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Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung
KR 10-2011-0075085 , die am 28.07.2011 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme in der vorliegenden Anmeldung enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von Linsen sowie ein Verfahren zur Linsenformung unter Verwendung dieser Vorrichtung, und insbesondere eine Vorrichtung zum Formen von Linsen und ein Verfahren zur Linsenformung unter Verwendung derselben, wobei die Präzision der Formung einer Vielzahl von Linsen in einem Linsenarray verbessert wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine geformte Linse, die aus Kunststoffmaterial gebildet ist, hat mittlerweile große Verbreitung als optische Vorrichtung, die in einer Kamera oder einer Kamera eines Mobiltelefons verwendet wird, erreicht. Diese aus Kunststoff geformte Linse ist günstiger in der Herstellung als eine Linse aus poliertem Glas, und kann leicht in asphärischer Form hergestellt werden. Des Weiteren kann eine aus Kunststoff geformte Linse in einer Arrayanordnung gefertigt werden und hat damit große Vorzüge in der Massenproduktion.
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Generell wird eine aus Kunststoff geformte Linse in einer Arrayanordnung hergestellt. Dies bedeutet, dass die aus Kunststoff geformte Linse hergestellt wird, indem Linsenmaterial, welches Harz enthalten kann, in einer Form aufgenommen wird und zwischen Formen ausgerichtet wird.
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Die Form kann aus einer Vielzahl von Teilen einer Linsenform zur Formung der Linsen eines Linsenarrays bestehen und kann einen feststehenden Teil der Form umfassen, in dem das Linsenmaterial aufgenommen wird, sowie einen beweglichen Teil, der an diesem ausgerichtet wird und damit auch im Bezug zum Linsenmaterial, das im feststehenden Teil der Form aufgenommen ist, ausgerichtet wird.
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Hier ist es, um die Präzision der Formung des Linsenarrays zu verbessern notwendig, die Ausrichtung des beweglichen Teils der Form in Bezug auf den feststehenden Teil der Form innerhalb vorbestimmter Fehlergrenzen zu halten. Im Stand der Technik werden jeweils Ausrichtungsmarkierungen auf dem feststehenden Teil der Form sowie auf dem beweglichen Teil der Form angebracht, und die Ausrichtung des beweglichen Teiles wird mit Hilfe dieser Ausrichtungsmarkierungen korrigiert.
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Da jedoch die Ausrichtungsmarkierungen, die auf der Form angeordnet sind, das gleiche Reflexionsvermögen aufweisen wie das Linsenmaterial und während der Ausrichtung in Bezug aufeinander und in Bezug auf das Linsenmaterial, welches in der Form aufgenommen ist, um eine Linse zu formen, mit Linsenmaterial bedeckt werden, kann die endgültige Ausrichtungsposition des beweglichen Teils der Form falsch sein. In diesem Fall könnte festgestellt werden, dass die Gesamtheit der geformten Linsen des Linsenarrays fehlerhaft ist.
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Daher besteht die Notwendigkeit der Entwicklung einer Vorrichtung zum Formen von Linsen und eines Verfahrens zur Linsenformung unter Verwendung derselben, durch welche die Produktionsausbeute in der Produktion von Linsen und Linsenarrays verbessert werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Formen von Linsen sowie ein Verfahren zur Linsenformung unter Verwendung desselben anzugeben, wobei die relative Ausrichtung des beweglichen Teils der Form und des ortsfesten Teils der Form präzise korrigier- bzw. justierbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung zum Formen von Linsen vorgesehen, umfassend: einen ersten Teil einer Form und einen zweiten Teil einer Form zur Formung eines Linsenarrays; erste Ausrichtungsmarkierungen, die jeweils auf dem ersten und dem zweiten Teil der Form ausgebildet sind; zweite Ausrichtungsmarkierungen, die jeweils auf dem ersten und dem zweiten Teil der Form ausgebildet sind und welche außerhalb der ersten Ausrichtungsmarkierungen angeordnet sind; und eine Steuereinrichtung, die zur Messung eines Ausrichtungsfehlers der ersten Ausrichtungsmarkierungen, gestützt auf die zweiten Ausrichtungsmarkierungen, und zur Durchführung einer zur Größe des gemessenen Auslesefehlers proportionalen Korrektur der Relativposition des zweiten Teils der Form bezüglich des ersten Teils der Form ausgebildet ist.
