KR20240023288A - 마이크로 렌즈 어레이 및 비구면 렌즈를 지지하기 위한 홀더 및 그것을 갖는 렌즈 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리는, 엘이디가 탑재된 인쇄회로보드, 인쇄회로보드에 결합된 홀더, 및 홀더 내에 배치된 비구면 렌즈를 포함한다. 홀더는 인쇄회로보드 상의 엘이디를 노출시키는 홀을 갖는 바닥면, 비구면 렌즈를 가이드하는 내벽면, 및 비구면 렌즈를 수용하도록 개방된 상부면을 포함한다.
Description
본 발명은 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 차량용 헤드램프에 관한 것으로, 특히, 마이크로 렌즈 어레이 및 비구면 렌즈를 지지하기 위한 홀더 및 그것을 갖는 렌즈 어셈블리에 관한 것이다.
차량용 헤드램프는 운전자가 도로 등 대상물을 보는 것을 돕는 조명 기능을 갖는다. 조명 기능을 갖는 헤드램프는 일반적으로 광원과 광원으로부터 방출된 광을 요구되는 방향으로 굴절시키기 위한 렌즈를 포함한다.
최근, 운전자에게 보다 넓은 시야각을 제공하기 위해 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array; MLA)를 적용한 차량용 헤드램프가 사용되고 있다. 마이크로 렌즈 어레이를 적용함으로써 운전자의 시야각을 넓일 수 있는 마이크로 렌즈 어레이의 예들이 대한민국 특허공개공보 10-2021-0083014호 및 10-2021-0154008호 등에 개시되어 있다.
한편, 광원으로는 일반적으로 엘이디가 사용되며, 엘이디를 구동하기 위한 인쇄회로보드, 및 엘이디에서 방출된 열을 방출하기 위한 히트 싱크가 함께 사용된다. 마이크로 렌즈 어레이 및 비구면 렌즈를 지지하는 홀더는 히트 싱크 상에 장착된 인쇄회로보드 상에 배치되어 엘이디에서 방출된 광을 굴절시킨다.
도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 순서도이고, 도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따른 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
우선, 도 1 및 도 2a를 참조하면, 히트 싱크(20)가 제공된다. 히트 싱크(20)는 복수의 엘이디를 장착할 수 있도록 복수의 단을 갖는다. 단계(101)에서, 히트 싱크(20)는 후속 공정을 위해 지그와 같은 고정 장치를 이용하여 고정된다.
도 1 및 도 2b를 참조하면, 단계(102)에서, 히트 싱크(20) 상에 인쇄회로보드(30, PCB)가 안착된다. 인쇄회로보드(30) 상에는 엘이디(33, 발광 다이오드) 및 구동 회로(35)가 실장되어 있다.
히트 싱크(20) 상의 돌출부들을 인쇄회로보드(30)에 형성된 홀들에 끼워맞춤으로써 인쇄회로보드(30)의 위치를 고정시킬 수 있다.
도 1 및 도 2c를 참조하면, 단계(103)에서, 홀더(40)가 인쇄회로보드(30) 상에 배치되어 히트 싱크(20)에 고정된다. 홀더(40)는 볼트 체결홈을 가질 수 있으며, 볼트(61)는 인쇄회로보드(30)를 관통하여 히트 싱크(20)에 홀더(40)를 고정시킨다.
도 1 및 도 2d를 참조하면, 단계(104)에서, 렌즈(50)가 홀더(40) 내에 배치된다. 히트싱크(20) 상에 고정된 엘이디(33)와 렌즈(50)는 요구되는 배광 패턴을 형성하도록 정렬된다. 엘이디(33)에 정렬된 렌즈(50)는 UV 경화제를 이용하여 홀더(40)에 고정된다.
도 1 및 도 2e를 참조하면, 단계(105)에서, 마이크로 렌즈 어레이(60)가 홀더(40) 상에 배치된다. 마이크로 렌즈 어레이(60)는 요구되는 배광 패턴을 형성하도록 엘이디(33) 및 렌즈(50)와 정렬된다. 정렬된 마이크로 렌즈 어레이(60)는 UV 경화제를 이용하여 홀더(40)에 고정된다.
도 1 및 도 2f를 참조하면, 단계(106)에서, 마이크로 렌즈 어레이 덮개(70)가 마이크로 렌즈 어레이(60) 상에 배치되어 고정된다.
종래 기술에 따르면, PCB(30), 홀더(40), 렌즈(50), 마이크로 렌즈 어레이(60)는 순차적으로 히트 싱크(20) 상에서 조립된다. 따라서, 렌즈(50) 및 마이크로 렌즈 어레이(60)의 정렬 또한 히트 싱크(20) 상에서 수행된다. 특히, 렌즈(50) 및 마이크로 렌즈 어레이(60)의 정렬은 요구되는 배광 패턴을 달성하기 위해 능동 정렬(active alignment) 방식을 이용하여 정렬된다. 예를 들어, 렌즈(50)를 홀더(40) 상에 배치한 후, 렌즈(50)의 수평, 상하 위치 변화, 틸트 각도 변화 등을 통해 원하는 배광 패턴을 나타내는 렌즈(50)의 3차원 좌표를 추출하여 기억한다. 이어서, 렌즈(50)를 제거한 후, UV 경화제를 홀더(40) 상에 배치하고, 기억된 좌표에 따라 렌즈(50)를 UV 경화제 상에 배치하고 UV 경화제를 경화시켜 렌즈(50)를 고정한다. 이에 따라, 렌즈(50)와 엘이디(33)를 정밀하게 정렬시킬 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(60) 또한 이와 유사한 방식으로 능동 정렬 방식을 이용하여 정렬된다. 그런데, 능동 정렬 방식은 사용되는 정렬 기계가 상당히 고가일 뿐만 아니라, 정렬하는데 많은 시간이 소요된다. 더욱이, 히트 싱크(20)에 복수의 렌즈(50) 및 복수의 마이크로 렌즈 어레이(60)를 정렬해야 하므로, 하나의 헤드 램프를 제조하기 위해 능동 정렬에 소요되는 시간이 과도하게 오래 걸리는 문제점이 있다.
