CN100363281C

CN100363281C - 光学镜片成型模具

Info

Publication number: CN100363281C
Application number: CNB2004100864240A
Authority: CN
Inventors: 王孟坤
Original assignee: Asia Optical Co Inc
Current assignee: Asia Optical Co Inc
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2024-10-20
Also published as: CN1762866A

Abstract

本发明是关于一种光学镜片成型模具，主要包括一第一模具及一第二模具。其中，第一模具具有一第一模具表面，而第二模具具有一第二模具表面，且第二模具对应第一模具形成一模穴。在模造成型的过程中，藉由第一模具表面与第二模具表面的表面粗糙度不同，或是第一模具表面与第二模具表面相对于玻璃硝材的摩擦力不同，来控制玻璃硝材的流动速度，以得到形状符合需求的玻璃镜片。藉该光学镜片成型模具可简化制程、降低成型材料的成本以及减少制造时间，进而可节省光学镜片的生产成本。

Description

光学镜片成型模具

技术领域

本发明涉及一种成型模具，特别是涉及一种可节省镜片生产成本的光学镜片成型模具。

背景技术

近年来随着科技的发展进步，各种光学产品包括相机、数位相机、摄影机、数位摄影机、传真机、影印机、光碟机、扫描机以及投影机等，在性能持续提升以及价格不断下降的情况下，已逐渐普及于一般日常生活中。

一般光学产品都具有精密的光学镜片元件。而光学镜片通常可分为球面镜片及非球面镜片两种。其中，球面镜片一般需使用球面修正镜片来补偿像差，而且整体镜片组使用的镜片较多、重量较重。反之，非球面镜片在光学效果上可以减少球面镜片的球面像差，使镜片的品质提升，而且整体镜片组使用的镜片较少，重量较轻。因此，在光学产品上应用甚广。

承上所述，在现有习知的非球面光学玻璃镜片的制造技术中，通常是以一模具或套筒配合成对的上模及下模形成一模穴，利用玻璃材料遇高温会软化的特性，并藉由上模或下模的加压程序，将在模穴中的玻璃材料模造成型。经过这些制程之后，上模表面及下模表面的面形将转写于玻璃材料上，而得到面形符合需求的光学玻璃镜片。之后，再将初步成型的光学玻璃镜片进行取芯制程后，即可完成光学玻璃镜片的制作。

请参阅图1所示，是现有习知的一种光学镜片成型模具的结构剖视示意图。现有习知的光学镜片成型模具100是应用于一玻璃硝材80的模造成型。该光学镜片成型模具100包括一上模具110及一下模具120。其中，上模具110具有一上模具表面112。此外，下模具120对应上模具110以形成一模穴122，以放置玻璃硝材80。该下模具120具有一下模具表面124，其中上模具表面212与下模具表面224的表面粗糙度相同。

请同时参阅图2A至图2C所示，是现有习知的一种光学镜片成型模具对玻璃硝材模造成型的各步骤示意图。首先，如图2A所示，现有习知的作法通常会将一玻璃硝材80先研磨成为面形与所需玻璃镜片的面形相似的形状，即预形体(Preform)，再将其放置于下模具120的模穴122上，并对该玻璃硝材80加热软化，同时将上模具110逐渐向下压合。

接着，如图2B所示，当利用上模具110与下模具120将该玻璃硝材80模造成型时，由于该玻璃硝材80已经先研磨成一预形体，因此较容易将该玻璃硝材80模造出符合需求的面形。

之后，如图2C所示，将上模具110与下模具120分离，即可得到一面形符合需求的玻璃镜片初胚80a。

在上述的作法中，由于需要花费人力及设备先将玻璃硝材80研磨成一面形与所需玻璃镜片的面形相似的预形体之后再进行模造，因此增加了玻璃镜片的生产成本。

请同时参阅图3A至图3C所示，是现有习知的另一种光学镜片成型模具对玻璃硝材模造成型的各步骤示意图。现有习知的作法中，为了省去将玻璃硝材50先研磨成一预形体的制程，以节省玻璃镜片的生产成本，会采用另一种模造成型的方法。首先，如图3A所示，直接放置一椭圆形的玻璃硝材50于下模具120的模穴122上，并将该玻璃硝材50加热软化，同时将上模具110逐渐向下压合。

