專利名稱：光學(xué)鏡片模塑裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)鏡片模塑裝置，且特別是關(guān)于一種可改善光學(xué)鏡片之光軸傾斜、偏移的光學(xué)鏡片模塑裝置的發(fā)明。
背景技術(shù)：
在公知的非球面光學(xué)鏡片的模塑成型技術(shù)中，通常都是利用模具配合成對的兩個(gè)模具(core)形成模腔，在高溫的環(huán)境下使軟化的玻璃材料(gob)模塑成所需的形狀，并于冷卻后得到所需的光學(xué)鏡片。此模具及模具組裝時(shí)通常存在著間距，以使模具容易與模具組裝。然而，在高溫的環(huán)境下，模具與模具均會受熱膨脹，造成間距變大，使模具容易于組裝時(shí)發(fā)生傾斜或偏移的現(xiàn)象，因此模塑出的光學(xué)鏡片存在著光軸傾斜或光軸偏移的問題。
圖1為公知的光學(xué)鏡片模塑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖以及間距的放大示意圖。請參照圖1，公知的光學(xué)鏡片模塑裝置100主要包括上模具110、下模具120及外套筒，外套筒140具有內(nèi)直徑D，且上模具110與下模具120套合于此內(nèi)直徑D中，并形成模腔150于上模具110與下模具120之間。另外，外套筒140之熱膨脹系數(shù)大于兩個(gè)上、下模具110、120的熱膨脹系數(shù)。
上模具110、下模具120與外套筒140之間會有一間距162以方便組裝。因?yàn)楣鈱W(xué)鏡片模塑成型需于攝氏525度的高溫環(huán)境下進(jìn)行，以使玻璃材料50(如圖2A所示)受熱軟化。所以在此高溫環(huán)境下，上模具110、下模具120及外套筒140均會受熱膨脹。而且，因?yàn)樯夏＞?10與下模具120向外膨脹的程度比外套筒140向外膨脹的程度小，所以造成間距162的寬度會逐漸擴(kuò)大。因此，在上模具110向下壓合的過程中，容易因間距162變大，而發(fā)生傾斜或偏移的現(xiàn)象。
圖2A與圖2B為公知的光學(xué)鏡片模塑裝置模塑出的光學(xué)鏡片之形狀示意圖。請先參照圖1與圖2A，當(dāng)上模具110發(fā)生中心軸偏移(Decenter)時(shí)，模塑出的光學(xué)鏡片50a之上表面52的光軸C1也會跟著偏移。也就是說，上表面52的光軸C1與下表面54的光軸C2之間存在偏移量δ。因此，光學(xué)鏡片50a具有光軸偏移的問題。
此外，請參照圖1與圖2B，當(dāng)上模具110發(fā)生傾斜(tilt)時(shí)，模塑出的光學(xué)鏡片50a之上表面52的光軸C1也會跟著向左傾斜。也就是說，上表面52的光軸C1與下表面54的光軸C2之間存在夾角θ。因此，光學(xué)鏡片50a具有光軸傾斜的問題。
綜上所述，由于高溫環(huán)境下，上模具、下模具受熱膨脹的程度比外套筒受熱膨脹的程度小，導(dǎo)致模具與外套筒之間的間距變大，使得上模具容易發(fā)生傾斜或偏移的現(xiàn)象。因此，公知的光學(xué)鏡片模塑裝置所模塑出的光學(xué)鏡片容易具有光軸傾斜或偏移的問題，以致于在定心(centering)工序時(shí)，對中心的困難度增高，且大多無法找到正確的光軸位置，進(jìn)而降低組裝工藝的合格率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是提供一種光學(xué)鏡片模塑裝置，主要于套筒與模具之間設(shè)置膨脹系數(shù)大于此套筒的另一套筒，來改善光學(xué)鏡片之光軸傾斜或偏移的問題。
基于上述目的，本發(fā)明提出一種光學(xué)鏡片模塑裝置，主要包括第一模具、第二模具、兩個(gè)內(nèi)套筒及一外套筒。其中，第二模具與第一模具之材質(zhì)相同，且具有第一熱膨脹系數(shù)。而此兩個(gè)內(nèi)套筒分別套合于第一模具與第二模具之外，且具有第二熱膨脹系數(shù)。此外，外套筒具有第一內(nèi)直徑與第二內(nèi)直徑，且第一模具與第二模具套合于第一內(nèi)直徑中，并形成模腔于第一模具與第二模具之間，而此兩個(gè)內(nèi)套筒則套合于第二內(nèi)直徑中。另外，外套筒具有第三熱膨脹系數(shù)，且第一與第二熱膨脹系數(shù)分別大于第三熱膨脹系數(shù)。
