CN106466926A - 光学元件制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所揭露的光学元件制造方法，在一用以模塑光学元件的射出成型模具中，配置至少一对应于光学元件的雾化面的雾化面成型件，且透过载入雾化面成型件的表面3D参数，以及雷射图形加工参数的方式，使得以在至少一个曲面或圆弧面等非平面部位完成粗糙度一致的粗糙面。从而可依照光学元件的使用需求，将雾化面设于光学元件的曲面或圆弧面等非平面部位，并且可让整个雾化面产生达到一致的雾化程度，不但可以让所制造的光学元件产生较佳光学表现效果，更有助于降低光学元件的材料成本，以及有助于维持光学元件应有的机械结构强度。
Description
技术领域
本发明与光学元件的加工技术有关，旨在提供一种用以制造具有一雾化面的光学元件，且可让所制造的光学元件产生较佳光学表现效果的光学元件制造方法。
背景技术
众所周知，发光二极管，由于具有耗电量低、元件寿命长、无须暖灯时间、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用需求制成极小或数组式的元件，因此发光二极管已普遍使用于信息、通讯及消费性电子产品的指示灯与显示设备，甚至于取代白炽灯泡或日光灯管，成为新世代光源的另一较佳选择。
尽管如此，目前利用发光二极管作为照明用途时，仍必须有相当数量的发光晶片同时运作，方得以达到传统白炽灯泡或日光灯管的亮度表现效果；纵使目前大大提升了发光二极管本身的亮度及散热能力，但是如豆粒般小的发光二极管，有亮度过于向点中央集中，光量向四面八方不定向散射，不能专向前方照明标的物，以一定限束范围散束照明的缺失。
因此，仍须仰赖聚灯罩或光学元件控制其光量引导向前适当范围散出，才能得到对标的物充足的光量及光域照明；例如，可于灯罩或光学元件表面加工呈网格状、蜂巢状或是加以雾化处理等方式，以发散所对应的发光二极管光径进而提升光均匀度。
已知，类似现有光学元件雾化面的制造方法，除了以药水进行蚀刻加工，造成光学元件的射出成型模具粗糙面，另外，亦有利用雷射于光学元件的射出成型模具预先加工成粗糙面的方式，模塑定型的光学元件表面可以形成对应于模具粗糙面的雾化面，依照所建立的雷射装置水平横/纵向加工参数，逐步于平面状的模板或是模具的平面区域加工预先设定的雷射图形。
相对的，以药水直接蚀刻加工，除了良率低的缺点，其重现度亦难以实现，另外，依照所建立的雷射装置水平横/纵向加工参数，进行逐步于平面状的模板或是模具的平面区域加工，其所藉以模塑成型的光学元件成品，仅能够以均光板(或导光板)的结构型态呈现，或者如图1所示，仅能够在光学元件10的平面部位建立雾化面11，甚至必须迁就于雷射加工制程，而将原本必须以曲面或圆弧面型态呈现的雾化面设计成平面；以至于，无法让光学元件发挥预期的光学表现效果，更有可能因此增加光学元件的材料成本，或是影响光学元件的机械结构强度。
发明内容
有鉴于此，本发明即在提供一种用以制造具有一雾化面的光学元件，且可让所制造的光学元件产生较佳光学表现效果的光学元件制造方法。
为了达到上述目的，本发明的光学元件制造方法，用以制造具有至少一雾化面的光学元件，该光学元件制造方法，基本上包括下列步骤：a.提供一用以模塑该光学元件的射出成型模具，该射出成型模具且设有至少一对应于该光学元件的雾化面的雾化面成型件；b.将该至少一雾化面成型件的表面3D参数载入一3D雷射加工设备，且将该至少一雾化面成型件固定于该3D雷射加工设备的加工台上；c.于该3D雷射加工设备建立对应于该光学元件的雾化面的雷射图形加工参数；d.启动该3D雷射加工设备，由该3D雷射加工设备依照所载入的表面3D参数及雷射图形加工参数，于该至少一雾化面成型件的表面加工形成对应于该光学元件的雾化面构型的粗糙面；e.将该已完成全数雾化面成型件的粗糙面加工的射出成型模具安装于一射出成型设备；f.启动该射出成型设备依照其所设定的动作模态，将射出成型原料注入该射出成型模具，待射出成型原料硬化定型后，即可加工制造完成具有至少一雾化面的光学元件。
