KR100443753B1

KR100443753B1 - 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이방법에 의하여 제조되는 콜리메이터

Info

Publication number: KR100443753B1
Application number: KR10-2002-0005561A
Authority: KR
Inventors: 문재호; 전승원; 권순종; 김동식
Original assignee: 주식회사 포엠
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2004-08-09
Also published as: KR20030065104A

Abstract

본 발명은 개방형 몰드세트를 이용하여 광섬유의 접속 및 절환에 사용되는 콜리메이터를 제조하기 위한 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터를 개시한다. 본 발명의 콜리메이터는 빛을 전송하는 선로를 형성하는 몸체와, 몸체의 일단에 빛을 평행광선으로 출사할 수 있도록 형성되어 있는 렌즈와, 몸체의 타단에 빛을 입사할 수 있도록 형성되어 있는 엔드페이스로 구성된다. 본 발명의 제조방법은 캐버티를 갖는 몰드와, 몰드의 상면을 분할선으로 하여 승강운동할 수 있도록 설치되어 있으며 몰드의 캐버티와 정렬되는 오목한 비구면을 갖는 어퍼플런저와, 몰드의 캐버티 하부에 승강운동할 수 있도록 맞춤되어 있는 로워플런저로 구성되는 몰드세트를 준비한다. 몰드의 캐버티에 로워플런저가 몰입될 때 캐버티로부터 오버플로될 수 있도록 유리곱을 공급하고, 캐버티로부터 유리곱이 오버플로되도록 로워플런저에 의하여 유리곱을 가압한다. 오버플로되는 유리곱을 어퍼플런저에 의하여 가압하여 콜리메이터를 성형한 후, 몰드의 캐버티로부터 콜리메이터를 취출한다. 본 발명에 의하면, 개방형 몰드세트에 의하여 캐버티의 외측에서 콜리메이터의 렌즈를 프레스성형하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 콜리메이터의 렌즈를 정밀하게 성형할 수 있으면서도 몰드세트의 수명 단축을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터{METHOD FOR MANUFACTURING COLLIMATOR USING OPENING TYPE MOLD SET AND COLLIMATOR THEREOF}

본 발명은 개방형 몰드세트(Opening type mold set)를 이용하여 광섬유의 접속 및 절환에 사용되는 콜리메이터(Collimator)를 제조하기 위한 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, 광통신시스템에서 레이저, 레이저다이오드, 발광다이오드 등의 광원으로부터 발생되는 빛은 광섬유를 통하여 전송하고 있다. 광원과 광섬유 또는 두 가닥의 광섬유를 접속 및 절환시킬 때 빛의 손실을 최소화시키며 광축(Optical axis)의 정렬(Alignment)을 정확하고 간편하게 조절할 수 있도록 콜리메이터에 의하여 평행광선(Parallel rays)을 만들어 주고 있다.

일반적으로 콜리메이터는 유리봉에 탈륨(Thallium)을 고온이온교환법에 의한 화학처리에 의하여 침투시켜 유리의 굴절률(Refraction index)을 설계에 맞는 굴절률로 만들어 주고, 유리봉을 절삭기 또는 연삭기의 정밀 가공에 의하여 구배를 형성한 그린렌즈(GRIN lens)라 부르고 있는 그레이디드인덱스렌즈(Graded index lens)가 이용되고 있다. 이와 같은 그레이디드인덱스렌즈의 구성 및 작용은 미국특허 제6,142,678호, 제6,168,319호와 한국 등록특허공보 제289,715호에 상세히 개시되어 있다.

그러나 종래기술의 콜리메이터에 있어서는 유리봉의 굴절률을 조절하기 위한 화학처리에 환경오염물질인 탈륨(Thallium)이 사용되고 있기 때문에 환경오염의 문제가 수반되고 있다. 또한, 콜리메이터는 1㎛ 이하의 오차를 갖는 초정밀 부품으로 제조되고 있는 바, 기계적 가공에 의한 광콜리메터의 제조에 있어서는 많은 시간과 인력이 소요되어 생산성이 크게 저하될 뿐만 아니라, 제품단가가 상승되는 문제가 있다. 특히, 유리는 취성이 매우 낮은 특성을 보유하고 있어 가공이 상당히 곤란하고, 가공 및 취급과정에서의 취성파괴로 인한 생산성 및 취급성의 저하가 심각한 문제가 있다.

한편, 최근에는 콜리메이터의 생산성을 향상시키기 위하여 유리곱(Glassgob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 소재로 몰드세트에 의하여 프레스성형하여 콜리메이터를 제조하는 기술이 개발되고 있다. 이와 같은 콜리메이터의 제조방법을 도 1에 의거하여 살펴보면, 몰드세트(10)는 몰드(11)와, 이 몰드(11)의 캐버티 (Cavity: 12)에 공급되어 있는 유리곱을 상하에서 가압할 수 있도록 맞춤되는 어퍼플런저(Upper plunger: 13)와 로워플런저(Lower plunger: 14) 또는 코어(Core)로 구성되어 있다. 몰드(11)의 캐버티(11)에 소요량의 유리곱를 공급한 후, 프레스의 램(Ram)과 연결되어 있는 어퍼플런저(13)와 로워플런저(14)에 의하여 몰드(11)의 캐버티(12)에 공급되어 있는 유리곱을 상하에서 가압하여 콜리메이터(15)로 제조하고 있다.

