KR101315655B1

KR101315655B1 - 이중사출에 의해 렌즈홀더 조립체를 성형하는 방법

Info

Publication number: KR101315655B1
Application number: KR1020110072810A
Authority: KR
Inventors: 이상대
Original assignee: 이상대
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-10-08
Also published as: KR20130011571A

Abstract

본 발명은 고정 금형과 1차 성형용 가동 금형을 결합한 상태에서 1차 성형을 위한 수지를 투입시켜 1차로 렌즈 부재를 성형하는 1차 성형 1단계와, 고정 금형으로부터 1차 성형용 가동 금형을 분리 회전시킨 후 고정 금형에 1차 성형물인 렌즈 부재가 고정된 상태에서 고정 금형에 2차 성형용 가동 금형을 결합시키고 2차 성형을 위한 수지를 투입시켜 2차로 렌즈홀더를 성형시켜 렌즈홀더 조립체를 완성하는 2차 성형 2단계를 포함하는 것으로서 광 포인트장치의 렌즈 부재와 렌즈홀더를 성형할 때 이중사출에 의해 일체형으로 한번에 성형하는 방법으로 제조공정을 단순화함으로써 광 포인트장치 제조에 필요한 작업자의 수를 최소한으로 줄일 수 있고, 광 포인트장치 제조시 발생하는 불량율이나 로스율을 낮춰 제조단가를 낮출 수 있으며, 광 포인트장치 제조를 위해 필요한 공간, 즉 클린룸 설비를 최소한으로 줄일 수 있다.

Description

이중사출에 의해 렌즈홀더 조립체를 성형하는 방법{At a chip Manufacturing method of lens-holder assembly by double emission}

본 발명은 카메라용 렌즈와 이를 고정하는 렌즈홀더를 성형하는 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 광 포인트장치를 구성하는 렌즈부재(렌즈)와 렌즈홀더를 이중사출에 의해 한번에 성형할 수 있도록 하는 이중사출에 의해 렌즈홀더 조립체를 성형하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 휴대전화(Mobile Terminal)나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 전자기기의 단말기는 키패드(Key pad)에 의한 사용자 인터페이스를 채용하고 있다.

상세하게는 휴대전화나 PDA 등과 같은 단말기는 숫자, 문자 또는 기호의 입력을 위한 복수 개의 버튼들이 형성된 키패드를 포함하며, 사용자는 키패드의 버튼을 눌러 숫자나 단어 등과 같은 원하는 데이터를 휴대용 전자기기에 입력하거나 버튼식 커서(Cursor)와 선택버튼을 눌러서 메뉴를 선택할 수 있다. 상기와 같은 전자기기의 단말기에는 디스플레이부가 구비되어, 사용자가 키패드를 통해 입력한 데이터 및 그에 관련된 정보를 표시하게 된다.

근래에는 전자기기를 이용한 통신 서비스나 인터넷 서비스의 지원을 위하여, WIBRO(Wireless Broadband)와 같은 무선 인터넷 서비스 및 무선 이동통신 서비스가 상용화되고, 휴대전화나 PDA 등과 같은 휴대 전자기기에는 GUI(Graphical User Interface)의 지원을 위하여 윈도우즈 CE 등과 같은 윈도우즈 운영체제가 채용되고 있다.

그리고 통신 기술의 발달과 더불어 휴대 전자기기는 사용자에게 다양한 부가 서비스를 제공하고 있으며, GUI 기반의 윈도우 운영체제는 휴대 전자기기에 의한 부가 서비스의 제공을 편리하게 한다.