接着，如图3B所示，当上模具110与下模具120将此玻璃硝材50模造成型时，由于下模具表面124的粗糙度与上模具表面112的粗糙度相等，所以玻璃硝材50与下模具表面124接触面的流动速率和玻璃硝材50与下模具表面124接触面的流动速率相等。因此，玻璃硝材50与下模具表面124接触的部分容易向两侧延展，若使用体积较小的玻璃硝材50，则模造出的面形52a无法达到所需的形状。所以需使用体积较大的玻璃硝材50才能得到所需的面形52b，以达到完全转写的效果。

之后，如图3C所示，将上模具110与下模具120分离，即可得到一面形符合需求的玻璃镜片初胚50a。

然而在上述的作法中，由于模造成型时，玻璃硝材50向两侧延展的体积较大，所以需要使用体积较大的玻璃硝材50，导致浪费玻璃硝材50的成本。此外，在进行芯取制程时，必须花费较长的时间去除这些向两侧延展的部分。另外，由于玻璃硝材50容易向两侧延展，导致其面形转写的行程较大，而模具与玻璃硝材50摩擦的时间也较长，进而减低模具的使用寿命。

由此可见，上述现有的光学镜片成型模具在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决光学镜片成型模具存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但是长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的光学镜片成型模具存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的光学镜片成型模具，能够改进一般现有的光学镜片成型模具，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的光学镜片成型模具存在的缺陷，而提供一种新型结构的光学镜片成型模具，所要解决的技术问题主要是藉由上模具表面与下模具表面的表面粗糙度不同来制造光学镜片，或藉由上、下模具表面相对于待成型材料的摩擦力不同来制造光学镜片，由于不需花费人力及材料制作预形体(Preform)，故可以节省镜片的生产成本，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光学镜片成型模具，应用于一待成型材料的模造成型，该光学镜片成型模具包括：一第一模具，具有一凸出的第一模具表面；以及一第二模具，对应该第一模具且具有一凹陷的第二模具表面，该第二模具设有一模穴，提供放置该待成型材料，其中该第一模具表面与该第二模具表面的表面粗糙度不同。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的第二模具表面较该第一模具表面粗糙。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的第二模具表面的粗糙度为15～20微米，且该第一模具表面的粗糙度为0.1～0.7微米。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的第一与该第二模具表面是以钻石粉进行抛光处理，且用于抛光该第二模具表面的钻石粉的粒径比用于抛光该第一模具表面的钻石粉的粒径粗。

前述的光学镜片成型模具，其中所述第一模具表面及该第二模具表面是为不同材质。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的待成型材料为玻璃及高分子其中之一。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种光学镜片成型模具，应用于一待成型材料的模造成型，该光学镜片成型模具包括：一第一模具，具有一凸出的第一模具表面；以及一第二模具，对应该第一模具且具有一凹陷的第二模具表面，该第二模具设有一模穴，提供放置该待成型材料，其中该第一模具表面与该第二模具表面相对于该待成型材料的摩擦力不同。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的第二模具表面相对于该待成型材料的摩擦力大于该第一模具表面相对于该待成型材料的摩擦力。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的第一模具表面及该第二模具表面是为不同材质。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的第一模具表面与该第二模具表面在该待成型材料成型时的表面温度不同。

