāng)多個(gè)玻璃件8位于或設(shè)置于該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135之上,即可方便拿取、運(yùn)輸所有的工件(即玻璃件8與板件結(jié)構(gòu)13)。此一方式,特別適用于多個(gè)玻璃件8具有不同體積、不同外形輪廓、或是不同折射率的狀況下,仍可以確保全部的玻璃件8可以同時(shí)被升溫,并被維持在相同的溫度,避免多個(gè)玻璃件8分開加溫而造成溫度差異,影響良率。
又如圖3C所示,本實(shí)施例的升溫步驟Tb,系在步驟S03的合模之后,其效果在于,合模后再加熱升溫可以一邊加壓、一邊升溫,讓溫度與壓力同時(shí)緩慢地漸漸提升,使多個(gè)玻璃件8盡可能地達(dá)到均勻化(homogenization)的效果,有助于降低該玻璃件8的折射率分布不均的狀況。
如圖3D所示,本實(shí)施例的透鏡陣列9的模具設(shè)備1之使用方法,還可以將其中的步驟Ta之板件結(jié)構(gòu)非透明化動(dòng)作調(diào)整至該玻璃件8的合模、塑形之前(即步驟S03、步驟S06之前),亦即在步驟S01的一開始提供了模具設(shè)備1及板件結(jié)構(gòu)13之后,即對(duì)該板件結(jié)構(gòu)13施予表面鍍膜、表面涂層、表面噴砂、表面霧化、表面貼附或板件結(jié)構(gòu)13的內(nèi)部摻雜等動(dòng)作。在此,該步驟Ta的板件結(jié)構(gòu)13非透明化動(dòng)作可以在步驟Tb之前執(zhí)行,也可以在步驟Tb之后執(zhí)行,也可以與步驟Tb同時(shí)執(zhí)行;如此一來,可以使本發(fā)明的模具設(shè)備1之使用方法具有更多的變化,適用更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。
針對(duì)該透鏡陣列9的模具設(shè)備1,本發(fā)明還有其他構(gòu)型的實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖6~圖9,圖6~圖9為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模后的其他實(shí)施例示意圖。如圖6所示,當(dāng)該上壓模11與該下壓模12互相靠近該板件結(jié)構(gòu)13與該玻璃件8時(shí),該上模抵頂區(qū)115覆蓋全部的上開口131(即該通孔135的上方位置),該下模抵頂區(qū)125亦覆蓋全部的下開口132(即該通孔135的下方位置)。還有,該玻璃件8的體積大于該通孔135所占據(jù)空間的容積,因此在該模具設(shè)備1合模之后,該玻璃件8受壓力而被塑形,使得該玻璃件8的上端部位81突出于該通孔135之外。如此一來,該上端部位81的橫向?qū)挾菻1大于該通孔135的第二截面寬度W2。在本實(shí)施例中,塑形后的玻璃件8之下端部位82的橫向?qū)挾菻2幾乎與該通孔135的第三截面寬度W3約略同寬。此外,該上模抵頂區(qū)115與該下模抵頂區(qū)125的形狀互不相同,面積也不相同;該上壓模11的上模抵頂區(qū)115呈現(xiàn)凹入狀,因此該玻璃件8的上端部位81即相對(duì)應(yīng)地呈現(xiàn)凸出狀;該下壓模12的下模抵頂區(qū)125呈平坦?fàn)?,因此,該玻璃?的下端部位82則相對(duì)應(yīng)地呈現(xiàn)平坦?fàn)?。在其他?shí)施例中,也可以將該上壓模11的上模抵頂區(qū)115設(shè)置成凸出狀或平坦?fàn)?,或是將該下壓?2的下模抵頂區(qū)125設(shè)置成凸出狀或凹入狀;當(dāng)然,該上模抵頂區(qū)115的輪廓外形也可以與該下模抵頂區(qū)125的輪廓外形互相調(diào)換。
