KR20110041588A

KR20110041588A - 렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리지 회전장치

Info

Publication number: KR20110041588A
Application number: KR1020090098490A
Authority: KR
Inventors: 문호석
Original assignee: 주식회사 네오벡
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-04-22

Abstract

본 발명은 렌즈의 양면을 코팅 처리할 수 있도록 캐리지를 자동 자회전시키도록 구성한 한 렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리지 회전장치를 제공한다.

이를 구현하기 위한 본 발명은 진공챔버와, 상기 진공챔버의 내부 상면에 설치되며 구동수단의 동작으로 회전 동작하는 회전원판과, 상기 회전원판의 둘레면을 따라 분리 가능하게 끼워지며 렌즈를 고정하는 적어도 하나 이상의 캐리지 및 상기 진공챔버의 일측 바닥에 설치되며 상기 캐리지에 고정되어 있는 렌즈에 코팅화합물을 진공 증착시키는 전자빔을 포함하여 구성한 렌즈 코팅용 진공 증착기에 있어서, 상기 캐리지의 양단에 결합되며 상기 캐리지를 상기 회전원판에 자회전 가능하게 지지시키는 회전축과 고정핀, 상기 회전원판의 외측으로 노출되는 상기 회전축의 단부에 결합되는 걸림편및 상기 진공챔버의 일측에 설치되며 실린더의 동력으로 전진 이동하며 상기 진공챔버 내부로 진입하는 록커핀을 포함하며, 상기 걸림편은 상기 회전원판의 회전 동작에 따라 상기 록커핀에 걸려지며 상기 회전축을 회전시켜 상기 캐리지를 상기 회전원판에서 자회전시키도록 한 것을 기술적 요지로 한다.

렌즈, 진공 증착기, 캐리지, 회전장치, 양면, 코팅

Description

렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리지 회전장치{VACUUM VAPOR DEPOSITION APPARATUS FOR LENS COATING}

본 발명은 렌즈 코팅용 진공 증착기에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 렌즈의 한 면이 코팅 처리되고 나면 상기 렌즈를 고정하고 있는 캐리지를 자회전시켜 코팅 처리되지 않은 렌즈의 타 면이 진공 챔버 바닥에 설치되어 있는 전자빔을 향하도록 자동으로 위치시켜 렌즈의 양면을 코팅 처리할 수 있도록 한 렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리지 회전장치에 관한 것이다.

일반적으로 광학기구의 하나인 렌즈는 렌즈의 표면을 보호하고 파장의 투과량을 조절하며 이러한 렌즈가 사용되는 광학기계기구의 요구된 조건에 따라 예를 들어 칼라의 특성을 조절하거나 노이즈 발생정도를 조절하기 위하여 진공 증착기내에서 코팅화합물을 증착시켜 코팅한다.

이러한 렌즈의 코팅을 위한 진공증착기는 렌즈를 캐리지에 고정시키고, 렌즈가 고정된 캐리지를 진공증착기의 상측에 설치되어 있는 회전판에 고정시켜 이 회 전판을 회전시켜 렌즈의 표면에 코팅화합물이 코팅되도록 한다.

통상적으로, 진공증착기는 챔버내부가 진공펌프에 의하여 2.5×10 -5 torr 정도로 진공상태가 유지되는 상태에서 전자빔을 이용하여 코팅화합물을 챔버 상부의 회전판에 고정되어 회전하는 렌즈캐리어의 렌즈에 증착시키는 구조로 되어있다.

이때에 사용되는 회전판의 회전장치는 일반적으로 돔 형(dome type)과 플래니터리 형(planetary type)이 있으며, 돔형의 회전장치는 안경렌즈의 코팅과 같은 대량제품의 생산용으로 많이 사용된다.

돔 형의 회전장치는 회전장치가 챔버의 상측으로부터 연장된 회전축에 돔 형의 회전판이 착설되어 회전축을 중심으로 하여 회전판이 회전운동할 수 있게 되어 있다.

