TW201922468A - 透鏡模塑裝置及透鏡製造方法 - Google Patents

Abstract

一種用於藉由模塑成型形成透鏡的模塑裝置包含一模塑元件、一透明板、一孔洞、至少一注射道及模塑材料的一注射器。模塑元件包含形成於模塑元件的一表面上的一凹槽。透明板被固定於模塑元件而使凹槽一起形成。孔洞用於使多個透鏡能形成。至少一注射道用於注入模塑材料至孔洞中。注射道排列於透明板及模塑元件之間。模塑材料的注射器被排列而使模塑材料能被注入至注射道中。注射器可被移除並同時保持透明板及模塑元件之間的固定。

Description

透鏡模塑裝置及透鏡製造方法

本發明關於透鏡的模塑(moulding)，尤其是關於模塑用於如光伏電池(photovoltaic cells)或發光二極體等光電元件的非成像光學透鏡。

專利號為FR3029038的法國專利中，述及一種製造具有光學結構的光電聚光器(photovoltaic concentrator)，其光學結構配置有一個雙層透鏡，其透過模具(mould)形成包含有相連(即固定)於透明板的多個透鏡的模塑元件以形成。此模塑元件是由將模塑材料注入模具的孔洞而形成。此模塑材料接著便會固化而在孔洞中形成以模塑材料製成的模塑元件、及導致在注射道中出現可使模塑材料被注射進孔洞中的流道。於專利號為FR3029038的法國專利中描述到一缺點，也就是其有可能於模塑元件脫模時損傷模塑元件中形成透鏡的部分與透明板之連接處。而透明板與模塑元件之連接處的損傷便會產生光學聚光器效率下降的缺點。此外，透明板與模塑元件之連接處的損傷可能使透鏡變形而影響透鏡的運作。

由A. Ritou et al.所著且發行於AIP Conference Proceedings 1766, 080005-1‑080005-6 (2016)及「12th International Conference on Concentrator Photovoltaic Systems (CPV-12)」的文獻「Micro-Concentrator with a Self-Assembly Process」中，述及一種製造透鏡的雙層(double stage)的方法及由雙層透鏡形成的聚光光伏模組的組件的方法。透鏡的其中一個狀態保持與透明板的連接(也就是固定)，且透明板用於模塑成型該層透鏡。此文獻中所述的製造方法也具有於透鏡層脫模(demoulding)時損壞透明板及固定於透明板的層透鏡之連接處的風險。

鑒於所述，有必要找出能於模塑元件脫模時避免傷害模塑元件及透明板連接處之方法。

本發明之目的為改善以多個透鏡形成的模塑元件之脫模。此模塑元件必須保持固定(也就是連接)於有關於所述元件模塑的透明板。須注意的是，本發明係用於防止於模塑元件脫模時造成模塑元件及透明板之連接處損壞。

為此，本發明之一標的為用於藉由模塑形成透鏡的一種模塑裝置，所述模塑裝置包含：一模塑元件，包含形成於模塑元件的一表面的凹槽；一透明板，相對於模塑元件被固定以與凹槽共同形成用於形成多個透鏡的一孔洞(cavity)；至少一注射道(injection passages)，用於將模塑材料注入至孔洞中，注射道介於透明板及模塑元件之間；以及模塑材料的一注射器(injector)，用於注入模塑材料至注射道中。

此模塑裝置的特徵在於注射器是可移除的，且所述的模塑裝置可於移除注射器的同時使透明板相對於模塑元件維持固定。

如此的一模塑裝置提供使注射器能於模塑形成於孔洞的元件脫模前被移除的優點，元件的脫模使至少一模塑注射通道(流道)(runner)破裂，其之存在是因模塑材料注射於孔洞中所導致。模塑裝置中各元件的排列使流道於受模塑元件自模塑元件脫模前破裂，從而能保持透明板及受模塑元件的連接。 模塑裝置可包含一個或多個下列特徵：模塑裝置包含固定透明板相對模塑元件的位置的一組裝件；組裝件將透明板推向形成有凹槽的模塑元件的不連續外軸承載面；組裝件包含：至少一第一固定件；至少一第二固定件；二架體，透明板介於其之間，架體藉由該至少一第一固定件彼此組裝從而夾設透明板，且該二架體的組件藉由該至少一第二固定件夾設被安裝至模塑元件的透明板；模塑裝置包含固定注射器於模塑元件的至少一第一固定元件及用於固定注射器於透明板的至少一第二固定元件；第一固定元件為貫穿注射器並螺鎖於模塑元件中的螺絲，而第二固定元件為貫穿架體並螺鎖於注射器中的螺絲；模塑裝置包含多個注射道，注射道各形成有連接孔洞至注射器的注射通道(injection channel)；注射器包含：一孔槽，封閉於其長軸端；以及多個缺口，各被排列而使孔槽連通於其中一個注射道；孔槽及缺口與透明板共同形成一封閉中空注射體；透明板及模塑元件於注射器設置的位置形成有一內縮部(setback)；於模塑裝置中：凹槽有關於非成像光學結構的多個第一透鏡之形成，且模塑元件上形成凹槽的表面為模塑元件的一第一表面；模塑元件包含相對其第一表面的一第二表面；模塑元件包含形成於其第二表面的多個孔洞(cavity)，有關於非成像光學結構的多個第二透鏡的形成；模塑裝置包含多個光電元件被連接的一基板，基板安裝於模塑元件而使光電元件各與其中一個孔洞相關聯；透明板包含一黏著劑，黏著劑用於使位於孔洞中的一固化模塑材料黏著於透明板。

本發明也有關於一種製造透鏡的方法，所述製造透鏡的方法包含下列步驟：提供藉由模塑以形成透鏡的一模塑裝置的步驟，該模塑裝置包含：一模塑元件，包含形成於模塑元件的表面的多個凹槽；一透明板，相對於模塑元件被固定，從而與凹槽共同形成用於形成多個透鏡的一孔洞；至少一注射道，用於使模塑材料進入孔洞中，注射道介於透明板及模塑元件之間；以及模塑材料的一注射器，用於使模塑材料進入注射道中；透過注射器的協助澆入一模塑材料的步驟，其導致模塑材料位於注射器、注射道及孔洞中；固化位於孔洞、注射道及注射器中的模塑材料的步驟，位於孔洞中的固化模塑材料形成包含多個透鏡的受模塑元件，受模塑元件被固定至透明板，位於注射道及注射器中的固化模塑材料形成連接於受模塑元件並由固化模塑材料製成的元件；移除注射器的步驟，其是於固化的步驟之後被執行，移除的步驟是於透明板仍被固定於模塑元件時執行，且該移除的步驟造成以固化模塑材料形成的元件碎裂。

製造透鏡的方法可包含一個或多個下列特徵：移除注射器的步驟包含將注射器往遠離模塑元件的方向移動的步驟、及將注射器相對於透明板上朝向模塑元件的表面傾斜的步驟；在該移離注射器的步驟後，該製造的步驟包含藉由將透明板移離模塑元件而使受模塑元件脫模的步驟。

