TWI447011B

TWI447011B - 生產塑膠成型產品的方法、塑膠成型系統、和藉由射出成型形成成型產品的方法

Info

Publication number: TWI447011B
Application number: TW100108996A
Authority: TW
Inventors: Masanobu Ohgane; Atsushi Takata
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2014-08-01
Also published as: US8603382B2; TW201144024A; JP2011218796A; US20110233800A1; JP5864873B2; CN102233642A; CN102233642B

Description

生產塑膠成型產品的方法、塑膠成型系統、和藉由射出成型形成成型產品的方法

本發明涉及一種塑膠成型系統和由該塑膠成型系統形成的光學元件。更具體地，本發明涉及一種使用多個模具的塑膠射出成型系統，其稱為旋轉式成型系統。根據該旋轉式成型系統，該等模具的冷卻位置不同於執行注射填充的位置。

當藉由射出成型形成塑膠產品時，通常，在模具被放置在射出成型機上之後，將已經被加熱且已經熔融的樹脂注射至該模具中。當該樹脂藉由冷卻而固化時，將固化的樹脂從該模具取出。然後，將接下來的熔融樹脂注射至空的模具中。重複該操作。

然而，對於使用這種操作的成型，當成型厚產品或高精度產品(例如用於諸如塑膠透鏡、稜鏡和反射鏡的光學系統中)時，必需花費長的冷卻時間。在樹脂被固化的同時(其花費長的時間)，不能使用該模具。因此，在注射樹脂被固化的同時，該射出成型機不能用於注射接下來的樹脂。因此，該射出成型機的使用率不高，且生產率沒有提高。

為了減輕上述限制，已經提出了稱為旋轉式成型系統的塑膠射出成型系統，例如，在日本專利公開第05-124078號(JP 05-124078)。根據JP 05-124078中描述的系統，準備多個模具，且將該模具順序地裝載到射出成型機中，從而熔融的樹脂連續地一次注射至一個模具中。當熔融的樹脂被注射至第一模具時，由樹脂填充的第一模具被移至另一位置進行冷卻。緊接著由樹脂填充的第一模具被移至另一位置之後，熔融的樹脂被注射至裝載在該射出成型機上的下一個模具。當由樹脂填充的第一模具已經冷卻時，將模製件取出。以已知為“產距時間(takt time)”的特定操作時間重複加熱樹脂並將其注射至模具內以及冷卻並取出模製件的每個製程。

在下面的說明中，使用多個模具在彼此不同的不同位置處執行注射填充操作和冷卻操作的塑膠成型系統-諸如上述的系統-稱為旋轉式成型系統。

近年來，隨著數位影印機和印表機影像品質的提高，對於光學元件已經有了更高的精度要求。在此情況下，不僅對高精度形狀的光學元件的需求日益增加，而且對關於例如雙折射和折射率分佈的更高光學特性的元件的需求也日益增加。該旋轉式成型不僅可用於在短的產距時間內獲得具有高精度形狀成型產品，而且可用於在短的產距時間內獲得具有上述良好光學特性的成型產品。

例如，為了獲得具有良好折射率分佈的成型產品，有效的是降低該模具在玻璃轉化溫度附近的溫度下的冷卻速度。進一步地，為了減少雙折射，有效的是設置高的模具溫度。因此，如果模具冷卻速度降低並且採用更高的模具溫度，則需要較長的冷卻時間，並且使用成型機的效率降低。

根據上述的旋轉式成型系統，由於已經注射填充的模具被移動並在另一個位置冷卻，所以能夠在短的產距時間內獲得具有良好光學特性的成型產品，而不會降低成型機的使用效率。然而，在使用該旋轉式成型系統時有一些問題。具體地，儘管能夠在短的產距時間內生產具有高精度形狀和高精度光學特性的成型產品，但是會需要多個要求長的冷卻時間和短的產距時間的模具。近年來，隨著對高精度成型產品的要求，也要求高精度形狀的模具。因此，必須在短的產距時間內準備多個高精度模具。

本發明涉及一種塑膠成型系統，該種塑膠成型系統用於以無需使用多個高精度模具的方式獲得具有小折射率分佈和雙折射的光學特性並且具有高精度形狀的成型產品。還公開了藉由這種塑膠成型系統制得的光學元件。

根據本發明的一個方面，一種形成塑膠成型產品的成型方法，包括：準備至少一個包括高表面精度面的模具；準備多個表面精度低於高表面精度面的模具；將熔融樹脂供應至該多個具有低表面精度的模具；在施加壓力的同時對被供應熔融樹脂的模具冷卻預定時間長度；將成型構件從冷卻的模具取出；將取出的成型構件放置在該具有高表面精度面的模具中；以及將所放置的該成型構件的表面熔融，並且將該高表面精度面壓靠在該成型構件的該表面上，以形成塑膠成型產品。

基於下文中參考附圖對示例實施例所作的詳細說明，本發明的進一步特徵和方面將更加清楚。

下面將參考附圖詳細說明本發明的各種示例實施例、特徵和方面。

旋轉式成型系統包括加熱單元、熔融樹脂供應單元、初次加壓冷卻單元以及成型產品取出單元，該旋轉式成型系統採用相當長的時間來在控制模具溫度的同時對模具施加壓力以及冷卻模具，並且需要大量的模具來減少產距時間。從而，根據本發明的用於形成塑膠成型產品的方法以及塑膠成型系統，在上述需要相當數量的模具的製程中，使用形狀與所需形狀類似但是具有較低的表面精度水準的模具。當得到一個成型產品時，僅僅成型產品的外表面利用具有所需形狀的高精度模具再次成型。

更精確地，建構上述系統被建構用於使得由加熱單元加熱且由熔融樹脂供應單元填充以熔融樹脂的模具藉由輸送單元被輸送至初次加壓冷卻單元、成型產品取出單元以及加熱單元，並且以此順序循環。

首先，該初次加壓冷卻單元使用表面精度與所需形狀的表面精度類似但是低於所需形狀的表面精度的模具來形成成型產品。另一方面，為了對從成型元件的取出單元取出的成型產品進行再次成型，將使用與該初次加壓冷卻單元不同的二次加壓冷卻單元。在該二次加壓冷卻單元中將使用與最終獲得的表面精度相對應的高表面精度的模具。該二次加壓冷卻單元僅僅對藉由初次加壓冷卻機獲得的成型產品的表面進行再次熔融，接著使用具有高表面精度的模具來對獲得的該成型產品進行加壓和成型。

藉由僅僅對由該旋轉式成型系統所獲得成型產品的外表面使用高精度模具進行再次成型，與習知旋轉式成型系統相比，能夠減少高精度模具的數量。進一步地，能夠獲得保持良好光學特性的成型產品。此外，能夠減少再次成型製程中的冷卻時間。

