KR20160057803A - 어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법 - Google Patents

어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법 Download PDF

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Abstract

어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법에 관한 발명이 개시된다. 개시된 어레이렌즈 제조장치는 안착부가 구비되는 안착금형과, 안착금형에 대해 왕복 이동 가능하게 결합되는 어레이금형과, 어레이금형을 왕복 이동시키는 왕복이동부와, 안착금형과 어레이금형 사이에 렌즈액을 공급하는 주입부 및 안착금형과 어레이금형 사이에서 렌즈액을 경화시키는 경화부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 어레이렌즈 제조방법은 안착부가 구비되는 안착금형과 안착금형에 대해 왕복 이동 가능하게 결합되는 어레이금형 사이에 렌즈액을 충진시키는 충진단계와, 렌즈액을 경화시키는 경화단계 및 안착금형과 어레이금형에서 경화된 렌즈액을 분리하는 분리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법{MANUFACTURING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF ARRAY LENS}
본 발명은 어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플레놉틱(plenoptic) 카메라 또는 광필드(light-field) 카메라에 적용이 가능하고, 어레이렌즈의 단위렌즈에서 곡률 정밀도를 향상시킬 수 있는 어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 어레이렌즈는 사출 성형 방법, 금형 가공 방법 등에 의하여 제조 된다. 어레이렌즈는 렌즈를 성형하기 위한 금형 내에 UV에 의해 경화되는 폴리머가 주입되어 제조될 수 있으며, 폴리머가 경화됨에 따라 단위렌즈가 기판에 종횡으로 배열되도록 한다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2014-0036661호(2014. 03. 26. 공개, 발명의 명칭 : 어레이 렌즈 및 어레이 렌즈의 제조 방법) 가 있다.
본 발명의 목적은 플레놉틱(plenoptic) 카메라 또는 광필드(light-field) 카메라에 적용이 가능하고, 어레이렌즈의 단위렌즈에서 곡률 정밀도를 향상시킬 수 있는 어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 어레이렌즈 제조장치는 안착부가 구비되는 안착금형; 상기 안착금형에 대해 왕복 이동 가능하게 결합되는 어레이금형; 상기 어레이금형을 왕복 이동시키는 왕복이동부; 상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에 렌즈액을 공급하는 주입부; 및 상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에서 상기 렌즈액을 경화시키는 경화부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 어레이금형에는, 탈착부; 및 상기 탈착부에 탈부착 가능하게 결합되고, 종횡으로 배열되는 단위렌즈에 대응하여 상기 렌즈액이 충진되는 단위코어가 종횡으로 배열되는 어레이코어; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 어레이금형에는, 상기 어레이코어를 가열하는 가열부; 가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 어레이코어에는, 상기 단위코어가 탈부착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 경화부는, 상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에 공급되는 상기 렌즈액의 경화 범위에 대응하여 복수로 구획하고, 구획된 범위를 개별적으로 경화시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 경화부는, 상기 복수로 구획된 범위에 따라 자외선의 조사시간과 자외선의 파장 중 적어도 어느 하나가 조절되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 왕복이동부와, 상기 주입부와, 상기 경화부의 동작을 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 어레이렌즈 제조방법은 안착부가 구비되는 안착금형과, 상기 안착금형에 대해 왕복 이동 가능하게 결합되는 어레이금형 사이에 렌즈액을 충진시키는 충진단계; 상기 렌즈액을 경화시키는 경화단계; 및 상기 안착금형과 상기 어레이금형에서 경화된 상기 렌즈액을 분리하는 분리단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 충진단계에 앞서 상기 안착부에 투광성의 기판부를 안착시키는 기판투입단계와, 상기 충진단계에 앞서 종횡으로 배열되는 단위렌즈에 대응하여 렌즈액이 충진되는 단위코어가 종횡으로 배열되는 어레이코어를 상기 어레이금형에 조립하는 금형조립단계와, 상기 분리단계를 거쳐 경화된 상기 렌즈액을 재단하는 마름질단계 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 충진단계는, 상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에 상기 렌즈액을 주입하는 도포단계; 및 상기 어레이금형으로 주입된 상기 렌즈액을 가압하는 가압단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법은 플레놉틱(plenoptic) 카메라 또는 광필드(light-field) 카메라에 적용이 가능하고, 어레이렌즈의 단위렌즈에서 곡률 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 재질로 이루어진 어레이렌즈를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 어레이렌즈에 형성되는 단위렌즈의 배치를 안정화시키며, 단위렌즈에서 발생되는 크랙, 단위렌즈의 수축율 이상, 단위렌즈의 곡률 이상을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 다양한 형태의 어레이렌즈에 대응하여 하나의 장치에서 다양한 어레이렌즈를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 렌즈액이 어레이코어에 안정되게 충진되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 공급되는 렌즈액이 실질적으로 일정하게 경화되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 광축방향의 광학계 높이를 낮추어 소형화 설계를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 WVGA급 이상의 이미지를 출력할 수 있고, 16:9의 와이드 화면에 최적화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 어레이렌즈를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 어레이렌즈의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조장치에서 어레이렌즈의 경화 영역을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 어레이렌즈를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 어레이렌즈의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 어레이렌즈(30)는 제2초점면(32)을 형성한다. 어레이렌즈(30)는 기판부(31)와, 어레이부(33)를 포함할 수 있다.
