CN110655306A - 用于成型晶元镜片的模具以及成型晶元镜片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于成型晶元镜片的模具以及成型晶元镜片的方法，涉及镜片制作技术领域，包括：对应匹配并成型凸面的下模，以及与所述下模对应的上模；所述下模包括与所述上模正对的第一透镜成型表面，所述第一透镜成型表面与所述上模之间间隔形成型腔；所述第一透镜成型表面朝远离所述上模方向凹陷形成有多个凹陷部以及环绕所述凹陷部的凹槽，且所述凹槽与所述凹陷部连通，相邻两个所述凹槽之间相互连通；所述第一透镜成型表面还形成有排气通道，所述排气通道与所述凹槽连通并延伸至所述下模外缘；在成型所述镜片过程中，所述凹陷部的空气依次经所述凹槽及所述排气通道排出至所述模具外，以降低镜片出现气泡的可能性。

Description

用于成型晶元镜片的模具以及成型晶元镜片的方法

技术领域

本申请涉及镜片制作技术领域，尤其涉及一种用于成型晶元镜片的模具以及成型晶元镜片的方法。

背景技术

镜片的制作的基本过程通常为将玻璃或树脂等材料分配在下模表面中，将上模具部分坐在下模部分上，并使其凹陷表面和凸出表面彼此面对以形成镜片形状的镜片腔，模具具腔内形成的镜片随后被切割成单独的镜片或者直接应用。

对于包含至少一个凸面的镜片，模具在设计时，上模或下模至少一个中设有凹腔，该凹腔内将充满气氛，在镜片材料加入时，气体将被困在凹腔内，这将导致凹腔形成真空，从而导致镜片出现气泡等。

发明内容

本发明提供了一种用于成型晶元镜片的模具，以降低镜片出现气泡的可能性。

本发明第一方面提供了一种用于成型晶元镜片的模具，所述镜片至少一侧为凸面，包括：对应匹配并成型所述凸面的下模，以及与所述下模对应的上模；

所述下模包括与所述上模正对的第一透镜成型表面，所述第一透镜成型表面与所述上模之间间隔形成型腔；

所述第一透镜成型表面朝远离所述上模方向凹陷形成有多个凹陷部以及环绕所述凹陷部的凹槽，且所述凹槽与所述凹陷部连通，相邻两个所述凹槽之间相互连通；

所述第一透镜成型表面还形成有排气通道，所述排气通道与所述凹槽连通并延伸至所述下模外缘；

在成型所述镜片过程中，所述凹陷部的空气依次经所述凹槽及所述排气通道排出至所述模具外。

在一种可能的设计中，所述排气通道自所述第一透镜成型表面凹陷形成。

在一种可能的设计中，所述第一透镜成型表面还形成有间隔设置在所述凹槽及与所述凹陷部相邻所述凹槽之间的连接部，所述凹槽经所述连接部与所述凹陷部连通。

在一种可能的设计中，所述连接部为自所述第一透镜成型表面朝远离所述上模方向凹陷形成的面。

在一种可能的设计中，所述连接部的凹陷深度t满足：10微米<t<30微米。

在一种可能的设计中，所述连接部的凹陷深度为20微米。

在一种可能的设计中，所述凹槽呈连续的环形。

在一种可能的设计中，所述凹槽的内表面为光滑的曲面。

在一种可能的设计中，所述凹陷部的内表面呈球形面。

在一种可能的设计中，多个所述凹陷部呈矩阵状排布。

在一种可能的设计中，所述排气通道设置为多个，且多个所述排气通道相对于所述模具的中心线对称设置。

本发明第二方面提供了一种成型晶元镜片的方法，所述方法包括：

提供玻璃基材；

将所述玻璃基材承载于如上述任一项所述下模的第一透镜成型表面；

将所述上模与所述下模对准形成型腔，并将所述玻璃基材固定于所述型腔内；

加热所述玻璃基材；

对所述玻璃基材加压使所述玻璃基材成型并将所述凹陷部内产生的气体经所述凹槽及所述排气通道排出至所述模具外；

脱模。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的用于成型晶元镜片的模具包括：下模，下模包括第一透镜成型表面，第一透镜成型表面设有多个凹陷部和多个凹槽，且凹槽环绕凹陷部设置，凹槽与凹陷部连通，相邻两个凹槽之间相互连通；第一透镜成型表面还形成有排气通道，排气通道与凹槽连通并延伸至下模外缘；在成型镜片过程中，凹陷部的空气依次经凹槽及排气通道排出至模具外，降低镜片出现气泡的可能性。