한편, 플래니터리장치는 1차 회전판이 회전축에 의하여 회전하고 2차 회전판이 1차 회전판에서 자전하여 회전하는 구조로 되어 있고 렌즈캐리어가 2차 회전판에 고정되는 구조로 되어 있다. 이는 연구소나 균일제품의 코팅균일성이 요구되는 제품의 코팅에 사용되고 있다.

증착의 원리는 챔버의 하측에서 코팅화합물이 증발되어 렌즈의 표면에 증착되는 것으로, 증착된 코팅막은 미세기둥 구조로 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.

통상적으로 렌즈는 상, 하 양면을 코팅 처리하는 것이 일반적이며, 이를 위해서는 렌즈를 고정하는 캐리지를 회전틀 상에서 자회전 가능하게 설치하여 렌즈의 한 면이 코팅 처리되고 나면 캐리지를 한바퀴 자회전시켜 아직 코팅 처리되지 않은 렌즈의 타 면이 진공 챔버 바닥에 설치되어 있는 코팅액을 증발시키는 수단인 전자빔을 향하도록 회전 이동시켜야 하지만 종래에는 이러한 캐리지의 회전 동작이 자동으로 이루어지지 못해 렌즈의 한 면이 코팅 처리되고 나면 진공 챔버의 진공을 해지한 다음, 작업자를 진공 챔버 내로 투입시켜 캐리지를 직접 수작업으로 회전시켜야 함으로서 작업에 많은 불편함을 가져오게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 렌즈의 한 면이 코팅 처리되고 나면 상기 렌즈를 고정하고 있는 캐리지를 자회전시켜 코팅 처리되지 않은 렌즈의 타 면이 진공 챔버 바닥에 설치되어 있는 전자빔을 향하도록 자동으로 위치시켜 렌즈의 양면을 코팅 처리할 수 있도록 한 렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리지 회전장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 진공챔버와, 상기 진공챔버의 내부 상면에 설치되며 구동수단의 동작으로 회전 동작하는 회전원판과, 상기 회전원판의 둘레면을 따라 분리 가능하게 끼워지며 렌즈를 고정하는 적어도 하나 이상의 캐리지 및 상기 진공챔버의 일측 바닥에 설치되며 상기 캐리지에 고정되어 있는 렌즈에 코팅화합물을 진공 증착시키는 전자빔을 포함하여 구성한 렌즈 코팅용 진공 증착기에 있어서, 상기 캐리지의 양단에 결합되며 상기 캐리지를 상기 회전원판에 자회전 가능하게 지지시키는 회전축과 고정핀, 상기 회전원판의 외측으로 노출되는 상기 회전축의 단부에 결합되는 걸림편및 상기 진공챔버의 일측에 설치되며 실린더의 동력으로 전진 이동하며 상기 진공챔버 내부로 진입하는 록커핀을 포함하며, 상기 걸림편은 상기 회전원판의 회전 동작에 따라 상기 록커핀에 걸려지며 상기 회전축을 회전시켜 상기 캐리지를 상기 회전원판에서 자회전시키도록 함을 특징으로 한 다.

