KR102040701B1 - 렌즈를 제조하는 방법 - Google Patents

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KR102040701B1
KR102040701B1 KR1020180112416A KR20180112416A KR102040701B1 KR 102040701 B1 KR102040701 B1 KR 102040701B1 KR 1020180112416 A KR1020180112416 A KR 1020180112416A KR 20180112416 A KR20180112416 A KR 20180112416A KR 102040701 B1 KR102040701 B1 KR 102040701B1
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curable resin
lens
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unit
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KR1020180112416A
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이민호
김희수
박영덕
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(주) 오프렌
김희수
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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른, 렌즈를 제조하는 방법이 개시된다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈를 제조하는 방법은, 경화성 수지를 주입하는 단계; 상부 금형 유닛과 하부 금형 유닛이 서로 맞닿도록 상기 상부 금형 유닛 및 상기 하부 금형 유닛 중 적어도 하나를 이동시키는 단계; 상기 경화성 수지의 경화를 시작하는 단계; 상기 상부 금형 유닛을 상부 금형 유닛이 위치하는 제 1 방향으로 기 설정된 거리 만큼 이동시키는 단계; 및 상기 상부 금형 유닛을 상기 제 1 방향 및 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛을 통해 상기 경화성 수지를 가압하는 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

렌즈를 제조하는 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A LENS}
본 개시는 렌즈를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 렌즈 제조 과정에서 오버플로우(overflow)된 경화성 수지를 재충진하여 렌즈를 제조할 때 발생하게 되는 경화 수축을 보완하고 이형 불능 현상을 방지하는 방법에 관한 것이다.
렌즈를 제조하는 과정에서 경화성 수지를 경화할 때 경화성 수지의 점도가 낮아질 수 있다. 경화성 수지의 점도가 낮아지는 경우, 렌즈 제조용 금형의 외부로 액 일부가 흘러나올 수 있다. 또한, 렌즈 제조용 금형을 통해 렌즈 성형액인 경화성 수지가 가압되는 경우, 경화성 수지 일부가 렌즈 제조용 금형 외부로 흘러나올 수 있다.
이와 같이 경화성 수지 일부가 렌즈 제조용 금형 내부에서 외부로 흘러나오는 경우, 렌즈 제조용 금형 내부에 빈공간이 생길 수 있다. 렌즈 제조용 금형 내부에 빈 공간이 생기게 되면 진공이 발생하여 렌즈 제조용 금형과 제조된 렌즈가 강하게 부착될 수 있다.
또한, 경화성 수지가 경화되는 과정에서 수축되어 렌즈 제조용 금형 내부에 빈 공간이 생길 수 있다. 렌즈 제조용 금형 내부에 빈 공간이 생기게 되면 진공이 발생하여 렌즈 제조용 금형과 제조된 렌즈가 강하게 부착될 수 있다.
따라서, 경화가 완료된 렌즈가 렌즈 제조용 금형으로부터 분리되지 않는 이형 불능 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결한 렌즈 제조 장치 및 이를 이용하여 렌즈를 제조하는 방법을 개발할 필요성이 절실한 실정이다.
