JP2017518615A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本発明はパターンの設計とパターンおよび光源の配置設計を通じて立体効果線形光とこれを利用した多様な光イメージを具現できる照明装置に関するもので、照明装置は、第１面および第１面の反対側である第２面を具備する光ガイド部、光ガイド部上の立体効果形成部および光ガイド部の厚さ方向から光ガイド部の中間部に光を照射する光源部を含み、立体効果形成部はパターンを具備し、パターンは複数の単位パターンを具備し、複数の単位パターンは順次配列され、第１面または第２面に対して傾斜角を有する傾斜面をそれぞれ具備し、光ガイド部内の入射光を傾斜面での反射および屈折によって第１面が向かっている第１面方向または第２面が向かっている第２面方向に誘導して複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する第１経路の線形光を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は照明装置に関するもので、より詳細にはパターンの設計とパターンに対する光源配置構造を通じて所望の形状の線形光イメージを具現できる照明装置に関するものである。
一般的に照明装置は各種光源を利用して暗いところを明るくする装置である。照明装置は特定対象や場所に光を照らし、所望の形状や色相で雰囲気を表現するのに利用されたりもする。
最近、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）技術の発展につれてＬＥＤを利用した多様な形態の照明装置が普及している。例えば、従来技術の照明装置はＬＥＤ光源とＬＥＤ光源から発散する光を拡散させて外部に放出する拡散板を含む。
従来技術の照明装置の殆どは発光面全体に均一な光を出力するように構成される。また、所望の形状や色相で雰囲気を表現するために、従来技術の一部の照明装置においてはカラーフィルターを使用するか所望の形状の投光口を有するフィルターを使用する。
しかし、従来技術の照明装置を利用して所望の形状や色相で雰囲気を表現する場合、装置の構成が機構的に複雑になり、そのため、所望の形状においての設計自由度が制限され、設置や操作が難しい問題がある。このように、所望の形状や雰囲気の光イメージを表現するために、簡単な構造を有し、製造および設置が容易である照明装置が要求されている。
本発明の一実施例においては、パターンの設計およびパターンと光源の配置構造を通じて光の経路と幅を制御して所望の形態の立体効果を有する光イメージを具現できる照明装置を提供することを目的とする。
本発明の他の実施例においては、パターンの設計およびパターンと光源の配置構造を通じて立体効果を有する光イメージを具現しつつシート状のフレキシブルな形態を有することができる照明装置を提供することを目的とする。
前述した課題を解決するために本発明の一側面に係る照明装置は、第１面および第１面の反対側である第２面を具備する光ガイド部、光ガイド部上の立体効果形成部、および光ガイド部の厚さ方向から光ガイド部の中間部に光を照射する光源部を含む。立体効果形成部はパターンを具備する。パターンは複数の単位パターンを具備する。複数の単位パターンは順次配列され、第１面または第２面に対して傾斜角を有する傾斜面をそれぞれ具備し、光ガイド部内の入射光を傾斜面での反射および屈折によって第１面が向かっている第１面方向または第２面が向かっている第２面方向に誘導して複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する第１経路の線形光を生成する。
一実施例において、複数の単位パターンは光源部の光源の光が光ガイド部の外部から内部に入射される第１領域と最も近い距離である第１距離、第１距離より遠い第２距離および第２距離より遠い第３距離を有して順次配列される第１単位パターン、第１単位パターンおよび第３単位パターンを含む。ここで、第２単位パターンの傾斜面による第２ダミー光源から第２単位パターンの傾斜面までの第２距離は、第１単位パターンの傾斜面による第１ダミー光源から第１単位パターンの傾斜面までの第１距離よりも長く、第３単位パターンの傾斜面による第３ダミー光源から第３単位パターンの傾斜面までの第３距離よりも短い。
一実施例において、パターンは入射光を光ガイド部の中間部から第１側面の端に延長する第１線形光と中間部から第１側面の端と向き合う第２側面の端に延長する第２線形光に変換する。
本発明の他の側面に係る照明装置は、第１面および第１面の反対側である第２面を具備する光ガイド部、光ガイド部上の立体効果形成部、および第１面または第２面と傾斜した方向から光ガイド部に光を照射する光源部を含む。立体効果形成部はパターンを含む。パターンの複数の単位パターンは順次配列され、第１面または第２面に対して傾斜角を有する傾斜面を具備し、光ガイド部内の入射光を傾斜面での反射および屈折によって第１面が向かっている第１面方向または第２面が向かっている第２面方向に誘導して複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する第１経路の線形光を生成する。
本発明によれば、パターンの設計を通じて光の経路と幅を制御し、パターンと光源の配置構造の設計を通じてパターンが具備された光ガイド部の中間部に光を照射するか傾斜して配置される光ガイド部の中間部に光を照射して立体効果を有する光イメージを具現するフレキシブルシート形態の照明装置を提供することができる。
また、本発明によれば、シート状のフレキシブル構造を有する照明装置であって、建物、設備、家具、車両などの照明設置対象の平たい表面や内外側の曲面部などに効率的に適用できる照明装置を提供することができる。
換言すれば、本発明によれば、光源とパターンの相対的な位置や光ガイド部の傾斜または曲率によって多様な形態の立体効果を有する線形光の光イメージを具現することができ、フレキシブルシート状構造を通じて建物、設備、家具などの照明設置対象の内外側の曲面部や屈曲部の適用が容易である照明装置を提供することができる。また、車両用ランプ（ヘッドライト、後方ライト、フォグランプ、車内灯、ドアスカッフライト）として体積、厚さ、重さ、価格、寿命、安定性、設計自由度、設置容易性などの多様な側面で有利なフレキシブルシート状の車両用照明装置を提供することができる。
本発明の一実施例に係る照明装置の断面図。 本発明の他の実施例に係る照明装置の断面図。 図２の照明装置の光イメージの例示図。 本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の断面図。 図４の照明装置の光イメージの例示図。 本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の断面図。 図６の照明装置の光イメージの例示図。 本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の部分斜視図。 図８の照明装置のＩＸ−ＩＸ線による部分断面図。 図８の照明装置の作動原理を説明するための断面図。 本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の斜視図。 本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の斜視図。 本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の略図。 本発明の照明装置に採用可能なパターンの例示図。 本発明の照明装置に採用可能なパターンの例示図。 本発明の照明装置に採用可能なパターンの例示図。
