KR102103864B1 - Apparatus and Method for Producing Preforms of Lens - Google Patents
Apparatus and Method for Producing Preforms of Lens Download PDFInfo
- Publication number
- KR102103864B1 KR102103864B1 KR1020180078565A KR20180078565A KR102103864B1 KR 102103864 B1 KR102103864 B1 KR 102103864B1 KR 1020180078565 A KR1020180078565 A KR 1020180078565A KR 20180078565 A KR20180078565 A KR 20180078565A KR 102103864 B1 KR102103864 B1 KR 102103864B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- middle plate
- hole
- preform
- disposed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/088—Flat discs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B11/00—Making preforms
- B29B11/06—Making preforms by moulding the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
- C03B2201/86—Chalcogenide glasses, i.e. S, Se or Te glasses
Abstract
렌즈의 프리폼 제조장치 및 방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 몰드 성형으로 제조되는 렌즈의 프리폼(Preform)을 생산하는 장치에 있어서, 렌즈 디스크를 가열하기 위한 광을 조사하는 광원과 상기 렌즈 디스크가 배치될 하나 이상의 관통공을 구비하는 중판 및 상기 중판의 상단부에 배치되어 상기 중판을 고정하는 상판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 생산장치를 제공한다.Disclosed is an apparatus and method for manufacturing a preform of a lens.
According to an aspect of the present embodiment, in an apparatus for producing a preform of a lens manufactured by mold molding, a light source for irradiating light for heating a lens disk and at least one through hole in which the lens disk is to be arranged are provided. It provides a preform production apparatus, characterized in that it comprises a top plate for fixing the middle plate and disposed on the upper end of the middle plate.
Description
본 발명은 렌즈 디스크를 이용하여 렌즈의 프리폼을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a preform of a lens using a lens disk.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information for this embodiment, and do not constitute a prior art.
렌즈는 다양한 광학분야에서 필수적으로 사용되는 소자이다. 이러한 렌즈를 구성하는 재료로서 최근 각광받는 재료가 칼코지나이드(Chalcogenide) 계열의 소재이다. 칼코지나이드 계열의 소재는 매장량이 풍부하고, 가공이 상대적으로 쉬워 렌즈를 제조하는 데 많이 사용된다.Lenses are essential elements in various optical fields. As a material constituting such a lens, a material that has recently been spotlighted is a chalcogenide-based material. The chalcogenide-based material is rich in reserves and relatively easy to process, making it a popular choice for lenses.
렌즈를 제조하는 데 사용되는 칼코지나이드 계열의 소재로서는 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb) 및 셀레늄(Se)가 포함된다. 이때, 게르마늄은 산소와 만나면 산화되는 성질을 갖기 때문에, 칼코지나이드 계열의 소재로 렌즈를 제조함에 있어서는 진공상태에서 제조공정이 진행된다.Chalcogenide-based materials used to manufacture lenses include germanium (Ge), antimony (Sb), and selenium (Se). At this time, since germanium has a property of being oxidized when it encounters oxygen, in manufacturing a lens from a chalcogenide-based material, a manufacturing process is performed under vacuum.
새로이 개발된 진공성형을 이용한 렌즈 제조공정은 다음과 같다. 진공상태에서 렌즈 디스크를 상부 금형과 하부 금형 사이에 장입하고, 금형들을 이용해 렌즈 디스크를 가압함으로써 렌즈를 제조한다.The lens manufacturing process using the newly developed vacuum molding is as follows. In a vacuum state, a lens disc is charged between an upper mold and a lower mold, and the lens disc is pressed using the molds to manufacture a lens.
그러니 이와 같은 종래의 렌즈 제조공정은 단지 몰딩만을 수행하기 때문에, 제조되는 렌즈 표면의 거칠기가 나빠지는 단점이 존재한다. 또한 금형의 형상이 요철을 온전히 구현하기 곤란한 측면이 존재하여, 종래의 렌즈 제조공정으로 제조되는 렌즈는 원하는 온전한 형상을 갖지 못하는 경우가 발생하기도 한다.Therefore, the conventional lens manufacturing process has a disadvantage in that the surface of the manufactured lens is deteriorated because only the molding is performed. In addition, since the shape of the mold has a side in which it is difficult to fully implement the unevenness, a lens produced by a conventional lens manufacturing process may not have a desired intact shape.
또한, 렌즈의 제조공정에서는 공정이 수행되는 환경이나 렌즈 디스크의 온도가 아주 중요한 요소이다. 온도가 수도만 달라지더라도, 렌즈의 성능에 많은 영향을 미친다. 전술한 바와 같이, 종래의 렌즈 제조공정은 칼코지나이드 소재 특성상 진공상태에서 진행되는데, 진공상태에서는 열 전달 효율이 현저히 떨어진다. 이러한 문제에 의해, 종래의 렌즈 제조공정은 몰딩을 위해 열을 충분히 제공하더라도, 렌즈 디스크의 온도가 몰딩하는 데 적절한 온도까지 상승하지 못할 확률이 높아, 성능이 현저히 떨어지는(예를 들어, 렌즈의 거칠기가 나빠지거나, 곡률이 일정하지 않는 등) 문제가 존재한다.In addition, in the lens manufacturing process, the environment in which the process is performed or the temperature of the lens disk is a very important factor. Even if the temperature is only different, it greatly affects the performance of the lens. As described above, the conventional lens manufacturing process proceeds in a vacuum state due to the nature of the chalcogenide material, but in the vacuum state, heat transfer efficiency is significantly reduced. Due to this problem, the conventional lens manufacturing process has a high probability that the temperature of the lens disk does not rise to a temperature suitable for molding, even if sufficient heat is provided for molding, and performance is significantly lowered (for example, roughness of the lens) Is worse, curvature is not constant, etc.).
본 발명의 일 실시예는, 렌즈를 제조하기 이전에 렌즈 디스크를 이용해 렌즈의 프리폼을 제조하는 장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.One embodiment of the present invention has an object to provide an apparatus and method for manufacturing a preform of a lens using a lens disk before manufacturing the lens.
본 발명의 일 실시예는, 균일한 열 분포와 적절한 높이(Sag)를 갖는 프리폼을 제조하는 장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.One embodiment of the present invention is to provide an apparatus and method for manufacturing a preform having a uniform heat distribution and an appropriate height (Sag).
또한, 본 발명의 일 실시예는, 균일하게 렌즈 디스크를 가열하여 일정한 성능을 갖는 복수의 프리폼을 대량생산 할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.In addition, one embodiment of the present invention, it is an object to provide an apparatus and method for mass production of a plurality of preforms having a constant performance by uniformly heating the lens disk.
본 발명의 일 측면에 의하면, 몰드 성형으로 제조되는 렌즈의 프리폼(Preform)을 생산하는 장치에 있어서, 렌즈 디스크를 가열하기 위한 광을 조사하는 광원과 상기 렌즈 디스크가 배치될 하나 이상의 관통공을 구비하는 중판 및 상기 중판의 상단부에 배치되어 상기 중판을 고정하는 상판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 생산장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, in an apparatus for producing a preform of a lens manufactured by mold molding, a light source for irradiating light for heating a lens disk and at least one through hole in which the lens disk is to be arranged are provided. It provides a preform production apparatus, characterized in that it comprises a top plate for fixing the middle plate and disposed on the upper end of the middle plate.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광원은 자외선 파장 대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the light source is characterized by irradiating light in the ultraviolet wavelength band.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 상판은 상기 광원이 조사하는 광이 상기 중판에 배치된 렌즈 디스크로 투과될 수 있도록 광 투과성 재질로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the upper plate is characterized in that it is made of a light-transmitting material so that the light irradiated by the light source can be transmitted to the lens disk disposed on the middle plate.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 관통공은 상기 렌즈 디스크의 넓이 및 높이와 동일하거나 큰 넓이 및 높이를 갖는 제1 관통공 및 상기 렌즈 디스크의 넓이보다 좁은 넓이를 갖는 제2 관통공으로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the through-hole is implemented as a first through-hole having a width and height equal to or greater than the width and height of the lens disc and a second through-hole having a width narrower than the width of the lens disc. It is characterized by.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 중판은 상기 제1 관통공을 구비하는 제1 중판 및 상기 제2 관통공을 구비하는 제2 중판을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, the middle plate is characterized in that it comprises a first middle plate having the first through hole and a second middle plate having the second through hole.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 중판의 하단부에 배치되어 상기 중판을 고정하며, 상기 관통공보다 좁은 넓이를 갖는 관통공을 구비하는 하판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, it is arranged on the lower end of the middle plate to fix the middle plate, and further comprising a lower plate having a through hole having a narrower width than the through hole.
본 발명의 일 측면에 의하면, 몰드 성형으로 제조되는 렌즈의 프리폼(Preform) 생산장치가 렌즈의 프리폼을 생산하는 방법에 있어서, 하나 이상의 관통공을 구비하는 중판에 렌즈 디스크가 배치되는 제1 배치과정과 상기 중판을 고정하기 위해 상기 중판의 상단부에 상판이 배치되는 제2 배치과정 및 상기 렌즈 디스크를 가열하기 위한 광을 조사하는 광 조사과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 생산방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, in a method of producing a preform of a lens by a preform production device of a lens manufactured by mold molding, a first arrangement process in which a lens disk is disposed on a middle plate having one or more through holes And a second arrangement process in which an upper plate is disposed at an upper end portion of the middle plate to fix the middle plate, and a light irradiation process for irradiating light for heating the lens disc.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광 조사과정은 자외선 파장 대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the light irradiation process is characterized by irradiating light in the ultraviolet wavelength band.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 상판은 상기 광원이 조사하는 광이 상기 중판에 배치된 렌즈 디스크로 투과될 수 있도록 광 투과성 재질로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the upper plate is characterized in that it is made of a light-transmitting material so that the light irradiated by the light source can be transmitted to the lens disk disposed on the middle plate.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 관통공은 상기 렌즈 디스크의 넓이 및 높이와 동일하거나 큰 넓이 및 높이를 갖는 제1 관통공 및 상기 렌즈 디스크의 넓이보다 좁은 넓이를 갖는 제2 관통공으로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the through-hole is implemented as a first through-hole having a width and height equal to or greater than the width and height of the lens disc and a second through-hole having a width narrower than the width of the lens disc. It is characterized by.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 중판은 상기 제1 관통공을 구비하는 제1 중판 및 상기 제2 관통공을 구비하는 제2 중판을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, the middle plate is characterized in that it comprises a first middle plate having the first through hole and a second middle plate having the second through hole.
본 발명의 일 측면에 의하면, 몰드 성형으로 제조되는 렌즈의 프리폼(Preform)을 생산하는 장치에 있어서, 상기 렌즈 디스크가 배치될 하나 이상의 관통공을 구비하는 중판 및 상기 중판의 상단부에 배치되어 상기 중판을 고정하며, 상기 중판에 배치된 렌즈 디스크로 열을 전달하기 위한 열원(熱源)을 구비하는 상판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 생산장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, in the apparatus for producing a preform (Preform) of a lens manufactured by mold molding, the middle plate is disposed on the upper end of the middle plate and at least one through-hole to which the lens disk is disposed It provides a preform production apparatus, characterized in that it comprises a top plate having a heat source (열 源) for transferring heat to the fixed, and the lens disk disposed on the middle plate.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 관통공은 상기 렌즈 디스크의 넓이와 동일하거나 큰 넓이를 가지며 상기 렌즈 디스크의 높이보다 높은 높이를 갖는 제1 관통공 및 상기 렌즈 디스크의 넓이보다 좁은 넓이를 갖는 제2 관통공으로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the through-hole has a width equal to or greater than the width of the lens disk, and a first through-hole having a height higher than that of the lens disk and a width having a width narrower than that of the lens disk. It is characterized by being implemented with 2 through holes.