以下將描述一種受模塑元件(moulder component)，其需保持連接(也就是固定)於在對應之孔洞(cavity)中有關於其模塑成型的透明板。事實上，專利號為FR3029038的法國專利及由A. Ritou et al.所著且發行於AIP Conference Proceedings 1766, 080005-1‑080005-6 (2016)及「12th International Conference on Concentrator Photovoltaic Systems (CPV-12)」的文獻「Micro-Concentrator with a Self-Assembly Process」中的詳細敘述已呈現出受模塑元件及透明板的連接處之損傷。所述損傷是由在受模塑元件脫模時撕裂至少一流道(runner)所造成。值得注意的是，流道形成於令模塑材料能被注射進一相對應的孔洞中以形成受模塑元件的一注射道中。於受模塑元件的脫模過程中，流道的撕裂可能產生傷害受模塑元件及透明板之連接處的壓力，進而有可能造成受模塑元件的透鏡之光學品質劣化。因此，流道不受控的破裂將導致所述連接處的損傷。

以下將描述藉由模塑成型形成透鏡的一種模塑裝置。這樣的模塑裝置包含使包含多個透鏡的受模塑元件容易脫模的多個元件。這些透鏡因而以模塑成型形成於對應的孔洞中。尤其，模塑裝置具有以特定方式配置的模塑材料的注射器，使注射器被移除的同時仍能使受模塑元件維持固定於用於模塑成型其之孔洞中。如此一來，便能使流道的破裂受控制，進而於受模塑元件脫模後維持透明板及受模塑元件的連接品質。

於此，模塑材料為起始狀態為液體的產品，且其黏性(viscosity)使其能流動而填滿孔洞，以透過模塑材料的固化而於孔洞中形成受模塑元件。模塑材料可為一矽酮(silicone)或其他適於利用模塑成型形成透鏡的聚合物。

「組成」係指「主要包含」。

「實質上平行」係指確實地平行或是誤差為正負10度以內的平行。

透鏡是指光學透鏡，特別是指能使光線偏折的光學系統，且其至少一表面可為凹的或凸的。

如同圖1至圖4中的範例所示，模塑裝置100包含一模塑元件(moulding element)101。此模塑元件101包含形成於模塑元件101的表面103的多個凹槽(indentation)102。每一個凹槽102用於有關於對應的透鏡的形成。於圖1至圖3的範例中。繪示有十六個凹槽102。凹槽102的數量並不用以限定本發明，且可依據實際需求調整。凹槽102較佳地以陣列的方式排列而使凹槽102排列成好幾排。每一排沿相對應的軸A1、A2、A3及A4(以虛線繪示於圖1中)延伸。凹槽102的外形匹配於透鏡所期望的外形。

模塑裝置100更包含透明板104，相對於模塑元件101被固定於定位以與凹槽102共同形成孔洞(cavity)105(如圖4)，孔洞105用於多個透鏡的形成(圖1至圖4)。由於模塑裝置100中，由於模塑元件101相對於孔洞105位於固定的位置，因此透明板104被描述為「相對於模塑元件101被固定於定位」。值得注意的是，透明板104及模塑元件101彼此相向推抵的目的，是為了達成能在透明板104相對於模塑元件101保持固定的同時合，適地密封孔洞105，進而使孔洞105能充滿模塑材料的目的。透明板104直接接觸於模塑元件101，須注意的是，若製成透明板104的材料及製成模塑元件101的材料能提供所期望的密封，所述之條件例如以透明板104由玻璃製成或組成且模塑元件101由鋁組成所達成。另外(未繪示於圖中)，可於透明板104及模塑元件101之間插入一密封件，且密封件被壓縮於透明板104及模塑元件101之間。一般而言，透明板104被維持定位，而使形成的孔洞105可令各個凹槽102連通於至少一個其他相鄰的凹槽。所述之目的是在於令孔洞105能於模塑材料被注入孔洞105時輕易地被充滿。孔洞105具有充滿模塑材料的體積以於孔洞105中形成受模塑元件。

模塑裝置100更包含(圖1至圖3及圖5)用於讓模塑材料進入孔洞105中的至少一注射道(injection passage)106。此注射道106被配置(也就是形成)於透明板104及模塑元件101之間，這有助於受模塑元件自模塑元件101的脫模的同時，使模塑元件101藉由防止模塑材料殘留於模塑元件101中而可輕易地重複使用。較佳地，此注射道106被透明板104及模塑元件101分隔，以便簡化模塑裝置100的構造。注射道106的分隔也能(如以下所述)形成黏於透明板104的流道，且流道之破裂可被控制。注射道106可(如圖5所示)，特別是部分地，被形成於模塑元件101中的一分隔件107及一部份108的透明板104分隔。也就是說，注射道106可由一表面分隔(delimited)。該表面的一部份來自透明板104，且該表面的另一部份由分隔件107所形成。若適當，注射道106也可由所述之密封件被分隔成多個部分。如圖1、圖2、圖3及圖5所示，模塑裝置100可包含多個注射道106(例如包含四個)而促進孔洞105中的模塑材料一致地分佈。舉例來說，模塑裝置100包含的注射道106之數量與模塑元件101的凹槽102具有的排數相同，且每一注射道106於凹槽102的其中一排的對應端連通(opens into)孔洞105。因此，當模塑裝置100包含多個注射道106時，施加於其中一個注射道106的任何東西可施加於各個注射道106。需注意的是注射道106或各個注射道106形成一注射通道。

如圖2及圖3所示，模塑裝置100包含模塑材料的注射器109。此注射器109配置成可使模塑材料注入注射道106中，此注入的目的是在於使孔洞105中充滿模塑材料。於描述模塑裝置100的內容中，注射器109為可移除的，且模塑裝置100可在透明板104相對於模塑元件101維持固定的同時，用於移除注射器109。於此，注射器109的移除對應於其相對模塑裝置100的移除，特別是相對其在模塑裝置100中相對模塑元件101及透明板104的位置。因此，換言之，模塑裝置100能採用第一結構狀態及第二結構狀態。於第一結構狀態中，模塑裝置100包含注射器109，而於第二結構狀態中，模塑裝置100無設置注射器109。因此，於第一結構狀態及第二結構狀態中，且於第一結構狀態轉換至第二結構狀態的過渡狀態(反之亦然)中，透明板104及模塑元件101的相對位置保持相同。較佳的是，注射器109及模塑元件101彼此相向推抵，且透明板104及注射器109彼此相向推抵。此推抵可密封注射器109至模塑元件101的組裝及注射器109至透明板104的組裝。此密封適於使模塑材料藉由注射器109注入注射道106。換言之，注射器109被模塑元件101及透明板104夾持。尤其，注射器109直接接觸透明板104及模塑元件101，若注射器109及模塑元件101由鋁製成，而透明板由玻璃製成或組成，注射器109、模塑元件101及透明板104之間可獲得令人滿意的密封。另外，透明板104及注射器109之間插設有一密封件(未繪示)及/或注射器109及模塑元件101之間插設有一密封件(未繪示)。當模塑裝置100包含多個注射道106，各個注射道106形成連接孔洞105至注射器109以確保模塑材料較佳地分佈於孔洞105中的一注射通道。

