KR101538430B1 - 내열성 광학센서 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 광학렌즈와 본체를 포함하는 내열성 광학센서에 있어서, 상기 본체는, 그 내부에 발광부와 수광부가 수용되는 안착부가 구비되며, 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 구획하는 격벽이 구비되고, 상기 광학렌즈는, 개구부가 형성되도록 사출되는 베이스부; 및 상기 개구부에 형성된 투과부; 를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 내열성 광학센서의 제조방법에 있어서, 개구부가 형성되도록 베이스부를 사출하는 베이스부사출단계; 상기 베이스부사출단계에서 사출된 베이스부의 겉면에 프라이머(Primer)를 도포하는 프라이머도포단계; 상기 프라이머도포단계에서 프라이머(Primer)가 도포된 개구부에 실리콘을 인서트(Insert)하는 실리콘인서트단계; 상기 실리콘인서트단계에서 인서트(Insert)된 실리콘을 열경화하여 투과부를 형성하여 광학렌즈를 사출하는 광학렌즈사출단계; 및 상기 광학렌즈사출단계에서 사출된 광학렌즈와 본체를 접착하여 내열성 광학센서를 제조하는 광학센서제조단계; 를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 내열성 광학센서의 제조방법에 있어서, 개구부가 형성되도록 베이스부를 사출하는 베이스부사출단계; 상기 베이스부사출단계에서 사출된 베이스부의 겉면에 프라이머(Primer)를 도포하는 프라이머도포단계; 상기 프라이머도포단계에서 프라이머(Primer)가 도포된 개구부에 실리콘을 인서트(Insert)하는 실리콘인서트단계; 상기 실리콘인서트단계에서 인서트(Insert)된 실리콘을 열경화하여 투과부를 형성하여 광학렌즈를 사출하는 광학렌즈사출단계; 및 상기 광학렌즈사출단계에서 사출된 광학렌즈와 본체를 접착하여 내열성 광학센서를 제조하는 광학센서제조단계; 를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
Description
본 발명은 물체를 감지하여 신호로 출력할 수 있는 내열성 광학센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 발광부와 수광부가 수용되는 본체 및 본체와 접착으로 결합하는 광학렌즈를 포함하되, 상기 광학렌즈는 개구부를 형성하여 사출된 베이스부 및 상기 개구부에 인서트(Insert) 사출되는 실리콘에 의해 형성된 투과부를 포함하고, 상기 베이스부와 투과부는 일체형인 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 내열성이 강한 실리콘 재질의 투과부를 채용하여 표면실장 공정이 가능한 내열성 광학센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 베이스부의 겉면에 프라이머(Primer)가 도포됨으로써, 베이스부와 투과부가 동질화되어 접착력이 향상되는 내열성 광학센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 기술이 발달함에 따라 광(光) 감지를 통해 특정 대상을 감지하는 센서가 개발되고 있으며, 이러한 센서는 대상을 감지하여 동작 및 영상을 비접촉으로 제어하거나 광 마우스를 제어하는 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
위와 같은 센서는 일반적으로 광학센서라 통칭되며, 종래에는 대상의 광을 감지하는 방식이었으나, 근래에는 센서에서 자체적으로 광을 발광(發光)하고 발광된 광이 대상에서 반사되어 돌아오는 광을 수광(受光)하는 것으로, 감지 신호를 출력한다.
이러한 광학센서는 주로 적외선을 이용하는데, 이에 따라 적외선이 반사되는 대상은 적외선을 흡수 또는 투과하지 않고 반사시키는 재질로 이루어지는 것이 대부분이다.
상기와 같은 광학센서는 다양한 디바이스(Device)에 채용되어 감지 기능을 수행하는데, 이때 광학센서는 디바이스에 채용되기 위해서는 표면실장 공정 처리되어야 한다.
여기에서 표면실장 공정은, 인쇄 회로 기판(PCB)의 겉면에 표면실장 부품을 실장하여 PCB와 부품의 전기적 접속을 행하기 위하여 고온의 열원을 가함으로써, PCB에 부품을 안정되게 접합하는 기술 공정을 의미하는데, 이때 PCB와 부품의 접합은 약 260℃의 고온에서 이루어진다.
이에 따라 광학센서는 고온에 대해 내열성을 갖는 재질로 이루어져야 한다.