본 발명의 일 측면에 의하면, 몰드 성형으로 제조되는 렌즈의 프리폼(Preform) 생산장치가 렌즈의 프리폼을 생산하는 방법에 있어서, 하나 이상의 관통공을 구비하는 중판에 렌즈 디스크가 배치되는 제1 배치과정과 상기 중판을 고정하기 위해 상기 중판의 상단부에 열원(熱源)을 포함하는 상판이 배치되는 제2 배치과정 및 상기 중판의 상단부에 배치된 상판 내 열원에 의해 상기 중판에 배치된 렌즈 디스크가 가열되는 가열과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 생산방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, in a method of producing a preform of a lens by a preform production device of a lens manufactured by mold molding, a first arrangement process in which a lens disk is disposed on a middle plate having one or more through holes And a second arrangement process in which a top plate including a heat source is disposed at an upper end of the middle plate to fix the middle plate, and a lens disc disposed on the middle plate is heated by a heat source in the top plate disposed at the top of the middle plate. It provides a preform production method characterized in that it comprises a heating process.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 렌즈를 제조하기 이전에 렌즈 디스크를 이용해 렌즈의 프리폼을 제조함으로써, 렌즈 디스크의 열 균일도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, there is an advantage of improving the thermal uniformity of the lens disk by manufacturing a preform of the lens using a lens disk before manufacturing the lens.
본 발명의 일 측면에 따르면, 우수한 거칠기, 균일한 열 분포 및 적절한 높이(Sag)를 갖는 프리폼을 제조할 수 있는 장점이 있다.According to an aspect of the present invention, there is an advantage that can produce a preform having excellent roughness, uniform heat distribution and a suitable height (Sag).
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 균일하게 렌즈 디스크를 가열하여 일정한 성능을 갖는 복수의 프리폼을 대량생산 할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to an aspect of the present invention, there is an advantage in that a plurality of preforms having uniform performance can be mass-produced by uniformly heating the lens disc.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리폼 제조 장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리폼 제조 장치 내 상판, 중판 및 하판의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 프리폼 제조 장치 내 상판, 중판 및 하판의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 디스크가 프리폼 제조 장치 내 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원을 이용해 렌즈 디스크를 가열하는 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 디스크가 휘는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리폼 제조 장치가 프리폼을 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리폼 제조 장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리폼 제조 장치 내 상판 및 중판의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 디스크가 프리폼 제조 장치 내 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상판이 렌즈 디스크를 가열하는 모습을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 디스크가 휘는 모습을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리폼 제조 장치가 프리폼을 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 제1 또는 제2 실시예에 따른 프리폼 제조장치가 제조한 렌즈의 프리폼을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 렌즈의 프리폼이 배치된 상태에서 진공상태를 만드는 모습을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 렌즈의 프리폼을 가열하는 모습을 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 렌즈의 프리폼을 가압하는 모습을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 냉각되는 모습을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 제조한 렌즈를 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 적외선 렌즈의 구성을 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 적외선 렌즈의 왜곡 수차도를 도시한 그래프이다.
도 24는 본 발명의 제3 실시예에 따른 적외선 렌즈의 MTF 특성을 도시한 그래프이다.
도 25는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 렌즈의 구성 및 Sag 값을 도시한 도면이다.
도 26는 본 발명의 제4 실시예에 따른 적외선 렌즈의 왜곡 수차도를 도시한 그래프이다.
도 27은 본 발명의 제4 실시예에 따른 적외선 렌즈의 MTF 특성을 도시한 그래프이다.
도 28은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제1 렌즈의 구성 및 Sag 값을 도시한 도면이다.
도 29a 내지 도 29d는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 2 mm 두께의 투과스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 30은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 비커스경도를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 31은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 열팽창계수를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 32 및 도 33은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 유리전이온도 및 연화점을 비교하여 나타낸 그래프이다.1 is a view showing the configuration of a lens manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram showing the configuration of a preform manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a cross section of the upper plate, the middle plate and the lower plate in the preform manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a plan view of an upper plate, a middle plate, and a lower plate in a preform manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which the lens disk according to the first embodiment of the present invention is disposed in a preform manufacturing apparatus.
6 is a view showing a state in which the lens disk is heated using the light source according to the first embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which the lens disk is bent according to the first embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a preform by a preform manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
9 is a configuration diagram showing the configuration of a preform manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
10 is a plan view of a top plate and a middle plate in a preform manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
11 is a view showing a state in which the lens disk according to the second embodiment of the present invention is disposed in a preform manufacturing apparatus.
12 is a view showing a state in which the top plate according to the second embodiment of the present invention heats the lens disk.
13 is a view showing a state in which the lens disk is bent according to the second embodiment of the present invention.
14 is a flow chart showing a method of manufacturing a preform by a preform manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
15 is a view showing a preform of a lens manufactured by a preform manufacturing apparatus according to a first or second embodiment of the present invention.
16 is a view showing the configuration of a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
17 is a view showing a state in which a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention creates a vacuum state in which a preform of a lens is disposed.
18 is a view showing a state in which the lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention heats the preform of the lens.
19 is a view showing a state in which the lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention presses the preform of the lens.
20 is a view showing a state in which the lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is cooled.
21 is a view showing a lens manufactured by a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
22 is a view showing the configuration of an infrared lens manufactured according to an embodiment of the present invention.
23 is a graph showing distortion aberration of an infrared lens according to a third embodiment of the present invention.
24 is a graph showing MTF characteristics of an infrared lens according to a third embodiment of the present invention.
25 is a diagram showing a configuration and a Sag value of a first lens according to a third embodiment of the present invention.
26 is a graph illustrating distortion aberration of an infrared lens according to a fourth embodiment of the present invention.
27 is a graph showing MTF characteristics of an infrared lens according to a fourth embodiment of the present invention.
28 is a diagram showing a configuration and a Sag value of a first lens according to a fourth embodiment of the present invention.
29A to 29D show a comparison of a 2 mm thick transmission spectrum of germanium-antimony-selenium ternary glass and germanium-gallium-antimony-selenium tetracomponent glass (chalcogenide glass composition according to an embodiment of the present application). It is a graph.
30 is a graph comparing Vickers hardness of the germanium-antimony-selenium ternary glass and the germanium-gallium-antimony-selenium tetracomponent glass (chalcozinide glass composition according to an embodiment of the present application).
FIG. 31 is a graph comparing thermal expansion coefficients of a germanium-antimony-selenium ternary glass and a germanium-gallium-antimony-selenium four-component glass (chalcozinide glass composition according to an embodiment of the present application).
