KR101960599B1 - 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 cctv 돔렌즈 및 그 제작방법 - Google Patents

진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 cctv 돔렌즈 및 그 제작방법 Download PDF

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Abstract

본발명은 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 및 그 제작방법에 관한 것으로, CCTV 돔렌즈의 내외면에 각각 진공증착 코팅층을 형성하되, 상기 코팅층은 렌즈표면으로부터 상부로 SiO2, TiO2,층이 순차적으로 형성되는 것으로,
본발명은 CCTV 돔렌즈 내외면 모두에 무반사코팅을 함으로써 빛투과율이 좋아져서 선명한 화상을 볼 수 있으며, 결과적으로 품질이 좋아지고 CCTV의 성능이 향상되는 현저한 효과가 있다.

Description

진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 및 그 제작방법{CCTV dome lens anti- reflection coated by vacuum coating method and its product method}
본발명은 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 및 그 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CCTV 돔렌즈(커버렌즈)의 내외면에 모두 무반사코팅층을 형성하는 내외면에 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 및 그 제작방법에 관한 것이다.
일반적으로 CCTV 돔렌즈는 진공증착에 의해 표면이 코팅되는 것으로, 상기 렌즈의 증착기술에 대해 등록특허공보 등록번호 10-1529953호에는 초정밀 연삭가공되어진 성형용 코어를 이용하여 고온 압축 성형방식으로 제작되며, 그 표면에 박막을 증착하여 코팅된 비구면 렌즈를 채용한 광학계 모듈에 있어서,
상기 광학계 모듈은, 0.8 ~ 1㎛의 형상오차(PC), 15 ~ 20㎛의 표면조도(Ra) 및 95 ~ 99.5%의 투과도를 갖고, 상기 성형용 코어는,
- 다이아몬드 휠을 적용한 초정밀 연삭가공을 통해 가공되며,
- 초경합금(WO, Co 0.5wt%)의 재질로 이루어지고, 92.5 ~ 97.5HRA의 경도(Hardness), 1.5 ~ 1.7GPa의 항절력(Transverse rupture strength), 4.5 ~ 5.5MPa 의 파괴인성(Fracture Toughness), 15 ~ 15.8의 밀도(Density), 650 ~ 670GPa의 영률(Young's Modules) 및 4.4 ~ 4.6 ×10 - 6/K의 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion)를 갖으며,
- 그 표면에 DLC 막과 전이금속(Re-Ir) 막이 코팅되고,
상기 비구면 렌즈는,
성형용 코어가 구비되는 챔버 내에 질소가스를 주입한 후 성형용 코어와 렌즈 성형물을 성형온도까지 가열하고, 서냉과정과 가압이 동시에 이루어지도록 하여 제작되며, 상기 박막은 Pt-Ir 막, DLC 막, Re계 합금막, TIAIN 막 및 TICN 막 중 선택된 하나의 막으로 코팅되거나 또는 상기의 막을 조합하여 코팅되되,
상기 성형용 코어와 박막 사이에,
탄소(C), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 납(Pb) 및 플레로븀(Fl) 중 선택된 어느 하나 이상의 탄소족 원소와 산소와의 화합물인 산화물과 상기 탄소족 원소와 질소와의 화합물인 질화물의 화합물인 산질화물을 소재로하는 중간막을 증착함으로써, 성형용 코어와 박막의 밀착성 상승시키는 것을 특징으로 하는, 고화질 감시카메라를 위한 광학계 모듈이 공개되어 있다.
또한, 등록특허공보 등록번호 20-0241223호에는 챔버(12)의 상부로부터 연장된 회전축(10)의 하단에 원형의 1차 회전판(16)이 착설되고 이 1차 회전판(16)의 상측에는 회전축(10)의 주위에 링형 고정기어(20)가 고정되며 1차 회전판(16)에 등간격으로 수개의 축(22)이 배치되고 각 축(22)의 상단에는 전동기어(24)가 착설되어 링형 고정기어(20)에 결합되고, 각 축(22)의 하단에는 각 2차 회전판(26)이 착설되어 1차 회전판(16)의 회전에 따라서 각 2차 회전판(26)이 자전할 수 있도록 한 소형렌즈코팅용 진공증착기에 있어서, 각 2차 회전판(26)에는 다수의 축(28)이 내외측의 동심원열로 나누어져 상하로 관통되어 회전될 수 있도록 착설되고, 2차 회전판(26)에서 각 축(28)의 상단에는 체인기어(30)가 착설되며 축(28)의 하단에는 3차 회전판(32)이 착설되고, 2차 회전판(26)의 각 축(22)에 고정기어(34)가 착설되어 3차 회전판(32)의 각 축(28)의 체인기어(30)에 전동되도록 하여 3차 회전판(32)이 2차 회전판(26)의 회전에 대하여 자전토록 하고, 3차 회전판(32)에 코팅될 다수의 렌즈(48)가 배치된 렌즈캐리어(50)가 결합됨을 특징으로 하는 소형렌즈코팅용 진공증착기가 공개되어 있다.
