KR101607833B1 - 플래쉬 모듈용 렌즈 - Google Patents

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Abstract

기존 렌즈에 비해 조도의 향상과 함께 균일도의 향상을 얻을 수 있도록 한 플래쉬 모듈용 렌즈를 제시한다. 제시된 플래쉬 모듈용 렌즈는 상면은 평탄하고 하방향으로 원뿔형상으로 형성된 렌즈부, 및 렌즈부에서 연장되어 형성된 결합부를 포함하고, 휴대단말기의 케이스에 결합부에 의해 설치되되 하부의 엘이디 패키지에 대향되고 엘이디 패키지와는 이격되게 설치된다. 프리즘 특성인 집광과 분산을 이용함으로써 기존의 프레넬 렌즈 타입 대비 대략 40 ~ 50% 정도의 센터 룩스(Lux) 향상과 함께 균일도 역시 기존의 프레넬 렌즈 타입 대비 대략 50 ~ 60% 정도의 향상을 이루게 된다.

Description

플래쉬 모듈용 렌즈{Lens for flash module}
본 발명은 플래쉬 모듈용 렌즈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모바일폰 등과 같은 휴대단말기의 플래쉬 모듈에 채용되는 렌즈에 관한 것이다.
근래 들어 휴대용 단말기의 사용이 증가하고 사용자의 요구가 다양해지면서 휴대용 단말기 기술은 다양한 기능을 탑재하면서도 그 크기를 소형화하는 방향으로 발전해가고 있는 추세이다.
특히, 휴대용 단말기에 탑재되는 기능 중 카메라 기능은 이제는 부가 기능이 아닌 필수적인 기능으로 자리잡고 있다.
최근의 카메라 기술의 비약적인 발전에 힘입어 카메라모듈이 점차 소형화됨에 따라 사용자의 요구에 적절히 부응할 수 있게 되었다.
휴대용 단말기에 탑재되는 카메라 모듈의 경우, 휴대전화 또는 PDA 등 휴대용 단말기의 일면에 렌즈모듈과 촬상소자를 포함하는 카메라 모듈이 장착된다. 카메라 모듈의 주변에는 영상 촬영시 전방으로 빛을 조사하는 플래쉬 모듈이 배치된다.
따라서, 야간 또는 어두운 실내에서의 촬영시 플래쉬 모듈을 이용하여 보다 선명하고 우수한 품질의 촬영 이미지를 얻을 수 있으며, 야간에 조명으로도 사용할 수 있어 사용자에게 편리성을 제공할 수 있었다.
이와 같이 플래쉬 모듈에는 렌즈가 포함된다. 사용자들의 눈높이가 날로 높아짐에 따라 렌즈 기술 또한 이에 발맞추어 개발되어야 하나, 재질 및 가공의 한계성, 기구 제약성 등에 의해 크게 제한받고 있다.
기존 모바일폰의 플래쉬 모듈에 사용된 렌즈에서는 폰에 장착된 카메라의 화각의 분해능에 입각하여 빛이 조사되는 이미지면에서의 균일도를 가장 큰 핵심사항으로 한다.
그런데, 기존의 렌즈 예를 들어 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)만으로는 조도(illuminance)와 모바일폰에 장착된 카메라의 화각을 기준으로 한 균일도 측면을 향상시키는데는 한계성을 드러내고 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 기존 렌즈에 비해 조도의 향상과 함께 균일도의 향상을 얻을 수 있도록 한 플래쉬 모듈용 렌즈를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈는, 상면은 평탄하고 하방향으로 원뿔형상으로 형성된 렌즈부, 및 렌즈부에서 연장되어 형성된 결합부를 포함하고, 휴대단말기의 케이스에 결합부에 의해 설치되되 하부의 엘이디 패키지에 대향되고 엘이디 패키지와는 이격되게 설치된다.
렌즈부는 외곽 테두리에 반사부를 추가로 포함한다.
반사부는 나사산 형태로 하방향으로 돌설된다.
