TWI488730B - 塑膠光學鏡片及其射出成型方法 - Google Patents

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Description

塑膠光學鏡片及其射出成型方法
本發明關於一種塑膠光學鏡片及其成型方法，特別是關於一種其光學有效徑外具有環形曲折面的塑膠光學鏡片及其成型方法。
隨著可攜式裝置的發展，攝影鏡頭的體積也日益縮小，不僅鏡片的厚度要求越來越薄，鏡片的直徑要求也越來越小。以往較大型的光學系統以遮光片進行雜光/鬼影(flare/ghost)排除的遮光手法，也漸漸不適用於小型鏡頭的發展，進而小型鏡頭在其光學有效徑外採用額外的形曲折區域，例如形成以光軸為中心的多個環形曲折區域，可將系統不需要的光線導到光學成像面以外的地方。在習知的方法中，這些形曲折區域是光軸對稱的。請參第十七A圖及第十七B圖，係顯示習知塑膠射出成型方法中塑膠鏡片成型過程中熔融塑膠從澆口(sprue gate，圖未示出)流進鏡片模具內的流動情形。從圖中可明顯看出，在塑膠鏡片的塑膠射出成型過程中，這些形曲折區域會成為熔融塑膠的流動阻力之一，而在鏡片厚度日益縮小的情況下，流動阻力更顯增加，如果沒有改善熔融塑膠從澆口(sprue gate)往鏡片中心方向的流動速度，將容易在成型中的該鏡片光學有效徑區域內形成成型缺陷，例如空孔或融線(welding line)，如第十七B圖所示，不僅降低鏡片成型良率，也會影響鏡片的光學性能。
本發明的目的係提供一種在其光學有效徑外具有環形曲折面的光學鏡片的塑膠射出成型方法，其係採用具有一入口通道之模具，該入口通道設於該模具對應一光學有效徑處與一澆口(sprue gate)之間，藉此一入口通道設計增加該澆口與該光學有效徑之間路徑的截面積，降低熔融塑膠流過該入口通道的阻力，使熔融塑膠可以相較於成型中的鏡片周邊部份較早通過成型中的鏡片光學有效徑區域，而讓空孔或融線(welding line)可以遠離該光學有效徑區域，以維持良好成像品質，並提高鏡片的成型良率。
依上述方法，本發明提供一種塑膠光學鏡片，係以射出成型方法得到，該塑膠光學鏡片具有一澆口面，在該光學鏡片的一光學有效徑與該澆口面之間，任一以光軸為中心的環形切面上，至少有一該澆口面寬度範圍外的高度小於該澆口面寬度範圍內的平均高度。
本發明的塑膠光學鏡片及其射出成型方法藉由以下具體實施例配合所附圖式將予以詳細說明。
本發明的塑膠光學鏡片的第一具體實施例請參第一A圖至第一D圖，分別是第一具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及剖面示意圖。在第一具體實施例中，本發明之一塑膠光學鏡片1具有一光學有效徑區域10及多個環形曲折區域12圍繞該塑膠光學鏡片1的光軸形成於該光學有效徑區域10外。該塑膠光學鏡片1的一部份外周緣與一側狀澆口14的連接區域定義為一澆口面1a及一入口突起部16位於該光學有效徑區域10與該澆口面1a之間。如第一B圖及第一D圖所示，該入口突起部16係類似一肋條形狀，使得該光學有效徑區域10與該澆口面1a之間的該入口突起部16中，該塑膠光學鏡片1的任一該環形曲折區域12的切線上至少有一該澆口面1a寬度範圍外的高度係小於該澆口面1a寬度範圍內的平均高度。此外，該側狀澆口14的另一端係連接一流道18。在該塑膠光學鏡片1的成型過程中熔融塑膠係經由該流道18射入該塑膠光學鏡片1的成型模具中。
請參第一C圖及第一D圖分別是第一A圖沿I-I’線及II-II’線的剖面圖，其中從第一D圖中可看到在該光學有效徑區域10與該澆口面1a之間的該入口突起部16的平均高度大於該塑膠光學鏡片1的至少一其它部份的高度，如此一來使得該入口突起部16相較於該塑膠光學鏡片1的至少一其它部份具有較大截面積。也就是說，此一肋條形狀的入口突起部16的截面積提供熔融塑膠一個捷徑使其可以儘早通過成型中鏡片的光學有效徑區域並於該區域進行有效填充，而讓空孔或融線遠離該光學有效徑區域。換句話說，在該塑膠光學鏡片1的射出成型過程中，本發明係採用具有一入口通道之模具(圖未示出)，該入口通道設於該模具對應該光學有效徑區域10與該澆口面1a之間，即該入口通道係對應該塑膠光學鏡片1的該入口突起部16。本發明係藉由此一通道設計使在該塑膠光學鏡片1成型過程中該光學有效徑區域10與該澆口14之間的路徑加大，以減少從該流道18經由該澆口14流向該光學有效徑區域10的熔融塑膠流動阻力，進而使得熔融塑膠可以相較於成型中的該塑膠光學鏡片1周邊部份較早通過成型中的該塑膠光學鏡片1的該光學有效徑區域10，而讓空孔或融線可以遠離該光學有效徑區域10，如第十八圖所示，以提高該塑膠光學鏡片1的成型良率，同時也可以達成鏡片厚度薄化的要求。
