KR101228141B1 - 마이크로프리즘과 마이크로로드 렌즈와, 이를 제조하기위한 방법 및 장치 - Google Patents

마이크로프리즘과 마이크로로드 렌즈와, 이를 제조하기위한 방법 및 장치 Download PDF

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쇼오트 아게
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Abstract

본 발명은 인발 공정을 이용하여 광학 유리 부재, 특히 광학 프리즘 또는 광학 렌즈를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 제조될 유리 스트랜드의 기하학적 형상은, 가열 장치 내측 또는 외측에서 유리 스트랜드의 외주 또는 종축의 적어도 일부의 주위에 배치된 냉각 또는 가열 요소에 의해 제어된다.
유리 스트랜드, 프리폼, 냉각 또는 가열 요소, 가열 장치, 인발 공정

Description

마이크로프리즘과 마이크로로드 렌즈와, 이를 제조하기 위한 방법 및 장치{MICROPRISM AND MICROROD LENSES, METHOD AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION THEREOF}
도 1은 가열 장치를 일례로 그 종축을 따라서 도시한 도식적 설명도.
도 2a는 도 1에 일례로 도시된 가열 장치를 절단선 S1에서 도시한 단면도.
도 2b는 도 1에 일례로 도시된 장치의 또 다른 실시예를 절단선 S1에서 절단한 도면.
도 3a는 도 1에 일례로 도시된 장치의 또 다른 실시예를 절단선 S1에서 절단한 도면.
도 3b는 도 1에 일례로 도시된 장치의 또 다른 실시예를 절단선 S1에서 절단한 도면.
도 4는 일례로 여러 냉각 정도에 대하여 측면에서의 상대 위치의 함수로서 상대 측면 수축을 나타낸 도면.
도 5는 일례로 냉각 요소를 통과하는 공기 유량의 함수로서 가열 머플(muffle)과 냉각 요소 사이의 온도 차이를 나타낸 도면.
도 6은 일례로 가열 장치 또는 가열 머플 내로의 냉각 요소의 상대 관통 깊 이의 함수로서 만곡도를 나타낸 도면.
도 7은 일례로 도 1에 도시된 장치를 절단선 S1에서 도시한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 가열 장치
2: 유리 스트랜드
3: 공급 방향
4: 인발 방향
5: 냉각 또는 가열 요소
6: 유리 스트랜드의 프리폼 또는 단면 형상
7: 삼각 프리즘의 측면
8: 사각 프리즘의 측면
9: 직각 이등변 삼각형 프리즘
10: 이등변 삼각형 프리즘의 측변
11: 이등변 삼각형 프리즘의 사변(hypotenuse)
S1: 가열 장치 내의 횡축 상의 절단선
본 발명은, 인발(drawing) 공정을 이용하여 광학 유리 부재 특히 광학 프리즘 또는 광학 로드 렌즈(rod lens)를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
프리즘 또는 렌즈와 같은 광학 유리 부재는, 광학 유리의 블록을 절단하고 그라인딩한 후에 연마하여 얻어질 수 있다. 그러나, 이는 시간이 소모되는 고가의 공정이다.
단면이 작거나 치수가 작은 광학 부재를 제조할 경우에, 광학 부재를 다루기가 훨씬 어렵고, 광학 유리 부재의 품질을 결정하는 결정적 요인인 충분한 정밀도의 가장자리 첨예도(sharpness), 가장자리 각도, 표면 평탄도(flatness) 및 낮은 표면 조도는 상당한 작업과 그에 따른 고비용으로 달성될 수 있을 뿐이기 때문에, 또 다른 문제점이 발생한다.
그러나, 소형 광학 유리 부재 특히 마이크로렌즈 및/또는 마이크로프리즘은, 사진술 특히 휴대폰의 디지털 사진술에 있어서 중요도가 증가하고 있고, 저가로 대량 생산될 필요가 있다. 마이크로프리즘의 또 다른 적용 분야는 광학 픽-업(pick-up) 시스템에서의 빔 분할기이다. 원통형 마이크로렌즈가 "신속 축 시준기 렌즈(fast axis collimator lenses, FACs)"로서 다이오드 레이저의 빔 형성에도 사용된다.
단면이 작은 광학 유리 부재를 제조하는 공지된 방법들 중 하나는 인발 공정을 이용하는 것이다. 이 경우에, 일반적으로 소정 프리폼 또는 소정 단면의 연속 유리 스트랜드(strand)가 가열 장치에 공급된다. 유리는 소성 변형 가능하게 될 때까지 가열된다. 인발 장치는 가열 장치로부터 유리 스트랜드를 인발하여, 인발 구체(draw bulb)를 형성한다. 인발 작업에 의하여 유리 스트랜드의 단면을 목표에 따라 감소시키고, 그 후에 인발된 유리 스트랜드를 예를 들면 절단 공정에 의하여 절단하여 소망 크기 또는 길이의 유리 부재를 형성한다.
이와 관련하여 주목적은 유리 스트랜드를 목표로 하는 단면으로 감소시키고 프리폼의 기하학적 형상을 가능하다면 기본적인 형상의 변화 없이 최종 제품 즉 제조될 유리 부재의 최종 형상으로 전환시키는 것이다. 이러한 방법에서의 중요한 파라미터들에는, 가열 장치 내로 유리 스트랜드가 공급되는 속도, 가열 장치의 크기, 유리 스트랜드의 최적 점도를 달성하기 위한 가열 장치 내의 선정 온도 및 가열 장치로부터의 유리 스트랜드의 인발 속도가 포함된다.
인발 공정은 프리폼의 기본적인 형상 또는 윤곽을 제조될 유리 부재로 전환시키지만, 변형이 발생하게 되는데, 예를 들면 유리 스트랜드의 단면을 따라서 측면이 최초의 평탄한 측면으로부터 변형되어, 결과적으로 특정 상황 하에서는 형성될 유리 부재의 최종 형상이 프리폼과는 상당히 다를 수도 있다. 따라서 그라인딩 및 그 후의 연마에 의하여 변형을 교정하기 위한 추가 작업 단계를 필요로 하게 되는데, 그러한 작업 단계는 작은 단면의 현행 광학 부재의 경우에 전술한 바와 같은 이유에 의하여 매우 복잡하다.
