專(zhuān)利名稱(chēng)：塑料透鏡、透鏡模塊和透鏡注射模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料透鏡、透鏡模塊和透鏡注射模具。
背景技術(shù)：
在材料的成本和生產(chǎn)率方面，塑料透鏡優(yōu)于玻璃透鏡。由于該原因，塑料透鏡逐漸地應(yīng)用到小型照相機(jī)模塊上，該小型照相機(jī)模塊用在包括蜂窩電話(huà)、膝上型計(jì)算機(jī)、監(jiān)控器等的小的電子裝置中。小型照相機(jī)模塊通過(guò)在鏡筒中裝配至少一個(gè)透鏡來(lái)形成，在所述鏡筒中，透鏡由具有優(yōu)良光學(xué)傳遞特性的玻璃或塑料形成。在這樣的小型照相機(jī)模塊中所使用的制造塑料透鏡的方法有很多且是各種各樣的。比如，可以利用注射成型。當(dāng)通過(guò)注射成型來(lái)制造透鏡時(shí)，成品具有澆道、澆口以及形成于其中的透鏡。在澆道和澆口中形成有至少一個(gè)透鏡。為了完成透鏡，透鏡需要從澆口切下。然而，當(dāng)執(zhí)行從澆口切下透鏡的透鏡加工時(shí)，透鏡的外緣部在圓周方向上具有非軸對(duì)稱(chēng)的形狀。這里，通過(guò)上述加工制造的注射成型透鏡通過(guò)被擠壓而裝配在鏡筒內(nèi)并配合在鏡筒中。在這種情況下，透鏡的外周表面接收來(lái)自鏡筒的內(nèi)周表面的收縮載荷，從而使透鏡組件變形。注射成型透鏡具有如下問(wèn)題，即由于其具有以非軸對(duì)稱(chēng)形狀形成的其外緣部，所以其遭受到接收自鏡筒的收縮載荷，從而改變有效表面的光軸中心。圖1示出了僅施加到透鏡與鏡筒之間的接觸區(qū)域上的收縮載荷。如圖1中所示， 透鏡遭受到在鏡筒內(nèi)部的收縮載荷，然而其澆口切除部不受載荷影響。圖2示出了當(dāng)透鏡通過(guò)擠壓裝配在鏡筒中并配合在其中時(shí)，透鏡的有效表面的中心相對(duì)于鏡筒的內(nèi)周表面的中心移動(dòng)。圖2A示出了在透鏡裝配到鏡筒中之前，有效表面的中心與鏡筒的中心重合。圖2B示出了在透鏡裝配到鏡筒中之后，有效表面的中心被移動(dòng)， 導(dǎo)致透鏡的有效表面的中心與鏡筒的內(nèi)周表面的中心之間的同心誤差。如在圖2A和圖2B中所示，在透鏡以透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心重合的方式裝配之后，具有非軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的透鏡接收不均勻的收縮載荷。換句話(huà)說(shuō)，由于接觸載荷僅在透鏡的與鏡筒接觸的外周表面中產(chǎn)生，所以除了透鏡的澆口切除部之外，透鏡的有效表面的中心朝澆口切除部移動(dòng)，從而引起透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的誤差。由于透鏡形狀的精度與照相機(jī)模塊的成像性能密切相關(guān)，所以透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的偏差對(duì)透鏡產(chǎn)品的性能產(chǎn)生直接的負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供塑料透鏡、透鏡模塊及透鏡注射模具。盡管具有非軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的透鏡通過(guò)被擠壓而裝配在鏡筒中并配合在鏡筒中，但是透鏡考慮到了避免透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的誤差。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種塑料透鏡，該塑料透鏡包括有效表面，該有效表面是透鏡的光學(xué)表面；和凸緣，該凸緣是透鏡的周緣部，其中有效表面的中心從所述凸緣的中心偏移。該凸緣可以在其一端處具有澆口切除部，并且有效表面的中心可以被定位成從所述凸緣的中心在與所述澆口切除部相反的方向上偏移。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種透鏡模塊，該透鏡模塊包括塑料透鏡和鏡筒，其中當(dāng)塑料透鏡通過(guò)被擠壓而裝配在鏡筒中并配合在鏡筒中時(shí)，塑料透鏡的中心與鏡筒的中
心重合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種透鏡注射模具，該透鏡注射模具包括上模具和下模具；空腔，該空腔設(shè)置在上模具或下模具中，且具有與透鏡的凸緣對(duì)應(yīng)的形狀，以形成所述凸緣；以及上芯和下芯，所述上芯和所述下芯分別具有上末端部和下末端部，所述末端部具有與透鏡的有效表面對(duì)應(yīng)的形狀，其中上芯和下芯的中心從空腔的外周表面的中心偏移。上芯和下芯的中心可以被定位成從空腔的外周表面的中心在與澆口相反的方向上偏移。