前述的光学镜片成型模具，其中所述的第一与该第二模具表面是以钻石粉进行抛光处理，且用于抛光该第二模具表面的钻石粉的粒径是较抛光该第一模具表面者为粗。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提出一种光学镜片成型模具，包括一第一模具及一第二模具。其中，第一模具具有一凸出的第一模具表面，而第二模具对应第一模具，且具有一凹陷的第二模具表面。该第二模具有一模穴，提供放置待成型材料。此外，第一与第二模具表面的表面粗糙度不同。

本发明另还提出一种光学镜片成型模具，其包括一第一模具与一第二模具。其中，第一模具具有一凸出的第一模具表面，而第二模具对应第一模具，且具有一凹陷的第二模具表面。该第二模具有一模穴，提供放置待成型材料。此外，第一模具表面与第二模具表面相对于待成型材料的摩擦力不同。

借由上述技术方案，本发明光学镜片成型模具至少具有下列优点：

1、本发明因采用表面粗糙度不同的成型模具，或是二模具表面相对于待成型材料的摩擦力不同，以使成型材料在上模具表面流动的速度与在下模具表面流动的速度不同，进而模造出一面形符合需求的光学镜片。

2、使用该光学镜片成型模具不需先将待成型材料研磨成预形体，所以可简化镜片的制程。

3、此外，由于模造成型时，待成型材料较不易向两侧延展，所以可用体积较小的材料以减低材料的成本。

4、而且，在进行芯取制程时，可花费较少的时间去除这些向两侧延展的部分。

5、另外，由于待成型材料较不易向两侧延展，所以面形的转写行程较小，而且模具与待成型材料摩擦的时间较短，因此可以减少面形转写的时间且可增加模具的使用寿命。

综上所述，本发明特殊结构的光学镜片成型模具，主要是藉由上模具表面与下模具表面的表面粗糙度不同来制造光学镜片，或藉由上、下模具表面相对于待成型材料的摩擦力不同来制造光学镜片，藉该光学镜片成型模具，由于不需花费人力及材料制作预形体(Preform)，故可简化制程、降低成型材料的成本以及减少制造时间，进而可节省光学镜片的生产成本。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大改进，在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的光学镜片成型模具具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有习知的一种光学镜片成型模具的结构剖视图。

图2A至图2C是现有习知的一种光学镜片成型模具对玻璃硝材模造成型的各步骤示意图。

图3A至图3C是现有习知的另一种光学镜片成型模具对玻璃硝材模造成型的各步骤示意图。

图4是本发明的光学镜片成型模具的一较佳实施例的结构剖视图。

图5A至图5C是本发明的光学镜片成型模具对玻璃硝材模造成型的各步骤示意图。

图6是本发明的光学镜片成型模具的另一较佳实施例的结构剖视图。

50、80：玻璃硝材 50a、80a：玻璃镜片初胚

100：光学镜片成型模具 110、210：上模具

112、212：上模具表面 120、220：下模具

122、222：模穴 124、224：下模具表面

200a、200b：光学镜片成型模具

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的光学镜片成型模具其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的光学镜片成型模具是用以将一待成型材料模造成型为光学镜片，其中待成型材料通常为玻璃或光学高分子，以下二较佳实施例中的待成型材料将以椭圆形的玻璃硝材为例来进行说明，然而本发明的适用范围当并不限定于玻璃硝材。

第一实施例

请参阅图4所示，是依照本发明一较佳实施例所述的一种光学镜片成型模具的结构剖视图。本实施例提出一种光学镜片成型模具200a，其应用于一椭圆形的玻璃硝材50的模造成型。该光学镜片成型模具200a，包括一上模具210及一下模具220。其中，该上模具210具有一上模具表面212。此外，该下模具220对应上模具210以形成一模穴222，其适于放置玻璃硝材50。该下模具220具有一下模具表面224，其中上模具表面212与下模具表面224的表面粗糙度不同。

