KR20080054389A - 광학 프로젝션 장치에 사용되는 발광 모듈 및 광학프로젝션 장치 - Google Patents

광학 프로젝션 장치에 사용되는 발광 모듈 및 광학프로젝션 장치 Download PDF

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KR20080054389A
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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 공통의 캐리어(7) 위에 배치된 적어도 두 개의 광원들(1)을 포함하는 발광 모듈(20)을 제공한다. 이 때, 상기 광원들(1) 중 적어도 하나의 광원은 적어도 두 개의 발광 다이오드 칩(2)을 포함한다. 모듈의 각 광원(1)에 광학 부재(5)의 광학체(3)가 후속하여 배치되고, 상기 광학체(3)는 전자기파를 광학 부재(5)의 광 방출면(4)으로 유도하는 데 적합하다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 발광 모듈을 가진 광학 프로젝션 장치도 제공한다.
발광 모듈, 발광 다이오드 칩, 광학 집광기, 광학체, 광학 프로젝션 장치

Description

광학 프로젝션 장치에 사용되는 발광 모듈 및 광학 프로젝션 장치{LIGHT EMITTING MODULE ESPECIALLY FOR USE AN OPTICAL PROJECTION APPARATUS, AND OPTICAL PROJECTION APPARATUS}
본 발명은 발광 모듈(module)을 제공한다. 상기 발광 모듈은 특히 광학 프로젝션 장치에 사용되는 것에 매우 적합하다. 따라서, 그러한 발광 모듈을 포함하는 광학 프로젝션 장치도 제공한다.
광학 프로젝션 장치는 유럽 특허 EP 100 30 62 A1에 기재되었다.
본 발명의 과제는 콤팩트(compact)한 발광 모듈을 제공하는 것에 있다. 또한, 기계적인 안정성이 증대된 발광 모듈을 제공해야 할 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 매우 콤팩트한 광학 프로젝션 장치를 제공하는 것이기도 하다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 발광 모듈은 적어도 두 개의 광원들을 포함한다. 이 때 광원들은 공통의 캐리어(carrier) 위에 형성된다.
캐리어란 예컨대 도체판을 의미한다. 캐리어는 도전로들 및 접촉부를 포함하고, 이들을 이용하여 모듈의 광원이 전기적으로 접촉될 수 있다. 또한, 캐리어는 광원의 구동 중에 발생하는 열을 유도하는 데 매우 적합하다. 이를 위해, 캐리어는 양호한 열 전도성을 가진다. 예컨대, 캐리어란 인쇄된 도체판(PCB) 또는 더 바람직하게는 구리나 알루미늄과 같은 금속을 포함하는 금속 코어 회로 기판을 의미한다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광원들 중 하나의 광원은 적어도 두 개의 발광 다이오드 칩들을 포함한다. 즉, 적어도 이러한 광원은 빛을 생성하는 부재로서 두 개 또는 그 이상의 발광 다이오드 칩을 포함하여, 광원의 접촉시 상기 발광 다이오드 칩은 공통적으로 바람직하게는 동시에 전자기파를 발생시킬 수 있다. 이 때, 광원의 발광 다이오드 칩들은 서로 분리 배치되어 각각 접촉될 수 있다. 광원의 발광 다이오드 칩들은 예컨대 N×M의 정사각형 또는 직사각형 배열로 배치될 수 있다. 예컨대, 광원은 2×3 구조의 발광 다이오드 칩들을 포함할 수 있다. 이 때 발광 다이오드 칩은 3 개의 칩마다 2열을 이루어 배치될 수 있다. 발광 모듈의 또 다른 광원은 개별 발광 다이오드 칩들 또는 다수의 발광 다이오드 칩들을 포함할 수 있다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 모듈의 각 광원에 광학 부재의 광학체가 후속하여 배치된다. "후속하여 배치된다"라는 말은, 광학체가 광원의 주 방사 방향에서 보았을 때 광원의 뒤에 배치된다는 의미이다. 이 때 광학체는 비교적 광원을 향해 배치되고, 따라서 구동 중에 광원으로부터 발생되는 전자기파의 대부분이 광학체로 진입하여, 상기 광학체를 투과할 때 상기 몸체에 의해 전자기파가 광학적으로 영향을 받을 수 있다.
바람직하게는, 각 광원마다 광학 부재의 광학체가 일대일 대응으로 인접하여 배치된다. 즉, 광학 부재는 복수개의 광학체들을 포함한다. 광학체의 개수는 광원의 개수에 대응된다. 각 광원에 광학 부재의 단일의 별도 광학체가 인접하여 배치된다. 즉, 적어도 두 개의 발광 다이오드 칩들을 포함하는 광원의 경우, 이러한 다수의 발광 다이오드 칩에 단일의 공통 광학체가 후속하여 배치된다는 것이다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학체는 광원의 구동 중에 발생한 전자기파를 광학 부재의 광 방출 면으로 유도하기에 적합하다. 즉, 광학체는 구동 중에 모듈의 광원으로부터 발생한 전자기파를 광원으로부터 광학 부재의 광 방출 면으로 유도할 수 있도록 배치된다. 이 때 광학 부재의 광 방출 면은 광학 부재의 광학체와는 분리된 구성 요소에 포함될 수 있다. 이를 위해, 광학 부재의 광 방출 면은 예컨대 광학체의 덮개판(cover plate)의 윗면으로 형성될 수 있다. 그러나, 광학 부재의 광 방출 면이 광학체의 광 방출 면으로 형성되고 예컨대 이러한 광학체의 구성 요소가 될 수도 있다.
광학체의 광 방출 면은 광학체에 커플링(coupling)되는 전자기파의 대부분이 광학체를 떠나면서 투과하게 되는 면을 의미한다. 광학체로부터 나와서 광학체의 광 방출 면을 조사하는 전자기파는 더 이상 광학체로부터 광학적으로 영향을 받지 않을 수 있다.
광학체가 중공체(hollow body)로 형성된다면, 광 방출면은 가상면(imaginary surface)을 의미할 수 있다. 전자기파가 광학체로부터 이격되는 방향에서 상기 면을 조사하면, 이와 동시에 상기 전자기파는 더 이상 광학체로부터 광학적으로 영향을 받지 않게 된다. 예컨대 가상면은 광학체의 광원과 등지고 있는 상부 에지(edge)로 한정된다.
