CN100403065C - 光学元件 - Google Patents

Abstract

一种光学元件，利用注射成形法将一塑料沿一第一方向由一浇口注入一模具内所形成，上述光学元件主要包括一本体、一凸缘以及一弧状凹陷部。上述弧状凹陷部是形成于本体与凸缘之间。上述本体具有一中心轴以及一第一曲面。上述凸缘环绕本体并且与本体相连接，具有一环状的承靠面以及一连接部，其中连接部具有一连接面。上述连接面与承靠面皆垂直于前述中心轴，且连接面连接前述承靠面与第一曲面。本发明通过在凸缘与本体之间设置连接部，可改善当塑料充填至凹陷部附近时所导致的充填不足或者成形性不良等缺点，同时透过设置连接部亦可增加光学元件整体结构的强度。

Description

光学元件

技术领域

本发明涉及一种光学元件，特别是涉及一种可提升塑料充填稳定性，并可提升整体结构强度的光学元件。

背景技术

一般光学元件依原材料的不同，大致可分为光学玻璃元件以及光学塑胶元件两种。由于光学塑胶元件具有成本低廉以及易于加工成形等优点，已被广泛地应用于各种光学镜片以及光学镜头当中。

首先请参阅图1，该图是表示一公知光学塑胶元件的剖面图。如图1所示的光学塑胶元件一般是以注射成形的方式制作，其主要包括一圆形的本体M以及环绕于本体M外侧的凸缘F。前述本体M可作为一光学镜片(例如一非球面透镜)，当光线穿过本体M时可产生折射而达到改变光学路径的目的；此外，环绕于本体M外侧的凸缘F则是用以承载并连接光学系统中的其他光学元件。特别地是，在本体M与凸缘F邻接处形成有一环状的凹陷部R，且上述凹陷部R是对称于本体M的中心轴C。

在前述光学塑胶元件的制造过程中主要是通过将塑料由图1中右侧的浇口G沿一第一方向A1注入模具(未图示)内而成形，其中浇口G的尺寸为d1。然而，当塑料充填至凹陷部R附近时，由于凹陷部R附近的流道尺寸急遽缩减至d2，其中d2＜d1，因此将容易发生本体M内部充填不足以及成形性不良等缺点。

有鉴于光学元件逐渐朝向轻、薄、短、小的趋势发展，因此如何改善光学元件在塑料充填时所产生的上述缺点始成为一重要课题。

发明内容

本发明提出一种光学元件，利用注射成形法将一塑料沿一第一方向由一浇口注入一模具内所形成，上述光学元件主要包括一本体、一凸缘以及一弧状凹陷部。上述弧状凹陷部是形成于本体与凸缘之间。上述本体具有一中心轴以及一第一曲面。上述凸缘环绕本体并且与本体相连接，包括一环状的承靠面以及一连接部，其中连接部具有一连接面。上述连接面与承靠面皆垂直于前述中心轴，且连接面连接前述承靠面与第一曲面。

本发明所述的光学元件中，前述连接面大致沿第一方向连接前述承靠面与第一曲面。

本发明所述的光学元件中，前述连接部的位置是正对于前述浇口。

本发明所述的光学元件中，该光学元件还包括多个弧状凹陷部，且该凸缘还包括多个连接部，该弧状凹陷部分别形成于相邻的该连接部之间。

本发明所述的光学元件中，前述凸缘具有四个连接部以及四个弧状凹陷部，且上述连接部与弧状凹陷部是对称于前述中心轴。

本发明所述的光学元件中，前述凸缘还具有一剪切面，且上述剪切面是大致垂直于第一方向。

本发明所述的光学元件中，前述本体还具有一第二曲面，位于第一曲面的相反侧，其中第一、第二曲面的延伸面是相交于前述本体外侧。

本发明所述的光学元件中，前述第一曲面的光学有效径是大于第二曲面的光学有效径。

本发明所述的光学元件中，前述第一曲面为一非球形曲面(aspherical surface)。

本发明所述的光学元件中，前述第二曲面为一非球形曲面。

附图说明

图1是表示公知光学塑胶元件的剖面图；

图2是表示本发明的光学元件俯视图；

图3是表示图2中A-C-A’的剖面图；

图4是表示本发明的光学元件立体图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举详尽实施例并配合说明书附图做详细说明。

请一并参阅图2～图4，其中图2、图4分别表示本发明的光学元件俯视图以及立体图，图3则是图2中A-C-A’的剖面图。本发明的光学元件例如为一光学塑胶元件，其主要是采用注射成形的方式制作，包括一圆形的本体M以及一凸缘F，上述凸缘F是环绕于本体M周围并与本体M相连接。如图2、图3所示，本体M与凸缘F的局部邻接处具有多个弧状凹陷部r，其中在凹陷部r附近会形成一壁厚为d2的狭窄区域(如图3中左侧部分所示)。

