KR100896960B1 - 적층식 광 개방형 초소형 광학장치 - Google Patents

적층식 광 개방형 초소형 광학장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 광 개방형 초소형 광학장치는, PCB 상에 각각 설치된 광원 및 수광 센서와; 상기 수광 센서로 진입하는 빛이 통과할 수 있도록 이루어진 암실 구조물과; 상기 광원에서 방사된 빛을 대물면에 집광시키는 동시에 상기 대물면으로부터 반사되는 빛을 상기 수광 센서에 집광시키는 렌즈 프리즘 복합 구조물과; 반투명 소재로 이루어져 상부에서 대물면을 형성하는 커버 구조물과; 플레이트 구조로 이루어져 상기 커버 구조물의 내부에서 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물 상부에 적층되는 구조로 결합되고, 상기 커버 구조물의 대물면으로부터 들어오는 산란광을 차폐함과 아울러, 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물을 통과한 빛과 대물면에서 반사된 빛이 각각 통과하도록 개구 홀들이 형성된 조리개 구조물을 포함하여 구성됨으로서, 커버 구조물을 광 개방형 구조로 설계하면서도 안정된 소형 광학기구의 설계가 가능해지도록 하고, 이에 따라 광학 성능 향상을 도모할 수 있고, 조리개 구조물을 다른 구조물과 함께 적층식 구조로 조립하여, 안정된 조립 구조를 갖도록 하여 조립 생산의 편의성 및 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과를 제공한다.
광원, 센서, 커버, 조리개, 적층, 대물면, 광마우스

Description

적층식 광 개방형 초소형 광학장치{Optic opening type subminiature optical device having stacked structure}
본 발명은 이동통신 단말기 등 모바일 기기에 장착되어 초소형 포인팅장치 또는 입력 장치 등으로 사용되는 광학 장치에 관한 것으로서, 특히 광 개방형 터치 방식의 광 마우스 등에 적용될 수 있는 초소형 광학장치에 관한 것이다.
도 1의 광학장치를 보면, 광원(10)에서 방사된 빛을 바닥면인 대물면(30)에 비추기 위한 렌즈/렌즈파이프 구조물(50)이 모듈의 최외곽 커버의 기능을 갖으며, 반사된 빛을 수광하는 렌즈 이후에 센서 보호와 수광을 위한 조리개를 겸하는 칩 패키지 하우징(60)이 장치된다. 이러한 구조는 전형적인 개인용 컴퓨터를 위한 마우스 장치를 고려하여 설계된 것인데, 이러한 경우 광학 장치의 본체가 외부 산란광을 차폐하므로 광학 장치에서 산란광 차폐의 기능이 비교적 중요하지 않게 된다. 그러나 대물면이 아랫면이 아닌 윗면에 위치하게 될 때는 도 8에서 보여지는 것과 같이 광학 기구물 외부로부터의 산란광의 차폐가 상당히 중요한 문제가 된다.
도 2의 광학장치(등록특허 10-0700507호)를 보면, 광원(100)에서 방사된 빛 의 이동로를 위한 렌즈구조물(120), 이동을 감지할 물체가 위치하는 대물면(140), 렌즈구조물(120)을 보호하고 외부의 산란광을 차폐하기 위한 렌즈보호구조물(130), 대물면(140)에 위치하는 물체에 반사된 빛을 감지하는 센서(150), 센서(150)를 보호하고 센서(150)로 유입되는 빛의 양을 조절하기 위한 센서커버구조물(110), 그리고 상기 광원(100), 센서(150), 센서커버구조물(110) 등이 장착되는 PCB(160)로 이루어진다.
여기서 렌즈구조물(120)은 광원(100)에서 방사된 빛을 집광하여 전달하는 조명광학부 및 대물면(140)의 물체에 반사된 빛을 센서(150)에 모아주는 수광부로 구분된다.
이러한 등록특허 발명을 포함한 광학장치는 LED 등의 광원(100)에서 방사된 빛이 조명 광학부를 통해 집광되어 대물면(140)까지 전달되면, 전달된 빛은 대물면(140)에 있는 형상을 수광부의 결상렌즈(121)를 통해 센서(150)까지 전달되어 신호를 발생시킬 수 있도록 구성된 것이다.