以下、添付された図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が本発明を容易に実施できる好ましい実施例を詳細に説明する。本発明の好ましい実施例に対する動作原理を詳細に説明するにおいて、関連した公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にする可能性があると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。後述される用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であって、各用語の意味は本明細書全般にわたる内容に基づいて解釈されるべきである。図面全体にかけて類似の機能および作用をする部分に対しては同じ図面符号を使用する。
図１は本発明の一実施例に係る照明装置の断面図である。
図１を参照すれば、本実施例に係る照明装置１０は光ガイド部１１、立体効果形成部１２および光源部１３を含んで構成される。ここで、立体効果形成部１２は光源部１３から光ガイド部１１内部に照射される入射光を立体効果を有する線形光に変換する。立体効果形成部１２と光ガイド部１１の組合わせは光源部１３の入射光を変換して線形光を具現する光学部材に該当し得る。
光ガイド部１１は板またはフィルム形態を具備し、内部で入射光を一側から他側に移動させる。光ガイド部１１は立体効果形成部１２を設けるための部材であるか立体効果形成部１２を支持するための部材である。
光ガイド部１１の材料としては、樹脂（Ｒｅｓｉｎ）またはグラス（Ｇｌａｓｓ）を利用することができ、レジンは熱可塑性高分子または光硬化性高分子を含むことができる。また、光ガイド部１１の材料としては、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリメチルメタクリレ−ト（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などを利用することができるが、これに限定されるものではない。
また、光ガイド部１１の材料は、オリゴマーを含む紫外線硬化樹脂で構成され得、より具体的にはウレタンアクリレートオリゴマーを主原料とするレジンであり得る。すなわち、合成オリゴマーであるウレタンアクリレートオリゴマーとポリアクリルであるポリマータイプを混合した樹脂を利用することができる。もちろん、ここに低沸点希釈型反応性モノマーであるＩＢＯＡ（ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、ＨＰＡ（ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｒｏｐｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、２−ＨＥＡ（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）などが混合されたモノマーをさらに含むことができ、添加剤として光開始剤や酸化防止剤などをさらに混合することができる。ただし、前述した内容は一つの実施例に過ぎず、その他にも現在開発されて商用化されているか今後技術の発展により具現可能な、光ガイド機能を遂行できる適当な樹脂で実施形態の光ガイド部１１を設けることができる。
光ガイド部１１の厚さ（ｔ１）は約０．１ｍｍ以上、約１０．０ｍｍ以下であり得る。厚さ（ｔ１）が０．１ｍｍより薄いと、立体効果を有する線形光の具現が困難である。また、厚さ（ｔ１）が１０．０ｍｍより厚いと、プレート状の照明装置としても過度に厚く、また取り扱いが困難であり、原料の費用が増加する短所がある。
具現によっては、光ガイド部１１の厚さ（ｔ１）は約１００μｍ以上、約２５０μｍ以下であり得る。その場合、光ガイド部１１は薄いフィルム状を有するため、ロール（ｒｏｌｌ）などに巻いたり屈曲部を有する応用製品に容易に適用することができる。また、具現によっては、光ガイド部１１の厚さ（ｔ１）は約２５０μｍ以上、約１０．０ｍｍ以下であり得る。その場合、光ガイド部１１はプレート状を有するため、ロール（ｒｏｌｌ）などに巻くことができないか応用製品の平たい部分に容易に適用することができる。
照明装置１０の光学部材の厚さ（ｔ２）は光ガイド部１１の厚さ（ｔ１）に立体効果形成部１２の厚さを合算したものであり得る。立体効果形成部１２の厚さは数μｍ〜数十μｍであり得る。もちろん、具現によっては、立体効果形成部１２は光ガイド部１１の第１面１１１を加工して光ガイド部１１と一体型で形成される場合、光ガイド部１１と立体効果形成部１２を含む光学部材の厚さ（ｔ２）は光ガイド部１１の厚さ（ｔ１）と同一であり得る。
立体効果形成部１２は光ガイド部１１の第１面１１１に順次配列されるパターンを含む。パターンは光学パターンと指し示され得る。パターンは複数の単位パターン１２１を具備する。単位パターン１２１は、光学部材内で移動する入射光を各単位パターンの傾斜面で反射および屈折させて光ガイド部１１の第１面１１１が向かっている第１面方向や第２面１１２が向かっている第２面方向に誘導し、それによって複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する第１経路に延長し、立体効果を有する線形光を生成する。
特に、本実施例の立体効果形成部１２は光ガイド部１１の中間部に照射される入射光を光ガイド部１１の中間部から光ガイド部１１の第１側面の端に延長する第１線形光と光ガイド部１１の中間部から第１側面の端と向き合うか反対側に位置する第２側面の端に延長する第２線形光に変換する。
単位パターン１２１は略三角形、半円形、半楕円形または五角形以上の多角形の断面形状を具備することができる。本実施例で立体効果形成部１２の単位パターン１２１は半円形断面を有する円筒形態を有し、それによって立体効果形成部１２またはそのパターンは半円柱形態をそれぞれ有する複数の単位パターンがストライプ形態に順次配列される凹凸構造を有することができる。
立体効果形成部１２またはそのパターンは光ガイド部１１の一面を加工して一体形成される構造の他に別途のパターン層を光ガイド部１１の一面に接合する方式で設けられ得る。
立体効果形成部１２は光ガイド部１１と同一であるか光ガイド部１１の屈折率と僅かに差（０．２以下）のある屈折率を有する材料で設けられ得る。立体効果形成部１２は熱可塑性高分子、光硬化性高分子などを利用して設けられ得る。
立体効果形成部１２のパターン１２１の傾斜面で所望の反射および屈折性能を得るために、各単位パターン１２１の傾斜面は鏡面であるか鏡面加工面または精密加工面であり得る。傾斜面の粗さは標準粗さ（Ｒｚ）などを通して測定できる。本実施例で傾斜面の標準粗さ（Ｒｚ）は基準長さ０．２５ｍｍから約０．８μｍ以下であることが好ましい。
光源部１３は光ガイド部１１の中間部に光を照射する。すなわち、光源部１３は光ガイド部１１の厚さ方向（ｚ方向）に光を照射するように配置される。光源部１３から光ガイド部１１の第２面１１２までの距離は光源部１３の光の強度によってあるいは所望の線形光の長さによって適切に調節することができる。また、光源部１３と光ガイド部１１の間の距離は照明装置を採用する応用製品の許容空間に合わせて設計することができ、このような距離は所定の駆動装置によって変更できるように設計することができる。
光源部１３はキャンドルライト、白熱灯、放電灯、ハロゲン灯、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプ、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプなどの人工の光源を含んで構成され得る。また、光源部１３は太陽光のような自然の光源を含むことができる。この場合、光源部１３は太陽光を誘導するか反射するガイド部材と光ガイド部１１に向かって入射光を照射する光出射口（図示されず）を含んで構成され得る。光出射口はＬＥＤ光源１３２が位置するところに設けられ得る。以下の実施例では光源部１３の光源として低電力消費、長寿命、水銀フリー（ｆｒｅｅ）などの長所を有するＬＥＤ光源を例にして説明する。
