專利名稱：光學透鏡及用于模制該透鏡的模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種模壓的光學透鏡及用于模制這些透鏡的模具，該光學透鏡的厚度，至少在其有效光學直徑之內，從其光軸的中心向該透鏡的邊緣部分變厚，這種光學透鏡是例如一種具有球或非球凹透鏡表面的光學透鏡，諸如凹透鏡、新月形透鏡或復曲面透鏡。
近年來，已經采用了一種系統，其中通過采用帶有具有預定表面精度的模制表面的上模件和下模件，在這些模制表面之間包含了一玻璃坯件，例如被預模制成一定形狀和表面精度的玻璃坯件，從而在加熱條件下模壓成光學透鏡。因而，人們試圖避免諸如研磨和拋光的后加工并提高制作期間光學元件的產量。
在眾多的專利公開中，公布了很多的光學元件制作方法，但它們幾乎都是與凸透鏡的制作有關的，關于凹透鏡，僅在日本專利申請延遲公開第59-116137號、日本專利申請延遲公開第59-121124號、日本專利申請延遲公開第59-121126號、日本專利申請延遲公開第59-123629號和日本專利申請延遲公開第60-118642號中進行了描述。
這些公開中公布的光學透鏡有簡單的凹透鏡形狀，或者是在把多余玻璃的漏出部分留在透鏡的光學有效直徑之外的情況下而模制成的，且在這些公開中，沒有描述處于上述光學有效直徑之外的光學透鏡的局部形狀是如何影響透鏡的質量的。
一般來說，凹透鏡模制中的問題，是其在光學上起作用的表面的形狀可傳遞性差。決定形狀可傳遞性的已知因素有壓制壓力、溫度、冷卻條件、模具材料、玻璃材料等等，但除此之外，模腔的形狀，特別是構成在光學上起作用的表面的光學有效直徑之外的部分的形狀，有很大的影響。
通常，為了傳遞用于模制光學透鏡坯件的模具的上模件和下模件中的腔的形狀，玻璃和這些模件的模制表面在模壓期間必須可靠地彼此接觸。凹透鏡是這樣的，即作為其形狀的一個特征，該透鏡的厚度從其光軸的中心向其外周邊增大，因而在模壓加工中，加到模具上以進行模制的壓力被分散，且很難使這一壓力傳遞到光學透鏡坯件的外周邊部分。
因此，在光學透鏡的所需外直徑附近，光學透鏡坯件和模具的模制表面彼此不相接觸，且所需范圍內的形狀傳遞(至少在所要模制的光學透鏡的所需外徑以內)是不可能的，或者即使至光學透鏡坯件的初步形狀傳遞通過光學透鏡坯件與模制表面的接觸而得以進行，但所需范圍內的傳遞壓力不能得到充分的保證且即使在光學有效直徑以內也不能進行所需精度的形狀傳遞。
為了解決這種問題，有一種方法，它借助圍繞上模件和下模件的鼓形模具的內周邊部分來壓下被模制物件的外周邊部分，從而調節透鏡的外徑并保證其外周邊部分的傳遞壓力；但在這種情況下，玻璃進入到上模件和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中，這導致了這樣的有害作用，即當被模制的光學透鏡從模具中取出時，其一部分被打碎，且從其破碎下來的部分使模制表面受到破壞，從而縮短了模具的壽命。
本發明就是考慮上述問題而作出的，其目的是提供一種光學透鏡，其中當該光學透鏡是在不經諸如拋光的后加工的情況下通過直接模制而獲得時，保證了所需范圍內的足夠的形狀可傳遞性；其目的還在于提供用于模制這種光學透鏡的模具，該模具能顯示出這樣的形狀可傳遞性，并且模制產品中沒有毛刺，而且其中避免了任何的局部損傷，并避免了損傷模件的模制表面。
為實現上述目的，根據本發明，提供了一種模壓的光學透鏡，使得至少在其光學有效直徑之內，其厚度可從其光軸的中心向該透鏡的邊緣部分增大，該光學透鏡的特征在于其兩個透鏡表面中的至少一個是球面或非球面凹透鏡表面，該球面或非球面凹透鏡表面與一個傳遞表面連續，而該傳遞表面是這樣形成的，即使得在其光學有效直徑以外的區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，且形成了至少直到該透鏡的所需外徑的所述傳遞表面，而且在模制期間自由表面部分被留在透鏡的所述外徑之外。
