TWI249465B - Optical lens molding apparatus - Google Patents

Description

〇c/m 12494说福 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種光學鏡片模造裝置，且特別是有 關於一種可改善光學鏡片之光轴傾斜、偏移的光學鏡片模 造裝置。 ' 【先前技術】 按’在習知非球面光學鏡片的模造成型技術中，通常 都是利用一模具配合成對的二模仁(c〇re)形成一模穴，在高 溫的環境下使軟化的玻璃硝材(gob)模造成所需的形狀，並 於冷卻後付到所需的光學鏡片。此模仁及模具組立時通常 存在著一間距，以使模仁容易與模具組立。然而，在高溫 的環境下，模具與模仁均會受熱膨脹，造成間距變大，使 模仁容易於組立時發生傾斜或偏移的現象，因此模造出的 光學鏡片存在著光軸傾斜或光軸偏移的問題。 圖1繪示為習知光學鏡片模造裝置的結構示意圖以及 間距的放大示意圖。請參照圖1，習知之光學鏡片模造裝 置100主要係包括一上模仁110、一下模仁12〇及一外套 Λ，外套筒140具有一内直徑D，且上模仁110與下模仁 120套合於此内直徑D中，並形成一模穴150於上模仁11〇 與下模仁120之間。另外，外套筒14〇之熱膨脹係數大於 二上、下模仁11〇、12〇的熱膨脹係數。 上模仁110、下模仁120與外套筒140之間會有一間 距162以方便組立。因為光學鏡片模造成型需於攝氏525 度的南溫環境下進行，以使玻璃硝材5〇(如圖2Α所示）受 itwf.doc/m 熱軟化。所以在此南溫壞境下’上模仁lio、下模彳_ 及外套筒140均會受熱膨脹。而且，因為上模仁u〇與下 模仁120向外膨脹的程度比外套筒140向外膨服的程产 小，所以造成間距162的寬度會逐漸擴大。因此，在:^ 仁110向下壓合的過程中，容易因間距162變大，而發生 傾斜或偏移的現象。 & 圖2A與圖2B繪示為習知光學鏡片模造裝置模造出的 光學鏡片之形狀示意圖。請先參照圖1與圖2A，當上模七 110發生中心軸偏移（Decenter)時，模造出的光學鏡片5加 之上表面52的光軸Cl也會跟著偏移。也就是說，上表面 52的光軸C1與下表面54的光軸C2之間存在一偏移量 占。因此，光學鏡片50a具有光軸偏移的問題。 此外，請參照圖1與圖2B，當上模仁11〇發生傾斜(tih) 時，模造出的光學鏡片50a之上表面52的光軸C1也會跟 著向左傾斜。也就是說，上表面52的光軸C1與下表面％ 的光軸C2之間存在一夾角θ。因此，光學鏡片施具有 光軸傾斜的問題。 紅上所述，由於咼溫環境下，上模仁、下模仁受熱膨 脹的私度比外套熱㈤脹的程度小，導致模仁與外套筒 門的間距、艾大，使得上模仁容^發生傾斜或偏移的現 。因此’習知光學鏡片模造震置所模造出的光學鏡片容 具有光軸傾斜或偏移的問題，以致於在芯取(⑽如㈣ 2時，找糾_度增高，且^無法制正確的光轴 位置，進而降低組立工程的良率。 itwf.doc/m 【發明内容】 因此j本發明的目的就是在提供一種光學鏡片模造裝 置’主要係於套筒無仁之間配置_膨脹傭大於此套筒 的另-套筒，來改善絲鏡狀光軸傾斜或偏移的問題。 基於上述與目的，本發明提出一種光學鏡片模造裝 置，其主要係包括一第一模仁、一第二模仁、二内套筒及 一外套靖。其中，第二模仁與第一模仁之材質相同，且具 有一第一熱膨脹係數。而此二内套筒分別套合於第一模仁 與第二模仁之外，且具有一第二熱膨脹係數。此外，外套 间具有一第一内直徑與一第二内直徑，且第一模仁與第二 模仁套合於第一内直徑中，並形成一模穴於第一模仁與第 二模仁之間，而此二内套筒則套合於第二内直徑中。另外， 外套筒具有一第三熱膨脹係數，且第一與第二熱膨脹係數 分別大於第三熱膨脹係數。 本發明因採用二内套筒配置於光學鏡片模造裝置 中，並藉由與模仁緊密接合的内套筒來改善第一模仁於模 成型的而溫1辰境下容易發生傾斜或偏移的現象。因此， 本發明之光學鏡片模造裝置，可以改善光學鏡片之光軸傾 斜或偏移的問題。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂’下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 圖3係繪示依照本發明之實施例所述之光學鏡片模造 1249悔一m 裝置的結構剖視圖。本發明之光學鏡片模造裝置係用以將 一待成型材料模造成型為光學鏡片，其中待成型材料通常 為玻璃或光學高分子，在此實施例中，待成型材料將以玻 璃硝材為例來說明，然本發明之適用範圍當不限定於玻璃 硝材。請參照圖3,本實施例提出一種光學鏡片模造裝置 200a，其主要係包括一上模仁21〇、一下模仁22〇、二内套 筒230a、230b及一外套筒240。其中，上模仁21〇與下模 仁220分別具有一互相對應之成型部212、222。下模仁22〇 與上模仁210之材質相同，且具有一第一熱膨脹係數。而 此二内套筒230a、230b分別套合於上模仁21〇與下模仁 22〇之外，且具有一第二熱膨脹係數。此外，外套筒240 具有一第一内直徑D1與一第二内直徑]；)2，且上模仁21〇 與下模仁220套合於第一内直徑D1中，並形成一模穴25〇 於上模仁210與下模仁220之間，而此二内套筒23〇a、23〇b

