KR100772666B1 - 복합렌즈 제조장치 및 복합렌즈 제조방법 - Google Patents

Abstract

유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈로 하는 복합렌즈를 제조하는데 있어서, 베이스 렌즈와 자외선 경화수지층을 성형하는 금형과의 조심(調芯)이, 용이한 조작에 의해 정확히 행해지도록 한다.

위치결정유닛(2)의 벨클램프부(1)에 의해 베이스 렌즈(101)를 위치결정하여 유지시키고, 이 위치결정유닛(2)과 금형(9)과의 조심을 행한 상태에서, 금형(9)이 베이스 렌즈(101) 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 자외선 조사기(照射器)(14)를 이용하여 경화시킨다.

Description

복합렌즈 제조장치 및 복합렌즈 제조방법{Apparatus for producing composit lense and method for producing the same}

도 1은 본 발명에 관계되는 복합렌즈 제조장치의 요부(위치결정유닛부)의 구성을 나타내는 종단면도이다.

도 2는 상기 복합렌즈 제조장치에 있어서의 벨클램프부의 베이스 렌즈의 형태에 대응한 구성을 나타내는 종단면도이다.

도 3은 상기 복합렌즈 제조장치의 요부(금형유지 기구부분)의 구성을 나타내는 종단면도이다.

도 4는 상기 복합렌즈 제조장치에 있어서의 편심조정의 제 1수순을 나타내는 종단면도이다.

도 5는 상기 복합렌즈 제조장치에 있어서의 편심조정의 제 2수순을 나타내는 종단면도이다.

도 6은 상기 복합렌즈 제조장치에 있어서의 편심조정의 제 3수순을 나타내는 종단면도이다.

도 7은 상기 복합렌즈 제조장치에 있어서 자외선 경화수지층을 성형하는 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 8은 상기 복합렌즈 제조장치에 있어서 자외선 경화수지층을 경화시키고 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 9는 상기 복합렌즈 제조장치에 있어서의 질소가스 도입로의 구성을 나타내는 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 벨클램프부 2. 위치결정유닛

6. 선형가이드 7. 하우징

8. 기본대부 9. 금형

9b. 주물기구 10. 스트로크 베어링

11. 중간부재 12. 제 1조정기구

13. 제 2조정기구 14. 자외선 조사기

33. 질소 도입로 40. 금형유지기구

101. 베이스 렌즈

본 발명은, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층이 형성되어서 일체의 렌즈가 이루어지는 복합렌즈의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

종래, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈로 한 복합렌즈(레플리커 렌즈 ; replica lens)가 제안되고 있다.

이와 같은 복합렌즈를 제조하는 데는, 우선, 베이스 렌즈면 위에 액상의 자외선 경화수지를 적하(滴下)한다. 그리고, 이 베이스 렌즈면과 금형에 의해, 적하한 자외선 경화수지를 끼워 넣는다. 다음에, 이 상태에서 베이스 렌즈를 통해서 자외선 경화수지에 자외선을 조사하고, 자외선 경화수지를 경화시킨다. 그리고, 금형을 자외선 경화수지층에서 이형(離型) 시킨다.

그러면, 표면이 비구면 등의 임의의 형태로 된 자외선 경화수지층이 베이스 렌즈면 위에 형성되고, 복합렌즈가 완성된다.

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그런데, 상술과 같은 복합렌즈를 제조하는데 있어서는, 베이스 렌즈면과 금형이, 고정밀도로 조심(調芯)될 필요가 있다.
그러나, 종래의 제조장치에서는, 베이스 렌즈의 위치결정은 이 베이스 렌즈의 외주부를 기준으로 하여, 위치결정부재에 의해 행하고 있다. 이 경우에 있어서는, 베이스 렌즈의 부착 및 떼어내기를 위해, 베이스 렌즈의 외주부와 위치결정부재와의 사이에 클리어런스(clearance)가 필요하므로, 정확한 조심이 행해지지 않았다.
또, 벨클램프를 이용해서 베이스 렌즈의 위치결정을 하는 것도 고려된다. 그러나, 벨클램프에 의해 베이스 렌즈를 위치결정한 상태에서는, 자외선 경화수지층에 대한 자외선 조사를 행할 수 없다. 그러면, 자외선 조사를 행하는데 앞서서, 베이스 렌즈를 벨클램프에서 해방하게 되므로, 이때에 위치 엇갈림이 생길 우려가 있었다.
또한, 베이스 렌즈를 위치결정유닛에 대하여 위치결정하여 두고, 이 위치결정유닛과 금형을 위치결정 한다는 구성도 고려된다. 그러나, 위치결정유닛에 대한 금형의 부착 및 떼어내기를 위해, 클리어런스가 필요하게 되므로, 정확한 조심이 행해지지 않는다.
그리고, 종래의 제조장치에 있어서는, 베이스 렌즈나 위치결정유닛의 부착에 즈음하여, 이들에게 경사가 생기면, 소정의 위치에 부착을 할 수 없게 될 우려가 있었다. 또, 베이스 렌즈, 위치결정유닛이나 금형 등의 위치결정은 X-Y, 충격의 가동단을 이용해서 행하고 있었기 때문에, 위치결정 작업이 극히 번잡하였다.
또, 상술과 같은 복합렌즈를 제조하는데 있어서는, 자외선 경화수지층의 가장자리 부분 즉, 자외선 경화수지층의 베이스 렌즈 외주에 가까운 측의 부분에서는, 자외선 경화수지가 공기에 접하고 있다. 그 때문에, 자외선 경화수지층의 가장자리 부분을 자외선의 조사에 의해 충분히 경화시키는 것이 곤란하였다.
자외선 경화수지층의 충분한 경화가 이루어지지 않은 채로 이형을 행하면, 미경화의 자외선 경화수지가 금형에 부착하게 된다. 이 경우, 그대로는 다음의 복합렌즈의 제조가 행해지지 않게 되거나, 제조된 복합렌즈에 있어서 자외선 경화수지층의 외주측 부분이 결손되거나 하는 등의 문제가 생긴다.
따라서, 본 발명은, 상술한 실정을 감안하여 제안된 것이며, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈로 하는 복합렌즈를 제조하는데 있어서, 베이스 렌즈와 자외선 경화수지층을 성형하는 금형의 조심이, 용이한 조작에 의해 정확히 행해지도록 이루어지고, 또, 자외선 경화수지층의 경화가 신속하고, 또한, 확실히 행해지도록 이루어진 복합렌즈 제조장치 및 복합렌즈 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

