KR20070045232A

KR20070045232A - 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 집적하는방법, 광 가이드를 구비한 지지 구조 및 그러한 지지구조를 포함하는 디바이스

Info

Publication number: KR20070045232A
Application number: KR1020077002996A
Authority: KR
Inventors: 빌렘 에스. 베이마; 라메르트 요트. 브로우버
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2007-05-02
Also published as: ATE433373T1; DE602005014875D1; WO2006016296A1; CN101001745A; EP1778463A1; JP2008510175A; CN100594119C; US20090263095A1; EP1778463B1

Abstract

본 발명은 지지 구조(3) 내에 또는 지지 구조(3) 상에 광 가이드(1)를 통합하는 방법에 관한 것이며, 여기서, 상기 부품(1, 3)이 성형되고, 이러한 성형 및/또는 후속한 냉각 프로세스 동안에, 두 부품(1, 3)이 적어도 잠시 동안 및 적어도 그 경계 영역 근처에서 비양립적으로 수축하게 하여, 부품(1, 3)이 분리되게 하고 공기 간극(10)이 그 각자의 분리 표면(12, 15) 사이에서 형성되게 하도록 각 부품(1, 3)의 수축 동작이 제어된다. 부품(1, 3)의 분리는 비양립적인 용융점 및/또는 비양립적인 화학 결합 속성을 갖는 물질로 부품을 제조함으로써 조장될 수 있다. 비양립적 수축율은 비양립적 수축율 동작을 갖는 물질을 적용함으로써 및/또는 부품을 다른 성형 및 냉각 조건에 누출함으로써 적절한 부품 디자인에 의해 조장될 수 있다. 더나아가, 본 발명은 광 가이드를 갖는 지지 구조 및 그러한 지지 구조를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.

Description

지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 집적하는 방법, 광 가이드를 구비한 지지 구조 및 그러한 지지 구조를 포함하는 디바이스{METHOD FOR INTEGRATING A LIGHT GUIDE IN OR ONTO A SUPPORT STRUCTURE, SUPPORT STRUCTURE WITH A LIGHT GUIDE, AND DEVICE COMPRISING SUCH SUPPORT STRUCTURE}

본 발명은 전자 장치의 하우징, 프레임 또는 지지판과 같은 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 집적하는 방법에 관한 것이다.

많은 장치는 광 가이드를 이용한다. 이들 광 가이드는 제 1 위치에서의 광 생성원과 제 2 위치에서의 예컨대 광민감성 요소나 광 지시기와 같은 광 필요 설비 사이에 광을 안내하기 위해 배치되고 투명 물질로 제조된 막대- 또는 봉-형태의 구조이며, 이러한 광 필요 설비는 장비의 특정한 상태 예컨대 동작 모드, 대기 모드, 충전 모드나 일부 에러 발생에 관해 사용자에게 통보한다. 그러한 광 가이드 덕분에, 광 생성원은 광 필요 위치에서 제거되기 편리한 위치에 위치할 수 있어서, 설계의 자유도를 개선할 수 있다.

그러나, 그러한 광 가이드가 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 집적될 때, 그 광 가이드 성능은, 광 가이드 및 지지 구조가 만나는 영역에서 어떠한 전반사도 발생하지 않을 수 있다는 사실로 인해 저하된다. 이들 영역에서, 광은 지지 구 조 내부로 누출되어, 광 가이드의 광 출력을 크게 감소시킨다.

본 발명의 목적은 광 가이드 성능을 최소한 저하시키면서 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 집적하는 방법을 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 방법은 청구항 1의 특성을 특징으로 한다.

본 발명은 광 가이드 성능이 광 가이드를 특히 공기 중에서 낮은 반사율을 갖는 물질로 에워쌈으로써 개선될 수 있다는 인식을 근거로 한다. 이것은 성형 및/또는 후속한 냉각 동안에 광 가이드 및 지지 구조가 비양립적으로(incompatibly) 수축시킴으로써 달성될 수 있다. 그렇게 함으로써, 이러한 부분은 분리되어 서로에 대해 이동하게 될 것이다. 분리 표면이 일부 거칠게 되는 특성을 가질 것이기에, 이러한 상대적인 이동은 이러한 표면 사이에 공기 간극(air gap)이 형성되게 할 것이다.

