CN102555142A - 模制镜片阵列的模具及镜片阵列 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模制镜片的模具，该模具包括一基座、一加热器、多个模仁入子、以及一固持座。该基座具有一个第一表面、一个第一收容槽、及一个平整底面，该第一收容槽用于收容一个预制料板。该固持座具有一个第二表面、多个对位凸起、以及多个第二收容槽，该多个模仁入子对应收容在该多个第二收容槽内，该固持座用于带动该多个模仁入子靠近该预制料板的上表面移动，以利用该多个成型面模压该预制料板的上表面，该多个对位凸起可在预制料板上对应模压出多个对位凹槽。另外，本发明还涉及一种采用该模具模压所得到的镜片阵列单元，以及采用该镜片阵列单元制成的镜片阵列。

Description

模制镜片阵列的模具及镜片阵列

技术领域

本发明涉及一种模具，尤其是一种模制镜片阵列的模具及采用该模具制作的镜片阵列。

背景技术

光学镜片作为相机镜组，如数码相机的成像元件，在摄像领域发挥着不可或缺的作用。目前，制作光学镜片通常采用射出成型法进行批量生产，即使用射出成型机加热塑料，使得塑料熔融后注射进多个模仁所形成的模腔中，经冷却后成型出塑料镜片。利用上述射出成型法制造光学镜片虽然具有较高的生产率，可以一次性批量制造出多个塑料镜片，因此使得塑料镜片相对于镜片而言具有制作成本较低的优点。然而就现有技术而言，塑料镜片之制造精度仍然难以达到镜片所能达到的水平，镜片可更好地满足人们对高精密摄像器材的要求。

通常，制造镜片常采用铸造或模制成型方法。然而，现有典型的模制镜片的模具常因为模仁与模座之配合精度不佳等因素，使得制造出的玻璃镜片容易出现偏心现象，导致其良品率难以达到大规模生产的需要。

有鉴于此，提供一种可制造出较佳同心度镜片的模具。

发明内容

下面将以实施例说明一种模制镜片阵列的模具及一种采用该模具制作的镜片阵列，采用该模具可制造出具有较佳同心度的镜片。

一种模具，其包括一个基座、一个加热器、多个模仁入子、以及一个固持座。该基座具有一个第一表面，且该基座由该第一表面向内开设一个第一收容槽，该第一收容槽具有一个位于其底部的平整底面，且该第一收容槽用于收容一个预制料板。该加热器用于加热该基座，该基座进一步对该预制料板加热，以使该预制料板受热软化。每个模仁入子具有一个成型面。该固持座与该第一收容槽相匹配，该固持座具有一个第二表面、以及多个由该第二表面延伸出来的对位凸起，且该固持座由该第二表面向内开设多个第二收容槽，该多个模仁入子分别对应收容在该多个第二收容槽内，该固持座用于带动该多个模仁入子靠近该预制料板移动，以利用该多个成型面模压该预制料板，并使该预制料板经模压后形成一个镜片阵列单元，该镜片阵列单元具有多个对应该成型面的光学曲面、多个由该对位凸起模压形成的对位凹槽、以及一个对应该平整底面的结合面。

一种镜片阵列，其包括两个所述镜片阵列单元，所述两个镜片阵列单元的两个结合面通过胶水相贴合，且其中一个镜片阵列单元的多个对位凹槽与另外一个镜片阵列单元的多个对位凹槽分别沿平行于该光学曲面光轴的方向相对准。

相对于现有技术，本发明提供的模具包含具有对位凸起的固持座，当利用该模具模压预制料板制得镜片阵列单元时，该镜片阵列单元具有对应该对位凸起的对位凹槽，因此，可利用两个镜片阵列单元相贴合组成一个镜片阵列，在组合过程中，通过对位凹槽对位该两个镜片阵列单元，从而获得同心度较佳的镜片阵列。可以理解的是，可通过切割该镜片阵列获得多个镜片，从而增强镜片的生产效率，由于所述镜片具有较佳的同心度，因此采用该镜片的相机可相应地获得较佳的成像质量。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的模具的剖面示意图。