한편, 도 3 및 도 4는 위 등록특허 발명과 동종의 광학장치(초소형 광마우스)를 보인 분해 사시도들로서, 커버 구조물(340')(340") 안쪽에 투명 아크릴 재질로 만들어진 윈도우에 테이프(350')(350")를 붙이는 방식으로 외부로부터 들어오는 산란광을 차폐하도록 이루어진다. 도 3에서 380'는 광학장치 본체 및 PCB를 나타낸다.
그러나 상기한 바와 같은 광개방형 구조의 광학 기구물에서 테이프(350')(350")를 이용한 내부 차폐 구조는 다른 내부 구조물과의 간섭을 피하고 얇게 위치시킬 수 있는 장점이 있으나, 테이프에 구경 조리개 등의 광학 구조를 성형하기 어렵고, 정밀 광학 장치가 요구하는 정확한 위치에 조립하는 것이 쉽지 않기 때문에, 소형 광학기구의 설계가 가능하면서도 보다 안정되고 광학 성능의 향상을 도모할 수 있는 구경 조리개 구조물이 요구되고 있다.
본 발명은 기존 기술인 광학 포인팅 장치의 기술을 소형화하면서도 광학적인 개방 및 차폐를 원활하게 할 수 있는 광학 장치를 설계하도록 안출된 것으로서, 구경 조리개(aperture stop)를 포함하는 구조물을 설치함으로써 내부 구조물들이 요구되는 광차폐 및 광통과 기능을 각각 갖추어 최외곽 커버 구조물을 광 개방형 구조로 설계하면서도 안정된 소형 광학기구의 설계가 가능해지도록 하고, 이에 따라 광학 성능 향상을 도모할 수 있는 광 개방형 초소형 광학장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은, 구경 조리개 구조물을 다른 구조물과 함께 적층식 구조로 조립하여, 안정된 조립 구조를 갖도록 구성함으로써 조립 생산의 편의성을 도모함은 물론 생산성 향상에 기여할 수 있는 광 개방형 초소형 광학장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 광 개방형 초소형 광학장치는, PCB 상에 각각 설치된 광원 및 수광 센서와; 상기 수광 센서를 덮을 수 있도록 상기 PCB 상에 설치되는 동시에 수광 센서로 진입하는 빛이 통과할 수 있도록 이루어진 암실 구조물과; 상기 암실 구조물의 상부에 적층되는 구조로 결합되어 상기 광원에서 방사된 빛을 대물면에 집광시키는 동시에 상기 대물면으로부터 반사되는 빛 을 상기 수광 센서에 집광시키는 렌즈 프리즘 복합 구조물과; 반투명 소재로 이루어져 상부에서 대물면을 형성하는 부분으로서, 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물, 암실 구조물을 덮으면서 상기 PCB에 결합되는 커버 구조물과; 플레이트 구조로 이루어져 상기 커버 구조물의 내부에서 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물 상부에 적층되는 구조로 결합되고, 상기 커버 구조물의 대물면으로부터 들어오는 산란광을 차폐함과 아울러, 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물을 통과한 빛과 대물면에서 반사된 빛이 각각 통과하도록 개구 홀들이 형성된 조리개 구조물을 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 조리개 구조물은 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물을 통과한 빛이 커버 구조물의 대물면에 전달될 수 있도록 개방된 구조를 갖는 제1홀이 형성되고, 이 제1홀과 이격된 위치에 상기 커버 구조물의 대물면에서 반사된 빛이 통과할 수 있도록 제2홀이 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1홀은 사각 구조로 형성되고, 상기 제2홀은 원형 구조로 형성될 수 있다.
상기 렌즈 프리즘 복합 구조물과 조리개 구조물이 상호 결합될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물에는 결합 보스가 돌출되고, 상기 조리개 구조물에는 상기 결합 보스가 삽입되어 조립되는 결합홀이 형성되는 구성으로 이루어질 수 있다. 물론, 이와 반대의 결합 구조도 가능하다.
