KR102110556B1 - 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법에 관한 것으로서, 렌즈 스페이서의 성형 과정에서 관통공의 내벽면이 일정 각도(15~60°)의 경사를 이루도록 하여 빛의 반사면적을 최소화 하고 이에 따른 렌즈 품질을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 중앙에 관통공(12)이 형성된 카메라 렌즈용 스페이서(10)를 제조하는 방법에 있어서, 일정 각도의 경사부(103)가 구비된 하부금형(100) 상면에 스페이서 필름(S)을 안착시키는 필름 안착단계와; 하부에 나이프(111)가 일체로 구비된 상부금형(110)을 하강시킴에 따라 나이프(111)에 의해 스페이서 필름(S)의 절단이 이루어지는 타발단계와; 상기 스페이서 필름(S)을 하부금형(100)으로 부터 분리시킴에 따라 상기 절단부위가 일정 각도(θ)의 경사면(15)을 형성하게 되는 단면각도 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법{LENS SPACER MANUFACTURE METHODE USING MOLD FOR SECTION ANGLE CAN BE FORMED}

본 발명은 카메라 렌즈 스페이서 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 렌즈 스페이서의 제조과정에서 금형을 이용하여 중앙 통공 타발 경사면의 단면 각도를 일정 경사형태로 구현하여 빛의 반사를 최소화하기 위한 렌즈 스페이서 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 카메라는 목적하는 대상 및 구간을 영상으로 기록하기 위해 사용되는 것으로, 이와 같은 카메라는 필름카메라에서부터 디지털 카메라가 제안되기까지 상당한 발전을 이루었으며, 최근 출시되는 휴대폰, 노트북 등의 모바일 기기에 상기 디지탈 카메라가 필수적으로 부가되어 설치되고 있다.

상기 카메라는 목적하는 대상 및 구간을 기록할 때 영상을 확대, 축소하거나 미세한 접사 촬영 등의 다양한 기능의 렌즈를 갖추어 구성된다.

이와 같은 카메라의 렌즈는 경통 또는 휴대폰 등의 모바일 기기에 적용되는 초소형 렌즈의 하우징(경통의 내주면과 대응 형상을 갖는) 내부에 다수의 렌즈가 특정의 간격을 유지하며 배치되고, 이들 다수의 렌즈 사이에는 ㎛ 단위의 초박형 스페이서(spacer)가 배치되어 구성된다.

도 1 및 도 2는 종래 일반적인 스페이서(10)를 나타낸 것으로서, 스페이서(10)는 원형으로서 그 중앙에는 관통공(12)이 형성되어 있는데, 관통공(12)의 크기는 렌즈의 수광 크기에 비해 다소 크게 형성된다.

그리고 스페이서(10)는 일반적으로 폴리에틸렌(PE) 필름 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름과 같은 시트(sheet)에 의해서 형성되고 그 표면에는 블랙카본 코팅 등과 같은 코팅층이 형성된다.

이러한 종래의 스페이서(10)는 전후면에 반사 방지 코팅이 이루어진 시트를 천공하여 형성되기 때문에, 그 천공홀에 해당하는 관통공(12)의 내측면(14)에는 반사 방지 코팅이 이루어지지 않게 된다.