기판부(31)는 투광성의 재질로 이루어진다. 기판부(31)는 90% 이상의 투과율을 갖는 재질로 이루어 질 수 있다. 일예로, 기판부(31)는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 어레이부(33)는 기판부(31)에 적층된다. 어레이부(33)는 기설정된 곡률을 갖는 단위렌즈(34)가 종횡으로 배열된다. 어레이부(33)는 투광성의 재질로 이루어질 수 있다. 어레이부(33)는 투명한 폴리머 재질로 이루어질 수 있다. 어레이부(33)는 단위렌즈(34)를 통해 제2초점면(32)을 형성할 수 있다. 상술한 어레이렌즈(30)는 기판부(31)와 어레이부(33)가 동일 재질로 이루어지고, 동시에 경화되거나 개별 경화되도록 할 수 있다.
어레이렌즈(30)는 변환부(35)를 더 포함할 수 있다. 변환부(35)는 도 2에 도시된 바와 같이 기판부(31)와 어레이부(33) 사이에 삽입 적층된다. 변환부(35)에는 단위렌즈(34)가 종횡으로 배열되어 적층된다. 일예로, 어레이부(33)와 변환부(35)는 동일한 재질로 기판부(31)에 적층되어 동시에 경화되도록 할 수 있다. 다른 예로, 어레이렌즈(30)는 기판부(31)와 변환부(35)와 어레이부(33)가 동일 재질로 이루어지고, 동시에 경화되거나 개별 경화되도록 할 수 있다.
변환부(35)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 기판부(31) 상부면에서 평평하게 구비되고, 변환부(35)의 평평한 상부면에 어레이부(33)를 형성할 수 있다. 또한, 변환부(35)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 기판부(31) 상부면에서 볼록하게 구비되고, 변환부(35)의 볼록한 상부면에 어레이부(33)를 형성할 수 있다. 또한, 변환부(35)는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 기판부(31)의 상부면에서 오목하게 구비되고, 변환부(35)의 오목한 상부면에 어레이부(33)를 형성할 수 있다. 또한, 변환부(35)는 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 기판부(31)의 상부면에서 단차를 형성하도록 구비되고, 변환부(35)의 단차면에 어레이부(33)를 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조장치에서 어레이렌즈의 경화 영역을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조장치는 안착금형(110)과, 어레이금형(120)과, 왕복이동부(130)와, 주입부(140)와, 경화부(150)를 포함할 수 있다.
안착금형(110)은 안착부(111)가 구비된다. 일예로, 안착부(111)에는 별도로 어레이렌즈(30)의 기판부(31)가 안착될 수 있다. 안착부(111)는 안착금형(110)에 함몰 형성되고, 자외선이 투과되도록 할 수 있다.
어레이금형(120)은 안착금형(110)에 대해 왕복 이동 가능하게 결합된다. 어레이금형(120)에는 탈착부(121)와, 어레이코어(123)가 포함될 수 있다. 탈착부(121)는 어레이금형(120)에서 어레이코어(123)가 탈부착 가능하게 결합된다. 탈착부(121)는 어레이코어(123)에 대응하여 어레이금형(120)에 관통 또는 함몰 형성될 수 있다. 어레이코어(123)는 탈착부(121)에 탈부착 가능하게 결합된다. 어레이코어(123)는 종횡으로 배열되는 단위렌즈(34)에 대응하여 렌즈액이 충진되는 단위코어(124)가 구비된다. 어레이코어(123)에는 단위코어(124)가 종횡으로 배열된다. 이때, 각각의 단위코어(124)는 어레이코어(123)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라 어레이코어(123)에는 각각의 단위코어(124)가 탈부착 가능하게 결합되는 코어조절부(122)가 구비될 수 있다.