한국 공개특허 10-2011-0088543
본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 렌즈를 제조하는 과정에서 렌즈 성형액이 오버플로우(overflow)됨에 따라 발생하는 경화 수축을 보완하고 이형 불능 현상을 방지하는 렌즈 제조 장치 및 이를 이용한 렌즈를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈를 제조하는 방법은, 경화성 수지를 주입하는 단계; 상부 금형 유닛과 하부 금형 유닛이 서로 맞닿도록 상기 상부 금형 유닛 및 상기 하부 금형 유닛 중 적어도 하나를 이동시키는 단계; 상기 경화성 수지의 경화를 시작하는 단계; 상기 상부 금형 유닛을 상부 금형 유닛이 위치하는 제 1 방향으로 기 설정된 거리 만큼 이동시키는 단계; 및 상기 상부 금형 유닛을 상기 제 1 방향 및 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛을 통해 상기 경화성 수지를 가압하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 경화성 수지의 경화를 시작하는 단계는, 상기 하부 금형 유닛에 구비된 광원을 이용하여 상기 경화성 수지에 광을 조사하기 시작하는 단계를 더 포함하고, 상기 하부 금형 유닛은 투명한 재질로 형성되고, 상기 경화성 수지는 광 경화성 수지일 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 경화성 수지를 경화하기 시작하는 단계는, 상기 하부 금형 유닛에 구비된 열원을 이용하여 상기 경화성 수지에 열을 가하는 것을 시작하는 단계를 더 포함하고, 상기 경화성 수지는, 열 경화성 수지일 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 상부 금형 유닛을 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛을 통해 상기 경화성 수지를 가압하는 단계는, 상기 상부 금형 유닛에 구비된 배기부를 통해 대기 기체를 외부로 방출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 배기부는, 직경이 0.001mm 내지 0.10mm일 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 상부 금형 유닛을 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛을 통해 상기 경화성 수지를 가압하는 단계는, 상기 상부 금형 유닛 및 상기 하부 금형 유닛이 형성하는 내부 공간에 6500 psi 내지 14000 psi의 압력을 가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 하부 금형 유닛은, 상기 제 2 방향으로 인입된 제 1 오목부, 상기 제 1 오목부의 가장자리에 위치하는 제 1 플랜지 영역, 상기 제 1 플랜지 영역에서 상기 제 1 방향으로 기 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 존재하고 상기 경화성 수지의 오버플로우를 방지하는 제 1 경사부, 오버플로우(overflow)된 경화성 수지를 충진하는 충진부 및 상기 제 1 경사부와 상기 충진부 사이에 위치하는 제 1 수평부를 포함하고, 상기 상부 금형 유닛은, 상기 제 1 방향으로 인입된 제 2 오목부, 상기 제 2 오목부의 가장자리에 위치하는 제 2 플랜지 영역, 상기 경화성 수지의 오버플로우를 방지하는 제 2 경사부, 상기 충진부에 충진된 상기 경화성 수지를 가압하는 가압부 및 상기 제 2 경사부와 상기 가압부 사이에 위치하는 제 2 수평부를 포함할 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 제 2 경사부가 상기 제 2 플랜지 영역을 기준으로 상기 제 1 방향을 향하여 기울어진 각도는, 상기 제 1 플랜지 영역과 평행하고 상기 제 1 플랜지 영역에 가까운 상기 제 1 경사부의 일단과 접하는 가상 선을 기준으로 상기 제 1 경사부가 상기 제 1 방향을 향하여 기울어진 각도보다 작을 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 상부 금형 유닛은, 상기 제 2 수평부에 배기부를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 대안적 실시예에 따르면, 상기 충진부는, 일단이 상기 제 1 수평부에 접하는 제 1 경사면 및 상기 제 1 경사면의 타단과 접하는 제 2 경사면을 포함하고, 상기 가압부는, 일단이 상기 제 2 수평부에 접하는 제 3 경사면 및 상기 제 3 경사면의 타단과 접하는 제 3 경사면을 포함하고, 상기 제 1 수평부를 기준으로 상기 제 2 방향을 향하여 상기 제 1 경사면이 기울어진 각도는, 상기 제 2 수평부를 기준으로 상기 제 2 방향을 향하여 상기 제 2 경사면이 기울어진 각도에 대응하고, 상기 제 1 경사면과 상기 제 2 경사면 사이의 각도는, 상기 제 3 경사면과 상기 제 4 경사면 사이의 각도보다 클 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 기술적 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 렌즈를 제조하는 과정에서 렌즈 성형액이 오버플로우(overflow)됨에 따라 발생하는 경화 수축을 보완하고 이형 불능 현상을 방지할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따라 렌즈를 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 도면 부호에 관계 없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소 또는 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 개시를 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
렌즈 성형용 금형
본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형은 내부에 렌즈 제조를 위한 경화성 수지를 분산시켜서 경화성 수지의 경화 시 목적하는 형상의 렌즈를 제조할 수 있는 캐비티를 갖는 물체를 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형은 하부 금형 유닛(100) 및 상부 금형 유닛(200)을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 렌즈 제조용 금형을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 렌즈 제조용 금형은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
하부 금형 유닛(100)과 상부 금형 유닛(200)은 폴리프로필렌(polypropylene) 수지를 사출 성형하여 제작될 수 있다. 폴리프로필렌 수지는 가공이 쉬우며, 특히 정밀 가공이 가능하기 때문에 굴절률을 맞추기 위해 정확한 형상으로 제조되어야 하는 렌즈 금형 유닛의 재료로써 적합하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 재질로 하부 금형 유닛(100) 및 상부 금형 유닛(200)이 제작될 수 있다.