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상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 복합렌즈 제조장치는, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층이 형성되어서 일체의 렌즈가 이루어지는 복합렌즈의 제조장치에 있어서, 베이스 렌즈를 위치결정 하여 유지하는 벨클램프부를 가지는 위치결정유닛과, 이 위치결정유닛을 선형가이드를 통하여 유지하는 하우징과, 이 하우징에 대한 선형가이드의 위치를 조정함으로써 위치결정유닛의 하우징에 대한 위치를 조정하는 제 1조정기구와, 하우징에 스트로크 베어링을 통하여 유지되는 위치결정유닛의 벨클램프부에 의해 유지된 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 성형하는 금형과, 하우징에 대한 스트로크 베어링의 위치를 조정함으로써 금형의 그 하우징에 대한 위치를 조정하는 제 2조정기구와, 금형이 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 경화시키는 자외선 조사기를 갖추고 있다. 그리고, 제 1 및 제 2조정기구는, 위치결정유닛과 금형의 조심을 행하는 기구인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관한 복합렌즈 제조방법은, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈로 하는 복합렌즈의 제조방법에 있어서, 위치결정유닛의 벨클램프부에 베이스 렌즈를 위치결정 하여 유지시키고, 이 위치결정유닛을 하우징에 의해 선형가이드를 통하여 유지시키고, 선형가이드의 하우징에 대한 위치를 조정하여 위치결정유닛의 하우징에 대한 위치를 조정하고, 벨클램프부에 유지된 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 성형하는 금형을 하우징에 의해 스트로크 베어링을 통하여 유지시키고, 스트로크 베어링의 하우징에 대한 위치를 조정하여 위치결정유닛과 금형의 조심을 행하고, 금형이 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 자외선 조사기를 이용하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
그리고, 본 발명에 관한 복합렌즈 제조장치는, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층이 형성되어 일체의 렌즈가 이루어지는 복합렌즈의 제조장치이며, 베이스 렌즈를 유지하는 유지수단과, 이 유지수단에 유지된 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 성형하는 금형과, 이 금형이 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 경화시키는 자외선 조사기와, 이 자외선 조사기가 자외선 경화수지층을 경화시킬 때에 자외선 경화수지층의 주위에 질소가스를 도입하기 위한 질소도입수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명에 관한 복합렌즈 제조방법은, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈로 하는 복합렌즈의 제조방법에 있어서, 베이스 렌즈를 유지수단에 의해 유지하고, 이 유지수단에 유지된 베이스 렌즈면 위에 금형에 의해 자외선 경화수지층을 성형하고, 그 금형이 그 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층 주위에 질소가스를 도입하고, 자외선 조사기에 의해 자외선 경화수지층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명에 관계되는 복합렌즈 제조방법은, 본 발명에 관계되는 복합렌즈 제조장치에 있어서 실시된다. 즉, 본 발명에 관계되는 복합렌즈 제조장치는, 유리 제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층이 형성되어서 일체의 렌즈로 되는 복합렌즈(레플리커 렌즈)의 제조장치이다. 또, 본 발명에 관계되는 복합렌즈 제조방법은, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈로 하는 복합렌즈의 제조방법이다.

이 복합렌즈 제조장치는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 베이스 렌즈(101)를 위치결정하여 유지하는 벨클램프부(1)를 가진다. 또, 이 복합렌즈 제조장치는, 베이스 렌즈(101)를 유지하는 유지수단으로 이루어지는 위치결정유닛(2)을 갖추어 구성된다. 이 위치결정유닛(2)은, 대략 원통형으로 형성되어 있고, 일단부가 베이스 렌즈(101)를 유지하는 벨클램프부(1)로 되어 있다. 위치결정유닛(2)의 타단부는, 석영유리(3)에 의해 폐쇄되어 있다.

그리고, 벨클램프부(1)는, 베이스 렌즈(101)의 렌즈면의 외주측 부분을 흡착유지하도록 구성되어 있다. 즉, 이 벨클램프부(1)로부터는, 위치결정유닛(2)의 타단측에 설치된 흡착포트(4)에 걸쳐서 흡인용의 수도부(隧道部)가 설치되어 있다. 벨클램프부(1)와 접하는 베이스 렌즈(101)는, 흡착포트(4)를 통하여 펌프에 의해 흡인됨으로써, 벨클램프부(1)의 흡착면에 흡착 유지된다. 이 때, 베이스 렌즈(101)는 렌즈면을 기준으로 하여, 조심되어 유지된다.

