高精密度光学镜片的成型机构及其产品.pdf

本发明关于一种高精密度光学镜片的成型机构及其产品，该成型机构包括第一分模和与之配合的第二分模，第一分模和第二分模合模后可形成模腔。脱模时，第一和第二分模可相对分离，光学镜片由其所附着的分模的顶出装置顶离该分模，该光学镜片所附着的分模包括固定一体设置的镜片模仁与护环模仁。该光学镜片所附着的分模的顶出装置沿圆周方向设于其护环模仁上，其形式可以是若干设于所述模仁上的销孔和相应的顶出销，或者是一圈设于所述模仁上的环形槽和相应的顶出环体。本发明的光学镜片包括镜片本体和自本体边缘延伸而出的护环，且用以成型该光学镜片护环的模仁表面经雾化处理，以使该光学镜片护环的上、下表面形成不透明雾状表面。

1、  一种高精密度光学镜片的成型机构，包括一个固定分模和一个与之配合的活动分模，固定分模和活动分模合模后可形成一个用于成型光学镜片的模腔，其成型后的光学镜片具有本体和自本体边缘延伸而出的护环，开模时成型后的光学镜片随活动分模一起与固定分模分离，其中活动分模包括护环模仁和镜片模仁；其特征在于：该活动分模的镜片模仁与护环模仁为一体设置的，脱模时，光学镜片由活动分模的顶出装置顶离该活动分模，其中该活动分模的顶出装置设于其护环模仁上。

2、  如权利要求1所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该顶出装置沿所述护环模仁圆周方向设置。

3、  如权利要求1或2所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该顶出装置包括若干设于所述护环模仁上的销孔和相应的顶出销。

4、  如权利要求3所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：顶出销的位置对应光学镜片的护环。

5、  如权利要求4所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该成型机构的护环模仁的表面经雾化处理形成相对粗糙的表面。

6、  如权利要求1或2所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该顶出装置包括一圈设于所述护环模仁上的环形槽和相应的顶出环体。

7、  如权利要求6所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：顶出环体的位置对应于光学镜片的护环。

8、  如权利要求7所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该成型机构的护环模仁的表面经雾化处理形成相对粗糙的表面。

9、  一种高精密度光学镜片的成型机构，包括第一分模和与之配合的第二分模，第一分模和第二分模合模后可形成一个用于成型光学镜片的模腔，成型后的光学镜片具有本体和自本体边缘延伸而出的护环；其特征在于：脱模时，第一和第二分模可相对分离，该光学镜片所附着的分模包括护环模仁和镜片模仁，该镜片模仁与护环模仁即固定一体设置的。

10、  如权利要求9所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该光学镜片所附着的分模上设有位于护环模仁上的顶出装置。

11、  如权利要求10所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该顶出装置沿所述护环模仁圆周方向设置。

12、  如权利要求10或11所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该顶出装置包括若干设于所述护环模仁上的销孔和相应的顶出销。

13、  如权利要求12所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：顶出销的位置对应光学镜片的护环。

14、  如权利要求13所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该成型机构的护环模仁的表面经雾化处理形成相对粗糙的表面。

15、  如权利要求10或11所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该顶出装置包括一圈设于所述护环模仁上的环形槽和相应的顶出环体。

16、  如权利要求15所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：顶出环体的位置对应于光学镜片的护环。

17、  如权利要求16所述的高精密度光学镜片的成型机构，其特征在于：该成型机构的护环模仁的表面经雾化处理形成相对粗糙的表面。

18、  一种高精密度光学镜片的成型方法，包括提供第一分模和与之配合的第二分模，第一分模和第二分模合模后可形成一个用于成型光学镜片的模腔，并且在第一分模及第二分模中均分别具有一体设置且彼此间没有相对位移的镜片模仁及护环模仁；
在前述的模腔中注入熔融的镜体材料；
保持该模腔及其中的镜体材料在特定的、一系列的压力及温度下；
分离前述的模腔，并使成型后的镜片随附在其中一分模上，而与另一分模分离；
使镜片由其随附的分模上分离而成为成品。

