KR20210081912A - Lenz-like finishing method for optical material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 렌즈 가공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lens processing method.
렌즈는 광학 소재로서 빛의 경로를 제어하여 광학 성능을 구현하기 위해 표면을 경면화 하여 투과율이나 반사율이 좋은 상태가 요구된다. As an optical material, a lens is required to have good transmittance or reflectance by mirror-finishing the surface to realize optical performance by controlling the path of light.
종래에는 광학소재의 표면을 연삭하여 제거하거나(선행기술1), 또는 연마패드에 의해 표면을 연마하는 방법(선행기술2)에 의해 광학 소재의 경면을 형성하였다.Conventionally, the mirror surface of the optical material is formed by grinding and removing the surface of the optical material (prior art 1) or by polishing the surface with a polishing pad (prior art 2).
그러나 선행기술들과 같이 광학소재를 연삭 또는 연마하여 경면화하는 방법들은 연삭 또는 연마하기 위한 복잡한 구조의 장치 및 제조공정을 필요로 하여 경면화 하는데 많은 시간이 소요되어 생산성이 낮고, 장치를 마련하는데 많은 비용이 드는 문제가 있으며, 연삭 면에 크랙(crack)이 생겨 광학 소재를 손상시키는 문제가 있다.However, as in the prior art methods of grinding or polishing an optical material to mirror-finish it requires a complex structure and manufacturing process for grinding or polishing, so it takes a lot of time to mirror-finish, and productivity is low, and it is difficult to prepare the device. There is a problem of high cost, and there is a problem that cracks occur on the grinding surface and damage the optical material.
또한, 연마 또는 연삭 방법의 기계식 가공의 경우 슬러지 등의 환경유해물질이 발생되는 문제가 있다.In addition, there is a problem in that environmentally harmful substances such as sludge are generated in the case of mechanical processing of the grinding or grinding method.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 경면화 시간 단축 및 비용 절감이 가능하며, 렌즈의 손상 없이 경면화 할 수 있는 렌즈 가공방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to shorten the mirror-finishing time and reduce costs, and it is possible to provide a lens processing method capable of mirror-finishing without damaging the lens.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 슬러지와 같은 환경유해물질이 발생되지 않는 렌즈 가공방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there may be provided a lens processing method that does not generate environmentally harmful substances such as sludge.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 렌즈 가공방법에 있어서,According to an embodiment of the present invention, in the lens processing method,
렌즈에 열을 가하는 열 처리 단계; 및 상기 열 처리 단계가 수행된 렌즈 표면의 경면화 단계; 를 포함하며, 상기 경면화 단계는 열 처리 단계가 수행된 렌즈 표면의 적어도 일부를 녹여서 상기 표면에 경면을 형성시키는 단계인 것을 특징으로 하는, 렌즈 가공방법이 제공될 수 있다.a heat treatment step of applying heat to the lens; and a mirror-finishing step of the lens surface on which the heat treatment step has been performed. Including, wherein the mirror-finishing step is a step of melting at least a portion of the lens surface on which the heat treatment step has been performed to form a mirror surface on the surface, a lens processing method may be provided.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 렌즈에 열을 가하여 경면화하는 열처리 공정을 이용함으로써 생산 공정의 간이화, 생산성 향상 및 렌즈의 손상이 없는 렌즈를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to obtain a lens without damage to the lens by simplifying the production process, improving productivity, and using a heat treatment process for mirror-finishing the lens by applying heat.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 렌즈에 열을 가하여 경면화하는 열처리 공정을 이용함으로써 슬러지와 같은 환경유해물질이 발생되지 않으면서 렌즈의 경면을 가공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mirror surface of the lens can be processed without generating environmentally harmful substances such as sludge by using a heat treatment process for mirror-finishing the lens by applying heat.
도 1 및 도 2은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 가공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열처리 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열처리 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 가공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 도 6의 실시 예에 따른 경면 가공방법을 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are diagrams for explaining the effect of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a lens processing method according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a heat treatment step according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a heat treatment step according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for explaining a lens processing method according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a mirror surface processing method according to the embodiment of FIG.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be directly located on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for effective description of the technical content.
