KR101030395B1 - 광학유리렌즈세트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학유리렌즈세트 및, 렌즈홀더와 광학유리렌즈를 조립하는 광학유리렌즈세트의 제조방법에 관한 것으로, 광학유리렌즈는 성형캐비티에 구비되는 삽입물로 이용된다. 상기 성형삽입물의 사출성형 또는 프레스성형에 의해, 렌즈홀더를 갖는 광학유리렌즈세트가 형성된다. 상가 광학유리렌즈세트는 광학유리렌즈를 고정하기 위한 렌즈홀더 및 적어도 하나의 광학유리렌즈를 포함한다. 본 발명에 의한 제조방법은 공정을 간소화하고 생산비율을 개선할 수 있다. 또한 생산된 광학유리렌즈세트는 카메라렌즈에 용이하게 패키지되고 특히 미니카메라 및 카메라폰에 적합하다.

광학유리렌즈세트, 렌즈홀더, 사출성형, 미니카메라, 카메라폰

Description

광학유리렌즈세트의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF OPTICAL GLASS LENS SET}

본 발명은 광학유리렌즈세트 및, 렌즈홀더와 광학유리렌즈를 조립하는 그의 제조방법에 관한 것으로 특히 카메라의 소형렌즈 또는 모바일폰의 렌즈에서 이용되는 것이다.

광학렌즈모듈은 카메라 또는 카메라폰의 기본적인 광학장치이다. 실제로 렌즈모듈은 최소한 하나의 광학렌즈에 의해 형성된다. 도1을 참조하면 광학렌즈(20a)는 광학플라스틱 또는 광학유리로 제조되고, 둥근표면인 광학표면(21a)과, 둥근형상 또는 사각형상이 될 수 있는 광학표면(21a) 주변의 외주면(22a)을 갖는다. 렌즈모듈 내측에 광학렌즈(20a)를 고정하거나 패키지하기 위해, 먼저 광학렌즈세트(1a)를 형성하는 렌즈홀더(10a) 내에 렌즈(20a)를 고정한다. 이 때 렌즈홀더(10a)는 금속 또는 플라스틱으로 제조된다. 이와 같이 상기 렌즈(20a)는 렌즈모듈의 중앙축(광학축)으로 정렬된다. 그리고 US7312933, US7095572, US2007/0024989 및 JP3650594에 도시된 바와 같이 액츄에이터에 의해 렌즈홀더(10a)(또는 광학유리렌즈세트(1a))는 줌인/줌아웃 동작이 되도록 렌즈모듈 내측 에 옮겨진다.

상기 렌즈홀더(10a) 내에 플라스틱 또는 유리렌즈(20a)를 고정하는 종래기술에 의한 방법이 도1에 도시된다. 도1에 의한 방법은 특히 유리렌즈에 적합한 것이다. 먼저 둥근형상 또는 사각형상의 렌즈(20a)의 외주면(22a)의 형상에 따라 렌즈홀더(10a)를 설계한다. 그리고 상기 렌즈(20a)는 소정 홀에 구비된다. 그리고 경화용 UV 경화오븐에 통과시키는 것과 같은 경화공정을 통해 렌즈(20a)를 고정하도록 UV 접착제를 이용한다. 렌즈(20a)의 크기가 컴팩트하기 때문에 광학표면(21a)은, 일본특허 JP3791615, JP06258562 및 미국특허 US7224542, US2007/0047109와 같이 렌즈(20a)가 자동 또는 수동으로 접착되어 위치되고 고정될 때, 접착제로 스크래치되거나 접착제가 달라붙을 수 있다. 유리렌즈(20a) 및 플라스틱렌즈홀더(10a) 사이의 UV 경화접착제의 경화공정은 특히 긴 경화시간이 필요하고 작동과정이 어렵고 낮은 생산성을 갖는다. 그러므로 비용이 감소될 수 없다.

최근에 성형캐비티에 삽입물을 위치하는 기술과 사출성형을 처리하는 기술을 삽입물 사출성형방법(an insert injection molding method)이라 한다. 삽입물은 소정 성형캐비티 내에 구비된다. 이 때 소정 성형영역(재료를 주입하는 부분)을 채우기 위해 용융플라스틱(또는 고무)을 사출하고 삽입물의 전체 또는 일부를 덮는다. 냉각과 경화 후에 생산품이 성형틀로부터 분리된다. 각 제조방법은 US5923805, TWM313317 및 JP0712610 등에 기재된 바와 같이 전자부품, 컨넥터, 기계부품 및 LED에 널리 적용된다.