그리고 일반적으로 진공증착의 원리는 챔버의 하측에서 코팅화합물이 증발되어 렌즈의 표면에 증착되는 것으로, 증착된 코팅막은 미세기둥구조로 형성된다. 따라서 일반적으로는 미세기둥구조가 증발입자의 입사방향으로 기울어지므로 제품이 렌즈인 경우 렌즈의 곡면형상에 따라 미세기둥구조의 배열이 변화될 수 있다. 특히, 렌즈의 경우 렌즈의 형상(곡률반경 R), 크기(직경 Φ) 및 회전장치의 구조가 코팅막의 구조형상과 밀접한 관계가 있으며, 곡률반경이 작은 렌즈일수록 동일한 속도로 증착되더라도 하나의 렌즈에서 표면의 위치(중앙부분, 가장자리부분)에 따라 증착되는 양이나 미세기둥구조가 평면에 가까운 표면을 갖는 렌즈에 증착되는 것과는 달라질 수 있다.
그러나 상기 종래기술들은 CCTV 돔렌즈의 외면만이 코팅되어 내면을 포함한 표면이 오염이 쉽게 되어 투명하지 않고 또한 품질이 저하되는 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본발명은 CCTV 돔렌즈(50)를 동시에 공전 및 자전시킴으로써, 외면과 내면을 각각 순차적으로 진공증착함으로써 내외면을 모두 진공증착하여 돔렌즈의 내외면이 오염이 잘되지 않아 투명하고 품질이 향상되는 내외면에 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 및 그 제작방법을 제공하고자 하는 것이다.
본발명은 내외면에 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 및 그 제작방법에 관한 것으로, CCTV 돔렌즈의 내외면에 각각 코팅층을 형성하되, 상기 코팅층은 렌즈표면으로부터 상부로 SiO2, TiO2,층이 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 CCTV 돔렌즈의 내외면에 각각무반사코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈를 특징으로 한다.
따라서 본발명은 CCTV 돔렌즈 내외면 모두에 무반사코팅을 함으로써 빛투과율이 좋아져서 선명한 화상을 볼 수 있으며, 결과적으로 품질이 좋아지고 CCTV의 성능이 향상되는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅용 고정장치
도 2은 도 1의 상세도
도 3은 본 발명의 CCTV 돔렌즈의 평면에서 바라본 사용 상태도
도 4는 본 발명의 CCTV 돔렌즈 사용 상태도
도 5는 본 발명의 CCTV 돔렌즈 고정장치 사진
도 6은 본 발명의 CCTV 돔렌즈에 무반사코팅층이 형성된 단면도
본발명은 내외면에 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 및 그 제작방법에 관한 것으로, CCTV 돔렌즈의 내외면에 각각 코팅층을 형성하되, 상기 코팅층은 렌즈표면으로부터 상부로 SiO2, TiO2,층이 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 TiO2 대신에 ZrO2, 또는 Nb2Ox 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅용 고정장치, 도 2은 도 1의 상세도, 도 3은 본 발명의 CCTV 돔렌즈의 평면에서 바라본 사용 상태도, 도 4는 본 발명의 CCTV 돔렌즈 사용 상태도, 도 5는 본 발명의 CCTV 돔렌즈 고정장치 사진이, 도 6은 본 발명의 CCTV돔렌즈에 무반사코팅층이 형성된 단면도이다.
본발명 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅방법은 CCTV 돔렌즈의 내외면에 각각 코팅층을 형성하되, 상기 코팅층은 렌즈표면으로부터 상부로 SiO2, TiO2,층이 순차적으로 형성된다. SiO2, TiO2,층에 의해 CCTV 돔렌즈는 무반사효과가 있어서 빛투과율이 좋아진다. 바람직하게는 코팅층은 SiO2 , TiO2 , SiO2 , TiO2 , SiO2 층을 순차적으로 형성한다. 상기 SiO2 코팅층은 lower index material이고 TiO2 코팅층은 high index material이다. 그리고 본발명은 상기 TiO2 코팅층 대신에 ZrO2, 또는 Nb2Ox 코팅층이 형성되게 할 수 있다.