32 and 33 are graphs comparing glass transition temperatures and softening points of germanium-antimony-selenium ternary glass and germanium-gallium-antimony-selenium quadrant glass (chalcogenide glass composition according to an embodiment of the present application) to be.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B can be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. It should be understood that terms such as “include” or “have” in the present application do not preclude the existence or addition possibility of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a technically inconsistent range.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a lens manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조 시스템(100)은 프리폼 제조장치(110) 및 렌즈 제조장치(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
프리폼 제조장치(110)는 렌즈 디스크를 렌즈의 프리폼(Preform)으로 제조한다. 렌즈 디스크가 바로 렌즈 제조장치(120)로 유입되어 렌즈가 제조되는 것이 아니라, 렌즈 디스크는 프리폼 제조장치(110)를 거치며 렌즈의 프리폼으로 제조된다. 렌즈의 프리폼이 제조되어 렌즈 제조장치로 유입될 경우, 렌즈 디스크가 바로 유입되는 경우에 비해 제조되는 렌즈 표면의 거칠기가 우수(매끄러워 짐)해지며, 전사성이 높아져 렌즈의 곡률이 일정해지는 장점이 있다. 프리폼 제조장치(110) 및 프리폼 제조장치(110)가 렌즈 디스크를 렌즈의 프리폼으로 제조하는 공정에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 15를 참조하여 설명하기로 한다.The
여기서, 렌즈 디스크나 렌즈의 프리폼은 칼코지나이드(Chalcogenide) 계열의 소재로 구현된다. 렌즈를 제조하는 데 사용되는 칼코지나이드 계열의 소재로서는 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb) 및 셀레늄(Se)가 포함된다. 이때, 게르마늄은 산소와 만나면 산화되는 성질을 갖기 때문에, 프리폼 제조장치(110)는 진공 환경을 가질 수 있다. 다만, 온전한 진공 환경을 구현하는 것은 비용적인 측면이나 구조적인 측면에 있어 비효율적일 수 있어, 프리폼 제조장치(110)는 산소가 거의 존재하지 않는 질소 분위기(in Nitrogen)에서 렌즈의 프리폼을 제조할 수 있다.Here, the lens disk or the preform of the lens is made of a material of the Chalcogenide series. Chalcogenide-based materials used to manufacture lenses include germanium (Ge), antimony (Sb), and selenium (Se). At this time, since germanium has a property of being oxidized when it encounters oxygen, the
렌즈 제조장치(120)는 프리폼 제조장치(110)에 의해 제조된 렌즈의 프리폼을 렌즈로 제조한다. 상보적으로 렌즈의 형상을 갖는 상부 코어 및 하부 코어를 이용하여, 렌즈의 프리폼을 가압함으로써 렌즈의 프리폼을 렌즈로 제조한다. 렌즈 제조장치(120) 및 렌즈 제조장치(120)가 렌즈 디스크를 렌즈의 프리폼으로 제조하는 공정에 대한 상세한 설명은 도 16 내지 21을 참조하여 설명하기로 한다.The
렌즈 제조장치(120)도 프리폼 제조장치(110)와 마찬가지로, 칼코지나이드 계열의 소재로 구현된 렌즈의 프리폼을 렌즈로 제조하며, 연화점 이상에서 산소와 렌즈의 프리폼과의 반응을 억제하여야 하기 때문에, 바람직하게는 진공 환경 또는 질소 분위기 등 산소가 거의 존재하지 않는 환경에서 렌즈를 제조한다.The
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리폼 제조 장치의 구성을 도시한 구성도이다.2 is a configuration diagram showing the configuration of a preform manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리폼 제조 장치(110)는 광원(210), 상판(220), 중판(230), 하판(240) 및 감압부(250)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
광원(210)은 중판(230)에 배치되는 렌즈 디스크를 가열하기 위한 광을 조사한다. 광원(210)은 할로겐 램프 등 자외선 파장대역의 광을 조사한다. 렌즈 디스크는 광원(210)이 조사하는 광을 수광하여 가열된다. 광이 도달하기만 하면 렌즈 디스크가 가열될 수 있기 때문에, 렌즈 디스크를 가열하기 위한 효율이 별도의 열원(熱源)을 이용하는 경우보다 우수하다. 열원을 이용하여 렌즈 디스크를 가열하는 방법은 열원이 배치된 부분과 그렇지 않은 부분에서 열 전달율의 차이를 갖기 때문에, 해당 부분에 배치된 렌즈 디스크가 가열되는 정도가 상이해진다. 반면, 광을 이용해 렌즈 디스크를 가열하는 방법은 광 경로 상 방해요소가 존재하지 않기 때문에 광이 각 렌즈 디스크로 고르게 도달한다. 이에 따라, 각 렌즈 디스크가 고르게 가열될 수 있다. 광원(210)은 광을 각 렌즈 디스크에 고르게 조사할 수 있을 정도만 배치되면 된다. 따라서 광원(210)은 상판(220)의 면적을 모두 채울만큼 빼곡히 배치될 필요없이, 일정한 간격마다 배치되어도 무방하다. The
광원(210)은 주로 상판(220)의 상부에 배치되어, 렌즈 디스크로 광을 조사한다. 다만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 광원(210)은 하판(240)의 하부에도 함께 배치되어, 렌즈 디스크로 광을 조사할 수 있다, 하판(240)은 관통공(245)을 포함하고 있기 때문에, 하판(240)의 하부에 배치된 광원(210)이 조사하는 광이 렌즈 디스크로 조사될 수 있다. 전술한 바와 같이, 광원(210)이 일정한 간격마다 배치되어도 무방하기 때문에, 특히, 하판(240)의 하부에 배치될 광원(210)은 프리폼 제조에 영향을 미치지 않는 위치에 일정 간격을 가지고 배치될 수 있다. 프리폼 제조 장치(110)는 과도한 열원을 사용하지 않고도 광원(210)을 이용하여, 저비용으로도 보다 효율적으로 렌즈 디스크를 가열할 수 있는 장점을 갖는다.The
상판(220)은 중판(230)의 상부에 배치되어 중판(230)을 고정한다. 상판(220)은 중판(230)의 면적과 넓거나 적어도 동일한 면적을 가질 수 있으며, 중판(230)의 상부에 배치되어 중판(230)을 고정한다. The
상판(220)은 자외선 파장대역의 광 투과성 재질로 구현될 수 있다. 전술한 바와 같이, 광원(210)은 상판(220)의 상부에서 중판(230)에 배치된 렌즈 디스크로 자외선 파장대역의 광을 조사한다. 렌즈 디스크가 광을 조사받아 가열되기 위해서는, 광원(210)에서 조사된 광이 상판(220)을 투과해야 한다. 따라서 상판(220)은 자외선 파장대역의 광 투과성 재질로 구현될 수 있다.The
중판(230)은 관통공(235)을 구비하여, 렌즈 디스크가 배치된다. 중판(230)은 하나 이상의 관통공(235)을 구비할 수 있으며, 특히, 한번에 대량의 렌즈의 프리폼을 제조하기 위해 복수의 관통공(235)을 구비할 수 있다. 렌즈 디스크는 관통공(235)에 배치된다. 중판(230)은 관통공(235)에 렌즈 디스크를 배치함으로써, 렌즈 디스크가 광에 의해 가열될 경우, 감암부(250) 및 중력에 의해 하부로 일정 높이(Sag)만큼 휠 수 있도록 한다.The
하판(240)은 중판(230)의 하부에 배치되어 중판(230)을 함께 고정하며, 관통공(245)을 구비하여 감압부(250)의 흡입력이 렌즈 디스크로 전달될 수 있도록 한다. 관통공(245)은 중판(230) 상에 형성된 관통공(235)과 동일한 위치의 하판(240) 상에 구비된다. 즉, 위에서 바라볼 경우, 관통공(245)의 중심과 관통공(235)의 중심이 동일한 좌표를 갖는 동심원 형태를 갖도록 관통공(245)이 하판(240) 상에 배치된다. The
감압부(250)는 중판(230)에 배치된 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가한다. 감압부(250)는 공기를 흡입하는 등 다양한 방법을 이용하여, 중판(230)에 배치된 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가한다. 중판(230) 및 하판(240)은 각각 관통공(235, 245)을 포함하고 있기 때문에, 감압부(250)는 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가할 수 있다. 감압부(250)가 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가함으로써, 렌즈 디스크가 보다 낮은 온도로 예열된 후 원활히 휠 수 있도록 한다.The
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리폼 제조 장치 내 상판, 중판 및 하판의 단면을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 프리폼 제조 장치 내 상판, 중판 및 하판의 평면도이다.3 is a cross-sectional view showing a cross section of the upper plate, the middle plate and the lower plate in the preform manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is a top plate, a middle plate and a lower plate in the preform manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention It is a top view.
상판(220)은 중판(230)의 상부에 배치된다The
중판(230)은 렌즈 디스크가 배치될 관통공(235)을 포함한다. 관통공(235)은 렌즈 디스크의 넓이(폭) 및 높이와 동일하거나 큰 넓이(폭) 및 높이를 갖는 제1 관통공(310) 및 제1 관통공(310)과 렌즈 디스크의 넓이(폭)보다 좁은 넓이(폭)를 갖는 제2 관통공(315)을 포함한다. 제2 관통공(315)의 넓이(폭)가 제1 관통공(310)과 렌즈 디스크의 넓이(폭)보다 좁기 때문에, 렌즈 디스크가 제1 관통공(310)에 배치되고 제1 관통공(310)의 하부로 이탈하지 않을 수 있다.The
제2 관통공(315)의 넓이(폭)는 렌즈의 프리폼에서 돌출되는 부분의 유효직경보다 넓게 형성될 수 있다. 제2 관통공(315)의 넓이(폭)가 유효직경보다 좁은 경우, 렌즈의 프리폼이 하부로 휘며 돌출되는 부분이 중판(230)과 접촉할 수 있다. 가열된 상태에서 휘는 렌즈의 프리폼이 중판(230)과 접촉하게 되면, 생성되는 렌즈의 표면 거칠기가 나빠지고, 렌즈의 곡률도 일정치 못해질 우려가 존재한다. 제2 관통공(315)의 넓이(폭)는 렌즈의 프리폼에서 돌출되는 부분의 유효직경보다 넓게 형성됨으로써, 렌즈의 프리폼, 특히, 가열되어 휘는 렌즈의 프리폼이 중판(230)과 접촉하지 않도록 하여 전술한 문제를 방지할 수 있다.The width (width) of the second through
중판(230)은 기 설정된 간격마다 배치된 제1 관통공(310)을 구비하는 제1 중판(234) 및 기 설정된 간격마다 배치된 제2 관통공(315)을 구비하는 제2 중판(238)을 포함할 수 있다. 중판(230)은 제1 관통공(310) 및 제2 관통공(315)을 모두 구비하여야 하는데, 넓이가 서로 상이한 관통공을 한번에 형성하는 것은 용이하지 않을 수 있다. 따라서 중판(230)은 제1 관통공(310)을 구비하는 제1 중판(234)과 제2 관통공(315)을 구비하는 제2 중판(238) 각각을 결합하는 형태로 포함함으로써, 용이하게 넓이가 서로 상이한 관통공을 구비할 수 있다. The
하판(240)은 중판(230)의 하부에 배치된다. The
하판(240)은 중판의 관통공(235)와 동일한 위치에 배치되며, 관통공(310, 315) 보다 좁은 직경을 갖는 관통공(320)을 포함한다. 하판(240)은 관통공(310, 315) 보다 좁은 직경을 갖는 관통공(320) 및 일정 각도의 경사면(320)을 포함하기 때문에, 가열되어 휘는 렌즈의 프리폼의 중앙부분이 보다 매끄러운 곡률을 가지며 보다 돌출될 수 있다. 통상적으로, 프리폼 제조 없이 렌즈 디스크를 몰딩하여 렌즈를 제조하는 종래의 렌즈 제조장치는 렌즈를 제조하기 위해 금형을 이용해 렌즈 디스크에 가압하여 렌즈를 제조한다. 이때, 금형이 렌즈 디스크를 가압함에 있어, 통상적으로 금형의 바깥부분으로는 압력이 많이 전달되는 반면, 금형의 중앙부분으로는 압력이 상대적으로 적게 전달되게 된다. 또한, 금형의 중앙부분에는 몰딩과정에서 발생할 수 있는 가스(Gas)나 잔류물들이 존재할 수도 있다. 이에 따라, 종래의 렌즈 제조장치에 의해 제조되는 렌즈는 중앙부분에서는 금형의 형태가 온전히 전달되지 않아(전사성 낮음), 일정한 곡률을 갖지 못하는 문제가 존재하였다. 그러나 프리폼 제조장치(110)는 전술한 바와 같이, 하판(240)의 구조 및 감압부(250)를 이용해 프리폼의 중앙부분이 보다 매끄럽게 돌출되기 때문에, 렌즈 제조장치의 금형의 중앙부분으로 압력이 상대적으로 적게 전달된다 하더라도 곡률이 일정한 렌즈가 제조될 수 있는 장점을 갖는다.The
도 4를 참조하면, 중판(230)의 제1 관통공(310), 제2 관통공(315) 및 하판의 관통공(245)은 서로 동일한 위치에 배치된다. 즉, 각 관통공 중심이 동일한 좌표를 갖는 동심원 형태를 갖도록 배치된다. 이에 따라, 중판(230)에 배치된 렌즈 디스크의 중앙부에서부터 일정하게 하부로 휠 수 있다.Referring to FIG. 4, the first through
또한, 중판(230)은 중판(230)의 관통공(235)을 상호간 연결하는 홈(410)을 더 포함할 수 있다. 프리폼 제조장치(110)가 프리폼을 제조하며, 제조 공정상에서 가스가 발생할 수 있다. 이러한 가스가 중판(230), 특히, 관통공(235)에서 배출되지 않는 경우, 가스에 의해 제조되는 각 렌즈의 프리폼의 높이(Sag)가 일정치 못하게 되고, 렌즈의 표면의 거칠기도 나빠지는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 중판(230)은 중판(230)의 관통공(235)을 상호간 연결하는 홈(410)을 더 포함하여, 제조 공정상에서 발생하는 가스가 관통공(235)으로부터 홈(410)으로 빠져나올 수 있도록 한다. 이에 따라, 제조되는 렌즈의 프리폼 및 그로부터 제조되는 렌즈의 성능이 우수해지는 장점이 있다.In addition, the
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 디스크가 프리폼 제조 장치 내 배치된 모습을 도시한 도면이다.5 is a view showing a state in which the lens disk according to the first embodiment of the present invention is disposed in a preform manufacturing apparatus.
렌즈의 프리폼 제조를 위해, 렌즈 디스크(510)가 프리폼 제조장치(110) 내에 배치된다. 렌즈 디스크(510)는 프리폼 제조장치(110) 내 중판(310)에 구비된 관통공(235)에 배치된다. 전술한 바와 같이, 렌즈 디스크(510)의 소재는 칼코지나이드 계열의 소재일 수 있으며, 소재 특성상 프리폼 제조장치(110) 내For the preform production of the lens, a
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원을 이용해 렌즈 디스크를 가열하는 모습을 도시한 도면이다.6 is a view showing a state in which the lens disk is heated using the light source according to the first embodiment of the present invention.
상판(220)의 상부에 배치된 광원(210)이 광을 조사함으로써, 배치된 렌즈 디스크(510)를 가열한다. 전술한 바와 같이, 별도의 열원을 사용하는 것이 아니라, 광원(210)이 자외선 파장대역의 광을 조사함으로써, 렌즈 디스크(510)를 가열한다. 도 6에는 상판(220)의 상부에 배치된 광원(210)만이 도시되어 있으나, 하판(240)의 하부에도 광원(210)이 배치되어 렌즈 디스크(510)로 광을 조사할 수 있다. 광원(210)이 추가로 배치될 경우, 각 렌즈 디스크(510)를 보다 균일하고 빠르게 가열할 수 있는 장점이 있다.The
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 디스크가 휘는 모습을 도시한 도면이다.7 is a view showing a state in which the lens disk is bent according to the first embodiment of the present invention.
