KR101853690B1 - 카메라 렌즈의 수지코팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 렌즈의 일면에 설정된 패턴으로 수지를 코팅하는 장치에 있어서: 상기 렌즈의 일면에 수지의 패턴을 형성하도록 지그(31) 상에 패턴홈(32)을 구비하는 지지수단(30); 및 상기 지그(31)의 패턴홈(32) 상으로 용융된 수지를 주입하고 설정된 영역을 경화시키는 피복수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 카메라용 소형 렌즈의 외면에 투명한 수지를 코팅하는 주요 공정을 자동으로 수행하여 양산현장의 생력화에 의한 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.

Description

카메라 렌즈의 수지코팅 장치{Resin coating apparatus for camera lens}

본 발명은 카메라 렌즈의 수지코팅 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 양산에서 카메라 렌즈의 외면에 대한 수지코팅 작업을 자동으로 수행하기 위한 카메라 렌즈의 수지코팅 장치에 관한 것이다.

통상적으로 각종 광학기계에 사용되는 렌즈를 비롯한 주요 부품은 투과율 증대, 난반사 방지 등의 기능을 부가하기 위해 렌즈 외면에 피막을 형성하는 코팅처리를 수반하는 경우가 많다. 일예로 스마트폰과 같은 소형기기에 장착되는 렌즈는 표면에 투명한 수지가 다층의 파형으로 코팅된다.

이러한 렌즈의 코팅과 관련되어 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제0228056호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1995-0009992호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1은 안경 렌즈의 코팅 장치에 있어서 공지의 진공 증착기에 산소 개스와 아르곤 개스를 3웨이 밸브를 경유하여 이온 빔 부위에 연결되고, 코팅 방법에 있어서 진공 증착기내 하부의 고압의 전기 빔에 파티날을 놓고 산소 개스를 주입하면서 파티날을 렌즈에 진공 증착시킨다. 이에, 먼지, 분진 등의 이물질이 렌즈 표면에 부착하는 것을 방지하는 효과를 기대한다.

선행문헌 2는 진공챔버의 상측에 코팅하고자 하는 렌즈인 타겟을 장착하는 기판이 모터에 의해 회전가능하게 설치되어 있으며, 렌즈의 표면에 코팅하고자 하는 물질로 이루어진 샘플이 설치되는 가열판과, 이 가열판을 가열하기 위한 가열부가 구비된다. 이에, 렌즈를 코팅하기 전에 불활성 가스로 표면을 세정하여 우수한 코팅품질을 얻는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행문헌에 의하면 안경이나 카메라 렌즈의 코팅 품질을 향상함을 요지로 하므로 소형의 카메라 렌즈에 대한 코팅 작업에 있어 양산성을 높이는 측면의 구성적 개량이 요구된다.