本發明的塑膠成型產品的成型方法和塑膠成型系統對於工業生產線中獲得具有高的光學特性的成型產品方面是特別有用的。這種成型產品例如是要求關於雙折射和折射率分佈的良好光學特性、以及高的成型精度和表面精度的非球面光學透鏡。更具體地說，該成型方法和該塑膠成型系統在形成例如用於包括照相機和攝像機的成像單元、諸如包括液晶投影機的光掃描單元的投影單元以及電子照相單元的成型產品方面是有用的。現在將參考附圖說明本發明的示例實施例。

現在將參考圖1說明根據本發明第一示例實施例的用於形成塑膠成型產品的成型方法和塑膠成型系統。根據本實施例，用於成型塑膠成型產品的塑膠成型系統被建構用於使得該熔融樹脂供應單元由射出成型機構造，該塑膠成型系統以上述將模具輸送至該加熱單元的順序來輸送和循環模具。進一步地，根據本實施例的塑膠成型系統，在由該旋轉式成型系統使用該射出成型機和旋轉式嵌入型芯(其表面精度類似於但低於所需形狀的表面精度)執行成型之後，僅僅成型產品的外表面由高精度模具再次成型，使得該產品具有所需形狀。

由於該旋轉式成型系統需要長的冷卻時間，需要許多的模具來縮短產距時間。另一方面，在對外表面進行再次成型方面，由於光學特性的劣化僅僅限於成型光學構件的外表面，所以再次成型的衝擊將是有限的。進一步地，由於能夠快速地執行冷卻，所以能夠縮短產距時間。因此，能夠將具有較低表面精度的模具用於該旋轉式成型系統中，並在對外表面進行再次成型時使用高精度模具。以此方式，能夠減少高精度模具的數量，並且能夠獲得具有小折射率分佈的成型產品。

換句話說，根據本實施例，準備至少一個高精度模具，該高精度模具具有用於形成最終表面形狀(細微凹凸形狀或自由形態表面)的表面形狀，以及對於每個高精度模具準備表面精度低於用於形成最終表面形狀(細微凹凸形狀或自由形態表面)的高精度模具的多個模具。

根據本發明，具有用於形成最終表面形狀(細微凹凸形狀或自由形態表面)的表面形狀的該高精度模具將稱為具有高表面精度面的模具。進一步地，比用於形成最終表面形狀(細微凹凸形狀或自由形態表面)的表面形狀的表面精度低的模具將稱為具有較低表面精度的模具。具體地，與目標表面形狀相比，具有較低表面精度的模具的形狀誤差可以等於或大於20微米並且等於或小於150微米，較佳地等於或大於20微米並且等於或小於100微米。此外，與具有較低表面精度的模具相比，具有高表面精度面的模具的表面具有更高的精度。具體地，與目標表面形狀相比，具有高表面精度面的模具的形狀誤差可以等於或小於10微米，較佳地等於或小於1微米。

具有高表面精度面的模具和具有較低表面精度的模具的表面粗糙度Ra可以等於或小於100微米，較佳地等於或小於10微米。

圖1A至1F例示根據本實施例的塑膠成型系統。圖1A例示模具加熱製程。圖1B例示從模具加熱製程至樹脂注射製程的模具運動製程。圖1C例示樹脂填充製程。圖1D例示樹脂填充模具至加壓冷卻製程的運動製程。圖1E例示由加壓機執行的模具加壓冷卻製程。圖1F例示成型產品從冷卻模具取出的製程。圖1G例示澆口切除製程，藉由該澆口切除製程，已經從模具取出的成型產品的澆道和流道部分被切除。澆道是熔融材料導入模具的通道。在冷卻期間，澆道中的材料固化。因此，需要從成型產品去除澆道。圖1H例示二次加壓製程。僅僅澆口被切除的成型產品的表面由二次加壓製程加熱並加壓。

圖1A中的模具加熱製程中例示的模具用於射出成型。模具加熱製程是用於對旋轉式嵌入型芯101進行加熱的製程，嵌入型芯101是表面精度低於成型產品所需表面精度的模具。旋轉式嵌入型芯101由輸送輥102自動地輸送至加熱單元103。根據待獲得成型產品的形狀、樹脂的類型、或待根據該操作獲得的成型產品的光學特性，旋轉式嵌入型芯101被加熱至適於進行成型的溫度。

不是必需將旋轉式嵌入型芯101加工至最終所需形狀。換句話說，只要能夠由下述的圖1H中的二次加壓製程形成所需的面，那麼由旋轉式嵌入型芯獲得的形狀就是可以接受的。因此，即使所需最終表面形狀是自由形態表面或具有預定形式和精度的表面，即使所獲得的成型產品的表面形狀超出了所需最終表面的範圍，只要所獲得的成型產品的表面精度處在能夠由圖1H中的二次加壓製程形成所需表面的範圍內，那麼所獲得的成型產品就是可接受的。相應地，在經歷二次製程之前，所獲得的產品並非必須具有高精度表面。

接著，將參考圖2說明能夠由圖1H中的二次加壓製程形成為所需面的成型產品的表面精度的範圍。如果所需面202和由表面形狀類似於所需面202的模具形成的成型產品的表面之間的最大面至面距離204是熔融物205在加壓方向201上的熔融量或者更小，則能夠由該二次加壓製程形成所需面。如果該最大面至面距離(或再次熔融厚度)是這種距離，則能夠藉由圖1H中例示的二次加壓製程獲得高精度面。

進一步地，圖1H中的二次加壓製程中的再次熔融製程取決於熔融的量而劣化藉由圖1E中的加壓冷卻製程所獲得的折射率分佈和雙折射。因此，能夠根據所需的光學特性設置圖1H中的二次加壓製程中的熔融量以及在圖1A至圖1F的製程中使用的旋轉式嵌入型芯的表面形狀的精度。

圖1B中的模具運動製程是旋轉式嵌入型芯101從圖1A中的加熱製程運動至圖1C中的注射填充製程的製程。已經經歷加熱製程的旋轉式嵌入型芯101被嵌入至成型機附接模組105中，並且設置在能夠執行樹脂注射填充的位置處，其中該成型機附接模組105安裝在射出成型機的固定台板104上。

在圖1C中的注射填充製程中，樹脂由射出成型機填充至旋轉式嵌入型芯101中。在圖1B的模具移動製程中被放置在成型機附接模組105中的旋轉式嵌入型芯101的模腔部分108被注射缸106注射的樹脂填充。當樹脂被注射時，例如數十噸的夾持力由可運動台板107施加至旋轉式嵌入型芯101。進一步地，在此時間，旋轉式嵌入型芯101的溫度由成型機附接模組105調節至填充樹脂所需的溫度。相應地，維持旋轉式嵌入型芯101在注射填充製程中的溫度平衡。

