TWI494609B - 光學透鏡及其製造該透鏡的模具與製造方法 - Google Patents

Description

光學透鏡及其製造該透鏡的模具與製造方法

本發明是有關於一種光學鏡片，特別是指一種光學透鏡及其製造該透鏡的模具與製造方法。

參閱圖1，一般來講，利用一模具80製造一鏡片90的流程中，係將一鏡片原材料於融熔狀態下填充至該模具80中，經冷卻凝固後而進行開模，並再經過一離型步驟，使該鏡片90與該模具80離型，如圖中該假想線所示即為該鏡片90脫離之狀態。

但在此離型步驟中，往往因為該鏡片90中與受力方向相垂直的二側邊901與該模具80相接觸之間的摩擦力因素，使該鏡片90產生變形，如此一來，而造成該鏡片90形狀精度變異，進而影響到良率與產能。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以減低離型時所產生之摩擦力，且可以有效提升鏡片生產良率的光學透鏡及其製造該透鏡的模具與製造方法。

於是本發明光學透鏡，包含一透鏡部，及一外周部。

該透鏡部以一光軸為軸心。該外周部連接於該透鏡部外周緣，並包括沿該光軸排列且相間隔的一第一表面與一第二表面、一平行於該光軸且連接於該第二表面外周緣的平行環面，及一連接於該第一表面外周緣與該平行環面外周緣之間的斜向環面。

於是本發明模具，包含一第一模具、一第二模具，及一對頂銷。

該第一模具連接於如前所述的該透鏡部一側與該外周部的該第二表面。該第二模具能相對於該第一模具移動，並連接於如前所述的該透鏡部另一側與該外周部的該第一表面、該平行環面，及該斜向環面，其中，該第一模具與該第二模具相配合而界定出一模穴。該等頂銷分別能移動地穿設於該第二模具。

於是本發明透鏡製造方法，包含下列步驟：步驟(a)：製備如前所述之該模具。步驟(b)：將一透鏡原料注入該模具的該模穴中，並使其冷卻凝固而形成如前所述的該光學透鏡。步驟(c)：將該第一模具與該第二模具相分離。步驟(d)：利用該等頂銷將該光學透鏡頂出。步驟(e)：取出該光學透鏡。

本發明之功效在於：藉由將該光學透鏡的該外周部設計成具有該平行環面與該斜向環面，讓該光學透鏡在離型脫模時，能夠有效地減少與移動方向相垂直之接觸面積，如此一來，以減少該光學透鏡與該模具之間的摩擦力，以避免該光學透鏡因脫模而導致損壞，進而提升生產 上的良率。

100‧‧‧步驟

200‧‧‧步驟

300‧‧‧步驟

400‧‧‧步驟

500‧‧‧步驟

10‧‧‧光學透鏡

2‧‧‧透鏡部

3‧‧‧外周部

31‧‧‧第一表面

32‧‧‧第二表面

33‧‧‧平行環面

34‧‧‧斜向環面

20‧‧‧模具

4‧‧‧第一模具

5‧‧‧第二模具

51‧‧‧凸環面

6‧‧‧頂銷

7‧‧‧模穴

30‧‧‧鏡筒

C‧‧‧光軸

L‧‧‧垂直距離

l ‧‧‧最短距離

θ‧‧‧角度

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明習知一種光學透鏡脫離一模具之狀態；圖2是本發明光學透鏡之一較佳實施例的示意圖；圖3是一配置示意圖，說明將該較佳實施例組裝於一鏡筒內之狀況；圖4是本發明模具之一較佳實施例的示意圖；及圖5是本發明透鏡製造方法之一較佳實施例的流程圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發明光學透鏡10之一較佳實施例，包含一透鏡部2，及一外周部3。其中，在本較佳實施例中，該透鏡部2與該外周部3為塑膠材料一體成型而成。

該透鏡部2以一光軸C為軸心且朝外延伸。該透鏡部2為光線主要穿透之區域。其中，在本較佳實施例中，該透鏡部2沿著該光軸C之兩側為一凸一凹形式，當然，亦可以設計成一凹一凸、雙凹，或雙凸之形式，理應不該以本較佳實施例所揭露的內容為限制。

該外周部3連接於該透鏡部2外周緣且往外延伸，並包括沿該光軸C排列且相間隔的一第一表面31與一第二表面32、一平行於該光軸C且連接於該第二表面32外周緣的平行環面33，及一連接於該第一表面31外周緣與該平行環面33外周緣之間的斜向環面34。其中，該第一表面31與該第二表面32之間的垂直距離為L，該第二表面32與該斜向環面34的最短距離為l ，並滿足如下條件式：0.01≦l /L≦0.65，而在本較佳實施例中，該l /L=0.35。也就是說，該第二表面32與該斜向環面34的最短距離l ，小於該第一表面31與該第二表面32之間的垂直距離L的一半，且該平行環面33的延長線與該斜向環面34之間夾一角度為θ，並滿足如下條件式：2°≦θ≦45°，而在本較佳實施例中，該角度θ=23°。如此一來，讓該外周部3具有一較大的倒角態樣，當該光學透鏡10由一模具20(見圖4)離型過程中，其與離型時之受力方向相垂直之接觸面積較小，進而能夠有效地降低離型時之摩擦阻力，以避免造成該光學透鏡10損壞，以提升良率。然而，雖然該第二表面32與該斜向環面34的最短距離l 愈小，可以有效地減少在離型脫模時之摩擦阻力，但是當組裝於一鏡筒30(見圖3)內時，其承靠的面積會太小。而當l /L=0.65時，其該第二表面32與該斜向環面34的最短距離l 較大，如此一來，讓該光學透鏡10與該鏡筒30之間有較大的承靠面積，讓該光學透鏡10能較穩固的固定於該鏡筒30內，故較佳的，當l ≧0.13mm其仍會保有較佳的承 靠效果。另外，其該角度θ不宜太大，若當該角度θ大於45°時，即會縮短了該第一表面31之面積，而影響了該光學透鏡10的光學有效徑，或是不利於組裝。