图2是图1所示的模具所包含的对位凸起的结构示意图。

图3是图2所示对位凸起另一变更实施方式的结构示意图。

图4是图2所示对位凸起又一变更实施方式的结构示意图。

图5是采用图7所示模具制造所得的镜片阵列的剖面示意图。

图6是切割图5所示镜片阵列所得的镜片的剖面示意图。

图7是本发明第二实施例提供的模具的剖面示意图。

图8是采用图7所示模具制造所得的镜片阵列的剖面示意图。

主要元件符号说明

基座        10、210

第一收容槽        12

第二收容槽        52

第一表面          10A

第二表面          50A

底面              10B

平整底面          10D、210D

加热器            30

固持座            50、250

顶面              50B

第一侧面          10C

第二侧面          50C

第三侧面          77

第一定位孔        55

第二定位孔        78

收容孔            57

模仁入子          70、270

成型面            75、275

预制料板          80、280

上表面            82

下表面            84

对位凸起          56、56A、56B

棱边              562

对位凹槽          203、503

插销              90

温度感测元件      95

感测端部          950

模具              100、400

镜片阵列单元      200、500

镜片阵列          20、60

光学曲面          202、502

结合面      204、504

镜片        300

具体实施方式

以下将结合附图，以对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种模具100，其包括一个基座10、一个加热器30、一个固持座50、以及多个模仁入子70。

该基座10采用耐高温材料，如碳化钨制成。该基座10可具有一个长方体状外轮廓，本实施例中，该基座10具有一个圆柱体状外轮廓。该基座10包括一个第一表面10A、一个底面10B、以及一个第一侧面10C，其中，该第一表面10A及该底面10B位于该基座10相对的两侧，该第一侧面10C位于该第一表面10A与该底面10B之间且连接该第一表面10A与该底面10B。该基座10由该第一表面10A向内开设一个第一收容槽12。该第一收容槽12可为一个圆形槽，本实施例中，该第一收容槽12为一个方形槽，且该第一收容槽12具有一个位于其底部的平整底面10D。该第一收容槽12用于收容一个预制料板80，该预制料板80可采用玻璃或耐高温的塑料制成，且该预制料板80具有相互平行的一个上表面82及一个下表面84。本实施例中，该预制料板80设置在该第一收容槽12内时，其下表面84紧贴该基座10的平整底面10D。

该加热器30设置于该基座10背离该第一表面10A的一侧，本实施例中，该加热器30贴附在该基座10的底面10B上，该加热器30可为一个电加热器，工作时，通过施加在该加热器30上的直流电源控制该加热器30的加热温度。

该固持座50的外围轮廓与该第一收容槽12相匹配，本实施例中，该固持座50的外围轮廓大致呈长方体状。具体地，该固持座50包括一个第二表面50A、一个顶面50B、以及一个第二侧面50C，其中，该第二表面50A位于该固持座50邻近该平整底面10D的一侧，该顶面50B位于该固持座50背离该平整底面10D的另一侧，该第二侧面50C位于该第二表面50A与该顶面50B之间且连接该第二表面50A与该顶面50B。该固持座50由该第二表面50A向内开设多个第二收容槽52。该多个第二收容槽52可为圆形或方形，本实施例中，每个第二收容槽52均为圆形，用于对应收容一个具有圆柱状轮廓的模仁入子70，且该多个第二收容槽52环绕该固持座50的中心轴M均匀分布，从而对应收容多个环绕该中心轴M的模仁入子70。该第二表面50A上延伸出多个对位凸起56，本实施例中，该多个对位凸起56均匀分布在该固持座50邻近其第二侧面50C的外缘。

该固持座50的第二侧面50C向内开设多个第一定位孔55。每个模仁入子70具有一个成型面75及一个第三侧面77，其中，该成型面75位于该模仁入子70的端部且暴露在该第二收容槽52外，该第三侧面77环绕且连接该成型面75。本实施例中，该成型面75为一个凸面，另外，每个模仁入子70具有一个开设在其第三侧面77上的第二定位孔78。