렌즈 디스크(510)가 가열되는 경우, 중판(230)의 관통공(235) 상에 배치되어 있기 때문에, 중력에 의해 하부로 자연히 휘게 된다. 다만, 가열된 렌즈 디스크(510)가 중력에만 의존하여 휠 경우, 유효한 높이(Sag)까지 휘지 못할 가능성도 존재하고, 유효한 높이(Sag)까지 휜다 하더라도 오랜 시간이 소모된다. 이에 따라, 프리폼 제조장치(110)는 감압부(250)를 이용하여 렌즈 디스크(510)의 하부로 흡입력을 가함으로써, 렌즈 디스크(510)가 하부로 보다 원활히 휠 수 있도록 한다. 전술한 바와 같이, 렌즈 디스크(510)가 중판(230)과 접촉하지 않고 온전히 휠 수 있으며, 중앙부분이 보다 매끄럽게 돌출될 수 있다.When the
이처럼 제조된 렌즈의 프리폼은 취출되고 렌즈 제조장치(120)로 투입되어, 렌즈 제조에 이용된다.The preform of the lens manufactured as described above is taken out and put into the
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리폼 제조 장치가 프리폼을 제조하는 방법을 도시한 순서도이다. 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하였기 때문에, 프리폼을 제조하는 방법에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a preform by a preform manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. Since it was described in detail with reference to FIGS. 2 to 7, a detailed description of a method of manufacturing a preform will be omitted.
하나 이상의 관통공을 구비하는 중판(230)에 렌즈 디스크(510)가 배치된다(S810).The
프리폼 제조장치(110)는 중판(230)을 고정하기 위해 중판의 상단부에 상판(220) 및 중판(230)의 하단부에 하판(240)을 배치한다(S820).The
프리폼 제조장치(110)는 광원(210)을 이용하여 렌즈 디스크(510)를 가열하기 위한 광을 조사한다(S830).The
프리폼 제조장치(110)는 감압부(250)를 이용하여 렌즈 디스크(510)를 하단부로 추가적으로 휜다(S840).The
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리폼 제조 장치의 구성을 도시한 구성도이다.9 is a configuration diagram showing the configuration of a preform manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리폼 제조 장치(110)는 상판(910), 중판(920) 및 감압부(930)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the
상판(910)은 중판(920)의 상부에 배치되어 중판(920)을 고정한다. 상판(910)은 중판(920)의 면적과 넓거나 적어도 동일한 면적을 가질 수 있으며, 중판(920)의 상부에 배치되어 중판(920)을 고정한다. The
상판(910)은 내부에 열원(熱援, 미도시)을 포함하여, 중판(920)의 상부에서 중판(920)에 배치된 렌즈 디스크로 열을 가한다. 제2 실시예에 따른 프리폼 제조장치(110)는 별도의 광원 대신 열원을 포함한 상판(910)을 이용하여 렌즈 디스크를 가열한다. The
중판(920)은 관통공(925)을 구비하여, 렌즈 디스크가 배치된다. 중판(920)은 하나 이상의 관통공(925)을 구비할 수 있으며, 특히, 한번에 대량의 렌즈의 프리폼을 제조하기 위해 복수의 관통공(925)을 구비할 수 있다. 렌즈 디스크는 관통공(925)에 배치된다. 중판(920)은 관통공(925)에 렌즈 디스크를 배치함으로써, 렌즈 디스크가 광에 의해 가열될 경우, 감암부(930) 및 중력에 의해 하부로 일정 높이(Sag)만큼 휠 수 있도록 한다.The
감압부(930)는 중판(920)에 배치된 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가한다. 감압부(930)는 공기를 흡입하는 등 다양한 방법을 이용하여, 중판(920)에 배치된 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가한다. 중판(920) 및 하판(240)은 각각 관통공(235, 245)을 포함하고 있기 때문에, 감압부(930)는 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가할 수 있다. 감압부(930)가 렌즈 디스크에 하부로 힘을 가함으로써, 렌즈 디스크가 보다 원활히 휠 수 있도록 한다.The
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리폼 제조 장치 내 상판 및 중판의 평면도이다.10 is a plan view of a top plate and a middle plate in a preform manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
중판(920)은 제1 실시예에 따른 중판(230)과 마찬가지로, 관통공(925)를 포함하며, 관통공(925)은 렌즈 디스크의 넓이(폭)과 동일하거나 큰 넓이(폭)을 갖되, 렌즈 디스크의 높이 보다는 높은 높이를 갖는 제1 관통공(1010) 및 제1 관통공(1010)과 렌즈 디스크의 넓이(폭)보다 좁은 넓이(폭)를 갖는 제2 관통공(1015)을 포함한다. 제1 관통공(1010)의 높이가 렌즈 디스크의 높이와 동일할 경우, 중판(920)의 상부에 배치되는 상판(910)과 렌즈 디스크가 접촉할 수 있으며, 상판(910) 내 포함된 열원의 높은 온도에 의해 렌즈 디스크에 손상이 가해질 우려가 존재하기 때문이다. The
제1 실시예에 따른 중판(230)과 마찬가지로, 중판(920) 내 포함된 각 관통공(1010, 1015)도 중심이 동일한 좌표를 갖는 동심원 형태를 갖도록 배치된다.Similar to the
또한, 제1 실시예에 따른 중판(230)과 마찬가지로, 중판(920)도 관통공(925)을 상호간 연결하는 홈(1020)을 더 포함할 수 있다.In addition, like the
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 디스크가 프리폼 제조 장치 내 배치된 모습을 도시한 도면이다.11 is a view showing a state in which the lens disk according to the second embodiment of the present invention is disposed in a preform manufacturing apparatus.
렌즈 디스크(510)가 중판(920)의 관통공(920)에 배치된다. 전술한 바와 같이, 제1 관통공(1010)의 높이가 렌즈 디스크(510)의 높이보다 높게 형성된다.The
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상판이 렌즈 디스크를 가열하는 모습을 도시한 도면이다.12 is a view showing a state in which the top plate according to the second embodiment of the present invention heats the lens disk.
상판(910)이 중판(920)의 상부에 배치된다. 상판(910)은 내부에 열원을 포함하므로, 상판(910)이 중판(920)의 상부에 배치될 경우, 중판(920)에 배치된 렌즈 디스크(510)가 가열된다.The
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 디스크가 휘는 모습을 도시한 도면이다.13 is a view showing a state in which the lens disk is bent according to the second embodiment of the present invention.
렌즈 디스크(510)가 가열되는 경우, 중판(920)의 관통공(925) 상에 배치되어 있기 때문에, 중력에 의해 하부로 자연히 휘게 된다. 추가적으로, 제2 실시예에 따른 프리폼 제조장치(110)는 감압부(930)를 이용하여 렌즈 디스크(510)의 하부로 흡입력을 가함으로써, 렌즈 디스크(510)가 하부로 보다 원활히 휠 수 있도록 한다. 전술한 바와 같이, 렌즈 디스크(510)가 중판(920)과 접촉하지 않고 온전히 휠 수 있으며, 중앙부분이 보다 매끄럽게 돌출될 수 있다.When the
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리폼 제조 장치가 프리폼을 제조하는 방법을 도시한 순서도이다. 프리폼 제조 방법은 도 9 내지 13을 참조하여 상세히 설명하였기 때문에, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.14 is a flow chart showing a method of manufacturing a preform by a preform manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention. Since the preform manufacturing method has been described in detail with reference to FIGS. 9 to 13, detailed description will be omitted.
하나 이상의 관통공을 구비하는 중판(920)에 렌즈 디스크(510)가 배치된다(S1410).The
프리폼 제조장치(110)는 중판(920)을 고정하기 위해 중판의 상단부에 상판(910)을 배치한다(S1420).The
프리폼 제조장치(110)는 중판(920)의 상단부에 배치된 상판(910) 내 열원을 이용해 중판(920)에 배치된 렌즈 디스크(510)를 가열한다(ㄴ1430).The
프리폼 제조장치(110)는 감압부(930)를 이용하여 렌즈 디스크(510)를 하단부로 추가적으로 휜다(S1440).The
도 15는 본 발명의 제1 또는 제2 실시예에 따른 프리폼 제조장치가 제조한 렌즈의 프리폼을 도시한 도면이다.15 is a view showing a preform of a lens manufactured by a preform manufacturing apparatus according to a first or second embodiment of the present invention.
제1 또는 제2 실시예에 따른 프리폼 제조장치(110)에 의해 렌즈의 프리폼(1510)은 중력 뿐만 아니라 감암부의 흡입력에 의해 제조되는 모든 렌즈의 프리폼들이 유효한 높이(Sag)를 가질 수 있다. 특히, 제1 실시예에 따른 프리폼 제조장치(110)는 광원을 이용하여 렌즈 디스크(510)를 가열하기 때문에, 모든 렌즈 디스크(510)가 균일하게 가열될 수 있어, 더욱 신뢰성 있는 결과를 도출할 수 있다.The
또한, 제1 또는 제2 실시예에 따른 프리폼 제조장치(110)에 의해 렌즈의 프리폼(1510)은 제조 과정상에서 1차적으로 가열이 되기 때문에, 추후, 렌즈의 제조공정 상에서도 균일한 적절한 열 분포를 가질 수 있다. 종래의 렌즈 제조장치에서는 렌즈 디스크(510)의 소재 특성상 진공 상태 또는 질소 분위기 상에서 제조 공정이 진행되는데, 진공 상태 또는 질소 분위기 상은 열 전달 효율이 상대적으로 떨어져 렌즈 디스크 또는 렌즈의 프리폼이 온전히 가열되거나 균일하게 가열되지 못하는 경우가 자주 발생하였다. 렌즈 제조장치(120)로 유입될 렌즈의 프리폼(510)은 이미 프리폼 제조 공정상에서 1차적으로 가열되어 균일한 열 분포를 갖기 때문에, 추후, 렌즈의 제조공정 상에서도 균일한 적절한 열 분포를 가질 수 있다. 이에 따라, 제조되는 렌즈는 거칠기, 곡률의 균일도 등 우수한 성능을 가질 수 있다.In addition, since the
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치의 구성을 도시한 도면이다. 16 is a view showing the configuration of a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치(120)는 상부 코어(1610), 하부 코어(1620), 열원부(1630) 및 기체 출입구(1640)를 포함한다.Referring to FIG. 16, the
상부 코어(1610) 및 하부 코어(1620)는 렌즈의 프리폼(1510)을 가압하여 몰드성형함으로서, 렌즈를 제조한다. 상부 코어(1610) 및 하부 코어(1620)는 제조하고자 하는 렌즈의 형상을 상보적으로 가져, 렌즈의 프리폼(1510)을 가압하여 몰드성형함으로서, 렌즈를 제조한다.The
열원부(1630)는 렌즈의 프리폼(1510)을 가열한다. 상부 코어(1610) 및 하부 코어(1620)가 렌즈의 프리폼(1510)을 몰드성형하기 위해서는, 렌즈의 프리폼(1510)이 적정 온도까지 가열되어야 한다. 열원부(1630)는 렌즈의 프리폼(1510)을 가열하여, 렌즈의 프리폼(1510)의 온도가 몰드 성형에 적절한 온도까지 이르도록 한다.The
기체 출입구(1640)는 기체를 렌즈 제조장치(120) 외부로 배출하여 렌즈 제조장치(120) 내부를 진공상태로 만들거나, 냉각 기체를 렌즈 제조장치(120) 내부로 유입시켜 렌즈 제조장치(120) 내부를 냉각시킨다. 특히, 기체 출입구(1640)가 렌즈 제조장치(120) 내부를 진공상태로 만듦으로써, 렌즈 제조 공정 중 렌즈 소재에서 발생할 수 있는 가스의 흔적이 렌즈의 표면상에서 제거될 수 있다.The
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 렌즈의 프리폼이 배치된 상태에서 진공상태를 만드는 모습을 도시한 도면이다.17 is a view showing a state in which a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention creates a vacuum state in which a preform of a lens is disposed.