부품의 수축 작용은 특히 부품을 제조하는데 사용된 물질과, 성형 및 냉각 동안에 부품이 노출된 예컨대 온도 및 압력과 같은 조건과, 그 부품의 기하학적 모형에 의존한다. 그러므로, 이들 인자 중 어느 하나는 각 부품의 수축 작용에 영향을 미치도록 변경될 수 있다.

제 1 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 청구항 2의 특성을 특징으로 한다.

광 가이드 및 지지 구조를 서로 다른 물질로 제조함으로써, 물질은 구별되고 비양립성의 수축 속성을 갖도록 선택될 수 있다. 결국, 상기 부품의 성형 및 냉각 동안에, 하나의 부품은 다른 부품보다 더 수축할 것이며, 그러므로, 다른 부품에 대해 이동하여, 부품이 분리되게 하며, 공기 간극이 형성되게 할 것이다. 높고 낮은 수축률을 특징으로 하는 물질의 적절한 결합은 예컨대 PP 또는 PMP(모두 높은 수축률을 특징으로 함)과 MABS, PC, PET, PMMA 또는 PC(모두 낮은 수축률을 특징으로 함)의 결합이다. 이들 물질의 전체 이름의 경우, 표 1을 참조하기 바란다.

더나아가, 물질은 바람직하게는 이들 물질의 용융점이 청구항 3의 특성에 따라 양립할 수 없도록 선택된다.

이러한 특성은 성형 단계 동안에 부품이 함께 용해되는 것을 막는데 도움이 된다. 이것은 간극 형성 프로세서를 용이하게 하고, 부품들이 예측 불가능한 분리 표면을 따라 분리되는 것을 막을 수 있다. 게다가, 이것은 좀더 매끄러운 분리 표면을 초래할 수 있고, 이로 인해 광 가이드의 반사 속성을 개선할 수 있다. 이것은 또한 특정한 미리 결정된 형태를 갖는 분리 표면을 제공할 가능성을 제공할 수 있으며, 이러한 형태는 간극의 형태가 제어되게 한다.

높은 용융점과 낮은 용융점을 갖는 물질의 적절한 결합은 예컨대 PP, PS, SAN, PMMA(모두 낮은 용융점을 특징으로 함)를 PC, PEI, PES 또는 PSU(모두 높은 용융점을 특징으로 함) 중 어느 하나와의 결합이다.

부품은 예컨대 삽입 성형(insert modling)이나 두 개(또는 그 이상)의 샷 성형 프로세스(shot molding process)를 사용함으로서 성형될 수 있다. 두 경우, 가장 높은 용융점을 갖는 물질이 먼저 처리되어야 한다. 이는, 지지 구조가 바람직하게는 가장 높은 용융점을 갖는 물질로 제조되어 지지 구조가 먼저 성형되게 될 것이다.

대안적으로 또는 추가로, 광 가이드 및 지지 구조는 청구항 5의 특성에 따라 비양립성 화학 속성을 갖는 물질로 제조될 수 있다. 이것은 부품이 그 성형 도중에 결합되는 것을 막으며, 이를 통해 전술된 비양립성 용융 동작에서와 유사한 결과를 달성하게 한다. 그러나, 이 경우, 물질은 바람직한 순서로 성형되지 않아야 할 것이다. 비양립성 화학 결합 속성을 갖는 적절한 물질은 예컨대 폴리카보네이트(PC)나 스티렌 아크릴로니트릴(SAN) 중 어느 하나를 갖는 폴리프로필렌(PP)과 같은 극성 및 비극성 물질의 결합이다.

대안적인 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 청구항 6에 따른 특성을 특징으로 한다.

