KR20200039600A - 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치, 그리고 투영 장치 제조 방법 - Google Patents

자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치, 그리고 투영 장치 제조 방법 Download PDF

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알렉산더 해커
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제트카베 그룹 게엠베하
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Abstract

본 발명은 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치(1, 100)에 관한 것이며, 상기 투영 장치는
- 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)과;
- 복수의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)로 구성되는 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)와;
- 복수의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)로 구성되는 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b);를 포함하며,
적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)는 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제1 표면(20, 20a, 20b, 20c) 상에 형성되어 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제1 표면(20, 20a, 20b) 상에 점착되며,
적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는, 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 할당되는 방식으로, 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제2 표면(21, 21a, 21b, 21c) 상에 배열되되, 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)는 투명 실리콘(5)으로 구성되고, 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)은 투명하며, 그리고 상기 투명 실리콘(5)보다 더 형태 안정적이다.

Description

자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치, 그리고 투영 장치 제조 방법{PROJECTION DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE HEADLAMP LIGHT MODULE AND METHOD FOR PRODUCING A PROJECTION DEVICE}
본 발명은 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치에 관한 것이며, 상기 투영 장치는 적어도 하나의 기판층(substrate layer)과, 복수의 마이크로 광학계(micro optical system)로 구성되는 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이와, 복수의 마이크로 조리개(micro diaphragm)로 구성되는 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이를 포함하며, 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이는 적어도 하나의 기판층의 제1 표면 상에 형성되거나 배치되고 적어도 하나의 기판층의 제1 표면 상에 점착되며, 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이는 각자의 마이크로 조리개에 적어도 하나의 마이크로 광학계가 할당되는 방식으로 적어도 하나의 기판층의 제2 표면 상에 배치된다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 상기 투영 장치를 포함하는 자동차 헤드램프 광 모듈 또는 자동차 헤드램프, 그리고 상기 투영 장치를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
전술한 유형의 투영 장치들은 종래 기술로부터 공지되어 있다(예컨대 AT 514967 B1호, WO2017066817 A1호 또는 WO2017066818 A1호 참조). 상기 투영 장치들에서 마이크로 광학계들은 대개의 경우 평면(planar side)을 포함하며, 그리고 예컨대 평면 볼록 또는 평면 오목 렌즈들로서 형성된다. 이 경우, 마이크로 광학계 어레이는, 개별 마이크로 광학계들의 평면들을 통해 형성되는 연속적인 평면 표면을 포함한다. 마이크로 조리개들뿐만 아니라 마이크로 광학계들 역시도 전술한 투영 장치의 경우 매트릭스형 어레이로 배치된다. 상기 투영 장치가 자동차 헤드램프 광 모듈 내에 장착된다면, 상기 투영 장치는, 통상적으로, 매트릭스형 어레이가 자동차 헤드램프 광 모듈의 광학 축에 대해 실질적으로 수직을 이루는 방식으로 포지셔닝된다. 상기 투영 장치들에 의해서는, 다수의 마이크로 광 분포의 중첩으로서 형성되는 광 분포들이 형성되며, 각자의 마이크로 광 분포는 마이크로 조리개 및 이 마이크로 조리개에 할당된 적어도 하나의 마이크로 광학계를 통해 형성된다.
종래 투영 장치들의 경우, 마이크로 광학계 어레이들은 UV 폴리머들로 제조된다. UV 폴리머들은 비용이 매우 많이 들며, 그리고 그 밖에도 낮은 열적 부하 용량(thermal loading capacity)을 제공한다. 이는, 대부분, 상기 투영 장치가 자동차 헤드램프에서 사용된다면, 큰 단점이 된다. 공지된 것처럼, 자동차 헤드램프들 내에서는 높은 온도 차이가 발생할 수 있는데, 그 이유는 자동차 헤드램프들의 작동 온도가 주변 공기의 온도보다 훨씬 더 높기 때문이다. 상기 온도 차이는 기판층과 마이크로 광학계 어레이 간에 응력을 야기한다. 이는, 다시금 기판층뿐만 아니라 마이크로 광학계 어레이의 뒤틀림(warpage) 및 형태 손실(shape loss)을 야기할 수 있으며, 그로 인해 결국 광 분포는 품질이 소실되고 어쩌면 법적 요건들에 더 이상 부응하지 못할 수도 있다. 바람직하지 못한 구성(composition)의 예는 금속 마이크로 조리개 어레이, 플라스틱 소재의 기판층 및 UV 폴리머 소재의 마이크로 광학계 어레이이다. 플라스틱 및 UV 폴리머의 조합(combination)의 경우에 금속 마이크로 조리개 어레이의 이용은, 투영 장치에 광이 조사될 때, 열 흡수를 증가시킨다. 기판층과 마이크로 광학계 어레이는 팽창하고 자신들의 본래의 형태를 잃게 된다. 이 경우, 마이크로 광학계들에 대한 마이크로 조리개들의 할당은 약화된다. 마이크로 광학계들에 대한 마이크로 조리개들의 포지셔닝은 바람직하게는 약 0.01㎜, 특히 심지어는 마이크로미터 범위의 정확도로 수행된다. 투영 장치의 컴포넌트들의 전술한 열 팽창 및 형태 손실이 있는 경우, 상기 정확도는 매우 빠르게 소실된다. 전체 투영 장치의 광학 정렬(optical alignment)은 더 이상 존재하지 않으며, 그리고 의도되는 광 분포, 예컨대 로우빔 광 분포는 더 이상 생성될 수 없다.
본 발명의 과제는 종래 기술의 단점들을 해소하는 것에 있다.
상기 과제는, 전술한 유형의 투영 장치를 통해, 본 발명에 따라서 마이크로 광학계 어레이는 투명 실리콘으로 구성되고 적어도 하나의 기판층은 투명하면서 투명 실린콘보다 더 형태 안정적인 것을 통해 해결된다.
본 발명과 관련하여, "광학 투명 재료" 또는 "광투과성 재료"란 용어는 0.88보다 더 큰, 바람직하게는 0.999보다 더 큰 투과율(T)을 보유하는 재료를 의미한다. 이 경우, 명시된 투과율은 바람직하게는 약 400㎚와 약 700㎚ 사이의 파장 범위를 갖는 광(다시 말해 가시광)에 관련되는 것이다.
투명 실리콘의 이용을 통해, 상대적으로 더 높은 사용 온도(working temperature) 및 그에 따른 상대적으로 더 높은 광밀도가 달성될 수 있다. 또한, 투명 실리콘의 이용은 투영 장치의 내구성(robustness)을 증가시킨다. 내구성은 마이크로 광학계 어레이와 기판층 간의 영속하는 연결, 또는 적어도 하나의 기판층 상에서 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이의 영속하는 점착에 관련되는 것이다.
다시 말해, 기판층은 본 발명에 따라서 우수한 광투명성을 보유하고 충분히 형태 안정적인 재료로 구성되어야 한다. '충분히 형태 안정적인'이란, 그 문맥에서, 기판층이 (연질) 실리콘 소재의 마이크로 광학계 어레이를 지지하며, 그리고 기판층의 제1 표면 상에서 마이크로 광학계 어레이의 형성 동안뿐만 아니라 자동차 헤드램프 내에서 투영 장치의 사용 동안에도 자신의 형태를 잃지 않는다는 것, 다시 말하면 열 등에 대해 형태와 관련하여 저항성이 있다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 적어도 하나 이상의 기판층, 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이 및 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이는 상호 간에 평행하게 연장되는 방식으로, 그리고 투영 장치의 광학 축에 대해 수직으로 배열된다. 투영 장치의 광학 축은, 바람직하게는 투영 장치가 자동차 헤드램프 광 모듈 내에 장착될 때 상기 모듈의 주 방사 방향과 일치한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이는 열적 성형 방법에 의해 형성되어 기판층의 제1 표면 상에서 점착될 수 있고, 및/또는 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이는 적어도 하나의 기판층의 제2 표면 상에 적층되어 밀봉될 수 있으며, 예컨대 접착될 수 있다.