그러나 이 기술은 어퍼 및 로워플런저(12, 13)가 몰드(11)의 캐버티(12)를 완전히 폐쇄(Close)시키는 폐쇄형 구조에 의하여 유리곱을 가압하여 콜리메이터 (15)로 성형시키고 있기 때문에 콜리메이터(15)의 성형에 여러 가지 난제가 수반되고 있다. 첫째로, 유리곱은 콜리메이터(15)가 완전한 형태를 이룰 수 있는 정량으로 공급하고 있으나, 유리곱의 공급량 또는 유리곱에 부여되는 성형압력(Forming pressure)이 부족할 경우, 유리곱의 충전부족에 의한 콜리메이터(15)의 미성형이 발생되는 문제가 있다. 둘째로, 유리곱이 정량으로 공급될 경우에 있어서도 프레스의 하중과 유리곱의 응력에 의하여 몰드(11), 어퍼 및 로워플런저(12, 13)의 내부응력(Internal stress)이 증가되면서 몰드(11), 어퍼 및 로워플런저(12, 13)의 마모, 변형이 급속하게 발생되어 콜리메이터(15)의 정밀도를 저하시킬 뿐만 아니라, 몰드세트(10)의 수명이 크게 단축되는 문제가 있다. 특히, 몰드(11)의 캐버티(12)에 유리곱이 과잉으로 공급될 경우, 과부하(Overload)의 증가에 의하여 몰드세트 (10)의 수명 단축이 가중되는 문제가 있다. 따라서, 유리곱의 공급과 성형압력을 상당히 정밀하게 제어하여야 하는 기술적인 문제로 생산성의 저하와 생산비의 상승을 수반하고 있으며, 자동화에 의한 양산체계의 적용에 부적합하였다. 마지막으로, 콜리메이터(15)의 렌즈(16)는 그 직경이 캐버티(12)의 직경에 의하여 제한되고, 또한 광섬유의 접속을 위한 피그테일(Pigtail)이라고도 부르고 있는 페룰(Ferrule)의 직경에 의해서도 제한되기 때문에 콜리메이터(15)의 설계자유도가 매우 낮은 문제를 보유하고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 개방형 몰드세트에 의하여 캐버티의 외측에서 콜리메이터의 렌즈를 프레스성형하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 콜리메이터의 렌즈를 정밀하게 성형할 수 있으면서도 몰드세트의 수명 단축을 효과적으로 방지할 수 있는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 직경과 형상을 간편하게 변경할 수 있어 콜리메이터의 설계자유도를 개선시킬 수 있는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 비축대칭 비구면렌즈의 구조에 의하여 유리의 굴절율을 조절하기 위한 화학처리를 배제할 수 있어 환경오염을 방지시킬 수 있는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 커플링 일체형의 간단한 구조에 의하여 페룰의 조립이 간편해져 조립성을 크게 향상시킬 수 있으며, 광통신시스템의 구성에 소요되는 부품의 비용을 절감시킬 수 있는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 페룰의 홀에 수용되어 있는 광섬유로부터의 빛을 평행광선으로 출사하는 콜리메이터를 제조하기 위한 방법으로서, 캐버티를 갖는 몰드와, 몰드의 상면을 분할선으로 하여 승강운동할 수 있도록 설치되어 있으며 몰드의 캐버티와 정렬되는 오목한 비구면을 갖는 어퍼플런저와, 몰드의 캐버티 하부에 승강운동할 수 있도록 맞춤되어 있는 로워플런저로 구성되는 몰드세트를 준비하는 단계와; 몰드의 캐버티에 로워플런저가 몰입될 때 몰드의 캐버티로부터 오버플로될 수 있도록 소요량의 유리곱을 공급하는 단계와; 몰드의 캐버티로부터 유리곱이 오버플로되도록 로워플런저에 의하여 유리곱을 가압하는 단계와; 몰드의 캐버티로부터 오버플로되는 유리곱을 어퍼플런저의 오목한 비구면에 의하여 가압하여 빛의 선로를 형성하는 몸체와, 몸체의 일단에 형성되어 빛을 출사하는 렌즈와, 몸체의 타단에 형성되어 빛을 입사하는 엔드페이스를 갖는 콜리메이터를 성형하는 단계와; 몰드의 캐버티로부터 콜리메이터를 취출하는 단계로 이루어지는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법에 있다.

도 1은 종래 폐쇄형 몰드세트에 의하여 콜리메이터의 제조방법을 설명하기 위하여 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 콜리메이터의 제1 실시예의 구성을 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 콜리메이터의 제2 실시예의 구성을 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 콜리메이터의 제3 실시예의 구성을 나타낸 단면도,

도 5a 내지 도 5c는 제3 실시예의 콜리메이터에서 커플링의 변형예를 나타낸 정면도,

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 커플링의 다른 변형예를 나타낸 사시도 및 정면도,

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 커플링의 또 다른 변형예를 나타낸 사시도 및 정면도,

도 8a 및 도 8b는 도 7a 및 도 7b와 유사한 도면으로 본 발명에 따른 커플링의 또 다른 변형예를 나타낸 사시도 및 정면도,

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 커플링의 또 다른 변형예를 나타낸 사시도및 정면도,

도 10은 본 발명에 따른 콜리메이터의 제4 실시예의 구성을 나타낸 사시도,

도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 제2 실시예의 콜리메이터를 제1 실시예의 제조방법에 의하여 제조하기 위한 개방형 몰드세트의 제1 실시예의 구성을 부분적으로 나타낸 단면도 및 평면도,

도 12a 및 도 12b는 제1 실시예의 개방형 몰드세트에 의하여 제2 실시예의 콜리메이터를 제조하는 제1 실시예의 제조방법을 설명하기 위하여 부분적으로 나타낸 단면도,

도 13은 제1 실시예의 개방형 몰드세트와 폐쇄형 몰드세트에 작용되는 하중을 나타낸 그래프,

도 14a 및 도 14b는 본 발명에 따른 제4 실시예의 콜리메이터를 제1 실시예의 제조방법에 의하여 제조하기 위한 개방형 몰드세트의 제2 실시예의 구성을 부분적으로 나타낸 단면도 및 평면도,

도 15a 및 도 15b는 본 발명에 따른 제1 실시예의 콜리메이터를 제2 실시예의 제조방법에 의하여 제조하기 위한 개방형 몰드세트의 제3 실시예와 가열수단의 구성을 부분적으로 나타낸 단면도 및 평면도,