圖1D中的運動製程是旋轉式嵌入型芯101從圖1C中注射填充製程的位置運動至圖1E中的再次加壓冷卻製程的位置的製程。在圖1C的製程中被注射和填充樹脂的旋轉式嵌入型芯101帶著模腔部分108中的樹脂(其是成型產品)從成型機附接模組105中被取出。然後，在壓力釋放的狀態下，旋轉式嵌入型芯101在輸送輥102上輸送並被放置在安裝在加壓冷卻機上的加壓冷卻模組109中。

圖1E中的加壓冷卻製程是用於由加壓冷卻機對旋轉式嵌入型芯101進行加壓和冷卻的製程。在此製程中，由加壓缸110將壓緊壓力施加至在圖1D的製程中放置在加壓冷卻模組109中的旋轉式嵌入型芯101。當施加壓力時，旋轉式嵌入型芯101在其溫度由加壓冷卻模組109控制時被同時冷卻。當旋轉式嵌入型芯101中的樹脂藉由冷卻而固化時，在旋轉式嵌入型芯101中形成成型產品111。基於設置在旋轉式嵌入型芯101中的壓力感測器和溫度感測器測得的壓力和溫度梯度來控制施加至加壓冷卻模組109的壓力以及加壓冷卻模組109的溫度。從而控制藉由冷卻而固化的狀態。

以此方式，藉由在冷卻時控制該溫度梯度和壓力，能夠防止由於在旋轉式嵌入型芯101被填充以形成成型產品111時出現的應力而產生的雙折射，以及由於在冷卻時出現的收縮和內應變而產生的折射率分佈。進一步地，能夠獲得形狀類似於所需形狀且具有良好光學特性的成型產品。當旋轉式嵌入型芯101以10攝氏度/分鐘或更低的速度冷卻時，該折射率分佈和雙折射能夠取決於透鏡的形狀和材料而減少。

圖1F中的成型產品取出製程是用於取出成型產品的製程。包括成型產品111並由圖1E中製程所冷卻的旋轉式嵌入型芯101在分型部分處由加壓機打開。然後，成型產品111在設置在加壓機中的成型產品出模缸112的作用下從旋轉式嵌入型芯101脫模。成型產品111已經在圖1F的製程中取出的旋轉式嵌入型芯101的分型部分再次關閉。然後，旋轉式嵌入型芯返回至圖1A至1F中的上述製程。

在對上述示例實施例的說明中，為了簡化該說明，解釋了一個旋轉式嵌入型芯的運動。然而，實際上，多個嵌入型芯同時地由圖1A至圖1F中的上述製程順序地操作。進一步地，儘管圖1A中的旋轉式嵌入型芯101的加熱製程能夠如同本示例實施例中那樣由射出成型機執行，但是，從減少成型時間的觀點來看，理想的是將旋轉式嵌入型芯101放置在不同於射出成型機的機器中。

在圖1G中的澆口切除製程中，切除藉由圖1F中製程取出的成型產品的澆口。在必要的成型構件113(其成為透鏡)之外，藉由射出成型而成型的成型產品111包括澆道114、流道115和澆口116。藉由在澆口116處切割成型產品111，能夠取出必要的成型構件。設置澆口切割裝置用於該澆口切除製程。該澆口切割裝置包括切割器117。切割器117的溫度能夠根據所使用樹脂而改變。切割器117包括兩個刃，其中一個刃設置在另一個刃上方。澆口116在其設置在該刃之間的位置後被切割。

圖1H中的二次加壓製程是二次加壓製程。上嵌入型芯119和下嵌入型芯120(它們中的每一個是具有所需形狀和表面精度的模具的一部分)設置在二次加壓模組118上。下嵌入型芯120由加壓缸121上/下移動。在成型構件113被放置時，下嵌入型芯120退回。在成型構件113(其已經在圖1G中的澆口切除製程中取出)放置在二次加壓模組118上之後，定位機構122滑動至該模具內。成型構件113的位置由該定位機構122確定。

在成型構件113的位置確定之後，定位機構122退回。然後藉由夾持缸123夾持成型構件113。在形成所需面形狀過程中，成型構件113的表面被加熱並接受壓緊壓力。藉由加熱該表面僅僅熔融該表面。具體地，熔融的表面較佳地等於或小於大約100微米。

藉由對成型構件113的表面進行加熱以及僅僅熔融成型構件113的該表面，在圖1E加壓冷卻製程中獲得的雙折射和折射率分佈僅僅在成型構件113的熔融外表面中變化。整體上，能夠獲得具有所需形狀以及小的雙折射與折射率分佈的成型產品。因此，在圖1H中二次加壓製程中，能夠設置較快的冷卻速度而無需考慮折射率分佈或雙折射的變化。進一步地，由於僅僅熔融外表面需要冷卻，所以能夠減小用於冷卻的熱量。相應地，能夠縮短冷卻時間。儘管冷卻速度取決於透鏡的形狀和材料，但是此時能夠以40攝氏度/分鐘或更高的速度執行冷卻。

如上該，圖1H中二次加壓製程的冷卻時間能夠設置為短於圖1E中加壓冷卻製程的冷卻時間。因此，當與在加壓冷卻製程中需要多個高精度模具的常規旋轉式成型相比時，能夠更快地且以少量的模具來獲得具有所需面形狀及小的折射率分佈的成型產品。

接下來將參考圖4A至4F說明根據本發明第二示例實施例的塑膠成型系統。根據本示例實施例，關於以輸送該模具至上述加熱單元的順序循環模具使得獲得塑膠成型產品的塑膠成型系統，該熔融樹脂供應單元包括將塑化樹脂排放至下模具中的排放單元。

關於根據本示例實施例的塑膠成型系統，在使用採用加壓成型的旋轉式成型系統和旋轉式嵌入型芯獲得成型產品之後，僅僅外表面被再次成型，使其藉由使用高精度模具而具有所需形狀，其中，該旋轉式嵌入型芯是形狀與所需形狀類似但是具有較低表面精度(比高表面精度面低的表面精度)的模具。根據本示例實施例，在由第一示例實施例獲得的效果之外，在冷卻加壓製程中加壓能夠以更高的溫度開始。因此，與根據第一示例實施例獲得產品相比，能夠獲得具有更小雙折射的成型產品。

圖4A至4F例示根據本示例實施例的塑膠成型系統。圖4A例示模具加熱製程。圖4B例示樹脂排出至下模具的排出製程。圖4C例示所排出樹脂的切割製程。圖4D例示已填充樹脂的下模具裝載至加壓機上的裝載製程。圖4E例示由加壓成型機執行的加壓冷卻製程。圖4F例示二次加壓製程，該二次加壓製程用於僅僅加熱由圖4E中加壓冷卻製程成型的產品的表面並且施加壓力，從而對該產品進行再次成型。

