KR101076320B1 - Fresnel lens structure for a flash module of potable device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 플래시 모듈을 포함하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 렌즈 몸체부, 상기 렌즈 몸체부의 중앙부 하면에 내측으로 들어가 형성된 프레넬 패턴부, 상기 몸체부 하방으로부터 돌출하여 형성된 다리부를 포함하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈가 제공된다.The present invention relates to a fresnel lens for use in a flash module of a mobile device including a camera module and a flash module. According to the present invention, a fresnel pattern portion formed inwardly enters a lens body portion and a lower surface of a central portion of the lens body portion. A Fresnel lens is provided for use in a flash module of a portable device including a leg portion protruding from below the body portion.

여기서, 프레넬 렌즈부의 프레넬 패턴은 카메라 모듈의 카메라 화각에 대응하여 상기 LED 소자로부터 광을 집광하도록 형성된다.Here, the Fresnel pattern of the Fresnel lens unit is formed to focus light from the LED element corresponding to the camera angle of view of the camera module.

플래시, 프레넬 렌즈, 화각, LED, 반사판 Flash, Fresnel Lens, View Angle, LED, Reflector

Description

휴대기기용 프레넬 렌즈{FRESNEL LENS STRUCTURE FOR A FLASH MODULE OF POTABLE DEVICE}Fresnel lens for mobile device {FRESNEL LENS STRUCTURE FOR A FLASH MODULE OF POTABLE DEVICE}

본 발명은 휴대기기용 프레넬 렌즈 구조에 관한 것으로, 구체적으로 카메라 모듈 및 플래시 모듈이 내장된 휴대기기에 있어서 플래시 광량의 손실을 방지할 수 프레넬 렌즈 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a Fresnel lens for a mobile device, and more particularly, to a Fresnel lens structure that can prevent the loss of the flash light amount in a portable device with a built-in camera module and a flash module.

최근 PDA, MP3, 넷북, 이동단말기와 같은 개인용 휴대기기의 다기능화가 진행됨에 따라 내장형 카메라 모듈을 채용한 휴대기기가 증가되고 있는 추세이다.Recently, as the multifunctionalization of personal portable devices such as PDAs, MP3s, netbooks, and mobile terminals is progressing, portable devices employing built-in camera modules are increasing.

일례로, 내장형 카메라 모듈을 채용한 이동 단말기를 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 또한, 내장형 카메라 모듈의 채용이 증가함에 따라 소비자들에게 보다 선명한 사진이나 동영상을 제공하고 다양한 기능을 제공하기 위해, 최근의 휴대기기들은 플래시 모듈을 채용하여 조도가 낮은 환경에서도 사용자가 내장형 카메라 모듈과 플래시 모듈을 사용하여 사진을 찍을 수 있는 환경을 제공하고 있다.For example, a mobile terminal employing a built-in camera module can be easily found around. In addition, as the adoption of the built-in camera module increases, in order to provide consumers with clearer pictures or videos and to provide various functions, the recent mobile devices employ a flash module so that the user can use the built-in camera module even in a low-light environment. It provides an environment for taking pictures using the flash module.

휴대기기용 카메라는 카메라 모듈에 실장된 렌즈를 통해 들어오는 빛을 수광하여 카메라 모듈에 형성된 이미지 센서에 결상하고, 이미지 센서상에 결상된 피사체의 이미지에 해당하는 전기적인 신호가 출력된다.The camera for a portable device receives light coming through a lens mounted on the camera module to form an image on an image sensor formed on the camera module, and outputs an electrical signal corresponding to an image of a subject formed on the image sensor.

카메라 모듈의 이미지 센서로부터 출력되는 전기적 신호는 후단의 이미지 처리 프로세서를 거쳐 전기적 신호에 해당하는 이미지로서 재현되고 메모리 등과 같은 저장 장치에 기록된다. The electrical signal output from the image sensor of the camera module is reproduced as an image corresponding to the electrical signal through a subsequent image processing processor and recorded in a storage device such as a memory.