하부 코어(1620) 상에 가압되어 몰드 성형될 렌즈의 프리폼(1510)이 배치된다. 이후, 렌즈 제조장치(120)는 렌즈의 제작에 필요한 적정 환경을 만들기 위해 기체 출입구(1640)를 이용해 내부를 진공상태로 만든다. 렌즈의 프리폼(1510) 소재의 특성상 또한 렌즈 제조공정상에서 가스가 발생할 수 있는 특성상, 진공상태나 산소가 거의 포함되지 않은 환경이 바람직하므로, 바람직하게, 렌즈 제조장치(120)는 기체 출입구(1640)를 이용해 내부를 진공상태로 만들거나, 아니면 질소를 유입하여 내부를 질소 분위기로 형성한다.The
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 렌즈의 프리폼을 가열하는 모습을 도시한 도면이다.18 is a view showing a state in which the lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention heats the preform of the lens.
진공상태 또는 질소 분위기가 형성된 경우, 렌즈의 프리폼(1510)을 몰드 성형하기 위해 열원부(1630)를 이용하여 가열한다. 프리폼 제작공정에서 1차적으로 가열되었기 때문에, 진공상태 또는 질소 분위기가 형성되었다 하더라도 렌즈의 프리폼(1510)은 몰드 성형에 적절한 온도까지 용이하게 이를 수 있으며, 렌즈의 프리폼(1510)이 균일한 온도 분포를 가질 수 있다.When a vacuum state or a nitrogen atmosphere is formed, the
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 렌즈의 프리폼을 가압하는 모습을 도시한 도면이다.19 is a view showing a state in which the lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention presses the preform of the lens.
렌즈의 프리폼(1510)이 충분히 가열된 경우, 상부 코어(1610) 및 하부 코어(1620)는 렌즈의 프리폼(1510)을 가압하여 몰드성형한다.When the
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 냉각되는 모습을 도시한 도면이다.20 is a view showing a state in which the lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is cooled.
상부 코어(1610) 및 하부 코어(1620)로 몰드 성형한 후, 렌즈 제조장치(120)는 높아진 내부 온도를 낮춘다. 냉각가스가 기체 출입구(1640)를 거쳐 렌즈 제조장치(120)의 내부로 유입됨으로써, 렌즈 제조장치(120)의 내부 온도가 낮아진다. 이후, 제조된 렌즈가 취출됨으로써, 렌즈의 제조공정이 완료된다.After mold molding with the
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 제조장치가 제조한 렌즈를 도시한 도면이다.21 is a view showing a lens manufactured by a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
전술한 프리폼 공정 및 렌즈 제조공정을 거쳐 제조된 렌즈(2110)는 유효한 높이(Sag)를 가질 수 있으며, 1차적인 열처리가 프리폼 공정에서 수행되기 때문에 우수한 표면의 거칠기를 갖는다. 또한, 프리폼 공정이 수행됨에 따라, 모든 부분, 특히, 중앙부분에서도 균일한 곡률을 갖는 렌즈가 제조될 수 있다.The
이하에서 개시되는 적외선 렌즈(2200), 제1 렌즈(2210) 및 제2 렌즈(2220)는 전술한 프리폼 제조장치 및 렌즈 제조장치의 각 공정에 의해 제조된 렌즈일 수 있다.The
도 22은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 렌즈의 구성을 도시한 도면이고, 도 23 및 24는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 렌즈의 왜곡 수차도 및 MTF 특성을 도시한 그래프이며, 도 25는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 렌즈의 구성 및 Sag 값을 도시한 도면이다. 22 is a view showing the configuration of an infrared lens according to an embodiment of the present invention, FIGS. 23 and 24 are graphs showing distortion aberration and MTF characteristics of the infrared lens according to the first embodiment of the present invention, 25 is a view showing a configuration and a Sag value of the first lens according to the first embodiment of the present invention.
도 22 내지 25를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 렌즈(2200)는 제1 렌즈(2210), 제2 렌즈(2220) 및 센서부(2230)를 포함한다.22 to 25, the
적외선 렌즈(2200)는 물체측(제1 렌즈의 -y축 방향)으로부터 순차적으로 제1 렌즈(2210), 제2 렌즈(2220) 및 센서부(2230)를 포함하며, 센서부(2230)의 +y 축 방향 상에 상(2240)을 맺는다.The
제1 렌즈(2210)는 제1 면(2214)과 제2 면(2218)을 포함한다.The
제1 면(2214)은 비구면(Aspheric Surface)으로 구성되고, 곡률반경(Radius)으로 11.16mm를, 두께(Thickness)로 5.50mm를 갖는다. 또한, 제1 면(2214)는 굴절률(Refractive Index)로 2.61을, 분산율(아베 수, Abbe Number)로 108.52를 갖는다. 여기서, 제1 면(2214)의 두께는 제1 면(2214)과 제2 면(2218) 사이의 거리를 의미한다. The
또한, 분산율은 다음의 수학식 1로 연산된다.In addition, the dispersion ratio is calculated by the following equation (1).
여기서, Nr은 10μm 파장에서의 소재 굴절률을, Nl은 12μm 파장에서의 소재 굴절률을, N1은 8μm 파장에서의 소재 굴절률을 의미한다.Here, Nr is a material refractive index at a wavelength of 10 μm, Nl is a material refractive index at a wavelength of 12 μm, and N1 is a material refractive index at a wavelength of 8 μm.
제2 면(2218)은 제1 면(2214)과 마찬가지로 비구면으로 구성되고, 곡률반경으로 8.79mm를, 두께로 5.93mm를 갖는다. 제2 면(2218)은 제1 면(2214)에 비해 상대적으로 작은 곡률반경으로 구현된다. 여기서, 제2 면(2218)의 두께는 제2 면(2218)과 제2 렌즈(2220)의 사이의 거리를 의미한다.The
도 25에 도시된 바와 같이, 제2 면(2218)은 회절 광학소자(2510, DOE: Diffractive Optical Element)를 포함한다. 회절 광학소자(2510)는 제1 렌즈(2210)의 제2 면(2218)에 구현되어, 적외선 렌즈(2200)에서 발생할 수 있는 수차를 최소화한다. 회절 광학소자(2510)는 3개의 링(Number of Ring)으로 구현될 수 있으며, 패인 깊이(Depth Height)로 6.226μm를 구비할 수 있다. 제1 렌즈(2210)는 제2 면(2218)에 회절 광학소자(2510)를 구비함에 따라, 초점거리(Focal Length)로 419.31mm를 갖는다. As shown in FIG. 25, the
제2 렌즈(2220)는 제3 면(2224)과 제4 면(2228)을 포함한다.The
제3 면(2224)은 비구면(Aspheric Surface)으로 구성되고, 곡률반경으로 23.95mm를, 두께로 4.50mm를 갖는다. 또한, 제3 면(2224)는 굴절률로 2.61을, 분산율로 108.52를 갖는다. 제2 렌즈(2220)는 제1 렌즈(2210)와 동일한 굴절률 및 분산율을 갖도록 구현될 수 있다. 여기서, 제3 면(2224)의 두께는 제3 면(2224)과 제4 면(2228) 사이의 거리를 의미한다. The
제4 면(2228)은 제3 면(2224)과 마찬가지로 비구면으로 구성되고, 곡률반경으로 -88.26mm를, 두께로 6.06mm를 갖는다. 여기서, 제4 면(2228)의 두께는 제4 면(2228)과 센서(2230)의 사이의 거리를 의미한다.The
각 면의 곡률반경은 아래의 표 1의 각 비구면 계수에 따라 아래의 수학식 2에 의해 구해진다.The radius of curvature of each surface is obtained by
E-060.786217
E-06
E-100.836154
E-10
E-040.328725
E-04
E-050.254764
E-05
E-080.191166
E-08
E-04-0.568063
E-04
E-050.414937
E-05
E-080.808806
E-08
E-09-0.110960
E-09
E-04-0.882338
E-04
E-050.529436
E-05
E-080.972805
E-08
E-10-0.163132
E-10
여기서, k는 원추곡면계수를, c는 중심 곡률을, h는 광축으로부터 오목면 또는 볼록면까지의 거리이며, K, A, B, C, D, E는 표 1의 비구면 계수를 의미한다.Here, k is the cone surface coefficient, c is the central curvature, h is the distance from the optical axis to the concave or convex surface, and K, A, B, C, D, and E are aspheric coefficients in Table 1.
구면 렌즈가 비구면 렌즈가 갖는 효과를 발휘하기 위해서는 더 많은 개수의 렌즈가 사용되어야 하므로, 구면렌즈로 구현된 적외선 렌즈는 크기가 커지는 문제가 있다. 이러한 문제를 해소하고자, 적외선 렌즈(2200)는 비구면 렌즈(2210, 2220)를 구비함으로써, 종래의 구면렌즈로 구현된 적외선 렌즈에 비해 작은 크기로도 종래의 적외선 렌즈와 동일 또는 그 이상의 효과를 가질 수 있다.In order for the spherical lens to exhibit the effect of the aspheric lens, a larger number of lenses have to be used, so the infrared lens implemented with the spherical lens has a problem in that its size increases. In order to solve this problem, the
센서(2230)는 제5 면(2234)과 제6 면(2238)을 포함한다.The
제5 면(2234)는 무한(Infinite)의 곡률반경을 가지며, 두께로서 0.7mm를 가진다. 또한, 제5 면(2234)은 굴절률로 3.42를, 분산율로 2017.92를 갖는다. 제5 면(2234)의 두께는 제5 면(2234)과 제6 면(2238) 사이의 거리를 의미한다.The
제6 면(2238)는 무한(Infinite)의 곡률반경을 가지며, 두께로서 1.04mm를 가진다. 여기서, 두께의 의미는 제6 면(2238)과 상(2240)의 거리를 의미하는 것으로, 즉, 상(2240)은 센서(2230)의 1.04mm 뒤(센서의 +y축 방향)에 맺힌다.The
적외선 렌즈(2200)는 0.0F(센서의 중심영역)에서 0.00%의 왜곡률을 가지며, 0.7F에서 -1.48%의 왜곡률을, 1.0F(센서의 외곽영역)에서 -3.07%의 왜곡률을 갖는다.The
적외선 렌즈(2200)는 전술한 각 구성을 구비함에 따라, 초점거리로 15.0mm를, f값(Aperture-based f-number)으로 f/1.03을 갖는다. 적외선 렌즈(2200)는 최대 이미지 서클(Maximun Image Circle)로 8.16mm를, 파장대역(Waveband)으로 8 내지 12μm를 갖는다. 또한, 적외선 렌즈(2200)는 가로 24.5˚, 세로 18.5˚ 및 대각선 30.4˚의 화각(FOV: Field of View)을 갖는다.The
적외선 렌즈(2200)는 전술한 각 구성을 구비함에 따라, 다음과 같은 MTF(Modulation Transfer Function)을 갖는다. 적외선 렌즈(2200)는 0.0F에서 56.6%의 MTF를, 0.7F에서 Tangential 성분으로 48.1%와 Sagittal 성분으로 51.2%의 MTF를, 1.0F에서 Tangential 성분으로 39.8%와 Sagittal 성분으로 40.7%의 MTF를 갖는다. 즉, 적외선 렌즈(2200)는 1.0F에서도 30%를 월등히 초과하는 MTF를 가짐으로써, 우수한 성능을 갖는다.The
도 22은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 렌즈의 구성을 도시한 도면이고, 도 26 및 27은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 렌즈의 왜곡 수차도 및 MTF 특성을 도시한 그래프이며, 도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 렌즈의 구성 및 Sag 값을 도시한 도면이다. 22 is a view showing the configuration of an infrared lens according to an embodiment of the present invention, FIGS. 26 and 27 are graphs showing distortion aberration and MTF characteristics of the infrared lens according to the second embodiment of the present invention, 28 is a view showing a configuration and a Sag value of the first lens according to the second embodiment of the present invention.