바람직하게는, 광학 부재의 광 방출면 및/또는 광학체의 광 방출면은 자체를 투과하는 전자기파가 광학적으로 작용하는 데 적합하다. 이러한 면은 광학 부재를 투과하는 전자기파의 빔 형성(beam formulation)을 위해 기능할 수 있다. 또한, 광학 부재 및/또는 광학체의 광 방출면은 광학 부재로부터 광선이 방출될 때 전반사의 가능성을 감소시키는 데 적합할 수 있다. 광 방출면은 발광 모듈의 방사속을 증가시키기 위해 기능한다. 또한, 광 방출 면을 포함한 광학 부재의 구성 요소는 광원을 접촉이나 오염으로부터 기계적으로 보호할 수 있다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 발광 모듈은 두 개의 광원들을 포함하고, 상기 광원들은 공통의 캐리어 위에 배치된다. 광원들 중 적어도 하나의 광원은 두 개의 발광 다이오드 칩을 포함하는데, 이 때 각 광원에 광학 부재의 단일 광학체가 후속하여 배치된다. 광학체는 전자기파를 광학 부재의 광 방출면으로 유도하는 데 적합하다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 부재의 적어도 하나의 광학체는 상을 만들지 않는 광학 집광기(optical concentrator)를 포함한다. 바람직하게는, 광학 부재의 모든 광학체는 상을 만들지 않는 광학 집광기로 형성된다. 바람직하게는, 광학 집광기는 광원을 향해 끝이 뾰족해져서 광원에 후속하여 배치된다. 즉 다른 말로 하면, 집광기의 단면이 광원에 대해 점점 간격이 커지도록 형성된다. 이 때, 광학체는 집광기로 구성되거나, 집광기를 위한 또 다른 구성 요소-예컨대 덮개판-를 추가적으로 포함할 수 있다.
광학체는 이하의 광학 기본 부재의 방식으로 적어도 국부적으로 형성될 수 있다: 복합 포물면 집광기(CPC-compound parabolic concentrator), 복합 타원형 집광기(CEC-compound elliptic concentrator), 복합 하이퍼볼릭 집광기(CHC-compound hyperbolic concentrator). 광학체의 측면은 적어도 국부적으로는 이러한 광학 기본 부재의 방식으로 형성된다.
또한, 광학체는 적어도 부분적으로는 광원을 향해 끝이 뾰족하게 형성된 원뿔대 도는 각뿔대 모양으로 형성될 수 있다.
모든 실시예에서, 광학체가 통 몸체를 형성할 수 있다. 이러한 경우, 광학체에서 전자기파의 유도는 적어도 부분적으로 광학체의 측면에서 수행되는 전반사로 인하여 시작된다. 추가적으로, 통 몸체의 표면은 적어도 국부적으로 반사 기능을 가진 물질로 코팅될 수 있다.
또한, 광학체는 중공체로 형성되어, 상기 중공체의 내부면이 반사기능을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 광학체의 내부면은 반사기능을 가지도록 금속으로 코팅된다. 광학체가 중공체로 형성된다면, 광 방출 면은 광학체의 광원과 등지고 있는 개구부를 덮고 있는 가상의 면이 된다. 즉, 이 면에 의해 광학체의 측면들이 상기 광학체의 광 방출 개구부와 연결된다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학체는 상을 만들지 않는 광학 집광기를 포함하고, 상기 광학 집광기는 각뿔대 모양으로 형성된다. 즉, 광학체는 예컨대 직사각형의 광 진입 면과 직사각형의 광 방출 면을 포함하고, 이 면들은 광학체의 측면들에 의해 서로 연결된다.
이 때 각뿔대는 대칭을 이룰 수 있다. 즉, 광 진입면의 기하학적 중심을 관통하여 진행하고, 광 진입면에 대해 수직으로 형성된 중앙 축을 중심으로 상기 각뿔대는 대칭을 이룬다. 마찬가지로, 이러한 중앙 축은 광 방출 면의 기하학적 중심을 관통한다. 또한, 광학체는 비 대칭 각뿔대로 형성될 수 있는데, 이 때 광 진입면의 기하학적 중심을 관통하는 중앙 축과 광 방출면의 기하학적 중심을 관통하는 중앙 축은 서로 합동이 아니다.
제공된 발광 모듈은 특히 다음과 같은 점을 이용한다. 즉 광학체로서 다수의 광학 집광기를 사용하여, 각 발광 다이오드 칩의 각 그룹에 상기 집광기가 후속하여 배치되고, 광학 부재의 공통의 광 방출면을 통해 동일한 광학 작용이 수행될 수 있다는 점이다. 이는 모듈의 모든 발광 다이오드에 단일의 공통적인 광학 집광기가 후속하여 배치되는 경우와 같다. 단일 광학 집광기에 비하여, 여기에 기재된 발광 모듈은 광학체의 길이가 약 50 % 까지 축소된다. 즉, 다수의 광학체를 사용하기 때문에, 집광기가 더 축소되어 사용될 수 있다. 상기와 같은 광학 부재로 인하여 특히 더 콤팩트한 발광 모듈이 용이하게 형성된다. 또한, 광학 부재의 길이가 축소됨으로써, 발광 모듈의 기계적 안정성이 증가한다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학체가 통 몸체로 형성된다. 이러한 점은, 광학체가 각뿔대 모양으로 형성된 경우에 특히 바람직하다. 통 몸체로서 형성된 광학체는 굴절률이 1.4 이상인 투명한 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 광학체의 측면에서 일어나는 반사는 바람직하게는 전반사로 수행된다. 광학체는 예컨대 투명한 플라스틱 또는 유리로 구성될 수 있다. 광학체가 투명한 플라스틱으로 구성된다면, 광학체는 사출 성형 또는 사출 압축으로 형성된다. 광학체는 바람직하게는 PMMA, PMMI, PC, COC(예컨대 Zeonex 또는 Topas), 실리콘;의 물질들을 포함하거나, 이러한 물질들로 구성된다: .