이러한 변화를 최소화하기 위한 종래의 대책은, 특히 가급적 정확하게 소망의 최종 형상에 대응하는 프리폼의 선정, 유리 스트랜드의 균일한 가열을 확보하기 위하여 가급적 높은 변형 점도의 선정, 가열 장치 내에서 경시적으로 일정한 온도의 선정, 유리 스트랜드의 외주에 걸쳐서 가급적 균일한 온도의 선정, 즉 이상적으로는 종축을 따라서 축 대칭인 온도 분포의 선정, 및 유리 스트랜드가 가열 장치의 중앙으로 안내되고 유리 스트랜드의 종축이 가급적 정확하게 가열 장치의 종축에 위치하여 온도장(temperature field)의 대칭 축에 위치하도록 가열 장치 내로의 유리 스트랜드의 도입 또는 배치를 포함한다.
표면의 평탄도와 평활도를 개선시키고 인발된 광학 유리 부재와 모재 유리(parent glass)의 단면의 유사성을 확보하기 위하여, 미국 특허공개공보 제US 2002/0014092 A1호에는 제조될 광학 유리 부재의 소망 단면과 실질적으로 거의 동일한 단면을 갖는 모재 유리를 제공하는 방법이 개시되어 있다. 이 문헌에서는, 모재 유리의 단면을 제조될 광학 유리 부재와는 의도적으로 다른 형상으로 하는 방법에 대하여 개시하는 바가 없다. 또한, 복잡한 광학 부재 예를 들면 다각 프리즘의 경우에, 제조될 광학 부재의 소망 단면과 실질적으로 거의 동일한 모재 유리의 준비 또는 제조에는, 상당한 노력, 시간 및 그에 따른 비용 지출이 수반된다. 또한, 목표로 하는 표면 품질이 높을 경우에, 최종 연마가 필요할 수도 있다.
유럽 특허공보 제EP 0819655 B1호에 따르면, 공지의 방법에 있어서의 튜브 형상의 편차가 발생하는 원인은, 예를 들면 노 영역 내의 측정 장치에 의하여 발생하는 균일한 온도장의 교란, 또는 온도장의 대칭 축에 대한 튜브 종축의 정렬 오차에 기인한다. 상기 문헌에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 단면 형상에 관하여 기록된 부재의 소망 형상으로부터의 편차에 따라서, 변형 영역의 외주의 일부만에 걸쳐서 형성된 적어도 하나의 변형 구역에서, 연화된 유리 재료를 국부적으로 가열 또는 냉각하는 방법을 개시하고 있다. 이 경우에 냉각은 유리 재료로 가스 흐름이 향하게 하여 실시된다. 이 방법은 원형 또는 환형 단면의 부재의 난형도(ovality)를 제거하는 데 유효하다. 그러나, 유리 재료의 표면으로 향하는 가스 흐름은 광학 유리 부재의 표면 품질과 그에 따른 광학 특성에 바람직하지 못한 영향을 미칠 수 있다. 특히, 이러한 방법은 표면 근방의 영역에 빔 경로를 교란시키는 불순물 또는 응력을 유발할 수 있다. 또한, 단면이 다각형인 유리 스트랜드의 모서리를 둥글게 할 가능성도 있다.
가열 장치 내의 최적의 축 대칭 온도 분포 및 유리 스트랜드의 최적의 배치에 의하여, 단면이 축 대칭인 유리 스트랜드의 경우에만 유리 스트랜드의 변형을 방지할 수 있으나, 단면이 축 대칭이 아닌 유리 스트랜드의 경우에는 변형을 방지할 수 없다. 소망 단면의 형상 또는 프리폼 형상의 유리 스트랜드의 유리 입자는 인발 구체까지의 경로 상에서 인발 방향에 수직으로 외측에서 내측으로 이동하여야 한다. 축 대칭이 아닌 단면의 경우에, 이러한 모든 유동 경로에서 유동 저항성이 동일한 것은 아니다. 따라서, 단면이 축 대칭이 아닌 경우에는, 온도 분포가 균일하고 표면 장력 효과가 무시될 수 있을지라도, 인발 방향으로의 가속과 질량 보존에 기인하여 감소된 단면은 최초의 프리폼 형상과 동일하지 않거나 특정 상황에서는 비슷하지 않을 수도 있다.
따라서, 이러한 배경 기술을 고려하여, 본 발명은 인발 공정을 이용하여 유리 부재 특히 광학 유리 부재를 제조, 특히 광학 프리즘 또는 광학 렌즈를 제조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 목적에 기초하여, 전술한 종래 기술의 단점을 해결한다.
특히, 본 발명에 따른 방법과 장치는 작은 단면의 광학 유리 부재의 제조에 적합하다.
본 발명은, 특히 인발 공정 중에 발생하는 바람직하지 않은 변형을 최소화하고, 특정 상황에서는 이러한 변형을 모두 제거하고, 그와 동시에 표면 품질 특히 광학 유리 부재의 표면 품질을 유지하는 목적을 포함한다. 본 발명은 가장자리의 첨예도, 가장자리 각도, 표면 평탄도 및 낮은 조도를 유지하는 것을 포함한다.
본 발명은, 인발 공정 중에 초기의 평탄한 측면으로부터 유리 스트랜드의 단면을 따라 발생하는 오목한 측면의 형성을 최소화 또는 제거하는 것과, 유리 부재 특히 광학 유리 부재의 표면의 가장자리의 첨예도의 정밀도, 가장자리 각도, 평탄도 및 낮은 조도를 유지하는 것을 포함한다. 본 발명은, 예를 들면 인발 작업 후에 그라인딩 및/또는 연마에 의하여 표면 품질을 향상시키기 위한 처리와 같은 추가 작업의 필요성을 피하기 위한 것이다.
따라서, 이를 실시하기 위한 방법과 장치는 사용에 있어서 경제적으로 실용적이고 저비용이어야 한다.
