KR101456394B1

KR101456394B1 - 편광 렌즈 필름의 제조장치

Info

Publication number: KR101456394B1
Application number: KR1020130164420A
Authority: KR
Inventors: 김충덕
Original assignee: 김충덕
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-10-31
Also published as: CN105848866B; US10195799B2; WO2015099291A1; JP6291062B2; US20160318266A1; JP2017504070A; CN105848866A

Abstract

본 발명은 편광 렌즈 필름의 제조장치에 관한 것으로, 내측이 상향으로 오목한 원판형의 구조이며, 그 원판형 구조의 중심에서 소정의 거리로부터 끝단까지 호형으로 절개된 오픈절개부가 마련된 덮개부와, 상기 덮개부의 내측 중앙부에 마련된 히터부와, 내부에 수용공간이 마련된 원통형의 형상이며, 상기 덮개부가 덮여진 상태에서 상기 오픈절개부의 하부에 위치하는 공간인 하부절개부가 마련된 몸체부와, 상기 몸체부의 내측 중앙에 마련되어 회전함과 아울러 진공라인이 연결되는 센터부와, 상기 센터부의 측면에 상기 센터부와 연통되도록 연결되는 다수의 연결관부와, 상기 연결관부 각각의 상부에 다수로 마련되는 다수의 접시형 성형틀와, 상기 접시형 성형틀의 중앙에서 상기 연결관부에 연통되는 진공홀을 포함한다. 본 발명은 크기 및 곡률이 다른 다수의 접시형 틀을 사용하여 필름을 상기 접시형 틀의 크기와 곡률에 맞게 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.

Description

편광 렌즈 필름의 제조장치{Manufacturing apparatus for polarized lens film}

본 발명은 편광 렌즈 필름 제조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 두께가 0.3 내지 1.5mm인 렌즈용 필름의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 안경의 렌즈나 콘텍트 렌즈 등의 안과용 렌즈(ophthalmic lens)는 표면에 기능화된 필름이 적층 된다. 이때의 적층 방법은 전사, 성형 등의 방법을 사용하고 있다.

이러한 안과용 렌즈의 표면에 필름을 형성하는 방법의 예로, 등록특허 10-1283459호(2013년 7월 2일 등록, 광학 렌즈 상의 평면 필름의 성형 장치, 이 성형장치에 의한 광학 렌즈의 기능화 방법 및 광학 렌즈)가 있다.

위의 등록특허의 내용을 간략하게 살펴보면, 렌즈의 표면에 플렉서블 평면 필름을 직접 접촉시켜, 압력을 가하여 렌즈의 곡률에 부합하도록 플렉서블 평면 필름을 변형시켜, 렌즈의 전면에 부착하는 방법을 사용하고 있다.

이를 위하여 수직 병진 운동을 하는 기계식 피스톤과 그 기계식 피스톤의 상부에 장착된 플레이트를 구비하는 모듈과, 상기 모듈에서 플레이트의 높이를 한정하는 안티 리턴 장치와, 상기 플레이트의 상부에서 광학 렌즈를 고정하는 렌즈 홀더와, 상기 렌즈 홀더의 상부측에서 필름을 고정하는 필름 캐리어와, 상기 모듈에 수직하게 놓인 스탬프와, 상기 스탬프를 수직 및 수평 운동시키는 기계식 병진수단을 구비하여, 스탬프 및 기계식 피스톤의 상대 운동에 의해 상기 평면 필름을 렌즈에 등각 접촉 시키길 때까지 압력을 가하여 평면 필름을 일정한 곡률의 렌즈의 표면에 부착하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 방식은 플렉시블 평면 필름을 곡률을 가지는 렌즈에 직접 압착하여, 곡률을 가지는 플렉시블 필름으로 전환하는 과정에서 압력의 조건이나 필름의 상태에 따라 모든 부분이 동일한 연신률로 연신되어 곡률을 가지는 필름으로 전환된다는 보장이 없기 때문에 제품의 신뢰성이 저하될 수 있으며, 수율이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.