ＬＥＤ光源を含む場合、光源部１３は基板１３１および基板１３１上に実装され、少なくとも一つ以上のＬＥＤ素子を含むＬＥＤ光源１３２を含む。基板１３１は印刷回路基板または印刷回路基板に実装される駆動回路または駆動チップを含み、ＬＥＤ光源１３２はＬＥＤパッケージを含んで構成され得る。印刷回路基板は軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）印刷回路基板であり得る。
光ガイド部１１にレジン層を利用し、印刷回路基板１３１に軟性印刷回路基板を利用すれば、薄いシート状のフレキシブル照明装置１０を具現することができる。
一方、本実施例の照明装置１０において、立体効果形成部１２は光ガイド部１１の第１面１１１に設けられるものと説明されるが、これに限定されず、具現によっては第１面１１１の反対側である光ガイド部１１の第２面１１２に設けられるか光ガイド部１１内部に設けられ得る。また、立体効果形成部１２は光ガイド部１１の一面にのみ形成されるものと限定されず、第１面と第２面の両方に設けられ得る。光ガイド部１２の両側に少なくとも一部が重複配置される第１パターンと第２パターンを配列すると、重ならない領域に比べて重なる領域の部分での相対的に高い集光効率を通じて多様な光イメージを具現することができる。
図２は本発明の他の実施例に係る照明装置の断面図である。
図２を参照すれば、本実施例に係る照明装置１０Ａは、光ガイド部１１、立体効果形成部１２、光源部１３、ハウジング１４および駆動部１５をさらに含んで構成される。
光ガイド部１１は屈曲部１１３を具備する。屈曲部１１３は固定的に曲げられた部分であるか所定の駆動手段によって臨時的に曲げられた部分であり得る。本実施例で屈曲部１１３は駆動部１５により一時的に曲げられる光ガイド部１１の特定部分である。
立体効果形成部１２はハウジング１４の内側に配置された光源部１３の光源１３２から光ガイド部１１の第２面に向かって照射される入射光を複数の単位パターンの配列方向に誘導しながら単位パターンの各傾斜面での屈折および反射によって光ガイド部１１の厚さ方向または第１面方向と第２面方向に誘導して複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する第１経路の線形光を生成する。
第１経路の線形光は入射光が直接通るパターン領域でパターンの単位パターンの傾斜面での反射および屈折によって順次配列された複数の単位パターンの間接光源効果によって複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する方向（第１経路）に伸びていくラインまたは帯状を有し、第１経路上で光の移動距離が長くなるにつれて基準点あるいは観察点で順次的により遠く位置するように見えつつ光ガイド部１１の厚さ方向あるいは複数の単位パターンの第１面あるいはパターン配列面の略垂直方向に漸進的に挿入される奥行き感あるいは立体効果を有する光イメージを指し示す。
光源部１３は基板１３１およびＬＥＤ光源１３２を含み、図１を参照して前述した光源部と実質的に同一であり得る。
ハウジング１４は光ガイド部１１と立体効果形成部１２からなる光学部材、および光学部材に光を照射する光源部１３を支持する。ハウジング１４は光学部材と光源部１３を収容するか取り囲むように設けられ得る。
ハウジング１４は、具現によっては、多様な支持部材で代替され得る。支持部材は照明装置のハウジングの一部分であるか建物内外の壁、特定物または装備の一部分であり得る。また、支持部材はデスクトップパソコン本体、モニターフレーム、机、椅子、携帯端末（スマートフォン、スマートパッドなど）、帽子、衣類、靴、カバン、装飾品（ａｃｃｅｓｓｏｒｙ）、室内外のインテリア部品などの少なくとも一部分を利用して具現することができる。
駆動部１５はハウジング１４と光学部材に結合して光学部材を傾けるか曲げる。駆動部１５はハウジング１４と光学部材の間に連結される第１連結手段（ワイヤーなど）の長さを短縮するか延長するように具現され得る。駆動部１５はボルトの締め付けによって連結手段の長さを短縮して光学部材に屈曲部１１３を形成するかハウジング１４と光学部材に結合する第２連結手段（スプリングなど）の復原力とボルトの解除によって光学部材の屈曲部１１３が平たくなり、光学部材が平たい状態に復帰するように具現され得る。
駆動部１５はボルト構造の他に電動モーターと電動モーターを制御する制御装置で具現され得、その場合、制御装置は照明装置１０Ａが設置される応用製品（照明器具、車両のランプなど）の制御装置あるいは応用製品に連結可能な別途の制御装置であり得る。駆動部１５の制御装置は光源部１３の駆動のための駆動回路と単一モジュールで設けられ得る。
一方、本実施例に係る照明装置１０Ａは屈曲部１１３を支持する屈曲支持部１６をさらに含んで構成され得る。屈曲支持部１６は、ハウジング１４に結合し、基板１３１と光ガイド部１１の間に延長される棒または柱状に設けられて光ガイド部１１の第２面の近くから屈曲部１１３を支持するように配置され得る。
本実施例によれば、屈曲部１１３を有する立体効果形成部１２を通じて第１経路の線形光を屈曲させて光イメージに変化を与えることができ、それによって所望の多様なデザインの線形光、立体効果光または線形立体効果光を具現することができる。また、光源の位置が固定される場合にも駆動部１５を利用して光学部材に屈曲部１１３を形成することによってさらに効果的に多様な線形光や立体効果光を具現することができる。
図３は図２の照明装置の光イメージの例示図である。
図３に図示した通り、本実施例に係る照明装置１０Ａは立体効果形成部が一つの屈曲部１１３を具備し、光源部が光ガイド部の略中間部分から光ガイド部の厚さ方向に光を照射するように構成され、光ガイド部に照射された光を光ガイド部の中間部から両側面の端に延長し、立体効果を有する線形光をそれぞれ表現する。
ＬＥＤ光源から出る１２個の光は各ＬＥＤ素子の光出射面を中心に１２個の半球領域が互いに重なって光ガイド部の立体効果形成部の中間領域（Ａ１）に照射される入射光を形成する。立体効果形成部の中間領域は光ガイド部に設けられた複数の単位パターンの配列方向でその中間部分である第１領域（Ａ１）を指し示す。第１領域（Ａ１）に入射光が照射されると、照明装置１０Ａの立体効果形成部は複数の単位パターンを通じて光ガイド部内で入射光の移動をガイドし、第１領域（Ａ１）から第２領域（Ａ２）を経由して第３領域（Ａ３）に進行する複数ラインの線形光イメージを具現する。
特に、本実施例では光ガイド部の屈曲部１１３で光イメージが変わるため、中間部を中心にその両側で互いに異なる光イメージを有する照明装置を具現することができる。
前述した光イメージは光ガイド部の第１側面で第１側面の反対側である第２側面まで第１側面と第２側面の間を延長する長さ方向を基準として長さ方向と直交するパターン延長方向を有し、順次配列される立体効果形成部のパターンによって生成される。ここで、長さ方向に延長される線形光が１２個すなわち３つずつグループ化された４つのグループの縞模様の形態で表現されるのはＬＥＤ光源がそれぞれ３つのＬＥＤ素子を実装した４つのＬＥＤパッケージを一列に配置した構造を有するかこれと類似に配置された１２個のＬＥＤ素子を利用するためである。もちろん、１２個のＬＥＤ素子を利用する方式の他に、１２個より少ない個数のＬＥＤ素子で１２個の入射光を光ガイド部に照射して前述した１２個の線形光を具現することも可能である。また、複数のＬＥＤ素子は同じ色相の光を照射するか互いに異なる色相の光を照射するものを利用できることはいうまでもない。
前述した構成によれば、光ガイド部の中間部に照射される入射光を変換して入射光が照射される中間部から第１側面に進行する第１線形光と中間部から第２側面に進行する第２線形光を具現することができる。また、本実施例の照明装置１０Ａは屈曲部１１３を通じて線形光の光度に対する変化量を減少させるか線形光の長さを変化させて立体効果を有する光イメージを多様化することができる。