상술한 방법에 의해 플라스틱렌즈의 커버를 제조하는 방법에 있어서, 상기 커버(하우징)는 삽입물로 이용되고 성형캐비티에 놓여진다. 이 때 플라스틱렌즈는 플라스틱 사출에 의해 제조되고 커버와 결합된다. 또한 TW0528279 및 US6825503에 의하면 삽입물로 플라스틱렌즈를 이용하고, 커버는 플라스틱 사출에 의해 제조되고 상기 커버는 플라스틱렌즈를 갖는 결합커버로 형성되도록 플라스틱렌즈와 결합된다. JP62251113을 참조하면, 윈도우 유리플레이트(window glass plate)는 삽입물로 이용되고 윈도우 유리 또는 다른 부분을 형성하도록 플라스틱 재료에 의해 덮혀진다. US6710945를 참조하면, 플라스틱재료용 두개의 사출홀에 의해 성형렌즈와 렌즈홀더가 순차적인 사출에 의해 성형된다. 또한 삽입물로 적외선 가스를 이용하고 사출성형에 의해 유리를 덮는 마운트를 생성한다. US7332110를 참조하면 프레스성형에서, 안경테는 삽입물로 이용되고 성형캐비티로 위치된다. 플라스틱렌즈의 프리폼(preform)이 용융상태로 가열되고, 이 때 가열된 연화된 프리폼(preform)은 성형틀의 가열과 프레스에 의해 캐비티 형상으로 변화된다. 따라서 상기 프리폼(preform)은 렌즈가 되고 안경을 형성하는 안경테와 결합된다.

그러나 상기 프레스성형기술은 유리렌즈와 플라스틱홀더를 결합하는 제조공정에 적용될 수 없는 단점이 있다. 플라스틱렌즈홀더가 삽입물로 사용되면, 광학유리의 연화된 부분이 플라스틱렌즈홀더의 변형온도 -80℃ 보다 매우 높은 약 500℃가 된다. 그러므로 성형틀의 온도가 광학유리의 연화온도에 이르렀을 때, 플라스틱렌즈홀더는 이미 변형되고 성형되는 것이 불가능하다. 따라서 프레스성형기술은 삽입물로 플라스틱렌즈홀더를 이용하는 제품과 성형재료로 유리를 사용하는 제품에는 적용하는 것이 불가능하다.

카메라용 광학유리렌즈는 고도의 정확도를 요구하기 때문에, 렌즈와 렌즈홀더 사이의 위치정확도는 렌즈의 이미징에 큰 효과를 갖는다. 종래기술에 의한 낮은 생산성과 접착제에 의한 복잡한 제조공정을 해소하기 위해, 고도의 정확성을 필요로 하는 광학유리렌즈세트의 생산공정에서 렌즈홀더와 광학유리렌즈의 결합에 적용하는 새로운 기술을 발전시키는 것이 필요하다.

본 발명의 목적은 광학유리렌즈세트를 제공하고, 성형캐비티에 구비되고 위치장치에 의해 위치되는 성형삽입물로 광학유리렌즈를 이용하여 광학유리렌즈세트를 제조하는 제조방법을 제공하는 것이다. 그리고 플라스틱 사출성형 또는 플라스틱프레스성형에 의해 렌즈홀더를 생산하고, 상기 렌즈홀더는 결합렌즈홀더로 광학유리렌즈세트를 형성하도록 광학유리렌즈의 외주면에 근접하게 덮혀진다. 이와 같은 공정은, 공정이 간소하며 생산비율은 증가하고 비용은 감소된다.

또한 이와 같은 공정으로 생산된 렌즈세트는 보다 용이하게 카메라렌즈세트에 패키지되고 특히 소형렌즈와 카메라폰에 적합하다.

본 발명의 다른 목적은 광학유리렌즈세트를 제공하고, 광학유리렌즈의 외주면에 덮혀지고 결합되며 광학유리렌즈와 일치하는 형상의 개구링을 이용하는 광학유리렌즈세트의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 개구링은 비투광재료로 제조되고 성형캐비티에 구비되고 광학유리렌즈와 같이 위치장치에 의해 위치된다. 그리고 사출/프레스성형에 의해 생산된 렌즈 홀더는 렌즈홀더와 개구링을 갖는 결합렌즈세트를 형성하도록 광학유리렌즈의 외주면에서 개구링을 견고하게 덮는다. 상기 개구링은 렌즈홀더의 위치에 따른 홀더를 덮으며, 렌즈홀더는 양질의 차폐기능을 갖고 이미지효과는 광노출에 의해 영향이 없으며 고스트 이미지를 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광학유리렌즈세트를 제공하고 적어도 두개의 광학유리렌즈에 적용하는 광학유리렌즈세트의 제조방법을 제공하는 것이다. 분리기가 두개의 광학렌즈의 거리를 조이기 위해 두개의 광학렌즈 사이에 구비된다. 상기 광학유리렌즈와 함께 상기 분리기는 성형캐비티로 구비되고 위치장치에 의해 위치되며 성형렌즈홀더가 견고하게 광학유리렌즈를 덮는다. 그리고 생산된 광학유리렌즈세트는 렌즈홀더 및 광학유리렌즈의 양질의 이미징을 유지하기 위한 광학렌즈 사이의 고정거리를 갖는 적어도 두개의 광학유리렌즈를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 제1항은, 광학유리렌즈세트의 제조방법에 있어서, 광학표면과 비광학표면의 외주면을 갖는 적어도 하나의 광학유리렌즈를 제공하는 단계와; 적어도 하나의 개구링을 제공하는 단계와; 렌즈홀더영역을 형성하는 소정 영역(a preset)를 갖는 광학유리렌즈용 사출성형를 제공하는 단계와; 상기 사출성형는 적어도 주입슬롯이 구비되고, 적어도 하나의 광학유리렌즈와 상기 광학유리렌즈의 비광학표면의 외주면에 결합되는 개구링을 위치하고 사출성형으로 성형삽입물로 구비하는 단계와; 소정 온도로 플라스틱 재료를 가열하고 주입슬롯을 통해 사출성형의 렌즈홀더의 소정 형성 영역으로 플라스틱재료를 주입하는 단계; 및 플라스틱 재료의 냉각과 경화후에, 성형틀로부터 광학유리렌즈를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 제2항은, 상기 성형틀은 광학유리렌즈 및 개구링을 위치하도록 위치장치가 구비되며, 상기 위치장치는 광학유리렌즈세트의 중앙축과 광학유리렌즈의 광학표면의 광학축을 일렬로 정렬하기 위해 성형틀에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 제3항은, 분리기가 두개의 광학렌즈 사이에 구비되고, 광학렌즈가 적어도 두개의 유리렌즈를 가질 때 성형삽입물로 이용되는 것을 특징으로 한다.

