KR20060131632A - 광학유닛의 제조방법, 광학유닛 및 성형장치 - Google Patents

Abstract

광학소재(optical material)의 가열 연화(thermal softening) 후 금형(mold)을 이용하여 상기 광학소재를 압축함으로써 광학소자(optical element)가 얻어지고, 상기 광학소자와 결합하는 프레임부(frame unit)가 요구되는 광학유닛(optical unit)의 제조방법이 제공된다. 광학유닛(optical unit) 제조방법은 광학소자의 성형 후 금형을 열지 않고 광학소자를 수용하는 동안 금형의 위치에 기준하여 광학소자와 일체인 부분(integral part)으로서 상기 프레임부를 성형하는 단계를 포함한다.

Description

광학유닛의 제조방법, 광학유닛 및 성형장치{Optical unit manufacturing method, optical unit and forming apparatus}

도 1은 광학유닛(optical unit)을 제조하기 위한 성형장치(forming apparatus)의 분해 사시도이다.

도 2는 성형장치가 조립된 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 3은 미리 형성된 유리(preformed glass)를 투입한 후의 성형장치의 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 4는 상부와 하부가 닫힌 상태에서 압축(compression)하는 공정 중인 성형장치를 나타내는 부분 확대 단면도이다.

도 5는 성형된 광학렌즈를, 광학렌즈와 결합된 프레임부(frame unit)와 함께 나타내는 부분 확대 단면도이다.

도 6은 성형된 광학렌즈의 일례를 나타내는 사시도이다.

본 발명은 2005년 6월 16일 일본 특허청에 출원된 일본특허문헌 JP 2005-177024호에 관련된 주제와 여기에 포함된 모든 내용을 참조로서 포함한다.

본 발명은 광학유닛(optical unit)의 제조방법, 광학유닛 및 그 금형(mold)에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 광학소재(optical material)의 가열 연화(thermal softening) 후 금형으로 광학소재를 압축(가압성형, press forming)함으로써 프레임부(frame unit)와 결합된 광학소자(optical element)가 얻어지는 광학유닛의 제조방법과, 상기 방법을 사용하여 얻어지는 광학유닛 및 상기 광학유닛을 성형하기 위해 사용되는 성형장치에 관한 것이다.

소형 고성능 광학렌즈가 전자 스틸 카메라, 전자 비디오 카메라 및 카메라 장착 휴대 전화 등의 전자 촬상수단의 광학시스템으로서 이용된다. 이러한 방식의 광학렌즈의 크기가 작아질수록, 렌즈면 형상(lens face shape), 광축 방향의 기울기(틸트, tilt), 디-센터(de-center) 등의 정확도에 대한 요구가 많아진다. 또한, 비구면 렌즈(aspherical lens)와 같이, 광학소자의 축을 정위시키기 어려운 형태의 광학렌즈도 많아, 광학소자와 이 광학소자를 고정하는 지지틀(support frame) 또는 렌즈경통(lens barrel)의 정확한 정렬(alignment)에 대한 요구를 맞추기도 어려워지고 있다.

렌즈를 고정하기 위해 종래부터 가장 많이 행해지고 있는 관련기술 방법의 하나는 유리 몰드법(glass molding)으로 성형된 축대칭 렌즈를, 렌즈의 외주(outer circumference)가 센터링기(centering machine)로 연삭(grinding)되어 형성된 후, 렌즈경통 내에 고정된 렌즈와 접착(bond)하거나 또는 코킹(caulking)하는 것이다. 그러나 이 방법의 사용은 센터링기에 렌즈를 설치하는데 관련되어 정렬시에 발생하는 오차에 렌즈를 렌즈경통에 고정할 때 또는 틀에 장착할 때 발생하는 오차가 겹 쳐지게 된다.

상기 문제를 해결하기 위해, 렌즈의 성형과 동시에 렌즈 윤곽(contour)도 성형하는 센터링이 필요없는 성형(no-centering-required forming)이라 불리는 성형방법이 행해지고 있다. 예를 들면 일본특허 2000－7355호 공보에는 유리 광학소자(glass optical element) 성형방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 유리 광학소자는 금형 내에서 성형틀부(forming frame unit)가 유리 광학소자의 외부에 배치된 상태로 성형틀부와 결합된다. 그리고 나서, 성형이 완료된 후에 성형틀부는 유리 광학소자로부터 분리된다.

