KR102150827B1 - 렌즈패키지 및 그 성형방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간단한 제조공정에 의해 제작상의 편리함을 제공함과 동시에 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있으며, 일체형 구조에 의해 장치의 자체의 내구성이나 성능을 개선할 수 있는 렌즈패키지 및 그 성형방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 기판(32) 상에 LED칩(33)이 실장된 광원패널(31)과, 상기 LED칩(33)이 내장되도록 구비되는 블랙하우징(40)과, 상기 블랙하우징(40)의 일면에 구비되는 렌즈패널(50)로 구성된 렌즈패키지에 있어서; 상기 블랙하우징(40)에는 상기 LED칩(33)이 내장되는 삽입홈(41)과, 상기 삽입홈(41)의 상면에 렌즈성형공(42)이 형성되고; 상기 렌즈패널(50)은 상기 렌즈성형공(42) 상에 일체로 이중사출되는 수지재질로 구성되되, 상면과 하면 중에서 적어도 일면에 렌즈패턴(51,52)이 형성된 렌즈패키지 및 그 성형방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 기판(32) 상에 LED칩(33)이 실장된 광원패널(31)과, 상기 LED칩(33)이 내장되도록 구비되는 블랙하우징(40)과, 상기 블랙하우징(40)의 일면에 구비되는 렌즈패널(50)로 구성된 렌즈패키지에 있어서; 상기 블랙하우징(40)에는 상기 LED칩(33)이 내장되는 삽입홈(41)과, 상기 삽입홈(41)의 상면에 렌즈성형공(42)이 형성되고; 상기 렌즈패널(50)은 상기 렌즈성형공(42) 상에 일체로 이중사출되는 수지재질로 구성되되, 상면과 하면 중에서 적어도 일면에 렌즈패턴(51,52)이 형성된 렌즈패키지 및 그 성형방법이 제공된다.
Description
본 발명은 렌즈패키지 및 그 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 제조공정에 의해 렌즈패키지를 제조하여 생산성을 증대시킴과 동시에 제조비용 및 시간을 절감할 수 있는 렌즈패키지 및 그 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 3D 센싱 카메라는 가상현실이나 증강현실을 구현할 수 있는 방법 중의 하나로 ToF(Time of Flight) 측정방식을 채택하는 경우가 있는데, 이는 피사체를 향해 광원을 조사하여 반사되어 돌아오는 시간을 측정해 거리를 측정하는 원리에 의한 것으로, 이러한 ToF기술은 카메라에 접목되어 사물을 입체적으로 표현할 수 있어 가상현실이나 증강현실을 구현하는 데에 사용할 수 있는 것이다.
최근에는 이러한 ToF기술을 이용한 3D 센싱 카메라를 탑재한 스마트폰이 출시되고 있는데, 통상의 3D 센싱 카메라는 인위적으로 광원을 조사할 수 있도록 된 렌즈패키지에 연결된 것으로, 이러한 종래의 렌즈패키지를 제조하는 방법을 도시된 도면에 의해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 렌즈패키지(10)는 기판(14) 상에 LED칩(15)이 실장된 광원패널(11)과, 상기 LED칩(15)을 내장하도록 광원패널(11) 상에 결합되는 블랙하우징(12)과, 이 블랙하우징(12)의 전면에 부착되어 LED칩(15)에 의한 빛이 투광되도록 된 렌즈패널(13)로 구성된 것이다.
이러한 렌즈패키지(10)는 광원패널(11)과는 별도로 블랙하우징(12)을 성형 제작하고, 상기 블랙하우징(12)과는 별도로 렌즈패널(13)을 제작하여 접착 등에 의해 상호 결합하는 공정을 거치게 되는데, 이러한 종래의 렌즈패키지(10)는 각 구성을 별도의 제조공정에 의해 개별적으로 제작하는 공정 자체와 개별적으로 제작된 각 구성을 접착 등에 의해 상호 결합하는 공정 등이 복잡하여 생산성이 떨어지는 단점이 있는 것이다.
