光学元件与光学元件的制造方法、发光单元以及发光单元的组装方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080011501.X

申请日:

2010.03.03

公开号:

CN102348651A

公开日:

2012.02.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C03B 11/08申请日:20100303|||公开

IPC分类号:

C03B11/08; G02B3/00

主分类号:

C03B11/08

申请人:

柯尼卡美能达精密光学株式会社

发明人:

池永修志

地址:

日本东京都

优先权:

2009.03.12 JP 2009-059340; 2009.07.21 JP 2009-169901

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司 11227

代理人:

李洋;杨林森

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内容摘要

在用液滴法成型光学元件时,在光学元件的端面上设连着光学元件的凹光学面外缘部的端部,在端部上设相对凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部,由此,能够提供一种光学元件的凹光学面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方法。锥形部在发光单元组装时可以用作定位部,有助于缩短工序时间和防止发生不良。

权利要求书

1: 一种用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件, 其特征在于, 所述光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部, 所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。
2: 如权利要求 1 中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部相对所述凹光学面外缘 部所在的平面来说在所述凹光学面外侧持有锥形角度 α 的倾斜, 所述锥形角度 α 为 : 15°≤ α ≤ 45°。
3: 如权利要求 1 或 2 中记载的光学元件, 其特征在于, 若以所述凹光学面的法线与所述 上模所述下模的加压方向所成的角度的最大值为凹面角度 θ, 则所述凹面角度 θ 为 : 70°≤ θ ≤ 90°。
4: 如权利要求 1 至 3 的任何一项中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部被设在所 述端部的全周上。
5: 如权利要求 1 至 3 的任何一项中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部被设在所 述端部的一部分上。
6: 如权利要求 1 至 5 的任何一项中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部具有所述 光学元件端部厚度之 1/2 以上的宽度。
7: 一种用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件的制造方法, 光 学元件制造方法的特征在于, 所述光学元件至少具有一个凹光学面, 具有用来形成所述光学元件的所述凹光学面之凸面的所述上模或所述下模, 具有相对 所述凸面外缘部所在的面来说持有倾斜的锥形部。
8: 如权利要求 7 中记载的光学元件的制造方法, 其特征在于, 所述锥形部相对所述凸 面外缘部所在的面来说在所述凸面外侧持有锥形角度 α 的倾斜, 所述锥形角度 α 为 : 15°≤ α ≤ 45°。
9: 一种发光单元, 备有 : 用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件, 该光学元件至少具有 一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部, 所述端部上设有相对所述凹光学面外缘 部所在的平面来说持有倾斜的锥形部 ; 具有定位部的基板 ; 装配在所述基板上的发光部件 ; 发光单元的特征在于, 通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥形部碰接, 定位所 述光学元件和所述基板。
10: 如权利要求 9 中记载的发光单元, 其特征在于, 所述定位部被设在与所述基板分开 的定位部件上。
11: 如权利要求 9 或 10 中记载的发光单元, 其特征在于, 在使所述定位部与所述光学元 件的所述锥形部碰接之后, 通过粘结固定所述光学元件。
12: 一种发光单元的组装方法, 该发光单元备有 : 用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件, 该光学元件至少具有 一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部, 所述端部上设有相对所述凹光学面外缘 部所在的平面来说持有倾斜的锥形部 ; 2 具有定位部的基板 ; 装配在所述基板上的发光部件 ; 发光单元组装方法的特征在于, 备有通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥形部 碰接定位所述光学元件和所述基板的定位工序。
13: 如权利要求 12 中记载的发光单元的组装方法, 其特征在于, 所述定位部被设在与 所述基板分开的定位部件上。
14: 如权利要求 12 或 13 中记载的发光单元的组装方法, 其特征在于, 备有在通过所述 定位工序使所述定位部与所述光学元件的所述锥形部碰接之后通过粘结固定所述光学元 件的粘结工序。
15: 一种被定位在发光单元的基板上、 覆盖被装配在所述基板上的发光元件的光学元 件, 其特征在于, 至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部, 所述端部上具有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。 注: 本权利要求书中的 “A 以上” 、 “B 以下” 均包括 A、 B(A、 B 为任意数值及其单位等 )。