본 발명에 따른 렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리지 회전장치는 회전원판에 렌즈를 고정시키는 수단인 캐리어를 설치하되, 상기 캐리어를 회전원판상에 자회전 가능하게 설치 구성하여 렌즈의 한 면이 코팅 처리되고 나면 상기 캐리지를 자회전시켜 코팅 처리되지 않은 렌즈의 타 면이 진공 챔버 바닥에 설치되어 있는 전자빔을 향하도록 함으로서 렌즈의 한 면을 코팅 처리한 후, 다시 렌즈의 반대쪽 타 면을 코팅 처리할 때, 진공 챔버 내부로 작업자를 투입하지 않더라도 렌즈의 양면을 간편하게 자동 코팅처리할 수 있는 작용효과를 구현한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 모터의 동력으로 회전 동작하는 회전원판에 렌즈를 고정시키는 수단인 캐리어를 설치하되, 상기 캐리어를 회전원판 상에 자회전 가능하게 설치 구성하여 렌즈의 한 면이 코팅 처리되고 나면 상기 캐리지를 자회전시켜 코팅 처리되지 않은 렌즈의 타 면이 진공 챔버 바닥에 설치되어 있는 전자빔을 향하도록 함으로서 렌즈의 한 면을 코팅 처리한 후, 다시 렌즈의 반대쪽 타 면을 코팅 처리할 때, 진공 챔버 내부로 작업자를 투입하지 않더라도 렌즈의 양면을 자동으로 코팅 처리하도록 한 렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리어 회전장치를 구현하고자 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 코팅용 진공 증착기의 전체 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 진공 증착기의 평면을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에서 도시하고 있는 캐리지의 구성을 입체적으로 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 렌즈 코팅용 진공 증착기는 내부에 렌즈(1)를 진공 증착할 수 있는 공간을 제공하는 진공 챔버(10)와, 상기 진공 챔버(10)의 내부 상면에 설치되며 구동수단(14)의 동작으로 회전 동작하는 회전원판(20)과, 상기 회전원판(20)에 분리 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 캐리어(26) 및 상기 진공 챔버(10)의 일측 바닥면에 설치되며 상기 캐리어(26)에 고정되어 있는 렌즈의 표면에 코팅화합물을 진공 증착시키는 전자빔(24)을 포함하여 구성한다.

상기 회전원판(20)은 구동수단(14), 바람직하게는 진공 챔버(10)의 상면에 수직으로 관통 설치되며 모터(16)와 다수개의 기어들로 연결 구성되어 상기 모터(16)의 동력을 전달받아 구동하는 스핀들(18)에 결합 구성되어 회전 동작하도록 구성한다.

상기 회전원판(20)의 둘레면에는 다수개의 구멍(22)들이 관통 형성되며, 상기 구멍(22)으로는 렌즈 고정수단인 캐리어(26)가 각각 분리 가능하게 끼워지게 된다. 이때 상기 캐리어(26)는 회전원판(20)에 끼워진 상태로 고정되는 것이 아니라 후술하는 캐리어 회전장치의 동작에 따라 회전축(30) 및 고정핀(28)을 중심으로 회전원판(20) 상에서 상기 캐리어(26)가 자회전 가능하게 설치 구성함이 바람직하며, 이는 렌즈(1)의 한 면(1a)을 코팅 처리하고 난 뒤, 렌즈(1)의 타 면(1b)이 전자빔을 향하도록 하여야 할 때, 상기 렌즈(1)가 고정되어 있는 캐리어(26)를 자회전시켜 렌즈(1)의 타 면(1b)이 전자빔(24)을 향하도록 하여 렌즈(1)의 양면(1a, 1b)을 모두 코팅 처리할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 캐리어(26)는 렌즈(1)의 양면에 진공 증착이 이루어질 수 있도록 렌즈(1)를 고정시킨 상태에서 회전원판(20)의 회전 동작에 따라 렌즈(1)를 전자빔(24)의 상면으로 이동시키는 수단으로서 전면에는 렌즈(1)가 개별적으로 하나씩 끼워진 상태로 고정될 수 있도록 다수개의 거치홀(26a)들이 관통 형성된다.

한편, 상기한 진공 챔버(10)에는 본 발명의 주요구성을 이루는 캐리어 회전장치가 더 포함되어 설치된다.

첨부된 도 4는 캐리지 회전장치의 구성을 발췌하여 상세하게 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 캐리어 회전장치는 회전원판(20)에 설치되어 있는 캐리어(26)에 고정되어 있는 렌즈(1)의 양면이 진공 챔 버(10) 일측 바닥면에 설치되어 있는 전자빔(24)을 향하도록 상기 렌즈(1)를 고정하고 있는 캐리어(26)를 자회전시켜 렌즈(1)의 양면(1a, 1b) 모두를 진공 증착할 목적으로 제공되는 수단으로서, 회전축(30)과 고정핀(28) 그리고 걸림편(32)과 록커핀(42)을 포함하여 구성한다.