어레이금형(120)에는 가열부(170)가 더 포함될 수 있다. 가열부(170)는 어레이코어(123)를 가열한다. 가열부(170)는 어레이코어(123)를 감싸도록 어레이금형(120)에 내장될 수 있다. 또한, 가열부(170)는 어레이코어(123)에 내장될 수 있다. 가열부(170)는 충진되는 렌즈액이 응고되는 것을 방지하여 렌즈액의 상태를 안정화시킬 수 있고, 렌즈액과 안착금형(110) 사이 또는 렌즈액과 어레이금형(120) 사이 또는 렌즈액과 기판부(31) 사이에 기포가 발생되는 것을 방지하며, 렌즈액이 안정적으로 경화될 수 있도록 한다. 이러한 가열부(170)는 후술하는 제어부(160)에 의해 제어될 수 있다.
왕복이동부(130)는 어레이금형(120)을 왕복 이동시킨다. 왕복이동부(130)는 공지된 다양한 형태의 모터, 펌프, 실린더 등에 의해 어레이금형(120)을 왕복 이동시킬 수 있다. 첫째, 왕복이동부(130)는 렌즈액의 주입을 위해 어레이금형(120)을 안착금형(110) 쪽으로 이동시킬 때 동작될 수 있다. 둘째, 왕복이동부(130)는 주입된 렌즈액을 가압할 때 동작될 수 있다. 셋째, 왕복이동부(130)는 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에서 경화된 렌즈액, 기판부(31)에 경화된 렌즈액을 안착금형(110)과 어레이금형(120)에서 분리할 때 동작될 수 있다. 이러한 왕복이동부(130)는 후술하는 제어부(160)에 의해 제어될 수 있다.
주입부(140)는 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에 렌즈액을 공급한다. 이때, 렌즈액은 액체 상태 또는 반응고 상태를 이루도록 하고, 광경화성의 투명한 폴리머로 구성될 수 있다. 안착금형(110)의 안착부(111)에 어레이렌즈(30)의 기판부(31)가 안착되는 경우, 어레이금형(120)과 기판부(31) 사이에 렌즈액을 주입할 수 있다. 주입부(140)는 공지된 다양한 형태의 분사수단, 노즐 등을 통해 렌즈액을 공급할 수 있다. 이러한 주입부(140)는 후술하는 제어부(160)에 의해 제어될 수 있다.
경화부(150)는 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에서 렌즈액을 경화시킨다. 경화부(150)는 자외선을 렌즈액에 조사하여 렌즈액을 경화시킬 수 있다. 이때, 경화부(150)에서 조사되는 자외선은 365nm 또는 385nm 의 파장을 사용할 수 있다. 이러한 경화부(150)는 후술하는 제어부(160)에 의해 제어될 수 있다.
이때, 경화부(150)는 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에 공급되는 렌즈액의 경화 범위에 대응하여 복수로 구획하여 구획된 범위를 개별적으로 경화시킬 수 있다. 일예로, 경화부(150)는 제1경화부(151)를 포함하고, 제2경화부(152)와 제3경화부(153) 중 적어도 제2경화부(152)를 더 포함할 수 있다. 제1경화부(151)는 렌즈액의 경화 범위 중 중심에 형성되는 제1영역(A1)을 경화시킨다. 제2경화부(152)는 제1영역(A1)의 둘레에 형성되는 제2영역(A2)을 경화시킨다. 이때, 제1경화부(151)와 제2경화부(152)는 어레이렌즈(30)에서 단위렌즈(34)가 형성되는 부분을 모두 경화시킬 수 있다. 제3경화부(153)는 제2영역(A2)의 둘레에 형성되는 제3영역(A3)을 경화시킨다. 제3경화부(153)는 어레이렌즈(30)에서 단위렌즈(34)가 형성되는 부분을 제외한 나머지 부분을 경화시킬 수 있다.