則套合於第二内直徑D2中 三熱膨脹係數，且第一與第 膨脹係數。 。另外，外套筒240具有一第 二熱膨脹係數分別大於第三熱

上述之光學鏡片模造裝置2〇〇a中，上模仁21〇、下模 仁220與外套筒240之間以及内套筒230a、230b與外套筒 240之間分別存有—加工公差所形成的第—間距以及 第二間距264,以方便上模仁21()、下模仁22〇、内套筒 23〇a、23〇b與外套筒240進行組立。其中，第-間距262 與第一間距264之寬度約為7〜9微米。 9 oc/m I249«w.d 在本實施例中，上模仁210與下模仁22〇皆為一柱狀 體，且分別具有一第一直徑E1與一第二直徑E2，其中第 直徑E1小於第二直徑E2。此外，外套筒240係一中空 套间，其具有一弟一内直徑D1與一第二内直徑D2，其中 第内直徑D1小於弟一内直彼D2。然而，本發明之光學 鏡片模造裝置亦可使用單一内直徑之中空套筒作為外套 筒。另外，内套筒230a、230b為環狀體，其内直徑約等於 上模仁210與下模仁220之第一直徑El，且其外直徑約等 於外套筒240之第二内直徑D2。 ^ 本發明一較佳實施例中，上模仁210與下模仁22〇之 材質例如為碳化鎢，其熱膨脹係數為，而二内套 筒230a、230b之材質例如為不銹鋼，其熱膨脹係數為 Mxur6/尺。由於内套筒230a、23〇b之熱膨脹係數大於上、 下模仁210、220之熱膨脹係數，因此在高溫的環境下，内 套筒230a、230b向外膨脹的程度勢必大於上、下模仁21〇、 220向外膨脹的程度，且最好等於外套筒24〇向外膨脹的 程度，以使内套筒230a、230b與外套筒240之間的間距在 文熱之後仍可保持在7〜9微米之間，以利於後續光學鏡片 模造之作業。 ' 圖4A至圖4D繪示為上述光學鏡片模造裝置應用於 光學鏡片模造成型的各步驟示意圖。請同時參照圖4A至 圖4D，首先，如圖4A所示，將下模仁22〇套合於外套筒 240之第一内直徑D!中，並將内套筒23〇b套合外套筒24〇 1249465 14276twf.doc/m 底部之第二内直徑D2中。此時，内套筒23〇b係位於下模 仁220與外套琦240之間。並且，放置一玻璃頌材％於下 模仁220之成型部222上。 接著，如圖4B所示，將上模仁210套合於外套筒24〇 之第一内直徑D1中，並將内套筒23〇a套合外套筒24〇頂 部之第二内直徑D2中。此時，内套筒230a係位於上模仁 220與外套筒240之間。。之後，將上模仁21〇逐漸向下 壓合，以進行玻璃硝材50的模造成型。值得注意的是，在 本實施例中光學鏡片模造成型的過程需於高溫環境下進 行，以使玻璃硝材50軟化，其中模造成型時的溫度例如約 為攝氏525度。 然後’如圖4C所示，雖然在高溫環境下，上模仁21〇、 下杈仁220與外套筒240之間的第一間距262之寬度會逐 漸擴大。然而，由於内套筒230a、23〇b之第二熱膨脹係數 2大於第一熱膨脹係數與第三熱膨脹係數，因此在高溫環 士兄下，内套筒230a、230b與外套筒240之間的第二間距 264仍可維持7〜9微米的寬度。所以，内套筒23如、23肋 了^刀別固疋住上模仁210與下模仁220使上模仁2i〇與 下模仁220發生偏移或傾斜的機率降低。 —承上所述，由於在上模仁210向下壓合的過程中，不 谷易發生傾斜或偏移的現象，所以玻璃硝材5〇上表面52 的，軸C1與下表面54的光軸C2之間不容易存在有一偏 移$占（如圖2A所示)及一夾角如圖2B所示）。也就是 1249465 14276twf.doc/m 说，成型後之玻璃鏡片5〇a之上表面52之光軸C1與下表 面54之光軸C2較容易對準在同一光軸c上(如圖4D所 示）。 之後，如圖4D所示，將模造成型後的光學鏡片5〇a 取出，並且進行芯取製程。由於光學鏡片5〇a不容易有光 軸C傾斜或偏移的問題，因此，在芯取製程時找芯的困難 度降低，且谷易找到光軸c的正確位置，進而提升組立工 程的良率。 ' 值得注意的是，本實施例之光學鏡片模造裝置200a， 所模造出的光學鏡片50a，並非僅限於圖4D中所繪示的一 凹一凸狀之光學鏡片。其更可藉由改變上模仁21〇及下模 仁220的成型部212、222(如圖3所示)之面形而模造出其 它形狀的光學鏡片。換言之，上模仁21〇與下模仁22〇之 成型部212、222亦可分別為一凹面與一凸面、二凹面或二 凸面。 綜上所述，本發明因採用二内套筒配置於光學鏡片模 造裝置中，並藉由此二内套筒來固定住與其緊密接合的模 仁(上模仁、下模仁）以改善習知上模仁於模造成型的高溫 環境下所發生傾斜或偏移的現象。所以，本發明之光學鏡 片模造裝置，可以改善光學鏡片之光軸傾斜或偏移的問 題。因此，在芯取製程時找芯的困難度降低，且容易找到 光軸的正確位置，進而提升組立工程的良率。更可對於未 來曰盈要求甚嚴之光學鏡片模造製程技術的提升、偏心度 較敏感之模造鏡片生產技術之克服，以及高度量產化之精 12 I24941^6twf.doc/m 密光學鏡片模造製程將有長遠之助益。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，鉀1並 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 ^範圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1繪示為習知光學鏡片模造裝置的結構剖視圖。 圖2A與圖2B繪示為習知光學鏡片模造裝置模造出的 光學鏡片之形狀示意圖。 圖3係繪示依照本發明之實施例所述之光學鏡片模造 裝置的結構剖視圖。 圖4A至圖4D繪示為本發明之光學鏡片模造裝置應 用於光學鏡片模造成型的各步驟示意圖。 【主要元件符號說明】 50 :玻璃硝材 5〇a ··光學鏡片 52 :上表面 54 :下表面 100、200a、200b :光學鏡片模造裝置 110、210··上模仁 120、220 :下模仁 140、240 ··外套筒 150、250 :模穴 162 :間距 13 [〇c/m 212、222 :成型部 230a、230b :内套筒 262 :第一間距 264 :第二間距 C、Cl、C2 :光軸 D :内直徑 D1 ··第一内直徑 D2 :第二内直徑 E1 :第一直徑 E2 :第二直徑 5 :偏移量 0 :夾角

