KR20100130389A - 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널에 관한 것으로서, 합성수지 재질의 제1 커버와 합성수지 재질의 제2 커버가 결합되어 중앙에 통과공이 형성되는 터널부와, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 결합부위 및 상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 내면에 도포되는 코팅제를 포함하되, 상기 터널부의 통과공을 통과하는 빛이 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버의 결합부위로 유입되는 경우 적어도 한번이상 절곡될 수 있도록 상기 제1 커버 및 제2 커버의 결합부위가 적어도 한번 이상 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널을 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 합성수지 재질의 제1 커버 및 제2 커버가 단턱결합되어 터널부를 이루고, 제1 커버 및 제2 커버의 결합부위 및 내면에 코팅제가 코팅됨으로써 터널부의 가공 및 조립이 용이하여 제작시간이 단축되고, 이로 인해 생산효율이 현저하게 향상될 뿐 아니라 결합부위에 따른 빛의 누출을 미연에 방지하여 광학장치의 성능을 현격히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

광학장치, 코팅, 라이트 터널, 누출

Description

휴대단말기 광학장치용 라이트 터널{Light tunnel for Optical device of mobile terminal}

본 발명은 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합성수지 재질의 제1 커버 및 제2 커버가 단턱결합되어 터널부를 이루고, 제1 커버 및 제2 커버의 결합부위 및 내면에 코팅제가 코팅됨으로써 터널부의 가공 및 조립이 용이하여 제작시간이 단축되고, 이로 인해 생산효율이 현저하게 향상될 뿐 아니라 결합부위에 따른 빛의 누출을 미연에 방지하여 광학장치의 성능을 현격히 향상시킬 수 있는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널에 관한 것이다.

광학장치의 하나인 프로젝션은 영상구현 방식에 따라 CRT방식, LCD방식, DLP방식 등으로 분류할 수 있다. 그 중 DLP(Digital Light Processing)방식은 디스플레이 해상도와 일치하는 수백만 개의 마이크로 미러(Micro Mirror)들이 집적된 DMD(Digital Mirror Device)를 이용하여 화상을 형성하고 이를 투사시키는 방식으로 영상을 출력한다.

도1은 종래의 광학장치의 개략도이다.

도 1을 참조하여, 종래 일반적으로 사용되는 DLP 방식의 광학장치(이하 "DLP 광학장치"라 한다.)을 설명하면 다음과 같다.

DLP 방식의 광학장치(100)는 백색광을 출력하는 램프(110), 램프(110)에서 나오는 백색광에서 자외선과 적외선을 선택적으로 차단하는 필터부(120), 필터부(120)를 거친 백색광을 적색, 녹색, 청색의 빛으로 분리시키는 컬러 휠(130), 컬러 휠(130)을 통과한 빛을 균일한 밝기로 변환하는 라이트 터널(140), 라이트 터널(140)을 지난 빛을 모아주는 렌즈부(150), 렌즈부(150)를 통과한 빛의 경로를 변환시키는 반사부(160), 반사부(160)를 경유하여 입사된 빛을 반사시키는 TIR프리즘(170), TIR프리즘(170)에서 반사된 빛을 스크린에 비추는 DMD, DMD에서 반사된 빛을 제어하는 엑츄에이터(180), 엑츄에이터(180)를 거친 빛을 확대하는 투사렌즈(190)를 포함하여 구성된다.

램프(110)는 백색광을 제공하는 광원이며, 가스를 통하여 전기를 방전하는 방식인 메탈 할라이드 램프(110)(Metal Halide Lamp)를 사용하는 것이 일반적이다.

한편, 램프(110)에서 제공되는 백색광은 막대렌즈를 통과하여 컬러 휠(130)에서 적색, 녹색, 청색의 빛으로 분리되는데, 컬러 휠(130)은 적색, 녹색, 청색필터가 있어 컬러 휠(130)에 결합된 모터의 구동속도에 따라 적색, 녹색, 청색의 빛을 내는 시간이 조절된다.

상기 컬러 휠(130)을 통과한 빛은 컨덴싱 렌즈를 지나 프리즘에서 반사되고 DMD에 의하여 스크린으로 향하거나 스크린 밖으로 벗어난다. 여기서, DMD는 아주 작은 수많은 거울로 이루어져 있으며, 각 거울은 영상신호에 따라 빛을 스크린 쪽으로 반사시키거나 스크린 밖으로 보낸다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 상술한 광학엔진의 구성요소 중 하나인 라이트 터널의 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

여기서, 도 2는 도 1의 라이트 터널을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 내부로 입사된 빛을 전반사(全反射)시키는 내면을 가지는 터널부를 포함하여 구성된다.

