光學透鏡、光學透鏡制造裝置以及制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光學透鏡，更具體地，涉及用于有效制造光學透鏡的制造裝置和制造 方法。
【背景技術】
[0002] 光學透鏡是指由透明材料制成以收集或分布光的物體。通過拋光由透明材料(例 如玻璃或晶體)制成的物體而形成期望形狀的方法可制造光學透鏡。
[0003] 近來，引進一種光學透鏡的制造方法，其通過熔化諸如塑料的聚合物化合物并將 該聚合物化合物注入模具而制造光學透鏡。在塑料注塑模制方法的情況下，模具中具有形 成為對應于期望透鏡的形狀的腔體，且注塑機將熔化的塑料樹脂通過注入口注入到模具 中。注入的熔化塑料樹脂接收在模具中的腔體中，然后冷卻。在塑料完全冷卻后，塑料具有 與腔體形狀對應的形狀，從而制造出光學透鏡。
[0004] 在使用注塑模制制造光學透鏡的方法的情況下，因為熔化的塑料樹脂的冷卻速度 的不同可能會在塑料中發生雙折射現象，這限制了光學透鏡。為減少由塑料樹脂的冷卻速 度的不同引起的雙折射現象，可以增加樹脂的注入壓力、或可以使模制的溫度較高，但是該 方法降低了制造速度，進而降低了制造率。
[0005] 同時，光固化樹脂是指通過接收諸如紫外(UV)線或電子束(EB)的光能而交聯固化 的合成有機材料。通過紫外線固化的樹脂稱為紫外線固化樹脂，通過電子束固化的樹脂稱 為電子束固化樹脂。作為對使用塑料樹脂的注塑模制制造光學透鏡的方法的替換，已經研 發出使用光固化樹脂制造光學透鏡的方法。公開號為10-2010-0088480的韓國專利申請公 開了一種使用紫外線固化樹脂制造光學透鏡的方法。
[0006] 在使用光固化樹脂制造光學透鏡的情況下，仍需要有效制造光學透鏡以及獲得高 產率的制造方法。
【發明內容】
[0007] 技術問題
[0008] 本發明為基于前述情形而作出，并且本發明的目的是提供一種光學透鏡制造方法 和光學透鏡制造裝置，通過使用光固化樹脂制造光學透鏡的方法有效地增加了待制造的光 學透鏡的產量。
[0009] 技術方案
[0010] 為實現上述目的，根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造裝置包括:上模具， 其具有用于形成光學透鏡的一個或多個上腔體區；下模具，其具有用于形成光學透鏡的一 個或多個下腔體區；以及彈性構件，其形成在所述上模具和所述下模具之間。
[0011] 此外，根據本發明的另一示例性實施例的光學透鏡制造方法包括:設置上模具，所 述上模具具有用于形成光學透鏡的一個或多個上腔體區；設置下模具，所述下模具具有用 于形成光學透鏡的一個或多個下腔體區；以及在所述上模具和所述下模具之間設置彈性構 件。
[0012]此外，根據本發明的又一示例性實施例的光學透鏡制造裝置包括:上模具，其具有 用于形成光學透鏡的一個或多個上腔體區；下模具，其具有用于形成光學透鏡的一個或多 個下腔體區；以及彈性部分，其形成為包圍所述上模具或所述下模具的外表面的延展線的 至少一部分。
[0013]有益效果
[0014] 根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造方法和光學透鏡制造裝置可以通過 有效制造光學透鏡而增加光學透鏡的產量，從而提高了光學透鏡制造方法的產率。
[0015] 本發明的效果不限于前述效果，本領域技術人員從以下描述可以清楚地了解上文 未提到的其他效果。
【附圖說明】
[0016] 現在將參考附圖描述各個方面，相似的附圖標記用于大體上指示相似的構成元 件。在以下示例性實施例中，為了描述目的，存在多個特定細節來提供對一個或多個方面的 整體理解。但是，應當理解這些方面無需這些特定細節也可以進行。在其他示例性實施例 中，為了容易地描述一個或多個方面，公知結構和設備以框圖的形式圖示。
[0017] 圖1為圖示了根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造裝置的分層結構的視 圖。
[0018] 圖2A為具體圖示了根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造裝置的透鏡形成 單元的分層結構的一部分的視圖。
[0019] 圖2B為具體圖示了根據本發明的另一示例性實施例的光學透鏡制造裝置的透鏡 形成單元的分層結構的一部分的視圖。
[0020] 圖3A為圖2A中圖示的透鏡形成單元的分層結構的一部分的截面圖。
[0021]圖3B為圖示了圖3A中圖示的透鏡形成單元的分層結構的一部分的彈性構件處于 壓縮狀態的視圖。
[0022]圖3C為根據本發明的另一示例性實施例的光學透鏡制造裝置的透鏡形成單元的 分層結構的一部分的截面圖。
[0023]圖4A和4B為圖示了根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造方法的曝光方法 的示例性實施例的視圖。
[0024] 圖5為圖示了根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造方法的曝光方法的另一 示例性實施例的視圖。
[0025] 圖6為圖示了根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造方法的曝光方法的又一 示例性實施例的視圖。
[0026] 圖7為圖示了根據本發明的又一示例性實施例的光學透鏡制造裝置100的視圖。 [0027]圖8為圖示了根據本發明的示例性實施例的透鏡制造裝置100的下板122C的視圖。 [0028]圖9為圖示了根據本發明的示例性實施例的透鏡制造裝置100的上板121C的視圖。