또한, 홀더가 인쇄회로보드 상에 배치됨에 따라, 렌즈 및 마이크로 렌즈 어레이의 높이 방향 누적 공차는 인쇄회로보드의 두께 공차를 반드시 포함한다. 일반적으로, 인쇄회로보드의 두께 공차는 홀더, 렌즈, 및 마이크로 렌즈 어레이의 높이 공차에 비해 상대적으로 크며, 인쇄회로보드의 두께 공차를 줄이는 것은 쉽지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 헤드 램프의 제작 시간을 단축할 수 있는 홀더 및 렌즈 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 비구면 렌즈 및 마이크로 렌즈 어레이의 높이 방향 누적 공차를 줄일 수 있는 홀더 및 그것을 갖는 렌즈 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 히트 싱크로부터 독립적으로 제작될 수 있는 렌즈 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리는, 엘이디가 탑재된 인쇄회로보드; 상기 인쇄회로보드에 결합된 홀더; 및 상기 홀더 내에 배치된 비구면 렌즈를 포함하되, 상기 홀더는 상기 인쇄회로보드 상의 엘이디를 노출시키는 홀을 갖는 바닥면; 상기 비구면 렌즈를 가이드하는 내벽면; 및 상기 비구면 렌즈를 수용하도록 개방된 상부면을 포함한다.
상기 비구면 렌즈는 상기 홀더의 내벽면에 밀착될 수 있다.
상기 홀더의 내벽면은 수직할 수 있다.
상기 비구면 렌즈의 바닥면은 상기 홀더의 바닥면에 접착될 수 있다.
상기 홀더의 상부에서 상기 내벽면의 수평 단면은 폐루프를 형성할 수 있다.
상기 내벽면은 상기 홀더의 상부와 하부 사이에 적어도 하나의 홀을 가질 수 있다.
상기 홀더는 상기 내벽면의 상측에 마이크로 렌즈 어레이를 안착하기 위한 단턱을 더 포함할 수 있다.
상기 홀더는 외벽면에 덮개를 고정하기 위한 체결구를 더 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 홀더의 바닥면으로부터 아래로 돌출된 결합부를 더 포함하할 수 있고, 상기 인쇄회로보드는 상기 결합부를 수용하는 수용 홀을 가질 수 있으며, 상기 수용 홀의 직경은 상기 결합부의 외경보다 클 수 있다.
상기 결합부의 끝단은 상기 인쇄회로보드의 하면으로부터 돌출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인쇄회로보드는 단축 및 장축을 갖고, 상기 홀더의 바닥면이 부분적으로 상기 인쇄회로보드의 하면으로부터 노출되도록 상기 홀더는 상기 인쇄회로보드의 단축 방향 폭보다 큰 폭을 가지며, 상기 홀더의 노출된 하면과 상기 인쇄회로보드의 상면 사이에 접착제가 도포된다.
상기 인쇄회로보드는 본딩용 홀을 가질 수 있고, 상기 본딩용 홀을 충진하는 접착제가 상기 인쇄회로보드와 상기 홀더의 하면을 결합시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비구면 렌즈 및 마이크로 렌즈 어레이를 지지하기 위한 홀더는, 홀을 갖는 바닥면; 비구면 렌즈를 가이드하도록 마주보고 배치된 한 쌍의 내벽면; 및 상기 한 쌍의 내벽면을 연결하는 한 쌍의 브릿지를 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 바닥면과 상기 브릿지 사이에 형성된 측면 홀을 가질 수 있다.
나아가, 상기 브릿지의 내벽면은 상기 비구면 렌즈를 가이드하기 위한 곡면 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 헤드 램프의 히트 싱크와 독립적으로 제작될 수 있는 렌즈 어셈블리를 제공할 수 있으며, 이에 따라, 헤드 램프의 생산성을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 홀더를 이용하여 비구면 렌즈를 자동정렬할 수 있어, 헤드 램프 제작 시간을 더욱 단축할 수 있다. 나아가, 홀더의 결합부를 이용하여 홀더를 히트싱크에 직접 결합할 수 있어, 비구면 렌즈 및 마이크로 렌즈 어레이의 높이 누적 공차에서 인쇄회로보드의 두께 공차를 제거할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따른 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더와 인쇄회로보드를 결합하는 공정을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 장착 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 장착 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 8은 렌즈 덮개 장착 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로보드들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 10a 및 도 10b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 11a 및 도 11b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면 렌즈들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비구면 렌즈를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따른 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더와 인쇄회로보드를 결합하는 공정을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 장착 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 장착 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 8은 렌즈 덮개 장착 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로보드들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 10a 및 도 10b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 11a 및 도 11b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면 렌즈들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비구면 렌즈를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 여기에 설명된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명은 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 여기에 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 순서도이고, 도 4a 내지 도 4f 및 도 5a 내지 도 5D는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(200)의 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 있어서, 단계(201)에서 렌즈 어셈블리(200)는 히트싱크(120)와 별도로 제작되며, 그 후, 단계(202)에서 히트싱크(120)가 고정되고, 단계(203)에서 고정된 히트싱크 상에 렌즈 어셈블리(200)가 장착된다. 그 후, 단계(204)에서 마이크로 렌즈 어레이가 렌즈 어셈블리(200)에에 배치 및 고정되고, 단계(205)에서 덮개가 고정되어 헤드 램프가 제공된다. 이하에서는 우선, 단계(201)에서 렌즈 어셈블리를 제작하는 공정을 도 4a 내지 도 4f 및 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한다.