19、  如权利要求18所述的高精密度光学镜片的成型方法，其特征在于：该种将光学镜片由所随附的分模上分离的方法是在其护环模仁上设置顶出装置。

20、  如权利要求19所述的高精密度光学镜片的成型方法，其特征在于：该顶出装置沿所述护环模仁圆周方向设置。

21、  如权利要求19或20所述的高精密度光学镜片的成型方法，其特征在于：该顶出装置包括若干设于所述护环模仁上的销孔和相应的顶出销。

22、  如权利要求21所述的高精密度光学镜片的成型方法，其特征在于：顶出销的位置对应光学镜片的边缘部分。

23、  如权利要求19或20所述的高精密度光学镜片的成型方法，其特征在于：该顶出装置包括一圈设于所述护环模仁上的环形槽和相应的顶出环体。

24、  如权利要求23所述的高精密度光学镜片的成型方法，其特征在于：顶出环体的位置对应于光学镜片的边缘部分。

25、  如权利要求18所述的高精密度光学镜片的成型方法，其中在两个分模的护环模仁表面经雾化处理而形成相对粗糙的表面。

26、  一种高精密度光学镜片，包括镜片本体和自本体边缘延伸而出的护环，其特征在于：光学镜片护环的上、下表面经雾化处理而形成不透明的雾状表面。

27、  如权利要求26所述的高精密度光学镜片，其中该光学镜片护环上、下表面的不透明雾状表面，即由射出成型时模仁的表面状态移转而来。

高精密度光学镜片的成型机构及其产品
技术领域
本发明关于一种高精密度光学镜片的成型机构及其产品，尤其是关于一种能够确保其制成的光学镜片具有高精度、并且若干个由该类似制程所制成的光学镜片组合在一起时亦具有高精度的光学镜片成型机构，以及由这种成型机构制成的高精密度光学镜片。
背景技术
采用射出成型的技术来生产光学镜片，是近年来许多光学器材或消费性产品得以降低生产成本及普遍化的主要原因之一，其关键即在于免除了传统玻璃研磨镜片的高成本因素。但是，对于用塑料经由射出成型制成的镜片，由于成型过程中尺寸及变形量的控制困难，所以长久以来在高精度的光学镜片领域，一直无法被广泛的采用，特别是对于必须将多个镜片组合在一起而形成镜片组的情形下，由于各镜片的误差值可能会经由光学叠加的方式而被放大，而使得最终的累积误差无法被接受，而使生产厂商不得不使用高成本的玻璃研磨镜片，进而使产品的最终售价无法降低。因此，对于光学镜片的制造领域而言，一直存在一种需求，驱使厂商研发及生产一种高精度且具有成本优势的射出成型光学镜片。
目前光学镜片的制造通常可以采用两种方式：切削成型和射出成型，相应的设备也大致包括切削设备和射出成型设备两大类。如中国专利ZL02262936.X号公开了一种眼镜片的同步成型工作台，它包括台座、心轴、第一基座、第二基座、连杆与握柄，其第二基座对应于刀具下方，设有球面的原料板座，原料板座上设有吸风口以吸住原料板。该专利实即一种采用切削方式加工制造光学镜片的切削设备。
第01808988.7号中国专利申请则公开的是一种采用射出成型方式的光学透镜的制造设备，涉及一种用于塑料透镜生产的装置和系统。其透镜成型装置包括第一透镜固化单元，第二透镜固化单元和用于在两个单元之间移动模具组合体的输送器系统。该装置还可包括配置用于施加热量到基本聚合的透镜上的退火单元，并可用于从透镜成型组合物形成眼镜片。
第96191655.9号中国专利申请则揭示了一种模压接触镜片的方法和设备，其方法包括：分别在第一和第二卷材上形成前、后模具腔，将液体的可固化镜片材料分发至每个前模具腔中，将前、后模具腔对准并组合，使之构成相互配对、定中心的啮合；固化前、后模具中的镜片材料；分开卷材以吐出浇铸于其间的镜片。
另外，还有一种采用压制成型的方法来制造光学镜片的设备，例如第ZL97207324.8号中国专利所公开的。该专利公开了一种用于压制成型软质塑料广角镜的模板，主要包括模板和环形齿环，其特征是在模板的四周开设有阻流槽。
