KR20090002686U - 수광 모듈 - Google Patents

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KR20090002686U
KR20090002686U KR2020070015287U KR20070015287U KR20090002686U KR 20090002686 U KR20090002686 U KR 20090002686U KR 2020070015287 U KR2020070015287 U KR 2020070015287U KR 20070015287 U KR20070015287 U KR 20070015287U KR 20090002686 U KR20090002686 U KR 20090002686U
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light
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receiving module
lens
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KR2020070015287U
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김윤미
이기영
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한국 고덴시 주식회사
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Abstract

본 고안은 수광 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 집광부가 형성된 쉴드케이스를 포함하는 리모콘 수광 모듈에 관한 것이다.
본 고안에 따른 수광 모듈은 수광 렌즈가 외부에 노출되도록 이루어진 몰드 패키지와, 이 몰드 패키지에 착탈 가능하도록 장착되면서 수광 렌즈에 광이 수광되도록 형성된 집광부를 가지는 쉴드 케이스로 이루어지며, 상기 집광부는 수광 렌즈의 수광 범위를 확대시키기 위해 상기 수광 렌즈측으로부터 외향으로 확장 경사지게 형성되어 입사하는 광을 수광 렌즈로 굴절 반사시키는 내면을 갖도록 형성된다.
이로 인해, 본 고안에 따른 수광 모듈은 금속 재질의 쉴드케이스에 의해서 외란광에 의한 IC 칩의 오작동을 방지하면서, 또한 쉴드케이스에 형성된 집광부에 의해서 수광 각도의 향상을 도모할 수 있으며, 또한 제조공정이 간단하여 소형 소자에 적용이 가능하게 된다.
수광 모듈, 쉴드 케이스, 적외선

Description

수광 모듈{LIGHT RECEIVING MODULE}
본 고안은 수광 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 집광부가 형성된 쉴드케이스가 장착된 리모콘 수광 모듈에 관한 것이다.
수광 모듈에 입사되는 광에 대한 수광성을 개선하기 위한 방안들이 개발되고 있다.
한국고덴시 주식회사에 허여된 대한민국 특허 제538766호에서는 지향각을 이루는 방향에서 들어오는 광신호의 세기를 증대시키기 위해서, 수광렌즈의 양측으로는 원통형 오목렌즈로 이루어지는 보조렌즈를 구비하여, 중앙의 원통형 볼록렌즈로 이루어진 수광렌즈는 에폭시로 이루어진 본체로 입사하는 광을 포토다이오드에 모아주며, 좌우의 원통형 오목렌즈로 이루어진 보조렌즈는 정측면에서 입사하는 광을 매질의 경계면에서 방사상으로 흩어지게 하여 원통형 볼록렌즈인 수광렌즈에서 입사하는 광에 더하여 전체광량을 증가시키도록 구성된 수광모듈을 개시하고 있다.
또한, 대한민국 특허 제557822호에서는 송수신 거리를 향상시키고 45 에서 60도 방향으로 수광되는 광신호의 세기를 증대시키고 리모콘 수신모듈의 지향각 특성을 높일 수 있도록 수광모듈의 렌즈 둘레에 테두리렌즈를 접목시킨 리모콘 수신 모듈을 개시하고 있다.
또한, 로무 가부시키가이샤가 출원한 대한민국 특허출원 제2006-7013984호에서는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수광모듈의 렌즈 주위에 이중 몰딩으로 반사판을 형성한 수광모듈을 개시하고 있다. 이러한 수광모듈은 포토 다이오드(22)와 IC칩(24)이 와이어(28) 등에 의해 상호 연계 작동되도록 내장되면서 수광 렌즈(26)가 외부에 노출되도록 이루어진 몰드 패키지(20)와, 이 몰드 패키지(20)의 전면(全面)을 감싸도록 몰딩 형성된 수지 재질의 몰딩부재(30)와, 상기 포토 다이오드(22) 및 IC칩(24)의 지지나 전기적인 접속을 도모하는 다수의 리드(40)가 포함되어 이루어졌다.