如圖7所示的模具設(shè)備1,該上模抵頂區(qū)115的面積約略與該通孔135的上開口131面積相等,因此該上模抵頂區(qū)115完全覆蓋該上開口131,該下模抵頂區(qū)125的面積亦約略與該通孔135的下開口132面積相等,因此該下模抵頂區(qū)125完全覆蓋該下開口132。在本實(shí)施例中,該上模抵頂區(qū)115呈凸出狀,因此該玻璃件8受壓塑形后,該上端部位81呈凹入狀結(jié)構(gòu);該下模抵頂區(qū)125呈凹入狀,因此該玻璃件8受壓塑形后,該下端部位82呈凸出狀結(jié)構(gòu)。此外,本實(shí)施例的通孔135呈一柱狀,因此該上開口131的第二截面寬度W2等于該下開口132的第三截面寬度W3,該上端部位81的橫向?qū)挾菻1亦等于下端部位82的橫向?qū)挾菻2。
如圖8所示的模具設(shè)備1,中間的上模抵頂區(qū)115可以完全覆蓋該通孔135的上開口131,中間的下模抵頂區(qū)125僅能覆蓋部份的下開口132面積,亦即,中間部位的上模抵頂區(qū)115的面積大于相對(duì)應(yīng)的下模抵頂區(qū)125面積。如此一來,中間的玻璃件8在受壓塑形之后,其上端部位81的橫向?qū)挾菻1約略等于該上開口131的第二截面寬度W2,該下端部位82的橫向?qū)挾菻2則小于該下開口132的第三截面寬度W3。圖8兩側(cè)的上模抵頂區(qū)115與下模抵頂區(qū)125的面積相同,但輪廓外形為一凸一凹。因此,該玻璃件8在塑形后,中間的玻璃件8的外形輪廓與兩側(cè)玻璃件8的外形輪廓不同。
如圖8所示的模具設(shè)備1,該通孔135的第二截面寬度W2與第三截面寬度W3不相等,因此,該通孔135會(huì)形成錐狀。在本實(shí)施例中,該玻璃件8受壓塑形后,該上端部位81的橫向?qū)挾菻1可以大于、等于或小于該下端部位82的橫向?qū)挾菻2;事實(shí)上,該橫向?qū)挾菻1、H2的大小會(huì)完全取決于該上模抵頂區(qū)115、下模抵頂區(qū)125的外形輪廓。
在此另外介紹步驟S02(即合模、加壓塑形之前)多個(gè)玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13的相對(duì)應(yīng)位置。請(qǐng)參閱圖10~圖13,圖10~圖13為玻璃件與板件結(jié)構(gòu)互相對(duì)應(yīng)的其他實(shí)施例示意圖。如圖10所示,該玻璃件8為一圓球,該玻璃件8的第一截面寬度W1(即該圓球的直徑)大于該通孔135上開口131的第二截面寬度W2,因此該玻璃件8下半部即可設(shè)置在該通孔135之內(nèi),使整個(gè)玻璃件8卡在該通孔135的上開口131周邊,該板件結(jié)構(gòu)13與多個(gè)玻璃件8即可方便地被移動(dòng)、搬動(dòng),用以進(jìn)行后續(xù)的加工步驟。在本實(shí)施例中,該通孔135的上開口131與下開口132的形狀可以互不相同,且該上開口131的面積小于該下開口132的面積(因?yàn)榈诙孛鎸挾萕2小于第三截面寬度W3)。進(jìn)一步地說,該通孔135包括有一內(nèi)孔壁136,該內(nèi)孔壁136連接該上開口131與該下開口132,該上開口131小于該下開口132,且該內(nèi)孔壁136的截面呈現(xiàn)為一直線,所以,該通孔135即為一錐狀空間。又如圖11所示,該玻璃件8為一柱狀結(jié)構(gòu),該玻璃件8的第一截面寬度W1大于該通孔135下開口132的第三截面寬度W3,因此該玻璃件8下半部即可設(shè)置在該通孔135之內(nèi),使整個(gè)玻璃件8卡在該通孔135內(nèi)部,該板件結(jié)構(gòu)13與多個(gè)玻璃件8即可方便地被移動(dòng)、搬動(dòng)。在本實(shí)施例中,該通孔135的上開口131的面積大于該下開口132的面積(因?yàn)榈诙孛鎸挾萕2大于第三截面寬度W3),且,該通孔135為一倒立的錐狀空間。如圖12與圖13所示,本實(shí)施例的通孔135亦為一倒立的錐狀空間,該通孔135的上開口131的面積大于該下開口132的面積,因此該玻璃件8的大部份體積可被容置、設(shè)置在該通孔135內(nèi)部。此外,圖12與圖13的內(nèi)孔壁136截面呈現(xiàn)為一曲線,該通孔135內(nèi)孔壁136的彎曲方向(曲面的向量)互不相同。
本發(fā)明的模具設(shè)備1,其玻璃件8也可以有多種不同的構(gòu)型。請(qǐng)參閱圖14,圖14為不同構(gòu)型的玻璃件示意圖。該玻璃件8的截面或剖面可以是橢圓形、錐形、長(zhǎng)方形(例如四方柱體、六方柱體、圓柱體)、正方形,甚至不規(guī)則的構(gòu)型。