또한 본 명세서에서 구성 요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다. In addition, expressions such as 'top (top)', 'bottom (bottom)', 'left', 'right', 'front', 'rear' used to describe the positional relationship between components in this specification are absolute standards. It does not mean a direction or a position as , and is a relative expression used for convenience of description with reference to the drawings when the present invention is described with reference to the drawings.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase.
명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, the terms 'comprise' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe the invention and help understanding. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention may recognize that it may be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.
그리고 이하의 실시 예를 설명함에 있어 편의를 위해 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 한다.And, in describing the following embodiments, the same reference numerals are given to the same components for convenience.
용어의 정의Definition of Terms
본원 명세서에서, '열처리 공정'이라고 함은, 렌즈에 열을 가하는 열 처리 단계와 가해진 열에 의해 렌즈의 표면이 경면화 되는 단계를 포함하는 것으로 해석된다.In the present specification, the term 'heat treatment process' is interpreted to include a heat treatment step of applying heat to the lens and a step in which the surface of the lens is mirror-finished by the applied heat.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 가공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a lens processing method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 렌즈의 경면 가공은 렌즈에 열을 가하는 열 처리 단계(S10); 및 열 처리 단계(S10)가 수행된 렌즈의 표면의 경면화 단계(S20)를 포함하는 열처리 공정에 의해 수행될 수 있다.Referring to Figure 3, the mirror processing of the lens is a heat treatment step of applying heat to the lens (S10); and a heat treatment step (S10) of the surface of the lens subjected to a mirror surface treatment step (S20).
도 1 및 도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 렌즈 경면 가공방법의 효과를 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are views for explaining the effect of the lens mirror surface processing method according to various embodiments of the present invention.
도 1를 참조하면, 렌즈(10)는, 도 3을 참조하여 설명한 열 처리 단계(S10) 및 경면화 단계(S20)에 의한 열처리 공정을 거침으로써 표면이 매끄러워 질 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 열 처리 단계(S10) 및 경면화 단계(S20)에 의한 열처리 공정을 거침으로써 광학 렌즈, 광학 윈도우, 광학 미러, 프리폼의 표면을 매끄럽게 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 렌즈는 광학 렌즈 또는 프리즘일 수 있다. 여기서 광학 렌즈, 또는 프리즘은 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 자에 의해 일반적으로 사용되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, as shown in FIG. 2 , the surface of the optical lens, the optical window, the optical mirror, and the preform may be smoothed by performing the heat treatment process by the heat treatment step ( S10 ) and the mirror-finishing step ( S20 ). According to an embodiment, the lens may be an optical lens or a prism. Here, since the optical lens or the prism is generally used by those skilled in the art to which the present invention pertains, a detailed description thereof will be omitted.
다른 실시 예에 따르면, 렌즈는 산화물 유리 또는 비산화물 유리로 구성된 것일 수 있다.According to another embodiment, the lens may be made of oxide glass or non-oxide glass.
비산화물 유리는, 예를 들면 연화점이 낮고 내산성이 뛰어난 칼코겐화물유리(Chalcogenide glass)와 칼코겐 원소(S, Se, Te 등)를 주성분으로 하는 유리상 물질로 구성될 수 있다.The non-oxide glass may be composed of, for example, a chalcogenide glass having a low softening point and excellent acid resistance and a glassy material mainly containing chalcogen elements (S, Se, Te, etc.).
도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 열 처리 단계를 설명하기 위한 도면이다.4 and 5 are diagrams for explaining a heat treatment step according to various embodiments of the present disclosure.
도 4 및 도 5를 참조하면, 열 처리 단계(S10)는 렌즈와 열적으로 결합된 열원을 사용한다. 4 and 5 , the heat treatment step S10 uses a heat source thermally coupled to the lens.
일 실시 예에 따르면, 열 처리 단계(S10)는, 열원으로 히터, IR-ramp 및 UV 중 적어도 하나를 이용한다. According to an embodiment, the heat treatment step ( S10 ) uses at least one of a heater, IR-ramp, and UV as a heat source.