하부 금형 유닛(100)은 제 1 오목부(110), 제 1 플랜지(flange) 영역(120), 제 1 경사부(130), 충진부(140) 및 제 1 수평부(150)를 포함할 수 있다. 그리고, 상부 금형 유닛(200)은 제 2 오목부(210), 제 2 플랜지 영역(220), 제 2 경사부(230), 가압부(240), 제 2 수평부(250) 및 배기부(260)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 하부 금형 유닛(100) 및 상부 금형 유닛(200)을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 하부 금형 유닛(100) 및 상부 금형 유닛(200)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
하부 금형 유닛(100)의 제 1 오목부(110)는 하부 금형 유닛(100)이 위치하는 하방을 향하여 인입될 수 있다.
제 1 플랜지 영역(120)은 제 1 오목부(110)의 가장자리에 위치할 수 있다.
상부 금형 유닛(200)의 제 2 오목부(210)는 상부 금형 유닛(200)이 위치하는 상방을 향하여 인입될 수 있다.
제 2 플랜지 영역(220)은 제 2 오목부(210)의 가장자리에 위치할 수 있다.
제 1 오목부(110) 및 제 2 오목부(210)의 크기는 성형될 렌즈의 크기에 따라 달라질 수 있다.
제 1 오목부(110) 및 제 2 오목부(210)는 렌즈에 요구되는 굴절률이 형성될 수 있도록 소정의 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 하부 금형 유닛(100)과 상부 금형 유닛(200)이 서로 맞닿게 되는 경우, 제 1 오목부(110), 제 1 플랜지 영역(120), 제 2 오목부(210) 및 제 2 플랜지 영역(220)에 의해 렌즈 제조용 금형 내부에 렌즈를 제조하기 위한 공간(300)이 형성될 수 있다.
공간(300)은 제 1 오목부(110) 및 제 2 오목부(210)를 통해 형성되는 제 1 공간(310) 및 제 1 플랜지 영역(120) 및 제 2 플랜지 영역(220)을 통해 형성되는 제 2 공간(320)을 포함할 수 있다.
렌즈 성형 시 사용되는 경화성 수지는 경화되면서 수축되는 성질을 가질 수 있다. 따라서, 공간(300)에 채워진 경화성 수지의 부피가 경화되면서 공간(300)의 부피보다 작아질 수 있다. 즉, 경화성 수지가 경화되는 과정에 공간(300) 내부에 빈 공간이 생길 수 있다. 이와 같이 빈공간이 생기게 되면 진공이 발생하여 렌즈 제조용 금형 내부에 제조된 렌즈가 강하게 부착될 수 있다. 그리고, 경화가 완료된 렌즈가 렌즈 제조용 금형으로부터 분리되지 않는 이형 불능 현상이 발생할 수 있다. 이러한 문제점은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈 제조 방법에 의해 해결될 수 있다. 이는, 도 4를 참조하여 좀더 자세히 후술한다.
도 1을 다시 참조하면, 하부 금형 유닛(100)에 구비된 제 1 경사부(130) 및 상부 금형 유닛(200)에 구비된 제 2 경사부(230)는 경화성 수지의 오버플로우(overflow)를 방지할 수 있다.
구체적으로, 하부 금형 유닛(100)의 제 1 경사부(130)는 상부 금형 유닛이 위치하는 상방을 향하여 경사진 면을 갖고, 상부 금형 유닛(200)의 제 2 경사부(230)는 상부 금형 유닛이 위치하는 상방을 향하여 경사진 면을 가질 수 있다. 따라서, 경화성 수지가 오버플로우되는 것을 방지할 수 있다.