对于采用射出成型方式的光学镜片的成型设备来说，其模具必须经过精心设计方能保证成型的光学镜片的达到预设的精度。例如美国专利第5,441,398号(下称’398号专利)和第6,165,392号(下称’392号专利)分别揭露了用于透镜的射出成型模具的具体设计，这两件专利分别以Gentex Optics，Inc.和Yamamoto KogakuKabushiki Kaisha为权利的受让人，其发明标的都是关于模具的模仁的具体设计。
其中，’398号专利在其中一个分模的模腔中设置了一个附加模块(insert)，用以成型透镜的外凸表面。该附加模块的外缘设有肩部，可与分模作固定配合，从而实现该附加模块在分模模腔中的定位。而’392号专利也是在其一分模的模腔内设置了一个相似的附加模块，所不同的是，该模块未设有如’398号专利所揭示的与分模配合的外缘肩部。而是在模块所贴附的分模部分上设置若干吸孔，这些吸孔与其它配合设置的通孔连通，并通过一个真空泵经由这些通孔和吸孔来对该附加模块施加吸附作用力，以实现该附加模块的固定定位。
另一方面，在传统的用于光学镜片的射出成型机构(图1)的模具1中，通常包括一个固定的分模10和一个活动的分模15。当活动分模15与固定分模10合模后，其中形成一个具有特定形状的模腔14；向模腔14中注入熔融状态地液态镜体原料，在一定条件(如一系列特定压力和温度等)下保持一定时间，再冷却至特定温度后即可开模和脱模。将活动分模15从固定分模10上移去，此时初步成型好的光学镜片18系留在活动分模15上。
以图1为例，成型后的光学镜片18随活动分模15与固定分模10分离。接下来传统的作法是：将成型后的光学镜片18从活动分模15上进行脱模，该活动分模15预设为包括一个固定模套16和一个活动的模仁17。脱模时，固定模套16不动，模仁17由一顶杆19推动，向外将光学镜片18顶出；也就是说，在此现有技术中，模仁17兼具有顶出杆的作用。
但是，由于模仁17相对固定模套16是可以活动的，则二者之间必然需要设置一定的间隙。因此，在射出成型的过程中，光学镜片18对应模仁17和模套16之间间隙的位置处，可能会产生毛边。而毛边的大小取决于模仁17与模套16之间间隙的大小。这样，毛边的产生会使得光学镜片18的进一步加工变得更复杂，尺寸的控制也会变得更困难。
而且，由于模仁17和模套16之间间隙的存在，使得模仁17每一次重新定位时，都可能与模套16间产生一定的尺寸偏斜；或者在顶杆19推动模仁17向外顶出光学镜片18的过程中，模仁17很可能会相对模套16发生偏斜现象。而这两种可能的偏斜都将会对成型中及成型后但尚具有些许塑性的光学镜片18的精密度产生负面影响，使得日后穿过该光学镜片18的光发生“偏芯”现象，即光穿过镜片18后将不会严格按照预先设定好的光的行进路线前进，而使光学镜片18的精密度无法达到预定的目标。
如果成型的光学镜片是用于照相机等光学器件的组合镜头时，将这些有偏斜现象的光学镜片组合叠放在一起，上、下镜片之间必然无法按照预先的设定正确地对正，因而也就无法确保组合后的镜头组的高精密度。
另外，成型好的光学镜片的边缘通常还一体带有一圈的护环，该护环自镜片本体向外延伸而出，并具有一定高度。当将镜片叠放时，护环可以提供保护镜片本体的作用；同时，护环的高度还决定了相邻两镜片之间的距离，而这个距离的正确性对于镜片组来说是非常关键的，将会直接影响整个镜片组的精密度。另一方面，由于护环的材料是与镜片主体的透明材料一样的，因此当光束从其中通过时，会对镜片本身产生光的杂讯干扰，即形成所谓的“鬼影”现象。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，高精密度光学镜片的成型机构以及由其射出成型的光学镜片，该成型机构不仅能确保其成型的镜片能克服上述现有技术中的光穿透后的偏芯现象，使其成型的镜片具有高精密度，并能保证成型的镜片组叠在一起时能够按预先的设定准确对准。
本发明的另一目的在于提供一种高精密度光学镜片的成型机构，由该成型机构射出成型得到的镜片，不仅精度高，而且表面光洁、没有毛边，因而使得随后的进一步加工得以简化，生产成本也可得以降低，而且产品尺寸的控制也会变得更为容易。
