KR20110051873A - 렌즈 사출 금형 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형은 상부 및 하부 금형; 상기 상부 및 하부 금형 중 적어도 하나에 형성되며 렌즈 사출액이 제공되는 캐비티; 상기 상부 및 하부 금형 내에 각각 배치되며, 상기 캐비티 내의 사출액을 가압하여 렌즈를 형성하도록 상기 렌즈의 일면과 타면에 대응되는 형상의 팁부를 가지는 상부 및 하부 코어; 상기 상부 및 하부 코어가 삽입되도록 상기 상부 및 하부 금형에 형성되며, 상기 코어의 이동공간을 제공하는 코어 삽입부; 및 상기 코어와 코어 삽입부 사이의 간극에 배치되며, 변위가 발생하여 상기 코어 삽입부 내의 상기 코어 위치를 조절하여 상기 렌즈의 일면과 타면의 동심원을 일치시키는 변형부재;를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 사출 금형{Injection mold for forming lens}
본 발명은 렌즈 사출 금형에 관한 것으로, 렌즈 사출액을 가압하는 코어의 위치를 압전소자의 변형을 통해 조절하여 렌즈의 동심도를 향상시키는 렌즈 사출 금형에 관한 것이다.
글래스 렌즈(glass lens)에 비해 플라스틱 렌즈(plastic lens)는 재료비, 생산성 측면에서 우수한 특성을 가지며, 이러한 특성으로부터 휴대폰 카메라, 디스크 픽업 장치 등에 많이 활용되고 있다.
플라스틱 렌즈는 사출 성형 공정을 통해 생산된다. 사출 성형 공정에서 금형의 렌즈 형상 부분이 전사되어 렌즈 제품을 이루게 되므로 금형의 정밀도는 매우 중요하다.
특히, 렌즈의 형상 정밀도는 카메라 모듈의 화상 성능과 밀접한 관계를 가지고 있으며, 렌즈의 외경에 해당하는 부분과 비구면에 해당하는 부분의 동심도는 렌즈 제품의 동심도에 직접적인 영향을 미친다.
종래의 렌즈 금형은 사출액이 제공되는 캐비티, 상기 캐비티 내의 사출액을 가압하며, 렌즈의 양 일면에 대응되는 형상을 가진 상부, 하부 코어 및 상기 상부, 하부 코어의 이동공간이 되는 코어 삽입부를 포함하여 이루어진다.
상기 코어 삽입부와 코어는 유격의 존재로 인해 렌즈의 동심도를 일치시키기 곤란한 문제점이 있었다. 또한, 성형된 렌즈의 취출을 위해 상기 상부 및 하부 코어 중 어느 하나를 습동하게 되면, 유격이 더 커지게 되어 동심도를 더욱 악화시킨다.
또한, 카메라가 고화소화 됨으로 인해, 렌즈의 동심도가 1㎛ 이하의 고 정밀도 렌즈가 필요한 실정이며, 이에 대한 연구가 필요하였다.
본 발명의 목적은 렌즈 사출액을 가압하는 코어의 위치를 압전소자의 변형을 통해 조절하여 렌즈의 동심도를 향상시키는 렌즈 사출 금형을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형은 상부 및 하부 금형; 상기 상부 및 하부 금형 중 적어도 하나에 형성되며 렌즈 사출액이 제공되는 캐비티; 상기 상부 및 하부 금형 내에 각각 배치되며, 상기 캐비티 내의 사출액을 가압하여 렌즈를 형성하도록 상기 렌즈의 일면과 타면에 대응되는 형상의 팁부를 가지는 상부 및 하부 코어; 상기 상부 및 하부 코어가 삽입되도록 상기 상부 및 하부 금형에 형성되며, 상기 코어의 이동공간을 제공하는 코어 삽입부; 및 상기 코어와 코어 삽입부 사이의 간극에 배치되며, 변위가 발생하여 상기 코어 삽입부 내의 상기 코어 위치를 조절하여 상기 렌즈의 일면과 타면의 동심원을 일치시키는 변형부재;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 상기 변형부재는 압전소자이며, 상기 압전소자는 상기 코어에 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 상기 코어는 원통형으로 형성되며, 상기 압전소자는 상기 코어에 90도 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 상기 변형부재는 압전 소자이며, 상기 압전소자는 상기 코어 삽입부에 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 상기 코어와 상기 코어 삽입부는 원통형으로 형성되며, 상기 압전소자는 상기 코어 삽입부에 90도 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 상기 상부 및 하부 금형 중 어느 하나는 고정 금형이며, 다른 하나는 가동 금형일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 상기 사출액은 플라스틱 수지재이며, 상기 코어의 가압으로 형성되는 성형된 렌즈는 플라스틱 렌즈일 수 있다.
