KR200434623Y1 - 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈 - Google Patents

Abstract

일종의 편심 측정용 노치(notch)가 설치된 모조렌즈는 모조렌즈의 전, 후 양면의 평면부 중, 광학면에 영향을 미치지 않는 성형 범위 안에서, 각각 광학면과 동심을 이루는 하나 또는 다수의 노치가 설치된 것으로서, 상기 노치는 공구 현미경으로 관찰될 수 있으며, 이를 통하여 공구현미경에 부가된 편심 측정 기능을 이용하여 모조렌즈의 편심값을 측정하고, 그 편심 방향의 기준값을 정함으로써 금형 수정의 근거가 되도록 하며, 이로써 관통식 편심기에 반드시 클램프를 함께 사용해야 하던 종래의 렌즈 편심 측정 방법을 대체하여, 측정 설비의 원가를 낮추고 측정 절차를 간소화 하며, 금형 수정의 작업 효율을 향상시키고 렌즈 관리의 효과를 더욱 간편하게 달성할 수 있도록 하였다.

렌즈, 광학면, 평면부, 노치, 포인트 각, 렌즈 가장자리

Description

편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈{ARTIFICIAL LENS WITH NOTCH FOR MEASURING AN ECCENTRIC}

도 1은 종래의 모조렌즈 단면도이다.

도 2는 종래의 모조렌즈의 편심측정방법 설명도이다.

도 3은 본 고안의 실시예의 단면도이다.

도 4는 도 3 중 전방 평면부의 동심 노치 확대도이다.

도 5는 도 3 중 후방 평면부의 동심 노치 확대도이다.

도 6은 본 고안인 모조렌즈의 편심측정방법 설명도이다.

도 7은 공구현미경을 통하여 본 고안의 동심 노치를 확대 관찰하는 측정 설명도이다.

도 8은 본 고안인 모조렌즈의 성형 금형 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 렌즈 2: 공구현미경

3: 성형 금형 10, 11: 광학면

12, 13: 평면부 14, 15: 노치

16: 렌즈 가장자리 20: 촬영기

21: 스크린 22: X-Y 평면테이블

23: 배광 광원 30, 31: 성형면

32, 33: 성형면 141, 151: 포인트 각

본 고안은 일종의 편심측정용 노치가 설치된 모조렌즈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈의 전, 후면 중 광학면의 범위 이외의 평면부에 각각 광학면과 동심을 이루는 하나 또는 다수의 노치를 형성하고, 또한 상기 노치들을 공구현미경으로 관찰할 수 있도록 함으로써, 공구현미경에 부가된 편심 측정기능을 이용하여 성형렌즈의 편심값을 측정하고, 아울러 편심방향의 기준값을 설정하여 렌즈 성형 금형을 수정하는 근거가 되도록 한 것이다.

도 1에 도시된 모조렌즈(A1)와 같은 모조렌즈의 일반적인 제조공정은 다음과 같은 단계를 포함한다. 우선 한 면은 볼록하고 한 면은 오목한 비구면으로 설계하는 예를 들면, 상기 렌즈의 전, 후 두 광학면(A2)을 설계한 후, 초정밀기계가공방식을 이용하여 렌즈성형 금형을 제작한다. 예를 들어 초정밀기계가공기기를 이용하고, 디지털 제어프로그램(NC)으로 커터의 경로를 설정하여, 즉 sag 값(절삭 심도값)을 정하여, 금형의 정밀기계가공이 자동으로 진행되도록 한다. 곡면렌즈를 예로 들면, Z축은 상기 렌즈의 광축(Optical Axis)이며, 곡면의 중심은 제로점(X-Y 평면 원점)이다. 렌즈 곡면사이의 각기 다른 위치에 Z축 방향과 X-Y 평면에 평행한 높 이차가 바로 sag 값이며, 또한 상기 sag 값은 Anamorphic surface, First type Toric surface 또는 Second Type Toric surface 등과 같은 광학방적식을 파라미터와 결합하여 계산되며, 상기 성형 금형을 이용하여 사출성형(injection molding) 방식으로 제조하거나 또는 압출성형으로 제조하여 렌즈 제조를 양산화하게 된다. 또한 상기 성형 금형이 완성된 후, 일반적으로 먼저 샘플을 제작하여, 상기 렌즈가 편심인지 여부를 검측하고 이를 금형 수정의 근거로 삼는다. 또한 제조된 각 렌즈는 일반적으로 반드시 측정 절차를 통해야만 가용 양품인지 판단할 수 있다.