Claims (1)

1249偷 twf.doc/m 十、申請專利範圍： 1.一種光學鏡片模造裝置，包括： 一第一模仁，具有一第一成型部； 一第二模仁，具有一第二成型部，對應該第一成型 部，其中該第二模仁及該第一模仁各具有一第一熱膨脹係 數； 二内套筒，分別套設於該第一模仁與該第二模仁之 外，且具有一第二熱膨脹係數；以及 一外套筒，具有一第一内直徑與一第二内直徑，且該 第一模仁與該第二模仁套設於該第一内直徑中，並形成一 模穴於該第一模仁與該第二模仁之間，該二内套筒則套設 於該第二内直徑中， 其中，該外套筒具有一第三熱膨脹係數，且該第一與 第二熱膨脹係數分別大於該第三熱膨脹係數。 2·如申請專利範圍第1項所述之光學鏡片模造裝置， 其中該第二熱膨脹係數大於該第一熱膨脹係數。 3.如申請專利範圍第1項所述之光學鏡片模造裝置， 其中該第一内直徑小於該第二内直徑。 4.如甲⑭專利範圍第丨項所述之光學鏡片模造裝置， 其中該第-模仁與該第二模仁之材質為碳化鶴。 如申4專利範Κ第1項所述之光學鏡片模造裝置’ 八中該二内套筒之材f為不錢鋼。 6·如申請專利範囹给t 其中該第-成型部彳項所述之光學鏡片模造裝置， 取馬一凹面及一凸面其中之_者。 15 丨 twf.doc/m 7.如申請專利範圍第1項所述之光學鏡片模造裝置， 其中該第二成型部係為一凹面及一凸面其中之一者。