이 벨클램프부(1)에 있어서의 베이스 렌즈(101)의 유지는, 베이스 렌즈(101)의 형태에 따라서, 여러가지 구성을 채택하게 된다. 즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스 렌즈(101)의 형태가 차양(鍔)이 없는 양 볼록면의 렌즈일 때에는, 벨클램프부(1)의 흡착면과 척킹부재(5)에 의해, 이들 양 볼록면의 외주부분을 협지한 다. 베이스 렌즈(101)의 형태가 차양이 없는 양 오목면의 렌즈일 때는, 벨클램프부(1)의 흡착면과 척킹부재(5)에 의해, 이들 양 오목면의 외주부분을 협지한다. 이들의 경우에는, 각 볼록면 또는 오목면에 의해, 베이스 렌즈(101)의 경사조정 및 조심이 행해진다.

베이스 렌즈(101)의 형태가 차양이 없는 것으로 일면이 볼록면, 타면이 오목면(또는 평면)의 렌즈일 때에는, 벨클램프부(1)의 흡착면과 척킹부재(5)에 의해, 이들 볼록면 및 오목면(또는 평면)의 외주부분을 협지한다. 또는, 볼록면의 외주부분 및 오목면(또는 평면)의 외주 가장자리 부분을 협지한다. 볼록면 및 오목면(또는 평면)의 외주부분을 협지하는 경우에는, 이들 볼록면 및 오목면(또는 평면)에 의해, 베이스 렌즈(101)의 경사조정 및 조심이 행해진다. 볼록면의 외주 부분 및 오목면(또는 평면)의 외주 가장자리 부분을 협지하는 경우에는, 볼록면에 의해, 베이스 렌즈(101)의 조심이 행해지고, 오목면(또는 평면)측의 외주 가장자리 부분에 의해, 베이스 렌즈(101)의 경사조정이 행해진다.

베이스 렌즈(101)의 형태가 차양이 있는 것으로, 복록면 또는 오목면을 갖는 렌즈일 때에는, 벨클램프부(1)의 흡착면과 척킹부재(5)에 의해, 차양부 및 볼록면 또는 오목면의 외주부분을 협지한다. 이 경우에는, 볼록면 또는 오목면을 따라서, 베이스 렌즈(101)의 조심이 행해지고, 차양부에 의해 베이스 렌즈(101)의 경사조정이 행해진다.

이 위치결정유닛(2)의 작성에 있어서는, 외주면부와 벨클램프부(1)의 흡착면은, 한 번의 척킹에 대하여 연마가공되어 있다. 그리고, 이들 외주면부와 흡착면과의 동심도(同芯度)는 1㎛ 이내로 되어 있다. 따라서, 베이스 렌즈(101)는 위치결정유닛(2)의 외주면부에 대해서 1㎛ 이내의 편심량으로, 이 위치결정유닛(2)에 유지된다.

그리고, 이 복합렌즈 제조장치는, 위치결정유닛(2)을 선형가이드(6)를 통하여 유지하는 하우징(7)을 갖추고 있다. 이 하우징(7)은, 원통형으로 형성되어 있다. 이 하우징(7)은, 일단부를 이 복합렌즈 제조장치의 기본대부(8)에 고정시켜 설치되어 있다. 기본대부(8)는, 이 하우징(7)이 부착되는 장소에 하우징(7)의 내부지름에 상당하는 투과구멍을 가지고 있다. 이 투과구멍을 통하여, 후술하는 금형(9)이 기본대부(8) 측에서 하우징(7) 내로 삽입된다.

이 하우징(7) 내에는, 위치결정유닛(2)을 유지하기 위한 선형가이드(6)와, 후술하는 금형(9)을 유지하는 스트로크 베어링(10)이 설치되어 있다. 스트로크 베어링(10)은, 하우징(7)의 일단측, 즉 기본대부(8)측에 설치되어 있다. 선형가이드(6)는, 하우징(7)의 타단측에 설치되어 있다. 이 하우징(7)의 내부지름은, 한 번의 연마가공에 의해 형성되고, 일단부에서 타단부에 걸쳐서 동일한 내부 지름을 갖고 있다. 따라서, 이 하우징(7)은, 선형가이드(6) 및 스트로크 베어링(10)을 동심(同心)으로 하여 유지 고정할 수 있다.

선형가이드(6)와 하우징(7)의 내주면부 사이에는, 중간부재(11)가 하우징에 대하여 착탈가능하게 되어 개재되어 있다. 이 중간부재(11)는, 원통형으로 형성되어 있다. 이 중간부재(11)는, 하우징(7)에 유지되는 외주면부와, 선형가이드(6)를 유지하는 내주면부가, 한 번의 척킹에 대하여 연마가공되어 있다. 이 중간부재(11)에 있어서, 외주면부와 내주면부의 동심도는, 1㎛ 이내로 되어 있다.

그리고, 선형가이드(6)의 내외주의 편심은, 2㎛ 이내로 되어 있다. 따라서, 위치결정유닛(2)은, 선형가이드(6) 및 중간부재(11)를 거쳐서 하우징(7)에 부착되었을 때, 이 하우징(7)에 대해서는, 3㎛ 이내의 편심량으로 된다. 위치결정유닛(2)에 있어서의 외주면부와 벨클램프부(1)의 흡착면은, 1㎛ 이내의 동심도로 되어 있다. 따라서, 위치결정유닛(2)이 선형가이드(6) 및 중간부재(11)를 거쳐서 하우징(7)에 부착되었을 때, 벨클램프부(1)의 흡착면의 하우징(7)에 대한 편심량은, 4㎛ 이내가 된다.