따라서, 종래의 스페이서(10)의 내측면(14)에서는 빛의 반사가 발생하게 되어서 의도하지 않은 반사광이 센서로 입사하게 되고, 이와 같은 반사광은 플레어 현상을 유발하는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 종래 기술의 일 예로, 국내 특허등록 제1436529호에서는 카메라 렌즈용 스페이서 및 그 제조방법에 관련된 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래 기술에서는 스테인레스강 재질의 스페이서를 금형으로 눌러(단조) 내부 경사면을 형성하기 위한 기술로서 내경부 경사면 가공 작업에 어려움이 발생됨과 함께 정밀한 경사면 각도 조절이 불가능하며, 이로 인한 제품의 생산단가를 상승시키게 되는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록 제1900832호(2018.09.14.등록) 대한민국 특허등록 제2019016호(2019.08.31.등록)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 기존 스테인레스강 재질의 단조 공법이 아닌 필름(PE, PET, PI) 재질에서의 전단면 각도의 구현이 가능한 렌즈 스페이서 제조기술을 제공함으로써 제품의 생산단가를 절감시킴과 함께 렌즈 스페이서의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 기술적 특징은, 카메라 렌즈용 스페이서를 제조하는 방법에 있어서, 일정 각도의 경사부가 구비된 하부금형 상면에 스페이서 필름을 안착시키는 필름 안착단계와; 하부에 나이프가 일체로 구비된 상부금형을 하강시킴에 따라 나이프에 의해 스페이서 필름의 절단이 이루어지는 타발단계와; 상기 스페이서 필름을 하부금형으로 부터 분리시킴에 따라 상기 절단부위가 일정 각도의 경사면을 형성하게 되는 단면각도 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 중앙에 관통공(12)이 형성된 카메라 렌즈용 스페이서를 제조하는 방법에 있어서, 중앙에 위치하는 원통형상의 제1 하부블럭과, 상기 제1 하부블럭 외측에 구비되는 제2 하부블럭을 포함하는 다수의 개별블럭으로 이루어진 하부금형 상면에 스페이서 필름을 위치시키는 필름 안착단계와; 중앙에 위치하는 제1 상부블럭과, 상기 제1 상부블럭 외측에 구비되는 제2 상부블럭과, 상기 제2 상부블럭 외측에 구비되는 제3 상부블럭을 포함하는 다수의 개별블럭으로 이루어진 상부금형을 하강시킴에 따라 스페이서 필름의 절단이 이루어지는 타발단계와; 상기 스페이서 필름을 하부금형으로 부터 분리시킴에 따라 상기 절단부위가 일정 각도의 경사면을 형성하게 되는 단면각도 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 렌즈 스페이서의 성형 과정에서 관통공의 내벽면이 일정 각도(15~60°)의 경사를 이루도록 하여 빛의 반사면적을 최소화하고 이에 따른 렌즈 품질을 향상시키는 효과를 나타낸다.

특히, 하부금형의 경사면을 이용하여 렌즈 스페이서 관통공의 내벽면 각도 조절이 이루어지게 됨으로써 보다 정밀한 각도 구현이 가능한 이점을 나타낼 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 렌즈 스페이서 평면 구조도.
도 2는 도 1의 A-A부 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피나클 금형 단면 구조도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에서 피나클 금형에 스페이서 필름이 안착된 상태도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에서 피나클 금형 타발동작 과정도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의해 제조된 렌즈 스페이서 단면 구조도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컴파운드 금형 단면 구조도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에서 컴파운드 금형에 스페이서 필름이 안착된 상태도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에서 컴파운드 금형 타발동작 과정도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 의해 제조된 렌즈 스페이서 단면 구조도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금형 요부 확대도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법을 도 3 내지 도 6을 통해 살펴보면 다음과 같다.

본 실시 예에서는 피나클 금형을 이용하게 되는데, 이는 도 3에서와 같이 하부금형(100)의 상부에 상부금형(110)이 승하강 구동 가능하게 구성되며, 상부금형(110)의 저면에는 링 형상의 스페이서 성형을 위한 나이프(111,112)가 구비된 것을 확인할 수 있다.

이때, 나이프(111,112)는 각기 상이한 높이로 설치되며, 원뿔의 형상을 이루는 2개가 구비된다.

또한, 하부금형(110)은 스페이서 필름(10)의 안착을 위한 평탄면부(101)와, 상기 평탄면부(101) 보다 낮은 높이를 형성하는 홈부(102)로 이루어지며, 상기 홈부(102)의 가장자리를 따라 경사부(103)가 형성되었다.

이와 같은 구조를 이루는 피나클 금형을 이용한 렌즈 스페이서의 제조과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 단차를 이루는 홈부(102)가 형성된 하부금형(100) 상면에 스페이서 필름(S)을 안착시키는 필름 안착단계를 실시하게 된다.

이때, 스페이서 필름(S)은 도 4에서와 같이 하부금형(100)의 상면에 밀착된 형태를 이루게 된다.

이후, 상부금형(110)을 도 5에서와 같이 하강시키는 타발단계를 실시하게 되면 나이프(111,112)에 의해 스페이서 필름(S)의 절단이 이루어지게 된다.

즉, 이때에는 상부금형(110)의 하강 후 원위치로 상승시킴으로써 나이프(111,112)의 형상에 따라 스페이서 필름(S)이 링 형상을 이루어 절단이 이루어지게 된다.

