KR20140069799A - 렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 렌즈는 렌즈 몸체; 상기 렌즈 몸체의 중앙에 형성되는 유효경; 상기 렌즈 몸체의 일측에 연결되는 게이트; 및 상기 렌즈 몸체의 외주면과 게이트의 연결부에 형성되는 일정 길이의 직선구간;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

렌즈{Lens}

본 발명은 렌즈에 관한 것이다.

최근 전자제품에 내장되는 소형 카메라 모듈에 사용되는 렌즈는 플라스틱 수지를 이용하여 사출 성형하여 이용한다. 이와 같은 플라스틱 수지는 E48R, OKP4와 같은 열가소성 수지가 많이 사용되며, 금형에 사출하기 위하여 섭씨 200도 이상의 고온에서 수지를 용융시켜 금형에 주입하여 필요한 형태로 성형한다. 용융된 플라스틱 수지는 점도가 수십만 cPs의 고점도를 가진 상태로 금형에 주입되는데, 렌즈 형상을 결정하는 금형 위치로 플라스틱 수지를 공급하는 게이트의 크기와 위치에 따라 렌즈 성형성이 좌우될 수 있다.

최근 고화소 슬림 카메라 모듈을 개발하기 위해, 렌즈 유효경이 점차 작아짐에 따라 유효경과 렌즈 외경과의 범위가 수 mm로 제한됨에 따라 게이트 부의 절단 공차를 확보할 수 있도록 렌즈와 게이트가 연결되는 부분을 직선으로 하는 구성이 개시된 바 있다.

그러나 이와 같이 게이트와 근접된 부분의 렌즈를 직선으로 형성하면, 금형에 주입되는 액상의 경화수지의 점도가 수십만 cPs에 이르기 때문에, 게이트와 직각을 이루는 부분에서 금형 내부의 공기가 제거되지 않아 렌즈가 의도한 대로 성형되지 못하는 불량이 발생될 수 있다는 문제점이 있다.

일본공개특허 특개2012-118403 (2012.06.21.) 일본공개특허 특개2011-258254 (2011.12.22.)

본 발명은 상온에서 점도가 낮은 액상 경화성 수지를 사용하여 구형 렌즈를 제작할 때, 금형 내부의 에어를 용이하게 제거할 수 있도록 구조가 개선된 렌즈를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 렌즈는 렌즈 몸체; 상기 렌즈 몸체의 중앙에 형성되는 유효경; 상기 렌즈 몸체의 일측에 연결되는 게이트; 및 상기 렌즈 몸체의 외주면과 게이트의 연결부에 형성되는 일정 길이의 직선구간;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 직선구간은 상기 게이트의 외주면과 평행하게 연장되는 제 1 가상선과, 상기 제 1 가상선과 수직인 제 2 가상선이 상기 렌즈 몸체의 외주면과 교차하는 각각의 점을 서로 연결하여 형성될 수 있다.

상기 직선구간은 상기 유효경과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다.

상기 게이트 양 측에 배치된 직선구간에는 게이트가 커팅되는 절단면의 양 끝단이 형성될 수 있다.

이때, 상기 절단면은 상기 제 2 가상선과 평행하게 배치될 수 있다.

상기 절단면은 상기 제 2 가상선과의 거리 조정을 통해 그 길이가 결정되며, 상기 렌즈 몸체의 외주면 보다 안쪽에 배치될 수 있다.

상기 렌즈 몸체의 지름과 유효경의 지름의 차이는 상기 유효경의 반지름의 크기보다 작게 형성될 수 있다.

상기 렌즈 몸체 및 유효경은 동일한 액상 경화성 수지로 형성될 수 있으며, 상기 액상 경화성 수지는 점도가 섭씨 25도에서 5만 cPs 미만으로 형성될 수 있다.

상기 게이트는 상기 렌즈 몸체의 두께와 대응되는 두께를 가질 수 있다.

렌즈 몸체와 게이트 연결 부의 형상을 개선하여, 렌즈의 외경과 게이트가 만나는 점과 게이트 절단 시 유효경을 침범하지 않는 범위까지를 연결한 직선구간을 가지도록 하여, 점도가 낮은 액상 경화수지를 주입할 때, 금형에 남아있는 공기를 손쉽게 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 사시도,
도 2는 도 1의 I-I' 단면도,
도 3은는 도 1의 평면도,
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 게이트 절단 상태를 도시한 사시도,
도 6은 도 5의 II-II' 단면도,
도 7은 도 5의 평면도, 그리고,
도 8은 도 7의 B 부분을 확대하여 도시한 도면 이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 사시도, 도 2는 도 1의 I-I' 단면도, 도 3은는 도 1의 평면도, 도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 게이트 절단 상태를 도시한 사시도, 도 6은 도 5의 II-II' 단면도, 도 7은 도 5의 평면도, 그리고, 도 8은 도 7의 B 부분을 확대하여 도시한 도면 이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 사용되는 렌즈는 렌즈 몸체(10)와 유효경(20)으로 구성되며, 상기 렌즈 몸체(10)의 일측 단부에는 액상 경화성 수지가 주입되는 게이트(30)가 마련될 수 있다.