于本实施例中，前述凸缘F具有一环状的承靠面f，上述承靠面f是大致垂直于本体M中央的一中心轴C(如图3所示)，用以承载并连接光学系统中的其他光学元件。此外，在凸缘F外侧具有一剪切面S，当塑料成形后是沿剪切面S截断进而完成整个光学元件的制作。

如图3所示，前述本体M例如为一光学镜片，其中在本体M两侧分别具有一第一曲面L1以及一第二曲面L2。于本实施例中，前述本体M可作为一非球面透镜，其中第一、第二曲面L1、L2皆为非球形表面，且第一、第二曲面L1、L2的延伸面L1’、L2’是相交于本体M外侧(如图3虚线部分所示)，此外第一曲面L1的光学有效径是大于第二曲面L2的光学有效径。

前述光学元件的制作方式主要是通过将塑料由图2、图3中右侧的浇口G沿一第一方向A1注入模具(未图示)内而成形，其中浇口G的尺寸为d1(如图3所示)。于本实施例中，为了改善公知凸缘F与本体M邻接处因流道空间狭窄所导致充填时的缺陷，因此在凸缘F与本体M邻接处设有四个对称于中心轴C的连接部E，借以提升塑料在充填时的稳定性。

如图2所示，前述弧状凹陷部r是形成于本体M、凸缘F以及相邻的连接部E之间，其中四个连接部E与弧状凹陷部r是对称于中心轴C。如图3所示，前述每个连接部E分别具有一连接面e，且每个连接面e与承靠面f皆垂直于中心轴C。特别地是，于本实施例中的每一连接面e是与承靠面f共平面，借以连接前述承靠面f与本体M上的第一曲面L1。

本发明通过在凸缘F与本体M之间设置连接部E，可将本体M与凸缘F邻接处的局部壁厚增加至d3，其中d3＞d2，如此一来可改善当塑料充填至凹陷部r附近时所导致的充填不足或者成形性不良等缺点，同时透过设置连接部E亦可增加光学元件整体结构的强度。接着再请参阅图3，于一较佳实施例中，前述凸缘F具有一最大壁厚d4，其中d4＞d1且d4≥d3；此外，靠近连接部E附近的壁厚d3则可视不同的机构设计需求而使d3＞d1或者使d3＜d1。

然而，本发明亦可视不同设计需求设置一个或多个连接部E，例如可仅设置一个连接部E正对于塑料注入浇口G处(例如图2中右侧的连接部E)，其中上述连接部E是大致沿第一方向A1(塑料注入方向)连接凸缘F与本体M，借以有效地改善塑料充填时的稳定性。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

附图中符号的简单说明如下：

A1：第一方向

C：中心轴

E：连接部

e：连接面

F：凸缘

f：承靠面

G：浇口

L1：第一曲面

L2：第二曲面

L1’、L2’：延伸面

M：本体

R：凹陷部

r：弧状凹陷部

S：剪切面

Claims (10)

1.一种光学元件，该光学元件是利用注射成形法将一塑料沿一第一方向由一浇口注入一模具内所形成，其特征在于，包括：

一本体，具有一中心轴以及一第一曲面；

一凸缘，环绕该本体并且与该本体连接，该凸缘包括一环状的承靠面以及一连接部，其中该连接部具有一连接面，该连接面与该承靠面皆垂直于该中心轴，且该连接面是连接该承靠面与该第一曲面；以及

一弧状凹陷部，形成于该本体与该凸缘之间。

2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，该连接面是沿该第一方向连接该承靠面与该第一曲面。

3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，该连接部的位置是正对于该浇口。

4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，该光学元件还包括多个弧状凹陷部，且该凸缘还包括多个连接部，所述多个弧状凹陷部分别形成于相邻的所述多个连接部之间。

5.根据权利要求4所述的光学元件，其特征在于，该凸缘具有四个连接部以及四个弧状凹陷部，且该连接部与该弧状凹陷部是对称于该中心轴。

6.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，该凸缘还具有一剪切面，且该剪切面是垂直于该第一方向。

7.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，该本体还具有一第二曲面，位于该第一曲面的相反侧，且该第一、第二曲面的延伸面是相交于该本体外侧。

8.根据权利要求7所述的光学元件，其特征在于，该第一曲面为一非球形曲面。

9.根据权利要求7所述的光学元件，其特征在于，该第二曲面为一非球形曲面。

10.根据权利要求7所述的光学元件，其特征在于，该第一曲面的光学有效径大于该第二曲面的光学有效径。

Images