한편, 본발명은 상기 무반사코팅층인 SiO2 , TiO2,층 바깥면에 김서림방지코팅층을 형성하는 것으로, 계면활성재 또는 TiO2 을 사용하여 진공증착하여 친수코팅층인 김서림방지코팅층을 형성할 수 있다. 실험결과에 의하면 SiO2 , TiO2,코팅이 되어 있지 않을시의 투과율은 89% 정도이고, 내외면중 외면만 코팅되면 94%정도이고, 양면모두 코팅되며 97%이상이 된다. 본발명에서 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅을 위해서는 본발명의 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅용 고정장치를 사용한다.
따라서 본발명은 CCTV 돔렌즈 내외면 모두에 무반사코팅을 함으로써 빛투과율이 좋아져서 선명한 화상을 볼 수 있으며, 결과적으로 품질이 좋아지고 CCTV의 성능이 향상되는 현저한 효과가 있다.
본발명은 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅용 고정장치에 관한 것으로, 챔버 내부에 설치되는 CCTV 돔렌즈 고정구(100)의 회전판(10)이 모터에 의해 회전되어, 상기 회전판에 결합되는 중간회전축(20)과, 상기 중간회전축(20)에 결합되는 하부구동판(30)에 CCTV 돔렌즈가 결합되어 회전되어, CCTV 돔렌즈의 외면과 내면을 각각 순차적으로 진공증착하여 결과적으로 내외면 모두 증착되는 것이다.
또한, 상기 CCTV 돔렌즈 고정구(100)는 상부에 설치되는 모터(1)의 회전력이 기어를 통해 회전판(10)에 전달되어 회전판(10)이 회전축(11)을 중심으로 회전하며, 상기 회전판(10)의 외주연에는 기어이빨이 형성되고 상기 기어이빨에는 기어가 결합되고 상기 기어에는 상하방향으로 설치되는 중간회전축(20)이 결합되어 회전판(10)의 회전력이 기어를 통해 상기 중간회전축(20)을 회전시키며, 상기 중간회전축(20)의 하단에는 구동측 베벨기어가 설치되고, 상기 구동측 베벨기어에는 피동측 베벨기어가 경사가 지게 연결되어 회전되며, 상기 피동측 베벨기어는 하부구동판(30) 내부의 하부구동축(31)과 연결되며, 상기 하부구동축은 양단이 하부구동판 양단의 지지판중앙을 관통하여 설치되며, 상기 하부구동축에는 중앙베벨기어가 연결되고, 상기 중앙베벨기어 양측에는 CCTV 돔렌즈(50)가 대칭되게 한 쌍으로 결합되어 회전되는 것이다.
본발명은 챔버 내부에 설치되는 회전판(10) 주위에 CCTV 돔렌즈 고정구(100)가 방사상으로 설치되고, 상기 회전판은 모터에 의해 회전되어 CCTV 돔렌즈의 내외면이 진공증착되는 것이다. 본발명에서는 외면을 먼저 진공증착하고 이후 내면을 순차적으로 진공증착하는 것이 바람직하다.
CCTV 돔렌즈 고정구(100)는 상부에 설치되는 모터(1)의 회전력이 기어를 통해 회전판(10)에 전달되어 회전판(10)이 회전축(11)을 중심으로 회전하며, 상기 회전판(10)의 외주연에는 기어이빨이 형성되고 상기 기어이빨에는 기어가 결합된다. 상기 기어에는 상하방향으로 설치되는 중간회전축(20)이 결합되어 회전판(10)의 회전력이 기어를 통해 상기 중간회전축(20)을 회전시키며, 상기 중간회전축(20)의 하단에는 구동측 베벨기어가 설치되고, 상기 구동측 베벨기어에는 피동측 베벨기어가 경사가 지게 연결되어 회전되며, 상기 피동측 베벨기어는 하부구동판(30) 내부의 하부구동축과 연결된다. 상기 하부구동축은 양단이 하부구동판 양단의 지지판중앙을 관통하여 설치된다. 상기 하부구동축에는 중앙베벨기어가 연결되고, 상기 중앙베벨기어 양측에는 CCTV 돔렌즈(50)가 대칭되게 한 쌍으로 결합되어 회전되는 것이다. 그러므로 모터가 회전되면 CCTV 돔렌즈(50)는 공전과 자전을 동시에 함으로써 외면과 내면을 각각 순차적으로 진공증착하게 되어 내외면이 모두 증착되는 것이다. 처음에는 도면에 도시된 바와 같이 돔렌즈의 개구부가 하면이 되도록 고정원판위에 엎어둔 상태가 되게한 후 주위에 볼트나 클립 또는 핀 등의 고정장치로 고정하여 외면을 진공증착하고, 외면이 진공증착되면, 고정된 돔렌즈의 고정장치를 풀어서 돔렌즈의 개구부가 상면이 되도록 처음과 거꾸로 하여 고정장치로 고정하면, 내면이 진공증착된다. 상기 고정장치는 원판형으로 중앙에 돔렌즈가 안치되게 홈을 형성한다.