또한 종래의 렌즈패널(13)은 글래스판(16) 상에 에폭시나 우레탄과 같은 수지(17)로 렌즈패턴(18)을 임프린팅한 후에, 이를 개별적으로 커팅하여 제작하는데, 이는 광학용 글래스판(16)을 베이스로 사용함에 따라 제품단가가 높을 뿐만 아니라 수지의 양면에 렌즈패턴(18)을 구현하는 것이 아니라 수지(17)의 상면에만 렌즈패턴(18)을 구현할 수밖에 없어 광학성능을 향상시키는 데에 제약이 따르는 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 제조공정에 의해 제작상의 편리함을 제공함과 동시에 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있으며, 일체형 구조에 의해 장치의 자체의 내구성이나 성능을 개선할 수 있는 렌즈패키지 및 그 성형방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 기판(32) 상에 LED칩(33)이 실장된 광원패널(31)과, 상기 LED칩(33)이 내장되도록 구비되는 블랙하우징(40)과, 상기 블랙하우징(40)의 일면에 구비되는 렌즈패널(50)로 구성된 렌즈패키지에 있어서;
상기 블랙하우징(40)에는 상기 LED칩(33)이 내장되는 삽입홈(41)과, 상기 삽입홈(41)의 상면에 렌즈성형공(42)이 형성되고;
상기 렌즈패널(50)은 상기 렌즈성형공(42) 상에 일체로 이중사출되는 수지재질로 구성되되, 상면과 하면 중에서 적어도 일면에 렌즈패턴(51,52)이 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈패키지가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 블랙하우징(40) 상에는 상기 렌즈패널(50)을 성형할 때에 수지재료가 진행되는 게이트(43)가 형성되고, 상기 게이트(43) 상에 수지재료가 고착된 상태의 렌즈밀착부(53)가 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈패키지가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기판(32) 상에 LED칩(33)이 실장된 광원패널(31)과, 상기 LED칩(33)이 내장되도록 구비되는 블랙하우징(40)과, 상기 블랙하우징(40)의 일면에 구비되는 렌즈패널(50)로 구성된 렌즈패키지(30)를 제작하는 방법에 있어서;
적어도 하나의 성형공간(21)이 형성된 금속 재질의 얇은 판형태로 된 캐리어프레임(20)을 제작하는 단계(S100)와;
상기 캐리어프레임(20) 상에 수지에 의해 일체로 사출되어 상기 성형공간(21) 상에 배열되는 복수의 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200)와;
상기 블랙하우징(40) 상에 수지에 의해 일체로 사출되어 일정한 렌즈패턴(51,52)을 갖는 렌즈패널(50)을 성형하는 단계(S300)와;
상기 블랙하우징(40) 상에 별도로 제작된 광원패널(31)을 결합하는 단계(S400)와;
상기 렌즈패널(50)이 일체로 성형된 상태의 각 블랙하우징(40)을 절단하여 개별화하는 단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈패키지의 성형방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200) 이후에는 샌드블라스터(60)에 의해 상기 캐리어프레임(20)과 블랙하우징(40)을 전체적으로 표면처리하는 단계(S250)가 진행되는 것을 특징으로 하는 렌즈패키지의 성형방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 렌즈패널(50)을 성형하는 단계(S300)에서는 상기 렌즈패턴(51,52)을 형성할 때에 제1 금형(70)과 제2 금형(71)에 의해 상기 렌즈패널(50)의 양면에 제1 렌즈패턴(51)과 제2 렌즈패턴(52)을 동시에 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 렌즈패키지의 성형방법이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 블랙하우징(40) 상에 렌즈패널(50)을 일체로 사출 성형함에 따라, 종래처럼 별도로 글래스판(16)에 수지를 임플린팅하여 렌즈패널(50)을 제작하는 것에 비해 제조공정을 대폭적으로 줄여 생산성을 높임과 동시에 그에 따른 제작비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 캐리어프레임(20) 상에 블랙하우징(40)을 일체로 형성한 후에, 샌드블라스터(60)에 의해 표면처리하는 단계(S250)를 거침에 따라, 후공정에서 렌즈패널(50)을 사출 성형할 때에 블랙하우징(40)과 렌즈패널(50)을 결합력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 두 구성 간의 계면이 상호 밀착되어 장치의 불량이나 성능저하 등을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 캐리어프레임(20) 상에 블랙하우징(40)을 성형할 때에 게이트(43)에 의해 상호 연결되도록 구비됨에 따라, 후공정에서 복수의 블랙하우징(40) 상에 수지재료가 용이하게 공급되어 렌즈패널(50)을 성형할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 대량생산이 가능한 장점이 있다.