그러나 렌즈면의 성형과 동시에 렌즈 윤곽도 정확하게 성형하는 것은 매우 어렵고, 또 투입되는 소재의 형상의 정확도에 대한 요구도 엄격해지므로, 이러한 방법은 매우 숙련된 기술을 요구하게 된다. 또한 센터링이 필요없는 성형시에 사용되는 외주측의 프레임부(frame unit)는 성형과정의 완료 후에 제거되므로, 이후의 부착틀(mounting frame) 또는 렌즈경통에 렌즈를 고정하는 공정에서 발생되는 오차가 여전히 존재하게 된다.

여기서, 한가지 생각할 수 있는 방법은, 렌즈경통 또는 부착틀이 금형 내에 세트된 상태로 광학소자에 압력을 가한 후, 렌즈경통 또는 부착틀의 안쪽에 광학소재를 밀착시킴으로써 렌즈를 고정하는 방법이다. 그러나 렌즈경통 또는 프레임부에 이용가능한 재료는, 일반적으로 합성수지를 포함하고, 따라서 광학소자를 성형하기 적합한 온도에 견딜 수 없다. 극저온 연화 유리(cryogenic softening glass)를 광학소재로서 이용했을 경우에도, 압축되는 미리 성형된 유리(preformed glass)의 성형 온도는 400℃이상으로 올라가므로, 이 방법은 렌즈경통 또는 프레임부의 재료가 제한되게 된다. 그러한 방법은, 예를 들면, 일본특허 제9-202627호 공보에 개시되어 있다.

본 발명은 프레임부가 광학소자와 일체로 결합되어 구성된 광학유닛을 얻는 방법을 제공하는 것이며, 또한, 상기 방법을 사용하여 얻어지는 광학유닛을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 유리로 형성된 광학소자의 외주와 결합된 플라스틱으로 형성되는 프레임부로 구성된 광학유닛의 제조방법을 제공하는 것이며, 또한, 상기 방법을 사용하여 제조되는 광학유닛을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 광학소재의 공급량의 편차를 효과적으로 흡수할 수 있는 광학유닛의 제조방법을 제공하는 것이며, 또한, 상기 방법을 사용하여 제조되는 광학유닛을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 광학소자의 광축이 정확하게 정렬된 상태로 광학소자와 프레임부가 결합되도록 구성된 광학유닛을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 플라스틱으로 형성된 프레임부가 축 중심이 정렬된 상태로 유리로 형성된 광학소자의 외주와 결합되도록 구성된 광학유닛을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 광학소자와 프레임부가 일체로 결합되도록 구성된 광학유닛을 정밀하게 성형하기 위해 사용되는 성형장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 광학소자에 포함되는 광학소재의 양의 편차를 흡수할 수 있 는 성형장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예는 광학소재(optical maerial)의 가열 연화(thermal softening) 후, 금형(mold)으로 광학소재를 압축함으로써 광학소자(optical element)가 얻어지고, 광학소자와 프레임부(frame unit)의 결합이 또한 요구되는 광학유닛(optical unit) 제조방법을 제공한다. 광학유닛 제조방법은 광학소자를 성형한 후에 금형을 열지 않고 광학소자를 수용하는 동안, 금형의 위치를 기준으로 광학소자와 일체인 부분(integral part)으로 프레임부를 성형하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 방법에서, 광학소자는 유리로 만들어진 유리렌즈일 수 있다. 선택적으로, 광학소자는 합성수지로 만들어진 플라스틱 렌즈일 수도 있다. 또한, 프레임부의 소재는 플라스틱이며, 사출성형(injection molding)에 의해 광학소자의 일체인 부분으로 프레임부가 성형되도록 해도 좋다. 더욱이, 금형으로 광학소재를 가압하는 것이 완료된 상태로, 금형 내의 광학소자의 측단부(side edge)가 자유면(free face)으로 형성될 수 있다. 또한, 광학소재가 성형되고 나서 소정의 온도 이하로 냉각된 후에 프레임부를 성형해도 좋다.