렌즈는 상방향에서 하방향으로 끼워지는 형태로 설치되거나, 수평으로 슬라이딩되어 끼워지는 형태로 설치된다.
렌즈의 상면은 직사각형으로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시양태에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈는, 상면이 평탄하고 상면의 저면에서 하방향으로 원뿔형상으로 형성되고, 휴대단말기의 케이스에 설치되되 하부의 엘이디 패키지에 대향되고 엘이디 패키지와는 이격되게 설치된다.
렌즈의 상면은 원형 또는 정사각형으로 이루어진다.
렌즈는 상방향에서 하방향으로 끼워지는 형태로 설치된다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 프리즘 특성인 집광과 분산을 이용함으로써 기존의 프레넬 렌즈 타입 대비 대략 40 ~ 50% 정도의 센터 룩스(Lux) 향상과 함께 균일도 역시 기존의 프레넬 렌즈 타입 대비 대략 50 ~ 60% 정도의 향상을 이루게 된다.
이와 같이 본 발명의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하게 되면 빛이 조사되는 이미지면에서의 균일도 및 조도를 향상시키게 된다.
또한, 소형화 및 경량화를 실현할 수 있어서, 엘이디를 보조광원(또는 광원)으로 사용하는 분야의 조도(illuminance)와 필드 오브 뷰(Field of View; FOV)에 따른 균일도 향상에 그 목적이 있는 분야라면 모두 적용가능한 장점을 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
(제 1실시예)
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈가 설치되는 어셈블리의 예를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 결합단면도이다.
렌즈(12)는 휴대폰 케이스(10)의 렌즈 설치공간에 설치된다. 렌즈 설치공간은 오목하게 형성되되 렌즈(12)의 테두리 형상과 일치하도록 형성된다. 렌즈 설치공간의 중앙부는 천공되어 천공부(16)를 형성하고, 렌즈 설치공간의 테두리에는 거치대 역할을 하는 턱부(18)가 내향되게 평평하게 형성된다. 렌즈(12)의 결합부(12a)가 렌즈 설치공간에 끼움결합된다. 즉, 턱부(18)의 일측 최외곽과 그에 대향되는 타측의 최외곽까지의 간격은 결합부(12a)의 일측 최외곽과 그에 대향되는 타측의 최외곽까지의 간격과 거의 유사하다. 즉, 턱부(18)의 일측 최외곽과 그에 대향되는 타측의 최외곽까지의 간격이 조금 더 큼이 바람직하다. 이는 끼움결합이 가능하도록 하기 위해서이다. 즉, 휴대폰 케이스(10)의 렌즈 설치공간에 렌즈(12)를 설치하기 위해, 렌즈(12)를 상방향에서 하방향으로 끼우게 되면 렌즈(12)가 오목한 렌즈 설치공간에 끼워지게 된다. 렌즈(12)의 결합부(12a)의 저면이 설치공간의 턱부(18)의 상면에 밀착되게 접촉한다.
한편, 렌즈(12)는 하부의 엘이디 패키지(14)와는 이격되게 설치된다. 엘이디 패키지(14)는 베이스 기판(30)상에 설치된다. 렌즈(12)와 엘이디 패키지(14)는 센터링이 된다. 즉, 렌즈(12)의 하부의 중심은 엘이디 패키지(14)의 상부의 중심(즉, 실장된 발광소자(도시 생략)의 상면의 중심)에 대향된다. 렌즈(12)와 엘이디 패키 지(14)와의 간격은 대략 0.2 ~ 0.5㎜ 정도이다. 여기서, 예시한 0.2㎜라 함은 렌즈(12)가 엘이디 패키지(14)에 맞닿지 않아야 함을 의미하는 수치로 해석하면 된다. 렌즈(12)와 엘이디 패키지(14)와의 간격을 0.5㎜ 보다 크게 하면 엘이디 패키지(14)에서 방출된 광의 일부가 렌즈(12)로 입사되지 않을 수도 있다.