성형 및 냉각 조건, 특히 서로 독립적인 각 부품의 압력 및/또는 온도를 제어함으로써, 상기 부품의 개별 수축 동작은 비양립적이 되도록 영향을 받고 제어될 수 있다. 예컨대, 하나의 부품은, 이 부품을 더 빠르게 및/또는 더 낮은 온도에서 냉각시킴으로써, 다른 부품보다 더 빠르게 수축되도록 제조될 수 있다. 이 방법을 사용하여, 부품은 동일한 물질로 제조될 수 있다. 이것은 예컨대 광 가이드를 갖는 기판이 특수한 조건 하에서 동작하게 될 때 유리할 수 있다. 동일한 물질로 제조될 때, 부품은 그러한 조건에 유사하게 반응하여, 기판 및 광 가이드가 그러한 조건 하에서 적절히 계속해서 기능하는 것을 도울 것이다.

추가적인 대안적인 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 청구항 7의 특성에 따른 특징이 있다.

광 가이드 및/또는 지지 구조의 디자인, 예컨대 이들의 형태나 상호 배향을 적응시킴으로써, 수축 동작이 적어도 국부적으로, 바람직하게는 두 부품이 만나는 곳에서 영향을 받을 수 있다. 수축은 예컨대 길고 가는 디자인의 광 가이드를 제조함으로써 조장될 수 있다. 더욱이 광 가이드를 충분히 딱딱하게 함으로써, 광 가이드는 수축율이 특정한 임계값을 초과할 때 느슨하게 맞물릴 것이다. 광 가이드의 이른 맞물림 동작은 지지 구조를 일부 외부 충격이나 휨 하중(bending load)에 노출시킴으로써 초래될 수 있다. 이러한 방법은 앞선 방법처럼, 두 부품이 동일한 물질로 제조될 수 있다는 장점을 제공하며, 일부 경우 이점은 유리할 수 있다.

더나아가, 본 발명은 청구항 9의 특성에 따른 광 가이드를 갖는 지지 구조에 관한 것이며, 여기서, 광 가이드 및 지지 구조의 경계 표면은 그 제조 과정 동안에 상기 부품의 비양립적인 수축율에 의해 초래된 작은 간극에 의해 분리된다. 바람직하게, 수축율은 이러한 간극이 적어도 50 내지 100ns의 평균 높이, 즉 인도된 광의 파장의 10 내지 20%의 특성을 갖도록 제어된다. 그러한 간극 높이는 우수한 전반사를 허용하며, 이러한 반사는 누출을 통한 광 손실을 최소화하여 광 가이드의 안내 성능을 개선하는 것을 돕는다.

본 발명은 더나아가 본 발명에 따른 광 가이드 및 구조가 제공된 디바이스에 관한 것이다. 그러한 디바이스는 예컨대, 면도기, 칫솔, 커피메이커, 다리미와 같은 가정용 기기나 광이 한 위치에서 또 다른 위치로 송신될 필요가 있는 임의의 다른 전자 디바이스일 수 있다.

본 발명에 따른 방법, 구조 및 디바이스의 추가적인 유리한 실시예가 종속항에 제공된다.

본 발명을 설명하기 위해, 예시적인 실시예가 수반하는 도면을 참조하여 이후 설명될 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 광 가이드가 제공된 지지 구조의 내부 및 외부 각각의 사시도.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 지지 구조와 광 가이드 사이의 공기 간극을 좀 더 상세하게 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 광 가이드를 갖는 지지 구조의 대안적인 실시예를 도시한 도면.

본 상세한 설명에서, 용어 '광 가이드'는 미리 결정된 경로를 따라 제 1 위치에서 제 2 위치로 광을 안내하도록 배치된 모든 투명 구조를 포함할 것이다. 보 통, 그러한 광 가이드는 그 횡단면의 크기보다 더 큰 길이를 갖는다. 그러나, 본 상세한 설명에서, 예컨대 윈도우와 같은 더 작은 길이를 갖는 구조가 또한 용어 '광 가이드'에 포함되는 것으로 간주된다.