본 발명은, 복잡하고 따라서 공수가 크고 시간 소비적이고 고가인 프리폼 또는 가열 머플 형상의 사용을 피하기 위한 목적과, 상당한 비용에 의해서 달성될 수 있는 장치의 정밀한 정렬의 필요성, 특히 가열 장치의 중앙으로의 유리 스트랜드의 정밀한 도입의 필요성을 피하기 위한 목적을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 방법과 이를 실시하기 위한 장치는, 제조하기 용이하고 종래의 가열 장치 또는 종래 유형의 가열 머플에서 사용하기 적합한 프리폼 형상의 사용을 가능하게 하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방법과 이를 실시하기 위한 장치는, 사용에 있어서 융통성, 즉 다양한 형상의 광학 유리 부재 또는 다양한 단면 형상의 유리 스트랜드에 사용하기에 적합성이 있도록 하기 위한 것이다.
또한, 인발 공정 중에 발생하는 바람직하지 못한 변형은 최소화 또는 방지되어야 할 뿐만 아니라, 본 발명은 실질적으로 설계 효율성을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 인발된 유리 스트랜드의 단면 형상의 효율적이고 융통적인 설계와 그에 따른 유리 부재 또는 유리 부재 형상의 효율적이고 융통적인 설계를 가능하게 하는 것을 포함한다.
형상이 복잡한 유리 부재는 그에 따라 제조 비용이 고가인 프리폼 형상에 의하여 달성될 뿐이기 때문에, 이와는 대조적으로 본 발명은, 간단하고 생산 비용이 저가인 프리폼 형상으로부터 복잡한 단면의 유리 부재가 제조될 수 있도록 하기 위한 것이다.
이러한 목적은, 특허청구범위 제1항의 특징에 따른 유리 부재 특히 광학 유리 부재를 제조하는 방법과 이러한 방법을 실시하기 위한 특허청구범위 제11항에 기재된 장치에 의하여 경이롭게도 간단히 달성된다. 바람직한 실시 형태는 각각의 종속항의 발명을 구성한다.
이러한 상황에서, 본 발명은 변형을 일으키는 요인을 피하기 위한 것이 아니라, 인발 공정 중에 변형되는 유리 스트랜드의 경향을 보상함으로써 이러한 경향을 상쇄하기 위하여, 영향을 미치는 선택 조건을 제공하고 그리고/또는 추가 공정 파라미터의 간단한 변경을 가능하게 하기 위한 것이다.
제1 실시예에서 본 발명은, 인발 공정을 이용하여 유리 부재 특히 광학 유리 부재를 제조, 특히 광학 프리즘 또는 광학 렌즈 제조하는 방법을 포함한다. 이 방법은 소정 프리폼의 유리 스트랜드를 제공하는 단계, 유리 스트랜드를 가열 장치 내로 공급하는 단계, 가열 장치 내에서 유리 스트랜드를 연화시키는 단계, 및 인발 장치를 통해 유리 스트랜드를 인발하는 단계를 포함한다. 이 방법에 있어서, 제조될 유리 스트랜드의 형상은, 가열 장치 내측 및/또는 외측에서 유리 스트랜드의 외주 및/또는 종축의 적어도 일부 주위에 배치된 냉각 또는 가열 요소에 의해 제어된다.
이 경우에 유리 부재는, 특히 다각 프리즘, 렌즈, 로드 렌즈와 같은 소망 형상의 유리 부재와, 표면이 볼록형, 오목형, 구형 또는 예를 들면 타원형, 원통형 또는 포물선형과 같은 비구형인 유리 부재를 포함한다. 여기에 기재된 유리 부재는 예시적인 것으로서 결코 본 발명을 이에 제한하기 위한 것이 아니라는 점을 이해하여야 한다.
본 발명자들은, 인발 공정 중에 발생하는 바람직하지 않은 측면 변형, 특히 인발 공정 중에 초기의 평탄한 측면으로부터 유리 스트랜드의 단면을 따라 발생하는 바람직하지 않은 오목한 측면으로의 변형이, 가열 장치의 내측 또는 외측에서 유리 스트랜드의 외주 또는 종축의 적어도 일부 주위에 위치한 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소의 배치에 의해 방지된다는 것을 알아내었다. 그 결과 인발된 유리 스트랜드의 단면 형상의 효율적 제어가 가능하였다.
이와 관련하여, 다수의 냉각 또는 가열 요소를 반드시 사용할 필요가 있는 것은 아니다. 본 발명에 따르면, 가열 장치의 내측 또는 외측에서, 단지 하나의 냉각 또는 가열 요소를 유리 스트랜드의 외주 또는 종축 주위에 배치하는 것이 가능하다. 또한, 하나의 가열 요소 또는 다수의 가열 요소와 함께 하나의 냉각 요소 또는 다수의 냉각 요소를 사용하는 것도 가능하다.
냉각 또는 가열 요소라는 용어는 가열 또는 냉각 표면을 갖는 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이와 관련하여, 냉각 요소는 유리 스트랜드의 표면으로 향하는 가스 흐름을 포함하는 것으로 이해되지 않아야 한다.
가열 장치의 외측 및 그에 따른 변형 영역의 외측에 배치된 냉각 또는 가열 요소에 의한 제어는, 유리 스트랜드의 외주 또는 종축에 걸쳐서 예냉 또는 예열을 가능하게 하거나, 가열 장치로부터의 인발 후에 더욱 급속한 냉각을 방지하거나 조장한다.
따라서 본 발명은 인발 공정 중에 발생하는 바람직하지 않은 변형을 보상함으로써 변형을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 능동적인 설계를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소의 배치 및 본 발명에 따른 목표 온도 분포의 형성은, 특히 유리 스트랜드의 단면과 종방향 길이에 걸쳐서 유리 스트랜드의 측면 또는 형상에 능동적으로 영향을 미치고 제어하는 것을 가능하게 한다. 이러한 점은, 프리폼의 단면 형상과는 실질적으로 무관하게, 인발된 유리 스트랜드의 단면 형상의 능동적 또는 동적이고 융통적인 설계를 가능하게 한다.
