TWI839156B - 複合光學膜之鏡片成型方法 - Google Patents
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Abstract
一種複合光學膜之鏡片成型方法，具有下列步驟：一成型模具具有一上模座及一下模座，上模座具有一上模仁，上模仁朝下之端面形成有一上透鏡模具部，下模座具有一下模仁，下模仁朝上之端面形成有一下透鏡模具部；將一預先加熱至軟化狀態的光學膜片設在下透鏡模具部上；令光學膜片設在下透鏡模具部上；一塑料供給機構自光學膜片中心位置的上方注入經計量的熱融塑料；上模座及下模座合模而於上透鏡模具部與下透鏡模具部之間形成一鏡片成型空間；保持上模座與下模座合模至熱融塑料冷卻後，即可製成一具光學膜片之鏡片。
Description
本發明與製造鏡片有關，特別是指一種複合光學膜之鏡片成型方法。
請參閱第7圖，為習知光學鏡片的射出成型製造方式，主要是利用將熔融狀樹脂材料8擠壓進入成型模具9中，成型模具內具有對應鏡片形狀及尺寸的模穴91及流道92，模穴91與流道92連通，將熔融狀樹脂材料經流道92擠壓至模穴91中，以製成光學鏡片。
而光學鏡片為了應用於虛擬實境(VR)領域中，會在鏡面上設置光學膜片，讓光通過光學膜片而產生放大虛像，提供使用者沉浸式的體驗感受，因此，習知光學鏡片在射出成型時透過模內貼標的方式，在模穴91中藉由吸氣通道93，先將光學膜片94吸附在模穴91的內壁上，再將熔融狀樹脂材料8注入至模穴91中，並使成型模具9維持一保壓狀態冷卻待後即可製成具有光學膜片的鏡片。
然而，光學膜片94由於係軟性材質，當熔融狀樹脂材料8由模穴91側向注入時，容易使熔融狀樹脂材料8推移光學膜片94，或是滲入到膜片94與模穴91內壁之間，而造成良率不佳；此外，模穴91若中間處太窄則影響到熔融狀樹脂材料8無法順利地由一側注入到另一側，藉此鏡片中心厚度受到限制，而使鏡片無法有效地薄化。且吸氣通道93只在模穴91的一側而只能吸附一片光學膜片94，無法達到製作雙面光學膜之功能。
而中國第CN111413799號專利案所提供之光學設備中光學膜片係直接以鍍膜或貼附的方式設置在鏡片上，惟用來貼合的膠之厚度不易控制，抑或是塗佈不均，將造成膠層影響光的傳遞路徑。
此外，習知的光學膜片皆須先預壓加熱成型成符合鏡片的曲率，而造成製作上須多一道程序，導致產出效率無法有效地提升。
有鑑於此，如何解決上述問題，即為本發明所欲解決之首要課題。
本發明之主要目的，在於提供一種複合光學膜之鏡片成型方法，將光學膜片由上而下放入模具部中並注入熱融塑料，並透過上模座與下模座合模而可直接形成具光學膜片的鏡片，無需事先將膜片預壓成型而呈球面，以提升產出效率，且可製成雙面光學膜之鏡片，並藉由從上而下地注入熱融塑料，而具有鏡片薄型化之功效。
為達前述之目的，本發明提供一種複合光學膜之鏡片成型方法，包括有下列步驟：a.一成型模具包括一上模座及一設於該上模座之相對下方的下模座，該上模座具有一上模仁，該上模仁朝下之端面形成有一上透鏡模具部，該下模座具有一下模仁，該下模仁朝上之端面形成有一下透鏡模具部；b.於該上模座與該下模座分離時，將一光學膜片設在該下透鏡模具部上；c.一塑料供給機構自該光學膜片中心位置的上方注入經計量的熱融塑料；d.該上模座及該下模座合模以帶動該上透鏡模具部與該下透鏡模具部相互靠近，而於該上透鏡模具部與該下透鏡模具部之間形成一鏡片成型空間，並提升熱融塑料之壓力平均值；e.維持該上模座與該下模座合模至熱融塑料冷卻，以製成一鏡片。
較佳地，該光學膜片預先加熱至軟化狀態。