그렇게 하여, 마이크로 광학계 어레이와 관련하여 배치되는/포지셔닝되는 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이는 적어도 하나의 기판층과 영속적으로 연결되며, 그럼으로써 추후의 조정은 더 이상 필요하지 않게 된다. 개별 마이크로 광학계 시스템들(마이크로 조리개, 마이크로 광학계 및 그 사이의 기판층)은 약 2㎜ x 2㎜(길이 및 폭)의 표준 치수와 약 6㎜ ~ 10㎜의 깊이를 보유한다. 특히 상기 소형의 투영 장치들(마이크로미터 크기가 아니라면 적어도 밀리미터 크기의 마이크로 광학계들 및 조리개들)의 경우, ㎛ 범위의 조정 정확도가 바람직하다. 개별 컴포넌트들이 상호 간에 연결되지 않은 경우, 상기 개별 컴포넌트들을 조정하고 뒤틀림 없이 고정하기에는 쉽지 않다. 전술한 직접적인 결합 및 밀봉, 예컨대 접착을 통해, 재조정(readjustment)은 더 이상 필요하지 않다.
안정성 및 내열성과 관련하여, 유리로 구성된 적어도 하나의 기판층을 이용하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 상기 유리 기판층은 예컨대 약 0.5㎜ 내지 약 4㎜, 바람직하게는 약 1.1㎜의 두께를 보유할 수 있다. 유리 기판층은 투영 장치의 안정성 및 강도를 증가시키며, 그럼으로써 예컨대 자동화된 제조 방법이 가능해지게 된다. 더 나아가, 유리 기판층은 높은 투명성을 제공하고 투영 장치의 내화학성 및 내열성을 증가시킨다.
실무에서 입증된 실시형태의 경우, 투명 실리콘은 약 30 내지 약 100, 특히 약 40 내지 약 90의 쇼어 A 경도를 보유하며, 바람직하게는 투명 2성분 실리콘이며, 상기 2성분 실리콘은 바람직하게는 전술한 범위의 쇼어 A 경도를 보유한다. 상기 실리콘은 온도 변동 시 상이한 열 팽창 계수들을 상대적으로 더 적합하게 보상할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 투영 장치가 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포를 형성하는 방식으로, 마이크로 조리개들이 형성될 수 있고 마이크로 조리개 어레이는 투영 장치 내에 배치될 수 있다. 이 경우, 마이크로 조리개들은 그에 상응하게 형성되어 광학적으로 유효한 에지부들(edge)을 포함할 수 있다.
특히 조밀한 투영 장치는, 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이의 마이크로 광학계들이 예컨대 약 0.01㎜와 약 2㎜ 사이, 바람직하게는 약 0.1㎜와 약 1.5㎜ 사이의 범위의 동일한 높이, 특히 바람직하게는 약 1.1㎜의 높이를 보유할 때 달성된다.
본 발명에 따라서, 3개의 기판층과 2개의 마이크로 광학계 어레이가 제공되며, 중앙 기판층은 제1 기판층과 제2 기판층 사이에 배열되며, 제1 마이크로 광학계 어레이가 그 상에 형성되어 점착되는 것인 제1 기판층의 제1 표면, 및 제2 마이크로 광학계 어레이가 그 상에 형성되어 점착되는 것인 제2 기판층의 제1 표면은 중앙 기판층의 반대 방향으로 향해 있으며, 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이는 제1 또는 제2 기판층의 제2 표면 상에, 또는 중앙 기판층의 2개의 표면 중 하나 상에 배열된다.
이 경우, 적어도 2개의 마이크로 조리개 어레이가 제공될 수 있으며, 바람직하게는 제1 마이크로 조리개 어레이는 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포를 형성하도록 형성되고, 제2 마이크로 조리개 어레이는 매핑 오류(mapping error)를 보정하기 위해 제공된다.
특별한 장점들은, 3개의 기판층이 상호 간에 연결될 때, 바람직하게는 접착될 때 달성된다. 이 경우, 투영 장치의 광학 관련 영역들 내로 오물이 도달하는 점은 감소되고 이와 동시에 안정성은 증가된다. 예컨대 제1 기판층과 제2 기판층 사이로는 먼지가 더 이상 도달할 수 없다.
자동차 헤드램프 내에서의 사용에 적합하게 하기 위해, 투영 장치들은 일련의 환경 요건들 및 검사들(온도, 대기 습도, 먼지, 진동, 조명 기술 관련 수치들, 노후화 등)을 통과해야 한다. 예컨대 플라스틱 사출성형 부품들 및 박판으로 이루어진 빔 조리개들이 사용되는 종래 투영 장치들의 경우, 공기 중 습기 및 먼지를 통해 광로 안쪽에서 오염이 발생할 수 있다. 이는, 직접적인 연결, 예컨대 접착을 통해 더 이상 가능하지 않다.
또한, 본 발명의 과제는, 자동차 헤드램프 광 모듈 또는 자동차 헤드램프에 의해 해결된다. 이 경우, 본 발명에 따른 자동차 헤드램프 광 모듈 또는 본 발명에 따른 자동차 헤드램프는 적어도 하나의 본 발명에 따른 투영 장치와 적어도 하나의 광원, 바람직하게는 반도체 기반 광원, 특히 LED 광원을 포함하며, 적어도 하나의 투영 장치는, 적어도 하나의 광원이 실질적으로 자신의 전체 광을 적어도 하나의 투영 장치 내로 조사하고 적어도 하나의 투영 장치는 자신 내로 조사된 광을 자동차 헤드램프 광 모듈 전방에, 또는 자동차 헤드램프 전방에, 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포의 형태로 투영하는 방식으로, 방사 방향으로 적어도 하나의 광원의 하류에 배치된다.
이 경우, 광원은 바람직하게는 투영 장치에 충분히 가깝게 배치된다. "충분히 가깝게"란, 본원 문맥에서, 광원에 의해 방출된 실질적으로 전체 광이 투영 장치 내로 공급되고 이와 동시에 광원은 투영 장치의 실질적으로 전체 광 입사면, 예컨대 도 3a에서 전체 제2 표면(21), 또는 도 3b에서 전체 제1 마이크로 광학계 어레이(3a)를 조명하는 방식으로, 투영 장치와 관련하여 광원이 배치되는 것을 의미한다.
더 나아가, 본원의 과제는, 투영 장치, 특히 전술한 본 발명에 따른 투영 장치를 제조하기 위한 방법에 의해, 본 발명에 따라서 상기 방법이 하기 단계들을 포함하는 것을 통해 해결된다.
- 공급 단계이며,
* 투명 실리콘,
* 투명하고 형태 안정적인 재료로, 예컨대 유리로 구성되는 적어도 하나의 기판층(기판층은 투명 실리콘보다 더 형태 안정적이다.), 및
* 복수의 마이크로 조리개로 구성된 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이를 공급하는 상기 공급 단계;
- 적어도 하나의 기판층의 제1 표면 상에 복수의 마이크로 광학계로 구성되는 투명 실리콘 소재의 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이를 형성하는 단계; 및
- 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이와 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이는 각자의 마이크로 조리개에 적어도 하나의 마이크로 광학계가 할당되는 방식으로 상호 간에 상대적으로 배열되고 투명 실리콘은 바람직하게는 약 30 내지 약 100, 특히 약 40 내지 약 90의 쇼어 A 경도를 보유하며, 특히 2성분 실리콘인 조건에서, 적어도 하나의 기판층의 제2 표면 상에 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이를 배열하는 단계.
이와 관련하여, 주지할 사항은, 마이크로 광학계 어레이와 관련하여 마이크로 조리개 어레이를 배열/포지셔닝하는 단계가 네거티브 몰드 내에서 마이크로 광학계 어레이를 형성하기 전에, 또는 후에 수행될 수 있다는 점이다.