또한, 중간부재(11)는, 사용하지 않는 것으로 하여도 좋다. 중간부재(11)를 사용함으로써, 복합렌즈의 기종의 변경에 수반하는 위치결정유닛(2)의 교환이 용이하게 된다. 즉, 다른 기종의 복합렌즈마다 적합한 복수 종류의 위치결정유닛(2)에 대해서, 각각 하우징(7)에 대해서 착탈 가능한 중간부재(11) 및 선형가이드(6)를 작성하여 두면, 기종이 변경한 때에는, 중간부재(11) 및 선형가이드(6)를 교환하는 것만으로 완료된다.

그리고, 하우징(7)에는, 이 하우징(7)에 대한 선형가이드(6)의 위치를 조정함으로써, 위치결정유닛(2)의 하우징(7)에 대한 위치를 조정하는 제 1조정기구(12)가 설치되어 있다. 이 제 1조정기구(12)는, 하우징(7)과 중간부재(11) 사이의 위치조정을 행함으로써, 위치결정유닛(2)의 하우징(7)에 대한 위치의 조정을 행한다. 이 제 1조정기구(12)는, 선형가이드(6)의 일단측 및 타단측에 대응하여 하우징(7)에 설치된 조정나사에 의해 구성되어 있다. 이들 조정나사는, 하우징(7)의 측면부에서 나사식으로 삽입되어, 이 하우징(7)의 내주면부에까지 관통하고 있다. 이들 조정나사는, 선단부를 중간부재(11)의 외주면부에 인접시키고 있다. 즉, 이들 조정나사를 돌림으로써, 중간부재(11)는 하우징(7) 내에 있어서 중심축에 직교하는 측방 방향으로 가압되어, 편심 및 경사가 조정된다.

또한, 중간부재(11)와 선형가이드(6)와의 사이에도, 제 1조정기구와 동일한 조정기구가 설치되어 있다. 이 조정기구에 의해, 선형가이드(6)의 중간부재(11)에 대한 편심 및 경사를 조정할 수 있다.

그리고, 이 복합렌즈 조정장치는, 금형(9)을 갖고 있다. 이 금형(9)은, 하우징(7)에, 스트로크 베어링(10)을 거쳐서 유지되어 있다. 이 금형(9)은, 위치결정유닛(2)의 벨클램프부(1)에 의해 유지된 베이스 렌즈(101)의 면 위에, 자외선 경화수지층을 성형한다. 이 금형(9)은, 선단부(9a)가, 예를 들면 비구면에, 고정밀도로 가공되어 있다. 이 선단부(9a)는, 베이스 렌즈(101)와의 사이에서 자외선 경화수지층을 형성하는 것이다. 이 선단부(9a)와, 금형(9)의 외주면부와의 편심량은, 1㎛ 이내로 되어 있다. 금형(9)의 외주면부는, 스트로크 베어링(10)에 의해 유지된다. 스트로크 베어링(10)의 편심량은, 2㎛ 이내이다. 따라서, 금형(9)은, 스트로크 베어링(10)을 거쳐서 하우징(7)에 부착되었을 때,이 하우징(7)에 대해서는, 3㎛ 이내의 편심량으로 된다.

따라서, 위치결정유닛(2)이 선형가이드(6) 및 중간부재(11)를 통하여 하우징(7)에 부착되고, 금형(9)이 스트로크 베어링(10)을 통하여 하우징(7)에 부착되었을 때, 벨클램프부(1)의 흡착면의 금형(9)의 선단부(9a)에 대한 편심량은, 무조정의 상태라도 7㎛ 이내로 된다. 이 때, 벨클램프부(1)의 흡착면에 유지된 베이스 렌즈(101)와, 금형(9)의 선단부(9a) 사이의 편심량은 8㎛ 이내로 된다.

그리고, 하우징(7)에는, 제 2조정기구(13)가 설치되어 있다. 이 제 2조정기구(13)는, 하우징(7)에 대한 스트로크 베어링(10)의 위치를 조정함으로써, 금형(9)의 하우징(7)에 대한 위치를 조정하는 것이다. 이 제 2조정기구(13)는, 제 1조정기구(12)와 동일하게, 스트로크 베어링(10)의 일단측 및 타단측에 대응하여 하우징(7)에 설치된 조정나사에 의해 구성되어 있다. 이들 조정나사는 하우징(7)의 측면부에서 나사식으로 삽입되고, 이 하우징(7)의 내주면부에까지 관통하고 있다. 그리고, 이들 조정나사는, 선단부를 스트로크 베어링(10)의 외주면에 인접시키고 있다. 즉, 이들 조정나사를 돌림으로써, 스트로크 베어링(10)은, 하우징(7) 내에 있어서, 중심축에 직교하는 측방 방향으로 가압되어, 편심 및 경사가 조정된다.

제 1 및 제 2조정기구(12, 13)는, 위치결정유닛(2)의 하우징(7)에 대한 편심 및 금형(9)의 하우징(7)에 대한 편심을 조정하는 기구이다. 따라서, 제 1 및 제 2조정기구(12, 13)는, 위치결정유닛(2)과 금형(9)과의 조심을 행하는 기구로 되어 있다.

그리고, 이 복합렌즈 제조장치는, 자외선 조사기(14)를 갖추고 있다. 이 자외선 조사기(14)는, 금형(9)이 베이스 렌즈(101) 위에 성형하는 자외선 경화수지층을 경화시킨다. 이 자외선 조사기(14)는, 기본대부(8)에 대해서 접리조작(接籬操作)이 가능하게 이루어진 축(15) 내에 설치되어 있다. 이 축(15)은 선형 부시(linear bush)(16)에 가이드 되어, 기본대부(8)에 대하여 접리조작 가능하게 되어 있다. 이 축(15)은, 기본대부(8)와 접하는 일단부에, 위치결정유닛(2)이 부착된다.