上述的光学镜片成型模具200a中，上模具表面212与下模具表面224的表面粗糙度不同的的结构及原因，例如是上模具表面212与下模具表面224是为不同的材质，或例如是下模具表面224的粗糙度大于上模具表面212的粗糙度。其中，下模具表面224的粗糙度例如为15～20微米，且上模具表面212的粗糙度例如为0.1～0.7微米。

上述使上模具表面212与下模具表面224具有不同粗糙度的方法，例如是分别以不同粒度的钻石粉抛光处理数分钟，以使上模具表面212与下模具表面224具有不同的粗糙度。其中，下模具表面224例如是以10微米的钻石粉进行抛光处理，且上模具212例如是以0.5微米的钻石粉进行抛光处理。

请同时参阅图5A至图5C所示，是本实施例的光学镜片成型模具对玻璃硝材模造成型的各步骤示意图。

首先，如图5A所示，放置一椭圆形的玻璃硝材50于下模具220的模穴222上，并将该玻璃硝材50加热软化，同时将上模具210逐渐向下压合。

接着，如图5B所示，当上模具210与下模具220将该玻璃硝材50模造成型时，由于下模具表面224的粗糙度大于上模具表面212的粗糙度，所以玻璃硝材50与上模具表面212接触面的流动速率高于玻璃硝材50与下模具表面224接触面的流动速率。因此，玻璃硝材50与上模具表面212接触的部分，较容易模造出与上模具表面212契合的凹陷；同时由于玻璃硝材50与下模具表面224接触的部分因流动速率慢，较不易向两侧延展，使得玻璃硝材50有足够的体积以达到面形完全转写的效果。其中，这些向两侧延展的部分的宽度例如为d2，且d2小于d1(如图3B所示)。此外，由于玻璃硝材50较不易向两侧延展，使得面形转写的行程变小，上模具210、下模具220与玻璃硝材50摩擦的时间也变小，因此可增加模具的使用寿命。

之后，如图5C所示，将上模具210与下模具220分离，即可得到一面形符合需求的玻璃镜片初胚50a。此外，由于该玻璃镜片初胚50a较不易向两侧延展，因此进行芯取制程时可以花费较少的时间来去除这些向两侧延展的部分(因为d2小于d1)。

值得注意的是，本实施例中可藉由改变上模具表面212与下模具表面224的粗糙度，来控制与上模具表面212及下模具表面224接触的玻璃硝材50的流动速度。也就是说，在本实施例中例如可将多种表面粗糙度不同的上模具与下模具搭配使用，或是将多种不同材质的上模具与下模具搭配使用，以使该光学镜片成型模具200a适于将玻璃硝材50模造出多种面形符合需求的玻璃镜片初胚50a。

第二实施例

请参阅图6所示，是本发明的光学镜片成型模具的另一较佳实施例的结构示意图。本实施例提出一种光学镜片成型模具200b，其应用于一椭圆形的玻璃硝材50的模造成型。该光学镜片成型模具200b，包括一上模具210及一下模具220。其中，该上模具210具有一上模具表面212。此外，该下模具220对应上模具210以形成一模穴222，其适于放置玻璃硝材50。该下模具220具有一下模具表面224，其中上模具表面212与下模具表面224相对于玻璃硝材50的摩擦力不同。

由于影响模具表面与玻璃硝材之间的摩擦力的因素，包括：模具表面的粗糙度，模具表面的材质以及模具表面的温度等。上述的光学镜片成型模具200b中，上模具表面212与下模具表面224相对于玻璃硝材50的摩擦力不同的结构及原因，例如为下模具表面224相对于玻璃硝材50的摩擦力大于上模具表面212相对于玻璃硝材50的摩擦力、下模具表面224较上模具表面212粗糙、上模具表面212及下模具表面224为不同材质，或是上模具表面212与下模具表面224在玻璃硝材50成型时的表面温度不相同等因素。