圖4A中的模具加熱製程是用於對旋轉式下嵌入型芯(下模具)401進行加熱的製程。旋轉式下嵌入型芯401由設置在加熱站402上的輸送機器人輸送並被加熱。

與第一示例實施例一樣，旋轉式下嵌入型芯401不是必須加工至所需形狀，只要能夠由圖4F中的後續二次加壓製程形成所需的面，就是可以接受的。因此，即使所需最終表面形狀是自由形態表面或高表面精度面，只要能夠在圖4F中的二次加壓製程中形成所需的面，則該表面形狀不是必須具有這種面。從而，該表面並非必須是高表面精度面。因此不是必須要多個高精度模具。相應地，能夠降低模具的生產成本。進一步地，當該樹脂在圖4B中的後續排出製程中拉長時，加熱旋轉式下嵌入型芯401對於獲得樹脂與模具的良好接觸是有效的。

那時的模具溫度是使得樹脂能夠與模具良好接觸的溫度，並且理想的是，採用比所使用樹脂的玻璃轉化溫度(Tg)高10攝氏度或更多。

圖4B中的排出製程是用於藉由排出裝置404將樹脂排出至由圖4A中的加熱製程加熱的旋轉式下嵌入型芯401上的製程。具有帶加熱器的手403的機器人將旋轉式下嵌入型芯401從加熱站402輸送至低於排出裝置404的位置。手403的加熱器在輸送下嵌入型芯的同時維持被加熱的旋轉式下嵌入型芯401的溫度。在旋轉式下嵌入型芯401輸送至排出位置之後，已經由排出裝置404塑化和熔融的樹脂405被排放在旋轉式下嵌入型芯401上。

圖4C中的樹脂切割製程是用於切割所排放樹脂405並將之從排放裝置404分離的製程。當設置在排放裝置404下方的刃406閉合時，從排放裝置404切除樹脂。

圖4D中的裝載製程是用於將帶有所排放樹脂405的旋轉式下嵌入型芯401裝載在加壓冷卻機上的製程。旋轉式下嵌入型芯401被裝載在加壓冷卻機的下模具407上。隨著旋轉式下嵌入型芯401與下模具407裝配，旋轉式下嵌入型芯401的位置確定。旋轉式下嵌入型芯401所裝配的接合部分形成在下模具407上。當手403在保持旋轉式下嵌入型芯401的情況下到達下模具407時，手403打開並釋放旋轉式下嵌入型芯401。然後旋轉式下嵌入型芯401裝配在接合部分中並且被放置就位。此後，手403縮回。

圖4E中的加壓冷卻製程是用於藉由在圖4D中的裝載製程裝載的帶有樹脂405的旋轉式下嵌入型芯401以及預先安裝的上模408對樹脂405進行成型的加壓冷卻製程。旋轉式下嵌入型芯401(下模具)被建構用於與加壓冷卻製程中使用的加壓冷卻單元(初次加壓冷卻單元)的上模408(上模具)組合使用。帶有樹脂405的旋轉式下嵌入型芯401和設置在引導件409上的上體部模具410由缸411夾持。

上模408預先安裝在上體部模具410的加壓軸412上。該樹脂由加壓缸412施加至上模408的壓緊壓力成型。在上體部模具和下模具上設置加熱器和冷卻機構，使得該模具能夠被加熱或冷卻並設置至所需溫度。

因此，在壓力施加至所注射樹脂405時，樹脂405的溫度由上體部模具410和下模具407控制並冷卻。冷卻製程使得模腔中的樹脂冷卻並固化，使得形成成型產品。藉由控制上嵌入型芯408的壓緊壓力和溫度而控制藉由冷卻固化的狀態。換句話說，基於藉由缸獲得的壓力和藉由設置在旋轉式嵌入型芯中的溫度感測器獲得的溫度梯度來控制該狀態。該缸和該溫度感測器被預先校準。

以此方式，藉由控制樹脂冷卻時的溫度梯度和壓力，能夠防止由填充樹脂時出現的應力所導致的雙折射和由執行冷卻時出現的收縮和內應變所導致的折射率分佈。然後能夠得到形狀與所需形狀類似且具有良好光學特性的成型產品。根據透鏡的形狀或材料，藉由採用10攝氏度/分鐘或更低的冷卻速度，能夠減少折射率分佈。

進一步地，在高壓制溫度下執行成型對於減少雙折射是有效的。已知由於填充或加壓時出現的應力所產生的分子取向而出現雙折射。因此藉由升高加壓溫度，能夠降低樹脂的黏彈性以及減小在加壓時出現的應力。進一步地，如果樹脂的黏彈性小，則取向分子能夠相當容易地鬆弛。因此，理想的是加壓時的開始溫度高。進一步地，如果在比玻璃轉化溫度(Tg)高50攝氏度或更高的溫度執行成型，則能夠基本上消除由於成型導致的雙折射。

對於使用根據第一示例實施例的射出成型旋轉式嵌入型芯，樹脂填充埠是必需的且樹脂填充埠打開。因此，在大多數情況下，當在等於或高於樹脂玻璃轉化溫度(Tg)的溫度下使用各種類型樹脂執行加壓時，樹脂從該填充埠洩漏並黏附至旋轉式嵌入型芯。這將導致缺陷。進一步地，由於該洩漏，壓力可能沒有根據要求施加。

根據本示例實施例，由於樹脂由使用上和下旋轉式嵌入型芯和體部的壓力成型來密閉地密封，能夠防止樹脂的洩漏，並且加壓開始溫度能夠設置為更高的溫度。另一方面，由於高加壓溫度需要長的冷卻時間，加壓開始溫度根據所需的光學特性而適當地確定。

圖4F中的二次加壓製程類似於第一示例實施例中的二次加壓製程。根據本示例實施例，由於使用體部模具的壓力成型設置在圖4E的加壓冷卻製程中，所以與第一示例實施例相比能夠使用更高的加壓溫度。相應地，能夠獲得小雙折射的成型產品。進一步地，不使用諸如流道和澆道的構件，從而澆口切除製程將不是必須的。進一步地，由於僅僅下嵌入型芯運動，所以，與必須移動射出成型模具的情況相比，能夠使用簡單且小的輸送裝置。

將參考圖7A至7D說明根據本發明第三示例實施例的切割痕跡去除製程。由於本實施例的生產方法類似於第二示例實施例的生產方法，所以在下面的說明中將不再重複說明相同的內容，而僅僅對與第二示例實施例的塑膠成型系統不同的內容進行說明。

根據第三示例實施例，玻璃成型產品(玻璃模具)用作旋轉式嵌入型芯，其是上模具和下模具，並且切割痕跡去除製程設置在與第二示例實施例的圖4C中切割製程對應的製程之後。根據本示例實施例，由於使用與第二示例實施例相同的壓力成型，所以實現簡單的模具構造。因此藉由玻璃成型形成的旋轉式嵌入型芯能夠用作上和下旋轉式嵌入型芯。