도 1 및 도 2에서는 렌즈(12)를 상방향에서 하방향으로 눌러 끼움결합시키는 방식을 취하였다. 한편으로는, 렌즈(12)를 수평 슬라이딩 방식으로 결합하도록 휴대폰 케이스(10)의 렌즈 설치공간의 형상을 변경(예컨대, 턱부(18)를 "ㄷ"자 형상으로 변경)할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 사시도이다. 도 4는 도 3의 저면도이다. 도 5는 도 4의 A-A선의 단면도이다.
렌즈(12)는 상면은 평탄하고 하방으로 원뿔형상으로 형성된 렌즈부(12b) 및 렌즈부(12b)를 둘러싸는 결합부(12a)를 포함한다. 결합부(12a)는 렌즈부(12b)에 접촉하면서 외향되게 돌출된 직사각형 형상을 의미한다. 결합부(12a)의 형상은 직사각형 또는 사각형의 형태로 이루어진다. 렌즈(12)는 폴리카보네이트 또는 PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 등의 합성수지로 이루어지고, 투명 또는 반투명재질이다.
렌즈(12)의 저면 중앙부에는 원뿔형상의 렌즈부(12b)가 형성된다. 렌즈부(12b)의 중앙에는 정점(12e)이 형성된다. 정점(12e)은 엘이디 패키지(14)의 상부의 중심(즉, 실장된 발광소자(도시 생략)의 상면의 중심)에 대향된다. 본 발명의 명세서에서는 참조부호 12e를 정점이라고 표현하였으나, 이를 다른 용어(예컨대, 꼭지점 등)로 표현하여도 무방하다.
결합부(12a)와 렌즈부(12b)가 맞닿는 부위는 반사면(13)을 형성한다. 반사면(13)에는 반사물질이 형성되어 있어도 된다. 반사면(13)은 렌즈부(12b)의 면에 부딪혀 반사되는 광을 재차 렌즈부(12b)측으로 입사되도록 반사시킨다. 렌즈부(12b)의 외곽 테두리중 좌측 및 우측에는 반사부(12c, 12d)가 추가로 형성된다. 반사부(12c, 12d)는 렌즈부(12b)의 면에 부딪혀 반사되는 광을 재차 렌즈부(12b)측으로 입사되도록 반사시킨다. 반사부(12c, 12d)는 나사산 형태로 하방으로 돌설된다.
렌즈(12)는 상면에서 하부의 정점(12e)까지의 두께가 결합부(12a)의 두께에 비해 크다. 그리고, 렌즈부(12b)에서의 광의 분산 및 집광이 잘 되도록 하기 위해, 정점(12e)이 결합부(12a)의 하방으로 노출된다.
렌즈(12)의 굴절율은 공기의 굴절율과 다르기 때문에 프리즘과 같은 기능을 수행한다. 즉, 하부의 엘이디 패키지에서 방출된 광은 렌즈(12)에서 집광되어 렌즈(12)를 통과하면서 분산된다.
본 발명의 제 1실시예에서는 렌즈(12)가 설치되는 렌즈 설치공간이 직사각형의 형태로 되어 있어서, 렌즈(12)를 직사각형 형태로 하였다. 그런데, 렌즈 설치공간을 정사각형 또는 원형으로 되어 있다면 렌즈(12)를 정사각형 또는 원형으로 하여도 된다. 렌즈(12)를 정사각형 또는 원형으로 하였을 경우가 직사각형으로 하였 을 경우에 비해 조도 및 균일도가 향상된다. 한편, 렌즈(12)의 형태를 직사각형 형태로 하였을 경우에는 기구적인 제한에 의해 렌즈부(12b)의 외곽 테두리중 좌측 및 우측에만 반사부(12c, 12d)를 추가로 형성시켰다. 렌즈(12)를 정사각형 또는 원형으로 하게 되면 렌즈부(12b)의 외곽 테두리를 따라 전체적으로 동일한 반사부를 형성시킬 수 있게 된다. 즉, 정사각형 또는 원형의 렌즈(12)에는 렌즈부(12b)의 외곽 테두리를 따라 동일한 사이즈 및 형태의 반사부를 형성시킬 수 있으며, 이로 인해 제 1실시예의 반사부(12c. 12d)를 갖춘 렌즈(12)에 비해 조도 및 균일도가 향상된다.