说明书


光学元件与光学元件的制造方法、 发光单元以及发光单元 的组装方法

    【技术领域】
     本发明涉及光学元件、 光学元件的制造方法、 发光单元以及发光单元的组装方法, 尤其涉及用上下模加压滴在下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件、 光学元件的制造方法、 发光单元以及发光单元的组装方法。背景技术
     近年来, 不用以往的研磨来制造透镜, 而盛行用上模下模加压、 成型滴到下模上的 熔融玻璃滴之方法 ( 以下称为液滴法 ) 来制造透镜。通过采用液滴法, 已经能够制造以往 难以制造的小口径透镜、 短焦距透镜等光学元件。
     例如, 专利文献 1 中公开了一种液滴法无研磨透镜的制造方法和制造装置。
     以凹面和凸面组成的凹凸透镜为例, 参照图 6 对以往液滴法光学元件制造方法作 说明。图 6 是以往液滴法光学元件制造方法的模式示意图。 图 6(a) 中, 由没有图示的熔融炉熔融的玻璃, 在滴嘴 40 先端形成熔融玻璃滴 101。 图 6(b) 中, 熔融玻璃滴 101 因自重落下 ( 箭头 P), 滴到成型用的下模 30 的成型面 31( 这里 是凹面 ) 上。由滴下传感 50 用例如光学方法、 电方法检测滴下的时机。
     图 6(c) 中, 成型面 31 上载有熔融玻璃滴 101 的下模 30 被移 ( 箭头 Q) 到具有成 型面 21( 这里是凸面 ) 的上模 20 正下方, 图 6(d) 中, 上模 20 下降 ( 箭头 R) 到成型位置, 从熔融玻璃 101 滴下起经过所定时间之后, 由上模 20 下模 30 进行成型。进行所定时间模 压成型之后, 图 6(e) 中, 上模 20 从成型位置上升 ( 箭头 S), 上模 20 下模 30 分离, 凹凸透镜 10 成型结束。
     先行技术文献
     专利文献
     专利文献 1 : 特开平 1-226742 号公报
     发明内容 发明欲解决的课题
     但是, 用液滴法成型像上述凹凸透镜那样具有凹面的光学元件时, 在光学元件有 较深凹面时, 模压成型后, 光学元件的凹面贴在模具的凸面上不能顺利脱模, 引起问题。
     例如, 就图 6 的例子而言, 液滴法时, 与采用预成型品的成型法不同, 滴下的熔融 玻璃滴 101 的温度, 是比上模 20 下模 30 的温度高得多的高温, 成型中, 凹凸透镜 10 的收缩 比上模 20 下模 30 的收缩大, 所以, 产生凹凸透镜 10 绕在上模 20 成型面 21 上之方向的作 用力 F。于是如图 6(e) 虚线所示, 凹凸透镜 10 的凹面 11 贴在上模 20 的成型面 21( 凸面 ) 上, 凹凸透镜 10 不能从上模 20 脱模。
     本发明鉴于上述情况, 目的在于提供一种在成型具有较深凹面的光学元件时、 光 学元件的凹面不贴在模具的凸面上、 能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方
     法。
     用来解决课题的手段 本发明的目的能够通过下述结构达成。 1. 一种用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件, 其特征在于, 所述光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,
     所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。
     上述 1 中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部相对所述凹光学面外缘部所 在的平面来说在所述凹光学面外侧持有锥形角度 α 的倾斜, 所述锥形角度 α 为 :
     15°≤ α ≤ 45°。
     3. 上述 1 或 2 中记载的光学元件, 其特征在于, 若以所述凹光学面的法线与所述上 模所述下模的加压方向所成的角度的最大值为凹面角度 θ, 则所述凹面角度 θ 为 :
     70°≤ θ ≤ 90°。
     4. 上述 1 至 3 的任何一项中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部被设在所述 端部的全周上。
     5. 上述 1 至 3 的任何一项中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部被设在所述 端部的一部分上。
     6. 上述 1 至 5 的任何一项中记载的光学元件, 其特征在于, 所述锥形部具有所述光 学元件端部厚度之 1/2 以上的宽度。
     7. 一种用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件的制造方 法, 光学元件制造方法的特征在于,
     所述光学元件至少具有一个凹光学面,
     具有用来形成所述光学元件的所述凹光学面之凸面的所述上模或所述下模, 具有 相对所述凸面外缘部所在的面来说持有倾斜的锥形部。
     8. 上述 7 中记载的光学元件的制造方法, 其特征在于, 所述锥形部相对所述凸面 外缘部所在的面来说在所述凸面外侧持有锥形角度 α 的倾斜, 所述锥形角度 α 为 :
     15°≤ α ≤ 45°。
     9. 一种发光单元, 备有 :
     用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件, 该光学元件至少 具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部, 所述端部上设有相对所述凹光学面 外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部 ;
     具有定位部的基板 ;
     装配在所述基板上的发光部件 ;
     发光单元的特征在于, 通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥形部碰接, 定 位所述光学元件和所述基板。
     10. 上述 9 中记载的发光单元, 其特征在于, 所述定位部被设在与所述基板分开的 定位部件上。
     11. 上述 9 或 10 中记载的发光单元, 其特征在于, 在使所述定位部与所述光学元件 的所述锥形部碰接之后, 通过粘结固定所述光学元件。
     12. 一种发光单元的组装方法, 该发光单元备有 :
     用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件, 该光学元件至少 具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部, 所述端部上设有相对所述凹光学面 外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部 ;
     具有定位部的基板 ;
     装配在所述基板上的发光部件 ;
     发光单元组装方法的特征在于, 备有通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥 形部碰接定位所述光学元件和所述基板的定位工序。
     13. 上述 12 中记载的发光单元的组装方法, 其特征在于, 所述定位部被设在与所 述基板分开的定位部件上。
     14. 上述 12 或 13 中记载的发光单元的组装方法, 其特征在于, 备有在通过所述定 位工序使所述定位部与所述光学元件的所述锥形部碰接之后通过粘结固定所述光学元件 的粘结工序。
     15. 一种被定位在发光单元的基板上、 覆盖被装配在所述基板上的发光元件的光 学元件, 其特征在于, 至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,
     所述端部上具有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。
     发明的效果
     根据本发明, 在用液滴法成型光学元件时, 在光学元件的端面上设连着光学元件 凹光学面外缘部的端部, 在端部上设相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的 锥形部, 由此, 能够提供一种光学元件的凹光学面不贴在模具的凸面上、 能够确保良好脱模 性的光学元件及光学元件的制造方法。
     另外, 通过用设在光学元件上的锥形部进行定位, 能够提供一种能够缩短工序时 间、 防止发生定 ( 中 ) 心痕迹引起的外观不良、 裂缝、 缺口等不良的发光单元以及发光单元 的组装方法。
     并且, 在被定位在发光单元基板上的、 覆盖被装配在基板上的发光元件的光学元 件上, 至少设一个凹光学面和连着凹光学面外缘部的端部, 在端部上设相对凹光学面外缘 部所在的平面来说持有倾斜的锥形部, 由此, 能够提供一种在光学元件成型时凹光学面不 贴在模具的凸面上、 能够确保良好脱模性的光学元件。
     附图说明
     图1: 本发明对象光学元件的说明模式图。
     图2: 本发明光学元件第 1 实施方式的形状模式示意图。
     图3: 第 1 实施方式光学元件制造方法的模式示意图。
     图4: 本发明光学元件第 2 实施方式的形状模式示意图。
     图5: 第 1 实施方式的实施例以及比较例的脱模状态示意曲线。
     图6: 用以往液滴法制造光学元件的制造方法模式示意图。
     图7: 用于发光单元的光学元件中的课题模式截面示意图。
     图8: 发光单元及发光单元组装方法一例模式截面示意图。图9: 采用本发明光学元件的发光单元以及发光单元组装方法的实施方式模式截 面示意图。 具体实施方式
     以下根据图示实施方式对本发明作说明, 但本发明并不局限于该实施方式。附图 中对同一或相同部分标同一符号, 省略重复说明。
     首先参照图 1, 对本发明对象光学元件作说明。 图 1 是用来说明本发明对象光学元 件的模式图。
     本发明对象的光学元件, 是至少具有一面较深凹面的光学元件。 可以设想例如 : 如 图 1(a) 中例示的由凹面 11 和凸面 12 构成的凹凸透镜 10 ; 如图 1(b) 中例示的由凹面 11 和 凹面 14 构成的凹透镜 10 ; 或者, 如图 1(c) 中例示的在凹面 11 上镀气 Al、 Ag 等形成反射面 11M 的凹面镜 10 等光学元件 10。这里将连着凹面 11 的平面部作为端部 13。另外, 凹面 11 作为本发明中的凹光学面发挥功能。