도 16은 본 발명에 따른 콜리메이터를 제조하기 위한 제1 실시예의 제조방법을 설명하기 위하여 나타낸 흐름도,

도 17은 본 발명에 따른 콜리메이터를 제조하기 위한 제2 실시예의 제조방법을 설명하기 위하여 나타낸 흐름도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

20: 콜리메이터 21: 몸체

22: 렌즈 23: 엔드페이스

24: 커플링 30: 몰드세트

31: 몰드 32: 캐버티

33: 분할면 34: 구면

35: 어퍼플런저 36: 분할면

37: 비구면 38: 틈새

39: 로워플런저 50: 프레스

51: 어퍼램 52: 로워램

53: 베이스플레이트 60: 버너

G: 유리곱 G1: 유리봉소재

이하, 본 발명에 따른 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 콜리메이터(20)는 유리곱이라 불리는 용융유리 덩어리 또는 용융상태의 유리봉을 소재로 프레스성형에 의하여 제조한다. 콜리메이터(20)는 광원 또는 광섬유(1)로부터의 빛을 전송하는 선로를 형성하는 원통형 몸체(21)를 갖는다. 몸체(21)의 선단에는 빛을 출사할 수 있는 렌즈(22)가 형성되어 있으며 타단에는 광원 또는 광섬유(1)로부터 출사되는 빛을 입사할 수 있는 평탄한 엔드페이스(End face: 23)가 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서 콜리메이터(20)의 렌즈(22)는 렌즈면(Lens face)이 렌즈(22)의 수직중심축, 즉 Z축을 회전축으로 비축대칭을 이루는 비축대칭 비구면렌즈로 형성되어 있다. 비축대칭 비구면렌즈로 구성되어 있는 렌즈(22)에 의해서는 기존의 그레이디드인덱스렌즈가 갖는 굴절률을 만족하므로, 굴절률의 조절을 위한 콜리메이터(20)의 화학처리를 배제시킬 수 있다. 또한, 렌즈(22)의 직경은 몸체(21)의 직경보다 반경방향의 외측으로 크게 확장되어 있다. 본 명세에서 렌즈(22)가 몸체(21)의 일단에 확장형으로 형성되어 있는 형상을 갖는 본 발명의 콜리메이터(20)를 기존의 콜리메이터와 구별하기 위하여 리벳머리형(Rivet head form) 또는 버섯형(Mushroom form) 콜리메이터라 칭한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 리벳머리형 콜리메이터(20)에 있어서는, 광섬유(1)의 일단은 페룰(2)의 홀(Hole: 2a)에 수용시키고, 콜리메이터(20)의 몸체 (21)는 유리 등을 소재로 제조되어 있는 슬리브(Sleeve: 3)의 보어(Bore: 3a) 일측에 끼운다. 확장형 렌즈(22)의 후면은 슬리브(3)의 선단에 지지되어 슬리브(3)의 보어(3a)에 끼워지는 몸체(21)의 길이를 제한하므로, 슬리브(3)와 콜리메이터(20)의 조립을 간편하고 정확하게 실시할 수 있다. 그리고 슬리브(3)의 보어(3a) 타측에는 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)와 페룰(2)의 엔드페이스(2b)가 대응되도록 페룰(2)을 끼운다. 이때, 페룰(2)과 콜리메이터(20)는 접착제에 의하여 슬리브(3)의 보어(3a)에 고착시킨다. 한편, 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)에는 광섬유(1)의 끝단과 페룰(2)의 엔드페이스(2b)로부터 출사되는 광신호가 입사되고, 엔드페이스(23)에 입사되는 광신호는 몸체(21)를 통하여 렌즈(22)로 전달되어 출사된다.

도 3에는 본 발명에 따른 리벳머리형 콜리메이터의 제2 실시예가 도시되어 있다. 도 3에 도시되어 있는 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)는 반지름방향으로 구배를 갖도록 형성되어 있으며, 이 엔드페이스(23)는 콜리메이터(20)의 광축에 대하여 예를 들어 8° 정도의 각도로 경사지게 형성되어 있다. 이 경우, 페룰(2)의 엔드페이스(2b)는 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)와 대응하도록 형성하며, 페룰 (2)의 엔드페이스(2b)와 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)는 서로 선대칭을 이루도록 슬리브(3)의 보어(3a)에 조립한다. 이와 같이 구배를 갖는 페룰(2)의 엔드페이스(2b)와 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)에 의해서는 광신호의 반사에 의한 손실을 감소시킬 수 있다.

도 4에는 본 발명에 따른 콜리메이터의 제3 실시예가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 리벳머리형 콜리메이터(20)의 몸체(21) 타단에는 페룰(2)을 수용할 수 있는 실린더형 커플링(Coupling: 24)이 일체형으로 연장되어 있으며, 커플링(24)은 개방단부(24a)와 연통되는 수용공간(24b)을 갖는다. 그리고 페룰(2)의 엔드페이스 (2b)와 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)는 서로 대응하는 구배를 갖도록 형성되어 있다. 페룰(2)의 엔드페이스(2b)가 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)와 선대칭을 이루도록 커플링(24)의 수용공간(24b)에 페룰(2)을 삽입시키고, 페룰(2)과 콜리메이터(20)를 접착제에 의하여 고착시킴으로써, 페룰(2)과 콜리메이터(20)의 조립을 간편하게 실시하여 조립성을 향상시킬 수 있다. 특히, 페룰(2)을 수용할 수 있는 커플링(24)이 콜리메이터(20)에 일체화되어 있는 구조에 의하여 도 2와 도 3에서 설명한 페룰(2)과 콜리메이터(20)의 조립을 위하여 사용되었던 슬리브(3)를 배제시킬 수 있어 광섬유(1)의 접속에 소요되는 부품의 비용을 크게 절감시킬 수 있다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 커플링(24)의 수용공간(24b)은 그 단면형상이 페룰(2)의 수용에 적합하도록 원형, 사각형과 삼각형으로 형성되어 있다. 도 5a에도시되어 있는 원형단면의 수용공간(24b)의 내경은 페룰(2)이 맞춤되도록 페룰(2)의 외경보다 작게 형성되어 있다. 도 5b에 도시되어 있는 사각형단면의 수용공간 (24b)에는 페룰(2)이 4점 지지되어 수용되며, 도 5c에 도시되어 있는 삼각단면의 수용공간(24b)에는 페룰(2)이 3점 지지되어 수용된다. 그리고 커플링(24)의 수용공간(24b)에 수용되는 페룰(2)은 접착제에 의하여 견고하게 고착된다. 수용공간(24b)의 단면형상은 원형, 사각형과 삼각형 이외에도 다각형 등 기타의 형상으로 적절하게 변경할 수 있다.