기존의 프레넬 렌즈 또는 본 발명의 제 1실시예의 렌즈를 채용하지 않은 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도 측정 시뮬레이션 결과(단위; Lux)는 하기의 표 1과 같다.
(표 1)
이미지 영역 -400 -200 0 200 400
400 76 99 64 105 79
200 74 100 108 106 81
0 75 101 114 106 83
-200 72 102 112 105 82
-400 75 100 65 106 81
그리고, 기존의 프레넬 렌즈 를 채용한 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도 측정 시뮬레이션 결과(단위; Lux)는 하기의 표 2와 같다.
(표 2)
이미지 영역 -400 -200 0 200 400
400 94 104 110 107 93
200 106 113 113 114 108
0 119 114 122 118 111
-200 108 112 109 121 109
-400 96 108 106 104 97
한편, 본 발명의 제 1실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도 측정 시뮬레이션 결과(단위; Lux)는 하기의 표 3과 같다. 표 3의 시뮬레이션 결과는 본 발명의 제 1 내지 제 3실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈중 어느 것을 채용하더라도 거의 동일하게 나오는 값이다.
(표 3)
이미지 영역 -400 -200 0 200 400
400 139 147 148 148 138
200 144 157 155 153 143
0 145 158 171 155 147
-200 142 157 154 156 145
-400 138 155 146 148 137
표 1 내지 표 3의 시뮬레이션 결과는 엘이디 패키지의 엘이디 광원(도시 생략)에서 대략 1m 정도 떨어진 곳의 조도를 시뮬레이션하되, 1m거리에서 빛이 조사된 면적을 400×400으로 나눈 후 각각의 셀에 입사된 빛의 양을 시뮬레이션하였다. 조도 측정 시뮬레이션시 사용된 조도계는 TES-1335모델이다.
표 1 내지 표 3의 시뮬레이션 결과를 보면, 동일한 엘이디 패키지에 본 발명의 제 1실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 경우가 제일 우수한 광특성을 가짐을 알 수 있다. 특히, 시뮬레이션 결과, 기존의 프레넬 렌즈 타입의 경우(표 2 참조)는 센터 룩스(Lux)가 122이고 센터에서 대략 400㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 대략 100미만인데 반해, 본 발명의 제 1실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 경우에는 센터 룩스(Lux)가 171이고 센터에서 대략 400㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 대 략 138이다. 즉, 본 발명의 제 1실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하게 되면 기존의 프레넬 렌즈 타입 대비 대략 40 ~ 50% 정도의 센터 룩스(Lux) 향상과 함께 균일도 역시 기존의 프레넬 렌즈 타입 대비 대략 50 ~ 60% 정도의 향상을 이룰 수 있음을 알 수 있다.
도 6은 기존의 프레넬 렌즈 또는 본 발명의 제 1실시예의 렌즈를 채용하지 않은 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 제 1실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이다. 조도 측정시 사용된 조도계는 TES-1335모델을 사용하였고, 엘이디 패키지의 엘이디 광원(도시 생략)에서 대략 1m 정도 떨어진 곳의 조도를 측정하고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도를 측정하였다.
기존의 프레넬 렌즈 또는 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 종래의 엘이디 패키지(예컨대, 5038 사이즈, 1.92T)에 대한 조도를 측정하여 보면 도 6의 (a)와 같은 결과를 얻었다. 즉, 센터에서의 조도는 대략 105.6㏓이고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 대략 60㏓ 근처이다.
센터에서의 조도 및 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도에 대한 균일도를 살펴보면, 도 6의 (b)에서와 같이 센터에서의 조도를 100%라고 가정하였을 경우 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 60% 미만이다.