도 1a 및 1b는 지지 구조(3)의 내부 측면(15)을 따라 연장하는 광 가이드(1)를 도시한다. 도 2에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 두 부품(1, 3)은 플라스틱으로 성형되고 그 각각의 경계 표면(12, 15) 사이에서 연장하는 서로 작은 간극(10)만큼 분리된다.

예시적인 실시예에서, 지지 구조(3)은 부분적으로 원통형 디자인을 가지며, 예컨대 디바이스 특히 전자 디바이스의 부품을 형성하거나, 그 하우징 즉 내부 구조를 구성할 수 있다. 물론, 기판(3)은 임의의 다른 형태를 가질 수 있다. 게다가, 기판(3)은 광 가이드(1) 대신 다른 구성요소(미도시)를 지지할 수 있다.

광 가이드(1)는 각 쌍간에 서로에게 실질적으로 평행하게 연장하는 상단 및 하단 표면(11, 12)과, 측면 표면(13, 14)을 갖는, 큰 부피의 실질적으로 직사각형 횡단면의 봉형 구조(2)를 포함한다. 광 가이드(1)는 특히 플라스틱인 투명 물질로 제조되고, 인근의 광원(5)으로부터의 광이 광 가이드(1)에 입사할 수 있는 제 1 위치(4)와, 광이 광 가이드(1)를 빠져나갈 수 있는 제 2 위치(6) 사이에서 연장한다. 주어진 실시예에서, 광 가이드(1)는 상기 제 1 및 제 2 위치(4, 6) 사이의 오메가(Ω) 형태 경로를 따라 연장되어, 광이 가능한 장애물(미도시) 주위로 안내되게 하며, 이러한 장애물은 상기 위치(4, 6) 사이의 직선 경로를 막을 수 있다.

제 1 위치(4)에서, 광 가이드(1)에는 결합부(7)가 제공되며, 결합부(7)는 봉 (2)에 내부적으로 연결되고 이에 대략 수직하게 광원(5) 쪽으로 연장한다. 상기 광원(5)은 예컨대 인쇄회로기판(미도시)에 연결된 LED나 장치(미도시)의 적절한 개구부를 통해 결합부(7)에 입사되는 일광과 같은 외부 소스를 포함할 수 있다. 결합부(7)의 정반대 단부에는 이후 설명될 이유로 인해 봉(2)의 하부 표면(12) 쪽으로 대략 45°각도 아래에서 연장하는 경사진 표면(8)이 제공된다.

제 2 위치(6)에서, 광 가이드(1)는 Ω-형태 봉(2)의 상단 표면(11)에 실질적으로 평행하게 연장하는 상단 표면(16)과, 봉(2)의 안내 방향에서 상기 상단 표면(16)과 대략 45°각도 아래에서 연장하는 경사진 표면(17)이 있는 계단형 단부(9)가 제공된다. 계단형 단부(9)는 적어도 부분적으로 지지 구조(3)를 관통하여, 도 1b에 도시된 바와 같이 지지 구조(3)의 외부 측면에서 타원형 광 스폿(18)을 형성하며, 이러한 측면을 통해 광이 예컨대 디바이스의 특정한 상태에 관해 사용자에게 통보하거나 상기 광 스폿(18)(미도시) 근처에 위치한 광민감성 구성요소를 활성화하기 위해 광 가이드(1)를 빠져나갈 수 있다. 더나아가, 관통 단부(9)는 지지 판(3)에 수직한 방향으로 광 가이드(1)를 고정하는(fixate) 것을 도우며, 여기서, 이 문맥에서 용어 '고정하는'은 광 가이드(1)를 수축하게 하면서도 이것을 제자리에 유지한다는 것을 의미한다. 광 가이드의 측면 '고정'을 위해, 광 가이드의 광 입력 단부(4) 근처에서 광 가이드의 정반대 측면에서 연장하는 한 쌍의 고정부(fixture)(19)가 제공된다. 물론, 더 많은 고정부(19)가 예컨대 광 가이드(1)를 따라 일정한 간극으로 이격되어 제공될 수 있다. 바람직하게, 이들 고정부(19)는 지지 구조(3)에 통합되어 성형된다.