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Der erste oder der zweite Teil der Form kann einen Aufnahmebereich umfassen, welcher zur Aufnahme von Linsenmaterial zum Ausrichten des Linsenarrays ausgebildet ist.
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Die zweiten Ausrichtungsmarkierungen können außerhalb des Aufnahmebereichs angeordnet sein, um ein Vordringen von Linsenmaterial auf diesen zu verhindern.
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Die zweiten Ausrichtungsmarkierungen können auf Seitenflächen des ersten und des zweiten Teils der Form angeordnet sein.
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Die Vorrichtung kann zudem ein Positionskorrekturmittel umfassen, das zur Bewegung des ersten Teils der Form oder des zweiten Teils der Form gemäß einem Steuersignal einer Steuereinrichtung ausgebildet ist.
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Die Vorrichtung kann zudem einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor umfassen, die zur Messung der Übereinstimmung oder des Versatzes zwischen den ersten und den zweiten Ausrichtungsmarkierungen ausgebildet sind.
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Daneben betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Linsenformung, das die folgenden Schritte umfasst: Voraussetzend, dass ein erstes Teil einer Form mit einem zweiten Teil einer Form fluchtet, und damit unter der Voraussetzung, dass Ausrichtungsmarkierungen, die jeweils auf dem ersten und zweiten Teil der Form angeordnet sind Übereinstimmen; Überprüfung ob zweite Ausrichtungsmarkierungen, die jeweils auf dem ersten und zweiten Teil der Form angeordnet sind übereinstimmen, und dann Messung des Grades des Versatzes (Fehler) der zweiten Ausrichtungsmarkierungen; und Neuausrichtung des ersten und zweiten Teils der Form und Aushärten des Linsenmaterials.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils A in 1;
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3 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung des Verfahrens zur Linsenformung unter Verwendung der Vorrichtung zum Formen von Linsen, die in 1 gezeigt ist;
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4 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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6 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. werden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert.
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In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung sind Begriffe, die Bestandteile der vorliegenden Erfindung bezeichnen, unter Berücksichtigung der Funktion der einzelnen Komponenten gewählt. Daher sollte die Bedeutung der Begriffe nicht auf die technischen Komponenten der vorliegenden Erfindung eingeschränkt verstanden werden.
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1 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils A in 1; 3 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Verfahrens zur Linsenformung unter Verwendung der Vorrichtung zum Formen von Linsen, die in 1 gezeigt ist; 4 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 6 ist eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Formen von Linsen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In Bezug auf die vorliegende Erfindung bedeutet der Ausdruck „ein erster Teil einer Form 10 und ein zweiter Teil einer Form 20 sind richtig ausgerichtet” dass die optische Achse (C1) eines ersten Teils einer Linsenform 12 mit der optischen Achse C2 einer zweiten Linsenform 22 übereinstimmt.
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Die Vorrichtung zum Formen von Linsen 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann einen ersten Teil einer Form 10, einen zweiten Teil einer Form 20, erste Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32, und zweite Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42, eine Steuereinrichtung 50, und einen ersten Sensor 70 umfassen. Die Vorrichtung 100 kann des Weiteren wahlweise eine erste Aufspannvorrichtung 102, eine zweite Aufspannvorrichtung 104 und ein Führungselement 106 umfassen.