     上述凹面 11、 凸面 12、 凹面 14 及反射面 11M 并不局限于球面, 也可以是非球面, 也 可以是多个球面或非球面的复合面。 另外, 也可以是例如图 1(b) 的凹面 14 是不持曲率的平面, 由此构成的平凹的凹透 镜。也就是说, 只要具有较深的凹面 11 即可作为本发明光学元件 10。
     作为凹面 11 深度的尺度, 如图 1(a) 所示, 将凹面 11 的法线 H 与图 6 所示的上模 20 下模 30 模压成型的加压方向 R 所成的角度的最大值, 定义为凹面角度 θ。例如如图 1(a) 所示, 凹面 11 是球面时, 凹面角度 θ 是在凹面 11 与端面 13 的交界部为最大 : θ = 90°。 详细在后面叙述, 根据本发明发明者探讨, 本发明在 70°≤ θ ≤ 90°范围尤其有效。
     接下去参照图 2、 图 3, 说明本发明光学元件的第 1 实施方式, 图 2 是本发明光学元 件及模具的第 1 实施方式的形状模式示意图, 图 2(a) 是表示光学元件第 1 实施方式形状的 图 2(b) 的 A-A’ 截面图, 图 2(b) 是从表示光学元件第 1 实施方式形状的图 2(a) 的箭头 R 方向看到的上面图, 图 2(c) 是与图 2(a) 对应的上模的第 1 实施方式的形状截面示意图。
     图 2(a)、 (b) 中, 光学元件 10 是图 1(a) 所示的凹凸透镜 10 一例, 由凹面 11 和凸 面 12 构成, 图 1(a) 中定义的凹面角度 θ 这里是 70°。
     凹凸透镜 10 端面 13 上遍及全周设有连着凹面 11 外缘部 111 的端部 15, 端部 15 上 遍及全周设有相对外缘部 111 所在的平面 113 来说持有所定锥形角度 α( 例如 α = 30° ) 的锥形部 16。所谓端部 15 与外缘部 111 连着, 不只是指外缘部 111 与端部 15 直接连接的 情况, 也指例如用球面 111R 连接外缘部 111 与端部 15 锥形部 16 等情况。
     另外, 在端部 15 锥形部 16 的最外周部上, 还遍及全周地设有与外缘部 111 所在的 平面 113 平行的、 作为与上模 20 对准之面的平坦部 17。平坦部 17 并非必须。端部 15 宽 t 与凹凸透镜 10 端面 13 宽相等。
     为了良好保持凹凸透镜 10 从模具的脱模性, 优选锥形部 16 宽 d 在端部 15 宽的 1/2 以上。
     图 2(c) 仅出示上模 20 成型面 ( 凸面 )21 周边。图 2(c) 中, 上模 20 由成型面 21、 锥形部 26 及平坦部 27 等构成。成型面 21 和锥形部 26 用球面 211R 连接, 该球面 211R 持 有能够成型的最小的半径。
     锥形部 26 相对成型面 21 外缘部 211 所在的平面 213 来说持有所定的锥形角度 α( 例如 α = 30° ), 优选锥形部 26 宽 d 在凹凸透镜 10 端部 15 宽 t 的 1/2 以上。锥形部 26 宽 d 在端部 15 宽 t 的 1/2 以上的话, 能够良好地保持凹凸透镜 10 从上模 20 的脱模性。
     这里, 成型面 21 的法线 H 与上模 20 下模 30 模压成型加压方向 R 所成的角度的最 大值、 即凹面角度 θ 为 70°。
     图 3 是第 1 实施方式光学元件制造方法的模式示意图, 图 3(a) 表示在图 6(d) 模 压成型结束、 上模 20 下模 30 开始分离时的状态, 图 3(b) 与图 6(e) 相同, 表示上模 20 下模 30 分离后的状态。
     图 3(a) 与图 6 不同, 通过在凹凸透镜 10 端部 15 设锥形部 16, 模压成型后凹凸透 镜 10 收缩时, 产生透镜被从上模 20 成型面 ( 凸面 ) 推出方向的作用力 F’ 。于是如图 3(b) 所示, 凹凸透镜 10 不贴住上模 20 留在下模 30 上, 能够顺利地脱模。
     为了顺利脱模, 优选上述锥形角度 α 在 15°≤ α ≤ 45°。另外由后述实施例结 果可知, 凹面角度 θ 在 70°≤ θ ≤ 90°时有效。
     这里以上模 20 成型面 21 为凸面、 下模 30 成型面 31 为凹面, 但也可以相反。另外 作为光学元件, 例示了由凹面和凸面构成的凹凸透镜, 但也可以是图 1 所示的其他例子, 只 要是具有较深凹面的光学元件即可。 如上所述, 根据光学元件的第 1 实施方式, 用液滴法成型光学元件时, 通过在光学 元件端面全周上设连着光学元件凹光学面外缘部的端部, 在端部全周上设相对凹光学面外 缘部所在平面来说持有锥形角度 α 的锥形部, 能够提供一种光学元件的光学面不贴在模 具的凸面上、 能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方法。
     接下去参照图 4, 说明本发明光学元件的第 2 实施方式。图 4 是本发明光学元件 第 2 实施方式的形状模式示意图, 图 4(a) 是表示第 2 实施方式形状的图 4(b) 的 B-B’ 截面 图, 图 4(b) 是从表示第 2 实施方式形状的图 4(a) 的箭头 R 方向看到的上面图,
     第 2 实施方式与第 1 实施方式的不同点在于 : 端部 15 大于凹凸透镜 10 的端面 13 宽, 且向凸面 12 侧突出 ; 端部 15 仅设在端面 13 的一部分上 ; 凹面角度 θ = 90°。
     图 4 的例子中, 端部 15 被设在端面 13 的 3 等分的位置上, 大小是端面 13 的 6 等 分的大小, 并沿着端面 13 向凸面 12 侧突出。
     但是, 在端部 15 上设锥形部 16 及平坦部 17 这一点与第 1 实施方式相同, 锥形部 16 使脱模性提高的效果也相同。
     如上所述, 根据光学元件的第 2 实施方式, 用液滴法成型光学元件时, 通过在光学 元件端面的一部分上设连着光学元件凹光学面外缘部的端部, 在端部上设相对凹光学面外 缘部所在平面来说持有锥形角度 α 的锥形部, 能够提供一种光学元件的光学面不贴在模 具的凸面上、 能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方法。
     接下去参照图 7、 图 8 及图 9, 对采用了上述光学元件的发光单元以及发光单元组 装方法的实施方式作说明。图 7 是用于发光单元的光学元件中的课题模式示意图, 图8是 发光单元及发光单元组装方法的一例模式示意图, 图 9 是采用了本发明光学元件的发光单 元以及发光单元组装方法的实施方式模式示意图。
     首先说明用于发光单元的光学元件的课题。图 6 中, 为了表示用液滴法得到图 6(e) 所示的凹凸透镜 10, 在图 6(c) 图示了以小于下模 30 成型面 31( 凹面 ) 腔大小的小液
     滴, 滴下熔融玻璃滴 101。
     但现在知道, 实际上如果用小于下模 30 成型面 31 腔大小的小液滴滴下熔融玻璃 滴 101 的话, 模压成型后的凹凸透镜 10 在熔融玻璃滴 101 与下模 30 成型面 31 相接的位置 上出现线条。
     因此, 实际用液滴法进行模压成型时, 如图 7(a) 所示, 必须用大于下模 30 成型面 31 的至少面形状所需位置 31a 的液滴, 滴下熔融玻璃滴 101。此时如图 7(b) 所示, 通过模 压成型, 熔融玻璃第 101 的一部分挤出在上模 20 下模 30 间的间隙中, 如图 7(c) 所示凹凸 透镜 10 上形成凸缘部 19。
     因为凸缘部 19 的大小形状有参差, 所以通常如图 8(a) 所示, 用研磨等方法去除凹 凸透镜 10 凸缘部 19 的一部分, 进行所谓的定心加工, 整齐外形形状。通过该定心加工, 形 成尺寸精度高的端面 19a。
     如图 8(b) 所示, 发光单元 3 由基板 301、 装在基板 301 上的发光二极管 (LED) 等发 光元件 303、 覆盖设在基板上的发光元件 303 的凹凸透镜 10 等构成。发光单元 3 中必须对 发光元件 303、 凹凸透镜 10 的光轴定位。 作为定位方法的一例, 这里是利用定心加工凹凸透 镜 10 凸缘部 19 形成的高尺寸精度的端面 19a, 通过使端面 19a 碰到框体 305 端面 305b 地 落入框体 305 内部进行定位。
     发光单元 3 的组装方法如下, 先在基板 301 上用固晶 (die bond)、 引线接合 (wire bond) 等方法装配发光元件 303。接下去将框体 305 的突起部 305a 插入基板 301 上设有的 定位孔中定位框体 305, 在该状态下粘结固定基板 301 和框体 305。
     然后, 使凹凸透镜 10 端面 19a 碰到框体 305 端面 305b 地落入框体 305 内部进行 定位, 在该状态下用粘结剂 307 粘结端面 19a 和框体 305 进行固定。
     但是, 图 8(a) 所示的凹凸透镜 10 凸缘部 19 的定心加工工序时间长, 而且定心加 工时的卡紧致使凹凸透镜 10 光学面上产生定心痕迹导致外观不良, 或研磨引起端面 19a、 光学面裂缝、 缺口等不良, 是成本上升的主要原因。
     对此, 本实施方式中不进行定心加工就此留着凸缘部 19, 利用凹凸透镜 10 上设有 的锥形部 16 进行定位, 以此克服上述课题。
     首先, 在图 9(a) 中出示在图 2(a) 所示的光学元件第 1 实施方式的凹凸透镜 10 上 有凸缘部 19 的形状。凸缘部 19 被形成在具有锥形部 16 的端部 15 的外周。另外在图 9(b) 中出示发光单元 3 的结构。
     发光单元 3 与图 8(b) 中所示的相同, 由基板 301、 发光二极管 (LED) 等发光元件 303、 定位部件 315 以及凹凸透镜 10 等构成。定位部件 315 上, 在对着凹凸透镜 10 锥形部 16 的位置上, 设有定位部 315b。基板 301 和定位部件 315 也可以形成为一体。
     发光单元 3 的组装方法如下, 先在基板 301 上用固晶、 引线接合等方法装配发光元 件 303( 发光元件装配工序 )。接下去, 将定位部件 315 的突起部 315a 插入基板 301 上设有 的孔中定位定位部件 315, 在该状态下用粘结剂将定位部件 315 安装在基板 301 上 ( 定位部 件安装工序 )。