该模具100进一步包括多个插销90及一个温度感测元件95。其中，该多个插销90与该多个第一定位孔55及该第二定位孔78一一对应，使用时，每个插销90穿过与其对应的第一定位孔55并插设在该模仁入子70的第二定位孔78内，从而将该模仁入子70固定在该第二收容槽52内。

该温度感测元件95收容在该固持座50内。具体地，该固持座50的顶面50B沿其中心轴M开设一个收容孔57，该收容孔57延伸至邻近该固持座50的第二表面50A，且该收容孔57未贯穿该第二表面50A。该温度感测元件95收容在该收容孔57内，其具有深入该收容孔57底部的一个感测端部950。该温度感测元件95与该加热器30电性连接。本实施例中，该温度感测元件95为热电偶(thermal couple)。可以理解的是，在其它变更方式中，该温度感测元件95也可为一个温度传感器(temperature sensor)，如热电阻传感器或热敏电阻传感器，并不局限于具体实施例。

操作时，启动该加热器30，该加热器30通过该基座10对该预制料板80加热。可以理解的是，当预制料板80的温度达到400℃～800℃度时，该预制料板80将受热软化。此时，该固持座50可由一个悬臂(图未示)带动其插入该第一收容槽12内，使得该多个模仁入子70靠近该预制料板80的上表面82移动，该多个模仁入子70的多个成型面75可模压该预制料板80的上表面82。

在模压过程中，该温度感测元件95检测该预制料板80的温度，并将检测值实时传递给该加热器30。当预制料板80的温度小于预定工作温度时，该加热器30启动，通过基座10对预制料板80进行加热，使得该预制料板80温度达到成型产品所需的温度。相反地，当预制料板80之温度大于预定工作温度时，可控制该加热器30使其停止工作，对应地，该预制料板80在室温下逐渐冷却达到成型产品所需的温度。

请一起参阅图2至图4，本实施例中，具体地，该对位凸起56可为图2所示的三棱柱状凸起，且该对位凸起56远离该第二表面50A的一侧具有一平行该第二表面50A的棱边562。该对位凸起56也可具有其它变更实施方式，例如，如图3及图4所示，将该对位凸起56设置为圆锥状的对位凸起56A或三角锥状的对位凸起56B，当该对位凸起56A为圆锥状，或该对位凸起56B为三角锥状时，该对位凸起56A、56B的中心线垂直该第二表面50A。

请一块参阅图5，模压完毕后，可控制该加热器30使其停止对预制料板80进行加热，该预制料板80将在室温下逐渐冷却硬化。当预制料板80硬化后，可通过该悬臂带动该固持座50脱离该第一收容槽12，从而获得如图5所示的镜片阵列单元200。该镜片阵列单元200由上述预制料板80经模压后形成，其具有多个对应于该成型面75的光学曲面202、多个对应该对位凸起56、56A或56B的对位凹槽203、以及一个对应于该基座10的平整底面10D的结合面204。

可以理解的是，可以利用该模具100模压两个相同的镜片阵列单元200，并通过该两个镜片阵列单元200的结合面204将该两个镜片阵列单元200结合在一起。具体地，在该两个结合面204之间涂布溶液状固化胶(图未示)，该溶液状固化胶可以是高透明度溶液状紫外光固化胶(UV胶)，该高透明度溶液状紫外光固化胶由紫外光源照射起动化学连锁反应，而在数秒时间内固化，该溶液状固化胶固化后贴附于该两个镜片阵列单元200之间，并与该两个镜片阵列单元200相结合成为一个镜片阵列20。在上述组合过程中，可通过对位凹槽203精确对位该两个镜片阵列单元200，例如，当对位凹槽203为对应该对位凸起56的圆锥状或三角锥状时，可利用该对位凹槽203底部的顶点进行点对点的对位，当该对位凹槽203为对应该对位凸起56的三棱柱状时，可利用该对位凹槽203底部的棱线进行线对线的对位。由于镜片阵列单元200在组合时可进行精确对位，因此组合后的镜片阵列20所包含的两个镜片阵列单元200的光学曲面202两两具有较佳的同心度。