본 발명에 렌즈 사출 금형에 의하면, 렌즈 성형을 위해 사출액을 코어로 가압하기 전에 코어를 변형부재로 변위시킴으로써 렌즈의 동심도를 정확하게 일치시킬 수 있다.
또한, 성형된 렌즈의 취출시 코어의 습동으로 인해 코어의 위치 변형이 발생하면, 성형된 렌즈의 동심도를 측정하여 용이하게 코어의 위치 변형을 알 수 있다.
또한, 코어의 위치 변형이 발생하여도 코어를 변형부재로 변위시킴으로써 용이하게 렌즈의 동심도를 맞출 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 개략 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형(10)은 상부 및 하부 금형(20, 40), 캐비티(30), 상부 및 하부 코어(22, 42), 코어 삽입부(32, 34), 및 변형부재(26, 36)를 포함하여 이루어진다.
상기 상부 및 하부 금형(20, 40)은 렌즈 사출액을 렌즈로 제조하기 위한 제조금형으로, 상기 상부 및 하부 금형 중 어느 하나는 고정 금형이며, 다른 하나는 가동 금형일 수 있다.
본 실시예에서는 상기 상부 금형(20)이 고정금형으로, 렌즈의 고정 금형으로 성형된 렌즈(50, 도 10 참조)의 내면(54)을 형성한다. 또한, 한편, 상기 하부 금형(40)은 가동 금형으로, 성형된 렌즈(50)의 외면(52)을 형성한다.
한편, 상기 하부 금형(40)의 상기 캐비티(30)는 성형된 렌즈(50)의 외경(D) 을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 하부 금형(40)에 형성되는 캐비티(30)는 상기 상부 및 하부 금형(20, 40) 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 렌즈 사출액이 제공될 수 있다.
이때, 렌즈 사출액은 상기 상부 또는 하부 금형(20, 40)에 형성되는 게이트를 통해 상기 캐비티(30)에 제공될 수 있다.
상기 캐비티(30)는 렌즈 사출액이 저장되며, 상부 및 하부 금형(20, 40) 내에 각각 배치되는 상부 및 하부 코어(22, 42)의 압축으로 인해 렌즈의 내면(54)과 외면(52)이 형성된다.
상기 상부 및 하부 코어(22, 42)는 렌즈의 일면과 타면 즉, 내면(54)과 외면(52)에 대응되는 형상(25, 45)의 팁부(24, 44)를 가질 수 있다.
다시 말해, 상기 팁부(24, 44)의 전단면의 형상(24, 45)의 형상을 변경함으로써, 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈로의 성형이 가능할 수 있다.
상기 코어 삽입부(32, 34)는 상기 상부 및 하부 코어(22, 42)가 삽입되도록 상기 상부 및 하부 금형(20, 40)에 형성되며, 상기 코어(22, 42)의 이동공간을 제공한다.
상기 코어(22, 42) 및 코어 삽입부(32, 34)는 원통형의 형상으로 이루어지며, 상기 코어(22, 42)는 상기 코어 삽입부(32, 34) 내에서의 렌즈의 압축을 위해 습동한다. 상기 코어(22, 42)의 코어 삽입부(32, 34) 내에서 운동을 원활하게 하기 위해 상기 코어(22, 42)와 코어 삽입부(32, 34) 사이에는 간극이 형성된다.