一般而言，注射器109無須變更透明板104相對模塑元件101的位置便可被移除的事實，對於受模塑元件的完整度有益，尤其是受模塑元件及透明板104的連接處之完整度。受模塑元件及透明板104需要於受模塑元件自模塑元件101脫模時及受模塑元件自模塑元件101脫模後保持彼此的固定。所述利用模塑裝置100模塑形成多個透鏡的方式可由利用注射器109注射模塑材料來施行(注射器109接著充滿模塑材料)，注射器109使模塑材料注入注射道106中而接著使得孔洞105中充滿模塑材料。若模塑材料為矽酮或以矽酮組成，當孔洞105充滿模塑材料，模塑材料便例如利用交聯(cross-linking)的方式固化以形成包含多個固定於透明板104的透鏡的受模塑元件。換句話說，孔洞105中的模塑材料固化結束時，受模塑元件被固定至透明板104。圖6示意性地繪示受模塑元件110於脫模前在繪示於圖1至圖4中之模塑裝置100所展現的形式。受模塑元件110中的虛線是指多個透鏡的邊界。模塑材料於模塑裝置100中固化，而獲得元件111，其連接於以固化之模塑材料製成之受模塑元件110。於圖6中，表示為受模塑元件110的至線l1左側的延伸，對應於一些固化的模塑材料。固化的模塑材料之外形由注射器109中的模塑材料之分佈及一個或多個注射道106所決定。由固化的模塑材料製成的元件111可包含一個或多個流道(runner)111a、111b、111c、111d，該流道或各該流道包含位於相對應的注射道106中之部分及位於注射器109中之另一部分。有益地，因為(當模塑材料被固化於模塑裝置100中)注射器109的移除無須改變透明板104及模塑元件101之間的相對位置，所以由固化的模塑元件製成的元件111破碎，且元件111中由固化的模塑材料製成的一個或多個流道111a、111b、111c、111d破碎。當注射道106由模塑元件101及透明板104分隔，流道便能形成於其中以黏著至透明板104。由於注射器109的移除能使得位於注射器109、模塑元件101及特別是透明板104的流道之破裂受控制，因此能防止受模塑元件110的透鏡接著相對透明板104被撕裂。由固化的模塑材料製成的元件111之破裂產生的同時可避免/限制壓力產生於受模塑元件110及透明板104之間，所述壓力可能導致固定透明板104至受模塑元件110的連接處的損傷。換言之，當注射器109被移除時，固化的模塑材料製成的元件111產生破裂，而受模塑元件110仍位於孔洞105中且透明板104仍能相對於模塑元件101保持固定。如此一來，由固化的模塑材料製成的元件111之破裂特別發生於注射器109與注射道106相連通的地方。

本發明也關於一種示意於圖7中的製造透鏡的方法。以下製造透鏡的方法也可稱為製造方法。製造方法包含提供例如所述的模塑裝置100之一步驟E1。於步驟E1中，被提供的模塑裝置100包含：模塑元件101，包含形成於模塑元件101的表面103中的多個凹槽102；透明板104，相對於模塑元件101維持固定，以與凹槽102共同形成用於形成多個透鏡之孔洞105；所述用於將模塑材料注入孔洞105中至少一注射道106，注射道106配置(也就是被形成)於透明板104及模塑元件101之間。製造方法更包含一步驟E2，其藉由注射器109的協助(也就是使用注射器109)注射模塑材料而使模塑材料位於注射器109、注射道106及孔洞105中。因此，當孔洞105中充滿模塑材料時，模塑材料也位於注射器109及注射道106中。特別利用注射器109以執行注射的步驟E2而可將模塑材料散佈於孔洞105中。注射器109可特別透過模塑材料的分注器(dispenser)(未繪示)連接於模塑材料的一儲存空間，且分注器將模塑材料注入注射器109中。此外，製造方法包含一進行固化的步驟E3(被執行於進行注射的步驟E2後)。步驟E3中，位於孔洞105、注射道106及注射器109中的模塑材料被固化。若模塑材料為矽酮，其可利用交聯的方式而固化。熟悉此技藝者知道如何執行進行步驟E3而以合適於所使用的模塑材料的方式進行固化。範例將於下方描述。孔洞105中固化模塑材料形成的受模塑元件110包含多個透鏡，此受模塑元件110被固定至透明板104。也就是說，模塑材料於孔洞105中的固化導致受模塑元件110及透明板104的連接處的產生。此連接處因此使受模塑元件110及透明板104彼此成為一體。因此，模塑材料於孔洞105中的固化使受模塑元件110能被固定至透明板104。固化之模塑材料形成於注射道106及注射器109中以形成形成以連接於受模塑元件110的受固化模塑材料所製成的元件111。換言之，受固化模塑元件製成的元件111自受模塑元件110延伸直到位於注射器109中。此外，製造方法於執行進行模塑材料固化的步驟E3後包含移除注射器109的步驟E4。此移除注射器109的步驟E4在透明板104仍相對於模塑元件101被固定時被執行，如此便造成由受固化模塑材料製成的元件111的破裂。因此，移除注射器109的步驟E4造成由受固化模塑材料製成的元件111破裂。於移除注射器109的步驟E4後，製造方法可包含藉由將透明板104移離模塑元件101而使受模塑元件110脫模的步驟E5，受模塑元件110於受模塑元件110自模塑元件101脫模時及脫模後仍固定至透明板104。如此表示受模塑元件110能不損傷其本身或其連接至透明板104的連接處便能被移除。步驟E1、E2、E3、E4及E5依序被執行。

如上所述，透明板104保持固定於受模塑元件110。因此，透明板104為對於穿過透鏡的輻射為可穿透的。輻射於此定義為一組電磁波，特別是波長介於300奈米(nm)至1800奈米(nm)之間的電磁波。較佳地，當透明板104使波長介於300奈米(nm)至1800奈米(nm)之間的光線以大於或等於90%的光學透射率透射，透明板104便為可穿透的。舉例來說，波長介於300奈米(nm)至1800奈米(nm)之間的光線適合用於在透鏡將光線聚焦於多結光伏電池(multi‑junction photovoltaic cells)上。另外，若光伏電池上光線聚焦的地方是以矽組成，則光學透射率大於或等於90%的範圍可對應於這些由矽組成的光伏電池之吸收範圍。此吸收範圍介於300奈米(nm)至1200奈米(nm)之間。透明板104的厚度可根據製成整個透明板104或至少製成大部分透明板104的材料設計，並根據所述材料的楊氏係數(Young’s modulus)設計而使透明板104具有適合所期望的光學壓力條件的剛性。尤其，透明板104可由玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate；PMMA)、聚丙烯(polycarbonate；PC)或環狀烯烴單體共聚合物(Cyclic Olefin Copolymer；COC)製成或組成。當然，只要其他材料能使透明板104執行所期望的功能，便可為組成透明板104的一部份。所述期望的功能係指當透明板104協同模塑元件101時能使多個透鏡能被模塑成型、及令透明板104於受模塑元件110自模塑元件101脫模後保持固定至多個透鏡。較佳地，透明板104由玻璃製成或組成，此玻璃特別為強化玻璃。對於透明板104而言，使用可移除的注射器109為令其可無須被穿過以注射模塑材料於孔洞中的重點。透明板104可具有保護多個透鏡的功能且這也是其保持固定於這些透鏡的原因。

以上所述之結果為一但模塑材料固化而形成受模塑元件110，其也為透明的，如同所述對透明板104的描述。受固化模塑材料可接著展現與透明板104相同的透明特性來傳遞光線。

