KR20200047170A

KR20200047170A - 렌즈

Info

Publication number: KR20200047170A
Application number: KR1020180129289A
Authority: KR
Inventors: 신만섭; 이광복
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-05-07

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈는 빛을 굴절시키는 광학부; 및 상기 광학부의 적어도 일부의 둘레를 따라 연장되고, 광축 방향을 따라 배치된 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함하는 플랜지부;를 포함하며, 상기 제1 플랜지부의 일면과 상기 제2 플랜지부의 일면은 상기 광축 방향으로 높이차가 있고, 상기 제1 플랜지부의 최외측 가장자리와 상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리는 서로 다른 형상을 가질 수 있다.

Description

렌즈{Lens}

본 발명은 렌즈에 관한 것이다.

최근 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에 카메라 모듈이 구비되고 있으며, 카메라 모듈의 성능 향상을 위하여 렌즈의 중앙부분과 주변부분의 두께 편차가 커지고 있다.

일반적으로 카메라 모듈에 사용되는 렌즈는 플라스틱 렌즈이며, 이러한 플라스틱 렌즈는 사출성형에 의해 제조된다.

즉, 금형은 렌즈 형상과 대응되는 캐비티를 갖고, 이 캐비티에 용융 수지를 주입하여 플라스틱 렌즈가 제조된다.

한편, 캐비티의 중앙부분(렌즈의 중앙부분이 형성되는 부분)과 캐비티의 주변부분(렌즈의 주변부분이 형성되는 부분)의 두께 편차로 인하여, 캐비티의 중앙부분을 지나는 용융 수지의 유속과 캐비티의 주변부분을 지나는 용융 수지의 유속에 차이가 발생하게 된다.

따라서, 유속 차이가 있는 용융 수지들이 만나는 지점에 웰드 라인(Weld Line)이 생기게 되는 문제가 있다.

이러한 웰드 라인이 렌즈의 광학부에 형성되게 되면, 렌즈의 광학 성능에 악영향을 미치게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 사출 성형과정에서 광학부에 웰드 라인(Weld Line)이 발생하지 않는 렌즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈는 빛을 굴절시키며, 중앙부분이 주변부분보다 두께가 얇은 광학부; 및 상기 광학부의 적어도 일부의 둘레를 따라 연장되고, 광축 방향을 따라 배치된 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함하는 플랜지부;를 포함하며, 상기 제1 플랜지부의 일면과 상기 제2 플랜지부의 일면은 상기 광축 방향으로 높이차가 있고, 상기 광학부와 상기 제1 플랜지부의 최외측 가장자리 형상은 비원형이며, 상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리 형상은 원형일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈는 사출 성형과정에서 광학부에 웰드 라인(Weld Line)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 일면의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 타면의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 개략적인 사시도이다.
도 4는 일반적인 플라스틱 렌즈를 형성하는 캐비티 내의 수지 유동 상태를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈를 형성하는 캐비티 내의 수지 유동 상태를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈의 개략적인 평면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.

예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 일면의 개략적인 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 타면의 개략적인 평면도이다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 개략적인 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈(100)는 광학부(110) 및 광학부(110)의 적어도 일부의 둘레에 형성되는 플랜지부(130)를 포함한다.

광학부(110)는 렌즈(100)의 광학 성능이 발휘되는 부분일 수 있다. 일 예로, 피사체에 의해 반사된 빛이 광학부(110)를 통과하며 굴절될 수 있다.

광학부(110)는 굴절력을 가질 수 있고, 비구면으로 형성될 수 있다. 또한, 광학부(110)의 중앙부분(C)의 두께(광축 방향으로의 두께)는 광학부(110)의 주변부분의 두께보다 얇게 형성된다.

플랜지부(130)는 렌즈(100)를 다른 구성, 일 예로, 렌즈 배럴 또는 다른 렌즈에 고정하는 부분일 수 있다.

플랜지부(130)는 광학부(110)의 적어도 일부의 둘레에서 연장되며, 광학부(110)와 일체로 형성될 수 있다.

렌즈(100)는 플라스틱 재질로 제공되고, 금형을 통해 사출 성형된다.

금형에는 렌즈(100)의 형상과 대응되는 캐비티가 구비되고, 캐비티에는 용융 수지의 주입통로인 게이트(G)가 연결된다. 따라서, 게이트(G)를 통해 수지가 캐비티 내로 주입되어 렌즈(100)가 사출 성형된다.

일반적으로, 렌즈의 중앙부분의 두께가 렌즈의 주변부분의 두께보다 얇게 형성되는 경우, 금형의 캐비티도 중앙부분의 두께가 주변부분의 두께보다 얇다.

따라서, 캐비티의 중앙부분과 캐비티의 주변부분의 두께 편차로 인하여, 캐비티의 중앙부분을 지나는 용융 수지의 유속과 캐비티의 주변부분을 지나는 용융 수지의 유속에 차이가 발생하게 된다.