     接下去, 预先在定位部件 315 的定位部 315b 上涂好例如 UV( 紫外线 ) 固化型粘结 剂 317, 使定位部 315b 与凹凸透镜 10 锥形部 16 接触、 进行定位 ( 定位工序 )。在该状态下 从凹凸透镜 10 外侧照射 UV 光, 使 UV 固化型粘结剂 317 固化, 由此粘结固定定位部件 315和凹凸透镜 10( 粘结工序 )。
     通过在定位部 315b 与锥形部 16 接触的全周上涂布粘结剂 317 进行粘结, 能够将 发光元件 303 密封在由基板 301 和凹凸透镜 10 围起的空间中, 能够实现提高可靠性。
     除了粘结锥形部 16 与定位部 315b 之外, 还可以考虑粘结突缘部 19 和基板 301 的 方法。此时, 也可以遍及全周粘结突缘部 19 与基板 301 密封发光元件 303, 实现可靠性提 高。
     如上所述, 根据采用了本发明光学元件的发光单元以及发光单元组装方法的实施 方式, 不定心加工凹凸透镜 10 上形成的凸缘部 19、 利用凹凸透镜 10 上设有的锥形部 16 进 行定位和固定, 由此, 能够提供一种能够缩短工序时间、 防止发生定心引起的外观不良、 裂 缝、 缺口等不良的发光单元以及发光单元的组装方法。
     如上所述, 根据本发明, 用液滴法成型光学元件时, 通过在光学元件的端面上, 设 连着光学元件凹光学面外缘部的端部, 在端部上设相对凹光学面外缘部所在的平面持有倾 斜的锥形部, 由此, 能够提供一种光学元件的凹光学面不贴在模具的凸面上、 能够确保良好 脱模性的光学元件以及光学元件的制造方法。
     另外, 通过利用光学元件上设有的锥形部进行定位, 能够提供一种能够缩短工序 时间、 防止发生定心引起的外观不良、 裂缝、 缺口等不良的发光单元以及发光单元的组装方 法。 并且, 通过在被定位于发光单元基板上的、 覆盖装在基板上的发光元件的光学元 件上, 设至少一个凹光学面和连着凹光学面外缘部的端部, 且在端部上设相对凹光学面外 缘部所在平面持有倾斜的锥形部, 由此, 能够提供一种光学元件成型时凹光学面不贴在模 具凸面上、 能够确保良好脱模性的光学元件。
     有关构成本发明光学元件、 光学元件制造方法、 发光单元以及发光单元组装方法 的各结构细部结构以及细部动作, 在不逸出本发明宗旨的范围可以适当变更。
     实施例
     以下参照图 5, 说明本发明光学元件第 1 实施方式详细的实施例, 但本发明并不局 限于该实施例。图 5 是光学元件第 1 实施方式的实施例及比较例的脱模状态示意曲线。
     比较例 D、 E 及 F 的形状与图 1(a) 所示的凹凸透镜 10 相同, 端部 15 上没有连着凹 面 11 的锥形部 16。其他方面与图 2 实施例的凹凸透镜 10 相同。
     在此, 固定从图 6(b) 所示滴下传感 50 检出熔融玻璃滴 101 滴下, 到图 6(d) 所示 模压成型开始之时间 ( 以下称为模压时机 )T1 = 3 秒, 从 0.1 秒到 5 秒改变进行模压成型 的时间 ( 以下称为模压时间 )T2, 测定模压成型的凹凸透镜 10 的脱模状态。至于实验中采 用的凹凸透镜 10 的形状, 实施例是 A ~ C 以及 G ~ J 的 7 种, 比较例是 D ~ F 以及 K ~ N 的 7 种, 合计 14 种。它们与后述判定结果一起被出示在表 1 中。至于其他形状以及材质, 实施例与比较例一样。
     表1
     如图 5(a) 所示, 实施例 A 到比较例 F 的 6 种中, (A) 的情况, 在模压时间 T2 ≤ 5 秒 的整个区域, 凹凸透镜 10 都留在下模 30 上 ( 在下状态 ), 显示良好的脱模性。实验中一直 将模压时间延长至 10 秒, 都维持了在下状态, 没有问题。
     (B) 的情况, 模压时间 T2 < 3.5 秒时与 (A) 相同, 是在下状态, 显示良好的脱模性。 3.5 秒≤模压时间 T2 ≤ 5 秒时, 凹凸透镜 10 在模具分离时是贴在上模上, 但随温度下降而 脱离上模落下 ( 从在上到脱模状态 )。该状态时, 只要在落下的凹凸透镜 10 落到下模上之 前, 用例如接盘等回收器回收即可, 脱模性也没有问题。
     (C) 及 (E) 的情况, 模压时间 T2 < 1.8 秒时与 (B) 相同, 是在下状态, 显示良好的 脱模性, 但 1.8 秒≤模压时间 T2 ≤ 5 秒时则贴在上模上不动 ( 在上状态 ), 出现脱模不良。
     (D) 的情况, 1 秒≤模压时间 T2 < 3 秒时与 (A) 相同, 是在下状态, 显示良好的脱 模性, 但 3 秒≤模压时间 T2 ≤ 5 秒时则贴在上模上不动 ( 在上状态 ), 出现脱模不良。
     (F) 的情况, 在 1 秒≤模压时间 T2 < 5 秒的整个区域都是在上状态, 为脱模不良。
     如图 5(b) 所示, 在实施例 G、 H 以及比较例 K、 L 的 4 种中, (G) 以及 (L) 的情况, 模压时间 T2 < 1.5 秒时与 (B) 相同, 是在下状态, 显示良好的脱模性, 但 1.5 秒≤模压时间 T2 ≤ 5 秒时则贴在上模上不动 ( 在上状态 ), 出现脱模不良。
     (H) 的情况, 模压时间 T2 < 3.2 秒时与 (B) 相同, 是在下状态, 显示良好的脱模性。 3.2 秒≤模压时间 T 2 ≤ 5 秒时, 凹凸透镜 10 在模具分离时是贴在上模上, 但随温度下降而 脱离上模落下 ( 从在上到脱模状态 )。该状态时, 只要在落下的凹凸透镜 10 落到下模上之 前, 用例如接盘等回收器回收即可, 脱模性也没有问题。
     (K) 的情况, 模压时间 T2 < 0.6 秒时是在下状态, 显示良好的脱模性, 但 0.6 秒≤ 模压时间 T2 ≤ 5 秒时则贴在上模上不动 ( 在上状态 ), 出现脱模不良。
     如图 5(c) 所示, 在实施例 I、 J 以及比较例 M、 N 的 4 种中, (I) 以及 (N) 的情况, 模压时间 T2 < 1.5 秒时与 (B) 相同, 是在下状态, 显示良好的脱模性, 但 1.5 秒≤模压时间
     T2 ≤ 5 秒时则贴在上模上不动 ( 在上状态 ), 出现脱模不良。
     (J) 的情况, 模压时间 T2 < 3.2 秒时与 (B) 相同, 是在下状态, 显示良好的脱模性。 3.2 秒≤模压时间 T2 ≤ 5 秒时, 凹凸透镜 10 在模具分离时是贴在上模上, 但随温度下降脱 离上模落下 ( 从在上到脱模状态 )。 该状态时, 只要在落下的凹凸透镜 10 落到下模上之前, 用例如接盘等回收器回收即可, 脱模性也没有问题。
     (M) 的情况, 模压时间 T2 < 0.6 秒时是在下状态, 显示良好的脱模性, 但 0.6 秒≤ 模压时间 T2 ≤ 5 秒时则贴在上模上不动 ( 在上状态 ), 出现脱模不良。
     如果从成型条件考虑的话, 只要有 1 秒以上的模压时间 T2, 便能够作为安定的成 型条件实现, 但模压时间 T2 不到 1 秒的话, 反复成形时成形安定性不安。这里, 以模压时间 T2 = 1 秒作为判定条件, 将模压时间 T2 在 1 秒以上时存在在下状态的情况判定为○, 将模 压时间 T2 在 1 秒以上时不存在在下状态的情况判定为 ×。
     结果, 实施例全部为○。实施例 (A) 与其他相比得到了非常良好的结果所以作为 ◎。至于比较例, (D)、 (E)、 (L)、 (N) 为○, (F)、 (K)、 (M) 为 ×。
     就图 5a) 所示的锥形角度 α = 30°的 (A) ~ (F), 比较凹面角度 θ 相同的 (A) 与 (D)、 (B) 与 (E) 以及 (C) 与 (F), 可以知道, 尽管是相同的凹面角度 θ, 相比没有锥形部 16 的比较例来说, 具有锥形部 16 的实施例在模压时间 T2 的广范围显示良好的脱模性。 例如比较 (C) 与 (E) 则可知, 尽管 (C) 的凹面角度 θ 大, 但通过具有锥形部 16, 在 与 (E) 相同的模压时间 T2 的范围显示良好的脱模性。
     也就是说可以知道, 通过如实施例所述具有锥形部 16, 在具有相同凹面角度 θ 时, 显示良好脱模性的模压时间 T2 的范围扩大, 在相同模压时间 T2 范围的话, 则显示良好 脱模性的凹面角度 θ 的范围扩大。
     另外, 比较图 5(b) 所示的实施例 (G)、 (H) 与比较例 (K)、 (L), 锥形角度 α = 15° 的 (G)、 (H), 凹面角度 θ 从 70°到 90°的深的凹面判定结果也是○, 而锥形角度 α = 10° 的 (K)、 (L), 凹面角度 θ = 90°的 (K) 为 ×。
     同样, 比较图 5(c) 所示的实施例 (I)、 (J) 与比较例 (M)、 (N), 锥形角度 α = 45° 的 (I)、 (J), 凹面角度 θ 从 70°到 90°的深的凹面判定结果也是○, 而锥形角度 α = 50° 的 (M)、 (N), 凹面角度 θ = 90°的 (M) 为 ×。
     从上述结果可知, 凹面角度 θ 从 70°到 90°的深的凹面也显示良好脱模性的锥 形角度 α 的范围为 : 15°≤ α ≤ 45°
     注: 本说明书中的 “A 以上” 、 “B 以下” 均包括 A、 B(A、 B 为任意数值及其单位等 )。
     符号说明
     10 光学元件 ( 凹凸透镜、 凹透镜、 凹面镜 )
     11 凹面
     11M 反射面
     111 ( 凹面 11 的 ) 外缘部
     111R 球面
     113 平面
     12 凸面
     13 端面
     14 凹面 15 端部 16 锥形部 17 平坦部 18 球面部 20 上模 21 成型面 211 ( 成型面 21 的 ) 外缘部 211R 球面 213 平面 26 锥形部 27 平坦部 30 下模 31 成型面 40 喷嘴 50 滴下传感 101 熔融玻璃滴 t ( 端面 13 的 ) 宽 d ( 锥形部 16 的 ) 宽 T1 模压时机 T2 模压时间 α 锥形角度 θ 凹面角度 3 发光单元 19 凸缘部 19a 端面 301 基板 303 发光元件 305 框体 305a 突起部 305b 端面 307 粘结剂 315 定位部件 315a 突起部 315b 定位部 317 粘结剂