위와 같은 고온에 대한 내열성을 갖는 재질의 광학장치와 관련하여 등록특허공보 제10-1161397호에 실리콘 렌즈를 구비하는 발광소자 및 그것을 제조하는 방법이 기재되어 있다.
위에 기재된 기술은, 리세스 내에 발광 다이오드를 실장하고, 발광 다이오드가 덮어지도록 리세스 내부를 실리콘 봉지재로 채운다. 또한 실리콘 봉지재 상측에 실리콘 렌즈가 부착되는 것으로 기재하고 있다.
이에 따라 실리콘 렌즈를 부착한 상태에서 고온 표면실장이 가능한 것을 기재하고 있다.
그러나 위에 기재된 기술은, 첫 번째로 렌즈를 단면렌즈로 형성할 수밖에 없는 문제점이 있다.
또한 두 번째로 위에 기재된 기술은, 광원의 발광에 대해서만 기재하고 있으며, 광학센서의 주요 기능인 광원을 수광하는 구성은 기재되어 있지 않다.
이에 따라 광학구조의 설계에 있어 한계가 있는바, 다양한 디바이스에 채용되지 못하는 문제점이 있다.
한편, 주로 사용되는 광학센서의 구성을 첨부된 도면의 도 1a 내지 도 1b를 참조하여 설명한다.
설명에 앞서 광학센서는 적외선을 발광하는 발광부 및 발광된 적외선이 대상으로부터 반사되어 수광되는 수광부를 포함한다. 이때 발광부 및 수광부는 소정의 하우징에 수용되며, 그 상부에는 광학렌즈가 배치되고, 발광부에서 발광된 적외선이 수광부로 직접 입사되지 않도록 하기 위하여 발광부와 수광부 사이에 격벽이 형성된다.
도 1a 내지 도 1b는 종래에 사용되는 광학센서 구성의 일예를 나타낸 것으로, 첨부된 도면에 따르면 포팅(Potting) 처리 방식(도 1a 참조) 및 에폭시 몰드 컴파운드(Epoxy Mold Compound, EMC) 사출 방식(도 1b 참조)을 도시하고 있다.
첨부된 도면의 도 1a는, 실리콘(Silicon) 및 합성수지 등의 재질을 포팅(Potting) 처리하여 광학렌즈의 형태로 형성하는 방식이며, 고온에 대한 내열성을 갖고 있어서 표면실장 공정이 가능하다.
그러나 광학렌즈 형태로 형성하는 데 있어서, 오차가 클 수밖에 없고 단면렌즈만 형성 가능하며, 비구면렌즈 형성이 불가능하다.
또한 첨부된 도면의 도 1b는, 발광부 및 수광부에 직접 에폭시 몰드 컴파운드로 사출하여 광학렌즈를 제작하는 구성인데, 사출시 고온에서 견딜 수 있어야 하기 때문에 고온에 대한 내열성이 높고, 이에 표면실장 공정이 가능한 장점이 있다.
그러나 이 사출 방식은, 제조되는 광학센서의 크기가 크며, 일체화된 단면렌즈만 형성 가능한 문제점이 있다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 개구부를 형성하여 사출된 베이스부 및 개구부에 인서트(Insert) 사출되는 실리콘에 의해 형성된 투과부를 포함하고, 베이스부와 투과부는 일체형으로 구성되는 내열성 광학센서 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는, 내열성이 강한 투과부를 구비하여, 표면실장 공정이 가능한 내열성 광학센서 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 개구부에 실리콘을 인서트(Insert) 사출하는 경우, 베이스부와 투과부의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 광학구조를 다양하게 형성할 수 있는 내열성 광학센서 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 내열성 광학센서는, 광학렌즈와 본체를 포함하는 내열성 광학센서에 있어서, 본체는, 그 내부에 발광부와 수광부가 수용되는 안착부가 구비되며, 발광부와 수광부 사이를 구획하는 격벽이 구비되고, 광학렌즈는, 개구부가 형성되도록 사출되는 베이스부; 및 개구부에 형성된 투과부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 제조방법은, 내열성 광학센서의 제조방법에 있어서, 개구부가 형성되도록 베이스부를 사출하는 베이스부사출단계; 베이스부사출단계에서 사출된 베이스부의 겉면에 프라이머(Primer)를 도포하는 프라이머도포단계; 프라이머도포단계에서 프라이머(Primer)가 도포된 개구부에 실리콘을 인서트(Insert)하는 실리콘인서트단계; 실리콘인서트단계에서 인서트(Insert)된 실리콘을 열경화하여 투과부를 형성하여 광학렌즈를 사출하는 광학렌즈사출단계; 및 광학렌즈사출단계에서 사출된 광학렌즈와 본체를 접착하여 내열성 광학센서를 제조하는 광학센서제조단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서의 제조방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명에 따른 내열성 광학센서 및 이의 제조방법은, 광학렌즈를 제조하는데 있어서, 사출된 베이스부에 형성된 개구부에 실리콘을 인서트(Insert) 사출하여 투과부를 형성하는 공정을 통해, 베이스부와 투과부를 포함하는 광학렌즈를 일체로 형성할 수 있어, 단일 제품으로 제조가 가능하고, 이에 따라 제조 과정이 간편해지는 효과를 보유하고 있다.
