用于光学元件的模塑加工方法及相应的治具和模具技术

本申请涉及一种治具，包括治具基体和盖板，所述治具基体包括两个治具臂和连接所述两个治具臂的连接部；其中，所述两个治具臂均具有多个安装槽，对于其中任一所述治具臂，该治具臂的所述安装槽位于其朝向另一治具臂的一侧，该治具臂的每个所述安装槽与另一治具臂的一个安装槽互相对应，并且每个待模塑条形元件的两个端部适于嵌入所述两个治具臂的互相对应的两个所述安装槽；所述盖板适于盖住所述的多个安装槽，以使多个所述待模塑条形元件被固定在所述两个治具臂之间。本申请还提供了相应的模具和用于光学元件的模塑加工方法。本申请可以提高制造效率；可以提高产品良率；可以降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
用于光学元件的模塑加工方法及相应的治具和模具
本申请涉及光学技术和光学元件加工
，特别地，本申请涉及光学元件的模塑加工方法以及相应的治具和模具。
技术介绍
光学元件是光学系统的基本组成单元。大部分光学元件起成像的作用，如透镜、棱镜、反射镜等。另外还有一些可以在光学系统中起特殊作用的光学元件，例如分划板、滤光片、光栅等。通常来说，光学元件包括用于成像(或实现其它光学功能)的光学区和用于支撑和保护光学区的结构区。在紧凑型的光学器件中，光学元件的结构区可以由模塑工艺制作。下面以光学反射元件为例进行说明。光学反射元件是至少有一个反射面的光学元件。反射面是指按照反射定律使光线有规则反射的光学表面。光学器件中的反射元件起着折转光路、缩小仪器体积、改变像的正倒关系等作用。现有的光学反射元件包括两种基本类型，一种是全反射棱镜，其根据全反射原理实现，该全反射棱镜的一个面倾斜一定角度时(例如满足全反射角度范围时)可以将入射光反射；另一种是镜面反射元件，其通过镀膜的方式在物体表面形成反射层，使其能完全反射入射光。对于第一种类型，即全反射棱镜，如果入射光入射反射面的角度不在全反射角度范围内时，光线就会在该反射面上发生折射，造成漏光现象。如果在全反射棱镜的表面设计非入射区和非出射区并在相应位置设置模制层(可以通过模塑工艺制作)，可以防止不必要的光线进入棱镜，从而有效地抑制杂光现象。另外，在光学反射元件(包括全反射棱镜和镜面反射元件)的一部分表面设置模制层，还可以加强光学元件的强度，并可以作为该光学元件与其他元件结合安装(有时称为组立)的结构件，以便提高平整度和安装精度，进而便于将多个光学元件组立成光学系统。另一方面，消费电子终端(例如智能手机)等紧凑型电子设备是光学元件的一个重要应用方向。近年来，智能手机的发展对光学元件的小型化提出了越来越高的要求。以光学反射元件为例，由于受到手机尺寸的限制，用于手机摄像模组中的光学反射元件的体积往往较小，难以直接进行模塑形成所需的模制层。为克服这一问题，可以先制作具有较大面积的光学元件，在该大面积光学元件上形成反射层，然后再通过模塑在该大面积光学元件的表面形成模制层，最后通过切割的方式得到所需要的光学反射元件。这种方式可以解决较小的单体光学元件难以直接进行模塑以形成模制层的问题。然而，模塑设备的下模具不能取出，工作人员需要在模塑设备中进行光学元件的放置和位置调整及排列。现有的模塑工艺中，模塑设备需要通过高温加热模塑材料，使模塑材料变成流体，通过更高的温度使其固化。简而言之，模塑设备在工作中会产生较高的温度，在模塑设备中排布安放各光学元件不但效率低下，工作人员还要忍耐长时间的高温，无论是工作环境相对恶劣的问题还是产品良率及制造效率的问题均困扰着产品的生产制造。进一步地，在批量制造中，现有技术中往往是先制作板状的大面积光学元件，然后对该板状光学元件进行模塑，再经过横向和纵向的切割得到具有合适尺寸的光学元件单元。例如对于模塑后的板状光学元件，可以先横向将其切割成多个条状光学元件，然后再纵向切割成具有合适尺寸的光学元件单元。然而，在对板状光学元件进行模塑时，模塑层主要形成在板状光学元件的上表面和下表面，在进行横向和纵向的切割后，所得到的大部分的光学元件单元仅具有两个附着有模塑层的表面(需注意，位于板状光学元件边缘区域的光学元件单元可能具有三个附着有模塑层的表面)。而许多光学元件成品往往只有两个(或者更少的)表面会被作为入光面和出光面，换句话说，两个或三个表面附着有模塑层，可能不足以让模塑层覆盖光学元件的所有非入光面和非出光面。因此，为了克服杂散光的问题，对于未被覆盖的非入光面和非出光面，往往需要做进一步部的加工，例如进行粗糙化处理(有时称为糙化)，这就导致光学元件的加工步骤增多，不利于提高生产效率，也不利于降低成本。