그러나, 상기와 같이 몰드의 형태를 변형시켜 지향각 특성을 높이기 위한 방안은 새로운 몰딩 형상을 위해 새로운 금형들이 필요하며, 특히 이중 몰딩 방식을 채용할 경우에는 기존의 몰딩 금형 이외에 별도의 금형이 추가로 필요한 문제가 있었다. 특히, 제2006-7013984호에서와 같이 회로의 보호를 위해서 2차 몰딩용 수지로 도전성 수지를 이용할 경우에는 수지의 흐름성이 나쁘고, 렌즈 주위의 형상이 복잡하여 몰딩 자체가 어려운 문제가 있었다.
또한, 에폭시와 같은 플라스틱 물질을 이용한 몰드물의 경우, 입사되는 광원, 특히 리모콘에서 방사되는 적외광을 반사하지 못하고 흡수하는 특성이 있어, 제조 방식의 복잡성에 비해 반사효율이 높지 않다는 문제가 있어 왔다.
또한, 몰딩 형상의 변형을 통한 수광효율의 향상 방식은 몰드물이 칩의 상면에만 설치되는 COB 타입의 제품에는 적용하기 어렵다는 문제가 있어왔다.
이에 따라 종래의 몰딩을 변형시키지 않고, 수광 효율을 높일 수 있는 새로운 형태의 수광모듈에 대한 요구가 계속되고 있으며, 리드프레임 타입이 아닌 COB 타입의 제품에도 적용할 수 있는 방법에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 고안의 목적은 몰드물의 형태를 변형시키지 않고 지향각 특성을 향상되는 새로운 수광모듈을 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 수광 모듈의 지향각 특성을 향상시킬 수 있는 신규한 쉴드케이스를 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 지향각 특성이 향상된 리모콘 수신 모듈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 지향각 특성이 향상된 리모콘 수신 모듈이 장착된 전자제품을 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 지향각 특성이 향상된 신규한 COB 타입의 수광모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 수광 모듈은,
수광 렌즈 삽입구의 둘레에 반사형 집광부가 구비된 쉴드 케이스가 결합된 리모콘 수광모듈로 이루어진다.
본 고안에 있어서, 상기 수광렌즈는 몰드물 내부에 장착된 수광소자로 광을모아주기 위해서 렌즈 형태로 몰딩시 설치될 수 있다. 고안의 실시에 있어서, 상기 수광렌즈는 입사되는 광원을 모아줄 수 있는 형태로 제조될 수 있으며, 일예로 볼록렌즈 또는 프레즈널 렌즈로 구성될 수 있다. 고안의 바람직한 실시에 있어서, 상 기 수광렌즈는 볼록렌즈 형태로 구성된다.
상기 몰드물 내부에는 포토다이오드와 같은 수광 소자 및 입사되는 광을 전기적 신호로 변환시키는 구동 IC가 리드 또는 COB 타입으로 형성될 수 있다.
본 고안에 있어서, 상기 쉴드케이스는 수광렌즈로 광이 수광될 수 있도록 수광렌즈가 형성된 부위에 수광렌즈 삽입구가 설치된다. 본 고안의 실시에 있어서, 상기 쉴드케이스는 수광렌즈를 제외한 몰드물의 다른 부위에 외란광이 입사되는 것을 막을 수 있도록 형성될 수 있으며, 몰드물의 하면을 제외하고는 밀폐되는 형태로 제조되는 것이 바람직하다.
본 고안의 실시에 있어서, 상기 쉴드케이스의 반사형 집광부는 수광렌즈가 삽입되는 삽입구의 둘레가 내측으로 절곡되어 형성될 수 있다. 본 고안의 실시에 있어서, 상기 반사형 집광부의 내면은 하측 단부의 단면적이 반대측 단부의 단면적보다 작은 상광하협의 형상으로 이루어질 수 있다.
본 고안의 바람직한 실시에 있어서, 상기 쉴드케이스는 수광렌즈가 삽입되는 수광렌즈 삽입구가 내측으로 절곡되면서 반사형 집광부가 형성될 수 있도록, 집광부의 상단은 렌즈 상단보다 높거나 또는 같게 위치되고, 집광부의 하단은 수광렌즈의 하부 주변에 위치되는 것이 바람직하다.
본 고안의 실시에 있어서, 상기 쉴드케이스의 폭은 몰드물이 끼워지도록 몰드물의 폭에 대응되도록 형성될 수 있으며, 반사형 집광부가 형성되는 쉴드케이스 상부의 폭은 반사형 집광부가 경사지게 형성될 수 있도록 몰드물의 폭보다 넓은 것이 바람직하다.