우선, 도 4a를 참조하면, 우선 인쇄회로보드(130)가 지그(110) 상에 안착될 수 있다. 인쇄회로보드(130)는 상면에 장칙된 엘이디(133) 및 구동회로(135)를 포함할 수 있다. 또한, 인쇄회로보드(130)는 결합부 수용홀(131), 위치 고정홀(132a), 본딩용 홀(132b), 및 홀더 돌출부 수용홈(137)을 포함할 수 있다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 결합부 수용홀(131), 위치 고정홀(132a), 홀더 돌출부 수용홀(137), 및 본딩용 홀(132b)은 각각 2개씩 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
지그(110)는 인쇄회로보드(130)의 위치 고정홀(132a)에 끼워지는 돌출부들(112)을 갖는다. 인쇄회로보드(130)의 위치 고정홀(132a)에 지그 돌출부들(112)이 끼워져 인쇄호로보드(130)의 대략적인 위치가 고정된다. 다만, 위치 고정홀(132a)의 내경은 지그 돌출부들(112)의 외경보다 클 수 있으며, 따라서, 인쇄회로보드(130)는 제한된 범위에서 지그 돌출부들(112)에 대해 수평 방향으로 이동할 수 있게 지그(110) 상에 배치될 수 있다.
지그(110)는 또한, 구동회로(135)의 하부에 배치된 소켓을 수용하는 홈을 가질 수 있으며, 나아가, 결합부 수용홀들(131)에 대응하는 위치에 오목부들(111)을 가질 수 있다. 오목부들(111)은 결합부 수용홀들(131)을 통해 인쇄회로보드(130)의 하면으로 돌출하는 홀더(140)의 결합부(141)를 수용한다. 따라서, 인쇄회로보드(130)의 바닥면이 지그(110)의 상면에 접촉한 상태에서 결합부(141)는 인쇄회로보드(130)의 바닥면보다 아래로 돌출할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 인쇄회로보드(130) 상에 홀더(140)가 배치된다. 홀더(140)는 홀더(140)의 하면에서 아래로 돌출하는 결합부(141), 측벽(142), 브릿지(142a), 내벽부(143), 단턱(144), 바닥면(145), 체결구(147), 및 접착제 주입홈(148)을 포함할 수 있다. 홀더(140)는 또한 홀더 돌출부(146, 도 4f에 잘 도시됨)를 포함할 수 있다.
홀더(140)의 하면은 인쇄회로보드(130)의 상면에 접촉될 수 있다. 홀더의 결합부(141)는 인쇄회로보드(130)에 형성된 결합부 수용홀(131)에 삽입될 수 있다. 결합부 수용홀(131)은 관통 구멍의 형상을 가질 수도 있고, 일측면이 개방된 홈의 형상을 가질 수도 있다.
결합부(141)는 결합부 수용홀(131)에 수용되며, 결합부(141)의 일부는 인쇄회로보드(130)의 하면으로부터 아래로 돌출될 수 있다. 결합부(141)가 인쇄회로보드(130)의 하면으로부터 아래로 돌출될 수 있도록 지그(110)는 결합부(141)의 끝 부분을 수용하는 홈들을 가질 수 있다.
홀더 돌출부(146)는 결합부(141)에 수직하는 방향으로 배열될 수 있다. 홀더 돌출부(146)는 인쇄회로보드(130)의 홀더 돌출부 수용홈(137) 내에 배치될 수 있으며, 인쇄회로보드(130)의 바닥면 아래로 돌출될 수 있다. 홀더 돌출부(146)의 하면은 결합부(141)의 하면과 동일 높이에 위치할 수 있다.
홀더(140)는 비구면 렌즈를 가이드 하기 위한 내벽면(143)을 가질 수 있다. 2개의 내벽면(143)들이 서로 마주보고 배치될 수 있다. 내벽면들(143)을 포함하는 2개의 측벽들(142)은 브릿지들(142a)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에 따라, 측벽들(142)의 위치가 견고하게 고정될 수 있다. 홀더(140)는 비구면 렌즈를 수용하는 캐비티를 가지며, 캐비티의 바닥면(145)과 브릿지(142a) 사이에 홀더 외부와 캐비티를 연통하는 측면 홀(142b)이 형성될 수 있다.
단턱(144)은 내벽면(143) 상단에 형성되며, 후술하는 마이크로 렌즈 어레이(170)가 단턱(144) 상에 배치될 수 있다. 체결구(147)는 측벽들(142) 상부에 형성될 수 있으며, 후술하는 덮개(180)를 고정하기 위해 사용될 수 있다. 한편, 접착제 주입홈(148)은 후술하는 마이크로 렌즈 어레이(170)를 접착하기 위한 접착제를 주입하기 위해 사용될 수 있다.
홀더(140)는 인쇄회로보드(130) 상의 엘이디(133)를 노출시키기 위한 홀(145a)을 가질 수 있으며, 바닥면(145)에서 돌출된 렌즈 안착부들(145b)을 가질 수 있다. 홀(145a)의 크기는 엘이디(133)보다 클 수 있다. 한편, 후술하는 비구면 렌즈(150)는 렌즈 안착부들(145b) 상에 배치될 수 있으며, 렌즈 안착부들(145b) 사이의 영역에 비구면 렌즈(150)를 접착하기 위한 접착제가 도포될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 홀더(140)가 인쇄회로보드(130) 상에 배치되면, 홀더(140)와 엘이디(133)의 정렬 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 홀더(140)의 내벽면들(143)의 수평 방향 곡률에 맞춰 기준 곡선(Rc)이 설정되고, 기준 곡선(Rc)에 대해 엘이디(133)의 광 방출 영역(133a)이 배치되어야 하는 기준 위치(133b)가 정해진다. 광 방출 영역(133a)이 기준 위치(133b)로 이동하도록 인쇄회로보드(130)를 x 및 y 방향으로 이동시킬 수 있다. 인쇄회로보드(130)는 지그(110) 상에서 일정 정도 이동할 수 있는 유격을 갖기 때문에, 지그(110) 상에서 홀더(140)에 대해 상대적으로 이동될 수 있다. 인쇄회로보드(130)를 이동하는 대신 홀더(140)를 이동시킬 수도 있다.
기준 곡선(Rc) 및 기준 위치(133b)는 카메라에 미리 설정될 수 있으며, 카메라를 이용하여 홀더(140)와 인쇄회로보드(130)의 정렬이 쉽게 수행될 수 있다.