由以上敘述可得知必須確保透明板104於模塑材料被注入至孔洞105中及注射器109被移除時合適地被固定，而使透明板104相對模塑元件101的位置於孔洞105中充滿模塑材料時、於孔洞105中的模塑材料固化時以及注射器109於模塑材料固化後被移除時，皆保持相同。為此，模塑裝置100可包含一組裝件112(如圖1、圖2、圖4及圖5所示)。組裝件112也稱為組裝裝置，且固定透明板104相對模塑元件101的位置。尤其，此組裝件112朝形成有凹槽102的模塑元件101之表面103的不連續之一外承載面113推向透明板104。由於形成於模塑元件101(特別是其中的表面103)且參與注射道106形成的一個或多個分隔件107，以及一個或多個流出槽局部地中斷外承載面113，外承載面113為「不連續的」。一個或多個流出槽形成於模塑元件101中而形成一個或多個注射道114以自孔洞105排出過多的模塑材料。此外承載面113由形成分隔件及流出槽的邊緣所形成。表面103包含此邊緣。換句話說，形成有凹槽102的表面103於同一平面包含多個部分。這些部分例如用於固定接觸這些部分的透明板104。較佳地，形成注射道106的分隔件107位於模塑元件101的一第一邊緣115且流出槽位於模塑元件101的一第二邊緣116。第二邊緣116相對於第一邊緣115(如圖1至圖3所示)。分隔件107及流出槽的特定排列方式能確保適於製造透鏡之孔洞105中的填充。組裝件112可視為相對模塑元件101固定透明板104之彼此合作的元件的組合。

根據圖1、圖2、圖4及圖5所示之較佳實施例，組裝件112包含二架體117、118，且透明板104被排列於二架體117、118之間。組裝件112也包含至少一第一固定件154a、154b、154c、154d及至少一第二固定件121a、121b、121c、121d(如圖1、圖2、圖4及圖5所示)。架體117、118藉由所述至少一第一固定件154a、154b、154c、154d彼此組裝並以這種方式夾持透明板104。二架體117、118的組裝方式令二架體117、118不相接觸，以確保透明板104適當地夾持於他們之間，進而能固定透明板104相對二架體117、118的位置。特別是，好幾個第一固定件154a、154b、154c、154d令二架體117、118夾持透明板104而使架體117、118施加的壓力較佳地分佈於透明板104上。因此，透明板104被框起來(framed)且相對於二架體117、118為固定。此外，二架體117、118由夾持透明板104的所述至少一第一固定件154a、154b、154c、154d達成的組裝由所述至少一第二固定件121a、121b、121c、121d被安裝至模塑元件101，而使透明板104為固定於模塑元件101。特別是，好幾個第二固定件121a、121b、121c、121d使透明板104能相對於模塑元件101為固定，藉以改善透明板104及模塑元件101的外承載面113之間的密封。尤其，透明板104位於二架體117、118之間。如此一來，二架體117、118至少部份地延伸在透明板104的二相對表面的周邊緣119、120旁邊(如圖4及圖5所示)。二架體117、118可各包含至少一內縮部(setback)117a、118a以為了透明板104形成支撐件(shoulder)，藉以確保透明板104合適地被固定於二架體117、118之間。當然，二架體117、118的內縮部117a、118a的外形係根據透明板104的厚度設計。如此便使二架體117、118彼此隔一距離地夾持透明板104。於圖1及圖2中，模塑裝置100包含各由一螺絲形成的四個第一固定件154a、154b、154c、154d及四個第二固定件121a、121b、121c、121d。形成第一固定件154a、154b、154c、154d的各個螺絲包含承靠離模塑元件101最遠的架體118之一頭部，且頭部被螺鎖於形成在最近的架體117至模塑元件101中的螺孔。形成相對應的一第二固定件121a、121b、121c、121d的一螺絲包含承靠離模塑元件101最遠的架體118之一頭部及穿過二架體117、118並螺鎖於模塑元件101中(特別是螺鎖於如圖3所示形成於模塑元件101中的相對應的一螺孔中)的一本體。尤其，四第二固定件121a、121b、121c、121d各自螺鎖於模塑元件101的相對應的一側柱101a、101b、101c、101d(如圖2、圖3、圖4及圖5所示)。側柱101a、101b、101c、101d可因此當作包含透明板104及架體117、118的組件推向模塑元件101的元件。因此，架體117、118皆不接觸側柱101a、101b、101c、101d。如此便能令透明板104被壓靠(press against)，也就是被承載(bearing against)，於外承載面113。此範例為較佳的因為其容易達成且能有效地模塑形成多個透鏡。此外，架體117、118的設置是於模塑形成多個透鏡時用於固定透明板104，而代表只要架體117、118能令透明板104被限制而能防止其於孔洞105模塑形成多個透鏡時變形，可使用的透明板104之厚度便能具有更大的範圍。

為了使模塑裝置100的組裝容易，模塑裝置100可包含例如為銷的防呆(mistake-proofing)元件156a、156b(如圖3至圖5所示)。這些防呆元件156a、156b可自模塑元件101延伸且進入形成於最近的架體117至模塑元件101之對應孔中。另外，防呆元件156a、156b可自架體117延伸，且可進入模塑元件101中的對應孔。此外，為了組裝容易，防呆銷也可適當地相對模塑元件101定位包含二架體117、118及透明板104的組件以模塑成型多個透鏡。

為了固定透明板104於二架體117、118之間，二架體117、118可包含承靠於透明板104的密封件。另外，若架體117、118由鋁製成，便不需要設置密封件，因為由鋁製成且屬於二架體117、118的承載面接觸於透明板104而可適當地保持透明板104相對二架體117、118的位置。

如圖1及圖2中的範例所示，為了確保適當的密封以防止模塑材料於注射器109(尤其是於透明板104及模塑元件101安裝有注射器109的連接處)漏出，模塑裝置100包含相對於模塑元件101固定注射器109的至少一第一固定元件122a、122b(如圖3所示)及用於相對透明板104固定注射器109的至少一第二固定元件123a、123b。也就是說，注射器109由至少一第一固定元件122a、122b相對模塑元件101為固定，且注射器109由至少一第二固定元件123a、123b相對透明板104為固定。特別是，模塑裝置100包含相對模塑元件101固定注射器109的第一固定元件122a、122b(例如繪示於圖1及圖2中的其中兩個)，及用於相對透明板104固定注射器109的第二固定元件123a、123b(例如繪示於圖1及圖2中的其中兩個)。尤其，第一固定元件122a、122b能提供模塑元件101及注射器109之間的相推。尤其，第二固定元件123a、123b能確保透明板104及注射器109之間的相推。如此便導致第二固定元件123a、123b較佳地用於保持注射器109穩固地壓靠於透明板104。

