KR100583602B1

KR100583602B1 - 강성 기층에 광 형성 표면 구조를 복제하기 위한 장치 및방법

Info

Publication number: KR100583602B1
Application number: KR1020017002202A
Authority: KR
Inventors: 아바스 호세이니; 강에스. 리; 가젠드라디. 새반트
Original assignee: 피지컬 옵틱스 코포레이션
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2006-05-26
Also published as: JP2002523259A; CN1165418C; CA2341425C; KR20010072824A; CN1322167A; EP1123208A1; WO2000010806A1; CA2341425A1; US6110401A; JP4437615B2; TW483830B

Abstract

강성 기층(ST)의 적층면에 광 형성 표면 구조를 복제하기 위한 방법 및 장치(20)가 제공된다. 특히, 기층(ST)이 테이블(24)에 장착되고 또한 층 구조물을 형성하도록 에폭시층이 기층 및 서브마스터(SU) 사이에 구성된 후, 층 구조물은 닙에서 자동으로 압축되고, 따라서 표면 구조가 에폭시층에 복제되며, 상기 닙은 회전 임프레션 로울러(26)의 외측면 및 테이블(24) 사이에 형성된다. 다음에 에폭시가 경화되고, 표면에서 광 형성 표면 구조를 가지는 적층 구조물을 형성하도록 서브마스터(SU)가 기층(ST)으로부터 분리된다. 서브마스터는 임프레션 로울러 주위에 감겨지고, 테이블(24)이 선형으로 왕복운동할 때 임프레션 로울러(26)가 회전된다.

Description

강성 기층에 광 형성 표면 구조를 복제하기 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR REPLICATING LIGHT SHAPING SURFACE STRUCTURES ON A RIGID SUBSTRATE}

본 발명은 적층 구성부품의 제작에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 강성 기층에 광 형성 표면 구조를 복제함으로써 적층 광학 구성부품을 제작하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

원하는 표면 특성을 가진 최종 제품을 형성하기 위해 기층에 광학 구성부품을 복제하는 방법은 공지되어 있다. 최종 제품은 뷰잉 스크린(viewing screen) 및 균질화기를 포함하고, 각각 하나 이상의 표면에 구성된 광 형성 구조 표면 특징을 가진다. 간섭성 광을 이용하여 감광성 매체에 표면 구조를 형성하고 매체를 처리하며 에폭시(epoxy)에 표면 구조를 복제함으로써, 상기 제품이 제작된다. 상이한 처리 단계에서 감광성 재료의 수축으로 인해, 연속으로 제작되는 하나 이상의 서브마스터(submaster)에 원하는 광학 특성을 가진 광학 제품의 형성이 요구된다. 최종 단계에서, 원하는 표면 구조를 포함한 재사용가능 서브마스터는, 액체 에폭시층으로 피복된 기층에 대해 가압된다. 다음에 액체 에폭시가 경화되고, 서브마스터는 기층/경화 에폭시 적층물로부터 제거된다. 응용분야에 따라, 기층은 가요성 박 막 또는 폴리카보네이트, 유리 또는 아크릴(acryl)과 같은 두꺼운 강성 기층으로 구성될 수 있다. 본 발명은 상기 형태의 강성 기층에 표면 구조를 복제하는 것에 관한 것이다.

현재까지 표면 구조는 강성 기층에 수동 또는 반자동으로 복제되었다. 상기 두 방법은 결점 및 단점을 나타낸다.

수동 과정은 4개의 단계로 구성된다. 우선, 기층이 강성 평면에 구성되고, 에폭시층이 기층에 분배된다. 다음에, 층 구조물을 형성하기 위해 에폭시층이 기층 및 서브마스터 사이에서 압착되도록, 가요성 플라스틱 서브마스터가 기층의 상단에 구성된다. 서브마스터는 기층을 마주하는 표면에서 표면 구조를 포함한다. 다음에, 네오프렌(neoprene) 피복 로울러 또는 고무 피복 로울러가 층 구조물에 대해 수동으로 이동되어, 층 구조물이 로울러 및 평면의 상호작용에 의해 발생되는 선대면(line-to-surface) 접촉을 통해 압축된다. 상기 압축은 표면 구조를 에폭시층에 복제시킨다. 서브마스터에 의해 덮여진 적층 기층을 형성하기 위해, 다음에 에폭시가 자외선(UV)에 노출됨으로써 경화된다. 최종적으로, 서브마스터가 적층 기층으로부터 수동으로 제거된다.

수동 복제 과정은 매우 힘들고 시간이 많이 소요되며, 복제 표면 구조에 따라 시간당 5 내지 10 유닛의 생산률을 가진다. 또한, 압축 과정 중 균일한 압력의 적용이 매우 어렵다. 불균일한 압력은 최종 제품의 불일치를 초래하기 때문에 문제가 된다. 기층에 서브마스터를 구성하고 가압 작업을 수행하기 전에 불균일한 에폭시층이 기층에 침착된다면, 상기 문제점은 복합된다.

반자동 과정은 층 구조물/에폭시/서브마스터 구조물을 압축시키기 위해 층형성기로서 공지된 기계를 이용한다. 층형성기는 제 1 닙롤(nip roll) 및 제 2 닙롤로 구성되고, 상기 제 1 닙롤 및 제 2 닙롤은 상기 제 1 닙롤 및 제 2 닙롤 사이에 형성된 닙(nip)을 통해 층 구조물을 견인하도록 반대 방향으로 구동된다. 제 1 닙롤은 DC 전기 모터 등에 의해 구동되고, 제 2 닙롤은 제 2 닙롤의 피동 기어 및 제 1 닙롤의 구동 기어 사이의 연결 접촉에 의해 구동된다. 층 구조물이 닙을 통해 견인될 때 상기 층 구조물이 압축된다. 다음에, 에폭시를 경화시키고 또한 적층 구조물을 형성하기 위해, 조작자는 압축된 층 구조물을 자외선에 노출시키고, 수동 과정과 동일한 방법으로 적층 구조물로부터 서브마스터를 수동으로 제거시킨다.

반자동 과정이 수동 과정보다 신속하지만, 여러 이유로 인해 양호한 품질의 제품을 항상 생산하지는 못한다. 첫째, 층 구조물은 수동 과정 중의 선대면 접촉보다 선대선 접촉에 구성되기 때문에, 조작자가 닙을 통해 구조물을 이송시킬 때 층 구조물은 닙롤에 대해 흔들리는 경향이 발생된다. 따라서 불균일한 압력이 발생된다. 둘째, 닙롤을 서로 연결하는 기어링(gearing)의 백래쉬(backlash)로 인해, 두 닙롤 사이에 속도차가 존재한다. 상기 속도차로 인해, 압축 작업 중 가압된 층 구조물의 두 면 사이에 슬립이 발생될 수 있다. 상기 슬립은 최종 제품의 품질을 떨어뜨린다. 또한, 압축 과정 중 과잉 액체 에폭시가 층 구조물의 외부로 누출되고, 서브마스터가 기층으로부터 분리되기 전에 제거되어야 한다. 압축된 층 구조물이 UV 강원으로 이송되는 동안, 상기 액체 에폭시는 서브마스터 및 기층 사이에서 누출되어, 제품에 손상을 가한다.

따라서, 수동 복제 과정의 저생산률을 해소시킬 수 있고 또한 슬립없이 서브마스터 및 기층을 함께 균일하게 가압시킴으로써 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 장치가 필요하다.