아울러 상기와 같은 종래의 장치는 렌즈 하나하나 마다 직접 플렉시블 평면 필름을 접착해야 하기 때문에 대량생산이 곤란한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 플렉시블 평면 필름의 고른 연신률을 확보하여 광학성능을 유지할 수 있는 편광 렌즈 필름의 제조장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 다양한 크기 및 곡률을 가지는 필름을 동시에 제조할 수 있는 편광 렌즈 필름의 제조장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 편광 렌즈 필름의 제조장치는, 내측이 상향으로 오목한 원판형의 구조이며, 그 원판형 구조의 중심에서 소정의 거리로부터 끝단까지 호형으로 절개된 오픈절개부가 마련된 덮개부와, 상기 덮개부의 내측 중앙부에 마련된 히터부와, 내부에 수용공간이 마련된 원통형의 형상이며, 상기 덮개부가 덮여진 상태에서 상기 오픈절개부의 하부에 위치하는 공간인 하부절개부가 마련된 몸체부와, 상기 몸체부의 내측 중앙에 마련되어 회전함과 아울러 진공라인이 연결되는 센터부와, 상기 센터부의 측면에 상기 센터부와 연통되도록 연결되는 다수의 연결관부와, 상기 연결관부 각각의 상부에 다수로 마련되는 다수의 접시형 성형틀와, 상기 접시형 성형틀의 중앙에서 상기 연결관부에 연통되는 진공홀을 포함한다.

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본 발명 편광 렌즈 필름의 제조장치는, 크기 및 곡률이 다른 다수의 접시형 틀을 사용하여 필름을 상기 접시형 틀의 크기와 곡률에 맞게 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한 필름 전면에 고른 연신율로 늘어나게 하여 필름의 전체 두께를 고르게 제조할 수 있어, 색상과 편광성 등 광학 특성을 유지하고, 수율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광 렌즈 필름 제조장치의 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에서 덮개부의 내측 평면도이다.
도 3은 도 1에서 몸체부의 평면도이다.
도 4는 도 3에서 A-A 단면 구성도이다.
도 5는 상기 연결관부 및 접시형 성형틀의 단면 구성도이다.

이하, 본 발명 편광 렌즈 필름의 제조장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광 렌즈 필름 제조장치의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에서 덮개부의 내측 평면도이고, 도 3은 도 1에서 몸체부의 평면도이며, 도 4는 도 3에서 A-A 단면 구성도이다.

도 1 내지 도 4를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광 렌즈 필름의 제조장치는, 내측이 상향으로 오목한 원판형의 구조이며, 그 원판형 구조의 중심에서 소정의 거리로부터 끝단까지 호형으로 절개된 오픈절개부(110)가 마련된 덮개부(100)와, 상기 덮개부(100)의 안쪽 중앙부에 원형으로 마련된 히터부(120)와, 내부에 수용공간이 마련된 원통형의 형상이며, 상기 덮개부(100)가 덮여진 상태에서 상기 오픈절개부(110)의 하부에 위치하는 하부절개부(240)를 구비하는 몸체부(200)와, 상기 몸체부(200)의 내측 중앙에 마련되어 회전함과 아울러 진공라인(400)이 연결되는 센터부(210)와, 상기 센터부(210)의 측면에 그 센터부(210)와 연통되도록 연결되는 다수의 연결관부(220)와, 상기 연결관부(220) 각각의 상부에 다수로 마련되는 다수의 접시형 성형틀(230)과, 상기 성형틀(230)의 중앙에서 상기 연결관부(220)에 연통되는 진공홀(231)을 포함하여 구성된다.

상기 오픈절개부(110)와 하부절개부(240)의 가장자리는 플랙시블 격벽(250)이 마련되어 있다.

상기 센터부(210)의 하부측에는 센터부(210)를 회전시키는 모터(300)가 구비되고, 상기 센터부(210)의 회전 중심에는 진공펌프의 진공라인(400)이 결합 되어, 상기 접시형 성형틀(230)의 진공홀(231)에 음압이 발생하도록 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광 렌즈 필름 제조장치의 구성과 작용을 더 상세히 설명한다.

먼저, 덮개부(100)와 몸체부(200)에는 각각 상하로 위치하는 오픈절개부(110)와 하부절개부(240)가 위치하며, 작업자는 오픈절개부(110) 및 하부절개부(240)를 통해 작업 상태를 육안으로 확인할 수 있다.

상기 오픈절개부(110) 및 하부절개부(240)의 가장자리 영역에는 상기 덮개부(100)와 몸체부(200)가 이루는 공간 내부의 온도 유지를 위하여 플랙시블 격벽(250)이 마련되어 있다.