상기 회전축(30)과 고정핀(28)은 회전원판(20)의 구멍(22)에 끼워져 있는 캐리어(26)의 양단에 끼워지며 상기 캐리어(26)를 회전원판(20)의 구멍(20)에서 자회전 가능하게 지지시키는 수단으로서, 상기 회전축(30)은 회전원판(20)의 외측을 관통한 상태에서 상기 캐리어(26)의 일단에 결합되도록 구성하고, 상기 고정핀(28)은 상기 회전원판(20)의 내측에 끼워진 상태에서 상기 캐리어(26)의 타단에 결합되도록 구성한다.

상기 걸림편(32)은 ">"형태를 가지며 상기 회전원판(20)의 외측으로 노출되는 회전축(30)에 결합된 상태에서 실린더(34)의 동작으로 록커핀(42)이 전진 이동하면, 상기 록커핀(42)에 걸려지며 상기 회전축(30)을 회전 동작시키는 수단으로서, 상기한 걸림편(32)의 동작으로 회전하는 회전축(30)을 통해 캐리어(26)는 상기 회전축(30) 및 고정핀(28)을 중심으로 해서 자회전할 수 있게 된다.

상기 록커핀(42)은 진공 챔버(10)의 측면을 관통한 상태에서 실린더(34)의 동작으로 전, 후 수평 이동하며 상기 걸림편(32)이 걸려지도록 하는 수단이다. 상기 록커핀(42)은 도 4에서와 같이 진공 챔버(10)의 일측에 구멍을 형성하고, 상기 구멍으로 록커핀(42)이 내장되어 있는 하우징(40)을 끼워넣고, 상기 하우징(40)에는 실린더(34)를 지지하는 플랜지(38)를 결합하여 상기 실린더(34)의 로드(36)에 상기 록커핀(42)이 결합되도록 구성한다.

상기한 조립구조를 통해 록커핀(42)은 하우징(40) 내부에 위치한 상태에서 실린더(34)의 동력으로 전진 이동하며 진공 챔버(10) 내부로 진입하며 회전원판(20)의 동작으로 회전 이동중에 있는 걸림편(32)이 걸려질 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 렌즈 코팅요 진공 증착기의 작용을 도 5 내지 도 7을 참조하여 기술하기로 한다.

먼저, 렌즈가 고정되어 있는 캐리지(26)를 회전원판(20)의 구멍(22)에 끼워넣은 다음, 그 양단에 회전축(30)과 고정핀(28)을 결합시켜 가며 다수개의 캐리지(26)를 회전원판(20)의 각 구멍에 순차적으로 조립토록 한다.

이어서, 진공 챔버(10)의 내부 공간(12)을 진공 상태로 만든 다음, 구동수단(14)의 모터(16)로 전원을 인가하여 스핀들(18)에 축 결합되어 있는 회전원판(20)을 회전 동작시키게 되면 상기 회전원판(20) 둘레면에 조립되어 있는 다수개의 캐리지(26)들은 진공 챔버(10) 일측 바닥면에 설치되어 있는 전자빔(24) 위쪽으로 순차적으로 회전 이동하며 각 캐리지(26)에 고정되어 있는 렌즈를 전자빔(24) 위에 위치시키게 되며, 이와 함께 전자빔(24)은 위쪽에 위치하는 렌즈(1)의 한 면(1a)(즉, 전자빔(24)을 향하고 있는 렌즈의 어느 한 면)에 코팅화합물을 진공 증착시키게 된다.