第二A圖至第二D圖係本發明第一具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第二A圖至第二D圖係分別在該塑膠光學鏡片1形成有至少一突起部16’，其構形與該入口突起部16相同並且與該入口突起部16呈對稱配置於該光學有效徑區域10外。除了上述，第二A圖至第二D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第一具體實施例的該塑膠光學鏡片1的其餘結構相同。
第三A圖至第三D圖係本發明的塑膠光學鏡片的第二具體實施例，分別是第二具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及沿I-I’與II-II’線的剖面示意圖。在該第二具體實施例中，本發明提供一塑膠光學鏡片3係具有一入口突起部36位於其光學有效徑區域30與一側狀澆口34之間，並且該塑膠光學鏡片3的一部份外周緣與該澆口34的連接區域定義為一澆口面3a，其中該澆口面3a具有一寬度W1係小於該入口突起部36的至少一寬度W2。
第四A圖至第四D圖係本發明第二具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第四A圖至第四D圖係分別在該塑膠光學鏡片3形成有至少一突起部36’，其構形與該入口突起部36相同並且與該入口突起部36呈對稱配置於該光學有效徑區域30外。除了上述，第四A圖至第四D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第二具體實施例的該塑膠光學鏡片3的其餘結構相同。
第五A圖至第五D圖係本發明的塑膠光學鏡片的第三具體實施例，分別是第三具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及沿I-I’與II-II’線的剖面示意圖。在該第三具體實施例中，本發明提供一塑膠光學鏡片5係具有一入口突起部56位於其光學有效徑區域50與其一側狀澆口54之間，並且該塑膠光學鏡片5的一部份外周緣與該澆口54的連接區域定義為一澆口面5a，其中該澆口面5a具有一寬度W1係大於該入口突起部56的至少一寬度W2。
第六A圖至第六D圖係本發明第三具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第六A圖至第六D圖係分別在該塑膠光學鏡片5形成有至少一突起部56’，其構形與該突起部56相同並且與該突起部56呈對稱配置於該光學有效徑區域50外。除了上述，第六A圖至第六D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第三具體實施例的該塑膠光學鏡片5的其餘結構相同。
第七A圖至第七D圖係本發明的塑膠光學鏡片的第四具體實施例，分別是第四具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及沿I-I’與II-II’線的剖面示意圖。在該第四具體實施例中，本發明提供一塑膠光學鏡片7係具有一入口突起部76位於其光學有效徑區域70與其一側狀澆口74之間，並且該塑膠光學鏡片7的一部份外周緣與該澆口74的連接區域定義為一澆口面7a，其中該入口突起部76與其寬度方向垂直的兩側邊呈弧狀邊。除此之外，本發明第四具體實施例的該塑膠光學鏡片7與第一具體實施例的該塑膠光學鏡片1的其餘結構相同。
第八A圖至第八D圖係本發明第四具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第八A圖至第八D圖係分別在該塑膠光學鏡片7形成有至少一突起部76’，其構形與該入口突起部76相同並且與該入口突起部76呈對稱配置於該光學有效徑區域70外。除了上述，第八A圖至第八D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第四具體實施例的該塑膠光學鏡片7的其餘結構相同。