도 6a 및 도 6b 내지 도 9a 및 도 9b에는 본 발명에 따른 커플링의 다양한 변형예들이 도시되어 있으며, 커플링(24)은 수용공간(24b)에 수용되는 페룰(2)의 외면을 지지할 수 있도록 분할되어 있는 다수의 지지부(24c)로 형성되어 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있는 지지부(24c)는 수용공간(24b)에 수용되는 페룰(2)의 외면을 3점 지지할 수 있도록 3개가 원주방향을 따라 등간격을 이루는 핀형으로 형성되어 있다. 도 7a 및 도 7b 내지 도 9a 및 도 9b에 도시되어 있는 지지부(24c)는 모두 수용공간(24b)에 수용되는 페룰(2)의 외면을 선접촉에 의하여 지지할 수 있는 지지면(24d)을 갖는 반달형으로 형성되어 있다. 도 9a 및 도 9b의 반달형 지지부 (24c)는 페룰(2)을 수용공간(24b)의 반경방향에서 끼울 수 있는 개방부(24e)를 갖도록 "ㄷ"자 형상으로 배치되어 있다. 커플링(24)의 개방부(24e)를 통하여 페룰(2)을 수용공간(24b)의 반경방향에서 끼워 수용시키는 것은 페룰(2)을 수용공간(24b)의 후방에서 끼워 수용시키는 것보다 페룰(2)을 용이하게 수용시킬 수 있으므로, 페룰(2)의 조립성을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에 있어서 지지부(24c)는 핀형,반달형으로 형성되어 있는 것을 설명하였으나 이는 예시적인 것으로 지지부(24c)의 형상은 페룰(2)의 외면을 지지할 수 있는 형상이면 구애받음이 없이 채택할 수 있다. 또한, 지지부(24c)의 갯수 및 위치는 적절하게 변경하여 형성할 수 있다.

도 10에는 본 발명에 따른 버섯형 콜리메이터의 제4 실시예가 도시되어 있다. 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 콜리메이터(20)의 외면 좌우에는 서로 대응하도록 평탄면(25)이 형성되어 있다. 도 10의 평탄면(25)은 콜리메이터(20)의 후단으로부터 중앙부에 걸쳐 부분적으로 형성되어 있는 것을 나타냈으나 이는 예시적인 것으로 평탄면(25)의 길이는 적절하게 변경할 수 있다. 이러한 콜리메이터(20)의 평탄면(25)은 콜리메이터(20)의 커플링(24)에 페룰(2)을 조립하는 등의 취급과정에서 테이블 등에 놓이는 콜리메이터(20)의 구름운동을 방지시켜 파손 및 손상을 효과적으로 방지시킨다. 특히, 평탄면(25)은 작업자가 핀셋(Pincette) 등의 공구나 로봇의 그리퍼(Gripper)에 의하여 간편하게 붙잡을 수 있으므로, 콜리메이터(20)의 취급성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 작업자는 평탄면(25)에 의하여 콜리메이터 (20)의 엔드페이스(23)에 대한 방향성을 쉽게 인지할 수 있으며, 이에 따라 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)와 페룰(2)의 엔드페이스(2b)를 정확하게 정렬시켜 조립할 수 있을 뿐만 아니라, 광통신시스템을 구성하는 부품의 구멍에 끼워 조립할 때 콜리메이터(20)의 방향을 정확하게 설정할 수 있다.

도 11a 및 도 11b에는 본 발명의 버섯형 콜리메이터(20)를 프레스성형하기 위한 몰드세트(30)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 몰드세트(30)의 몰드(31)에는 콜리메이터(20)의 성형을 위한 캐버티(32)가 형성되어 있으며, 캐버티(32)의 상단은 몰드세트(30)의 분할선(Parting line)이 되는 몰드(31)의 상면, 즉 분할면 (Parting plane: 33)에 형성되어 있는 오목한 구면(34)과 연결되어 있다. 몰드(31)의 상부에는 어퍼플런저(35)가 승강운동할 수 있도록 설치되어 있고, 몰드세트(30)의 분할선이 되는 어퍼플런저(35)의 하면, 즉 분할면(36)에는 콜리메이터(20)의 렌즈(22)와 부합하는 형상의 오목한 비구면(37)이 몰드(31)의 캐버티(32)와 정렬되도록 형성되어 있다. 그리고 본 실시예에 있어서 몰드세트(20)는 몰드(31)의 분할면 (33)에 대하여 하강하는 어퍼플런저(35)의 분할면(36)이 접근하면서 콜리메이터 (20)를 성형할 때, 도 11a에 도시되어 있는 바와 같이 몰드(31)의 분할면(33)과 어퍼플런저(35)의 분할면(36) 사이에 틈새(38)를 유지할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 캐버티(32)의 하부에 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)를 성형할 수 있는 로워플런저(39)가 승강운동할 수 있도록 맞춤되어 있고, 로워플런저(39)의 하단에는 몰드(31)의 하면에 지지되어 로워플런저(39)의 상승위치를 구속하는 스토퍼 (Stopper: 40)가 형성되어 있다. 로워플런저(39)의 상단에는 엔드페이스(23)의 형상과 부합하도록 사면(斜面: 41)이 형성되어 있다. 이때, 로워플런저(39)의 사면 (41)은 도 2에 도시되어 있는 제1 실시예의 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)를 평탄하게 성형하기 위하여 평탄면으로 형성할 수 있다. 몰드세트(30)의 어퍼플런저 (35)와 로워플런저(39)는 프레스(50)의 어퍼램(Upper ram: 51)과 로워램(Lower ram: 52)에 각각 설치되어 승강운동된다. 본 실시예에 있어서 로워플런저(39)는 프레스(50)의 이젝팅플레이트(Ejecting plate)에 설치되는 코어로 대신할 수도 있다. 프레스(50)의 어퍼 및 로워램(51, 52)과 이젝팅플레이트를 승강운동시키는 구동수단의 구성과 작용은 잘 알려진 것이므로 프레스의 구동수단의 구성과 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 11a 및 도 11b에는 몰드세트(30)는 몰드(31)의 캐버티 (32), 어퍼플런저(35)와 로워플런저(39)가 하나씩 구성되어 하나의 콜리메이터(20)를 성형할 수 있는 것을 도시하였으나, 몰드세트(30)에 의하여 다수개의 콜리메이터(20)를 성형할 수 있도록 몰드(31)의 캐버티(32), 어퍼플런저(35)와 로워플런저 (39)는 다수개로 구성할 수도 있다.