이러한 디지털 형식의 카메라 모듈은 필름 대신 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS를 사용하는데 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The digital camera module uses a charge coupled device (CCD) or a CMOS instead of a film, and a detailed description thereof will be omitted.

통상적으로, 이동 단말기 등에 실장되는 내장형 카메라의 경우, 아날로그 카메라 또는 디지털 카메라와 같은 전용기기와 같이 조리개나 셔터 스프드를 이용하여 이미지 센서로 유입되는 빛의 광량 조절이 불가능한 구조이기 때문에 플래시 기능을 채용한 카메라의 구조는 저광량시 조도 확보를 위한 필수적인 구성이라 하겠다.In general, a built-in camera mounted in a mobile terminal or the like adopts a flash function because it is impossible to control the amount of light flowing into the image sensor using an aperture or a shutter spread like a dedicated device such as an analog camera or a digital camera. The structure of a camera is an essential configuration for securing illumination at low light levels.

따라서, 현재 이동 단말기와 같은 휴대기기 업체들은 휴대 기기 상에 플래시 기능을 구현하기 위해 노력하고 있다. 최근에는 저전력으로 작동가능하고 소형화에 유리한 LED를 플래시의 발광체로서 채용한 구성이 알려져 있다. LED는 반도체라는 특성으로 기인하여 처리속도, 전력소모, 수명, 발명 등의 제반사항에서 유리한 점이 있는 소자이다.Therefore, mobile device companies such as mobile terminals are currently working to implement a flash function on the mobile device. Recently, a configuration is known in which an LED which is operable at low power and which is advantageous for miniaturization is adopted as a light emitting body of a flash. LED is a device that has advantages in terms of processing speed, power consumption, lifespan, invention, etc. due to its semiconductor characteristics.

도 1은 이동 단말기에 실장된 카메라 모듈 및 플래시 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다. 카메라 모듈(a)은, 도시하지 않았지만, 피사체의 이미지를 결상하는 촬영 렌즈부, 촬영 렌즈부의 하단에 장착되는 이미지 센서로 이루어지며, 카메라 모듈의 주변으로 조도가 낮은 환경하에서 피사체에 대한 광원을 제공하기 위한 플래시 모듈(b)이 형성된다. 1 is a diagram schematically illustrating a camera module and a flash module mounted in a mobile terminal. Although not shown, the camera module (a) includes a photographing lens unit for forming an image of a subject and an image sensor mounted at a lower end of the photographing lens unit, and provides a light source for a subject in a low-illuminance environment to the periphery of the camera module. A flash module (b) is formed.

그러나, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 이런 구조의 카메라 모듈(a) 및 LED를 채용한 플래시 모듈(b)은 다음과 같은 문제점을 갖는다.However, as shown in Figs. 2A and 2B, the camera module (a) of this structure and the flash module (b) employing the LED have the following problems.

통상적으로, 휴대폰에 채용되는 카메라 모듈(a)은 뷰앵글(화각)이 30°내지 60°사이에 있는 단일 화각을 갖는다. 반면, 플래시 모듈(b)에 채용되는 LED의 방사각은 120°정도이다. 따라서, 카메라 모듈(a)에서 지원하는 화각이 60°인 것으로 가정한다 하더라도, 상기 도 2a 및 도 2b에 빗금로 나타낸 것과 같이 대략 절반가량의 플래시 광이 카메라의 뷰앵글 밖으로 조사되기 때문에 심각한 광손실이 발생되게 된다.Typically, the camera module (a) employed in a mobile phone has a single field of view with a viewing angle between 30 ° and 60 °. On the other hand, the emission angle of the LED employed in the flash module (b) is about 120 degrees. Therefore, even if it is assumed that the angle of view supported by the camera module (a) is 60 °, severe light loss because approximately half of the flash light is irradiated out of the view angle of the camera as indicated by hatching in FIGS. 2A and 2B. Will be generated.