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Der erste Teil der Form 10 kann aus Glas, Kunststoff, Metall oder Ähnlichem bestehen und kann den ersten Teil der Linsenform 12 zur Formung des Linsenarrays und einen ersten flachen Teil 14, der am Rand des ersten Teils der Linsenform 12 angeordnet ist, umfassen. Der erste Teil der Linsenform 12 kann die Linsenoberfläche des Linsenarrays, also der Teil, durch den das Licht einfällt, als auch den flachen Teil des Linsenarrays, der die Linsenoberfläche umgibt, formen. Die Form des ersten Teils der Linsenform, bzw. genauer die Form des Teils, der die Linsenoberfläche formt, kann eine konvexe Form oder eine konkave Form haben, abhängig von der Form der Linse, die geformt werden soll, und kann eine sphärische oder asphärische Form haben. Der erste flache Bereich 14 kann am Rand des ersten Teils der Linsenform 12 angeordnet sein. Der erste flache Bereich 14 kann als Raumreserve dienen, um zu verhindern, dass Material zur Linsenformung während der Ausrichtung ausfliest.
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Der erste Teil der Form 10, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann frei von der ersten Aufspannvorrichtung 102 entfernbar oder mit ihr verbunden sein und ist in einer festen, aber veränderbaren Position auf der ersten Aufspannvorrichtung 102 angeordnet.
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Der zweite Teil der Form 20 kann aus Glas, Kunststoff, Metall oder Ähnlichem geformt sein und kann einen zweiten Teil der Linsenform 22, welcher das Linsenarray formt, sowie einen zweiten flachen Teil 24, der am Rand des zweiten Teil der Linsenform 22 angeordnet ist, umfassen. Der zweite Teil der Linsenform 22 kann sowohl die Linsenoberfläche im Linsenarray, also der Bereich, durch den das Licht einfällt, als auch den flachen Teil (oder eine Rippen aufweisende Oberfläche) des Linsenarrays, das die Linsenoberfläche umgibt formen. Hier kann die Form des zweiten Teils der Linsenform 22, genauer die Form des Teils der die Linsenoberfläche formt, konvex oder konkav sein, abhängig von der Form der Linse die geformt werden soll und sie kann eine sphärische oder asphärische Form haben. Der zweite flache Teil 24 kann am Rand des zweiten Teils der Linsenform 22 angeordnet sein. Der zweite flache Teil 24 kann als Raumreserve dienen, um ein Auslaufen des Linsenmaterials während der Ausrichtung zu verhindern.
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Der zweite Teil der Linsenform, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann frei auf einer zweiten Aufspannvorrichtung 104 befestigt oder von dieser entfernt werden, und damit eine feste, aber veränderbare Position auf der Aufspannvorrichtung 104 einnehmen. Hier kann die zweite Aufspannvorrichtung 104 mit Hilfe des Führungselements 106 in z-Richtung auf die erste Aufspannvorrichtung 102 zu bewegt werden.
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Die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 können jeweils auf dem ersten Teil der Form 10 und dem zweiten Teil der Form 20 angebracht sein. Die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 können im ersten und zweiten Teil der Linsenform 12 und 22 oder im ersten und zweiten flachen Bereich 14 und 24 des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 angeordnet sein. Der erste Fall hat den Vorteil, dass die effektive Fläche der ersten und zweiten Linsenform 12 und 22 einen relativ großen Teil des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 bedeckt, jedoch können in diesem Fall die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 leicht vom Linsenmaterial bedeckt werden. Andererseits kann die zweite Möglichkeit Vorteile bei der Ausrichtung des ersten Teils der Form 10 und des zweiten Teils der Form 20 bieten, da die Möglichkeit, dass die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 von Linsenmaterial bedeckt werden, relativ gering sind, obwohl die effektiven Bereiche der Linsenformen 12 und 22 relativ kleine Bereiche des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 bedecken.