도 11b에 자세히 도시되어 있는 바와 같이, 몰드세트(30)의 몰드(31)는 캐버티(32)의 수평중심선을 기준으로 좌우로 분할되는 제1 몰드분할체(31a)와 제2 몰드분할체(31b)로 구성할 수 있다. 몰드(31)의 제1 및 제2 몰드분할체(31a, 31b)는 분할선(31c)을 기준으로 정합되어 있다.

도 14a 및 도 14b에는 본 발명에 따른 제4 실시예의 콜리메이터를 제1 실시예의 제조방법에 의하여 제조하기 위한 제2 실시예의 개방형 몰드세트가 도시되어 있다. 도 14a 및 도 14b를 참조하면, 제2 실시예의 개방형 몰드세트(30)는 캐버티 (32)를 갖는 몰드(31), 어퍼플런저(35)와 로워플런저(39)를 구비한다. 몰드(31)의 캐버티(32) 내면에는 콜리메이터(20)의 평탄면(25)을 성형할 수 있는 평탄면(32a)이 형성되어 있다. 로워플런저(39)의 상단에는 커플링(24)의 수용공간(24b)을 성형할 수 있는 코어(42)가 형성되어 있으며, 코어(42)의 상단에는 엔드페이스(23)를 성형할 수 있는 사면(41a)이 형성되어 있다.

도 15a 및 도 15b는 본 발명에 따른 제1 실시예의 콜리메이터를 제2 실시예의 제조방법에 의하여 제조하기 위한 개방형 몰드세트의 제3 실시예와 가열수단이도시되어 있다. 도 15a 및 도 15b에 도시되어 있는 제3 실시예의 개방형 몰드세트 (30)는 제1 실시예의 개방형 몰드세트(30)와 유사한 캐버티(32)를 갖는 몰드(31)와 어퍼플런저(25)를 구비한다. 제3 실시예의 개방형 몰드세트(30)는 몰드(31)가 프레스(50)의 베이스플레이트(53)에 놓여져 캐버티(32)의 하단이 폐쇄되어 있다. 본 실시예에 있어서 캐버티(32)의 하단은 코어에 의하여 폐쇄시킬 수도 있다. 그리고 몰드(31)의 상부에는 제2 실시예의 제조방법에 의하여 콜리메이터(20)를 제조하기 위하여 유리봉소재(G1)를 국부적으로 가열하기 위한 가열수단으로 버너(60)가 구성되어 있다.

지금부터는 본 발명에 따른 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터의 제조방법을 설명하며, 본 발명에 따른 콜리메이터의 일례로 제2 실시예의 콜리메이터를 제1 실시예의 개방형 몰드세트를 이용한 제1 실시예의 제조방법을 도 3, 도 11a 및 도 11b 내지 도 13, 그리고 도 16을 함께 참고하여 설명한다.

도 12a에 도시되어 있는 바와 같이, 우선 몰드(31)의 캐버티(32) 하부에 로워플런저(39)를 맞춤시키고, 몰드(31)의 분할면(33)으로부터 어퍼플런저(35)를 상승시켜 몰드(31)의 캐버티(32)를 개방(Open)시킨 몰드세트(30)를 준비한다(S100). 그리고 몰드(31)의 캐버티(32)에 콜리메이터(20)의 소재로 소요량의 유리곱(G)을 공급한다(S102). 이때, 몰드(31)의 캐버티(32)에는 콜리메이터(20)의 제조를 위하여 설계에 의하여 산출되는 유리곱(G)의 중량에 대하여 예를 들어 0.1% 정도의 중량을 더한 과잉의 유리곱(G)을 공급한다.

이와 같은 소요량의 유리곱(G)은 2가지 방법에 의하여 공급할 수 있다. 첫번째 유리곱(G)의 공급방법은 콜리메이터(20)의 성형에 소요되는 양의 유리덩어리를 몰드(31)의 캐버티(32)에 공급한 후, 이 유리덩어리를 열처리에 의하여 유리곱(G)으로 용융한다. 유리덩어리의 열처리는 몰드(31)를 적외선램프 등의 가열수단이 설치되어 있는 노(Furnace)에 안치시킨 후, 가열수단에 의하여 몰드(31)를 고온분위기에서 가열하여 실시한다. 콜리메이터(20)용 유리곱(G)은 370∼800℃ 정도에서 용융시킬 수 있다. 또한, 캐버티(32)의 유리덩어리는 버너 등의 가열수단에 의하여 직접 연화점까지 가열하여 용융시킬 수도 있다. 두번째 유리곱(G)의 공급방법은 잘 알려진 유리용해로(Melting furnace)의 오리피스(Orifice)를 통하여 공급되는 유리곱(G)을 콜리메이터(20)의 성형에 소요되는 양으로 몰드(31)의 캐버티(32)에 공급한다.