본 발명의 제 1 목적은 기층, 서브마스터 및 에폭시층을 자동으로 압축시킴으로써 강성 기층에 광 형성 표면 구조를 자동으로 복제하는 신속하고 신뢰성 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 특징에 따라, 상기 목적은 우선 임프레션 로울러(impression roller)의 외측면 및 테이블 사이에 형성된 닙에 층 구조물을 구성시킴으로써 이루어지고, 층 구조물은 강성 기층, 서브마스터, 에폭시층으로 구성되며, 상기 강성 기층은 테이블에 지지되고, 상기 서브마스터는 테이블을 향해 마주하는 표면에서 광 형성 표면 구조를 가지며, 상기 에폭시층은 기층 및 서브마스터 사이에 구성된다. 방법은 또한 표면 구조를 에폭시층에 복제하도록 닙에서 층 구조물을 자동으로 압축시키는 것을 포함한다. 다른 단계는 에폭시층을 경화시키고, 표면에서 광 형성 표면 구조를 가지는 기층/에폭시 적층물을 형성하도록 기층으로부터 서브마스터를 분리시키는 것이다.

속도 및 자동조작을 최대로 형성하기 위해, 에폭시 침착 단계, 에폭시 경화 단계 및 서브마스터 분리 단계는 자동으로 수행되는 것이 선호된다.

테이블이 로울러에 대해 병진운동하는 동안 로울러가 비병진운동 축에 대해 회전되는 것으로 압축 단계가 구성된다.

본 발명의 다른 목적은, 제 1 목적에 부합되고 또한 가압 과정 중 서브마스터 및 기층 사이의 슬립을 방지하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 로울러의 외측면 선형 속도가 테이블의 선형 속도와 적어도 동일하도록, 로울러의 이동과 테이블의 이동을 상호관련시킴으로써 이루어진다. 상기 상호관계는 테이블로부터 서브마스터를 통해 로울러로 구동력을 전달하는 것으로 구성되어, 서브마스터는 로울러로부터 점진적으로 풀려지고, 층 구조물을 형성하도록 닙에서 기층에 대해 가압된다.

적층 구조물로부터 서브마스터를 용이하게 자동으로 분리시키기 위해, 테이블은 전진 행정 및 복귀 행정을 통해 왕복운동하여, 테이블은 로울러가 전진 행정 중에만 회전되도록 구동시킨다. 점진적으로 적층물로부터 서브마스터를 제거하고 또한 서브마스터를 후방으로 로울러에 감도록, 분리 단계는 테이블의 복귀 행정 중 로울러가 감기 방향으로 회전되도록 구동시키는 것으로 구성된다.

본 발명의 제 2 목적은, 서브마스터의 표면에 형성된 광 형성 표면 구조를 강성 적층 구조물의 표면에 자동으로 복제시킬 수 있는 복제기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 상기 목적은 테이블, 임프레션 로울러 및 구동 장치를 포함하는 복제기를 구성함으로써 이루어진다. 테이블은 평면 지지면을 가지고, 지지면의 연장 방향과 적어도 평행하게 이동가능하다. 임프레션 로울러는 외측면을 가지고, 상기 외측면은 상기 외측면 및 지지면 사이에 닙을 형성하도록 테이블의 상기 지지면으로부터 이격되어 구성된다. 로울러는 지지축에 장착되고, 상기 지지축은 로울러에 대해 축방향으로 연장구성되며, 테이블에 대해 측면으로 연장구성된다. 로울러는 외측면에 서브마스터를 수용하도록 구성되고, 서브마스터는 로울러로부터 이격되어 마주하는 표면에서 표면 구조를 가진다. 테이블이 닙을 통해 이동할 때, 로울러의 외측면 선형 속도와 테이블의 선형 속도가 적어도 동일한 회전 속도에서 로울러가 회전되도록, 구동 장치는 테이블 및 로울러를 구동시켜, 기층 및 서브마스터는 닙에서 압축된다.

작동을 최대화하기 위해, 복제기는 임프레션 로울러의 상부에 구성된 자동 작동 에폭시 디스펜서(dispenser) 및 임프레션 로울러의 하부에 구성된 자동 작동 에폭시 경화 장치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제 2 목적에 부합되고 또한 가압 과정 중 로울러 및 테이블 사이의 슬립이 방지되도록 로울러 속도와 테이블 속도를 상호관련시키는 복제기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 서브마스터의 제 1 단부가 로울러에 부착될 수 있고 또한 서브마스터의 제 2 단부가 테이블에 부착될 수 있도록, 테이블 및 임프레션 로울러를 구성함으로써 이루어진다. 서브마스터는 로울러의 외측면 주위에 적어도 부분적으로 감겨진다. 구동 장치는 재감기 구동 장치로 구성되고, 테이블의 복귀 행정 중, 서브마스터를 후방으로 로울러의 외측면에 감도록, 상기 재감기 구동 장치는 로울러를 구동시킨다. 재감기 구동 장치는 회전 실린더, 피니언(pinion) 및 피동 기어로 구성되고, 상기 피니언은 회전 실린더에 의해 회전되도록 구동되며, 상기 피동 기어는 피니언과 연결되고, 로울러 구동축에 장착된다.

하기의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참고로 할 때 본 발명의 다른 목적, 특 징 및 장점이 명확하게 파악될 것이다. 하기의 상세한 설명 및 본 발명의 선호되는 실시예는 예로서 제시된 것이고 상기 실시예에 한정되지 않는다. 다양한 변화 및 수정이 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있고, 본 발명은 상기 모든 변형을 포함한다.

본 발명의 선호되는 실시예는 첨부 도면에 기술되고, 동일 인용부호는 동일 부품을 나타낸다.

도 1 은 본 발명의 선호되는 실시예에 따라 구성된 복제기의 사시도.

도 2 는 도 1 의 복제기에 대한 평면도.

도 3 은 복제기의 측면도.

도 4 는 도 1 의 선 4-4를 따른 복제기의 단면도.

도 5 는 복제기의 배면도.

도 6 은 임프레션 로울러 조립체를 포함하는 복제기의 일부에 대한 부분 우측면도.

도 7 은 도 2 의 선 7-7을 따른 측면 단면도.

도 8 은 도 2 의 선 8-8을 따른 측면 단면도.

도 9 는 복제기의 임프레션 로울러 일부에 대한 확대 부분 단부도.

도 10 은 복제기의 일부에 대한 분해 사시도.

도 11 내지 도 14 는 복제기의 작동 순서를 나타내는 일련의 측면도.

*부호 설명

20...복제기 22...지지 프레임

24...테이블 26...임프레션 로울러 조립체

28...에폭시 디스펜서 조립체 30...에폭시 경화 장치

42...수동 제어장치 44...제어박스

SU...서브마스터 ST...기층

1. 요약

본 발명에 따라, 강성 기층의 적층면에 광 형성 표면 구조를 복제하기 위한 간단하고 신속하며 신뢰성 있는 방법 및 장치가 제공된다. 특히, 기층이 테이블에 장착되고 또한 층 구조물을 형성하도록 에폭시(epoxy)의 층이 기층 및 서브마스터(submaster) 사이에 구성된 후, 층 구조물은 닙(nip)에서 자동으로 압축되고, 따라서 표면 구조가 에폭시층에 복제되며, 상기 닙은 회전 임프레션 로울러(impression roller)의 외측면 및 테이블 사이에 형성된다. 다음에 에폭시가 경화되고, 표면에서 광 형성 표면 구조를 가지는 적층 구조물을 형성하도록 서브마스터가 기층으로부터 분리된다. 서브마스터는 임프레션 로울러 주위에 감겨지고, 닙에서 층 구조물을 압축시키도록 테이블이 선형으로 왕복운동할 때 임프레션 로울러가 회전된다. 서브마스터 및 기층 사이의 슬립을 방지하도록, 테이블 이동시 로울러가 회전되도록 구동시키기 위한 구동 벨트로서 서브마스터를 사용하여, 압축 작업 중 임프레션 로울러의 회전 속도는 테이블의 병진운동 속도에 일치한다. 압축 작업 후 복제기는 자동으로 에폭시를 경화시키고, 다음에 자동으로 기층으로 부터 서브마스터를 분리시킨다.