藉由玻璃成型生產的旋轉式嵌入型芯能夠理想地用於需要許多旋轉式嵌入型芯的本發明旋轉式成型系統，因為其與金屬嵌入型芯相比能夠容易地生產。通常，用於成型的商業玻璃的玻璃轉化溫度為350攝氏度或更高。由於在本示例實施例中施加給旋轉式嵌入型芯的熱是270攝氏度，所以旋轉式嵌入型芯的溫度將不會超過該玻璃轉化溫度。根據本發明示例實施例的藉由玻璃成型生產的旋轉式嵌入型芯能夠與第二示例實施例中的旋轉式嵌入型芯以相同的方式操作。

如圖7A至7D中所示，與第二示例實施例中一樣，旋轉式下嵌入型芯702設置在直立運動台703上(見圖7B)，具有切割痕跡且從切割製程輸送出來的樹脂701安裝在該旋轉式下嵌入型芯702上(見圖7A)。設置在直立運動台703上的加熱器防止嵌入型芯底部的溫度下降。進一步地，用作紅外線發射單元的紅外燈704設置在直立運動台703上。當旋轉式下嵌入型芯702設置在直立運動台703上時，直立運動台升高(見圖7C)。然後，具有切割痕跡的樹脂701由紅外燈704加熱。被加熱樹脂的切割痕跡隨著樹脂的熔融而收縮。結果，獲得具有卵形形狀的熔融樹脂705(圖7D)。

如果當樹脂被加壓時在切割製程中形成的切割痕跡折疊，或者如果在加壓冷卻製程中樹脂的熔融是不充分的，則可能形成熔接線。如果模具溫度足夠高以及如果允許長的加熱時間，則該切割痕跡熔融且不影響成型產品的品質。然而，在藉由提高冷卻速度而縮短產距時間的情況下，有效的是預先熔融該樹脂以獲得不帶有熔接線的成型產品。進一步地，由於即使觀察不到熔接線的形狀，這種熔接線也會影響諸如雙折射的光學特性，所以理想的是如本示例實施例一樣包括該切割痕跡去除製程。

下面將說明根據本發明第四示例實施例的二次加壓裝置的構造示例。由於本示例實施例的生產方法類似於第三示例實施例的生產方法，所以在下文的說明中將不重複相同的內容，而將僅僅說明與第三示例實施例的生產方法不同的內容。

本實施例類似於第三示例實施例，區別在於，在二次加壓製程中使用採用燈加熱的二次加壓裝置。如圖8中所示，在根據本示例實施例的二次加壓裝置中，都以石英製成的上嵌入型芯802和下嵌入型芯803在二次加壓模組801中被提供作為具有所需形狀的高表面精度面的模具。上嵌入型芯802由加壓缸804上/下移動，並且壓緊壓力施加至成型構件805。

從前一製程加壓冷卻製程取出的成型構件805由操作機器人放置在設置於二次加壓模組801中的下嵌入型芯上。此後，定位機構806滑動至該模具內。成型構件805的位置由該定位機構806確定。在成型構件805的位置確定之後，定位機構806退回。然後，由加壓缸804將壓力施加至成型構件805，並且具有高表面精度面的模具的高表面精度面壓靠該成型構件。

使用設置在上嵌入型芯的加壓側的對置側上的中紅外燈807作為熱源。還在下嵌入型芯的加壓側的對置側上設置另一中紅外燈807。由於該燈的點亮花費一些時間，所以理想的是例如藉由遮光器808對光照進行打開和關閉。

如果遮光器808打開，成型構件805由發射的紅外線加熱。由於中紅外線的波長由成型構件的樹脂很好地吸收，所以紅外線在成型構件的表面附近被良好地吸收。由於紅外線在深度方向上減少，它們對於僅僅熔融成型構件表面是有用的。進一步地，由於藉由燈進行加熱不是藉由接觸導致的熱傳導，成型構件的溫度快速地升高。此外，隨成型構件形狀而變化的熔融量的差異較小。

當開始加壓時，遮光器808打開且成型構件805形成為所需的面形狀。由於成型構件由該燈加熱，所以溫度快速升高且成型構件的表面在數秒至數十秒內達到所需溫度。進一步地，由於該表面附近的樹脂吸收紅外線，所以該表面附近樹脂的溫度升高並且黏度降低。然而，由於該模具透射紅外線，該模具的溫升很小。冷卻不佔用很多時間，所以能夠縮短產距時間。取決於透鏡的形狀和材料，在此製程中的冷卻能夠以100攝氏度/分鐘或更高的速度執行。

根據本示例實施例，由於使用僅僅用於熔融成型構件表面的紅外燈，所以在此製程中模具需要能夠透射中紅外線的材料。例如，能夠使用透射中紅外的紅外可透射玻璃(諸如硒化鋅、藍寶石和石英)。在這些材料中，石英是最理想的，因為能夠容易地對石英進行處理。由石英所透射的射線的波長隨著石英成分而不同。因此，石英的成分根據待成型材料的吸收率確定。在各種類型的石英之中，無水石英是理想的材料，因為無水石英具有寬範圍的透射波長。

在2600 nm或更高的範圍內的波長由樹脂極大地吸收。如果石英在其組分中包括羥基，則該石英吸收2600 nm或更高的區域內的波長(這是由樹脂吸收的波長)，從而加熱效率將降低。由於無水石英包括較少的羥基，所以能夠在2600 nm或更高的波長區域內獲得足夠的透射率。

作為第一示例實施例，將參考圖3說明接續地執行上述第一示例實施例的圖1A至1H中所例示各製程的成型系統的構造。在本示例實施例中，將說明注射填充製程的產距時間設置為60秒的旋轉式成型系統。

圖3是本發明第一示例實施例的旋轉式成型系統的示意圖。在本示例實施例中，生產外直徑為9mm、且中心厚度為3mm的雙凸透鏡。至於成型材料，使用聚烯烴樹脂(ZeonexE48R：瑞翁公司(Zeon Corporation)的產品)。聚烯烴樹脂被放入射出成型機301的料斗中。然後，該樹脂由該射出成型機塑化和熔融。

塑化溫度設置為270攝氏度。使用包括澆道、流道和澆口的旋轉式嵌入型芯302進行注射填充。在該澆口的端部處形成一個模腔，該模腔的形狀為該實施例待形成的雙凸透鏡的形狀。儘管在此示例實施例中僅僅設置了一個模腔，但是，對於模腔的數量沒有限制。在此示例中使用的旋轉式嵌入型芯302不需要表面精度。因此，該旋轉式嵌入型芯僅僅藉由切割處理形成，且不需要具有高表面精度面。