또한 모조렌즈(A1) 광학면(A2)의 편심 측정에 관하여, 종래의 검측기술은 도 2에 도시된 바와 같이, 투과식 편심기(A3)를 사용하고 아울러 회전이 가능한 클램프(A4)를 함께 사용하여, 저부의 광원인 평행광(A5)이 직접 측정하고자 하는 렌즈(A1)의 광학면(A2)을 투과하여 화면(스크린)(A6)에 이미지를 만들어 측정에 사용되도록 하고 있다. 그러나 투과식 편심기(A3)는 가격이 비싸 생산원가가 상대적으로 높아지며, 또한 측정하고자 하는 렌즈(A3)를 끼우는 클램프(A4)가 반드시 렌즈(A1)를 회전시켜, 초점(A7)이 화면(스크린)(A6)에서 회전되는 직경을 이용하여 편심 크기를 판단하는 근거로 삼아야 하기 때문에, 클램프(A4) 자체의 편심값의 요구가 매우 높고, 그 편심값은 적어도 2㎛(10-6m) 이하이므로, 클램프(A4) 원가 역시 상대적으로 높아지며, 또한 클램핑 조작의 오차로 인하여 측정 결과에 영향을 미칠 수 있어, 모조렌즈(A1) 측정 및 제어(품질관리)의 번거로움이 야기된다. 그리고 종래의 측정 기술 중, 화면(A6)에서는 측정하고자 하는 렌즈(A1)의 편심 크기만을 판단할 수 있을 뿐으로, 상기 측정하고자 하는 렌즈(A1)의 전, 후 두 개의 다른 광학면(A2)(예를 들어 하나는 볼록하고 하나는 오목한 전, 후 두 비구면)의 편심 크기를 각각 판단할 수 없기 때문에, 비록 화면(A6)에서 렌즈(A1)의 편심 크기를 측정하더라도, 이를 직접 금형 수정의 근거로 이용하기 어렵다. 다시 말하면, 상기 렌즈(A1)의 편심은 주로 전, 후 두 개의 다른 광학면 중 어느 한 광학면의 오차로부터 발생되는데, 상기 오차 광학면의 금형 성형면을 정확하게 또는 효과적으로 신속히 수정하기 어려워, 상대적으로 금형 수정의 어려움을 겪을 수 있다.

본 고안의 주요 목적은 일종의 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈를 제공함에 있어서, 렌즈의 전, 후 양면의 평면부 중 광학면 성형에 영향을 미치지 않는 범위 이내에 각각 하나 또는 다수의 광학면과 동심을 이루는 노치를 설치하고, 상기 노치가 공구현미경으로 관찰될 수 있도록 하여, 렌즈의 편심을 측정할 때, 공구현미경에 부가된 편심 측정기능을 이용하여 상기 렌즈의 편심을 즉시 측정하고, 아울러 편심방향의 기준값을 정하여, 상기 렌즈 성형 금형을 수정하는 근거가 되도록 함으로써 측정설비의 원가를 절감하고, 측정 절차를 간소화하여 금형수정의 작업효율을 향상시키고, 렌즈의 품질관리 효과를 증진시키고자 하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 일종의 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈를 제공함에 있어, 그 중 상기 노치는 초정밀가공기를 이용하여 상기 렌즈의 성형 금형을 제작할 때, 성형 금형상의 광학면 성형면과 상기 노치 성형면을 동일한 횟수의 절삭 과정으로 절삭함으로써, 렌즈 상의 상기 노치 제조공정을 간소화하고, 아울러 상기 노치와 광학면이 동심 상태를 형성하도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 일종의 편심측정용 노치가 설치된 모조렌즈를 제공함에 있어서, 상기 노치를 렌즈의 전, 후면 평면부 중 직경이 다른 부위에 설치하여, 상기 노치가 공구현미경 아래에서 각각 관찰될 수 있고, 나아가 상기 렌즈 전, 후면의 두 다른 광학면의 편심 크기 및 편심 방향을 각각 판단할 수 있도록 하여, 금형 중 각 광학면을 정확하고도 효과적으로 분리하여 수정함으로써, 금형의 수정작업을 단순화시키고자 하는데 있다.