특히, 상기 타발단계에서는 경사부(103)에 안착된 스페이서 필름(S) 절단부위가 스페이서 필름(S)을 하부금형(100)으로 부터 분리시켰을 때 도 6에서와 같이 일정 각도(θ)의 경사면(15)을 형성하게 된다.

따라서 본 발명은, 렌즈 스페이서(10)의 성형 과정에서 관통공(12)의 내벽면이 일정 각도(15~60°)의 경사를 이루도록 하여 빛의 반사면적을 최소화 하고 이에 따른 렌즈 품질을 향상시키는 효과를 나타낸다.

특히, 하부금형의 경사면 각도에 따라 렌즈 스페이서 관통공의 내벽면 각도 조절이 이루어지게 됨으로써 보다 정밀한 각도 구현이 가능한 이점을 나타낼 수 있게 된다.

한편, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컴파운드 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조과정을 나타낸 것이다.

즉, 실시 예에서는 도 7에서와 같이 다수의 개별 블럭 구조를 이루는 하부금형(200)과 상부금형(210)으로 구성되는 컴파운드 금형을 사용하게 되는데, 하부금형(200)은 중앙에 위치하는 원통형상의 제1 하부블럭(202)과, 상기 제1 하부블럭(202) 외측에 구비되는 제2 하부블럭(203)의 구성을 이루게 된다.

그리고, 상부금형(210)은 중앙에 위치하는 제1 상부블럭(211)과, 상기 제1 상부블럭(211) 외측에 구비되는 제2 상부블럭(212)과, 상기 제2 상부블럭(212) 외측에 구비되는 제3 상부블럭(213)의 구성을 이루게 된다.

이때, 상기 제1 하부블럭(202)은 제2 상부블럭(212)과 대응되는 위치에 구비됨과 함께 내부에는 제1 상부블럭(211)의 하강이 가능하도록 관통공(201)이 형성되며, 상기 관통공(201) 상부에는 일정 각도의 경사부(202a)를 형성하고, 상기 제1 상부블럭(211) 하부에는 반구 형상의 가압돌부(211a)가 돌출 형성된 것을 확인할 수 있다.

이와 같은 구조를 이루는 컴파운드 금형을 이용한 렌즈 스페이서의 제조과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 도 8에서와 같이 하부금형(200)의 상면에 스페이서 필름(S)을 안착시키는 필름 안착단계를 실시하게 된다.

이러한 상태에서 상부에서 프레스(미도시) 구동에 의해 상부금형(210)을 하강시키는 타발단계를 실시하게 되면, 도 9에서와 같이 상부금형(210)의 블럭체 중 제1 상부블럭(211)과 제3 상부블럭(213)이 하강되면서 스페이서 필름(S)의 전단이 이루어지게 된다.

특히, 제1 상부블럭(211)은 하부에 가압돌부(211a)가 형성된 상태에서 하강 동작이 이루어지는 과정에서 스페이서 필름(S)이 관통공(201) 상부의 경사부(202a)에 의해 일정 각도의 경사형태를 이루어 타발이 이루어짐을 확인할 수 있다.

이후, 타발이 이루어진 스페이서 필름(S)을 하부금형(200)으로 부터 분리시키게 되면, 도 10에서와 같이 스페이서 필름(S)의 전단부위가 일정 각도(θ)의 경사면(15)을 형성하게 된다.

따라서 본 발명은, 렌즈 스페이서(10)의 성형 과정에서 관통공(12)의 내벽면이 일정 각도(15~60°)의 경사를 이루도록 하여 빛의 반사면적을 최소화 하고 이에 따른 렌즈 품질을 향상시키는 효과를 나타낸다.

한편, 도 11은 본 발명의 응용 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 하부금형(100,200)의 경사부(103,202a)에는 스페이서 필름의 보호를 위한 보호층(P)이 박막으로 형성된다.

이때, 상기 보호층(P)은 실리콘수지 30~50중량%, 폴리카보네이트 분말 10~30중량%, 활성탄 10~20중량%, 에틸렌글리콜 1~10중량%, 규산소다 1~10중량%, 과망간산 칼륨 1~10중량%, 아세톤 1~5중량%의 혼합 조성을 이루도록 하였다.

이와 같은 보호층(P)이 형성된 상태에서 스페이서(10) 제조공정이 실시되게 되면, 상부금형(110,210)의 가압력이 전달되었을 때 스페이서 필름(S)의 접촉부위가 변색 내지는 변형 발생이 방지될 수 있게 된다.