그런데, 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하게 되면, 도 7의 (a)에서와 같이 즉, 센터에서의 조도는 대략 172.6㏓이고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 대략 100㏓ 이상이다. 도 7의 (a)와 같이 측정된 센터에서의 조도 및 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도에 대한 균일도를 살펴보면, 도 7의 (b)에서와 같이 센터에서의 조도를 100%라고 가정하였을 경우 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 60% 이상이다. 균일도 측면에서 보면, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 60% 이상이므로 기존 대비 전반적으로 향상되었음을 알 수 있다.
즉, 도 6과 도 7을 비교하여 보면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하였을 경우가 상대적으로 조도 및 균일도측면에서 향상되었음을 알 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하였을 경우가 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 경우에 비해 센터 룩스(Lux)는 대략 33% 정도 향상되었고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 대략 43% 정도 향상되었다. 이는 기존의 프레넬 렌즈 타입에 비해 대략 28%정도의 센터 룩스 향상과 함께 445.95m지점의 조도 역시 기존 프레넬 렌즈 타입에 비해 대략 31% 정도 상승되었으므로, 상당히 우수한 광특성을 가짐을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하게 되면 빛이 조사되는 이미지면에서의 균일도 및 조도를 향상시키게 된다.
(제 2실시예)
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 사시도이다. 도 9는 도 8의 저면도이다. 도 10은 도 9의 B-B선의 단면도이다.
본 발명의 제 2실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈(22)는 상술한 제 1실시예의 렌즈(12)와 비교하여 볼 때 거의 동일하다. 차이나는 점은 사이즈에서 차이날 수 있다. 그리고, 제 1실시예의 렌즈(12)는 렌즈부(12b)의 좌우측에 형성된 반사부가 각각 하나씩이었으나, 제 2실시예의 렌즈(22)는 렌즈부(22b)의 좌우측에 형성시킨 반사부가 각각 두개씩이라는 것이 차이난다. 예를 들어, 렌즈부(12b)의 좌측에는 하나의 반사부(12c)가 형성되고 우측에는 하나의 반사부(12d)가 형성되는 반면에, 렌즈부(22b)의 좌측에는 두개의 반사부(22c)가 형성되고 우측에는 두개의 반사부(22d)가 형성된다. 도 9에서, 참조부호 22e는 정점이고, 참조부호 23은 반사면이다.
제 2실시예의 렌즈(22)에 대한 보다 상세한 설명을 하지 않아도, 당업자라면 상술한 제 1실시예의 렌즈(12)에 대한 설명으로 충분히 파악가능하다.
제 2실시예의 렌즈(22)의 설치형태에 대해 별도의 도면을 제시하지 않았으나, 당업자라면 도 1 및 도 2에 의해 제 2실시예의 렌즈(22)가 어떻게 설치되는지를 쉽게 파악할 수 있다. 렌즈(22)의 설치형태는 렌즈(12)의 설치형태와 동일한 것으로 이해하면 된다.
도 11은 기존의 프레넬 렌즈 또는 본 발명의 제 2실시예의 렌즈를 채용하지 않은 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명의 제 2실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이다. 조도 측정시 사용된 조도계는 TES-1335모델을 사용하였고, 엘이디 패키지의 엘이디 광원(도시 생략)에서 대략 1m 정도 떨어진 곳의 조도를 측정하고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도를 측정하였다.
기존의 프레넬 렌즈 또는 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 종래의 엘이디 패키지(예컨대, 5038 사이즈, 1.92T)의 조도를 측정하여 보면 도 11의 (a)와 같은 결과를 얻었다. 즉, 센터에서의 조도는 대략 110.2㏓이고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 대략 61 ~ 64㏓ 근처이다.
센터에서의 조도 및 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도에 대한 균일도를 살펴보면, 도 11의 (b)에서와 같이 센터에서의 조도를 100%라고 가정하였을 경우 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도중 최고값은 대략 58.3% 정도이다.