또한, 경화부(150)는 복수로 구획된 범위에 따라 자외선의 조사시간과 자외선의 파장 중 적어도 어느 하나를 변경할 수 있다. 일예로, 경화부(150)는 어레이렌즈(30)의 두께, 자외선의 조사 위치, 어레이렌즈(30)의 단위렌즈(34) 위치 등에 따라 자외선의 조사시간과 자외선의 파장 중 적어도 어느 하나를 변경함으로써, 복수로 구획된 범위에 따라 자외선의 조사시간과 자외선의 파장 중 적어도 어느 하나가 상호 달라짐으로써, 렌즈액을 경화시킬 수 있다.
상술한 경화부(150)에 따라 렌즈액의 경화를 균일화시킬 수 있고, 각각의 단위렌즈에 대하여 안정된 경화가 이루어질 수 있다.
이렇게 제조된 어레이렌즈에 대하여 단위렌즈(34)는 16:9의 와이드한 이미지를 획득할 수 있다.
일예로, 각각의 단위렌즈(34)는 평단면의 가로와 세로 길이비율이 1:1로 형성될 수 있다. 이러한 각각의 단위렌즈(34)는 기판부(31)에서 가로와 세로 개수비율이 16:9로 배열됨에 따라 WVGA급으로 고해상도이고 와이드한 이미지를 획득할 수 있다. 단위렌즈(34)에서 가로길이를 y1이라 하고, 세로길이를 y2라 하면, y1:y2=1:1 인 비율을 나타낼 수 있다. 또한, 어레이부(33)의 가장자리 모서리에서 단위렌즈(34)의 가로길이를 x1이라하고, 세로길이를 x2라 하면, x1:x2=1:1 인 비율을 나타낼 수 있다. 또한, 16:9의 와이드한 이미지를 구현하기 위해 어레이부(33)의 가장자리에 배열되는 단위렌즈(34)에 대하여 x1, x2, y1, y2를 적절히 변경할 수 있다.
다른 예로, 각각의 단위렌즈(34)는 평단면의 가로와 세로 길이비율이 16:9로 형성될 수 있다. 이러한 각각의 단위렌즈(34)는 기판부(31)에서 가로와 세로 개수비율이 16:9로 배열됨에 따라 WVGA급으로 고해상도이고 와이드한 이미지를 획득할 수 있다. 여기서, 16:9의 와이드한 이미지를 구현하기 위해 단위렌즈(34)에서 가로길이를 y1이라 하고, 세로길이를 y2라 하면, y1:y2=16:9 인 비율을 나타낼 수 있고, 어레이부(33)의 가장자리 모서리에서 단위렌즈(34)의 가로길이를 x1이라 하고, 세로길이를 x2라 하면, x1:x2=16:9 인 비율을 나타낼 수 있다. 또한, 어레이부(33)의 가장자리에 배열되는 단위렌즈(34)에 대하여 x1=y1, x2=y2가 되도록 하여 어레이부(33)의 모든 단위렌즈(34)를 동일하게 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조장치는 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. 제어부(160)는 상술한 왕복이동부(130)와 주입부(140)와 경화부(150)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 어레이금형(120)에 포함되는 가열부(170)를 제어할 수 있다. 제어부(160)는 제조되는 어레이렌즈(30)의 모양, 크기 등에 따라 왕복이동부(130)와, 주입부(140)와, 경화부(150)의 동작을 제어함은 물론 가열부(170)를 제어할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조장치를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법은 충진단계(S3)와, 경화단계(S4)와, 분리단계(S5)를 포함할 수 있다.
충진단계(S3)는 안착부(111)가 구비되는 안착금형(110)과 안착금형(110)에 대해 왕복 이동 가능하게 결합되는 어레이금형(120) 사이에 렌즈액을 충진시킨다. 이때, 어레이금형(120)은 제조하고자 하는 어레이렌즈(30)에 대응하여 왕복이동부(130)에 의해 안착금형(110)에 근접 또는 밀착될 수 있다. 이와 더불어, 렌즈액은 액체 상태 또는 반응고 상태를 이루도록 하고, 광경화성의 투명한 폴리머로 구성될 수 있다. 렌즈액은 주입부(140)를 통해 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에 공급되어 어레이코어(123)의 단위코어(124)에 충진될 수 있다.
여기서, 충진단계(S3)는 도포단계(S31)와, 가압단계(S32)를 포함할 수 있다. 도포단계(S31)는 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에 렌즈액을 주입한다. 일예로, 어레이금형(120)은 제조하고자 하는 어레이렌즈(30)에 대응하여 왕복이동부(130)에 의해 안착금형(110)에 근접 또는 밀착될 수 있고, 어레이금형(120)과 안착금형(110) 사이에 렌즈액을 주입할 수 있다. 다른 예로, 어레이금형(120)은 안착금형(110)에서 이격된 상태에서 안착금형(110)의 안착부(111)에 렌즈액을 주입할 수 있다. 이때, 렌즈액은 주입부(140)를 통해 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에 공급될 수 있다. 가압단계(S32)는 어레이금형(120)으로 주입된 렌즈액을 가압한다. 이때, 어레이금형(120)은 왕복이동부(130)에 의해 안착금형(110) 쪽으로 이동하여 렌즈액을 가압할 수 있다. 그러면, 렌즈액은 어레이코어(123)의 단위코어(124)에 충진될 수 있다. 이에 따라 레즈액과 안착금형(110) 사이 또는 렌즈액과 어레이금형(120) 사이에 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
경화단계(S4)는 충진단계(S3)를 거친 렌즈액을 경화시킨다. 경화단계(S4)는 경화부(150)를 통해 렌즈액을 경화시킬 수 있다. 경화단계(S4)는 안착금형(110)과 어레이금형(120) 사이에 공급되는 렌즈액의 경화 범위에 대응하여 복수로 구획하여 구획된 범위를 개별적으로 경화시킬 수 있다. 또한, 경화단계(S4)는 복수로 구획된 범위에 따라 자외선의 조사시간과 자외선의 파장 중 적어도 어느 하나를 변경할 수 있다.
분리단계(S5)는 안착금형(110)과 어레이금형(120)에서 경화된 렌즈액을 분리한다. 분리단계(S5)는 경화단계(S4)를 거쳐 렌즈액이 경화된 다음, 왕복이동부(130)를 통해 어레이금형(120)을 안착금형(110)으로부터 이격시킨 다음, 경화된 렌즈액을 분리할 수 있다.
이와같이 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법은 충진단계(S3)와, 경화단계(S4)와, 분리단계(S5)를 거침에 따라 동일 재질로 일체화된 어레이렌즈(30)를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법은 기판투입단계(S2)와, 금형조립단계(S1)와, 마름질단계(S6) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
기판투입단계(S2)는 충진단계(S3)에 앞서, 안착금형(110)의 안착부(111)에 투광성의 기판부(31)를 안착시킨다. 기판투입단계(S2)는 안착금형(110)에서 어레이금형(120)이 이격된 상태에서 안착금형(110)의 안착부(111)에 투광성의 기판부(31)를 안착시킬 수 있다.
이와같이 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법은 기판투입단계(S2)를 더 포함함에 따라 기판부(31)에 렌즈액이 적층된 상태로 어레이코어(123)에 대응하여 경화단계(S4) 또는 경화부(150)를 통해 렌즈액이 경화됨에 따라 기판부(31)에 변환부(35)와 어레이부(33) 중 적어도 어레이부(33)가 적층되도록 할 수 있다.
금형조립단계(S1)는 충진단계(S3) 또는 기판투입단계(S2)에 앞서 실시될 수 있다. 또한, 금형조립단계(S1)는 기판투입단계(S2)와 충진단계(S3) 사이에 실시될 수 있다. 금형조립단계(S1)는 어레이렌즈(30)의 단위렌즈(34)에 대응되는 단위코어(124)가 종횡으로 배열되는 어레이코어(123)를 어레이금형(120)에 조립한다. 이때, 단위코어(124)는 어레이코어(123)에 조립될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이렌즈 제조방법은 금형조립단계(S1)를 더 포함함에 따라 제조하고자 하는 어레이렌즈(30)에 대응하여 하나의 장치로 다양한 어레이렌즈(30)를 제조할 수 있다.
마름질단계(S6)는 분리단계(S5)를 거쳐 경화된 렌즈액을 재단한다. 일예로, 마름질단계(S6)는 동일 재질로 이루어진 어레이렌즈(30)를 기설정된 크기로 재단할 수 있다. 다른 예로, 마름질단계(S6)는 기판부(31)에 어레이부(33)와 변환부(35) 중 적어도 어레이부(33)가 포함된 어레이렌즈(30)에서 기판부(31)를 기설정된 크기로 재단할 수 있다. 또 다른 예로, 마름질단계(S6)는 기판부(31)에 어레이부(33)와 변환부(35) 중 적어도 어레이부(33)가 포함된 어레이렌즈(30)에서 어레이부(33)의 가장자리를 재단할 수 있다.
상술한 어레이렌즈 제조장치와 어레이렌즈 제조방법에 따르면, 플레놉틱(plenoptic) 카메라 또는 광필드(light-field) 카메라에 적용이 가능하고, 어레이렌즈(30)의 단위렌즈(34)에서 곡률 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 하나의 재질로 이루어진 어레이렌즈(30)를 제조할 수 있다. 또한, 어레이렌즈(30)에 형성되는 단위렌즈(34)의 배치를 안정화시키며, 단위렌즈(34)에서 발생되는 크랙, 단위렌즈(34)의 수축율 이상, 단위렌즈(34)의 곡률 이상을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 다양한 형태의 어레이렌즈(30)에 대응하여 하나의 장치에서 다양한 어레이렌즈(30)를 제조할 수 있다. 또한, 렌즈액이 어레이코어(123)에 안정되게 충진되도록 할 수 있다. 또한, 공급되는 렌즈액이 실질적으로 일정하게 경화되도록 할 수 있다. 또한, 광축방향의 광학계 높이를 낮추어 소형화 설계를 도모할 수 있다. 또한, WVGA급 이상의 이미지를 출력할 수 있고, 16:9의 와이드 화면에 최적화할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
30: 어레이렌즈 31: 기판부 32: 제2초점면
33: 어레이부 34: 단위렌즈 35: 변환부
100: 안착금형 111: 안착부 120: 어레이금형
121: 탈착부 122: 코어조절부 123: 어레이코어
124: 단위코어 130: 왕복이동부 140: 주입부
150: 경화부 151: 제1경화부 152: 제2경화부
153: 제3경화부 160: 제어부 170: 가열부
S1: 금형조립단계 S2: 기판투입단계 S3: 충진단계
S31: 도포단계 S32: 가압단계 S4: 경화단계
S5: 분리단계 S6: 마름질단계

Claims (10)

  1. 안착부가 구비되는 안착금형;
    상기 안착금형에 대해 왕복 이동 가능하게 결합되는 어레이금형;
    상기 어레이금형을 왕복 이동시키는 왕복이동부;
    상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에 렌즈액을 공급하는 주입부; 및
    상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에서 상기 렌즈액을 경화시키는 경화부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어레이금형에는,
    탈착부; 및
    상기 탈착부에 탈부착 가능하게 결합되고, 종횡으로 배열되는 단위렌즈에 대응하여 상기 렌즈액이 충진되는 단위코어가 종횡으로 배열되는 어레이코어; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 어레이금형에는,
    상기 어레이코어를 가열하는 가열부; 가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 어레이코어에는, 상기 단위코어가 탈부착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 경화부는,
    상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에 공급되는 상기 렌즈액의 경화 범위에 대응하여 복수로 구획하고, 구획된 범위를 개별적으로 경화시키는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경화부는,
    상기 복수로 구획된 범위에 따라 자외선의 조사시간과 자외선의 파장 중 적어도 어느 하나가 조절되는 것을 특징으로 하는 어레이 렌즈 제조 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 왕복이동부와, 상기 주입부와, 상기 경화부의 동작을 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조장치.
  8. 안착부가 구비되는 안착금형과, 상기 안착금형에 대해 왕복 이동 가능하게 결합되는 어레이금형 사이에 렌즈액을 충진시키는 충진단계;
    상기 렌즈액을 경화시키는 경화단계; 및
    상기 안착금형과 상기 어레이금형에서 경화된 상기 렌즈액을 분리하는 분리단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충진단계에 앞서 상기 안착부에 투광성의 기판부를 안착시키는 기판투입단계와, 상기 충진단계에 앞서 종횡으로 배열되는 단위렌즈에 대응하여 렌즈액이 충진되는 단위코어가 종횡으로 배열되는 어레이코어를 상기 어레이금형에 조립하는 금형조립단계와, 상기 분리단계를 거쳐 경화된 상기 렌즈액을 재단하는 마름질단계 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 충진단계는,
    상기 안착금형과 상기 어레이금형 사이에 상기 렌즈액을 주입하는 도포단계; 및
    상기 어레이금형으로 주입된 상기 렌즈액을 가압하는 가압단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이렌즈 제조방법.
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