진공증착기술은 관용의 기술을 사용하는 것으로 본발명의 배경기술에 기재된 종래기술인 등록특허공보 등록번호 20-0241223호에 기재된 바와 같이, 일반적으로 진공증착의 원리는 챔버의 하측에서 코팅화합물이 증발되어 렌즈의 표면에 증착되는 것으로, 본출원인의 등록특허공보 10-1103369호에는 챔버 내부에서 증발물질을 작업물에 증착시키는 진공증착방법에 있어서, 상기 챔버 내부의 천정부위에 회전모터에 의해 회전되는 회전판(700)을 설치하며, 상기 회전판(700)에는 다수 개의 도가니(600)를 설치하고 상기 각각의 도가니(600) 안에 증발물질(200)을 안치시키는 단계; 챔버(800) 내부에 설치된 전자총(100)의 캐도우드 필라멘트에서 발생되는 고온의 전자를 상기 회전판(700)의 도가니(600)로 유도하여 도가니(600) 내부의 증발물질(200)을 증발시켜서 증발된 증발물질(200)이 챔버(800) 하부에 위치한 작업물(400)에 날아와서 증착되는 단계;
를 포함하되, 상기 전자총(100)은 캐도우드 필라멘트(110)에 전원을 연결시키고, 상기 캐도우드 필라멘트(110)에 마그네트를 설치하여 전자를 밀집시키며, 캐도우드 필라멘트 곁에는 필드 마그네트(120)를 설치하여 밀집된 전자를 도가니(600)로 유도하는 것으로, 전자총(100)의 캐도우드 필라멘트(110)에서 발생한 고온의 전자가 상기 회전판(700)의 도가니(600)로 유도되어, 도가니(600) 내부의 증발물질(200)을 증발시키고 증발된 증발물질이 챔버(800) 하부에 위치한 작업물(400)에 날아와서 증착되는 것이며, 상기 챔버(800) 내부에는 이온소스(500)가 설치되어 도가니(600) 내부에서 증발된 증발물질(200)이 챔버(800) 하부에 위치한 작업물(400)에 날아와서 증착된 후 이온소스(500)에 의해 다져지는 것이며, 상기 회전판(700)과 작업물(400) 사이에는 마스크(300)가 설치되어 있으며, 상기 도가니(600)의 하부는 증발된 증발물질(200)이 챔버(800) 하부에 위치한 작업물(400)에 날아가서 증착될 수 있게 구멍이 천공된 것이며, 상기 전자총(100) 역시 챔버(800)의 천정 부위에 설치되며, 또한, 상기 회전판(700)과 마스크(300) 사이에는 전자빔셔터(900)를 더 설치하는 방법인 것을 특징으로 하는 진공증착방법 등에 기재되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
따라서 본발명은 CCTV 돔렌즈(50)를 동시에 공전 및 자전시킴으로써, 외면과 내면을 각각 순차적으로 진공증착함으로써 CCTV 돔렌즈의 내외면이 모두 진공증착되는 현저한 효과가 있다.
그리고 본발명은 CCTV 돔렌즈 내외면 모두에 무반사코팅을 함으로써 빛투과율이 좋아져서 선명한 화상을 볼 수 있으며, 결과적으로 품질이 좋아지고 CCTV의 성능이 향상되는 현저한 효과가 있다.