図４は本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の断面図である。図５は図４の照明装置の光イメージの例示図である。
図４を参照すれば、本実施例に係る照明装置１０Ｂは、光ガイド部１１、光ガイド部１１上の立体効果形成部１２および光ガイド部１１の中間部に光を照射する光源部１３を含む。光ガイド部１１と立体効果形成部１２の組合わせは光学部材と指し示し得る。光学部材は第１領域（Ａ１）に設けられた屈曲部１１３を具備する。
光ガイド部１１、立体効果形成部１２および光源部１３は屈曲部１１３を除いて図１または図３を参照して前述した照明装置の対応構成要素と実質的に同一であり得る。光源部１３は具現によっては互いに分離配置される複数の光源１３２を含むことができる。
屈曲部１１３は光源部１３の光源１３２の光が直接照射される光ガイド部１１の中間部分に位置した第１領域（Ａ１）に設けられる。屈曲部１１３は光源１３２に最も近く配置される光ガイド部１１の一部分であり得る。このような屈曲部１１３を利用する照明装置の光イメージを示すと図５の通りである。
本実施例に係る照明装置１０Ｂは、図５に図示した通り、光学部材の中間部分を曲げて屈曲部を設け、屈曲部を光源に最も近く配置することによって、入射光が屈曲部に照射される時、光ガイド部の中間部分の屈曲部から光ガイド部の両側面に進行し、立体効果を有し、線形光が中間部の両側に翼状に広がる光イメージを具現できる。
一方、本実施例の照明装置１０Ｂは、ハウジング、駆動部などをさらに具備することができ、その場合、照明装置１０Ｂは屈曲部の位置と屈曲部に光源の光を直接照射することを除いて図２および図３を参照して前述した照明装置１０Ａと実質的に同一であり得る。
図６は本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の断面図である。図７は図６の照明装置の光イメージの例示図である。
図６を参照すれば、本実施例に係る照明装置１０Ｃは、光ガイド部１１、光ガイド部１１上の立体効果形成部１２および光ガイド部１１の中間部に光を照射する光源部１３を含む。光ガイド部１１と立体効果形成部１２の組合わせは光学部材と指し示し得る。光学部材は光源部１３の光が直接照射される第１領域の外部に配置される少なくとも一つの屈曲部１１３を含むことができる。
光ガイド部１１、立体効果形成部１２および光源部１３は光ガイド部１１の第１領域が光源１３２に対して傾斜して配置され、第１領域の両側に二つの屈曲部１１３を具備することを除いて図１〜図５を参照して前述した照明装置の対応構成要素と実質的に同一であり得る。
屈曲部１１３は光源１３２の光が直接照射される第１領域の外側すなわち、光源１３２の光が直接照射されない第２領域に設けられる。第１領域（図４のＡ１参照）は光ガイド部１１で光源の光が直接照射される領域である。本実施例で第１領域に対応する光学部材の中間部分は印刷回路基板１３１や光源１３２の光出射面に対して所定の傾斜角を有する傾斜面で配列される。屈曲部１１３は第１領域の両側の外側、すなわち光学部材内で入射光が移動する方向での両側の端部分にそれぞれ設けられる上部側第１屈曲部と下部側第２屈曲部を含む。上部側第１屈曲部１１３は下部側第２屈曲部に比べて印刷回路基板１３１または光源１３２からより遠く位置する屈曲部である。
前述した場合、第１屈曲部、第１領域および第２屈曲部１１３を挟んで配置する光学部材の両側面の端部分は印刷回路基板１３１や光源１３２の光出射面に対して平行して配列され得る。印刷回路基板１３１は軟性印刷回路基板であり得る。
本実施例の照明装置１０Ｃで立体効果を有する線形光を利用して具現した光イメージを例示すると図７の通りである。
図７に図示した通り、本実施例に係る照明装置１０Ｃは、光学部材の中間部の両側の端部分を互いに異なる方向に曲げて屈曲部をそれぞれ設けた後、光学部材の中間部が光源に対して傾斜するように配置することによって、光源の光が傾斜した中間部に直接照射される時、傾斜した中間部である第１領域から上部側の第１屈曲部１１３に向かって複数の線形光が炎の形状に広がっていき、第１領域から下部側の第２屈曲部に向かって複数の線形光が短い長さで延長される光イメージを具現できる。
一方、本実施例の照明装置１０Ｃは、ハウジング、駆動部などをさらに具備することができ、その場合、照明装置１０Ｃは光学部材上での両屈曲部の位置と両屈曲部間の傾斜した中間部分に光源の光を直接照射することを除いて図２および図３を参照して前述した照明装置と実質的に同一であり得る。
図８は本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の斜視図である。図９は図８の照明装置のＩＸ−ＩＸ線による部分断面図である。図１０は図８の照明装置の作動原理を説明するための断面図である。図１０は図９の光学部材を裏返して配置した場合に対応する。
図８および図９を参照すれば、本実施例に係る照明装置１０Ｄは、平たい板またはフィルム形態の光ガイド部１１、光ガイド部１１の一面にｙ方向に順次配列される複数の単位パターンを具備する立体効果形成部１２、および光ガイド部１１の厚さ方向から光ガイド部１１の中間部に光を照射する光源部を含む。
光源部（図１の１３参照）は所定幅の単一入射光（ＢＬ）をｘ−ｙ平面と交差する方向から光ガイド部１１に照射するＬＥＤ光源を含むことができる。単一入射光（ＢＬ）のｘ方向での幅はいずれか一つの単位パターンのパターン延長方向で光ガイド部１２全体の幅と類似し得る。
光ガイド部１１は立体効果形成部１２のパターン構造を除いて図１の光ガイド部と実質的に同一であり得る。
立体効果形成部１２は光ガイド部１１の互いに異なる領域にそれぞれ設けられる４つのグループの複数の単位パターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを含む。立体効果形成部１２は４つのグループのパターンの間々に離隔部１７を具備する。
より具体的に説明すると、立体効果形成部１２の各グループのパターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃまたは１２１ｄは第１面、第２面および第３面を具備した複数のプリズム棒が並列に順次配列される形状を具備することができる。各グループの単位パターンは長さ方向がｘ方向に延長されるプリズム棒形態を具備し、単位パターンの第１面は光ガイド部１１の一面に接し、単位パターンの第２周面および第３周面は隣接した他のパターンの第２面および第３面と繰り返し配列されて凹凸形態を形成することができる。
４つのグループのパターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃおよび１２１ｄは単一光ガイド部１１の一面を加工して一体型で形成され得る。各パターンの単位パターンの第１面が光ガイド部１１の一面上に平行して配列される面であるとき、第１面は光ガイド部１１に一体で接する仮想の面となる。
単位パターンの第２面および第３面は光ガイド部１１の第１面または第２面に対して所定の傾斜角を有する傾斜面となる。単位パターンの第２面と第３面はそれぞれ光ガイド部１１の一面に傾斜した傾斜角を有する面であって、傾斜面での屈折および反射によって光ガイド部１１を通る入射光を第１経路に限定して誘導して線形光を具現する。
すなわち、光ガイド部１１の内部を移動して単位パターンの傾斜面で屈折および反射する入射光は入射光が直接照射される第１領域（Ａ１）から第２領域（Ａ２）を経由して第３領域（Ａ３）に延長されながら光ガイド部１１の第１面方向や第２面方向に放出され、この時、複数の単位パターンの配列方向と間接光源効果によって第１経路の線形光に変換される。