본 발명의 실시예는, 압축에 의해 얻어진 광학소자와, 압축을 위한 금형의 위치를 기준으로 광학소자와 일체인 부분으로 성형되고, 광학소자와 결합되는 프레임부를 가지는 광학유닛이 제공한다. 상기 광학유닛에 있어서, 광학소자는 유리로 형성될 수 있고, 프레임부는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 선택적으로, 광 학소자 및 프레임부가 모두 플라스틱으로 형성될 수도 있다. 더욱이, 광학소자의 각 마주보는 외주면의 단부는 광축과 거의 직각으로 연장하는 평면부(flat portion)로 성형될 수 있다.

본 발명의 실시예는, 용해된 상태의 광학소재에 압력을 가하여 광학소자로 성형하기 위한 서로 마주보는 한 쌍의 금형부(molding part)와, 금형부가 닫혀진 상태로 한쪽의 금형부의 접합부에 대해 측면으로 다른 쪽과 연결되고 광학소자와 일체인 부분으로 형성되는 프레임부의 용해된 소재의 사출에 적용되는 사출성형수단을 포함하는 성형장치를 제공한다. 상기 성형장치에 있어서, 금형부는 광학소자의 측단에 대응하는 위치에 남겨진 공간을 가지고 닫혀 있을 수 있다. 더욱이, 광학소자의 각 마주보는 면의 외주면의 단부는 광축에 거의 직각으로 연장하는 평면부로 형성될 수 있고, 그 경우, 닫힌 금형부는 프레임부를 형성하기 위한 수지를 절단하기 위해 평면부와 접촉하도록 가압 될 수 있다.

본원발명의 실시예에 따른 광학유닛의 제조방법은 틀이 부착된(frame-mounted) 광학유닛 제조방법이다. 이 방법에 따르면, 광학소재의 가열 연화 후에 금형으로 광학소재를 압축함으로써 광학소자가 얻어지는 유리 성형법(glass molding)에 있어서, 광학소자를 성형한 후에 금형을 열 필요 없이 금형 내에 광학소자 그 자체를 수용한 채로, 광학소자틀(optical elemental frame)이 금형의 위치를 기준으로 성형된다. 상기 방법에 있어서, 상기 광학소자는 사출성형에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 광학소자틀의 소재는 플라스틱을 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 센터링(centering)을 위해 큰 사이즈의 광학소자를 제조할 필요가 없어지고, 성형의 난이도를 낮출 수 있다. 또한, 센터링이 필요없는 성형과 달리, 소재 중량의 정확한 관리를 행할 필요도 없어진다. 더욱이, 광학소자와 프레임부의 결합을 위한 별도의 공정이 필요하지 않으므로, 광학소자와 프레임부의 정렬에 있어서 극도로 높은 정확도가 제공될 수 있다. 또한, 종래의 기술과 달리, 광학소자의 성형온도까지 프레임부 소재의 온도가 오르지 않기으므로, 틀 소재의 탁월한 선택도 또한 제공될 수 있다. 더욱이, 어떠한 고가의 재료도 사용할 필요가 없는 이점이 있다.

본 발명의 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 적합한 실시예에 대한 이하의 설명에서 더욱 명확해질 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학소자의 제조를 위해 사용되는 성형장치를 나타내고 있고, 도시된 성형장치는 상축(upper shaft)(11)과 하축(lower shaft)(12)을 가지고 있다. 상축(11)의 하면(lower surface)은 다이플레이트(die plate)(13)로 고정되고, 하축(12)의 상면(upper surface)은 다이플레이트(die plate)(14)로 고정된다. 그리고 이러한 다이플레이트(13, 14)는 각각 상부(top part)(15)와 하부(bottom part)(16)를 유지하기 위해 적용될 수 있다.