축(15)내에는, 자외선 렌즈가 설치되어 있다. 이 자외선 렌즈는, 자외선 조사기(14)가 발한 자외선을 축(15)의 일단부를 경유하여 위치결정유닛(2)의 타단측에서 이 위치결정유닛(2)내로 유도하고, 이 위치결정유닛(2)의 일단부에 유지된 베이스 렌즈(101)에 유도한다. 즉, 자외선 조사기(14)는, 금형(9)과 베이스 렌즈(101) 사이에 성형되는 자외선 경화수지층에 대하여, 이 베이스 렌즈(101)를 통하여 자외선을 조사하고, 이 자외선 경화수지층을 경화시킨다.

또, 위치결정유닛(2)은, 축(15)을 이동조작함으로써, 하우징(7)에 대한 삽입 및 빼기가 된다. 이 때, 위치결정유닛(2)은, 선형가이드(6)에 가이드됨으로써, 하우징(7)에 대해서 소정의 편심량 이내의 상태로 유지된다.

또한, 하우징(7)의 타단부에 부착된 광전센서(7a)에 의해, 이 하우징(7)에 위치결정유닛(2)이 삽입된 것이 검출된다.

그리고, 이 복합렌즈 제조장치는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 금형유지기구(40)를 가지고 있다. 이 금형유지기구(40)는, 금형(9)을 이동조작하여, 이 금형(9)의 하우징(7)에 대한 삽입 및 빼기조작과, 금형(9)의 축주위의 회전조작을 행한다. 이 금형유지기구(40)는, 지지통(17)을 가지고 구성되어 있다. 이 지지통(17)은, 기본대부(8)에 일단부를 부착하고 있다. 또, 이 지지통(17)은, 기본대부(8)의 하우징(7)이 부착된 측의 반대측에, 이 하우징(7)이 동축(同軸)으로 부착되어 있다. 이 지지통(17)의 타단측에는, 너트부재(18)가 부착되어 있다. 이 너트부재(18)는, 지지통(17)에 대하여 동축(同軸)으로, 이 지지통(17)에 대하여 축 주위에 회전가능하게 되어 있다. 이 너트부재(18)는, 승강모터(19)에 의해, 무단(無端)구동벨트(20)를 통하여, 회전조작된다. 승강모터(19)는, 기본대부(8)에 대하여 고정되어 설치되어 있다.

그리고, 볼나사축(21)이, 지지통(17)에 동축으로 되어 지지되어 있다. 이 볼나사축(21)은, 너트부재(18)에 나사로 결합되어 있다. 이 볼나사축(21)은 지지통(17)의 축방향으로는 이동가능하다. 그러나, 이 볼나사축(21)은 지지통(17)의 바깥쪽으로 돌출한 단(端) 측에 설치된 걸이부재(22)에 의해, 지지통(17)에 대한 축주위의 회전은 할 수 없도록 되어 있다. 따라서, 이 볼나사축(21)은, 너트부재(18)가 회전조작됨으로써, 지지통(17)의 축방향으로 이동조작된다.

그리고, 볼나사축(21)의 지지통(17) 내의 단부에는, 볼베어링(23)의 내부 고리부가 부착되어 있다. 이 볼베어링(23)의 외부 고리부에는, 금형 지지축(24)이, 지지통(17)에 동축으로 되어서 부착되어 있다. 볼베어링(23)의 외부 고리부는, 내부 고리부에 대하여 회전 가능하게 되어 있다. 금형 지지축(24)의 선단부에는, 금형(9)이 동축으로 부착되어 있다.

금형 지지축(24)의 외주면부에는, 스플라인(spline)(25)이 형성되어 있다. 이 스플라인(25)에는, 종동(從動) 풀리(26)가 부착되어 있다. 이 종동 풀리(26)는, 스플라인(25)에 맞물려 있음으로써, 금형 지지축(24)에 대하여, 축방향으로의 이동은 가능하나, 축주위의 회전은 할 수 없도록 되어 있다. 그리고, 이 종동 풀리(26)는, 기본대부(8)에 고정하여 설치된 회동모터(27)에 의해, 무단 구동벨트(28)를 통하여 회전조작된다. 따라서, 금형 지지축(24)은, 회동모터(27)에 의해 축주위에 회전조작되는 것이 가능하다.

즉, 금형(9)은 승강모터(19)의 구동력에 의해, 지지통(17)의 축방향의 이동조작, 즉, 하우징(7)에 대한 삽입 및 빼기 조작이 된다. 또, 금형(9)은 회동모터(27)의 구동력에 의해, 지지통(17)의 축주위의 회동조작, 즉, 하우징(7)에 대한 축주위의 회동조작이 된다. 금형(9)은, 베이스 렌즈(101)와의 사이에 자외선 경화수지층을 성형할 때에는, 축주위에 회전되면서, 위치결정유닛(2)에 유지된 베이스 렌즈(101)에 근접된다. 또, 금형(9)은, 이형일 때에는, 축주위에 회전되면서, 베이스 렌즈(101)에서 이간된다.

다음에, 이 복합렌즈 제조장치에 있어서의, 위치결정유닛(2)과 금형(9)과의 편심조정의 수순에 대해서 설명한다. 우선, 도 4에 나타내는 바와 같이, 위치결정유닛(2)의 벨클램프부(1)에 베이스 렌즈(101)를 유지시킨다. 이 위치결정유닛(2)을 선형가이드(6)를 거쳐서 중간부재(11)에 유지시킨다. 이 상태에 있어서, 위치결정유닛(2) 및 중간부재(11)를 투과편심 현미경에 세트한다. 그리고, 중간부재(11)를 축주위에 회전시켜서, 위치결정유닛(2)의 타단측의 흔들림량(편심량)을 다이얼 게이지에 의해 측정한다. 중간부재(11)에 설치된 위치결정유닛(2)의 다탄측의 조정나사(29a)를 조정하고, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내가 되도록 한다. 그리고, 투과편심 현미 경을 이용해서, 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하가 되도록, 중간부재(11)에 부착된 위치결정유닛(2)의 일단측의 조정나사(29b)를 조정한다. 이 조작의 반복에 의해, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내, 투과편심 현미경에 의해 측정되는 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하가 되도록 조정한다.