또한 본 발명은 베이스부의 겉면에 프라이머(Primer)가 도포됨으로써, 베이스부와 투과부가 동질화되고, 베이스부와 투과부의 접착력이 강화되어 베이스부와 투과부 사이의 뜸 현상 발생을 방지하는 효과를 보유하고 있다.
또한 본 발명은 내열성이 강한 실리콘 재질의 투과부를 채용하여, 표면실장 공정이 가능하고, 이에 다양한 디바이스에 채용이 가능한 효과를 보유하고 있다.
또한 본 발명은 광학렌즈와 본체를 접착 결합하기 때문에, 본체에 수용되는 발광부 및 수광부의 구조 및 개수에 제한받지 않고 광학렌즈의 광학구조를 다양하게 구성할 수 있는 효과를 보유하고 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래 센서모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 내열성 광학센서에서 광학렌즈의 일예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 내열성 광학센서에서 광학렌즈와 본체의 접착을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 내열성 광학센서에서 광학렌즈의 일예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 내열성 광학센서에서 광학렌즈와 본체의 접착을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
한편, '인서트(Insert) 사출'은, 인서트 너트를 삽입하여 사출하는 방식이다. 즉 플라스틱, 금속, 전선, 자석 등 서로 다른 이질 재료를 일체화 시키는 사출성형방법으로, 하나의 재질로는 얻기 어려운 특성을 가진 성형품을 얻을 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에서, '인서트(Insert) 사출'은, 플라스틱계 합성수지로 이루어지는 베이스부(110)가 사출되고, 베이스부(110)에 형성된 개구부에 실리콘을 주입하여 열경화에 의해 광학렌즈(100)를 형성되도록 함으로써, 플라스틱과 실리콘이라는 서로 다른 재질의 물질을 일체화 시키는 공정을 의미한다.
또한 '표면실장 공정'은, PCB 부품을 실장하여 PCB와 부품의 전기적 접속을 행하기 위하여 고온의 열원을 가함으로써, PCB에 부품을 안정되게 접합하는 기술 공정을 의미한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은, 내열성 광학센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 사출된 베이스부(110)에 형성된 개구부에 실리콘을 인서트(Insert) 사출하여, 일체화된 광학렌즈(100)를 제조하고, 제조된 광학렌즈(100)를 본체(200)와 접착하여 내열성 광학센서를 제조함에 따라, 광 간섭을 최소화하고 또한 다양한 광학구조의 설계 및 내열성을 갖는 광학센서를 제작하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 단면도이다.
내열성 광학센서는 광이 투과되는 광학렌즈(100) 및 상기 광학렌즈(100)와 접착되며 광을 발광하는 발광부(220)와 수광하는 수광부(220)가 수용된 본체(200)를 포함하여 구성된다.
광학렌즈(100)는 사출하여 성형된 베이스부(110)의 개구부(도면부호 미표시)에 실리콘을 인서트(Insert) 사출하여 일체형으로 제조된다.
이러한 광학렌즈(100)는 본체(200)의 상부에 접착되고, 베이스부(110)와 투과부(120)를 포함하여 구성된다.
베이스부(110)는 불투광성이며, 사출성형에 의해 개구부가 형성되도록 제조된다.
