KR100634202B1 - 광학 렌즈 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐유리를 이용하여 광학 렌즈를 제조함으로써 제조 원가 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 광학 렌즈의 제조 방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 광학 렌즈 제조 방법은 상,하부 금형 사이에 렌즈 재료를 투입하여 렌즈를 제조하는 방법에 있어서, 판유리를 일정 크기로 절단하는 단계; 상기 절단한 판유리를 금형 틀에 넣고 고온에서 가열하는 단계; 상기 고온 가열된 금형 틀을 냉각하는 단계; 상기 금형 틀로부터 소정 형상으로 형성된 렌즈를 배출한 후 세륨 패드에 세록스 1600를 침투시킨 후 세륨 패드를 이용하여 연마하는 단계; 및 상기 연마된 렌즈를 경화 처리하는 단계를 포함하여 구성

폐유리, 판유리, 공정, 단순화

Description

광학 렌즈 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF OPTICAL LENS}

도 1은 본 발명에 따른 광학 렌즈 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.

본 발명은 광학 렌즈를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 폐유리를 이용하여 광학 렌즈를 제조함으로써 제조 원가 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 광학 렌즈의 제조 방법에 관한 것이다.

고글이나 일반 선글라스는 바람, 눈, 비, 모래, 약품, 이물(異物) 등으로부터 눈을 보호하려는 목적으로 널리 사용되고 있고, 편광렌즈(도수 있는 렌즈 포함) 안경은 빛의 산란, 반사 및 굴절에 의한 눈부심, 착시 현상을 억제함으로써 눈의 피로를 줄이고, 사물을 순간적으로 정확하게 보고 판단케 하는 성능을 갖는 것이다.

일반적으로 광학 렌즈 제조 방법을 살펴보면 아래와 같다.

우선, 소정의 금형에 원재료를 주입하는 몰딩 공정을 진행한다.

이때, 금형에 주입되는 원재료는 원재료의 배합 공정, 휘발성 물질과 가스를 방출한 후 교반하는 공정이 수행된 후에 성형을 위한 일정 온도의 점성 상태로 유 지되어 일정 중량이 금형에 주입되는 것이다.

이렇게, 금형에 원재료를 주입한 후에는 경화 공정을 진행하게 되는데 이 경화 공정은 고온 가열 후 급냉하여 렌즈 표면 층에 압축 응력을 발생시키는 방식 등으로 실시될 수 있다.

이렇게 제조된 렌즈에 진공 상태에서 코팅 약품으로 다층 박막을 코팅함으로써 착용감 및 렌즈 투과율을 향상시키는 공정이 더 진행될 수 있다.

그런데, 종래 기술에 의해 렌즈를 형성하는 경우에는 몰딩 공정을 위해 금형에 원재료를 주입한 후 열처리하고, 냉각 공정을 진행하게 되는데, 이때 금형에 주입하는 원재료 제작 공정이 복잡하여 작업성이 저하되는 문제가 있었다.

즉, 몰딩 공정 이전 원재료 준비 과정에서는 원재료 배합하는 용융 공정, 휘발성 물질과 가스 방출하는 청정 공정, 원재료를 일정 온도에서 점성 상태를 유지하도록 하는 조정 공정 및 일정 중량으로 배분하는 배분 공정, 몰드 내부로 원재료 주입하는 공정이 순차로 진행되는 것으로, 공정이 복잡하여 작업성이 저하로 생산성이 저하되는 단점이 있었다.

또한, 종래의 열처리 후 급냉을 통한 경화 공정으로 제조된 렌즈는 파손율이 높아 신뢰성이 저하되는 단점도 있다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 원재료를 주입하는 종래 기술에 비하여 폐유리를 잘게 잘라 금형에 넣고 열처리를 통해 렌즈를 제조함에 따라 공정을 단순화하여 작업 능률을 향상시킬 수 있는 광학 렌즈 제 조 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 폐유리를 금형 틀에 넣고 고온에서 반대 금형을 이용하여 원하는 두께와 직경을 갖는 렌즈를 형성함에 따라 폐유리를 이용할 수 있어 제조 원가를 절감할 수 있는 광학 렌즈 제조 방법을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 광학 렌즈 제조 방법은 상,하부 금형 사이에 렌즈 재료를 투입하여 렌즈를 제조하는 방법에 있어서, 판유리를 일정 크기로 절단하는 단계; 상기 절단한 판유리를 금형 틀에 넣고 고온에서 가열하는 단계; 상기 고온 가열된 금형 틀을 냉각하는 단계; 상기 금형 틀로부터 소정 형상으로 형성된 렌즈를 배출한 후 세륨 패드에 세록스 1600를 침투시킨 후 세륨 패드를 이용하여 연마하는 단계; 및 상기 연마된 렌즈를 경화 처리하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 금형 틀을 가열하는 단계는; 900~1000℃ 온도로 실시될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경화 처리하는 단계는 경화제를 주입한 후 440~450℃에서 15~17시간 경화 후 90~110℃의 온도에서 50분~70분 동안 서서히 냉각함을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 상기 연마 공정은 세륨 패드에 세록스 1600를 침투시킨 후 세륨 패드를 이용하여 실시할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 폐유리를 잘게 잘라 금형에 넣은 후 가열하여 녹인 후에 금형 틀에 맞게 냉각시켜 렌즈를 제조함에 따라 생산 과정을 단순화하여 생산성 을 향상시키고 폐유리를 이용하여 제조 원가를 절감할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 광학 렌즈 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 광학 렌즈 제조 방법은 상,하부 금형 사이에 렌즈 재료를 투입하여 렌즈를 제조하는 방법에 있어서, 판유리를 일정 크기로 절단하는 단계와, 상기 절단한 판유리를 금형 틀에 넣고 고온에서 가열하는 단계와, 상기 고온 가열된 금형 틀을 냉각하는 단계와, 상기 금형 틀로부터 소정 형상으로 형성된 렌즈를 배출한 후 연마하는 단계 및 상기 연마된 렌즈를 경화 처리하는 단계를 포함하여 구성된다

이와 같이 본 발명은 폐유리를 금형 틀에 넣고 직접 녹이게 되므로, 종래의 용융 공정, 청정 공정, 조정 공정 및 배분 공정 등의 공정을 생략할 있게 됨에 따라 공정 단순화를 도모하여 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 본 발명의 실시예에 의한 광학 렌즈 제조 방법을 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다.