다음에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 하우징(7)에 스트로크 베어링(10)을 거쳐서 금형(9) 대신에 주물기구(9b)를 유지시킨다. 이 주물기구(9b)는, 그 외주면부에 있어서, 금형(9)과 동일한 형태로 형성되어 있다. 그리고, 주물기구(9b)의 축주위에 하우징(7)을 회전시키고, 이 하우징(7)의 일단측에 흔들림량(편심량)을 다이얼 게이지에 의해 측정한다. 하우징(7)에 설치된 제 2조정기구(13)의 조정나사를 조정하고, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 하우징(7)의 흔들림량이 소정량 이내가 되도록 한다.

그리고, 도 6에 나타내타는 바와 같이, 하우징(7)에 위치결정유닛(2)을 유지시킨다. 이 상태에 있어서, 하우징(7), 중간부재(11) 및 위치결정유닛(2)을 투과편심 현미경에 세트한다. 그리고, 하우징(7)을 주물기구(9b)의 축주위에 회전시켜서, 위치결정유닛(2)의 타단측의 흔들림량(편심량)을 다이얼 게이지에 의해 측정한다. 제 1조정기구(12)의 조정나사를 조정하고, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내로 되도록 한다. 그리고, 투과편심 현미경을 이용해서, 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하로 되도록, 제 1조정기구(12)의 조정나사를 조정한다. 이 조작의 반복에 의해 다이얼 게이지 에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내, 투과편심 현미경에 의해 측정되는 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하로 되도록 조정한다.

또한, 중간부재(11)를 이용하지 않는 경우에 있어서는, 이하의 순서에 의해 조정한다. 즉, 위치결정유닛(2)의 벨클램프부(1)에 베이스 렌즈(101)를 유지시킨다. 이 위치결정유닛(2)을 선형가이드(6)를 통하여 하우징에 유지시킨다. 이 상태에 있어서, 위치결정유닛(2) 및 하우징(7)을 투과편심 현미경에 세트한다. 그리고, 하우징(7)을 축주위에 회전시켜서, 위치결정유닛(2)의 타단측의 흔들림량(편심량)을 다이얼 게이지에 의해 측정한다. 제 1조정기구(12)의 조정나사를 조정하여, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내로 되도록 한다. 그리고, 투과편심 현미경을 이용해서 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하로 되도록, 제 1조정기구(12)의 조정나사를 조정한다. 이 조작의 반복에 의해, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내, 투과편심 현미경에 의해 측정되는 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하로 되도록 조정한다.

그리고, 하우징(7)에, 스트로크 베어링(10)을 거쳐서, 금형(9)을 대신하는 주물기구(9b)를 유지시킨다. 이 상태에 있어서, 하우징(7) 및 위치결정유닛(2)을 투과편심 현미경에 세트한다. 그리고, 하우징(7)을 주물기구(9b)의 축주위에 회전시켜서, 위치결정유닛(2)의 타단측의 흔들림량(편심량)을 다이얼 게이지에 의해 측정한다. 제 2조정기구(13)의 조정나사를 조정하고, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내로 되도록 한다. 그리고, 투과편심 현미경을 이용해서, 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하로 되도록 제 2조정기구(13)의 조정나사를 조정한다. 이 조작의 반복에 의해, 다이얼 게이지에 의해 측정되는 위치결정유닛(2)의 흔들림량이 ±2㎛ 이내, 투과편심 현미경에 의해 측정되는 베이스 렌즈(101)의 투과편심이 소정량 이하로 되도록 조정한다.

이와 같은 편심조정을 행하여 둠으로써, 하우징(7)에 대해서 위치결정유닛(2) 및 금형(9)을 반복해서 착탈하여도, 이들 위치결정유닛(2)과 금형(9)과의 사이의 편심량이 일정량 이하로 억제된다.

그리고, 이 복합렌즈 제조장치에 있어서는, 이하와 같은 순서에 의해, 복합렌즈의 제조가 행해진다. 우선, 도 7에 나타내는 바와 같이, 위치결정유닛(2)의 벨클램프부(1)에 베이스 렌즈(101)를 위치결정하여 유지시킨다. 이 때, 베이스 렌즈(101)의 외주부에, 링형부재(30)를 탑재한다. 이 링형부재(30)는, 내부지름이 베이스 렌즈(101)의 외부지름보다도 약간 작고, 외부지름이 중간부재(11)의 선단측에 안쪽을 향해서 설치된 차양부의 내부지름보다 약간 크게 되어서 형성되어 있다. 이 링형부재(30)는, 후술하는 자외선 경화수지층이 베이스 렌즈(101)의 바깥쪽으로 잠식한 경우에 있어서도, 자외선 경화수지가 금형(9)이나 중간부재(11)에 부착하는 것을 방지하는 것이다. 또한, 자외선 경화수지층의 잠식에 의해, 베이스 렌즈(101)와 링형부재(30)가 접합되어 버려도, 이 링형부재(30)와 베이스 렌즈(101)는, 장치의 바깥쪽에 있어서 용이하게 박리시킬 수 있으므로 문제는 없다.