본 고안은 일 측면에 있어서, 집광용 수광 렌즈가 형성된 몰드물과, 이 몰드 물에 착탈 가능하도록 장착되면서 수광 렌즈와 몰드물의 하면을 제외한 부분으로 입사되는 광을 차단하는 쉴드 케이스가 포함되어 이루어지고, 상기 쉴드 케이스에는 수광 렌즈의 수광 범위를 확대시키기 위해 상기 수광 렌즈측으로부터 외향으로 확장 경사지게 형성되어 입사광을 수광렌즈로 굴절 반사시키는 내면을 갖는 반사형 집광부가 형성된다.
본 고안은 일 측면에서, 리모콘 수광모듈에 착탈되면서, 수광 렌즈 삽입구의 둘레에 반사형 집광부가 구비된 쉴드 케이스로 이루어진다.
본 고안에 있어서, 상기 집광부는 수광렌즈 삽입구의 둘레가 상광 하협으로 형태로 하향 또는 상향 절곡되어 이루어질 수 있다.
본 고안에 있어서, 상기 쉴드케이스는 몰드 패키지에 끼워져 착탈 가능하게 고정되는 하부와, 이 하부로부터 연장되어 동일 길이에 넓은 너비를 갖는 형상으로 집광부가 내재되는 크기의 상부로 이루어진다.
본 고안의 일 실시에 있어서, 상기 쉴드 케이스의 하부와 몰드 패키지의 결합은 쉴드 케이스의 하부에 형성된 내향 돌출턱과 몰드 패키지의 측면에 형성된 내향 수용홈이 상호 결합되어 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 집광부는 쉴드 케이스의 상부를 하향 프레스(press)공정으로 상광하협(上廣下狹)의 형상으로 형성시키는 것이 바람직하고, 집광부 하단면의 개방을 위해 프레스 공정 이전 또는 이후에 별도의 절단작업으로 이루어질 수도 있고, 프레스 공정에서 일괄적으로 절단이 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 집광부가 쉴드 케이스의 상부를 상향으로 굴절 형성되게 제작될 수도 있고, 이때 상기 쉴드 케이스의 전체 크기는 하부의 크기 정도로 제작될 수 있다.
그리고, 상기 집광부가 쉴드 케이스의 상향으로 돌출되게 형성되더라도 상광하협의 형상은 유지되어야 한다.
상기 집광부의 하단은 수광 렌즈의 노출된 최하단부에 위치되도록 함이 바람직하면서 모듈 패키지의 상면과 접촉되도록 할 수도 있고, 상단은 수광 렌즈의 높이보다 높게 위치되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 집광부의 상부 개방면을 최대한 넓게 하여 수광 범위가 극대화되도록 하는 것이 좋지만, 너무 넓을 경우 수광 렌즈가 외부로부터 파손될 우려가 있으므로 수광 렌즈가 최대한 보호될 수 있으면서 수광 범위가 극대화될 수 있도록 한정되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 쉴드 케이스와 몰드 패키지의 결합은 금속재질인 쉴드 케이스의 탄성에 의해 쉴드 케이스의 하부가 약간 벌어지면서 몰드 패키지에 끼워진 후, 쉴드 케이스의 하단부에 형성된 돌출부가 몰드 패키지의 하단부에 형성된 수용홈에 끼워짐으로써 이루어진다.
상기 수용홈에는 접지를 위한 회로가 형성되어 있어 쉴드케이스가 집광부로 입사되지 않는 외란광을 효과적으로 차단하여 IC칩의 오작동이 근본적으로 방지할 수 있도록 구성된다.
상기된 바와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 지향각이 큰 입사광원이 반사형 집광부를 통해서 수광소자에 입사될 수 있게 된다. 또한, 본 고안에 따른 집광부는 몰드물을 전혀 변형시키거나 추가적인 성형 공정 없이, 단순히 쉴드케이스의 형태를 변경시킴으로써 수광모듈의 지향각을 넓힐 수 있게 되었다.
또한, 본 고안에 따른 쉴드케이스는 리드프레임 타입의 수광소자 뿐만 아니라, COB(chip on board)에도 사용할 수 있어, 다양한 형태의 수광소자에 사용할 수 있는 장점이 있다.
본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수광 모듈을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수광 모듈이 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 주요부위의 분리된 상태가 도시된 사시도이며, 도 5는 도 3의 II-II선 단면도이다.