그리고 이러한 터널부는 네 개의 반사플레이트(141,142,143,144)가 소정의 접착제에 의해 결합되어 이루어지며, 내부 단면은 사각 형상으로 이루어진다.

한편, 반사플레이트(141,142,143,144)는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌측과 우측의 반사플레이트(142,144)가 상하부에 위치하는 반사 플레이트(141,143)의 내측으로 소정 폭만큼 들어간 상태로 상호 면접촉된 상태로 결합된다.

그러나, 이와 같은 종래의 라이트 터널(140)은 램프(110)에서 발생되는 고온에 의해 손상되거나 파손되는 것을 방지하기 위해 반사플레이트(141,142,143,144)가 유리재질로 형성되는 바 가공이 용이하지 못하여 정밀도가 저하되고 이에 따라 제품의 불량이 발생되어 생산공장의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생되었다.

또한, 램프(110)에서 발생하는 고온으로 인해 네 개의 반사플레이 트(141,142,143,144)의 접합상태가 저하되어 내부로 유입된 빛이 외부로 누출되는 문제점이 추가로 발생되었다.

아울러, 종래의 라이트 터널(140)은 반사플레이트(141,142,143,144)를 제작하는 경우 유리판에 반사막 코팅공정이 시행된 후 제작하고자 하는 크기에 따라 가공하는 것으로, 유리판이 가공되어 제작된 반사플레이트(141,142,143,144)의 절단면에는 반사막이 코팅되지 않음으로써 반사플레이트(141,142,143,144)의 절단면을 통해 빛이 누출되는 문제점이 발생되었다.

그리고, 최근 휴대단말기에 광학장치(100)를 적용하고자 하는 노력이 시도되고 있으나 종래의 라이트 터널(140)은 유리재질의 반사플레이트(141,142,143,144)가 사용되어 중량이 크고, 휴대단말기에 비해 상대적으로 그 크기가 커서 휴대단말기에 적용이 어려울 뿐 아니라 크기를 소형화하여 휴대단말기에 적용하고자 하는 경우 빛의 혼합거리가 짧아지므로써 광학장치(100)의 성능이 현저하게 저하되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 합성수지 재질의 제1 커버 및 제2 커버가 단턱결합되어 터널부를 이루고, 제1 커버 및 제2 커버의 결합부위 및 내면에 코팅제가 코팅됨으로써 터널부의 가공 및 조립이 용이하여 제작시간이 단축되고, 이로 인해 생산효율이 현저하게 향상될 뿐 아니라 결합부위에 따른 빛의 누출을 미연에 방지하여 광학장치의 성능을 현격히 향상시킬 수 있는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널을 제공함에 있다.

또한, 제1 커버 및 제2 커버의 내면으로부터 내측으로 돌출된 다수의 난반사부를 형성하고, 터널부로 진입하는 빛이 난반사되도록 함으로써 빛의 혼합효율 및 혼합시간을 현저하게 저하시킬 수 있고, 크기를 소형화할 수 있는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 휴대단말기 내부에 설치되어 외부로 영상을 출사하는 광학장치 중 광원으로부터 출사된 빛이 통과하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널에 있어서, 합성수지 재질의 제1 커버와 합성수지 재질의 제2 커버가 결합되어 중앙에 통과공이 형성되는 터널부와, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 결합부위 및 상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 내면에 도포되는 코팅제를 포함하되, 상기 터널부의 통과공을 통과하는 빛이 상기 제 1 커버 및 상기 제2 커버의 결합부위로 유입되는 경우 적어도 한번이상 절곡될 수 있도록 상기 제1 커버 및 제2 커버의 결합부위가 적어도 한번 이상 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널을 제공한다.

그리고, 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버는 상호 단턱결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버는 폴리카본네이트(Poly-carbonate)와, 아크릴(PMMA) 중 폴리에틸렌(PET) 어느 하나로 사출형성될 수 있다.

아울러, 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버 중 상기 요철부가 형성된 부위에 은(Ag)을 포함하는 본딩제가 도포되어 상기 제1 커버와 상기 제2 커버가 상기 본딩제에 의해 결합되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1 커버 및 제2 커버의 내면으로부터 내측으로 돌출형성되는 난반사부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 난반사부는 상기 제1 커버 및 제2 커버의 내면 전체에 다수개가 형성될 수 있다.