因此，当且迫切需要一种有助于提高制造效率、产品良率、降低成本的对光学元件进行模塑的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种有助于提高制造效率和产品良率的对光学元件进行模塑的解决方案。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种治具，包括治具基体和盖板，所述治具基体包括两个治具臂和连接所述两个治具臂的连接部；所述两个治具臂均具有多个安装槽，对于其中任一所述治具臂，该治具臂的所述安装槽位于其朝向另一治具臂的一侧，该治具臂的每个所述安装槽与另一治具臂的一个安装槽互相对应，并且每个待模塑条形元件的两个端部适于嵌入所述两个治具臂的互相对应的两个所述安装槽；所述盖板适于盖住所述的多个安装槽，以使多个所述待模塑条形元件被固定在所述两个治具臂之间。其中，所述安装槽的深度与所述待模塑条形元件的厚度一致。其中，所述安装槽的宽度与所述待模塑条形元件的宽度一致。其中，所述安装槽的深度小于所述待模塑条形元件的厚度，所述盖板的底面具有与所述安装槽适配的凹槽，以使所述待模塑条形元件的两个端部的周面(指环绕该条形元件的轴线的外侧面)和端面均承靠于所述治具。其中，所述治具基体具有定位孔，以便所述治具基体与模具可拆卸地连接。其中，所述治具基体具有固定结构，以便所述治具基体与所述盖板可拆卸地连接。其中，对于每个所述治具臂，相邻的两个所述安装槽的间距由待成型的模制层的厚度确定。具体来说，相邻的两个所述安装槽的间距可以是模制层的厚度的两倍，或者略大于模制层的厚度的两倍。当相邻的两个所述安装槽的间距是模制层的厚度的两倍时，可以减少切割次数，节约模塑材料。当相邻的两个所述安装槽的间距略大于模制层的厚度的两倍时，可以在两个条形元件之间的位置布置顶针，以便模塑成型后进行脱模。其中，所述连接部为单个，单个所述连接部与所述两个治具臂构成“凹”字形。其中，所述治具基体的所述“凹”字形的开口部分设置在对应于模塑材料注入口的位置。其中，所述连接部为两个，两个所述连接部与所述两个治具臂构成“回”字形。其中，至少一个所述连接部具有导流通道，所述导流通道设置在对应于模塑材料注入口的位置。其中，所述连接部为单个或多个，其中至少一个所述连接部具有逃气通道。其中，所述逃气通道为通孔或者凹槽。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种模具，包括上模具和下模具；所述下模具适于容纳前文中任意一项所述的治具，并且所述上模具和所述下模具合模后，所述治具的上表面、下表面和外侧面均被所述模具压紧，所述治具的内侧面与所述上模具、所述下模具和所述待模塑条形元件共同构成成型腔。其中，所述上模具的下表面与所述待模塑条形元件的顶面之间的间距，以及所述下模具的上表面与所述待模塑条形元件底面之间的间距，均由所设定的模制层的厚度确定。其中，所述上模具和/或所述下模具具有逃气通道，所述成型腔通过所述逃气通道与外界气体连通。其中，所述上模具和/或所述下模具有微孔，用于开模的顶针伸入所述微孔。其中，所述微孔与伸入所述微孔的所述顶针之间具有间隙，所述间隙形成逃气通道，所述成型腔通过所述逃气通道与外界气体连通。其中，所述微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种治具，其特征在于，包括治具基体和盖板，所述治具基体包括两个治具臂和连接所述两个治具臂的连接部；/n其中，所述两个治具臂均具有多个安装槽，对于其中任一所述治具臂，该治具臂的所述安装槽位于其朝向另一治具臂的一侧，该治具臂的每个所述安装槽与另一治具臂的一个安装槽互相对应，并且每个待模塑条形元件的两个端部适于嵌入所述两个治具臂的互相对应的两个所述安装槽；/n所述盖板适于盖住所述的多个安装槽，以使多个所述待模塑条形元件被固定在所述两个治具臂之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种治具，其特征在于，包括治具基体和盖板，所述治具基体包括两个治具臂和连接所述两个治具臂的连接部；
其中，所述两个治具臂均具有多个安装槽，对于其中任一所述治具臂，该治具臂的所述安装槽位于其朝向另一治具臂的一侧，该治具臂的每个所述安装槽与另一治具臂的一个安装槽互相对应，并且每个待模塑条形元件的两个端部适于嵌入所述两个治具臂的互相对应的两个所述安装槽；
所述盖板适于盖住所述的多个安装槽，以使多个所述待模塑条形元件被固定在所述两个治具臂之间。


2.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述安装槽的深度与所述待模塑条形元件的厚度一致。


3.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述安装槽的宽度与所述待模塑条形元件的宽度一致。


4.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述安装槽的深度小于所述待模塑条形元件的厚度，所述盖板的底面具有与所述安装槽适配的凹槽，以使所述待模塑条形元件的两个端部的周面(指环绕该条形元件的轴线的外侧面)和端面均承靠于所述治具。


5.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述治具基体具有定位结构，以便所述治具基体与模具可拆卸地连接。


6.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述治具基体具有固定结构，以便所述治具基体与所述盖板可拆卸地连接。


7.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，对于每个所述治具臂，相邻的两个所述安装槽的间距是光学元件成品的模制层厚度的两倍，或者大于光学元件成品模制层的厚度的两倍。


8.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述连接部为单个，单个所述连接部与所述两个治具臂构成“凹”字形；所述治具基体的所述“凹”字形的开口部分设置在对应于模塑材料注入口的位置。


9.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述连接部为两个，两个所述连接部与所述两个治具臂构成“回”字形；至少一个所述连接部具有导流通道，所述导流通道设置在对应于模塑材料注入口的位置。


10.根据权利要求1所述的治具，其特征在于，所述连接部为单个或多个，其中至少一个所述连接部具有逃气通道；所述逃气通道为通孔或者凹槽。


11.一种模具，其特征在于，包括上模具和下模具；所述下模具适于容纳权利要求1-11中任意一项所述的治具，并且所述上模具和所述下模具合模后，所述治具的上表面、下表面和外侧面均被所述模具压紧，并且所述治具的内侧面与所述上模具、所述下模具和所述待模塑条形元件共同构成成型腔。


12.根据权利要求11所述的模具，其特征在于，所述模具具有第一侧和与所述第一侧相反的第二侧，所述第一侧具有模塑材料注入口，所述治具的至少一个所述连接部布置在所述第二侧，并且布置在所述第二侧的所述连接部具有逃气通道；所述逃气通道为通孔或者凹槽。


13.根据权利要求11所述的模具，其特征在于，所述上模具的下表面与所述待模塑条形元件的顶面之间的间距，以及所述下模具的上表面与所述待模塑条形元件底面之间的间距，均由所设定的模制层的厚度确定。


14.根据权利要求11所述的模具，其特征在于，所述上模具和/或所述下模具具有逃气通道，所述成型腔通过所述逃气通道与外界气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晨祥，栾仲禹，席逢生，黄桢，干洪锋，刘丽，卢彬，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33