또한 제4항은, 광학유리렌즈세트의 제조방법에 있어서, 광학표면과 비광학표면의 외주면을 갖는 적어도 하나의 광학유리렌즈를 제공하는 단계와; 적어도 하나의 개구링을 제공하는 단계와; 렌즈홀더영역의 소정 형성영역을 갖는 광학유리렌즈의 프레스성형을 위한 성형틀을 제공하는 단계와; 상기 광학유리렌즈의 비광학표면의 외주면에 결합되는 개구링을 가지며 성형틀에 성형삽입물로 이용되는 적어도 하나의 광학유리렌즈를 위치하고 구비하는 단계와; 상기 성형틀의 소정 공간으로 소정 중량의 플라스틱재료를 주입하는 단계와; 상기 플라스틱재료가 연화되도록 성형틀을 가열하고 렌즈홀더의 소정 형성영역에 연화된 상기 플라스틱재료가 흐르도록 성형틀을 프레스하는 단계; 및 상기 플라스틱재료가 소정 온도로 냉각되고 경화될 때까지 상기 성형틀의 압력을 감압하고 냉각하며, 상기 성형틀로부터 광학유리렌즈를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 제5항은, 상기 성형틀은 광학유리렌즈 및 개구링을 위치하도록 위치장치가 구비되고, 상기 위치장치는 광학유리렌즈세트의 중앙축과 광학유리의 광학표면의 광학축을 일렬로 정렬하기 위해 성형틀에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 제6항은, 분리기가 두개의 광학렌즈 사이에 구비되고, 광학렌즈가 적어도 두개의 유리렌즈를 가질 때 성형삽입물로 이용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 광학유리렌즈세트(1)는 이하의 잇점을 갖는다.

<1> 본 발명에 의한 제조방법은 광학유리렌즈세트의 종래 제조방법의 단점을 개선한 것으로, 제공공정을 간소화하고 생산비율을 증가시키며 제조비용을 절감할 수 있고, 광학유리렌즈세트의 대량생산을 도모할 수 있다.

<2> 본 발명에 의한 상기 광학유리렌즈세트(1)는 보다 용이하게 렌즈에서 패키지될 수 있으며 특히 소형카메라렌즈 및 모바일폰의 렌즈에 사용하기에 적합하며, 렌즈의 대량생산이 더욱 실현 가능하다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바 람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

도2 내지 도8에 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광학유리렌즈세트(1)는 광학유리렌즈(20)와 상기 렌즈(20)를 고정하기 위한 렌즈홀더(10)를 포함한다. 상기 렌즈(20)는 광학유리에 의해 제조되고 광학표면(21)(도1에 도시된 바와 같은 광학표면(21a)과 대응)과 광학기능이 없는 광학표면(21)을 에워싼 외주면(22)(도1에 도시된 외주면(22a)과 대응)을 갖는다. 본 발명에서 광학표면과 외주면의 형상은 본 명세서에 기재된 형상으로 제한하지는 않는다.

본 발명에 의한 렌즈(20)는 이미지광의 광노출을 회피하거나 방지하기 위한 개구링(30) 또는 렌즈홀더(10)의 홀을 통해 광학렌즈(20)까지 카메라에 구비된 LED와 같은 광을 회피하거나 방지하기 위한 개구링(30)이 구비된다. 상기 개구링(30)은 검은색 플라스틱 재료와 같은 비투광재료로 제조된다. 광학유리렌즈세트(1)에 설계에 따라 렌즈(20)의 외주면(22)의 두개 측면 또는 일측면에 덮혀지거나 결합되는 하나 또는 두개의 개구링(30)을 이용한다.

상기 렌즈(20)와 개구링(30)은 성형캐비티에 구비되고 위치되는 성형삽입물로 이용되고, 이 때 플라스틱 사출성형 또는 플라스틱 프레스성형에 의해 렌즈홀더(10)를 생성하며, 상기 렌즈홀더(10)는 광학유리렌즈세트(1)를 형성하기 위한 성형삽입물에 근접되게 덮혀진다. 본 명세서에 기재된 광학유리렌즈세트(1)의 개구링(30)의 두께 또는 폭과 같은 크기 또는 형상은 하나의 실시예에 불과한 것으로 본 명세서에 기재된 형상으로 제한하지는 않는다. 상기 형상 및/또는 개구링(30)의 크기는 광학유리렌즈세트(1)를 갖는 렌즈의 필요사항에 따라 변경될 수 있다.