再來介紹本發(fā)明模具設(shè)備1的構(gòu)型。請(qǐng)參閱圖15A~圖16B,圖15A~圖16B為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備在合模后的其他實(shí)施例示意圖。如圖15A所示,本實(shí)施例的上模抵頂區(qū)115的面積大于下模抵頂區(qū)125,因此,該玻璃件8受壓塑形后,該上端部位81的表面積大于該下端部位82的表面積。此外,該上模抵頂區(qū)115覆蓋全部的上開口131,該下模抵頂區(qū)125僅覆蓋部份的下開口132。還有,該上模抵頂區(qū)115為凸出結(jié)構(gòu),因此該上端部位81呈凹入結(jié)構(gòu),該下模抵頂區(qū)125為凹入結(jié)構(gòu),因此該下端部位82呈凸出結(jié)構(gòu)。如圖15B所示,該上模抵頂區(qū)115為一菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)的結(jié)構(gòu),因此該玻璃件8受壓塑形后,該玻璃件8的上端部位81亦呈現(xiàn)菲涅爾透鏡的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例玻璃件8的上端部位81、下端部位82均呈凸出狀結(jié)構(gòu),因此,該玻璃件8為”雙凸透鏡”。在其他實(shí)施例中,該菲涅爾透鏡的結(jié)構(gòu)也可以設(shè)置在該下壓模12的下模抵頂區(qū)125。如圖16A所示,該上模抵頂區(qū)115覆蓋全部的上開口131,該下模抵頂區(qū)125僅覆蓋部份的下開口132。該玻璃件8的上端部位81、下端部位82均呈凹入狀,因此,該玻璃件8為”雙凹透鏡”。如圖16B所示,該上模抵頂區(qū)115的周邊更包括有一抵頂延伸區(qū)113,該下模抵頂區(qū)125的周邊更包括有一抵頂延伸區(qū)123;在合模之后,該抵頂延伸區(qū)113、123未直接與該通孔135相鄰接,亦即該抵頂延伸區(qū)113、123與該通孔135相距一小段距離。如此一來,該玻璃件8的上端部位81周邊即可形成一延伸部位85,且該玻璃件8的下端部位82周邊即可形成一延伸部位86,該延伸部位85、86上下互相把該板件結(jié)構(gòu)13夾持在中間,因此可以使該玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13的結(jié)合更穩(wěn)固,避免松脫、搖晃的狀況發(fā)生。
請(qǐng)參閱圖17~圖25,圖17~圖25為透鏡陣列的板件結(jié)構(gòu)與玻璃件在結(jié)合后的不同實(shí)施例示意圖。如圖17所示,該玻璃件8的上端部位81周邊包括有一延伸部位85,而下端部位82則沒有,而且該下端部位82與該板件結(jié)構(gòu)13的下緣齊平。此外,圖18的玻璃件8形成”上凸下平”的透鏡結(jié)構(gòu),且該上端部位81旁邊包括有一延伸部位85,因此該上端部位81的橫向?qū)挾菻1大于該通孔135的第二截面寬度W2。圖19的玻璃件8形成上下雙凸的”雙凸透鏡”結(jié)構(gòu),且該玻璃件8包括有延伸部位85、86,用以加強(qiáng)固定的功效。圖20的玻璃件8形成上下雙凹的”雙凹透鏡”結(jié)構(gòu)。圖21的玻璃件8形成”上凹下平”的透鏡結(jié)構(gòu)。圖22的玻璃件8形成一凹一凸的”凹凸透鏡”結(jié)構(gòu)。圖23的玻璃件8亦形成上下雙凸的”雙凸透鏡”結(jié)構(gòu),但該玻璃件8未包括有延伸部位85、86。圖24的玻璃件8亦形成”上凸下平”的透鏡結(jié)構(gòu),但該上端部位81旁邊未包括有延伸部位85。圖25的玻璃件8形成一凹一凸的”凹凸透鏡”結(jié)構(gòu),但該凹透鏡的面積比凸透鏡的面積小。