상기 렌즈 프리즘 복합 구조물은 상기 광원에서 방사된 빛을 대물면에 집광시키는 집광 프리즘이 구비되고, 이 집광 프리즘에는 경사진 반사면이 형성된 경우에, 상기 조리개 구조물은 상기 경사진 반사면에 접하는 부분이 경사지게 돌출된 경사 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 조리개 구조물은 실리콘, 에폭시, 합성수지 중 적어도 어느 하나의 소재 또는 둘 이상의 소재가 혼합되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 암실 구조물, 렌즈 프리즘 복합 구조물, 조리개 구조물은 커버 구조물 내에서 차례로 적층되어 조립됨과 아울러, 암실 구조물과 렌즈 프리즘 복합 구조물, 렌즈 프리즘 복합 구조물과 조리개 구조물이 상호 결합되는 방식으로 조립되어 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광 개방형 초소형 광학장치는, 별도의 독립된 조리개 구조물이 설치되기 때문에 커버 구조물을 광 개방형 구조로 설계하면서도 안정된 소형 광학기구의 설계가 가능해지도록 하고, 이에 따라 광학 성능 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 구경 조리개 구조물을 다른 구조물과 함께 적층식 구조로 조립하여, 커버 구조물과 함께 안정된 조립 구조를 갖도록 구성할 수 있고, 이에 따라 조립 생산의 편의성을 도모함은 물론 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같 다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 개방형 초소형 광학장치가 도시된 도면들로서, 도 5는 단면 구성도, 도 6은 분해 사시도, 도 7은 조리개 구조물의 설치 상태를 보여주는 조립 상태의 투영 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 개방형 초소형 광학장치는, PCB(510) 상에 각각 설치된 광원(520) 및 수광 센서(530)와, PCB(510) 상에 수광 센서(530)를 덮을 수 있도록 설치된 암실 구조물(540)과, 이 암실 구조물(540)의 상부에 적층되는 구조로 결합되어 상기 광원(520)에서 방사된 빛을 대물면(571)에 집광시키는 동시에 상기 대물면(571)으로부터 반사되는 빛을 상기 수광 센서(530)에 집광시키는 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)과, 반투명 소재로 이루어져 대물면(571)을 형성하고 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550), 암실 구조물(540) 등을 덮으면서 상기 PCB(510)에 결합되는 커버 구조물(570)과, 이 커버 구조물(570)의 내부에서 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550) 상부에 적층되는 구조로 결합되어 대물면(571)으로부터 들어오는 산란광을 차폐하는 조리개 구조물(560)을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 조리개 구조물(560)은 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)을 통과한 빛과 대물면(571)에서 반사된 빛이 각각 통과하도록 개구 홀(561)(563)들이 형성된다.
이와 같은 본 발명의 주요 구성 부분을 차례로 설명하면 다음과 같다.
먼저, PCB(510)는, 광학장치를 구성하는 부품이 일체형 구조로 조립되는 기 본적인 베이스 부분으로서, 광원(520), 수광 센서(530) 등에 전기적 회로를 연결하고 각종 필요 전장품들이 설치되는 구성으로 이루어진다. 도 6에서 참조 번호 512는 외부 회로와 연결되는 FPCB를 나타낸다.
다음, 광원(520)은, 칩 형태로 PCB(510) 상에 설치된 LED 광원(520)으로서, 특정색에 한정되지 않고 실시 조건에 따라 다양한 색의 LED를 사용할 수 있다. 또한, 광원(20)은 LED 뿐만 아니라 발광 가능한 소자이면 레이저다이오드(LD), 램프형 소자 등을 사용할 수도 있다.
다음, 수광 센서(530)는, 상기 대물면(571)으로부터 반사되어 상기 조리개 구조물(560), 렌즈 프리즘 복합 구조물(550), 암실 구조물(540)을 통과하여 들어온 빛을 수광하는 센서로서, 상기 PCB(510) 상에 와이어 본딩(wire bonding), 플립칩(flip chip) 등의 공정에 의해 설치되는 것이 바람직하다.