立体効果形成部１２のパターンで一定値以上の反射または屈折性能を確保するために、単位パターンの傾斜面はつるつるとしたまたはなめらかな鏡面で設けられる。鏡面の表面粗さ（Ｒｚ）は反射面に対する断面曲線で最も高い山５つの平均高さと最も深い谷５つの平均深さの差を利用する１０点平均粗さを基準として測定および計算され得る。表面粗さは基準長さ０．２５ｍｍで約０．８μｍ以下、好ましくは０．４μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以下と設計され得る。表面粗さが一定値（例えば、０．８μｍ）を超過すると各パターンに対して所望の反射または屈折性能が一定水準以下に減少して所望の光イメージを正確に具現することが困難であり得る。
離隔部１７は第１経路の線形光が移動する方向と平行する方向に延長され、隣接した二つのグループのパターンの間でパターンが形成されていない領域に設けられる。すなわち、離隔部１７は光ガイド部１１の第１面でｙ方向に延長されて所定幅を具備することができる。このような離隔部１７は単一光ガイド部１１の一面を加工して立体効果形成部１２の複数のグループのパターンを形成する工程で立体効果形成部１２のパターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄと同時に生成され得る。
離隔部１７を利用すると、光ガイド部１１の厚さ方向（ｚ方向）と直交するか交差する方向から光ガイド部１１の第２面の中間部にｘ方向に単一光幅を有する光が照射される時、光ガイド部１１に入射された入射光を複数のグループのパターンによって互いに分離されて表現される４対の線形光に変換して表示することができる。４対の線形光は光ガイド部１１のｙ方向での略中間部分で中心部分を基準として＋ｙ方向と−ｙ方向にそれぞれ進行する複数の線形光を指し示す。
立体効果を有する線形光をより具体的に説明すると次の通りである。
図１０を参照すると、光ガイド部１１の中間部である第１領域（Ａ１）に入射された入射光は光ガイド部１１の内部で反射され、一側から他側に移動する。この時、光ガイド部１１の一面上の立体効果形成部１２のパターン１２１は入射光を屈折させるか反射させて進行方向を変更し、それによって入射光が光ガイド部１１の第１面１１１が向かっている第１面方向や第１面の反対側である第２面が向かっている第２面方向に放出されるように作用する。
ここで、順次配列される複数の単位パターンは入射光の反射および屈折を通じて第１領域（Ａ１）から第３領域（Ａ３）に行くにつれて光経路がだんだん長くなる間接光源として作用する。したがって、光ガイド部１１の中間部から第１側面の端に進行する第１入射光と中間部から第１側面の端の反対側である第２側面の端に進行する第２入射光は、単位パターンの各傾斜面での反射および屈折によって第１領域（Ａ１）から第３領域（Ａ３）に行くにつれて光経路の長さが長くなりながら順次配列された点光源形態の間接光源によって光ガイド部１１の外部に放出される線形光にそれぞれ変換される。線形光は光経路が長くなるにつれ外部の基準点あるいは観測点を基準としてより遠くに位置する間接光源となり、それによって進行方向に奥行き感を有する立体効果線形光に表現される。
換言すれば、光ガイド部１１の第１領域（Ａ１）に位置する第１単位パターンによる第１間接光源（ＬＳ１）が第１単位パターンから第１距離（Ｌ１）に位置すると観測される時、第２領域（Ａ２）に位置する第２単位パターンによる第２間接光源（ＬＳ２）は第１距離（Ｌ１）より遠い第２距離（Ｌ２）に位置すると観測され、第３領域（Ａ３）に位置する第３単位パターンによる第３間接光源（ＬＳ３）は第２距離（Ｌ２）より遠い第３距離（Ｌ３）に位置すると観測される。そして、同一光源からの光経路差により第２間接光源（ＬＳ２）の光の強度（光度）は第１間接光源（ＬＳ１）の光度より小さく、第３間接光源（ＬＳ３）の光度より大きい。
前述した構成によれば、外部の基準点で照明装置１０Ｄは光ガイド部１１のパターン配列面（第１面）や第２面１１２と直交する方向での距離ベクトル成分が増加し、輝度が減少する立体効果線形光を利用して光イメージを具現できる。
また、本実施例によれば、光ガイド部１１と立体効果形成部１２で形成される光学部材に屈曲部を配置する場合、照明装置１０Ｄは図２、図４または図６を参照して前述した照明装置と類似に多様な形状の光イメージを具現できる。
図１１は本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の斜視図である。
図１１を参照すると、本実施例に係る照明装置１０Ｅは、光ガイド部１１、立体効果形成部１２および光源部を含んで構成される。立体効果形成部１２は光ガイド部１１の互いに異なる領域にｙ方向に順次配列される複数のグループのパターンと、互いに隣接したパターングループの間で光ガイド部１１のｙ方向に延長される隔壁１８を具備する。
本実施例の照明装置１０Ｅは、光ガイド部１１の厚さ方向（ｚ方向）や厚さ方向に対して傾斜した方向から光ガイド部１１のｙ方向での中間部に光が照射される時、光ガイド部１１内部の入射光を４つのグループのパターンによって屈折および反射して立体効果形成部１２の各グループのパターン配列方向に沿って延長される４対の線形光に変換することができる。
立体効果形成部１２は光ガイド部１１の一面の一部分を除去した形態で設けることもできるが、これに限定されず、光ガイド部１１の一面に複数のパターンを具備した別途のパターン層を接合して設けることもできる。この場合、パターン層の屈折率は光ガイド部１１の屈折率と同一であるか所定の屈折率差（約０．２以下）を有するように設計され得る。
立体効果形成部１２の各パターングループは半円筒棒の形態の単位パターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを含んで構成される。各パターングループの単位パターンは半円周面およびこの半円周面と向き合う平面を具備した半円筒棒の形態を具備し、ここで半円筒棒の平面部分は光ガイド部の一面に接するように配列され、その半円周面部分はｙ方向に並んで順次配列され得る。
隔壁１８は立体効果形成部１２のパターンが設けられていない部分であって、この部分は光ガイド部１１の一部分として設けられるか別途の部材をパターングループの間に配置して設けられ得る。隔壁１８は光ガイド部１１または立体効果形成部１２と異なる屈折率、色相などを有する材料で設けられ得る。このような隔壁１８を利用すると、単一入射光を複数の線形光に分離して表現することができる。
本実施例によれば、光ガイド部の厚さ方向または厚さ方向と傾斜した方向から光ガイド部の一方向の中間部に光が照射される時、光ガイド部内部の入射光を単位パターンの各傾斜面での順次的な反射と屈折によって、光ガイド部の第１面方向や第２面方向に誘導して単位パターンの各パターン配列方向と直交する第１経路の複数の線形光を具現する。複数の線形光は光ガイド部の中間部から中間部の両側に進行する少なくとも一対の線形光を含む。
また、本実施例によれば、光ガイド部１１と立体効果形成部１２で形成される光学部材に屈曲部を配置する場合、照明装置１０Ｅは図２、図４または図６を参照して前述した照明装置と類似に多様な形状の光イメージを具現できる。
図１２は本発明のさらに他の一実施例に係る照明装置の斜視図である。
図１２を参照すると、本実施例に係る照明装置１０Ｆは、光ガイド部１１、立体効果形成部１２および光源部を含んで構成される。
立体効果形成部１２は光ガイド部１１のｘ方向にそれぞれ延長され、ｙ方向に順次配列されるパターンを具備する。すなわち、本実施例に係る照明装置１０Ｆにおいて、立体効果形成部１２は離隔部や隔壁によって複数のグループのパターンに分離されることなく、パターン延長方向の中間にパターン配列方向に延長される離隔部や隔壁がない単一グループの複数の単位パターン１２１を含む。
前述した立体効果形成部１２のパターン構造を除いて本実施例の照明装置１０Ｆは図８または図１１を参照して前述した照明装置と実質的に同一であり得るため、同一であるか類似の構成要素に対する詳細説明は省略する。