상기 플랙시블 격벽(250)은 상하로 구분되어 상기 몸체부(200)의 센터부(210)가 회전할 때 상기 연결관부(220)가 지날 수 있도록 하며, 플랙시블 격벽(250)을 좌우로 다수 분할하여 플랙시블 격벽(250)의 저항 간섭을 최소화할 수 있다.

상기 덮개부(100)는 몸체부(200)와 힌지 결합 되어 일측에서 덮개부(100)를 들어올린 상태에서, 상기 접시형 성형틀(230) 각각에 평면 필름을 올려둔다. 이때의 필름은 곡률을 가지는 완제품의 크기에 부합하도록 재단된 것으로 한다.

다수의 상기 접시형 성형틀(230)은 각각 곡률과 크기가 다른 것일 수 있으나, 필요에 따라서는 모두 동일한 곡률과 크기를 가지는 것으로 교체할 수 있다. 즉, 상기 접시형 성형틀(230)은 필요에 따라 교체가 가능하여 동일 제품을 대량 생산할 수 있으며, 각기 다른 제품을 상대적으로 소량 생산하는 것도 가능하다.

도 5는 상기 연결관부 및 접시형 성형틀의 단면 구성도이다.

도 5를 참조하면 상기 접시형 성형틀(230)은 연결관부(220)의 상부측에서 끼움 결합 되며, 음압이 유지될 수 있도록 접시형 성형틀(230)과 연결관부(220)의 사이에는 오링(221)이 마련되어 있다. 이와 같은 결합의 예는 접시형 성형틀(230)을 연결관부(220)에 끼워 넣는 구조이며, 이를 회전 결합이 가능한 구조로 변경할 수도 있다.

이처럼 접시형 성형틀(230)을 개별적으로 교체하는 방식 이외에 상기 접시형 성형틀(230)이 다수로 연결된 연결관부(220) 자체를 교체할 수 있다.

이는 연결관부(220)와 센터부(210)의 사이에 체결관(222)을 두고, 그 체결관(222)에 의해 연결관부(220)와 센터부(210)가 서로 나사결합되어 있어 그 연결관부(220)를 다른 크기 또는 곡률을 가지는 접시형 성형틀(230)이 결합된 연결관부로 교체가능하게 된다.

상기 접시형 성형틀(230)에 필름을 얹어 둔 상태에서 상기 덮개부(100)를 덮고, 상기 덮개부(100) 내측에 마련된 히터부(120)에 전원을 공급하여 상기 필름을 성형하기에 적당한 온도로 예열한다.

상기 필름은 트리아세틸셀룰로스(TAC), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리우레탄(PU), 폴리이미드(PI) 필름을 사용할 수 있으며, 예열온도는 80 내지 110℃의 온도가 적당하다.

상기 예열 과정에서 상기 모터(300)에 의해 센터부(210)가 회전하며 상기 필름이 얹혀진 접시형 성형틀(230)들도 회전하게 된다. 이와 같이 필름을 회전시켜 열이 고르게 전달되도록 할 수 있다.

이와 같이 예열을 2 내지 3분간 지속한 후에 상기 진공펌프(도면 미도시)를 사용하여 진공라인(400)을 통해 상기 센터부(210) 내부 압력을 낮추면 그 압력의 변화의 영향으로 상기 접시형 성형틀(230)의 중앙에 마련된 진공홀(231)에 음압이 발생하게 된다. 이때 진공라인(400)은 회전체인 센터부(210)에 연결을 위하여 별도의 조인트(410)를 통해 연결되어 꼬임이 발생하지 않게 된다.

이 음압의 영향으로 상기 접시형 성형틀(230)에 얹혀진 필름이 접시형 성형틀(230)에 밀착된다. 이때의 진공압력은 600 내지 700mmHg이며, 이 진공압력의 최소값을 미만인 경우 성형된 필름의 중앙이 상기 진공홀(231) 내부로 빨려들어가 돌기가 형성될 수 있으며, 진공압력의 최대값 이상에서는 필름이 접시형 성형틀에 균일하게 밀착되지 않을 수 있다.

그 다음, 사용자가 상기 덮개부(100)에 마련된 오픈절개부(110)와 몸체부(200)에 마련된 하부절개부(240)의 위치로 이동된 접시형 성형틀(230)에 필름이 밀착되었는지 확인하고, 밀착이 확인된 상태로부터 2 내지 4분 동안 상기 히터부(120)의 가열상태를 유지하여 그 필름이 접시형 성형틀(230)에 밀착된 상태로 성형되도록 한다. 이때 역시 상기 히터부(120)에 의해 유지되는 덮개부(100)와 몸체부(200) 내의 온도는 80 내지 110℃가 되도록 한다.