또한 본 발명은 하나의 렌즈패널(50)의 양면에 제1 렌즈패턴(51)과 제2 렌즈패턴(52)을 형성할 수 있음에 따라, 종래처럼 렌즈패널(13))의 일면에 렌즈패턴(18)이 형성되는 것에 비해 광원의 지향각이나 조도의 균일도 등과 같은 광학성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 일례를 도시한 제조공정도
도 2는 본 발명의 일실시예에 의해 제작된 렌즈패키지를 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 제작순서도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 일부 공정을 도시한 제작공정도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 2는 본 발명의 일실시예에 의해 제작된 렌즈패키지를 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 제작순서도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 일부 공정을 도시한 제작공정도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 공정을 도시한 제작공정도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 성형방법에 의한 렌즈패키지(30)는 기판(32) 상에 LED칩(33)이 실장된 광원패널(31)과, 이 광원패널(31)의 LED칩(33)이 내장되어 특정 방향으로 빛이 조사되도록 박스형태로 된 블랙하우징(40)과, 이 블랙하우징(40)의 상면에 일정한 렌즈패턴(51,52)을 갖도록 구비되어 상기 LED칩(33)에 의해 빛을 일정한 조도나 각도 등으로 전달할 수 있도록 렌즈패널(50)로 구성된 것이다.
이러한 렌즈패키지(30)를 제작하기 위한 본 발명의 성형방법은 복수개의 블랙하우징(40)을 하나의 캐리어프레임(20) 상에 일체로 성형 제작하여 대량생산이 가능할 뿐만 아니라 상기 블랙하우징(40) 상에 렌즈패널(50)을 이중 사출하여 제조공정을 대폭적으로 단순화한 것으로, 이를 도 3 내지 도 10에 의해 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 렌즈패키지(30) 성형방법은 사출성형을 위해 하나의 캐리어프레임(20)을 제작하는 단계(S100)와, 상기 캐리어프레임(20) 상에 수지를 사출하여 복수개의 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200)와, 상기 블랙하우징(40) 상에 사출 성형에 의해 렌즈패널(50)을 성형하는 단계(S300)와, 상기 블랙하우징(40) 상에 광원패널(31)을 결합하는 단계(S400)와, 상기 렌즈패널(50)과 광원패널(31)이 일체로 결합된 상태의 블랙하우징(40)을 절단하여 개별화하는 단계(S500)를 거쳐 렌즈패키지(30)를 완성하게 된다.
여기에서, 상기 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200) 이후에는 블랙하우징(40)이 성형된 상태의 캐리어플레임(20)을 전체적으로 표면처리하는 단계(S250)를 더 포함할 수 있으며, 상기 렌즈패널(50)을 성형하는 단계(S300) 이후에는 상기 개별화하는 단계(S500)를 먼저 행한 후에, 개별화된 각 블랙하우징(40) 상에 광원패널(31)을 결합하여 렌즈패키지(30)를 완성할 수도 있는 것이다.
구체적으로, 도 4의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어프레임(20)을 제작하는 단계(S100)에서는 일정 크기로 된 얇은 스틸판을 펀칭하여 복수개의 성형공간(21)이 일렬로 배열되도록 제작된 것이다.
