KR20150069040A - 렌즈 성형용 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈 성형용 금형장치에 관한 것으로, 사출 수지를 공급하는 런너와, 상기 런너에서 공급되는 사출 수지가 유입되고, 렌즈가 성형되는 캐비티 및 상기 캐비티와 런너 사이에 연결되도록 형성되며, 내측에 걸림턱이 형성된 게이트를 포함한다.

Description

렌즈 성형용 금형장치{MOLD DEVICE FOR FORMING LENS}

본 발명은 렌즈 성형용 금형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카메라용 렌즈를 성형할 수 있는 렌즈 성형용 금형장치에 관한 것이다.

최근 휴대 전화나 스마트폰 등의 휴대용 모바일기기는 그 기술의 발전과 더불어 단순히 전화기능 뿐만 아니라 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(Camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한, 카메라 모듈에는 여러 개의 렌즈가 광축방향으로 적층되어 사용된다.

카메라 모듈에 사용되는 렌즈는 사출 성형 공정을 통해 생산된다. 사출 성형 공정에서 금형의 렌즈 형상 부분이 전사되어 렌즈 제품을 이루게 되므로 금형의 정밀도는 매우 중요한데, 특히, 렌즈의 형상 정밀도는 카메라의 화상 성능과 밀접한 관계를 가지고 있으며, 렌즈의 외경에 해당하는 플랜지부와 렌즈의 내경에 해당하는 렌즈 유효부의 동심도는 렌즈 제품의 동심도에 직접적인 영향을 미친다.

종래에 카메라 모듈용 렌즈의 제조는 렌즈 성형용 금형장치를 이용하여 제조할 수 있는데, 렌즈 성형용 금형장치는 사출 수지를 공급하는 런너와, 사출 수지가 제공되는 캐비티 및 런너와 캐비티 사이에 연결되도록 구비되며, 런너로부터 공급되는 사출 수지를 캐비티로 주입시키는 게이트로 구성된다.

이를 이용한 카메라 모듈용 렌즈는 가동측 형판과 고정측 형판 사이에 형성된 캐비티로 런너와 게이트를 이용하여 용융된 사출 수지를 주입하고, 이를 냉각하여 성형된 카메라 모듈용 렌즈를 제조할 수 있다.

그러나, 게이트를 통하여 캐비티에 사출 수지의 충진 시 사출 수지의 온도가 낮아짐에 따라 사출 수지가 고화되어 캐비티의 영역별 충진 속도에 차이가 발생하게 된다. 이에 따라, 성형되는 렌즈에는 웰드 라인(Weld line)이 형성된다.

여기서, 종래의 렌즈 성형용 금형장치는 캐비티에 사출 수지의 충진 시 렌즈 중앙에 볼록한 형상으로 형성된 렌즈 유효부에 해당하는 캐비티 부분에 있어서, 사출 수지의 유속이 극단적으로 늦어지게 되는 반면, 렌즈의 플랜지부에 해당하는 캐비티 부분에 사출 수지의 유속은 유지되어 렌즈의 플랜지부 뿐만 아니라, 렌즈 유효부에까지 웰드 라인이 형성되어 렌즈의 성능을 저하시키는 문제가 있다.

한국공개특허공보 제2009-0087719호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은 렌즈 중앙의 렌즈 유효부에 웰드라인이 형성되는 것을 방지할 수 있는 렌즈 성형용 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형장치는 사출 수지를 공급하는 런너와, 상기 런너에서 공급되는 사출 수지가 유입되고, 렌즈가 성형되는 캐비티 및 상기 캐비티와 런너 사이에 연결되도록 형성되며, 내측에 걸림턱이 형성된 게이트를 포함한다.

여기서, 상기 걸림턱은 상기 게이트 중 상기 런너와 인접하는 부분에 형성될 수 있다.

또한, 상기 걸림턱은 상기 게이트의 내측 하면에 형성될 수 있다.

아울러, 상기 걸림턱은 상기 게이트 내측 하면의 중심부에만 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형장치는 게이트의 내측 하부에 걸림턱이 형성됨으로써, 렌즈 유효부에 해당하는 캐비티 영역이 빠르게 충진되고, 렌즈의 리브에 해당하는 캐비티 영역은 상대적으로 느리게 충진되어 렌즈 중앙의 렌즈 유효부에 웰드라인이 형성되는 것을 방지할 수 있으므로, 캐비티 설계의 변경 없이 렌즈의 성능을 개선할 수 있으며, 웰드라인으로 인한 렌즈의 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형장치를 나타낸 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형장치를 나타낸 횡단면도.
도 3은 도 2의 걸림턱의 다른 형태를 나타낸 횡단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형장치를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형장치를 나타낸 횡단면도이며, 도 3은 도 2의 걸림턱(310)의 다른 형태를 나타낸 횡단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 성형용 금형장치는 사출 수지를 공급하는 런너(100)와, 상기 런너(100)에서 공급되는 사출 수지가 유입되고, 렌즈가 성형되는 캐비티(200) 및 상기 캐비티(200)와 런너(100) 사이에 연결되도록 형성되며, 내측에 걸림턱(310)이 형성된 게이트(300)를 포함한다.