또한, 상기 난반사부는 상기 제1 커버 및 제2 커버의 내면에 국부적으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 합성수지 재질의 제1 커버 및 제2 커버가 단턱결합되어 터널부를 이루고, 제1 커버 및 제2 커버의 결합부위 및 내면에 코팅제 가 코팅됨으로써 터널부의 가공 및 조립이 용이하여 제작시간이 단축되고, 이로 인해 생산효율이 현저하게 향상될 뿐 아니라 결합부위에 따른 빛의 누출을 미연에 방지하여 광학장치의 성능을 현격히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 제1 커버 및 제2 커버의 내면으로부터 내측으로 돌출된 다수의 난반사부를 형성하고, 터널부로 진입하는 빛이 난반사되도록 함으로써 빛의 혼합효율 및 을 현저하게 저하시킬 수 있고, 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널의 사시도이고, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널의 분해사시도이며, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널의 단면도이고, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 난반사부의 다른 형태를 도시한 사시도이다.

도4 내지 도6에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널(1)은 터널부(10)와, 코팅제(20)와, 본딩제(30) 및 난반사부(40)를 포함하여 구성된다.

터널부(10)는 중앙에 통과공(10a)이 형성되어 내부에 광원으로부터 출사된 빛이 통과하는 것으로, 크게 제1 커버(11)와, 제1 커버(11)와 결합되는 제2 커버(12)를 포함하여 구성된다.

제1 커버(11) 및 제2 커버(12)는 대략 "ㄱ"자 형상으로 형성되고, 상호 "ㅁ"자 형상으로 결합되어 중앙에 통과공(10a)이 형성된다.

이와 같은 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)는 합성수지 재질로 형성되는데, 한 예로 폴리카본네이트(Poly-carbonate)를 사용할 수 있으며, 그 밖에 아크릴(PMMA), 폴리에틸렌(PET) 재질이 사용될 수 있다.

이에 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)는 합성수지 재질로 사출성형됨으로써 가공성이 뛰어나 제품의 불량률이 현저하게 저하될 뿐 아니라 절단공정과 같은 별도의 가공공정이 없어 조립공정이 단순화되고, 이에 따라 생산성이 현격히 향상되는 효과가 있다.

그리고, 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)는 측단부에 상호 대응되는 형상의 적어도 하나이상의 단턱(11a,12a)이 형성되어 단턱결합되어진다.

이와 같이 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)를 단턱결합하는 이유는 터널부(10)의 내부로 진입된 빛이 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 결합부위를 통해 누출되려는 경우 빛이 단턱(11a,12a)을 따라 적어도 한번이상 방향이 전환되도록 함으로써 빛의 누출을 방지하고자 함과 아울러 제1 커버(11)와 제2 커버(12)가 단턱결합됨에 따라 그 결합력을 보강하여 광원으로부터 방출되는 열기에 의한 열변형을 최소화되도록 하여 열변형에 의해 제1 커버(11)와 제2 커버(12)간 결합부위가 이격되어 이격된 결합부위를 통해 빛이 누출되는 것을 방지하기 위함이다.

코팅제(20)는 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 내면 및 측단부에 융착되어 반사막을 형성하여 터널부(10)로 진입된 빛이 반사되도록 하는 것으로, 그 재질로는 TiO2, SiO2, Al2O3, Ag, Ni, Cr등이 사용될 수 있으며, 빛의 반사효율을 향상시키기 위해 대략 20회의 코팅공정이 이루어지는 것이 바람직하며, 20회의 코팅공정시 각각 다른 재질의 코팅제(20)가 사용될 수 있다.

여기서 도면에 도시되어 있진 않지만 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 코팅공정을 간략하게 설명하면, 내부에 수용공간이 형성된 진공챔버 내에 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)를 인입하되, 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 내면이 하방을 향하도록 배치한 상태에서 진공챔버 하부에 코팅제(20)를 인입하고 열로 승화시켜 코팅입자가 진공챔버 내에 인입된 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 내면 및 측단부에 융착되도록 한다

본딩제(30)는 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)를 결합하고자 하는 경우 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 결합부위에 도포되어 제1 커버(11)와 제2 커버(12)간의 결합력을 향상시키고자 하는 것으로서 반사율이 높은 은(Ag)을 포함하는 본딩제(30)가 사용될 수 있다. 이와 같이 본딩제에 은을 포함시키는 이유는 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 결합부위를 통해 외부로 노출되려는 경우 은을 포함하는 본딩제에 의해 빛의 누출이 방지되도록 하기 위함이다.

난반사부(40)는 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 내면으로부터 내측으로 돌출되고, 측면의 경사각이 45°의 경사각을 갖는 사각뿔형상으로 형성되며, 터널부(10)의 내부로 진입하는 빛이 난반사되도록 함으로써 빛의 혼합효율을 현저하게 향상시킴과 아울러 빛의 혼합시간이 현저하게 단축되도록 하는 역할을 한다.