第九A圖至第九D圖係本發明的塑膠光學鏡片的第五具體實施例，分別是第五具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及沿I-I’與II-II’線的剖面示意圖。在該第五具體實施例中，本發明提供一塑膠光學鏡片9係具有一入口突起部96位於其光學有效徑區域90與其一側狀扇形澆口94之間，並且該塑膠光學鏡片9的一部份外周緣與該澆口94的連接區域定義為一澆口面9a。除此之外，本發明第五具體實施例的該塑膠光學鏡片9與第一具體實施例的該塑膠光學鏡片1的其餘結構相同。
第十A圖至第十D圖係本發明第五具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第十A圖至第十D圖係分別在該塑膠光學鏡片9形成有至少一突起部96’，其構形與該入口突起部96相同並且與該入口突起部96呈對稱配置於該光學有效徑區域90外。除了上述，第十A圖至第十D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第五具體實施例的該塑膠光學鏡片9的其餘結構相同。
第十一A圖至第十一D圖係本發明的塑膠光學鏡片的第六具體實施例，分別是第六具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及沿I-I’與II-II’線的剖面示意圖。在該第六具體實施例中，本發明提供一塑膠光學鏡片11係具有一入口突起部116位於其光學有效徑區域110與其一側狀扇形澆口114之間，並且該塑膠光學鏡片11的一部份外周緣與該扇形澆口114的連接區域定義為一澆口面11a。其中該扇形澆口面11a具有一寬度W1係小於該入口突起部116的至少一寬度W2。
第十二A圖至第十二D圖係本發明第六具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第十二A圖至第十二D圖係分別在該塑膠光學鏡片11形成有至少一出口突起部116’，其構形與該入口突起部116相同並且與該入口突起部116呈對稱配置於該光學有效徑區域110外。除了上述，第十二A圖至第十二D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第六具體實施例的該塑膠光學鏡片11的其餘結構相同。
第十三A圖至第十三D圖係本發明的塑膠光學鏡片的第七具體實施例，分別是第七具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及沿I-I’與II-II’線的剖面示意圖。在該第七具體實施例中，本發明提供一塑膠光學鏡片13係具有一入口突起部136位於其光學有效徑區域130與其一側狀扇形澆口134之間，並且該塑膠光學鏡片13的一部份外周緣與該扇形澆口134的連接區域定義為一澆口面13a，其中該扇形澆口面13a具有一寬度W1係大於該入口突起部136的至少一寬度W2。
第十四A圖至第十四D圖係本發明第七具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第十四A圖至第十四D圖係分別在該塑膠光學鏡片13形成有至少一突起部136’，其構形與該入口突起部136相同並且與該入口突起部136呈對稱配置於該光學有效徑區域130外。除了上述，第十四A圖至第十四D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第七具體實施例的該塑膠光學鏡片13的其餘結構相同。
第十五A圖至第十五D圖係本發明的塑膠光學鏡片的第八具體實施例，分別是第八具體實施例的俯視示意圖、透視示意圖及沿I-I’與II-II’線的剖面示意圖。在該第八具體實施例中，本發明提供一塑膠光學鏡片15係具有一入口突起部156位於其光學有效徑區域150與其一側狀扇形澆口154之間，並且該塑膠光學鏡片15的一部份外周緣與該扇形澆口154的連接區域定義為一澆口面15a，其中該入口突起部156與其寬度方向垂直的兩側邊呈弧狀邊。除此之外，本發明第八具體實施例的該塑膠光學鏡片15與第五具體實施例的該塑膠光學鏡片9的其餘結構相同。
第十六A圖至第十六D圖係本發明第八具體實施例的變化例的俯視示意圖，其中第十六A圖至第十六D圖係分別在該塑膠光學鏡片15形成有至少一突起部156’，其構形與該入口突起部156相同並且與該入口突起部156呈對稱配置於該光學有效徑區域150外。除了上述，第十六A圖至第十六D圖的塑膠光學鏡片係與本發明第八具體實施例的該塑膠光學鏡片15的其餘結構相同。