另外，用于模制本發明的光學透鏡的模具包括具有彼此相對的模制表面的上模件和下模件，且其特征在于這些模件中的至少一個的模制表面由第一傳遞表面和第二傳遞表面構成，該第一傳遞表面對應于一彎曲表面，而該彎曲表面具有確定被這兩個模件模制的光學透鏡球面或非球面凹透鏡表面的光學有效直徑的曲率半徑，且所述第二傳遞表面的構成使得在所述光學有效直徑之外的傳遞區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，該第二傳遞表面與第一傳遞表面相連續并至少延伸到該透鏡的所需外徑，第二傳遞表面的形狀得到適當的確定，從而使得在模壓狀態下，所述光學透鏡的坯件的外周邊部分在第二傳遞表面以外的位置形成一自由表面部分，且在所述模制表面的外周邊側提供了所需的間隙。
因此，在本發明中，在光學透鏡的光學有效直徑以外的所需區域(至少為透鏡的預定外徑)中保證了高精度的形狀傳遞，并且獲得了具有優異的凹透鏡表面的光學透鏡。另外，在用于模制這種光學透鏡的模具中，將傳遞壓力給予光學透鏡的坯件的這種調整是在模壓期間由第二傳遞表面進行的，因而顯示出了足夠的形狀傳遞能力，而且避免了毛刺的出現，因而當要把被模制的物件取出模具時，光學透鏡不會受到局部損壞且不會損傷模件的模制表面，從而保持了模具的長期壽命。
圖1是顯示本發明的光學透鏡的一個實施例的縱向橫截面側視圖。
圖2是顯示根據本發明的、用于模制圖1的光學透鏡的模具的一個實施例的縱向橫截面側視圖。
圖3是縱向橫截面圖，顯示了當完成用圖2的模具進行的模制時的狀態。
圖4是被模制物件的橫截面側視圖。
圖5是縱向橫截面側視圖，顯示了已經進行了對中和邊緣對準的光學透鏡。
圖6是用于取出被模制物件的真空吸出裝置的示意縱向橫截面側視圖。
圖7是縱向橫截面側視圖，顯示了本發明模具的第二實施例。
圖8是縱向橫截面側視圖，顯示了本發明模具的第三實施例。
圖9是縱向橫截面側視圖，顯示了當第三實施例的模制已經完成時的狀態。
圖10是縱向橫截面側視圖，顯示了本發明的第四實施例。
圖11是縱向橫截面側視圖，顯示了本發明的第五實施例。
圖12是縱向橫截面側視圖，顯示了本發明的第六實施例。
圖13是縱向橫截面側視圖，顯示了本發明的第七實施例。
圖14顯示了根據先有技術的透鏡模制模具。
下面將結合附圖對本發明的一些實施例進行描述。在圖1中，具體顯示了根據本發明的、用玻璃制成的光學透鏡100的橫截面形狀。光學透鏡100是被這樣模壓的，使得其厚度從其光軸的中心向透鏡的邊緣部分變厚，而且在此實施例中，它是一個由圍繞其光軸的、具有光學有效直徑P的兩個凹透鏡表面102和104構成的凹透鏡。
凹透鏡表面102和104是與傳遞表面106和108連續的球面(或非球面)凹透鏡表面;傳遞表面106和108是這樣形成的，即使得在光學有效直徑P以外的區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，并在直到透鏡的所需外徑的范圍內形成了傳遞表面106和108，且在透鏡的外徑之外，在模制期間留下了自由表面部分114。即，傳遞表面106和108的形狀得到適當的設計，從而使得在透鏡外徑以外的一個位置處的間距r小于彎曲表面的延伸面110和112之間的間距Q;而上述彎曲表面具有形成凹透鏡表面102和104的曲率半徑。因此，在本發明中，在光學有效直徑P以外的區域中的傳遞表面106和108由平面或彎曲表面或它們的組合構成，而該平面或彎曲表面與具有確定光學有效直徑P的曲率半徑的彎曲表面平滑連續。
圖2顯示了用于模制上述實施例的凹透鏡的模具。在圖2中，上模件122和下模件124被裝在一個鼓形模具120中，從而能夠豎直的滑動，且可由彼此相對的模制表面128和130形成腔126。這些模制表面128和130帶有第一傳遞表面128A和130A以及第二傳遞表面128B和130B，用于形成所要模制的光學透鏡的光學功能表面(包括上述的光學有效直徑P和傳遞表面106和108)。