較佳地，在該上模座及該下模座合模前，將另一光學膜片設在熱融塑料上，該上模座與該下模座進行合模並維持至熱融塑料冷卻，以製成一雙面光學膜鏡片。
較佳地，該上模座與該下模座之合模溫度分別為110℃~120℃，於該上模座與該下模座分離時，將該上模座加熱升溫60℃~80℃。
較佳地，該塑料供給機構採用低射壓(小於200kg/cm2)擠壓式出料。
而本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。
(習知部分)
8:熔融狀樹脂材料
9:成型模具
91:模穴
92:流道
93:吸氣通道
94:光學膜片
(本發明部分)
1:上模座
11:上模仁
12:第一柱形部
13:上透鏡模具部
2:下模座
21:模仁孔
22:下模仁
23:第二柱形部
24:下透鏡模具部
3、3’:光學膜片
31:鏡片成型空間
4:塑料供給機構
41:注料口
5:基座
第1圖為本發明第一實施例之步驟流程圖。
第2~5圖為本發明第一實施例製作鏡片之作動示意圖。
第6圖為本發明第二實施例放入膜片之示意圖。
第7圖為習知成型模具之剖面圖。
請參閱第1~5圖，為本發明所提供之複合光學膜之鏡片成型方法的第一實施例，一成型模具包括一上模座1及一設於該上模座1之相對下方的下模座2，其中：該上模座1，具有一上模仁11，該上模仁11具有一向下延伸的第一柱形部12，該第一柱形部12之外輪廓係呈圓柱狀，且該第一柱形部12於朝下之端面形成有一上透鏡模具部13，其中，該上模座1之合模溫度為110℃~120℃。
該下模座2，供設於一基座5上，該下模座2具有一自其上端面向下深入之模仁孔21，而以製造圓形鏡片為例，該模仁孔21之內緣形狀(即橫斷面形狀)係呈圓形，與欲製成圓形鏡片之外輪廓形狀相符合，且該第一柱形部12形狀對應地向下容設於該模仁孔21中，而該上模座1及該上模仁11受一傳動機構(圖中未示)同步帶動，使該第一柱形部12可於該模仁孔21中進行上、下位移，該下模座2具有一下模仁22，且該下模仁22具有一位於該模仁孔21中之第二柱形部23，並於該第二柱形部23朝上之端面形成有一下透鏡模具部24，該第二柱形部23之外輪廓係呈圓柱狀，亦與該模仁孔21之內緣形狀相符合，該下模仁22受一頂推機構(圖中未示)傳動，使該第二柱形部23亦可於該模仁孔21中進行上、下之位移，其中，該下模座2之溫度為110℃~120℃。
請繼續參閱第1~5圖，為本發明所提供複合光學膜之鏡片成型方法的第一實施例於實際製作鏡片之步驟流程，如第2圖所示，於該上模座1與該下模座2分離時先將該上模座1加熱升溫至170℃~200℃，並將一預先加熱至軟化狀態的光學膜片3設在該下透鏡模具部24上；接著如第3圖所示，一塑料供給機構4由側向進入上模座1與下模座2之間，並令其注料口41與該光學膜片3之中心位置呈對正設置，而自該光學膜片3中心位置的上方注入經計量的熱融塑料，藉由熱融塑料的擠出壓力，令該光學膜片3全面貼附在該下透鏡模具部24上；而後如第4圖所示，該上模座1及該下模座2合模以帶動該上透鏡模具部13與該下透鏡模具部24相互靠近，而於該上透鏡模具部13與該下透鏡模具部24之間形成一充滿熱融塑料的鏡片成型空間31，並提升熱融塑料之壓力平均值；保持該上模座1與該下模座2合模，待熱融塑料於該鏡片成型空間31中經由該上模仁11與該下模仁22維持在一保壓狀態冷卻後，即可製成一具光學膜片之鏡片；最後如第5圖所示，令上模座1向上開模，使該第一柱形部12移出該模仁孔21，接著令該下模仁22向上移動，
使該第二柱形部23向上頂出該模仁孔21後，即可自該下透鏡模具部24上取出所製成的具光學膜片之鏡片。