계속해서, 몰드(31)의 캐버티(32)에 유리곱(G)의 공급이 완료되면, 프레스 (50)의 로워램(52)을 상승시켜 캐버티(32)의 하부에서 로워플런저(39)를 몰입시킴으로써, 캐버티(32)의 유리곱(G)을 구면(34)으로 오버플로(Overflow)시키고(S104), 상승되는 로워플런저(39)의 스토퍼(40)는 몰드(31)의 하면에 지지되어 로워플런저 (39)의 상승위치를 구속한다. 이와 동시에 프레스(50)의 어퍼램(51)을 하강시켜 캐버티(32)로부터 오버플로되는 유리곱(G)을 어퍼플런저(35)의 오목한 비구면(37)에 의하여 가압하여 콜리메이터(20)로 성형한다(S106). 즉, 도 11a에 도시되어 있는 바와 같이, 몰드(31)의 캐버티(32) 하부에 맞춤되어 있던 로워플런저(39)가 프레스 (50)의 로워램(52)과 함께 상승되면서 캐버티(32)에 유리곱(G)을 상방으로 밀어내어 오버플로시키고, 프레스(50)의 어퍼램(51)과 함께 하강하는 어퍼플런저(35)의비구면(37)은 캐버티(32)로부터 오버플로되는 유리곱(G)을 가압한다. 이와 같은 어퍼플런저(35)와 로워플런저(39)의 협동에 의하여 가압되는 유리곱(G)은 몰드(31)의 캐버티(32)에 의해서 콜리메이터(20)의 몸체(21)로 성형되고, 로워플런저(39)의 사면(41)에 의해서는 콜리메이터(20)의 엔드페이스(23)로 성형된다. 그리고 몰드(31)의 캐버티(32)로부터 오버플로되는 유리곱(G)은 몰드(31)의 구면(34)과 어퍼플런저 (35)의 비구면(37)에 의하여 반경방향의 외측으로 확장되면서 콜리메이터(20)의 렌즈(22)로 성형된다.

한편, 몰드(31)의 캐버티(32)로부터 오버플로되는 유리곱(G)을 어퍼플런저 (35)의 가압에 의하여 콜리메이터(20)의 렌즈(22)를 성형할 때 몰드(31)의 분할면 (33)과 어퍼플런저(35)의 분할면(36) 사이에 형성되는 틈새(38)로는 과잉의 유리곱 (G)이 유출되면서 렌즈(22)의 원주방향을 따라 플래시(Flash)로 형성된다. 이와 같이 몰드(31)의 캐버티(32)에 과잉의 유리곱(G)을 공급하여 콜리메이터(20)를 성형함으로써, 유리곱(G)의 충전부족과 성형압력부족에 따른 몸체(21), 렌즈(22), 엔드페이스(23)의 성형불량을 효과적으로 방지할 수 있다. 특히, 초정밀도를 갖는 렌즈 (22)와 엔드페이스(23)를 성형할 수 있다. 그리고 몰드(31)와 어퍼플런저(35) 사이의 틈새(38)는 어퍼플런저(35)와 로워플런저(37)의 가압에 의하여 부여되는 과부하를 흡수하는 여유공간으로 작용함으로써, 콜리메이터(20)의 성형불량을 효과적으로 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 과부하에 따른 몰드(31), 어퍼플런저(35)와 로워플런저(37)의 내부응력의 증가, 마모와 변형 등을 방지시켜 몰드세트(30)의 수명 단축을 효과적으로 방지시킬 수 있다.

또한, 몰드(31)의 캐버티(32)에 유리곱(G)의 실제 공급량이 미소한 편차로 부족하게 공급될 경우, 몸체(21), 렌즈(22)와 엔드페이스(23)는 충분히 성형되지만 렌즈(22)의 원주방향에 형성되는 플래시는 성형되지 않는다. 이러한 플래시는 콜리메이터(20)의 실질적인 작용에 전혀 영향을 주지 못하는 요소이므로, 콜리메이터 (20)의 몸체(21), 렌즈(22)와 엔드페이스(23)가 품질을 만족한다면 플래시의 형성에 구애받음이 없이 콜리메이터(20)는 양품으로 선별할 수 있다. 그리고 렌즈(22)의 원주방향을 따라 형성되는 플래시는 연마기의 연마에 의하여 간편하게 제거할 수 있는 장점을 보유한다. 따라서, 몰드세트(30)의 프레스성형에 의하여 품질을 만족하는 콜리메이터(20)를 정밀하게 제조할 수 있으며, 유리곱(G)의 공급량과 성형압력의 제어가 간편하여 콜리메이터(30)의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 13에는 본 발명에 따른 개방형 몰드세트와 기존의 폐쇄형 몰드세트에 의하여 콜리메이터를 성형할 때 어퍼플런저가 유리곱을 가압하여 콜리메이터의 렌즈를 성형할 때 어퍼플런저의 변위(mm)와 하중(kgf)의 관계를 그래프로 나타냈다. 도 13의 그래프를 살펴보면, 본 발명의 개방형 몰드세트(30)의 경우 기존의 폐쇄형 몰드세트에 비하여 초기 어퍼플런저(35)가 유리곱(G)을 가압할 때 작용하는 하중이 낮으며, 또한 렌즈(22)의 성형이 완료되는 시점에서의 하중에도 상당한 차이가 있음을 확인할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 개방형 몰드세트(30)에 의하여 유리곱 (G)을 콜리메이터(20)로 프레스성형할 때 어퍼플런저(35)에 작용되는 초기하중과 최종하중이 크게 감소되므로, 몰드세트(30)의 수명 단축을 효과적으로 방지시킬 수 있다.

