CN101441283A - 塑胶镜片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种塑胶镜片，用在镜头模组中，其包括用于透射光线的中心区域以及环绕该中心区域的周边部，该周边部由遮光材料形成，用于遮挡光线。由于光线只能通过该塑胶镜片的中心区域，而不能通过该塑胶镜片的周边部，所以，无需在镜头模组中安装光圈片，而且也可以根据需要来设计该周边部的形状，兼当间隔环使用。因此，减少了镜头模组中光学元件的数量，降低了镜头模组的成本。另外，本发明还提供一种制造该塑胶镜片的方法。

Description

塑胶镜片及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种塑胶镜片及该塑胶镜片的制造方法。
背景技术
随着多媒体技术的发展，数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等电子产品越来越为广大消费者青睐。在人们对数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等产品的镜头追求小型化的同时，对其拍摄出的物体的影像质量也提出了更高的要求，即希望拍摄物体的影像画面清晰，而物体的成像质量在很大程度上取决于镜头模组内镜片的优劣。镜片特别是塑胶镜片的制程，通常采用射出成型。
射出成型是将熔融的成型材料以高压的方式填充到封闭的模具内以制作预期形状产品的工艺，其以低成本、高效率、高精度等优点而被广泛应用于陶瓷、聚合体等材料的产品制作，可参见Leslie J.Bowen等人在文献Applications of Ferroelectrics，1992.ISAF’92.，Proceedings of the Eighth IEEE International Symposium on中的Fabricationof piezoelectric ceramic/polymer composites by injection molding一文。
然而，塑胶镜片经过射出成型后，还需要经过镜片剪切装置剪切以去除流道料头，再进行清洁，从而得到所需要的镜片，如此将增加几道作业工序，影响整体的生产效率。而且现有的塑胶镜片一般为全透明的塑胶镜片，在镜头模组内使用该种塑胶镜片，还需要使用光圈片，使镜头模组内光学元件较多，生产镜头模组成本较高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能减少镜头模组内光学元件数量的塑胶镜片以及能高效率制造该塑胶镜片的方法。
一种塑胶镜片，用在镜头模组中，其包括用于透射光线的中心区域以及环绕该中心区域的周边部，该周边部由遮光材料形成，用于遮挡光线。
一种上述塑胶镜片的制造方法，包括以下步骤：提供一成型装置，该成型装置包括一定模、料筒、周边部成型模具、中心区域成型模具，该定模具有一第一收容空间；用料筒将熔融状态的遮光材料注入该定模的第一收容空间内；控制该周边部成型模具与该定模配合，形成塑胶镜片的周边部，该第一收容空间及形成在该第一收容空间内的塑胶镜片的周边部共同形成一第二收容空间；再用料筒将熔融状态的透明材料注入该第二收容空间内；控制该中心区域成型模具与该定模配合，形成塑胶镜片的中心区域；塑胶镜片成型后，将成型的塑胶镜片取出。
相对于现有技术，用该塑胶镜片制造方法制造出的塑胶镜片因为没有料头，无需后续的剪切工作，所以该制造方法提高了生产效率。而且制造出的塑胶镜片包括透射光线的中心区域和遮光的周边部，所以光线只能通过该中心区域，而不能通过周边部，这样，无需在镜头模组中安装光圈片，而且也可以根据需要来设计该周边部的形状，兼当间隔环使用。因此，减少了镜头模组中光学元件的数量，降低了镜头模组的成本。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的塑胶镜片的剖视图。
图2和图3是本发明第二实施例提供的塑胶镜片成型装置中的料筒和定模的剖视图。
图4是本发明第二实施例提供的塑胶镜片成型装置中的周边部成型模具和定模的剖视图。
图5是本发明第二实施例提供的塑胶镜片成型装置中的周边部成型模具与定模配合的剖视图。
图6是本发明第二实施例提供的塑胶镜片成型装置中的中心区域成型模具与定模配合的剖视图。