상기 광학유리렌즈세트(1)의 렌즈(20)는 카메라렌즈 또는 이미지렌즈와 같은 다수의 렌즈 또는 두개의 렌즈로 구성되며 광학유리렌즈(20)의 렌즈 형상은 일반적으로 양면이 볼록한 형상, 양면이 오목한 형상 또는 초승달 형상(meniscus) 등을 포함한다. 또한 토우(tow) 또는 다수의 렌즈 사이의 소정 거리를 유지하기 위한 공간이 광학이미징 효과를 달성하도록 구비된다. 도6 및 도7에서 토우렌즈 사이의 분리기를 세팅하는 단계 또는 외주면(22)(도6 및 도7에 도시되지 않음)의 두께를 증가시키는 단계는 광학유리렌즈(20)의 두개의 렌즈 사이의 소정 광학거리와 대응된다. 따라서 성형삽입물과 같이 분리기(40)와 개구링(30)은 성형캐비티에 구비되고 위치되며, 플라스틱 사출성형 또는 플라스틱 프레스성형에 의해 렌즈홀더(10)를 생성하고, 렌즈홀더(10)는 광학유리렌즈세트(1)를 형성하기 위해 성형삽입물에 근접하게 덮혀진다.

본 발명에 의한 광학유리렌즈세트(1)는 도8에 도시된 바와 같은 플라스틱 사출성형에 의해 생성되고 이하의 공정으로 이루어진다.

(1) 광학표면(21)과 외주면(22)을 갖는 적어도 하나의 광학유리렌즈(20)를 제공하는 단계와;(도8에서 광학유리렌즈(20)는 두개의 광학유리렌즈(201,202)를 포함한다)

(2) 렌즈(20)의 성형틀(3)을 제공하는 단계와;(상기 성형틀(3)은 상부성형틀과 하부성형틀(32)을 포함하고, 상기 성형틀(3)의 렌즈홀더(10)를 형성하기 위한 렌즈홀더-주입영역(34)의 소정 형성영역(34)이 한정되고, 주입슬롯(35)이 성형틀(3)에 구비된다)

(3) 렌즈(20, 201,202), 분리기(40) 및 개구링(30)을 성형틀(3)의 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)에 의해 한정되는 캐비티로 성형삽입물로 순차적으로 위치하고 구비하는 단계와;

(4) 주입슬롯(35)을 통해 소정 온도로 가열된 플라스틱재료(50)를 주입하고, 상기 플라스틱(50)을 주입영역(34)으로 흐르게 하고 채우는 단계와;

(5) 상기 플라스틱(50)이 냉각되고 경화된 후에, 성형틀(3)의 상부성형틀(31) 및 하부성형틀(32)을 분리하고 광학유리렌즈세트(1)를 분리하는 단계;

또한 본 발명에 의한 상기 광학유리렌즈(20)는 도18에 도시된 바와 같이 플라스틱 프레스성형에 의해 생성될 수 있으며, 이하의 단계를 공정으로 이루어진다.

(1) 적어도 하나의 광학유리표면(21)과 외주면(22)을 갖는 광학유리렌즈(20)를 제공하는 단계와;(도18에서 광학유리렌즈(20)는 두개의 광학유리렌즈(201,202)를 포함한다)

(2) 상기 렌즈(20)의 프레스성형을 위한 성형틀(3)을 제공하는 단계와;(상기 성형틀(3)은 상부성형틀(31) 및 하부성형틀(32)을 포함하고 성형틀(3)에서 렌즈홀더(10)를 형성하기 위한 소정 형성영역(34)이 한정된다)

(3) 성형삽입물로 렌즈(20, 201,202), 분리기(40) 및 개구링(30)을 이용하는 단계와;(성형틀(3)의 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)에 의해 한정되는 캐비티로 순차적으로 그것들을 위치하고 구비한다)

(4) 소정량의 플라스틱재료(50)로 제조되는 플라스틱 프리폼(preform)은 성 형틀(3)의 하부성형틀(32) 및 상부성형틀(31)에 의해 한정되는 캐비티에 구비되는 단계와;

(5) 소정 온도에서 연화된 플라스틱 프리폼을 제조하기 위해 상부성형틀 및하부성형틀(31,32)을 닫고 가열하는 단계와;(이 때 성형틀(3)의 하부성형틀(32)과 상부성형틀(31)에 의해 한정되고 상부성형틀(31) 및 하부성형틀(32)의 캐비티의 형상으로 프레스되는 렌즈홀더(10)의 소정 형성영역으로 연화된 플라스틱재료가 흐르도록 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)에 압력을 증가한다)

(6) 상기 플라스틱재료를 형성하고 성형한 후에, 성형틀(3)의 압력 및 온도를 감소하는 단계; 및 상기 플라스틱(50)이 냉각되고 경화된 후에, 최종 유리렌즈세트(1)를 분리하도록 성형틀(3)의 상부성형틀(31) 및 하부성형틀(32)을 분리하는 단계;