광학체가 통 몸체로 형성된 경우, 광학체의 광 방출면은 상기 광학체의 구성 요소로서 형성된다. 광 방출면은 매끈한 면 또는 만곡부를 포함한 면으로 형성될 수 있다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 부재는 일체형으로 형성된다. 즉, 광학 부재의 광학체 및 경우에 따라서 광학 부재의 또 다른 구성 요소가 서로 각각의 구성 요소로서 결합된다. 광학 부재는 예컨대 사출 성형 방법 또는 이송 성형 방법으로 제조된다. 광학 부재의 각 광학 몸체 사이의 바(bar)는 제조 방법에 따라 결정되는 데, 상기 바의 폭은 가능한 작은 값으로 선택된다. 이를 통해, 상기 바에 의해 광학 부재의 광학 특성이 영향을 받는 것이 가능한 작도록 할 수 있다. 일체형으로 형성된 광학 부재는 콤팩트하므로, 상기 광학 부재를 발광 모듈의 캐리어 위에 실장할 때 매우 취급이 간편하다는 특징이 있다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 모듈의 광학 부재는 여러 요소로 형성된다. 즉, 광학 부재의 구성 요소는 각각 개별적으로 제조된다. 이러한 구성 요소들은 예컨대 사출 성형 또는 사출 압축 으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 광학 부재의 광학체는 서로 분리되어 각각 형성된다. 광학체들은 광 방출면들을 포함하고, 상기 광 방출면은 광학 부재와 함께 구성될 때 광학 부재의 광 방출면으로 형성된다. 또한, 광학 부재의 광 방출면을 포함하는 구성 요소가 광학체와 별도로 제조되거나, 상기 광학 부재의 광 방출면을 포함하는 구성 요소 뿐만 아니라 광학체도 별도로 제조될 수 있다. 별도로 형성된 광학체의 경우, 광학체들 사이에 바가 포함되는 것이 바람직하다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 부재의 광 방출면은 볼록한 면으로 형성되고, 상기 볼록 면이 광학체의 광 방출면으로 연장된다. 이 때, 광학 부재의 광 방출면은 예컨대 광학 부재의 광학체 위에서 아치형으로 만곡할 수 있다. 다른 말로 하면, 광 방출면은 궁륭과 같이 광학 몸체 위에 아치형으로 걸쳐서 형성된다. 이러한 실시예에 따르면, 광 방출면은 광학체와는 따로 제조되는 광학 부재의 별도의 구성 요소의 일부일 수 있다- 예컨대 광학 부재의 아치형 덮개판.
그러나, 광학 부재의 광 방출면은 광학체의 광 방출면으로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 광학 부재의 광 방출면은 광학체의 광 방출면으로 구성된다. 예컨대 각 광학체가 포함하는 광 방출면은 광학 부재의 광 방출면의 일부로 형성된다. 따라서, 광학 부재가 포함하는 광 방출면은 광학체의 광 방출면 위로 연장되어 상기 광학체로 구성되는 면을 의미한다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 모듈의 광학 부재는 볼록한 부분 영역을 가진 광 방출면을 포함하고, 상기 부분 영역은 오목한 부분 영역에 의해 서로 연결된다. 이 때 볼록한 부분 영역은 다수의 광학체의 광 방출면들 위에 연장될 수 있다. 또한, 볼록한 부분 영역들이 광학 몸체들에 일대일 대응으로 인접하여 배치될 수도 있다. 이러한 경우 예컨대 각 광학체에는 광학 부재의 광 방출면의 아치부가 후속하여 배치될 수 있다. 상기 아치부는 광학체를 투과하는 전자기파에 의해 광학적으로 영향을 받는다. 볼록한 부분 영역을 서로 연결시키는 오목한 부분 영역은 광학 부재의 광 방출면의 볼록하게 휘어진 부분 영역을 첨두, 노치(notch) 및 또 다른 굴곡부로서 포함한다. 또한, 볼록한 부분 영역은 광학 부재의 광 방출면의 평평한 면 부분들에 의해 연결된다.
만곡이 형성된 광 방출면은 그 자체의 광학적 특성을 제외하더라도 광학체를 제조할 때 바람직한 것으로 확인되었다. 평평한 광 방출면을 가진 광학체를 제조할 때, 광학체가 통 몸체라면, 광학체의 경화시 제작에 있어서 제어할 수 없는 오차가 발생할 수 있다. 즉, 광 방출면이 예기치 않게 오목하거나 볼록하게 휘어진 부분영역을 포함할 수 있다는 말이다. 사전에 설계된 만곡부 반지름을 가진 광 방출면은 자체를 스스로 안정화할 수 있다. 바람직하게는, 광 방출면의 휘어진 부분 영역은 그 만곡부 반지름이 최소 100 ㎜, 더 바림직하게는 최소 50 ㎚ 이다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 부재의 광 방출면은 광학체의 광 방출면으로 구성된다. 즉, 광학 부재의 광 방출면은 광학 부재에 있어서 별도의 구성 요소가 아니며, 상기 광 방출면은 광학체의 광 방출면을 형성하는 다수의 부분들로 구성된다. 이러한 점은, 광학 부재가 복수개의 부품으로 형성된 경우에 바람직하며, 광학체는 각각 별도로 제조된다. 광학체들은 예컨대 볼록하게 휘어진 광 방출면을 각각 포함할 수 있다. 광학체가 형성되는 방식은, 광학 부재가 구성될 때 광학체의 광 방출면이 광학 부재의 광 방출면을 형태 고정적으로 보완하도록 하는 것이다.
이 때, 예컨대 광학 부재의 광 방출면은 광학체들의 광 방출면으로 형성될 수 있는데, 상기 광학 부재의 광 방출면은 아치형 면으로서 모든 광학체 위에 연장된다. 광 방출면을 투과하여 하나의 광학체로 진입하는 빛은 예컨대 그와 인접한 또 다른 광학체의 광선 방출면을 투과할 가능성이 높다.