즉, 용용 수지는 캐비티의 주변부분에서 더 빠르게 유동한다.

따라서, 렌즈의 사출 과정에서 유속 차이가 있는 용융 수지들이 만나는 지점에 웰드 라인(Weld Line)이 생기게 되는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈(100)는 중앙부분(C)과 주변부분(P)의 두께 편차를 줄임으로써 사출 시 웰드 라인이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

광축 방향에서 바라볼 때, 렌즈(100)의 광학부(110)는 대체로 원형이다.

플랜지부(130)는 광학부(110)의 적어도 일부의 둘레를 따라 연장 형성된다. 플랜지부(130)는 광축 방향으로 배치된 제1 플랜지부(131)와 제2 플랜지부(133)를 포함한다.

제1 플랜지부(131)와 제2 플랜지부(133)는 서로 다른 평면 형상을 가지고, 제1 플랜지부(131)의 크기와 제2 플랜지부(133)의 크기는 서로 다르게 형성된다. 예를 들어, 제1 플랜지부(131)의 크기는 제2 플랜지부(133)의 크기보다 작을 수 있다.

따라서, 물체측에서 바라보면 광학부(110), 제1 플랜지부(131) 및 제2 플랜지부(133)가 모두 노출되지만(도 1 참조), 상측에서 바라보면 광학부(110)와 제2 플랜지부(133)만이 노출된다(도 2 참조). 반대로, 물체측에서 바라보면 광학부(110)와 제2 플랜지부(133)만이 노출되고, 상측에서 바라보면 광학부(110), 제1 플랜지부(131) 및 제2 플랜지부(133)가 모두 노출되도록 하는 것도 가능하다.

더 큰 크기를 갖는 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 형상은 대체로 원형이다. 더 작은 크기를 갖는 제1 플랜지부(131)의 최외측 가장자리 형상은 비원형이다.

예를 들어, 제1 플랜지부(133)는 제1 가장자리(131a), 제2 가장자리(131b), 제3 가장자리(131c) 및 제4 가장자리(131d)를 포함하고, 제1 가장자리(131a)와 제2 가장자리(131b)는 서로 마주보게 위치하며, 제3 가장자리(131c)와 제4 가장자리(131d)는 서로 마주보게 위치한다.

제1 가장자리(131a)는 게이트(G)가 형성되는 측에 위치하고, 제2 가장자리(131b)는 제1 가장자리(131a)의 반대 측에 위치한다. 제3 가장자리(131c)와 제4 가장자리(131d)는, 제1 가장자리(131a)와 제2 가장자리(131b)를 연결한다.

광축 방향에서 바라볼 때, 제1 가장자리(131a)와 제2 가장자리(131b)는 원호(arc) 형상을 갖고, 제3 가장자리(131c)와 제4 가장자리(131d)는 대체로 직선 형상을 갖는다.

제1 플랜지부(131)의 제3 가장자리(131c)와 제2 플랜지부(133) 사이에는 단차부(150)가 존재한다. 또한, 제1 플랜지부(131)의 제4 가장자리(131d)와 제2 플랜지부(133) 사이에도 단차부(150)가 존재한다.

즉, 제1 플랜지부(131)의 일면과 제2 플랜지부(133)의 일면 사이에는 광축 방향으로의 높이차가 존재한다.

광축 방향에서 바라볼 때, 제1 플랜지부(131)의 최외측 가장자리와 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 사이의 간격은, 수지의 유입통로인 게이트(G)가 구비된 측으로부터 반대 측으로 갈수록 증가하다가 감소한다.

예를 들어, 제1 플랜지부(131)의 제3 가장자리(131c)와 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 렌즈(100)의 일측(게이트(G)가 구비된 측, 또는 제1 가장자리 측)으로부터 렌즈(100)의 타측(일측의 반대 측, 또는 제2 가장자리 측)으로 갈수록 증가하다가 감소한다.

즉, 제1 플랜지부(131)의 제3 가장자리(131c)와 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 수지의 유동 방향을 따라 증가하다가 감소하도록 구성된다.

또한, 제1 플랜지부(131)의 제4 가장자리(131c)와 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 렌즈(100)의 일측(게이트(G)가 구비된 측)으로부터 렌즈(100)의 타측(일측의 반대 측)으로 갈수록 증가하다가 감소한다.

즉, 제1 플랜지부(131)의 제4 가장자리(131d)와 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 수지의 유동 방향을 따라 증가하다가 감소하도록 구성된다(도 1 참조).

도 4는 일반적인 플라스틱 렌즈를 형성하는 캐비티 내의 수지 유동 상태를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈를 형성하는 캐비티 내의 수지 유동 상태를 나타내는 개략적인 도면이다.