本申请所提供的应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例所提供的用于成型晶元镜片的模具下模的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图1中B-B向剖视图；

图4为图3中a处的局部放大图；

图5为本申请实施例所提供的用于成型晶元镜片的模具的剖视图。

附图标记：

1-下模；

11-第一透镜成型表面；

111-凹陷部；

112-凹槽；

113-连接部；

113a-底面；

12-排气通道；

2-镜片；

3-上模。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明实施例提供的用于成型晶元镜片的模具，镜片至少一侧为凸面，模具包括：对应匹配并成型凸面的下模1，以及与下模1对应的上模3，下模1包括与上模3正对的第一透镜成型表面11，第一透镜成型表面与上模3之间间隔形成型腔；第一透镜成型表面11朝远离上模3方向凹陷形成有多个凹陷部111以及环绕凹陷部111的凹槽112；凹槽112与凹陷部111连通，相邻两个凹槽112之间相互连通；第一透镜成型表面11还形成有排气通道12，排气通道12与凹槽112连通并延伸至下模1外缘；

在成型镜片过程中，凹陷部111的空气依次经凹槽112及排气通道12排出至模具外，降低镜片2出现气泡的可能性。

通过在凹陷部111外周设置凹槽112，可以适当的补偿模具空腔的体积，使下模1空腔的体积与上模3上凸起的体积相近，降低上模3和下模1的体积差，防止大量的材料流向凹陷部111的中心，即可以减少径向材料流，使径向的流动接近零，从而降低镜片2出现气泡、开裂或缺乏填充物等影响镜片2的质量的技术问题。

另外，由于径向材料流减小，还可以降低镜片2出现如晶圆上厚度变化、镜片2上散光和形状错误、镜片2上出现流线、腔体内缺乏填充物等技术问题的概率，还可以减少镜片2表面和图层的磨损。

在一种具体实施方式中，排气通道12自第一透镜成型表面11凹陷形成。凹陷部111的空气依次经凹槽112及排气通道12排出至模具外，降低镜片2出现气泡的可能性，且排气通道12自第一透镜成型表面11凹陷形成，易于加工。

在一种具体实施方式中，第一透镜成型表面11还形成有间隔设置在凹槽112及与凹陷部111相邻凹槽112之间的连接部113，凹槽112经连接部113与凹陷部111连通，凹陷部111的空气依次经凹槽112及排气通道12排出至模具外。

连接部113为自第一透镜成型表面11朝远离上模3方向凹陷形成的面，易于加工。

如图4所示，连接部113的凹陷深度t满足：10微米<t<30微米。

对于气体释放，连接部113的凹陷深度需要足够大以使气体可以通过排气通道12逸出。如果连接部113的凹陷深度太小，则气体需要很长时间才能逸出，这会使成型周期时间过长。

具体的，气体的释放时间为1分钟。可以通过使用Poiseuilles定律(Poiseuilleslaw)和理想气体方程来估计合适的连接部113的凹陷深度。通常，连接部113的凹陷深度为20微米。如果需要更快的释放，可以设计具有更大横截面的凹槽112和较大的连接部113的凹陷深度。底面

连接部113包括底面113a，沿高度方向H，底面113a低于第一透镜成型表面11的高度；排气通道12设置在下模1，排气通道12与凹槽112连通。凹陷部111内的气体可以通过凹槽112，并通过排气通道12排到模具的外部，降低镜片2出现气泡的可能性。

在一种具体实施方式中，底面113a与第一透镜成型表面11之间的高度差为20微米。凹陷部111内的气体可以通过凹槽112，并通过排气通道12排到用于成型晶元镜片的模具的外部，降低镜片2出现气泡的可能性。

在一种具体实施方式中，相邻两个凹槽112之间相互连通。凹陷部111内的气体可以沿凹槽112，并通过排气通道12排到模具的外部，降低镜片2出现气泡的可能性。

在一种具体实施方式中，凹槽112呈连续的环形，防止大量的材料流向第一凹槽112的中心，即可以减少径向材料流，使径向的流动接近零，从而降低镜片2出现气泡、开裂或缺乏填充物等影响镜片2的质量的技术问题。