종합적으로, 광학 부재의 복합적 광 방출면은 전체의 광학 부재를 위한 기본 광학 부재-예컨대 집광기 렌즈-를 형성한다. 즉, 각 광학체가 모여서 모듈의 모든 광원의 빛에 대한 공통의 집광기 렌즈가 생성된다. 다른 말로 하면, 광학 부재의 광 방출면의 광학 특성은 별도의 광학체의 광 방출면의 광학 특성을 단순히 부가하여 제공된 것이 아니란 의미이다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 발광 모듈은 적어도 하나의 광학체를 포함하고, 상기 광학체의 광 진입면은 절연 물질을 함유한 반사 방지 코팅(antireflection coating)을 포함한다. 이러한 코팅은 광학체의 광 진입면의 무반사 처리를 위해 기능하므로, 광학체로 빛이 진입하는 가능성을 높여준다. 바람직하게는, 광학 부재의 모든 광학체의 광 진입면이 이러한 방식으로 코팅된다. 또한, 광학체의 광 방출면 및/또는 광학 부재의 광 방출면이 상기와 같은 코팅을 포함하는 것도 가능하다. 예컨대, 광학 부재의 광 투과면의 코팅은 딥 코팅(dip coating)을 이용하여 수행될 수 있다. 이를 위해, 특히 다공성(porous) 솔-겔(sol-gel)-층이 적합한데, 상기 층은 광학 부재의 구성 요소를 이루는 플라스틱 또는 유리의 비용 경제적 코팅에 사용된다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광학체의 광 진입면은 주기적 마이크로 구조화(periodic microstructuring)를 포함하고, 상기 구조화는 전자기파의 반사를 감소시키는 데 적합하다. 상기와 같은 주기적 마이크로 구조화는 예컨대 반사 방지 코팅에 대해 대안적으로 또는 추가적으로 수행될 수 있다. 주기적 마이크로 구조의 주기와 깊이를 조정함으로써, 소기의 파장 영역에서 무반사 과정이 최적화될 수 있다. 예컨대 주기적 마이크로 구조화가 3 과 7 ㎛ 사이의 주기 및 6 과 9 ㎛ 사이의 깊이를 가진 파장의 형태로 수행된다면, 상기 구조화는 10 내지 20 ㎛ 의 파장 영역에서 무반사가 수행되기에 매우 적합하다. 또한, 이와 상응하여 선택된 주기를 가진 마이크로 구조화는 가시 광선 영역에서 무반사를 가능하게 할 수 있다. 이 때, 구조화의 주기 길이는 무반사 처리가 되어야 할 파장에 비해 작은 것이 바람직하다.
예컨대, 구조화는 홀로그래픽으로 생성된 스탬프(stamp)의 몰딩을 통해 광학체의 물질에 수행할 수 있는데, 이 때 상기 광학체는 통 몸체로 형성되는 것이 바람직하다. 광학 부재의 광 진입면 외에, 또 다른 광 투과면들은 광학체 및/또는 광학 부재의 광 방출면과 마찬가지로, 무반사 처리를 위해 주기적 마이크로 구조화를 포함할 수 있다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 모듈의 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 포팅 컴파운드(potting compound)가 없다. 즉, 이러한 발광 다이오드 칩에는 예컨대 에폭시 수지 포팅 또는 실리콘 함유 포팅이 후속하지 않는다. 즉, 상기 발광 다이오드 칩은 포팅 컴파운드에 매립되지 않는다는 의미이다. 따라서, 발광 다이오드 칩의 광 출력면은 자유롭게 연결 가능하다. 이러한 발광 다이오드 칩에, 광학체의 광 진입면이 후속함으로써, 발광 다이오드 칩의 빛은 사전에 포팅 컴파운드를 투과하는 일 없이 광학체 내로 진입하여 조사하게 된다. 이러한 점은, 전자기파가 포팅 컴파운드에 부분적으로 흡수되지 않고 광학체로 진입하는 것을 용이하게 한다. 또한, 포팅 컴파운드의 분리 또는 노화가 수행되지 않아도 된다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 모듈의 발광 다이오드 칩의 광 출력면과 상기 발광 다이오드 칩에 인접하여 배치된 광학체의 광 진입면 사이에 공기 갭(air gap)이 구비된다. 즉, 광학체의 광 진입면과 발광 다이오드 칩의 광 출력면은 포팅 컴파운드 또는 예컨대 인덱스-매칭-젤(index-matching-gel)과 같은 굴절률 조절을 위한 물질에 의해 결합하는 것이 아니라, 이러한 면들 사이에 바람직하게는 공기로 채워진 소정의 갭이 구비되는 것이다. 이 때, 발광 다이오드 칩은 광학체의 광 진입면까지 연장되지는 않는 얇은 포팅을 포함할 수 있다. 또는 발광 다이오드 칩은 포팅이 없을 수 있다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 부재의 광학체의 광 진입면과 적어도 하나의 발광 다이오드 칩의 광 출력면 사이의 간격은 최대 250 ㎛, 바람직하게는 200 ㎛, 더 바람직하게는 100 ㎛ 값을 가진다. 포팅이 없는 발광 다이오드 칩의 경우, 상기 간격은 발광 다이오드 칩을 n-측에서 전기적으로 접촉시켜주는 접촉 와이어(contact-wire)에 의해서만 한정된다. 광학체의 광 진입면과 발광 다이오드 칩의 광 출력면 사이의 간격이 상기와 같이 작기때문에, 발광 다이오드 칩으로부터 방출되는 대부분의 빛이 광학체로 커플링되는 것이 용이하게 수행된다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 부재는 고정부를 포함하여, 상기 고정부에서 광학체가 고정된다. 이러한 고정부는 광학 부재의 별도의 구성 요소이거나, 광학 부재와 일체형으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 광학체는 광 진입면과 등지고 있는 측에서 상기 고정부에 고정된다. 광학체는 예컨대 고정부에 접착되어, 캐치(catch)기구로 고정되거나 삽입될 수 있다. 또한, 광학체가 고정부의 구성 요소로서 연결되는 것도 가능하다. 이러한 경우, 광학체는 고정부와 함께 사출 성형 방법 또는 사출 압축 방법으로 제조된다. 또한, 광학 부재의 구성 요소-예컨대 광학 부재의 광 방출면을 포함하는 덮개판-가 상기 고정부에 고정되거나, 상기 고정부의 구성 요소로서 형성되는 것도 가능하다.
바람직하게는, 고정부는 원형이나 타원형의 기본면을 가진 프레임(frame), 박스(box) 또는 홀 실린더(hole cylinder)의 형태로 형성된다. 예컨대 광학체와 같은 광학 부재의 구성 요소들은 고정부의 상기 모듈의 캐리어를 등지고 있는 측에서 고정된다.