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Die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 können so ausgebildet sein, dass sie auf dem ersten Teil der Form 10 und dem zweiten Teil der Form 20 jeweils unterschiedliche Formen haben. So kann beispielsweise die erste Ausrichtungsmarkierung 30 auf dem ersten Teil der Form 10 als Vertiefung ausgebildet sein, wobei die erste Ausrichtungsmarkierung 32 auf dem zweiten Teil der Form 20 als Erhöhung ausgebildet ist. Zudem können die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 eine definierte Reflektivität haben. Daher können, wenn der erste Sensor 70 Licht einer vordefinierten Wellenlänge aussendet, die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 Licht der korrespondierenden Wellenlänge reflektieren.
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Die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 sind jedoch benachbart zu den ersten und zweiten Linsenformen 12 und 22 angeordnet, und können daher bei der Formung einer Linse leicht mit Linsenmaterial 200 bedeckt werden. In diesen Fällen ist es möglich, dass das Licht das auf die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 eingestrahlt wird nicht normal reflektiert wird. Tatsächlich ist die Reflektivität der ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 sehr ähnlich zur Reflektivität des Linsenmaterials 200. Daher können in dem Fall, dass die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 mit Linsenmaterial 200 bedeckt sind, die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 auch in dem Fall als miteinander übereinstimmend detektiert werden, wenn die Zentralachse C3 der ersten Ausrichtungsmarkierung 30 nicht mit der Zentralachse C4 der ersten Ausrichtungsmarkierung 32 übereinstimmt.
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In Anbetracht dessen sind in der vorliegenden Erfindung zusätzlich die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 vorgesehen. Die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 können jeweils auf dem ersten Teil der Form 10 und dem zweiten Teil der Form 20 angeordnet sein. Die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 können außerhalb der ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 auf dem ersten Teil der Form 10 und dem zweiten Teil der Form 20 angeordnet sein. Insbesondere können die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 im ersten und zweiten flachen Teil 14 und 24 angeordnet sein. Diese Struktur ist in einem Bereich angeordnet, in dem die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 nicht durch Linsenmaterial 200 bedeckt werden, so dass eine präzise Ausrichtung des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch Verwendung der zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 erreicht werden kann. Indes können die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 so ausgebildet sein, dass sie jeweils verschiedene Formen auf dem ersten Teil der Form 10 und dem zweiten Teil der Form 20 aufweisen, ebenso wie es bei den ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 der Fall ist. Beispielsweise kann die zweite Ausrichtungsmarkierung 40 auf dem ersten Teil der Form 10 in Form einer Vertiefung und die zweite Ausrichtungsmarkierung 42 auf dem zweiten Teil der Form 20 als Erhöhung ausgebildet sein, so dass die Form der Erhöhung der Form der Vertiefung entspricht. Zudem können die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 vordefinierte Reflexionskoeffizienten aufweisen. Daher kann, wenn ein erster Sensor 70 Licht einer vordefinierten Wellenlänge ausstrahlt, von den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 Licht der entsprechenden Wellenlänge reflektiert werden.
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Die Steuereinrichtung 50 ist zur Feststellung des Ausrichtungszustands des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch die ersten und zweiten Ausrichtungsmarkierungen 30, 32, 40 und 42 ausgebildet. Hierfür kann eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinrichtung 50 und dem ersten Sensor 70 vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung 50 ist zur Feststellung einer korrekten Ausrichtung des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch die durch Licht, welches von den ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 reflektiert wird, bereitgestellte Information ausgebildet.