이러한 베이스부(110)는 합성수지로 이루어지되, PC, PPA 또는 PPS 등과 같은 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 입사되는 광을 차단한다.
또한 베이스부(110)는 사출성형 후, 그 겉면에 실리콘 프라이머(Primer)가 도포된다.
즉 플라스틱 재질인 베이스부(110)의 겉면에 프라이머(Primer)가 도포되어 그 겉면이 실리콘화됨으로, 베이스부(110)와 투과부(120)가 동질화되고, 베이스부(110)와 투과부(120) 사이의 접착력이 강화되어 뜸 현상 발생이 방지된다.
이러한 접착력에 의해 베이스부(110)와 투과부(120)는 일체화가 가능하며, 베이스부(110)가 PC, PPA 또는 PPS 등과 같은 플라스틱으로 이루어지더라도 투과부(120)와의 접착력을 유지하면서 표면실장 공정이 가능하다.
개구부는 실리콘이 인서트(Insert) 사출되어 형성되는 공간을 제공한다.
설계조건에 따라, 도 3을 참조하여 설명하면, 베이스부(110)에 형성되는 개구부의 단면형태는 사각형 또는 원형으로 형성될 수 있다.
투과부(120)는 투광성이며, 베이스부(110)의 개구부에 실리콘(Silicon)이 인서트(Insert) 사출되어 열경화를 통해 제조된다.
실리콘은 자연계에서 유리상태로 산출되지 않고, 산화물 및 규산염 등으로 존재하며, 암석권의 주요 구성성분이다.
이러한 실리콘은 뛰어난 반도체이기 때문에 초단파용 광석검파기(트랜지스터 및 다이오드 등)로 쓰이며, 게르마늄을 사용하는 것보다도 더 짧은 파장에까지 유효하게 작용한다. 또 각종 수지의 원료로도 사용되고, 환원제, 탈산제 및 합금 첨가원소로서 금속재료 부분에서도 사용된다.
또한 실리콘은 온도에 따라 변화하는 일이 적은 내열성과 산화되지 않은 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성이나 내수성 및 전기의 절연성 등이 뛰어나며, 이에 따라 다양한 곳에 사용된다.
이러한 구조에 따라, 개구부에 실리콘을 인서트(Insert) 사출하여 형성되는 투과부(120)는 양면볼록렌즈 또는 단면볼록렌즈 등의 다양한 광학구조의 제조가 가능하다.
예를 들면, 비구면, 프레넬 또는 프리즘 등의 구조를 갖는 다양한 광학구조의 제조가 가능하다.
또한 투과부(120)는 뛰어난 내열성 및 내식성으로 표면실장 공정이 가능하다.
본체(200)는 발광부(220)와 수광부(230)를 외부 환경과 격리시키고 보호하는 기능을 수행한다.
이러한 본체(200)는 그 상부에 광학렌즈(100)가 접착되어 결합되며, 그 하부에 PCB와 표면실장 공정에 의해 결합되고, 안착부(210), 발광부(220) 및 수광부(230)을 포함하여 구성된다.
안착부(210)는 발광부(220)와 수광부(230)가 수용되는 공간을 제공하는 것으로, 방광부(220)와 수광부(230)를 구획하는 격벽(215)이 구비된다.
격벽(215)은 발광부(220)와 수광부(230) 사이를 구획하며, 발광부(220)에서 발광된 광원이 직접 수광부(230)에 입사되는 것을 방지한다.
이러한 본체(200)는 입사되는 광을 충분히 차단 또는 흡수할 수 있는 세라믹 등과 같은 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 설계조건에 따라, 다양한 재질로 이루어질 수 있음은 물론이다.
발광부(220)는 전기를 빛으로 변환하여 발광하는 광통신용 발광소자로서, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 반도체 레이저(Laser Diode, LD) 및 고체 레이저(Solid Laser, SL) 중 선택되는 어느 하나의 광센서로 구성될 수 있다.
발광 다이오드(LED)는 반도체의 PN 접합과 유사한 구조로서 통과하는 전류의 세기에 비례하여 발광 에너지가 가시 부분으로 나타나는 소자이다.