광 가이드(1)는 다음과 같은 기능을 한다. 광원(5)에 의해 방출된 광빔은 결합부(7)를 따라 그 내부 측 표면에 대비하여 반사를 통해 안내될 것이다. 이 단부에 도달할 때, 경사진 표면(8)은 오른쪽 방향으로, 즉 Ω-형태 봉(2) 내로 광빔을 반사할 것이다. 광빔은 후속해서 이러한 Ω-형태 봉(2)을 따라 그 내부 표면(11-14)에 대비하여 반사를 통해 안내된다. 계단형 단부(9)에 도달하면, 광빔은 경사진 표면(17)에 의해 타원형 광 스폿(18)을 거쳐 아래방향으로 반사될 것이다. 계단형 구성은 광빔이 한번에 모두 반사되기보다는 점진적으로 반사됨을 보장하고, 이를 통해 광 스폿(18)이 계단형 구성 전체 표면을 따라 실질적으로 균일하게 조사되게 한다.

이러한 설명으로부터, 광 가이드(1)의 광 안내 성능이 그 내부 표면(11-14)의 반사 속성에 상당부분 의존함이 분명하다. 이러한 반사를 조장하기 위해, 상기 반사 표면(11-14)이 바람직하게 공기와 같은 낮은 굴절률을 갖는 물질에 접함을 알게 되었다. 이로 인해 도 1에 따른 실시예에 광 가이드(1)와 하부 지지 판(3) 사이에 공기 간극(10)이 제공된다.

본 발명에 따라, 그러한 간극(10)은 부품(1, 3)이 그 제조 동안에 비양립적으로 수축하게 한다는 본 발명의 사상을 모두 기초로 한 여러 방식으로 실현될 수 있다. 그렇게 함으로써, 부품(1, 3)은 도 2a에 예시된 바와 같이 분리될 것이고, 도 2b에 예시된 바와 같이 서로에 대해 이동하게 될 것이다. 분리 표면(12, 15)이 특정한 거칠기(roughness)를 가질 것이므로, 이러한 상대적인 이동으로 인해 결국 간극(10)이 형성될 것이다. 이처럼, 광 가이드(1)가 실제로 전체적으로 공기에 의 해 둘러싸일 것이며, 이점은 광 가이드 성능에 유리하다.

전술된 바와 같이, 비양립적인 수축 동작은 다른 방식으로 달성될 수 있다. 제 1 실시예에서, 부품(1, 3)은 비양립적인 수축 동작을 갖는 물질로부터 성형될 수 있다. 표 1은 제 2 열에서 +로 표기된 낮은 수축율이나 제 3 열에서 +로 표기된 높은 수축율 중 어느 하나를 특징으로 하는 물질 목록(모두 투명하고 그리하여 광 가이드(1)를 제조하기에 적절함)을 제공한다. 이로부터, PMP 및 PP 모두 높은 수출율을 갖는 반면, 표 1에 나열된 다른 물질은 낮은 수축율을 가짐이 분명하다. 그러므로, 표 1에 나열된 다른 물질 중 어느 하나와 PMP나 PP 중 어느 하나의 임의의 결합이 본 발명의 사상 내에서 비양립적인 수축 동작을 제공하기 위한 적절한 결합일 수 있다. 바람직한 실시예에서, PMP나 PP는 MABS, PC, PET, PMMA 또는 PS와 결합되며, 이는 MABS가 우수한 인성(toughness)과 화학적 저항 특성을 가지며, PC가 우수한 광 안내 성능 및 우수한 충격-저항을 가지며, PET가 또한 우수한 충격-저항과 우수한 투명도를 가지며, PMMA가 우수한 투명도를 가지는 것은 물론 우수한 광 안내 성능을 가지며, PS가 우수한 투명도와 우수한 가격을 갖기 때문이다.