제1 렌즈(2210)는 제1 면(2214)과 제2 면(2218)을 포함한다.The
제1 면(2214)은 비구면(Aspheric Surface)으로 구성되고, 곡률반경(Radius)으로 14.01mm를, 두께(Thickness)로 6.00mm를 갖는다. 또한, 제1 면(2214)는 굴절률(Refractive Index)로 2.61을, 분산율(아베 수, Abbe Number)로 108.52를 갖는다. 여기서, 제1 면(2214)의 두께는 제1 면(2214)과 제2 면(2218) 사이의 거리를 의미한다. The
제2 면(2218)은 제1 면(2214)과 마찬가지로 비구면으로 구성되고, 곡률반경으로 12.11mm를, 두께로 6.30mm를 갖는다. The
도 28에 도시된 바와 같이, 제2 면(2218)은 회절 광학소자(2810, DOE: Diffractive Optical Element)를 포함한다. 회절 광학소자(2810)는 제1 렌즈(2210)의 제2 면(2218)에 구현되어, 적외선 렌즈(2200)에서 발생할 수 있는 수차를 최소화한다. 회절 광학소자(2810)는 4개의 링(Number of Ring)으로 구현될 수 있으며, 패인 깊이(Depth Height)로 6.226μm를 구비할 수 있다. 제1 렌즈(2210)는 제2 면(2218)에 회절 광학소자(2510)를 구비함에 따라, 초점거리(Focal Length)로 470.85mm를 갖는다. As shown in FIG. 28, the
제2 렌즈(2220)는 제3 면(2224)과 제4 면(2228)을 포함한다.The
제3 면(2224)은 비구면(Aspheric Surface)으로 구성되고, 곡률반경으로 60.14mm를, 두께로 4.80mm를 갖는다. 또한, 제3 면(2224)는 굴절률로 2.61을, 분산율로 108.52를 갖는다. 제2 렌즈(2220)는 제1 렌즈(2210)와 동일한 굴절률 및 분산율을 갖도록 구현될 수 있다. The
제4 면(2228)은 제3 면(2224)과 마찬가지로 비구면으로 구성되고, 곡률반경으로 -48.56mm를, 두께로 9.08mm를 갖는다. The
각 면의 곡률반경은 아래의 표 2의 각 비구면 계수에 따라 전술한 수학식 2에 의해 구해진다.The radius of curvature of each surface is obtained by
E-070.384960
E-07
E-10-0.177904
E-10
E-050.760369
E-05
E-060.499915
E-06
E-090.416112
E-09
E-04-0.325849
E-04
E-06-0.212482
E-06
E-090.414432
E-09
E-11-0.477982
E-11
E-040.219654
E-04
E-06-0.874826
E-06
E-100.549507
E-10
E-120.641932
E-12
센서(2230)는 제5 면(2234)과 제6 면(2238)을 포함한다.The
제5 면(2234)는 무한(Infinite)의 곡률반경을 가지며, 두께로서 0.73mm를 가진다. 또한, 제5 면(2234)은 굴절률로 4.01을, 분산율로 942.38을 갖는다.The
제6 면(2238)는 무한(Infinite)의 곡률반경을 가지며, 두께로서 1.10mm를 가진다. The
적외선 렌즈(2200)는 0.0F(센서의 중심영역)에서 0.00%의 왜곡률을 가지며, 0.7F에서 -0.27%의 왜곡률을, 1.0F(센서의 외곽영역)에서 -0.68%의 왜곡률을 갖는다.The
적외선 렌즈(2200)는 전술한 각 구성을 구비함에 따라, 초점거리로 19.0mm를, f값(Aperture-based f-number)으로 f/1.03을 갖는다. 적외선 렌즈(2200)는 최대 이미지 서클(Maximun Image Circle)로 8.16mm를, 파장대역(Waveband)으로 8 내지 12μm를 갖는다. 또한, 적외선 렌즈(2200)는 가로 19.8˚, 세로 14.9˚ 및 대각선 24.6˚의 화각(FOV: Field of View)을 갖는다.The
적외선 렌즈(2200)는 전술한 각 구성을 구비함에 따라, 다음과 같은 MTF(Modulation Transfer Function)을 갖는다. 적외선 렌즈(2200)는 0.0F에서 40.4%의 MTF를, 0.7F에서 Tangential 성분으로 52.1%와 Sagittal 성분으로 56.1%의 MTF를, 1.0F에서 Tangential 성분으로 39.6%와 Sagittal 성분으로 38.5%의 MTF를 갖는다. The
제1 실시예에 따른 적외선 렌즈(2200) 내 포함된 제1 렌즈(2210)와 제2 렌즈(2220) 또는 제2 실시예에 따른 적외선 렌즈(2200) 내 포함된 제1 렌즈(2210)와 제2 렌즈(2220)는 저분산 렌즈로 구현될 수 있다. 각 렌즈(2210, 2220)가 저분산 렌즈로 구현됨으로써, 종래의 적외선 렌즈에 비해 색수차를 보정하는데 유리한 효과를 가져올 수 있다.The
각 렌즈(2210, 2220)는 칼코지나이드계 조성물로 구현될 수 있으며, 조성물의 각 성분비는 다음과 같다. Each
Ge 22.5 내지 27.5중량%, Sb 12.5 내지 17.5중량%, Se 60중량%로 조성된다.Ge 22.5 to 27.5% by weight, Sb 12.5 to 17.5% by weight, Se is composed of 60% by weight.
각 렌즈(2210, 2220)가 이와 같은 조성물로 구현될 경우, 각 렌즈(2210, 2220)는 8 내지 12마이크로미터 파장의 광에 대해 60%이상의 투과율을 가지며, 270 내지 300℃의 유리전이 온도를 갖고, 170kgf/mm2 이상의 비커스 경도를 갖는다. 또한, 몰드를 이용해 성형될 경우, 각 렌즈(2210, 2220)는 광학 성능을 구현할 수 있다.When each lens (2210, 2220) is implemented with such a composition, each lens (2210, 2220) has a transmittance of 60% or more for light of 8 to 12 micrometer wavelength, and a glass transition temperature of 270 to 300 ° C. It has a Vickers hardness of 170 kgf / mm2 or more. In addition, when molded using a mold, each
한편, 각 렌즈(2210, 2220)는 아래와 같은 칼코지나이드계 조성물로 구현될 수 있다.On the other hand, each lens (2210, 2220) may be implemented as a chalcogenide-based composition as follows.
각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 안티몬(Sb) 및 셀레늄(Se)을 포함하되, 몰% 기준으로 5≤게르마늄≤25, 2≤갈륨≤20, 5≤안티몬≤25, 55≤셀레늄≤70의 함량을 가질 수 있다. 갈륨이 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가될 수 있도록, 갈륨의 함량과 게르마늄의 함량을 합산한 값은 일정할 수 있다.The composition of each
각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 바람직하게는, 몰% 기준으로 10≤게르마늄≤22.5, 5≤갈륨≤15, 7.5≤안티몬≤12.5, 60≤셀레늄≤67.5의 함량을 가지면서, 갈륨이 게르마늄의 함량을 대체할 수 있다. 이러한 함량 수치 범위에 관련하여서는 구체적인 실시예와 함께 이하에서 후술하기로 한다.The composition of each
또한, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 할로겐 원소, 할로겐화물, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 셀레늄화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 첨가물을 더 포함할 수 있다. 첨가물은 몰% 기준으로 0<첨가물≤10의 함량을 가질 수 있다.Further, the composition of each
할로겐 원소는 단일 할로겐 원소 형태로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 할로겐 원소는 Cl, Br, 또는 I일 수 있다. 또한, 할로겐화물은 할로겐원소와 알칼리 금속의 화합물 형태를 의미한다. 예를 들어, 할로겐화물은 RY(여기서, R은 Li, Na, K, Rb, 또는 Cs이고, Y는 Cl, Br 또는 I)일 수 있다. 또한, 알칼리 금속이나 알칼리 토금속 성분의 경우, 유리에 첨가될 때 금속성 원소(단일 원소) 형태 또는 각 성분의 셀레늄 화합물 형태로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 알칼리 금속은 Li, Na, K, Rb 또는 Cs이거나, 각 단일 원소(Li, Na, K, Rb 또는 Cs)의 셀레늄(Se) 화합물일 수 있다. 또한, 알칼리 토금속은 Ca, Sr 또는 Ba이거나, 각 단일 원소(Ca, Sr 또는 Ba)의 셀레늄 화합물일 수 있다.The halogen element can be added in the form of a single halogen element. For example, the halogen element can be Cl, Br, or I. In addition, halide means a compound form of a halogen element and an alkali metal. For example, the halide can be RY, where R is Li, Na, K, Rb, or Cs, and Y is Cl, Br or I. Further, in the case of an alkali metal or alkaline earth metal component, when added to glass, it may be added in the form of a metallic element (single element) or a selenium compound of each component. For example, the alkali metal may be Li, Na, K, Rb or Cs, or a selenium (Se) compound of each single element (Li, Na, K, Rb or Cs). Further, the alkaline earth metal may be Ca, Sr or Ba, or a selenium compound of each single element (Ca, Sr or Ba).
이처럼 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물에 첨가물이 포함되는 경우, 갈륨과 첨가물이 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가될 수 있도록, 갈륨의 함량과 첨가물의 함량과 게르마늄의 함량을 합산한 값은 일정할 수 있다.When an additive is included in the composition of each
즉, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 Ge-Ga-Sb-Se 또는 Ge-Ga-Sb-Se-X의 조성을 가질 수 있다. 여기서, X는 첨가물을 가리킨다. 게르마늄의 함량이 낮아짐에 따라 열적 안정성의 급격한 저하가 수반될 수 있다. 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 갈륨 및 X 성분의 함량을 조절함으로써 열적 안정성의 급격한 저하를 방지할 수 있다.That is, the composition of each
또한, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물의 굴절률 및 분산 특성 중 적어도 하나 이상은 안티몬의 함량의 변화, 또는 안티몬과 첨가물의 함량 변화 조합에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물의 굴절률 값은 안티몬 함량에 따라 조절될 수 있다. 또한, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물의 분산 특성과 열 특성은 첨가되는 첨가물의 함량에 따라 조절될 수 있다.In addition, at least one or more of the refractive index and dispersion characteristics of the composition of each
즉, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 게르마늄, 갈륨, 안티몬, 셀레늄의 상대 조성비를 상술한 함량 범위 및 대체 조건에 따라 바꿈으로써 높은 열적 안정성과 굴절률을 확보할 수 있다. 또한, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 X 성분을 선별적으로 첨가함으로써, 기계적/광학적 물성을 조절할 수 있다.That is, the composition of each
이하에서는 투과도, 비커스경도, 열팽창계수, 유리전이온도 및 연화점과 같은 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물의 특성 확인을 위한 시험결과에 대해 서술한다.Hereinafter, test results for confirming the properties of the composition of each
시험에 사용된 모든 시편은 전형적으로 칼코지나이드 유리를 제조하는 용융/급냉 공정을 따라 제작되었다. 각 조성의 유리시편은 원형 막대 형태이고 공통적으로 10 mm의 지름으로 고정되었으며, 길이는 최소한 10cm를 상회하도록 제작되었다. 구체적인 제조공정은 예시적으로 다음과 같다.All specimens used in the test were typically produced following a melt / quench process to produce chalcogenide glass. The glass specimens of each composition were in the form of circular rods and were commonly fixed to a diameter of 10 mm, and the length was made to exceed at least 10 cm. The specific manufacturing process is exemplarily as follows.