도 11a를 다시 참조하면, 몰드세트(30)의 플런저(35)에 의하여 유리곱(G)을 가압하여 콜리메이터(30)를 성형한 후에는, 성형되어 있는 콜리메이터(30)를 냉각하여 경화시킨다(S108). 콜리메이터(20)의 냉각은 몰드(31)의 공랭 및 수냉에 의하여 실시할 수 있으며, 몰드(31)의 냉각에 의하여 콜리메이터(20)의 냉각은 자연적으로 이루어진다. 몰드(31)는 냉각용 공기를 블로잉(Blowing)하여 냉각하거나 냉각수를 공급할 수 있는 워터재킷(Water jacket)에 의하여 냉각한다. 몰드(31)의 공랭 및 수냉에 관련한 구성 및 기술은 잘 알려진 것이므로 그 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다. 한편, 유리곱(G)의 열처리를 위하여 몰드세트(30)를 노 안에 배치하여 프레스성형을 실시한 경우, 몰드세트(30)는 노 밖으로 이동시켜 냉각을 실시하는 것이 바람직하다.

한편, 프레스(50)의 어퍼램(51)을 작동시켜 어퍼플런저(35)를 초기위치로 상승시킴으로써 몰드(31)의 캐버티(32)를 개방시킨다(S110). 마지막으로, 몰드(31)의 캐버티(32)에 성형되어 있는 콜리메이터(20)를 취출한다(S112). 도 11b 및 도 12b에 도시되어 있는 바와 같이, 몰드(31)의 분할선(31c)을 기준으로 제1 및 제2 몰드분할체(31a, 31b)를 분할시켜 캐버티(32)에 성형되어 있는 콜리메이터(20)를 분리시키는 것에 의하여 취출할 수 있다. 이와 같은 몰드세트(30)의 몰드(31), 어퍼플런저(35)와 로워플런저(39)에 의한 유리곱(G)의 프레스성형에 의하여 본 발명의 콜리메이터(20)를 다량으로 제조할 수 있다.

도 14a 및 도 14b에 도시되어 있는 제2 실시예의 개방형 몰드세트(30)에 의해서는 앞에서 설명한 제1 실시예의 개방형 몰드세트(30)와 마찬가지의 방법으로콜리메이터(20)를 제조할 수 있다. 제2 실시예의 개방형 몰드세트(30)에 있어서는, 로워플런저(39)의 상단에 형성되어 있는 코어(42)에 의하여 페룰(2)을 수용할 수 있는 수용공간(24b)을 갖는 커플링(24)을 콜리메이터(20)에 일체형으로 성형할 수 있으며, 코어(42)의 상단에 형성되어 있는 사면(41a)에 의해서는 몸체(21)의 하단에 구배를 갖는 엔드페이스(23)가 성형된다. 따라서, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 커플링(24)의 개방단부(24a)를 통하여 수용공간(24b)에 페룰(2)을 끼워 조립시킴으로써, 페룰(2)과 콜리메이터(20)의 조립을 간편하게 실시하여 조립성을 향상시킬 수 있으며, 커플링(24)이 일체화되어 있는 구조에 의하여 기존에 페룰과 콜리메이터의 조립을 위하여 사용되었던 슬리브를 배제시켜 광섬유(1)의 접속에 소요되는 부품의 비용을 크게 절감시킬 수 있다. 또한, 캐버티(32)의 평탄면(32a)에 의하여 몸체(21)의 외면에 형성되는 평탄면(25)은 콜리메이터(20)의 구름운동을 방지시켜 파손 및 손상을 효과적으로 방지시킬 수 있다. 그리고 콜리메이터(20)의 평탄면 (25)은 작업자가 핀셋 등의 공구나 로봇의 그리퍼에 의하여 간편하게 붙잡을 수 있으므로, 콜리메이터(20)의 취급성을 크게 향상시킬 수 있는 장점을 보유한다.

다음으로, 도 15a 및 도 15b와 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 제1 실시예의 콜리메이터를 제3 실시에의 개방형 몰드세트와 제2 실시예의 제조방법에 의하여 제조하는 방법을 설명한다.

도 15a에 도시되어 있는 바와 같이, 프레스(50)의 베이스플레이트(53)에 몰드(31)를 설치하여 캐버티(32)의 하단을 폐쇄시키고, 몰드(31)의 분할면(33)으로부터 어퍼플런저(35)를 상승시켜 몰드(31)의 캐버티(32)를 개방시킨 몰드세트(30)를준비한다(S200). 그리고 몰드(31)의 캐버티(32)에는 캐버티(32)의 상부로 유리봉소재(G1)가 돌출되도록 공급한다(S202). 이때, 캐버티(32)의 상부로 돌출되는 유리봉소재(G1)의 양은 설계에 의하여 산출되는 렌즈(22)의 중량에 여분을 더하여 공급한다. 이러한 유리봉소재(G1)는 몸체(21)와 엔드페이스(23)가 형성되어 있고 렌즈 (22)가 형성되어 있지 않은 콜리메이터(20)의 예비성형체(Preform)라 할 수 있다.

계속해서, 몰드(31)의 캐버티(32)로부터 돌출되어 있는 유리봉소재(G1)의 상부를 가열수단으로 버너(60)에 의하여 연화점까지 가열한다(S204). 유리봉소재(G1)는 캐버티(32)의 상부에 근접하는 부위까지 충분히 연화되도록 가열하는 것이 바람직하며, 유리봉소재(G1)는 370∼800℃ 정도로 가열하여 연화시킬 수 있다. 이와 같이 콜리메이터(20)의 렌즈(22)를 성형하기 위하여 유리봉소재(G1)의 상부만을 연화시키는 것에 의해서는 유리곱(G)에 의하여 콜리메이터(20)를 제조하는 것에 비하여 프레스(50)와 버너(60)의 운전에 소요되는 동력과 연료를 절감할 수 있으며, 콜리메이터(20)의 성형에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 등 여러 가지 장점이 있다.