旋轉式嵌入型芯302的分型線平行於所成型透鏡的側面設置。澆道相對於該分型線成直角設置。在本示例實施例中，冷卻製程中的加壓方向相對於該分型線垂直。因此，儘管射出成型機一般是水準的，但是為了消除在加壓製程中改變旋轉式嵌入型芯方向所必須的製程，使用豎直型的射出成型機來將該樹脂填充至旋轉式嵌入型芯302。

首先，旋轉式嵌入型芯302設置在加熱製程的加熱單元303中。然後，設置在加熱單元303中的旋轉式嵌入型芯302被加熱至120攝氏度。由於在本實施例中使用的旋轉式嵌入型芯302需要兩分鐘來被加熱至120攝氏度，所以準備與注射填充製程的產距相對應的兩個加熱單元303。

此實施例中的旋轉式成型系統被建構用於使得，當由一個加熱單元執行對一個旋轉式嵌入型芯302的加熱時，不同的旋轉式嵌入型芯302能夠由另一個加熱單元類似地加熱，以與一個產距對應的時間來切換操作時間。進一步地，該旋轉式成型系統被建構用於使得：諸如加熱製程和注射填充製程的每個製程都由旋轉式嵌入型芯輸送路徑304連接，並且整體的驅動源使設置在旋轉式嵌入型芯輸送方向上的輥305旋轉。旋轉式嵌入型芯302被輸送至各個製程。

被加熱至120攝氏度的旋轉式嵌入型芯302經由旋轉式嵌入型芯輸送路徑304被輸送，並插入射出成型機中的模組內且被夾持。然後，被加熱至270攝氏度的樹脂被注射至被夾持的旋轉式嵌入型芯302中。此後，將旋轉式嵌入型芯302的壓力維持預定時間量。當經過給定時間量時，模組的模具打開，並且取出旋轉式嵌入型芯302。產距時間設置為60秒。

取出的旋轉式嵌入型芯302經由旋轉式嵌入型芯輸送路徑304被輸送至加壓冷卻製程。在加壓冷卻製程中使用八個加壓冷卻單元306。加壓冷卻單元306並排設置，其間具有預定的距離。旋轉式嵌入型芯302由在引導軌307上運動的旋轉式嵌入型芯供應單元308供應至空的加壓冷卻單元。

當旋轉式嵌入型芯302被供應至空的加壓冷卻單元時，設置在上方和下方的溫度調節構件被移動至旋轉式嵌入型芯302並將壓力施加至旋轉式嵌入型芯302。此後，旋轉式嵌入型芯302由在加壓冷卻模組內流動的冷卻劑冷卻。以此方式，成型產品被有效地冷卻，同時將在內部出現的內應變降至最小。

在本示例實施例中，該模腔藉由冷卻製程從大約120攝氏度冷卻至80攝氏度。在旋轉式嵌入型芯302被冷卻預定的時間段後，打開加壓冷卻模組並且取出旋轉式嵌入型芯302。在本實施例中，從供應旋轉式嵌入型芯302直到將其取出的時間設置為480秒。如果具有所需形狀的高精度模具將安裝在本實施例的旋轉式成型機上，將必須有八套這種高精度模具。

旋轉式嵌入型芯供應排出單元308將旋轉式嵌入型芯302輸送至成型產品取出(脫模)單元309。在成型產品取出單元309處，模具被打開，且成型產品由操作機器人310從旋轉式嵌入型芯302取出。旋轉式嵌入型芯302在成型產品取出後被夾持並接著輸送至加熱製程的加熱單元303。

由操作機器人310取出的成型產品被輸送至澆口切除製程。澆口切除單元311設置在澆口切除製程中。澆口切除單元311的切割部分的溫度能夠根據所使用樹脂來設置。在本實施例中，該溫度設置為200攝氏度。該切割器部分包括兩個刃，其中一個在上方，另一個在下方。當該澆口部分固定在該刃之間的位置時，由該刃切割該澆口部分。

測量由上文該製程獲得的形狀類似於所需形狀的成型產品的表面形狀。距所需面形狀的最大面至面距離為0.1毫米。澆口被切除的成型構件(成型產品)由操作機器人310輸送至二次加壓製程。在二次加壓製程的二次加壓裝置312中，具有高表面精度面且被加熱至210攝氏度的每個嵌入型芯被放置在每個上模具和下模具中。此後，成型構件由操作機器人310放置在下模具上。在成型構件放置在下模具上之前，下模具的嵌入型芯退回，使得直到開始施加壓力時才加熱成型構件。

在放置在下模具上的成型構件的位置由二次加壓裝置的定位單元確定之後，該模具關閉。放置在下模具上的嵌入型芯向上運動至成型構件，使得嵌入型芯在該模具關閉的同時接觸該成型構件。然後，開始施加壓力。在那時，所施加的負載由設置在下模具上的嵌入型芯中的壓力感測器測量。設置在下模具上的嵌入型芯從已經施加負載的位置向上運動0.4毫米，然後停止。在那時，在嵌入型芯上施加20kgf的負載。然後，成型構件的與已經被加熱至210攝氏度的該嵌入型芯接觸的部分隨著該部分的表面溫度達到軟化溫度而坍塌。當成型構件坍塌時，它展開並且接觸面擴展直到整個成型構件接觸具有高表面精度面的模具。

在此示例實施例中，由於成型產品與所需形狀之間的最大面至面距離為0.1毫米，為了熔融上和下透鏡表面0.2毫米的最大厚度以及將壓力施加至該表面，下模具的嵌入型芯從夾持狀態向上移動0.4毫米。然後，嵌入型芯在該狀態維持10秒。此後，嵌入型芯以50攝氏度/分鐘的速度冷卻至120攝氏度。當上和下嵌入型芯冷卻至120攝氏度時，下模具的嵌入型芯退回，並且該模具打開。此後，透鏡成型產品從該模具脫模，並且得到第一示例實施例的光學元件。

在此示例實施例中，從透鏡的裝載至取出的時間設置為120秒。因此，在此實施例中，在二次加壓製程中使用兩個二次加壓裝置312。

儘管當僅僅使用該旋轉成型時需要八套高精度模具，根據此示例實施例，所需高精度模具的數量減少至兩套，其用在二次加壓製程中的兩個二次加壓裝置中。因此，能夠減少高精度模具的數量。進一步地，根據本示例實施例獲得的光學元件形成所需形狀。

測量折射率分佈，得到具有1.2×10^-4 的分佈的光學元件。該折射率分佈是在透鏡中心部分的厚度方向上折射率的最大值和最小值的差。為了獲得能夠作為對比例的透鏡，使用通常的射出成型生產這種透鏡，並且產距時間設置為150秒。作為對比實施例，生產外直徑9毫米且中心厚度為3毫米的雙凸透鏡。