根據特定的範例，第一固定元件122a、122b為(或各為)穿過注射器109且螺鎖於模塑元件101中的一螺絲。具體而言，第一固定元件122a、122b為(或各為)包含承靠於注射器109的一頭部及貫穿注射器109且螺鎖於模塑元件101中的一本體的螺絲。此外，根據此特定的範例，第二固定元件123a、123b為(或各為)穿過架體117、118並螺鎖於注射器109中的螺絲。具體而言，第二固定元件123a、123b為(或各為)包含承靠於架體118(特別是承靠於這個架體118且以相反方向面向模塑元件101的表面)的頭部及穿過架體117、118並螺鎖於注射器109中的本體的螺絲。當然，於此範例中，各個螺絲可螺鎖於在注射器109或模塑元件101中適當位置形成的螺孔中。此特定的範例使注射器109適當地被固定而確保模塑材料自注射器109適當地注入所述至少一注射道106以將孔洞105填滿模塑材料。在模塑材料固化後，特別是在進行固化的步驟E3後，需移除第一及第二固定元件122a、122b、123a、123b且接著施加一力量至注射器109以使由固化模塑材料製成的元件111被破壞，特別是在注射器109及模塑元件101的連接處。

如圖3及圖8至圖10中的範例所示之注射器109可包含一孔槽124，其長軸端(longitudinal ends)(「相對的二長軸端」)封閉。特別地，孔槽124包含由孔槽124的一底板127相連接的二側牆125、126。二側牆125、126延伸於孔槽124中相對的二長軸端。注射器109較佳地包含多個缺口128a、128b、128c、128d。每一缺口128a、128b、128c、128d被排列而使孔槽124連通於其中一個注射道106。連通的意思為流體(尤其是模塑材料)能由孔槽124藉由缺口128a、128b、128c、128d流動至各注射道106。因此，孔槽124令模塑材料被分佈而使其被注入至各個缺口128a、128b、128c、128d且接著被注入至相對應的注射道106中，再被注入至孔洞105中。尤其，缺口128a、128b、128c、128d將側牆125連接至注射器109中面向模塑元件101(較佳地為接觸模塑元件101)的一表面。此外，當注射器109被安裝於模塑裝置100中時，孔槽124的側牆125、126連接於注射器109中與透明板104接觸(透過或不透過插設密封件)的部分129、130。此注射器109的特定實施例使固化於注射器109中的模塑材料能順利地被移除，特別是為了重複使用注射器109模塑成型透鏡而相對模塑裝置100移除注射器109後。此外，當注射器109形成部分的模塑裝置100(也就是上方描述的第一結構狀態)，注射器109可包含一空間131。空間131連接孔槽124至注射器109的相對的一表面132至模塑元件101。當注射器109相對模塑裝置100移除後而閒置時，可清除空間131中所包含的固化模塑元件以重複使用注射器109。如此便使孔槽124及缺口128a、128b、128c、128d與透明板104共同形成具有封閉截面的一中空注射體或管。中空注射體的孔洞接著便至少被注射器109及透明板104相對應的表面部分地分隔。當然，中空注射體係為了注射模塑材料的一中空體。尤其，利用如此注射器109連續地注射模塑成品，固化模塑成品的流道111a、111b、111c、111d被形成。各個流道包含或由其中一個注射道106中或其中一個相對應的缺口128a、128b、128c、128d中的固化模塑材料物質的連續所形成。注射器109的移除使位於注射器109及模塑元件101連接處的流道被破裂。如此一來，注射器109的移除使流道的破裂能受控制。

較佳地，注射器109可包含標號分別為133、134、135及132的第一、第二、第三及第四表面(如圖8至圖10所示)，特別是皆由二相對的端表面136、137連接。上下文中，模塑裝置100包含注射器109。注射器109的第一表面133面向透明板104。第二表面134面向模塑元件101，且相對第一表面133的第三表面135為自由而可觸及的(free to access)。事實上，孔槽124及缺口128a、128b、128c、128d形成於第一表面133。特別地，缺口連接孔槽124的側牆125至第二表面134。此外，空間131形成於相對第二表面134的第四表面132上。此空間131連接第四表面132至孔槽124以使模塑材料能由空間131被注入至孔槽124中。空間131因此能被連接至模塑材料的分佈器(未繪示)。特別地，使第二固定元件123a、123b能螺鎖的螺孔152a、152b形成於注射器109的第一表面133(如圖8及圖9所示)。此外，連接注射器109的第四表面132至注射器109的第二表面134的穿孔153a、153b(如圖9所示)令第一固定元件122a、122b通過。注射器109的此簡單形式使其能輕易地與模塑裝置100的其他元件共同運作。因此可意識到注射器109的整個外形可為長方體形(rectangular parallelepiped or cuboid)。

圖11繪示圖3之立體圖，且注射器109被移除以呈現利於安裝及移除注射器109的一內縮部138。於此，模塑元件101及透明板104形成注射器109所排列及安裝於的內縮部138(特別是如圖2及圖3所示)。因此，此內縮部138使其能形成用於安裝注射器109的區域。當注射器109於安裝區域中相對於模塑元件101及透明板104固定，注射器109便被安裝。內縮部138因此當作容納注射器109並安裝其在透明板104(透過架體117、118)及模塑元件101的支撐件。內縮部138尤其合適於圖8至圖10中特定形狀的注射器109。圖11也繪示兩個螺孔139a、139b。螺孔139a、139b形成於模塑元件101中並使形成第一固定元件122a、122b的螺絲能被螺鎖。當架體117到位時，架體117可於內縮部138中來自透明板104的部分具有連續的表面積。架體117可接著同樣接觸於注射器109以確保注射器109與透明板的接觸。另外，於透明板104接觸注射器109的時候，架體117無須接觸於注射器109。

根據一實施例，模塑裝置100藉由模塑成型形成第一透鏡及第二透鏡，藉以為光電元件形成非成像光學結構(也指輔助光學結構(anidolic optic))。非成像光學結構是指控制被聚集或散射的光通量之光學透鏡。於此，一光電元件可例如為光伏電池或發光二極體。在光電元件為光伏電池的情況中，非成像光學結構為光學聚光器。在光電元件為光學聚光器的情況中，第一透鏡代表主要透鏡而第二透鏡代表次要透鏡。在光電元件為發光二極體的情況中，非成像光學結構為光學散射器。在光電元件為光學散射器的情況中，第一透鏡代表次要透鏡而第二透鏡代表主要透鏡。非光學成像結構具有「兩個部分(stage)的透鏡」。尤其，根據本實施例，凹槽102有關於非成像光學結構的第一透鏡之形成。模塑元件101中形成有凹槽102的表面103為模塑元件101的第一表面103。此外，模塑元件101(如圖4及圖12所示)包含相對模塑元件101的第一表面103之一第二表面140。模塑元件101包含形成於其第二表面140的孔洞141。這些孔洞141參與非成像光學透鏡的第二透鏡之形成。根據本實施例，模塑裝置100包含與光電元件143連接的一基板142(如圖4所示)，所述基板142被安裝於模塑元件101而使每一光電元件143對應於其中一個孔洞141。如此一來，使孔洞141中充滿模塑材料便使每一第二透鏡接觸其中一個光電元件143而被形成。於圖12中，通道144形成於模塑元件101的第二表面140以連接各個孔洞141。接著需要注射模塑材料於一個或多個通道144中以填滿各個孔洞141。特別地，可透過基板142完成孔洞141的填充，且基板142可包含一穿孔以具有將模塑材料注滿孔洞141的功能。因此，進行注射的步驟E2可形成第一透鏡，且製造方法可包含(如圖7所示)注射模塑材料至孔洞141中以形成第二透鏡的一步驟E6。步驟E7可於模塑材料於孔洞141中固化後接續於進行注射的步驟E6後。步驟E7中藉由將基板142移離模塑元件101而使第二透鏡脫模。孔洞141中模塑材料的固化可同時以相同於步驟E3中的方式達成。模塑元件101特別地包含相同數量的孔洞141及凹槽102，且各個凹槽102與對應的一個孔洞141於垂直地對齊，而能形成各包含一個第一透鏡及一個第二透鏡的多對(pair)透鏡，每對透鏡須能發散出相同的光線。基板142可由FR4組成(FR4為「Flame Resistant 4」之縮寫且代表一種玻璃纖維強化環氧樹脂(glass fibre reinforced epoxy resin)複合材料)且可形成包含由銅組成的連接線路(connection track)之印刷電路板(Printed Circuit Board；PCB)。除了FR4及銅之外，基板其他合適的態樣可被使用。舉例來說，基板可為金屬隔離基板(Insulated Metal Substrate；IMS)或直接連接銅(Direct Bonded Copper；DBC)態樣或可包含玻璃或陶瓷。基板142主要的功能在於電性連接光電元件。此外，基板142也可使大量的熱量逸散，而可當作一散熱裝置使用。以金屬或陶瓷製成的基板具有較好的散熱功能。此外，模塑裝置100可包含一金屬板157(如圖2至圖5所示)，並例如利用螺絲安裝於基板142。此金屬板157同樣地可包含例如為銷之防呆元件158(如圖4及圖5所示)，以進入形成於模塑元件101中的孔並使基板142相對模塑元件101適當地被定位。基板142相對模塑元件101的適當定位使每個第二透鏡被形成而接觸其中一個光電元件143。另外，模塑元件101可包含安裝有金屬板157的防呆元件，此板體包含能插設有防呆元件的孔。此外，可利用螺絲螺鎖於側柱101a、101b、101c、101d以固定金屬板157至模塑元件101而確保基板142相對模塑元件101保持同樣的位置。