일반적인 전자기기의 보다 편리한 사용을 위한 사용자 인터페이스로는 마우스나 터치패드나 조이스틱 등과 같은 포인팅 장치가 있으며, 근래에는 피사체인 손가락의 움직임에 따라 변화되는 광신호를 감지함으로써 커서(cursor)와 같은 포인터를 움직이거나 사용자가 원하는 정보 및/또는 명령을 입력받는 광 조이스틱이 개발되어 전자기기에 적용되고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 광 포인트장치는 도1 및 도2에서와 같이 빛을 발하는 광원과 빛의 진행경로를 제공하고 빛을 집광하는 프리즘과 렌즈 등으로 이루어진 렌즈부재(101), 렌즈에 의해 집광된 빛을 촬상하여 변위값으로 연산하는 이미지센서 그리고 이들을 수용할 수 있는 렌즈홀더(102)로 구성되는데, 종래에는 광 포인트장치를 구성하는 렌즈부재(101)와 렌즈홀더(102)를 각각 사출 성형한 후 일체형으로 일일이 조립하고, 렌즈부재(101)와 렌즈홀더(102) 사이의 틈새에 에폭시로 매워 열로 경화시키게 된다.

이와 같이 광 포인트장치를 제조하는 종래의 방법은 공정이 많아 많은 작업자를 필요로 하고, 대부분의 공정이 수작업으로 이루어져 불량율이 높아지며, 렌즈부재와 렌즈홀더의 조립 후에도 후공정이 많아 로스율이 높아지며 제조단가가 높아지는 문제점이 있다. 또한 종래의 방법은 광 포인트장치를 제조하기 위해 여러 공정을 거쳐야 하므로 많은 클린룸 설비를 구비해야 하는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 광 포인트장치의 렌즈부재와 렌즈홀더의 제조공정에서 수작업을 최소화하고 이중사출에 의한 공정으로 단순화하여, 제조에 필요한 작업자의 수를 줄이고, 제품의 불량율을 줄이고 로스율과 제조단가를 낮추며, 클린룸 설비를 최소한으로 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

더 나아가서 본 발명은 광원으로부터 나온 빛이 프리즘을 통과한 후 손가락 등과 같은 물체에 반사되어 렌즈에 의해 집광되어 이미지센서까지 전달되기까지의 경로를 최적화하여 광 포인트장치에서 손가락 등과 같은 물체의 위치변화를 정확하게 판독할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이중사출에 의해 렌즈홀더 조립체를 성형하는 방법은, 렌즈 부재와 상기 렌즈 부재를 고정하기 위한 렌즈홀더를 성형하는 이중사출에 의해 렌즈홀더 조립체를 성형하는 방법에 있어서,고정 금형과 1차 성형용 가동 금형을 결합한 상태에서 1차 성형을 위한 수지를 투입시켜 1차로 렌즈 부재를 성형하는 1차 성형 1단계; 및 상기 고정 금형으로부터 상기 1차 성형용 가동 금형을 분리 회전시킨 후 상기 고정 금형에 1차 성형물인 렌즈 부재가 고정된 상태에서 상기 고정 금형에 2차 성형용 가동 금형을 결합시키고 2차 성형을 위한 수지를 투입시켜 2차로 렌즈홀더를 성형시켜 렌즈홀더 조립체를 완성하는 2차 성형 2단계를 포함하되,
상기 2차 성형 2단계에서 상기 렌즈홀더(12)에는 렌즈(16)에 의해 집광된 빛이 이미지센서에 전달되는 경로를 제공하는 관통공(19)을 형성하고, 2차 성형 완료후 상기 렌즈홀더(12)의 관통공(19)에는 통공(18)을 가지는 렌즈홀더 조각(20)이 결합되는 것을 특징으로 한다.

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따라서 본 발명에 의하면, 본 발명은 광 포인트장치의 렌즈부재와 렌즈홀더를 성형할 때 이중사출에 의해 일체형으로 한번에 성형하는 방법으로 제조공정을 단순화함으로써 광 포인트장치 제조에 필요한 작업자의 수를 최소한으로 줄일 수 있고, 광 포인트장치 제조시 발생하는 불량율이나 로스율을 낮춰 제조단가를 낮출 수 있으며, 광 포인트장치 제조를 위해 필요한 공간, 즉 클린룸 설비를 최소한으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 광원으로부터 나온 빛이 프리즘을 통과한 후 손가락 등과 같은 물체에 반사되어 렌즈에 의해 집광되어 이미지센서까지 전달되기까지의 경로를 최적화하여 광 포인트장치에서 손가락 등과 같은 물체의 위치변화를 정확하게 판독할 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 광 포인트장치를 구성하는 렌즈 부재와 렌즈홀더의 분해 사시도이다.
도2는 일체형으로 조립된 도1의 광 포인트장치의 렌즈 부재와 렌즈홀더의 단면도이다.
도3은 고정 금형과 1차 성형용 가동 금형에 의해 렌즈 부재를 성형하는 과정을 보여주는 단면도이다.
도4는 고정금형과 2차 성형용 가동금형 사이에 렌즈 부재가 내재된 상태에서, 렌즈부재와 일체형으로 렌즈홀더를 성형하는 과정을 보여주는 단면도이다.
도5는 이중 사출에 의해 성형된 렌즈 부재와 렌즈홀더를 가지는 렌즈홀더 조립체를 보여주는 단면도이다.