본 발명은, 단면에서 유리 스트랜드를 관찰하였을 때에 실질적으로 오목한 적어도 하나의 측면이 실질적으로 평탄한 측면 또는 실질적으로 볼록한 측면으로 변환되는 것을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 방법은, 단면에서 유리 스트랜드를 관찰하였을 때에 실질적으로 평탄한 적어도 하나의 측면이 실질적으로 오목한 측면 또는 실질적으로 볼록한 측면으로 변환되는 것을 가능하게 하거나, 단면에서 유리 스트랜드를 관찰하였을 때에 실질적으로 볼록한 적어도 하나의 측면이 실질적으로 평탄한 측면 또는 실질적으로 오목한 측면으로 변환되는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 방법의 특별한 한 실시예에 있어서는, 단면에서 유리 스트랜드를 관찰하였을 때에 실질적으로 구면인 적어도 하나의 측면이 실질적으로 비구면(非球面) 측면으로 변환되거나, 단면에서 유리 스트랜드를 관찰하였을 때에 실질적으로 비구면인 적어도 하나의 측면이 실질적으로 구면의 측면으로 변환된다.
이와 관련하여, 본 발명에 따른 방법이, 예를 들면 오목한 측면으로부터 볼록한 측면으로의 변화와 같은 상당한 형상 변화를 일으키기 위해 사용되어야만 하는 것은 아니다. 예를 들면 형상의 큰 변화를 일으키지 않으면서 구체 일부의 표면 반경을 변경시키기 위하여, 이 경우에 유리 부재인 물체의 표면을 표현하는 함수의 각각의 변수를 변경하는 것도 본 발명의 범주 내에 속한다.
따라서, 예를 들면 원형과 같은 간단하고 그에 따라 제조 비용이 저렴한 프리폼 형상을 이용하여, 예를 들면 다각형 프리즘과 같은 복잡한 형상의 소망 유리 부재를 형성 또는 성형하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명의 방법의 또 다른 실시예에서는, 유리 스트랜드의 프리폼의 단면이 최종 형상의 단면과는 다른 형상으로 제공된다. 그러나, 상황에 따라서는, 유리 스트랜드의 프리폼의 단면이 최종 형상의 단면과 동일한 형상으로 제공되는 것이 편리할 수도 있다.
특별한 한 실시예에서는, 프리폼이 최종 형상의 단면으로부터 벗어나고 유리 스트랜드의 최종 형상의 단면이 소망 단면을 갖도록, 프리폼이 형성될 수도 있다. 이러한 구성은, 최종 형상으로부터 벗어나는 소정 프리폼 형상의 적합한 선정에 의하여 인발 공정 중에 발생하는 변형을 보상하고, 최종 형상의 기하학적 형상이 소망 형상에 대응하도록 인발 작업 중에 발생하는 변형이 형상을 변형시킨다는 점을 특징으로 한다.
본 발명의 특히 바람직한 하나의 특징은, 냉각 또는 가열 요소가 유리 스트랜드와 물리적인 접촉을 하지 않거나 유리 스트랜드와 물리적인 접촉을 하지 않게 된다는 점이다. 이는 특히 표면 근방의 영역에 특성 불균일을 일으키는 불순물과 응력의 형성을 방지하며, 불순물과 응력이 형성되면 빔 프로파일과의 상당한 간섭이 발생할 수 있다. 또한, 예를 들면 유리 스트랜드의 단면이 다각형이고 냉각을 위하여 유리 부재의 표면으로 가스 흐름을 직접 향하게 할 경우에 가장자리가 둥글게 될 가능성이 있지만, 본 발명에 따른 방법에 의하여 이러한 가능성을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소의 배치에 의하여, 측면의 형상 제어 이외에도, 가장자리의 첨예도 즉 가장자리에 의해 형성된 윤곽의 정밀도와 각도의 정밀도를 제어하는 것도 가능하다.
온도 분포는 인발 작업 중에 온라인으로 제어 가능하다. 이 경우에, 인발된 유리 스트랜드의 형상과 치수는, 예를 들면 가열 장치 내에서 또는 가열 장치 외측 으로의 인발 후에, 인발된 유리 스트랜드의 광학 스캐닝(optical scanning)에 의하여 결정된다. 유리 스트랜드의 단면의 소망 형상 또는 소망 치수로부터 편차가 발생할 경우에는, 가열 장치의 내측 또는 외측에서 유리 스트랜드의 외주 또는 종축의 일부 주위에 배치된 냉각 또는 가열 요소에 의하여 온도 분포 또는 온도 프로파일이 제어될 수 있다.
소망 온도 프로파일은, 특히 냉각 또는 가열 요소의 도입, 배열 및 배치에 의하거나 냉각 또는 가열 전력에 의하여 제어 가능하다.
이 경우에, 냉각 또는 가열 요소는 유리가 공급되는 측으로부터 또는 유리가 인발되는 측으로부터 가열 장치 내로 완전히 또는 부분적으로 도입된다. 냉각 또는 가열 요소가 부분적으로만 도입될 경우에는, 가열 장치의 높이에 대하여 10% 내지 95%, 특히 바람직하게는 65% 내지 85%의 정도까지 가열 장치 내로 도입된다.
냉각 또는 가열 요소의 배치는 유리 스트랜드의 선정된 프리폼에 의존하는데, 냉각 또는 가열 요소는 유리 스트랜드의 적어도 하나의 측면 또는 적어도 하나의 모서리를 따라 배치되는 것이 특히 바람직하다. 냉각 또는 가열 요소는 유리 스트랜드의 종축에 대하여 평행하게 또는 경사지게 배치된다.
냉각 또는 가열 요소는, 프리폼으로부터 제조되는 유리 스트랜드의 형상에 최적으로 대응하는 온도 프로파일 또는 온도 분포를 생성하기 위하여 만곡된 형태 또는 곡선의 형태일 수도 있다.
상기 냉각 또는 가열 요소는, 가열 장치로 공급되는 유리 스트랜드의 표면 또는 가열 장치 내의 유리 스트랜드의 표면 또는 인발된 유리 스트랜드의 표면으로 부터 0cm 내지 50cm, 바람직하게는 0.01cm 내지 10cm, 특히 바람직하게는 0.1cm 내지 5cm의 거리에 배치된다.
특히 바람직한 실시예에서, 냉각 또는 가열 요소는 하나의 유닛 또는 서로 독립적인 유닛으로서 도입, 배열 또는 배치되고, 가열 또는 냉각 작용도 별도로 또는 하나의 유닛으로서 제어될 수 있다.
