KR20010076115A - 금속구면경(球面鏡)및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테인레스나 스틸과 같은 금속판을 이용하여 금속구면경을 제조하는 방법에 있어서

우선 상,하 구면금형을 오목 및 볼록 구면형태로 가공한 후 그 표면을 세밀히 연마하여이상의 정밀한 곡률구면을 갖는 상,하 금형을 완성한 후

동 상,하 금형을 이용하여 금속구면경을 제조한 다음 동 금속구면경의 표면을 2000∼3000매쉬의 연마재로 연마 가공하되 특히 구면형태의 곡률대로 구면연마를 하여 곡률구면의 정밀도

Description

금속구면경(球面鏡)및 그 제조방법{.}

본 발명은 스테인레스와 같은 금속재질을 이용하여 영상확대 장치에 사용할수 있는 정밀한 금속구면경(球面鏡) 및 그 제조방법을 제시함에 있다.

이와 같은 정밀구면경의 제조방법에 있어서 유리 또는 플라스틱을 이용한 정밀구면경의 제조방법은 공지되어 있다.

그러나 스테인레스와 같은 금속재질을 이용 구면경을 제작시, 금속의 특성상 박막으로 구면형성이 가능하고 스테인레스 특성상 별도의 알루미늄 증착을 하지 않아도 반사면을 구성할 수 있는 등의 이점으로 양산과 저렴한 생산이 가능한 장점이 있다.

그런데 이와 같은 스테인레스로 구면경을 제작하는 방법으로는 미리 스테인레스의 표면을 연마한 후 도2와 같이 볼록 구면형태의 상부금형(3)과 오목 구면형태의 하부금형(4) 사이에 스테인레스와 같은 금속재질을 삽입하고 프레스 등으로 가압하는 방식을 생각할 수 있다.

이와 같이 생산된 금속구면경(1)은 스테인레스 의 재질구성이 혼합물질의 의한 재질의 불균일성 및 두께의 불균일 등으로 연신율이 달라져 정밀한 구면형태가 불가하고 특히 반사면을 구면형태로 구면연마(球面硏磨)하여 주지 않아 영상이 왜곡되며 상,하부구면금형(3,4) 마찰에 의한 표면손상 등으로 영상이 불균일해져 사실상 스테인레스 등과 같은 금속구면경은 여러번 시도는 있었으나 실용화하지를 못했다.

발명자가 수십 차례에 걸쳐 시험해 본 결과 스테인레스와 같은 금속구면경(1)이 영상확대기능을 갖는 정밀한 구면경의 기능을 갖으려면 도3의 "가" 및 "나"와 같이 금속구면경(1)의 곡률이 갖는 구면곡률(R)이이내로 일정해야 하고, 동 금속구면경(1)의 반사구면(2)의 표면입자도가 2000매쉬(MASH)이상 정밀해야 하며, 특히 반사구면(2) 연마상태가 구면연마(球面硏磨) 하지않고 평면 연마시 영상이 왜곡되므로 구면연마가 이루어져야 영상확대기능이 가능하다는 결과를 얻었다..

본 발명은 상,하부금형(3,4)을 정밀하게 구면(球面)가공하여 구면곡률(R)의 정밀도를 의도한 곡률반경의~까지 구면화 한 후 이를 2000∼3000매쉬의 광마재로 연마하여, 구면곡률(R)의 정밀도를 의도한 곡률반경의이상, 반사 표면(2)의 입자도는 2000매쉬 이상의 반사면은 물론 동 반사면을 평면연마 아닌 구면연마를 하여 왜곡없는 영상확대가 가능한 정밀구면경을 제조하는 방법을 제시하고자 한다.

도1은 종래 구면경의 제조방법

도2는 금속구면경의 가공 설명도

도3은 본 발명의 상,하 금형의 곡률표면 연마방법 설명도

도4는 본 발명의 구면표면 가공방법 설명도

도5는 본 발명의 구면표면의 연마 작용 설명도

도6은 금속구면경의 사용시 일 예의 설명도

도면의 부호에 대한 명칭의 간략한 설명

1. 금속구면경 2. 반사구면 3. 상부 구면금형 4. 하부 구면금형

5. 이동 연마접시 6. 회전 연마접시 7. 연마재 공급대 8. 연마재

9. 회전축 10. 회전판 11. 회전 고정대 12. 이동 회전대

13. 연결대 14. 모터 15. 회전봉 16. 상하이동대

17. 고정봉

1단계 공정

이와 같은 본 발명은 도1과 같이 볼록 구면과 오목 구면으로 각 형성된 상,하부 구면금형(3,4)을 컴퓨터 등으로 연계된 자동선반 등의 구면가공 기계 에 의해 공지된 방법으로 상,하부 구면금형(3,4)을 각각 구면으로 가공한다.