도 4 및 도 5의 화살표는 수지의 유동 방향을 나타낸다.

먼저, 도 4를 참조하면, 중앙부분(C)의 두께가 주변부분(P)의 두께보다 얇은 렌즈(Lens)를 사출하는 경우, 게이트(G)를 통해 캐비티로 유입된 수지는 캐비티의 중앙부분(C)과 주변부분(P)의 유속에 있어서 차이가 발생하게 된다.

즉, 수지는 캐비티의 중앙부분(C)보다 주변부분(P)에서 더 빠르게 유동하게 된다.

따라서, 게이트(G)의 반대측에서 유속 차이가 있는 수지들이 만나게 되고, 이에 따라, 그 지점에 웰드 라인(w, Weld Line)이 생기게 되는 문제가 있다.

그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈(100)는, 제1 플랜지부(131)의 제3 가장자리(131c)와 제2 플랜지부(133) 사이, 및 제1 플랜지부(131)의 제4 가장자리(131d)와 제2 플랜지부(133) 사이에 광축 방향으로의 높이차가 존재하고, 제1 플랜지부(131)의 제3 가장자리(131c)와 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D), 및 제1 플랜지부(131)의 제4 가장자리(131d)와 제2 플랜지부(133)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 수지의 유동 방향을 따라 증가하다가 감소하도록 구성된다.

즉, 캐비티의 중앙부분(C)과 주변부분(P)을 지나는 수지의 유속 차이를 줄임으로써, 렌즈(100)의 사출 시 웰드 라인이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈(100)는 사출 성형과정에서 광학부(110)에 웰드 라인(Weld Line)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈의 개략적인 평면도이다.

도 6을 참조하면, 광축 방향에서 바라볼 때, 렌즈(200)의 광학부(210)는 비원형이다.

플랜지부(230)는 광학부(210)의 적어도 일부의 둘레를 따라 연장 형성된다. 플랜지부(230)는 광축 방향으로 배치된 제1 플랜지부(231)와 제2 플랜지부(233)를 포함한다.

제1 플랜지부(231)와 제2 플랜지부(233)는 서로 다른 평면 형상을 가지고, 제1 플랜지부(231)의 크기와 제2 플랜지부(233)의 크기는 서로 다르게 형성된다. 예를 들어, 제1 플랜지부(231)의 크기는 제2 플랜지부(233)의 크기보다 작을 수 있다.

따라서, 물체측에서 바라보면 광학부(210), 제1 플랜지부(231) 및 제2 플랜지부(233)가 모두 노출되지만, 상측에서 바라보면 광학부(210)와 제2 플랜지부(233)만이 노출된다. 반대로, 물체측에서 바라보면 광학부(210)와 제2 플랜지부(233)만이 노출되고, 상측에서 바라보면 광학부(210), 제1 플랜지부(231) 및 제2 플랜지부(233)가 모두 노출되도록 하는 것도 가능하다.

더 큰 크기를 갖는 제2 플랜지부(233)의 최외측 가장자리 형상은 대체로 원형이다. 더 작은 크기를 갖는 제1 플랜지부(231)의 최외측 가장자리 형상은 비원형이다.

예를 들어, 제1 플랜지부(233)는 제1 가장자리(231a), 제2 가장자리(231b), 제3 가장자리(231c) 및 제4 가장자리(231d)를 포함하고, 제1 가장자리(231a)와 제2 가장자리(231b)는 서로 마주보게 위치하며, 제3 가장자리(231c)와 제4 가장자리(231d)는 서로 마주보게 위치한다.

제1 가장자리(231a)는 게이트(G)가 형성되는 측에 위치하고, 제2 가장자리(231b)는 제1 가장자리(231a)의 반대 측에 위치한다. 제3 가장자리(231c)와 제4 가장자리(231d)는, 제1 가장자리(231a)와 제2 가장자리(231b)를 연결한다.

광축 방향에서 바라볼 때, 제1 가장자리(231a)와 제2 가장자리(231b)는 원호(arc) 형상을 갖고, 제3 가장자리(231c)와 제4 가장자리(231d)는 대체로 직선 형상을 갖는다.

제1 플랜지부(231)의 제3 가장자리(231c)와 제2 플랜지부(233) 사이에는 단차부가 존재한다. 또한, 제1 플랜지부(231)의 제4 가장자리(231d)와 제2 플랜지부(233) 사이에도 단차부가 존재한다.

즉, 제1 플랜지부(231)의 일면과 제2 플랜지부(233)의 일면 사이에는 광축 방향으로의 높이차가 존재한다.

광학부(210)는 제1 측면부(210a), 제2 측면부(210b), 제3 측면부(210c) 및 제4 측면부(210d)를 포함하고, 제1 측면부(210a)와 제2 측면부(210b)는 서로 마주보게 위치하며, 제3 측면부(210c)와 제4 측면부(210d)는 서로 마주보게 위치한다.