바람직한 실시형태의 경우, 적어도 하나의 기판층의 제1 표면 상에 복수의 마이크로 광학계로 구성되는 투명 실리콘 소재의 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이를 형성하는 단계는 하기 부분 단계들을 포함할 수 있다.
- 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이에 상응하는 윤곽 형성 표면(contouring surface)을 포함하는 적어도 하나의 네거티브 몰드를 공급하는 부분 단계;
- 적어도 하나의 네거티브 몰드 내로 투명 실리콘을 주입하는 부분 단계;
- 적어도 하나의 네거티브 몰드 상에 적어도 하나의 기판층을 안착시키는/올리는 부분 단계;
- 적어도 하나의 네거티브 몰드 내에서 실리콘을 경화하는 부분 단계; 및
- 적어도 하나의 네거티브 몰드에서 마이크로 광학계 어레이를 분리하는 부분 단계.
이 경우, 적합하게는, 실리콘을 경화하는 동안 적어도 하나의 네거티브 몰드로, 특히 윤곽 형성 표면으로 열이 공급될 수 있으며, 그리고 몰드에서 분리하기 전에는 적어도 하나의 네거티브 몰드가 냉각될 수 있다. 그렇게 하여, 투영 장치를 제조하기 위해 소요되는 시간은 현저하게 감소된다.
네거티브 몰드는 예컨대 황동으로 형성될 수 있다(황동 몸체(brass body)).
실무에서 입증된 실시형태의 경우, 적어도 하나의 네거티브 몰드는 실리콘을 경화하는 동안 기결정된 제1 온도로 가열되되, 제1 온도는 예컨대 약 90℃와 약 200℃ 사이, 바람직하게는 약 100℃와 약 150℃ 사이, 특히 바람직하게는 약 100℃와 약 120℃, 또는 약 120℃와 약 150℃ 사이의 범위이며, 그리고 네거티브 몰드는 기결정된 제1 온도에서 바람직하게는 기결정된 제1 온도에 따르는 기간 동안 유지되되, 기간은 예컨대 약 0.5분과 6분 사이, 바람직하게는 1분과 5분 사이이다.
더 나아가, 유용하게는, 적어도 하나의 네거티브 몰드는 기결정된 제2 온도로 냉각될 수 있되, 제2 온도는 예컨대 40℃와 약 70℃ 사이, 바람직하게는 약 50℃와 약 60℃ 사이의 범위이다.
이를 위해, 예컨대 네거티브 몰드에 할당되거나, 또는 네거티브 몰드 상에 또는 내에 배치될 수 있는 상응하는 냉각 장치가 제공될 수 있다. 또한, 냉각 장치가 압축 공기 및/또는 냉각액으로 냉각하는 점을 생각해볼 수 있다.
점착 특성과 관련하여, 적합하게는, 적어도 하나의 기판층의 제1 표면은 적어도 하나의 네거티브 몰드 상으로 적어도 하나의 기판층을 안착시키기/올리기 전에 전처리될 수 있다.
전처리는 예컨대 SurASil® 기술에 의해 수행될 수 있다. SurASil® 기술은 불꽃 처리(flame treatment)를 이용하여 접착제, 코팅층 및 압력 매체의 점착 강도에 영향을 주기 위한 표면들의 처리를 위한 방법이며, 그리고 수년 전부터 수많은 산업 분야에서 확립된 방법(예: 스크린 프린팅, 대버 프린팅(dabber printing), 디지털 프린팅 및 직물 프린팅)이다. 점착 강도의 또 다른 유의적인 개선은 불꽃 열분해를 통해 제조되는 반응성 실리케이트층의 증착을 통해 달성될 수 있다.
이 경우, 바람직하게는 전처리는 하기 부분 단계들을 포함할 수 있다.
- 적어도 제1 표면을 청소하는 부분 단계;
- 불꽃 실리케이션(flame silication)을 통해 제1 표면의 표면 전처리를 실행하는 부분 단계.
불꽃 실리케이션을 통한 표면 처리는 예컨대 첫째로 불꽃 열분해(flame pyrolysis)(표면 실리케이션)을 통해 재료 표면들 상에서 고에너지 실리케이트층(최대 40㎚의 층 두께)을 제조한다는 점에 있을 수 있고, 두 번째로는 적어도 하나의 기판층의 제1 표면 상에 접착제, 코팅층 또는 압력 매체에 매칭되는 기능성을 갖는 점착성 프로모터(adhesive promoter)를 적용하는 점에 있을 수 있다.
더 나아가, 바람직하게는, 적어도 하나의 기판층의 제2 표면 상에 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이를 배열하는 단계는 하기 부분 단계들을 포함할 수 있다.
- 적어도 하나의 기판층의 제2 표면 상에 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이를 적층하는 부분 단계;
- 각자의 마이크로 조리개에 적어도 하나의 마이크로 광학계가 할당되는 방식으로, 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이와 관련하여 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이를 포지셔닝하는 부분 단계.
적층하는 단계는, 예컨대 임프린팅을 통해, 특히 리소그래피 방법에 의해, 또는 접착을 통해 수행될 수 있다.
이와 관련하여, 주지할 사항은, 적층하는 단계 및 포지셔닝하는 단계는 순서와 관련하여 바뀔 수 있다는 점이다. 다시 말해, 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이는 제2 표면 상에 적층되며, 그리고 그런 후에 (적어도 하나의 기판층과 함께) 여전히 경화되지 않은 마이크로 광학계 어레이와 관련하여, 예컨대 네거티브 몰드의 윤곽 형성 표면과 관련하여, 실리콘이 경화될 때 각자의 마이크로 조리개에 적어도 하나의 마이크로 광학계가 할당되는 방식으로 포지셔닝된다. 그 밖에도, 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이가, 네거티브 몰드 내에서 실리콘의 경화 후에 비로소, 마이크로 광학계 어레이와 관련하여 포지셔닝되고 그에 이어서 앞서 기술한 것처럼 제2 표면 상에 적층되는 점도 생각해볼 수 있다.
더 나아가, 바람직하게는, 투명하고 형태 안정적인 재료로, 예컨대 유리로 구성되는 적어도 3개의 기판층이 공급될 수 있으며, 제1 기판층의 제1 표면과 제2 기판층의 제1 표면이 중앙 기판층의 반대 방향으로 향해 있는 방식으로 중앙 기판층은 제1 기판층과 제2 기판층 사이에 배열되며,
- 복수의 마이크로 광학계로 구성되는 투명 실리콘 소재의 제1 마이크로 광학계 어레이가 제1 기판층의 제1 표면 상에 형성되며,
- 복수의 마이크로 광학계로 구성되는 투명 실리콘 소재의 제2 마이크로 광학계 어레이가 제2 기판층의 제1 표면 상에 형성되며,
- 각자의 마이크로 조리개에, 제1 마이크로 광학계 어레이의 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 마이크로 광학계 및 제2 마이크로 광학계 어레이의 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 마이크로 광학계가 할당되어, 바람직하게는 하나의 마이크로 광학계 시스템을 형성하는 방식으로, 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이가 제1 기판층의 제2 표면 상에, 또는 제2 기판층의 제2 표면 상에, 또는 중앙 기판층의 2개의 표면 중 하나 상에 배열된다. 이 경우, 투영 장치가 광으로 조사된다면, 각자의 마이크로 광학계 시스템은 이른바 마이크로 광 분포를 형성한다. 복수의 마이크로 광 분포의 중첩을 통해, 전형적으로 하나의 부분 광 분포, 또는 하나의 전체 광 분포가 생성된다.
또한, 적합하게는, 제1 마이크로 광학계 어레이 및 제2 마이크로 광학계 어레이를 혀엉하기 위해 상이한 투명 실리콘들이 이용될 수 있다.
네거티브 몰드가 이용되는 것인 방법의 전술한 바람직한 실시형태를 참조하여, 주지할 사항은, 제1 및 제2 마이크로 광학계 어레이를 형성하기 위해 각각 상이한 네거티브 몰드들, 바람직하게는 상이하게 형성된 윤곽 형성 표면을 포함한 네거티브 몰드들이 이용될 수 있다는 점이다. 그렇게 하여, 상이한 광학 효과들을 갖는 마이크로 광학계 어레이들이 제조된다.