상기 광학유리렌즈세트(1)를 제조하기 위해 적용되는 상기 성형틀(3)은 성형틀(3) 내에서 정확하게 위치되는 렌즈(20)를 제조하기 위해 위치장치(33)를 포함한다. 상기 렌즈(20)의 광학표면의 광학축은 결합렌즈세트(1)의 광학축과 일렬로 정렬된다. 본 발명에서 위치장치(33)의 위치형태 및 위치는 하나의 실시예로서 다양한 변경이 가능하다. 또한 본 발명에서 사각형 광학유리렌즈(20) 또는 환형광학유리렌즈(20)와 같은 광학유리렌즈(20)의 형상 역시 하나의 실시예로서 다른 다양한 변경이 가능하며 명세서 기재내용에 한정하지 않는다. 또한 본 발명에서 광학유리렌즈세트(1)의 사각형 렌즈홀더(10, 즉 사각형 광학유리렌즈세트(1)) 또는 환형렌즈홀더(10, 즉 환형곽학유리렌즈세트(1))를 형성하기 위한 캐비티(소정 형성영 역(34))의 형상 역시 하나의 실시예로서 다른 다양한 변경이 가능하며 명세서 기재내용에 한정하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예는 이하에서 보다 구체적으로 설명된다.

<제1 실시예>

본 발명의 실시예는 단일광학유리렌즈를 갖는 광학유리렌즈세트를 기재하고 그의 제조방법을 기재한 것이다. 도2 및 도3을 참조하면 광학유리렌즈세트(1)는 광학유리렌즈(20)와 렌즈(20)를 고정하기 위한 렌즈홀더(10)를 포함한다. 상기 렌즈(20)는 광학유리에 의해 제조되며 광학표면(21)과 광학기능이 없는 광학표면(21)을 에워싼 외주면(22)을 갖는다. 본 발명에서 광학표면(21)과 외주면(22)의 형상은 제한되지 않는다.

본 실시예에서 상기 렌즈(20)는 정밀한 유리성형틀에 의해 제조되고 외주면(22)은 사각형상이고, 광학표면(21)은 양면이 블록하다. 상기 렌즈홀더(10)는 사출성형에 의해 제조되고 렌즈(20)의 외주면(22)에 형성되며, 견고하게 렌즈를 덮는다. 이미지광이 관통하기 위한 개구부(11)는 렌즈홀더(10)의 중앙영역에 형성된다. 이와 같은 공정으로 렌즈홀더(10)를 갖는 결합 렌즈세트(1)가 생성된다. 상기 렌즈홀더(10)는 사각형상이고 광학축을 따라 렌즈세트(1)가 이동되도록 가이딩레일(13)이 구비되며, 렌즈세트(1)가 렌즈모듈에 조립된다.

상기 렌즈세트(1)는 두개 개구링(30)으로 구비되며 개구링의 형상은 렌즈형상과 일치한다. 상기 개구링(30)은 불투명한 플라스틱 재료로 제조되고, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 완전하게 덮혀지도록 렌즈(20)의 외주면(22)의 두개측에 결합된다. 상기 렌즈홀더(10)의 사출성형 전에, 개구링(30)은, 렌즈홀더(10)의 일부가 결합렌즈(1)를 제공하기 위한 개구링(30)을 견고하게 덮도록 결합된다. 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 상기 개구링(30)의 기능은 삽입홀(12)과 같은 렌즈홀더 상의 홀을 통해 이미지광의 광노출을 회피하거나 방지하는 것이다. 상기 삽입홀(12)은, 위치장치(33(도8에 도시))가 렌즈(20)의 위치를 위한 성형틀에 구비되기 때문에 형성된다. 이와 같은 공정으로 삽입홀(12)이 렌즈홀더에 형성된다. 또한 상기 개구링(30)의 차양영역은 전체 외주면(22)을 덮는다. 도2 내지 도7에 도시된 바와 같이 이것은 광학표면(21)이 외부로 노출되는 것을 의미한다. 이와 같은 구조로 상기 렌즈(20)는 광촛점과 구경조리개 효과를 갖는다.

도8 내지 도12를 참조하면 본 발명의 구체적인 실시예로 렌즈세트(1)의 제조방법은, 두개의 광학유리를 갖는 제2 실시예의 렌즈세트의 제조방법과 동일한 것을 알 수 있고 이하의 공정으로 이루어진다.

첫번째로, 광학표면(21)과 외주면(22)을 갖는 적어도 하나의 광학유리렌즈(20)를 제공한다. 실시예가 도8에 도시되며, 광학유리렌즈(20)는 두개의 광학유리렌즈(201,202)를 포함한다.

상기 렌즈(20)의 사출성형(3)를 제공한다. 도12a에 도시된 바와 같이 상기 사출성형(3)은 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)을 포함한다.

도12b에 도시된 바와 같이 순차적으로 성형틀(3)에 삽입물로 상기 렌즈(20), 상부개구링(30) 및 하부개구링(30)을 위치하고 구비한다. 상기 위치장치(33)는 결합렌즈세트(1)의 광학축과 렌즈(20)의 광학표면(21)의 광학축을 일렬로 정렬하는데 이용된다.