本実施例において、立体効果形成部１２の単位パターン１２１は第１面１２１１、第２面１２１２、第３面１２１３および第４面１２１４を有する四角棒の形状または台形の断面形状を具備する。光ガイド部１１の一面で複数の単位パターン１２１はその長さ方向がｘ方向（パターン延長方向）に置かれ、ｙ方向に繰り返し順次配列される。
単位パターン１２１において、第１面１２１１は光ガイド部１１の第１面や第２面に平行して配列され得る。第２面１２１３は第１面１２１１と平行であるか平行でないこともあり得る。第３面１２１２および第４面１２１４は第１面１２１１と所定の傾斜角を有して傾斜した傾斜面であり得る。
第３面１２１３が光ガイド部１１の第２面またはパターン配列面と平行して配置される場合、立体効果形成部１２内で第３面１２１３は間接光源として機能することができず、線形光を断絶させる部分（以下、断絶部）となり得る。このような断絶部は点線形態の線形光の形状に光イメージを具現する場合に適切に利用され得る。連続的な線形光を具現しようとする場合、断絶部は約１０μｍ以下と設定される。
第３面１２１３が光ガイド部１１のパターン配列面と平行ではなく光ガイド部１１のパターン配列面と所定の傾斜角を有するように配置される場合、第３面１２１３は第２面１２１２または第４面１２１４とともに入射光を屈折および反射させて光ガイド部１１の第１面方向や第２面方向に入射光を誘導する傾斜面となり得る。
本実施例の照明装置１０Ｆはｘ方向に羅列されてｙ方向の中間部に複数の光を照射する複数のＬＥＤ素子を有する光源を含むことができる。その場合、照明装置１０Ｆは立体効果形成部１２の単一パターンを利用して図８または図１１の照明装置の場合と類似にｙ方向の中間部から両側面に進行する複数の対の立体効果線形光を含む光イメージを具現できる。
一方、本実施例の複数の単位パターン１２１を含む照明装置１０Ｆは、複数の単位パターン１２１の各パターンの延長方向がｘ方向に互いに平行して延長される構造を有するが、これに限定されない。例えば、照明装置１０Ｆは変形実施例で単位パターンのｘ方向の一端から他端に行くにつれて少なくとも一つの単位パターンの断面の幅が漸進的に大きくなり、ｘ方向の一端の所定点を中心に光経路が折り曲げられるか緩やかに曲がるように設計される複数の単位パターンを含むことができる。
本実施例によれば、光ガイド部の厚さ方向または厚さ方向と傾斜した方向から光ガイド部の一方向の中間部に光が照射される時、光ガイド部内部の入射光を単位パターンの各傾斜面での順次的な反射と屈折によって光ガイド部の第１面方向や第２面方向に誘導して複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する方向に延長される互いに平行する第１経路の複数の線形光を具現することができる。
また、本実施例によれば、光ガイド部１１と立体効果形成部１２で設けられる光学部材に屈曲部を配置する場合、照明装置１０Ｆは図２、図４または図６に図示した照明装置と類似に複数の対の線形光による多様な形状の光イメージを具現できる。
図１３は本発明のさらに他の実施例に係る照明装置の平面図である。
図１３を参照すると、本実施例に係る照明装置１０Ｇは、光ガイド部１１、第１〜第３立体効果形成部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、第１〜第３光源部２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよびアウターレンズ３０を含んで構成される。
光ガイド部１１は平面または正面から見る時、所定の車両のランプの形状に設けられる。ここで、車両のランプはヘッドライト、後方ライト、車内照明、ドアスカッフ、フォグランプのうちいずれか一つであり得るが、これに限定されるものではない。光ガイド部１１はその形状や形態を除いて図１、図８、図１１または図１２の光ガイド部と同一であり得る。
第１立体効果形成部１２ａは光ガイド部１１の第１領域に設けられる。第１立体効果形成部１２ａの複数の単位パターン１２１ａは第１領域で第１Ａ方向にそれぞれ延長され、第１Ａ方向と交差するか直交する第１Ｂ方向に順次配列される。単位パターン１２１ａは第１Ｂ方向で光ガイド部１１のパターン配列面に対して第１傾斜角を有する傾斜面を具備する。
第２立体効果形成部１２ｂは光ガイド部１１の第２領域に設けられる。第２領域は第１領域と重ならない。第２立体効果形成部１２ｂの複数の単位パターン１２１ｂは第２領域で第２Ａ方向にそれぞれ延長され、第２Ａ方向と交差するか直交する第２Ｂ方向に順次配列される。第２Ａ方向は第１Ａ方向と平行でないこともあり得、第２Ｂ方向は第１Ｂ方向と平行でないこともあり得る。単位パターン１２１ｂは第２Ｂ方向に光ガイド部１１のパターン配列面に対して第２傾斜角を有する傾斜面を具備する。第２傾斜角は第１傾斜角と同一であるか異なり得る。
第３立体効果形成部１２ｃは光ガイド部１１の第３領域に設けられる。第３領域は第１領域および第２領域と重ならない。第３立体効果形成部１２ｃの複数の単位パターン１２１ｃは第３領域で第３Ａ方向にそれぞれ延長され、第３Ａ方向と交差するか直交する第３Ｂ方向に順次配列される。第３Ａ方向は第１Ａ方向または第２Ａ方向と平行でないこともあり得、第３Ｂ方向は第１Ｂ方向または第２Ｂ方向と平行でないこともあり得る。単位パターン１２１ｃは第３Ｂ方向に光ガイド部１１のパターン配列面に対して第３傾斜角を有する傾斜面を具備する。第３傾斜角は第１傾斜角および第２傾斜角のうち少なくともいずれか一つと同一であるか両方とも異なり得る。
第１光源部１３２ａは第１領域の中間部に光を照射するように配置される。光ガイド部１１の第１領域は第１光源部１３２ａに対して傾斜するか折り曲げられ得る（図７および図９参照）。第２光源部１３２ｂは第２領域の中間部に光を照射するように配置される。光ガイド部１１の第２領域は第２光源部１３２ｂに対して傾斜するか折り曲げられ得る。そして、第３光源部１３２ｃは第３領域の中間部に光を照射するように配置される。光ガイド部１１の第３領域は第３光源部１３２ｂに対して傾斜するか折り曲げられ得る。
前述した第１〜第３光源部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃはアウターレンズ３０が結合される照明装置１０Ｇのハウジングによってアウターレンズ３０の一面上に支持される光源を具備することができる。ここで、第１〜第３光源部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃのうち少なくともいずれか一つの光源は光ガイド部１１および立体効果形成部とともに少なくとも一つの立体効果光学モジュールで設けられ得る。そして、第１〜第３立体効果形成部１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうち少なくともいずれか一つと光ガイド部１１の少なくとも一部分からなる少なくとも一つの光学部材は、アウターレンズ３０の一面に接合されるかアウターレンズ３０の一面上に配置され得る。照明装置が車両のランプで具現される場合、各光源部は車両のバッテリ１９に連結されて車両のバッテリーの電源によって動作することができる。
第１〜第３光源部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃが軟性印刷回路基板を具備してレジン層で光ガイド部１１を形成すると、照明装置１０Ｇは曲面を有するアウターレンズ２０の一面に接合されるかアウターレンズ２０の曲面に沿って少なくとも１以上の変曲点を有して曲がって配置され得る。
前述した構成によれば、各光源部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃの光が光ガイド部１１の厚さ方向や厚さ方向と傾斜した方向から光ガイド部の各領域の中間部に照射される時、各立体効果形成部の単位パターン１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃは配列方向の両方向に入射光をガイドし、限定して線形光（ＧＬ）を表現する。もちろん、第１〜第３立体効果形成部は光源との相対的な配置設計によってパターン配列方向の両方向ではない一方向に延長される線形光を具現することができる。