本发明的再一目的在于提供一种高精密度光学镜片的成型机构及其产品，由于成型机构的特定位置经过雾化处理，所以成型的光学镜片的特定位置为不透明的雾化表面，因而可以消除现有技术中的“鬼影”现象。
本发明的技术解决方案要点是：提供一种高精密度光学镜片的成型机构，包括第一分模和与之配合的第二分模，第一分模和第二分模合模后可形成一个用于成型光学镜片的模腔。脱模时，第一和第二分模可相对分离，光学镜片由其所附着的分模的顶出装置顶离该分模，该光学镜片所附着的分模包括固定一体设置的镜片模仁与护环模仁。
该光学镜片所附着的分模的顶出装置设于其护环模仁上，并沿所述护环模仁的圆周方向设置。
该顶出装置包括若干设于所述护环模仁上的销孔和相应的顶出销，且顶出销的位置对应于光学镜片的护环部分。
该顶出装置还可以是包括一圈设于所述护环模仁上的环形槽和相应的顶出环体，且顶出环体的位置对应于光学镜片的护环部分。
本发明还提供一种由上述高精密度光学镜片的成型机构射出成型的高精密度光学镜片，包括镜片本体和自本体边缘延伸而出的护环；且该光学镜片护环的上、下表面形成不透明的雾状表面。
由于本发明中光学镜片所附着的分模包括固定一体设置的镜片模仁与护环模仁，镜片模仁相对护环模仁间没有位移，因而两者之间没有间隙，而成型后的光学镜片自然不可能产生毛边，而得以提高光学镜片的精密度，简化其加工程序，从而降低相应的生产成本。
另一方面，由于本发明中光学镜片所附着的分模包括固定一体设置的镜片模仁与护环模仁，镜片模仁相对护环模仁不需移动，因而可以避免前述习知技术在定位或脱模时产生的偏斜现象，使成型的光学镜片的高精密度得以保证，从而确保光穿透该镜片时能够精确地沿预设的光路行进，不会发生“偏芯”现象。
并且，由于本发明中光学镜片所附着的分模包括固定一体设置的镜片模仁与护环模仁，两者间不作位移，从而避免定位及脱模时产生的偏斜现象，使成型好的光学镜片整体的精度高，将若干个由类似制程制造的光学镜片叠放组合在一起时，上、下相邻的镜片之间的准确对正与间隔因而能得到保证。
另外，经由上述本发明的成型机构射出成型的高精密度光学镜片，其护环的上、下表面经成型时的雾化转移处理以形成雾状表面，能够有效防止习知技术中的光杂讯干扰，从而消除俗称的“鬼影”现象。
附图说明
图1是现有技术的剖面示意图；
图2是本发明成型机构的剖面示意图；
图3是本发明光学镜片的示意图；
图4是本发明叠放一体的光学镜片组的示意图。
具体实施方式
现结合说明书附图，对本发明高精密度光学镜片的成型机构及其产品作进一步详细说明。
如图2所示，为本发明一种高精密度光学镜片的成型机构2的剖面示意图。该成型机构2包括第一分模20和与之配合的第二分模28，第一分模20和第二分模28合模后可形成一个用于成型光学镜片26的模腔25。其中第一分模20可以预设为活动分模20，而第二分模28则可预设为固定分模28，开模时，活动分模20可相对固定分模28分离开。
本发明区别于现有技术的最重要的特征即在于：脱模时，第一分模20和第二分模28可相对分离，光学镜片26由其所附着的分模20的顶出装置顶离该分模20，该光学镜片26所附着的分模20包括固定一体设置的镜片模仁22与护环模仁21。
在图2所示的实施例中，成型后的光学镜片26将保持在活动分模即第一分模20上，并随之一起与固定分模28分离开。该活动分模20包括护环模仁21和与护环模仁21固定设置的镜片模仁22。护环模仁21和镜片模仁22可以采用相同或不同的模块制成。在脱模过程中，镜片模仁22相对护环模仁21不作动，因此，如果两者使用不同的模块分别制造、再固定为一体者，则可以使镜片模仁22与护环模仁21之间的间隙设置得尽量小；如果将护环模仁21和镜片模仁22采用同一模块、一体制造成型，则两者间将不存在任何间隙。
该光学镜片26所附着的活动分模20的顶出装置设在其护环模仁21上，并沿所述护环模仁21的圆周方向对称设置。
该顶出装置包括若干设于所述护环模仁21上的销孔23和相应的顶出销24。