이 때, 프레임 형태의 고정부는 특히 다음과 같은 점을 이용한다. 즉, 광학 부재가 열에 의해 변형되는 것이 상기 고정부에 의해 매우 양호하게 보정될 수 있다. 예컨대, 광원의 구동 중에, 광학 부재가 가열되면, 캐리어 위에 고정된 고정부가 캐리어로부터 이격되면서 팽창된다. 바람직하게는 고정부의 상기 캐리어를 등진 측에 고정되어 있는 광학체는 고정부의 캐리어를 등진 측으로부터 캐리어를 향해 팽창된다. 이러한 방식으로, 열에 의해 고정부는 캐리어로부터 멀어지면서 팽창되고, 광학체는 캐리어를 향해 팽창되면서 서로 균형을 이룰 수 있다. 이러한 방식으로, 발광 다이오드 칩의 광 출력면과 광학체의 광 진입면 사이의 간격은 거의 항수에 가깝도록 유지된다. 바람직하게는, 이 때 고정부와 광학체가 서로에 대해 맞춰진 열 팽창 계수를 포함하고, 예컨대 동일한 물질로 형성된다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 고정부는 광학 부재의 광학체를 적어도 네 개의 변(side)으로 둘러싼다. 이러한 경우, 고정부의 측면들은 광학체를 따라 연장된다. 고정부는 예컨대 박스 또는 홀 실린더의 형태로 형성될 수 있다.
발광 모듈의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 고정부는 광원을 적어도 네 개의 변으로 둘러싼다. 이를 위해, 고정부는 예컨대 박스 형태로 형성될 수 있다. 고정부의 측면들은 모듈의 캐리어와 적어도 국부적으로 접촉하는데,-예컨대 캐리어 위에 상기 측면이 놓일 수 있다. 이러한 방식으로, 고정부는 예컨대 포팅되지 않은 발광 다이오드 칩을 둘러싸는 광원을 기계적으로 지지하는 역할을 한다.
본 발명은 광학 프로젝션 장치를 더 제공한다. 바람직하게는 광학 프로젝션 장치는 위에 기재된 실시예에 따른 적어도 하나의 발광 모듈을 포함한다. 바람직하게는, 광학 프로젝션 장치는 상기와 같은 발광 모듈을 다수로 포함하고, 예컨대 상기 모듈은 서로 다른 색의 빛을 생성하는 데 적합할 수 있다. 따라서, 모듈 중 하나의 모듈은 녹색 스펙트럼 영역에서 빛을 생성하는 데 적합할 수 있다. 또 다른 모듈은 적색 스펙트럼 영역에서 빛을 생성하는 데 적합할 수 있다. 제3 모듈은 청색 스펙트럼 영역에서 빛을 생성하는 데 적합할 수 있다.
광학 프로젝션 장치의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 발광 모듈은 이색성의 광선 디바이더(radiation divider)(X-cube)의 측면에 배치된다. 이러한 엑스-큐브(X-cube)에서 세 개의 서로 다른 측면에 적색, 청색 및 녹색 광이 동일한 시간 및 적합한 집적도를 가지고 조사된다면, 백색 혼합광은 또 다른 측면을 통해 상기 엑스-큐브를 나간다.
광학 프로젝션 장치의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 프로젝션 장치는 상을 형성하는 유닛, 예컨대 일련의, 서로 분리되어 배치되고 방향을 조정할 수 있는 마이크로 거울들(digital mirror divice-DMD) 또는 LCD-패널을 더 포함할 수 있다.
광학 프로젝션 장치의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 광학 프로젝션 장치는 영사 렌즈롤 포함하고, 상기 렌즈는 발광 모듈에서 발생하는 빛을 영사면으로 영사하는 데 적합하다.
광학 모듈 및 광학 프로젝션 장치의 또 다른 장점들 및 바람직한 실시예들은 도면들과 관련한 실시예를 통해 이하에서 설명된다.
도 1은 여기에 기재된 발광 모듈의 제1 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2A는 여기에 기재된 발광 모듈의 제2 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2B는 발광 모듈의 제2 실시예에 따른 광학 부재의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2C는 도 2A에 도시된 광학 부재의 단면도를 제1 방향에서 개략적으로 도시한다.
도 2D는 도 2A에 도시된 광학 부재의 단면도를 제2 방향에서 개략적으로 도시한다.
도 3은 여기에 기재된 발광 모듈의 제3 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4A는 여기에 기재된 발광 모듈의 제4 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4B, 4C는 제4 실시예에 따른 광학 부재의 광학체의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4D는 모듈의 제4 실시예에 사용된 광학체의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 광학 부재의 실시예에 따른 최적화된 광 방출면의 형성을 도시한다.
도 6A 및 6B는 광학 부재의 실시예에 따른 광학체의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 7A, 7B 및 7C는 광학 부재의 실시예에 따른 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 8은 여기에 기재된 광학 프로젝션 장치의 실시예에 따른 단면도를 개략적으로 도시한다.
실시예들 및 도면들에서 동일하거나 동일하게 작용하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 가진다. 도시된 구성 요소 및 상기 구성 요소의 크기 비율은 축척에 반드시 맞는 것으로 볼 수 없다. 오히려, 보다 이해를 돕기 위해, 도면의 상세 내용은 과장되어 확대 도시되었다.
도 1은 여기에 기재된 발광 모듈의 제1 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다.
제1 실시예의 발광 모듈(20)은 두 개의 광원들(1)을 포함한다. 광원들(1)은 각각 2×3의 발광 다이오드 칩(2)을 포함한다. 각 광원(1)에 광학 부재(5)의 광학체(3)가 후속하여 배치된다.
도 1의 실시예에 따른 광학체들(3)은 상을 만들지 않는 집광기들을 의미하며, 상기 집광기는 위에 기재된 CPC-광학의 방식으로 형성된다. 바람직하게는, 이러한 집광기들은 통 몸체로 형성됨으로써, 그 측면들은 내부 전반사에 의해 빛을 광 진입면으로부터 광 방출면(4)으로 유도한다.
광학체들(3)은 광원(1)의 빛을 광학 부재(5)의 덮개판으로 유도하는데, 상기 덮개판은 광학 부재(5)의 광 방출면(4)을 포함한다. 광학 부재(5)의 광 방출면(4)은 광학체(3)의 광 방출면(40)에 후속하여 배치된다.
광학체들(3) 및 광 방출면(4)은 직선핀들(8)을 포함하는 고정부(13)에 고정된다. 직선핀들(8)은 발광 모듈(20)의 캐리어(7)의 대응되는 홈들(6)과 맞물린다. 이 때, 직선핀들(8)은 캐리어(7)위에서 광학 부재(5)의 조정 및/또는 기계적 고정에 기여한다.