2. 복제기의 구성

도 1 내지 도 4 및 도 10 에, 전술된 바와 같이 작동가능한 복제기(20)가 도시되어 있다. 복제기(20)는 지지 프레임(22)을 포함하고, 상기 지지 프레임(22)에 병진운동가능한 테이블(24), 임프레션 로울러 조립체(impression roller assembly)(26), 에폭시 디스펜서(epoxy dispenser) 조립체(28) 및 에폭시 경화 장치(30)가 장착되며, 상기 에폭시 디스펜서 조립체(28)는 임프레션 로울러 조립체(26) 상부에 구성되고, 상기 에폭시 경화 조립체(30)는 임프레션 로울러 조립체(26) 하부에 구성된다. 지지 프레임(22)은 상부 수평 지지면(32), 복수개의 수직 지지부(34)와 복수개의 측면 지지부(36) 및 종방향 지지부(38)를 포함한다. 모든 동력 구조물은 컴퓨터(40) 및 수동 제어장치(42)에 의해 제어된다. 모든 수동 제어장치(42)는 제어박스(44)에 장착되고, 상기 제어박스(44)는 지지 프레임(22)의 내부 및 외부로 진동할 수 있는 아암(arm)(46)에 장착되며, 따라서 소요시 복제기(20)의 측면에 대한 접근방법을 제공한다. 도시된 실시예에서, 테이블(24)은 수평면에 구성되고, 임프레션 로울러 조립체(26), 에폭시 디스펜서 조립체(28) 및 에폭시 경화 장치(30)는 모두 테이블(24) 위에 장착된다. 경사진 또는 반전된 테이블 방향과 다른 구성부품의 상응 방향도 가능하다.

복제기(20)의 주요 구성부품이 차례로 기술될 것이다.

테이블(24)은 상기 테이블(24)에 장착된 기층(ST)을 에폭시 디스펜서(28), 임프레션 로울러 조립체(26) 및 에폭시 경화 장치(30)를 통과하여 상기 모든 장치 의 공동 작동으로 이송시킨다. 테이블(24)은 병진운동가능한 평면을 가지는 임의의 구조물로 구성될 수 있고, 상기 테이블(24)의 이동은 정밀하게 제어될 수 있다. 도시된 실시예에서, 테이블(24)은 직사각형 슬래브(slab)로 구성되고, 상기 직사각형 슬래브는 지지 프레임(22)의 상부 지지면(32)에 지지된다. 테이블(24)은 수평면에 구성된 평평한 상단(50)을 가진다. 도 11 내지 도 14 에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 서브마스터(submaster)(SU)의 제 1 단부를 수용하기 위해 측면으로 연장구성된 클램프(clamp)(52)가 테이블(24)의 후방 종방향 단부에 구성된다.

도 4 및 도 5 에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 측면으로 대향되고 또한 종방향으로 연장구성된 한 쌍의 레일(rail)(54)에 의해 지지면(32)을 따라 종방향으로 이동되도록, 테이블(24)은 상기 지지면(32)에 장착된다. 각 레일(54)은 I자형 바(bar)(58)로 구성되고, 상기 I자형 바(58)는 지지면(32)에 장착되며, 대향면에 형성된 그루브(groove)(60)를 가진다. 종방향으로 이격되어 구성되고 또한 역U자형으로 구성된 한 쌍의 블록(62,64)은 테이블(24)의 각 측면 하단에 견고하게 부착된다. 상기 블록(62,64)의 각각은 내측으로 연장구성된 플랜지(flange)(66)를 가지고, 상기 플랜지(66)는 레일(54)의 상응 그루브(60)와 미끄럼운동 가능하도록 조립된다.

테이블(54)은 선형 구동 메커니즘(56)에 의해 레일(54)을 따라 이동되도록 구동된다. 선형 구동 메커니즘(56)은 임의의 구조물로 구성될 수 있고, 상기 구조물은 테이블(24) 및 상부 지지면(32)에 결합되며, 정밀하게 제어가능한 속도로 테이블(24)을 상부 지지면(32)에 대해 종방향으로 구동시키도록, 상기 구조물은 컴퓨 터(40) 및/또는 수동 제어장치(42)의 제어하에 작동가능하다. 선호되는 선형 작동기는 가역 DC 전기 모터(68), 회전 스크류(70) 및 나사가 구성된 슬리브(sleeve)(72)로 구성된 회전 스크류 구동장치이다. 모터(68)는 상부 지지면(32)의 전방 단부에 장착되고, 슬리브(72)는 테이블(24) 하단면의 후방 단부에 장착된다. 스크류(70)는 원거리 단부에서 모터(68)로부터 슬리브(72)를 통해 베어링(73)으로 연장구성된다. 베어링(73)은 지지면(32)에 스크류(70)의 후방 단부를 회전가능하도록 지지한다. 모터에 전류가 공급됨으로써 스크류(70)는 슬리브(72) 내에서 회전되고, 따라서 슬리브(72)가 구동되며, 전 테이블(24)이 스크류(70)를 따라 종방향으로 이동된다.

임프레션 로울러 조립체(26)는 주용 구성부품으로서 임프레션 로울러(74) 및 재감기 장치(76)를 포함한다. 임프레션 로울러(74)는 상기 임프레션 로울러(74) 및 테이블(24) 사이에 닙(nip)(N)을 형성하도록 상기 테이블(24) 위에 이격되어 구성된다. 또한, 테이블(24)의 병진운동 속도 및 로울러(74)의 회전 속도를 상호관련시키도록 임프레션 로울러(74)가 테이블(24)에 결합되어, 로울러(74) 외측면의 선형 속도가 테이블(24)의 선형 속도와 적어도 동일하다. 도시된 선호되는 실시예에서, 상기 상호관계는 부분적으로 서브마스터(SU)에 의해 또한 부분적으로 재감기 장치(76)에 의해 이루어진다.

임프레션 로울러(74) 및 재감기 장치(76)는 지지 조립체(78)에 장착되고, 상기 지지 조립체(78)는 테이블(24)의 측면 외부 및 지지면(32)의 종방향 중앙에서 프레임 조립체(22)의 상부 지지면(32)에 장착된다. 지지 조립체(78)는 한 쌍의 측 면 지지판(80), 전방 타이 로드(tie rod)(82) 및 후방 크로스판(cross plate)(84)을 포함한다. 지지판(80)은 테이블(24)의 측면에 인접한 위치로부터 수직으로 연장구성되고, 테이블(24) 위에 구성된 상부 단부에서 마감된다. 지지판(80)은 전방 단부에서 타이 로드(82)에 의해 함께 결합되고, 후방 단부에서 크로스판(84)에 의해 함께 결합되며, 상기 타이 로드(82) 및 상기 크로스판(84)은 지지판(80)의 상부 단부에서 테이블(24)을 가로질러 측면으로 연장구성된다.

도 1, 도 2, 도 9 및 도 10 에서, 임프레션 로울러(74)는 회전가능한 금속 드럼(drum)(86) 및 압축성 재료의 층(88)으로 구성되고, 상기 층(88)은 드럼(86) 외주면의 적어도 일부에 장착된다. 드럼(86)은 한 쌍의 지지축(90)에 장착된다. 각 축(90)은 경화강으로부터 형성되고, 드럼(86)의 각 단부로부터 축방향 외측으로 연장구성된다. 가요성 재료의 층(88)은 65-70 듀로미터(Durometer)의 경도를 가진 실리콘과 같은 천연 고무 또는 합성 고무로 형성된다. 클램프 바(92)는 층(88)의 간격을 따른 드럼(86)의 외주면을 따라 축방향으로 연장구성된다. 도 9 에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 클램프 바(92)는 서브마스터(SU)의 제 2 단부를 임프레션 로울러(74)에 부착하는데 사용된다.