다음, 암실 구조물(540)은, 기본적으로 센서 보호 기능과 함께 조리개 기능을 함께 하도록 구성된 것으로, 이를 위해 캡(cap) 구조로 형성되어 상기 수광 센서(530)를 밀폐형 구조로 보호하면서 수광 센서(530)로 진입하는 빛이 통과할 수 있도록 수광홀(543)이 형성된다. 여기서 암실 구조물(540)은 그 내측 또는 측면 공간에 상기 광원(520)이 설치될 수 있도록 구성할 수 있으나, 이 경우에도 수광 센서(530)와 광원(520)은 반드시 광학적으로 분리되게 구성되어야 한다.
이러한 암실 구조물(540)은 광원(520)과 수광 센서(530)를 광학적 또는 전기적으로 격리시킬 수 있도록 불투명한 합성수지재로 구성되는 것이 바람직하다.
또한 암실 구조물(540)은 외부의 광원(520)으로부터 수광 센서(530)를 암실 형태로 격리시키며, 광원(520)에서 방사된 빛이 산란하여 수광 센서(530)로 유입되는 것을 방지하기 위한 광 차단리브(545)가 구성된다. 이때 광 차단리브(545)는 상기 수광홀(543)과 광원(520)이 설치되어 있는 위치 사이에서 상부로 돌출되게 구성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 커버(540)의 내측은 물론 외측에 광원(520)에서 방사된 빛을 차단할 수 있는 구조이면 다양하게 설계하여 구성할 수 있음은 물론이다.
또한 암실 구조물(540)의 상면에는 상기 수광홀(543)을 중심으로 상기 광 차단리브(545)의 반대쪽에 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)과 결합되는 보스(547)들이 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다.
다음, 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)은, 광원(520)에서 방사된 빛을 집광하여 대물면(571) 쪽으로 전달하는 집광 프리즘(551)이 구성되고, 또한 대물면(571)에 접촉하는 물체에서 반사된 빛을 수광 센서(530)로 모아주는 결상 렌즈(553)가 구성된다.
이러한 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)은 집광 프리즘(551)과 결상 렌즈(553)가 하나의 플레이트 구조물에 일체형 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 집광 프리즘(551)과 결상 렌즈(553) 사이에는 상기 암실 구조물(540)의 광 차단리브(545)가 삽입되어 결합되는 리브 결합홀(555)이 형성된다. 이때 광 차단리브(545)는 암실 구조물(540)을 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)에 안정되게 결합시키는 역할을 하는 동시에 상기 집광 프리즘(551)과 결상 렌즈(553)를 광학적으로 격리시키는 역할을 하게 된다.
또한 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)에는 상기 암실 구조물(540)의 보스(547)들이 결합되는 홀(557)들이 형성됨과 아울러 상기 조리개 구조물(560)과 결합되는 결합 보스(559)가 돌출되어 형성된다.
다음, 조리개 구조물(560)은, 광 개방형 광학장치의 외형 설계를 가능하도록 하는 선택적 광 차폐 내부 구조물로서 대물면(571)으로부터 들어오는 산란광을 차폐할 수 있도록 설치된다.
이러한 조리개 구조물(560)은 일정한 두께를 갖는 플레이트 구조로 이루어져 상기 커버 구조물(570)의 내측에 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)과 함께 적층되는 방식으로 조립되어 설치된다. 이때, 조리개 구조물(560)을 구성할 수 있는 재료는 실리콘, 에폭시, 합성수지 중 어느 하나의 소재를 이용하거나, 두 개 이상의 소재를 혼합하여 구성할 수 있다. 물론, 상기 재료 외에도 광을 차단하여 조리개 기능을 가질 수 있고, 커버 구조물(570) 내에 안정되게 조립할 수 있는 소재이면 필요에 따라 적절한 재료를 선택하여 구성할 수 있음은 물론이다.