본 고안에서 상기 목적, 특징을 달성하기 위해 채택한 기술 수단 및 그 효과에 관하여, 이하 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 3을 참조하면, 본 고안인 모조렌즈(1)의 기본 구조는 도 1에 도시된 종래의 모조렌즈(A1)와 유사하여, 전, 후 두 개의 다른 광학면(10), (11)(예를 들어 하나는 볼록하고 하나는 오목한 전, 후 두 개의 비구면) 및 전, 후 두 평면부(12), (13)를 구비하고 있다. 특징으로는 모조렌즈(10) 전, 후면의 평면부(12), (13) 상에서, 광학면(10), (11) 성형에 영향을 미치지 않는 범위 이내에 각각 광학면과 동심을 이루는 하나 또는 다수의 노치(14), (15)를 설치하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 전, 후 두 평면부(12), (13)에 각각 하나의 광학면(10), (11)과 동심을 이루는 노치(14), (15)를 각각 설치하고, 상기 노치(14), (15)가 공구현미경(2)의 도 6에 도시된 바와 같은 촬영기(20)의 스크린(21)을 통해 도 7에 도시된 바와 같이 확대되어 관찰될 수 있도록 하며, 아울러 X-Y 평면테이블(22)을 함께 결합하 여, 렌즈(1) 상에서 편심 측정을 할 때, 공구현미경(2) 내부에 부가된 편심 측정기능을 이용하여 즉시 상기 렌즈(1)의 편심값을 측정할 수 있고, 편심 방향의 기본값을 정할 수 있어, 상기 렌즈 성형 금형을 수정하는 근거로 삼는다.

또한 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 노치(14), (15)는 상기 렌즈(1)의 성형 금형(3)을 제작할 때, 성형 금형(3) 상에서 렌즈의 광학면(10), (11)에 대응되는 광학면(30), (31)과 노치(14), (15)에 대응되는 노치(32), (33)가 초정밀가공기의 절삭도구를 이용하여 동시에 한 칼로 가공이 완료되도록 함으로써, 동일한 횟수의 절상 공정을 통하여 가공이 완성되어 렌즈(1) 상의 노치(14), (15)와 광학면(10), (11)이 동심 상태를 확보하도록 한다.

도 6, 7을 참조하면, 공구현미경(2)을 이용하여 렌즈(1)의 편심을 측정할 때, 측정하고자 하는 렌즈(1)를 X-Y 평면테이블(22)에 올려놓은 후, 측정하고자 하는 렌즈(1) 하방에 배광 광원(23)을 설치하여, 촬영기(20)의 스크린(21)을 통해 도 7에 도시된 바와 같이 노치(14), (15) 및 렌즈 가장자리(16)의 확대 영상을 관찰하며, 또한 공구현미경(2) 내부에 부가된 편심 측정 기능을 이용하여 상기 렌즈(1)의 편심값을 즉시 측정할 수 있다. 또한 공구현미경(2)에서 도형물을 클릭하면 도 7에 도시된 바와 같이, 측정하고자 하는 렌즈(1)의 광학면(10), (11)의 좌표 및 진원도(roundness) 등 데이터를 각각 얻을 수 있으며, 그 중 상기 좌표는 편심량과 편심 방향(위치)를 계산하는데 이용되고, 상기 진원도는 수동 조작의 오차를 판단하는데 이용된다. 진원도가 너무 클 경우 수동 포인트 선정 위치가 정확하지 못하거나 또는 물체를 바르게 올려놓지 않았거나, 또는 물체가 과도하게 수축되었음을 나타내며, 또한 각각 편심 방향의 기준값을 정하여 상기 렌즈 성형 금형(3)을 수정하는 근거로 삼을 수 있다.