第一傳遞表面128A和130A對應于具有確定凹透鏡表面的光學有效直徑P的曲率半徑的彎曲表面136和138，且第二傳遞表面128B和130B與借助諸如所示的弧與第一傳遞表面平滑連續，從而使得在光學有效直徑P以外的區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，并至少形成到透鏡的所需外徑(在本實施例中則超過了它)。
其結果，在模壓狀態下(見圖3)，光學透鏡的坯件(玻璃塊)139的外周邊部分的移動，受到第二傳遞表面128B和130B的調節，從而在第二傳遞表面128B和130B以外的位置上形成了自由表面部分114。因而，在這種模具中，在傳遞區域(從光軸的中心到至少該透鏡的外徑以外的位置)中保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側提供了所需的間隙S，從而即使當模壓完成時，玻璃坯件139也不會進入上模件和下模件和鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。以此方式形成的光學透鏡100被完整使用，或者根據透鏡的外徑而將其邊緣部分從圖4的狀態切成圖5的狀態之后使用。
間隙S的大小被如此設定，即在上模件122和下模件124的模壓狀態下，玻璃坯件139的外周邊部分向鼓形模具120的內周邊表面140移動，玻璃坯件139不進入上模件和下模件與鼓形模件之間的滑動間隙中;且間隙S的大小最好被如此設定，即例如圖3所示，使得玻璃坯件139的自由表面部分不與內周邊表面140相接觸，(實施例1)現在結合本發明的上述實施例，詳細描述根據具體數值的一種實施模式。這里，作為用于形成光學透鏡的玻璃坯件，采用了SK12(nd＝1.58313，vd＝59.4，Tg＝550℃，At＝588℃)，且其被預先加工成外徑為φ18mm且厚度為9.2mm的盤。從這種玻璃坯件，制成如上所述的光學透鏡，該光學透鏡具有曲率半徑R1＝R2＝30mm、光學有效直徑P＝φ20mm和中心厚度＝2mm，且其兩個表面都是凹的。
用于模制這種光學透鏡的模具，其上模件122的模制表面128和其下模件124的模制表面130被加工成鏡面;而且這些模制表面是凸形的，其中在光軸周圍直徑＝φ20mm的部分至少是與光學透鏡100的光學有效直徑P相對應的區域，即第一傳遞表面128A和130A且其曲率半徑R≈30mm。另外，在該光學有效直徑之外的區域至外徑＝φ30mm的區域，即第二傳遞表面128B和130B，由具有較短半徑R＝4.5的復曲面表面構成，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，并且是平滑連續的。
因此，該模具被用適當的加熱裝置(未顯示)加熱到例如630°C，其中玻璃坯件139被放置在下模件124的模制表面130上，如圖2所示，且在玻璃坯件的溫度充分上升之后，上模件122被降下以進行模壓。圖3顯示了如上所述地完成模壓后的狀態，而且在這里模件的冷卻連續進行，直到模具的溫度下降到550℃(Tg)。隨后，把上模件122提起，并取出被模制成如圖2所示的形狀的光學透鏡。
因而，在這種模具中，在其傳遞區域(從光軸的中心至少至透鏡的外徑以外的位置)中保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側提供了所需的間隙，從而即使在模壓完成時，玻璃坯件也不會進入上模件和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。