100 : CCTV 돔렌즈 고정구 10 : 회전판
20 : 중간회전축 30 : 하부구동판
11 : 회전축 1 : 모터
30 : 하부구동판 31 : 하부구동축
50 : CCTV 돔렌즈

Claims (4)

  1. CCTV 돔렌즈의 내면에 코팅층을 형성하되, 상기 코팅층은 렌즈표면으로부터 상부로 SiO2, TiO2,층이 순차적으로 형성되는 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 제작방법에 있어서,
    상기 코팅층은 CCTV 돔렌즈의 내,외면에 각각 코팅층을 형성하는 것이며,
    상기 코팅층은 SiO2, TiO2, SiO2, TiO2, SiO2 층을 순차적으로 형성하는 것이며,
    상기 무반사코팅층인 SiO2, TiO2층 바깥면에 김서림방지코팅층을 형성하는 것으로, 계면활성재 또는 TiO2 을 사용하여 진공증착하여 친수코팅층인 김서림방지코팅층을 형성하고, CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅을 위해서 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅용 고정장치를 사용하는 것으로, 상기 CCTV 돔렌즈 내외면 모두에 무반사코팅을 함으로써 빛투과율이 좋아져서 선명한 화상을 볼 수 있으며, 품질이 좋아지고 CCTV의 성능이 향상되는 것이며,
    상기 CCTV 돔렌즈 내외면 진공증착코팅용 고정장치에 관한 것으로, 챔버 내부에 설치되는 CCTV 돔렌즈 고정구(100)의 회전판(10)이 모터에 의해 회전되어, 상기 회전판에 결합되는 중간회전축(20)과, 상기 중간회전축(20)에 결합되는 하부구동판(30)에 CCTV 돔렌즈가 결합되어 회전되어, CCTV 돔렌즈의 외면과 내면을 각각 순차적으로 진공증착하여 결과적으로 내외면 모두 증착되는 것이며,
    상기 CCTV 돔렌즈 고정구(100)는 상부에 설치되는 모터(1)의 회전력이 기어를 통해 회전판(10)에 전달되어 회전판(10)이 회전축(11)을 중심으로 회전하며, 상기 회전판(10)의 외주연에는 기어이빨이 형성되고 상기 기어이빨에는 기어가 결합되고 상기 기어에는 상하방향으로 설치되는 중간회전축(20)이 결합되어 회전판(10)의 회전력이 기어를 통해 상기 중간회전축(20)을 회전시키며, 상기 중간회전축(20)의 하단에는 구동측 베벨기어가 설치되고, 상기 구동측 베벨기어에는 피동측 베벨기어가 경사가 지게 연결되어 회전되며, 상기 피동측 베벨기어는 하부구동판(30) 내부의 하부구동축(31)과 연결되며, 상기 하부구동축(31)은 양단이 하부구동판 양단의 지지판중앙을 관통하여 설치되며, 상기 하부구동축(31)에는 중앙베벨기어가 연결되고, 상기 중앙베벨기어 양측에는 CCTV 돔렌즈(50)가 대칭되게 한 쌍으로 결합되어 회전되는 것이며,
    상기 회전판(10) 주위에 CCTV 돔렌즈 고정구(100)가 방사상으로 설치되고, 상기 회전판은 모터에 의해 회전되어 CCTV 돔렌즈의 내외면이 진공증착되되, 외면을 먼저 진공증착하고 이후 내면을 순차적으로 진공증착하는 것이며,
    상기 CCTV 돔렌즈 고정구(100)는 상부에 설치되는 모터(1)의 회전력이 기어를 통해 회전판(10)에 전달되어 회전판(10)이 회전축(11)을 중심으로 회전하며, 상기 회전판(10)의 외주연에는 기어이빨이 형성되고, 상기 기어이빨에는 기어가 결합되고, 상기 기어에는 상하방향으로 설치되는 중간회전축(20)이 결합되어 회전판(10)의 회전력이 기어를 통해 중간회전축(20)을 회전시키며, 상기 중간회전축(20)의 하단에는 구동측 베벨기어가 설치되고, 상기 구동측 베벨기어에는 피동측 베벨기어가 경사가 지게 연결되어 회전되며, 상기 피동측 베벨기어는 하부구동판(30) 내부의 하부구동축과 연결되고, 상기 하부구동축은 양단이 하부구동판 양단의 지지판중앙을 관통하여 설치되고, 상기 하부구동축에는 중앙베벨기어가 연결되고, 상기 중앙베벨기어 양측에는 CCTV 돔렌즈(50)가 대칭되게 한 쌍으로 결합되어 회전되는 것으로, 모터가 회전되면 CCTV 돔렌즈(50)는 공전과 자전을 동시에 함으로써 외면과 내면을 각각 순차적으로 진공증착하게 되어 내외면이 모두 증착되는 것이며,
    처음에는 CCTV 돔렌즈(50)의 개구부가 하면이 되도록 고정원판위에 엎어둔 상태가 되게한 후, 주위에 고정장치로 고정하여 외면을 진공증착하고, 외면이 진공증착되면, 고정된 돔렌즈의 고정장치를 풀어서 돔렌즈의 개구부가 상면이 되도록 처음과 거꾸로 하여 고정장치로 고정하면, 내면이 진공증착되고, 상기 고정장치는 원판형으로 중앙에 돔렌즈가 안치되게 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈 제작방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항의 방법에 의해 CCTV 돔렌즈의 내외면에 각각무반사코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 진공증착에 의한 무반사코팅층이 형성된 CCTV 돔렌즈
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