또한, 바람직하게는, 3개의 기판층은 연결될 수 있으며, 바람직하게는 접착될 수 있다.
더 나아가, 네거티브 몰드와, 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이가 그 상에 배열되어 있는 적어도 하나의 기판층이 이송 시스템 내로 유입된다면, 전술한 방법을 자동화하고 그렇게 하여 촉진하는 점도 생각해볼 수 있다.
본 발명은, 하기에서, 도면들에 도시되어 있는 예시적이면서 비제한적인 실시형태들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1a는 하나의 기판층을 포함한 투영 장치를 도시한 분해도이다.
도 1b는 도 1a의 투영 장치를 도시한 수직 단면도이다.
도 2는 3개의 기판층을 포함한 투영 장치를 도시한 도면이다.
도 3a는 도 1a 또는 도 1b의 투영 장치를 포함하는 자동차 헤드램프 광 모듈을 도시한 도면이다.
도 3b는 도 2의 투영 장치를 포함하는 자동차 헤드램프 광 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 개략적 도면들을 포함하여 일 실시형태에 따른 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 개략적 도면들을 포함하여 또 다른 실시형태에 따른 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 투영 장치들을 제조하기 위한 설비를 도시한 도면이다.
도 7a ~ 7d는 투명 기판층 상에 마이크로 조리개 어레이를 적층하기 위한 리소그래피 프린팅 방법을 나타낸 도면이다.
우선 도 1a 및 1b가 참조된다. 도 1a에는, 본 발명에 따른 투영 장치에 상응할 수 있는 투영 장치(1)의 분해도가 도시되어 있다. 도 1b에는, 도 1a에 도시된 투영 장치(1)의 수직 단면도가 도시되어 있다. 투영 장치(1)는, 기판층(2)과, 복수의 마이크로 광학계(30)로 구성되는 마이크로 광학계 어레이(3)와, 복수의 마이크로 조리개(40)로 구성되는 마이크로 조리개 어레이(4)를 포함한다. 바람직하게는, 마이크로 광학계(30)들은, 도 1a 및 1b에서 확인되는 것처럼, 평면을 포함하며, 그리고 예컨대 평면 볼록 렌즈들로서 형성된다. 또한, 마이크로 광학계(30)들은 평면 오목 렌즈들일 수 있거나, 또는 다른 마이크로 렌즈들, 예컨대 임의 형태의 광 출사면을 구비한 마이크로 렌즈들일 수 있다. 따라서, 마이크로 광학계 어레이(3)는 바람직하게는 개별 마이크로 광학계(30)들의 평면들을 통해 형성되는 연속적인 평면 표면을 포함한다. 마이크로 광학계들은 매트리스 유형으로, 바람직하게는 하나의 평면에 배열될 수 있으며, 상기 평면은, 투영 장치(1)가 자동차 헤드램프 광 모듈(1000, 1001)(도 3a, 3b 참조) 내에 배치될 때, 상기 광 모듈의 주 방사 방향(X)에 대해 수직을 이룬다. 상기 마이크로 광학계 어레이들은 종래 기술로부터 충분히 공지되어 있다(예: AT 514967 B1호 참조). 기판층(2)과 마이크로 광학계 어레이(3)는 다양한 재료들로 형성되고 상이한 형태 안정성, 강도 및 안정성을 보유한다. 기판층(2) 및 마이크로 광학계 어레이(3)의 특성에 대해서는 재차 하기에서 다루어진다.
마이크로 광학계 어레이(3)는 기판층(2)의 제1 표면(20) 상에 형성되어 예컨대 점착성 및/또는 접착성을 기반으로 상기 표면 상에 점착된다.
마이크로 조리개 어레이(4)는, 각자의 마이크로 조리개(40)에 정확히 하나의 마이크로 광학계(30)가 할당될 수 있는 방식으로, 기판층(2)의 제2 표면(21) 상에 배열된다. 이는 특히 도 1a에서 충분히 확인된다. 각자의 마이크로 조리개(40)에는, 복수의 마이크로 광학계 역시도 할당될 수 있다(미도시). 따라서 마이크로 조리개 및 마이크로 광학계로 구성되는 광학 시스템이 조정된다. 투영 장치(1)가 조명을 받으면, 하나의 마이크로 조리개(40) 및 이에 할당되는 적어도 하나의 마이크로 광학계(30)를 통과하는 광빔들은 마이크로 광 분포를 형성한다. 투영 장치(1)에 의해 형성될 수 있는 광 분포는 모든 마이크로 광 분포의 중첩으로서 생성된다(AT 514967 B1호 참조).
이미 언급한 것처럼, 기판층(2)과 마이크로 광학계 어레이(3)는 다양한 재료들로 형성된다. 본 발명에 따라서, 마이크로 광학계 어레이(3)는 투명 실리콘(5)(도 4 및 5 참조)으로 형성되며, 기판층(2)은 투명 실리콘(5)보다 더 형태 안정적인 투명 재료로 형성된다.
기판층(2)은 우수한 광투명성을 보유하고 이와 동시에 충분히 형태 안정적인 재료로 구성되어야 한다. '충분히 형태 안정적인'이란, 그 문맥에서, 기판층(2)이 (연질 광 투명) 실리콘(5) 소재의 마이크로 광학계 어레이(3)를 지지하며, 그리고 기판층(2)의 제1 표면(20) 상에서 마이크로 광학계 어레이(3)의 형성 동안뿐만 아니라 제2 표면(21) 상에 마이크로 조리개 어레이(4)의 부착 동안에도, 그리고 자동차 헤드램프 내에서 투영 장치(1)의 사용 동안에도 자시의 형태를 잃지 않는다는 것을 의미한다.
다시 말해, 형태 안정적인 기판층(2)은 마이크로 광학계 어레이(3)들을 위한 캐리어로서 이용될 수 있다. 또한, 형태 안정적인 기판층(2)은 마이크로 조리개 어레이(4)들을 위한 캐리어로서도 이용될 수 있다. 적합하게는, 마이크로 조리개 어레이(4) 및 마이크로 광학계 어레이(3)는, 왜곡 없는 광 패턴이 생성될 수 있도록 하기 위해, 상호 간에 정확하게 매칭되거나 조정된다. 실리콘층(2)의 형태는, 실질적으로, 예컨대 투영 장치의 초점 거리와 같은 전체 투영 장치(1)의 광학 특성을 결정한다. 기판층(2)의 형태 안정성을 통해서는, 특히 완성된 투영 장치(1)가 메인 헤드램프 시스템들의 기계적 표준 요건들을 고려하고 특히 각각의 자동차 제조업체의 충격 및 진동 요건들을 충족하는 점이 보장되어야 한다. 진동 및 충격 요건들과 관련하여, 통상의 기술자에게 충분히 공지된 다양한 검사들이 있다. 충격 요건들은 (각각의 축에 따라서) 18g과 50g 사이에서 변동할 수 있다. 원칙상, 기판층(2)은, 안정성 및 헤드램프 요건들(예컨대 EU 폐차 처리 지침과 같은 법적 규정들 및 Q 요건들)을 충족하는 각자의 광학 투명 재료로 구성될 수 있다.
마이크로 광학계 어레이(3)는 바람직하게는 하기에서 다루어지는 열적 성형 방법에 의해 형성되며, 그리고 기판층(2)의 제1 표면(20) 상에 점착되게 된다. 더 아나가, 전적으로, 마이크로 광학계 어레이(3)와 기판층(2)이 상이한 굴절률을 보유하는 점도 생각해볼 수 있다.
기판층(2)은 바람직하게는 유리로 구성된다. 기판층(2)은 밀리미터 범위의 두께를 보유할 수 있으며, 예컨대 약 1.1㎜의 두께일 수 있다. 실리콘층(3)은 마찬가지로 밀리미터 범위의 두께를 보유할 수 있으며, 예컨대 0.1㎜ 내지 1.1㎜의 두께일 수 있다.