이러한 별도의 도입, 배열, 배치 또는 제어는 다수의 여러 온도 분포의 형성을 가능하게 하고, 여러 프리폼 형상 및 제조될 유리 스트랜드 내의 최종 형상에 융통적으로 대응될 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소의 배치에 의하여, 유리 스트랜드의 외주 또는 유리 스트랜드의 종축 주위에 온도 분포가 형성된다. 이 경우에 온도는 유리 스트랜드의 외주 또는 유리 스트랜드의 종축에 걸쳐서 0℃ 내지 100℃, 바람직하게는 1℃ 내지 30℃, 특히 바람직하게는 1℃ 내지 10℃의 차이를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소는 종래의 가열 장치 내에서 사용될 수 있다. 또한, 가열 장치 내의 유리 스트랜드의 배치는 핵심적인 요건은 아닌데, 그 이유는 온도 분포 내에 발생하는 편차는 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소에 의하여 능동적으로 보상될 수 있기 때문이다.
냉각 또는 가열 요소는 모두 동일한 형상 또는 치수를 가질 필요는 없고, 오히려 생성되는 온도 분포에 대응될 수 있다.
특별한 한 실시예에서, 냉각 또는 가열 요소는 실질적으로 중실체 또는 중공체 특히 튜브로서 제공된다.
중공체는, 직경이 0.1cm 내지 30cm, 바람직하게는 0.1cm 내지 10cm, 특히 바람직하게는 0.5cm 내지 3cm이고, 길이가 0.5cm 내지 100cm, 바람직하게는 1cm 내지 75cm, 특히 바람직하게는 5cm 내지 50cm인 형태로 제공된다.
본 발명에 따르면, 중공체는 모두 동일한 형상 또는 동일한 치수를 가질 필요가 없고, 오히려 생성되는 온도 분포, 유리 스트랜드의 치수와 형상, 및 가열 장치의 치수, 형상 및 온도 분포에 대응될 수 있다.
설정될 온도에 따라서, 유체 특히 공기가 중공체를 통과한다. 이 경우에 유체는 주변 온도로 도입되거나 냉각 또는 가열된 형태로 도입될 수 있다.
온도는 중공체 내의 유체의 유량에 의하여 제어된다. 이 경우에, 유체는 0.01ℓ/분 내지 1000ℓ/분, 바람직하게는 0.1ℓ/분 내지 200ℓ/분, 특히 바람직하게는 1ℓ/분 내지 50ℓ/분의 유량으로 중공체를 통과하고, 각각의 냉각 또는 가열 요소 내의 유체의 유량은 균일하게 또는 서로 독립적으로 또는 별도로 설정될 수 있다.
이 경우에, 냉각 또는 가열 요소는 일측이 개방된 튜브로서 설계될 수 있고, 이 튜브 내에 보다 단면이 작고 양측이 개방된 제2 튜브가 개구부에 특히 동축으로 배치됨으로써, 제2 튜브의 제1 개구부가 제1 튜브의 내측에 배치될 수 있다. 이 경우에 공기인 유체는 소정 유량으로 제2 튜브의 제2 개구부를 통하여 제2 튜브 내로 유입되고 제1 개구부로부터 배출되며, 그 결과 제1 튜브로 유입되고 제1 튜브의 개구부로부터 다시 유출된다. 튜브를 형성할 수 있는 재료는 가열 장치 내에 유지되는 온도에 대해 충분히 내열성이 있는 재료를 포함한다.
유체의 도입에 의하여, 중공체가 가열 머플에 대하여 0℃ 내지 2500℃, 바람직하게는 10℃ 내지 1000℃, 특히 바람직하게는 10℃ 내지 500℃의 온도 차이로 냉각 또는 가열된다.
성형될 광학 유리 부재의 단면에 따라 아래의 방법 또는 공정 파라미터가 설정된다. 가열 장치로 공급되는 유리 스트랜드의 단면은 이 경우에 단면적이 약 0.25cm2 내지 2500cm2, 바람직하게는 1cm2 내지 100cm2, 특히 바람직하게는 3cm2 내지 36cm2이 되도록 제공되고, 유리 스트랜드의 인발에 의하여 1/2 내지 1/100000, 바람직하게는 1/20 내지 1/30000, 특히 바람직하게는 1/100 내지 1/10000의 비로 감소한다.
특히 B270, 보로실리케이트 유리와 같은 공업용 유리뿐만 아니라, BK, SF, LASF, LAF, BASF, BAF, K, PK, PSK, FK, SK, LAK, SSK, BALF, LLF, LF, F, LAK 범위로부터의 광학 유리가 본 발명에 사용된다. 전술한 유리는 예시적인 것으로서 결코 전술한 유리에 한정되는 것은 아니다.
인발 방법에서의 중요한 파라미터는, 가열 장치 내로 유리 스트랜드가 공급되는 속도, 가열 장치의 크기, 유리 스트랜드의 최적의 점도를 달성하기 위하여 가열 장치 내에 선정된 온도, 및 가열 장치로부터 유리 스트랜드가 인발되는 속도를 포함한다.
유리의 인발에 충분한 점도를 확보하고, 인발 중에 점도가 너무 높아 유리가 파단되는 것을 방지하고, 점도가 너무 낮아 과도하게 변형되는 것을 방지하기 위하 여, 가열 장치 내에서 유리를 104dPas 내지 1012dPas, 바람직하게는 105dPas 내지 109dPas의 점도로 연화시킨다.
가열 장치 내의 유리의 적정 점도를 달성하기 위하여, 일반적으로 가열 머플로서 설계되는 가열 장치는 약 100℃ 내지 1500℃, 바람직하게는 500℃ 내지 900℃의 온도로 유지된다.
특별한 한 실시예에 있어서, 유리 부재의 제조 특히 프리즘 제조 시에 가열 장치와 프리폼의 크기 비가 소정치인 것이 바람직하다. 이 경우에, 유리 부재의 직경 특히 프리즘의 측변 또는 레그(leg) 길이에 대한 가열 장치의 직경의 비는 1.5 내지 10, 바람직하게는 2 내지 4로 선정된다.
