專利名稱：混合非球面透鏡的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合非球面透鏡的制造方法。
背景技術(shù)：
日本專利公告第9-211280號公開了一種利用紫外線(UV)粘接處理制造混合非球面透鏡的方法。圖1是日本專利公告第9-211280號所公開的利用UV粘結(jié)處理制造的混合非球面透鏡的剖面圖。
參考圖1，混合透鏡1包括非球面透鏡2和球面透鏡8。非球面透鏡2具有作為入射表面的第一光學(xué)表面3和作為出射表面的第二光學(xué)表面4。球面透鏡8具有作為入射表面的第三光學(xué)表面9和作為出射表面的第四光學(xué)表面10。這里，第三光學(xué)表面9是球面的并且與第二光學(xué)表面4相面對。非球面透鏡2和球面透鏡8由光學(xué)材料如塑料或玻璃制成。非球面透鏡2和球面透鏡8是通過整體模塑制造的，因為它們沒有肋狀部分。通過在球面透鏡8的第三光學(xué)表面9的外表面注射UV固化粘結(jié)劑并應(yīng)用紫外線光將非球面透鏡2和球面透鏡8粘結(jié)起來。這里，標(biāo)號5指示的是非球面透鏡2和球面透鏡8之間的粘結(jié)面。
傳統(tǒng)的制造混合非球面透鏡的方法是采用UV固化粘結(jié)劑把非球面透鏡和球面透鏡粘結(jié)在一起，由此會導(dǎo)致復(fù)雜的生產(chǎn)過程和非球面表面成形錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種更簡單的不會產(chǎn)生成形錯誤的制造混合非球面透鏡的方法。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的混合非球面透鏡的制造方法有更簡單的制造過程的優(yōu)點，其制造過程中混合非球面透鏡成形時不需要單獨的粘結(jié)處理。因此，混合非球面透鏡有更精確的非球面外表面而沒有因額外的粘結(jié)劑而產(chǎn)生的成形錯誤和污染。


圖1是日本專利公告第9-211280號公開的混合透鏡剖面圖。
圖2A到2C是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例制造混合非球面透鏡的過程的示圖。
圖3A到3C是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例制造混合非球面透鏡的過程的示圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種制造混合非球面透鏡的方法，包括加工球面透鏡；在球面透鏡上沉積非球面透鏡材料層；把一個具有非球面表面的壓模壓到非球面透鏡材料層上以在球面透鏡上形成非球面透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造混合非球面透鏡的方法，包括(a)形成球面透鏡；(b)把球面透鏡插入到具有非球面表面的模具里并且向球面透鏡的外圍注入熔化的非球面透鏡材料；(c)使球面透鏡上的非球面透鏡材料凝固形成非球面透鏡。
球面透鏡可以由玻璃制成，非球面透鏡可以由具有粘結(jié)性的聚合物樹脂制成。
聚合物樹脂可以具有范圍從1.45到1.68的折射率，球面透鏡可以具有與非球面透鏡折射率不同的折射率。
非球面透鏡可以在球面透鏡的入射表面和/或出射表面上形成。
非球面透鏡可以作為倍率透鏡(Power lens)或去像散透鏡。
下面將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，其中示出的是本發(fā)明的示例性的、非限制的實施例。
圖2A到2C是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例制造混合非球面透鏡的過程的示圖。
如圖2A所示，加工好的球面透鏡13被放置在支柱12上。聚合物層15a沉積在球面透鏡13上。其上形成有非球面表面的壓模19被放置在聚合物層15a上。如圖2B所示，壓模19被壓到聚合物層15a的表面上，這樣聚合物層15a與形成于壓模19上的非球面表面17的外形一致。然后，聚合物層15a被固化。通過上述的程序，，形成了如圖2C所示的混合透鏡11，其中非球面透鏡15形成于球面透鏡13上。
盡管在參考圖2A到2C中描述的過程中，非球面透鏡15只形成于球面透鏡的一面，非球面透鏡15也可以用類似的方式在球面透鏡13的兩面(入射表面和出射表面)上形成。更進(jìn)一步說，聚合物層15a可以以多層的方式形成，從而可以在球面透鏡13上形成多個非球面透鏡。
根據(jù)第一實施例采用壓模技術(shù)的混合非球面透鏡的制造方法，可以不用額外的粘結(jié)劑而把非球面透鏡15和球面透鏡13粘結(jié)在一起。因此，混合非球面透鏡可以以低成本制造。此外，如果球面透鏡13由與非球面透鏡15不同光學(xué)結(jié)構(gòu)的材料制造，那么混合透鏡可以作為去像散透鏡或倍率透鏡。
圖3A到3C是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例制造混合非球面透鏡的過程的示圖。
圖3A表示的是加工好的球面透鏡23、具有形成于其內(nèi)表面上的非球面表面27的第一模具27a和第二模具27b。球面透鏡23被放置并固定到第二模具27b的內(nèi)表面上。其后，如圖3B所示，熔化的聚合物樹脂25a被注射導(dǎo)球面透鏡23和第一模具27a之間的空間中，然后凝固。利用聚合物樹脂25a的自然粘結(jié)性進(jìn)行固化而不是采用紫外線(UV)固化處理或熱固化處理。
有粘結(jié)性的聚合物樹脂25a在正常溫度下是可固化的，然而通過對聚合物樹脂施加紫外線或加熱，固化時間可以縮短。與聚合物樹脂25a接觸的第一模具27a由抗粘結(jié)材料制成。因此，聚合物樹脂25a不會粘結(jié)到第一模具27a上，但可以粘結(jié)到球面透鏡23上，這樣就可制造混合非球面透鏡21。聚合物樹脂25a可以是折射率范圍為1.45到1.68之間的丙烯酸樹脂。熔融石英可被用作第一模具27a的抗粘結(jié)材料。
如圖3C所示，在第一和第二模具27a和27b被移開后，球面透鏡23和非球面透鏡25已被粘結(jié)到一起形成了混合非球面透鏡21。非球面透鏡25可以在球面透鏡23的一面或兩面上形成。如果非球面透鏡25在球面透鏡23的兩面上形成，那么第一模具27a和第二模具27b具有形成在他們各自的內(nèi)表面上的非球面表面。
在根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施例的混合非球面透鏡的制造方法中，聚合物樹脂可以在球面透鏡23上沉積多層，并且至少一層的非球面透鏡25也可以在球面透鏡23的兩面都形成。
非球面透鏡25的透鏡表面z滿足方程1，其中，c是表面曲率(半徑倒數(shù))，ρ是光學(xué)表面的徑向坐標(biāo)，k是二次項常量，αi是定義球面表面偏差的多項式系數(shù)。
z=cρ21+1-(1+k)c2ρ2+Σi=27αiρi2]]>表1顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的方法制造的混合非球面透鏡半徑、厚度值。
表1