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So kann die Steuereinrichtung beispielsweise durch Vergleichen der Form des reflektierten Lichts mit einer vorbestimmten Form feststellen, ob der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 korrekt ausgerichtet sind. Im Gegensatz dazu kann die Steuereinrichtung 50 auch feststellen, wenn der erste Teil der Form 10 und der zweiten Teil der Form 20 nicht korrekt ausgerichtet sind, wenn die Form des reflektierten Lichtes nicht der vorbestimmten Form entspricht. Zusätzlich kann die Steuereinrichtung aufgrund von Informationen, die durch die Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 erhalten werden, einem Verantwortlichen mitteilen, ob der erste und zweite Teil der Form 10 und 20 korrekt ausgerichtet ist. Es kann auch möglich sein, dass die Steuereinrichtung 50 aufgrund von Information, die durch das reflektierte Licht der zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 erhalten wird, die Ausrichtungspositionen des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 bestimmt. Dies bedeutet, dass in einem Fall, wenn die Steuervorrichtung 50, aufgrund von Informationen die durch die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 erhalten wurden, feststellt, dass der erste und der zweite Teil der Form 10 und 20 nicht korrekt ausgerichtet sind, sogar in dem Fall, in dem nach Informationen, die durch die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 erhalten wurden, der erste und zweite Teil der Form korrekt ausgerichtet sind, einem Verantwortlichen diesen Zustand mitteilen kann. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 50 einem Verantwortlichen den Grad des Versatzes zwischen den Ausrichtungspositionen des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch numerische Werte oder Zeichnungen mitteilen, und um dies zu ermöglichen kann in der vorliegenden Erfindung des Weiteren eine separate Anzeigeeinheit, wie z. B. ein Monitor oder Ähnliches, vorgesehen sein.
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Der erste Sensor 70 kann auf der zweiten Aufspannvorrichtung 104 angeordnet sein und sich in horizontaler Richtung bewegen (x-Achse in Richtung in 1). Dies bedeutet, dass der erste Sensor 70 sich in horizontaler Richtung bewegen kann und dass es möglich ist wahlweise die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 oder die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 abzutasten. Der erste Sensor 70 kann eine vordefinierte Wellenlänge ausstrahlen, und das reflektierte Licht der korrespondierenden Wellenlänge empfangen. Der erste Sensor 70 kann das aufgenommene reflektierte Licht an die Steuereinrichtung 50 übertragen und kann um dies zu verwirklichen mit der Steuereinrichtung 50 verbunden sein.
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Die Vorrichtung zum Formen von Linsen 100 nach diesem Ausführungsbeispiel kann die Ausrichtungspositionen des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch erneutes Detektieren der Ausrichtungspositionen des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42, welche nicht durch Linsenmaterial 200 bedeckt sind, korrigieren. Daher können diesem Ausführungsbeispiel Linsenarrays, die eine Vielzahl von Linsen umfassen, ohne Versatz zwischen den optischen Achsen geformt werden.
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Zudem können die Aufspannvorrichtungen 102 und 104 eine in der Abbildung nicht gezeigte Klammer oder eine Unterdruckbefestigungseinheit vorsehen, die dazu dient den ersten und zweiten Teil der Form 10 und 20 zu befestigen. Zudem kann die Vorrichtung zum Formen von Linsen 100 eine Bewegungseinheit umfassen, die die zweite Aufspannvorrichtung 104 oder den zweiten Teil der Form 20 auf die erste Aufspannvorrichtung 102 oder den ersten Teil der Form 10 zu bewegt.
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Im Weiteren soll ein Verfahren zur Linsenformung unter Verwendung einer Vorrichtung zum Formen von Linsen, entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben werden.
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Das Verfahren zur Linsenformung unter Benutzung einer Vorrichtung zum Formen von Linsen kann die folgenden Schritte umfassen.
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1. Vorbereitender Schritt
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In diesem Schritt werden die notwendigen Teile für das Formen der Linse vorbereitet. In diesem Schritt können Prozesse zur Vorbereitung des ersten Teils der Form und des zweiten Teils der Form, welche zu einem Linsenarray korrespondieren, das geformt werden soll, durchgeführt werden, sowie der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 an der ersten Aufspannvorrichtung 102 und der zweiten Aufspannvorrichtung 104 befestigt werden. Zudem kann ein Prozess durchgeführt werden, in dem das Linsenmaterial 200 zur Ausrichtung des Linsenarrays auf den ersten Teil der Form 10 aufgebracht wird.