以這種方式模制的光學透鏡100，具有良好的質量，其中外徑＝φ26mm，中心厚度＝2mm，且光學有效直徑以內的區域中的光學功能表面的精度為N∶2且表面的輪廓圖(contour map of the surface，表面的牛頓環不規則度)0.5。具體地，在光學有效直徑R以外的傳遞表面106在模制期間具有足夠的可傳遞性，并得到了高精確的模制，因而當它在將被模制的光學透鏡100從模具中取出時被用具有如圖6所示的平整吸附表面的真空吸出裝置17吸出時，在其接觸部分18與上述吸附表面之間具有良好的氣密封，且將光學透鏡取出的工作可以可靠地進行。
(實施例2)現在結合圖7通過數值具體地描述本發明的第二實施例。作為形成光學透鏡的玻璃坯件，在實施例1中使用了SK12，且其被預先加工成具有φ18mm的外徑和7.65mm的厚度的盤形。與在實施例1中一樣，從這種玻璃坯件模制出的光學透鏡200，具有曲率半徑R1＝R2＝30mm、光學有效直徑P＝φ20mm和中心厚度＝2mm，且其兩個表面都是凹的。
這里所用的模具由上模件222和下模件224和其中如圖7所示地可滑動地裝有上模件222和下模件224的鼓形模具220組成，且各模件的模制表面228和230被加工成鏡面。各個模制表面均是具有R≈30的曲率半徑的凸形，且距光軸中心φ20mm的部分被作為光學有效直徑的區域228A、230A。另外，從光學有效直徑P＝φ20mm的外側至少延伸到透鏡的外徑＝φ30mm的傳遞區域228B和230B，借助具有120°的豎直角的圓錐形表面形成，并且在光學有效直徑P以外，形成有將二者平滑連接在一起的小直徑的外切圓(在圖7中，該外切圓被省略，以使與圓錐表面相連的部分變得清楚，且該部分用C表示)。
在盤形玻璃坯件被放置在下模件224的模制表面230上的情況下，該模具被用適當的加熱裝置加熱到630℃，且在玻璃坯件的溫度充分上升之后，上模件222被降下以進行模壓。在圖7所示的狀態下，模具的冷卻連續進行，直到模具的溫度下降到550℃(Tg)，隨后將上模件提起并取出被模制的光學透鏡200。
因此，在這種模具中，在其傳遞區域(從光軸的中心到至少位于透鏡的外徑之外的位置)中保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側提供了所需的間隙，從而即使當模壓完成時，玻璃坯件也不會進入上模件和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。以此方式模制的光學透鏡200具有良好的質量，其中外徑＝φ26mm，中心厚度＝2mm且傳遞表面的表面精度為N2且表面的輪廓圖0.5。
(實施例3)在此實施例中，采用了預制模制系統，其中Lak12(nd＝1.67790，vd＝55.3，Tg＝554℃，At＝596℃)被熔化成用于制作光學透鏡的玻璃坯件，且預定量的Lak12流到接收模中，從而獲得玻璃坯件(玻璃塊)，并利用它來模制光學透鏡。這里所模制的光學透鏡是新月形凹透鏡，其中凹表面側的曲率半徑為R1＝30mm，凸表面側的曲率半徑為R2＝80mm，光學有效直徑P＝φ20mm且中心厚度＝2mm。
圖8和9顯示了根據本發明的第三實施例的、用于從上述玻璃坯件模制光學透鏡的模具。在此實施例中，模具包括上模件322、下模件324和鼓形模具320，且一玻璃坯件339被放置在下模件324的模制表面上。上模件322的模制表面328，與實施例1中一樣，是凸形的，其中從光軸中心起φ20mm的部分具有曲率半徑R≈30mm并被作為光學有效直徑的傳遞區域328A;且從光學有效直徑＝φ20mm的外側延伸到透鏡的外徑＝φ30mm的傳遞區域328B，由通過半徑R＝30mm的外切弧與傳遞區域328A平滑連續的一凹表面形成。另一方面，下模件324的模制表面330被加工成曲率半徑為R≈80mm的凹表面。
這樣，該模具被用適當的加熱裝置加熱到620℃，其中重4.95g的玻璃坯件339被放置在下模件324的模制表面上，如圖8所示，且在玻璃坯件339的溫度得到了足夠的上升之后，將上模件322降下以實現模壓。