경화성 수지를 경화하는 초기 단계에서는 경화성 수지의 점도가 낮아질 수 있다. 경화성 수지의 점도가 낮아지는 경우, 렌즈 제조용 금형의 외부로 경화성 수지 일부가 흘러나올 수 있다. 또한, 렌즈 제조용 금형을 통해 경화성 수지가 가압되는 경우, 경화성 수지 일부가 렌즈 제조용 금형 외부로 흘러나올 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 하부 금형 유닛(100) 및 상부 금형 유닛(200) 각각이 제 1 경사부(130) 및 제 2 경사부(230)를 각각 구비하여 경화성 수지가 오버플로우되는 것을 어느 정도 방지할 수 있다.
한편, 제 1 경사부(130)는 제 1 플래지 영역(120)에서 상부 금형 유닛(200)이 위치하는 상방으로 기 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 존재할 수 있다. 이는, 도 2와 같이 하부 금형 유닛(100)과 상부 금형 유닛(200)이 서로 맞닿게 되는 경우, 렌즈 성형용 금형 내부에 제 2 공간(320)이 형성되도록 하기 위함이다.
한편, 도 3을 참조하면, 제 2 경사부(230)가 제 2 플랜지 영역(22)을 기준으로 상부 금형 유닛(200)이 위치하는 상방을 향하여 기울어진 각도(a1)는, 제 1 플랜지 영역(220)과 평행하고 제 1 플랜지 영역(220)에 가까운 제 1 경사부(130)의 일단과 접하는 가상 선(L)을 기준으로 제 1 경사부(130)가 상부 금형 유닛이 위치하는 상방을 향하여 기울어진 각도(a2)보다 작을 수 있다. 이는, 도 2와 같이 하부 금형 유닛(100)과 상부 금형 유닛(200)이 서로 맞닿게 되는 경우, 렌즈 성형용 금형 내부에 제 3 공간(330)을 형성하기 위함이다.
제 3 공간(330)은 오버플로우된 경화성 수지가 1차적으로 충진되는 공간일 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 하부 금형 유닛(100)의 제 1 경사부(130)와 충진부(140) 사이에 제 1 수평부(150)가 위치할 수 있다.
상부 금형 유닛(200)의 제 2 경사부(230)와 가압부(240) 사이에 제 2 수평부(250)가 위치할 수 있다.
한편, 제 2 수평부(250)에는 배기부(260)가 구비될 수 있다.
배기부(260)는 렌즈 성형 과정 중에 렌즈 성형용 금형 내부에 형성되는 캐비티(또는 공간(도 2의 300))로부터 대기 기체가 빠져나가도록 충분히 넓으면서 경화성 수지가 빠져나가지 못하는 직경을 가질 수 있다.
구체적으로, 배기부(260)는 0.001mm 내지 0.10 mm의 직경을 가질 수 있다. 즉, 배기부(260)의 단면의 직경이 0.001mm 내지 0.10mm일 수 있다.
한편, 배기부(260)를 통해 빠져나가는 대기 기체는 공기 또는 질소와 같은 불활성 기체를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 대기 기체에는 다른 기체가 포함될 수도 있다.
상술한 바와 같이 배기부(260)를 통해 렌즈 성형 과정 중에 생성된 대기 기체를 빼내는 경우 이형 불능 현상을 감소시킬 수 있다.
한편, 하부 금형 유닛(100)은 오버플로우된 경화성 수지를 충진하는 충진부(140)를 구비할 수 있다. 그리고, 상부 금형 유닛(200)은 충진부(140)에 충진된 경화성 수지를 가압하는 가압부(240)를 구비할 수 있다.
도 2를 참조하면, 하부 금형 유닛(100)과 상부 금형 유닛(200)이 서로 맞닿게 되는 경우, 가압부(240)가 충진부(140) 내부로 삽입될 수 있다.