本發(fā)明因采用兩個(gè)內(nèi)套筒設(shè)置于光學(xué)鏡片模塑裝置中，并由與模具緊密接合的內(nèi)套筒來改善第一模具于模塑成型的高溫環(huán)境下容易發(fā)生傾斜或偏移的現(xiàn)象。因此，本發(fā)明之光學(xué)鏡片模塑裝置，可以改善光學(xué)鏡片之光軸傾斜或偏移的問題。
為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為公知的光學(xué)鏡片模塑裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2A與圖2B為公知的光學(xué)鏡片模塑裝置模塑出的光學(xué)鏡片之形狀示意圖。
圖3為依照本發(fā)明之實(shí)施例所述之光學(xué)鏡片模塑裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4A至圖4D為本發(fā)明之光學(xué)鏡片模塑裝置應(yīng)用于光學(xué)鏡片模塑成型的各步驟示意圖。
主要元件標(biāo)記說明50玻璃材料50a光學(xué)鏡片52上表面54下表面100、200a、200b光學(xué)鏡片模塑裝置110、210上模具120、220下模具140、240外套筒150、250模腔162間距212、222成型部230a、230b內(nèi)套筒
262第一間距264第二間距C、C1、C2光軸D內(nèi)直徑D1第一內(nèi)直徑D2第二內(nèi)直徑E1第一直徑E2第二直徑δ偏移量θ夾角具體實(shí)施方式
圖3是依照本發(fā)明之實(shí)施例所述之光學(xué)鏡片模塑裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。本發(fā)明之光學(xué)鏡片模塑裝置用以將待成型材料模塑成型為光學(xué)鏡片，其中待成型材料通常為玻璃或光學(xué)高分子材料，在此實(shí)施例中，待成型材料將以玻璃材料為例來說明，然本發(fā)明之適用范圍當(dāng)不限定于玻璃材料。請參照圖3，本實(shí)施例提出一種光學(xué)鏡片模塑裝置200a，主要包括上模具210、下模具220、兩個(gè)內(nèi)套筒230a、230b及一外套筒240。其中，上模具210與下模具220分別具有互相對應(yīng)之成型部212、222。下模具220與上模具210之材質(zhì)相同，且具有第一熱膨脹系數(shù)。而此兩個(gè)內(nèi)套筒230a、230b分別套合于上模具210與下模具220之外，且具有第二熱膨脹系數(shù)。此外，外套筒240具有第一內(nèi)直徑D1與第二內(nèi)直徑D2，且上模具210與下模具220套合于第一內(nèi)直徑D1中，并形成模腔250于上模具210與下模具220之間，而此兩個(gè)內(nèi)套筒230a、230b則套合于第二內(nèi)直徑D2中。另外，外套筒240具有第三熱膨脹系數(shù)，且第一與第二熱膨脹系數(shù)分別大于第三熱膨脹系數(shù)。
在上述之光學(xué)鏡片模塑裝置200a中，上模具210、下模具220與外套筒240之間以及內(nèi)套筒230a、230b與外套筒240之間分別存有加工公差所形成的第一間距262以及第二間距264，以方便上模具210、下模具220、內(nèi)套筒230a、230b與外套筒240進(jìn)行組裝。其中，第一間距262與第二間距264之寬度約為7～9微米。