圖9顯示了模壓已經完成的狀態，且在此狀態下，模具被冷卻，直到模具的溫度下降到554℃(Tg)，隨后將上模件322提起并將被模制的光學透鏡300取出。因而，在這種模具中，在其傳遞區域(從光軸的中心至少到透鏡的外徑以外的位置)保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側提供了所需的間隙，從而即使當模壓完成時，玻璃坯件也不會進入上模件和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。以此方式模制的光學透鏡300具有良好的質量，其中外徑＝φ26mm，中心厚度＝2mm，光學有效直徑以內的傳遞表面精度為N3且表面的輪廓圖0.5。
(實施例4)在圖10所示的第四實施例中，提供了具有模制表面的上和下模件422和424，其中第一傳遞表面428A、430A和第二傳遞表面428B、430B彼此平滑連續;其中第一傳遞表面428A、430A具有光學有效直徑P＝φ15mm的兩個面都是曲率半徑R＝35mm的凸彎曲表面;而第二傳遞表面428B、430B從第一傳遞表面428A、430A延伸到大于外徑的直徑＝φ30mm處;而且，第二傳遞表面均是具有較短半徑R＝200的復曲面表面。因而，在這種模具中，在其傳遞區域(從光軸的中心至少到透鏡的外徑以外的位置)中保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側上提供了所需間隙，因而即使當模壓完成時，玻璃坯件也不會進入上模件和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。用這種模具模制的光學透鏡(雙凹透鏡)400在剛剛模制之后在其外周邊上具有自由表面部分。
(實施例5)在圖11所示的第五實施例中，上模件522帶有一模制表面，其中凸出彎曲的第一傳遞表面528A與第二傳遞表面528B借助具有小直徑的外切弧(在圖11中，僅用點C表示了其位置)而彼此平滑連續;在第一傳遞表面528A中具有光學有效直徑P＝φ18mm的區域是凸出彎曲的表面并具有曲率半徑R＝10mm;而第二傳遞表面528B從第一傳遞表面延伸到大于透鏡的外徑的直徑＝φ30mm處;且第二傳遞表面是這樣的，即其從光學有效直徑的外側至直徑＝φ24mm的部分是由與上述外切弧連續的平面構成，且其從直徑＝φ24mm至直徑＝φ30mm的部分是由具有較短半徑R＝7的復曲面表面構成的。在下模件524的模制表面530的傳遞區域包括具有所需直徑的光學透鏡的凹彎曲表面。因此，在這種模具中，在其傳遞區域(從光軸至少至透鏡的外徑以外的位置)中保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側提供了所需的間隙，從而即使當模壓完成時，玻璃坯件也不會進入上和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。用這種模具模制的光學透鏡(其一個表面是凹表面的透鏡)500，在剛剛被模制之后，在其外周邊上有自由表面部分。
(實施例6)在圖12所示的第六實施例中，上和下模件622和624帶有模制表面，其中第一傳遞表面628A、630A與第二傳遞表面628B、630B彼此平滑連續;第一傳遞表面628A、630A均具有光學有效直徑P＝φ15mm，并且是曲率半徑為R＝15mm的凸的彎曲表面;而第二傳遞表面628B、630B從其延伸到大于透鏡的外徑的直徑＝φ30mm處;而且第二傳遞表面是通過一小直徑外切弧(未顯示)與第一傳遞表面相連續。因而，在這種模具中，在其傳遞區域(從光軸的中心至少到位于透鏡的外徑以外的位置)中保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側提供了所需的間隙，從而即使當模壓完成時，玻璃坯件也不會進入到上模件和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。用這種模具模制的光學透鏡(其兩個表面都是凹的透鏡)600，在剛剛被模制出時，在其外周邊上有自由表面部分。