結(jié)合附圖的下文的詳細(xì)描述將更加清楚地理解本發(fā)明的上面的和其它的方面、特征以及其它的優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是示出了僅施加到透鏡與鏡筒之間的接觸區(qū)域上的非軸對(duì)稱(chēng)收縮載荷的視圖；圖2A是示出了在透鏡裝配在鏡筒中之后，透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的重合的視圖；圖2B是示出了透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的同心的誤差的產(chǎn)生的視圖，在透鏡裝配在鏡筒中之后，透鏡的有效表面的中心被移動(dòng)了該誤差；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的塑料透鏡的平面視圖；圖4A是示出了在透鏡裝配到鏡筒中之前，透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的偏差的視圖；圖4B是示出了在透鏡裝配到鏡筒中之后，透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的重合的視圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透鏡注射模具的透視圖；并且圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透鏡注射模具的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的塑料透鏡的平面視圖。如圖3中所示，透鏡100包括形成透鏡的光學(xué)表面的有效表面120和形成透鏡的周緣部的凸緣140，在所述透鏡中，有效表面120的中心A與凸緣140的中心B不重合。更特別地，有效表面120的中心A被定位成從凸緣140的中心B在與澆口切除部142相反的方向上偏移。在這里，偏移量可以通過(guò)使用透鏡和鏡筒的模擬裝配或者通過(guò)經(jīng)驗(yàn)值來(lái)確定。典型地，以這種方式形成透鏡，以使有效表面的中心與凸緣的中心彼此重合。如果這樣的透鏡裝配在鏡筒中，則透鏡的有效表面的中心被移動(dòng)。這導(dǎo)致透鏡的有效表面的中心與鏡筒的中心之間的偏差。因此，為了預(yù)先補(bǔ)償這種偏差，本發(fā)明以如下方式形成透鏡，即，使得透鏡的有效表面的中心具有相對(duì)于凸緣的中心的偏移。這意圖避免裝配后的變形誤差。圖4是示出了透鏡模塊的視圖，在所述透鏡模塊中，當(dāng)透鏡裝配到鏡筒中時(shí)，透鏡的有效表面的中心A與鏡筒的中心C彼此重合。圖4A示出了在透鏡裝配到鏡筒中之前，透鏡的有效表面的中心A與鏡筒的中心C之間的偏差。圖4B示出了在透鏡裝配到鏡筒中之后，透鏡的有效表面的中心A與鏡筒的中心C之間的重合。如在圖4A中示出的，在透鏡100裝配到鏡筒200中之前，凸緣140的中心B被定位成與鏡筒200的中心C重合。當(dāng)凸緣140的中心B與鏡筒200的中心C重合時(shí)，透鏡100 的有效表面120的中心A被定位成在與澆口切除部142相反的方向上偏移。在這種情況下，當(dāng)透鏡100通過(guò)被擠壓而裝配到鏡筒200中并配合在鏡筒200中時(shí)，除了澆口切除部142之外，透鏡100接觸鏡筒200的內(nèi)周表面，從而接收收縮載荷。因此，透鏡100在澆口切除部142的方向上遭受到載荷，因而有效表面120的中心A和凸緣140 的中心B朝著澆口切除部142移動(dòng)。參考圖4B，當(dāng)透鏡100通過(guò)擠壓裝配到鏡筒200中并配合在其中時(shí)，有效表面120的中心A被移動(dòng)，以使有效表面120的中心A與鏡筒200的中心C重合。同時(shí)，凸緣140的中心B也被移動(dòng)，以使凸緣140的中心B與鏡筒200的中心C 不重合。為了預(yù)先補(bǔ)償當(dāng)具有非軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的透鏡裝配在鏡筒中時(shí)的同心誤差，移動(dòng)透鏡的有效表面的中心并因此與鏡筒的中心不重合，制造根據(jù)本發(fā)明的透鏡以在有效表面的中心與凸緣的中心之間具有偏差，從而使裝配后的變形誤差最小化或消除。這可以考慮到使透鏡的光學(xué)性能的劣化最小化。在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透鏡的注射成型。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透鏡注射模具的透視圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透鏡注射模具的橫截面?zhèn)纫晥D。如圖5和圖6中所示，透鏡注射模具300包括上模具320、下模具340、上芯322、下芯342、上芯插入部324、下芯插入部344和空腔330。上模具320和下模具340用于以注射液體制造透鏡。上模具320和下模具340中的一個(gè)可以是固定模具，而其另一個(gè)可以是移動(dòng)模具。