依据上述技术特征，本发明的光学元件制造方法，可依照光学元件的使用需求，将雾化面设于光学元件的曲面或圆弧面等非平面部位，并且可让整个雾化面产生达到一致的雾化程度，不但可以让所制造的光学元件产生较佳光学表现效果，更有助于降低光学元件的材料成本，以及有助于维持光学元件应有的机械结构强度。
依据上述技术特征，本发明的光学元件制造方法，可在射出成型原料硬化定型后，使用配光曲线仪及积分机对所完成的光学元件进行散角及亮光的总能量检测。
所述至少一雾化面成型件，为配置于该射出成型模具中的模仁。
所述至少一雾化面成型件，为配置于该射出成型模具中的入子。
所述至少一雾化面成型件由数值自动控制加工设备加工成型，其表面3D参数取自该雾化面成型件于数值自动控制加工设备的加工参数。
所述至少一雾化面成型件的表面3D参数，经由雷射3D扫描取得。
具体而言，本发明所揭露的光学元件制造方法，主要透过载入雾化面成型件的表面3D参数，以及雷射图形加工参数的方式，使得以在至少一个曲面或圆弧面等非平面部位完成粗糙度一致的粗糙面。从而可依照光学元件的使用需求，将雾化面设于光学元件的曲面或圆弧面等非平面部位，并且可让整个雾化面产生达到一致的雾化程度，不但可以让所制造的光学元件产生较佳光学表现效果，更有助于降低光学元件的材料成本，以及有助于维持光学元件应有的机械结构强度。
附图说明
图1为一现有光学元件的结构剖视图。
图2为本发明光学元件制造方法步骤示意图。
图3为本发明可据以实施的光学元件结构剖视图。
图4为本发明中射出成型模具的结构剖视图。
图5为本发明中雾化面成型件的雷射加工示意图。
图6为本发明中的光学元件于射出成型状态示意图。
图7为本发明中的光学元件射出成型后的状态示意图。
图号说明：
L雷射装置
L1 反射镜
10光学元件
11雾化面
20光学元件
20a射出成型原料
21雾化面
30射出成型模具
31雾化面成型件
311粗糙面。
具体实施方式
本发明主要提供一种用以制造如图2至图3所示的具有一雾化面21的光学元件20，且可让所制造的光学元件20产生较佳光学表现效果的光学元件制造方法，本发明的光学元件制造方法，基本上包括下列步骤。
a.提供一如图4所示的用以模塑该光学元件20的射出成型模具30，该射出成型模具30且设有至少一对应于该光学元件20的雾化面21的雾化面成型件31；于实施时，所述至少一雾化面成型件31可以为配置于该射出成型模具30中的模仁，或为配置于该射出成型模具30中的入子。
b.将该至少一雾化面成型件31的表面3D参数载入一3D雷射加工设备，且将该至少一雾化面成型件31固定于该3D雷射加工设备的加工台上；于实施时，所述至少一雾化面成型件31可以由数值自动控制加工设备加工成型，其表面3D参数取自该雾化面成型件于数值自动控制加工设备的加工参数；当然，所述至少一雾化面成型件的表面3D参数，亦可以经由雷射3D扫描取得。
c.于该3D雷射加工设备建立对应于该光学元件的雾化面的雷射图形加工参数；于实施时，可预先于一数据库中载入复数不同格式的雷射图形加工参数，以供使用者自行选定，或由统依照雾化面成型件31的表面3D参数自行配对合适的雷射图形加工参数。
d.启动该3D雷射加工设备，由该3D雷射加工设备依照所载入的表面3D参数及雷射图形加工参数，如图4所示，于该至少一雾化面成型件31的表面加工形成对应于该光学元件的雾化面构型的粗糙面311；由于，该雷射加工设备依照所载入的表面3D参数驱动其雷射装置L的复数反射镜L1进行水平横向、平纵向及垂直方向加工，因此得以在雾化面成型件31的至少一个曲面或圆弧面等非平面部位完成粗糙度一致的粗糙面311，该反射镜L1以可自由转动反射镜为佳，但不以此为限。
