光学透镜、光学透镜制造装置以及制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学透镜，更具体地，涉及用于有效制造光学透镜的制造装置和制造 方法。
【背景技术】
[0002] 光学透镜是指由透明材料制成以收集或分布光的物体。通过抛光由透明材料(例 如玻璃或晶体)制成的物体而形成期望形状的方法可制造光学透镜。
[0003] 近来，引进一种光学透镜的制造方法，其通过熔化诸如塑料的聚合物化合物并将 该聚合物化合物注入模具而制造光学透镜。在塑料注塑模制方法的情况下，模具中具有形 成为对应于期望透镜的形状的腔体，且注塑机将熔化的塑料树脂通过注入口注入到模具 中。注入的熔化塑料树脂接收在模具中的腔体中，然后冷却。在塑料完全冷却后，塑料具有 与腔体形状对应的形状，从而制造出光学透镜。
[0004] 在使用注塑模制制造光学透镜的方法的情况下，因为熔化的塑料树脂的冷却速度 的不同可能会在塑料中发生双折射现象，这限制了光学透镜。为减少由塑料树脂的冷却速 度的不同引起的双折射现象，可以增加树脂的注入压力、或可以使模制的温度较高，但是该 方法降低了制造速度，进而降低了制造率。
[0005] 同时，光固化树脂是指通过接收诸如紫外(UV)线或电子束(EB)的光能而交联固化 的合成有机材料。通过紫外线固化的树脂称为紫外线固化树脂，通过电子束固化的树脂称 为电子束固化树脂。作为对使用塑料树脂的注塑模制制造光学透镜的方法的替换，已经研 发出使用光固化树脂制造光学透镜的方法。公开号为10-2010-0088480的韩国专利申请公 开了一种使用紫外线固化树脂制造光学透镜的方法。
[0006] 在使用光固化树脂制造光学透镜的情况下，仍需要有效制造光学透镜以及获得高 产率的制造方法。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 本发明为基于前述情形而作出，并且本发明的目的是提供一种光学透镜制造方法 和光学透镜制造装置，通过使用光固化树脂制造光学透镜的方法有效地增加了待制造的光 学透镜的产量。
[0009] 技术方案
[0010] 为实现上述目的，根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造装置包括:上模具， 其具有用于形成光学透镜的一个或多个上腔体区；下模具，其具有用于形成光学透镜的一 个或多个下腔体区；以及弹性构件，其形成在所述上模具和所述下模具之间。
[0011] 此外，根据本发明的另一示例性实施例的光学透镜制造方法包括:设置上模具，所 述上模具具有用于形成光学透镜的一个或多个上腔体区；设置下模具，所述下模具具有用 于形成光学透镜的一个或多个下腔体区；以及在所述上模具和所述下模具之间设置弹性构 件。
[0012]此外，根据本发明的又一示例性实施例的光学透镜制造装置包括:上模具，其具有 用于形成光学透镜的一个或多个上腔体区；下模具，其具有用于形成光学透镜的一个或多 个下腔体区；以及弹性部分，其形成为包围所述上模具或所述下模具的外表面的延展线的 至少一部分。
[0013]有益效果
[0014] 根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造方法和光学透镜制造装置可以通过 有效制造光学透镜而增加光学透镜的产量，从而提高了光学透镜制造方法的产率。
[0015] 本发明的效果不限于前述效果，本领域技术人员从以下描述可以清楚地了解上文 未提到的其他效果。
【附图说明】
[0016] 现在将参考附图描述各个方面，相似的附图标记用于大体上指示相似的构成元 件。在以下示例性实施例中，为了描述目的，存在多个特定细节来提供对一个或多个方面的 整体理解。但是，应当理解这些方面无需这些特定细节也可以进行。在其他示例性实施例 中，为了容易地描述一个或多个方面，公知结构和设备以框图的形式图示。
[0017] 图1为图示了根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造装置的分层结构的视 图。
[0018] 图2A为具体图示了根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造装置的透镜形成 单元的分层结构的一部分的视图。
[0019] 图2B为具体图示了根据本发明的另一示例性实施例的光学透镜制造装置的透镜 形成单元的分层结构的一部分的视图。
[0020] 图3A为图2A中图示的透镜形成单元的分层结构的一部分的截面图。
[0021]图3B为图示了图3A中图示的透镜形成单元的分层结构的一部分的弹性构件处于 压缩状态的视图。
[0022]图3C为根据本发明的另一示例性实施例的光学透镜制造装置的透镜形成单元的 分层结构的一部分的截面图。
[0023]图4A和4B为图示了根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造方法的曝光方法 的示例性实施例的视图。
[0024] 图5为图示了根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造方法的曝光方法的另一 示例性实施例的视图。
[0025] 图6为图示了根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造方法的曝光方法的又一 示例性实施例的视图。
[0026] 图7为图示了根据本发明的又一示例性实施例的光学透镜制造装置100的视图。 [0027]图8为图示了根据本发明的示例性实施例的透镜制造装置100的下板122C的视图。 [0028]图9为图示了根据本发明的示例性实施例的透镜制造装置100的上板121C的视图。