금형에 포함되는 상부(15)와 하부(16)는 상하의 드럼부(drum part)(21, 22)에 각각 수용되도록 구성되어 있다. 상부 드럼(upper drum part)(21)은 그 중심부에 원형의 중심공(center hole)(23)을 가지고, 상부(top part)(15)가 이 중심공(23) 내에 결합된 후 고정되도록 한다. 상부드럼(21)은 또한 중심공(23)의 주 위에 대칭 구조로 위치된 한 쌍의 삽입공(24)을 가진다. 상기 상부 다이플레이트(13)의 아래쪽 면에 설치된 한 쌍의 위치결정핀(25)이 삽입공(24)에 각각 삽입될 수 있다.

한편, 하부드럼(22)은 상기 상부(15)와 하부(16) 사이의 상대적인 위치를 규제하기 위해 각 위치결정핀(25)의 첨단부(tip portion)를 수용하는 위치결정공(26)을 가진다. 또한, 하부 드럼(22)은 그 중심부에 중심공(27)을 또한 가지고, 하부(bottom part)(16)가 이 중심공(27) 내에 결합된 후 고정되도록 한다. 상부(15)를 유지하는 상부 드럼(21)의 하면 및 하부(16)를 유지하는 하부 드럼(22)의 상면은 도 2에 나타낸 바와 같이 오목한 형태의 캐비티(cavity)(31, 32)를 가진다. 이들 캐비티(31, 32)는 사출성형에 의해 틀(frame)을 형성하는 데 적용될 수 있다.

상기한 바와 같이, 광학소자를 성형하기 위한 상부(15)는 상부 드럼(21)의 중심공(23)에 정확하게 결합될 수 있다. 또한, 하부(16)도 하부 드럼(22)의 중심공(27)에 정확하게 결합될 수 있다. 드럼(21, 22)는, 상부(15)와 하부(16)가 닫힌 상태로 가압 될 때 위치결정핀(25)과 위치결정공(26)에 의해 서로 정확하게 정렬되게 된다.

다음으로 성형동작의 일례에 대하여 설명한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 미리 성형된 유리(preformed glass)(35)를 열려있는 하부(16) 상에 세트된 상태로, 상부 및 하부(15, 16)는 성형온도까지 가열되고, 미리 성형된 유리(35)의 온도는 를 400 ~ 1000℃까지 상승한다. 성형 온도에 도달한 후, 이어서 상부 및 하부(15, 16)를 닫는다. 특히, 하축(12)이 위치에 고정된 경우에는, 상축(11)은 상부 및 하부 드럼(21, 22)이 위치결정핀(25) 및 위치결정공(26)에 의해서 정확히 정렬된 상태로, 미리 성형된 유리(35)를 상부(15) 및 하부(16)로 가압하기 위해 아래쪽으로 이동될 필요가 있다. 이때의 축선 방향의 클로징 스트로크 엔드(axially closing stroke end)는, 상부 드럼(21)의 하면이 하부 드럼(22)의 상면과 접하는 위치로 주어진다. 하부 드럼(22) 상에 상부 드럼(21)을 완전히 인접함으로써 가압이 완료되면, 상부 드럼(21)이 하부 드럼(22)과 접한 상태로 냉각 과정이 개시된다. 냉각과정에 있어서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상부(15)의 하면으로 이루어지는 성형면(forming surface)과 하부(16)의 상면으로 이루어지는 성형면은 광학렌즈(45)의 기능면(function face)의 구성(formation)에 적용된다.

이러한 성형과정에서, 특히 도 4에 나타낸 바와 같이, 상부(15)와 하부(16)가 완전하게 닫힌 상태로, 이 광학렌즈(45)를 구성하는데 적용가능한 눌러진( depressed) 미리 성형된 유리(preformed glass)(35)는 광학렌즈(45)를 형성하고, 또한, 그 외주(outer circumference)는 자유곡면(free curved surface)으로 형성되어 캐비티(31)와 마주한다. 이러한 구성에 따라, 미리 성형된 유리(35)의 소재의 양의 편차의 조정을 자유곡면의 형태를 취하는 외주측 단면(outer circumference-side end face)에서 할 수 있고, 미리 성형된 유리(35)의 중량관리를 용이하게 하며, 또, 미리 성형된 유리(35)의 중량의 편차를 방지하고, 만일 발생하더라도, 결과물로서의 광학렌즈(45)의 기능면(functional face)에 영향을 미치는 것을 방지한다.