1. 한국 등록특허공보 제0228056호 "안경렌즈의 코팅방법" (공개일자 : 1999.03.15.) 2. 한국 등록특허공보 제1995-0009992호 "렌즈의 코팅방법" (공개일자 : 1994.06.21.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 양산현장에서 카메라 렌즈의 외면에 대한 코팅을 처리하는 일련의 공정을 자동으로 수행하여 생력화에 의한 생산성 향상을 도모하기 위한 카메라 렌즈의 수지코팅 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카메라 렌즈의 일면에 설정된 패턴으로 수지를 코팅하는 장치에 있어서: 상기 렌즈의 일면에 수지의 패턴을 형성하도록 지그 상에 패턴홈을 구비하는 지지수단; 및 상기 지그의 패턴홈 상으로 용융된 수지를 주입하고 설정된 영역을 경화시키는 피복수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 렌즈는 턴테이블에 탑재된 이송헤드에 흡착된 상태로 지지수단과 피복수단으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지지수단은 지그를 자세변동 가능하게 지지하는 가이드, 지그의 자세변동을 유발하는 가압실린더를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 지지수단의 지그는 가압실린더의 작동에 의하여 패턴홈의 적어도 부분적인 탄성변형을 유발하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 피복수단은 가이드 상에 상하운동 가능하게 지지되는 주입대, 주입대 상에 수지의 분출을 단속하도록 탑재되는 주입노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 피복수단은 지그의 하측에서 패턴홈 상으로 광을 조사하는 UV램프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 카메라용 소형 렌즈의 외면에 투명한 수지를 코팅하는 주요 공정을 자동으로 수행하여 양산현장의 생력화에 의한 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 렌즈의 코팅 전후 상태를 나타내는 사진
도 2는 본 발명에 따른 장치를 전체적으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 지지수단을 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 카메라 렌즈의 일면에 설정된 패턴으로 수지를 코팅하는 장치에 관하여 제안한다. 스마트폰과 같은 소형기기용 카메라 렌즈에 투명한 수지를 코팅하는 장치를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 도 1(a)은 코팅하기 전의 렌즈 표면을 나타내고, 도 1(b)는 수지를 코팅한 후의 렌즈 표면을 나타낸다. 렌즈 중심의 부호 A1은 패턴이 없는 제1영역이고 그 주변의 부호 A2는 파형의 패턴이 형성되는 제2영역이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치의 전체적인 구성은 투입부(12), 코팅부(14), 세정부(16), 배출부(18)로 이루어진다. 투입부(12), 코팅부(14), 세정부(16), 배출부(18)는 턴테이블(20)을 중심으로 일정한 간격으로 배치된다. 렌즈는 투입부(12)의 핑거척(22)에 로딩되고, 코팅부(14)에서 투명 수지가 코팅되고, 세정부(16)에서 여분의 수지가 제거되고, 배출부(18)에서 언로딩되어 배출된다. 본 발명의 코팅부(14)는 지지수단(30)과 피복수단(40)으로 구성되어 렌즈를 지지한 상태에서 수지 피복을 일련의 공정으로 수행한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 렌즈는 턴테이블(20)에 탑재된 이송헤드(24)에 흡착된 상태로 지지수단(30)과 피복수단(40)으로 이동하는 것을 특징으로 한다. 도 2에서 턴테이블(20)의 대향하는 2개소에 이송헤드(24)가 장착된 상태를 예시한다. 이송헤드(24)의 저면에는 흡착패드(26)가 설치되고, 흡착패드(26)는 진공호스(28)를 통하여 진공발생기(도시 생략)와 연결된다. 렌즈는 이송헤드(24)에 진공압으로 흡착된 상태로 전체 공정을 순차적으로 이동한다. 턴테이블(20)은 진공호스(28)의 꼬임을 방지하도록 로터리조인트를 구비한다.

한편, 턴테이블(20)의 이송헤드(24)는 투입부(12), 코팅부(14), 세정부(16), 배출부(18)의 위치에 모두 대응하도록 4개소에 배치될 수도 있다.

본 발명에 따르면 지지수단(30)이 상기 렌즈의 일면에 수지의 패턴을 형성하도록 지그(31) 상에 패턴홈(32)을 구비하는 구조이다. 지지수단(30)은 코팅부(14)에서 턴테이블(20)에 인접한 위치에 지그(31)를 구비한다. 지그(31)는 상측으로 개방된 대략 U자형 단면의 패턴홈(32)을 구비한다. 패턴홈(32)의 일면에는 렌즈에 용융된 수지를 피복하기 위한 도 1(b)와 같은 파형 패턴이 형성된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지지수단(30)은 지그(31)를 자세변동 가능하게 지지하는 가이드(33), 지그(31)의 탄성변형에 의한 자세변동을 유발하도록 연결되는 가압실린더(37)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 가이드(33)는 지그(31)의 패턴홈(32)의 중심이 정위치를 유지한 상태로 자세를 변동하도록 설치된다. 가압실린더(37)는 패턴홈(32)의 자세변동을 유발하도록 지그(31)의 1개소 또는 2개소에 연결된다. 이에, 후술하는 일련의 공정이 완료된 후에 패턴홈(32)에 수용된 렌즈가 지그(31)의 자세변동과 연동되면서 이송헤드(24)에 의하여 용이하게 이탈(분리)되도록 한다. 지그(31)의 자세변동은 평면상의 X-Y 운동을 비롯한 다자유도 운동을 포함할 수 있다.

이때, 상기 지지수단(30)의 지그(31)는 가압실린더(37)의 작동에 의하여 패턴홈(32)의 적어도 부분적인 탄성변형을 유발하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 가압실린더(37)의 작동으로 지그(31)의 패턴홈(32)이 역U자형으로 탄성변형되는 경우 이송헤드(24)가 패턴홈(32)에서 용융 수지의 점착력을 극복하고 렌즈를 분리시키기 용이하다. 이를 위해 지그(31)는 적어도 부분적으로 탄성변형이 용이한 유연성을 지닌 소재를 사용하는 것이 좋다.