该顶出装置也可以采取其它方式，例如包括一圈设于所述护环模仁21上的环形槽23和相应的顶出环体24。
活动分模20上的顶出装置的顶出销或顶出环体对应光学镜片26上的位置是其边缘的护环265部分，而不要是镜片26的主体260(如图3和图4所示)。这样，才能最大程度地确保光学镜片26的精度。
而为了消除现有技术中由于光穿透透明的镜片护环，而对镜片本身产生的“鬼影”干扰，本发明高精密度光学镜片的成型机构2的两个分模20及28的护环模仁的表面将采用雾化处理，例如喷砂或腐蚀，而使护环模仁的表面形成相对粗糙的表面，这样在成形光学镜片的过程中，这些粗糙的表面状态将移转至光学镜片的护环265上。
同时请参阅图3和图4，本发明还提供一种由上述高精密度光学镜片的成型机构2射出成型的高精密度光学镜片26，包括镜片本体260和护环265；且该光学镜片26护环265的上、下表面261、263经成型时的雾化转移处理，形成不透明的雾状表面，可以防止光线透过护环265而对镜片本体260造成光的杂讯干扰。
图3中，镜片26包括本体260和自本体260边缘向外延伸而出的护环265。其中，本体260的上侧为凸面，其下侧264可以是凸面、平面或是凹面，可按具体需要来设定。
镜片本体260具有一个光中心轴266，并与本体260的凸透镜一侧交于其最高凸出点262。镜片26的护环265环绕本体260、并与之一体成型，具有上表面261和下表面263。护环265的上、下表面261、263可以高于本体260的上、下侧表面(例如护环265的上表面在第三图中即高于本体260上侧的最高凸出点262)。
图4所示为两个由本发明的成型机构射出成型的光学镜片26和27叠放在一起的镜片组，用以说明护环265在镜片组中扮演的重要功能。镜片27护环275的下表面273即抵放在镜片26护环265的上表面261上，在本发明中，由于成型后的镜片26和27具有预定的高精度，其护环265、275的上表面261和271分别成为叠放在其上的另一镜片的基准面，如图3中的镜片26的护环265的上表面261即为叠放在其上的镜片27的基准面。正常状况下，相邻叠放的两个镜片(如镜片26和27)间的间隔尺寸将取决于两者的护环265及275的尺寸，又因为成型本发明高精密度光学镜片的成型机构的镜片模仁与护环模仁是一体设置的，两者间没有相互位移与定位的问题。所以当两相重叠的镜片26及27的护环265及275的尺寸为固定时，两镜片26及27的最高凸出点262和272亦可精密正确的位于其预定的位置上，从而使光线穿透镜片组时能遵循预设的路径，不会产生偏芯的现象。
由于本发明中光学镜片26所附着的分模20包括固定一体设置的镜片模仁22与护环模仁21，镜片模仁22相对护环模仁21不作动，因而镜片模仁22和护环模仁21之间的间隙可以设置得非常微小，甚至于没有间隙，因此成型后的光学镜片26上的毛边可以大大减少，甚至可以消除这种不利的现象，因而得以提高光学镜片26的精密度，简化其加工制程，从而降低生产成本。
另一方面，由于本发明中光学镜片26所附着的分模20包括固定一体设置的镜片模仁22与护环模仁21，镜片模仁22相对护环模仁21不作动，因而可以避免前述现有技术在定位或脱模时产生的偏斜现象，使成型后的光学镜片26的高精密度得以保证，从而确保光穿透该镜片26时能够精确地沿预设的光路行进，不发生偏芯现象。
并且，由于本发明中光学镜片26所附着的分模20包括固定一体设置的镜片模仁22与护环模仁21，镜片模仁22相对护环模仁21不作动，从而避免合模定位或脱模时产生的偏斜现象，使成型后的光学镜片26整体的精度高，在将若干个由类似制程生产的该等光学镜片叠放组合在一起时，上、下相邻的镜片之间的准确间隔与对正因而能得以保证。
另外，经由上述本发明的成型机构2射出成型的高精密度光学镜片26，其护环265的上、下表面261和263经成型时的雾化转移处理以形成雾状表面，能够有效防止现有技术中的光杂讯干扰，从而消除所谓的“鬼影”现象。