상기 런너(100)는 용융된 사출 수지를 캐비티(200)로 공급하기 위한 것으로 캐비티(200)의 일측에 형성되며, 게이트(300)를 통해 캐비티(200)와 연결될 수 있다.

상기 캐비티(200)는 렌즈의 외관을 성형하는 공간으로, 렌즈의 형상과 동일하게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 캐비티(200)는 상부금형(201)과 하부금형(202)이 밀착되어 형성될 수 있다. 이때, 상부금형(201)과 하부금형(202)은 밀착되거나, 이격되도록 형성될 수 있으며, 렌즈의 성형시 상부금형(201)과 하부금형(202)이 밀착되어 형성된 캐비티(200)에 사출 수지를 충진하고, 렌즈의 완성 후 상부금형(201)과 하부금형(202)이 이격시킬 수 있다. 아울러, 상기 상부금형(201)과 하부금형(202)은 도면에 도시하지는 않았으나, 각각 금형 몸체, 코어 및 리테이너로 구성될 수 있다.

또한, 상기 캐비티(200)는 렌즈의 볼록한 영역인 렌즈 유효부를 성형하는 제1캐비티(210)와 렌즈의 유효부 주변을 감싸도록 형성된 렌즈의 리브를 성형하는 제2캐비티(220)로 구성될 수 있다.

상기 게이트(300)는 런너(100)와 캐비티(200)의 사이에 연결되도록 형성된 것으로, 런너(100)에서 공급되는 사출 수지가 캐비티(200)에 원활하게 충진되도록 런너(100)에 연결된 부분에 비해 캐비티(200)에 연결된 부분이 좁게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 게이트(300)에는 걸림턱(310)이 형성될 수 있는데, 걸림턱(310)은 게이트(300) 중 런너(100)와 인접하는 부분인 게이트(300)의 시작 부분에 형성될 수 있다.

또한, 상기 걸림턱(310)은 캐비티(200)의 형상에 따라 게이트(300) 내측의 상부 또는 하부에 형성될 수 있는데, 본 실시예에서는 캐비티(200)에 의해 성형되는 렌즈 유효부의 볼록한 방향과 대응되는 게이트(300)의 내측 하부에 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 종래에는 캐비티(200)에 사출 수지의 충진 시 제1캐비티(210)에서 사출 수지의 유속이 극단적으로 늦어지게 되는 반면, 제2캐비티(220)에서 사출 수지의 유속은 유지되어 충진 속도에 차이가 발생하게 된다.

그러나, 본 실시예에서는 런너(100)로부터 사출 수지가 게이트(300)로 공급될 시 게이트(300)의 내측 하부에 돌출되도록 형성된 걸림턱(310)에 노출되어 고화된 사출 수지의 앞단이 걸려 유동이 방해되고, 고화되지 않은 내부의 사출 수지가 게이트(300)를 통해 캐비티(200)에 충진된다.

이때, 도 2의 a 내지 b는 캐비티(200)에 충진되는 사출 수지를 나타내는 것으로, 캐비티(200)의 제1캐비티(210)가 제2캐비티(210)에 비해 사출 수지가 빠르게 충진되므로, 성형되는 렌즈의 렌즈 유효부에 웰드라인(W)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 캐비티 설계의 변경 없이 렌즈의 성능을 개선할 수 있으며, 웰드라인으로 인한 렌즈의 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 걸림턱(310)은 고화된 사출 수지의 유동을 방해하고, 고화되지 않은 사출 수지의 유동을 원활히 하기 위하여 런너(100) 측의 경사도가 캐비티(200) 측의 경사도보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 걸림턱(310)은 캐비티(200)에 의해 성형되는 렌즈 유효부의 볼록한 방향과 대응되는 게이트(300) 내측 하부의 중심부에만 형성될 수 있다.

즉, 상기 걸림턱(310)이 게이트(300) 내측 하부의 중심부에만 형성됨으로써, 캐비티(200)를 충진하는 사출 수지의 유속을 더욱 정밀하게 제어할 수 있는데, 특히, 캐비티(200)의 중심부에 형성된 제1캐비티(210)에 사출 수지가 충진되는 속도를 제2캐비티(220)에 사출 수지가 충진되는 속도에 비해 빠르게 할 수 있으므로, 웰드라인(W)이 렌즈의 렌즈 유효부에 형성되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 런너 200 : 캐비티
210 : 제1캐비티 220 : 제2캐비티
300 : 게이트 310 : 걸림턱

Claims (4)

1. 사출 수지를 공급하는 런너;
   상기 런너에서 공급되는 사출 수지가 유입되고, 렌즈가 성형되는 캐비티; 및
   상기 캐비티와 런너 사이에 연결되도록 형성되며, 내측에 걸림턱이 형성된 게이트;
   를 포함하는 렌즈 성형용 금형장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 걸림턱은
   상기 게이트 중 상기 런너와 인접하는 부분에 형성되는 렌즈 성형용 금형장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 걸림턱은
   상기 게이트의 내측 하면에 형성되는 렌즈 성형용 금형장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 걸림턱은
   상기 게이트 내측 하면의 중심부에만 형성되는 렌즈 성형용 금형장치.
   

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