请进一步参阅图5，可沿该切割该多个光学曲面202之间切割该镜片阵列20以得到多个具有较佳同心度的镜片300，如图6所示。

本实施例中，可使用晶圆切割机对该镜片阵列20进行切割。该晶圆切割机具体可为石英晶圆切割机、硅晶圆切割机或者紫外激光晶圆切割机。另外，在切割过程中，切割线可以是直线，也可以是圆弧形，本实施例中，切割线为相互垂直的多条直线，相应地，可获得具有长方体状轮廓的镜片300，可以理解的是，当切割线为圆弧形时，其相应获得具有圆柱体状轮廓的镜片300。

由于可通过切割该镜片阵列20获得多个镜片300，因此可增强镜片300的生产效率，并且由于所述镜片300具有较佳的同心度，因此采用该镜片300的相机可相应地获得较佳的成像质量。

请参阅图7及图8，本发明第二实施例提供一种模具400，其与第一实施例提供的模具100相类似，该模具400包括一个有用于承载预制料板280的基座210、以及一个固持座250，该固持座250用于固持多个模仁入子270。所述模具400区别于模具100之处在于，每个模仁入子270的成型面275为一个凹面。

利用该模具400可模压得到如图8所示的镜片阵列单元500，该镜片阵列单元500包括一个对应于该成型面275的凸状光学曲面502、多个对位凹槽503、以及一个结合面504。

可以理解的是，本实施例也可通过在结合面504上涂布溶液状固化胶，以利用该溶液状固化胶经固化后将两个镜片阵列单元500相结合成为一个镜片阵列60，并且可通过晶圆切割机切割该两个镜片阵列60以得到多个具有较佳同心度的镜片。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。故，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 (10)

1.一种模具，其包括：

一个基座，该基座具有一个第一表面，且该基座由该第一表面向内开设一个第一收容槽，该第一收容槽具有一个位于其底部的平整底面，且该第一收容槽用于收容一个预制料板；

一个加热器，该加热器用于加热该基座，该基座进一步对该预制料板加热，以使该预制料板受热软化；

多个模仁入子，每个模仁入子具有一个成型面；以及

一个与该第一收容槽相匹配的固持座，该固持座具有一个第二表面、以及多个由该第二表面延伸出来的对位凸起，且该固持座由该第二表面向内开设多个第二收容槽，该多个模仁入子分别对应收容在该多个第二收容槽内，该固持座用于带动该多个模仁入子靠近该预制料板移动，以利用该多个成型面模压该预制料板，并使该预制料板经模压后形成一个镜片阵列单元，该镜片阵列单元具有多个对应该成型面的光学曲面、多个由该对位凸起模压形成的对位凹槽、以及一个对应该平整底面的结合面。

2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，进一步包括多个插销，该固持座环绕且连接其第二表面的侧面开设多个与该插销对应的第一定位孔，每个模仁入子环绕且连接其成型面的侧面开设一个第二定位孔，该插销穿过与其对应的第一定位孔并插设在该模仁入子的第二定位孔内，以将该模仁入子固持在该第二收容槽内。

3.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该多个对位凸起均匀分布于该第二表面的外缘。

4.如权利要求1所述的模具，其特征在于，进一步包括一个温度感测元件，该固持座开设一个用于收容该温度感测元件的收容孔。

5.如权利要求4所述的模具，其特征在于，该温度感测元件为热电偶或温度传感器。

6.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该基座的材料包括碳化钨。

7.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该模仁入子的成型面为凸面或凹面。

8.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该对位凸起为圆锥状或三角锥状，且该对位凸起的中心轴垂直该第二表面。

9.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该对位凸起为三棱柱状，且该对位凸起远离该第二表面的一侧具有一平行于该第二表面的棱边。

10.一种采用如权利要求1-9任意一项所述模具制作的镜片阵列，其特征在于，所述镜片阵列包括两个镜片阵列单元，所述两个镜片阵列单元的两个结合面通过胶水相贴合，且其中一个镜片阵列单元的多个对位凹槽与另外一个镜片阵列单元的多个对位凹槽分别沿平行于该光学曲面光轴的方向相对准。

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