구체적인 예를 들면, 열 처리 단계(S10)는, 도 4에 도시된 바와 같이 열원이 렌즈(20)의 상부(21a) 또는 하부(21b)에 위치되어 렌즈(20)의 표면에 열을 전달하도록 수행될 수 있다.As a specific example, the heat treatment step (S10), as shown in FIG. 4, a heat source is located in the
다른 예를 들면, 열 처리 단계(S10)는, 열원으로 레이저 광을 생성하는 레이저 장치를 이용할 수 있다. 예를 들면, 열 처리 단계(S10)는 레이저 장치가 레이저 광을 렌즈(30)에 조사하도록 수행될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 열 처리 단계(S10)는 레이저 장치가 렌즈(30)의 상부(31a) 및/또는 하부(31b)에 위치되어 렌즈(30)의 표면에 레이저를 조사하도록 수행될 수 있다. As another example, the heat treatment step ( S10 ) may use a laser device that generates laser light as a heat source. For example, the heat treatment step S10 may be performed so that the laser device irradiates the laser light onto the
일 실시 예에 따르면, 렌즈(20)에 조사되는 레이저 광의 파장은 렌즈(20)의 종류에 따라 달라 질 수 있다.According to an embodiment, the wavelength of the laser light irradiated to the
예를 들면, 렌즈(30)가 산화물 유리인 경우, 약 10μm 파장을 가지는 레이저 광을 생성하는 CO2 레이저 장치에 의해 생성된 레이저 광이 렌즈(30)에 조사될 수 있다. 다른 예를 들면, 광학용 유리 재료(30)가 비산화물 유리인 경우, 투과되지 않는 1.5μm 이하 파장을 가지는 레이저 광을 생성하는 Nd-Yag 레이저 장치 또는 Fiber 레이저 장치에 의해 생성되는 레이저 광이 렌즈(30)에 조사될 수 있다.For example, when the
일 실시 예에 따르면, 경면화 단계(S20)는 열 처리 단계(S10)가 수행 된 렌즈의 표면의 적어도 일부를 녹여서 표면을 경면화 시키는 단계이다. According to one embodiment, the mirror-finishing step (S20) is a step of melting at least a portion of the surface of the lens on which the heat treatment step (S10) has been performed to mirror-finish the surface.
경면화 단계(S20)는 렌즈(30) 표면의 거칠기를 낮춤으로써 균일한 고경면(高鏡面) 반사의 평활면으로 마무리하는 단계이다. 본 실시 예에서, 경면화 단계(S20)는, 렌즈(30)가 완전히 녹거나 뭉개 지지 않을 정도의 열을 렌즈(30)에 가함으로써 렌즈(30)의 표면을 균일한 고경면 반사의 평활면으로 형성시킨다.The mirror-finishing step ( S20 ) is a step of lowering the roughness of the surface of the
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 가공방법을 설명하기 위한 도면들이다.6 and 7 are views for explaining a lens processing method according to another embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 렌즈 가공방법은, 6 and 7, the lens processing method,
렌즈를 성형용 프리폼 형상으로 제작하는 프리폼 제작단계(S110); 프리폼 형상의 렌즈에 열을 가하는 열 처리 단계(S120); 열 처리 단계가 수행된 렌즈 표면의 경면화 단계(S130)를 포함할 수 있다.A preform manufacturing step (S110) of manufacturing a lens into a preform shape for molding; A heat treatment step of applying heat to the lens of the preform shape (S120); It may include a mirror-finishing step (S130) of the lens surface on which the heat treatment step has been performed.
본 실시 예는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 실시 예와 달리 프리폼 제작단계(S130)가 더 포함된 점에 차이가 있으므로 이하에서는 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.Unlike the embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 5 , the present embodiment is different in that the preform manufacturing step S130 is further included. Hereinafter, the difference will be mainly described.