한편, 상기와 같은 동작을 거쳐 렌즈(1)의 한 면(1a)에 코팅화합물이 진공 증착되고 나면, 상기한 렌즈(1)의 타 면(1b)을 진공 증착하여야 하는 데, 이때에는 캐리지 회전장치를 동작시켜 캐리지(26)를 회전원판(20) 상에서 자회전시켜 상기 캐리지(26)에 고정되어 있는 렌즈(1)의 타 면(1b)이 아래를 향하도록(즉, 렌즈의 타면이 전자빔(24)을 향하도록)하여 렌즈(1)의 타 면(1b)을 연속적으로 진공 증착시키도록 한다.

즉, 회전원판(20)의 동작으로 회전중에 있는 캐리지(26)를 자회전 시키고자 할 때에는 진공 챔버(10) 일측에 설치되어 있는 실린더(34)를 구동시키게 되면 상기 실린더(34)의 로드(36)에 결합되어 있는 록커핀(42)은 전진 이동하며 진공 챔버 (10)내부로 진입하게 된다.

이어서, 회전원판(20)의 외곽에 노출되어 있는 회전축(30)에 결합되어 있는 걸림편(32)이 상기 회전원판(20)의 회전 동작에 따라 상기 록커핀(42)에 걸려짐과 동시에 뒤쪽으로 젖혀지며 회전축(30)을 한 방향으로 회전시키게 되고, 이에 따라 상기 회전축(30)에 결합되어 있는 캐리지(26)는 상기 회전축(30)과, 반대편의 고정핀(28)을 중심으로 해서 한 방향으로 자회전하게 되며, 상기 캐리지(26)의 자회전에 따라 렌즈(1)의 타 면(1b)은 아래로 향하며 전자빔(24)을 마주보게 됨으로서 아직 진공 증착이 이루어지지 않은 렌즈(1)의 타 면(1b)을 연속적으로 진공 증착할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 코팅용 진공 증착기의 전체 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 진공 증착기의 평면을 도시한 도면.

도 3은 도 2에서 도시하고 있는 캐리지의 구성을 입체적으로 도시한 도면.

도 4는 도 1에서 도시하고 있는 캐리지 회전장치의 구성을 상세하게 도시한 도면.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 렌즈 코팅용 진공 증착기의 동작상태를 순차적으로 도시한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 진공 챔버 20: 회전원판

26: 캐리지 28: 고정핀

30: 회전축 34: 실린더

42: 록커핀

Claims

진공 챔버(10)와, 상기 진공 챔버(10)의 내부 상면에 설치되며 구동수단(14)의 동력으로 회전 동작하는 회전원판(20)과, 상기 회전원판(20)의 둘레면을 따라 분리 가능하게 끼워지며 렌즈(1)를 고정하는 적어도 하나 이상의 캐리지(26) 및 상기 진공 챔버(10)의 일측 바닥에 설치되며 상기 캐리지(26)에 고정되어 있는 렌즈(1)에 코팅화합물을 진공 증착시키는 전자빔(24)을 포함하여 구성한 렌즈 코팅용 진공 증착기에 있어서,

상기 캐리지(26)의 양단에 결합되며 상기 캐리지(26)를 상기 회전원판(20)에 자회전 가능하게 지지시키는 회전축(30)과 고정핀(28);

상기 회전원판(20)의 외측으로 노출되는 상기 회전축(30)의 단부에 결합되는 걸림편(32) 및 ;

상기 진공 챔버(10)의 일측에 설치되며 실린더(34)의 동력으로 전진 이동하며 상기 진공 챔버(10) 내부로 진입하는 록커핀(42)을 포함하며;

상기 걸림편(32)은 상기 회전원판(20)의 회전 동작에 따라 상기 록커핀(42)에 걸려지며 상기 회전축(30)을 회전시켜 상기 캐리지(26)를 상기 회전원판(20)에서 자회전시키도록 함을 특징으로 하는 렌즈 코팅용 진공 증착기의 캐리지 회전장치.