냉각이 진행되어, 플라스틱 소재의 틀(frame)을 성형하기 적합한 온도, 예를 들면 200℃이하의 온도에 도달하면, 성형장치의 상부(15)와 하부(16)의 온도는 일정한 온도로 유지된다. 이러한 유지되는 온도는 수지재료의 종류에 따라 달라지지만, 상부와 하부를 예를 들면 130~160℃의 범위 내의 일정한 온도로 유지할 필요가 있다. 그 후, 상부와 하부가 일정 온도로 유지된 상태로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 용해된 플라스틱 재료를 이 접속공을 통해 밀어내기 위해 사출성형노즐(40)이 드럼(21, 22)의 접합부에 설치된 접속공에 접속된다. 결과적으로, 드럼(21, 22)의 접합부에 위치된 오목부 형태의 캐비티(31, 32) 내에 용해된 플라스틱이 흘러 들어간다. 용해된 플라스틱의 흐름이 광학렌즈(45)의 측면에 도달하여, 유리로 형성된 광학렌즈(45)의 측면에 일체인 부분으로 프레임부(46)가 형성되게 한다. 다시 말하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 광학렌즈(45)를 둘러싸듯이 프레임부(46)가 광학렌즈(45)와 일체로 결합되도록 구성된 광학렌즈 장치(optical lens device)가 얻어질 수 있다.

도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 상부 및 하부 드럼(21, 22)에 의해 형성된 캐비티(31, 32)를 가로지르도록 하부 드럼(22)의 캐비티(32)의 아래에 한 쌍의 핀(51, 52)이 설치된다. 그러므로, 용해된 수지가 캐비티(31, 32) 내로 주입되더라도, 핀(51, 52)에 해당하는 캐비티 부분으로 수지가 흘러들어가지 않는다. 따라서, 상기 주입에 이어서 금형을 여는 결과로서, 광학렌즈(45)의 외주의 일체인 부분으로 형성된 프레임부(46)가, 도 6에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 삽입공(53, 54)을 가지도록 얻어질 수 있다. 유도홈(guide rod)이 삽입공(53, 54) 내로 삽입되어, 광학렌즈(45) 주위에 형성된 프레임부(46)를 가지는 광학유닛이 이동가능 하게 유도되도록 한다.

캐비티(31, 32) 내로 완전하게 용해된 수지의 사출 완료 후, 상부(15) 및 하부(16)의 냉각과정이 다시 시작된다. 그 후, 광학유닛을 꺼내기 적합한 온도까지 상부와 하부가 냉각된 상태로, 금형을 열기 위해 상부(15)를 하부(16)로부터 분리시키도록 상축(11)이 위쪽으로 이동되고, 도 6에 나타낸 바와 같이 성형된 제품 형태의 광학유닛을 꺼낸다. 도 6은 이러한 플라스틱으로 형성된 프레임부(46)와 일체로 결합된 유리로 형성된 광학렌즈를 가지는 광학유닛을 나타내고 있다.

성형장치에 있어서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상부(15)의 하면 및 하부(16)의 상면으로 이루어지는 성형면은 수십 nm 두께의 귀금속 또는 카본으로 이루어지는 보호층(42)으로 덮여 있다. 상기한 바와 같이 보호층(42)의 사용은 고정밀 광학렌즈(45)의 성형을 가능하게 한다. 또한, 상기 보호층(42)은 상부(15)와 하부(16)의 성형면이 마모되는 것을 방지하기 위해 적용될 수 있다.

더욱이, 상기 성형장치에 있어서, 특히 상부(15)와 하부(16)를 서로 닫아 광학렌즈(45)를 성형할 때, 유리 부분 빠르게 수축된다. 따라서, 광학렌즈(45)의 광축의 근방, 또는 중심 측에서 가장 먼저 수축이 발생한다. 반면, 외주측에서는 수축이 늦게 진행되고, 더욱이, 광학렌즈(45)의 외주에는 평면부(49)가 형성되어 있고, 이 경우, 평면부(49)는 상부(15) 및 하부(16)와 접촉되어, 광학렌즈(45)와 상부(15) 및 하부(16) 사이에 틈새가 발생하는 것이 없게 된다. 따라서, 캐비티(31, 32) 내에 용해된 수지를 사출하더라도, 사출되는 용해된 수지가 광학렌즈(45)의 기능면을 형성하는 외부 표면에 부착될 가능성이 없다.