また、本実施例によれば、照明装置１０Ｇにおいて、光ガイド部１１と第１立体効果形成部１２ａで設けられる第１光学部材部、光ガイド部１１と第２立体効果形成部１２ｂで設けられる第２光学部材部、および光ガイド部１１と第３立体効果形成部１２ｃで設けられる第３光学部材部のうち少なくともいずれか一つは曲率を有するか曲面を有するように曲がることができる。そのような場合、照明装置１０Ｇは図２、図４または図６の照明装置と類似に屈曲部を利用した多様な線形光の光イメージを具現できる。また、本実施例の照明装置１０Ｇは車両のランプの他に室内外の一般照明装置、展示会などに使われるデザイン照明装置、柔軟な応用製品などに容易に利用され得る。
図１４〜図１６は本発明にともなう照明装置に採用可能なパターン構造に対する例示図である。
図１４を参照すると、本実施例に係る照明装置の立体効果形成部１２はパターンを具備し、パターンは複数の単位パターン１２１を具備する。単位パターン１２１は三角形の断面形状を具備する。
単位パターン１２１が三角形の断面形状を具備すると、単位パターン１２１の傾斜面１２３は第１面またはパターン配列面（図１の１１１参照）に対して所定の傾斜角を有する。換言すれば、傾斜面１２３はパターン配列面と直交するｚ方向に対して傾斜した傾斜角（θ）を具備することができる。
傾斜角（θ）は約５°より大きく約８５°より小さい。傾斜角（θ）は光ガイド部の屈折率を考慮してより限定され得るが、基本的に傾斜面１２３での一定水準以上の反射および屈折を考慮する時、約５°〜約８５°範囲で適切に設計され得る。
光ガイド部の屈折率が約１．３０〜約１．８０であるとき、単位パターン１２１の一側の傾斜面１２３の傾斜角は基準方向（ｚ方向またはｙ方向）により３３．７°より大きく５０．３°より小さい範囲を有するか４９．７°より大きく５６．３°より小さい範囲を有することができる。
また、光ガイド部および複数の単位パターンで形成される光学部材は高屈折率素材を利用して設けられ得る。例えば、高光度ＬＥＤ製造の場合、特定入射角の光が半導体ダイを通ってカプセル素材を透過する時、半導体ダイ（ｎ＝２．５０〜３．５０）と通常の高分子カプセル素子（ｎ＝１．４０〜１．６０）との間のｎ値（屈折率）の差によって内部全反射され、それによって素子の光抽出効率が低下するようになるが、これを適切に解消するために、高屈折率の高分子（ｎ＝１．８０〜２．５０）を利用する。本実施例では高光度ＬＥＤ製造に利用される高屈折率高分子（ｎ＝１．８０〜２．５０）を活用して光学部材を設けることができる。その場合、本実施例に係る単位パターン１２１の傾斜面１２３の傾斜角は光学部材の屈折率により２３．６°より大きく約５６．３°より小さい範囲を有するかあるいは３３．７°より大きく６６．４°より小さい範囲を有することができる。
また、具現によっては、屈折率調節のために複数のパターン上には少なくとも一つの高屈折率の機能層がコーティングされ得る。
前述した屈折率による傾斜角はスネルの法則によったもので、これを数式表現すると次の数学式１の通りである。
［数学式１］
Figure 2017518615
数学式１でｓｉｎθ１は第１屈折率（ｎ１）の第１媒質での光の進行角または入射角で、ｓｉｎθ２は第２屈折率（ｎ２）の第２媒質での光の入射角または進行角である。
前述した通り、本実施例の単位パターンの傾斜面は入射光を適切に反射させるか屈折させることができる傾斜角であって、小さくは約５°程度、大きくは約８５°の傾斜角（θ）を有するように設けられ得る。一実施例において、単位パターン１２１は前述した傾斜面に加えて製造工程の便宜などのために、底面の幅（ｗ）対高さ（ｈ）を所定比率で限定することができる。底面の幅は単位パターンの周期あるいはピッチに対応することができる。
例えば、線形光の立体効果が強調されるように立体効果形成部のパターンに対してパターン設計する場合、単位パターン１２１の幅（ｗ）は単位パターンの高さ（ｈ）と同じであるか小さいように設けられ得る。また、線形光が相対的に長いイメージを表現するように立体効果形成部のパターンを設計する場合、単位パターンの幅（ｗ）は単位パターンの高さ（ｈ）より大きいように設けられ得る。また、単位パターン１２１がレンティギュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）の形状を有する場合、単位パターン１２１の幅対高さの比率（ｈ／ｗ）は約１／２以下であるか、その傾斜面の傾斜角（θ）が約４５°以下になるように設けられ得る。
このように、本実施例では単位パターン（２２）の幅（ｗ）と高さ（ｈ）を特性調節用因子として利用して所望のデザインの線形光や立体効果光の光イメージを効果的に制御することができる。
本実施例において、立体効果形成部１２内の互いに隣接した二つの単位パターンの間の幅（ｗ）（ピッチに対応することができる）は１０μｍ〜５００μｍであり得る。このような幅（ｗ）は第１経路上で複数のパターンの間の平均間隔であり得、パターンの設計や所望の光イメージの形状により調整され得る。
図１５を参照すると、本実施例に係る照明装置の立体効果形成部１２のパターンの設計時、複数の単位パターン１２１は半円形または半楕円形の断面形状を有するように設けられ得る。単位パターン１２１は光ガイド部の厚さ方向（ｚ方向）やｙ方向で所定角度に傾いた傾斜面を具備する。単位パターン１２１はｚ方向での中心線（図示されず）を基準として対称の形態を有し得るが、これに限定されない。
本実施例で単位パターン１２１の傾斜面は単位パターンの半円形断面構造で外接する直線状の仮想の傾斜面を考慮することができ、このような傾斜面は半円形の外表面に沿って可変する０°より大きく９０°より小さい傾斜角（θ）を有することができる。すなわち、単位パターン１２１の傾斜面は略半円弧上の任意の点に接する傾斜面を有するため、すべての鋭角の傾斜角（θ）を有することができる。
また、本実施例の立体効果形成部１２は互いに隣接した二つの単位パターンの間に設けられる離隔部１０２を含んで構成され得る。すなわち、複数の単位パターン１２１が第１単位パターン（Ｃｍ−１）、第２単位パターン（Ｃｍ）および第３単位パターン（Ｃｍ＋１）（ここで、ｍは２以上の自然数である）を含む時、立体効果形成部１２は第１単位パターン（Ｃｍ−１）と第２単位パターン（Ｃｍ）の間および第２単位パターン（Ｃｍ）と第３単位パターン（Ｃｍ＋１）の間に設けられる離隔部１０２を含むことができる。
離隔部１０２は光ガイド部の第１面１１１で単位パターンが形成されていない部分であって、隣接した二つの単位パターンの間に位置する第１面１１１の一部分であり得る。また、離隔部１０２は互いに隣接した二つの単位パターンの間の隙間であって、製造工程の便宜のために設けられたものであり得る。離隔部１０２は製造工程や特定具現のパターンの設計によって省略可能である。
離隔部１０２の第２幅（ｗ１）は単位パターン１２１の第１幅（ｗ）より小さい。離隔部１０２の第１幅（ｗ１）は単位パターン１２１の第１幅（ｗ）の約１／５以下であるか数μｍ以下であり得る。この時、単位パターンの周期またはピッチは第１幅（ｗ）と第２幅（ｗ１）を合算した値に対応できる。
図１６を参照すると、本実施例に係る照明装置の立体効果形成部１２のパターン設計時、単位パターン１２１は多角形の断面形状を具備することができる。単位パターン１２１の傾斜面１２３は折れ線グラフの形状を有することができる。
本実施例で単位パターン１２１の傾斜面１２３は光ガイド部の第１面１１１と直交する方向（ｚ方向）で折れ線グラフの線分の個数によって複数の傾斜角（θ１、θ２）を有するように設けられ得る。第２傾斜角（θ２）は第１傾斜角（θ１）より大きいこともあり得る。第１および第２傾斜角（θ１、θ２）は約５°より大きく約８５°より小さい範囲で設計され得る。