그런데, 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하게 되면, 도 12의 (a)에서와 같이 즉, 센터에서의 조도는 대략 161.3㏓이고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도는 대략 95㏓ 이상이다. 도 12의 (a)와 같이 측정된 센터에서의 조도 및 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도에 대한 균 일도를 살펴보면, 도 12의 (b)에서와 같이 센터에서의 조도를 100%라고 가정하였을 경우 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도중 최고값은 대략 69% 정도이다. 균일도 측면에서 보면, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도중 최고값이 대략 69% 이므로 기존 대비 전반적으로 향상되었음을 알 수 있다.
즉, 도 11과 도 12를 비교하여 보면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하였을 경우가 상대적으로 조도 및 균일도측면에서 향상되었음을 알 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하였을 경우가 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 경우에 비해 센터 룩스(Lux)가 향상되었고, 센터에서 대략 445.95㎜ 정도 떨어진 곳의 조도 역시 향상되었으므로, 상당히 우수한 광특성을 가짐을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하게 되면 빛이 조사되는 이미지면에서의 균일도 및 조도를 향상시키게 된다.
(제 3실시예)
도 13은 본 발명의 제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 사시도이다. 도 14는 본 발명의 제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 단면도이다. 도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈가 설치된 형태를 설명하기 위한 도면이다.
제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈(40)는 상면이 평탄하고 상면의 저면에서 하방향으로 원뿔형상으로 형성된다. 렌즈(40)는 정점(40a)을 갖는다.
도면으로 제시하지 않았으나, 렌즈(40)가 설치될 휴대폰 케이스(10)의 렌즈 설치공간은 도 1 및 도 2처럼 형성되되 원형의 형상으로 이루어진다. 따라서, 제 3실시예의 렌즈(40)은 상면은 원형으로 이루어진다. 한편, 렌즈(40)의 상면을 원형이 아닌 정사각형으로 하여도 무방하다.
제 3실시예의 렌즈(40)는 도 15에 예시한 바와 같이, 끼움결합 방식으로 휴대폰 케이스(10)의 렌즈 설치공간에 설치된다. 즉, 휴대폰 케이스(10)의 렌즈 설치공간에 렌즈(40)를 설치하기 위해, 렌즈(40)를 상방향에서 하방향으로 끼우게 되면 렌즈(40)가 오목한 렌즈 설치공간에 끼워지게 된다. 정점(40a)은 하부의 엘이디 패키지(도시 생략)의 상부의 중심(즉, 실장된 발광소자(도시 생략)의 상면의 중심)에 대향된다.
제 3실시예의 렌즈(40)와 엘이디 패키지를 결합시킨 경우에 대한 실제의 조도 측정 결과를 도시하지 않았으나, 상기의 표 3과 같은 시뮬레이션 결과에 근거하여 볼 때 기존과 비교하여 센터 룩스(Lux)가 향상되고, 센터에서 얼마정도 떨어진 곳의 조도 역시 향상됨이 자명할 것이므로, 상당히 우수한 광특성을 가짐을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하게 되면 빛이 조사되는 이미지면에서의 균일도 및 조도를 향상시키게 된다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 그 빛의 세기를 나타낸 차트이다.
도 16의 (a)는 종래의 프레넬 렌즈를 사용한 경우의 차트로서, Y축의 빛의 세기가 대략 130 ~ 140 칸델라(cd) 정도이다. 도 16의 (b)는 상술한 제 1 내지 제 3실시예의 렌즈중 어느 하나를 사용한 경우의 차트로서, Y축의 빛의 세기가 대략 180 ~ 220 칸델라(cd) 정도이다.