또한 상기 노치(14), (15)는 각각 하나의 포인트각(141), (151)이 구비되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 노치(14), (15)는 배광 광원(22)의 작용 하에, 스크린(21)에 명확하고도 정밀한 노치(14), (15)의 확대 영상이 디스플레이됨으로써, 편심량 측정의 정확도를 높여줄 수 있다.

도 6, 7을 참조하면, 상기 노치(14), (15)는 렌즈의 전, 후 평면부(12), (13) 상의 다른 직경 부위에 설치되며, 예를 들어 노치(14)는 광학면(10)에 비교적 근접하고, 노치(15)는 광학면(11)에서 비교적 멀리 떨어져, 전, 후면의 두 노치(14), (15)가 공구현미경(2) 및 촬영기(20)를 통하여 도 7에 도시된 바와 같이 스크린(21)에 각각 나타날 수 있도록 하면, 스크린(21) 상의 두 노치(14), (15)는 각각 렌즈(1)의 가장자리(16)와 대비되고, 나아가 상기 렌즈(1)의 전, 후 두 개의 다른 광학면(10), (11)의 편심 크기를 판정할 수 있으며, 이로써 상기 광학면(10), (11)의 성형 금형(3)의 성형면(30), (31)을 정확하고도 효과적으로 수정할 수 있고, 또한 금형(3)의 수정 작업을 간소화할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 편심 측정용 노치(notch)가 설치된 모조렌즈에 의하면 관통식 편심기에 반드시 클램프를 함께 사용해야 하던 종래의 렌즈 편심 측정 방법을 대체하여, 측정 설비의 원가를 낮추고 측정 절차를 간소화 하며, 금형 수정의 작업 효율을 향상시키고 렌즈 관리의 효과를 더욱 간편하 게 달성할 수 있도록 하였다.

상기 내용을 종합해보면, 본 고안인 「편심측정용 노치가 설치된 모조렌즈」는 확실히 상기와 같이 공개된 구조를 통하여 상기 효과를 달성할 수 있다. 또한 본 고안을 출원하기 전 간행물에 공개 사용된바가 없으므로 실용신안등록의 참신성, 진보성 등 요건에 부합된다.

다만 상기 도면 및 설명은 본 고안의 실시예에 한한 것으로서, 결코 본 고안의 실시예에 한정된 것은 아니며, 무릇 상기 기술을 숙지하고 있는 자가 본 고안의 특징 범주에 의거하여 기타 동등한 효과의 변화 또는 수식을 가하는 경우, 모두 이하 본 고안의 실용신안출원 범위 안에 포함되는 것으로 간주한다.

Claims (5)

1. 렌즈 성형 금형을 이용하여 제조되며, 전, 후 두 광학면 및 전, 후 두 평면부가 구비되는 일종의 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈에 있어서,

   렌즈의 전, 후 평면부에서, 광학면 성형에 영향을 미치지 않는 범위 내에, 각각 광학면과 동심을 이루는 하나 또는 다수의 노치가 설치되어, 상기 노치로 상기 렌즈의 편심값을 측정하는 것을 특징으로 하는 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈.
2. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈상의 노치는 하나 또는 다수인 것을 특징으로 하는 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈.
3. 제 1항에 있어서, 상기 노치는 렌즈의 전, 후 평면부 상에서 각각 다른 직경을 구비하는 것을 특징으로 하는 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈.
4. 제 1항에 있어서, 상기 노치에 하나의 포인트 각이 설치되는 것을 특징으로 하는 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈.
5. 제 1항에 있어서, 상기 노치는 상기 렌즈의 성형 금형을 제작할 때, 성형 금형 상의 광학면과 노치가 동일한 횟수의 절삭 공정을 통하여 가공이 완료되도록 함 으로써, 광학면과 노치가 동심 상태를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 편심 측정용 노치가 설치된 모조렌즈.

Images