圖13繪示包含一非成像光學結構145的一光電裝置。非成像光學結構145具有包含第一透鏡的部分146及第二透鏡的部分147之兩個部分的透鏡，且由模塑裝置及/或製造方法所得到。當非成像光學結構為具有兩個透鏡部分的光學聚光器，此光電裝置例如可於進入第一透鏡的光通量聚集於光電裝置的對應的光電元件143之同時，增加最終的光電裝置瞄準於太陽的角度誤差容忍度。利用兩個部份地透鏡使光線能更輕易地以理論上最密集的方式聚集。此最密集的聚集方式由光展量(étendu)守恆理論所假設。

以相同的模塑元件101協助模塑成型第一及第二透鏡的優點在於，其可使第一及第二透鏡的部分146、147能於模塑成型時便被對齊。部分146、147的對齊特別是每對透鏡包含對齊的一第一透鏡及一第二透鏡。部分146、147的對齊及每對透鏡中的第一及第二透鏡由模塑元件101定義，特別是當例如藉由所述之防呆元件適當地相對模塑元件101定位透明板104(第一透鏡於模塑材料固化後所固定的位置)及基板142(第二鏡片於模塑材料固化後所固定的位置)。第一及第二透鏡的此對齊可於第一及第二透鏡脫模後，並在形成光電裝置的非成像光學結構145的時候被複製。此非成像光學結構可因一框架148及光電裝置的防呆元件(未繪示於圖13中)的緣故而形成，而能使第一透鏡相對第二透鏡的位置於模塑成型結束時保持相同。此可藉由利用防呆元件以確保相對框架148正確定位而重新相對模塑元件101定位基板142及透明板104來達成。因此，第一透鏡之部分146於模塑成型時相對第二透鏡之部分147的位置可透過形成所述框架並與模塑元件101具有相同尺寸的一定位架，並於將第一透鏡與第二透鏡做最後的組裝時被複製。第一及第二透鏡最後的組裝能形成一非成像系統，且其焦距由定位架確保。特別地，在第一及第二透鏡的部分146、147脫模後，光電裝置可由A. Ritou et al.所著且發行於AIP Conference Proceedings 1766, 080005-1‑080005-6 (2016)及「12th International Conference on Concentrator Photovoltaic Systems (CPV-12)」的文獻「Micro-Concentrator with a Self-Assembly Process」中所述的方法獲得。

模塑材料可為一二部光學矽(two‑part optical silicone)。這種矽的使用為熟悉此技藝者所了解，因此不再贅述。任何其他適合於模塑成型透鏡之所期望的功能的聚合物也可被使用。一般而言，若模塑材料為矽，其折射率對應於將以模塑成型得到的所期望之透鏡之折射率。二部矽(Two part silicone)以液體的狀態被注入孔洞105中(合適的話)及孔洞141中，於乾化以至少形成所期望的受模塑元件110。模塑材料於孔洞105中的乾化或固化可於室溫下被執行或於具有適於加速矽交聯(cross-linking)的溫度之烤箱中被執行。於所述各個乾化情形中，孔洞105的幾何形狀之設計有考慮熱變形以保證透鏡能於脫模後(也就是說於受模塑元件110自模塑元件101移除後)維持所期望的形狀。所述各個乾化情形中可執行進行固化的所述步驟E3。

當模塑材料乾化後，脫模從注射器109的移除開始，而造成元件111的破裂。

所述之模塑裝置100可被用於形成任何種類的透鏡，例如菲涅耳透鏡(Fresnel lenses)、用於將光線聚集於光伏電池或發散發光二極體發出之光線的全反射透鏡(total internal reflection lenses)。

所述之第二透鏡可為單一光學表面(Single Optical surface；SiLO)透鏡、複合拋物線形聚光器(Compound Parabolic Concentrators ；CPC)、Fresnel Köhler透鏡或維爾斯特拉斯球(Weierstrass sphere)。單一光學表面可由透鏡外形採用一種圓頂形的oval Cartesian產生。

於模塑元件101中，所有用於接收模塑材料(尤其是在進行注射的步驟E2)的部件由一拔模斜度(draft)製作，以使接下來受模塑元件110的脫模更容易進行。

較佳地，一旦模塑材料固化，便使波長介於300奈米(nm)至1800奈米(nm)的光能穿過且無法聚集紫外線。如此特別能應用於光電領域中。

一般而言，無論模塑材料為何，其較佳地於填滿孔洞105時具有介於1毫帕‧秒(mPa‧s)及6500毫帕‧秒(mPa‧s)之間的黏度。此之目的為使模塑材料更輕易地於進行注射的步驟E2中流動。