우선, 폐유리 예를 들어 청유리나 백유리와 같은 8T~18T의 두께가 되는 판유리를 정사각형으로 절단한다.

이때, 판유리는 정사각형 예를 들어 65㎜×65㎜~86㎜×86㎜로 자른다.

이렇게 자른 판유리를 하부 금형 틀에 투입한다.

그런 다음, 잘라진 판유리가 투입된 하부 금형을 소정의 직경으로 커브(R)가 형성된 상부 금형으로 하부 금형을 덮어 밀폐시킨다.

이어서, 상기 밀폐된 금형을 900℃~1000℃, 바람직하게는 960℃ 온도로 가열하여 금형 내에 투입된 판유리가 용해되어 일정 온도의 점성 상태를 유지하도록 한다.

이어, 상기 고온 가열된 금형 틀을 콘베어 터널을 통과시키면서 냉각시킨다.

다음으로, 냉각된 금형 틀로부터 렌즈를 배출하여 렌즈 표면을 연마 처리한다.

이때, 연마 공정은 세록스 1600과 같은 연마제를 세륨 패드와 같은 연마 패드에 침투시킨 후 연마 패드를 이용하여 표면 연마 처리를 한다.

이후, 렌즈의 강도를 증가시키기 위해서 경화 공정을 진행하는데, 이때, 상기 경화 공정은 열처리 공정 및 냉각 공정 순으로 진행된다.

상기 열처리 공정은 질산 칼륨(KNO₃) 경화제를 주입한 후 440~450℃에서 15~17시간 동안 실시할 수 있으나 바람직하게는 16시간 동안 진행한다.

그리고, 냉각 공정은 16시간의 동안의 질산 칼륨을 이용한 열처리 공정이 진행된 후에 90~110℃에서 50분~70분 동안 바람직하게는 100℃의 온도에서 1시간 동안 서서히 냉각하는 과정으로 이루어진다.

그 후, 일반적인 공정과 동일하게 코팅 공정 및 테스트 공정 등을 거쳐 제품 포장되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 의해 제조된 렌즈와 기존의 렌즈를 성능 비교 결과의 표 1에 나타내었으며, 이는 기존 렌즈와 본 발명의 실시예에 따라 제조된 렌즈를 각각 20개를 분석하였다.

<표 1>

	기존 제품	본 발명
내충격 실험	15개 파손	O.K
직경 검사	6개 불량	O.K
속기포 검사	3개 불량	O.K
표면 경도	7개 불량	1개 불량

표 1을 참조하면, 내충격 실험은 1.5m의 높이에서 173.8g 무게의 스틸 볼을 떨어뜨려 파손 여부를 실험한 것으로, 본 발명에서는 모두 파손되지 않았으나 기존 제품에서는 15개가 파손된바, 본 발명에 의해 제조된 렌즈의 강도가 높은 것을 알 수 있다.

또한, 직경 검사는 원형이 일정하게 나오는지 여부를 판단한 것으로, 오차 범위

미만이 되는 것을 정상으로 판단한 결과 본 발명에서는 모두 정상 판단되었으나, 기존 제품에서는 6개가 불량으로 나타난다, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 렌즈가 제품 신뢰성이 뛰어난 것을 알 수 있는 것이다.

그리고, 표면 경도 실험은 제품 표면에 철수세미로 1분간 왕복 운동을 실시한 후 제품 표면스크레치 발생 유무를 검사한 것으로, 기존 제품의 경우 7개가 불 량인 반면 본 발명에 따라 제조된 렌즈에서는 1개가 불량으로 나타났다.

이는, 본 발명에 따른 질산 칼륨을 이용한 표면 경화 처리 공정에 의해 렌즈 표면의 경도가 향상된 것을 알 수 있게 하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 원재료를 주입하는 종래 기술에 비하여 폐유리를 잘게 잘라 금형에 넣고 열처리를 통해 렌즈를 제조함에 따라 공정을 단순화하여 작업 능률을 향상시킴에 따라 생산성 향상을 도모할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 폐유리를 이용함에 따라 제조 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 폐유리를 재생함에 따라 환경 보호를 할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (4)

1. 상,하부 금형 사이에 렌즈 재료를 투입하여 렌즈를 제조하는 방법에 있어서,

   판유리를 일정 크기로 절단하는 단계;

   상기 절단한 판유리를 금형 틀에 넣고 고온에서 가열하는 단계;

   상기 고온 가열된 금형 틀을 냉각하는 단계;

   상기 금형 틀로부터 소정 형상으로 형성된 렌즈를 배출한 후 세륨 패드에 세록스 1600를 침투시킨 후 세륨 패드를 이용하여 연마하는 단계; 및

   상기 연마된 렌즈를 경화 처리하는 단계;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 금형 틀을 가열하는 단계는;

   900~1000℃ 온도로 실시함을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 경화 처리하는 단계는;

   경화제를 주입한 후 440~450℃에서 15~17시간 경화 후 90~110℃의 온도에서 50분~70분 동안 서서히 냉각함을 특징으로 하는 광학 렌즈 제조 방법.
4. 삭제

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