또, 본 발명에 따르면 피복수단(40)이 상기 지그(31)의 패턴홈(32) 상으로 용융된 수지를 주입하고 설정된 영역을 경화시키는 구조이다. 피복수단(40)은 코팅부(14)에서 지지수단(30)의 지그(31)와 인접한 위치에 배치된다. 패턴홈(32)에 주입된 용융된 수지 상으로 렌즈가 압착되는 순간 도포가 완료되고 이후 경화를 거쳐 제2영역(A2)에 파형 패턴의 피복을 완성한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 피복수단(40)은 가이드(43) 상에 상하운동 가능하게 지지되는 주입대(41), 주입대(41) 상에 수지의 분출을 단속하도록 탑재되는 주입노즐(45)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 가이드(43)는 지그(31)의 외측으로 설치되고, 주입대(41)외 주입노즐(45)을 상하운동 가능하게 지지한다. 주입노즐(45)은 자외선 경화성을 지닌 투명 수지를 용융 상태로 보관하면서 설정된 양으로 공급하는 역할을 수행한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 피복수단(40)은 지그(31)의 하측에서 패턴홈(32) 상으로 광을 조사하는 UV램프(35)를 구비하는 것을 특징으로 한다. UV램프(35)는 지그(31)의 하측에 설치되고 패턴홈(32)에서 제2영역(A2)에 대응하는 부분에 광을 조사한다.

작동에 있어서, 투입부(12)에서 핑거척(22)에 로딩된 렌즈가 이송헤드(24)의 흡착패드(26)에 흡착되고, 이와 동시에 코팅부(14)에서 피복수단(40)의 주입노즐(45)이 지그(31)의 패턴홈(32)의 중앙에 수지를 주입하고, 턴테이블(20)을 90˚ 회전하여 렌즈를 지그(31)의 패턴홈(32)에 압착하고, UV램프(35)를 온시켜 제2영역(A2)에 도포된 수지의 경화를 유발하고, 턴테이블(20)을 90˚ 회전하여 세정부(16)에서 렌즈의 제1영역(A1)에 잔류하는 수지를 세정한다.

참고로, 종래에 다수로 배열시킨 렌즈에 레진을 도포하는 경우 기포를 제거하기 위한 롤러작업이 매우 불편하고 공수의 증가를 초래한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

12: 투입부 14: 코팅부
20: 턴테이블 24: 이송헤드
26: 흡착패드 28: 진공호스
30: 지지수단 31: 지그
32: 패턴홈 33: 가이드
35: UV램프 37: 가압실린더
40: 피복수단 41: 주입대
43: 가이드 45: 주입노즐
A1: 제1영역 A2: 제1영역

Claims (6)

1. 카메라 렌즈의 일면에 설정된 패턴으로 수지를 코팅하는 장치에 있어서:
   상기 렌즈의 일면에 수지의 패턴을 형성하도록 지그(31) 상에 패턴홈(32)을 구비하는 지지수단(30); 및
   상기 지그(31)의 패턴홈(32) 상으로 용융된 수지를 주입하고 설정된 영역을 경화시키는 피복수단(40);을 포함하여 이루어지되,
   상기 지그(31)는 패턴홈(32)을 포함하는 부분적 영역에 유연성을 지닌 소재를 구비하고,
   상기 지지수단(30)은 지그(31)를 자세변동 가능하게 지지하는 가이드(33), 지그(31)의 탄성변형에 의한 자세변동을 유발하도록 연결되는 가압실린더(37)를 구비하며,
   상기 지지수단(30)의 지그(31)는 가압실린더(37)의 작동에 의하여 패턴홈(32)의 적어도 부분적인 탄성변형을 유발하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈의 수지코팅 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 렌즈는 턴테이블(20)에 탑재된 이송헤드(24)에 흡착된 상태로 지지수단(30)과 피복수단(40)으로 이동하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈의 수지코팅 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 피복수단(40)은 가이드(43) 상에 상하운동 가능하게 지지되는 주입대(41), 주입대(41) 상에 수지의 분출을 단속하도록 탑재되는 주입노즐(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈의 수지코팅 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 피복수단(40)은 지그(31)의 하측에서 패턴홈(32) 상으로 광을 조사하는 UV램프(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈의 수지코팅 장치.

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