以上所述僅為本發明之具體實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
1、3、5、7、9、11、13、15．．．塑膠光學鏡片
1a、3a、5a、7a、9a、11a、13a、15a．．．澆口面
10、30、50、70、90、110、130、150．．．光學有效徑區域
12．．．環形曲折區域
14、34、54、74、94、114、134、154．．．澆口
16、36、56、76、96、116、136、156．．．入口突起部
16’、36’、56’、76’、96’、116’、136’、156’．．．突起部
18．．．流道
第一圖係本發明塑膠光學鏡片的第一具體實施例。
第二圖係本發明塑膠光學鏡片的第一具體實施例的各種變化例。
第三圖係本發明塑膠光學鏡片的第二具體實施例。
第四圖係本發明塑膠光學鏡片的第二具體實施例的各種變化例。
第五圖係本發明塑膠光學鏡片的第三具體實施例。
第六圖係本發明塑膠光學鏡片的第三具體實施例的各種變化例。
第七圖係本發明塑膠光學鏡片的第四具體實施例。
第八圖係本發明塑膠光學鏡片的第四具體實施例的各種變化例。
第九圖係本發明塑膠光學鏡片的第五具體實施例。
第十圖係本發明塑膠光學鏡片的第五具體實施例的各種變化例。
第十一圖係本發明塑膠光學鏡片的第六具體實施例。
第十二圖係本發明塑膠光學鏡片的第六具體實施例的各種變化例。
第十三圖係本發明塑膠光學鏡片的第七具體實施例。
第十四圖係本發明塑膠光學鏡片的第七具體實施例的各種變化例。
第十五圖係本發明塑膠光學鏡片的第八具體實施例。
第十六圖係本發明塑膠光學鏡片的第八具體實施例的各種變化例。
第十七A至十七B圖係顯示習知射出成型方法中塑膠鏡片成型過程中熔融塑膠進入鏡片模具內的流動情形。
第十八圖係本發明第一具體實施例的塑膠光學鏡片成型過程中熔融塑膠進入鏡片模具內的流動情形。
1‧‧‧塑膠光學鏡片
10‧‧‧光學有效徑區域
12‧‧‧環形曲折區域
14‧‧‧澆口
16‧‧‧入口突起部
1a‧‧‧澆口面
18‧‧‧流道

Claims (9)

  1. 一種塑膠光學鏡片，係以射出成型方式得之，具有一澆口面，在該光學鏡片的一最大光學有效徑外側與不超出該澆口面之間，任一以光軸為中心的環形切面上，至少有一該澆口面寬度範圍外的高度小於該澆口面寬度範圍內的平均高度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之塑膠光學鏡片，其中在該光學鏡片的該光學有效徑與該澆口面之間具有一入口突起部，該澆口面具有一澆口面寬度及該入口突起部至少具有一入口突起部寬度，該澆口面寬度可大於或小於該入口突起部寬度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之塑膠光學鏡片，進一步具有至少一突起部，其構形與該入口突起部相同並且與該入口突起部呈對稱配置於該光學有效徑外。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之塑膠光學鏡片，其中該入口突起部與其寬度方向垂直的兩側邊呈弧狀邊。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之塑膠光學鏡片，其中該澆口面朝該光學有效徑方向的寬度變化係逐漸增加。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之塑膠光學鏡片，進一步具有至少一突起部，其構形與該入口突起部相同並且與該入口突起部呈對稱配置於該光學有效徑外。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之塑膠光學鏡片，其中該入口突起部與其寬度方向垂直的兩側邊呈弧狀邊。
  8. 一種塑膠光學鏡片的射出成型方法，其係採用具有一入口通道之模具，該入口通道設於該模具對應一最大光學有效徑外側處與不超出一澆口面之間，其中在任一以光軸為中心的環形切面上，該入口通道的一平均高度係大於該入口通道外的至少一高度。
  9. 如申請專利範圍第8項之塑膠光學鏡片之射出成型方法，其中該模具具有至少一通道區域，其構形與該入口通道相同並且與該入口通道呈對稱配置於該光學有效徑外。
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