在一种具体实施方式中，凹槽112的内表面为光滑的曲面，可以降低镜片2出现如晶圆上厚度变化、镜片2上散光和形状错误、镜片2上出现流线的概率。

如图2和图3所示，凹槽112的的截面呈弧形，可以降低镜片2出现如晶圆上厚度变化、镜片2上散光和形状错误、镜片2上出现流线的概率。

在一种具体实施方式中，凹陷部111的内表面呈球形面，易加工，提高镜片2加工效率。

如图1所示，多个凹陷部111呈矩阵状排布，可以同时制作多个镜片2，制作完成后通过切割得到多个镜片2。其中，腔体的排布可以是方形图案，也可以是多边形密堆的图案。

在一种具体实施方式中，排气通道12设置为多个，且多个排气通道12相对于模具的中心线对称设置，使凹陷部111内的气体快速释放，通过排气通道12排到模具的外部，降低镜片2出现气泡的可能性。

本发明实施例的模具仅仅是示例，模具可以具有能制造包括凹光学表面或凸光学表面的任意组合的镜片2。

本发明实施例还提供了一种成型晶元镜片的方法，包括：

提供玻璃基材；

将玻璃基材承载于如上述任一技术方案的下模的第一透镜成型表面；

将上模3与下模对准形成型腔，并将玻璃基材固定于型腔内；

加热玻璃基材；

对玻璃基材加压使玻璃基材成型并将凹陷部内产生的气体经凹槽及排气通道排出至模具外；以及脱模。

在成型镜片过程中，凹陷部111的空气依次经凹槽112及排气通道12排出至模具外，降低镜片2出现气泡的可能性。

通过在凹陷部111外周设置凹槽112，可以适当的补偿模具空腔的体积，使下模1空腔的体积与上模3上凸起的体积相近，降低上模3和下模1的体积差，防止大量的材料流向凹陷部111的中心，即可以减少径向材料流，使径向的流动接近零，从而降低镜片2出现气泡、开裂或缺乏填充物等影响镜片2的质量的技术问题。

另外，由于径向材料流减小，还可以降低镜片2出现如晶圆上厚度变化、镜片2上散光和形状错误、镜片2上出现流线、腔体内缺乏填充物等技术问题的概率，还可以减少镜片2表面和图层的磨损。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于成型晶元镜片的模具，所述镜片至少一侧为凸面，其特征在于，包括：对应匹配并成型所述凸面的下模，以及与所述下模对应的上模；

所述下模包括与所述上模正对的第一透镜成型表面，所述第一透镜成型表面与所述上模之间间隔形成型腔；

所述第一透镜成型表面朝远离所述上模方向凹陷形成有多个凹陷部以及环绕所述凹陷部的凹槽，且所述凹槽与所述凹陷部连通，相邻两个所述凹槽之间相互连通；

所述第一透镜成型表面还形成有排气通道，所述排气通道与所述凹槽连通并延伸至所述下模外缘；

在成型所述镜片过程中，所述凹陷部的空气依次经所述凹槽及所述排气通道排出至所述模具外。

2.根据权利要求1所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述排气通道自所述第一透镜成型表面凹陷形成。

3.根据权利要求1所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述第一透镜成型表面还形成有间隔设置在所述凹槽及与所述凹陷部相邻所述凹槽之间的连接部，所述凹槽经所述连接部与所述凹陷部连通。

4.根据权利要求3所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述连接部为自所述第一透镜成型表面朝远离所述上模方向凹陷形成的面。

5.根据权利要求3所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述连接部的凹陷深度t满足：10微米<t<30微米。

6.根据权利要求3所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述连接部的凹陷深度为20微米。

7.根据权利要求1所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述凹槽呈连续的环形。

8.根据权利要求1所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述凹槽的内表面为光滑的曲面。

9.根据权利要求1所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述凹陷部的内表面呈球形面。

10.根据权利要求1所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，多个所述凹陷部呈矩阵状排布。

11.根据权利要求1～10任一项所述的用于成型晶元镜片的模具，其特征在于，所述排气通道设置为多个，且多个所述排气通道相对于所述模具的中心线对称设置。

12.一种成型晶元镜片的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供玻璃基材；

将所述玻璃基材承载于如权利要求1-11任一项所述下模的第一透镜成型表面；

将所述上模与所述下模对准形成型腔，并将所述玻璃基材固定于所述型腔内；

加热所述玻璃基材；

对所述玻璃基材加压使所述玻璃基材成型并将所述凹陷部内产生的气体经所述凹槽及所述排气通道排出至所述模具外；

脱模。

Images