투명 실리콘(5)은 바람직하게는 약 30 내지 약 100, 특히 약 40 내지 약 90의 쇼어 A 경도를 보유한다. 특히 바람직한 경우는 상기 쇼어 A 경도를 보유하는 투명 2성분 실리콘의 이용이다.
또한, 바람직하게는 투영 장치(1)가 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포를 형성하도록 구성되는 방식으로, 마이크로 조리개(40)들이 형성되고 마이크로 조리개 어레이(4)는 투영 장치(1) 내에 배치된다. 예컨대 마이크로 조리개(40)들은 그에 상응하게 형성되어 광학적으로 유효한 에지부들을 포함할 수 있다.
마이크로 광학계 어레이(3)의 마이크로 광학계(30)들은 동일한 높이일 수 있으며, 그리고 예컨대 약 0.01㎜와 약 2㎜ 사이, 바람직하게는 약 0.1㎜와 약 1.5㎜ 사이의 범위의 높이, 특히 약 1.1㎜의 높이를 보유할 수 있다.
도 2에는, 본 발명에 따른 투영 장치에 상응할 수 있는 또 다른 투영 장치(100)가 도시되어 있다. 투영 장치(100)는 3개의 기판층(2a, 2b, 2c)과, 2개의 마이크로 광학계 어레이(3a, 3b)와, 2개의 마이크로 조리개 어레이(4a, 4b)를 포함한다. 도 2에서는, 투영 장치(100)가 실질적으로 도 1a 또는 1b의 2개의 투영 장치로 구성되고 더 나아가 추가 기판층(2c)을 포함하는 점이 확인된다. 이런 이유에서, 도 1a 또는 1b의 투영 장치(1)와 관련하여 언급한 사항은 -상황에 따라 상응하는 변경안들을 포함하는- 도 2의 투영 장치(100)에도 적용된다. 예컨대 모든 기판층은 유리로 구성될 수 있다. 이 경우, 상이한 기판층(2a, 2b, 2c)들과 상이한 마이크로 광학계 어레이(3a, 3b)들은 각각 상이한 굴절률을 보유할 수 있다.
도 2에서는, 중앙 기판층(2c)이 제1 기판층(2a)과 제2 기판층(2b) 사이에 배열될 수 있는 점이 확인된다. 이 경우, 제1 기판층(2a)의 제1 표면(20a)과 제2 기판층(2b)의 제1 표면(20b)은 중앙 기판층(2c)의 반대 방향으로 향해 있다. 제1 광학계 어레이(3a)는 제1 기판층(2a)의 제1 표면(20) 상에 형성되어 그 상에 점착된다. 제2 마이크로 광학계(3b)는 제2 기판층(2b)의 제1 표면(20b) 상에 형성되어 그 상에 점착된다.
또한, 도 2에서는, 제1 마이크로 조리개 어레이(4a)가 제1 기판층(2a)의 제2 표면(21a) 상에 배열되고, 제2 마이크로 조리개 어레이(4b)는 제2 기판층(2b)의 제2 표면(21b) 상에 배열되는 점도 추론된다. 이 경우, 두 마이크로 조리개 어레이(4a 및 4b)는 중앙 기판층(2a)의 상응하는 표면(20c, 21c)들 상에 적층되거나, 또는 예컨대 리소그래피 프린팅 방법을 통해 임프린팅될 수 있다. 따라서 중앙 기판층(2c)은 마이크로 조리개 어레이(4a, 4b)들을 위한 캐리어로서 이용될 수 있다. 리소그래피 프린팅은 전술한 투영 장치(1)의 기판층(2) 상에 마이크로 조리개 어레이(4)를 부착하기 위해 마찬가지로 적용될 수 있다.
예컨대 제1 마이크로 조리개 어레이(4a)는 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포를 형성하도록 형성될 수 있으며, 그리고 제2 마이크로 조리개 어레이(4b)는 매핑 오류들을 보정하기 위해 제공될 수 있다.
또한, 3개의 기판층(2a, 2b, 2c)은, 투영 장치(100)의 안정성을 개선하고 마이크로 조리개 어레이(4a 및 4b)들을 조정된 위치에서 밀봉하기 위해, 상호 간에 연결될 수 있으며, 바람직하게는 접착될 수 있다.
도 3a 및 3b에는, 각각 하나의 광원(2000), 예컨대 반도체 기판 광원과, 주 방사 방향(X)으로 각각의 광원의 하류에 배치되고 앞서 기술한 상응하는 하나의 투영 장치(1, 100)를 포함하는 자동차 헤드램프 광 모듈(1000 및 1001)이 각각 도시되어 있다. 이 경우, 적어도 하나의 광원(200)은 자신의 전체 광을 투영 장치(1, 100) 내로 조사한다. 투영 장치(1, 100)는 자신 내로 조사된 광을, 자동차 헤드램프 광 모듈(1000, 1001)의 전방에, 또는 자동차 헤드램프 전방에 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포의 형태로 투영한다.
이제 하기에서는, 도 4 및 5를 참조하여, 앞서 기술한 투영 장치(1, 100)들을 제조하기 위한 방법의 개요가 설명된다. 도 4 및 5에는, 본 발명에 따른 방법에 상응할 수 있는 상기 방법이 각각 도시되어 있다.
우선, 도 4가 참조된다. 방법의 제1 단계(S1)에서, 투명 실리콘(5), 투명하고 형태 안정적인 재료로, 예컨대 유리로 구성된 기판층(2, 2a, 2b)(기판층(2a, 2a, 2b)은 투명 실리콘(5)보다 더 형태 안정적이다.), 및 복수의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)로 구성된 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)가 공급된다. 본 단계는 도 5에 도시된 방법의 제1 단계 -S01-과 동일하다. 투명 실리콘(5)은 바람직하게는 약 30 내지 약 100, 특히 약 40 내지 약 90의 쇼어 A 경도를 보유한다. 이 경우, 2성분 실리콘이 선호된다.
그에 이어서, 복수의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)로 구성되는 투명 실리콘(5) 소재의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)는 바람직하게는 하기와 같이 기판층(2, 2a, 2b)의 제1 표면(20, 20a, 20b) 상에 형성된다.
제2 단계(S2)에서, 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)에 상응하는 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)을 포함하는 예컨대 황동(황동 몸체) 소재인 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)가 공급되며, 그리고 투명 실리콘(5)이 그 내로 주입되거나, 또는 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내로 계량 공급된다. 본 단계는 도 5에 도시된 방법의 제2 단계 -S02-와 동일하다.
제3 단계(S3)에서, 기판층(2, 2a, 2b)은 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 상에 안착되거나 올려진다.
그에 이어서, 제4 단계(S4)에서, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내의 실리콘(5)이 경화된다. 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내에서 경화되고 가교 결합된 실리콘(5)은 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)가 된다.
그에 이어서, 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)는 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)에서부터 분리된다(제5 단계 S5).
자명한 사실로서, 상이한 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)들을 제조하기 위해, 상이하게 형성된 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)을 포함하는 복수의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)도 공급될 수 있다. 예컨대, 도 2, 3a, 3b에서 마이크로 입사 광학계로서 사용되는 마이크로 광학계 어레이(3a)는 마이크로 출사 광학계로서 이용되는 마이크로 광학계 어레이(3b)와 구분될 수 있다. 그렇게 하여, 예컨대 상이하게 만곡된 마이크로 입사 광학계들 및 마이크로 출사 광학계들을 구비한 마이크로 광학계 어레이들을 포함하는 투영 장치가 제조될 수 있다. 상기 투영 장치들은 생성할 광 분포의 특히 미세한 설정을 가능하게 한다. 이미 언급한 것처럼, 도 2의 투영 장치(100)의 마이크로 광학계 어레이(3a, 3b)들 및 마이크로 광학계(30a, 30b)들과, 도 1a 또는 1b의 투영 장치(1)의 마이크로 광학계 어레이(3) 및 마이크로 광학계(30)들은 서로 동일할 필요는 없다.