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2. Erster Ausrichtungsüberprüfungsschritt und Bewegungsschritt der Form (S10–S30)
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In diesem Schritt werden die Positionen des ersten Teils der Form 10 und des zweiten Teils der Form 20 so angepasst, dass sie miteinander fluchten. In diesem Schritt kann der Ausrichtungszustand des ersten Teils der Form 10 und des zweiten Teils der Form 20, die jeweils an der ersten Aufspannvorrichtung 102 und der zweiten Aufspannvorrichtung 104 befestigt sind, geprüft werden. Beispielsweise kann der erste Sensor 70 Licht in Richtung der ersten Ausrichtungsmarkierung 30 des ersten Teils der Form 10 oder der ersten Ausrichtungsmarkierung 32 des zweiten Teils der Form 20 aussenden und das reflektierte Licht an die Steuereinrichtung 50 übertragen. Dann kann die Steuereinrichtung 50 feststellen, ob der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 korrekt ausgerichtet sind, indem die Form des reflektierenden Lichts mit einer vorbestimmten oder vorgespeicherten Form verglichen wird. Hier stimmen, wenn der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 korrekt ausgerichtet sind, die Zentralachse C3 der ersten Ausrichtungsmarkierung 30, welche am ersten Teil der Form 10 angebracht ist und die Zentralachse C4 der ersten Ausrichtungsmarkierung 32, die am zweiten Teil der Form 20 angebracht ist, überein. Daher kann das deutlich reflektierte Licht, welches jeweils von der ersten Ausrichtungsmarkierung 30 des ersten Teils der Form 10 und der ersten Ausrichtungsmarkierung 32 des zweiten Teils der Form 20 im ersten Sensor 70 empfangen werden. Im Gegensatz hierzu stimmen, wenn der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 nicht korrekt ausgerichtet sind, die zentrale Achse C3 der ersten Ausrichtungsmarkierung, die am ersten Teil der Form 10 angebracht ist, und die zentrale Achse C4 der ersten Ausrichtungsmarkierung 32, die am zweiten Teil der Form 20 angebracht ist, nicht überein. Daher wird nur Licht das entweder an der ersten Ausrichtungsmarkierung 30 des ersten Teils der Form 10 oder an der ersten Ausrichtungsmarkierung 32 des zweiten Teils der Form 20 reflektiert wurde, im ersten Sensor 70 detektiert oder es wird Licht mit einer unvollständigen Form im Detektor detektiert. Die Steuereinrichtung 50 kann mit Hilfe dieser Eigenschaft feststellen, ob der erste Teil der Form 10 und der zweiten Teil der Form 20 korrekt ausgerichtet sind.
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Wenn nun die Steuereinrichtung 50 feststellt, dass der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 nicht korrekt ausgerichtet sind, so kann die Steuereinheit ein separates Alarmsignal, beispielsweise einen akustischen oder optischen Alarm, an den Verantwortlichen senden. Dann kann der Verantwortliche aufgrund dieser Information die Position des ersten Teils der Form 10 oder des zweiten Teils der Form 20 ändern.
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Durch dieses Vorgehen kann, wenn der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 korrekt ausgerichtet sind, ein beweglicher Teil der Form, in diesem Ausführungsbeispiel der zweite Teil der Form 20, auf den ersten Teil der Form 10 zu bewegt werden. Hier kann die Ausrichtung des ersten Teils der Form 10 und des zweiten Teils der Form 20 kontinuierlich durch den ersten Sensor 70 und die Steuereinrichtung 50 überprüft werden und der zweite Teil der Form 20 soll nur bis zu einer Höhe bewegt werden, bei der der zweite Teil der Form 20 in Kontakt mit dem Linsenmaterial 200 ist.