다음에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 위치결정유닛(2)을 하우징(7)측에 이동 조작한다. 이 위치결정유닛(2)을 하우징(7)에 의해, 선형가이드(6)를 거쳐서 유지시킨다. 이 때, 이미 선형가이드(6)의 하우징(7)에 대한 위치가 조정되어 있으므로, 위치결정유닛(2)의 하우징(7)에 대한 위치의 조정도 행해지고 있다.

그리고, 베이스 렌즈(101)의 금형(9)에 대향하는 측의 면 위에 액상의 자외선 경화수지를 적하(滴下)한다. 또한, 액상의 자외선 경화수지는, 베이스 렌즈(101)의 금형(9)에 대향하는 측의 면이 오목면일 때는 이 오목면 위에 적하한다. 베이스 렌즈(101)의 금형(9)에 대향하는 측의 면이 볼록면일 때에는, 액상의 자외선 경화수지는, 이것에 대향하는 금형의 오목면 위에 적하한다. 즉, 이 경우에는, 장치 전체를 거꾸로 세워서 사용하게 된다.

다음에, 금형(9)을 하우징(7) 내에 진입시키고, 이 하우징(7)에 의해 스트로크 베어링(10)을 거쳐서 유지시킨다. 이 때, 이미 스트로크 베어링(10)의 하우징(7)에 대한 위치가 조정되어 있으므로, 위치결정유닛(2)과 금형(9)과의 조심은 행해지고 있다. 이 때, 회동모터(27) 및 승강모터(19)를 구동시켜서, 금형(9)을 축주위에 회전시키면서, 베이스 렌즈(101)에 근접시킨다.

금형(9)은, 축주위에 회전하면서 베이스 렌즈(101)에 근접하고, 이 베이스 렌즈(101)와의 사이에 자외선 경화수지층을 형성한다. 이때, 액상의 자외선 경화수지가 적하된 렌즈면이 오목면일 때에는, 이 자외선 경화수지의 물방울(滴)에 대하여 볼록면의 금형(9)이 진입하여 간다. 따라서, 이때, 금형(9)과 자외선 경화수지의 접촉은, 중심부에서 외주측을 향하여 행해지고, 자외선 경화수지 중의 기포가 외주측으로 추출된다. 액상의 자외선 경화수지가 오목면의 금형측에 적하되어 있는 경우와 마찬가지로, 자외선 경화수지의 적하에 대하여 볼록면의 베이스 렌즈(101) 면이 진입하여 간다. 따라서, 이때, 베이스 렌즈(101)와 자외선 경화수지의 접촉은, 중심부에서 외주측을 향하여 행해지고, 자외선 경화수지 중의 기포가 외주측으로 추출된다.

그리고, 금형(9)이 베이스 렌즈(101) 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층에 대해서, 베이스 렌즈(101)를 투과하고, 자외선 조사기(14)를 이용해서 자외선을 조사한다. 이 자외선의 조사에 의해, 자외선 경화수지층을 경화시킨다.

이 때, 이 복합렌즈 제조장치에 있어서는, 질소도입수단에 의해, 자외선 경화수지층의 주위에 질소가스를 도입한다. 즉, 이 복합렌즈 제조장치에 있어서, 자외선 경화수지층의 경화는, 자외선 경화수지층의 주위에 질소가스를 도입한 상태로 행한다. 질소가스의 도입에 의해, 베이스 렌즈(101)의 가장자리측에 있어서의 자외선 경화수지층도, 신속하고 또한 확실하게 경화된다.

질소 도입수단은, 도시하지 않은 질소 봄베(bombe)에서 위치결정유닛(2)의 주변부를 거쳐서 베이스 렌즈(101)의 주위부에 질소가스를 도입시키는 것이다. 링부재(30)에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 공기를 놓아주기 위한 투과구멍(32)을 설치함으로써, 효율좋게 질소가스를 도입할 수 있다. 또, 질소가스의 도입은, 질소 봄베의 밸브를 조작함으로써, 자외선 경화수지층에의 자외선의 조사타이밍에 맞춰서 행하도록 한다.

또, 질소도입수단에 있어서는, 도입된 질소가스가 미경화의 자외선 경화수지층을 변형시키는 것을 방지하는 차폐부를 설치하면 좋다. 이 차폐부는, 질소가스의 도입로 위에, 베이스 렌즈(101)를 덮도록 하여 벽형의 부재를 설치함으로써 실현할 수 있다. 이 차폐부에 의해, 질소가스를 도입할 때에, 도입된 질소가스가 미경화의 자외선 경화수지층에 직접 닿아서 이 자외선 경화수지층이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 질소가스의 도입로(33)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 금형(9)측에 설치하도록 하여도 좋다.

그리고, 자외선 경화수지층의 경화가 완료하였으면, 금형(9)을 베이스 렌즈(101)에서 이간시키는 이형(離型)을 행한다. 이 이형에 즈음하여서는, 회동모터(27) 및 승강모터(19)를 구동시켜서, 금형(9)을 축주위에 회전시키면서, 베이스 렌즈(101)에서 이간시킨다. 이와 같이하여, 베이스 렌즈(101)의 렌즈면 위에 경화된 자외선 경화수지층이 형성되고, 복합렌즈가 완성된다.

상술과 같이, 본 발명에 관계되는 복합렌즈 제조장치 및 복합렌즈 제조방법에 있어서는, 위치결정유닛의 벨클램프부에 의해 베이스 렌즈를 위치결정하여 유지시키고, 이 위치결정유닛과 금형과의 조심을 행한 상태에서, 금형이 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 자외선 조사기를 사용해서 경화시킬 수 있다.