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1、10申请公布号CN102348651A43申请公布日20120208CN102348651ACN102348651A21申请号201080011501X22申请日20100303200905934020090312JP200916990120090721JPC03B11/08200601G02B3/0020060171申请人柯尼卡美能达精密光学株式会社地址日本东京都72发明人池永修志74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李洋杨林森54发明名称光学元件与光学元件的制造方法、发光单元以及发光单元的组装方法57摘要在用液滴法成型光学元件时,在光学元件的端面上设连着光学元件的凹光。

2、学面外缘部的端部,在端部上设相对凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部,由此,能够提供一种光学元件的凹光学面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方法。锥形部在发光单元组装时可以用作定位部,有助于缩短工序时间和防止发生不良。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011090986PCT申请的申请数据PCT/JP2010/0534152010030387PCT申请的公布数据WO2010/103968JA2010091651INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图9页CN102348670A1/2页21一种用上模。

3、下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件,其特征在于,所述光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。2如权利要求1中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说在所述凹光学面外侧持有锥形角度的倾斜,所述锥形角度为1545。3如权利要求1或2中记载的光学元件,其特征在于,若以所述凹光学面的法线与所述上模所述下模的加压方向所成的角度的最大值为凹面角度,则所述凹面角度为7090。4如权利要求1至3的任何一项中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部被设在所述端部的全周上。5如权利。

4、要求1至3的任何一项中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部被设在所述端部的一部分上。6如权利要求1至5的任何一项中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部具有所述光学元件端部厚度之1/2以上的宽度。7一种用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件的制造方法,光学元件制造方法的特征在于,所述光学元件至少具有一个凹光学面,具有用来形成所述光学元件的所述凹光学面之凸面的所述上模或所述下模,具有相对所述凸面外缘部所在的面来说持有倾斜的锥形部。8如权利要求7中记载的光学元件的制造方法,其特征在于,所述锥形部相对所述凸面外缘部所在的面来说在所述凸面外侧持有锥形角度的倾斜,所述锥形角度为1545。

5、。9一种发光单元,备有用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件,该光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部;具有定位部的基板;装配在所述基板上的发光部件;发光单元的特征在于,通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥形部碰接,定位所述光学元件和所述基板。10如权利要求9中记载的发光单元,其特征在于,所述定位部被设在与所述基板分开的定位部件上。11如权利要求9或10中记载的发光单元,其特征在于,在使所述定位部与所述光学元件的所述锥形部碰接之后,通过粘结固定所述光学元件。12一种发光单元的组装方法,该发。

6、光单元备有用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件,该光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部;权利要求书CN102348651ACN102348670A2/2页3具有定位部的基板;装配在所述基板上的发光部件;发光单元组装方法的特征在于,备有通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥形部碰接定位所述光学元件和所述基板的定位工序。13如权利要求12中记载的发光单元的组装方法,其特征在于,所述定位部被设在与所述基板分开的定位部件上。14如权利要求12或13中记载的发光单元的组装方法,其特征在于,备有在通。

7、过所述定位工序使所述定位部与所述光学元件的所述锥形部碰接之后通过粘结固定所述光学元件的粘结工序。15一种被定位在发光单元的基板上、覆盖被装配在所述基板上的发光元件的光学元件,其特征在于,至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,所述端部上具有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。注本权利要求书中的“A以上”、“B以下”均包括A、BA、B为任意数值及其单位等。权利要求书CN102348651ACN102348670A1/10页4光学元件与光学元件的制造方法、发光单元以及发光单元的组装方法技术领域0001本发明涉及光学元件、光学元件的制造方法、发光单元以及发光单元的组装方。

8、法,尤其涉及用上下模加压滴在下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件、光学元件的制造方法、发光单元以及发光单元的组装方法。背景技术0002近年来,不用以往的研磨来制造透镜,而盛行用上模下模加压、成型滴到下模上的熔融玻璃滴之方法以下称为液滴法来制造透镜。通过采用液滴法,已经能够制造以往难以制造的小口径透镜、短焦距透镜等光学元件。0003例如,专利文献1中公开了一种液滴法无研磨透镜的制造方法和制造装置。0004以凹面和凸面组成的凹凸透镜为例,参照图6对以往液滴法光学元件制造方法作说明。图6是以往液滴法光学元件制造方法的模式示意图。0005图6A中,由没有图示的熔融炉熔融的玻璃,在滴嘴40先端形成熔融玻璃滴。

9、101。图6B中,熔融玻璃滴101因自重落下箭头P,滴到成型用的下模30的成型面31这里是凹面上。由滴下传感50用例如光学方法、电方法检测滴下的时机。0006图6C中,成型面31上载有熔融玻璃滴101的下模30被移箭头Q到具有成型面21这里是凸面的上模20正下方,图6D中,上模20下降箭头R到成型位置,从熔融玻璃101滴下起经过所定时间之后,由上模20下模30进行成型。进行所定时间模压成型之后,图6E中,上模20从成型位置上升箭头S,上模20下模30分离,凹凸透镜10成型结束。0007先行技术文献0008专利文献0009专利文献1特开平1226742号公报发明内容0010发明欲解决的课题001。

