專利名稱：光學鏡片模塑裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種光學鏡片模塑裝置，且特別是關于一種可改善光學鏡片之光軸傾斜、偏移的光學鏡片模塑裝置的發(fā)明。
背景技術：
在公知的非球面光學鏡片的模塑成型技術中，通常都是利用模具配合成對的兩個模具(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鏡片。此模具及模具組裝時通常存在著間距，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發(fā)生傾斜或偏移的現(xiàn)象，因此模塑出的光學鏡片存在著光軸傾斜或光軸偏移的問題。
圖1為公知的光學鏡片模塑裝置的結構示意圖以及間距的放大示意圖。請參照圖1，公知的光學鏡片模塑裝置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。因為光學鏡片模塑成型需于攝氏525度的高溫環(huán)境下進行，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，因為上模具110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為公知的光學鏡片模塑裝置模塑出的光學鏡片之形狀示意圖。請先參照圖1與圖2A，當上模具110發(fā)生中心軸偏移(Decenter)時，模塑出的光學鏡片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，光學鏡片50a具有光軸偏移的問題。
此外，請參照圖1與圖2B，當上模具110發(fā)生傾斜(tilt)時，模塑出的光學鏡片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，公知的光學鏡片模塑裝置所模塑出的光學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，對中心的困難度增高，且大多無法找到正確的光軸位置，進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鏡片模塑裝置，主要于套筒與模具之間設置膨脹系數(shù)大于此套筒的另一套筒，來改善光學鏡片之光軸傾斜或偏移的問題。
基于上述目的，本發(fā)明提出一種光學鏡片模塑裝置，主要包括第一模具、第二模具、兩個內(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)明因采用兩個內(nèi)套筒設置于光學鏡片模塑裝置中，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)明之光學鏡片模塑裝置，可以改善光學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)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1為公知的光學鏡片模塑裝置的結構剖視圖。
圖2A與圖2B為公知的光學鏡片模塑裝置模塑出的光學鏡片之形狀示意圖。
圖3為依照本發(fā)明之實施例所述之光學鏡片模塑裝置的結構剖視圖。
圖4A至圖4D為本發(fā)明之光學鏡片模塑裝置應用于光學鏡片模塑成型的各步驟示意圖。
主要元件標記說明50玻璃材料50a光學鏡片52上表面54下表面100、200a、200b光學鏡片模塑裝置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夾角具體實施方式
圖3是依照本發(fā)明之實施例所述之光學鏡片模塑裝置的結構剖視圖。本發(fā)明之光學鏡片模塑裝置用以將待成型材料模塑成型為光學鏡片，其中待成型材料通常為玻璃或光學高分子材料，在此實施例中，待成型材料將以玻璃材料為例來說明，然本發(fā)明之適用范圍當不限定于玻璃材料。請參照圖3，本實施例提出一種光學鏡片模塑裝置200a，主要包括上模具210、下模具220、兩個內(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)光學鏡片模塑之作業(yè)。
圖4A至圖4D為上述光學鏡片模塑裝置應用于光學鏡片模塑成型的各步驟示意圖。請同時參照圖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，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，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，以進行玻璃材料50的模塑成型。值得注意的是，在本實施例中光學鏡片模塑成型的過程需于高溫環(huán)境下進行，以使玻璃材料50軟化，其中模塑成型時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鏡片50a取出，并且進行定心工序。由于光學鏡片50a不容易有光軸C傾斜或偏移的問題，因此，在定心工序時對中心的困難度降低，且容易找到光軸C的正確位置，進而提高組裝工藝的合格率。
值得注意的是，本實施例之光學鏡片模塑裝置200a，所模塑出的光學鏡片50a，并非僅限于圖4D中所示的一凹一凸狀之光學鏡片。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)明因采用兩個內(nèi)套筒設置于光學鏡片模塑裝置中，并通過此兩個內(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)明之光學鏡片模塑裝置，可以改善光學鏡片之光軸傾斜或偏移的問題。因此，在定心工序時對中心的困難度降低，且容易找到光軸的正確位置，進而提高組裝工程的合格率。還可對于未來日益要求甚嚴之光學鏡片模塑工藝技術的提高、解決偏心度較敏感之模塑鏡片生產(chǎn)技術之問題，以及對大批量生產(chǎn)精密光學鏡片的模塑工藝將有長遠之幫助。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何發(fā)明所屬技術領域的普通專業(yè)人員，在不脫離本發(fā)明之思想和范圍內(nèi)，當可作些許之更動與改進，因此本發(fā)明之保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種光學鏡片模塑裝置，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)；兩個內(nèi)套筒，分別套設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，該兩個內(nèi)套筒則套設于該第二內(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)權利要求1所述之光學鏡片模塑裝置，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)權利要求1所述之光學鏡片模塑裝置，其特征是該第一內(nèi)直徑小于該第二內(nèi)直徑。
4.根據(jù)權利要求1所述之光學鏡片模塑裝置，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)權利要求1所述之光學鏡片模塑裝置，其特征是該兩個內(nèi)套筒之材質(zhì)為不銹鋼。
6.根據(jù)權利要求1所述之光學鏡片模塑裝置，其特征是該第一成型部為凹面及凸面中的一種。
7.根據(jù)權利要求1所述之光學鏡片模塑裝置，其特征是該第二成型部為凹面及凸面中的一種。
全文摘要
一種光學鏡片模塑裝置，其包括第一模具、第二模具、兩個內(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，并形成模腔于兩個模具間，而此兩個內(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致模塑出的光學鏡片質(zhì)量不良的缺點。
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)先權日2004年12月29日
發(fā)明者王孟坤 申請人:亞洲光學股份有限公司