부품(1, 3)은 예컨대 삽입 성형이나 다수의 샷 성형에 의해 제조될 수 있다. 두 성형 기술 자체는 알려져 있고, 그러므로 본 상세한 설명에서 더 상세하게 설명될 필요가 없을 것이다.

대안적인 실시예에서, 광 가이드(1)와 지지 구조(3)는 이들 부품(1, 3)을 성형 및/또는 후속한 냉각 동안에 다른 압력 및/또는 온도 조건에 노출함으로써 비양립적으로 수축하게 제조될 수 있다. 이를 위해, 특수한 주형(미도시)이 제공되어, 부품(1, 3)이 서로 다르게 압축되고 및/또는 냉각되게 하며, 이를 통해 적어도 잠시동안에 서로 다른 수축 동작을 생성할 수 있다. 이 경우, 부품(1, 3)은 동일한 물질로 제조될 수 있다. 물론, 이 방법은 또한 비양립적인 수축 동작을 강화하기 위해서 비양립적인 수축 물질을 사용할 경우에도 적용될 수 있다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 광 가이드(1)와 지지 구조(3)는 특히 그 경계 표면에서, 그 기하학적 모형의 적절한 디자인을 통해 비양립적으로 수축하도록 제조될 수 있다. 적절한 디자인을 통해, 예컨대 제 1 메인 방향으로 한 부품이 수축되게 하고, 제 1 방향과 일정한 각도를 포함하는 제 2 메인 방향으로 다른 한 부품이 수축되게 하는 것이 가능할 수 있다. 결국, 아마도 일부 외부 기계적 충격이나 변형에 의해 조장될 수 있는 다른 방향의 수축율로 인해, 부품이 분리되고, 원하는 간극(10)이 형성될 것이다. 다시, 이 방법은 이전 방법 중 하나 또는 두 방법과 결합될 수 있다.

더 바람직한 실시예에서, 다른 부품(1, 3)은 전술한 방법 중 임의의 하나에 따라 비양립적으로 수축되도록 제조될 뿐만 아니라, 이미 그 성형 동안에 함께 결합되거나 용융되는 것이 방지된다. 이것은 여러 장점을 제공한다. 그 한 가지 장점으로, 부품이 서로 수축률에 의해 분리될 때, 분리 표면이 위치될 곳을 제어하는 것을 고사하고 정확히 예측하는 것이 어려울 수 있다. 부품이 시작부터 함께 결합하거나 용융되는 것을 막음으로써, 그러한 분리 표면, 적어도 그 위치는 좀더 정확히 제어될 수 있다. 게다가, 부품(1, 3)을 수축율을 통해 분리할 때, 분리 표면(12, 15)은 일반적으로 상당한 거칠기 특성을 갖는 파편화된 물질(fractured material)을 포함할 수 있다. 이 거칠기는 광 가이드(1)의 광 안내 성능을 저하시킬 수 있으며, 이는 광이 그러한 거친 스폿을 통해 누출될 수 있기 때문이다. 결합 또는 융용을 함께 시작부터 막음으로써, 좀더 매끄러운 분리 표면을 얻을 수 있다. 게다가, 상기 분리 표면의 형태가 제어되어, 간극(10)의 최종 기하학적 모형에 대한 제어를 허용할 수 있다.

부품이 함께 결합하거나 용융하는 것을 막는 것은 예컨대 폴리카보네이트(PC)나스티렌 아크릴로니트라이드(SAN) 중 어느 하나와 폴리프로필렌(PP)과 같은 극성 및 비극성 물질의 결합과 같은 비화학적 결합 동작을 갖는 물질이나, 비양립성 용융점을 갖는 물질로부터 광 가이드(1) 및 지지 구조(3)를 제조함으로써 달성될 수 있다. 표 1의 열 4 및 5는 +로 물질이 낮은 또는 높은 용융점을 각각 갖는지의 여부를 표시한다. 그러므로, 제 4 열의 + 특성을 갖는 물질과 제 5 열의 + 특성을 갖는 물질의 임의의 조합은 비양립적 용융 동작에 대한 적절한 결합을 구성한다.