구체적으로, 가압부(240)가 충진부(140)로 삽입될 때 가압부(240)는 충진부(140)에 포함된 일 경사면을 따라 슬라이딩 되면서 충진부(140) 내부로 삽입될 수 있다. 따라서, 가압부(240)가 충진부(140) 내부로 삽입되는 과정에서 가압부(240)가 충진부(140)에 충진된 경화성 수지를 공간(300)을 향하여 밀어낼 수 있다.
도 4를 참조하면, 충진부(140)는 일단이 제 1 수평부(150)와 접하는 제 1 경사면(141) 및 제 1 경사면(141)의 타단과 접하는 제 2 경사면(142)을 포함할 수 있다. 또한, 가압부(240)는 일단이 제 2 수평부(250)와 접하는 제 3 경사면(241) 및 제 3 경사면(241)의 타단과 접하는 제 4 경사면(242)을 포함할 수 있다.
제 1 수평부(150)를 기준으로 하부 금형 유닛(100)이 위치하는 하방을 향하여 제 1 경사면(141)이 기울어진 각도(b2)는 제 2 수평부(250)를 기준으로 하부 금형 유닛(100)이 위치하는 하방을 향하여 제 2 경사면(241)이 기울어진 각도(b1)에 대응할 수 있다.
한편, 제 1 경사면(141)과 제 2 경사면(142) 사이의 각도(c1)는, 제 3 경사면(241)과 제 4 경사면(242) 사이의 각도(c2)보다 클 수 있다.
도 2와 같이 하부 금형 유닛(100)과 상부 금형 유닛(200)이 서로 맞닿게 되는 경우, 렌즈 성형용 금형 내부에 제 4 공간(340)을 형성하기 위해 충진부(140)에 포함된 경사면들(141, 142)과 가압부(240)에 포함된 경사면들(241, 242)이 상술한 바와 같은 각도를 갖는다. 제 4 공간(340)은 오버플로우된 경화성 수지가 2차적으로 충진되는 공간일 수 있다.
도 1 내지 도 4에서 상술한 렌즈 성형용 금형을 이용하는 경우 경화성 수지의 오버플로우를 방지할 수 있고, 경화 수축을 보완하고 이형 불능 현상을 감소시킬 수 있다. 이하 도 5를 참조하여 상술한 렌즈 성형용 금형을 이용하여 렌즈를 제조하는 방법을 설명한다.
렌즈를 제조하는 방법
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따라 렌즈를 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5와 관련하여 도 1 내지 도 4에서 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 렌즈를 제조할 때 경화성 수지를 렌즈 성형용 금형 내부에 주입할 수 있다(S510).
구체적으로, 단계(S510)에서 경화성 수지는 경화성 수지 주입기를 통해 렌즈 성형용 금형 내부로 주입될 수 있다.
단계(S510)에서 주입되는 경화성 수지의 부피는 렌즈 성형을 통해 완성된 렌즈의 부피보다 1.2배 큰 부피를 가질 수 있다. 이 경우, 경화성 수지가 부족함에 따라 발생하게 되는 렌즈의 불량을 방지할 수 있다.
경화성 수지는 약 10,000cps (centipoise) 내지 5,000,000cps 범위의 점도를 갖는 예비 중합체일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에 따르면, 렌즈 성형용 금형에 광원이 설치되어 있으면 경화성 수지는 광 경화성 수지일 수 있다.
구체적으로, 하부 금형 유닛(100)에 광원이 설치되어 있고, 하부 금형 유닛(100)이 투명한 재질로 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 단계(S510)에서 렌즈 성형용 금형 내부에 주입되는 경화성 수지는 광 경화성 수지일 수 있다.
다른 몇몇 실시예에 따르면, 렌즈 성형용 금형에 열원이 설치되어 있으면, 경화성 수지는 열 경화성 수지일 수도 있다.
구체적으로, 하부 금형 유닛(100)에 열원이 설치되어 있을 수 있다. 이 경우, 단계(S510)에서 렌즈 성형용 금형 내부에 주입되는 경화성 수지는 열 경화성 수지일 수 있다.
한편, 단계(S510)에서 경화성 수지가 주입된 후, 상부 금형 유닛(200)과 하부 금형 유닛(100)이 서로 맞닿도록 상부 금형 유닛(200) 및 하부 금형 유닛 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다(S520).