각 지지축(90)은 베어링 블록(94)에 회전가능하도록 저널(joutnal)연결되고, 상기 베어링 블록(94)은 드럼(86)의 결합 단부에 인접하여 축방향으로 구성된다. 도 6 내지 도 8 및 도 10 에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 각 베어링 블록(94)은 안내 슬롯(slot)(96)에 이동가능하도록 지지되고, 상기 안내 슬롯(96)은 지지판(80)에 형성된다. 특히, 각 베어링 블록(94)은 평형 장치에 의해 상하로부 터 편향되고, 셋업(set-up)을 위해 그리고/또는 압축 작업 중 층 구조물에 가해지는 압력을 조절하기 위해 상기 평형 장치는 임프레션 로울러(74)를 수직으로 조절한다. 상기 평형 장치의 각각은 스프링(98) 및 선형 작동기(100)를 포함한다. 지지판(80)의 상향면으로부터 베어링 블록(94)의 하향면으로 연장구성되도록, 스프링(98)은 안내 슬롯(96)에 구성되고, 따라서 베어링 블록(94)을 상향으로 편향시킨다. 모든 스프링(98)에 의해 가해지는 총편향력은 임프레션 로울러(74) 및 베어링 블록(94)의 중량과 동일한 것이 선호된다. 스프링(98)의 힘에 대해 베어링 블록(94)에 하향으로 힘을 가하여, 복제기(20)의 작동 중 층 구조물에 가해지는 압축력을 조절하도록, 컴퓨터(40) 및/또는 수동 제어장치(42)의 제어하에 작동가능한 임의의 장치로 각 선형 모터(100)가 구성될 수 있다. 도시된 선호되는 선형 작동기(100)는 실린더 피스톤(102) 및 로드(106)를 가지는 복동식 공압 실린더로 구성되고, 상기 실린더 피스톤(102)은 수직 안내 슬롯(96)의 상단에 걸쳐 연장구성된 크로스바(104)에 장착되며, 상기 로드(106)는 베어링 블록(94)에 부착된다.

재감기 장치(76)는 테이블(24)의 복귀 행정 중 서브마스터(SU)가 후방으로 임프레션 로울러(74)에 감기도록 임프레션 로울러(74)를 회전구동시키고, 임프레션 로울러(74) 및 테이블(24) 사이의 소요 속도 상호관계를 유지시키도록 서브마스터(SU)의 인장에 의존한다. 도시된 실시예에서, 감기 장치(76)는 공압으로 작동되는 한 쌍의 회전 공기 작동기(110) 형태로 구성되고, 상기 회전 공기 작동기(110)의 하나는 임프레션 로울러 조립체(26)의 각 단부에 구성된다. 각 회전 공기 작동기(110)의 출력은 피니언(pinion)(112)에 작동가능하도록 연결된다. 피 니언(112)은 피동 기어(114)와 연결되고, 상기 피동 기어(114)는 드럼 지지축(90)의 단부에 고정되어 장착된다. 따라서, 컴퓨터(40) 및/또는 수동 제어장치(42)의 제어하에 회전 공기 작동기(110)를 작동시킴으로써 피니언(112)이 회전되도록 구동되고, 따라서 기어(114) 및 임프레션 로울러(74)가 회전되도록 구동된다. 셋업 등을 위해 임프레션 로울러가 수동 회전되도록, 하나의 피니언(112)은 노브(knob)(116)를 통해 수동으로 구동될 수도 있다. 피니언(112) 및 회전 공기 작동기(110)는 작동 위치 및 후퇴 위치 사이에서 도 1, 도 2 및 도 8 의 화살표(118) 방향으로 실린더(111)에 의해 이동가능하고, 상기 작동 위치에서 피니언(112)은 피동 기어(114)와 연결되며, 상기 후퇴 위치에서 피니언(112)은 임프레션 로울러(74)가 직접 수동 회전되도록 기어9114)로부터 이격되어 구성된다. 최종적으로, 하나의 피동 기어(114)는 선택적으로 제동될 수 있어, 조작자는 클램프 바(92)로의 접근을 위해 도면에 도시된 위치에서 임프레션 로울러(74)를 구속시킬 수 있다. 브레이크(brake)는 실린더 및 로드를 가지는 복동식 공압 실린더(120)의 형태로 구성되는 것이 선호되고, 상기 실린더는 지지 브라켓(bracket)(122)에 장착되며, 상기 로드는 브레이크 슈(shoe)(124)에 부착된다. 한 수동 제어장치(42)의 제어하에 실린더의 연장 및 후퇴시, 브레이크 슈(124)는 피동 기어(114) 치형과의 연결상태 내외로 선택적으로 이동가능하다.

에폭시 디스펜서(28)는 복제기(20)에 대단히 중요한 요소는 아니지만, 전 과정의 자동작동에 기여하므로 유용한 요소이다. 에폭시 디스펜서(28)는 층 구조물이 닙(N)에서 압축되기 전에 서브마스터(SU) 및 기층(ST) 사이에 액체 에폭시(E), 특히 액체 에폭시의 균일층을 분배시킬 수 있는 임의의 장치로 구성될 수 있다. 도시된 선호되는 실시예에서, 에폭시 디스펜서(28)는 임프레션 로울러(74)의 바로 상부에서 임프레션 로울러 지지 조립체(78)에 장착된다. 도 8 및 도 10 에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 에폭시 디스펜서(28)는 지지 바(130), 스프레이 바(132) 및 하나 이상의 에폭시 공급 튜브(134)를 포함하고, 상기 지지 바(130)는 테이블(24)을 가로질러 연장구성되며, 상기 스프레이 바(132)는 지지 바(130)에 장착된다. 스프레이 바(132)는 하향 출구 슬릿(slit)(도시되지 않음)을 가지고, 상기 슬릿은 기층(ST)의 폭과 동일한 길이를 가진다. 스프레이 바(132)는 또한 에폭시의 수용을 위해 복수개(도시된 실시예에서는 3개)의 입구 오리피스(orifice)를 가진다. 에폭시(E)는 컴퓨터(40)에 의해 결정된 속도로 적합한 공급원(도시되지 않음)으로부터 공급 튜브(134)를 통해 공급된다. 복제기(20)가 작동되지 않을 때 에폭시 디스펜서(28)가 작동 위치로부터 후퇴되도록 하기 위해, 지지 바(130)가 테이블(24)에 대해 상승 및 하강되도록, 지지 바(130)의 대향 단부는 복동식 공압 실린더와 같은 선형 작동기(136)에 장착된다.

경화 장치(30)는 테이블(24)이 왕복운동할 때 경화 장치(30)의 작동하에 에폭시를 경화시킬 수 있는 임의의 장치로 구성될 수 있다. 대부분의 에폭시는 자외선(UV)에 노출시킴으로써 경화되고, 따라서 선호되는 경화 장치(30)는 UV 경화 조립체로 구성된다. 도 1 내지 도 7 및 도 10 에서, 상기 조립체는 셔터(shutter)(140), UV 광원(142) 및 UV 광원의 조절가능한 지지 구조물을 포함한다. UV 광원(142)은 임의의 기존 UV 발생기로 구성될 수 있어, 상세히 기술되지 않는다. UV 광원(142)은 하우징(143)에 내장되고, 상기 하우징(143)은 UV 광원(142) 주위로 연장구성된다.