도 4d 및 도 4e를 참조하면, 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)의 정렬이 완료되면, 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)의 본딩 공정이 수행될 수 있다. 우선, 도 4d에 도시한 바와 같이, 인쇄회로보드(130)의 상면에서 홀더(140)와 인쇄회로보드(130)의 경계부에 접착제(149a)가 도포될 수 있다. 접착제(149a)는 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)의 접착력을 강화하기 위해 복수의 위치에 도포될 수 있다. 또한, 균형을 맞추기 위해 도 4d에 도시한 바와 같이 접착제들(149a)은 대칭적으로 도포될 수 있다. 접착제(149a)가 도포된 후 경화되어 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)가 본딩된다. 접착제(149a)는 예를 들어 자외선 경화제일 수 있으며, 자외선을 이용하여 경화될 수 있다.
나아가, 도 4e에 도시한 바와 같이, 지그(110)의 뒷면쪽에서도 접착제가 추가로 도포되어 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)가 본딩될 수 있다. 지그(110)는 인쇄회로보드(130)의 본딩용 홀들(132b)을 노출하는 형상을 가질 수 있으며, 본딩용 홀들(132b)에 접착제(149b)가 도포될 수 있다. 또한, 인쇄회로보드(130)는 단축 및 장축을 가질 수 있고, 홀더(140)는 인쇄회로보드(130)의 단축 방향 폭보다 더 큰 폭을 가져 홀더(140)의 하면, 예컨대, 홀더 돌출부(146)의 주면 영역이 부분적으로 지그의 뒷면쪽에 노출될 수 있다. 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)의 경계부에 접착제(149c)가 추가로 도포될 수 있으며, 이들 접착제들(149b, 149c)를 경화함으로써 홀더(140)와 인쇄회로보드(130)를 견고하게 본딩할 수 있다.
한편, 도 4f를 참조하면, 홀더(140)의 결합부(141)는 결합부 수용홀(131)을 통해 인쇄회로보드(130)의 하면으로부터 돌출된다. 또한, 인쇄회로보드(130)의 바닥면에는 구동회로에 전원을 공급하기 위한 소켓(135a)이 배치될 수 있다.
인쇄회로보드(130)와 홀더(140)를 접착제들(149a, 149b, 149c)을 이용하여 결합하는 것으로 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)를 정렬한 후, 볼트 등의 다른 체결 수단을 이용하여 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)를 결합할 수도 있다. 예를 들어, 홀더(140)에 나사산이 형성되고, 인쇄회로보드(130)의 하면으로부터 볼트 등의 체결구가 체결될 수 있다.
인쇄회로보드(130)와 홀더(140)를 결합한 후, 비구면 렌즈(150)가 장착된다. 이에 대해 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한다.
우선, 도 5a를 참조하면, 홀더(140)의 바닥면(145) 상에 접착제(151)가 도포될 수 있다. 접착제(151)는 자외선 경화제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 접착제(151)는 렌즈 안착부(145b) 주위에 도포될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 비구면 렌즈(150)가 홀더(140) 내에 배치된다. 비구면 렌즈(150)는 엘이디(133)에서 방출된 광을 평행광, 집속광 또는 확산광으로 광의 경로를 변경할 수 있다. 비구면 렌즈(150)는 도 11b에 도시한 바와 같이, 광이 비구면 렌즈(150)로부터 방출되는 광 출사면(151) 및 광 방출면(151)과 하면 사이에 위치하는 리브(153)를 포함할 수 있다. 리브(153)는 홀더(140)의 내벽면(도 4b의 143)에 밀착되어 홀더(140)의 바닥면으로 가이드될 수 있다. 렌즈를 가이드하도록 한 쌍의 내벽면(143)이 서로 마주보고 배치될 수 있으며, 리브(153)는 적어도 상기 한 쌍의 내벽면(143)에 밀착될 수 있다. 브릿지(142a)의 내벽면에도 렌즈를 가이드하기 위한 곡면이 형성될 수 있다.
비구면 렌즈(150)를 홀더(140) 내부로 밀어 넣기 위해 누름용 지그(155)가 사용될 수도 있다. 누름용 지그(155)는 다리들을 가질 수 있고, 누름용 지그(155)의 다리들이 비구면 렌즈(150)의 리브(153)를 눌러 비구면 렌즈(150)를 홀더(140)의 바닥면까지 밀어 넣을 수 있다. 누름용 지그(155)는 홀더(140)의 단턱(144)에 의해 아래로 내려가는 것이 정지될 수 있으며, 이를 위해 누름용 지그(155)의 상부는 홀더의 내부 공간의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다.
도 5c를 참조하면, 누름용 지그(155)에 의해 비구면 렌즈(150)가 홀더(140)의 바닥면(145)까지 눌려지며, 앞서 설명한 바와 같이, 비구면 렌즈(150)는 렌즈 안착부들(145b) 상에 안착될 수 있다. 또한, 비구면 렌즈(150)의 바닥면은 접착제(151)에 접촉할 수 있다. 그 후, 접착제(151)가 경화되어 비구면 렌즈(150)는 홀더(140)의 바닥면(145)에 부착될 수 있다. 그 후, 지그(155)가 제거되어 도 5d에 도시한 바와 같은 렌즈 어셈블리(200)가 완성된다.
렌즈 어셈블리(200)는 인쇄회로보드(130), 홀더(140), 및 비구면 렌즈(150)를 포함하면, 인쇄회로보드(130)와 홀더(140)가 결합되고, 또한, 비구면 렌즈(150)가 홀더(140)에 결합된 구조를 갖는다.
본 실시예에 있어서, 비구면 렌즈(150)는 홀더(140)의 내벽면들(143)에 의해 가이드되어 자가 정렬된다. 따라서, 종래 기술과 같이 비구면 렌즈(150)를 능동 정렬할 필요가 없어 정렬 시간을 줄일 수 있다.