또한 도 5의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200)에서는 상기 캐리어프레임(20)의 각 성형공간(21) 상에 복수개의 블랙하우징(40)이 일체로 성형되는데, 이 블랙하우징(40)은 빛샘 등을 방지하도록 블랙색상의 수지를 상기 캐리어프레임(20) 상에 이중사출되는 것이다.
이러한 블랙하우징(40)은 미리 설계된 크기와 개수를 형성하여 종횡으로 배열되는데, 하부가 개방된 일정 크기의 삽입홈(41)과, 이 삽입홈(41)의 상면 상에 후술되는 렌즈패널(50)이 성형되는 렌즈성형공(42)이 형성되며, 상기 각 렌즈성형공(42)은 렌즈패널(50)의 성형시에 수지재료가 연속적으로 흐르도록 게이트(43)가 연결된 것이다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 표면처리하는 단계(S250)에서는 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200) 이후에 캐리어프레임(20)과 이에 일체로 성형된 상태의 블랙하우징(40)을 샌드블라스터(60)에 의해 연마제를 분사하여 표면을 전체적으로 소정의 표면 거칠기를 형성하는데, 이는 후공정에서 렌즈패널(50)을 성형할 때에 블랙하우징(40)과 렌즈패널(50)이 견고하게 상호 결합시킴에 따라, 두 구성 간의 계면이 전체적으로 상호 밀착되어 렌즈패널(50)의 들뜸을 방지하고, 이에 의해 장치의 불량이나 성능저하 등을 방지하기 위한 것으로, 이는 필수적인 공정은 아니다.
또한 도 7의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈패널을 성형하는 단계(S300)에서는 상기 블랙하우징(40)의 렌즈성형공(42) 상에 투명의 에폭시나 우레탄 등의 수지를 성형하여 렌즈패널(50)을 제작하는데, 이는 후술되는 금형(70,71)을 이용하여 렌즈패널(50)의 상면과 하면에 소정의 렌즈패턴(51,52)을 동시에 형성하게 된다.
또한 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈패널(50)의 성형은 제1 금형(70)과 이에 대응된 제2 금형(71) 사이에 전술된 바와 같이 블랙하우징(40)이 일체로 성형된 상태의 캐리어프레임(20)이 위치되어 런너(76)와 게이트(43)를 통해 수지재료를 주입하는데, 이때에 상기 제1 금형(70)과 제2 금형(71) 상에는 각각 소정의 성형패턴(74,75)이 형성된 성형코어(72,73)가 설치되어 상기 렌즈패널(50)의 상하면에 각각 제1 렌즈패턴(51)과 제2 렌즈패턴(52)을 형성하게 되며, 이 성형과정에서는 수지재료가 상기 게이트(43)와 삽입홈(41)의 내벽면에도 고착 성형된 상태의 렌즈밀착부(53,54)를 형성하여 렌즈패널(50)의 밀착력을 높이게 된다.
또한 도 9의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 광원패널(31)을 결합하는 단계(S400)에서는 하나의 기판(32) 상에 상기 각 블랙하우징(40)에 대응된 복수개의 LDE칩(33)이 실장된 상태로 제작되어 상기 LED칩(33)을 블랙하우징(40) 상에 내장되도록 결합하게 된다.