온도장이 축 대칭인 종래의 가열 머플을 사용할 수 있다. 이 경우에, 가열 장치와 그 온도 분포에 특별한 요건이 부여되지는 않는다.
특별한 한 실시예에서 가열 장치의 형상은, 목표 온도 분포를 형성함으로써 유리 스트랜드의 인발 중에 성형 공정에 기여할 수 있도록 선택된다. 이는 독립적인 대책일 수 있거나, 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소와 함께 조합될 수 있다.
유리는 이 경우에 가열 장치로 약 1mm/분 내지 100mm/분, 바람직하게는 약 3mm/분 내지 15mm/분의 속도로 공급되고, 약 100mm/분 내지 30000mm/분, 바람직하게는 약 150mm/분 내지 5000mm/분의 속도로 인발된다.
인발된 유리 스트랜드는 예를 들면 절단에 의하여 인발된 유리 스트랜드로부 터 최종적으로 분리되어 소망 크기 또는 길이의 유리 부재가 제조된다. 절단 라인은 이 경우에 유리 스트랜드의 단면과 평행할 수 있거나 0o와 90o 사이의 소정 각도를 이룰 수도 있다.
본 발명에 따른 방법은 예를 들면 인발 작업 후의 그라인딩, 연마 및/또는 코팅에 의해 표면 품질을 향상시키기 위한 처리와 같은 추가 작업의 필요성을 제거하지만, 우수한 표면 품질을 달성하기 위하여 그와 같은 처리를 실시할 수도 있다.
냉각 또는 가열 요소의 또 다른 가능한 실시예는 전기 가열 요소, 열적 배리어 열차폐 또는 레이저나 화염에 의한 직접 표면 가열을 포함한다.
또한, 본 발명은, 인발 공정을 이용하여 소정 프리폼의 유리 스트랜드로부터 유리 부재 특히 광학 유리 부재를 제조, 특히 광학 프리즘 또는 광학 렌즈를 제조하기 위한 장치를 포함한다. 상기 장치는 이 경우에 공급 장치, 가열 장치 및 인발 장치를 포함하며, 상기 가열 장치 내측 또는 외측에서 유리 스트랜드의 외주의 적어도 일부의 주위 또는 유리 스트랜드의 길이의 적어도 일부에 걸쳐서 냉각 또는 가열 요소가 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 냉각 또는 가열 요소는 유리 스트랜드와 물리적으로 접촉하지 않는다.
냉각 또는 가열 요소는 유리가 공급되는 측으로부터 또는 유리가 인발되는 측으로부터 가열 장치 내로 완전히 또는 부분적으로 도입되고, 유리 스트랜드의 적어도 하나의 측면을 따라서 또는 적어도 하나의 모서리를 따라서 배치된다. 이 경 우에, 냉각 또는 가열 요소는 유리 스트랜드의 종축에 대하여 평행하게 또는 경사지게 배치될 수 있다.
냉각 또는 가열 요소는 가열 장치로 공급되는 유리 스트랜드의 표면 또는 가열 장치 내의 유리 스트랜드의 표면 또는 인발된 유리 스트랜드의 표면으로부터 0cm 내지 50cm, 바람직하게는 0.01cm 내지 10cm, 특히 바람직하게는 0.1cm 내지 3cm의 거리에 배치된다.
이 경우에, 냉각 또는 가열 요소는 가열 또는 냉각 전력에 있어서 하나의 유닛으로서 또는 서로 독립적인 유닛으로서 도입, 배열, 배치 또는 제어된다.
냉각 또는 가열 요소는 실질적으로 중실체 또는 중공체, 특히 일측이 폐쇄될 수도 있는 튜브로서 설계된다. 본 발명에 따른 중공체는 직경이 0.1cm 내지 30cm, 바람직하게는 0.1cm 내지 10cm, 특히 바람직하게는 0.5cm 내지 3cm이고, 길이가 0.5cm 내지 100cm, 바람직하게는 1cm 내지 75cm, 특히 바람직하게는 5cm 내지 50cm이다.
유체 특히 공기가 중공체를 통하여 0.01ℓ/분 내지 1000ℓ/분, 바람직하게는 0.1ℓ/분 내지 200ℓ/분, 특히 바람직하게는 0.1ℓ/분 내지 50ℓ/분의 유량으로 흐른다. 각각의 냉각 또는 가열 요소 내의 유체의 유량은 균일하게 또는 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
유체의 도입에 의하여, 중공체는 가열 머플에 대하여 0℃ 내지 2500℃, 바람직하게는 10℃ 내지 1000℃, 특히 바람직하게는 10℃ 내지 500℃의 온도 차이를 갖게 된다.
또한, 본 발명은 유리 부재 특히 광학 프리즘, 렌즈 또는 로드 렌즈와 같은 광학 유리 부재를 포함하고, 이러한 유리 부재는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조 가능하다.
이러한 유리 부재는, 적어도 한 표면의 평탄도가 10㎛ 미만, 바람직하게는 1㎛ 미만, 특히 바람직하게는 0.1㎛ 미만인 것을 특징으로 한다. 평탄도라는 용어는 직선 부분 내에서의 표면 또는 측면의 최대 높이 차이를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 구면의 경우에, 최대 높이 차이는 구면을 정의하는 아크 반경에 대한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 대표적인 실시예에 기초하여 이하에서 상세히 설명하며, 여러 대표적인 실시예의 특징들이 서로 조합될 수도 있다. 이러한 점에서 첨부된 도면을 참조한다. 각각의 도면에 있어서, 동일 도면 부호는 동일 부재를 나타낸다.
도 1은 일례로 가열 머플(muffle)로서 설계된 가열 장치(1)의 종축을 따라서의 도식적 설명도를 나타내며, 이 가열 장치(1) 내로 공급(3)되고 인발(4)되어 인발 구체를 형성하는 유리 스트랜드(2) 및 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소(5)의 대표적 배치 형태가 함께 도시되어 있다. 도시된 가열 머플은 종축을 따라 축 대칭의 온도장을 생성하고, 도시된 유리 스트랜드(2)는 특히 소정의 프리폼(6)의 연속 유리 스트랜드(2)로서 가열 머플에 공급된다. 본 실시예의 경우에 냉각 요소(5)는, 공기가 통과하게 되고 냉각 핑거(finger)로 알려져 있고 직경이 0.6cm이고 길이가 25cm인 튜브들을 포함하고, 이 튜브들은 유리 스트랜드(2)의 주변에 배치되고 가열 장치(1) 내로 서로 다른 거리에 도입되어 있거나 도입될 수 있다.