在本實(shí)施例中，上模具210與下模具220皆為柱狀體，且分別具有第一直徑E1與第二直徑E2，其中第一直徑E1小于第二直徑E2。此外，外套筒240為中空套筒，具有第一內(nèi)直徑D1與第二內(nèi)直徑D2，其中第一內(nèi)直徑D1小于第二內(nèi)直徑D2。然而，本發(fā)明之光學(xué)鏡片模塑裝置亦可使用單一內(nèi)直徑之中空套筒作為外套筒。另外，內(nèi)套筒230a、230b為環(huán)狀體，其內(nèi)直徑約等于上模具210與下模具220之第一直徑E 1，且其外直徑約等于外套筒240之第二內(nèi)直徑D2。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，上模具210與下模具220之材質(zhì)例如為碳化鎢，其熱膨脹系數(shù)為5.2×10-6/K，而兩個(gè)內(nèi)套筒230a、230b之材質(zhì)例如為不銹鋼，其熱膨脹系數(shù)為8.1×10-6/K。由于內(nèi)套筒230a、230b之熱膨脹系數(shù)大于上、下模具210、220之熱膨脹系數(shù)，因此在高溫的環(huán)境下，內(nèi)套筒230a、230b向外膨脹的程度勢必大于上、下模具210、220向外膨脹的程度，且最好等于外套筒240向外膨脹的程度，以使內(nèi)套筒230a、230b與外套筒240之間的間距在受熱之后仍可保持在7～9微米之間，以利于后續(xù)光學(xué)鏡片模塑之作業(yè)。
圖4A至圖4D為上述光學(xué)鏡片模塑裝置應(yīng)用于光學(xué)鏡片模塑成型的各步驟示意圖。請同時(shí)參照圖4A至圖4D，首先，如圖4A所示，將下模具220套合于外套筒240之第一內(nèi)直徑D1中，并將內(nèi)套筒230b套合外套筒240底部之第二內(nèi)直徑D2中。此時(shí)，內(nèi)套筒230b位于下模具220與外套筒240之間。并且，放置玻璃材料50于下模具220之成型部222上。
接著，如圖4B所示，將上模具210套合于外套筒240之第一內(nèi)直徑D 1中，并將內(nèi)套筒230a套合外套筒240頂部之第二內(nèi)直徑D2中。此時(shí)，內(nèi)套筒230a位于上模具220與外套筒240之間。之后，將上模具210逐漸向下壓合，以進(jìn)行玻璃材料50的模塑成型。值得注意的是，在本實(shí)施例中光學(xué)鏡片模塑成型的過程需于高溫環(huán)境下進(jìn)行，以使玻璃材料50軟化，其中模塑成型時(shí)的溫度例如約為攝氏525度。
然后，如圖4C所示，雖然在高溫環(huán)境下，上模具210、下模具220與外套筒240之間的第一間距262之寬度會逐漸擴(kuò)大。然而，由于內(nèi)套筒230a、230b之第二熱膨脹系數(shù)大于第一熱膨脹系數(shù)與第三熱膨脹系數(shù)，因此在高溫環(huán)境下，內(nèi)套筒230a、230b與外套筒240之間的第二間距264仍可維持7～9微米的寬度。所以，內(nèi)套筒230a、230b可以分別固定住上模具210與下模具220使上模具210與下模具220發(fā)生偏移或傾斜的機(jī)率降低。
承上所述，由于在上模具210向下壓合的過程中，不容易發(fā)生傾斜或偏移的現(xiàn)象，所以玻璃材料50上表面52的光軸C1與下表面54的光軸C2之間不容易存在有偏移量δ(如圖2A所示)及夾角θ(如圖2B所示)。也就是說，成型后之玻璃鏡片50a之上表面52之光軸C1與下表面54之光軸C2較容易對準(zhǔn)在同一光軸C上(如圖4D所示)。
之后，如圖4D所示，將模塑成型后的光學(xué)鏡片50a取出，并且進(jìn)行定心工序。由于光學(xué)鏡片50a不容易有光軸C傾斜或偏移的問題，因此，在定心工序時(shí)對中心的困難度降低，且容易找到光軸C的正確位置，進(jìn)而提高組裝工藝的合格率。
值得注意的是，本實(shí)施例之光學(xué)鏡片模塑裝置200a，所模塑出的光學(xué)鏡片50a，并非僅限于圖4D中所示的一凹一凸?fàn)钪鈱W(xué)鏡片。還可通過改變上模具210及下模具220的成型部212、222(如圖3所示)之面形而模塑出其它形狀的光學(xué)鏡片。換言之，上模具210與下模具220之成型部212、222亦可分別為一凹面與一凸面、二凹面或二凸面。