(實施例7)在圖13所示的第七實施例中，上和下模件722和724帶有模制表面，其中第一傳遞表面728A、730A與第二傳遞表面728B、730B彼此平滑連續;其中第一傳遞表面728A、730A具有光學有效直徑P＝φ15mm，并且是曲率半徑R＝30mm的凸的彎曲表面;而第二傳遞表面728B、730B的直徑＝φ30mm，大于透鏡的外徑;而且第二傳遞表面是這樣的，即其從光學有效直徑之外至直徑＝φ27mm的部分是由一復曲面表面構成的，且該復曲面表面具有較短的半徑R＝10并與傳遞表面728A外切，而且其從直徑＝φ27mm至直徑＝φ30mm的部分由一平面構成，且該平面通過一具有小直徑的外切弧(在圖13中，其位置用C表示)與復曲面表面相連。因而，在這種模具中，在其傳遞區域(從光軸的中心至少到位于透鏡的外徑以外的位置)中保證了所需的傳遞壓力。另外，在此情況下，在上述模制表面的外周邊側上提供了所需的間隙，從而即使當模壓完成時，玻璃坯件也不會進入上模件和下模件與鼓形模具之間的滑動間隙中而形成所謂的毛刺。用這種模具模制的光學透鏡(其兩個表面都是凹形的透鏡)，在剛被模制出時，在其外周邊上帶有自由表面部分。
(比較例1)圖14顯示了被稱為比較例的先有技術凹透鏡的模制方式，以使本發明的特征變得更為明顯。在圖14中，標號14表示一上模件，它帶有具有預定曲率半徑R≈30的模制表面;標號15表示一下模件，它具有與上模件相同的模制表面;標號16表示一鼓形模具;且標號10表示一被模制透鏡。當光學功能表面通過這種簡單的模制表面而被傳遞給玻璃坯件時，會出現以下的缺點。采用了與實施例1中的相同的材料來作為玻璃坯件，且被模制的透鏡10的光學有效直徑也被設定成與實施例1中的相同。
這樣，玻璃坯件被放置在下模件15的模制表面上，該模具被用適當的加熱裝置加熱到630℃，且在玻璃的溫度充分上升之后，上模件14被降下以進行模壓。在模壓完成的狀態下，模具被冷卻，直到模具的溫度降到550℃(Tg)，在此之后上模件被提起且光學透鏡10被取出。結果，光學透鏡10在其邊緣部分形成了過度的表面輪廓圖，而且光學功能表面的形狀未得到充分的傳遞。因而，光學有效直徑內的傳遞表面的精度很差，且當把光學透鏡從模具中取出時，象在實施例1中那樣用圖6的真空吸附裝置17來進行吸附，但接觸部分18的氣密封性很差，所以吸附和取出是不可能的。這被認為是由于，即使在透鏡的所需外徑以內，傳遞壓力也未得到充分的施加，因而接觸部分18變成了自由表面部分且不具有預定的形狀而造成的。
本發明的光學透鏡在光學有效直徑以內的第一傳遞表面的形狀，可以是球形或非球形的，且在光學有效直徑以外的第二傳遞表面的形狀可以是球、復曲面、圓錐或類似的形狀的，當然也可以是其他平滑表面形狀的，如不規則的連續表面，只要其形狀使得能在至少直到透鏡的外徑的范圍內，借助玻璃在模制期間的粘彈性來維持傳遞壓力并抑制模具中的玻璃坯件的外周邊部分的移動就可以。
根據本發明，如上面所詳細描述的，在一種光學透鏡(該光學透鏡借助模壓而制成，從而在光學有效直徑內其厚度從光軸的中心向著透鏡的邊緣部分變大)中，兩個透鏡表面中的至少一個是與傳遞表面連續的球形或非球形凹透鏡表面，該傳遞表面被這樣地制成，從而使得在其光學有效直徑以外的區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，且所述傳遞表面被形成在至少直到透鏡的所需外徑外，且由于在模制期間在透鏡的外徑以外留有一自由表面部分，當光學透鏡是在沒有任何諸如拋光的后加工的情況下，通過模壓而直接獲得時，在必要的范圍內保證了充分的形狀可傳遞性。