즉, 상술한 제 1 내지 제 3실시예의 렌즈중 어느 하나를 사용한 경우가 종래의 프레넬 렌즈를 사용한 경우에 비해 대략 80 칸델라 정도 높게 나온다. 이를 조도로 환산하여 보면 대략 80 ~ 90 룩스(Lux)가 향상된 결과값이 된다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 면적에 따른 빛의 강도(intensity)를 나타낸 차트이다. 도 17의 (a)는 종래의 프레넬 렌즈를 사용한 경우의 차트이고, 도 17의 (b)는 상술한 제 1 내지 제 3실시예의 렌즈중 어느 하나를 사용한 경우의 차트이다. 프레넬 렌즈를 사용한 경우는 집광된 차트 최외각의 빛의 세기가 상술한 제 1 내지 제 3실시예의 렌즈중 어느 하나를 사용한 경우에 비해 다 소 감소된 어두운 차트색임을 알 수 있다. 이는, 본 발명의 제 1 내지 제 3실시예의 렌즈중 어느 하나를 사용한 경우가 그만큼 최외각까지 빛의 집광이 잘됨을 의미한다. 그리고, 센터의 조도 대비 최외각의 조도가 대략 70% 이상의 균일도를 도출함을 알 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발산된 광을 선으로 연결하여 3D로 나타낸 차트이고, 도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발산된 광을 선으로 연결하여 2D로 나타낸 차트이다.
프레넬 렌즈를 사용한 경우의 지향각 또한 센터 보다 최외각의 빛의 세기가 상승된 것을 알 수 있다. 그러나, 상술한 제 1 내지 제 3실시예의 렌즈중 어느 하나를 사용한 경우에 비해 그 상승폭이 다소 낮으며, 균일도 측정시 확연한 차이가 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈가 설치되는 어셈블리의 예를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 결합단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 사시도이다.
도 4는 도 3의 저면도이다.
도 5는 도 4의 A-A선의 단면도이다.
도 6은 기존의 프레넬 렌즈 또는 본 발명의 제 1실시예의 렌즈를 채용하지 않은 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 사시도이다.
도 9는 도 8의 저면도이다.
도 10은 도 9의 B-B선의 단면도이다.
도 11은 기존의 프레넬 렌즈 또는 본 발명의 제 2실시예의 렌즈를 채용하지 않은 종래의 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 2실시예의 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 엘이디 패키지에 대한 조도를 실제로 측정해 본 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈가 설치된 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 그 빛의 세기를 나타낸 차트이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 면적에 따른 빛의 강도(intensity)를 나타낸 차트이다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발산된 광을 선으로 연결하여 3D로 나타낸 차트이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용하지 않은 구조 및 본 발명의 실시예들에 따른 플래쉬 모듈용 렌즈를 채용한 구조에서의 엘이디 패키지에서 발산된 광을 선으로 연결하여 2D로 나타낸 차트이다.

Claims (9)

  1. 상면은 평탄하고 하면이 원뿔형상으로 하방향으로 돌출되게 형성된 렌즈부, 및 상기 렌즈부에서 연장되어 형성된 결합부를 포함하고,
    휴대단말기의 케이스에 상기 결합부에 의해 설치되되, 하부의 엘이디 패키지에 원뿔형상으로 돌출된 하면이 대향되고 상기 엘이디 패키지와는 이격되게 설치되며,
    상기 렌즈부는 원뿔형상으로 돌출된 하면에 반사부가 구비되며,
    상기 반사부는 상기 하면의 양 측단부 측에 각각 서로 대향되고 복수의 나사산이 연속된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈용 렌즈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈는 상방향에서 하방향으로 끼워지는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈용 렌즈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈는 수평으로 슬라이딩되어 끼워지는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈용 렌즈.
  6. 청구항 1, 청구항 4, 청구항 5 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상면은 직사각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈용 렌즈.
  7. 상면은 평탄하고 하면이 원뿔형상으로 하방향으로 돌출되게 형성된 렌즈부를 포함하고,
    상기 렌즈부는 휴대단말기의 케이스에 설치되되, 하부의 엘이디 패키지에 원뿔형상으로 돌출된 하면이 대향되고 상기 엘이디 패키지와는 이격되게 설치되며,
    상기 렌즈부의 하면의 양측단부에 각각 서로 대향되고 복수의 나사산이 연속된 형태로 형성되는 반사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈용 렌즈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 렌즈의 상면은 원형 또는 정사각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈용 렌즈.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 렌즈는 상방향에서 하방향으로 끼워지는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈용 렌즈.
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