캐리어(7)는 예컨대 금속 코어 회로 기판으로 형성되고, 홀들(12)을 포함하여, 상기 홀에 의해 캐리어(7)가 모듈 캐리어(도시되지 않음)에 고정되는데, 예컨대 나사로 고정할 수 있다. 이 때, 금속 코어 회로 기판은 알루미늄이나 구리와 같이 양호한 열 전도성을 가진 금속을 포함한다.
캐리어(7)는 도체판(9)을 포함하고, 상기 도체판은 플러그 연결부(10)를 광원(1)과 연결시킨다. 상기 플러그 연결부에 의해 모듈은 외부로부터 전기적으로 접촉될 수 있다.
예컨대, 광원(1)의 발광 다이오드 칩(2)은 비아(vias)를 포함한 케라믹(ceramic) 캐리어(11)위에 배치되는데, 이는 캐리어(7)의 도체판(9)과 발광 다이오드 칩(2)을 접촉시키기 위함이다. 광원(1)의 발광 다이오드 칩(2)의 광 출력면은 예컨대 면적이 약 1 ㎟ 의 값을 가진다. 광원(1)의 발광 다이오드 칩들(2) 사이의 간격은 100 ㎛ 보다 작은 것이 바람직하다.
발광 다이오드 칩(2)은 바람직하게는 소위 박막 발광 다이오드 칩을 의미한다.
즉, 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(2)은 광 출력면을 포함하여, 발광 다이오드 칩(2)으로부터 방출되는 전자기파의 대부분이 상기 광 출력면에 의해 출력된다. 더 바람직하게는, 발광 다이오드 칩(2)으로부터 방출되는 전체의 전자기파가 상기 광 출력면에 의해 방출된다. 광 출력면은 예컨대 발광 다이오드 칩(2)의 윗면의 일부로 형성된다. 바람직하게는, 광선 출력면은 발광 다이오드 칩(2)의 주요(main) 면으로 형성되고, 상기 면은 예컨대 발광 다이오드 칩(2)의 에피택시 층 시퀀스(layer sequence)에 대해 평행하게 형성되어, 전자기파를 생성하는 데 적합한 면을 의미한다.
예컨대 에피택시 층 시퀀스는 pn-접합부, 더블 이종 구조, 단일- 양자 우물 또는 다중-양자 우물 구조(MQW)를 포함할 수 있다. 양자 우물 구조란 명칭은 전하 캐리어가 제한(confinement)을 통해 에너지 상태의 양자화를 경험하는 구조를 의미한다. 특히, 상기 명칭은 양자화의 차원성(dimensionality)에 대해서는 지칭하지 않는다. 상기 명칭은 특히 양자 우물, 양자선, 양자점 및 이 구조들의 각 조합을 포괄한다.
바람직하게는, 발광 다이오드 칩(2)이란 성장 기판이 적어도 부분적으로 제거되고, 본래의 성장 기판과 등진 윗면에 캐리어 부재가 배치되어 있는 발광 다이오드 칩을 의미한다.
캐리어 부재는 성장 기판에 비해 비교적 선택이 자유로울 수 있다. 바람직하게는, 캐리어 부재는 온도 팽창 계수의 측면에서 광선을 발생시키는 에피택시 층 시퀀스에 양호하게 적합한 것으로 선택한다. 또한, 캐리어 부재는 양호한 열 전도성을 가진 물질을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 구동 중에 발광 다이오드 칩(2)으로부터 생성된 열이 캐리어(7)에 효율적으로 유도된다.
상기와 같이, 성장 기판이 제거되면서 생성된 발광 다이오드 칩(2)은 종종 박막 발광 다이오드 칩으로 명명되고, 바람직하게는 이하의 특징들 중 적어도 하나의 특징을 가진다:
- 광선을 발생시키는 에피택시 층 시퀀스의 캐리어 부재를 향한 제1 주요면에 반사 기능을 가진 층 또는 층 시퀀스가 배치되거나 형성되고, 상기 층 또는 층 시퀀스는 에피택시 층 시퀀스에서 발생한 전자기파의 일부를 상기 에피택시 층 시퀀스에 재 반사한다.
- 에피택시 층 시퀀스는 바람직하게는 최대 20 ㎛, 더 바람직하게는 최대 10 ㎛의 두께를 가진다.
- 에피택시 층 시퀀스는 혼합 구조를 포함한 적어도 하나의 면을 가지는 반도체 층을 더 포함한다. 이상적인 경우, 상기 혼합 구조는 빛이 에피택시 층 시퀀스에서 거의 에르고드적(ergodic)으로 분배되도록 하는데, 즉 상기 구조는 가능한한 에르고드적인 확률적 분산 처리를 포함한다.
박막 발광 다이오드 칩의 기본 원칙은 예컨대 아이. 슈닛처 외(I.Schnitzer at al.), Appl. Phys. Lett. 63(16), 1993년 10월 18일, p2174-2176에 기재되어 있으며, 이의 개시내용은 박막 발광 다이오드 칩의 기본 원칙과 관련하여 본문에서 반복적으로 기재된다.
도 1의 실시예에 따르면, 발광 모듈(20)의 두 개의 광원(1)의 각 중심 사이의 간격은 5 와 6 ㎜ 사이의 값을 가진다.
도 2A는 여기에 기재된 발광 모듈(20)의 제2 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 1에 기재된 실시예와 달리, 도 2A에 따른 발광 모듈(20)은 광학 부재(5)의 박스 형태로 형성된 고정부(13)를 포함한다. 즉, 광학 부재(5)는 고정부(13)를 포함하고(도 2B의 라인 AA`에 따른 단면도 및 도 2C의 라인 BB`에 따른 단면도를 참조하라), 상기 고정부는 광원(1)과 광학체(3)를 네 개의 변으로 둘러싼다. 이 때, 고정부(13)의 측면들은 국부적으로 캐리어(7) 위에 놓인다. 따라서, 도 2A의 광학 부재(5)는 발광 다이오드 칩(2) 및 광학체(3)를 기계적으로 지지한다. 발광 다이오드 칩(2)은 예컨대 포팅을 포함하지 않을 수 있다. 광학체(3)의 광 진입 면(14)은 발광 다이오드 칩(2)의 광 출력면과 100 과 250 ㎛사이의 간격을 가지고 배치된다.발광 다이오드 칩(2)과 광 진입면(14) 사이의 갭은 바람직하게는 공기로 채워진다.