실리카 앰퓰의 전처리 과정으로서, 실리카 앰퓰을 아세톤으로 세척한 후 600℃에서 열처리를 한다. 그리고 Ar 가스로 충진된 글로브 박스에서 각 시편의 조성비대로 출발물질을 칭량한 후 실리카 앰퓰에 장입한다. 그리고 내부가 진공인 상태가 되도록 한 후에 실리카 앰퓰을 용융하여 밀봉시킨다. 전기로를 이용하여 22000℃까지 6시간 이상에 걸쳐 승온하고, 22000℃에서 12시간 이상 유지 후 냉각을 실시한다. 냉각조건의 경우 일반적으로 가장 많이 사용되는 water quenching과 공기 중에서 서냉하는 두 가지 방법을 이용하였다. 이후, 각 조성의 유리전이온도를 기준으로 하여 설정한 온도에서 3시간 유지 후 6시간에 걸쳐 상온으로 서냉시켜 소둔공정을 실시하였다.As a pretreatment process of the silica ampoule, the silica ampoule is washed with acetone and then heat-treated at 600 ° C. Then, the starting material is weighed according to the composition ratio of each specimen in a glove box filled with Ar gas, and then charged into a silica ampoule. The silica ampoule is melted and sealed after making the vacuum inside. Using an electric furnace, the temperature was raised to 22000 ° C over 6 hours, and then maintained at 22000 ° C for 12 hours or more and then cooled. In the case of cooling conditions, two methods were used, most commonly used water quenching and slow cooling in air. Subsequently, the composition was maintained at a temperature set based on the glass transition temperature of each composition for 3 hours and then slowly cooled to room temperature over 6 hours to perform an annealing process.
도 29a 내지 도 29d는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 2 mm 두께의 투과스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.29A to 29D show a comparison of a transmission spectrum of 2 mm thickness of germanium-antimony-selenium ternary glass and germanium-gallium-antimony-selenium tetracomponent glass (chalcogenide glass composition according to an embodiment of the present application). It is a graph.
도 29a 내지 도 29d 중 어느 하나를 참조하면, 사성분계 출발조성을 기준으로 안티몬과 셀레늄 함량을 고정하고 갈륨이 게르마늄 함량을 대체하여 첨가되도록 하였다. 도 29a 내지 도 29d를 참조하면, 삼성분계 유리(x=0인 경우)와 대비하여 본원의 사성분계 유리(x=5, 10, 또는 15인 경우)도 적외선 투과단이 크게 이동하지 않으며, 8~12 ㎛ 대역에서 50% 이상의 양호한 적외선 투과도가 나타난다. 이러한 유리조성의 경우 산화물 유리보다 굴절율이 상대적으로 크기 때문에 프레스넬 반사에 의해 비교적 낮은 투과도를 보인다. 하지만, 렌즈는 반사방지막이 코팅되며 제작됨에 따라, 8~12 ㎛ 대역에서의 투과도가 90% 이상으로 높아질 수 있다. 추가적으로, 투과 스펙트럼에서 12.5 ㎛ 파장의 위치에서 발생하는 흡수는 산소에 의한 것으로서, 갈륨이 들어가지 않은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리에서 가장 크게 나타난다(도 29a, 도 29c 및 도 29d 참조). 이는 게르마늄의 출발물질이 갈륨의 경우보다 산화되기 쉬운 경향성을 보임에 따라 나타나는 현상이라 해석할 수 있다. 즉, 게르마늄의 함량을 갈륨으로 대체하여 첨가함에 따라 12 ㎛ 근방의 투과도 손실을 줄이는 효과가 동시에 발생할 수 있다.29A to 29D, antimony and selenium contents were fixed based on the four-component starting composition, and gallium was added to replace germanium. Referring to FIGS. 29A to 29D, the infrared transmission end does not significantly move in the quadruplex-based glass (when x = 5, 10, or 15) of the present application in comparison with the ternary glass (when x = 0), 8 Good infrared transmittance of more than 50% is seen in the ~ 12 μm band. In the case of such a glass composition, since the refractive index is relatively larger than that of oxide glass, it exhibits relatively low transmittance due to Fresnel reflection. However, as the lens is manufactured by coating the antireflection film, the transmittance in the 8-12 μm band may be increased to 90% or more. In addition, absorption occurring at a position of 12.5 μm wavelength in the transmission spectrum is caused by oxygen, and is the largest in germanium-antimony-selenium ternary glass without gallium (see FIGS. 29A, 29C, and 29D). This can be interpreted as a phenomenon in which the starting material of germanium tends to be more easily oxidized than that of gallium. That is, as the content of germanium is replaced by adding gallium, an effect of reducing the loss of permeability in the vicinity of 12 μm may occur simultaneously.
도 30은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 비커스경도를 비교하여 나타낸 그래프이다. 30 is a graph comparing Vickers hardness of a germanium-antimony-selenium ternary glass and a germanium-gallium-antimony-selenium four-component glass (chalcozinide glass composition according to an embodiment of the present application).
도 30을 참조하면, 게르마늄의 함량을 대체하며 갈륨이 첨가되어도 유리의 경도 값은 비슷한 수준으로 유지됨을 확인할 수 있다. 구체적으로, 갈륨이 몰%기준 5, 10 및 15의 함량만큼 게르마늄을 대체하여 첨가되었을 때, 유리의 경도 값은 삼성분계 유리와 비슷한 수준으로 유지된다.Referring to FIG. 30, it can be seen that the content of germanium is replaced and the hardness value of the glass is maintained at a similar level even when gallium is added. Specifically, when gallium was added as a substitute for germanium in a content of 5, 10, and 15 based on mol%, the hardness value of the glass is maintained at a level similar to that of the ternary glass.
도 31은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 열팽창계수를 비교하여 나타낸 그래프이다. FIG. 31 is a graph comparing thermal expansion coefficients of a germanium-antimony-selenium ternary glass and a germanium-gallium-antimony-selenium four-component glass (chalcozinide glass composition according to an embodiment of the present application).
도 31을 참조하면, 게르마늄의 함량을 대체하며 갈륨이 첨가되어도 유리의 열팽창계수 값은 비슷한 수준으로 유지되거나 향상되는 경향을 보인다. 구체적으로, 갈륨이 몰%기준 5, 10 및 15의 함량만큼 게르마늄을 대체하여 첨가되었을 때, 유리의 열팽창계수 값은 삼성분계 유리와 비슷한 수준으로 유지되거나 경우에 따라서는 향상된다.Referring to FIG. 31, the thermal expansion coefficient value of the glass tends to be maintained or improved at a similar level even when gallium is added while replacing the content of germanium. Specifically, when gallium was added by replacing germanium in a content of 5, 10, and 15 based on mol%, the thermal expansion coefficient of the glass was maintained at a level similar to that of the ternary glass, or improved in some cases.
도 32 및 도 33은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 유리전이온도 및 연화점을 비교하여 나타낸 그래프이다. 32 and 33 are graphs comparing glass transition temperatures and softening points of germanium-antimony-selenium ternary glass and germanium-gallium-antimony-selenium tetracomponent glass (chalcozinide glass composition according to an embodiment of the present application) to be.
도 32 및 도 33을 참조하면, 갈륨이 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가됨에 따라, 유리의 유리전이온도 및 연화점은 다소 감소되는 경향을 보인다. 하지만, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물로 제조된 유리의 유리전이온도 및 연화점은 여전히 몰드성형공정에 적합한 물성 영역이며, 필요에 따라 기타 첨가물을 포함 할 수 있다.32 and 33, as gallium is added to replace the content of germanium, the glass transition temperature and softening point of the glass tends to decrease somewhat. However, the glass transition temperature and softening point of the glass made of the composition of each
기타 첨가물은 할로겐 원소, 할로겐화물, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 셀레늄화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 첨가물을 더 포함할 수 있다. 첨가물은 몰% 기준으로 0<첨가물≤10의 함량을 가질 수 있다.Other additives may further include at least one additive selected from the group consisting of halogen elements, halides, alkali metals, alkaline earth metals, and selenium compounds. The additive may have a content of 0 <additive≤10 based on mol%.
또한 예시적으로, 할로겐 원소는 Cl, Br, 또는 I일 수 있다. 또한, 할로겐화물은 RY (여기서, R은 Li, Na, K, Rb, 또는 Cs이고, Y는 Cl, Br 또는 I)일 수 있다. 또한, 알칼리 금속은 Li, Na, K, Rb 또는 Cs일 수 있다. 또한, 알칼리 토금속은 Ca, Sr 또는 Ba일 수 있다. 알칼리 금속이나 알칼리 토금속 성분의 경우, 유리에 첨가될 때 금속성 원소 형태 또는 각 성분의 셀레늄 화합물 형태로 첨가될 수 있다.Also illustratively, the halogen element can be Cl, Br, or I. Further, the halide can be RY (where R is Li, Na, K, Rb, or Cs, and Y is Cl, Br or I). Further, the alkali metal may be Li, Na, K, Rb or Cs. Further, the alkaline earth metal may be Ca, Sr or Ba. In the case of an alkali metal or alkaline earth metal component, when added to glass, it may be added in the form of a metallic element or in the form of a selenium compound of each component.
이상에서 살펴본 시험결과를 참조하면, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은, 몰% 기준으로 5≤게르마늄≤25, 2≤갈륨≤20, 5≤안티몬≤25, 55≤셀레늄≤70의 함량, 바람직하게는, 10≤게르마늄≤22.5, 5≤갈륨≤15, 7.5≤안티몬≤12.5, 60≤셀레늄≤67.5의 함량을 가지면서, 갈륨은 게르마늄의 함량을 대체하는 형태로 설정될 수 있다.Referring to the test results discussed above, the composition of each
각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 몰드 성형공정을 통해 렌즈로 가공될 수 있다는 점에서, 종래의 결정질 소재를 이용할 때에 비해 크게 낮은 공정 가격을 가질 수 있다. 또한, 원료단가가 상대적으로 높은 게르마늄의 함량이 낮아짐에 따라, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 기존 유리소재에 비해 원료가격 또한 저렴하다는 장점을 갖는다.Since the composition of each
또한, 각 렌즈(2210, 2220)의 조성물은 상술한 조성 및 함량으로 이루어진 유리에서 각 성분을 선별하고 조성비를 변경함으로써, 높은 굴절률과 조절 가능한 다양한 분산을 가질 수 있다. 나아가, 제조되는 렌즈가 보다 소형화될 수 있다.In addition, the composition of each lens (2210, 2220) can have a high refractive index and a variety of adjustable dispersion by selecting each component from the glass made of the above-described composition and content and changing the composition ratio. Furthermore, the lens to be manufactured can be made more compact.
도 8 및 14에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8 및 14에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 8 및 14는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIGS. 8 and 14, it is described that each process is executed sequentially, but this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention. In other words, a person skilled in the art to which one embodiment of the present invention pertains may execute or change one or more of the processes described in FIGS. 8 and 14 without departing from the essential characteristics of one embodiment of the present invention. 8 and 14 are not limited to the time-series order since the process may be applied in various modifications and variations by executing in parallel.
