[发明专利]光学透镜及用于模制该透镜的模具

说明书

本发明涉及一种模压的光学透镜及用于模制这些透镜的模具，该光学透镜的厚度，至少在其有效光学直径之内，从其光轴的中心向该透镜的边缘部分变厚，这种光学透镜是例如一种具有球或非球凹透镜表面的光学透镜，诸如凹透镜、新月形透镜或复曲面透镜。

近年来，已经采用了一种系统，其中通过采用带有具有预定表面精度的模制表面的上模件和下模件，在这些模制表面之间包含了一玻璃坯件，例如被预模制成一定形状和表面精度的玻璃坯件，从而在加热条件下模压成光学透镜。因而，人们试图避免诸如研磨和抛光的后加工并提高制作期间光学元件的产量。

在众多的专利公开中，公布了很多的光学元件制作方法，但它们几乎都是与凸透镜的制作有关的，关于凹透镜，仅在日本专利申请延迟公开第59-116137号、日本专利申请延迟公开第59-121124号、日本专利申请延迟公开第59-121126号、日本专利申请延迟公开第59-123629号和日本专利申请延迟公开第60-118642号中进行了描述。

这些公开中公布的光学透镜有简单的凹透镜形状，或者是在把多余玻璃的漏出部分留在透镜的光学有效直径之外的情况下而模制成的，且在这些公开中，没有描述处于上述光学有效直径之外的光学透镜的局部形状是如何影响透镜的质量的。

一般来说，凹透镜模制中的问题，是其在光学上起作用的表面的形状可传递性差。决定形状可传递性的已知因素有压制压力、温度、冷却条件、模具材料、玻璃材料等等，但除此之外，模腔的形状，特别是构成在光学上起作用的表面的光学有效直径之外的部分的形状，有很大的影响。

通常，为了传递用于模制光学透镜坯件的模具的上模件和下模件中的腔的形状，玻璃和这些模件的模制表面在模压期间必须可靠地彼此接触。凹透镜是这样的，即作为其形状的一个特征，该透镜的厚度从其光轴的中心向其外周边增大，因而在模压加工中，加到模具上以进行模制的压力被分散，且很难使这一压力传递到光学透镜坯件的外周边部分。

因此，在光学透镜的所需外直径附近，光学透镜坯件和模具的模制表面彼此不相接触，且所需范围内的形状传递(至少在所要模制的光学透镜的所需外径以内)是不可能的，或者即使至光学透镜坯件的初步形状传递通过光学透镜坯件与模制表面的接触而得以进行，但所需范围内的传递压力不能得到充分的保证且即使在光学有效直径以内也不能进行所需精度的形状传递。

为了解决这种问题，有一种方法，它借助围绕上模件和下模件的鼓形模具的内周边部分来压下被模制物件的外周边部分，从而调节透镜的外径并保证其外周边部分的传递压力；但在这种情况下，玻璃进入到上模件和下模件与鼓形模具之间的滑动间隙中，这导致了这样的有害作用，即当被模制的光学透镜从模具中取出时，其一部分被打碎，且从其破碎下来的部分使模制表面受到破坏，从而缩短了模具的寿命。

本发明就是考虑上述问题而作出的，其目的是提供一种光学透镜，其中当该光学透镜是在不经诸如抛光的后加工的情况下通过直接模制而获得时，保证了所需范围内的足够的形状可传递性；其目的还在于提供用于模制这种光学透镜的模具，该模具能显示出这样的形状可传递性，并且模制产品中没有毛刺，而且其中避免了任何的局部损伤，并避免了损伤模件的模制表面。

为实现上述目的，根据本发明，提供了一种模压的光学透镜，使得至少在其光学有效直径之内，其厚度可从其光轴的中心向该透镜的边缘部分增大，该光学透镜的特征在于其两个透镜表面中的至少一个是球面或非球面凹透镜表面，该球面或非球面凹透镜表面与一传递表面连续，而该传递表面是这样形成的，即使得在其光学有效直径以外的区域中，该透镜的厚度得到限制，使之偏离具有确定光学有效直径的曲率半径的弯曲表面向该透镜外径的延伸面，且形成了至少直到该透镜的所需外径的所述传递表面，而且在模制期间自由表面部分被留在透镜的所述外径之外。