렌즈 부재(11)와 렌즈홀더(12)를 일체형으로 한번에 성형하기 위한 이중사출 성형장치는 도3 및 도4에서 보이는 바와 같이 고정 금형(13)과, 고정 금형(13)과 선택적으로 한 쌍을 이루는 1차 성형용 가동 금형(14) 및 2차 성형용 가동 금형(15) 등으로 구성된다.

상기 1차 성형용 가동 금형(14)은 1차로 렌즈 부재(11)를 성형하기 위해 고정 금형(13)에 분리 결합되는 것으로서 1차 성형물인 렌즈 부재(11) 성형을 위한 투명재질의 수지 주입을 위해 고정 금형(13)과 결합되었을 때 고정 금형(13)과의 사이에 공간이 형성되고, 2차 성형용 가동 금형(15)은 2차로 렌즈홀더(12) 성형을 위해 고정 금형(13)에 분리 결합되는 것으로서 1차 성형물인 렌즈 부재(11)가 고정 금형(13) 내에 내입된 상태에서 고정 금형(13)과 결합되었을 때 1차 성형물인 렌즈 부재(11)와 일체형으로 2차 성형물인 렌즈홀더(12) 성형을 위한 불투명재질의 수지 주입을 위해 고정 금형(13)과의 사이에 공간이 형성된다.

여기서 렌즈 부재와 렌즈홀더를 독립적으로 성형하여 일체형으로 조립할 때에는 렌즈 부재와 렌즈홀더 사이에 렌즈를 통과한 빛을 모으기 위한 에어갭이 위치하고, 이에 연통해서 모아진 빛을 이미지센서까지 전달하기 위한 경로인 통공이 케이스에 형성되어 있었으나, 본 발명에서는 에어갭(17)과 통공(18)을 일체형으로, 즉 렌즈홀더(12)에 동일한 직경을 가지는 관통공(19)으로 형성된다.

또한 종래와 마찬가지로 렌즈 부재(11)와 렌즈홀더(12) 사이에 초점 형성을 위한 공간인 에어갭(17)과 이어지는 통공(18)을 렌즈홀더(12)에 두기 위해, 통공(18)을 가지는 별도의 렌즈홀더 조각(20)을 성형하여 관통공(19)에 끼워 고정할 수 있다. 이 경우 렌즈 부재(11)와 렌즈홀더(12)로 이루어진 렌즈홀더 조립체가 일체형으로 성형되어 있기 때문에 관통공(19)에 렌즈홀더 조각(20)을 조립하는 과정에서 렌즈홀더(12) 내에서 렌즈 부재(11)의 위치가 변경되지 않는다.

이하, 렌즈 부재(11)와 렌즈홀더(12)를 이중사출에 의해 일체형으로 한번에 렌즈홀더 조립체로 성형하는 과정을 도3 내지 도5에 의해 설명한다.

먼저, 이중사출에 의해 렌즈(16)와 프리즘(21) 등을 가지는 렌즈 부재(11)를 1차로 성형하기 위해, 도3에서와 같이 이중사출 성형장치의 고정 금형(13)에 1차 성형용 가동 금형(14)을 결합한 상태에서, 고정 금형(13)과 1차 성형용 가동 금형(14) 사이의 공간으로 투명의 수지 등을 주입하면 1차 성형물인 렌즈 부재(11)가 성형되게 된다.