이하에서는 렌즈 어셈블리(200)를 이용하여 헤드 램프(300)를 제조하는 공정을 도 6a 내지 도 6d, 도 7a, 도 7b, 및 도 8을 참조하여 차례대로 설명한다.
우선, 도 6a를 참조하면, 렌즈 어셈블리(200)는 히트싱크(120)와 독립적으로 제작된 후, 히트싱크(120)에 결합될 수 있다. 이를 위해 도 3의 단계(202)에서 설면한 바와 같이, 히트싱크(120)가 지그 등을 이용하여 고정될 수 있다. 히트싱크(120)는 복수의 렌즈 어셈블리(200)를 장착할 수 있도록 복수의 단부를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 6개의 단부가 배치된 히트싱크(120)가 도시되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6b를 참조하면, 히트싱크(120)의 각 단부에는 홀더(140)를 체결하기 위한 결합홈(121) 및 렌즈의 위치고정용 홀(132a)에 삽입되는 히트싱크 돌출부들(122)이 배치될 수 있다. 나아가, 결합홈(121) 주변에 평탄면(121a)이 형성될 수 있으며, 홀더 돌출부 접촉면(126)이 형성될 수 있다. 평탄면(121a) 및 접촉면(126)은 히트싱크(120)의 다른 면들에 비해 상대적으로 더 평평할 수 있다. 예를 들어, 평탄면(121) 및 접촉면(126)은 정삭 가공을 통해 형성될 수 있다.
렌즈 어셈블리(200)를 배치하기 전에, 히트싱크(120)의 각 단부 상에 써멀 페이스트(123)가 도포될 수 있다. 써멀 페이스트(123)는 히트싱크(120)에 마련된 각 단부에 도포될 수 있다. 써멀 페이스트(123)는 엘이디(133)에서 방출되는 열을 히트 싱크(120)로 전달하기 위한 열전도 물질이다. 써멀 페이스트(123)는 써멀 그리스를 포함할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 히크싱크(120) 상에 렌즈 어셈블리(200)가 배치된다. 렌즈 어셈블리(200)는 히트싱크(120)의 단부 상에 배치된다. 특히, 홀더(140)의 결합부(141)는 인쇄회로보드(130)의 하면으로부터 돌출되어 히트 싱크(120)의 단부에 접촉할 수 있다. 홀더(140)의 결합부(141)의 하부면이 히트싱크(120)의 단부에 접촉할 때, 히트싱크(120)의 결합홈(121) 주위에 형성된 평탄면(121a)에 의해 홀더(140)의 평행도가 유지될 수 있다. 나아가, 홀더 돌출부(146)는 접촉면(126)에 접촉하며, 결결합부(141)와 홀더 돌출부(146)에 의해 홀더(140)를 안정하게 히트 싱크 상에 배치할 수 있다. 평탄면(121a) 및 접촉면(126)은 예를 들어, 다이 캐스팅으로 제조된 히트싱크(120)의 단부 일부를 정삭 가공하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 평탄면(121a)은 고리 형상일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 결합홈(121) 주위의 평탄면(121a) 및 접촉면(126)은 히트 싱크(120) 단부의 상면, 즉 써멀 페이스트(123)가 도포되는 평면보다 높게 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 결합홈(121) 주위의 일부, 즉 평탄면(121a) 및 접촉면(126)은 히트 싱크(120) 단부의 상면보다 낮을 수도 있다. 본 실시예에서, 접촉면(126)은 평탄면(121a)과 함께 형성되어 홀더 어셈블리(200)의 평행도를 개선할 수 있다. 그러나 본 개시가 홀더 돌출부(146) 및 접촉면(126)을 반드시 포함할 것을 요하는 것은 아니며, 홀더 돌출부(146) 및 접촉면(126)도 생략될 수 있다.
도 6d를 참조하면, 홀더의 결합부(141)를 통해 볼트(161)가 체결된다. 결합부(141)는 홀더(140)의 양측에 배치될 수 있으며, 따라서, 2개의 볼트(161)가 체결될 수 있다. 그러나 본 발명이 볼트(161)의 개수를 특정 개수에 한정하는 것은 아니며, 하나 또는 더 많은 수의 볼트(161)가 체결될 수 있다. 히트싱크(120)의 정삭된 면에 결합부(141)의 하면이 밀착되기 때문에 렌즈 어셈블리(200)의 평행도가 유지되면서 볼트(161)가 체결될 수 있다.
결합부(141)가 히트싱크(120)에 접촉하기 때문에, 인쇄회로보드(130)는 히트싱크(120)의 상면으로부터 이격될 수 있다. 인쇄호로보드(130)와 히트 싱크(120) 사이의 갭은 써멀 페이스트(123)로 채워질 수 있다. 히트 싱크(120) 상면에 도포된 써멀 페이스트(123)는 렌즈 어셈블리(200)를 배치할 때, 인쇄회로보드(130)의 하면에 의해 눌려서 히트 싱크(120) 상면에 넓게 퍼질 수 있다.
히트 싱크(120)의 단부들에 볼트(161)를 이용하여 렌즈 어셈블리(200)가 차례로 장착될 수 있다. 렌즈 어셈블리(200) 중 어느 하나의 렌즈 어셈블리(200)를 먼저 체결한 후, 이 렌즈 어셈블리(200)를 기준으로 나머지 렌즈 어셈블리(200)의 위치를 보정하면서 볼트(161)를 체결할 수도 있다.
본 실시예에서, 렌즈 어셈블리(200)가 볼트(161)에 의해 히트 싱크(120)에 체결되는 것으로 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 렌즈 어셈블리(200)를 히트 싱크(120)에 결합할 수 있는 다른 수단이 또한 채택될 수도 있다.
히트 싱크(120) 상에 렌즈 어셈블리(200)의 장착이 완료된 후, 마이크로 렌즈 어레이(170)가 장착된다. 이에 대해서는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한다.