상기 변형부재(26, 46)는 상기 상기 코어(22, 42)와 코어 삽입부(32, 34) 사 이의 간극에 배치될 수 있다. 상기 변형부재(26, 46)는 스스로 변위가 발생하는 소자이면 어떠한 것도 가능하다.
본 실시예에서는 상기 변형부재(26, 46)를 압전소자를 이용한다. 압전소자는 전기적에너지를 기계적 에너지로 또는 반대로 변환할 수 있는 요소이다.
상기 변형부재(26, 46)은 상기 코어(22, 42)와 코어 삽입부(32, 34) 사이의 간극에 배치되어 상기 코어(22, 42)의 상기 코어 삽입부(32, 34) 내에서의 위치를 조절하여 성형된 렌즈의 내면(54)과 외면(52)의 중심, 즉, 동심도를 일치시킬 수 있다.
특히, 본 실시예는 원재료비가 저렴하고, 사출 성형성이 좋은 플라스틱 수지재를 사출액으로 사용할 수 있으며, 상기 코어(22, 42)의 가압으로 형성되는 성형된 렌즈(50)는 플라스틱 렌즈일 수 있다.
도 2는 렌즈의 동심도를 맞추기 전의 코어 삽입부와 코어 사이에 배치되는 변형부재의 제1 실시예의 모습을 도시한 개략 종단면도이며, 도 3은 도 2의 변형부재가 코어를 변위시킨 모습을 도시한 개략 종단면도이다.
또한, 도 4 및 도 5는 코어에 결합되는 변형부재의 변형 전후의 모습을 도시한 개략 횡단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 변형부재(26, 46)는 상기 코어(22, 42)에 결합되는 압전소자이다.
상기 압전소자는 코어(22, 42)의 외주면에 결합되어 전원이 인가되면 스스로 변형되어 변위가 생기며, 상기 코어 삽입부(32, 34) 내에서 상기 코어(22, 42)의 위치를 조절할 수 있다.
한편, 상기 코어(22, 42)는 원통형으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 압전소자가 전방위에서 변위가 일어나, 상기 코어 삽입부(32, 34) 내에서 코어(22, 42)의 위치가 신속히 변경되도록 상기 압전소자는 상기 코어(22, 42)에 90도 간격으로 배치될 수 있다.
여기서, 상기 압전소자의 배치는 당업자의 선택에 따라 용이하게 변경할 수 있을 것이다.
상기 압전소자는 도 2 및 도 3에 개시된 것처럼 렌즈의 동심도를 맞추기 위해 상기 상부 코어(22) 및 하부 코어(42)의 중심(C)이 일치하도록 이동시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 상부 금형(22)의 코어 삽입부(32) 내에서 상기 코어 삽입부와 코어(22)의 중심을 맞추기 위해 압전소자의 변형되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 렌즈의 동심도를 맞추기 전의 코어 삽입부와 코어 사이에 배치되는 변형부재의 제2 실시예의 모습을 도시한 개략 종단면도이며, 도 7은 도 6의 변형부재가 코어를 변위시킨 모습을 도시한 개략 종단면도이다.
또한, 도 8 및 도 9는 코어 삽입부에 결합되는 변형부재의 변형 전후의 모습을 도시한 개략 횡단면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 도 6 내지 도 9의 실시예는 도 2 내지 도 5의 실시예와 상기 압전소자가 상기 코어 삽입부(32, 34)에 결합되는 점 외에는 실질적으로 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도 10을 참조하여 성형된 렌즈(50)에 대해서 상세히 살펴보기로 한다.
도 10 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형에 의해 제조된 렌즈의 개략 횡단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형으로 성형된 렌즈(50)는 내면(54)과 외면(52)의 동심도가 일치하는 것을 알 수 있다. 즉, 코어(22, 42)의 동심도가 일치된 상태로 압축하여 렌즈를 성형함으로써, 성형된 렌즈(50)의 내면(54)의 중심과 외면(52)의 중심이 일치한다.