图7是本发明第三实施例提供的制造塑胶镜片的方法的流程图。
图8至图12是本发明第三实施例提供的制造塑胶镜片的方法的过程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明第一实施例提供的塑胶镜片的剖视图。本实施例提供一塑胶镜片50，该塑胶镜片50用于镜头模组中，其包括用于透射光线的中心区域44和环绕该中心区域44的周边部35。在本实施例中，该塑胶镜片周边部35中心位置具有一锥形通孔(图未示)，该中心区域44设置在该锥形通孔内。该中心区域44具有上表面441和与该上表面441相对的下表面442，该上表面441为凸的非球面，该下表面442为凹的非球面。该中心区域44和周边部35一体成型，该中心区域44由聚甲基丙烯酸甲酯形成，用于透射光线。该周边部35由液晶聚合物形成，用于遮挡光线及与镜头模组中相邻的光学元件连接固定。
可以理解，该塑胶镜片50的中心区域44的材料不限于本实施例的聚甲基丙烯酸甲酯，也可以采用其他的透明材料形成，例如：聚碳酸酯等透明材料。该塑胶镜片50的周边部35的材料不限于本实施例的液晶聚合物，也可以采用其他的遮光材料形成，例如：聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯苯乙烯三元聚合物等遮光材料。另外，该塑胶镜片50的中心区域44的上表面441也可以为球面或凹的非球面，下表面442也可以为球面或凸的非球面。
请参阅图2至图6，本发明第二实施例提供的塑胶镜片成型装置各部分结构的剖视图。该成型装置包括一定模10、料筒20、周边部成型模具30、中心区域成型模具40。
请参阅图2和图3，该定模10的上表面100开设有一第一圆柱形凹槽11，该第一圆柱形凹槽11的底面110中心位置开设有一第二圆柱形凹槽12，该第二圆柱形凹槽12与该第一圆柱形凹槽11连通，且该第二圆柱形凹槽12的直径小于该第一圆柱形凹槽11的直径。该第二圆柱形凹槽12内设置有一圆柱形型芯13，该型芯13与该第二圆柱形凹槽12紧密配合。在本实施例中，该型芯13具有一非球面14，该非球面14为凸面且该非球面14凸出该第一圆柱形凹槽11的底面110。在该第一圆柱形凹槽11的底面110且以型芯13为中心轴对称开设有两个第一顶针孔15，且该两个第一顶针孔15的轴向与该第一圆柱形凹槽11的底面110相垂直。该两个第一顶针孔15内设置有第一顶针16。在该第二圆柱形凹槽12的底面120开设有第二顶针孔18，该第二顶针孔18的轴向与该第二圆柱形凹槽12的底面120相垂直。该第二顶针孔18内设置有第二顶针19，用于将该型芯13顶出。该第一圆柱形凹槽11的内表面，型芯13的非球面14以及该两个第一顶针16的端面共同围成一第一收容空间17。
料筒20用于将熔融状态的材料注入到定模10的第一收容空间17内。
请参阅图4和图5，周边部成型模具30的一端面33形成有圆台状凸起31，该圆台状凸起31位于该平面33上的上表面直径大于该圆台状凸起31下表面的直径。在该圆台状凸起31下表面开设有一真空吸取腔32，该真空吸取腔32贯穿于该周边部成型模具30，且其直径等于或略小于该圆台状凸起31下表面的直径。该真空吸取腔32能够将熔融材料吸入该周边部成型模具30内。当向该第一收容空间17内滴入遮光材料时，控制周边部成型模具30与定模10配合，该圆台状凸起31的顶端与该型芯13非球面14的周缘接触，周边部成型模具30的平面33与定模10的上表面100接触，以形成塑胶镜片50的周边部35。
请参阅图6，中心区域成型模具40的一端面42部分向内凹陷形成一非球面41，已成型的塑胶镜片周边部35以及型芯13的非球面14共同围成一第二收容空间43。当向该第二收容空间43内滴入透明材料时，控制该中心区域成型模具40与定模10配合，该中心区域成型模具40的平面42与已成型的塑胶镜片周边部35的上表面接触，使透明材料充满该第二收容空间43，以形成塑胶镜片中心区域44。
请参阅图7，为本发明第三实施例提供的制造塑胶镜片的方法的流程图。该制造过程包括下列步骤：