綜上所述，本發(fā)明因采用兩個(gè)內(nèi)套筒設(shè)置于光學(xué)鏡片模塑裝置中，并通過此兩個(gè)內(nèi)套筒來固定住與其緊密接合的模具(上模具、下模具)以改善公知的上模具于模塑成型的高溫環(huán)境下所發(fā)生傾斜或偏移的現(xiàn)象。所以，本發(fā)明之光學(xué)鏡片模塑裝置，可以改善光學(xué)鏡片之光軸傾斜或偏移的問題。因此，在定心工序時(shí)對中心的困難度降低，且容易找到光軸的正確位置，進(jìn)而提高組裝工程的合格率。還可對于未來日益要求甚嚴(yán)之光學(xué)鏡片模塑工藝技術(shù)的提高、解決偏心度較敏感之模塑鏡片生產(chǎn)技術(shù)之問題，以及對大批量生產(chǎn)精密光學(xué)鏡片的模塑工藝將有長遠(yuǎn)之幫助。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通專業(yè)人員，在不脫離本發(fā)明之思想和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與改進(jìn)，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)鏡片模塑裝置，其特征是包括第一模具，具有第一成型部；第二模具，具有第二成型部，對應(yīng)該第一成型部，其中該第二模具及該第一模具各具有第一熱膨脹系數(shù)；兩個(gè)內(nèi)套筒，分別套設(shè)于該第一模具與該第二模具之外，且具有第二熱膨脹系數(shù)；以及外套筒，具有第一內(nèi)直徑與第二內(nèi)直徑，且該第一模具與該第二模具套設(shè)于該第一內(nèi)直徑中，并形成模腔于該第一模具與該第二模具之間，該兩個(gè)內(nèi)套筒則套設(shè)于該第二內(nèi)直徑中，其中，該外套筒具有第三熱膨脹系數(shù)，且該第一與第二熱膨脹系數(shù)分別大于該第三熱膨脹系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之光學(xué)鏡片模塑裝置，其特征是該第二熱膨脹系數(shù)大于該第一熱膨脹系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之光學(xué)鏡片模塑裝置，其特征是該第一內(nèi)直徑小于該第二內(nèi)直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之光學(xué)鏡片模塑裝置，其特征是該第一模具與該第二模具之材質(zhì)為碳化鎢。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之光學(xué)鏡片模塑裝置，其特征是該兩個(gè)內(nèi)套筒之材質(zhì)為不銹鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之光學(xué)鏡片模塑裝置，其特征是該第一成型部為凹面及凸面中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之光學(xué)鏡片模塑裝置，其特征是該第二成型部為凹面及凸面中的一種。
全文摘要
一種光學(xué)鏡片模塑裝置，其包括第一模具、第二模具、兩個(gè)內(nèi)套筒及一外套筒。其中，第二模具與第一模具具有第一熱膨脹系數(shù)。此兩個(gè)內(nèi)套筒分別套合于第一模具與第二模具之外，且具有第二熱膨脹系數(shù)。此外，外套筒具有第一內(nèi)直徑與第二內(nèi)直徑，且第一模具與第二模具套合于第一內(nèi)直徑中，并形成模腔于兩個(gè)模具間，而此兩個(gè)內(nèi)套筒則套合于第二內(nèi)直徑中。另外，外套筒具有第三熱膨脹系數(shù)，且第一與第二熱膨脹系數(shù)分別大于第三熱膨脹系數(shù)。由此內(nèi)套筒可改善第一及第二模具與外套筒之間的間距因受熱變大而導(dǎo)致模塑出的光學(xué)鏡片質(zhì)量不良的缺點(diǎn)。
文檔編號B29L11/00GK1796084SQ20041010287
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者王孟坤 申請人:亞洲光學(xué)股份有限公司