또한, 초기 100만 화소 미만의 저해상도를 갖는 카메라 모듈(a)의 경우 전술한 바와 같은 광손실이 발생하도라도, LED로부터 충분한 광량이 이미지 센서로 공 급되었지만, 최근 300만 화소 이상의 고해상도의 카메라 모듈이 휴대기기에 채용되면서, 저조도의 환경하에서 고화소 이미지 센서에 필요한 충분한 광량이 상기 플래시로부터 제공되지 못하고 있는 실정이다.In addition, in the case of the camera module (a) having a low resolution of less than one million pixels at the beginning, even if the above-described light loss occurs, a sufficient amount of light from the LED has been supplied to the image sensor. While being employed in this portable device, the amount of light required for a high pixel image sensor in a low light environment is not provided from the flash.

전술한 문제점을 해결하기 위한 일환으로서 종래의 플래시 광량의 손실을 보상하기 위해 LED에 공급되는 저류를 증가시키거나 LED 모듈에 실장되는 LED의 갯수를 증가시키는 방법이 있지만, 이는 한정된 휴대기기의 전원으로부터 공급되는 전류를 불필요하게 낭비할 뿐만 아니라 제조단가를 증가시켜버리는 문제점이 있다.As part of solving the above-mentioned problem, there is a method of increasing the amount of storage supplied to the LED or increasing the number of LEDs mounted in the LED module to compensate for the loss of the conventional flash light amount, but this is from a limited power source of a portable device. In addition to unnecessary waste of the supplied current, there is a problem that increases the manufacturing cost.

도 3은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 일환으로 제안된 종래 기술의 일례이다. 도 3을 참조하면, 종래의 플래시 모듈은 LED 소자를 실장하기 위한 기판부(10), 기판부(10) 위에 형성된 전극(21,22), 전극(21)에 실장된 LED(30), LED(30)를 밀봉하기 위한 몰딩부(40), 몰딩부(40) 상에 장착되는 집광 렌즈부(50)를 포함한다.Figure 3 is an example of the prior art proposed as part of solving the above problems. Referring to FIG. 3, a conventional flash module includes a substrate unit 10 for mounting an LED device, electrodes 21 and 22 formed on the substrate unit 10, an LED 30 mounted on the electrode 21, and an LED. The molding part 40 for sealing 30 and the condensing lens part 50 mounted on the molding part 40 are included.

상기 집광 렌즈부(50)는 도시한 바와 같이 그 표면이 볼록한 곡면 형상의 볼록 렌즈를 사용한다. 이러한 렌즈부(50)는 카메라 모듈의 화각에 맞춰 조절될 수 있다. 그러나 이런 구조에서는, 기존의 몰딩부(40)의 두께에 더하여 렌즈부(50)의 두께(T)가 더해지게 되어 플래쉬 모듈(b)의 두께 자체가 두꺼워지는 경향이 있으며, 이는 점차 소형화 및 박형화되고 있는 최근의 휴대기기의 추세에 역행하고 있 다. 또한, 이 구조에서는 집광 렌즈부(50) 내측의 회로들이 외부로 노출됨에 따라 미관상 좋지 않다는 문제점이 있다.The condensing lens unit 50 uses a curved convex lens whose surface is convex, as shown. The lens unit 50 may be adjusted according to the angle of view of the camera module. However, in such a structure, the thickness T of the lens unit 50 is added in addition to the thickness of the existing molding part 40, so that the thickness itself of the flash module b tends to become thick, which gradually becomes smaller and thinner. It is countering the recent trend of mobile devices. In addition, in this structure, the circuits inside the condensing lens unit 50 are exposed to the outside, which causes a problem in appearance.

이런 문제점을 해결하기 위해, 한국등록특허공보 제0627708호에는 도 4에 도시한 바와 같은 구조의 플래시 렌즈가 개시되어 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Publication No. 0627708 discloses a flash lens having a structure as shown in FIG. 4.