도 2a는, 삼각 프리즘의 단면(6)을 갖는 유리 스트랜드(2)의 측면을 따라 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소(5)가 배치되어 있는 실시예로서, 도 1에 도시된 장치를 절단선 S1에서 절단한 중앙 단면 즉 단면도를 나타낸다.
도 2b는 또 다른 실시예의 형태로 마찬가지로 도 1에 도시된 장치를 절단선 S1에서 절단한 단면도를 나타낸다. 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소(5)는 삼각 프리즘의 단면(6)을 갖는 유리 스트랜드(2)의 측면 및 모서리를 따라 배치된다.
도 3a는 일례로 직사각 프리즘의 단면(6)을 갖는 유리 스트랜드(2)의 한 측면(8)을 따라 본 발명에 따른 냉각 또는 가열 요소(5)가 배치되어 있는 또 다른 실시예로서, 도 1에 도시된 장치를 절단선 S1에서 절단한 단면도를 나타낸다.
도 3b는 일례로 로드 렌즈(rod lens)의 단면(6)을 갖는 유리 스트랜드(2)를 절단선 S1에서 절단한 본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시예의 설명도를 나타내며, 본 발명에 따른 냉각 요소(5)는 로드 렌즈의 구면 및 평면에 배치되어 있다.
도 4는 일례로 도 2a에 도시된 측면(7)의 상대적 측면 수축을 여러 냉각 수준에 대한 측면(7)에서의 냉각 요소(5)의 상대 위치의 함수로 나타낸다. 유리 스트랜드(2)는 B270으로 이루어지고, 이등변삼각형 프리즘의 단면(6)을 갖고, 약 4cm의 측부 길이가 되도록 탱크로(tank furnace)로부터 직접 자유로이 인발되고, 이미 -0.9%의 평균 수축율을 갖는다. 상대 측면 수축은 수축과 가장자리 길이의 비로부터 결정되고, 상대 위치는 가장 자리를 따라서의 위치와 가장자리 높이의 비로부터 결정된다. 이 경우에 냉각 요소(5)는, 회전 대칭의 온도장을 생성하고 810℃의 온도로 설정된 가열 머플(2) 내로 길이의 약 80%까지 도입되고, 측면의 중앙 근방에 약 0.5cm의 거리에 배치된다. 냉각은 냉각 1, 3부터 냉각 4까지 증가한다. 냉각 요소(5) 내의 온도는 각각 655℃와 477℃이다. 냉각 4의 경우에 477℃의 온도가 설정되고, 또한 냉각 요소는 15%만큼 하강한다. 냉각이 증가함에 의해, 인발 작업에 기인하는 오목형 수축이 우선 최소화된다. 냉각이 더욱 증가하면 볼록한 형상이 형성된다. 결과적으로, 인발 중에 측면의 오목형 함몰이 본 발명에 따른 냉각 요소에 의하여 능동적으로 보상될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 냉각 요소(5)에 있어서, 설계 효과를 제공하고 오목한 형상의 측면을 볼록한 형상의 측면으로 변환시키는 것이 가능하다.
도 5는 일례로 냉각 요소(5)를 통과하는 공기 유량의 함수로서 가열 머플(1)과 냉각 요소(5) 사이의 온도 차이를 나타낸다. 냉각 요소(5)를 통과하는 공기 유량이 증가함에 따라 냉각 요소가 더욱 냉각되고, 가열 머플 온도가 일정(이 경우에 약 810℃)하면 온도 차이가 증가하게 된다. 유량의 함수로서의 온도 차이의 증가는 이 경우에 실질적으로 선형적이다. 직선은, 실험적으로 결정되어 기호로 표시된 데이터의 추세를 나타낸다.
도 6은, 일례로, N-BK7로 제조되고 단면적이 (3cm×3cm)/2인 (도 3a에 도시된 바와 같은) 사각형으로 연마된 프리즘에 대하여 냉각 요소(5)를 통과하는 냉매의 유량이 3 ℓ/분으로 일정한 경우에, 가열 장치(2) 내로의 냉각 요소(5)의 상대 관통 깊이의 함수로서 상대 높이를 나타낸다. 이 경우에 냉각 요소(5)는 측면(8)의 중앙 근방에 약 0.1cm의 거리에 배치된다. 상대 높이는 측면의 변형을 나타내고, 측면의 폭에 대한 측면의 측면 수축[산-골(peak-to-valley)]의 비로부터 결정된다. 상대 관통 깊이는 가열 머플(2) 내로의 냉각 요소(5)의 관통 깊이(H)와 가열 머플의 전체 높이의 비로부터 결정된다. 가열 장치(2) 내로의 냉각 요소(5)의 관통 깊이가 증가함에 따라, 상대 높이는 실질적으로 선형적으로 감소함을 볼 수 있다. 만곡도가 0(영)이고 측면이 평면일 때의 값은 (직선으로 도시되어 있는 바와 같은) 데이터의 외삽에 의하여 결정될 수 있다.
도 7은 일례로 이등변 삼각형 프리즘의 단면(6)을 가진 유리 스트랜드(2)의 측면을 따라 본 발명에 따른 냉각 요소(5)가 배치되어 있는 실시예로서 도 1에 도시된 장치를 절단선 S1을 따라 절단한 중앙 단면 즉 단면도를 나타낸다.