렌즈 부재(12)를 1차로 성형한 후 고정 금형(13)으로부터 1차 성형용 가동 금형(14)을 분리한 후 2차로 렌즈홀더(12) 성형을 위해 도4에서와 같이 이중사출 성형장치의 고정 금형(13)에 2차 성형용 가동 금형(15)을 결합한 상태에서, 고정 금형(13)과 2차 성형용 가동 금형(15) 사이의 공간으로 불투명의 수지 등을 주입하면, 렌즈홀더(12)와 렌즈 부재(11)가 일체형으로 이루어진 렌즈홀더 조립체로 성형되게 된다.

이렇게 2차 성형물인 렌즈홀더(12)를 성형하는 과정에서, 1차 성형물인 렌즈 부재(11)가 고정 금형(13) 내에 그대로 위치하고 있으므로 2차 성형시 1차 성형물인 렌즈 부재(11)와 2차 성형물인 렌즈홀더(12)가 일체형으로 이루어지는 렌즈홀더 조립체가 한번에 성형되는 것이다.

여기서, 렌즈 부재(11)의 렌즈(16) 하부에 초점 형성을 위한 공간으로 관통공(19)이 형성되어 있는데, 이는 렌즈(16)를 통과한 빛이 이미지센서에 촬상되도록 하는 기존의 에어 갭과 통공을 대신할 수 있다.

물론, 이중사출에 의해 관통공(19)을 가지는 렌즈 부재(11)와 렌즈홀더(12)를 성형하고 별도의 과정을 거쳐 통공(18)을 가지는 렌즈홀더 조각(20)을 성형한 후, 이 렌즈홀더 조각(20)을 관통공(19)에 끼워 고정하여 에어 갭(17)과 통공(18)을 형성할 수 있다.

이와 같이 성형된 렌즈홀더 조립체를 포함하는 광 포인트장치의 동작을 설명한다.

도시되지 않은 광원으로부터 나온 광은 렌즈 부재(11)의 프리즘(21)을 경유하여 하우징의 투명창을 통해 손가락 등과 같은 물체에 닿게 된다. 이후 광은 손가락 등과 같은 물체에 반사되는 광은 렌즈 부재(11)의 렌즈(16)에 의해 집광되어 통공(18)을 통해 이미지센서에 촬상되게 된다. 이는 이미지센서에 의해 변위값으로 연산되게 된다.

11 : 렌즈 부재 12 : 렌즈홀더
13 : 고정 금형 14 : 1차 성형용 가동 금형
15 : 2차 성형용 가동 금형 16 : 렌즈
17 : 에어갭 18 : 통공
19 : 관통공 20 : 렌즈홀더 조각
21 : 프리즘

Claims

렌즈 부재와 상기 렌즈 부재를 고정하기 위한 렌즈홀더를 성형하는 이중사출에 의해 렌즈홀더 조립체를 성형하는 방법에 있어서,
고정 금형(13)과 1차 성형용 가동 금형(14)을 결합한 상태에서 1차 성형을 위한 수지를 투입시켜 1차로 렌즈 부재(11)를 성형하는 1차 성형 1단계; 및
상기 고정 금형(13)으로부터 상기 1차 성형용 가동 금형(14)을 분리 회전시킨 후 상기 고정 금형(13)에 1차 성형물인 렌즈 부재(11)가 고정된 상태에서 상기 고정 금형(13)에 2차 성형용 가동 금형(15)을 결합시키고 2차 성형을 위한 수지를 투입시켜 2차로 렌즈홀더(12)를 성형시켜 렌즈홀더 조립체를 완성하는 2차 성형 2단계;를 포함하되,
상기 2차 성형 2단계에서 상기 렌즈홀더(12)에는 렌즈(16)에 의해 집광된 빛이 이미지센서에 전달되는 경로를 제공하는 관통공(19)을 형성하고, 2차 성형 완료후 상기 렌즈홀더(12)의 관통공(19)에는 통공(18)을 가지는 렌즈홀더 조각(20)이 결합되는 것을 특징으로 하는 이중사출에 의해 렌즈홀더 조립체를 성형하는 방법.
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