도 7a를 참조하면, 마이크로 렌즈 어레이(170)가 홀더(140)의 단턱(144) 상에 배치된다. 마이크로 렌즈 어레이(170)는 능동 정렬 방식을 이용하여 배치될 수 있다. 이를 위해 마이크로 렌즈 어레이(170)를 이동시킬 수 있는 그리퍼(171)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 그리퍼(171)를 이용하여 마이크로 렌즈 어레이(170)를 단턱(144) 상에 배치한 후 마이크로 렌즈 어레이(170)의 배광 패턴을 측정한다. 요구되는 배광 패턴이 형성되도록 마이크로 렌즈 어레이(170)를 2축 또는 3축 틸팅을 통해 정렬할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 마이크로 렌즈 어레이(170)가 정렬되면, 홀더(140) 상부에 형성된 접착제 주입홈(148)을 통해 접착제(173)를 주입하고 경화하여 마이크로 렌즈 어레이(170)를 고정시킨다. 마이크로 렌즈 어레이(170)는 접착제(173)가 경화될 때까지 그리퍼(171)에 의해 요구되는 위치에서 유지될 수 있다. 접착제(173)는 예를 들어 자외선 경화제일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 접착제 주입홈(148)을 마련하여, 마이크로 렌즈 어레이(170)가 그리퍼(171)에 의해 정해진 위치에 유지된 상태에서 접착제(173)를 주입하여 마이크로 렌즈 어레이(170)를 접착시킬 수 있다. 따라서, 접착제(173)를 도포하기 위해 마이크로 렌즈 어레이(170)를 별도의 위치로 이동시킬 수 필요가 없어, 종래 기술에 따른 마이크로 렌즈 어레이 부착 공정에 비해 공정 시간을 단축할 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이(170)가 첫번째 렌즈 어셈블리(200)에 결합되면, 다음 마이크로 렌즈 어레이(170)를 그리퍼(171)를 이용하여 취출하고 두번째 렌즈 어셈블리(200)에 결합한다. 이러한 과정을 거쳐, 히트 싱크(120) 상의 렌즈 어셈블리들(200)에 마이크로 렌즈 어레이들(170)이 차례로 결합될 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이들(170)이 렌즈 어셈블리(200)에 결합되며, 마이크로 렌즈 어레이들(170)은 견고하게 고정하기 위해 렌즈 덮개(180)가 장착될 수 있다.
도 8을 참조하면, 렌즈 덮개(180)는 마이크로 렌즈 어레이(170)의 가장자리들을 덮는다. 렌즈 덮개(180)는 마이크로 렌즈 어레이(170)에서 방출되는 광이 외부로 방출되도록 창을 형성할 수 있다. 렌즈 덮개(180)는 홀더(140)의 체결구(147)에 체결되어 고정될 수 있다. 본 발명이 체결구(147)를 이용하여 렌즈 덮개(180)를 고정하는 것에 한정되는 것은 아니며, 다양한 체결 수단이 사용될 수 있다. 예를 들어, 볼트와 같은 체결 수단이 렌즈 덮개(180)를 홀더(140)에 결합하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 렌즈 어셈블리(200)가 히트 싱크(120)와 독립적으로 제작된 후, 히트 싱크(120)에 결합될 수 있다. 특히, 비구면 렌즈(150)는 능동 정렬 없이 홀더(140)에 결합되므로, 헤드 램프 제조 공정 시간을 단축할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예들에 따르면, 홀더(140)의 결합부(141)가 직접 히트 싱크(120)에 접촉할 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로보드(130)의 두께 공차가 비구면 렌즈(150)나 마이크로 렌즈 어레이(170)의 누적 높이 공차에 영향을 주지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따르면, 비구면 렌즈 및 마이크로 렌즈 어레이의 높이 방향 누적 공차를 줄일 수 있는 헤드 램프를 제공할 수 있다.
이하에서는 종래 기술에 따른 헤드 램프와 본 발명의 실시예들에 따른 헤드 램프의 차이에 대해 대응되는 구성요소들을 대비하여 설명한다.
도 9a 및 도 9b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로보드들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 종래 기술에 따른 인쇄회로보드(30)는 볼트 수용홀(31), 위치 고정홀(32a), 및 본딩용 홀(32b)을 갖고, 본 실시예에 따른 인쇄회로보드(130)는 결합부 수용홀(131), 위치 고정홀(132a), 본딩용 홀(132b)을 갖는다.
볼트 수용홀(31)은 홀더(40)와 히트싱크(20)를 결합하기 위한 볼트가 통과하나, 결합부 수용홀(131)은 볼트(161)가 체결되는 홀더(140)의 결합부(141)가 통과하므로, 결합부 수용홀(131)은 볼트 수용홀(31)보다 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 볼트 수용홀(31)의 직경은 3.2mm일 수 있으며, 결합부 수용홀(131)의 직경은 6.6mm일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 엘이디(133)와 홀더(140)를 정렬하기 위해 인쇄회로보드(130)가 홀더(140)에 대해 상대적으로 이동한다. 이를 위해, 인쇄회로보드(130)의 위치 고정홀(132a)은 지그(110) 돌출부(112)의 외경보다 상대적으로 크게 형성되며, 이에 따라, 종래 기술에 따란 위치 고정홀(32a) 보다 클 수 있다. 예를 들어, 위치 고정홀(32a)의 직경이 2.5mm일 수 있으며, 위치 고정홀(132a)의 직경은 3.0mm 일 수 있다.
나아가, 본 실시예에 따른 인쇄회로보드(130)는 홀더 돌출부 수용홈(137)을 더 포함할 수 있다. 홀더 돌출부 수용홈(137)을 통해 홀더 돌출부(146)를 수용함으로써, 렌즈 어셈블리(200)의 평행도를 개선할 수 있다. 여기서, 홀더 돌출부 수용홈들(137)이 결합부 수용홀들(131)이 배치된 방향에 수직한 방향으로 배열될 수 있다. 본 실시예에서, 홀더 돌출부 수용홈들(137)이 배치된 것으로 설명하지만, 홈 대신 관통홀로 형성될 수도 있다.