10、1但是,用液滴法成型像上述凹凸透镜那样具有凹面的光学元件时,在光学元件有较深凹面时,模压成型后,光学元件的凹面贴在模具的凸面上不能顺利脱模,引起问题。0012例如,就图6的例子而言,液滴法时,与采用预成型品的成型法不同,滴下的熔融玻璃滴101的温度,是比上模20下模30的温度高得多的高温,成型中,凹凸透镜10的收缩比上模20下模30的收缩大,所以,产生凹凸透镜10绕在上模20成型面21上之方向的作用力F。于是如图6E虚线所示,凹凸透镜10的凹面11贴在上模20的成型面21凸面上,凹凸透镜10不能从上模20脱模。0013本发明鉴于上述情况,目的在于提供一种在成型具有较深凹面的光学元件时、光学元件。

11、的凹面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方说明书CN102348651ACN102348670A2/10页5法。0014用来解决课题的手段0015本发明的目的能够通过下述结构达成。00161一种用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件,其特征在于,0017所述光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,0018所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。0019上述1中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说在所述凹光学面外侧持有锥形角度的倾斜,所述锥形角度为00201545。。

12、00213上述1或2中记载的光学元件,其特征在于,若以所述凹光学面的法线与所述上模所述下模的加压方向所成的角度的最大值为凹面角度,则所述凹面角度为00227090。00234上述1至3的任何一项中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部被设在所述端部的全周上。00245上述1至3的任何一项中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部被设在所述端部的一部分上。00256上述1至5的任何一项中记载的光学元件,其特征在于,所述锥形部具有所述光学元件端部厚度之1/2以上的宽度。00267一种用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件的制造方法,光学元件制造方法的特征在于,0027所述光学元件至少。

13、具有一个凹光学面,0028具有用来形成所述光学元件的所述凹光学面之凸面的所述上模或所述下模,具有相对所述凸面外缘部所在的面来说持有倾斜的锥形部。00298上述7中记载的光学元件的制造方法,其特征在于,所述锥形部相对所述凸面外缘部所在的面来说在所述凸面外侧持有锥形角度的倾斜,所述锥形角度为00301545。00319一种发光单元,备有0032用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件,该光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部;0033具有定位部的基板;0034装配在所述基板上的发光部件;0035发。

14、光单元的特征在于,通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥形部碰接,定位所述光学元件和所述基板。003610上述9中记载的发光单元,其特征在于,所述定位部被设在与所述基板分开的定位部件上。003711上述9或10中记载的发光单元,其特征在于,在使所述定位部与所述光学元件的所述锥形部碰接之后,通过粘结固定所述光学元件。说明书CN102348651ACN102348670A3/10页6003812一种发光单元的组装方法,该发光单元备有0039用上模下模加压滴在所述下模上的熔融玻璃滴成型的光学元件,该光学元件至少具有一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,所述端部上设有相对所述凹光学面外缘部所在的。

15、平面来说持有倾斜的锥形部;0040具有定位部的基板;0041装配在所述基板上的发光部件;0042发光单元组装方法的特征在于,备有通过使所述定位部和所述光学元件的所述锥形部碰接定位所述光学元件和所述基板的定位工序。004313上述12中记载的发光单元的组装方法,其特征在于,所述定位部被设在与所述基板分开的定位部件上。004414上述12或13中记载的发光单元的组装方法,其特征在于,备有在通过所述定位工序使所述定位部与所述光学元件的所述锥形部碰接之后通过粘结固定所述光学元件的粘结工序。004515一种被定位在发光单元的基板上、覆盖被装配在所述基板上的发光元件的光学元件,其特征在于,0046至少具有。

16、一个凹光学面和连着所述凹光学面外缘部的端部,0047所述端部上具有相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部。0048发明的效果0049根据本发明,在用液滴法成型光学元件时,在光学元件的端面上设连着光学元件凹光学面外缘部的端部,在端部上设相对所述凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部,由此,能够提供一种光学元件的凹光学面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方法。0050另外,通过用设在光学元件上的锥形部进行定位,能够提供一种能够缩短工序时间、防止发生定中心痕迹引起的外观不良、裂缝、缺口等不良的发光单元以及发光单元的组装方法。0051并且,在被定位在发。

17、光单元基板上的、覆盖被装配在基板上的发光元件的光学元件上,至少设一个凹光学面和连着凹光学面外缘部的端部,在端部上设相对凹光学面外缘部所在的平面来说持有倾斜的锥形部,由此,能够提供一种在光学元件成型时凹光学面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件。附图说明0052图1本发明对象光学元件的说明模式图。0053图2本发明光学元件第1实施方式的形状模式示意图。0054图3第1实施方式光学元件制造方法的模式示意图。0055图4本发明光学元件第2实施方式的形状模式示意图。0056图5第1实施方式的实施例以及比较例的脱模状态示意曲线。0057图6用以往液滴法制造光学元件的制造方法模式示意图。005。

18、8图7用于发光单元的光学元件中的课题模式截面示意图。0059图8发光单元及发光单元组装方法一例模式截面示意图。说明书CN102348651ACN102348670A4/10页70060图9采用本发明光学元件的发光单元以及发光单元组装方法的实施方式模式截面示意图。具体实施方式0061以下根据图示实施方式对本发明作说明,但本发明并不局限于该实施方式。附图中对同一或相同部分标同一符号,省略重复说明。0062首先参照图1,对本发明对象光学元件作说明。图1是用来说明本发明对象光学元件的模式图。0063本发明对象的光学元件,是至少具有一面较深凹面的光学元件。可以设想例如如图1A中例示的由凹面11和凸面12。

19、构成的凹凸透镜10;如图1B中例示的由凹面11和凹面14构成的凹透镜10;或者,如图1C中例示的在凹面11上镀气AL、AG等形成反射面11M的凹面镜10等光学元件10。这里将连着凹面11的平面部作为端部13。另外,凹面11作为本发明中的凹光学面发挥功能。0064上述凹面11、凸面12、凹面14及反射面11M并不局限于球面,也可以是非球面,也可以是多个球面或非球面的复合面。0065另外,也可以是例如图1B的凹面14是不持曲率的平面,由此构成的平凹的凹透镜。也就是说,只要具有较深的凹面11即可作为本发明光学元件10。0066作为凹面11深度的尺度,如图1A所示,将凹面11的法线H与图6所示的上模2。

20、0下模30模压成型的加压方向R所成的角度的最大值,定义为凹面角度。例如如图1A所示,凹面11是球面时,凹面角度是在凹面11与端面13的交界部为最大90。详细在后面叙述,根据本发明发明者探讨,本发明在7090范围尤其有效。0067接下去参照图2、图3,说明本发明光学元件的第1实施方式,图2是本发明光学元件及模具的第1实施方式的形状模式示意图,图2A是表示光学元件第1实施方式形状的图2B的AA截面图,图2B是从表示光学元件第1实施方式形状的图2A的箭头R方向看到的上面图,图2C是与图2A对应的上模的第1实施方式的形状截面示意图。0068图2A、B中,光学元件10是图1A所示的凹凸透镜10一例,由凹。

21、面11和凸面12构成,图1A中定义的凹面角度这里是70。0069凹凸透镜10端面13上遍及全周设有连着凹面11外缘部111的端部15,端部15上遍及全周设有相对外缘部111所在的平面113来说持有所定锥形角度例如30的锥形部16。所谓端部15与外缘部111连着,不只是指外缘部111与端部15直接连接的情况,也指例如用球面111R连接外缘部111与端部15锥形部16等情况。0070另外,在端部15锥形部16的最外周部上,还遍及全周地设有与外缘部111所在的平面113平行的、作为与上模20对准之面的平坦部17。平坦部17并非必须。端部15宽T与凹凸透镜10端面13宽相等。0071为了良好保持凹凸透。