도 2A의 실시예에 따르면, 광학 부재(5)의 광학체들(3)은 바람직하게는 별도로 각각 제조된 통 몸체로서 고정부(13)에 고정된다. 광학체들은 각각 광선 방출면(40)을 포함한다. 광학체(3)의 광 방출면(40)은 광학 부재(5)의 광선 방출면(4)을 보완한다(도 2C 및 도 2D의 개략적인 단면도를 참조하라). 이 때, 광학체(3)의 광 진입면(14)을 투과하는 빛은 광학 부재(5)의 또 다른 광학체의 광 방출면으로 방출될 수 있다. 예컨대, 광학체(3)란 각뿔대 렌즈를 의미한다. 두 개의 광원(1)으로 나누어져 배치된 발광 다이오드 칩(1)의 빛은 광학체(3)에 의해 하나로 모아져서, 광학 부재(3)의 직사각형 광 방출면(4)으로 재분배한다.
광학 부재(5)는 바람직하게는 별 모양의 단면을 가진 직선핀(8)을 이용하여 캐리어(7) 위에 고정 및/또는 조정된다. 도 2A에 도시된 발광 모듈(20)의 실시예에 따르면, 캐리어(7)의 길이는 약 4.0 ㎝이다. 폭은 약 2.5 ㎝이다. 광학 부재(5)의 높이는 캐리어로부터 광 방출면(4)의 정점까지 약 2.5 ㎝이다. 각 광학체(3)에는 2×3 배열의 발광 다이오드 칩(2)이 후속하여 배치된다. 이에 비해, 12개의 발광 다이오드 칩이 후속하여 배치되는 단일 광학체는 약 두 배의 길이를 포함하는데, 이는 도 2B에 도시된 광학 부재(5)와 동일한 광학적 작용을 달성하기 위함이다.
도 3은 여기에 기재된 발광 모듈의 제3 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다. 이러한 실시예에 따르면, 광학 부재(5)는 일체형으로 형성된다. 각뿔대 로 형성된 광학체들(3) 사이에는, 제조 방법에 따라 제한되는 바(17)가 구비된다. 상기 바(17)는 바람직하게는 얇은 것으로 선택되는데, 이는 광학 부재(5)의 광학적 특성에 가능한 영향을 미치지 않기 위함이다. 바람직하게는, 상기 바(17)의 폭은 최대 0.25 ㎜이다.
도 4A는 여기에 기재된 발광 모듈의 제4 실시예에 따른 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 4B 및 4C는 이러한 모듈의 광학체(3)의 사시도를 개략적으로 도시한다. 광학체들(3)은 고정부(13)에 고정된다. 광학체의 광 방출면(40)은 광학 부재(3)의 광 방출면(4)을 보완한다. 이 때, 하나의 광학체(3)의 광 진입면(14)에 커플링되는 광선은 모듈의 또 다른 광학체의 광 방출면(40)을 투과하여 방출될 수 있다. 따라서, 광 방출면(4)이 모여서, 전체 모듈(20)을 위한 광 방출면으로서 기능한다.
이러한 실시예에 따르면, 광학 부재(5)의 광학체(3)는 광학 집광기로서 비 대칭적인 각뿔대(3a)를 포함한다. 즉, 광 진입면(14)의 기하학적 중심을 관통하면서 상기 광 진입면에 대해 수직으로 진행하는 중앙축은 광 방출면(40)의 기하학적 중심을 관통하여 진행하는 중앙축과 합동을 이루지 않는다. 이 때, 광학 부재의 광 방출면(4)은 집광기 렌즈로서 기능한다. 광학체(3)의 광 진입면(14)에 대해 상기 광 방출면을 비교적 중심에서 벗어나서 배치함으로써, 광학체(3)를 형성하는 각뿔대(3a)의 비대칭을 보정한다. 도 4D는 광학 부재(3)의 개략적 단면도를 도시하는데, 중심에서 벗어나서 구현된 렌즈 모양의 광 방출면(40)이 어떻게 비 대칭의 각뿔대(3a)의 대칭을 보정할 수 있는지를 도시한다.
도 5는 도 6A 및 6B에 도시된 바와 같은 광학체에 있어서, 광 방출면(40)의 최적화된 형성을 도시한다. 도 5는 광 방출면(40)을 중앙부터 테두리까지의 형성을 도시한다. 도 5는 반지름에 따라, 아치의 높이(Sag)를 밀리미터로 제공한다. 광학체(3)의 광 방출면(40)은 예컨대 레이 트레이싱(raytracing)-방법을 이용하여 최적화된다. 표 1은 광학체(3)의 광 방출면(40)을 위해 선택된 점들의 조합을 제공한다.
도 6A는 광 방출면(40)을 포함한 광학체(3)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 각뿔대(3a)의 길이는 예컨대 약 18 ㎜이다. 각뿔대(3a)에 후속하여, 바람직하게는 상기 각뿔대의 구성 요소로 형성되는 덮개판(3b)의 두께는 약 2.5 ㎜이다. 광학체(3)에 있어서, 광 진입면(14)으로부터 광 방출면(40)의 정점까지의 길이는 약 22 ㎜이다. 도 6A에 도시된 바와 같이, 광학체(3)의 광 방출면(40)은 볼록한 만곡부(15)를 포함한다.
도 6B는 광 방출면(40)들이 서로 연결된 광학체들(3)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 광학체(3)의 광 방출면(40)은 광학 부재(5)의 광 방출면(4)을 보완한다. 광학 부재의 광 방출면(4)은 볼록하게 휘어진 부분 영역(15)과 오목하게 휘어진 부분 영역(16)을 포함한다.
도 7A, 7B 및 7C는 두 개의 광원(1)에 후속하여 배치된 광학 부재들(5)의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 7A의 광학체(3)는 평평한 광 방출면(40)을 각각 포함하고, 상기 면은 광학 부재(5)의 평평한 광 방출면(4)을 형성한다.
도 7B는 만곡이 형성된 광 방출면(40)을 각각 포함하는 두 개의 광학체(3)를 도시한다. 광학체(3)의 광 방출면(40)은 광학 부재(5)의 광 방출면(4)을 보완하는데, 상기 광학 부재의 광 방출면은 두 개의 광학체(3) 위에 아치형으로 형성되어, 광학체(3) 위에 궁륭의 형태로 연장된다.