그리고 도12c에 도시된 바와 같이 하부성형틀(32)로 상부성형틀(31)을 닫는다. 이후, 렌즈홀더의 소정 형성영역(34)-성형틀(3) 내에서 렌즈홀더(10)를 형성하기 위한 주입영역(34)이 한정되며 주입슬롯(35)이 성형틀(3)에 구비된다.

영역(34, 렌즈홀더(10)의 형상)의 형상에 관하여, 주입슬롯(35)의 갯수 또는 위치가 사출성형기술에 따라 설계된다. 구체적인 실시예에서 주입슬롯(35)의 갯수는 하나이다.

상기 주입슬롯(35)을 통해 소정 점도를 갖는 소정 온도로 가열된 플라스틱재료(50)를 주입한다. 이 때 도12d에 도시된 바와 같이 상기 플라스틱(50)은 흐르고 재료주입영역(34)을 채운다. 구체적인 실시예에서 상기 플라스틱재료(50)는 열가소성 LCP(Liquid Crystal Polymer) 수지이다. 상기 사출성형은, 상기 LCP(Liquid Crystal Polymer) 수지가 300℃이고 성형틀(3)이 50℃ 로 가열될 때, 수행된다.

상기 플라스틱재료(50)가 냉각되고 경화된 후에 도12(E)에 도시된 바와 같이 최종 생산물을 분리하고 결합렌즈세트(1)가 얻어진다.

<제2 실시예>

도4 및 도5는 두개의 렌즈를 갖는 광학유리렌즈세트를 도시한 것이다. 상기 렌즈세트(1)는 두개의 렌즈(20)로, 양면볼록 광학유리렌즈(201)와 초승달 형상의 광학유리렌즈(202)를 포함하고, 이미지를 형성하기 위한 토우 렌즈(201,202) 사이의 소정 거리를 유지하기 위한 분리기(40) 및 두개의 렌즈(201,202)를 고정하기 위한 렌즈홀더(10)를 포함한다. 상기 렌즈(20)는 광학유리로 제조되고 외주면(22)은 사각형이다. 실시예의 제조방법은 상술한 실시예 정밀한 성형방법과 동일하다. 상기 분리기(40)는 두개 렌즈(201,202) 사이에 구비되고 그것의 두께는 두개 렌즈(201,202) 사이의 소정거리를 의미한다. 상기 개구링(30)은 두개의 측면을 갖는 렌즈(20) 상의 외주면(22)에 결합되고 플라스틱 또는 알루미늄호일과 같은 불투명재료로 제조된다. 상기 렌즈홀더는 사출성형에 의해 생산된다. 상기 개구링(30), 렌즈(201), 분리기(40), 렌즈(202) 및 다른 개구링(30)은 삽입물로 이용된다. 사출성형 후에 렌즈홀더(10)는, 렌즈홀더(10)를 갖는 결합렌즈세트(1)를 형성하도록 두개의 광학유리렌즈(20)의 외주면에 덮혀진다.

도8 내지 도12에 의하면 본 발명의 실시예에 의한 렌즈세트(1)의 제조방법은 이하의 공정을 포함한다.

도12a에 도시된 바와 같이 성형삽입물로 이용되는 개구링(30), 렌즈(201), 분리기(40) 및 렌즈(202)를 제공하고 사출성형을 위해 성형틀(3)을 제공한다.

도12b에 도시된 바와 같이 순차적으로 성형틀(3)에 삽입물를 구비하고 하부성형틀(32)의 위치장치(33)에 의해 그것들을 위치하는 단계를 제공한다.

그리고 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)을 닫고, 사출성형의 부정적인 효과를 갖는 소정 형성영역(34)에서의 잔여공기를 방지하도록 진공펌프에 의해 공기를 빼낸다.

도12d에 도시된 바와 같이 주입슬롯(35)을 통해 소정 점도를 갖는 소정 온도로 가열된 플라스틱재료(50)를 주입하고, 이 때 플라스틱(50)은 렌즈홀더(10)의 소정 형성영역(34)을 채운다. 본 실시예에서 상기 플라스틱재료(50)는 열가소성 LCP 수지이다. 상기 사출성형은, 상기 LCP 수지가 300℃로 가열되고 성형틀(3)이 50℃로 가열될 때 수행된다.

도12e에 도시된 바와 같이 상기 플라스틱재료(50)가 냉각되고 경화된 후에, 최종 생산품을 분리하고 결합 광학유리렌즈세트(1)가 얻어진다.

<제3 실시예>

도2 및 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 사각형상렌즈세트(1)는 적어도 하나의 사각형상의 광학유리렌즈(20)를 포함한다. 도13, 도14 및 도15에서 알 수 있는 바와 같이, 사각형상렌즈세트(1)의 사출성형(3)을 위한 성형틀은 상부성형틀(31), 하부성형틀(32), 주입슬롯(35), 위치장치(33) 및 가열배선(36)을 포함한다.