플라스틱렌즈는 용융된 렌즈소재를 금형 내에 유입시키는 사출성형방식이 사용되지만 전이온도가 높고 취성이 큰 세라믹 광학유리는 사출성형공정 적용이 어렵다. 따라서 세라믹유리를 사용한 정밀광학렌즈 성형 시에는 광학유리소재를 일정한 형상으로 예비 가공하여 프리폼(preform, 가성형물)을 만들고 프리폼에 최종 성형작업을 하여 렌즈를 제작하는 것이 일반적이다.Plastic lenses use an injection molding method that introduces molten lens material into a mold, but it is difficult to apply the injection molding process to ceramic optical glass with a high transition temperature and high brittleness. Therefore, when molding a precision optical lens using ceramic glass, it is common to make a preform by pre-processing an optical glass material into a certain shape, and to manufacture a lens by performing final molding on the preform.
따라서, 프리폼 제작단계(S130)는 열 처리 단계(S110) 이전에 수행될 수 있다.Accordingly, the preform manufacturing step ( S130 ) may be performed before the heat treatment step ( S110 ).
일 실시 예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이 렌즈(40)에 열처리 공정을 수행하여 표면이 경면화 된 프리폼(400)을 제작할 수 있으며, 여기서 열처리 공정은 렌즈(40)에 열을 가하는 열 처리 단계(S110)와 경면화 단계(S120)를 모두 포함하는 의미이다.According to an embodiment, as shown in FIG. 7 , a
이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As such, a person skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from the description of the above-described specification. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.
10, 20, 30, 40: 광학소재
100, 400: 열처리 공정이 수행된 렌즈 10, 20, 30, 40: optical material
100, 400: lens subjected to heat treatment process
Claims (5)
렌즈에 열을 가하는 열 처리 단계; 및
상기 열 처리 단계가 수행된 렌즈 표면의 경면화 단계; 를 포함하며,
상기 경면화 단계는 상기 열 처리 단계가 수행된 렌즈 표면의 적어도 일부를 녹여서 상기 표면을 경면화 시키는 단계인 것을 특징으로 하는, 렌즈 가공방법.In the lens processing method,
a heat treatment step of applying heat to the lens; and
a mirror-finishing step of the lens surface on which the heat treatment step has been performed; includes,
The mirror-finishing step is a lens processing method, characterized in that by melting at least a portion of the surface of the lens on which the heat treatment step has been performed to mirror-finish the surface.
상기 렌즈를 성형용 프리폼으로 제작하는 프리폼 제작단계; 를 더 포함하며,
상기 프리폼 제작단계는,
상기 열 처리 단계 이전에 수행되는 것인, 렌즈 가공방법.According to claim 1,
A preform manufacturing step of manufacturing the lens as a preform for molding; further comprising,
The preform manufacturing step is
Which is performed before the heat treatment step, the lens processing method.
상기 열 처리 단계는,
히터, IR-ramp 및 UV 중 적어도 하나를 이용할 수 있으며,
상기 히터, IR-ramp 및 UV는 상기 렌즈의 주위에 위치되어 상기 렌즈에 열을 가하는 것을 특징으로 하는, 렌즈 가공방법.3. The method of claim 1 or 2,
The heat treatment step is
At least one of a heater, IR-ramp and UV can be used,
The heater, IR-ramp and UV are positioned around the lens to apply heat to the lens, the lens processing method.
상기 렌즈는 광학 렌즈인 것을 특징으로 하는, 렌즈 가공방법.4. The method of claim 3,
The lens is an optical lens, characterized in that the lens processing method.
상기 열 처리 단계는,
레이저 광을 상기 렌즈에 조사하는 단계이며,
상기 레이저 광의 파장은 상기 렌즈의 종류에 따라 다른 것을 특징으로 하는, 렌즈 가공방법.3. The method of claim 1 or 2,
The heat treatment step is
A step of irradiating laser light to the lens,
The wavelength of the laser light is characterized in that different depending on the type of the lens, a lens processing method.
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| JPH11335979A (en) | 1998-05-21 | 1999-12-07 | Kanebo Ltd | Suede-like abrasive cloth |
| KR20140034144A (en) | 2011-02-28 | 2014-03-19 | 도레이 고텍스 가부시키가이샤 | Polishing pad |
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