구체적으로, 도 4를 참조하면 LED 기판(10) 상부에 LED 소자(30)가 설치되고, 그 둘레 주변으로 반사체(17)가 형성되며, 반사체(17)의 내부에 경화수지 및 형광체의 혼합물을 충전한 후 스탭퍼 등을 사용해 프레넬 렌즈 패턴을 성형하고 있는 것이 개시되어 있다.Specifically, referring to FIG. 4, the LED device 30 is installed on the LED substrate 10, the reflector 17 is formed around the periphery thereof, and a mixture of the cured resin and the phosphor is formed inside the reflector 17. It is disclosed that a Fresnel lens pattern is molded by using a stepper or the like after charging.

그러나, 이러한 방법을 휴대기기 등에 적용하기 위해서는 휴대기기의 기판에 직접 플레넬 렌즈 가공을 수행해야하는데, 이는 휴대폰 제작 업자에게는 상당한 비용이 들게 된다.However, in order to apply such a method to a portable device, it is necessary to perform the processing of the flannel lens directly on the substrate of the portable device, which is a considerable cost for a mobile phone manufacturer.

또한, 종례의 예에서는, 플레넬 렌즈 형상이 상측에 형성되는 경우 평면에서 1차 굴절된 광선(렌즈 굴절률은 통상 1.49)이 플레넬 형상에서 2차 굴절(공기중 굴절율 1.0)되기 때문에, 굴절율 차이로 인하여 전반사가 일어나게 되어 광효율에 있어서도 손실이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, in the example of an example, when the planar lens shape is formed on the image side, the refractive index difference is because the light rays primaryly refracted in the plane (lens refractive index is usually 1.49) are secondary refracted (1.0 in air) in the planel shape. Due to the total reflection occurs there is a problem that a loss occurs in the light efficiency.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점에 기반한 것으로, 휴대기기 등에 채용되는 플래쉬 모듈의 전체 두께를 최소화하면서 LED로부터 방사되는 방사각도를 카메라 모듈의 화각에 대응하여 감소시킴과 아울러 플래시 모듈의 내부 회로를 외부에 드러나지 않도록 할 수 있고, 휴대 기기에 적용하기 용이한 휴대 기기용 플래시 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is based on the above-described problems, while minimizing the overall thickness of the flash module employed in mobile devices, etc., while reducing the radiation angle emitted from the LED corresponding to the angle of view of the camera module, and the external circuit of the flash module An object of the present invention is to provide a flash module for a portable device which can be prevented from appearing and is easy to apply to a portable device.

전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 양태에 따르면, 카메라 모듈 및 플래시 모듈을 포함하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈에 있어서, 렌즈 몸체부, 상기 렌즈 몸체부의 중앙부 하면에 내측으로 들어가 형성된 프레넬 패턴부, 상기 몸체부 하방으로부터 돌출하여 형성된 다리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, in a Fresnel lens for use in a flash module of a mobile device comprising a camera module and a flash module, the lens body portion, the inner side of the lower surface of the central portion of the lens body portion Provided is a Fresnel pattern portion formed into, the Fresnel lens for use in a flash module of a mobile device, characterized in that it comprises a leg portion formed to protrude from the body portion below.

상기 프레넬 렌즈의 프레넬 패턴은 상기 카메라 모듈의 카메라 촬영 화각에 대응하는 각도로 상기 LED 소자로부터 발광되는 광을 집광하도록 형성된다. 또한, 상기 프레넬 렌즈의 다리부는 휴대기기의 기판에 미리 형성된 구멍을 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈.The Fresnel pattern of the Fresnel lens is formed to focus light emitted from the LED element at an angle corresponding to the camera photographing angle of view of the camera module. The Fresnel lens for use in a flash module of a mobile device, characterized in that the leg portion of the Fresnel lens is coupled through a hole previously formed in the substrate of the mobile device.

상기 프레넬 렌즈는 원형 형상, 레이스 트랙 형상, 사각 형상, 이중 원형 형상, 이중 레이스 트랙 형상, 이중 사각 형상 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 이때 프레넬 렌즈의 다리부의 길이는 상기 기판의 두께 보다 크게 형성되는 것이 좋다. 프레넬 렌즈의 다리부와 상기 기판의 결합시 상기 프레넬 패턴부의 중심부가 상기 기판에 형성된 LED 소자의 중심에 일치된다.The Fresnel lens is preferably any one of a circular shape, race track shape, square shape, double circular shape, double race track shape, double square shape. At this time, the length of the leg portion of the Fresnel lens is preferably formed larger than the thickness of the substrate. When the leg portion of the Fresnel lens and the substrate are coupled, the center of the Fresnel pattern portion coincides with the center of the LED element formed on the substrate.

전술한 바와 같은 본 발명의 특징적 구성에 따르면, 휴대기기 등에 채용되는 플래쉬 모듈의 전체 두께를 최소화하면서 LED로부터 방사되는 방사각도를 카메라 모듈의 화각에 대응하여 감소시키면서, 플래시 모듈 회로가 외부에 드러나지 않아 도록 미관상 좋으며, 또한 휴대 기기등에 간단하게 설치할 수 있는 프레넬 렌즈를 제공할 수 있다.According to the characteristic configuration of the present invention as described above, while reducing the radiation angle emitted from the LED corresponding to the angle of view of the camera module while minimizing the overall thickness of the flash module employed in a mobile device, the flash module circuit is not exposed to the outside It is possible to provide a Fresnel lens that is aesthetically pleasing and can be easily installed in a portable device.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 도 5a 내지 도 8을 참조하여 이하에 설명한다. Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5A to 8.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 휴대기기용 플레시 모듈에 장착되는 프레넬 렌즈(200)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 프레넬 렌즈(200)는 렌즈 몸체부(210), 상기 렌즈 몸체부(210)의 중앙부 하면에 형성되는 프레넬 패턴부(220), 상기 몸체부로부터 하방으로 연장되는 다리부(230)를 포함한 다.5A is a schematic perspective view of a Fresnel lens 200 mounted to a flash module for a portable device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5A, the Fresnel lens 200 extends downward from the body portion of the lens body 210, the Fresnel pattern portion 220 formed on the lower surface of the center portion of the lens body 210, and the body portion. It includes the leg portion 230.

도 5b는 도 5a에 도시한 프레넬 렌즈(200)를 일점쇄선으로 도시한 C방향으로 절단한 단면도이다. 이 단면도에서 확인할 수 있듯이, 프레넬 패턴부(220)는, 후술하는 휴대기기용 기판에 형성된 LED 소자와의 결합을 위해, 프네즈 몸체부(210)의 내측으로 깊이 d 만큼 파여져 형성된다.FIG. 5B is a cross-sectional view of the Fresnel lens 200 shown in FIG. 5A taken along the C direction shown by a dashed line. As can be seen in this cross-sectional view, the Fresnel pattern portion 220 is formed by digging a depth d into the inside of the pince body portion 210 for coupling with the LED element formed on the substrate for a mobile device, which will be described later.

또한, 동도에 도시한 바와 같이, 프레넬 패턴부(220)를 둘러싸고 형성된 몸체부(210)의 저면부(210a)에는 LED 소자가 형성된 기판과의 결합되는 다리부(230)가 돌출하여 형성된다. In addition, as shown in the same figure, a leg portion 230 coupled to the substrate on which the LED element is formed is formed on the bottom portion 210a of the body portion 210 formed surrounding the Fresnel pattern portion 220. .

도 5c는 본 발명에 따른 프레넬 렌즈(200)를 LED 소자를 구비한 기판(100)에 안착시킨 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프레넬 렌즈(200)는 몸체부(210)의 내측으로 깊이 d 만큼 들어가 형성되고, 다리부(230)가 기판(100) 등에 미리 형성된 구멍을 통해 기판을 관통하여 결합된다. 이때 다리부는 몸체부(210)에 형성된 평편한 저면부(210a)로부터 돌출하여 형성되기 때문에 다리부(230)가 기판(100)을 완전히 관통하게 되는 경우 평편한 저면부(210a)가 기판과 맞닿게 되어 플레넬 렌즈(200)가 기판(100)과 수평을 이루게 된다.5C is a view schematically illustrating a state in which a Fresnel lens 200 according to the present invention is mounted on a substrate 100 having an LED element. As shown in FIG. 5C, the Fresnel lens 200 according to the present invention is formed by going into the depth of the body portion 210 by a depth d, and the leg portion 230 is formed through a hole previously formed in the substrate 100 or the like. Are bonded through the substrate. At this time, since the leg portion is formed to protrude from the flat bottom portion 210a formed in the body portion 210, when the leg portion 230 completely passes through the substrate 100, the flat bottom portion 210a is aligned with the substrate. The planar lens 200 is in contact with the substrate 100 to be in contact.

또한, 기판에 형성되는 구멍은 프레넬 렌즈(200)의 프레넬 패턴(220)의 중심부와 기판(100)에 형성된 LED 소자(110)의 중심이 도 5c에 도시된 바와 같이 X축에 서로 일치하도록 미리 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the holes formed in the substrate coincide with each other on the X-axis as shown in FIG. 5C where the center of the Fresnel pattern 220 of the Fresnel lens 200 and the center of the LED element 110 formed on the substrate 100 are shown in FIG. 5C. It is preferable that it is previously formed so that it may become.

프레넬 렌즈(200)와 기판(100)의 견고한 결합을 위해, 본 발명의 실시예에서, 다리부(230)의 길이 L은 기판의 두께 T보다 크게 형성되어, 다리부(230)가 기판에 형성된 구멍을 관통한 경우 기판(100)의 하부로 돌출하게 되고, 돌출된 부분을 가열하여 기판에 열용융 접착하는 것이 바람직하다. For a firm coupling of the Fresnel lens 200 and the substrate 100, in the embodiment of the present invention, the length L of the leg portion 230 is formed larger than the thickness T of the substrate, so that the leg portion 230 is When penetrating the formed hole is protruded to the lower portion of the substrate 100, it is preferable to heat-melt the protruding portion to the substrate.

또한, 다리부(230)의 돌출부를 열용융하는 것을 대신하여, 본딩재를 몸체부의 저면부(210a)와 다리부(230)에 도포하고 이를 기판에 접착하는 방식을 채용할 수도 있다.In addition, instead of thermally melting the protruding portion of the leg portion 230, a bonding material may be applied to the bottom portion 210a and the leg portion 230 of the body portion and adhered to the substrate.

프레넬 패턴(220)은 다수의 동심원 형태로 형성된 톱니부 또는 홈부에 의해 하방에 배치된 LED 소자로부터 발광되는 빛을 전반사하여 굴절시키기 때문에 톱니부의 각도 또는 기울기 등을 조절함으로써 LED 소자는 소정의 조사각을 유지하게 된다. 이때, 톱니부의 각도 또는 기울기는 휴대기기에서 채용되는 카메라 렌즈의 화각에 맞추어 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 휴대기기에 채용되는 카메라 렌즈의 화각이 30°인 경우, 프레넬 렌즈는 LED 소자(110)로부터 발광되는 빛을 30°내지 35°사이로 집광하도록 프레넬 패턴부(220)가 형성되는 것이 바람직하다. 도 5d는 프레넬 렌즈(200)에 의해 전반사된 광의 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.Since the Fresnel pattern 220 totally refracts the light emitted from the LED element disposed downward by the tooth portion or the groove portion formed in the form of a plurality of concentric circles, the LED element is controlled by adjusting the angle or inclination of the tooth portion. Maintain the angle. In this case, the angle or inclination of the tooth portion is preferably formed in accordance with the angle of view of the camera lens employed in the portable device. For example, when the angle of view of the camera lens employed in the mobile device is 30 degrees, the Fresnel pattern portion 220 is formed such that the Fresnel lens focuses the light emitted from the LED element 110 between 30 degrees and 35 degrees. It is preferable to be. 5D is a diagram schematically illustrating a pattern of light totally reflected by the Fresnel lens 200.

