KR20200125076A - 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조 공정을 간소화킬 수 있을 뿐만 아니라 멀티 성형이 가능하여 제조비용을 대폭 줄일 수 있는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, a) 동소재의 중앙부를 노칭가공에 의해 홀성형한 후 딥 드로잉가공에 의해 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재를 성형하는 단계와; b) 상기 반사층 기재의 내주면에 니켈 및 금 도금층을 형성하여 반사층을 형성하는 단계와; c) 상기 반사층이 형성된 반사층 기재를 인서트한 상태에서 용융수지를 주입하여 상기 반사층 기재의 외주면에 하우징을 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터 및 그 제조방법{Reflector for Iris recognition IR light emitting device and manufacturing method thereby}

본 발명은 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제조 공정을 간소화킬 수 있을 뿐만 아니라 멀티 성형이 가능하여 제조비용을 대폭 줄일 수 있는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 스마트폰 시장에서는 개인 인증으로 주로 사용하던 숫자와 패턴을 대신하여 사용자의 지문과 같은 생체 인식이 암호를 대체하는 인증 수단으로 자리 잡고 있다. 또한 그 지문으로 단순히 인식모듈을 탑재한 것을 넘어 본인 인증을 받아 상품을 구매할 수 있는 생체인식결제가 확산되고 있다.

애플페이와 삼성페이 등 스마트폰으로 상품을 결제하는 방식은 사용자의 지문인식과 홍채인식을 사용하고 있으며, 최근 중국의 전자상거래업체 알리바바는 지문 대신 사용자의 얼굴을 인증 수단으로 활용할 계획이라고 발표한 바 있다.

생체인식은 금융과 정보기술(IT)이 융합된 핀테크의 핵심 축으로 '생체페이'라고도 부르는데, 이러한 생체페이 시대가 현실화되면서 마이크로소프트에서는 윈도우 10에 얼굴과 홍채인식 기능을 탑재한다고 발표하였다.

글로벌 시장조사기관인 트랙티카(Tractica)에 따르면, 전 세계 생체인식 시장은 2015년 20억 달러에 달했으며, 25.3%의 연평균성장률을 보여 2024년 149억 달러로 전망하였고, 향후 10년간 금융·헬스케어 분야에서 생체인식 시장은 주요 산업으로 자리매김하고, 지문·홍채·음성인식이 생체인식 방식 중 가장 큰 매출을 올릴 것으로 예측되고 있다.

기술적 발전, 생체인식 기술 탑재 기기 보급 확대, IoT 기반 서비스 확산으로 생체인식 시장 활성화가 예상됨. 센서의 소형화 및 정확도 향상, 스마트폰 및 웨어러블 디바이스의 보급 확대, 핀테크·헬스케어 등 IoT 기반 서비스 확산이 시장 성장의 주요인일 것으로 예상된다.

특히 AMI(Acuity Market IIntelligence)의 발표에 따르면, 모바일 생체인식 기술은 2020년 48억 대의 스마트모바일 디바이스에 적용될 전망이다.

홍채인식용 모듈은 다양한 업계에서 시도하고 있으며, 카메라 모듈 업계에서도 박차를 가하고 있다. 생체인식 기술 중 얼굴인식 또한 카메라 기술이 필요하지만 홍채인식은 전용 모듈이 필요다.

홍채인식용 모듈은 적외선을 피사체의 홍채에 조사하는 적외선발광모듈과, 적외선발광모듈로부터 조사되어 피사체의 홍채에 반사된 광을 수집하고 이를 기반으로 이미지를 획득하는 카메로모듈을 포함하여 구성된다. 이때 홍채 인식을 위해 적외선발광모듈을 사용하는 이유는 광원의 파장이 길어 지게 되면 홍채와 동공 사이의 구분이 명확해지고, 광원이 가시광선 영역에 가까워질수록 피사체에게 거부감이 커지기 때문에 홍채를 인식하기 위해 적외선광원을 사용한다.

홍채인식용 적외선발광디바이스와 관련하여 특허문헌 0001이 제안된 바 있다.

특허문헌 0001은 광량 조절장치 및 이를 이용한 홍채 인식방법에 관한 것으로서, 광원부와 상기 광원부의 광량을 조절하기 위한 광량 조절부 및 생체인식 센서를 포함하고, 상기 광량 조절부는 상기 광원부의 광원을 모아 상기 피사체로 전달하는 렌즈부 및 상기 렌즈부를 광축을 따라 선형으로 이동시키는 렌즈 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 광량 조절부가 구비됨에 따라, 최소한의 IR 광원만으로 피사체의 홍채를 인식할 수 있으므로 광량 조절장치의 박형화 및 소형 모듈화가 가능하고, 광량 조절부를 이용하여 IR 광원의 조사각을 다양하게 조절할 수 있어 광량 조절장치와 검사 피사체의 거리가 일정하지 않아도 항상 일정한 광량을 조사할 수 있는 이점이 있다.

한편, 홍채인식용 적외선발광디바이스에 적용되는 리플렉터의 경우 하우징을 사출성형하고, 사출성형된 하우징의 표면에 금속을 코팅하기 위해 표면 메탈라이징을 실시하고, 레이저 패터닝을 실시한 후 반사층을 도금하기 위해 침적탈지, 수세, 산처리, 수세, 전해탈지 및 수세를 실시하여야 하고, 그 다음 강한 산성물질을 사용하여 화학에칭을 실시하고 최종적으로 반사층을 도금형성하여 제조하였다. 이와 같이 제조공정이 복잡하고 많은 공정을 요구함에 따라 제조시간 및 제조비용이 상승하는 등 생산성이 좋지 못하는 문제가 있다.

KR 10-2013-0069077 A (2013.06.26)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 제조 공정을 간소화킬 수 있을 뿐만 아니라 멀티 성형이 가능하여 제조비용을 대폭 줄일 수 있는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

a) 동소재의 중앙부를 노칭가공에 의해 홀성형한 후 딥 드로잉가공에 의해 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재를 성형하는 단계와;

b) 상기 반사층 기재의 내주면에 니켈 및 금 도금층을 형성하여 반사층을 형성하는 단계와;

c) 상기 반사층이 형성된 반사층 기재를 인서트한 상태에서 용융수지를 주입하여 상기 반사층 기재의 외주면에 하우징을 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법을 제공한다.

상기 c)단계는 상기 반사층이 형성된 반사층 기재가 안착되는 안착돌출부가 상부면에 구비된 하형과, 상기 하형과 결합되어 상기 하우징의 외면과 대응되는 캐비티부를 형성하는 상형으로 구성된 인서트 사출금형을 이용하는 것이 좋다.

상기 a)단계는 동소재에 일정한 간격으로 노칭가공에 복수의 홀을 성형하고, 상기 복수의 홀의 주변을 각각 딥 드로잉가공에 의해 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재를 복수 성형하는 단계인 것이 바람직하다.

또한, 상기 c)단계는 상기 복수의 반사층이 형성된 반사층 기재가 안착되는 안착돌출부가 일정한 간격으로 구비되는 하형과, 상기 하형과 결합되어 상기 하우징의 외면과 대응되는 복수의 캐비티부를 형성하는 상형으로 구성된 인서트 사출금형을 이용하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터를 제공한다.

본 발명의 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법은 동소재의 원통형의 반사층 기재를 형성하고, 내주면에 니켈 및 금 도금층을 형성한 후 반사층 기재의 외주면에 하우징을 인서트 성형하여 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터를 제조함으로서, 제조 공정을 간소화킬 수 있을 뿐만 아니라 멀티 성형이 가능하여 제조비용을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법의 순서를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 노칭 및 딥 드로잉공정을 통해 동소재를 이용하여 반사층 기재를 성형하는 단계를 개략적으로 나타내는 평면도 및 측면도이다.
도 4는 노칭 및 딥 드로잉공정을 통해 동소재를 이용하여 복수의 반사층 기재를 성형하는 단계를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4에 의해 형성된 복수의 반사층 기재를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 6은 반사층 기재의 내주면에 반사층이 형성된 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 7 및 도 8은 하형의 안착돌출부에 반사층 기재를 안착시키는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 하형에 상형을 합형한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 10은 인서트 사출금형의 캐비티부에 용융수지를 충진하여 하우징을 성형한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 인서트 사출금형으로부터 취출된 리플렉터를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명의 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법의 순서를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법은 도 1과 같이 크게, 동소재(10)의 반사층기재 성형단계, 반사층 형성단계 및 하우징 성형단계를 포함하여 이루어진다.

도 2 및 도 3은 노칭 및 딥 드로잉공정을 통해 동소재(10)를 이용하여 반사층 기재(130)를 성형하는 단계를 개략적으로 나타내는 평면도 및 측면도이다.

먼저, 상기 동소재(10)의 반사층기재 성형단계는 도 2 및 도 3과 같이 동소재(10)의 중앙부를 노칭가공에 의해 홀(110)을 성형한 후 딥 드로잉가공(120a,b)에 의해 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재(130)를 성형하는 단계이다.

상기 동소재(10)는 연성, 강도 및 경도가 우수하여 성형성 및 물성이 우수하고, 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재(130)를 용이하게 성형하기 위해 동판을 사용하는 것이 좋다.

먼저, 공급되는 동판(10)의 중앙부에 노칭 가공에 의해 홀(110)을 성형하고, 홀(110)이 성형된 동판(10)을 딥 드로잉가공(120a,b)하여 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재를 성형하고, 커팅 공정에 의해 원통형의 반사층 기재(130)를 동판(10)으로부터 분리시킨다.

상기 딥 드로잉가공(120a,b)에 의해 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재(130)를 성형하고, 상기 반사층 형성단계에 의해 상기 반사층 기재(130)의 내주면에 반사층을 형성함으로서, 적외선 LED로부터 발광된 적외선을 반사시켜 피사체의 홍채의 전체에 균일하게 적외선을 조사할 수 있다.

도 2 및 도 3에서는 딥 드로잉가공을 2단계에 걸쳐 가공하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 노칭 및 딥 드로잉공정을 통해 동소재를 이용하여 복수의 반사층 기재를 성형하는 단계를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4에 의해 형성된 복수의 반사층 기재를 개략적으로 나타내는 측면도이다.

한편, 상기 반사층기재 성형단계에서 도 4와 같이 동소재(10)에 일정한 간격으로 노칭가공에 의해 복수의 홀(110)을 성형한 후 딥 드로잉공정(120a,b)을 통해 복수의 반사층 기재(130)를 성형하는 것이 바람직하다. 그리고 커팅 공정에 의해 도 5와 같이 연결부(132)에 의해 서로 연결된 복수의 반사층 기재(130)를 얻을 수 있다.

도 6은 반사층 기재의 내주면에 반사층이 형성된 상태를 나타내는 종단면도이다.

그리고 상기 반사층 형성단계는 도 6과 같이 상기 반사층 기재(130)의 내주면에 니켈 및 금 도금층을 형성하여 반사층(30)을 형성하는 단계이다.

동소재(10)로 이루어진 상기 반사층 기재(130)의 내주면에 니켈 도금층(310)을 형성한다. 상기 반사층 기재(130)의 내주면에 금을 직접 도금할 경우 금이 동 조직 속으로 확산되어 들어 가기 때문에 금을 도금하기 전에 니켈 도금을 한다. 니켈 도금층(310)은 효과적으로 금이 상기 반사층 기재(130) 내에 확산되는 것을 안정적으로 방지하기 위해 3~5㎛의 두께로 도금하는 것이 좋다.

다음으로 상기 니켈 도금층(310) 상에 금 도금층(320)을 형성한다. 이때 금 도금층(320)은 무전해 금도급법 등에 의해 도금할 수 있다. 이때 상기 금 도금층(320)은 니켈의 부식을 최소화하고 적외선을 효과적으로 반사시키기 위해 0.02 내지 0.08㎛의 두께로 금 도금하는 것이 좋다.

상기 반사층 기재(130)의 최상층에 금 도금층(320)이 형성됨에 따라 산화되지 않고 적외선 반사특성이 우수하여 적외선을 효과적으로 반사시켜 홍채에 균일하게 적외선을 조사할 수 있는 이점이 있다.

도 7은 인서트 사출금형의 종단면상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.

다음으로 상기 하우징 형성단계는 도 7 내지 도 11과 같이 상기 반사층 형성단계에 의해 반사층(30)이 형성된 반사층 기재(130)의 외주면에 하우징(510)을 성형하는 단계이다.

이때 인서트 사출금형(40)을 이용하여 상기 반사층 기재(130)를 인서트한 상태에서 용융수지를 주입하여 상기 반사층 기재(130)의 외주면에 하우징(510)을 성형한다.

상기 인서트 사출금형(40)은 도 9와 같이 반사층(30)이 형성된 반사층 기재(130)가 안착되는 안착 돌출부(412)가 상부면에 구비된 하형(410)과, 상기 하형(410)과 결합되어 상기 하우징(510)의 외면과 대응되는 캐비티부(432)를 형성하는 상형(430)으로 구성된다.

상기 하형(410)의 안착 돌출부(412)는 도 7과 같이 상기 반사층 기재(130)를 상하방향으로 180° 회전시킨 상태의 내주면과 대응되는 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 안착 돌출부(412)는 상측으로 갈수록 외경이 점차 작아지도록 형성된다.

도 8 및 도 9는 하형의 안착돌출부에 반사층 기재를 안착시키는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

상기 하형(410)의 안착 돌출부(412)에 도 8 및 도 9와과 같이 상기 반사층 기재(130)를 상하방향으로 180°회전시킨 상태로 안착시킨다.

도 10는 하형에 상형을 합형한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 11은 인서트 사출금형의 캐비티부에 용융수지를 충진하여 하우징을 성형한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

그리고 상형(430)을 실린더 등의 승강부재를 통해 하강시켜 도 10과 같이 상기 하형(410)에 합형시킨다.

다음으로 도 11과 같이 상기 상형(430)의 캐비티부(432)와 연결된 스프루(434)에 용융수지를 주입하고, 주입된 용융수지는 상기 스프루(434)를 통해 상기 캐비티부(432)에 충진되어 상기 반사층 기재(130)의 외주면에 상기 하우징(510)이 성형된다.

도 12은 인서트 사출금형으로부터 취출된 리플렉터를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.

상기 도 11과 같이 상기 인서트 사출금형(40)의 캐비티부(432)에 용융수지를 주입 및 경화시켜 상기 하우징(510)을 형성시킨 후 상기 상형(430)을 상승시켜 상기 하형(410)으로부터 탈형하고, 상기 반사층 기재(130)의 외주면에 하우징(510)이 형성된 리플렉터(100)를 취출함으로서, 도 12와 같은 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터(100)를 얻는다.

한편, 도 7에 도시된 상기 인서트 사출금형(40)에는 한개의 캐비티부(432)가 형성되어 있으나, 도 5와 같이 연결부(132)에 의해 연결된 복수의 반사층기재(130)가 안착될 수 있는 복수의 안착돌출부 및 복수의 캐비티가 형성된 인서트 사출금형을 이용하여 복수의 리플렉터를 제조할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 발명의 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법에 의해 리플렉터(100)를 제조함으로서, 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조 공정을 간소화킬 수 있을 뿐만 아니라 멀티 성형이 가능하여 제조비용을 대폭 줄일 수 있는 이점이 있다.

10: 동소재,
110: 홀,
130: 반사층 기재,
30: 반사층,
310: 니켈 도금층,
320: 금 도금층,
40: 인서트 사출금형,
410: 하형,
430: 상형,
510: 하우징,
100: 리플렉터

Claims (5)

1. a) 동소재의 중앙부를 노칭가공에 의해 홀을 성형한 후 딥 드로잉가공에 의해 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재를 성형하는 단계와;
   b) 상기 반사층 기재의 내주면에 니켈 및 금 도금층을 형성하여 반사층을 형성하는 단계와;
   c) 상기 반사층이 형성된 반사층 기재를 인서트한 상태에서 용융수지를 주입하여 상기 반사층 기재의 외주면에 하우징을 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 c)단계는 상기 반사층이 형성된 반사층 기재가 안착되는 안착돌출부가 상부면에 구비된 하형과, 상기 하형과 결합되어 상기 하우징의 외면과 대응되는 캐비티부를 형성하는 상형으로 구성된 인서트 사출금형을 이용하는 것을 특징으로 하는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 a)단계는 동소재에 일정한 간격으로 노칭가공에 복수의 홀을 성형하고, 상기 복수의 홀의 주변을 각각 딥 드로잉가공에 의해 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원통형의 반사층 기재를 복수 성형하는 단계인 것을 특징으로 하는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 c)단계는 상기 복수의 반사층이 형성된 반사층 기재가 안착되는 안착돌출부가 일정한 간격으로 구비되는 하형과, 상기 하형과 결합되어 상기 하우징의 외면과 대응되는 복수의 캐비티부를 형성하는 상형으로 구성된 인서트 사출금형을 이용하는 것을 특징으로 하는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터의 제조방법.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 홍채인식 적외선발광디바이스용 리플렉터.

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