尤其，透明板104可於被傳送至模塑元件101上前，進行促使模塑材料黏於透明板104的處理，特別是當其聚合而具有矽膠材料(polydimethylsiloxane；PDMS)時。因此，一般而言，透明板104可包含使固化於孔洞105中的模塑材料黏於所述透明板104的一連接面149(如圖4所示)。此連接面可由電漿(plasma)或電暈(corona)處理透明板104而得到。這些處理能清潔透明板104的表面且活化清潔透明板104的表面以於模塑材料固化時促進被用至透明板104的模塑材料之連接。另外，連接面可由透明板104包含有的一黏著劑150(圖4及圖5)形成。此黏著劑150能確保孔洞105中的固化模塑材料至透明板104的黏著(也就是說用以能使孔洞105中的固化模塑材料黏著至透明板104)。此黏著劑150可形成於例如以玻璃或其他所述組成透明板104之材料製成的一支撐板151上。黏著劑150可視為形成於支撐板151上的一層狀結構，支撐板151及黏著劑150可接著形成透明板104。黏著劑150為形成所述確保模塑材料至支撐板151之黏著的一種易乾液體。使用黏著劑150的優點在於能免除須噴灑或注射脫模劑至模塑元件101的凹槽102中。使用脫模劑的缺點在於會在成型的光學結構上留下痕跡，這些痕跡可能導致光學結構變得模糊或造成光學結構失去傳輸能力，這也是要免除脫模劑的原因。熟悉此技藝者知道如何選擇適合黏於透明板104的模塑材料，特別是根據表面處理或使用的黏著劑。因此，大致上而言，受模塑元件110與透明板104的固定可由受模塑元件110至透明板104的黏著達成。模塑材料可因此於固化時用於黏著至透明板104。

若合適，一表面處理(特別是如以上所述)或一黏著劑(特別是如以上所述)也可被用於結合基板142及光電元件143以使第二透鏡易於脫模。

較佳的，模塑元件101中需要接受模塑材料的所有部件形成有拔模斜度，如此之目的為一方面更易於將形成於模塑材料中的透鏡脫模。另一方面，也使模塑元件101因為模塑材料不會被困於模塑元件101中難以進入的裂縫中而更易於被重新使用模塑元件101。此外，同樣的原則適於可輕易清除乾淨的注射器109(即使空間131可能造成問題，其長度相對較短而使固化於空間131中的模塑材料更易於被清除乾淨)。

根據一實施例，模塑元件101中用於接收模塑材料的那些部件(例如凹槽、孔洞及注射道)可被一脫模劑覆蓋或具有以非黏著層形成的一表面，藉以促進固化模塑材料的脫模。此非黏著層可以鎳(nickel)及氮化硼(boron nitride)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)或全氟十二烷基三氯矽烷(perfluorodecyltrichlorosilane；FDTS)製成。由於此非黏著層與模塑元件101一體成型，因此非黏著層常駐在模塑元件101。

一般而言，進行提供的步驟E1可優先於模塑裝置100的組裝。模塑裝置100的組裝包含固定透明板104至模塑元件101(特別是藉由組裝件112)及固定注射器109至透明板104及模塑元件101形成有內縮部138的區域。若合適，模塑裝置100的組裝也可包含安裝光電元件143所連接的基板142至模塑元件101。於模塑材料被注入以形成多個透鏡且模塑材料固化後，受模塑元件110可於注射器109已經移除後被復原。注射器109的移除可由移除第一固定元件122a、122b及一個或多個第二固定元件123a、123b，並接著施加一力量至注射器109以破壞由固化模塑材料製成的元件111而被執行。如此便使注射器109分離於受模塑元件110。接著，一但注射器109被移除，受模塑元件110可藉由執行所述進行移離的步驟E5而被脫模(特別是於移除組裝件112的第二固定件121a、121b、121c、121d之後)。若合適，於模塑材料被注射以形成第二透鏡且此模塑材料固化後，光電元件143所連接的基板142被移離模塑元件101以使第二透鏡脫模，且第二透鏡保持固定於光電元件143。最後，為了得到圖13中的結果，可形成有包含承載次要的第二透鏡所形成的光電元件143之基板142，以及第一透鏡所固定的透明板104的一組件。

尤其，模塑元件101及注射器109可由鋁製成。鋁可被適當地加工以形成模塑元件101或注射器109。鋁的加工便能得到適合於形成透鏡的表面等等。

為了更容易地破壞由固化模塑材料製成的元件111，移除注射器109的步驟E4可包含(如圖7所示)將注射器109延相反模塑元件101的方向(特別是實質上平行於透明板104中面對模塑元件101的一表面的方向)移動的一步驟E4‑1。此外，進行移除的步驟E4也可包含將注射器109相對於透明板104上朝向模塑元件101的表面傾斜的一步驟E4‑2。較佳地，步驟E4‑1的移動及步驟E4‑2的傾斜至少部分透過於固化模塑材料製成的元件111中產生壓力導致其被破壞的槓桿效果(lever effect)被同時執行(特別是由於注射器109正平行六面體形(right parallelepiped)的外形)。圖14在由透明板104及模塑元件101形成的內縮部138之水平(level)下繪示注射器109之移除。為了清楚起見，模塑裝置中不必用於理解注射器109如何移除的部分未繪示於圖14中。於圖14中，注射器109的傾斜(步驟E4‑2)以箭頭F1之方向完成，且步驟E4‑1的移動以箭頭F2之方向完成。事實上，傾斜注射器109能利用槓桿原理造成步驟E4‑1的移動。此圖14也呈現固化模塑材料製成的元件被破裂後形成之二部分159、160。於圖14中，接觸模塑元件101的注射器109的第二表面134當作一槓桿，且第二表面134與注射器109的第三表面135的角落壓靠於模塑元件101，而於箭頭F1、F2之方向產生位移分量，進而使固化模塑材料製成的元件111的破裂受控制。此外，圖15繪示注射器109移除後且受模塑元件脫模前的模塑裝置100，且透明板104因包含二架體117、118(也繪示於圖14中)及第一及第二固定件154a、154b、154c、154d、121a、121b、121c、121d的組裝件112而壓靠於模塑元件101。