광학 픽-업(pick-up) 시스템에 사용될 수 있는 이러한 마이크로프리즘의 제조를 위한 유리 스트랜드(2)용의 프리폼으로서, N-BK7로 제조되고 측변(10)의 길이가 약 50mm인 직각 이등변 삼각형 프리즘(9)이 사용된다. 이러한 프리폼은, 직경이 약 150mm인 가열 머플에 약 10mm/분의 속도로 공급된다. 프리즘 제조 시에, 측변(10)의 길이에 대한 가열 머플 직경의 크기 비는 2.5보다 큰 것이 바람직하다. 3개의 냉각 요소(5)는, 프리즘(9)으로서 설계된 유리 스트랜드(2)의 단면 주위의 상방으로부터 가열 머플 내로 도입된다. 유리로부터의 수직 거리는 약 0.5cm이다. 냉각 요소(5)는 사변(hypotenuse)(11)의 중앙에 위치하도록 배치된다. 프리즘(9)의 측변(10) 상의 냉각 요소는 직각부로부터 프리폼의 측변(10) 길이의 약 1/3의 거리에 배치된다. 가열 머플은 약 740℃의 온도까지 가열된다. 냉각 요소(5)는 약 6ℓ/분의 유량의 상온의 압축 공기 사용에 의하여 냉각된다. 정확한 유량은, 각 측변(10, 11)의 평탄도를 시험하는 광학 측정 시스템으로부터의 소망 값을 수신하는 자동 제어기에 의하여 설정된다. 유리 스트랜드는 평행한 파지기를 통해 약 1560mm/분의 속도로 인발되고, 공정 중에 70mm의 길이로 절단된다. 이와 같이 얻어진 프리즘은 측변 길이가 4±0.1mm이고, 조도(RMS)가 2nm이고, 평탄도(PV)가 0.1이고, 가장자리에 의해 형성된 각도 정밀도가 30''보다 향상된다.
전술한 실시예가 예시적인 것으로 이해되어야 한다는 점은 당업자에게는 명확하다. 본 발명은 이러한 실시예에 제한되는 것이 아니라, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다양하게 변형될 수 있다.
인발 공정을 이용하여 작은 단면의 광학 유리 부재를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법과 장치에 의하면, 인발 공정 중에 발생하는 바람직하지 않은 변형을 최소화하거나 제거하고, 그와 동시에 광학 유리 부재의 표면의 정밀한 가장자리의 첨예도, 가장자리 각도, 평탄도 및 낮은 조도와 같은 표면 품질을 유지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 복잡하고 공수가 크고 시간 소비적이고 고가인 프리폼의 형상 또는 가열 머플의 형상을 사용할 필요가 없고, 가열 장치의 중앙으로 유리 스트랜드를 정밀하게 도입할 필요도 없게 된다. 따라서 본 발명은, 종래의 가열 장치 또는 종래 유형의 가열 머플에서 사용하기 적합하고 제조하기 용이한 프리폼 형상의 사용을 가능하게 하며, 다양한 형상의 광학 유리 부재 또는 다양한 단면 형상의 유리 스트랜드에 적용하기에 적합하다.

Claims (39)

  1. 인발 공정을 이용하여 광학 유리 부재를 제조하는 방법으로서,
    소정 프리폼의 유리 스트랜드를 제공하는 단계,
    유리 스트랜드를 가열 장치 내로 공급하는 단계,
    가열 장치 내에서 유리 스트랜드를 연화시키는 단계, 및
    인발 장치를 통해 유리 스트랜드를 인발하는 단계를 포함하며,
    제조될 유리 스트랜드의 형상은, 가열 장치 내측 또는 외측에서 유리 스트랜드의 외주 또는 종축의 적어도 일부의 주위에 배치된 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽에 의해 제어되고,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리가 공급되는 측 또는 유리가 인발되는 측으로부터 가열 장치 내로 완전히 또는 부분적으로 도입되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리 스트랜드와 물리적인 접촉을 하지 않거나 또는 유리 스트랜드와 물리적인 접촉을 하지 않게 되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리 스트랜드의 적어도 하나의 측면 또는 적어도 하나의 모서리를 따라서 배치된 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리 스트랜드의 종축에 평행하게 또는 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 하나의 유닛 또는 서로 독립적인 유닛으로서 도입, 배열 또는 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 중실체 또는 중공체로서 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중공체를 통하여 유체가 통과하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유체는 0.01ℓ/분 내지 1000ℓ/분의 유량으로 중공체를 통과하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 중 어느 하나 또는 양쪽 내의 유체의 유량은 균일하게 또는 독립적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  11. 인발 공정을 이용하여 소정 프리폼의 유리 스트랜드로부터 광학 유리 부재를 제조하는 장치로서,
    - 공급 장치와,
    - 가열 장치와,
    - 인발 장치를 포함하며,
    상기 가열 장치 내측 또는 외측에서 유리 스트랜드의 외주의 적어도 일부의 주위 또는 길이의 적어도 일부에 걸쳐서 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽이 배치되고,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리가 공급되는 측 또는 유리가 인발되는 측으로부터 가열 장치 내로 완전히 또는 부분적으로 도입되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리 스트랜드와 물리적인 접촉을 하지 않는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  13. 삭제
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리 스트랜드의 적어도 하나의 측면 또는 적어도 하나의 모서리를 따라서 배치된 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 유리 스트랜드의 종축에 대하여 평행하게 또는 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 하나의 유닛 또는 서로 독립적인 유닛으로서 도입, 배열, 배치 또는 제어되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  17. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 중실체 또는 중공체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 중공체에는 그 내부에 유체가 통과하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  19. 제1항 또는 제2항에 따른 광학 유리 부재 제조 방법에 의해 제조 가능한 광학 유리 부재.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 광학 유리 부재는 광학 프리즘 또는 광학 렌즈인 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 튜브로서 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  22. 제7항에 있어서,
    상기 중공체를 통하여 공기가 통과하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  23. 제8항에 있어서,
    상기 유체는 0.1ℓ/분 내지 200ℓ/분의 유량으로 중공체를 통과하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  24. 제8항에 있어서,
    상기 유체는 0.4ℓ/분 내지 50ℓ/분의 유량으로 중공체를 통과하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 방법.
  25. 제11항에 있어서,
    상기 광학 유리 부재는 광학 프리즘 또는 광학 렌즈인 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  26. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 냉각 또는 가열 요소 중 어느 하나 또는 양쪽은 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  27. 제17항에 있어서,
    상기 중공체에는 그 내부에 공기가 통과하는 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재 제조 장치.
  28. 제19항에 있어서,
    상기 광학 유리 부재는 광학 프리즘 또는 광학 렌즈인 것을 특징으로 하는 광학 유리 부재.
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