請(qǐng)參閱圖26~圖31,圖26~圖31為不同構(gòu)型的板件結(jié)構(gòu)示意圖。如圖26所示,該板件結(jié)構(gòu)13上的通孔135,其上開口131為圓形,其下開口132為六邊形,亦即,該通孔135的上開口131與該下開口132的形狀互不相同。另外,該上開口131的形狀可以是圓形、橢圓、多邊形(例如三角形、四角形、五角形…等)或其他不規(guī)則形,該下開口132的形狀當(dāng)然也可以是圓形、橢圓、多邊形或其他不規(guī)則形;該通孔135的上開口131與該下開口132的面積可以相同,或是不相同。如圖27、圖28所示,該通孔135的上開口131大于該下開口132,且該內(nèi)孔壁136的截面呈現(xiàn)為一直線或一曲線。如圖29所示,該板件結(jié)構(gòu)13包括有多個(gè)第一通孔135A及多個(gè)第二通孔135B,該第一通孔135A與該第二通孔135B之體積或形狀互為相異,且該第一通孔135A與該第二通孔135B以規(guī)則的方式排列,亦即,相同構(gòu)型的通孔排列成一圓圈,多個(gè)不同構(gòu)型的通孔依序形成同心圓。如圖30所示,該板件結(jié)構(gòu)13的多個(gè)第一通孔135A及多個(gè)第二通孔135B亦以規(guī)則的方式排列,其排列的方式為相同構(gòu)型的通孔排列成一直線(垂直排列或水平排列),多個(gè)不同構(gòu)型的通孔依序形成間隔交錯(cuò)排列。如圖31所示,該板件結(jié)構(gòu)13包括有第一通孔135A、第二通孔135B、第三通孔135C、第四通孔135D,各通孔的構(gòu)型或體積不同,且相同構(gòu)型的通孔形成同心圓排列。
本發(fā)明的模具設(shè)備1,亦可以使用彎曲或具有弧度的板件結(jié)構(gòu)13。請(qǐng)參閱圖32~圖36,圖32為本發(fā)明另一實(shí)施例的模具設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖,圖33~圖36為曲面構(gòu)型的板件結(jié)構(gòu)示意圖。如圖32~圖36所示,該板件結(jié)構(gòu)13呈彎曲或弧狀,相對(duì)應(yīng)地,該上壓模11、下壓模12與該板件結(jié)構(gòu)13接觸或相抵接之處亦呈彎曲或弧狀。
本發(fā)明的模具設(shè)備1在加工完成后,其形成的透鏡陣列9可以如圖37~圖38所示,圖37~圖38為不同構(gòu)型之透鏡陣列的成品示意圖。圖37、圖38的透鏡陣列9,其包括有多個(gè)不同體積或不同構(gòu)型的玻璃件8,亦即,該玻璃件8包括有第一構(gòu)形8A及第二構(gòu)形8B,該第一構(gòu)形8A的玻璃件8與該第二構(gòu)形8B的玻璃件8之體積或形狀互為相異,且該第一構(gòu)形8A的玻璃件8與該第二構(gòu)形8B的玻璃件8依序規(guī)則地交互、交錯(cuò)排列。在其他實(shí)施例中,該玻璃件8也可以更包括有第三構(gòu)形、第四構(gòu)形….等更多不同的結(jié)構(gòu),或者,多個(gè)玻璃件8具有多個(gè)不同的折射率,例如該玻璃件8具有第一折射率、第二折射率、第三折射率….,然后多個(gè)不同折射率的玻璃件8依序排列、交互排列或規(guī)則排列;又或者,多個(gè)玻璃件8具有多個(gè)不同的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Glass transition temperature,Tg),例如該玻璃件8具有第一玻璃轉(zhuǎn)化溫度、第二玻璃轉(zhuǎn)化溫度、第三玻璃轉(zhuǎn)化溫度….,然后多個(gè)不同玻璃轉(zhuǎn)化溫度的玻璃件8依序排列、交互排列或規(guī)則排列。在此,圖37的板件結(jié)構(gòu)13為一平板結(jié)構(gòu),圖38的板件結(jié)構(gòu)13為一彎曲板結(jié)構(gòu)。