22、镜10从模具的脱模性,优选锥形部16宽D在端部15宽的1/2以上。0072图2C仅出示上模20成型面凸面21周边。图2C中,上模20由成型面21、锥形部26及平坦部27等构成。成型面21和锥形部26用球面211R连接,该球面211R持有能够成型的最小的半径。说明书CN102348651ACN102348670A5/10页80073锥形部26相对成型面21外缘部211所在的平面213来说持有所定的锥形角度例如30,优选锥形部26宽D在凹凸透镜10端部15宽T的1/2以上。锥形部26宽D在端部15宽T的1/2以上的话,能够良好地保持凹凸透镜10从上模20的脱模性。0074这里,成型面21的法线H与。

23、上模20下模30模压成型加压方向R所成的角度的最大值、即凹面角度为70。0075图3是第1实施方式光学元件制造方法的模式示意图,图3A表示在图6D模压成型结束、上模20下模30开始分离时的状态,图3B与图6E相同,表示上模20下模30分离后的状态。0076图3A与图6不同,通过在凹凸透镜10端部15设锥形部16,模压成型后凹凸透镜10收缩时,产生透镜被从上模20成型面凸面推出方向的作用力F。于是如图3B所示,凹凸透镜10不贴住上模20留在下模30上,能够顺利地脱模。0077为了顺利脱模,优选上述锥形角度在1545。另外由后述实施例结果可知,凹面角度在7090时有效。0078这里以上模20成型面。

24、21为凸面、下模30成型面31为凹面,但也可以相反。另外作为光学元件,例示了由凹面和凸面构成的凹凸透镜,但也可以是图1所示的其他例子,只要是具有较深凹面的光学元件即可。0079如上所述,根据光学元件的第1实施方式,用液滴法成型光学元件时,通过在光学元件端面全周上设连着光学元件凹光学面外缘部的端部,在端部全周上设相对凹光学面外缘部所在平面来说持有锥形角度的锥形部,能够提供一种光学元件的光学面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方法。0080接下去参照图4,说明本发明光学元件的第2实施方式。图4是本发明光学元件第2实施方式的形状模式示意图,图4A是表示第2实施方式形状的。

25、图4B的BB截面图,图4B是从表示第2实施方式形状的图4A的箭头R方向看到的上面图,0081第2实施方式与第1实施方式的不同点在于端部15大于凹凸透镜10的端面13宽,且向凸面12侧突出;端部15仅设在端面13的一部分上;凹面角度90。0082图4的例子中,端部15被设在端面13的3等分的位置上,大小是端面13的6等分的大小,并沿着端面13向凸面12侧突出。0083但是,在端部15上设锥形部16及平坦部17这一点与第1实施方式相同,锥形部16使脱模性提高的效果也相同。0084如上所述,根据光学元件的第2实施方式,用液滴法成型光学元件时,通过在光学元件端面的一部分上设连着光学元件凹光学面外缘部的。

26、端部,在端部上设相对凹光学面外缘部所在平面来说持有锥形角度的锥形部,能够提供一种光学元件的光学面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件及光学元件的制造方法。0085接下去参照图7、图8及图9,对采用了上述光学元件的发光单元以及发光单元组装方法的实施方式作说明。图7是用于发光单元的光学元件中的课题模式示意图,图8是发光单元及发光单元组装方法的一例模式示意图,图9是采用了本发明光学元件的发光单元以及发光单元组装方法的实施方式模式示意图。0086首先说明用于发光单元的光学元件的课题。图6中,为了表示用液滴法得到图6E所示的凹凸透镜10,在图6C图示了以小于下模30成型面31凹面腔大小的小液。

27、说明书CN102348651ACN102348670A6/10页9滴,滴下熔融玻璃滴101。0087但现在知道,实际上如果用小于下模30成型面31腔大小的小液滴滴下熔融玻璃滴101的话,模压成型后的凹凸透镜10在熔融玻璃滴101与下模30成型面31相接的位置上出现线条。0088因此,实际用液滴法进行模压成型时,如图7A所示,必须用大于下模30成型面31的至少面形状所需位置31A的液滴,滴下熔融玻璃滴101。此时如图7B所示,通过模压成型,熔融玻璃第101的一部分挤出在上模20下模30间的间隙中,如图7C所示凹凸透镜10上形成凸缘部19。0089因为凸缘部19的大小形状有参差,所以通常如图8A所。

28、示,用研磨等方法去除凹凸透镜10凸缘部19的一部分,进行所谓的定心加工,整齐外形形状。通过该定心加工,形成尺寸精度高的端面19A。0090如图8B所示,发光单元3由基板301、装在基板301上的发光二极管LED等发光元件303、覆盖设在基板上的发光元件303的凹凸透镜10等构成。发光单元3中必须对发光元件303、凹凸透镜10的光轴定位。作为定位方法的一例,这里是利用定心加工凹凸透镜10凸缘部19形成的高尺寸精度的端面19A,通过使端面19A碰到框体305端面305B地落入框体305内部进行定位。0091发光单元3的组装方法如下,先在基板301上用固晶DIEBOND、引线接合WIREBOND等方。

29、法装配发光元件303。接下去将框体305的突起部305A插入基板301上设有的定位孔中定位框体305,在该状态下粘结固定基板301和框体305。0092然后,使凹凸透镜10端面19A碰到框体305端面305B地落入框体305内部进行定位,在该状态下用粘结剂307粘结端面19A和框体305进行固定。0093但是,图8A所示的凹凸透镜10凸缘部19的定心加工工序时间长,而且定心加工时的卡紧致使凹凸透镜10光学面上产生定心痕迹导致外观不良,或研磨引起端面19A、光学面裂缝、缺口等不良,是成本上升的主要原因。0094对此,本实施方式中不进行定心加工就此留着凸缘部19,利用凹凸透镜10上设有的锥形部16。

30、进行定位,以此克服上述课题。0095首先,在图9A中出示在图2A所示的光学元件第1实施方式的凹凸透镜10上有凸缘部19的形状。凸缘部19被形成在具有锥形部16的端部15的外周。另外在图9B中出示发光单元3的结构。0096发光单元3与图8B中所示的相同,由基板301、发光二极管LED等发光元件303、定位部件315以及凹凸透镜10等构成。定位部件315上,在对着凹凸透镜10锥形部16的位置上,设有定位部315B。基板301和定位部件315也可以形成为一体。0097发光单元3的组装方法如下,先在基板301上用固晶、引线接合等方法装配发光元件303发光元件装配工序。接下去,将定位部件315的突起部3。

31、15A插入基板301上设有的孔中定位定位部件315,在该状态下用粘结剂将定位部件315安装在基板301上定位部件安装工序。0098接下去,预先在定位部件315的定位部315B上涂好例如UV紫外线固化型粘结剂317,使定位部315B与凹凸透镜10锥形部16接触、进行定位定位工序。在该状态下从凹凸透镜10外侧照射UV光,使UV固化型粘结剂317固化,由此粘结固定定位部件315说明书CN102348651ACN102348670A7/10页10和凹凸透镜10粘结工序。0099通过在定位部315B与锥形部16接触的全周上涂布粘结剂317进行粘结,能够将发光元件303密封在由基板301和凹凸透镜10围起。

32、的空间中,能够实现提高可靠性。0100除了粘结锥形部16与定位部315B之外,还可以考虑粘结突缘部19和基板301的方法。此时,也可以遍及全周粘结突缘部19与基板301密封发光元件303,实现可靠性提高。0101如上所述,根据采用了本发明光学元件的发光单元以及发光单元组装方法的实施方式,不定心加工凹凸透镜10上形成的凸缘部19、利用凹凸透镜10上设有的锥形部16进行定位和固定,由此,能够提供一种能够缩短工序时间、防止发生定心引起的外观不良、裂缝、缺口等不良的发光单元以及发光单元的组装方法。0102如上所述,根据本发明,用液滴法成型光学元件时,通过在光学元件的端面上,设连着光学元件凹光学面外缘部。