また、本実施例の立体効果形成部１２は互いに隣接した二つの単位パターンの間の離隔部１０２をさらに具備することができる。離隔部１０２の幅（ｗ１）は立体効果形成部１２上での自然な線形光の具現のために単位パターンの幅（ｗ）より小さい。離隔部１０２の幅（ｗ１）は数μｍ以下に設計される。離隔部１０２の幅（ｗ１）はできる限り小さく設計されるかそれ自体が省略されるように設計され得る。
また、本実施例の立体効果形成部１２は単位パターン１２１上に第１面１１１と平行する断絶面１２５を具備することができる。断絶面１２５は実質的に入射光の反射や屈折を通じて入射光が外部に放出されるように作用しない部分であって、複数の単位パターンによって具現される線形光が断絶面１２５に対応する部分で断絶されて表現され得るため、断絶面１２５の幅（ｗ２）は所望の形状の線形光の具現のために数μｍ以下で適切に設計され得る。
以上で本発明の技術的思想を例示するための好ましい実施例と関連して説明し図示したが、本発明はこのように図示されて説明されたままの構成および作用にのみ限定されるものではなく、技術的思想の範疇を逸脱することなく本発明に対して多数の適切な変形および修正が可能であることを本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者はよく理解できるはずである。したがって、そのようなすべての適切な変形および修正と均等物も本発明の範囲に属するものと見なされるべきである。
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ：照明装置
１１：光ガイド部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：立体効果形成部
１２１、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ：単位パターン
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：光源部
１４：ハウジング
１５：駆動部
１６：屈曲支持部
１７：離隔部
１８：隔壁
１９：車両のバッテリ
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：光源
３０：アウターレンズ
１１３：屈曲部

Claims (23)

  1. 第１面および前記第１面の反対側である第２面を具備する光ガイド部；
    前記光ガイド部上の立体効果形成部；および
    前記光ガイド部の厚さ方向に前記光ガイド部の中間部に光を照射する光源部；
    を含み、
    前記立体効果形成部はパターンを含み、前記パターンの複数の単位パターンは順次配列され、前記第１面または第２面に対して傾斜角を有する傾斜面を具備し、前記光ガイド部内の入射光を前記傾斜面での反射および屈折によって前記第１面が向かっている第１面方向または前記第２面が向かっている第２面方向に誘導して前記複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する第１経路の線形光を具現する、照明装置。
  2. 前記複数の単位パターンは前記光源部の光源の光が前記光ガイド部の外部から内部に入射される第１領域と最も近い距離である第１距離、前記第１距離より遠い第２距離および前記第２距離より遠い第３距離を有して順次配列される第１単位パターン、第１単位パターンおよび第３単位パターンを含み、
    ここで、前記第２単位パターンの傾斜面による第２ダミー光源から前記第２単位パターンの傾斜面までの第２距離は、前記第１単位パターンの傾斜面による第１ダミー光源から前記第１単位パターンの傾斜面までの第１距離よりも長く、前記第３単位パターンの傾斜面による第３ダミー光源から前記第３単位パターンの傾斜面までの第３距離よりも短い、請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記パターンは前記入射光を前記光ガイド部の中間部から第１側面の端に延長する第１線形光と前記中間部から前記第１側面の端と向き合う第２側面の端に延長する第２線形光に変換する、請求項２に記載の照明装置。
  4. 前記傾斜面は鏡面または鏡面加工面を含む、請求項３に記載の照明装置。
  5. 前記傾斜面の粗さは算術平均粗さ（Ｒａ）０．０２以下および最大高さ粗さ（Ｒｙ）０．３０以下である、請求項４に記載の照明装置。
  6. 前記複数の単位パターンの周期またはピッチは１０μｍ〜５００μｍである、請求項４に記載の照明装置。
  7. 前記複数の単位パターンの各パターン延長方向は互いに平行する、請求項６に記載の照明装置。
  8. 前記光ガイド部は厚さ方向に曲がる屈曲部を含む、請求項１に記載の照明装置。
  9. 前記屈曲部は前記光源部の光が前記光ガイド部の外部から内部に入射される第１領域内に配列される、請求項８に記載の照明装置。
  10. 前記屈曲部は前記光源部の光が前記光ガイド部の外部から内部に入射される第１領域の外部に配列される、請求項８に記載の照明装置。
  11. 前記光ガイド部の材料はレジン（Ｒｅｓｉｎ）またはグラス（Ｇｌａｓｓ）を含み、前記レジンは熱可塑性高分子または光硬化性高分子を含む、請求項１に記載の照明装置。
  12. 前記立体効果形成部は前記光ガイド部の前記第１面および前記第２面のうち少なくともいずれか一つを加工して一体型で設けられる、請求項１に記載の照明装置。
  13. 前記立体効果形成部は前記光ガイド部の前記第１面および前記第２面のうち少なくともいずれか一つに接合されるパターン層によって設けられる、請求項１に記載の照明装置。
  14. 前記立体効果形成部は前記光ガイド部の互いに異なる領域に設けられる第１グループの複数の単位パターンおよび第２グループの複数の単位パターンを含む、請求項１に記載の照明装置。
  15. 前記第１グループの複数の単位パターンの少なくとも一つの第１パターン延長方向と前記第２グループの複数の単位パターンの少なくとも一つの第２パターン延長方向は互いに異なる、請求項１４に記載の照明装置。
  16. 前記第１グループの複数の単位パターンおよび前記第２グループの複数の単位パターンの間のパターン非形成部または隔壁をさらに含む、請求項１４に記載の照明装置。
  17. 前記光源部は前記第１グループの複数の単位パターンに入射光を照射する第１光源と前記第２グループの複数の単位パターンに入射光を照射する第２光源を含む、請求項１４に記載の照明装置。
  18. 前記第１光源および前記第２光源は少なくとも一つ以上のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子を有するＬＥＤパッケージである、請求項１７に記載の照明装置。
  19. 前記光源部または前記光ガイド部を支持するハウジングをさらに含む、請求項１に記載の照明装置。
  20. 前記ハウジングに結合し、前記光ガイド部を傾斜させるか曲げる駆動部をさらに含む、請求項１９に記載の照明装置。
  21. 前記光ガイド部を覆うアウターレンズをさらに含む、請求項１に記載の照明装置。
  22. 前記光源部は車両のバッテリーに連結される、請求項２１に記載の照明装置。
  23. 第１面および前記第１面の反対側である第２面を具備する光ガイド部；
    前記光ガイド部上の立体効果形成部；および
    前記第１面または前記第２面と傾斜した方向から前記光ガイド部に光を照射する光源部；
    を含み、
    前記立体効果形成部はパターンを含み、前記パターンの複数の単位パターンは順次配列され、前記第１面または第２面に対して傾斜角を有する傾斜面を具備し、前記光ガイド部内の入射光を前記傾斜面での反射および屈折によって前記第１面が向かっている第１面方向または前記第２面が向かっている第２面方向に誘導して前記複数の単位パターンの各パターン延長方向と直交する第１経路の線形光を具現する、照明装置。
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