도 7은 상기와 같이 형성된 광학유닛의 사용에 관련된 렌즈경통장치를 나타내고 있고, 4개의 광학유닛이 한 쌍의 전면 및 후면 렌즈경통(57, 58)으로 구성된 원통형 유닛에 들어 있다. 상기 렌즈경통장치에 있어서, 가장 왼쪽의 광학유닛의 광학렌즈(45a)는 대물렌즈를 구성하고, 대물렌즈의 오른쪽 광학유닛의 광학렌즈(45b)는 줌렌즈를 구성한다. 렌즈경통(57, 58)의 접합부에 고정된 프레임부(46)를 가지는 중간 고정렌즈(45c)는 줌렌즈의 오른쪽에 배치된다. 그리고, 프레임부(46a)를 통하여 이동가능한 포커스렌즈로 구성된 광학렌즈(45d)는 중간 고정렌즈의 후면으로 특정된 가징 오른쪽에 배치되어 있다. 다른 광학렌즈(47)가 포커스렌즈(45)와 결합됨에 주목한다. 포커스렌즈로 구성된 광학렌즈(45)를 수용하는 프레임부(46a)는, 그 전면 측 부분에, 정해진 치수의 계단부(step portion)(48)를 가지고, 다른 광학렌즈(47)가 계단부(48) 내에 고정된 후 렌즈 가장자리(lens edge)의 열 용접(thermal welding)에 의해 다른 광학렌즈(47)가 계단부(48)에 정확하게 고정되도록 할 필요가 있다.

상기 본 실시예의 성형에 따르면, 센터링을 위해 여분의 크기의 광학렌즈(45)를 예비로 성형할 필요가 없어지고, 결과적으로 성형의 난이도가 낮아진다. 또한, 센터링이 필요 없는 성형과 달리, 소재의 중량의 관리를 엄격하게 행할 필요도 없어진다. 더욱이, 광학렌즈(45)와 프레임부(46)를 결합하기 위한 별도의 공정이 필요 없으므로, 광학렌즈(45)와 프레임부(46)의 정렬에 있어서 더 높은 정확도가 제공될 수 있다. 또한, 종래의 기술과 달리, 광학렌즈(45)의 성형온도까지 프레임부(46)의 온도가 오르는 일이 없으므로, 프레임부(46)에 대한 재료의 다양한 선택도 제공될 수 있다. 더욱이, 내열성 수지와 같은 어떠한 고가의 재료도 사용할 필요가 없는 장점 또한 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 광학유닛은 중심에 대하여 곡면 형태로 광학렌즈(45)의 기능면에 포함되고, 렌즈의 반대면 가장자리가 광축에 거의 직각으로 연장하고 서로 평행인 평면부(49)를 가지며, 광학렌즈(45)가 성형장치의 상부 및 하부(15, 16)로 확실하게 고정된 상태로 수지의 주입에 의해 프레임부(46)가 형성되게 하고, 또한, 보다 확실하게 광학렌즈(45)의 기능면에 수지가 부착되는 것을 방지하도록 구성된다.

본 발명의 실시예를 나타낸 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예로만 한정되지 않으며, 본 출원에 포함된 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변경이 있을 수 있음은 당연하다. 예를 들면, 상기 실시예에서 프레임부의 모양에 대하여 다양한 변경이 가능하다. 또한, 프레임부에 포함되는 수지는 성형을 위한 목적에 따라 다양한 종류의 재료가 이용 가능하다. 더욱이, 광학소재도 반드시 유리일 필요는 없고, 필요하다면 용해된 상태의 플라스틱의 사용도 가능하다.

본 발명은, 전자 스틸카메라, 비디오 카메라 및 휴대 전화기 카메라 등의 각종의 카메라의 촬상장치의 광학 시스템으로서 폭넓게 적용될 수 있다.