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3. Zweiter Ausrichtungsüberprüfungsschritt und Korrekturschritt (S40–S52)
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In diesem Schritt werden die Ausrichtungspositionen des ersten Teils der Form 10 und des zweiten Teils der Form 20 durch die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 überprüft und dann korrigiert. In diesem Schritt kann der erste Sensor 70 die Ausrichtungspositionen des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 überprüfen. Beispielsweise kann der erste Sensor 70 Licht in Richtung der zweiten Ausrichtungsmarkierung 40 auf dem ersten Teil der Form 10 oder der zweiten Ausrichtungsmarkierung 42 auf dem zweiten Teil der Form 20 aussenden, und das reflektierte Licht an die Steuereinrichtung 50 übertragen. Die Steuereinrichtung 50 kann dann überprüfen, ob der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 korrekt ausgerichtet sind, indem es die Form des reflektierten Lichts mit einer vorbestimmten oder vorgespeicherten Form vergleicht. Nachdem die Methode zur Überprüfung der Ausrichtung des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch die zweiten Ausrichtungsmarkierung 40 und 42 die gleiche ist wie jene durch die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32, wird die Beschreibung des Vorgangs hier übergangen.
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Wenn die Steuereinrichtung 50 mit Hilfe der zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 feststellt, dass der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 nicht korrekt ausgerichtet sind, so kann die Steuerrichtung 50 ein separates Alarmsignal an einen Verantwortlichen übertragen, so dass der Verantwortliche den Versatz zwischen den Formteilen beheben kann. Hier kann die Steuereinrichtung 50, wenn die Steuereinrichtung 50 feststellt, dass die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 nicht miteinander übereinstimmen, selbst wenn festgestellt wurde, dass die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 während des vorhergehenden Schrittes miteinander übereinstimmten, den Grad des Versatzes der entsprechenden zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 als Offsetwert für die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 speichern. Dann kann bei der Prüfung des Übereinstimmens oder des Versatzes der ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 im weiteren Verlauf der Formprozedur dieser Offsetwert berücksichtigt werden.
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Nachdem die Ausrichtung des ersten Teils der Form 10 und des zweiten Teils der Form 20 durch den Verantwortlichen korrigiert wurden, wird die Ausrichtung des ersten Teils der Form 10 und des zweiten Teils der Form 20 wieder durch Nutzung der zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 überprüft. Die Prüfungs- und Korrekturprozedur, wie sie oben beschrieben wurde, kann wiederholt durchgeführt werden, bis der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 korrekt ausgerichtet sind, d. h. dass die optische Achse C1 des ersten Teils der Form 10 mit der optischen Achse C2 des zweiten Teils der Form 20 übereinstimmt.
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4. Linsenarrayformungsschritt (S60–S70)
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In diesem Schritt wird das Linsenmaterial 200 einem Prozess unterzogen, in dem der erste Teil der Form 10 und der zweite Teil der Form 20 einander so angepasst sind, dass sie fluchten, anschließend wird das Linsenmaterial ausgehärtet, wodurch Linsen des Linsenarrays geformt werden. In diesem Schritt wird das Linsenmaterial 200 gehärtet, indem der zweite Teil der Form 20 mit dem ersten Teil der Form 10 ausgerichtet wird und anschließend eine vordefinierte Menge an Hitze und Licht angewandt wird. Hiermit werden aus dem Linsenmaterial 200 Linsen eines Linsenarrays hergestellt, die kommerziell verwendet werden können.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, das sich durch die obigen Schritte zusammensetzt, werden Fehler der ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 durch die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 korrigiert, und damit der Grad der Formungspräzision der Linsen im Linsenarray verbessert. Des Weiteren kann in diesem Ausführungsbeispiel der Fehler der ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 durch die zweiten Ausführungsmarkierungen 40 und 42 erkannt werden und als anfänglicher Offsetwert festgesetzt werden, und damit die gleichen Linsen innerhalb des Linsenarrays wiederholt und zuverlässig hergestellt werden.