(1)提供一成型装置，该成型装置包括一定模、料筒、周边部成型模具、中心区域成型模具，该定模具有一第一收容空间；(2)用料筒将熔融状态的遮光材料注入该定模的第一收容空间内；(3)控制该周边部成型模具与该定模配合，形成塑胶镜片的周边部，该第一收容空间及形成在该第一收容空间内的塑胶镜片的周边部共同形成一第二收容空间；(4)再用料筒将熔融状态的透明材料注入该第二收容空间内；(5)控制该中心区域成型模具与该定模配合，形成塑胶镜片的中心区域；(6)塑胶镜片成型后，将成型的塑胶镜片取出。
请参阅图8至图12，为本发明第三实施例提供的制造塑胶镜片的方法的过程示意图。
在步骤(1)中，首先提供一本发明第二实施例提供的塑胶镜片成型装置。
请参阅图8，在步骤(2)中，用料筒20将一定量的熔融状态遮光材料注入该定模10的第一收容空间17内。在本实施例中，该遮光材料为液晶聚合物111。
请参阅图9和图10，在步骤(3)中，控制周边部成型模具30与定模10配合，该周边部成型模具30的平面33与该定模10的上表面100接触，该圆台状凸起31的顶端刚好与型芯13的非球面14的边缘接触，将熔融状态的液晶聚合物111封闭在该周边部成型模具30与该定模10形成的圆筒状空间内。通过真空吸取腔32将残留在型芯13非球面14上的熔融状态的液晶聚合物111吸走，所以该熔融状态的液晶聚合物111不会残留在该型芯13的非球面14上。该熔融状态的液晶聚合物经过冷凝形成塑胶镜片的周边部35，然后将周边部成型模具30退出该定模10。该第一收容空间17及形成在该第一收容空间17内的塑胶镜片的周边部35共同形成一第二收容空间43。
请参阅图10，在步骤(4)中，用料筒20将一定量熔融状态的透明材料注入该第二收容空间43内。在本实施例中，该透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯112。该聚甲基丙烯酸甲酯112的熔点低于该液晶聚合物111的熔点，所以该熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯112不会影响已经成型的塑胶镜片的周边部35。
请参阅图11，在步骤(5)中，控制该中心区域成型模具40与该定模10配合，使中心区域成型模具40的非球面41的顶点与定模10的型芯13的非球面14的顶点位于垂直于定模10上表面100的直线上，且中心区域成型模具40的平面42与已经成型的塑胶镜片的周边部35上表面接触。该熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯112经过冷凝后在第二收容空间43内形成塑胶镜片的中心区域44，然后使中心区域成型模具40离开该定模10，形成塑胶镜片50。
请参阅图12，在步骤(6)中，控制顶针16向该塑胶镜片50的方向运动，将塑胶镜片50顶出，然后利用机械手或吸嘴(图未示)将该塑胶镜片50取出，放入塑胶镜片的托盘(图未示)中。
可以理解，该定模10内顶针16的数量不限于两个，也可以多于两个。也可以不设置顶针16，待塑胶镜片50成型后，直接使用吸嘴将该塑胶镜片50吸取，然后放置在塑胶镜片托盘中。
该遮光材料不限于本发明第二实施例的液晶聚合物，也可以为其他遮光材料，例如：聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元聚合物等遮光材料。该透明材料不限于本发明第二实施例的聚甲基丙烯酸甲酯，也可以为其他透明材料，例如：聚碳酸酯等透明材料。只要该遮光材料的熔点高于该透明材料的熔点即可。
如果所需的塑胶镜片50的中心区域44两面都是凸面的状况，那么设置在定模10内的型芯13的非球面14应为凹面。其制造方法与本发明第三实施例制造该塑胶镜片的方法相同。也就是说，可以根据所需塑胶镜片中心区域和周边部的形状和尺寸，设计定模10、周边部成型模具30、中心区域成型模具40的各个部分的形状和尺寸。
相对于现有技术，用本发明第三实施例提供的塑胶镜片制造方法制造出的塑胶镜片50因为是塑胶镜片单体没有料头，无需后续的剪切工作，所以该制造方法提高了生产效率。而且制造出的塑胶镜片50包括透射光线的中心区域44和环绕在该中心区域44的遮光的周边部35，所以当光线照射在该中心区域44时光线透射，照射在该周边部35时，光线被遮挡。这样，就可以根据需要透过光量的多少来设计该中心区域44的大小，无需在镜头模组中安装光圈片，而且也可以根据需要来设计该周边部35的形状，兼当间隔环使用，因此，减少了镜头模组中光学元件的数量，降低了镜头模组的成本。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (15)