2단계 공정

도2의 "가"와 같이 상부 구면금형(3)을 회전축(9)에 안치한 후 상부 구면금형(3) 표면위에 반대 구면형태의 정밀한 이동 연마접시(5)를 안치한 후 상부 구면금형(3)을 회전하면서 연마재(8)를 주입과 동시 연마접시(31)를 좌우 이동하게 되면 연마접시(5)는 상부 구면금형(3)과 동시 회전하면서 연마재에 의해 상부 구면금형(3)이 정밀한 형태의 구면으로 연마된다.

이 때 연마재는 200~1000매쉬의 연마재를 주입연마하여 상부 구면금형(3)은∼의 정밀도까지 가공 한다.

하부 구면금형(4)도 상기와 동일한 공정으로 연마한다.

또는 상기 1단계 공정시 금속 가공 기계에 의해 고속으로 상,하부 구면금형(3,4)을 회전하여 구면을 세밀히 가공 상기와 동일한 연마효과를 얻을 수 있다.

3단계 공정

상기와 같은 상,하부 금형(3,4)을 프레스 등에 안치한 후 스테인레스나 금속판을 적정한 크기로 가압하여 도3의 "가" 및 "나"와 같은 구면형태의 금속구면경(1)을 성형 완성한다.

4단계 공정

동 공정은 상기와 같이 완성된 금속구면경(1)의 반사면을 특히 구면상태로 구면연마하는 방법의 일 예이다.

상기 3단계 공정에 의한 금속구면경(1)의 반사구면(2) 표면을 구면상태로 연마하기 위한 구조를 구성한다. 동 구조의 기본 작동은 회전 연마접시(6)는 회전하고 이동 연마접시(5)는 좌우 이동하되 구면에 따라 상하이동 하게끔 구성한다.

도4는 그 실시의 예이다.

즉 하부로는 회전 연마접시(6)를 회전할 수 있게끔 회전축(9)에 안치하고 동 회전축(9)은 상하로 베아링 등으로 구성한 회전 고정대(11)에 고정하고 모터(14)와 회전판(10)으로 연결한다.

상부로는 이동 연마접시(5)를 회전하면서 동시 상하 및 좌우로 이동하게끔 회전 고정대(11)와 연계하고 동 회전 고정대(11)는 이동 회전대(12)와 연계하고 연결대(13)와 연계하므로서 이동 회전대(12)가 회전함에 따라 이동 연마접시(5)는 구면의 곡률에 따라 상하로 움직이면서 동시에 좌우 이동과 회전작용을 하게끔 구성한다.

5단계 공정

상기 4단계 공정에서 설명한 구조에 상기 3단계 공정에서 완성한 금속구면경(1)을 회전 연마접시(6)에 안치하고 연마재(5)를 주입하면서 도5와 같이 연마한다.

이때 연마재는 산화세륨, 산화철, 산화크롬 등 2000~3000매쉬의 광마재(8A)를 주입한다.

이때 회전 연마접시(6)에 안치된 금속구면경(1)은 상부 회전접시(6)와 구면에 따라 회전하면서 좌우로 구면따라 이동하므로 구면연마가 이루어지므로 왜곡없는 정밀구면경이 완성되는 것이다.

상기 제조방법에 의한 상.하부 구면금형(3.4)은 상기 1단계 공정에서 자동선반 등에서 구면 으로 가공할 수 있으나 바이트 가공작업에 의한 표면등이 거칠게된다.

이를 상기 2단계 공정에서 상,하부 구면금형(3,4)이 모두 회전하면서 200∼1500매쉬의 연마재에 의해 연마 하므로 ,동시에 회전 하는 상부 연마접시(31)의 곡률에 의해 정밀하게 연마되여 곡률구면의 정밀도가의 정밀한 상,하부 구면금형(3,4)을 취득하게 된다.