於此，任何應用於模塑裝置100之事物皆可應用於製造方法，且相對地，任何應用於製造方法的事物皆可應用於模塑裝置100。

模塑裝置及相關的製造方法於生產透鏡方面具有產業利用性，尤其是在生產上下文所提及之非成像光學結構的製造方面。

100‧‧‧模塑裝置

101‧‧‧模塑元件

101a、101b、101c、101d‧‧‧側柱

102‧‧‧凹槽

103‧‧‧表面、第一表面

140‧‧‧第二表面

104‧‧‧透明板

105‧‧‧孔洞

106‧‧‧注射道

107‧‧‧分隔件

108‧‧‧部份

109‧‧‧注射器

110‧‧‧受模塑元件

111‧‧‧元件

111a、111b、111c、111d‧‧‧流道

112‧‧‧組裝件

113‧‧‧外承載面

114‧‧‧注射道

115‧‧‧第一邊緣

116‧‧‧第二邊緣

117、118‧‧‧二架體

117a、118a‧‧‧內縮部

119、120‧‧‧周邊緣

121a、121b、121c、121d‧‧‧第二固定件

122a、122b‧‧‧第一固定元件

123a、123b‧‧‧第二固定元件

124‧‧‧孔槽

125、126‧‧‧側牆

127‧‧‧底板

128a、128b、128c、128d‧‧‧缺口

129、130‧‧‧部分

131‧‧‧空間

132‧‧‧表面、第四表面

133‧‧‧第一表面

134‧‧‧第二表面

135‧‧‧第三表面

136、137‧‧‧端表面

138‧‧‧內縮部

139a、139b‧‧‧螺孔

141‧‧‧孔洞

142‧‧‧基板

143‧‧‧光電元件

144‧‧‧通道

145‧‧‧非成像光學結構

146、147‧‧‧部分

148‧‧‧框架

149‧‧‧連接面

150‧‧‧黏著劑

151‧‧‧支撐板

152a、152b‧‧‧螺孔

153a、153b‧‧‧穿孔

154a、154b、154c、154d‧‧‧第一固定件

156a、156b‧‧‧防呆元件

157‧‧‧金屬板

158‧‧‧防呆元件

159、160‧‧‧部分

A1、A2、A3、A4‧‧‧軸

l1‧‧‧線條

E1、E2、E3、E4、E4‑1、E4‑2、E5、E6、E7‧‧‧步驟

F1、F2‧‧‧箭頭

更進一步的特徵及優點將清楚地利用詳細描述本發明特定且非限定用的實施例與相關圖式做說明，於這些圖式中，相同的標號表示相同的元件，此外，為了使圖式便於閱讀，圖式中的元件並不需要以真實的尺寸繪示。相關圖式中： 圖1為根據本發明一特定實施例之藉由模塑成型形成透鏡的一模塑裝置的上視圖。 圖2為圖1之模塑裝置的立體圖。 圖3為圖2之模塑裝置將架體移除後的立體圖。 圖4為圖1之模塑裝置沿圖1之A‑A割面線繪示的剖面示意圖。 圖5為圖1之模塑裝置沿圖1之B‑B割面線繪示的剖面示意圖。 圖6為連接於由固化模塑材料形成的一元件的一受模塑元件的一特定實施例，且元件根據模塑材料於模塑裝置中的流動方向來自形成受模塑元件的孔洞中的一模塑材料路徑的上游。 圖7根據本發明特定實施例之製造透鏡的方法的步驟示意圖。 圖8為模塑裝置的注射器的上視圖。 圖9為圖8之注射器之立體圖。 圖10為圖8之注射器沿圖8之C‑C割面線繪示的剖面示意圖。 圖11為移除架體及注射器的模塑裝置之立體圖，以顯示用於容置注射器的內縮部。 圖12為模塑裝置的模塑元件之平面圖，此視角呈現模塑元件中形成有孔洞的表面。 圖13為包含由利用模塑裝置模塑成型的第一透鏡及第二透鏡組成的非成像光學結構的光電裝置之剖面示意圖。 圖14為圖1之模塑裝置沿圖1之D‑D割面線繪示之部分示意圖。 圖15為移除注射器之模塑裝置之立體圖。

Claims (16)

1. 一種模塑裝置，用以藉由模塑成型形成多個透鏡，該模塑裝置包含： 一模塑元件，包含形成於該模塑元件之一表面的多個凹槽； 一透明板，相對於該模塑元件為固定，以與該些凹槽共同形成用以形成該些透鏡的一孔洞； 至少一注射道用於使一模塑材料進入該孔洞中，該至少一注射道介於該透明板及該模塑元件之間；以及 一注射器，用於使該模塑材料進入該至少一注射道中； 其中，該注射器可移除的，且該模塑裝置用於使該注射器被移除的同時保持該透明板相對於該模塑元件為固定。
2. 如申請專利範圍第1項所述之模塑裝置，更包含固定該透明板相對於該模塑元件之位置的一組裝件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之模塑裝置，其中該組裝件將形成有該凹槽的該模塑元件的該表面之不連續的一外承載面推向該透明板。
4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之模塑裝置，其中該組裝件包含： 至少一第一固定件； 至少一第二固定件； 二架體，該透明板介於該二架體之間，該架體藉由該至少一第一固定件相組裝以夾持該透明板，且該二架體的組件藉由該至少一第二固定件夾持被安裝至該模塑元件的該透明板。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之模塑裝置，更包含使該注射器相對於該模塑元件為固定的至少一第一固定元件、及用於使該注射器相對於該透明板為固定的至少一第二固定元件。
6. 如申請專利範圍第4項所述之模塑裝置，更包含使該注射器相對於該模塑元件為固定的至少一第一固定元件、及用於使該注射器相對於該透明板為固定的至少一第二固定元件。
7. 如申請專利範圍第4項所述之模塑裝置，更包含使該注射器相對於該模塑元件為固定的至少一第一固定元件、及用於使該注射器相對於該透明板為固定的至少一第二固定元件，該至少一第一固定元件為貫穿該注射器並螺鎖於該模塑元件中的一螺絲，且該至少一第二固定元件為貫穿該架體並螺鎖於該注射器中的一螺絲。
8. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之模塑裝置，更包含多個注射道，該些注射道各形成有使該孔洞連接該注射器的一注射通道。
9. 如申請專利範圍第8項所述之模塑裝置，其中該注射器包含： 一孔槽，封閉於其長軸端；以及 多個缺口，該些缺口使該孔槽連通於其中一該注射道。
10. 如申請專利範圍第9項所述之模塑裝置，其中該孔槽及該些缺口與該透明板共同形成一封閉中空注射體。
11. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之模塑裝置，其中該透明板及該模塑元件於該注射器設置的位置形成有一內縮部。
12. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之模塑裝置，其中： 該些凹槽有關於一非成像光學結構的多個第一透鏡之形成，且該模塑元件上形成該凹槽的該表面為該模塑元件的一第一表面； 該模塑元件包含相對該第一表面的一第二表面； 該模塑元件包含形成於該第二表面的多個孔洞，該些孔洞有關於該非成像光學結構的多個第二透鏡的形成；以及 該模塑裝置包含與多個光電元件連接的一基板，該基板安裝於該模塑元件而使各該光電元件與其中一該孔洞相連。
13. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之模塑裝置，其中該透明板包含一黏著劑，該黏著劑用於使位於該孔洞中的一固化的模塑材料黏著至該透明板。
14. 一種製造透鏡的方法，包含下列步驟： 步驟E1，提供藉由模塑成型形成多個透鏡的一模塑裝置，其中該模塑裝置包含： 一模塑元件，包含形成於該模塑元件的一表面的多個凹槽； 一透明板，相對於該模塑元件為固定，以與該些凹槽共同形成用於形成該些透鏡的一孔洞； 至少一注射道，用於使一模塑材料進入該孔洞中；以及 步驟E2，藉由該注射器將該模塑材料注入至該注射道中，使得該模塑材料位於該注射器、該注射道及該孔洞中； 步驟E3，固化位於該孔洞、該注射道及該注射器中的該模塑材料，其中位於該孔洞中的一固化模塑材料形成包含多個透鏡的一受模塑元件，該受模塑元件被固定於該透明板，位於該注射道及該注射器中的該固化模塑材料形成連接於該受模塑元件並由該固化模塑材料所製成的一元件；以及 步驟E4，移除該注射器，其中該步驟E4於該步驟E3之後施行，且施行該步驟E4時該透明板仍相對於該模塑元件為固定，且該步驟E4造成以該固化模塑材料製成的該元件破裂。
15. 如申請專利範圍第14項所述之製造透鏡的方法，其中該步驟E4包含： 步驟E4-1，將該注射器延相反該模塑元件的方向移動；以及 步驟E4-2，將該注射器相對於該透明板上朝向該模塑元件的該表面傾斜。
16. 如申請專利範圍第14項或第15項所述之製造透鏡的方法，其中於該步驟E4後還包含： 步驟E5，藉由將該透明板移離該模塑元件而使該受模塑元件脫模。