e.将该已完成全数雾化面成型件的粗糙面加工的射出成型模具安装于一射出成型设备；于实施时，该射出成型模具可同时用以模塑数个构型相同的光学元件。
f.启动该射出成型设备依照其所设定的动作模态，如图6所示，将射出成型原料20a注入该射出成型模具30，待射出成型原料20a硬化定型后，即可如图7所示，加工制造完成具有至少一雾化面21的光学元件20。
原则上，本发明的光学元件制造方法，可依照光学元件的使用需求，如图3所示，将雾化面21设于光学元件20的曲面或圆弧面等非平面部位，并且可让整个雾化面21产生达到一致的雾化程度，不但可以让所制造的光学元件20产生较佳光学表现效果，更有助于降低光学元件20的材料成本，以及有助于维持光学元件20应有的机械结构强度。
再者，本发明的光学元件制造方法，可在射出成型原料硬化定型后，使用配光曲线仪及积分机对所完成的光学元件进行散角及亮光的总能量检测，以供进一步作为是否对先前的加工参数进行修正的依据。
与传统现有技术相较，本发明所揭露的光学元件制造方法，主要透过载入雾化面成型件的表面3D参数，以及雷射图形加工参数的方式，使得以在至少一个曲面或圆弧面等非平面部位完成粗糙度一致的粗糙面。从而可依照光学元件的使用需求，将雾化面设于光学元件的曲面或圆弧面等非平面部位，并且可让整个雾化面产生达到一致的雾化程度，不但可以让所制造的光学元件产生较佳光学表现效果，更有助于降低光学元件的材料成本，以及有助于维持光学元件应有的机械结构强度。
Claims (8)
1.一种光学元件制造方法，用以制造具有至少一雾化面的光学元件，其特征在于，该光学元件制造方法，包括下列步骤：
a.提供一用以模塑该光学元件的射出成型模具，该射出成型模具且设有至少一对应于该光学元件的雾化面的雾化面成型件；
b.将该至少一雾化面成型件的表面3D参数载入一3D雷射加工设备，且将该至少一雾化面成型件固定于该3D雷射加工设备的加工台上；
c.于该3D雷射加工设备建立对应于该光学元件的雾化面的雷射图形加工参数；
d.启动该3D雷射加工设备，由该3D雷射加工设备依照所载入的表面3D参数及雷射图形加工参数，于该至少一雾化面成型件的表面加工形成对应于该光学元件的雾化面构型的粗糙面；
e.将该已完成全数雾化面成型件的粗糙面加工的射出成型模具安装于一射出成型设备；
f.启动该射出成型设备依照其所设定的动作模态，将射出成型原料注入该射出成型模具，待射出成型原料硬化定型后，即可加工制造完成具有至少一雾化面的光学元件。
2.如权利要求1所述的光学元件制造方法，其特征在于，该光学元件制造方法，在射出成型原料硬化定型后，使用配光曲线仪及积分机对所完成的光学元件进行散角及亮光的总能量检测。
3.如权利要求1或2所述的光学元件制造方法，其特征在于，该至少一雾化面成型件，为配置于该射出成型模具中的模仁。
4.如权利要求1或2所述的光学元件制造方法，其特征在于，该至少一雾化面成型件，为配置于该射出成型模具中的入子。
5.如权利要求1或2所述的光学元件制造方法，其特征在于，该至少一雾化面成型件由数值自动控制加工设备加工成型，其表面3D参数取自该雾化面成型件于数值自动控制加工设备的加工参数。
6.如权利要求1或2所述的光学元件制造方法，其特征在于，该至少一雾化面成型件的表面3D参数，经由雷射3D扫描取得。
7.如权利要求1所述的光学元件制造方法，其特征在于，于3D雷射加工设备设有雷射装置，该雷射装置中设有复数反射镜。
8.如权利要求7所述的光学元件制造方法，其特征在于，该反射镜可自由转动。
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