상기 위치장치(33)는 위치지점에서 두개 세트 쌍을 갖는 네개 위치지점에 의해 형성된다. 상기 사각형상렌즈(20)는 위치지점의 두개 세트의 중심에 구비된다. 상기 주입슬롯(35)은 플라스틱액체를 흐르게 한 구조로, 상기 주입슬롯의 위치와 미세구멍(pore)의 크기는 300℃의 온도에서 소정 시간 동안 액체플라스틱을 흐르게 하고 렌즈홀더의 소정 형성영역(34)을 채우게 한다. 상기 가열배선(36)은 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)의 제어온도 동안 플라스틱 사출성형장치의 온도제어기와 연결된다.

본 발명의 실시예에서 사각형상렌즈세트의 제조방법은 제2 실시예의 방법과 동일하다. 상기 플라스틱재료(LCP 수지)가 300℃로 가열되고, 상기 성형틀이 50℃로 가열될 때, 사출성형공정이 시작된다.

<제4 실시예>

본 발명의 바람직한 실시예에서 단일 광학유리렌즈(20)를 갖는 광학유리렌즈세트(1)가 프레스성형에 의해 생산된다. 도2 및 도3에서 알 수 있듯이 렌즈세트(1)는 렌즈(20)와 렌즈홀더(10)를 포함한다. 주요구조는 제1 실시예와 동일하고 렌즈홀더(10)는 프레스성형에 의해 광학유리렌즈(20)의 외주면(22)을 에워싸게 형성되며, 이것은 사출성형에 의해 제조되는 제1 실시예의 것과 다른점이다. 도18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 렌즈세트(1)의 프레스성형방법은 이하의 공정을 포함한다.

적어도 하나의 광학표면과 외주면(22)을 갖는 광학유리렌즈(20)와 렌즈(20)의 프레스성형을 위한 성형틀을 제공하는 단계와;(도18a에 도시된 바와 같이 상기 성형틀(3)은 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)을 포함한다)

도18b에 도시된 바와 같이 삽입물로 상기 렌즈(20), 상부개구링(30) 및 하부개구링(30)를 이용하고 순차적으로 성형틀(3)에 그것들을 구비하고 위치하는 단계와; (위치하는 방법은 도16 및 도17에 도시된 바와 같고, 개구링(30)은 하부성형틀(32)의 위치장치(33)에 의해 위치된다)

플라스틱재료(50)의 소정량으로 제조되는 플라스틱 프리폼(preform,50)은 도18c에 도시된 바와 같이 상부 삽입물에 구비된다. 본 발명의 실시예에서 상기 플라스틱재료(50)는 열가소성 LCP 수지이다.

상부성형틀과 하부성형틀(31,32)을 가열하고 덮는 단계와;

프레스성형에 부정적인 효과를 갖는 소정 형성영역(34)에서의 잔여공기를 방지하도록 진공펌프에 의해 공기를 빼내는 단계; 및

상기 성형틀(3)이 65℃로 가열될 때, 상부성형틀(31) 및 하부성형틀(32)의 압력을 증가하고 85℃로 성형틀을 계속 가열하는 단계;(이 때 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)의 압력은 200psi 가 되고 성형틀(3) 내측의 플라스틱재료(50)의 온도는 120℃ 내지 150℃ 범위이다. 상기 플라스틱재료(50)는 렌즈홀더(10)의 소정 형성영역(34)로 흘러들어가고 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)의 캐비티 형상으로 프레스된다)

상기 플라스틱재료(50)의 형성과 성형 후에, 상부성형틀(31)과 하부성형틀(32)의 압력과 온도는 감소된다. 압력이 일정하고 온도가 50℃~60℃ 일 때, 도18e에 도시된 바와 같이 최종적으로 렌즈세트(1)가 분리되도록 상부성형틀과 하부성형틀(31,32)을 분리한다.

<제5 실시예>

본 발명의 실시예에서 둥근광학유리를 갖는 광학유리렌즈세트(1)는 프레스성형에 의해 제조된다. 상기 성형틀은 도16 및 도17에 도시되며 상부성형틀(31),하 부성형틀(32), 위치장치(33) 및 가열배선(36)을 포함한다. 상기 위치장치(33)는 네개 위치지점에 의해 형성되며 상기 지점은 둥근광학유리렌즈(20) 주변에 위치한다. 상기 가열배선(36)은 상부성형틀(31) 및 하부성형틀(32)의 온도제어를 위해 플라스틱 사출성형장치의 온도제어기에 연결된다.

본 발명에 의한 제조공정은 제4 실시예의 것과 동일하다. 상기 삽입물은 위치장치(33)로 구비되고, 플라스틱재료(50) 일반적으로 파우더 또는 프리폼(preform)을 렌즈홀더(10)의 소정영역에 구비한다. 이 때 프레스 성형공정을 수행하기 위한 85℃와 같은 소정 온도로 상부와 하부성형틀(31,32)을 가열한다.