셔터(140)는 임프레션 로울러 지지 조립체(78)의 후판(84) 아래로 연장구성된 단순 금속판으로 구성된다. 셔터(140)는 복동식 공압 실린더(146)에 의해 판(84)에 대해 수직으로 이동가능하고, 상기 복동식 공압 실린더(146)는 컴퓨터(40) 및/또는 수동 제어장치(42)의 제어하에 작동된다. 실린더(146)는 셔터(140)에 연결된 로드 단부 및 지지판(84)에 부착된 실린더 단부를 가진다. 실린더(146)의 연장 및 후퇴는 상승 개방 위치 및 하강 폐쇄 위치 사이에서 셔터(140)를 상승 및 하강시키고, 상기 상승 개방 위치에서 셔터(140)의 하단면은 테이블(24) 위에 이격되어 구성되며, 닙(N)의 부근에서 광이 테이블(24)을 향해 이동하는 것을 차단시키기 위해, 상기 하강 폐쇄 위치에서 셔터(140)의 하단면은 테이블(24)에 인접하여 구성된다.

지지 구조물(144)은 UV 광원(142)이 방향설정되도록 구성되어, 상기 UV 광원(142)으로부터 방출된 광은 닙(N)의 하부에 구성된 테이블(24)의 충돌점을 향한다. 충돌점의 위치 및 상기 충돌점에 충돌하는 광의 세기는, 지지 구조물(144)의 적합한 조절을 통해 UV 광원(142)의 방향 및 위치를 조절함으로써 조절될 수 있다. 도 4 및 도 10 에서, 지지 구조물(144)은 지지판(150) 및 수직으로 연장구성되고 또한 측면으로 이격된 한 쌍의 수직 지지 바(152)를 포함하고, 상기 지지판(150)은 지지면(32) 위의 위치에서 테이블(24)을 가로질러 측면으로 연장구성된다. 도 10 에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 지지판(150)은 외팔보 형태로 브라켓(154)을 통해 수직 지지 바(152)에 장착된다. 크로스 브레이스(brace)(156)는 수직 지지 바(152) 사이에서 연장구성되고, 한 쌍의 경사진 UV 광원 마운트(mount)(158)를 수용하며, 상기 UV 광원 마운트(158)는 서로로부터 측면으로 이격되어 구성되고, 크로스 브레이스(156)로부터 지지판(150)으로 전방 및 하향으로 연장구성된다. 광이 테이블(24)과 충돌되는 위치를 변화시키기 위해, 상기 마운트(158)의 경사는 수직 지지 바(152)에 대해 크로스 브레이스(156)를 상승 및 하강시킴으로써 조절될 수 있다. 크로스 브레이스(156)를 수직 지지 바(152)에 장착하기 위해 수직으로 이격된 복수개의 장착용 홀(160) 세트 중 하나를 선택함으로써 상기 조절이 이루어질 수 있다. UV 광원(142)은 U자형 슬라이드판(162)에 장착되고, 광원(142)이 마운트(158)를 따라 이동되어, UV 광원(142) 및 충돌점 사이의 간격이 변화되고 또한 충돌점에서의 광도가 변화되도록, 상기 슬라이드판(162)은 경사진 마운트(158)에 이동가능하도록 장착된다.

3. 복제기의 작동

전 복제 과정은 조작자에 의해 셋업 후 자동으로 수행되고, 서브마스터(SU)의 표면 구조(SS)를 기층(ST) 및 경화 에폭시(E)층으로부터 형성된 적층물에 복제하는 것을 포함한다.

서브마스터(SU)는 재사용가능한 서브마스터인 것이 선호되고, 상기 서브마스터는 폴리에틸렌과 같은 가요성 폴리카보네이트 시이트(sheet)로부터 형성되며, 상기 서브마스터의 표면에 형성되는 광 형성 표면 구조(SS)(도 12 내지 도 14)를 가진다. 상기 서브마스터(SU)는 임의의 적합한 과정을 통해 구성된다. 예를 들어, 최종 제품이 뷰잉 스크린(viewing screen), 균질화기 등인 통상의 응용분야에서, 간섭성 광을 사용하여 감광성 매체에 표면 구조(SS)를 형성하고 또한 상기 매체를 처리하며 또한 표면 구조를 일련의 서브마스터로 복제함으로써, 서브마스터가 구성되고, 차후에 발생된 서브마스터는 마스터의 조망각보다 다소 작은 조망각을 가진다. 서브마스터 복제 과정은 원하는 조망각을 가진 서브마스터(SU)가 형성될 때까지 반복된다. 상기 방법으로 서브마스터를 형성하는 과정은 1998년 3월 31일에 출원된 Savant 등의 미국특허 출원 09/052,586에 기술되어 있고, 상기 출원은 참고로 인용된다. 기층(ST)은 광학 분야에서 사용가능한 임의의 강성 구조물로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기층은 유리, 아크릴(acryl) 또는 폴리에스터와 같은 폴리카보네이트 구조물의 시이트로 구성될 수 있다. 기층에 적층될 수 있고 또한 자외선에 노출되어 경화될 수 있는 임의의 액체 에폭시로 에폭시(E)가 구성될 수 있다.

우선 서브마스터(SU)의 한 단부를 클램프 바(92)를 사용하여 임프레션 로울러(74)에 부착시키고, 다음에 임프레션 로울러(74)의 실리콘층(88) 주위에 약 180°로 서브마스터(SU)를 감으며, 다음에 서브마스터(SU)의 다른 한 단부를 클램프(52)를 사용하여 테이블(24)에 부착시킴으로써, 복제기(20)가 작동 준비 상태에 구성된다. 서브마스터(SU)는 도 11 의 위치에 구성되고, 상기 서브마스터(SU)는 테이블(24) 및 임프레션 로울러(74)에 부착되며, 부분적으로 임프레션 로울러(74) 주위에 감겨진다. 임프레션 로울러(74)의 실리콘층(88)이 약 10"의 직경 및 약 11.5"의 길이를 가지는 도시된 실시예에서, 임프레션 로울러(74)는 길이가 약 30"이고 폭이 11.5"인 서브마스터(SU)를 수용할 수 있다. 다음에 조 작자는 도 11 에 도시된 바와 같이 기층(ST)의 시이트를 테이블(24)의 표면(50)에 구성시킴으로써 셋업 작업을 완료시킨다.

다음에 조작자는 도 12 의 화살표(178)로 도시된 바와 같이 테이블(24)을 우측으로 구동시키도록 전기 모터(68)에 전류를 공급시키는 적합한 명령을 컴퓨터(40)에 입력시킴으로써 복제 과정을 개시할 수 있다. 테이블 이동 속도는 복제된 표면 구조(SS)의 복잡성 및/또는 조망각과 에폭시(E)의 경화 속도에 따라 변화될 것이다. 테이블(24)이 이동될 때, 분배 실린더(136)는 에폭시 디스펜서(128)를 작동 위치로 하강시키도록 작동되고, 에폭시 디스펜서(128)는 닙(N)의 상부에서 균일한 에폭시층을 기층(ST)에 분배시킨다. 임프레션 로울러(74)가 도 12 의 화살표(180) 방향으로 회전되도록 구동시키기 위해, 테이블(24)이 이동됨으로써 임프레션 로울러(74)로부터 서브마스터(SU)가 풀려 구성된다. 화살표(182)로 도시된 바와 같이 반대 방향으로 회전되도록 피동 기어(114)의 회전은 피니언(112)을 구동시킨다. 상기 회전은 완전 360°를 회전하는 회전 작동기(110)에 의해 이루어진다. 상기 방법으로 로울러(74)에 대한 구동 벨트로서 서브마스터(SU)를 사용함으로써, 로울러 속도는 테이블 속도에 자동으로 상호관련되어, 로울러(74) 외측면의 선형 속도는 닙(N)을 통해 테이블(24)의 선형 속도와 일치한다. 결과적으로, 기층(ST), 에폭시(E) 및 서브마스터(SU)로 구성된 층 구조물이 닙(N)에서 압축될 때, 서브마스터(SU) 및 기층(ST) 사이의 슬립이 발생되지 않는다. 상기 압축 중 임프레션 로울러(74)에 의해 층 구조물에 가해진 압력은 접촉선에서 선형 인치당 20-40 파운드의 범위를 가지고, 공압 실린더(100)의 작동에 의해 설정될 수 있다.