본 고안의 실시 예를 설명하면서 수광 모듈의 기본적인 구성요소에 대해서는 도 2를 참조하여 간략히 설명하도록 한다.
본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수광 모듈(100)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 포토 다이오드(도 2의 22)와 IC칩(도 2의 24)이 상호 연계 작동되도록 내장되면서 상기 포토 다이오드(22)에 외부의 적외선이 조사되도록 적외선을 수집하는 수광 렌즈(112)가 외부에 노출되도록 설치된 몰드 패키지(110)와, 이 몰드 패키지(110)에 착탈 가능하도록 설치되면서 상기 수광 렌즈(112)에 조사되는 적외 선의 수광 범위를 확대하도록 집광부(130)가 형성된 쉴드 케이스(120)가 포함되어 이루어진다.
상기 몰드 패키지(110)에는 포토 다이오드(22) 및 IC칩(24)의 지지나 전기적인 접속을 도모하기 위한 다수의 리드(114)가 배치된다.
한편, 상기 쉴드 케이스(120)는 집광부(130)가 형성된 상부와, 몰드 패키지(110)에 밀착되어 고정되는 하부로 이루어지고, 도 4에서와 같이 쉴드 케이스(120)의 상부는 하부와 도면상의 좌ㆍ우 길이는 동일하면서 전ㆍ후 길이는 더 길게 형성된 형상을 갖는다. 이러한 상부의 형상은 내향으로 돌출된 집광부(130)를 용이하게 수용하기 위해서이다.
상기 쉴드 케이스(120)와 몰드 패키지(110)는 쉴드 케이스(120)의 하부에 형성된 내향 돌출부(122)와, 몰드 패키지(110)의 하부에 형성된 내향 수용홈(116)이 상호 탄성 결합됨으로써 상호 착탈 가능하게 결합된다.
여기서, 상기 쉴드 케이스(120)는 금속 재질이면서 소정의 탄성을 가지므로 몰드 패키지(110)와 결합되는 동안 쉴드 케이스(120)의 하부가 외향으로 벌어졌다가 돌출부(122)와 수용홈(116)이 결합되면 원위치로 복귀하게 된다.
한편, 상기 집광부(130)는 쉴드 케이스(120)의 상부 일부위가 하향 프레싱 되어 상광하협의 형상으로 형성되고, 상기 수광 렌즈(112)가 도 5에서와 같이 개방된 하부면을 통해 삽입되어 집광부(130) 내부에 위치된다. 여기서, 상ㆍ하의 기준은 도면에 도시된 바에 따른 것이다.
상기 집광부(130)의 하부면의 개방은 프레스 공정 이전 또는 이후에 별도의 절단 작업에 의해 이루어질 수 있고, 프레스 공정과 일괄적으로 절단이 이루어질 수도 있으며, 쉴드 케이스(120)의 상부가 절단된 상태에서 프레싱될 수도 있다.
상기 집광부(130)의 하단 위치는 도 5를 참조하면, 몰드 패키지(110)의 상면과 접촉되거나 이격되도록 위치되고, 수광 렌즈(112)와의 간격이 약간 형성되도록 위치되어도 좋다. 이와 같이 집광부(130)의 하단 위치는 집광부(130)의 내면으로부터 굴절된 적외선이 완벽하게 수광 렌즈(112)에 집중되도록 하는 범위 내에서 소정의 유격은 허용된다.
또한, 집광부(130)의 상단 위치는 수광 렌즈(112)의 높이보다 더 높게 위치되어 넓은 면적과 더불어 수광 범위를 최대한 확장시키는 것이 바람직하다.
상기 집광부(130)의 내면은 확대 개방된 집광부(130)의 개방된 상면을 통해 유입되는 직진하는 적외선을 굴절시켜 수광 렌즈(112)에 집중되도록 하는 것으로, 이 내면의 각도는 상단과 하단의 단면적 크기 차이에 의해 정해지고, 상단의 단면적이 하단의 단면적보다 넓게 형성되어 최대한 수광 범위를 확장시키는 것이 좋지만, 너무 넓은 경우에는 외부로부터 수광 렌즈(112)가 파손되는 위험도 높아지므로 대략 30∼60°정도로 한정되는 것이 좋다. 물론 이 각도는 필요에 따라 얼마든지 변경 가능하다.