상기한 바와 같은 광학유닛 제조방법의 사용은 광학소자를 성형한 후 그대로의 상태로 광학소자를 수용한 채로, 광학소자의 금형의 위치를 기준으로 광학소자 와 일체인 부분으로서 프레임부가 성형되도록 한다. 따라서, 광학소자와 프레임부의 결합에 있어서 더 높은 정밀도가 제공될 수 있다.

상기한 바와 같은 성형장치의 사용은 광학소자가 금형으로 먼저 성형된 후, 사출성형수단에 의해 용해된 소재를 사출함으로써 프레임부가 광학소자와 일체로 결합되도록 광학유닛이 구성되게 한다. 특히 광학소자의 측단에 대응하는 위치에 공간을 남기고 금형부가 닫혀 있는 구성을 취하는 성형장치의 사용은, 광학소재의 양의 편차를 임의로 측단 공간으로 흡수하도록 한다.

본 발명의 기술분야에서 숙련된 자들에 의해 설계상의 요구 및 다른 요소들에 따라 첨부된 청구의 범위 및 이와 동등한 범위 내에서 다양한 수정, 결합, 부분결합 및 대체가 일어날 수 있음은 당연한 일이다.

Claims (13)

1. 광학소재(optical material)의 가열 연화(thermal softening) 후 금형(mold)을 이용하여 상기 광학소재를 압축함으로써 광학소자(optical element)가 얻어지고, 상기 광학소자와 결합하는 프레임부(frame unit)가 요구되는 광학유닛(optical unit)의 제조방법에 있어서,

   상기 광학소자의 성형 후 상기 금형을 열지 않고 상기 광학소자를 수용하는 동안 상기 금형의 위치에 기준하여 상기 광학소자와 일체인 부분(integral part)으로서 상기 프레임부를 성형하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광학소자는 유리를 소재로 하는 유리렌즈(glass lens)인 것을 특징으로 하는 광학유닛의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 광학소자는 플라스틱을 소재로 하는 플라스틱렌즈(plastic lens)인 것을 특징으로 하는 광학유닛의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임부의 소재가 플라스틱이며, 사출성형(injection molding)에 의해 상기 프레임부가 상기 광학소자의 일체인 부분으로 성형되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 광학소재에 대해 상기 금형을 사용하여 가압(press)이 완료된 상태로, 상기 금형 내의 상기 광학소자의 외주면의 단부(outer circumference-side edge)가 자유면(free face)으로 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임부는 상기 광학소재가 성형되고 그 후 소정의 온도 이하로 냉각된 후에 성형되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛의 제조방법.
7. 광학유닛(optical unit)에 있어서,

   압축(compression)에 의해 얻어진 광학소자(optical element)와,

   압축을 위한 금형(mold)의 위치를 기준으로 상기 광학소자와 일체인 부분(integral part)으로 형성되고, 상기 광학소자와 결합된 프레임부(frame unit)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 광학소자는 유리로 형성되고, 상기 프레임부는 플라스틱으로 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 광학소자 및 상기 프레임부가 플라스틱으로 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 광학소자의 각각 마주보는 면의 외주부의 단부(outer circumference-side edge)가 광축(optical axis)에 대해 거의 직각(right angle)으로 연장하는 평면부(flat portion)로 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학유닛.
11. 성형장치(forming apparatus)에 있어서,

    용해된 상태의 광학소재(optical material)에 압력을 가하여 광학소자(optical element)로 성형하기 위한 서로 마주보는 한 쌍의 금형부(mold part)와,

    상기 금형부가 닫힌 상태로 한쪽의 금형부의 접합부(contact portion)에 대해 측면으로(sideways) 다른 쪽과 연결되는 사출성형수단(injention molding means)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 성형장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 금형부는 상기 광학소자의 측단(side edge)에 대응하는 위치에 공간을 남기고 닫혀있도록 구성된 것을 특징으로 하는 성형장치.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 광학소자의 각 마주보는 면의 외주면의 단부가 광축에 거의 직각으로 연장하는 평면부가 되도록 형성되어, 상기 닫혀 있는 금형부가 프레임부를 성형하기 위한 수지(resin)를 잘라내기(cut off) 위해 상기 평면부와 가압 접촉(pressure contact)되도록 구성된 것을 특징으로 하는 성형장치.

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