該模具設(shè)備1的板件結(jié)構(gòu)13當(dāng)然也可以有所變化。請(qǐng)參閱圖39~圖41,圖39~圖41為非透明化板件結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖39所示,該板件結(jié)構(gòu)13的內(nèi)部,可以透過添加染色劑、摻雜的方式,讓該板件結(jié)構(gòu)13呈現(xiàn)非透明化的狀態(tài)。如圖40所示,該板件結(jié)構(gòu)13可以在表面(包含該通孔135周邊或該內(nèi)孔壁136)施以表面噴砂或表面霧化的步驟,讓該板件結(jié)構(gòu)13呈現(xiàn)非透明化的狀態(tài)。如圖41所示,該板件結(jié)構(gòu)13可以在表面施以表面鍍膜、表面涂層的步驟,讓該板件結(jié)構(gòu)13呈現(xiàn)非透明化的狀態(tài)。
請(qǐng)參閱圖42A~圖42B,圖42A~圖42B為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備再一實(shí)施例之使用方法步驟圖。如圖42A所示,本實(shí)施例的方法步驟圖與圖3A的差異在于,該板件結(jié)構(gòu)13可以使用多種不同的玻璃件8,亦即,多種玻璃件8具有不同的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Glass transition temperature,Tg),亦即具有不同的Tg值。在此,為了將多種不同玻璃轉(zhuǎn)化溫度的玻璃件8安置于該板件結(jié)構(gòu)13上,需要先將高Tg值的玻璃件8安裝設(shè)置在該板件結(jié)構(gòu)13上,再將低Tg值的玻璃件8安裝設(shè)置在該板件結(jié)構(gòu)13上,如此,才能避免低Tg值的玻璃件8處于過高溫度而軟化(高溫軟化的玻璃會(huì)沾黏模具,并損壞模具)。因此,圖42A在第一個(gè)循環(huán)時(shí),會(huì)依序進(jìn)行步驟Tb、步驟S02、步驟S03、步驟S06、步驟S07,用以進(jìn)行第一玻璃轉(zhuǎn)化溫度的玻璃件8之安裝與塑形,然后,再來進(jìn)行第二循環(huán)的步驟Tb、步驟S02、步驟S03、步驟S06、步驟S07,用以進(jìn)行第二玻璃轉(zhuǎn)化溫度的玻璃件8之安裝與塑形。依此類推,若有第三玻璃轉(zhuǎn)化溫度、第四玻璃轉(zhuǎn)化溫度的玻璃件8,就重復(fù)第三循環(huán)、第四循環(huán)的步驟Tb、步驟S02、步驟S03、步驟S06、步驟S07,用以將不同Tg值的玻璃件8安裝在該板件結(jié)構(gòu)13上。如此一來,后一次被容置于該通孔135內(nèi)塑形的玻璃件8之玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg值),會(huì)低于前一次被容置于該通孔135內(nèi)塑形的玻璃件8之玻璃轉(zhuǎn)化溫度。
如圖42B所示,本實(shí)施例亦是反復(fù)多次地對(duì)不同Tg值的玻璃件8進(jìn)行合模、塑形的步驟;但本實(shí)施例與圖42A實(shí)施例的差異在于,圖42A的玻璃件8加熱升溫,其相異Tg值的玻璃件8是分開加熱,而圖42B的玻璃件8加熱升溫,則是將所有玻璃件8一起加熱,等待其個(gè)別冷卻至不同溫度后,再進(jìn)行步驟S02、步驟S03、步驟S06、步驟S07,來將不同溫度的玻璃件8設(shè)置在該通孔135內(nèi)(步驟S02)。在圖42B之中,后一次被容置于該通孔135內(nèi)塑形的玻璃件8之玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg值),也必須要低于前一次被容置于該通孔135內(nèi)塑形的玻璃件8之玻璃轉(zhuǎn)化溫度。藉此,即可以將不同Tg值的玻璃件8透過合模、塑形動(dòng)作,而設(shè)置在該板件結(jié)構(gòu)13上,并使多種不同Tg值的玻璃件8依序排列、交互排列或規(guī)則排列。
在此,上述所揭露的下壓模12、下壓模12、上模抵頂區(qū)115、下模抵頂區(qū)125、上開口131、下開口132、內(nèi)孔壁136、板件結(jié)構(gòu)13、截面寬度W1、W2、W3及其相對(duì)應(yīng)的空間/結(jié)構(gòu)關(guān)系,或者玻璃件8的輪廓、外形、材質(zhì)、折射率或排列方式等特征,均可以各別地搭配或組合至上述任一實(shí)施例。藉此,本發(fā)明所述透鏡陣列9的模具設(shè)備1及其操作使用的方法,可以加強(qiáng)玻璃材質(zhì)透鏡陣列9的表面輪廓之曲率控制,使制造完成的每一個(gè)透鏡的表面輪廓達(dá)到完美曲線之要求,并且使該透鏡陣列9的內(nèi)部折射率達(dá)到均勻化的效果,藉以提升玻璃材質(zhì)的透鏡陣列9之制造良率或產(chǎn)能。因此具有極大的商業(yè)應(yīng)用潛力。