이와 같이 연마된 상,하부 구면금형(3,4)에 의하여 구면이 형성된 스테인레스 등의 금속재질의 금속구면경(1)은이상의 정밀한 곡률반경의 구면경이 형성될 수 있는 것이다.

이와 같은 금속구면경(1)은 상기 5단계 공정에서 도5와 같이 회전 연마접시(6)에 고정하고 그 위에 안치한 이동 연마접시(5)를 회전연마접시(6)와 동시 회전하면서 구면에 따라 상,하 이동하면서 동시에 약 2000∼3000매쉬의 광마재(8A)가 주입되므로 그 표면이 이동연마접시(5)의 곡률구면대로 구면연마(球面硏磨)되므로 렌즈와 같은 연마면을 획득할 수가 있게 되는 것이다.

따라서 이와 같은 본 발명에 의한 금속구면경(1)은 곡률반경(R)의 정밀도가이상이 되며 곡률반경(R)이 이루는 표면의 반사구면(2)은 2000∼3000매쉬로 구성되며 특히 상기 4단계 공정에서 구면연마(球面硏磨)하므로 정밀한 렌즈와 같은 금속구면경(1)을 얻을 수가 있는 것이다.

따라서 이와 같은 발명은 도6의 "가"도와 같이 각종 모니터의 확대장치 등의 영상장치로 사용이 가능한 것이다.

뿐만 아니라 이와 같은 본 발명은 상기 5단계 공정에서 제조한 금속구면경(1)의 재료를 구리 또는 스틸판을 재료로 하여 그 표면에 금속피막이나 도금처리를 할 수 있다.

뿐만 아니라 이와 같은 본 발명은

또한 상기 5단계 공정에서 연마재(8)를 100∼800매쉬로 선택하여 투입 연마하여 반사구면(2)을 적당히 거칠은 산란면으로 형성하므로서 영사용 스크린으로도 사용할 수 있다.

이 경우의 영사용 스크린은 매우 가볍고 견고하며 특히 표면이 매우 견고한 영사용 스크린이 될 수 있다.

특히 재료가 금속이므로 스크린과 스크린의 결합이 가능하므로 도7과 같이 구면 돔(DOM)형 스크린 제조에도 매우 용이한 발명이 될 수 있다.

따라서 이러한 본 발명은 스테인레스나 스틸과 같은 금속재료를 이용하되 구면곡률(R)의 정밀도를이상의 정밀한 구면과, 표면입자도 2000매쉬 이상의 반사구면(2)을 형성하되, 구면의 표면은 구면연마하여 렌즈와 같은 정밀한 구면(球面)을 형성할수 있으므로 메우 효율적인 영상확대장치로 사용이 가능한 금속구면경 및 그 제조방법인 것이다.

Claims (2)

1. 구면경(球面鏡)을 제조함에 있어서

   우선 볼록 또는 오목 구면으로 형성한 상,하부 구면금형(3,4)을 금속 가공기계 또는 연마재에 의해 구면을 세밀히 가공하여 구면정밀도를이상의 정밀구면으로 구면(球面)을 획득한 후,

   상기 상,하부 구면금형(3,4)을 이용, 스테인레스 또는 스틸(STILL)과 같은 금속판을 가압하여 구면형태의 금속 구면경(1)을 제조한 다음,

   상기 금속 구면경(1)을 회전 연마접시(6)에 안치하여 회전하면서 2000∼3000매쉬의 산화크롬, 산화세륨 등과 같은 광마재(8A)를 주입하여 금속 구면경(1)의 표면을 구면연마(球面硏磨)하여 2000매쉬 이상의 반사구면(2)으로 형성 하므로서,

   곡률구면(R)의 정밀도가이상 반사구면(2)의 표면 입자도가 2000매쉬 이상이면서 구면연마한 금속 구면경을 제조할 수 있는 것이 특징인 금속 구면경의 제조방법
2. 금속 구면경에 있어서

   곡률구면의 정밀도는이상이고, 반사구면(2)의 표면입자도는 2000매쉬 이상으로 형성하고, 구면을 구면연마하여 영상의 확대를 가능하게 구성 한 것이 특징인 금속구면경(1)