테이블(24) 하부 단부의 압축된 층 구조물이 닙(N) 이상으로 이동될 때, 컴퓨터(40)는 셔터(140)를 상승시키도록 공압 실린더(146)를 작동시켜, 층 구조물의 에폭시(E)는 압축된 층 구조물이 닙(N)으로부터 배출된 후 즉시 자외선에 노출됨으로써 경화되기 시작한다. 기층(ST)에 에폭시(E)를 가하고, 압축 로울러(74)로부터 서브마스터(SU)를 풀며, 압축된 층 구조물을 형성하도록 서브마스터(SU)를 에폭시(E)에 가압시키고, 또한 압축된 층 구조물에서 에폭시(E)를 경화시키는 과정은, 테이블(24)의 전진 행정을 통해 계속 수행되고, 상기 위치(도 12)에서 평면 층 구조물을 형성하도록 전 서브마스터(SU)는 기층(ST)에 가압되며, 서브마스터의 광 형성 표면 구조(SS)는 에폭시(E)에 복제되고, 에폭시는 적어도 부분적으로 경화된다.

다음에, 테이블(24)을 복귀 행정을 통해 또는 도 13 의 화살표(184) 방향으로 구동시키도록 전기 모터(68)가 역전된다. 상기 이동 중, 에폭시(E)의 경화 과정을 종료시키도록 층 구조물이 다시 자외선에 노출되고, 따라서 서브마스터(SU)에 의해 덮여진 기층/에폭시 적층물이 형성된다. 동시에, 임프레션 로울러(74) 및 피니언(112)이 도 13 의 화살표(186,188) 방향으로 회전되도록 구동시키기 위해, 회전 공기 실린더(110)가 작동된다. 로울러 회전은 기층/에폭시 적층물로부터 서브마스터(SU)를 제거시키고, 후방으로 임프레션 로울러(74)에 서브마스터(SU)를 다시 감는다. 테이블 복귀 행정의 종료시, 셔터(140)가 폐쇄되고, 테이블(24) 및 로울러(74)를 도 14 의 위치에 구속시키도록 테이블 모터(68) 및 회전 공기 작동기(110)에 대한 원동력이 차단된다. 다음에 분배 실린더(136)가 후퇴 위치로 자동으로 복귀된다. 소요 광 형성 표면 구조(SS)를 가지는 기층/경화 에폭시 적층물로 구성된 광학 제품은 조작자에 의해 운반될 수 있고, 상기 조작자에 의해 새 기층(ST)이 테이블(24)에 구성되며, 과정을 반복하도록 컴퓨터(40)에 명령이 입력된다.

전진 행정의 테이블 초기 이동으로부터 복귀 행정의 테이블 종료 이동까지의 전 복제 과정에 소요되는 시간은 20초 이하이고, 생산률이 시간당 100 유닛에 달한다. 상기 생산률은 시간당 5 내지 10 유닛인 종래 생산률에 비해 급격한 향상을 나타낸다. 또한, 닙(N)에서의 균일한 선대면(line-to-surface) 접촉으로 인한 층 구조물의 균일한 압축과, 테이블(24) 속도 및 임프레션 로울러(74) 속도 사이의 상호관계로 인한 서브마스터(SU) 및 기층(ST) 사이의 슬립이 발생되지 않음으로 인해, 제품의 질이 향상된다.

본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않고 다양한 변화 및 수정이 본 발명에 대해 이루어질 수 있다. 상기 변화의 범위는 첨부 청구항으로부터 명백하게 파악될 것이다.

Claims

광 형성 표면 구조를 복제하는 방법에 있어서,

(A) 임프레션 로울러의 외측면 및 테이블 사이에 형성된 닙에 층 구조물을 구성시키고, 상기 층 구조물은 강성 기층, 서브마스터, 에폭시층으로 구성되며, 상기 강성 기층은 상기 테이블에 지지되고, 상기 서브마스터는 상기 테이블을 향해 마주하는 표면에서 상기 표면 구조를 가지며, 상기 에폭시층은 상기 기층 및 상기 서브마스터 사이에 구성되고,

(B) 상기 표면 구조를 상기 에폭시층에 복제하도록 상기 닙에서 상기 층 구조물을 자동으로 압축시키며,

(C) 상기 에폭시층을 경화시키고,

(D) 표면에서 상기 표면 구조를 가지는 기층/에폭시 적층물을 형성하도록 상기 기층으로부터 상기 서브마스터를 분리시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 층 구조물은 동시에 완료되고 압축되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 테이블이 상기 로울러에 대해 병진운동하며 상기 로울러가 비병진운동 축에 대해 회전되는 것으로 압축 단계가 구성되는 것을 특징으 로 하는 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 로울러의 상기 외측면 선형 속도가 상기 테이블의 선형 속도와 적어도 동일하도록, 압축 단계 중, 상기 로울러의 이동과 상기 테이블의 이동을 상호관련시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 서브마스터는 가요성 시이트로 구성되고, 상기 서브마스터의 한 단부는 상기 로울러에 부착되며, 상기 서브마스터의 다른 단부는 상기 테이블에 부착되고, 상호관계구성 단계는 상기 테이블로부터 상기 서브마스터를 통해 상기 로울러로 구동력을 전달하는 것으로 구성되어, 상기 서브마스터는 상기 로울러로부터 점진적으로 풀려지며, 상기 층 구조물을 형성하도록 상기 닙에서 상기 기층에 대해 가압되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 테이블은 전진 행정 및 복귀 행정을 통해 왕복운동하고, 상기 테이블은 상기 로울러가 상기 전진 행정 중에만 회전되도록 구동시키며, 점진적으로 상기 적층물로부터 상기 서브마스터를 제거하고 상기 서브마스터를 후방으로 상기 로울러에 감도록, 상기 분리 단계는 상기 테이블의 복귀 행정 중 상기 로울러가 감기 방향으로 회전되도록 구동시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 층 구조물 형성의 초기 단계는 압축 단계 바로 전에 상기 기층에 에폭시를 자동으로 분배시키는 것으로 구성되고, 분배 단계는 상기 로울러의 상부 위치에서 상기 테이블로부터 이격된 에폭시 디스펜서를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 경화 단계는 상기 층 구조물을 자외선에 노출시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 층 구조물의 한 부분이 경화 단계에 구성되고 상기 층 구조물의 다른 부분이 상기 닙에서 압축되도록, 경화 단계는 압축 단계와 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
광 형성 표면 구조를 복제하는 방법에 있어서,

(A) 강성 기층을 테이블에 지지하고,

(B) 가요성 서브마스터를 임프레션 로울러의 외측면 주위에 적어도 부분적으로 감으며, 상기 로울러의 상기 외측면은 상기 외측면 및 상기 테이블 사이에 닙을 형성하도록 상기 테이블로부터 이격되어 구성되고, 상기 서브마스터는 상기 로울러로부터 이격되어 마주하는 표면에서 상기 표면 구조를 가지며,