另外,再介紹幾個(gè)不同的實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖43A~圖43C,圖43A~圖43B為本發(fā)明另外實(shí)施例之透鏡陣列的模具設(shè)備在合模前、后的示意圖,圖43C為本發(fā)明另外實(shí)施例之壓模成型后的透鏡陣列示意圖。如圖所示,本發(fā)明透鏡陣列9的模具設(shè)備1,其包括有一上壓模11,一下壓模12及一板件結(jié)構(gòu)13。該上壓模11包括有多個(gè)上模抵頂區(qū)115,該下壓模12包括有多個(gè)下模抵頂區(qū)125。該板件結(jié)構(gòu)13及該上壓模11、下壓模12之間的結(jié)構(gòu)或結(jié)合關(guān)系,與前述實(shí)施例若有相同之處,就不再贅述。在本實(shí)施例中,該上模抵頂區(qū)115具有一橫向?qū)挾萒1,該下模抵頂區(qū)125具有一橫向?qū)挾萒2,該橫向?qū)挾萒1、T2可以是該上模抵頂區(qū)115、下模抵頂區(qū)125在視圖上所呈現(xiàn)的水平截距。該板件結(jié)構(gòu)13包括有多個(gè)上下穿透該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135,該通孔135用以容設(shè)多個(gè)玻璃件8,該玻璃件8具有一第一截面寬度W1。該第一截面寬度W1為該玻璃件8在圖43A視圖上所呈現(xiàn)的最大水平截距,在本實(shí)施例中,該玻璃件8為圓球。
再來,如圖43A、43B所示,利用本實(shí)施例的模具設(shè)備1來為該玻璃件8加工,該玻璃件8在該上壓模11及下壓模12合模后,因?yàn)樵摬AЪ?處于高溫狀態(tài),其材質(zhì)軟化,所以會(huì)因?yàn)槭軌毫ψ饔枚a(chǎn)生塑性變形。產(chǎn)生形變后的玻璃件8,因?yàn)樗苄宰冃味a(chǎn)生一本體部位83及一延伸部位84,該本體部位83位于該通孔135內(nèi);由圖43B觀之,該延伸部位84分別位于該本體部位83的左右兩側(cè),再由圖43C觀之,該延伸部位84則圍繞于該本體部位83的周邊而呈圓環(huán)狀。也就是說,該玻璃件8在合模、受壓之后,其本體部位83、延伸部位84之輪廓外觀乃是受該上模抵頂區(qū)115、下模抵頂區(qū)125擠壓而變形。因此,該本體部位83的上緣會(huì)與該上模抵頂區(qū)115的輪廓相同,該本體部位83的下緣則會(huì)與該下模抵頂區(qū)125的輪廓相同。還有,該玻璃件8在受壓、形變之后,該玻璃件8的本體部位83即可透過該延伸部位84而與該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135互相緊密結(jié)合(參照前述步驟S07),所以可以確保該玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13不會(huì)松脫、掉落或搖晃。當(dāng)多個(gè)玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13結(jié)合之后,即可開模,取出該板件結(jié)構(gòu)13,用以形成圖43C的透鏡陣列9(參照前述步驟S08)。