렌즈 몸체(10)는 대략 원통형상으로 마련될 수 있으며, 일정 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 렌즈 몸체(10)의 두께는 렌즈의 배치 위치에 따라 가변 될 수 있다. 상기 렌즈 몸체(10)의 지름 및 두께는 렌즈가 장착되는 부품, 예컨대 렌즈 배럴의 지지부의 형상에 따라 변할 수 있기 때문이다. 상기 렌즈 몸체(10)는 상기 유효경(20)을 통과하는 빛이 투과되지 않으므로, 광 투과성 재질로 형성될 필요는 없으며, 일반적으로 렌즈를 지지하는 지지 기구물과의 결합을 위한 형상으로 자유롭게 변경 가능하다. 따라서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 디스크 형상으로 마련될 수도 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 다각형상 등 다양하게 형태 변경 가능하다. 하지만 금형을 이용한 사출 성형에 유리한 디스크 형상으로 마련되는 것이 가장 좋다.

유효경(20)은 상기 렌즈 몸체(10)의 중앙에 배치되는 것으로, 실질적으로 빛이 통과하여 이미지가 전달되는 위치이다. 상기 유효경(20)을 통해 빛이 통과하므로, 유효경(20)은 최대한 투명하게 형성될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 유효경(20)의 형상 및 두께는 렌즈의 배치 위치 등에 따라 가변 될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유효경의 측면은 상면과 바닥면이 동일한 방향으로 볼록하게 형성될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 바닥면은 필요에 따라 평평하거나 반대 방향으로 볼록하여 형성되는 것도 가능하다. 상기 유효경(20)은 상기 렌즈 몸체(10)와 동일한 금형 내에서 사출 성형되어 한 몸이 되도록 일체 성형될 수 있다.

한편, 상기 유효경(20)의 지름은 상기 렌즈 몸체(10)의 지름 보다는 작게 형성되되, 상기 렌즈 몸체(10)의 최외곽의 지름과 유효경(20)의 지름은 최대한 근접하게 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 몸체(10)의 지름과 유효경(20)의 지름의 차이는 상기 유효경(20)의 반지름의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 이는 카메라 모듈의 소형화에 따라, 렌즈의 유효경(20)과 렌즈 몸체(10)의 지름 사이의 차이를 최소화할 필요가 있기 때문이다.

게이트(30)는 상기 렌즈 몸체(10)와 유효경(20)을 한 번에 형성하는 금형에 광 투과성 재질의 수지를 수입하기 위한 통로로 사용되는 것이다. 상기 게이트(30)의 폭은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유효경(20)의 지름보다 작은 값을 가질 수 있다. 상기 게이트(30)는 단면 및 평면이 대략 직사각형상으로 마련될 수 있으며, 끝단은 복수 개의 렌즈를 동시에 사출 성형하기 위해 수지를 주입하는 메인 게이트(미도시)와 연결될 수 있다.

상기 게이트(30)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일정한 폭을 가지도록 형성되는 것이 좋으며, 이는 상기 렌즈 몸체(10)와 유효경(20)을 형성하는 금형에 주입되는 플라스틱 수지의 주입 압력을 일정하기 유지하기 위함이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈는 하나의 금형에서 복수 개가 생산 가능하도록 금형이 설계되는데, 이때, 각각의 렌즈들에 수지를 주입하기 위한 게이트(30)는 각 렌즈들 마다 형성되고 이들 게이트들(30)은 상기 메인 게이트와 연결되어 수지를 공급 받을 수 있다.

본 발명의 특징은 상기 게이트(30)와 렌즈 몸체(10)의 외주면이 서로 연결되는 부분에 도 1, 도 3 및 도 4와 같이 직선구간(100)을 게이트(30)의 양쪽에 형성한 것에 발명의 특징이 있다.

직선구간(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 게이트(30)의 외주면과 연결되는 가상의 제 1 가상선(101)과 상기 제 1 가상선(101)과 수직인 제 2 가상선(102)이 각각 상기 렌즈 몸체(10)의 외주면과 교차하는 두 점을 연결하는 위치에 형성될 수 있다.

제 1 가상선(101)의 게이트(30)의 외주면과 나란하여 연결되도록 형성되고, 제 2 가상선(102)은 상기 제 1 가상선(101)과 수직인 선으로, 상기 직선구간(100)의 길이에 따라 그 위치가 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 직선구간(100)과 제 1 가상선(101)의 길이의 비는 1:2가 되도록 형성될 수 있다.