프레넬 렌즈부(200)는 유리나 플라스틱과 같은 투명한 물체로 구성하고, 그 물체의 일측은 패턴 처리되고 타측은 평탄화 처리되는 것이 바람직하다.Fresnel lens unit 200 is composed of a transparent object, such as glass or plastic, one side of the object is preferably patterned and the other side is preferably flattened.

도 6는 본 발명에 따른 프레넬 렌즈(200)의 다양한 형태를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프레넬 렌즈(200)는 원형(a), 레이스 트랙형(또는 타원형이라고도 함)(b), 사각형(c), 이중 원형(d), 이중 레이스 트랙 타입(또는 이중 타원형이라고도 함)(e), 이중 사각형(f)의 형상으로, 여러 용도에 맞게 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.6 illustrates various forms of the Fresnel lens 200 according to the present invention. As shown in FIG. 5, the Fresnel lens 200 according to the present invention has a circular (a), a race track (or elliptical) (b), a square (c), a double circle (d), and a double race. In the shape of a track type (or double ellipse) (e) and a double rectangle (f), it is preferable to select and use according to various uses.

도 7a 및 도 7b는 종래 집광 렌즈를 채용하지 않은 상태에서의 LED의 발광 성능과, 본 발명에 따른 프레넬 렌즈를 채용한 상태에서의 LED의 발광 성능을 각각 분석한 그래프이다.7A and 7B are graphs analyzing the light emission performance of the LED in the state in which the conventional condenser lens is not employed and the light emission performance of the LED in the state in which the Fresnel lens according to the present invention is employed.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 프레넬 렌즈를 채용한 실시예가 종래의 LED만을 채용한 상태의 종래예에 비교해서 중심 밝기는 2배 이상 증가하고, 광효율은 2.3배 이상 개선된 것을 알 수 있다.As shown in Figs. 7A and 7B, the embodiment employing the Fresnel lens shows that the center brightness is increased by 2 times or more and the light efficiency is improved by 2.3 times or more, compared with the conventional example employing the conventional LED only. Can be.

또한, 플레넬 형상이 하측에 형성됨에 따라, 플레넬 렌즈 패턴에서 1차 굴절이 발생되고 평면에서 굴절됨에 따라 굴절율 차이로 인한 광손실이 발생되지 않게 된다.In addition, as the planar shape is formed on the lower side, the primary refraction occurs in the planar lens pattern and the optical loss due to the difference in refractive index does not occur as the plane is refracted.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레넬 렌즈(200)는 LED 소자(110)의 상방에 기판(100)과의 결합을 통해 간단하게 고정부착되어, 프레넬 렌즈(200)의 톱니부에서 광의 전반사가 카메라의 렌즈 화각에 맞춰 발생됨에 따라 LED 소자로부터 발생된 광이 불필요하게 낭비되는 것을 방지할 수 있고, 또한 프레넬 렌즈(200)의 패턴부(220)로 인해 외부에서 플래쉬 구조물의 내측이 보여지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 설치 방식이 간단하다는 효과가 얻어질 수 있다. As described above, the Fresnel lens 200 according to the present invention is simply fixed to the upper side of the LED element 110 through the coupling with the substrate 100, the light portion of the toothed portion of the Fresnel lens 200 As the total reflection is generated according to the lens angle of view of the camera, it is possible to prevent unnecessary waste of light generated from the LED element, and also due to the pattern portion 220 of the Fresnel lens 200, Not only can it be prevented from being seen, but the effect of the installation method being simple can be obtained.

또한, 종래의 집광 렌즈구조에 비해 두께가 현저하게 감소될 수 있기 때문에 소형화된 휴대기기에 적합하다는 작용효과 역시 얻어질 수 있다.In addition, since the thickness can be remarkably reduced compared to the conventional condensing lens structure, the effect of being suitable for a miniaturized portable device can also be obtained.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not for limiting the technical spirit of the present invention but for the description, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

따라서 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 플래시 모듈과 카메라 모듈을 채용한 휴대 단말기의 외형을 도시한 도면.1 is a view showing the appearance of a portable terminal employing a flash module and a camera module.