도 4에서는, 실리콘(5)을 경화하는 동안(단계 S4), 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 및 특히 이 네거티브 몰드의 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)에는 열이 공급되며, 그리고 몰드에서 분리하기(단계 S5) 전에 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 냉각될 수 있는 점이 확인된다. 이 경우, 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 기결정된 제1 온도로 가열될 수 있되, 제1 온도는 예컨대 약 90℃와 약 200℃ 사이, 바람직하게는 약 100℃와 약 150℃ 사이, 특히 바람직하게는 약 100℃와 약 120℃, 또는 약 120℃와 약 150℃ 사이의 범위이며, 그리고 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드는 기결정된 제1 온도에서 바람직하게는 기결정된 제1 온도에 따르는 기간 동안 유지될 수 있되, 기간은 예컨대 약 0.5분과 6분 사이, 바람직하게는 1분과 5분 사이이다. 냉각 동안에는, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 기결정된 제2 온도로 바람직하게는 압축 공기 및/또는 냉각액에 의해 냉각되되, 제2 온도는 예컨대 약 40℃와 약 70℃ 사이, 바람직하게는 약 50℃와 약 60℃ 사이의 범위이다.
그에 이어서, 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 배열되되, 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b) 및 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는, 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)와 이 마이크로 조리개에 할당된 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 조정된 광학 투영 시스템을 형성하도록, 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 할당되는 방식으로 상호 간에 상대적으로 배열된다. 이 경우, 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 배열하는 단계는 바람직하게는 하기 부분 단계들을 포함한다. 단계 S6-이른바 정렬하는 단계-은, 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 할당되는 방식으로, 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)와 관련하여 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 포지셔닝하는 것에 있다. 그에 이어서, -제7 단계(S7)에서- 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 적층되며, 예컨대 접착되거나 임프린팅되며, 특히 리소그래피 프린팅 방법에 의해 도포된다. 이와 관련하여 주지할 사항은, 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)가 도 2 및 3b에서의 중앙 기판층(2c)과 같은 또 다른 기판층 상에 이미 적층되어 있을 수 있다는 점이다.
기판층(2, 2a, 2b) 상에 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 적층하고 정렬하는 단계는 본 발명에 따른 방법의 상이한 진행 단계들에서 실행될 수 있으며, 마이크로 광학계 어레이와 관련하여서는 네거티브 몰드 내에서 마이크로 광학계 어레이의 형성 전에 또는 후에(노출, 경화, 몰드에서 분리) 수행될 수 있다. 도 5에는, 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)가 이미 제3 단계(S03)에서 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 적층되는, 바람직하게는 접착되거나 임프린팅되며, 특히 리소그래피 프린팅 방법에 의해 도포되는 것인, 본 발명에 따른 방법의 일 실시형태가 도시되어 있다. 이와 관련하여 주지할 사항은, 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는, 도 2 및 3b에서의 중앙 기판층(2c)과 같은 또 다른 기판층 상에 이미 적층되어 있을 수 있다는 점이다. 그 다음, 그에 이은 정렬/포지셔닝 단계-제4 단계(S04)-는 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 상으로 기판층(2, 2a, 2b)을 안착시키기/올리기(제5 단계 S05) 전에 실행된다. 이 경우, 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 이미 도포되어 있다. 도 5에 도시된 방법의 제6 단계(S06)에서는, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내에서 실리콘(5)이, 실질적으로 도 4를 참조하여 기술한 것처럼, 경화될 수 있다. 그에 이어서, -단계 S07에서, 완성된 투영 장치(1)는 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)에서 분리되며, 몰드에서의 분리는 마찬가지로 도 4를 참조하여 이미 기술한 것처럼 실행될 수 있다.
또한, 앞서 기술한 방법에 의해, 앞서 기술하고 도 2에 도시된 투영 장치(100) 역시도 제조될 수 있다. 이를 위해, 투명하고 형태 안정적인 재료로, 예컨대 유리로 구성된 3개의 기판층(2a, 2b, 2c)이 공급된다. 그에 이어서, 예컨대 앞서 기술한 것처럼, 투명 실리콘(5) 소재의 제1 마이크로 광학계 어레이(3a)는 제1 기판층(2a)의 제1 표면(20a) 상에 형성되고, 투명 실리콘(5) 소재의 제2 마이크로 광학계 어레이(3b)는 제1 기판층(2b)의 제1 표면(20b) 상에 형성된다. 원칙적으로, 제1 마이크로 광학계 어레이(3a) 및 제2 마이크로 광학계 어레이(3b)를 형성하기 위해, 예컨대 다양한 굴절률들을 보유하는 상이한 투명 실리콘들이 이용되는 점도 생각해볼 수 있다.
그에 이어서, 제1 및 제2 기판층(2a, 2b)에는, 각각 하나의 마이크로 조리개 어레이(4a, 4b)가 앞서 기술한 것과 마찬가지로 구비될 수 있다(도 4 및 도 5의 방법). 그 대안으로, 마이크로 조리개 어레이(4a, 4b)들은 제3 기판층(2c)의 각각의 표면(20c, 21c)들 상에 적층될 수 있다. - 제1 마이크로 조리개 어레이(4a)는 제3 기판층(2c)의 제1 표면(20c) 상에 적층되고, 제2 마이크로 조리개 어레이(4b)는 제3 기판층의 제2 표면(21c) 상에 적층된다.
제3(또는 중앙) 기판층(2c)은, 제1 기판층(2a)의 제1 표면(20a)과 제2 기판층(2b)의 제2 표면(20b)이 제3 기판층(2c)의 반대 방향으로 향해 있는 방식으로, 제1 기판층(2a)과 제2 기판층(2c) 사이에 배열된다(도 2 및 3b 참조).
또한, 마이크로 조리개 어레이(4a, 4b)들과 마이크로 광학계 어레이(3a, 3b)들은, 각자의 마이크로 조리개(40a, 40b)에 제1 마이크로 광학계 어레이(3a)의 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 마이크로 광학계(30a)와 제2 마이크로 광학계 어레이(3b)의 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 마이크로 광학계(30b)가 할당되는 방식으로, 상호 간에 상대적으로 포지셔닝된다. 이런 방식으로, 마찬가지로 하나의 마이크로 광학계 시스템이 형성된다. 그에 이어서, 총 3개의 기판층(2a, 2b, 2c)은, 도 2의 투영 장치(100)를 형성하기 위해, 연결되며, 바람직하게는 접착된다.
마이크로 광학계 어레이(3a, 3b)의 점착을 개선하기 위해, 기판층(2, 2a, 2b)의 제1 표면(20, 20a, 20b)은, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 상에 기판층(2, 2a, 2b)을 안착시키기/올리기 전에 전처리될 수 있다. 이 경우, 전처리는, 제1 표면(20, 20a, 20b)을 청소하는 것을 통해, 그리고 그에 이어서 불꽃 실리케이션을 이용하여 제1 표면(20, 20a, 20b)의 표면 전처리를 실행하는 것을 통해 수행된다.
이제는, 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 투영 장치, 예컨대 투영 장치(1 또는 100)를 제조할 수 있는데 이용되는 시스템에 상응하는 제조 장치(7)의 개요가 설명된다.
제조 장치(7)는 형성할 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)에 상응하는 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)을 구비한 전술한 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)를 포함한다. 더 나아가, 제조 장치는, 바람직하게는 진공 흡입기(701)(vacuum sucker)를 구비하면서, 표면이 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)로 향하는 방식으로 기판층을 파지하도록 구성되는 파지 수단(70)(holding means)을 포함한다.