본 실시예에서는 난반사부(40)의 형상을 경사각이 45°의 경사각을 갖는 사각뿔형상으로 설명하고 있으나, 본 발명의 난반사부(40)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않으며 빛의 난반사 효율을 향상시킬 수 있는 형상이면 어느 형상이든 적용이 가능하다.

또한, 난반사부(40)은 도7a에 도시된 바와 같이 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 내면에 국부적으로 형성되어 빛의 반사각을 보다 불규칙하게 함으로써 빛의 혼합효율을 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라 난반사부(40)는 도7b에 도시된 바와 같이 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 내면 중 후단부만 형성되어 터널부(10)로 유입된 빛을 난반사시킴과 아울러 빛이 터널부(10)로부터 출사되는 경우 빛의 출사각을 낮춤으로써 빛의 집약도를 높일 수 있다.

도8은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널로 진입한 빛이 반사되는 상태를 도시한 측단면도이고, 도9는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널로 진입한 빛이 반사되는 상태를 도시한 정면도이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널(1)의 기능을 첨부된 도8 및 도9을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 휴대단말기 광학장치에서는 제품의 소형화를 위해 각기 다른 색상을 갖는 복수개의 LED 또는 OLED와 같은 소형의 광원이 사용되는데, 이와 같은 광원으로부터 출사되어 터널부(10)의 통과공(10a)으로 진입하는 빛은 도7에서 보는 바와 같이 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 내면에 코팅된 코팅제(20)에 의해 반사되어 진다.

이때, 반사되는 빛은 난반사부(40)에 의해 반사각이 변위되면서 난반사가 이루어지는데, 난반사에 의해 빛이 복잡하게 얽히면서 혼합된다.

이에, 빛의 혼합효율이 향상되고, 빛의 혼합거리가 짧아지면서 빛의 혼합시간이 단축될 뿐 아니라 제품의 소형화가 가능하게 된다.

그리고, 터널부(10)로 진입한 빛이 제1 커버(11) 및 제2 커버(12)의 결합부위를 통해 터널부(10)의 외부로 누출되려는 경우 도8에서 보는 바와 같이 제1 커버(11) 또는 제2 커버(12)의 단턱(11a,12a)에 의해 방향이 전환되면서 빛의 누출이 방지되어 광학장치의 성능을 현격히 향상시킬 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도1은 종래의 광학장치의 개략도,

도 2는 종래의 라이트 터널을 나타내는 사시도,

도3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널의 사시도,

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널의 분해사시도,

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널의 단면도,

도7은 본 발명의 일실시예에 따른 난반사부의 다른 형태를 도시한 사시도,

도8은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널로 진입한 빛이 반사되는 상태를 도시한 측단면도,

도9는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널로 진입한 빛이 반사되는 상태를 도시한 정면도.

<주요도면부호에 관한 설명>

1 : 라이트 터널 10 : 터널부

11 : 제1 커버 12 : 제2 커버

20 : 코팅제 30 : 본딩제

40 : 난반사부

Claims (6)

1. 휴대단말기 내부에 설치되어 외부로 영상을 출사하는 광학장치 중 광원으로부터 출사된 빛이 통과하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널에 있어서,

   합성수지 재질의 제1 커버와 합성수지 재질의 제2 커버가 결합되어 중앙에 통과공이 형성되는 터널부와;

   상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 결합부위 및 상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 내면에 도포되는 코팅제를 포함하되,

   상기 터널부의 통과공을 통과하는 빛이 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버의 결합부위로 유입되는 경우 적어도 한번이상 절곡될 수 있도록 상기 제1 커버 및 제2 커버의 결합부위가 적어도 한번 이상 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 커버 및 상기 제2 커버는 상호 단턱결합되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 커버 및 상기 제2 커버는 폴리카본네이트(Poly-carbonate)와, 아크릴(PMMA) 중 폴리에틸렌(PET) 어느 하나로 사출형성되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1 커버 및 상기 제2 커버 중 상기 요철부가 형성된 부위에 은(Ag)을 포함하는 본딩제가 도포되어 상기 제1 커버와 상기 제2 커버가 상기 본딩제에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1 커버 및 제2 커버의 내면으로부터 내측으로 돌출형성되는 난반사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널.
6. 제5항에 있어서,

   상기 난반사부는 상기 제1 커버 및 제2 커버의 내면 전체에 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 광학장치용 라이트 터널.

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