한편, 렌즈 성형 후 성형된 렌즈(50)의 취출시 가동 금형인 하부 금형(40)의 코어(42)가 습동하므로 시간이 지남에 따라 동심도가 일치하지 않을 수 있다.
동심도 일치하지 않는 것은 성형된 렌즈(50)를 검사하므로써 용이하게 알 수 있으며, 다시 압전소자를 작동하여 동심도를 용이하게 다시 일치시킬 수 있다.
본 발명에 렌즈 사출 금형에 의하면, 렌즈 성형을 위해 사출액을 코어로 가압하기 전에 코어를 변형부재로 변위시킴으로써 렌즈의 동심도를 정확하게 일치시킬 수 있다.
또한, 성형된 렌즈의 취출시 코어의 습동으로 인해 코어의 위치 변형이 발생하면, 성형된 렌즈의 동심도를 측정하여 용이하게 코어의 위치 변형을 알 수 있다.
또한, 코어의 위치 변형이 발생하여도 코어를 변형부재로 변위시킴으로써 용이하게 렌즈의 동심도를 맞출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형의 개략 사시도.
도 2는 렌즈의 동심도를 맞추기 전의 코어 삽입부와 코어 사이에 배치되는 변형부재의 제1 실시예의 모습을 도시한 개략 종단면도.
도 3은 도 2의 변형부재가 코어를 변위시킨 모습을 도시한 개략 종단면도.
도 4 및 도 5는 코어에 결합되는 변형부재의 변형 전후의 모습을 도시한 개략 횡단면도.
도 6은 렌즈의 동심도를 맞추기 전의 코어 삽입부와 코어 사이에 배치되는 변형부재의 제2 실시예의 모습을 도시한 개략 종단면도.
도 7은 도 6의 변형부재가 코어를 변위시킨 모습을 도시한 개략 종단면도.
도 8 및 도 9는 코어 삽입부에 결합되는 변형부재의 변형 전후의 모습을 도시한 개략 횡단면도.
도 10 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 사출 금형에 의해 제조된 렌즈의 개략 횡단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 렌즈 사출 금형 20: 상부 금형
30: 캐비티 22: 상부 코어
40: 하부 금형 42: 하부 코어
26, 46: 변형부재 50: 성형된 렌즈

Claims (7)

  1. 상부 및 하부 금형;
    상기 상부 및 하부 금형 중 적어도 하나에 형성되며 렌즈 사출액이 제공되는 캐비티;
    상기 상부 및 하부 금형 내에 각각 배치되며, 상기 캐비티 내의 사출액을 가압하여 렌즈를 형성하도록 상기 렌즈의 일면과 타면에 대응되는 형상의 팁부를 가지는 상부 및 하부 코어;
    상기 상부 및 하부 코어가 삽입되도록 상기 상부 및 하부 금형에 형성되며, 상기 코어의 이동공간을 제공하는 코어 삽입부; 및
    상기 코어와 코어 삽입부 사이의 간극에 배치되며, 변위가 발생하여 상기 코어 삽입부 내의 상기 코어 위치를 조절하여 상기 렌즈의 일면과 타면의 동심원을 일치시키는 변형부재;를 포함하는 렌즈 사출 금형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변형부재는 압전소자이며,
    상기 압전소자는 상기 코어에 결합되는 것을 특징으로 하는 렌즈 사출 금형.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코어는 원통형으로 형성되며,
    상기 압전소자는 상기 코어에 90도 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 사출 금형.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변형부재는 압전소자이며,
    상기 압전소자는 상기 코어 삽입부에 결합되는 것을 특징으로 하는 렌즈 사출 금형.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코어와 상기 코어 삽입부는 원통형으로 형성되며,
    상기 압전소자는 상기 코어 삽입부에 90도 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 사출 금형.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 금형 중 어느 하나는 고정 금형이며, 다른 하나는 가동 금형인 것을 특징으로 하는 렌즈 사출 금형.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사출액은 플라스틱 수지재이며,
    상기 코어의 가압으로 형성되는 성형된 렌즈는 플라스틱 렌즈인 것을 특징으로 하는 렌즈 사출 금형.
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