在獲得對比例的成型產品的製程中，使用無定形的聚烯烴樹脂(ZeonexE48R：瑞翁公司的產品)作為成型材料。進一步地，在270攝氏度的塑化溫度進行成型，成型溫度為130攝氏度，冷卻時間為120秒。對比例的成型產品的折射率分佈為2.9×10^-4 ，並且雙折射的最大值在距透鏡中心8毫米的區域內是150 nm。

本發明的第一實施例的光學元件折射率分佈如上所述是1.2×10^-4 。因此，根據第一示例實施例，與藉由射出成型以聚烯烴樹脂生產的對比例相比，得到具有較小折射率分佈的光學元件。

將參考圖5說明作為第二實施例的、能夠順序地執行上述第二示例實施例的圖1A至1F中所示各製程的成型系統的構造實施例。在本實施例中，將說明使用壓力成型且產距時間設置為60秒的旋轉式成型系統。

圖5是本示例實施例的旋轉式成型系統的示意圖。根據此示例實施例生產的透鏡與根據第一實施例生產的雙凸透鏡相同。因此，外直徑為9mm且中心厚度為3mm。無定形聚烯烴樹脂(ZeonexE48R：瑞翁公司的產品)用作成型材料。用於壓力成型的模具構造有上和下旋轉式嵌入型芯、體部模具以及用於定位的下模具。

被輸送的旋轉式嵌入型芯僅僅是下嵌入型芯。上嵌入型芯、體部模具以及下模具預先設置在安裝在加壓冷卻站內的加壓冷卻機中。與第一實施例一樣，在此實施例中使用的旋轉式嵌入型芯不需要表面精度。因此，該旋轉式嵌入型芯僅僅藉由切割處理而成形並且不具有高表面精度面。

無定形聚烯烴樹脂被放入排出單元501的料斗中，並且由該排出單元塑化和熔融。塑化溫度設置為250攝氏度，且噴嘴端部的溫度為250攝氏度。排放單元501的構造與通用直列螺杆式射出成型機的塑化機構相同，並且以間歇的方式重複測量和排放。

首先，旋轉式下嵌入型芯502在加熱製程中放置在加熱單元503上。放置在加熱單元503上的旋轉式下嵌入型芯被加熱至170攝氏度。旋轉式下嵌入型芯502在此實施例中加熱至170攝氏度需要兩分鐘。因此，提供與排出製程的產距相對應的兩個加熱單元503。

此實施例中的旋轉式成型系統被建構用於使得：當由一個加熱單元執行一個旋轉式下嵌入型芯的加熱時，能夠由其他加熱單元類似地加熱不同的旋轉式嵌入型芯502，對應於一個產距的時間來切換操作時間。旋轉式下嵌入型芯502由雙軸機器人504輸送。由使用齒條-齒輪的手的打開/關閉運動來保持旋轉式下嵌入型芯502。進一步地，手505由安裝在手505上的加熱器加熱至270攝氏度。此外，將加熱至170攝氏度的氮氣供應至手505以形成氮氣氛圍。該氮氣氛圍有助於防止樹脂氧化和劣化。以此方式，該旋轉式嵌入型芯能夠在氮氣氛圍中輸送。

其上安裝有切割工具的切割單元506設置在噴嘴的端部處。氣缸打開/關閉設置在引導件上的切割工具，使得切割工具切割所排放樹脂，並且將所排放樹脂從排放單元501分開。然後，由加熱單元503加熱的旋轉式下嵌入型芯502由雙軸機器人504輸送至排放單元501的噴嘴的端部。

隨著0.1g樹脂從排放單元501排放，旋轉式下嵌入型芯502向下運動。旋轉式下嵌入型芯502的形狀由所排放的樹脂調節。換句話說，所排放樹脂的外直徑被調節，使得當旋轉式下嵌入型芯和體部模具在後續的加壓冷卻製程中被夾持時，樹脂不排放至會合面。

由該旋轉式嵌入型芯的向下運動所拉伸的樹脂由切割單元(未例示)切割。結果，獲得旋轉式下嵌入型芯上的塑化熔融樹脂。然後，帶著該熔融樹脂的旋轉式下嵌入型芯由雙軸機器人504移動至加壓冷卻單元506。加壓冷卻單元506包括體部模具、下模具和加壓軸，它們藉由氣缸彼此連接並上下運動。相應地，體部模具和下模具被夾持並加壓。

在此示例實施例中，九套加壓冷卻單元506設置在旋轉式分度頭507上，並且被順序地輸送的旋轉式下嵌入型芯經受加壓冷卻製程。帶著該樹脂的被輸送旋轉式下嵌入型芯被進一步輸送至下模具。藉由打開手505，旋轉式下嵌入型芯設置在下模具上。下模具包括用於定位該旋轉式下嵌入型芯的裝配部分。在該裝配部分中設置接合部分。

在該旋轉式下嵌入型芯定位在裝配部分中之後，體部模具由缸向下移動並執行夾持。在體部模具上以及在下模具上設置加熱器。在此示例實施例中，該成型在190攝氏度、180攝氏度、170攝氏度和150攝氏度的溫度條件下進行。

加壓軸和上模設置在體部模具內部。在夾持之後，缸使加壓軸向下移動，並且上嵌入型芯和旋轉式下嵌入型芯之間的樹脂由20 kgf的壓力成型。在本示例實施例中，由於保留有排放樹脂的切割痕跡，所以在將該模具在各溫度保持60秒之後，該模具由空氣以10攝氏度/分鐘的速度冷卻。在該模具被冷卻的同時，將恒定的壓力施加至該模具直到該模具被釋放。當該溫度被降低至120攝氏度時，該體部模具打開，並且形狀與所需形狀類似的成型產品由操作機器人508取出。

從供應該旋轉式嵌入型芯至取出成型產品的時間設置為540秒。如果具有所需形狀的高精度模具安裝在該實施例的旋轉式成型機上，則將必須有九套這種模具。進一步地，測量由上述製程得到的形狀與所需形狀類似的成型產品的表面形狀。距所需面形狀產品的最大面至面距離為0.1 mm。以不同模具溫度成型的本實施例成型構件的雙折射測量結果在圖6中例示。從圖6中能夠看出，該雙折射隨著模具溫度升高而降低。

與第一示例實施例相類似，在各模具溫度成型並取出的各成型產品由二次加壓裝置510再次成型。當成型產品被成型時，嵌入型芯的溫度設置為210攝氏度，並且透鏡的表面在透鏡的上下兩面被熔融厚度厚達0.2mm。進一步地，施加壓力且獲得本實施例的光學元件。

根據本實施例，如果僅僅執行旋轉式成型則必須有九套高精度模具，那麼僅僅二次加壓製程的兩個壓制單元需要高精度模具。因此，能夠減少高精度模具的數量。

進一步地，根據本實施例獲得的光學元件形成為所需形狀，並且，與藉由使用聚烯烴樹脂生產的成型產品的對比例相比，具有較小的折射率分佈。進一步地，由於初次加壓製程的模具溫度能夠設置為較高的溫度，所以能夠獲得較小雙折射的光學元件。