이러한 발광 다이오드(LED)는 코히어런스(Coherence)가 나쁘고 변조속도를 높게 잡을 수 없지만, 가격이 싸고, 수명이 길며, 구동전류대 광출력의 직선성이 좋아서 아날로그 전송방식 및 중저속 디지털 전송방식에 적합하다.
반도체 레이저(LD)는 코히어런스가 좋고 높은 변조가 가능하므로 고속 디지털 전송방식에 적합하다.
고체 레이저(SL)는 외부 광변조기와 조합할 필요가 있는데 코히어런스가 가장 좋으므로 초고속 전송방식에 적합하다.
수광부(230)는 실리콘 재질의 포토다이오드, 실리콘 재질의 포토트랜지스터 및 IC 포토센서 중 선택되는 어느 하나의 광센서로 구성될 수 있으며, 수광되는 광의 양을 전기적 신호로 변환시킨다.
이하, 도 4를 첨부하여 광학렌즈(100)와 본체(200)의 접착에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 내열성 광학센서에서 광학렌즈와 본체의 접착을 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 내열성 광학센서는 광학렌즈(100)와 본체(200)가 접착되어 이루어진다.
이때 광학렌즈(100)에 구성된 투과부(120)는 안착부(210)에 각각 수용된 발광부(220) 및 수광부(230)와 대응되는 위치에 배치된다.
여기에서, 베이스부(110)와 본체(200)의 접착은 프라이머(Primer) 접착제에 의해서 접착될 수 있다. 이때 프라이머(Primer) 접착제는 실리콘 프라이머로 이루어질 수 있다.
따라서 베이스부(110) 및 본체(200) 사이의 접착력이 증가되어 뜸 현상 발생이 방지된다.
이러한 구성으로 이루어진 내열성 광학센서는, 인서트(Insert) 사출에 의해 일체형으로 제조되는 광학렌즈(100)의 투과부(120)를 단면볼록렌즈 또는 양면볼록렌즈로 제조가 가능하다.
이에 따라 비구면, 프레넬, 프리즘 등의 다양한 광학구조의 제조가 가능하고, 소형화로 제조될 수 있는 장점이 있다.
또한 베이스부(110)의 겉면에 프라이머(Primer)를 도포하여 베이스부(110)의 겉면이 실리콘화 됨으로써, 베이스부(110)와 투과부(120)가 동질화되고, 이들간의 접착력이 강화된다.
이러한 접착력으로 인해 광학렌즈(100)를 일체로 형성할 수 있어, 단일 제품으로 제조가능하며, 제조 과정이 간편해진다.
또한 내열성이 강한 실리콘 재질의 투과부를 채용하여, 표면실장 공정이 가능하고, 이에 다양한 디바이스에 채용이 가능한 효과를 보유하고 있다.
또한 광학렌즈(100)와 본체(200)의 접착시, 광학렌즈(100)와 본체(200) 사이는 실리콘 재질의 프라이머(Primer) 접착제에 의해 접착됨으로써, 베이스부(110)와 본체 사이의 접착력이 증가되어 뜸 현상 발생이 방지된다.
이하, 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 제조방법을 도 5를 첨부하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 내열성 광학센서의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 따른 내열성 광학센서의 제조방법은, 베이스부사출단계(S10), 프라이머도포단계(S20), 실리콘인서트단계(S30) 광학렌즈사출단계(S40) 및 광학센서제조단게(S50)로 이루어진다.
1. 베이스부사출단계(S10)
베이스부사출단계(S10)는 합성수지계 플라스틱으로 이루어진 베이스부(110)를 사출성형하는 단계이다.
이 단계에서, 베이스부(110)에 개구부가 형성된다.
2. 프라이머도포단계(S20)
프라이머도포단계(S20)는 베이스부사출단계(S10)에서 사출된 베이스부(110)의 겉면에 실리콘 프라이머(Primer)가 도포되는 단계이다.
3. 실리콘인서트단계(S30)
실리콘인서트단계(S30)는 프라이머도포단계(S20)에서 그 겉면에 실리콘 프라이머(Primer)가 도포된 베이스부(110)를 금형에 조립한 후, 개구부에 실리콘을 인서트(Insert)하는 단계이다.
이 단계에서, 베이스부(110)는 프라이머도포단계(S20)에 의해 프라이머(Primer)가 도포되어 있어 개구부와 실리콘의 접착력이 증가되어 베이스부(110)와 투과부(120) 사이의 뜸 현상 발생이 방지된다.