  1. 【权利要求1】一种塑胶镜片，用在镜头模组中，其包括用于透射光线的中心区域以及环绕该中心区域的周边部，其特征在于：该周边部由遮光材料形成，用于遮挡光线。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的塑胶镜片，其特征在于：该透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的塑胶镜片，其特征在于：该遮光材料为聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元聚合物或液晶聚合物。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的塑胶镜片，其特征在于：该中心区域与该周边部一体成型。
  5. 【权利要求5】如权利要求1所述的塑胶镜片，其特征在于：该周边部中心位置设置一锥形通孔，该中心区域设置在该锥形通孔内。
  6. 【权利要求6】一种如权利要求1所述塑胶镜片的制造方法，包括以下步骤：
    提供一成型装置，该成型装置包括一定模、料筒、周边部成型模具、中心区域成型模具，该定模具有一第一收容空间；
    用料筒将熔融状态的遮光材料注入该定模的第一收容空间内；
    控制该周边部成型模具与该定模配合，形成塑胶镜片的周边部，该第一收容空间及形成在该第一收容空间内的塑胶镜片的周边部共同形成一第二收容空间；
    再用料筒将熔融状态的透明材料注入该第二收容空间内；
    控制该中心区域成型模具与该定模配合，形成塑胶镜片的中心区域；
    塑胶镜片成型后，将成型的塑胶镜片取出。
  7. 【权利要求7】一种如权利要求6所述塑胶镜片的制造方法，其特征在于：控制该周边部成型模具与该定模配合后，将该熔融状态的遮光材料冷凝，形成塑胶镜片的周边部。
  8. 【权利要求8】一种如权利要求6所述塑胶镜片的制造方法，其特征在于：控制该中心区域成型模具与该定模配合，将该熔融状态的透明材料冷凝，形成塑胶镜片的中心区域。
  9. 【权利要求9】如权利要求6所述的塑胶镜片的制造方法，其特征在于：该透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
  10. 【权利要求10】如权利要求6所述的塑胶镜片的制造方法，其特征在于：该遮光材料为聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯苯乙烯三元聚合物或液晶聚合物。
  11. 【权利要求11】如权利要求6所述的塑胶镜片的制造方法，其特征在于：该遮光材料的熔点高于透明材料的熔点。
  12. 【权利要求12】如权利要求6所述的塑胶镜片的制造方法，其特征在于：该透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯，该遮光材料为液晶聚合物。
  13. 【权利要求13】如权利要求6所述的塑胶镜片的制造方法，其特征在于：该周边部成型模具的一端面形成有圆台状凸起，该圆台状凸起的中心位置形成有一真空吸取腔，该真空吸取腔贯穿该周边部成型模具，该真空吸取腔能够将残留的遮光材料吸入该周边部成型模具。
  14. 【权利要求14】如权利要求6所述的塑胶镜片的制造方法，其特征在于：该定模具有一上表面，该上表面开设有一第一圆柱形凹槽，该第一圆柱形凹槽的底面中心位置开设有一第二圆柱形凹槽，该第二圆柱形凹槽与该第一圆柱形凹槽连通，且该第二圆柱形凹槽的直径小于该第一圆柱形凹槽的直径，该第二圆柱形凹槽内设置有一圆柱形型芯，该圆柱形型芯与该第二圆柱形凹槽紧密配合，该圆柱形型芯邻近于该第一圆柱形凹槽底面的端面为非球面，该第一圆柱形凹槽的内表面和该圆柱形型芯的非球面围成该第一收容空间。
  15. 【权利要求15】如权利要求6所述的塑胶镜片的制造方法，其特征在于：该中心区域成型模具的一端面设置有一非球面，该非球面与定模配合以成型塑胶镜片的中心区域。
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