상기와 같이 오픈절개부(110)와 하부절개부(240)를 통해 외기에 노출된 접시형 성형틀(230)에 밀착된 필름의 성형상태를 확인할 수 있으며, 이때 그 상태의 확인을 보다 정확하게 하기 위하여, 상기 센터부(210)는 소정 각도 회전 후 잠시 멈춤 상태가 되도록 제어할 수 있다.

예를 들어 센터부(210)를 15도 회전시키고, 3초간 정지한 후, 다시 15도 회전시키는 방식을 사용할 수 있다. 이와 같은 동작을 위해서 상기 모터(300)를 스태핑모터를 사용하거나, 상기 센터부(210)를 가압하여 회전을 정지시키는 공압실린더를 사용하여 회전하는 센터부(210)를 일정한 각도로 회전한 후, 정지되도록 할 수 있다.

이와 같은 동작에 의해 오픈절개부(110)와 하부절개부(240)에 의해 작업자가 접시형 성형틀(230)에 필름이 밀착된 상태를 정확하게 확인할 수 있다. 이때 오픈절개부(110)와 하부절개부(240)에 의해 노출되는 연결관부(220)의 수는 하나 또는 둘로 하며, 각 연결관부(220)에 3 내지 5개의 접시형 성형틀(230)이 위치한다고 가정하면 작업자가 확인할 필름은 최소 3개에서 최대 10개가 될 수 있다.

상기 성형이 완료되면, 히터부(120)의 운전을 정지시키고, 상기 진공홀(231)에 음압이 발생하지 않도록 진공펌프의 운전을 정지시키며, 모터(300)의 운전을 정지시킨다.

상기 성형된 필름은 완제품이며, 이후에 렌즈의 표면에 접착하여 사용하게 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100:덮개부 110:오픈절개부
120:히터 200:몸체부
210:센터부 220:연결관부
230:접시형 성형틀 240:하부절개부
250:플랙시블 격벽 300:모터
400:진공라인

Claims

내측이 상향으로 오목한 원판형의 구조이며, 그 원판형 구조의 중심에서 소정의 거리로부터 끝단까지 호형으로 절개된 오픈절개부가 마련된 덮개부;
상기 덮개부의 내측 중앙부에 마련된 히터부;
내부에 수용공간이 마련된 원통형의 형상이며, 상기 덮개부가 덮여진 상태에서 상기 오픈절개부의 하부에 위치하는 공간인 하부절개부가 마련된 몸체부;
상기 몸체부의 내측 중앙에 마련되어 회전함과 아울러 진공라인이 연결되는 센터부;
상기 센터부의 측면에 상기 센터부와 연통되도록 연결되는 다수의 연결관부;
상기 연결관부 각각의 상부에 다수로 마련되는 다수의 접시형 성형틀;
상기 접시형 성형틀의 중앙에서 상기 연결관부에 연통되는 진공홀; 및
상기 오픈절개부와 상기 하부절개부의 둘레를 따라 위치하며, 상하로 분할된 플랙시블 격벽을 포함하는 편광 렌즈 필름의 제조장치.
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제1항에 있어서,
상기 센터부는,
설정된 각도로 회전하여 상기 오픈절개부와 상기 하부절개부에 다른 상기 연결관부 및 접시형 성형들이 노출되도록 한 후, 설정된 시간 동안 정지하는 것을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 편광 렌즈 필름의 제조장치.
제3항에 있어서,
상기 센터부는,
스태핑모터에 의해 회전 및 정지를 반복하거나,
모터에 의해 회전하고, 상기 센터부를 가압하는 가압실린더에 의해 정지하는 것을 특징으로 하는 편광 렌즈 필름의 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 접시형 성형틀은 상기 연결관부에 분리가능하게 연결되어, 크기 또는 곡률이 다른 성형틀로 교체될 수 있는 것을 특징으로 하는 편광 렌즈 필름의 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 연결관부는 상기 센터부에 분리가능하게 연결되어, 크기 또는 곡률이 다른 성형틀들을 동시에 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 편광 렌즈 필름의 제조장치.
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