그리고, 위치결정유닛 및 금형은, 각각 선형가이드 및 스트로크 베어링을 거쳐서 하우징에 의해 유지되고 있으므로, 이 하우징에 대한 위치결정유닛 및 금형의 착탈을 행하여도, 이들 위치결정유닛 및 금형간의 위치가 엇갈리는 일이 없다.

즉, 본 발명은, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하고 일체의 렌즈로 하는 복합렌즈를 제조하는데 있어서, 베이스 렌즈와 자외선 경화수지층을 성형하는 금형과의 조심이, 용이한 조작에 의해 정확히 행하도록 이루어진 복합렌즈 제조장치 및 복합렌즈 제조방법을 제공할 수 있는 것이다.

또, 본 발명에 관계되는 복합렌즈 제조장치 및 복합렌즈 제조방법에 있어서 는, 유지수단에 유지된 베이스 렌즈면 위에 금형에 의해 자외선 경화수지층을 성형하고, 자외선 조사기에 의해 이 자외선 경화수지층을 경화시키는데 있어서, 자외선 경화수지층의 주위에 질소가스를 도입한다.

따라서, 자외선 경화수지층이 공기에 접촉되지 않고, 자외선 경화수지층을 자외선의 조사에 의해, 확실히, 또한, 신속히 경화시킬 수 있다.

즉, 본 발명은, 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈로 하는 복합렌즈를 제조하는데 있어서, 자외선 경화수지층의 경화가 신속하고, 또한, 확실히 행하도록 이루어진 복합렌즈 제조장치 및 복합렌즈 제조방법을 제공할 수 있는 것이다.

Claims (8)

1. 유리제의 베이스렌즈면 위에 자외선 경화수지층이 형성되어 일체의 렌즈가 이루어지는 복합렌즈의 제조장치에 있어서,

   베이스 렌즈를 위치결정하여 유지하는 벨클램프부를 가지는 위치결정유닛과,

   상기 위치결정유닛을 선형가이드를 통하여 유지하는 하우징과,

   상기 하우징에 대한 상기 선형가이드의 위치를 조정함으로써, 상기 위치결정유닛의 그 하우징에 대한 위치를 조정하는 제 1조정기구와,

   상기 하우징에 스트로크 베어링을 통하여 유지되고, 상기 위치결정유닛의 벨클램프부에 의해 유지된 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 성형하는 금형과,

   상기 하우징에 대한 상기 스트로크 베어링의 위치를 조정함으로써, 상기 금형의 그 하우징에 대한 위치를 조정하는 제 2조정기구와,

   상기 금형이 상기 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 경화시키는 자외선 조사기를 갖추어 구성되고,

   상기 제 1 및 제 2조정기구는, 상기 위치결정유닛과 상기 금형의 조심(調芯)을 행하는 기구인 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   선형가이드와 하우징 사이에는, 중간부재가 개재되어 있고, 제 1조정기구는, 그 하우징과 그 중간부재 사이의 위치조정을 행함으로써, 위치결정유닛의 그 하우징에 대한 위치조정을 행하는 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조장치.
3. 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈가 이루어지는 복합렌즈의 제조방법에 있어서,

   위치결정유닛의 벨클램프부에 베이스 렌즈를 위치결정하여 유지시키고,

   상기 위치결정유닛을 하우징에 의해 선형가이드를 통하여 유지시키고,

   상기 선형가이드의 하우징에 대한 위치를 조정하여, 상기 위치결정유닛의 그 하우징에 대한 위치를 조정하고,

   상기 벨클램프부에 유지된 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 성형하는 금형을 상기 하우징에 의해 스트로크 베어링을 통하여 유지시키고,

   상기 스트로크 베어링의 상기 하우징에 대한 위치를 조정하여, 상기 위치결정유닛과 상기 금형과의 조심(調芯)을 행하고,

   상기 금형이 상기 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 자외선 조사기를 이용하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,

   선형가이드와 하우징 사이에, 중간부재를 개재시키고, 그 하우징과 그 중간부재 사이의 위치조정을 행함으로써, 위치결정유닛의 그 하우징에 대한 위치조정을 행하는 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조방법.
5. 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층이 형성되어 일체의 렌즈가 이루어지는 복합렌즈의 제조장치에 있어서,

   베이스 렌즈를 유지하는 유지수단과,

   상기 유지수단에 유지된 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 성형하는 금형과,

   상기 금형이 상기 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층을 경화시키는 자외선 조사기와,

   상기 자외선 조사기가 상기 자외선 경화수지층을 경화시킬 때에 그 자외선 경화수지층의 주위에 질소가스를 도입하기 위한 질소도입수단을 갖추어 구성된 것을 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조장치.
6. 제 5항에 있어서,

   질소도입수단은, 도입된 질소가스가 미경화의 자외선 경화수지층을 변형시키는 것을 방지하는 차폐부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조장치.
7. 유리제의 베이스 렌즈면 위에 자외선 경화수지층을 형성하여 일체의 렌즈가 이루어지는 복합렌즈의 제조방법에 있어서,

   베이스 렌즈를 유지수단에 의해 유지하고,

   상기 유지수단에 유지된 베이스 렌즈면 위에 금형에 의해 자외선 경화수지층 성형하고,

   상기 금형이 상기 베이스 렌즈 위에 성형하고 있는 자외선 경화수지층 주위에 질소가스를 도입하고,

   자외선 조사기에 의해 상기 자외선 경화수지층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조방법.
8. 제 7항에 있어서,

   질소가스를 도입할 때에는, 도입된 질소가스가 미경화의 자외선 경화수지층에 직접 닿는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 복합렌즈 제조방법.

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