한편, 도 8 및 14에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes illustrated in FIGS. 8 and 14 may be implemented as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored. That is, the computer readable recording medium includes magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and carrier waves (eg, the Internet). Storage). The computer-readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present embodiment, and those skilled in the art to which this embodiment belongs may be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical spirit of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of the present embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present embodiment.
100: 렌즈 제조 시스템
110: 프리폼 제조 장치
120: 렌즈 제조장치
210: 광원
220, 910: 상판
230, 920: 중판
234: 제1 중판
238: 제2 중판
235, 245, 320: 관통공
240: 하판
250, 930: 감압부
310, 1010: 제1 관통공
315, 1015: 제2 관통공
410, 1020: 홈
510: 렌즈 디스크
1510: 렌즈의 프리폼
1610: 상부 코어
1620: 하부 코어
1630: 열원부
1640: 기체 출입구
2110: 렌즈
2220: 적외선 렌즈
2210: 제1 렌즈
2214: 제1 면
2218: 제2 면
2220: 제2 렌즈
2224: 제3 면
2228: 제4 면
2230: 센서부
2234: 제5 면
2238: 제6 면
2240: 상
2510, 2810: 회절 광학소자100: lens manufacturing system
110: preform manufacturing apparatus
120: lens manufacturing apparatus
210: light source
220, 910: top
230, 920: Medium
234: first mid-range
238: Second Mid Edition
235, 245, 320: through hole
240: bottom
250, 930: pressure reducing section
310, 1010: first through hole
315, 1015: second through hole
410, 1020: home
510: lens disc
1510: lens preform
1610: upper core
1620: lower core
1630: heat source
1640: Aircraft entrance
2110: lens
2220: infrared lens
2210: first lens
2214: front page
2218:
2220: second lens
2224: p. 3
2228: p. 4
2230: sensor unit
2234: p. 5
2238: p. 6
2240: Award
2510, 2810: Diffractive optical element
Claims (14)
렌즈 디스크를 가열하기 위한 광을 조사하는 광원;
상기 렌즈 디스크가 배치될 복수의 관통공 및 관통공 상호간을 연결하는 홈을 구비하는 중판;
상기 중판의 상단부에 배치되어 상기 중판을 고정하는 상판;
상기 중판에 배치된 렌즈 디스크에 하부로 흡입력을 가하는 감압부; 및
상기 중판의 하단부에 배치되어 상기 중판을 상기 상판과 함께 고정하며, 관통공을 구비하여 상기 감압부가 가하는 힘이 상기 렌즈 디스크로 전달될 수 있도록 하는 하판을 포함하고,
상기 중판의 관통공은 상기 렌즈 디스크의 넓이와 높이보다 크거나 동일한 넓이와 높이를 갖는 제1 관통공 및 상기 제1 관통공과 상기 렌즈 디스크의 넓이보다 작은 넓이를 갖는 제2 관통공을 포함하고,
상기 제2 관통공의 넓이는 상기 렌즈의 프리폼에서 돌출되는 부분의 유효직경보다 넓게 형성되며,
상기 하판의 관통공은 상기 제1 관통공 및 상기 제2 관통공보다 좁은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산장치.In the device for producing a preform (Preform) of a lens manufactured by mold molding,
A light source irradiating light for heating the lens disc;
A middle plate having a plurality of through holes in which the lens disk is to be arranged and grooves connecting the through holes to each other;
An upper plate disposed at an upper end of the middle plate to fix the middle plate;
A pressure-reducing unit that applies suction force downward to the lens disk disposed on the middle plate; And
It is disposed at the lower end of the middle plate to fix the middle plate together with the top plate, and includes a lower plate having a through hole so that the force applied by the depressurization portion can be transmitted to the lens disk,
The through hole of the middle plate includes a first through hole having a width and height greater than or equal to the width and height of the lens disk, and a second through hole having a width smaller than the width of the lens disk and the first through hole,
The width of the second through hole is formed wider than the effective diameter of the portion protruding from the preform of the lens,
The through-hole of the lower plate has a diameter smaller than the first through-hole and the second through-hole, characterized in that the preform production apparatus of the lens.
상기 광원은,
자외선 파장 대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산장치.According to claim 1,
The light source,
Preform production device of the lens, characterized in that for irradiating light in the ultraviolet wavelength band.
상기 상판은,
상기 광원이 조사하는 광이 상기 중판에 배치된 렌즈 디스크로 투과될 수 있도록 광 투과성 재질로 구현되는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산장치.According to claim 1,
The top plate,
Preform production device of the lens, characterized in that it is implemented with a light-transmitting material so that the light irradiated by the light source can be transmitted to the lens disk disposed on the middle plate.
상기 중판은,
상기 제1 관통공을 구비하는 제1 중판 및 상기 제2 관통공을 구비하는 제2 중판을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산장치.According to claim 1,
The middle plate,
And a first middle plate having the first through hole and a second middle plate having the second through hole.
복수의 관통공 및 상기 관통공 상호간을 연결하는 홈을 구비하는 중판에 렌즈 디스크가 배치되는 제1 배치과정;
상기 중판을 고정하기 위해, 상기 중판의 상단부에 상판이, 상기 중판의 하단부에 하판이 배치되는 제2 배치과정;
상기 렌즈 디스크를 가열하기 위한 광을 조사하는 광 조사과정; 및
상기 중판에 배치된 렌즈 디스크에 하부로 흡입력을 가하는 감압과정을 포함하며,
상기 중판에 구비된 관통공은 상기 렌즈 디스크의 넓이와 높이보다 크거나 동일한 넓이와 높이를 갖는 제1 관통공 및 상기 제1 관통공과 상기 렌즈 디스크의 넓이보다 작은 넓이를 갖는 제2 관통공을 포함하고,
상기 제2 관통공의 넓이는 상기 렌즈의 프리폼에서 돌출되는 부분의 유효직경보다 넓게 형성되며,
상기 하판은 상기 제1 관통공 및 상기 제2 관통공보다 좁은 직경을 갖는 관통공을 구비하여, 상기 감압과정에서 가해지는 힘이 상기 렌즈 디스크로 전달될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산방법.In the method for producing a lens preform (Preform) production device of a lens manufactured by mold molding,
A first arrangement process in which a lens disk is disposed on a middle plate having a plurality of through-holes and grooves connecting the through-holes to each other;
A second arrangement process in which an upper plate is disposed at an upper end of the middle plate and a lower plate is disposed at a lower portion of the middle plate to fix the middle plate;
A light irradiation process for irradiating light for heating the lens disk; And
And a depressurization process of applying suction force to the lower portion of the lens disk disposed on the middle plate,
The through hole provided in the middle plate includes a first through hole having a width and height equal to or greater than the width and height of the lens disk, and a second through hole having a width smaller than the width of the lens disk and the first through hole and,
The width of the second through hole is formed wider than the effective diameter of the portion protruding from the preform of the lens,
The lower plate has a through-hole having a diameter smaller than that of the first through-hole and the second through-hole, so that the force exerted in the decompression process can be transmitted to the lens disc, thereby producing a preform of the lens. Way.
상기 광 조사과정은,
자외선 파장 대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산방법.The method of claim 7,
The light irradiation process,
Method for producing a preform of a lens, characterized by irradiating light in the ultraviolet wavelength band.
상기 상판은,
상기 광 조사과정에서 조사되는 광이 상기 중판에 배치된 렌즈 디스크로 투과될 수 있도록 광 투과성 재질로 구현되는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산방법.The method of claim 7,
The top plate,
A method for producing a preform of a lens, characterized in that it is implemented with a light-transmitting material so that light irradiated in the light irradiation process can be transmitted to a lens disk disposed on the middle plate.
상기 중판은,
상기 제1 관통공을 구비하는 제1 중판 및 상기 제2 관통공을 구비하는 제2 중판을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 프리폼 생산방법.
The method of claim 7,
The middle plate,
And a first middle plate having the first through hole and a second middle plate having the second through hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180078565A KR102103864B1 (en) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | Apparatus and Method for Producing Preforms of Lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180078565A KR102103864B1 (en) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | Apparatus and Method for Producing Preforms of Lens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200005179A KR20200005179A (en) | 2020-01-15 |
KR102103864B1 true KR102103864B1 (en) | 2020-04-23 |
Family
ID=69157079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180078565A KR102103864B1 (en) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | Apparatus and Method for Producing Preforms of Lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102103864B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5232637A (en) | 1992-01-21 | 1993-08-03 | Corning Incorporated | Ophthalmic lens method |
JP2012201523A (en) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Fujifilm Corp | Method for manufacturing infrared lens |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61251526A (en) * | 1985-04-04 | 1986-11-08 | Canon Inc | Production of optical element |
JP3163713B2 (en) * | 1992-01-31 | 2001-05-08 | ソニー株式会社 | Preliminary molding material for biconcave glass press lens and method for producing biconcave glass press lens |
JP3199467B2 (en) * | 1992-07-03 | 2001-08-20 | オリンパス光学工業株式会社 | Glass surface smoothing method |
TW200902277A (en) * | 2007-03-30 | 2009-01-16 | Fujifilm Corp | Preform manufacturing method, preform manufacturing apparatus, preform and optical member |
KR20110037623A (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-13 | 삼성전기주식회사 | Preform structure, and apparatus for manufacturing the same |
-
2018
- 2018-07-06 KR KR1020180078565A patent/KR102103864B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5232637A (en) | 1992-01-21 | 1993-08-03 | Corning Incorporated | Ophthalmic lens method |
JP2012201523A (en) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Fujifilm Corp | Method for manufacturing infrared lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200005179A (en) | 2020-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kim et al. | Fabrication of molded chalcogenide-glass lens for thermal imaging applications | |
US7143609B2 (en) | Low-temperature fabrication of glass optical components | |
US7345829B2 (en) | Objective lens | |
US9376339B2 (en) | Optical glass, preform for precision press molding, and optical element | |
KR101769768B1 (en) | Chalcogenide glass and infrared transmitting lens including the same | |
KR102103864B1 (en) | Apparatus and Method for Producing Preforms of Lens | |
JP2006113588A (en) | Beam shaping composite | |
JP2023175720A (en) | Composition for mid-infrared light transmitting glass and method for preparing the same | |
JP6576405B2 (en) | Diffractive optical element and manufacturing method thereof | |
Huddleston et al. | Investigation of As40Se60 chalcogenide glass in precision glass molding for high-volume thermal imaging lenses | |
TWI786235B (en) | Glass mold | |
JP7142539B2 (en) | Optical element with antireflection structure, mold for manufacturing, method for manufacturing optical element with antireflection structure, and imaging device | |
JP2018012617A (en) | Manufacturing method for infrared permeable lens | |
KR102651005B1 (en) | Infrared Transmitting Chalcogenide Glass Composition Containing Zn and Glass Manufacturing Method Using the Same | |
JP6664347B2 (en) | Manufacturing method of lens | |
JP7001999B2 (en) | Manufacturing method of optical element | |
JP4850145B2 (en) | Optical element molding method | |
Hwang et al. | Fabrication and evaluation of chalcogenide glass molding lens for car night-vision system | |
KR20220074613A (en) | Eco-Friendly Far-Infrared Light Transmissive Glass Composition without Heavy Metal Components and Manufacturing Method Thereof | |
US9908808B1 (en) | Ternary glass materials with low refractive index variability | |
JP2018002553A (en) | Production method for optical element | |
JP2007041291A (en) | Optical element and method for manufacturing optical element | |
WO2019231013A1 (en) | Infrared lens for high-resolution optical system | |
KR20240012588A (en) | Lighting device for car headlights | |
JP2009192880A (en) | Composite optical element and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |