JP5740028B2

JP5740028B2 - レンズ成形用金型

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Publication number: JP5740028B2
Application number: JP2014077147A
Authority: JP
Inventors: ホムン，ヤン; ボククォン，キ; ジンキム，ヨン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2034-04-03
Also published as: US20150147429A1; KR101548818B1; KR20150060023A; JP2015101090A

Description

本発明は、レンズ成形用金型に関する。

商品の３つの要素である外観、物性、及び寸法精度の維持は、金型の温度制御及び構造に大きく依存する（例えば、特許文献１参照）。

カメラレンズの射出において最も大きい問題は、可動側金型と固定側金型との中心（ｃｅｎｔｅｒ）がずれて偏心（ｄｅｃｅｎｔｅｒ）が発生することである。

この問題は、レンズの最終製品の光学性能において致命的な問題をもたらす。

特許第５１１２６３３号公報

本発明の目的は、金型の互いに対向するコアの間で発生し得る偏心を防止することができるレンズ成形用金型を提供することにある。

本発明の一実施例によるレンズ成形用金型は、第１金型の第１コア孔に結合される第１コアと、前記第１コアと対向するように第２金型の第２コア孔に結合される第２コアと、を含み、前記第１コア及び前記第２コアは、それぞれ前記第１金型及び前記第２金型より熱膨張係数が大きい材質からなり、前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より小さく形成されることができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より１〜２μｍ小さく形成されることができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コアの膨張量をΔＰ_１、前記第１コア孔の膨張量をΔＨ_１としたときに、２μｍ＜ΔＰ_１−ΔＨ_１の条件式を満たすことができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第２コアの膨張量をΔＰ_２、前記第２コア孔の膨張量をΔＨ_２としたときに、２μｍ＜ΔＰ_２−ΔＨ_２の条件式を満たすことができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアは、熱膨張係数が１７×１０^−６以上の材質からなることができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コアの熱膨張係数をα_１、前記第１金型の熱膨張係数をβ_１としたときに、５×１０^−６＜α_１−β_１＜１０×１０^−６の条件式を満たすことができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第２コアの熱膨張係数をα_２、前記第２金型の熱膨張係数をβ_２としたときに、５×１０^−６＜α_２−β_２＜１０×１０^−６の条件式を満たすことができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアは、熱伝導度が５０Ｗ／ｍ℃以上の材質からなることができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアはモールドマックス材質からなることができる。

また、本発明の一実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアは、外面がニッケル（Ｎｉ）でめっきされることができる。

一方、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型は、第１コア孔が形成された第１金型と、前記第１金型と対向する方向に位置され、第２コア孔が形成された第２金型と、前記第１金型の前記第１コア孔に結合される第１コアと、前記第１コアと対向するように前記第２金型の前記第２コア孔に結合される第２コアと、を含み、前記第１コア及び前記第２コアは、熱伝導度が５０Ｗ／ｍ℃以上の材質からなることができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアは、それぞれ前記第１金型及び前記第２金型より熱膨張係数が大きい材質からなり、前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より小さく形成されることができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より１〜２μｍ小さく形成されることができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コアの膨張量をΔＰ_１、前記第１コア孔の膨張量をΔＨ_１としたときに、２μｍ＜ΔＰ_１−ΔＨ_１の条件式を満たすことができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第２コアの膨張量をΔＰ_２、前記第２コア孔の膨張量をΔＨ_２としたときに、２μｍ＜ΔＰ_２−ΔＨ_２の条件式を満たすことができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアは、熱膨張係数が１７×１０^−６以上の材質からなることができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コアの熱膨張係数をα_１、前記第１金型の熱膨張係数をβ_１としたときに、５×１０^−６＜α_１−β_１＜１０×１０^−６の条件式を満たすことができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第２コアの熱膨張係数をα_２、前記第２金型の熱膨張係数をβ_２としたときに、５×１０^−６＜α_２−β_２＜１０×１０^−６の条件式を満たすことができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアはモールドマックス材質からなることができる。

また、本発明の他の実施例によるレンズ成形用金型において、前記第１コア及び前記第２コアは、外面がニッケル（Ｎｉ）でめっきされることができる。

本発明によれば、金型の互いに対向するコアの間の中心（ｃｅｎｔｅｒ）がずれて発生し得る偏心を防止することで、レンズを成形する際に発生する不良を防止することができる。

本発明の実施例によるレンズ成形用金型を示した概念図である。本発明の実施例によるレンズ成形用金型を示した要部概念図である。本発明の実施例によるレンズ成形用金型において、第１金型と第２金型とが互いに離隔した状態を示した概念図である。本発明の実施例によるレンズ成形用金型及び従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの一面の非球面形状誤差を示したグラフである。本発明の実施例によるレンズ成形用金型及び従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの他面の非球面形状誤差を示したグラフである。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例によるレンズ成形用金型を示した概念図である。

図１及び図２を参照すれば、本発明の実施例によるレンズ成形用金型１は、第１金型１０に結合される第１コア１２と、第１コア１２と対向するように第２金型２０に結合される第２コア２２と、を含む。

図２は、本発明の実施例によるレンズ成形用金型を示した要部概念図であり、図３は、本発明の実施例によるレンズ成形用金型において、第１金型１０と第２金型２０とが互いに離隔した状態を示した概念図である。

以下、図１〜図３を参照して、本発明の実施例によるレンズ成形用金型１についてより詳細に説明する。

図１〜図３を参照すれば、第１コア１２は、第１金型１０の第１コア孔１１に結合される。

ここで、第１金型１０は、第２金型２０と対向する方向に形成された多数の第１コア孔１１を備えており、第１コア１２が第１コア孔１１に結合される。

また、第１コア１２及び第１コア孔１１は、互いに対応する形態に形成され、第１コア１２の外径が第１コア孔１１の直径より小さく形成することができる。この際、第１コア１２の外径は、第１コア孔１１の直径より１〜２μｍ小さく形成することができる。

また、本発明の一実施例によれば、第１コア１２の膨張量をΔＰ_１、第１コア孔１１の膨張量をΔＨ_１としたときに、次の条件式（１）を満たすことができる。

２μｍ＜ΔＰ_１−ΔＨ_１（１）

前記条件式（１）を満たすことにより、容易に組み立てられることができる。

ここで、例えば、本発明の一実施例による第１コア１２の膨張量は、次の数式１により求められる。

（数式１）
ΔＰ_１＝α_１×ΔＴ×Ｐ_１
ΔＰ_１：第１コア１２の膨張量
α_１：第１コア１２の熱膨張係数
ΔＴ：温度
Ｐ_１：第１コア１２の直径

尚、第１コア１２は、第１金型１０より熱膨張係数が大きい材質からなる。この際、第１コア１２は、熱膨張係数が１７×１０^−６以上の材質からなることができる。これにより、レンズを成形する際に第１コア１２が熱膨張して、第１コア１２と第１コア孔１１との間のギャップ（ｇａｐ）を最小化することができる。

また、第１コア１２の熱膨張係数をα_１、第１金型１０の熱膨張係数をβ_１としたときに、次の条件式（２）を満たすことができる。

５×１０^−６＜α_１−β_１＜１０×１０^−６（２）

第１コア１２が前記条件式（２）より大きい値の材質からなる場合には、第１コア孔１１の変形が生じ、第１コア１２が条件式（２）より小さい値の材質からなる場合には、組立性が劣る。

また、第１コア１２は、熱伝導度が５０Ｗ／ｍ℃以上の材質からなる。これにより、成形物であるレンズの速い冷却によって表面固化層が形成されることで、フローマーク（Ｆｌｏｗｍａｒｋ）などの外観不良の発生を著しく減少させることができる。

一方、第１コア１２は、モールドマックス（ｍｏｌｄｍａｘ）材質からなることができる。また、第１コア１２は、外面にニッケル（Ｎｉ）めっきされて形成されることができる。

第２コア２２は、第１コア１２と対向するように第２金型２０の第２コア孔２１に結合される。

ここで、第２金型２０は、第１金型１０と対向する方向に形成された多数の第２コア孔２１を備えており、第２コア２２が第２コア孔２１に結合される。

また、第２コア２２及び第２コア孔２１は、互いに対応する形態に形成され、第２コア２２の外径が第２コア孔２１の直径より小さく形成されることができる。ここで、第２コア２２の外径は、第２コア孔２１の直径より１〜２μｍ小さく形成されることができる。

また、本発明の一実施例によれば、第２コア２２の膨張量をΔＰ_２、第２コア孔２１の膨張量をΔＨ_２としたときに、次の条件式（３）を満たすことができる。

２μｍ＜ΔＰ_２−ΔＨ_２（３）

前記条件式（３）を満たすことにより、容易に組み立てられることができる。

ここで、例えば、本発明の一実施例による第２コア２２の膨張量は、次の数式２により求められる。

（数式２）
ΔＰ_２＝α_２×ΔＴ×Ｐ_２
ΔＰ_２：第２コア２２の膨張量
α_２：第２コア２２の熱膨張係数
ΔＴ：温度
Ｐ_２：第２コア２２の直径

尚、第２コア２２は、第２金型２０より熱膨張係数が大きい材質からなる。この際、第２コア２２は、熱膨張係数が１７×１０^−６以上の材質からなることができる。これにより、レンズを成形する際に第２コア２２が熱膨張して、第２コア２２と第２コア孔２１との間のギャップ（ｇａｐ）を最小化することができる。

また、第２コア２２の熱膨張係数をα_２、第２金型２０の熱膨張係数をβ_２としたときに、次の条件式（４）を満たすことができる。

５×１０^−６＜α_２−β_２＜１０×１０^−６（４）

第２コア２２が前記条件式（４）より大きい値の材質からなる場合には、第２コア孔２１の変形が生し、第２コア２２が条件式（４）より小さい値の材質からなる場合には、組立性が劣る。

尚、第２コア２２は、熱伝導度が５０Ｗ／ｍ℃以上の材質からなる。これにより、成形物であるレンズの速い冷却によって表面固化層が形成されることで、フローマーク（Ｆｌｏｗｍａｒｋ）などの外観不良の発生を著しく減少させることができる。

また、第２コア２２は、熱伝逹係数の高いモールドマックス材質からなる。これにより、均一な温度分布が維持できるため、レンズの形状精度が向上される。

また、第２コア２２は、外面にニッケル（Ｎｉ）めっきされて形成されることができる。

一方、本発明の実施例によるレンズ成形用金型１において、第１金型１０にはガイド孔１３が形成され、第２金型２０には第１金型１０のガイド孔１３に沿って移動するガイドポスト（ｐｏｓｔ）２３が形成される。

また、本発明の実施例によるレンズ成形用金型１において、第１金型１０にはガイド孔２４が形成され、第２金型２０には第１金型１０のガイド孔２４によりガイド（ｇｕｉｄｅ）されて移動するガイドピン（ｇｕｉｄｅｐｉｎ）１４が形成される。

これにより、レンズを成形する際に、第１金型１０の第１コア１２と第２金型２０の第２コア２２の中心が互いにずれることを防止することができる。

上記のような本発明の実施例によるレンズ成形用金型１は、レンズを成形する際に、第１コア１２と第１コア孔１１との間、及び第２コア２２と第２コア孔２１との間にギャップが生じることが最小化できるため、第１コア１２と第２コア２２の中心が互いにずれて偏心が発生することを防止することができる。

また、本発明の実施例によるレンズ成形用金型１は、第１コア１２及び第２コア２２が高い熱伝導度の材質からなるため、レンズを成形する際に第１コア１２と第２コア２２との間に配置されるレンズ成形物の外観不良を著しく減少させることができる。

図４は、本発明の実施例によるレンズ成形用金型及び従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの一面の非球面形状誤差を示したグラフであり、図５は、本発明の実施例によるレンズ成形用金型及び従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの他面の非球面形状誤差を示したグラフである。

ここで、図４の垂直軸（Ｙ軸）は、レンズの一面（Ｓ１）で発生する非球面形状誤差（ＰＶ）を示した数値であり、図５の垂直軸（Ｙ軸）は、レンズの他面（Ｓ２）で発生する非球面形状誤差（ＰＶ）を示した数値である。尚、図４及び図５の水平軸（Ｘ軸）に記載の値は、レンズ成形用金型においてレンズが成形される空間であるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）それぞれに付与した番号である。

図４を参照して、従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの一面（Ｓ１）の非球面形状誤差（ＰＶ）を示したグラフ（Ａ）と、本発明の実施例によるレンズ成形用金型で成形されたレンズの一面（Ｓ１）の非球面形状誤差（ＰＶ）を示したグラフ（Ｂ）を比較すれば、本発明の実施例によるレンズ成形用金型で成形されたレンズの一面（Ｓ１）の非球面形状誤差（ＰＶ）が、従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの一面（Ｓ１）の非球面形状誤差（ＰＶ）に比べ著しく小さい値を示すことが分かる。

また、図５を参照して、従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの他面（Ｓ２）の非球面形状誤差（ＰＶ）を示したグラフ（Ａ）と、本発明の実施例によるレンズ成形用金型で成形されたレンズの他面（Ｓ２）の非球面形状誤差（ＰＶ）を示したグラフ（Ｂ）とを比較すれば、本発明の実施例によるレンズ成形用金型で成形されたレンズの他面（Ｓ２）の非球面形状誤差（ＰＶ）が、従来のレンズ成形用金型で成形されたレンズの他面（Ｓ２）の非球面形状誤差（ＰＶ）に比べ著しく小さい値を示すことが分かる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、レンズ成形用金型に適用可能である。

１レンズ成形用金型
１０第１金型
１１第１コア孔
１２第１コア
１３ガイド孔
１４ガイドピン
２０第２金型
２１第２コア孔
２２第２コア
２３ガイドポスト
２４ガイド孔

Claims

第１金型の第１コア孔に結合される第１コアと、
前記第１コアと対向するように第２金型の第２コア孔に結合される第２コアと、を含み、
前記第１コア及び前記第２コアは、それぞれ前記第１金型及び前記第２金型より熱膨張係数が大きい材質からなり、
前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より小さく形成され、
前記第１コアの熱膨張係数をα _１、前記第１金型の熱膨張係数をβ _１としたときに、５×１０ ^−６＜α _１ −β _１＜１０×１０ ^−６の条件式を満たす、レンズ成形用金型。
前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より１〜２μｍ小さく形成される、請求項１に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コアの膨張量をΔＰ_１、前記第１コア孔の膨張量をΔＨ_１としたときに、２μｍ＜ΔＰ_１−ΔＨ_１の条件式を満たす、請求項１に記載のレンズ成形用金型。
前記第２コアの膨張量をΔＰ_２、前記第２コア孔の膨張量をΔＨ_２としたときに、２μｍ＜ΔＰ_２−ΔＨ_２の条件式を満たす、請求項１に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コアまたは前記第２コアは、熱膨張係数が１７×１０^−６以上の材質からなる、請求項１に記載のレンズ成形用金型。
前記第２コアの熱膨張係数をα_２、前記第２金型の熱膨張係数をβ_２としたときに、５×１０^−６＜α_２−β_２＜１０×１０^−６の条件式を満たす、請求項１に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コア及び前記第２コアは、熱伝導度が５０Ｗ／ｍ℃以上の材質からなる、請求項１に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コア及び前記第２コアは、外面がニッケル（Ｎｉ）でめっきされる、請求項１に記載のレンズ成形用金型。
第１コア孔が形成された第１金型と、
前記第１金型と対向する方向に位置され、第２コア孔が形成された第２金型と、
前記第１金型の前記第１コア孔に結合される第１コアと、
前記第１コアと対向するように前記第２金型の前記第２コア孔に結合される第２コアと、を含み、
前記第１コア及び前記第２コアは、熱伝導度が５０Ｗ／ｍ℃以上の材質からなり、
前記第１コアの熱膨張係数をα _１、前記第１金型の熱膨張係数をβ _１としたときに、５×１０ ^−６＜α _１ −β _１＜１０×１０ ^−６の条件式を満たす、レンズ成形用金型。
前記第１コア及び前記第２コアは、それぞれ前記第１金型及び前記第２金型より熱膨張係数が大きい材質からなり、
前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より小さく形成される、請求項９に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コア及び前記第２コアの外径は、それぞれ前記第１コア孔及び前記第２コア孔の直径より１〜２μｍ小さく形成される、請求項１０に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コアの膨張量をΔＰ_１、前記第１コア孔の膨張量をΔＨ_１としたときに、２μｍ＜ΔＰ_１−ΔＨ_１の条件式を満たす、請求項９に記載のレンズ成形用金型。
前記第２コアの膨張量をΔＰ_２、前記第２コア孔の膨張量をΔＨ_２としたときに、２μｍ＜ΔＰ_２−ΔＨ_２の条件式を満たす、請求項９に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コア及び前記第２コアは、熱膨張係数が１７×１０^−６以上の材質からなる、請求項９に記載のレンズ成形用金型。
前記第２コアの熱膨張係数をα_２、前記第２金型の熱膨張係数をβ_２としたときに、５×１０^−６＜α_２−β_２＜１０×１０^−６の条件式を満たす、請求項９に記載のレンズ成形用金型。
前記第１コア及び前記第２コアは、外面がニッケル（Ｎｉ）でめっきされる、請求項９に記載のレンズ成形用金型。