[0029]圖10為根據本發明的示例性實施例的透鏡制造裝置100的截面圖。
【具體實施方式】
[0030] 現在將參考附圖公開各個示例性實施例和/或方面。為了對以下說明書進行說明， 將公開多個細節內容，以幫助對一個或多個方面的整體理解。但是本領域普通技術人員可 以理解，本發明無需這些細節內容也可實施。在下文中，在參考附圖的下列說明書中將對一 個或多個方面的具體示例性方面進行詳細描述。但是，這些方面僅僅是示例性的，可以部分 地使用大體上用于各種方面的各種方法，并且以下說明意欲包括所有的方面及其等同方 式。
[0031] 另外，通過系統將描述各種方面和特征，其可以包括多個裝置、部件和/或模具。還 應理解并領會，可以包括各種系統、附加裝置、部件和/或模具，和/或也可以不包括結合附 圖討論的所有的裝置、部件和模具。
[0032] 本說明書中使用的術語"示例性實施例"、"示例"、"方面"和"說明性示例"不應解 釋為比任何公開的方面、具有不同設計的方面好或具有優點。
[0033] 進一步，術語"或"意為包括"或"，而不是僅為"或"。換句話說，除非另有限定或除 非上下文另有明確指示，表述"X使用A或B"是指自然包括式排列的任意一種。也就是說，如 果X使用A、X使用B或X使用A和B，"X使用A或B"滿足上述任意一種實施例。還應理解，本文使 用的術語"和/或"是指并包括相關所列項目的一個或多個的所有可能的組合。
[0034] 還應理解，術語本文所使用的"包括（compr i ses ( includes))"和/或"包括 (comprising( including))"意為所陳述特征和/或構成元件的存在，但不排除一個或多個 其他特征、構成元件和/或其組的存在或添加。進一步，除非另有說明或如果根據上下文不 清楚該術語是指單數形式，則應理解為本說明書以及權利要求書中的單數形式一般意為 "一個或多個"。
[0035] 根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造方法和光學透鏡制造裝置可以通過 使用光聚作用固化的光固化樹脂來制造光學透鏡。在根據本發明的示例性實施例的光學透 鏡制造裝置中，在透明（或半透明）模具中形成對應于待制造的透鏡的形狀的腔體。此外，光 學透鏡制造裝置可以包括將光固化樹脂注入到腔體中的樹脂注入單元。光固化樹脂通過注 入設備注入到腔體中，且光學透鏡制造裝置可以包括曝光設備，其在曝光過程中發射使光 固化樹脂固化的光(例如紫外(UV)線）。注入到腔體中的光固化樹脂通過從曝光設備發射的 光的聚合作用而固化，因此而形成光學透鏡。
[0036] 用于根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造方法的光固化樹脂的類型列在 下表1中。
[0037] 表 1
[0039] 在使用光固化樹脂中的低粘度單體的情況下，樹脂的流動性變得良好。在相關領 域通過注入熔化的塑料樹脂的方法制造光學透鏡的情況下，通常使用高粘度的熔化塑料。 在這種情況下，由于樹脂的高粘度而導致流動性不是特別好，因此在固化(冷卻)過程中發 生雙折射或制造出不均勻的透鏡，因此，制造率會降低。但是，如本發明的示例性實施例那 樣，在使用低粘度單體的情況下，流動性會因為樹脂的低粘度而提高，從而解決了前述的缺 點。
[0040] 此外，在使用光固化樹脂制造光學透鏡的方法的情況下，制造透鏡的所有工藝，包 括固化樹脂的工藝，可以在室溫下進行。在這種情況下，可以使用諸如透明塑料的輕質且便 宜的材料作為用于制造光學透鏡的模具的材料，從而可降低制造設備的投入成本。
[0041] 圖1為圖示了根據本發明的示例性實施例的光學透鏡制造裝置的透鏡形成單元 100的分層結構的視圖。
[0042] 圖1中圖示的透鏡形成單元100的分層結構用于圖示目的，并且在圖1中圖示的多 個層中，僅一些層可以構成根據本發明的示例性實施例的透鏡形成單元100,或者，可以增 加沒有在圖1中未圖示的層來構成透鏡形成單元100。
[0043] 雖然圖1中未示出，但是光學透鏡制造裝置除了包括上述的透鏡形成單元100之 外，還可以進一步包括其他的構成元件。例如，光學透鏡制造裝置可以進一步包括曝光設備 (未圖示），曝光設備包括在光固化樹脂注入到透鏡形成單元100之后發光的光源。此外，光 學透鏡制造裝置可以進一步包括樹脂注入單元(未圖示），用于將光固化樹脂注入到透鏡形 成單元100中。
[0044] 如圖1所圖示的，透鏡形成單元100可以包括彈性構件層110、上模具層121和下模 具層122、樹脂涂覆層130和晶體板層140。
[0045] 彈性構件層110可以通過使用具有彈性的構件形成，使得構件可以在外力下收縮 并且可以在外力移除時恢復至其原始形狀。例如，當彈性構件層110接收沿透鏡形成單元 100的高度方向的外力時，彈性構件層110的厚度會減少。彈性構件層110可以通過使用具有 彈力的構件形成，諸如橡膠或合成橡膠。彈性構件層Iio可以通過使用無孔構件形成，使得 注入到透鏡形成單元100中的光固化樹脂不會泄漏。
[0046] 如圖1所圖示的，彈性構件層110可以限定一個層，在該層中除了樹脂經由其流入 透鏡形成單元100的通道之外的其余部分整個形成為彈性構件。可替換地，彈性構件層Iio 可以沿通道的邊界形成，并形成為包圍通道的邊界，光固化樹脂通過該通道在彈性構件層 內移動。例如，彈性構件層可以形成為包圍上腔體區和下腔體區之間的邊界。其中彈性構件 層110沿樹脂的移動路線的邊界形成的示例性實施例將參考圖2B更詳細地描述。
[0047] 如圖1所圖示的，透鏡形成單元100可以包括上模具121