일례로, 단계(S510)에서 상부 금형 유닛(200)과 하부 금형 유닛(100)이 제 1 거리만큼 떨어져 있을 수 있다. 그리고, 단계(S520)에서 상부 금형 유닛(200)이 하부 금형 유닛(100)이 위치하는 하방으로 제 1 거리만큼 이동하여 도 2와 같이 상부 금형 유닛과 하부 금형 유닛이 서로 맞닿을 수 있다.
다른 일례로, 단계(S510)에서 상부 금형 유닛(200)과 하부 금형 유닛(100)이 제 1 거리만큼 떨어져 있을 수 있다. 그리고, 단계(S520)에서 하부 금형 유닛(100)이 상부 금형 유닛(200)이 위치하는 상방으로 제 1 거리만큼 이동하여 도 2와 같이 상부 금형 유닛과 하부 금형 유닛이 서로 맞닿을 수 있다.
또 다른 일례로, 단계(S510)에서 상부 금형 유닛(200)과 하부 금형 유닛(100)이 제 1 거리만큼 떨어져 있을 수 있다. 그리고, 단계(S520)에서 도 2와 같이 상부 금형 유닛과 하부 금형 유닛이 서로 맞닿을 때까지, 상부 금형 유닛(200)이 하부 금형 유닛(100)이 위치하는 하방으로 이동하고 하부 금형 유닛(100)이 상부 금형 유닛(200)이 위치하는 상방으로 이동할 수 있다.
단계(S520)에서 상부 금형 유닛(200)이 하부 금형 유닛(100)과 맞닿게 되는 경우 경화성 수지의 오버플로우가 발생할 수 있으나, 도 1에서 상술한 바와 같이 하부 금형 유닛(100) 및 상부 금형 유닛(200) 각각이 제 1 경사부(130) 및 제 2 경사부(230)를 각각 구비하기 때문에 오버플로우를 어느 정도 방지할 수 있다.
다만, 단계(S520)에서 경화성 수지 일부가 오버플로우 된 경우, 오버플로우된 경화성 수지는 상부 금형 유닛(200)과 하부 금형 유닛(100)이 서로 맞닿았을 때 형성되는 제 3 공간(도 2의 330) 및 제 4 공간(도 2의 340)에 충진될 수 있다. 제 3 공간(도 2의 330) 및 제 4 공간(도 2의 340)에 대한 설명은 상술한바 자세한 설명은 생략한다.
한편, 단계(S520)에서 상부 금형 유닛(200)과 하부 금형 유닛(100)이 서로 맞닿게 되는 경우, 경화성 수지의 경화를 시작할 수 있다(S530).
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 단계(S530)에서 하부 금형 유닛에 구비된 광원을 이용하여 경화성 수지에 광을 조사하기 시작할 수 있다. 이 경우, 단계(S510)에서 주입된 경화성 수지는 광 경화성 수지일 수 있고, 하부 금형 유닛은 투명한 재질로 형성될 수 있다.
구체적으로, 광원은 자외선을 광 경화성 수지에 조사할 수 있다. 자외선은 약 1.5 mW/㎠ 내지 5.5 mW/㎠의 세기로 약 18 내지 23분 동안 조사될 수 있다. 또한, 상기 자외선의 세기 및 조사시간은 상기 광 경화성 수지 조성물의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다만, 상술한 자외선의 세기 및 시간은 일 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 다른 몇몇 실시예에 따르면, 단계(S530)에서 하부 금형 유닛에 구비된 열원을 이용하여 경화성 수지에 열을 가하는 것을 시작할 수 있다. 이 경우, 단계(S510)에서 주입된 경화성 수지는 열 경화성 수지일 수 있다.
한편, 경화성 수지가 경화되는 동안 상부 금형 유닛은 상부 금형 유닛이 위치하는 상방으로 기 설정된 거리만큼 이동할 수 있다(S540). 경화성 수지가 경화되는 과정에서 점도가 낮아질 수 있는데 이 경우 경화성 수지의 부피가 늘어날 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 단계(S540) 이후에 경화성 수지가 경화되는 동안 상부 금형 유닛(200)을 상방 및 하방으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛(200)을 통해 경화성 수지를 가압할 수 있다(S550).