도 7C는 두 개의 광학체들(3)을 도시하는데, 상기 광학체에 렌즈 모양의 광 방출면(40)이 각각 아치형으로 형성된다. 광학체(3)의 광 방출면(40)으로 구성된 광학 부재(5)의 광 방출면(4)은 볼록한 부분 영역들(15)과 오목한 부분 영역(16)을 포함하고, 상기 오목한 부분 영역은 볼록한 부분 영역(15)을 서로 연결시킨다. 오목한 부분 영역(16)은 광학체(3)와 접하고 있는 지점이 뾰족하게 형성된 디치(ditch)로 제공되는데, 상기 영역은 광학 부재(3)의 광 방출면(4) 내에 연장된다.
바람직하게는, 도 7A 내지 도 7B의 광학 부재들(5)은 각각 두 개의 부분으로 형성되며, 광학체(3)의 광 진입면(40)에서 서로 모이게 된다. 광학체(3)는 서로 접착되고 및/또는 고정부(13)에 의해 함께 고정된다.
광학체(3)의 광 진입면(14) 및 광 방출면(40)은 추가적인 코팅물(도시되지 않음)이나 주기적 마이크로 구조화("나방 눈 구조(moth eye structure)")를 포함할 수 있고, 이들은 이러한 광 투과면의 무 반사 처리에 적합하다. 특히, 광학체(3)의 광 진입면(14)을 코팅하는 경우, 구동중에 열이 생성되는 광원과의 거리가 가깝기 때문에, 높은 열 저항 및 열 교환 저항을 주의해야 한다.
도 8은 여기에 기재된 광학 프로젝션 장치의 실시예에 따른 단면도를 개략적 으로 도시한다. 광학 프로젝션 장치는 세 개의 발광 모듈(20)을 포함하는데, 이는 예시적으로 앞서 실시예들에 기재된 바 있다. 제1 모듈(20a)은 예컨대 적색 광을 생성하는 데 적합하다. 제2 모듈(20b)은 예컨대 청색 광을 생성하는 데 적합하다. 제3 모듈(20c)은 녹색 광을 생성하는 데 적합하다. 모듈들(20a 내지 20c)은 엑스-큐브(30)의 측면들에 배치되는데, 상기 측면들에 빛이 진입하여 조사한다. 모듈이 동시에 조사하는 여부에 따라, 광선(34)이 엑스-큐브(30)를 나가게 된다.
광선(34)은 서로 분리되어 배치되고 방향 조절이 가능한 일련의 마이크로 거울(31)에 입사되는데, 상기 거울은 상을 형성하는 부재로서 기능한다. 대안적으로, 모듈들(20a 내지 20c)과 엑스-큐브 사이에 상을 형성하는 부재로서 LCD-패널이 배치될 수 있다. 마이크로 거울에 의해 반사된 광선(35)의 일부는 영사 렌즈(32)를 투과하여, 그 지점으로부터 영사 스크린에 영사된다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 102005041319.6 및 102005054955.1-51의 우선권을 주장하고, 이의 개시 내용은 본문에서 반복적으로 기재된다.
본 발명은 실시예들에 따른 기재 내용에만 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명은 새로운 특징들 및 그 특징들의 조합을 포괄하며, 특히 특징들의 조합은 특허 청구 범위에 포함된다. 비록 이러한 특징들 또는 조합이 그 자체로 명확하게 특허 청구 범위 또는 실시예에 제공되지 않더라도 말이다.
[표 1]
Figure 112008022826350-PCT00001

Claims (23)

  1. 공통의 캐리어(7) 위에 배치된 적어도 두 개의 광원들(1)을 포함한 발광 모듈(20)에 있어서,
    상기 광원들(1) 중 적어도 하나의 광원에 적어도 두 개의 발광 다이오드 칩(2)이 포함되고,
    상기의 각 광원(1)에 광학 부재(5)의 광학체(3)가 후속하여 배치되며,
    상기 광학체들(3)은 상기 광학 부재(5)의 광 방출면(4)으로 전자기파를 유도하는 데 적합한 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학체(3)들 중 적어도 하나의 광학체는 상을 만들지 않는 광학 집광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 광학체들(3) 중 적어도 하나의 광학체는 각뿔대-렌즈(3a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학체들(3) 중 적어도 하나의 광학체는 비 대칭 각뿔대-렌즈를 포함하 는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학체들(3) 중 적어도 하나의 광학체는 통 몸체로서 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)는 복수개의 부품들로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)의 광 방출면(4)은 볼록한 면(15)으로 형성되고, 상기 볼록 면은 상기 광학체(3)의 광 방출면(40) 위에 연장되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)의 상기 광 방출면(4)은 볼록한 부분 영역(15)을 포함하고, 상기 볼록한 부분 영역은 오목한 부분 영역(16)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)의 상기 광 방출면(4)은 볼록한 부분 영역(15)을 포함하고, 상기 볼록한 부분 영역은 평평한 면에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)의 상기 광 방출면(4)은 상기 광학체(3)의 상기 광 방출면(40)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학체들(3) 중 적어도 하나의 광학체의 광 진입면(14)은 절연 물질을 포함한 반사 방지 코팅(antireflection coating)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학체들(3) 중 적어도 하나의 광학체의 상기 광 진입면(14)은 주기적 마이크로 구조화(periodic micro structuring)를 포함하고, 상기 구조화는 전자기파의 반사를 감소시키는 데 적합한 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)의 상기 광 방출면(4)은 절연 물질을 포함한 반사 방지 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부재(5)의 상기 광 방출면(4)은 주기적 마이크로 구조화를 포함하고, 상기 구조화는 전자기파의 반사를 감소시키는 데 적합한 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 발광 다이오드 칩(2)은 포팅(potting)을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 발광 다이오드 칩(2)의 광 출력면과 광학체(3)의 광 진입면(14) 사이에 공기가 포함된 갭(gap)이 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 발광 다이오드 칩(2)의 광 출력면과 광학체(3)의 광 진입면 사이의 간격은 최대 250 ㎛인 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    고정부(13)를 더 포함하여, 상기 고정부에서 상기 광학체(3)가 고정되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  20. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학체(3)는 상기 고정부(13)의 구성 요소로서 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  21. 청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부(13)는 상기 광학체(3)를 적어도 네 개의 변으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  22. 청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부(13)는 상기 광원(1)을 적어도 네 개의 변으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 발광 모듈(20).
  23. 청구항 1 내지 청구항 22 중 어느 한 항을 따르는 발광 모듈(20); 및
    상기 발광 모듈(20)에 후속하여 배치된 영사 렌즈(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 프로젝션 장치.
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