또한 도 10의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 개별화하는 단계(S500)에서는 쏘잉기에 의해 각 블랙하우징(40)을 개별적으로 절단하여 렌즈패키지(30)를 완성하게 되는데, 이외에도 상기 개별화하는 단계(S500)는 광원패널을 결합하는 단계(S400) 이전에 진행되어 우선적으로 각 블랙하우징(40)을 개별화하여 각 블랙하우징(40) 상에 광원패널(31)을 결합하여 렌즈패키지(30)를 완성할 수 도 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
30: 렌즈패키기 31: 광원패널
32: 기판 33: LED칩
40: 블랙하우징 41: 삽입홈
42: 렌즈성형공 43: 게이트
50: 렌즈패널 51: 제1 렌즈패턴
52: 제2 렌즈패턴 53,54: 렌즈밀착부
60: 샌드블라스터 70: 제1 금형
71: 제3 금형
32: 기판 33: LED칩
40: 블랙하우징 41: 삽입홈
42: 렌즈성형공 43: 게이트
50: 렌즈패널 51: 제1 렌즈패턴
52: 제2 렌즈패턴 53,54: 렌즈밀착부
60: 샌드블라스터 70: 제1 금형
71: 제3 금형
Claims (5)
- 기판(32) 상에 LED칩(33)이 실장된 광원패널(31)과, 상기 LED칩(33)이 내장되도록 구비되는 블랙하우징(40)과, 상기 블랙하우징(40)의 일면에 구비되는 렌즈패널(50)로 구성된 렌즈패키지에 있어서;
상기 블랙하우징(40)에는 상기 LED칩(33)이 내장되는 삽입홈(41)과, 상기 삽입홈(41)의 상면에 렌즈성형공(42)이 형성되고;
상기 렌즈패널(50)은 상기 렌즈성형공(42) 상에 일체로 이중사출되는 수지재질로 구성되되, 상면과 하면 중에서 적어도 일면에 렌즈패턴(51,52)이 형성되며;
상기 블랙하우징(40) 상에는 상기 렌즈패널(50)을 성형할 때에 수지재료가 진행되는 게이트(43)가 형성되고, 상기 게이트(43) 상에 수지재료가 고착된 상태의 렌즈밀착부(53)가 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈패키지.
- 삭제
- 기판(32) 상에 LED칩(33)이 실장된 광원패널(31)과, 상기 LED칩(33)이 내장되도록 구비되는 블랙하우징(40)과, 상기 블랙하우징(40)의 일면에 구비되는 렌즈패널(50)로 구성된 렌즈패키지(30)를 제작하는 방법에 있어서;
적어도 하나의 성형공간(21)이 형성된 금속 재질의 얇은 판형태로 된 캐리어프레임(20)을 제작하는 단계(S100)와;
상기 캐리어프레임(20) 상에 수지에 의해 일체로 사출되어 상기 성형공간(21) 상에 배열되는 복수의 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200)와;
상기 블랙하우징(40) 상에 수지에 의해 일체로 사출되어 일정한 렌즈패턴(51,52)을 갖는 렌즈패널(50)을 성형하는 단계(S300)와;
상기 블랙하우징(40) 상에 별도로 제작된 광원패널(31)을 결합하는 단계(S400)와;
상기 렌즈패널(50)이 일체로 성형된 상태의 각 블랙하우징(40)을 절단하여 개별화하는 단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈패키지의 성형방법.
- 제3항에 있어서, 상기 블랙하우징(40)을 성형하는 단계(S200) 이후에는 샌드블라스터(60)에 의해 상기 캐리어프레임(20)과 블랙하우징(40)을 전체적으로 표면처리하는 단계(S250)가 진행되는 것을 특징으로 하는 렌즈패키지의 성형방법.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 렌즈패널(50)을 성형하는 단계(S300)에서는 상기 렌즈패턴(51,52)을 형성할 때에 제1 금형(70)과 제2 금형(71)에 의해 상기 렌즈패널(50)의 양면에 제1 렌즈패턴(51)과 제2 렌즈패턴(52)을 동시에 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 렌즈패키지의 성형방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200046652A KR102150827B1 (ko) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | 렌즈패키지 및 그 성형방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102150827B1 true KR102150827B1 (ko) | 2020-09-02 |
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ID=72469223
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| KR (1) | KR102150827B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2022149714A1 (ko) * | 2021-01-07 | 2022-07-14 | 삼성전자 주식회사 | 전자 장치의 플래시 렌즈 |
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2020
- 2020-04-17 KR KR1020200046652A patent/KR102150827B1/ko active IP Right Grant
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