구체적으로, 상부 금형 유닛(200)이 상방 및 하방으로 진동하는 것과 동시에 상부 금형 유닛(200)을 하방으로 이동시키면서 상부 금형 유닛(200)을 통해 경화성 수지를 가압할 수 있다. 상부 금형 유닛(200)이 상방 및 하방으로 진동하면서 경화성 수지를 가압하기 때문에 경화 중인 경화성 수지 하부에 발생한 기포들이 위로 빠져나올 수 있게 된다. 따라서, 경화하는 과정에 발생하는 경화성 수지 내부에 존재하는 기포들을 제거할 수 있다.
한편, 단계(S550)에서 상부 금형 유닛(200)을 상방 및 하방으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상부 금형 유닛(200)을 통해 경화성 수지를 가압할 때, 상부 금형 유닛에 구비된 배기부(260)를 통해 렌즈 성형용 금형 내부의 대기 기체를 외부로 방출시킬 수 있다. 이 경우, 상부 금형 유닛(200)이 상방 및 하방으로 진동하기 때문에 배기부(260)를 통해 대기 기체가 좀더 쉽게 외부로 빠져나갈 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 단계(S550)에서 상부 금형 유닛 및 하부 금형 유닛이 형성하는 내부 공간에 6500 psi 내지 14000 psi의 압력이 가해질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 다른 몇몇 실시예에 따르면, 단계(S550)에서 상부 금형 유닛 및 하부 금형 유닛이 형성하는 내부 공간에 가해지는 압력은 시간이 지남에 따라 점점 증가되거나 점점 감소되거나 점점 증가되다가 점점 감소될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 단계(S550)에서 상부 금형 유닛(200)이 상방 및 하방으로 반복적으로 진동하기 때문에 단계(S520)에서 제 3 공간(도 2의 330) 및 제 4 공간(도 2의 340)에 충진된 경화성 수지가 제 1 오목부(110), 제 2 오목부(210), 제 1 플랜지 영역(120) 및 제 2 플랜지 영역(220)에 의해 형성된 공간(도 2의 300)에 재충진 될 수 있다.
구체적으로, 상부 금형 유닛(200)이 상방 및 하방으로 반복적으로 진동하기 때문에 제 3 공간(도 2의 330)에 충진되어 있던 경화성 수지는 중력에 의해 제 1 경사부(130)의 경사면을 따라 상술한 공간(도 2의 300)에 재충진될 수 있다.
한편, 상부 금형 유닛(200)이 상방 및 하방으로 반복적으로 진동하기 때문에 상부 금형 유닛(200)에 구비된 가압부(240)가 하부 금형 유닛(100)의 충진부(140) 내에서 위아래로 움직일 수 있다. 이 경우, 제 4 공간(도 2의 340)에 충진되어 있던 경화성 수지는 제 1 수평부(150) 및 제 1 경사부(130)를 따라 상술한 공간(도 2의 300)에 재충진될 수 있다.