4. 광학렌즈사출단계(S40)
광학렌즈사출단계(S40)는 실리콘인서트단계(S30)에서 개구부에 인서트(Insert)된 실리콘을 열경화하여 광학렌즈(100)가 형성되도록 사출함으로써, 베이스부(110)와 투과부(120)를 포함하는 일체형의 광학렌즈(100)를 제조하는 단계이다.
즉 광학렌즈(100)는 실리콘인서트단계(S30)에서 개구부에 실리콘을 인서트(Insert)하고, 광학렌즈사출단계(S40)에서 열경화하여 광학렌즈(100)가 형성되도록 사출하여 제조된다.
따라서 인서트(Insert) 사출을 통하여, 베이스부(110)와 투과부(120)는 하나의 일체형으로 제조가 가능하며, 투과부(120)는 단면 또는 양면 모두 제조가 가능함으로써, 비구면, 프레넬, 프리즘 등과 같은 광학구조의 제조가 가능하다.
5. 광학센서제조단계(S50)
광학센서제조단계(S50)는 인서트사출단계(S40)에서 제조된 광학렌즈(100)와 본체(200)를 접착하여 내열성 광학센서를 제조하는 단계이다.
이 단계에서, 광학렌즈(100)에 구성된 투과부(120)는 안착부(210)에 각각 수용된 발광부(220) 및 수광부(230)와 대응되는 위치에 배치된다.
여기에서, 베이스부(110)와 본체(200)의 접착은 프라이머(Primer) 접착제에 의해서 접착될 수 있다. 이때 프라이머(Primer) 접착제는 실리콘 프라이머로 이루어질 수 있다.
따라서 광학렌즈(100) 및 본체(200) 사이의 접착특성이 증가되어 뜸 현상 발생이 방지된다.
한편, 상기에서 도 2 내지 도 5를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 2 내지 도 5의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100 : 광학렌즈 110 : 베이스부
120 : 투과부 200 : 본체
210 : 안착부 215 : 격벽
220 : 발광부 230 : 수광부
120 : 투과부 200 : 본체
210 : 안착부 215 : 격벽
220 : 발광부 230 : 수광부
Claims (8)
- 광학렌즈와 본체를 포함하는 내열성 광학센서에 있어서,
상기 본체는,
그 내부에 발광부와 수광부가 수용되는 안착부가 구비되며, 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 구획하는 격벽이 구비되고,
상기 광학렌즈는,
개구부가 형성되도록 사출된 베이스부; 및
상기 개구부에 형성된 투과부; 를 포함하되,
상기 베이스부는,
불투광성 합성수지로 이루어지고,
상기 투과부는,
플라스틱계 합성수지로 이루어지는 베이스부가 사출되면, 상기 베이스부에 형성된 개구부에 실리콘을 주입하여 열경화에 의해 실리콘이 인서트(Insert) 사출 성형되어 제조됨으로써, 서로 상이한 재질인 플라스틱계 합성수지와 일체화되는 것을 특징으로 하는, 내열성 광학센서.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 광학렌즈와 상기 본체는 프라이머(Primer) 접착제에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서.
- 청구항 1에 있어서,
상기 투과부는,
단면볼록렌즈 또는 양면볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서.
- 삭제
- 내열성 광학센서의 제조방법에 있어서,
개구부가 형성되도록 베이스부를 사출하는 베이스부사출단계;
상기 베이스부사출단계에서 사출된 베이스부의 겉면에 프라이머(Primer)를 도포하는 프라이머도포단계;
상기 프라이머도포단계에서 프라이머(Primer)가 도포된 개구부에 실리콘을 인서트(Insert)하는 실리콘인서트단계;
상기 실리콘인서트단계에서 인서트(Insert)된 실리콘을 열경화하여 투과부를 형성하여 광학렌즈를 사출하는 광학렌즈사출단계; 및
상기 광학렌즈사출단계에서 사출된 광학렌즈와 본체를 접착하여 내열성 광학센서를 제조하는 광학센서제조단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,
상기 베이스부와 상기 투과부는 인서트(Insert) 사출을 통해 일체형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,
상기 베이스부는,
불투광성 합성수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 내열성 광학센서의 제조방법.
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