참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도1은 종래기술에 의한 성형방법을 도시한 단면도이고,

도2는 본 발명에 의한 바람직한 렌즈세트의 정면사시도이고,

도3은 도2에 도시된 바람직한 실시예의 저면사시도이고,

도4는 도2에 도시된 바람직한 실시예의 평면도이고,

도5는 도2에 도시된 바람직한 실시예의 저면도이고,

도6은 도4에 도시된 바람직한 실시예 6-6선의 단면도이고,

도7은 도4에 도시된 바람직한 실시예 7-7선의 단면도이고,

도8은 본 발명에 의한 다른 바람직한 실시예의 분해사시도이고,

도9는 도8에 도시된 바람직한 실시예의 캐비티에 부어지는 삽입물의 사시도이고,

도10은 도9에 도시된 바람직한 실시예의 형성후에 열린 성형틀의 사시도이고,

도11은 도10에 도시된 바람직한 실시예의 렌즈의 분리를 도시한 사시도이고,

도12a 내지 도12e는 본 발명에 의한 다른 바람직한 실시예의 제조공정의 단면도이고,

도13은 본 발명에 의한 또 다른 바람직한 실시예 성형틀의 사시도이고,

도14는 도13에 도시된 바람직한 실시예의 캐비티에 구비된 삽입물의 사시도이고,

도15는 본 발명에 의한 부가적인 실시예의 또 다른 성형틀의 사시도이고,

도16은 본 발명에 의한 다른 부가적인 실시예의 성형틀의 사시도이고,

도17은 본 발명에 의한 다른 부가적인 실시예의 다른 성형틀의 사시도이고,

도18a 내지 도18e는 본 발명에 의한 다른 부가적인 실시예의 제조공정을 도시한 사시도이다.

[도면부호의 간단한 설명]

1 ... 광학유리렌즈세트 10,10a ... 렌즈홀더

11 ... 개구부 12 ... 삽입홀

13 ... 가이딩레일 20 ... 광학유리렌즈

21 ... 광학표면 22 ... 외주면

3 ... 성형틀 30 ... 개구링

31 ... 상부성형틀 32 ...하부성형틀

33 ... 위치장치 34 ... 주입영역

34 ... 형성영역 35 ... 주입슬롯

36 ... 가열배선 40 ... 분리기

50 ... 플라스틱재료

Claims (6)

1. 광학유리렌즈세트의 제조방법에 있어서,

   광학표면과 비광학표면의 외주면을 갖는 적어도 하나의 광학유리렌즈를 제공하는 단계와;

   적어도 하나의 개구링을 제공하는 단계와;

   렌즈홀더영역을 형성하는 소정 영역(a preset)을 갖는 광학유리렌즈용 사출성형을 제공하는 단계와; 상기 사출성형은 적어도 주입슬롯이 구비되고,

   적어도 하나의 광학유리렌즈와 상기 광학유리렌즈의 비광학표면의 외주면에 결합되는 개구링을 위치하고 사출성형으로 성형삽입물로 구비하는 단계와;

   소정 온도로 플라스틱재료를 가열하고 주입슬롯을 통해 사출성형의 렌즈홀더의 소정 형성 영역으로 플라스틱재료를 주입하는 단계; 및

   플라스틱 재료의 냉각과 경화후에, 성형틀로부터 광학유리렌즈를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학유리렌즈세트의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 성형틀은 광학유리렌즈 및 개구링을 위치하도록 위치장치가 구비되며, 상기 위치장치는 광학유리렌즈세트의 중앙축과 광학유리렌즈의 광학표면의 광학축을 일렬로 정렬하기 위해 성형틀에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학유리렌즈세트의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   분리기가 두개의 광학렌즈 사이에 구비되고, 광학렌즈가 적어도 두개의 유리렌즈를 가질 때 성형삽입물로 이용되는 것을 특징으로 하는 광학유리렌즈세트의 제조방법.
4. 광학유리렌즈세트의 제조방법에 있어서,

   광학표면과 비광학표면의 외주면을 갖는 적어도 하나의 광학유리렌즈를 제공하는 단계와;

   적어도 하나의 개구링을 제공하는 단계와;

   렌즈홀더영역의 소정 형성영역을 갖는 광학유리렌즈의 프레스성형을 위한 성형틀을 제공하는 단계와;

   상기 광학유리렌즈의 비광학표면의 외주면에 결합되는 개구링을 가지며 성형틀에 성형삽입물로 이용되는 적어도 하나의 광학유리렌즈를 위치하고 구비하는 단계와;

   상기 성형틀의 소정 공간으로 소정 중량의 플라스틱재료를 주입하는 단계와;

   상기 플라스틱재료가 연화되도록 성형틀을 가열하고 렌즈홀더의 소정 형성영역에 연화된 상기 플라스틱재료가 흐르도록 성형틀을 프레스하는 단계; 및

   상기 플라스틱재료가 소정 온도로 냉각되고 경화될 때까지 상기 성형틀의 압력을 감압하고 냉각하며, 상기 성형틀로부터 광학유리렌즈를 분리하는 단계;를 포 함하는 것을 특징으로 하는 광학유리렌즈세트의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 성형틀은 광학유리렌즈 및 개구링을 위치하도록 위치장치가 구비되고, 상기 위치장치는 광학유리렌즈세트의 중앙축과 광학유리의 광학표면의 광학축을 일렬로 정렬하기 위해 성형틀에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학유리렌즈세트의 제조방법.
6. 제4항에 있어서,

   분리기가 두개의 광학렌즈 사이에 구비되고, 광학렌즈가 적어도 두개의 유리렌즈를 가질 때 성형삽입물로 이용되는 것을 특징으로 하는 광학유리렌즈세트의 제조방법.

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