有关模具表面粗糙度的控制，因为在第一实施例中已有说明，故在此不再赘述。

本实施例中，有关于光学镜片成型模具200b对椭圆形玻璃硝材50模造成型的流程与第一实施例所述相似，故在此亦不再重述。

值得注意的是，本实施例中可藉由改变上模具表面212与下模具表面224相对于玻璃硝材50的摩擦力，来控制与上模具表面212及下模具表面224接触的玻璃硝材50的流动速度。也就是说，本实施例中可将多种表面粗糙度不同的上模具与下模具搭配使用，或将多种不同材质的上模具与下模具搭配使用，或是藉由模造成型时控制上、下模具的表面温度使其不同，以使该光学镜片成型模具200b适于将玻璃硝材50模造出多种面形符合需求的玻璃镜片初胚。

综上所述，在本发明的光学镜片成型模具中，因为利用上模具表面与下模具表面相对于椭圆形玻璃硝材的摩擦力不同，以使玻璃硝材在上模具表面流动的速度与在下模具表面流动的速度不同，进而模造出一面形符合需求的玻璃镜片。之后再将该模造后的椭圆形玻璃硝材加工后即可形成一最终的光学镜片。

藉由该光学镜片成型模具不需先将椭圆形玻璃硝材研磨成预形体，所以可简化玻璃镜片的制程。此外，由于模造成型时，玻璃硝材较不易向两侧延展，所以可用体积较小的玻璃硝材以减低玻璃硝材的成本。而且，在进行芯取制程时，可花较少的时间去除这些向两侧延展的部分。另外，由于玻璃硝材较不易向两侧延展，所以面形的转写行程较小，而且模具与玻璃硝材摩擦的时间较短，因此可减少面形转写的时间且可增加模具的使用寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种光学镜片成型模具，应用于一待成型材料的模造成型，其特征在于该光学镜片成型模具包括：

一第一模具，具有一凸出的第一模具表面；以及

一第二模具，对应该第一模具且具有一凹陷的第二模具表面，该第二模具设有一模穴，提供放置该待成型材料，其中该第一模具表面与该第二模具表面的表面粗糙度不同。

2.根据权利要求1所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第二模具表面较该第一模具表面粗糙。

3.根据权利要求1所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第二模具表面的粗糙度为15～20微米，且该第一模具表面的粗糙度为0.1～0.7微米。

4.根据权利要求1所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第一与该第二模具表面是以钻石粉进行抛光处理，且用于抛光该第二模具表面的钻石粉的粒径比用于抛光该第一模具表面的钻石粉的粒径粗。

5.根据权利要求1所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第一模具表面及该第二模具表面是为不同材质。

6.根据权利要求1所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的待成型材料为玻璃及高分子其中之一。

7.一种光学镜片成型模具，应用于一待成型材料的模造成型，其特征在于该光学镜片成型模具包括：

一第一模具，具有一凸出的第一模具表面；以及

一第二模具，对应该第一模具且具有一凹陷的第二模具表面，该第二模具设有一模穴，提供放置该待成型材料，其中该第一模具表面与该第二模具表面相对于该待成型材料的摩擦力不同。

8.根据权利要求7所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第二模具表面相对于该待成型材料的摩擦力大于该第一模具表面相对于该待成型材料的摩擦力。

9.根据权利要求7所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第二模具表面较该第一模具表面粗糙。

10.根据权利要求7所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第一模具表面及该第二模具表面是为不同材质。

11.根据权利要求7所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第一模具表面与该第二模具表面在该待成型材料成型时的表面温度不同。

12.根据权利要求7所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第二模具表面的粗糙度为15～20微米，且该第一模具表面的粗糙度为0.1～0.7微米。

13.根据权利要求7所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的第一与该第二模具表面是以钻石粉进行抛光处理，且用于抛光该第二模具表面的钻石粉的粒径是较抛光该第一模具表面者为粗。

14.根据权利要求7所述的光学镜片成型模具，其特征在于其中所述的待成型材料为玻璃及高分子其中之一。