上芯322和下芯342以如下方式分別包括上末端部323和下末端部343，即，使得上末端部323和下末端部343分別具有與透鏡的有效表面120的內(nèi)表面和外表面對(duì)應(yīng)的形狀，以形成有效表面120。通過(guò)改變末端部323和343的形狀，可以相應(yīng)地形成凹透鏡或凸透鏡。上芯插入部3M和下芯插入部344提供考慮到上芯322和下芯342的插入和移動(dòng)的空間。所述芯322和；342以及所述芯插入部3M和344可以具有圓形截面?？涨?30可以具有設(shè)計(jì)成被上模具320、下模具；340、上芯322和下芯；342圍繞的透鏡的形式。當(dāng)可以從注射液體入口 325提供注射液體時(shí)，將注射液體提供至形成在上模具 320或下模具340中的空腔330。包含在注射液體入口 325中的注射液體可以在注射成型之后形成為澆道和澆口。換句話(huà)說(shuō)，可以通過(guò)澆道和澆口將注射液體提供到空腔330中。在本發(fā)明的實(shí)施例中，上芯322和下芯342的中心A'被定位成與空腔330的外周表面的中心B'不重合。更具體地，上芯322和下芯342的中心A'被定位成從空腔330的外周表面的中心B'在與澆口相反的方向上偏移預(yù)定的距離。由于形成有效表面120的上芯322和下芯；342的中心A'與形成凸緣140的空腔 330的外周表面的中心B'不重合，所以由這種透鏡注射模具300形成的透鏡在有效表面 120的中心和凸緣140的中心之間具有偏差。特別地，由于上芯322和下芯342的中心A' 被定位成從空腔330的外周表面的中心B'在與澆口相反的方向上偏移，所以可以以如下方式形成透鏡，所述方式使得有效表面120的中心A被定位成從凸緣140的中心B在與澆口切除部142相反的方向上偏移。如上面提到的，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，為了預(yù)先補(bǔ)償同心誤差，透鏡被制造成在有效表面的中心和凸緣的中心之間具有偏差，在所述同心誤差中，在具有非軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的透鏡通過(guò)擠壓裝配在鏡筒中并配合在其中之后，由于凸緣的變形使有效表面的中心移動(dòng)且相應(yīng)地有效表面的中心與鏡筒的中心不重合。在裝配之后，使變形誤差最小化或消除， 以能夠使透鏡的光學(xué)性能的劣化最小化。在結(jié)合示例性實(shí)施例已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠做出變形和變體。
權(quán)利要求
1.一種塑料透鏡，包括有效表面，所述有效表面是所述透鏡的光學(xué)表面；和凸緣，所述凸緣是所述透鏡的周緣部， 其中所述有效表面的中心從所述凸緣的中心偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料透鏡，其中所述凸緣在其一端處具有澆口切除部，并且所述有效表面的中心被定位成從所述凸緣的中心在與所述澆口切除部相反的方向上偏移。
3.—種透鏡模塊，包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料透鏡；和鏡筒，其中，當(dāng)所述塑料透鏡通過(guò)被擠壓而裝配在所述鏡筒中并配合在所述鏡筒中時(shí)，所述塑料透鏡的中心與所述鏡筒的中心重合。
4.一種透鏡注射模具，包括 上模具和下模具；空腔，所述空腔設(shè)置在所述上模具或所述下模具中，且具有與透鏡的凸緣對(duì)應(yīng)的形狀， 以形成所述凸緣；以及上芯和下芯，所述上芯和所述下芯分別具有上末端部和下末端部，所述末端部具有與所述透鏡的有效表面對(duì)應(yīng)的形狀，其中所述上芯和所述下芯的中心從所述空腔的外周表面的中心偏移。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡注射模具，其中所述上芯和所述下芯的中心被定位成從所述空腔的外周表面的中心在與澆口相反的方向上偏移。
全文摘要
提供了塑料透鏡、透鏡模塊和透鏡注射模具。塑料透鏡包括有效表面，該有效表面是透鏡的光學(xué)表面；和凸緣，該凸緣是透鏡的周緣部。有效表面的中心與凸緣的中心不重合。為了預(yù)先補(bǔ)償當(dāng)具有非軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的透鏡裝配在鏡筒中時(shí)的同心誤差，透鏡的有效表面的中心被移動(dòng)并因此與鏡筒的中心不重合，將透鏡制造成使得在有效表面的中心與凸緣的中心之間具有偏差，從而使裝配后的變形誤差最小化或消除。這考慮到使透鏡的光學(xué)性能的劣化最小化。
文檔編號(hào)G02B7/02GK102221717SQ20101029936
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者金東振, 金柱澔 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社