광학부(210)의 제1 측면부(210a)는 제1 플랜지부(231)의 제1 가장자리(231a)에 대응하는 위치에 형성되고, 광학부(210)의 제2 측면부(210b)는 제1 플랜지부(231)의 제2 가장자리(231b)에 대응하는 위치에 형성된다.

또한, 광학부(210)의 제3 측면부(210c)는 제1 플랜지부(231)의 제3 가장자리(231c)에 대응하는 위치에 형성되고, 광학부(210)의 제4 측면부(210d)는 제1 플랜지부(231)의 제4 가장자리(231d)에 대응하는 위치에 형성된다.

한편, 제1 플랜지부(231)의 제3 가장자리(231c)와 제2 플랜지부(233)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 렌즈(200)의 일측(게이트(G)가 구비된 측)으로부터 렌즈(200)의 타측(일측의 반대 측)으로 갈수록 증가하다가 감소한다.

즉, 제1 플랜지부(231)의 제3 가장자리(231c)와 제2 플랜지부(233)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 수지의 유동 방향을 따라 증가하다가 감소하도록 구성된다.

또한, 제1 플랜지부(231)의 제4 가장자리(231c)와 제2 플랜지부(233)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 렌즈(200)의 일측(게이트(G)가 구비된 측)으로부터 렌즈(200)의 타측(일측의 반대 측)으로 갈수록 증가하다가 감소한다.

즉, 제1 플랜지부(231)의 제4 가장자리(231d)와 제2 플랜지부(233)의 최외측 가장자리 사이의 간격(D)은 수지의 유동 방향을 따라 증가하다가 감소하도록 구성된다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100: 렌즈
110: 광학부
130: 플랜지부
131: 제1 플랜지부
133: 제2 플랜지부

Claims

빛을 굴절시키는 광학부; 및
상기 광학부의 적어도 일부의 둘레를 따라 연장되고, 광축 방향을 따라 배치된 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 구비하는 플랜지부;를 포함하며,
상기 제1 플랜지부의 일면과 상기 제2 플랜지부의 일면은 상기 광축 방향으로 높이차가 있고,
상기 제1 플랜지부의 최외측 가장자리와 상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리는 서로 다른 형상을 갖는 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 광학부는 중앙부분이 주변부분보다 두께가 얇게 형성되는 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 광축 방향에서 바라볼 때, 상기 제1 플랜지부의 크기는 상기 제2 플랜지부의 크기보다 작은 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 광학부 및 상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리 형상은 원형이고, 상기 제1 플랜지부의 최외측 가장자리 형상은 비원형인 렌즈.
제4항에 있어서,
상기 제1 플랜지부는 서로 마주보는 제1 가장자리와 제2 가장자리, 및 서로 마주보는 제3 가장자리와 제4 가장자리를 구비하며,
상기 제1 가장자리는 수지가 유입되는 통로인 게이트가 형성되는 측에 위치하고, 상기 제2 가장자리는 상기 제1 가장자리의 반대 측에 위치하며,
상기 제3 가장자리와 상기 제4 가장자리는, 상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리를 연결하는 렌즈.
제5항에 있어서,
상기 광축 방향에서 바라볼 때, 상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리는 원호(arc) 형상을 갖고, 상기 제3 가장자리와 상기 제4 가장자리는 직선 형상을 갖는 렌즈.
제5항에 있어서,
상기 제1 플랜지부의 상기 제3 가장자리와 상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리 사이의 간격은 상기 제1 가장자리 측으로부터 상기 제2 가장자리 측으로 갈수록 증가하다가 감소하는 렌즈.
제5항에 있어서,
상기 제1 플랜지부의 상기 제4 가장자리와 상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리 사이의 간격은 상기 제1 가장자리 측으로부터 상기 제2 가장자리 측으로 갈수록 증가하다가 감소하는 렌즈.
빛을 굴절시키며, 중앙부분이 주변부분보다 두께가 얇은 광학부; 및
상기 광학부의 적어도 일부의 둘레를 따라 연장되고, 광축 방향을 따라 배치된 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 구비하는 플랜지부;를 포함하며,
상기 제1 플랜지부의 일면과 상기 제2 플랜지부의 일면은 상기 광축 방향으로 높이차가 있고,
상기 광학부와 상기 제1 플랜지부의 최외측 가장자리 형상은 비원형이며,
상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리 형상은 원형인 렌즈.
제9항에 있어서,
상기 광축 방향에서 바라볼 때, 상기 제1 플랜지부의 최외측 가장자리와 상기 제2 플랜지부의 최외측 가장자리 사이의 간격은, 수지의 유입통로인 게이트가 구비된 측으로부터 반대 측으로 갈수록 증가하다가 감소하는 렌즈.