더 나아가, 제조 장치(7)는 포지셔닝 수단, 바람직하게는 선형 액추에이터(71)를 포함한다. 선형 액추에이터(71)는 (기울임이 없는) 깔끔한 안착/올림을 제공한다. 포지셔닝 수단(71)은, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)의 상부에 기판층을 포지셔닝하고 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 상에 기판층을 안착시키며/올리며, 그리고 몰드에서 분리하는 과정 중에는 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)로부터 떼어내도록 구성된다. 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)가 이미 기판층 상에 적층되어 있는 경우, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 상부에서 기판층의 포지셔닝은, 앞서 기술한 것처럼, 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 할당되는 방식으로 수행된다. 더 나아가, 적합하게는, 기판층이 안착시킬/올릴 때 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)의 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)을 완전하게 덮을 수 있는 방식으로, 기판층을 포지셔닝한다.
또한, 제조 장치(7)는, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)를 가열하도록 구성된 가열 수단(8)과, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)를 냉각하도록 구성된 냉각 장치(여기서는 미도시)를 포함할 수 있다.
가열 수단(8)은 하나 또는 복수의 가열 카트리지(80, 81)(heating cartridge)를 포함할 수 있으며, 이들 가열 카트리지는 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내에, 바람직하게는 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)의 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)에 가깝게 배치되며, 다시 말하면 자신의 열을 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)으로 실질적인 열 손실 없이 직접적으로 방출할 수 있도록 배치된다. 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 가열 카트리지(80, 81)들을 수용하기 위한 리세스(800, 810)들을 포함할 수 있다. 도 6에서는, 가열 카트리지(80, 81)들이 리세스(800, 810)들 내에 수용됨으로써 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)에 가깝게 위치하고 작동 중에는 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)으로 자신의 열을 직접적으로 방출할 수 있는 점이 확인된다. 가열 수단(8)은, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)를 기결정된 제1 온도로 가열하도록 구성되되, 제1 온도는 예컨대 약 90℃와 약 200℃ 사이, 바람직하게는 약 100℃와 약 150℃ 사이, 특히 바람직하게는 약 100℃와 약 120℃, 또는 약 120℃와 약 150℃ 사이의 범위이다.
더 나아가, 제조 장치는 냉각 장치(9)를 포함할 수 있다. 냉각 장치(9)는 기결정된 제1 온도로 가열된 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)를 기결정된 제2 온도로 냉각하도록 구성될 수 있되, 제2 온도는 예컨대 약 40℃와 약 70℃ 사이, 바람직하게는 약 50℃와 약 60℃ 사이의 범위이다. 이를 위해, 예컨대 압축 공기 또는 냉각액에 냉각 매체로서 이용될 수 있다. 도 6에 도시된 냉각 장치의 경우에는, 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내에 (파선으로 도시된) 냉각 채널들이 형성되며, 이 냉각 채널들을 통해서는 냉각 매체, 예컨대 냉각액이 통과될 수 있다. 또한, 냉각 장치는 네거티브 몰드로 냉각 매체를 공급하기 위한 공급 수단과 같은 또 다른 부재들(element) 역시도 포함할 수 있다.
도 7a ~ 7d에는, 광투과성 기판층들 상에 마이크로 조리개 어레이들을 적층하기 위해 이용될 수 있는 전술한 리소그래피 프린팅 방법의 일례가 도시되어 있다. 도 7a에는, 2개의 부분 층을 포함하는 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 적층하기 위해 고려되고 하기와 같이 가공되는 투명 기판층(2, 2a, 2b)이 도시되어 있다. 도 7에 따라서, 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b)은 반사성이고 금속인 제1 부분 층(4', 4a', 4b')로 코팅된다.
그에 이어서, 검은색의 광 흡수 감광제(photo-resist)로 구성되는 제2 부분 층(4", 4a", 4b")으로 제1 부분 층(4', 4a', 4b')을 완전하게 덮는 단계가 수행된다(도 7b). 다음 단계로서, 제2 부분 층(4", 4a", 4b") 안쪽에 광투과성 윈도우(40", 40a", 40b")들을 형성하기 위해 제2 부분 층(4", 4a", 4b")을 조사하고 현상하는 단계가 수행되되, 이 경우 상기 광투과성 윈도우들을 통해서는 제1 부분 층(4", 4a", 4b")의 대응하는 영역들이 결정된다. 그런 후에, 제1 부분 층(4', 4a', 4b') 내의 광투과성 윈도우(40', 40a', 40b')들은, 에칭 방법을 이용하여 반사성이고 금속인 제1 부분 층(4', 4a', 4b')의 상응하는 영역들을 제거하는 것을 통해 형성된다(도 7d 참조). 제1 부분 층(4', 4a', 4b') 내에서 서로 대응하는 광투과성 윈도우(40', 40a', 40b')들과 제2 부분 층(4", 4a", 4b") 안쪽의 광투과성 윈도우(40", 40a", 40b")들은 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)들의 광투과성 윈도우들을 형성한다. 상기 광투과성 윈도우들의 윤곽들은 임의로 형성될 수 있으며, 그리고 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)들의 광학적으로 유효한 에지부들을 형성한다. 요컨대 예시로 도시된 실시형태는 비대칭 상승부를 포함한 로우빔 광 분포에 상응한다.
자명한 사실로서, 기판층들 상에 마이크로 조리개 어레이들을 적층하는 단계는 상술한 예로만 제한되지 않는다. 또한, 마이크로 조리개 어레이들은, 복수의 관통구를 포함하는 예컨대 금속인 비광투과성 층으로도 구성될 수 있으며, 관통구들의 윤곽들은 개별 마이크로 조리개들의 광학적으로 유효한 에지부들을 형성한다(예컨대 WO 2017066817 A1호 및 WO 2017066818 A1호 참조). 상기 마이크로 조리개 어레이는 예컨대 접착에 의해 기판층 상에 적층될 수 있다.
본 발명의 전술한 논의는 설명 및 기술을 목적으로 제시되었다. 전술한 사항은, 본원에서 개시되는 형태 또는 형태들로 본 발명을 제한하지 않아야 한다. 전술한 상세한 기술내용에서, 예컨대 하나 또는 다수의 실시형태에서 본 발명의 다양한 특징들은 개시의 간결화를 목적으로 요약되어 있다. 이런 유형의 개시는, 청구되는 발명이 각자의 청구항에 명확히 언급되는 것보다 더 많은 특징을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 하기 청구범위가 반영하는 것처럼, 앞서 기술한 단일의 실시형태의 모든 특징보다 더 적은 특징들로 발명의 양태들이 존재한다.
더 나아가, 비록 본 발명의 기술내용이 하나 또는 다수의 실시형태 및 정해진 변형들 및 수정들의 기술내용을 포함하고 있기는 하지만, 본원 개시의 이해에 따라 본 발명의 범위 이내에, 예컨대 전문가의 능력 및 지식 이내에 또 다른 변형들 및 수정들도 존재한다.