另外,如圖43A與圖43B所示,本實(shí)施例的上開口131的第二截面寬度W2大于該上模抵頂區(qū)115的橫向?qū)挾萒1,而且,該下開口132的第三截面寬度W3大于該下模抵頂區(qū)125的橫向?qū)挾萒2(即W2>T1,W3>T2);如此一來,即可確保壓模后產(chǎn)生該延伸部位84。一般而言,成形后的透鏡陣列9主要藉由該本體部位83來達(dá)到透光的效果(即有效透光區(qū)),其延伸部位84所透射的光線屬無效光源。因此,在模穴強(qiáng)大壓力擠壓之下整體透鏡陣列9會(huì)產(chǎn)生些微精度誤差,但卻可以藉由該延伸部位84的存在而來彌補(bǔ)、補(bǔ)償制程的誤差。此外,該延伸部位84為無效透光,不影響有效透光區(qū)本體部位83的入射光源,因此,該延伸部位84在制程中實(shí)在具有優(yōu)良的工藝價(jià)值。另外說明,如果W2=T1,W3=T2,則會(huì)形成圖20~圖24的實(shí)施例結(jié)構(gòu),該本體部位83的周邊不會(huì)形成延伸部位84。如果W2<T1,W3<T2,則會(huì)形成圖16B及圖19的實(shí)施例結(jié)構(gòu),使該延伸部位85、86上下互相把該板件結(jié)構(gòu)13夾持在中間,從而使該玻璃件8與該板件結(jié)構(gòu)13的結(jié)合更穩(wěn)固。
如圖43B所示,該板件結(jié)構(gòu)13具有一厚度D1;在較佳實(shí)施例中,該延伸部位84的翼展長(zhǎng)度K1(即為(W2-T1)/2)大于該板件結(jié)構(gòu)13的厚度D1,或者,該延伸部位84的翼展長(zhǎng)度K2(即為(W3-T2)/2)大于該板件結(jié)構(gòu)13的厚度D1;如此一來,該延伸部位84可藉由水平方向延伸的設(shè)置,來釋放模穴高壓擠壓時(shí)的壓力,補(bǔ)償該玻璃件8受壓變形的精度誤差。
針對(duì)該透鏡陣列9的模具設(shè)備1,本發(fā)明還有其他構(gòu)型的實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖44A~圖44B,本實(shí)施例的上模抵頂區(qū)115呈凹入結(jié)構(gòu),該下模抵頂區(qū)125呈凸出結(jié)構(gòu),因此,該模具設(shè)備1合模后,被塑形后的本體部位83即呈上凸下凹的結(jié)構(gòu)。又如圖45A~圖45B所示,本實(shí)施例的上模抵頂區(qū)115呈凹入結(jié)構(gòu),該下模抵頂區(qū)125呈矩形的凸出式結(jié)構(gòu),因此,該模具設(shè)備1合模后,被塑形后的本體部位83,其上緣呈圓弧凸出結(jié)構(gòu),下緣呈矩形凹入的結(jié)構(gòu)。
如圖46A~圖46C所示,其為本發(fā)明透鏡陣列的模具設(shè)備的溢流道示意圖。如圖46A的兩張放大圖所示,本發(fā)明透鏡陣列9的模具設(shè)備1還可以在該板件結(jié)構(gòu)13的通孔135周邊設(shè)置有至少一溢流道134,該溢流道134與該通孔135相導(dǎo)通或連接,如此一來,當(dāng)該模具設(shè)備1合模而使該玻璃件8受到擠壓后,如果該玻璃件8的體積較大、材料較多,則塑性變形的玻璃件8即可流入該板件結(jié)構(gòu)13上側(cè)面的溢流道134的空間內(nèi),避免推擠該玻璃件8的整體,影響該玻璃件8的位置(這會(huì)影響定位精度)。如圖46B的實(shí)施例所示,該溢流道134呈溝槽狀而位于該板件結(jié)構(gòu)13的上側(cè)面,并與該玻璃件8的延伸部位84相抵接,且其數(shù)目為多個(gè)。如圖46C的實(shí)施例所示,該溢流道134呈園環(huán)狀而圍繞在該玻璃件8的延伸部位84周邊,且其數(shù)目為一個(gè)。藉此,該溢流道134為制程提供了一預(yù)留空間,可以適用在多個(gè)玻璃件8的體積形狀差異較大的狀況。
本發(fā)明以實(shí)施例說明如上,然其并非用以限定本發(fā)明所主張之專利權(quán)利范圍。其專利保護(hù)范圍當(dāng)視后附之申請(qǐng)專利范圍及其等同領(lǐng)域而定。凡本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者,在不脫離本專利精神或范圍內(nèi),所作之更動(dòng)或潤(rùn)飾,均屬于本發(fā)明所揭示精神下所完成之等效改變或設(shè)計(jì),且應(yīng)包含在下述之申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。