須特別說明的是，由於該模仁孔21為一開放空間，注入熱融塑料後會比傳統射出成型中位在封閉空間的塑料更快降溫，因此須將熱融塑料的溫度加熱至300℃；此外，藉由將該上模座1在與該下模座2分離時先加熱升溫至170°C~200℃，使上模座1在等待注料的同時，不至於降溫到低於熱融塑料的溫度而影響鏡片成型。
此外，本發明採用低射壓(小於200kg/cm2)擠壓式出料，且注料口41之口徑僅略小於料管的直徑，可避免習知射出成型高壓所致塑料流出注料口時產生塑料旋繞而參雜空氣之問題，使熱融塑料可順暢地由注料口41流出。
本發明藉由塑料供給機構4自該光學膜片3中心位置的上方注入熱融塑料，使熱融塑料可由光學膜片3之中心位置向外擴散而均勻地分布在該光學膜片3上，並因熱融塑料的注入衝擊力使光學膜片3下壓，避免如習知射出成型為側向注入塑料，容易使塑料推移膜片或滲入膜片與模穴之間，藉以提升良率，並透過由上而下先注料再合模而可調整鏡片成型空間31的大小，以達成鏡片薄型化之功效，更藉由模壓熱融塑料的壓力使呈軟化狀態的光學膜片3可全面貼附在該下透鏡模具部24上，以形成符合鏡片曲率的球形弧面，而無需事先將光學膜片3預壓成型，以達到提升產出效率之功效。
請搭配參閱第6圖，本發明所提供的複合光學膜之鏡片成型方法更具有第二實施例，而其與第一實施例之差異在於，此第二實施例中，在該上模座1及該下模座2合模前，將另一光學膜片3’設在熱融塑料上，接著該上模座1與該下模座2進行合模並保持兩者合模至熱融塑料冷卻，即可製成一鏡片，且該鏡面之兩相對側分別具有一片光學膜片，以達成可製作雙面光學膜鏡片之功能；此外，於第二實施例中，上模座1與下模座2合模時，上模座1以其上透鏡模具部13
下壓光學膜片3’，使呈軟化狀態的光學膜片3’可全面貼附在該上透鏡模具部13上，以形成符合鏡片曲率的球形弧面，同樣無需事先將光學膜片3’預壓成型。
以上實施例之揭示僅用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。
綜上所述，當可使熟知本項技藝者明瞭本發明確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，故依法提出申請。
Claims (5)
- 一種複合光學膜之鏡片成型方法，包含有下列步驟： a.一成型模具包括一上模座及一設於該上模座之相對下方的下模座，該上模座具有一上模仁，該上模仁朝下之端面形成有一上透鏡模具部，該下模座具有一下模仁，該下模仁朝上之端面形成有一下透鏡模具部； b.於該上模座與該下模座分離時，將一光學膜片設在該下透鏡模具部上； c.一塑料供給機構自該光學膜片中心位置的上方注入經計量的熱融塑料； d.該上模座及該下模座合模以帶動該上透鏡模具部與該下透鏡模具部相互靠近，而於該上透鏡模具部與該下透鏡模具部之間形成一鏡片成型空間，並提升熱融塑料之壓力平均值； e.維持該上模座與該下模座合模至熱融塑料冷卻，以製成一鏡片。
- 如請求項1所述之複合光學膜之鏡片成型方法，其中，該光學膜片預先加熱至軟化狀態。
- 如請求項1所述之複合光學膜之鏡片成型方法，其中，在該上模座及該下模座合模前，將另一光學膜片設在熱融塑料上，該上模座與該下模座進行合模並維持至熱融塑料冷卻，以製成一雙面光學膜鏡片。
- 如請求項1所述之複合光學膜之鏡片成型方法，其中，該上模座與該下模座之合模溫度分別為110°C~120°C，於該上模座與該下模座分離時，將該上模座加熱升溫60°C~80°C。
- 如請求項1所述之複合光學膜之鏡片成型方法，其中，該塑料供給機構採用低射壓(小於200kg/cm²)擠壓式出料。
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