특히, 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)의 집광 프리즘(551)을 통과한 빛이 대물면(571)에 전달될 수 있도록 개방된 구조를 갖는 제1홀(561)이 형성되고, 제1홀(561)과 이격된 위치에 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)의 결상 렌즈(553)의 직상부에 구경 조리개를 형성토록 제2홀(563)이 형성된다.
이때 상기 제2홀(563)은 원형 구조를 갖고, 제1홀(561)은 대략 사각 구조를 갖도록 형성할 수 있다.
보다 세부적으로는 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(554)은 중앙부에 상기 제2 홀(563) 및 제1홀(561)이 형성되도록 사각 구조(560a)의 홀 또는 홈이 형성된다. 이 사각 구조(560a) 부분의 한쪽은 개방되어 상기 제1홀(561)이 형성되고, 다른 쪽은 막힌 구조(560b)로 이루어져 중앙에 상기 제2홀(563)이 형성된다. 그리고 막힌 구조(560b) 부분에서 상기 제1홀(561)과 접하는 부분은 제1홀(561)을 통해 제2홀(563)의 직상부의 대물면으로 빛이 원활하게 방사되도록 경사진 구조(560c)로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 조리개 구조물(560)은 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)과 상호 결합되어 조립될 수 있도록 구성되는데, 조리개 구조물(560)에는 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)의 결합 보스(559)가 삽입되어 조립되는 결합홀(569)이 형성된다. 이때 결합 보스(559) 및 결합홀(569)의 개수 및 형성 위치는 실시 조건에 따라 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
그리고 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)의 집광 프리즘(551)은 뒷면에 경사진 반사면(551a)이 형성되는바, 조리개 구조물(560)에는 상기 경사진 반사면(551a)에 밀착되어 안정되게 지지할 수 있도록 경사지게 돌출된 경사 돌출부(560d)가 형성된다.
다음, 상기 커버 구조물(570)은, 전체적으로 그 내부에 암실 구조물(540), 렌즈 프리즘 복합 구조물(550), 조리개 구조물(560)을 보호할 수 있도록 캡 구조로 이루어지고, 하부의 플랜지부(573)가 PCB(510)에 조립되어 고정되는 구성으로 이루어진다.
특히 상기 커버 구조물(570)은 적어도 상면이 빛이 투과할 수 있도록 반투명 재질로 이루어져 전체적으로 광 개방형 광학장치의 외형 설계를 가능하도록 구성된다. 커버 구조물(570)의 상면에 구성되는 대물면(571)은 외부 물체의 접촉에 의해 상기 광원(520)으로부터 방사된 빛을 수광 센서(530) 쪽으로 반사시킬 수 있도록 투명 아크릴 재질의 윈도우로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 개방형 초소형 광학장치는, 하부로부터 PCB(510), 암실 구조물(540), 렌즈 프리즘 복합 구조물(550), 조리개 구조물(560)이 순차적으로 적층되는 방식으로 상호 조립된 후에, 상기 커버 구조물(570)이 씌워져 조립됨으로써 전체적으로 일체화된 광 개방형 초소형 광학 장치를 구성하게 된다.
특히, 상기 암실 구조물(540)의 보스(547)가 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)의 홀(557)에 끼워져 조립되고, 렌즈 프리즘 복합 구조물(550)의 결합 보스(559)가 조리개 구조물(560)의 결합홀(569)에 끼워져 조립됨으로써 PCB(510)에 가해질 수 있는 내부 조립 부품들의 하중 부담을 최소화하여 PCB(510)의 손상 또는 조립성 저하를 방지할 수 있고, PCB의 설계가 보다 자유롭게 이루어질 수 있게 된다. 이와 함께 암실 구조물(540), 렌즈 프리즘 복합 구조물(550), 조리개 구조물(560)이 함께 일체로 조립됨으로써 내부 구조물을 용이하게 조립하여 일체화시킬 수 있음은 물론 부품 조립 후에 발생할 수 있는 흔들림 등의 조립 오차를 최소화하여 전체적으로 안정적인 조립 구조를 확보할 수 있게 된다.