(C) 상기 서브마스터 및 상기 기층 사이에 에폭시층을 침착시키고,

(D) 상기 로울러로부터 상기 서브마스터를 풀며, 상기 표면 구조를 상기 에 폭시층에 복제하도록 상기 서브마스터, 상기 에폭시층 및 상기 기층을 상기 닙에서 압축시키어, 층 구조물을 형성하고, 상기 로울러의 상기 외측면 선형 속도와 상기 테이블의 선형 속도가 적어도 동일한 회전 속도에서 상기 로울러가 회전되도록 구동되는 동안, 상기 테이블이 상기 로울러를 통과하여 구동되는 것으로 풀기 및 압축 단계가 구성되며,

(E) 상기 에폭시층을 경화시키고,

(F) 표면에 상기 표면 구조를 가지는 기층/에폭시 적층물을 형성하도록 상기 기층으로부터 상기 서브마스터를 분리시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 서브마스터의 한 단부는 상기 로울러에 부착되고, 상기 서브마스터의 다른 단부는 상기 테이블에 부착되며, 상기 로울러로부터 상기 기층을 풀고 상기 로울러가 회전되도록 구동시키기 위해, 상기 로울러를 통과하는 상기 테이블의 이동은 상기 기층에 인장을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 테이블은 전진 행정 및 복귀 행정을 통해 왕복운동하고, 상기 테이블은 상기 로울러가 상기 전진 행정 중에만 회전되도록 구동시키며, 점진적으로 상기 적층물로부터 상기 서브마스터를 제거하고 상기 서브마스터를 후방으로 상기 로울러에 감도록, 상기 분리 단계는 상기 테이블의 복귀 행정 중 상기 로울러가 재감기 방향으로 회전되도록 구동시키는 것으로 구성되는 것을 특징으 로 하는 방법.
광 형성 표면 구조를 복제하는 방법에 있어서,

(A) 강성 기층을 테이블에 지지하고,

(B) 재사용가능한 가요성 서브마스터의 한 단부를 임프레션 로울러의 외측면에 부착시키며, 상기 로울러의 상기 외측면은 상기 외측면 및 상기 테이블 사이에 닙을 형성하도록 상기 테이블로부터 이격되어 구성되고, 상기 서브마스터는 표면에서 상기 표면 구조를 가지며,

(C) 상기 서브마스터의 상기 표면이 상기 로울러로부터 이격되어 마주하도록 상기 서브마스터를 상기 로울러의 상기 외측면 주위에 적어도 부분적으로 감고,

(D) 상기 로울러의 하부 위치에서 상기 서브마스터의 다른 단부를 상기 테이블에 부착시키며,

(E) 상기 서브마스터 및 상기 기층 사이에 에폭시층을 침착시키고,

(F) 상기 로울러로부터 상기 서브마스터를 풀며, 상기 표면 구조를 상기 에폭시층에 복제하도록 상기 서브마스터, 상기 에폭시층 및 상기 기층을 상기 닙에서 압축시키어, 층 구조물을 형성하고, 풀기 및 압축 단계는 상기 서브마스터에 인장을 가하도록 상기 테이블을 제 1 방향으로 구동시키는 것으로 구성되어, 상기 서브마스터가 상기 로울러로부터 풀리며, 상기 로울러의 상기 외측면 선형 속도와 상기 테이블의 선형 속도가 적어도 동일한 회전 속도에서 상기 로울러가 풀림 방향으로 회전되도록 구동되고,

(G) 상기 에폭시층을 경화시키고,

(H) 표면에 상기 표면 구조를 가지는 기층/에폭시 적층물을 형성하도록 상기 기층으로부터 상기 서브마스터를 분리시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 서브마스터가 상기 기층으로부터 제거되고 후방으로 상기 로울러에 감기도록, 상기 로울러가 재감기 방향으로 회전되도록 구동되는 동안, 상기 테이블이 상기 로울러를 통과하여 제 2 방향으로 구동되는 것으로 분리 단계가 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
광 형성 표면 구조를 복제하는 방법에 있어서,

(A) 강성 기층을 테이블에 지지하고,

(B) 재사용가능한 가요성 서브마스터의 한 단부를 임프레션 로울러의 외측면에 부착시키며, 상기 로울러의 상기 외측면은 상기 외측면 및 상기 테이블 사이에 닙을 형성하도록 상기 테이블 위에 이격되어 구성되고, 상기 서브마스터는 표면에서 상기 표면 구조를 가지며,

(C) 상기 서브마스터의 상기 표면이 상기 로울러로부터 이격되어 마주하도록 상기 서브마스터를 상기 로울러의 상기 외측면 주위에 적어도 부분적으로 감고,

(D) 상기 서브마스터의 다른 단부를 상기 테이블에 부착시키며,

(E) 상기 서브마스터에 인장을 가하기 위해 상기 테이블이 상기 로울러 아래 에서 제 1 방향으로 이동되도록 구동시켜, 상기 서브마스터가 상기 로울러로부터 풀리고, 상기 로울러의 상기 외측면 선형 속도와 상기 테이블의 선형 속도가 적어도 동일한 회전 속도에서 상기 로울러가 풀림 방향으로 회전되도록 구동되며, 상기 서브마스터 및 상기 기층을 상기 닙에서 압축시키고,

(F) 구동 단계 중, 상기 닙의 상부 위치에서 상기 테이블 위에 구성된 디스펜서로부터 에폭시를 상기 기층에 분배시켜, 압축 단계 후, 상기 에폭시는 상기 기층 및 상기 서브마스터 사이에서 압착되며, 표면에 복제된 상기 표면 구조를 가지고,

(G) 구동 단계 중, 상기 로울러의 하부 위치에서 상기 테이블 위에 구성된 UV 광원을 사용하여 상기 에폭시를 경화시키며,

(H) 상기 서브마스터가 상기 기층으로부터 분리되고 후방으로 상기 로울러에 감기도록, 상기 로울러가 재감기 방향으로 회전되도록 구동되는 동안, 상기 테이블이 상기 로울러를 통과하여 제 2 방향으로 구동되어, 표면에서 상기 표면 구조를 가지는 기층/에폭시 적층물을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
강성 기층에 광 형성 표면 구조를 복제하기 위한 복제기에 있어서,

상기 복제기는 테이블, 임프레션 로울러 및 구동 장치로 구성되고,

상기 테이블은 평면 지지면을 가지며, 상기 테이블은 상기 지지면의 연장 방향과 적어도 평행하게 이동가능하고,

상기 임프레션 로울러는 외측면을 가지며, 상기 외측면은 상기 외측면 및 상 기 지지면 사이에 닙을 형성하도록 상기 테이블의 상기 지지면으로부터 이격되어 구성되고, 상기 로울러는 지지축에 장착되며, 상기 지지축은 상기 로울러에 대해 축방향으로 연장구성되고, 상기 테이블에 대해 측면으로 연장구성되며, 상기 로울러는 상기 외측면에 서브마스터를 수용하도록 구성되고, 상기 서브마스터는 상기 로울러로부터 이격되어 마주하는 표면에서 상기 표면 구조를 가지며,