상기 직선구간(100)은 도 4의 가상선으로 표시되는 렌즈 몸체(10)의 외주면 보다 안쪽에 배치되어, 상기 게이트(30)와 연결되는 렌즈 몸체(10)의 외주면의 일부가 도 1에 도시된 바와 같이 직선이 될 수 있도록 형성될 수 있다. 단, 상기 직선구간(100)은 상기 유효경(20)과는 간섭되지 않는 위치로서, 상기 유효경(20)의 바깥쪽 공간부에 배치될 수 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 상기 게이트(30)를 통해 유입되는 5만 cPs 이하의 낮은 점도의 액상 경화성 수지가 금형 내부에 꽉 찬 상태로 주입될 수 있으며, 특히 게이트(30) 연결부와 같이 급격한 각도 변화로 인해 가스가 찰 수 있는 부분을 최소화할 수 있기 때문에, 금형 내부에 가스가 잔류할 경우 발생할 수 있는 성형 불량을 최소화하는 것이 가능하다.

즉, 낮은 점도의 액상 경화성 수지가 금형에 주입되면, 주입된 수지는 게이트(30)를 따라 상기 렌즈 몸체(10)와 유효경(20)을 형성하는 금형의 내부로 유입되는데, 점도가 낮기 때문에 게이트(30)를 통해 주입되는 수지의 주입 속도가 높은 점도의 수지들에 비해 빠르기 때문에, 금형의 형상이 복잡하거나 급격하게 구부러진 구간이 많을 경우, 이 부분에서의 공기가 금형 바깥으로 잘 빠져나가지 못할 수 있다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 형상과 같이 게이트(30)와 가까운 위치인 게이트(30) 좌우 인접 부분을 직선구간(100)을 형성하면, 게이트(30)를 통해 주입된 수지가 가장 마지막으로 채워지는 이 직선구간(100)이 가상선으로 표시된 기존의 렌즈 몸체(10)의 외주면 보다 안쪽에 배치되므로, 이 구간에 공기가 차 수지가 정확하게 채워지지 않아 발생하는 렌즈 성형 불량을 방지할 수 있다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 렌즈를 게이트(30)에서 절단한 상태를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 게이트(30)는 렌즈 몸체(10)와 유효경(20)에 액상 경화성 수지를 주입하기 위한 통로이기 때문에, 렌즈가 형성된 후에는 적절한 위치에서 절단될 필요가 있다.

실제로 렌즈에서 필요한 부분은 유효경(20) 부분으로, 렌즈 몸체(10)와 유효경(20)의 지름 차이는 최소화할 수 있도록 마련된다. 따라서 상기 게이트(30)를 상기 렌즈 몸체(10)로부터 분리하는 절단면(31)은 상기 유효경(20)에 너무 근접하지는 않는 상기 제 1 가상선(101) 상의 임의의 위치에서, 상기 제 2 가상선(102)과 평행하게 형성될 수 있다.

특히, 상기 절단면(31)의 위치는 도 8에 도시된 바와 같이, 제 2 가상선(102)을 기준으로 하여 임의의 위치에 배치할 수 있기 때문에, 렌즈 커팅 공정에서 보다 정확한 절단 공차를 확보하는 것이 가능하다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 상기 게이트(30)와 렌즈 몸체(10)가 서로 연결되는 부분에 직선구간(100)이 형성되기 때문에, 이 부분에서 금형 내부의 공기가 미쳐 빠져 나오지 못해 발생될 수 있는 성형 불량을 최소화할 수 있다.

또한, 렌즈를 사용하기 위해 게이트(30)를 절단할 때, 보다 정확한 위치에서 렌즈를 게이트(30) 커팅하는 것이 가능하다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10; 렌즈 몸체 20; 유효경
30; 게이트 31; 절단면
100; 직선구간

Claims (10)

1. 렌즈 몸체;
   상기 렌즈 몸체의 중앙에 형성되는 유효경;
   상기 렌즈 몸체의 일측에 연결되는 게이트; 및
   상기 렌즈 몸체의 외주면과 게이트의 연결부에 형성되는 일정 길이의 직선구간;을 포함하는 렌즈.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 직선구간은,
   상기 게이트의 외주면과 평행하게 연장되는 제 1 가상선과, 상기 제 1 가상선과 수직인 제 2 가상선이 상기 렌즈 몸체의 외주면과 교차하는 각각의 점을 서로 연결하여 형성되는 렌즈.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 직선구간은,
   상기 유효경과 간섭되지 않는 위치에 배치되는 렌즈.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 게이트 양 측에 배치된 직선구간에 게이트가 커팅되는 절단면이 배치되는 렌즈.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 절단면은,
   상기 제 2 가상선과 평행하게 배치되는 렌즈.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 절단면은,
   상기 제 2 가상선과의 거리 조정을 통해 그 길이가 결정되며, 상기 렌즈 몸체의 외주면 보다 안쪽에 배치되는 렌즈.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 렌즈 몸체의 지름과 유효경의 지름의 차이는 상기 유효경의 반지름의 크기보다 작게 형성되는 렌즈.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 렌즈 몸체 및 유효경은 동일한 액상 경화성 수지로 형성되는 렌즈.
   
9. 제 8 항에 있어서, 상기 액상 경화성 수지는,
   점도가 섭씨 25도에서 5만 cPs 미만인 렌즈.
   
10. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트는,
    상기 렌즈 몸체의 두께와 대응되는 두께를 가지는 렌즈.

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