또한, 도 8은 상기한 바와 같은 조리개 구조물(560)이 구성되지 않고, 광 개 방형 구조를 갖는 커버 구조물(570)을 구성할 때, 주변으로부터 커버 구조물(570)의 내측으로 주변 산란광(520)들이 입사되는 모습을 보여준다.
하지만, 본 발명은 광 개방형 구조를 갖더라도 커버 구조물(570)의 내측에 조리개 구조물(560)이 설치됨으로써 대물면(571)으로부터 들어오는 산란광을 차폐하여, 광학장치를 광 개방형 구조로 설계하면서도 안정된 광학 성능을 가질 수 있게 한다.
본 발명에 따른 광 개방형 초소형 광학장치는, 초소형 광학방식의 광학장치 센서 모듈로 사용하여 초소형 포인팅장치, 입력 장치, 초소형 지문 감지장치 등에 적용될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 광 개방형 초소형 광학장치는, 이동통신 단말기는 물론 노트북이나 UMPC 등의 각종 휴대용 디지털 기기 등에 내장되어 적은 공간에서 고성능의 포인팅 기능을 구현할 수 있으며, 소형의 고성능 포인팅장치를 내장하거나 부착하는 유무선 키보드 등에 적용하여 사용할 수 있다. 또한 소형의 박형 포인팅 기능을 구현할 수 있어 기존 이동통신 단말기들의 입력 기능을 대치하거나 포인팅 기능을 추가하는 장치로서 활용될 수 있으며, 휴대형 게임 기기에서도 소형 포인팅장치로서 적용이 가능하다. 또한, 홈 네트워크 환경에서의 원격제어장치에 적용하여 다기능 고성능의 원격제어장치를 구현하는데 활용할 수도 있다.
도 1은 선행 기술 중 하나인 개인용 컴퓨터를 위한 광학 마우스 장치의 단면 구성도이다.
도 2는 선행 특허 중 하나인 초소형 일체형 광학장치가 도시된 내부 구성도이다.
도 3 및 도 4는 종래 광 차폐 테이프를 이용한 주변 광원 차폐 구조를 보여주는 분해 사시도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 개방형 초소형 광학장치가 도시된 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 개방형 초소형 광학장치가 도시된 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 개방형 초소형 광학장치의 조립 상태를 보인 도면으로서, 조리개 구조물의 설치 상태를 보여주는 투영 사시도이다.
도 8은 조리개 구조물을 설치하지 않을 경우에 주변 광원이 들어오는 상태를 보인 참고도이다.

Claims (2)

  1. PCB 상에 각각 설치된 광원 및 수광 센서와;
    상기 수광 센서를 덮을 수 있도록 상기 PCB 상에 설치되는 동시에 수광 센서로 진입하는 빛이 통과할 수 있는 암실 구조물과;
    상기 암실 구조물의 상부에 적층되는 구조로 결합되어 상기 광원에서 방사된 빛을 대물면에 집광시키는 동시에 상기 대물면으로부터 반사되는 빛을 상기 수광 센서에 집광시키는 렌즈 프리즘 복합 구조물과;
    반투명 소재로 이루어져 최상부에서 대물면을 형성하는 부분으로서, 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물, 암실 구조물을 덮으면서 상기 PCB에 결합되는 커버 구조물과;
    플레이트 구조로 이루어져 상기 커버 구조물의 내부에서 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물 상부에 적층되는 구조로 결합되고, 상기 커버 구조물의 대물면으로부터 들어오는 산란광을 차폐함과 아울러, 상기 렌즈 프리즘 복합 구조물을 통과하여 대물면으로 방사되는 빛과 대물면에서 반사된 빛이 각각 통과하도록 개구 홀들이 형성된 조리개 구조물을 포함한 것을 특징으로 하는 광 개방형 초소형 광학장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 암실 구조물, 렌즈 프리즘 복합 구조물, 커버 구조물은 상호 적층되어 조립됨과 아울러, 상호 마주하는 구조물에서 한쪽 구조물은 보스가 돌출되고 다른 쪽 구조물은 상기 보스가 결합되는 홀이 형성되어 상호 조립되어 구성된 것을 특징으로 하는 광 개방형 초소형 광학장치.
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