상기 테이블이 상기 닙을 통해 이동할 때, 상기 로울러의 상기 외측면 선형 속도와 상기 테이블의 상기 지지면 선형 속도가 적어도 동일한 회전 속도에서 상기 로울러가 회전되도록, 상기 구동 장치는 상기 테이블 및 상기 로울러를 구동시켜, 기층 및 서브마스터는 닙에서 압축되는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 16 항에 있어서, 구동 장치는 모터 및 연결장치로 구성되고, 상기 모터는 상기 테이블이 선형으로 이동되도록 구동시키며, 상기 연결장치는 상기 테이블 및 상기 로울러에 연결되고, 상기 테이블의 병진운동을 상기 로울러의 회전운동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 17 항에 있어서, 서브마스터의 제 1 단부가 상기 로울러에 부착되도록 하고 서브마스터가 상기 로울러의 상기 외측면 주위에 적어도 부분적으로 감겨지도록 하는 상기 로울러의 장치와, 서브마스터의 제 2 단부가 상기 테이블에 부착되도록 하는 상기 테이블의 장치로, 상기 연결장치가 구성되는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 18 항에 있어서, 상기 모터는 전진 행정 및 복귀 행정을 통해 상기 테이블을 왕복구동시키고, 상기 구동 장치는 재감기 구동 장치로 구성되며, 상기 테이블의 상기 복귀 행정 중, 서브마스터를 후방으로 상기 로울러의 상기 외측면에 감도록, 상기 재감기 구동 장치는 상기 로울러를 구동시키는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 19 항에 있어서, 상기 재감기 구동 장치는 회전 실린더, 피니언 및 피동 기어로 구성되고, 상기 피니언은 상기 회전 실린더에 의해 회전되도록 구동되며, 상기 피동 기어는 상기 피니언과 연결되고, 상기 지지축에 장착되는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 16 항에 있어서, 상기 지지축은 상기 테이블의 대향면에 인접하여 구성된 제 1 베어링 및 제 2 베어링에 지지되고, 상기 제 1 베어링 및 제 2 베어링은 상기 베어링의 각각에 대해 평형 스프링 및 선형 작동기로 구성되며, 상기 평형 스프링은 상기 베어링을 상기 테이블로부터 이격되어 편향시키고, 상기 선형 작동기는 상기 테이블을 향해 상기 베어링에 힘을 가하도록 선택적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 복제기.
제 16 항에 있어서, 상기 복제기는 에폭시 디스펜서로 구성되고, 상기 에폭 시 디스펜서는 상기 로울러의 상부 위치에서 상기 테이블로부터 이격되어 구성되며, 기층에 에폭시를 분배하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 22 항에 있어서, 상기 에폭시 디스펜서는 지지부, 스프레이 바 및 하나 이상의 에폭시 공급 튜브로 구성되고, 상기 지지부는 상기 테이블을 가로질러 연장구성되며, 연장 위치 및 후퇴 위치 사이에서 이동가능하고, 상기 스프레이 바는 상기 지지부에 장착되며, 에폭시 입구 및 에폭시 출구를 가지고, 상기 에폭시 공급 튜브는 상기 스프레이 바의 상기 에폭시 입구에 연결되는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 16 항에 있어서, 상기 복제기는 브레이크로 구성되고, 상기 브레이크는 상기 로울러의 회전을 방지하도록 선택적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 복제기.
제 18 항에 있어서, 상기 복제기는 에폭시 경화 장치로 구성되고, 상기 에폭시 경화 장치는 상기 로울러의 하부 위치에서 상기 테이블로부터 이격되어 구성되는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 25 항에 있어서, 상기 에폭시 경화 장치는 UV 광원으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복제기.
강성 기층에 광 형성 표면 구조를 복제하기 위한 복제기에 있어서,

상기 복제기는 테이블, 임프레션 로울러 및 구동 장치로 구성되고,

상기 테이블은 상향 평면 지지면을 가지며, 상기 테이블은 상기 지지면과 적어도 평행하게 이동가능하고,

상기 임프레션 로울러는 외측면을 가지며, 상기 외측면은 상기 외측면 및 상기 지지면 사이에 닙을 형성하도록 상기 지지면 위에 이격되어 구성되고, 상기 로울러는 지지축에 지지되며, 상기 지지축은 상기 로울러에 대해 축방향으로 연장구성되고, 상기 테이블에 대해 측면으로 연장구성되며, 상기 로울러는 상기 외측면에 서브마스터를 수용하도록 구성되고,

상기 구동 장치는 상기 테이블 및 상기 로울러를 구동시키며, 상기 구동 장치는 전기 모터 및 서브마스터를 포함하고,

상기 전기 모터는 상기 테이블이 상기 지지면에 대해 종방향으로 이동되도록 구동시키며,

상기 서브마스터는 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지고, 상기 제 1 단부는 상기 로울러에 부착되며, 상기 제 2 단부는 상기 테이블에 부착되고, 상기 서브마스터는 상기 로울러의 상기 외측면 주위에 적어도 부분적으로 감겨지며, 상기 테이블이 상기 닙을 통해 이동할 때, 상기 로울러의 상기 외측면 선형 속도와 상기 테이블의 선형 속도가 적어도 동일한 회전 속도에서 상기 로울러가 회전되도록, 서브마스터는 상기 테이블을 상기 로울러에 연결시켜, 기층 및 서브마스터는 닙에서 압축 되는 것을 특징으로 하는 복제기.
제 27 항에 있어서, 상기 모터는 전진 행정 및 복귀 행정을 통해 상기 테이블을 왕복구동시키고, 상기 구동 장치는 재감기 구동 장치로 구성되며, 상기 테이블의 상기 복귀 행정 중, 서브마스터를 후방으로 상기 로울러의 상기 외측면에 감도록, 상기 재감기 구동 장치는 상기 로울러를 구동시키는 것을 특징으로 하는 복제기.
강성 기층에 광 형성 표면 구조를 복제하기 위한 복제기에 있어서,

상기 복제기는 테이블, 임프레션 로울러, 에폭시 디스펜서, 전기 모터, 회전 실린더 및 UV 광원으로 구성되고,

상기 테이블은 상향 평면 지지면을 가지며, 상기 테이블은 상기 지지면과 적어도 평행하게 이동가능하고,

상기 임프레션 로울러는 외측면을 가지며, 상기 외측면은 상기 외측면 및 상기 지지면 사이에 닙을 형성하도록 상기 지지면 위에 이격되어 구성되고, 상기 로울러는 로울러 구동축을 통해 회전가능하며, 상기 로울러 구동축은 상기 로울러에 대해 축방향으로 연장구성되고, 상기 테이블에 대해 측면으로 연장구성되며, 상기 로울러는 상기 외측면에 서브마스터를 수용하도록 구성되어, 상기 서브마스터의 제 1 단부는 상기 로울러에 부착되고, 상기 서브마스터는 상기 외측면 주위에 적어도 부분적으로 감겨지며, 서브마스터의 제 2 단부는 상기 로울러의 하부 위치에서 상 기 테이블에 부착되고, 서브마스터는 상기 로울러로부터 이격되어 마주하는 표면에서 상기 표면 구조를 가지며,

상기 에폭시 디스펜서는 상기 로울러의 상부 위치에서 상기 테이블 위에 이격되어 구성되고, 기층에 에폭시층을 분배하도록 구성되며,

상기 테이블이 상기 닙을 통해 제 1 방향으로 이동할 때, 상기 로울러의 상기 외측면 선형 속도와 상기 테이블의 선형 속도가 적어도 동일한 회전 속도에서 상기 로울러가 회전되도록, 상기 전기 모터는 상기 테이블이 상기 지지면에 대해 종방향으로 이동되도록 왕복구동시켜, 기층, 에폭시층 및 서브마스터는 상기 닙에서 압축되고,

상기 모터가 상기 제 1 방향에 대향인 제 2 방향으로 상기 테이블을 구동시킬 때, 상기 회전 실린더는 상기 서브마스터가 후방으로 상기 로울러의 상기 외측면에 감기도록 상기 로울러를 구동시키며,

상기 UV 광원은 상기 로울러의 하부 위치에서 상기 테이블 위에 이격되어 구성되고, 에폭시를 경화시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복제기.