[0029]图10为根据本发明的示例性实施例的透镜制造装置100的截面图。
【具体实施方式】
[0030] 现在将参考附图公开各个示例性实施例和/或方面。为了对以下说明书进行说明， 将公开多个细节内容，以帮助对一个或多个方面的整体理解。但是本领域普通技术人员可 以理解，本发明无需这些细节内容也可实施。在下文中，在参考附图的下列说明书中将对一 个或多个方面的具体示例性方面进行详细描述。但是，这些方面仅仅是示例性的，可以部分 地使用大体上用于各种方面的各种方法，并且以下说明意欲包括所有的方面及其等同方 式。
[0031] 另外，通过系统将描述各种方面和特征，其可以包括多个装置、部件和/或模具。还 应理解并领会，可以包括各种系统、附加装置、部件和/或模具，和/或也可以不包括结合附 图讨论的所有的装置、部件和模具。
[0032] 本说明书中使用的术语"示例性实施例"、"示例"、"方面"和"说明性示例"不应解 释为比任何公开的方面、具有不同设计的方面好或具有优点。
[0033] 进一步，术语"或"意为包括"或"，而不是仅为"或"。换句话说，除非另有限定或除 非上下文另有明确指示，表述"X使用A或B"是指自然包括式排列的任意一种。也就是说，如 果X使用A、X使用B或X使用A和B，"X使用A或B"满足上述任意一种实施例。还应理解，本文使 用的术语"和/或"是指并包括相关所列项目的一个或多个的所有可能的组合。
[0034] 还应理解，术语本文所使用的"包括（compr i ses ( includes))"和/或"包括 (comprising( including))"意为所陈述特征和/或构成元件的存在，但不排除一个或多个 其他特征、构成元件和/或其组的存在或添加。进一步，除非另有说明或如果根据上下文不 清楚该术语是指单数形式，则应理解为本说明书以及权利要求书中的单数形式一般意为 "一个或多个"。
[0035] 根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造方法和光学透镜制造装置可以通过 使用光聚作用固化的光固化树脂来制造光学透镜。在根据本发明的示例性实施例的光学透 镜制造装置中，在透明（或半透明）模具中形成对应于待制造的透镜的形状的腔体。此外，光 学透镜制造装置可以包括将光固化树脂注入到腔体中的树脂注入单元。光固化树脂通过注 入设备注入到腔体中，且光学透镜制造装置可以包括曝光设备，其在曝光过程中发射使光 固化树脂固化的光(例如紫外(UV)线）。注入到腔体中的光固化树脂通过从曝光设备发射的 光的聚合作用而固化，因此而形成光学透镜。
[0036] 用于根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造方法的光固化树脂的类型列在 下表1中。
[0037] 表 1
[0039] 在使用光固化树脂中的低粘度单体的情况下，树脂的流动性变得良好。在相关领 域通过注入熔化的塑料树脂的方法制造光学透镜的情况下，通常使用高粘度的熔化塑料。 在这种情况下，由于树脂的高粘度而导致流动性不是特别好，因此在固化(冷却)过程中发 生双折射或制造出不均匀的透镜，因此，制造率会降低。但是，如本发明的示例性实施例那 样，在使用低粘度单体的情况下，流动性会因为树脂的低粘度而提高，从而解决了前述的缺 点。
[0040] 此外，在使用光固化树脂制造光学透镜的方法的情况下，制造透镜的所有工艺，包 括固化树脂的工艺，可以在室温下进行。在这种情况下，可以使用诸如透明塑料的轻质且便 宜的材料作为用于制造光学透镜的模具的材料，从而可降低制造设备的投入成本。
[0041] 图1为图示了根据本发明的示例性实施例的光学透镜制造装置的透镜形成单元 100的分层结构的视图。
[0042] 图1中图示的透镜形成单元100的分层结构用于图示目的，并且在图1中图示的多 个层中，仅一些层可以构成根据本发明的示例性实施例的透镜形成单元100,或者，可以增 加没有在图1中未图示的层来构成透镜形成单元100。
[0043] 虽然图1中未示出，但是光学透镜制造装置除了包括上述的透镜形成单元100之 外，还可以进一步包括其他的构成元件。例如，光学透镜制造装置可以进一步包括曝光设备 (未图示），曝光设备包括在光固化树脂注入到透镜形成单元100之后发光的光源。此外，光 学透镜制造装置可以进一步包括树脂注入单元(未图示），用于将光固化树脂注入到透镜形 成单元100中。
[0044] 如图1所图示的，透镜形成单元100可以包括弹性构件层110、上模具层121和下模 具层122、树脂涂覆层130和晶体板层140。
[0045] 弹性构件层110可以通过使用具有弹性的构件形成，使得构件可以在外力下收缩 并且可以在外力移除时恢复至其原始形状。例如，当弹性构件层110接收沿透镜形成单元 100的高度方向的外力时，弹性构件层110的厚度会减少。弹性构件层110可以通过使用具有 弹力的构件形成，诸如橡胶或合成橡胶。弹性构件层Iio可以通过使用无孔构件形成，使得 注入到透镜形成单元100中的光固化树脂不会泄漏。
[0046] 如图1所图示的，弹性构件层110可以限定一个层，在该层中除了树脂经由其流入 透镜形成单元100的通道之外的其余部分整个形成为弹性构件。可替换地，弹性构件层Iio 可以沿通道的边界形成，并形成为包围通道的边界，光固化树脂通过该通道在弹性构件层 内移动。例如，弹性构件层可以形成为包围上腔体区和下腔体区之间的边界。其中弹性构件 层110沿树脂的移动路线的边界形成的示例性实施例将参考图2B更详细地描述。
[0047] 如图1所图示的，透镜形成单元100可以包括上模具121