另外，本發明的模具包括具有彼此相對的模制表面的上模件和下模件，且至少一個模件的模制表面包括第一傳遞表面和第二傳遞表面;該第一傳遞表面對應具有一曲率半徑的彎曲表面，而該曲率半徑確定了用這兩個模件模壓的光學透鏡的球或非球形凹透鏡表面的光學有效直徑;而第二傳遞表面被這樣地形成，即使得在所述光學有效直徑以外的傳遞區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，且該第二傳遞表面與第一傳遞表面相連續并形成在至少直到透鏡的所需外徑的區域內;且第二傳遞表面的形狀得到適當的確定，從而使得在模壓狀態下，所述光學透鏡的坯件的外周邊部分在第二傳遞表面以外的位置處形成一自由表面部分;而且，在所述模制表面的外周邊側上提供了所需的間隙。因此，在模制期間可呈現出向被模制的坯件的形狀可傳遞性，而且被模制物件沒有毛刺，并且避免了當把被模制物件從模具中取出時的部分損壞，而且還可避免對模件的模制表面造成損傷。
權利要求
1.一種模壓的光學透鏡，該光學透鏡至少在其光學有效直徑之內其厚度從其光軸的中心向著該透鏡的邊緣部分變大，其特征在于其至少一個透鏡表面是與一傳遞表面連續的球形或非球形凹透鏡表面，該傳遞表面是這樣形成的，即在透鏡的光學有效直徑以外的區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，且所述傳遞表面被形成在至少直到透鏡的所需外徑的區域中，且在模制期間在透鏡的所述外徑以外留有一自由表面部分。
2.根據權利要求1的光學透鏡，其特征在于在所述光學有效直徑以外的區域的傳遞表面包括一平面或彎曲表面或它們的組合，該平面或彎曲表面與具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面平滑連續。
3.根據權利要求1的光學透鏡，其特征在于兩個透鏡表面都是具有所述傳遞表面的凹透鏡表面。
4.根據權利要求1的光學透鏡，其特征在于形成了具有所述傳遞表面的凹透鏡表面，從而把所述光學透鏡作成新月形透鏡。
5.根據權利要求1的光學透鏡，其特征在于形成了具有所述傳遞表面的凹透鏡表面，從而把所述光學透鏡作成復曲面透鏡。
6.用于模制光學透鏡的模具，包括一上模件和一下模件，該上模件和下模件的模制表面彼此相對，其特征在于至少一個模件的模制表面包括第一傳遞表面和第二傳遞表面，該第一傳遞表面與一彎曲表面相對應，該彎曲表面具有確定用這兩個模件模壓成的光學透鏡的球面或非球面凹透鏡表面的曲率半徑，該第二傳遞表面被這樣地形成，即使得在所述光學有效直徑以外的傳遞區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，且第二傳遞表面與第一傳遞表面連續并被形成在至少直到透鏡的所需外徑的區域中，第二傳遞表面的形狀被這樣地確定，即使得在模壓狀態下所述光學透鏡的外周邊部分在第二傳遞表面以外的位置上形成一自由表面部分，并且在所述模制表面的外周邊側上提供了所需的間隙。
7.根據權利要求6的用于模制光學透鏡的模具，其特征在于第二傳遞表面包括一平面或一彎曲表面或它們的組合，該平面或彎曲表面與具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面平滑連續。
全文摘要
一種模壓的光學透鏡，至少在其光學有效直徑之內，其厚度從其光軸的中心向著透鏡的邊緣部分變大，其特征在于其兩個透鏡表面中的至少一個是與傳遞表面連續的球面或非球面凹透鏡表面，該傳遞表面被這樣地形成，即使得在透鏡的光學有效直徑以外的區域中，該透鏡的厚度得到限制，使之偏離具有確定光學有效直徑的曲率半徑的彎曲表面向該透鏡外徑的延伸面，而且傳遞表面被形成在至少直到透鏡的所需外徑的區域中，且在模制期間在透鏡的外徑以外留有一自由表面部分。
文檔編號G02B3/04GK1099145SQ94105590
公開日1995年2月22日 申請日期1994年5月26日 優先權日1993年5月26日
發明者山本潔, 野村剛, 大森正樹, 真重雅志 申請人:佳能株式會社