33、的端部,在端部上设相对凹光学面外缘部所在的平面持有倾斜的锥形部,由此,能够提供一种光学元件的凹光学面不贴在模具的凸面上、能够确保良好脱模性的光学元件以及光学元件的制造方法。0103另外,通过利用光学元件上设有的锥形部进行定位,能够提供一种能够缩短工序时间、防止发生定心引起的外观不良、裂缝、缺口等不良的发光单元以及发光单元的组装方法。0104并且,通过在被定位于发光单元基板上的、覆盖装在基板上的发光元件的光学元件上,设至少一个凹光学面和连着凹光学面外缘部的端部,且在端部上设相对凹光学面外缘部所在平面持有倾斜的锥形部,由此,能够提供一种光学元件成型时凹光学面不贴在模具凸面上、能够确保良好脱模性的光。

34、学元件。0105有关构成本发明光学元件、光学元件制造方法、发光单元以及发光单元组装方法的各结构细部结构以及细部动作,在不逸出本发明宗旨的范围可以适当变更。0106实施例0107以下参照图5,说明本发明光学元件第1实施方式详细的实施例,但本发明并不局限于该实施例。图5是光学元件第1实施方式的实施例及比较例的脱模状态示意曲线。0108比较例D、E及F的形状与图1A所示的凹凸透镜10相同,端部15上没有连着凹面11的锥形部16。其他方面与图2实施例的凹凸透镜10相同。0109在此,固定从图6B所示滴下传感50检出熔融玻璃滴101滴下,到图6D所示模压成型开始之时间以下称为模压时机T13秒,从01秒到。

35、5秒改变进行模压成型的时间以下称为模压时间T2,测定模压成型的凹凸透镜10的脱模状态。至于实验中采用的凹凸透镜10的形状,实施例是AC以及GJ的7种,比较例是DF以及KN的7种,合计14种。它们与后述判定结果一起被出示在表1中。至于其他形状以及材质,实施例与比较例一样。0110表1说明书CN102348651ACN102348670A8/10页1101110112如图5A所示,实施例A到比较例F的6种中,A的情况,在模压时间T25秒的整个区域,凹凸透镜10都留在下模30上在下状态,显示良好的脱模性。实验中一直将模压时间延长至10秒,都维持了在下状态,没有问题。0113B的情况,模压时间T235。

36、秒时与A相同,是在下状态,显示良好的脱模性。35秒模压时间T25秒时,凹凸透镜10在模具分离时是贴在上模上,但随温度下降而脱离上模落下从在上到脱模状态。该状态时,只要在落下的凹凸透镜10落到下模上之前,用例如接盘等回收器回收即可,脱模性也没有问题。0114C及E的情况,模压时间T218秒时与B相同,是在下状态,显示良好的脱模性,但18秒模压时间T25秒时则贴在上模上不动在上状态,出现脱模不良。0115D的情况,1秒模压时间T23秒时与A相同,是在下状态,显示良好的脱模性,但3秒模压时间T25秒时则贴在上模上不动在上状态,出现脱模不良。0116F的情况,在1秒模压时间T25秒的整个区域都是在上状。

37、态,为脱模不良。0117如图5B所示,在实施例G、H以及比较例K、L的4种中,G以及L的情况,模压时间T215秒时与B相同,是在下状态,显示良好的脱模性,但15秒模压时间T25秒时则贴在上模上不动在上状态,出现脱模不良。0118H的情况,模压时间T232秒时与B相同,是在下状态,显示良好的脱模性。32秒模压时间T25秒时,凹凸透镜10在模具分离时是贴在上模上,但随温度下降而脱离上模落下从在上到脱模状态。该状态时,只要在落下的凹凸透镜10落到下模上之前,用例如接盘等回收器回收即可,脱模性也没有问题。0119K的情况,模压时间T206秒时是在下状态,显示良好的脱模性,但06秒模压时间T25秒时则贴。

38、在上模上不动在上状态,出现脱模不良。0120如图5C所示,在实施例I、J以及比较例M、N的4种中,I以及N的情况,模压时间T215秒时与B相同,是在下状态,显示良好的脱模性,但15秒模压时间说明书CN102348651ACN102348670A9/10页12T25秒时则贴在上模上不动在上状态,出现脱模不良。0121J的情况,模压时间T232秒时与B相同,是在下状态,显示良好的脱模性。32秒模压时间T25秒时,凹凸透镜10在模具分离时是贴在上模上,但随温度下降脱离上模落下从在上到脱模状态。该状态时,只要在落下的凹凸透镜10落到下模上之前,用例如接盘等回收器回收即可,脱模性也没有问题。0122M的。

39、情况,模压时间T206秒时是在下状态,显示良好的脱模性,但06秒模压时间T25秒时则贴在上模上不动在上状态,出现脱模不良。0123如果从成型条件考虑的话,只要有1秒以上的模压时间T2,便能够作为安定的成型条件实现,但模压时间T2不到1秒的话,反复成形时成形安定性不安。这里,以模压时间T21秒作为判定条件,将模压时间T2在1秒以上时存在在下状态的情况判定为,将模压时间T2在1秒以上时不存在在下状态的情况判定为。0124结果,实施例全部为。实施例A与其他相比得到了非常良好的结果所以作为。至于比较例,D、E、L、N为,F、K、M为。0125就图5A所示的锥形角度30的AF,比较凹面角度相同的A与D、。

40、B与E以及C与F,可以知道,尽管是相同的凹面角度,相比没有锥形部16的比较例来说,具有锥形部16的实施例在模压时间T2的广范围显示良好的脱模性。0126例如比较C与E则可知,尽管C的凹面角度大,但通过具有锥形部16,在与E相同的模压时间T2的范围显示良好的脱模性。0127也就是说可以知道,通过如实施例所述具有锥形部16,在具有相同凹面角度时,显示良好脱模性的模压时间T2的范围扩大,在相同模压时间T2范围的话,则显示良好脱模性的凹面角度的范围扩大。0128另外,比较图5B所示的实施例G、H与比较例K、L,锥形角度15的G、H,凹面角度从70到90的深的凹面判定结果也是,而锥形角度10的K、L,凹。

41、面角度90的K为。0129同样,比较图5C所示的实施例I、J与比较例M、N,锥形角度45的I、J,凹面角度从70到90的深的凹面判定结果也是,而锥形角度50的M、N,凹面角度90的M为。0130从上述结果可知,凹面角度从70到90的深的凹面也显示良好脱模性的锥形角度的范围为15450131注本说明书中的“A以上”、“B以下”均包括A、BA、B为任意数值及其单位等。0132符号说明013310光学元件凹凸透镜、凹透镜、凹面镜013411凹面013511M反射面0136111凹面11的外缘部0137111R球面0138113平面013912凸面014013端面说明书CN102348651ACN10。

42、2348670A10/10页13014114凹面014215端部014316锥形部014417平坦部014518球面部014620上模014721成型面0148211成型面21的外缘部0149211R球面0150213平面015126锥形部015227平坦部015330下模015431成型面015540喷嘴015650滴下传感0157101熔融玻璃滴0158T端面13的宽0159D锥形部16的宽0160T1模压时机0161T2模压时间0162锥形角度0163凹面角度01643发光单元016519凸缘部016619A端面0167301基板0168303发光元件0169305框体0170305A突。

43、起部0171305B端面0172307粘结剂0173315定位部件0174315A突起部0175315B定位部0176317粘结剂说明书CN102348651ACN102348670A1/9页14图1说明书附图CN102348651ACN102348670A2/9页15图2说明书附图CN102348651ACN102348670A3/9页16图3说明书附图CN102348651ACN102348670A4/9页17图4说明书附图CN102348651ACN102348670A5/9页18图5说明书附图CN102348651ACN102348670A6/9页19图6说明书附图CN102348651ACN102348670A7/9页20图7说明书附图CN102348651ACN102348670A8/9页21图8说明书附图CN102348651ACN102348670A9/9页22图9说明书附图CN102348651A。

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