現在將說明作為第三示例實施例的、上述第三示例實施例的構造實施例。根據此實施例，玻璃成型產品用作第二示例實施例中描述的旋轉式嵌入型芯，並且切割痕跡去除製程設置在排放製程和加壓製程之間。由於本實施例類似於第二實施例，所以將不重複相同的內容，而僅僅說明不同的內容。

與第二實施例相似，樹脂被排放至已經在加熱站被預先加熱的旋轉式下嵌入型芯上，並且藉由玻璃成型形成的旋轉式下嵌入型芯(其上安裝有切割樹脂)由輸送機器人移動至熔融站。在熔融站設置200W的中紅外燈。

隨著加熱站升高，上面安裝有切割樹脂的旋轉式下嵌入型芯被移動至更加接近中紅外燈，並且該樹脂的切割部分由於加熱而熔融成卵形。然後，帶有熔融樹脂的旋轉式下嵌入型芯被移動至加壓冷卻單元。在本實施例中，從熔融站至加壓冷卻單元的行程時間設置為60秒。

根據本示例實施例，由於沒有切割痕跡且表面熔融，所以旋轉式下嵌入型芯不需要維持在模具溫度，並且當開始加壓時執行冷卻。該模具溫度設置為190攝氏度，並且以20 kgf的壓力負載開始加壓。進一步地，該冷卻以10攝氏度/分鐘執行。在冷卻期間，施加值定的壓力，直到該模具被釋放。當該模具冷卻至120攝氏度時，體部模具打開，且由操作機器人取出形狀與所需形狀相類似的成型產品。從旋轉式嵌入型芯的供應至成型產品的取出的時間設置為480秒。因此，在旋轉分度頭上設置八個加壓冷卻單元。

被取出的成型產品以與在第二實施例中方法相似的方法經歷二次加壓製程，並且獲得本實施例的成型產品。根據本實施例，由於設置熔融站，所以能夠縮短初次加壓生產製程。相應地，該單元能夠被簡化。進一步地，能夠與第二實施例類似地藉由利用玻璃來獲得成型產品。因此，能夠以簡單方式生產旋轉式嵌入型芯。

現在將說明第四示例實施例的構造實施例作為第四實施例。根據第四實施例，藉由使用石英模具進行成型和紅外燈加熱而進行第三實施例中的二次加壓製程。由於本實施例類似於第三實施例，所以將不重複對相同內容的說明，而是僅僅說明不同的內容。

與第三實施例類似，藉由加壓冷卻製程獲得的成型構件設置在使用紅外燈加熱的二次壓力成型單元上。至於上和下嵌入型芯的材料，使用具有所需形狀的無水石英玻璃(ED-B：東曹石英公司(Tosoh Quartz Corporation))。當定位完成時，打開燈遮光器並且光發射10秒。與此同時，施加20 kgf的壓力負載40秒。當施加該壓力時，在壓力的施加開始後該燈連續打開10秒。然後，該燈遮光器關閉剩下的40秒。在冷卻完成後，取出並獲得本實施例的成型產品。

根據本實施例，當在僅僅使用旋轉成型時需要八套高精度模具，而對於二次加壓製程中使用的一個壓制單元僅僅需要一個高精度石英模具。相應地，能夠減少高精度模具的數量。進一步地，根據本實施例獲得的光學元件的形狀為所需形狀。作為測量結果，折射率分佈是0.9×10^-4 ，並且雙折射是53 nm。與作為對比例的以聚烯烴樹脂生產的射出成型產品相比，獲得具有較小折射率分佈的光學元件。

儘管已經參考示例實施例對本發明進行了說明，但是可以理解的是，本發明不限於所披露的示例實施例。所附申請專利範圍的範圍應該被給予最寬的解釋，以包括所有修改、等效結構和功能。

101．．．旋轉式嵌入型芯

102．．．輸送輥

103．．．加熱單元

104．．．固定台板

105．．．附接模組

106．．．注射缸

107．．．運動台板

108．．．模腔部分

109．．．加壓冷卻模組

110．．．加壓缸

111．．．成型產品

112．．．成型產品出模缸

113．．．成型構件

114．．．澆道

115．．．流道

116．．．澆口

117．．．切割器

118．．．二次加壓模組

119．．．上嵌入型芯

120．．．下嵌入型芯

121．．．加壓缸

122．．．定位機構

123．．．夾持缸

201．．．加壓方向

202．．．所需面

204．．．距離

205．．．熔融物

301．．．射出成型機

302．．．旋轉式嵌入型芯

303．．．加熱單元

304．．．輸送路徑

305．．．輥

306．．．加壓冷卻單元

307．．．引導軌

308．．．旋轉式嵌入型芯供應(排出)單元

309．．．取出單元

310．．．操作機器人

311．．．澆口切除單元

312．．．二次加壓裝置

401．．．旋轉式下嵌入型芯(下模具)

402．．．加熱站

403．．．手

404．．．排出裝置

405．．．(排出的)樹脂

406．．．刃

407．．．下模具

408．．．上模(具)(上嵌入型芯)

409．．．引導件

410．．．上體部模具

411．．．缸

412．．．加壓缸(軸)

501．．．排出單元

502．．．旋轉式下嵌入型芯

503．．．加熱單元

504．．．雙軸機器人

505．．．手

506．．．切割單元(加壓冷卻單元)

507．．．分度頭

508．．．操作機器人

510．．．二次加壓裝置

701．．．樹脂

702．．．(旋轉式)下嵌入型芯

703．．．直立運動台

704．．．紅外燈

705．．．樹脂

801．．．二次加壓模組

802．．．上嵌入型芯

803．．．下嵌入型芯

804．．．加壓缸

805．．．成型構件

806．．．定位機構

807．．．中紅外燈

808．．．遮光器

包括在說明書中並作為其一部分的附圖，與說明書一起例示本發明的示例實施例、特徵和方面，用於說明本發明的原理。

圖1A至1H例示根據本發明第一示例實施例的塑膠成型系統。

圖2例示根據本發明第一示例實施例的塑膠成型系統的二次加壓製程的熔融量。

圖3是根據本發明第一示例實施例的塑膠成型系統的示意圖。

圖4A至4F是根據本發明第二示例實施例的塑膠成型系統的示意圖。

圖5是根據本發明第二示例實施例的塑膠成型系統的示意圖。

圖6例示根據本發明第二示例實施例的成型構件的雙折射測量結果。

圖7A至7D是根據本發明的第三示例實施例的切割痕跡去除製程的示意圖。

圖8是例示根據本發明第四示例實施例的二次加壓裝置的實施例的示意圖。