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Im Weiteren werden weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass in den folgenden Ausführungsbeispielen für Bestandteile der Erfindung, die bereits im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, die gleichen Bezeichnungen benutzt werden. Daher werden detaillierte Beschreibungen der einzelnen Komponenten ausgelassen.
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(Weiteres Ausführungsbeispiel)
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Vorrichtung zum Formen von Linsen in diesem Anwendungsbeispiel unterscheidet sich von jener im zuvor beschriebenen Anwendungsbeispiel durch die Form des ersten Teils der Form.
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Wie oben beschrieben ist es möglich, dass die Ausrichtungsmarkierungen 30, 32, 40 und 42 nicht vom ersten Sensor 70 erkannt werden, wenn sie mit Linsenmaterial 200 bedeckt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der erste Teil der Form 10 einen Aufnahmebereich 16 und der zweite Teil der Form 20 eine entsprechende erhöhte Region 26, die hier zum Aufnahmebereich 16 korrespondiert. Hier können der erste Teil der Linsenform 12 und die erste Ausrichtungsmarkierung 30 im Aufnahmebereich 16 und der zweite Teil der Linsenform 22 und die erste Ausrichtungsmarkierung 32 in der erhöhten Region 26 angeordnet sein.
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In dieser Anordnung sind die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42, wie in 4 gezeigt, so angeordnet dass sie höher als das Linsenmaterial 200 liegen und damit werden die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 nicht von Linsenmaterial 200 bedeckt. Daher können im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ausrichtungen des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 genauer gemessen werden.
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(Weiteres Ausführungsbeispiel)
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand von 5 erläutert. Die Vorrichtung zum Formen von Linsen dieses Ausführungsbeispiels kann von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen durch die Anordnung der zweiten Ausrichtungsmarkierungen unterschieden werden.
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In Fällen, in denen die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 auf dem ersten und zweiten Teil der Form 10 und 20 angeordnet sind, ist die Fläche die zur Formung genutzt werden kann, d. h. die Fläche der Teile der Linsenform 12 und 13, verhältnismäßig reduziert. Daher werden in diesem Ausführungsbeispiel die zweiten Ausführungsmarkierungen 40 und 42 an Seitenflächen des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 angeordnet. Daher kann in diesem Ausführungsbeispiel die effektive Formfläche des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 vergrößert werden und damit kann die Ausbeute bei der Produktion der Linsenarrays erhöht werden.
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(Weiteres Ausführungsbeispiel)
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll anhand von 6 erläutert werden. Die Vorrichtung zum Formen von Linsen in diesem Ausführungsbeispiel kann von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterschieden werden, dass sie ein Positionskorrekturmittel 60 sowie einen zweiten Sensor 72 umfasst.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ausrichtung des ersten und zweiten Teils der Form 10 und 20 durch die ersten Ausrichtungsmarkierungen 30 und 32 und die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 kontinuierlich überprüft. Somit kann ein zweiter Sensor 72 genutzt werden, der ausschließlich die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 40 und 42 überprüft.
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Zudem ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Positionskorrekturmittel 16 zur Bewegung des zweiten Teils der Form 20 in Richtung der x-Achse an der zweiten Aufspannvorrichtung 104 anbringbar, so dass die Position des zweiten Teils der Form 20 bezüglich des ersten Teils der Form 20 unverzüglich korrigiert werden kann. Da der Ausrichtungsfehler zwischen dem ersten Teil der Form 10 und dem zweiten Teil der Form 20 normalerweise einige Millimeter beträgt, kann die Bewegung des Positionskorrekturmittels klein sein.
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Wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben, wird die Ausrichtungsposition der Form durch Verwendung von zwei oder mehr verschiedenen Ausrichtungsmarkierungen überprüft, und damit kann der Grad der Formungspräzision der Linsen verbessert werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele illustriert und beschrieben wurde, können andere Variationen vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang und Geist der Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0075085 [0001]