한편, 상기 집광부(130)가 쉴드 케이스(120)의 상부 일부위가 변형되어 형성되지만, 필요에 따라 별도 제작되어 쉴드 케이스(120)에 고착될 수도 있다. 이때 집광부(130)로 적외선이 통과되도록 집광부(130)의 개방된 상면과 동일하게 쉴드 케이스(120)의 상면에 구멍이 형성되어야 한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 집광부(130)가 쉴드 케이스(120)로부터 상향으로 굴절되어 형성될 수도 있고, 물론 상광하협의 형상은 유지되어야 한다.
이렇게 상기 집광부(130)가 상향으로 굴절 형성되면, 쉴드 케이스(120)의 크기가 하부로 국한되는 형상으로 제작될 수 있다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수광 모듈의 제작에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 간략히 설명한다.
먼저, 금속재질의 쉴드 케이스(120)가 몰드 패키지(110)와 결합되는 하부와 하부와 도면상의 좌ㆍ우 길이는 동일하면서 전ㆍ후 길이는 더 길게 형성된 상부로 나눠지도록 제작되고, 상기 상부에는 프레스 공정을 통해 상ㆍ하면이 개방된 상광하협 형상의 집광부(130)가 하향으로 형성된다.
또한, 상기 쉴드 케이스(120)의 하부에는 내향 돌출부(122)가 형성되고, 이 돌출부(122)가 미리 제작된 몰드 패키지(110)의 하측면에 형성된 내향 수용홈(116)과 결합되면 상기 쉴드 케이스(120)가 몰드 패키지(110)에 장착되는 것이다. 이때, 상기 집광부(130)의 개방된 하면을 통해 수광 렌즈(112)가 삽입되어 집광부(130)의 내부에 위치된다.
이렇게, 상기 쉴드 케이스(120)가 몰드 패키지(110)에 장착되면서 수광 렌즈(112)가 집광부(130)의 내부에 위치되면, 상기 집광부(130)의 확대 개방된 상면을 통해 직진하는 적외선이 수광 렌즈(112)로 직접 집광되거나 집광부(130)의 내면에 의해 굴절되어 수광 렌즈(112)에 집광된다.
물론, 상기 돌출부(122)와 수용홈(116)의 결합 해제로 쉴드 케이스(120)와 몰드 패키지(110)는 상호 분리될 수 있다.
도 1은 종래의 적외선 수광모듈이 개략적으로 도시된 사시도이고,
도 2는 도 1의 I-I선 단면도이며,
도 3은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 적외선 수광모듈이 개략적으로 도시된 사시도이며,
도 4는 도 3에 도시된 주요부위의 분리된 상태가 도시된 사시도이고,
도 5는 도 3의 II-II선 단면도이다.

Claims (9)

  1. 수광 렌즈 삽입구의 둘레에 반사형 집광부가 형성된 쉴드 케이스가 결합된 리모콘 수광모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 반사형 집광부는 수광렌즈 삽입구의 둘레가 하향 절곡되어 상광 하협 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 리모콘 수광 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 반사형 집광부의 상단은 수광 렌즈의 높이보다 높거나 동일하게 위치되고, 집광부의 하단은 수광렌즈의 하부 주변에 위치되는 것을 특징으로 하는 수광 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 쉴드 케이스의 하부와 몰드 패키지의 결합은 쉴드 케이스의 하부에 형성된 내향 돌출턱과 몰드 패키지의 측면에 형성된 내향 수용홈이 상호 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 수광 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수광모듈은 수광칩이 리드프레임에 형성된 리드프레임 타입 모듈이거나 보드에 안착된 COB 타입 모듈인 것을 특징으로 하는 수광모듈.
  6. 수광 렌즈 삽입구의 둘레가 하향 절곡되어 반사형 집광부가 형성된 리모콘 수광 모듈용 쉴드케이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반사형 집광부는 상광 하협의 형태로 경사지게 절곡된 것을 특징으로 하는 리모콘 수광 모듈용 쉴드케이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반사형 집광부가 형성되는 쉴드케이스 상부의 폭은 몰드물의 폭보다 넓으며, 하부의 폭은 몰드물의 폭에 대응되는 것을 특징으로 리모콘 수광 모듈용 쉴드 케이스.
  9. 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쉴드케이스는 측부 하단에 수광모듈에 삽입되는 돌출턱이 형성된 것을 특징으로 하는 리모콘 수광모듈용 쉴드 케이스.
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