즉, 금속 재질로 이루어진 하부금형(100,200)의 경사부(103,202a)에 스페이서 필름(S)이 직접 접촉되어지게 되면 필름의 변색 또는 변형이 발생될 수 있게 되는데, 보호층(P)에는 탄성재질의 실리콘수지 외에도 폴리카보네이트 분말이 혼합되어 있기 때문에 코팅층의 내구성이 강화되어질 수 있게 된다.

또한, 활성탄은 폴리카보네이트의 변색 발생을 방지하며, 에틸렌글리콜은 실리콘수지의 탄력성을 일정하게 유지하는 기능을 수행하고, 규산소다는 보호층(P)의 크랙 발생을 방지하는 기능을 수행하게 된다.

이와 함께 과망간산 칼륨은 폴리카보네이트의 활성화에 따른 산화 발생을 방지하고, 아세톤은 코팅층(P)의 전체적인 두께를 균일한 박막으로 형성시키는 기능을 수행하게 된다.

그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 렌즈 스페이서 제조과정이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 2가지 금형의 형태가 설명 및 도시되었으나, 이 외에도 다양한 형태 및 기능의 몰드 금형을 이용하여 렌즈 스페이서의 제조가 이루어질 수 있게 된다.

따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10 : 스페이서 12 : 관통공
15 : 경사면 S : 스페이서 필름
100,200 : 하부금형 111,112 : 나이프
110,210 : 상부금형

Claims (5)

1. 일정 각도의 경사부(103)가 구비된 하부금형(100) 상면에 스페이서 필름(S)을 안착시키는 필름 안착단계와;
   하부에 나이프(111,112)가 일체로 구비된 상부금형(110)을 하강시킴에 따라 나이프(111,112)에 의해 스페이서 필름(S)의 절단이 이루어지는 타발단계와;
   상기 스페이서 필름(S)을 하부금형(100)으로 부터 분리시킴에 따라 상기 절단부위가 일정 각도(θ)의 경사면(15)을 형성하게 되는 단면각도 형성단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부금형(100)은 스페이서 필름(10)의 안착을 위한 평탄면부(101)와, 상기 평탄면부(101) 보다 낮은 높이를 형성하는 홈부(102)로 이루어지며, 상기 홈부(102)의 가장자리를 따라 경사부(103)가 형성되고, 상기 나이프(111,112)는 상이한 높이로 이루어지게 설치되는 것을 특징으로 하는 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법.
3. 중앙에 위치하는 원통형상의 제1 하부블럭(202)과, 상기 제1 하부블럭(202) 외측에 구비되는 제2 하부블럭(203)을 포함하는 다수의 개별블럭으로 이루어진 하부금형(200) 상면에 스페이서 필름(S)을 위치시키는 필름 안착단계와;
   중앙에 위치하는 제1 상부블럭(211)과, 상기 제1 상부블럭(211) 외측에 구비되는 제2 상부블럭(212)과, 상기 제2 상부블럭(212) 외측에 구비되는 제3 상부블럭(213)을 포함하는 다수의 개별블럭으로 이루어진 상부금형(210)을 하강시킴에 따라 스페이서 필름(S)의 전단이 이루어지는 타발단계와;
   상기 스페이서 필름(S)을 하부금형(200)으로 부터 분리시킴에 따라 상기 전단부위가 일정 각도(θ)의 경사면(15)을 형성하게 되는 단면각도 형성단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 하부블럭(202)은 제2 상부블럭(212)과 대응되는 위치에 구비됨과 함께 내부에는 제1 상부블럭(211)의 하강이 가능하도록 관통공(201)이 형성되며, 상기 관통공(201) 상부에는 일정 각도의 경사부(202a)를 형성하고, 상기 제1 상부블럭(211) 하부에는 반구 형상의 가압돌부(211a)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법.
5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 경사부(103,202a)에는 스페이서 필름의 보호를 위한 보호층(P)이 박막으로 형성되되, 상기 보호층(P)은 실리콘수지, 폴리카보네이트 분말, 활성탄, 에틸렌글리콜, 규산소다, 과망간산 칼륨, 아세톤의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 타발 경사면 각도형성이 가능한 금형을 이용한 카메라 렌즈 스페이서 제조방법.

Images