Claims (21)

  1. 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치(1, 100)로서, 상기 투영 장치(1, 100)는
    - 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)과;
    - 복수의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)로 구성되는 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)와;
    - 복수의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)로 구성되는 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b);를 포함하며,
    적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)는 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제1 표면(20, 20a, 20b, 20c) 상에 형성되어 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제1 표면(20, 20a, 20b) 상에 점착되며,
    적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는, 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 할당되는 방식으로, 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제2 표면(21, 21a, 21b, 21c) 상에 배열되는, 상기 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치에 있어서,
    상기 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)는 투명 실리콘(5)으로 구성되고, 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)은 투명하며, 그리고 상기 투명 실리콘(5)보다 더 형태 안정적인 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)는 열적 성형 방법에 의해 형성되어 상기 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제1 표면(20, 20a, 20b, 20c) 상에서 점착되고, 및/또는 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)의 제2 표면(21, 21a, 21b, 21c) 상에 적층되어 밀봉되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b, 2c)은, 바람직하게는 약 0.5㎜ 내지 약 4㎜, 바람직하게는 약 1.1㎜의 두께를 보유하는 유리로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 실리콘(5)은 약 30 내지 약 100, 특히 약 40 내지 약 90의 쇼어 A 경도를 보유하며, 바람직하게는 투명 2성분 실리콘인 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투영 장치(1)가 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포를 형성하도록 구성되는 방식으로, 상기 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)들이 형성되고 상기 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 상기 투영 장치(1) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)들은 예컨대 약 0.01㎜와 약 2㎜ 사이, 바람직하게는 약 0.1㎜와 약 1.5㎜ 사이의 범위의 동일한 높이, 특히 바람직하게는 약 1.1㎜의 높이를 보유하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 3개의 기판층(2a, 2b, 2c)과 2개의 마이크로 광학계 어레이(3a, 3b)가 제공되며, 중앙 기판층(2c)은 제1 기판층(2a)과 제2 기판층(2b) 사이에 배열되며, 제1 마이크로 광학계 어레이(3a)가 그 상에 형성되어 점착되는 것인 상기 제1 기판층(2a)의 제1 표면(20a), 및 제2 마이크로 광학계 어레이(3b)가 그 상에 형성되어 점착되는 것인 상기 제2 기판층(2b)의 제1 표면(20b)은 상기 중앙 기판층(2c)의 반대 방향으로 향해 있으며, 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 상기 제1 또는 상기 제2 기판층(2a, 2b)의 제2 표면(21a, 21b) 상에, 또는 상기 중앙 기판층(2c)의 2개의 표면(20c, 21c) 중 하나 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 2개의 마이크로 조리개 어레이(4a, 4b)가 제공되며, 바람직하게는 제1 마이크로 조리개 어레이(4a)는 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포를 형성하도록 형성되고, 제2 마이크로 조리개 어레이(4b)는 매핑 오류를 보정하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 3개의 기판층(2a, 2b, 2c) 상호 간에 연결되며, 바람직하게는 접착되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 광 모듈용 투영 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 투영 장치(1, 100)와, 적어도 하나의 광원(2000), 바람직하게는 반도체 기판 광원, 특히 LED 광원을 포함하는 자동차 헤드램프 모듈(1000, 1001) 또는 자동차 헤드램프에 있어서, 상기 적어도 하나의 투영 장치(1, 100)는, 상기 적어도 하나의 광원(2000)이 실질적으로 자신의 전체 광을 상기 적어도 하나의 투영 장치(1, 100) 내로 조사하고 상기 적어도 하나의 투영 장치(1, 100)는 자신 내로 조사된 광을 상기 자동차 헤드램프 광 모듈(1000, 1001) 전방에, 또는 상기 자동차 헤드램프 전방에, 로우빔 광 분포 및/또는 부분 하이빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포의 형태로 투영하는 방식으로, 방사 방향으로 상기 적어도 하나의 광원(2000)의 하류에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프 모듈 또는 자동차 헤드램프.
  11. 투영 장치(1, 100), 특히 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 투영 장치(1, 100)를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    - 공급 단계이며,
    * 투명 실리콘(5),
    * 투명하고 형태 안정적인 재료로, 예컨대 유리로 구성되는 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)(기판층(2, 2a, 2b)은 투명 실리콘(5)보다 더 형태 안정적이다.), 및
    * 복수의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)로 구성된 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 공급하는 상기 공급 단계;
    - 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)의 제1 표면(20, 20a, 20b) 상에 복수의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)로 구성되는 투명 실리콘(5) 소재의 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)를 형성하는 단계; 및
    - 상기 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)와 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 할당되는 방식으로 상호 간에 상대적으로 배열되고 상기 투명 실리콘(5)은 바람직하게는 약 30 내지 약 100, 특히 약 40 내지 약 90의 쇼어 A 경도를 보유하며, 특히 2성분 실리콘인 조건에서, 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 배열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)의 제1 표면(20, 20a, 20b) 상에 복수의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)로 구성되는 투명 실리콘(5) 소재의 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)를 형성하는 단계는
    - 상기 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)에 상응하는 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)을 포함하는 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)를 공급하는 부분 단계;
    - 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내로 상기 투명 실리콘(5)을 주입하는 부분 단계;
    - 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 상에 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)을 안착시키는/올리는 부분 단계;
    - 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 내에서 상기 실리콘(5)을 경화하는 부분 단계; 및
    - 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)에서 상기 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)를 분리하는 부분 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 실리콘(5)을 경화하는 동안 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)로, 특히 상기 윤곽 형성 표면(60, 60a, 60b)으로 열이 공급되며, 그리고 몰드에서 분리하기 전에는 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 냉각되는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 상기 실리콘(5)을 경화하는 동안 기결정된 제1 온도로 가열되되, 제1 온도는 예컨대 약 90℃와 약 200℃ 사이, 바람직하게는 약 100℃와 약 150℃ 사이, 특히 바람직하게는 약 100℃와 약 120℃, 또는 약 120℃와 약 150℃ 사이의 범위이며, 그리고 상기 네거티브 몰드는 기결정된 제1 온도에서 바람직하게는 기결정된 제1 온도에 따르는 기간 동안 유지되되, 기간은 예컨대 약 0.5분과 6분 사이, 바람직하게는 1분과 5분 사이인 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 기결정된 제2 온도로 냉각될 수 있되, 제2 온도는 예컨대 40℃와 약 70℃ 사이, 바람직하게는 약 50℃와 약 60℃ 사이의 범위인 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b)는 압축 공기 및/또는 냉각액에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)의 제1 표면(20, 20a, 20b)은 상기 적어도 하나의 네거티브 몰드(6, 6a, 6b) 상으로 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)을 안착시키기/올리기 전에 전처리되는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 전처리는
    - 적어도 상기 제1 표면(20, 20a, 20b)을 청소하는 부분 단계; 및
    - 불꽃 실리케이션을 통해 상기 제1 표면(20, 20a, 20b)의 표면 전처리를 실행하는 부분 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 배열하는 단계는
    - 상기 적어도 하나의 기판층(2, 2a, 2b)의 제2 표면(21, 21a, 21b) 상에 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 예컨대 임프린팅을 통해 적층하는 부분 단계; 및
    - 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에 적어도 하나의 마이크로 광학계(30, 30a, 30b)가 할당되는 방식으로, 상기 적어도 하나의 마이크로 광학계 어레이(3, 3a, 3b)와 관련하여 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)를 포지셔닝하는 부분 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 투명하고 형태 안정적인 재료로, 예컨대 유리로 구성되는 적어도 3개의 기판층(2a, 2b, 2c)이 공급되며, 제1 기판층(2a)의 제1 표면(20a)과 제2 기판층(2b)의 제1 표면(20b)이 중앙 기판층(2c)의 반대 방향으로 향해 있는 방식으로 중앙 기판층(2c)은 제1 기판층(2a)과 제2 기판층(2b) 사이에 배열되며,
    - 복수의 마이크로 광학계(30a)로 구성되는 투명 실리콘(5) 소재의 제1 마이크로 광학계 어레이(3a)가 상기 제1 기판층(2a)의 제1 표면(20a) 상에 형성되며,
    - 복수의 마이크로 광학계(30b)로 구성되는 투명 실리콘(5) 소재의 제2 마이크로 광학계 어레이(3b)가 상기 제2 기판층(2b)의 제1 표면(20b) 상에 형성되며,
    - 각자의 마이크로 조리개(40, 40a, 40b)에, 상기 제1 마이크로 광학계 어레이(3a)의 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 마이크로 광학계(30a) 및 상기 제2 마이크로 광학계 어레이(3b)의 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 마이크로 광학계(30b)가 할당되는 방식으로, 상기 적어도 하나의 마이크로 조리개 어레이(4, 4a, 4b)는 상기 제1 기판층(2a)의 제2 표면(21a) 상에, 또는 상기 제2 기판층(2b)의 제2 표면(21b) 상에, 또는 상기 중앙 기판층(2c)의 2개의 표면 중 하나(21b) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 3개의 기판층(2a, 2b, 2c)은 연결되며, 바람직하게는 접착되는 것을 특징으로 하는 투영 장치 제조 방법.
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