표 1로부터, 더나아가 비양립적 수축 동작과 비양립적 용융 동작 모두의 특성을 갖는 물질의 적절한 결합이 PMP를 제외한 제 5 열의 +를 갖는 물질 중 임의의 하나와 PP의 임의의 결합 또는 PP를 제외한 제 5 열의 +를 갖는 물질 중 임의의 하나와 PMP의 임의의 결합일 수 있다는 점이 분명하다.

전술된 성형 기술 중 하나에서 비양립적 용융점을 갖는 물질을 사용할 때, 가장 높은 용융점을 먼저 갖는 부품을 성형하는 것을 매우 권고한다. 바람직하게(아직까지는 필수적이지 않음), 이것은 지지 구조(3)다.

전술된 제조 방법 덕분에, 광 가이드(1)는 그 길이의 상당한 부분에 걸쳐서 지지 구조를 따라 연장하면서 공기에 의해 적어도 전체적으로 둘러싸여 있을 수 있다. 전술된 바와 같이, 둘러싸인 공기는 광 가이드의 광 안내 성능에 유리하다. 게다가, 성형하는 동안 접착하거나 용융되지 않는 물질로부터 광 가이드 및 지지 구조를 제조함으로써, 광 가이드의 내부 반사에 유리한 매끄러운 분리 표면이 생성될 수 있다. 결국, 적은 누출 및 큰 광 출력을 갖는 우수한 광 안내 성능을 갖는 광 가이드가 제조될 수 있다.

이러한 제조 방법은 더나아가 분리된 부품으로서 정상적으로 제조되는 두 개의 부품(광 가이드 및 지지 구조)이 한번에, 즉 하나의 성형 프로세서에서 제조될 수 있어서, 취급 및 위치지정 에러 및 조립 가격을 감소시킬 수 있다는 장점을 제공한다.

제공된 예에서, 광 가이드(1)는 그 전체 길이를 따라 지지 구조(3)에 걸쳐 연장한다. 다른 구성이 가능하다는 점이 분명하다. 예컨대, 구조(3)에는 적어도 부분적으로 광 가이드(1) 아래로 연장하는 개구부가 제공될 수 있다. 대안적으로, 광 가이드(1)는 지지 구조 내로 실질적으로 지지 구조에 수직하게 연장할 수 있다. 더나아가, 단일 광원(5)은 두 개 이상의 광 가이드와 결합되어, 단일 소스(5)로부터의 광이 장치의 다른 위치로 안내되게 할 수 있다. 또한, 광 가이드(1)는 예컨대 광원(5)과 광 출력(18) 사이에 장애물을 우회하기 위해 많은 다른 형태를 가질 수 있다. 광 가이드(1)는 광 경로가 광원(5)과 광 출구(18) 사이에서 직선으로 연장하는 실질적으로 일차원 구성과, 광 경로가 평면에서 연장하는 이차원 구성과, 도 1 에서 도시된 바와 같이 광 경로가 삼차원 공간에서 연장하는 삼차원 구성이 될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 대안적인 광 가이드 구성의 예를 나타내며, 여기서, 광 가이드(1)는 그 전체 길이나 그 일부에 걸쳐서 원통형태의 지지 구조(3)를 통해 연장한다. 부품(1, 3)은 원통형 간극(10)에 의해 서로 분리되며, 이러한 간극은 전술한 방법 중 하나에 따라 형성된다.

본 발명은 상세한 설명 및 도면에 제공된 예시적인 실시예로 어떤 식으로 제한되지 않는다. 본 상세한 설명에 도시되고 기술된 실시예( 그 일부분)의 결합은 마찬가지로 본 발명의 범위 내에 있다고 명시적으로 이해된다. 게다가, 많은 변형이 청구범위에 의해 개괄적으로 기재된 본 발명의 범위 내에서 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전자 장치의 하우징, 프레임 또는 지지판과 같은 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 집적하는 방법에 이용된다.