상술한 바와 같이 오버플로우된 경화성 수지가 상술한 공간(도 2의 300)에 재충진되는 경우 제조가 완료된 렌즈가 렌즈 성형용 금형으로부터 분리되지 않는 이형 불능 현상을 방지할 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈를 제조하는 방법을 통해 카메라 렌즈 또는 안과용 렌즈를 제조할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 렌즈가 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 렌즈를 제조하는 방법을 통해 제조될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 렌즈를 제조하는 방법에 있어서,
    경화성 수지를 주입하는 단계;
    상부 금형 유닛과 하부 금형 유닛이 서로 맞닿도록 상기 상부 금형 유닛 및 상기 하부 금형 유닛 중 적어도 하나를 이동시키는 단계;
    상기 경화성 수지의 경화를 시작하는 단계;
    상기 상부 금형 유닛을 상부 금형 유닛이 위치하는 제 1 방향으로 기 설정된 거리 만큼 이동시키는 단계; 및
    상기 상부 금형 유닛을 상기 제 1 방향 및 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛을 통해 상기 경화성 수지를 가압하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 하부 금형 유닛은,
    상기 제 2 방향으로 인입된 제 1 오목부, 상기 제 1 오목부의 가장자리에 위치하는 제 1 플랜지 영역, 상기 제 1 플랜지 영역에서 상기 제 1 방향으로 기 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 존재하고 상기 경화성 수지의 오버플로우를 방지하는 제 1 경사부, 오버플로우(overflow)된 경화성 수지를 충진하는 충진부 및 상기 제 1 경사부와 상기 충진부 사이에 위치하는 제 1 수평부를 포함하고,
    상기 상부 금형 유닛은,
    상기 제 1 방향으로 인입된 제 2 오목부, 상기 제 2 오목부의 가장자리에 위치하는 제 2 플랜지 영역, 상기 경화성 수지의 오버플로우를 방지하는 제 2 경사부, 상기 충진부에 충진된 상기 경화성 수지를 가압하는 가압부 및 상기 제 2 경사부와 상기 가압부 사이에 위치하는 제 2 수평부를 포함하는,
    렌즈를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화성 수지의 경화를 시작하는 단계는,
    상기 하부 금형 유닛에 구비된 광원을 이용하여 상기 경화성 수지에 광을 조사하기 시작하는 단계를 더 포함하고,
    상기 하부 금형 유닛은
    투명한 재질로 형성되고,
    상기 경화성 수지는
    광 경화성 수지인,
    렌즈를 제조하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화성 수지를 경화하기 시작하는 단계는,
    상기 하부 금형 유닛에 구비된 열원을 이용하여 상기 경화성 수지에 열을 가하는 것을 시작하는 단계를 더 포함하고,
    상기 경화성 수지는,
    열 경화성 수지인,
    렌즈를 제조하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 금형 유닛을 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛을 통해 상기 경화성 수지를 가압하는 단계는,
    상기 상부 금형 유닛에 구비된 배기부를 통해 대기 기체를 외부로 방출시키는 단계를 더 포함하는,
    렌즈를 제조하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 배기부는,
    직경이 0.001mm 내지 0.10mm인,
    렌즈를 제조하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 금형 유닛을 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 반복적으로 진동시키는 것과 연동하여 상기 상부 금형 유닛을 통해 상기 경화성 수지를 가압하는 단계는,
    상기 상부 금형 유닛 및 상기 하부 금형 유닛이 형성하는 내부 공간에 6500 psi 내지 14000 psi의 압력을 가하는 단계를 더 포함하는,
    렌즈를 제조하는 방법.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 경사부가 상기 제 2 플랜지 영역을 기준으로 상기 제 1 방향을 향하여 기울어진 각도는,
    상기 제 1 플랜지 영역과 평행하고 상기 제 1 플랜지 영역에 가까운 상기 제 1 경사부의 일단과 접하는 가상 선을 기준으로 상기 제 1 경사부가 상기 제 1 방향을 향하여 기울어진 각도보다 작은,
    렌즈를 제조하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 금형 유닛은,
    상기 제 2 수평부에 배기부를 더 포함하는,
    렌즈를 제조하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진부는,
    일단이 상기 제 1 수평부에 접하는 제 1 경사면 및 상기 제 1 경사면의 타단과 접하는 제 2 경사면을 포함하고,
    상기 가압부는,
    일단이 상기 제 2 수평부에 접하는 제 3 경사면 및 상기 제 3 경사면의 타단과 접하는 제 4 경사면을 포함하고,
    상기 제 1 수평부를 기준으로 상기 제 2 방향을 향하여 상기 제 1 경사면이 기울어진 각도는,
    상기 제 2 수평부를 기준으로 상기 제 2 방향을 향하여 상기 제 2 경사면이 기울어진 각도에 대응하고,
    상기 제 1 경사면과 상기 제 2 경사면 사이의 각도는,
    상기 제 3 경사면과 상기 제 4 경사면 사이의 각도보다 큰,
    렌즈를 제조하는 방법.
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