또한, 버너(60)의 가열에 의하여 유리봉소재(G1)의 연화가 완료되면, 버너 (60)를 몰드(31)의 상부로부터 벗어나게 한 후, 연화된 유리봉소재(G1)의 상부를 어퍼플런저(35)의 오목한 비구면(37)으로 가압하여 콜리메이터(20)의 렌즈(22)를 성형한다(S206). 어퍼플런저(35)의 오목한 비구면(37)은 유리봉소재(G1)의 상단을 가압하여 수축시킴과 동시에 반경방향 외측으로 확장시키는 업세팅(Upsetting)에 의하여 렌즈(22)를 정밀하게 성형한다. 그리고 몰드(31)의 캐버티(32)에 몰입되어있는 유리봉소재(G1) 부분은 콜리메이터(20)의 몸체(21)로 되고, 몸체(21)의 하단은 엔드페이스(23)로 된다. 이와 같은 제2 실시예의 콜리메이터 제조방법은 앞에서 설명한 제1 실시예의 콜리메이터 제조방법과 마찬가지로 어퍼플런저(35)에 작용되는 하중을 감소시킬 수 있어 몰드세트(30)의 수명을 보장할 수 있다.

한편, 몰드세트(30)의 어퍼플런저(35)에 의하여 유리곱(G)을 가압하여 콜리메이터(30)를 성형한 후에는, 성형되어 있는 콜리메이터(30)를 냉각하여 경화시키고(S208), 프레스(50)의 어퍼램(51)을 작동시켜 어퍼플런저(35)를 초기위치로 상승시킨 후, 몰드(31)의 캐버티(32)를 개방시킨다(S210). 마지막으로, 몰드(31)의 캐버티(32)에 성형되어 있는 콜리메이터(20)를 취출한다(S212).

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조되는 콜리메이터에 의하면, 개방형 몰드세트에 의하여 캐버티의 외측에서 콜리메이터의 렌즈를 프레스성형하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 콜리메이터의 렌즈를 정밀하게 성형할 수 있으면서도 몰드세트의 수명 단축을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 렌즈의 직경과 형상을 간편하게 변경할 수 있어 콜리메이터의 설계자유도를 개선시킬 수 있고, 비축대칭 비구면렌즈의 구조에 의하여 유리의 굴절율을 조절하기 위한 화학처리를 배제할 수 있어 환경오염을 방지시킬 수 있다. 그리고 커플링 일체형의 간단한 구조에 의하여 페룰의 조립이 간편해져 조립성을 크게 향상시킬 수 있으며, 광통신시스템의 구성에 소요되는 부품의 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

페룰의 홀에 수용되어 있는 광섬유로부터의 빛을 평행광선으로 출사하는 콜리메이터를 제조하기 위한 방법으로서,

캐버티를 갖는 몰드와, 상기 몰드의 상면을 분할선으로 하여 승강운동할 수 있도록 설치되어 있으며 상기 몰드의 캐버티와 정렬되는 오목한 비구면을 갖는 어퍼플런저와, 상기 몰드의 캐버티 하부에 승강운동할 수 있도록 맞춤되어 있는 로워플런저로 구성되는 몰드세트를 준비하는 단계와;

상기 몰드의 캐버티에 상기 로워플런저가 몰입될 때 상기 몰드의 캐버티로부터 오버플로될 수 있도록 소요량의 유리곱을 공급하는 단계와;

상기 몰드의 캐버티로부터 상기 유리곱이 오버플로되도록 상기 로워플런저에 의하여 상기 유리곱을 가압하는 단계와;

상기 몰드의 캐버티로부터 오버플로되는 상기 유리곱을 상기 어퍼플런저의 오목한 비구면에 의하여 가압하여 빛의 선로를 형성하는 몸체와, 상기 몸체의 일단에 형성되어 빛을 출사하는 렌즈와, 상기 몸체의 타단에 형성되어 빛을 입사하는 엔드페이스를 갖는 콜리메이터를 성형하는 단계와;

상기 몰드의 캐버티로부터 상기 콜리메이터를 취출하는 단계로 이루어지는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 유리곱을 공급하는 단계에서는 상기 몰드의 캐버티에 과잉의 유리곱을 공급하고, 상기 콜리메이터를 성형하는 단계에서는 상기 몰드의 캐버티로부터 오버플로되는 상기 과잉의 유리곱에 의하여 플래시가 형성되도록 상기 어퍼플런저가 상기 몰드에 대하여 틈새를 두고 상기 유리곱을 가압하는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법.
페룰의 홀에 수용되어 있는 광섬유로부터의 빛을 평행광선으로 출사하는 콜리메이터를 제조하기 위한 방법으로서,

캐버티를 갖는 몰드와, 상기 몰드의 상면을 분할선으로 하여 승강운동할 수 있도록 설치되어 있으며 상기 몰드의 캐버티와 정렬되는 오목한 비구면을 갖는 어퍼플런저로 구성되는 몰드세트를 준비하는 단계와;

상기 몰드의 캐버티로부터 돌출되도록 유리봉소재를 공급하는 단계와;

상기 몰드의 캐버티로부터 돌출되어 있는 상기 유리봉소재의 상부를 가열하여 연화하는 단계와;

연화된 유리봉소재의 상부를 상기 어퍼플런저의 오목한 비구면에 의하여 가압하여 빛의 선로를 형성하는 몸체와, 상기 몸체의 일단에 형성되어 빛을 출사하는 렌즈와, 상기 몸체의 타단에 형성되어 빛을 입사하는 엔드페이스를 갖는 콜리메이터를 성형하는 단계와;

상기 몰드의 캐버티로부터 상기 콜리메이터를 취출하는 단계로 이루어지는 개방형 몰드세트를 이용한 콜리메이터 제조방법.
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