表2表示的是表1中所示的透鏡非球面系數(shù)(在當(dāng)前光學(xué)方案設(shè)計，k＝0)。
表2

根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施例的混合非球面透鏡制造方法能夠最小化非球面表面成形錯誤，這樣的錯誤經(jīng)常發(fā)生在傳統(tǒng)的注射型非球面透鏡上，并且能夠減少制造錯誤。這樣，能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的混合非球面透鏡。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法能制造包括球面透鏡和非球面透鏡的混合結(jié)構(gòu)且無需單獨的粘結(jié)處理，因此可以實現(xiàn)低成本的批量生產(chǎn)。
盡管已經(jīng)通過參考示例性實例詳細(xì)地表示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解在不脫離權(quán)利要求書所限定的精神和范圍的前提下，可做出各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種混合非球面透鏡的制造方法，該方法包括加工球面透鏡；在所述的球面透鏡上沉積非球面透鏡材料層；和將具有非球面表面的壓模壓到所述的非球面透鏡的材料層上以在球面透鏡上形成混合非球面透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的球面透鏡由玻璃制成
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的非球面透鏡材料層由具有粘結(jié)性的聚合物樹脂制成。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述的聚合物樹脂具有范圍為1.45到1.68的折射率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的球面透鏡具有與所述的混合非球面透鏡的折射率不同的折射率。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的混合非球面透鏡形成于所述的球面透鏡的入射表面和出射表面上。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的混合非球面透鏡是倍率透鏡。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的混合非球面透鏡是去像散透鏡。
9.一種制造混合非球面透鏡的方法，包括(a)形成球面透鏡；(b)將所述的球面透鏡插入具有非球面表面的模具中并向該球面透鏡的外圍注射熔化的非球面透鏡材料；和(c)將所述的非球面透鏡材料凝固在所述的球面透鏡上以形成混合非球面透鏡。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述的球面透鏡由玻璃制成。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述的非球面透鏡由具有粘結(jié)性的聚合物樹脂制成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述的聚合物樹脂具有范圍為1.45到1.68的折射率。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述的球面透鏡具有與所述的混合非球面透鏡的折射率不同的折射率。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟(b)中，所述的混合非球面透鏡形成于所述的球面透鏡的入射表面和出射表面上。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述的混合非球面透鏡是倍率透鏡。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述的混合非球面透鏡是去像散透鏡。
17.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟(c)中，所述的混合非球面透鏡材料采用紫外線固化處理或熱固化處理凝固。
全文摘要
提供了一種混合非球面透鏡的制造方法。該方法包括加工球面透鏡，在球面透鏡上沉積非球面透鏡材料層，和將具有非球面表面的壓模壓到非球面透鏡材料層上以在球面透鏡上形成混合非球面透鏡。從而可以用簡單的過程制造無成形錯誤的混合非球面透鏡。
文檔編號G02B7/02GK1717607SQ200480001511
公開日2006年1月4日 申請日期2004年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月1日
發(fā)明者尹錫溢, 黃奎煥 申請人:三星電子株式會社