Claims

지지 구조(3) 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드(1)를 통합하는 방법으로서,

상기 부품(1, 3)이 성형되고, 성형 및/또는 후속한 냉각 프로세서 동안에, 두 부품(1, 3)이 적어도 잠시 동안 및 적어도 그 경계 영역 근처에서 비양립적으로 수축하게 하여, 부품(1, 3)이 분리되게 하고 공기 간극(10)이 그 각자의 분리 표면(12, 15) 사이에서 형성되게 하도록 각 부품(1, 3)의 수축 동작이 제어되는, 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
제 1항에 있어서, 광 가이드(1)와 지지 구조(3)는 비양립적인 수축 동작을 갖는 다른 물질로부터 성형되는, 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 광 가이드(1) 및 지지 구조(3)는 비양립적인 용융점을 갖는 다른 물질로부터 성형되는, 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 부품(1, 3)이 둘 이상의 연속 단계에서 성형되고, 가장 높은 용융점을 갖는 물질이 먼저 성형되는, 지지 구조 내에 또는 지 지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 광 가이드(1)와 지지 구조(3)가 비양립적 화학 속성을 갖는 다른 물질로부터 성형되고, 이로 인해 그 성형 동안에 물질의 결합을 막는, 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 부품이 성형 및/또는 후속한 냉각 동안에 노출되는 압력 및 온도와 같은 조건이 비양립적인 수축 동작을 초래하기 위해 각 부품에 대해 각각에 대해 독립적으로 제어되는, 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 각 부품(1, 3)의 형태 및/또는 상대적 배향은 비양립적 수축 동작을 조장하는 방식으로 디자인되는, 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 광 가이드(1) 및 지지 구조(3)는 삽입 성형이나 다수의 샷 사출 성형 프로세스(shot injection molding process)에 의해 성형되는, 지지 구조 내에 또는 지지 구조 상에 광 가이드를 통합하는 방법.
광 가이드(1)를 갖는 지지 구조(3)로서,

상기 광 가이드(1)는 이용하는 동안 광이 광 가이드(1)에 입사될 수 있는 제 1 위치(4)와 이용하는 동안 광이 광 가이드(1)에서 빠져나갈 수 있는 제 2 위치(6) 사이에서 연장하고, 광 가이드(1)와 지지 구조(3)의 경계 표면은 작은 간극(10)에 의해 서로 분리되며, 상기 간극(10)은 그 제조 동안에 부품(1, 3)의 비양립적인 수축율을 통해 실현되는, 지지 구조.
제 9항에 있어서, 광 가이드(1)와 지지 구조(3)의 경계면과, 그 조직(texture)은 실질적으로 동일하고 매칭하는 형태인, 지지 구조.
제 9항 또는 제 10항에 있어서, 광 가이드(1)는 상당한 부분의 길에 걸쳐서 지지 구조(3)를 따라 연장하는, 지지 구조.
제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 광 가이드(1)는 실질적으로 이차원 또는 삼차원 경로를 따라 광을 안내하도록 구성되는, 지지 구조.
제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 구조(3)에는 고정부(19)가 제공되며, 상기 고정부(19)는 바람직하게는 상기 지지 구조(3)와 일체형으로 성형되고, 광이 사용하는 동안에 광 가이드(1)에 입사되는 적어도 제 1 위치 근처에 서 광 가이드(1)를 제자리에 유지하도록 배치되는, 지지 구조.
제 9항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 광 가이드(1)는 적어도 부분적으로 지지 구조(3)에서 또는 지지 구조(3)를 통과하도록 연장하는, 지지 구조.
제 9항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 광 가이드를 갖는 적어도 하나의 지지 구조를 포함하는 특히 전자 디바이스와 같은 디바이스.