도 10a 및 도 10b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 종래 기술에 따른 홀더(40)는 볼트 수용홀(41h)을 갖는 결합부(41), 측벽(42), 내벽면(43), 단턱(44), 바닥면(45), 및 홀(45a)을 포함하며, 본 실시예에 따른 홀더(140)는 볼트 수용홀(141h)을 갖는 결합부(141), 측벽(142), 브릿지(142a), 측면 홀(142b), 내벽면(143), 단턱(144), 바닥면(145), 홀(145a), 렌즈 안착부(145b), 체결구(147), 접착제 주입홈(148)을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 홀더(140)는 종래 기술에 따른 홀더(40)와 대비하여, 결합부(141), 내벽면(143), 브릿지(142), 렌즈 안착부(145b), 및 접착제 주입홈(148) 등에서 특히 구별된다.
결합부(41)의 바닥면은 홀더(40)의 하면과 나란하지만, 결합부(141)는 홀더(140)의 하면보다 아래로 돌출될 수 있다. 결합부(141)는 특히 인쇄회로보드(130)의 결합부(141) 수용홀을 통해 인쇄회로보드(130)의 하면보다 아래로 돌출될 수도 있다.
한편, 종래 기술에 따른 홀더(40)의 내벽면(43)은 비구면 렌즈(50)와 접촉하지 않으므로, 단순한 평면 형상을 갖지만, 본 실시예에 따른 홀더(140)의 내벽면(143)은 비구면 렌즈(150)를 가이드하도록 수평 단면이 곡선 형상을 가질 수 있다.
또한, 종래 기술에 따른 홀더(40)는 다이 캐스팅을 통해 형성될 수 있어 상대적으로 견고할 수 있다. 또한, 비구면 렌즈(50)가 홀더(40)의 내벽면(43)에 접촉하기 않기 때문에, 홀더(40)의 측벽(42)이 변형되지 않을 수 있다. 이에 반해, 본 발명의 실시예들에 따른 홀더(140)는 사출 성형에 의해 형성될 수 있으며, 나아가, 비구면 렌즈(150)가 내벽면(143)에 의해 가이드되므로, 측벽(42)을 견고하게 고정할 필요가 있다. 브릿지들(142a) 은 측벽들(142)를 연결하여 견고하게 고정할 수 있다. 브릿지들(142a)은 특히 측벽들(142)의 상부 영역들을 서로 연결할 수 있다.
한편, 종래 기술에서 비구면 렌즈(50)는 능동 정렬 방식에 의해 홀더(40) 내에 배치되므로, 비구면 렌즈(50)가 바닥면(45)에 직접 접촉하지 않고 접착제 상에 배치될 수 있다. 이에 반해, 본 실시예에 따른 비구면 렌즈(50)는 홀더(140)의 바닥면으로 가압되어 배치되므로, 접착제에 의해 비구면 렌즈(150)의 높이가 달라지지 않도록 할 필요가 있으며, 이를 위해, 홀더(140)는 렌즈 안착부(145b)를 포함할 수 있다. 즉, 렌즈 안착부(145b)를 마련함으로써 접착제에 의해 비구면 렌즈(150)의 높이가 달라지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 홀더(140)는 접착제 주입홈(148)을 추가로 포함하는데, 접착제 주입홈(148)을 마련함으로써, 마이크로 렌즈 어레이(170)의 능동 정렬을 더 쉽게 수행할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면 렌즈들을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 종래 기술에 따른 비구면 렌즈(50)는 광 출사면(51), 리브(53), 커팅면(57), 홀딩면(55)을 포함할 수 있으면, 본 실시예에 따른비구면 렌즈(150)는 광 출사면(151) 및 리브(143)를 포함할 수 있다.
종래 기술에 따른 비구면 렌즈(50)는 홀더(40)의 바닥면 및 측벽(42) 형상에 맞춰 복잡한 형상의 리브(53)를 가지며, 능동 정렬을 위해 비구면 렌즈(50)를 홀딩하기 위한 홀딩면(55)이 리브(53) 상부의 광 출사면에 형성된다.
이에 반해, 본 실시예에 따른 비구면 렌즈(150)는 홀더(140)에 의해 자동 정렬되므로, 광 출사면(151)에 곡면 이외의 홀딩면(55)과 같은 다른 면을 필요로 하지 않는다. 또한, 리브(153)는 단순한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 도 11b에 도시한 바와 같이, 리브(153)의 외곽 라인은 원형일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 도 12에 도시한 바와 같이, 리브(153)이 서로 이격된 복수의 부분으로 나누어 질 수 있다. 예를 들어, 리브(153)는 D-컷과 같은 커팅 기술을 이용하여 커팅될 수 있고, 이에 따라, 도 12에 도시한 바와 같이, 서로 대칭되는 2 부분으로 나뉘어진 리브(153)가 형성될 수 있다.
이상과 같이 본 발명이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위 내에 속한다.