도 2a 및 도 2b는 플래시 모듈의 광 방사 각도와 카메라 모듈의 촬영 화각을 도시한 도면.2A and 2B show light emission angles of the flash module and photographing angles of view of the camera module.

도 3은 종래 플래시 모듈의 집광 구조를 도시한 도면.3 is a view showing a light collecting structure of a conventional flash module.

도 4는 종래 프레넬 렌즈를 채용한 플래시 모듈의 개략적인 구조를 도시한 도면.4 is a view showing a schematic structure of a flash module employing a conventional Fresnel lens.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 프레넬 렌즈의 개략적인 구조를 도시한 사시도, 도 5b는 도 5a에 도시한 프레넬 렌즈의 단면도, 도 5c는 본 발명에 따른 프레넬 렌즈와 LED 소자를 포함하는 기판과의 결합을 도시한 도면, 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 프레넬 렌즈에서의 집광 패턴을 개략적으로 도시한 도면.Figure 5a is a perspective view showing a schematic structure of a Fresnel lens according to an embodiment of the present invention, Figure 5b is a cross-sectional view of the Fresnel lens shown in Figure 5a, Figure 5c is a Fresnel lens and LED element according to the present invention 5D illustrates a condensing pattern in a Fresnel lens in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명에 따른 프레넬 렌즈의 각종 실시예를 도시한 도면.6 illustrates various embodiments of a Fresnel lens according to the present invention.

도 7a 및 도 7b는 각각 LED만을 채용한 플래시 예에서의 광효율과 프레넬 렌즈를 채용한 플래시 예에서의 광효율을 분석한 그래프.7A and 7B are graphs for analyzing light efficiency in a flash example employing only an LED and a flash efficiency employing a Fresnel lens, respectively.

Claims (6)

카메라 모듈 및 플래시 모듈을 포함하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈에 있어서,In a Fresnel lens for use in a flash module of a mobile device comprising a camera module and a flash module, 렌즈 몸체부, Lens Body, 상기 렌즈 몸체부의 중앙부 하면에 내측으로 들어가 형성된 프레넬 패턴부, Fresnel pattern portion formed inwardly into the lower surface of the central portion of the lens body portion, 상기 몸체부 하방으로부터 돌출하여 형성된 다리부를 포함하고,It includes a leg portion protruding from below the body portion, 상기 프레넬 패턴부는 상기 카메라 모듈의 카메라 촬영 화각에 대응하는 각도로 LED 소자로부터 발광되는 광을 집광하도록 형성되고,The Fresnel pattern portion is formed to focus light emitted from the LED element at an angle corresponding to the camera photographing angle of the camera module, 상기 프레넬 렌즈는 사각 형상 또는 이중 사각 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈.The Fresnel lens is a Fresnel lens for use in a flash module of a mobile device, characterized in that any one of a rectangular shape or a double rectangular shape. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프레넬 렌즈의 다리부는 휴대기기의 기판에 미리 형성된 구멍을 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈.Fresnel lens for use in the flash module of the mobile device, characterized in that the leg portion of the Fresnel lens is coupled through a hole formed in advance in the substrate of the mobile device. 삭제delete 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 프레넬 렌즈의 다리부의 길이는 상기 기판의 두께 보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 휴대기기의 플래시 모듈에 사용하기 위한 프레넬 렌즈.Fresnel lens for use in a flash module of a portable device, characterized in that the length of the leg portion of the Fresnel lens is larger than the thickness of the substrate. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 프레넬 렌즈의 다리부와 상기 기판의 결합시 상기 프레넬 패턴부의 중심부가 상기 기판에 형성된 LED 소자의 중심에 일치되는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈.And a center portion of the Fresnel pattern portion coincides with a center of the LED element formed on the substrate when the leg portion of the Fresnel lens is coupled to the substrate.
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