參閱圖3，為一配置示意圖，說明將該較佳實施例組裝於該鏡筒30內之狀況。另外一點，再值得說明的是，由於有該斜向環面34的設計，也讓該光學透鏡10在安裝的過程中，能夠較為輕易的安裝於該鏡筒30內，而不會因為該透鏡10稜稜角角的外形結構而導致與該鏡筒30相互干涉，而不利組裝。

參閱圖4，本發明模具20之一較佳實施例適用於製造出如前所述的該光學透鏡10，該模具20包含一第一模具4、一第二模具5，及一對頂銷6。

該第一模具4連接於如前所述的該透鏡部2一側與該外周部3的該第二表面32。

該第二模具5能相對於該第一模具4移動，並連接於如前所述的該透鏡部2另一側與該外周部3的該第一表面31、該平行環面33，及該斜向環面34。其中，該第一模具4與該第二模具5相配合而界定出一模穴7，該第二模具5具有一與該斜向環面34相連接的凸環面51。

該等頂銷6分別能移動地穿設於該第二模具5。

參閱圖2、圖4，及圖5，本發明透鏡製造方法之一較佳實施例包含下列步驟：

步驟100：製備如前所述之該模具20。

步驟200：將一透鏡原料注入該模具20的該模穴7中，並使其冷卻凝固而形成如前所述的該光學透鏡10。

步驟300：將該第一模具4與該第二模具5相分離。

步驟400：利用該等頂銷6將該光學透鏡10頂出。

步驟500：取出該光學透鏡10。

綜上所述，本發明光學透鏡10及製造該透鏡的模具20與製造方法具有下列優點及功效：

一、利用將該光學透鏡10的該外周部3設計成具有該平行環面33與該斜向環面34，讓該光學透鏡10在離型脫模時，能夠有效地減少與移動方向相垂直之接觸面積，如此，以減少該光學透鏡10與該模具20之間的摩擦力，以避免該光學透鏡10因脫模而導致精度變異，進而提升生產上的良率。

二、當l /L的值接近0.01時，因為該第二表面32與該斜向環面34的最短距離l 較小，故能夠有效地減少摩擦力，以避免離型過程中導致該光學透鏡10的損壞，進而提升良率；當l /L的值接近0.65時，其該第二表面32與該斜向環面34的最短距離l 較大，如此一來，讓該光學透鏡10與該鏡筒30之間有較大的承靠面積，讓該光學透鏡10能較穩固的固定於該鏡筒30內。

三、當該光學透鏡10組裝於該鏡筒30時，藉 由該斜向環面34之設計，能夠避免因為該鏡筒30或是該光學透鏡10製作上的尺寸誤差而導致干涉，而讓本發明在安裝上較為方便。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧光學透鏡

2‧‧‧透鏡部

3‧‧‧外周部

31‧‧‧第一表面

32‧‧‧第二表面

33‧‧‧平行環面

34‧‧‧斜向環面

C‧‧‧光軸

L‧‧‧垂直距離

l ‧‧‧最短距離

θ‧‧‧角度

Claims (6)

1. 一種光學透鏡，包含：一透鏡部，以一光軸為軸心；及一外周部，連接於該透鏡部外周緣，並包括沿該光軸排列且相間隔的一第一表面與一第二表面、一平行於該光軸且連接於該第二表面外周緣的平行環面，及一連接於該第一表面外周緣與該平行環面外周緣之間的斜向環面；其中，該第一表面與該第二表面之間的垂直距離為L，該第二表面與該斜向環面的最短距離為l，並滿足如下條件式：0.01≦l/L≦0.65。
2. 如請求項1所述的光學透鏡，其中，該第一表面與該第二表面之間的垂直距離為L，該第二表面與該斜向環面的最短距離為l，並滿足如下條件式：l/L≦0.45。
3. 如請求項1所述的光學透鏡，其中，該平行環面的延長線與該斜向環面之間夾一角度為θ，並滿足如下條件式：2°≦θ≦45°。
4. 如請求項1所述的光學透鏡，其中，該第二表面與該斜向環面的最短距離為l，並滿足如下條件式：l≧0.13mm。
5. 一種模具，包含：一第一模具，連接於如請求項1所述的該透鏡部一側與該外周部的該第二表面；一第二模具，能相對於該第一模具移動，並連接於 如請求項1所述的該透鏡部另一側與該外周部的該第一表面、該平行環面，及該斜向環面，其中，該第一模具與該第二模具相配合而界定出一模穴；及一對頂銷，分別能移動地穿設於該第二模具。
6. 一種透鏡製造方法，包含下列步驟：步驟(a)：製備如請求項5所述之該模具；步驟(b)：將一透鏡原料注入該模具的該模穴中，並使其冷卻凝固而形成如請求項1所述的該光學透鏡；步驟(c)：將該第一模具與該第二模具相分離；步驟(d)：利用該等頂銷將該光學透鏡頂出；及步驟(e)：取出該光學透鏡。