20, 120: 히트 싱크, 30, 130: 인쇄회로보드,
31: 볼트 수용홀, 32a. 132a: 위치 고정홀,
32b, 132b: 본딩용 홀, 33, 133: 엘이디,
35, 135: 구동 회로, 40, 140: 홀더,
41, 141: 결합부, 41h, 141h: 볼트 수용홀,
42, 142: 측벽, 43, 143: 내벽면,
44, 144: 단턱, 45, 145: 바닥면,
45a, 145a: 홀, 47, 147: 체결구,
50, 150, 150a: 비구면 렌즈, 51, 151: 광 출사면,
53, 153: 리브, 55: 홀딩면,
57, 157: 커팅면, 60, 170: 마이크로 렌즈 어레이,
61: 161: 볼트, 70, 180: 렌즈 덮개,
110: 지그, 111: 오목부
112: 지그 돌출부, 121: 결합홈,
121a: 평탄면, 122: 히트싱크 돌출부,
123: 써멀 페이스트, 126: 접촉면
131: 결합부 수용홀, 133a: 광 방출 영역,
135a: 소켓, 137: 홀더 돌출부 수용홈,
142a: 브릿지, 142b: 측면 홀,
145b: 렌즈 안착부, 146: 홀더 돌출부,
148: 접착제 주입홈, 149a, 149b, 149c: 접착제,
151: 광 출사면, 153: 리브,
171: 그리퍼, 200: 렌즈 어셈블리,
300: 헤드 램프
31: 볼트 수용홀, 32a. 132a: 위치 고정홀,
32b, 132b: 본딩용 홀, 33, 133: 엘이디,
35, 135: 구동 회로, 40, 140: 홀더,
41, 141: 결합부, 41h, 141h: 볼트 수용홀,
42, 142: 측벽, 43, 143: 내벽면,
44, 144: 단턱, 45, 145: 바닥면,
45a, 145a: 홀, 47, 147: 체결구,
50, 150, 150a: 비구면 렌즈, 51, 151: 광 출사면,
53, 153: 리브, 55: 홀딩면,
57, 157: 커팅면, 60, 170: 마이크로 렌즈 어레이,
61: 161: 볼트, 70, 180: 렌즈 덮개,
110: 지그, 111: 오목부
112: 지그 돌출부, 121: 결합홈,
121a: 평탄면, 122: 히트싱크 돌출부,
123: 써멀 페이스트, 126: 접촉면
131: 결합부 수용홀, 133a: 광 방출 영역,
135a: 소켓, 137: 홀더 돌출부 수용홈,
142a: 브릿지, 142b: 측면 홀,
145b: 렌즈 안착부, 146: 홀더 돌출부,
148: 접착제 주입홈, 149a, 149b, 149c: 접착제,
151: 광 출사면, 153: 리브,
171: 그리퍼, 200: 렌즈 어셈블리,
300: 헤드 램프
Claims (17)
- 엘이디가 탑재된 인쇄회로보드;
상기 인쇄회로보드에 결합된 홀더; 및
상기 홀더 내에 배치된 비구면 렌즈를 포함하되,
상기 홀더는 상기 인쇄회로보드 상의 엘이디를 노출시키는 홀을 갖는 바닥면;
상기 비구면 렌즈를 가이드하는 내벽면; 및
상기 비구면 렌즈를 수용하도록 개방된 상부면을 포함하는 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 비구면 렌즈는 상기 홀더의 내벽면에 밀착된 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 홀더의 내벽면은 수직한 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 비구면 렌즈의 바닥면은 상기 홀더의 바닥면에 접착된 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 홀더의 상부에서 상기 내벽면의 수평 단면은 폐루프를 형성하는 렌즈 어셈블리. - 청구항 5에 있어서,
상기 내벽면은 상기 홀더의 상부와 하부 사이에 적어도 하나의 홀을 갖는 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 홀더는 상기 내벽면의 상측에 마이크로 렌즈 어레이를 안착하기 위한 단턱을 더 포함하는 렌즈 어셈블리. - 청구항 7에 있어서,
상기 홀더는 외벽면에 덮개를 고정하기 위한 체결구를 더 포함하는 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 홀더는 상기 홀더의 바닥면으로부터 아래로 돌출된 결합부를 더 포함하고,
상기 인쇄회로보드는 상기 결합부를 수용하는 수용 홀을 갖고,
상기 수용 홀의 직경은 상기 결합부의 외경보다 큰 렌즈 어셈블리. - 청구항 9에 있어서,
상기 결합부의 끝 단은 상기 인쇄회로보드의 하면으로부터 돌출된 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로보드는 단축 및 장축을 갖고,
상기 홀더의 바닥면이 부분적으로 상기 인쇄회로보드의 하면으로부터 노출되도록 상기 홀더는 상기 인쇄회로보드의 단축 방향 폭보다 큰 폭을 가지며,
상기 홀더의 노출된 하면과 상기 인쇄회로보드의 상면 사이에 접착제가 도포된 렌즈 어셈블리. - 청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로보드는 본딩용 홀을 갖고,
상기 본딩용 홀을 충진하는 접착제가 상기 인쇄회로보드와 상기 홀더의 하면을 결합시키는 렌즈 어셈블리. - 헤드 램프의 히트 싱크에 실장되기 위한 렌즈 어셈블리에 있어서,
엘이디가 탑재된 인쇄회로보드;
상기 인쇄회로보드에 결합된 홀더; 및
상기 홀더 내에 배치된 비구면 렌즈를 포함하되,
상기 홀더는 상기 인쇄회로보드에 결합된 렌즈 어셈블리. - 청구항 13에 있어서,
상기 홀더는 UV 경화제를 이용하여 상기 인쇄회로보드에 결합된 렌즈 어셈블리. - 비구면 렌즈 및 마이크로 렌즈 어레이를 지지하기 위한 홀더에 있어서,
홀을 갖는 바닥면;
비구면 렌즈를 가이드하도록 마주보고 배치된 한 쌍의 내벽면; 및
상기 한 쌍의 내벽면을 연결하는 한 쌍의 브릿지를 포함하는 홀더. - 청구항 15에 있어서,
상기 바닥면과 상기 브릿지 사이에 형성된 측면 홀을 갖는 홀더. - 청구항 15에 있어서,
상기 브릿지의 내벽면은 상기 비구면 렌즈를 가이드하기 위한 곡면 형상을 갖는 홀더.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220100835A KR20240023288A (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 마이크로 렌즈 어레이 및 비구면 렌즈를 지지하기 위한 홀더 및 그것을 갖는 렌즈 어셈블리 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220100835A KR20240023288A (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 마이크로 렌즈 어레이 및 비구면 렌즈를 지지하기 위한 홀더 및 그것을 갖는 렌즈 어셈블리 |
Publications (1)
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KR20240023288A true KR20240023288A (ko) | 2024-02-21 |
Family
ID=90052722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020220100835A KR20240023288A (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 마이크로 렌즈 어레이 및 비구면 렌즈를 지지하기 위한 홀더 및 그것을 갖는 렌즈 어셈블리 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20240023288A (ko) |
-
2022
- 2022-08-11 KR KR1020220100835A patent/KR20240023288A/ko not_active Application Discontinuation
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