KR100560193B1 - 렌즈 형상의 조명시스템 - Google Patents

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KR100560193B1
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스테이너아이번비.
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Abstract

광을 수용하여 내부전반사에 의해 광을 전달하는 도파관(16)을 포함하는 광학적 조명시스템(2). 도파관(16)의 한 면에 부착된 것은 렌즈형상의 마이크로프리즘(28)의 배열이고, 각각의 마이크로프리즘(28)은 도파관(16)에 광학적으로 연결된 광입력면(30) 및 광출력면(32)을 가지고 있다. 광입력면(30)은 도파관(16)으로부터 광이 탈출하는 것을 막고 또한 마이크로프리즘(28) 내에서 광의 방향을 바꾸는 다수의 테이퍼가공된 홈(34)에 의해서 한정된다. 도파관(16)으로부터 탈출하는 광은 테이퍼가공된 홈(34)의 경사진 측벽(36, 38)으로부터 반사하고 공간적으로 조절된 광원으로서 마이크로프리즘(28)으로부터 나온다. 렌즈형상의 마이크로렌즈(60)의 배열은 마이크로프리즘(28)의 출력을 수용하도록 위치될 수 있고 그래서 마이크로렌즈(60)로부터 빠져 나오는 광은 실질적으로 평행조정된 광원이다.
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도파관, 마이크로프리즘, 마이크로렌즈, 조명조립체, 광중합, 광전달수단, 폴리스티렌, 아크릴, 굴절률

Description

렌즈 형상의 조명시스템{A LENTICULAR ILLUMINATION SYSTEM}
본 발명은 대체로 광선을 평행하게 조정하는 광학조명 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 비평행 광원으로부터 분리된 광의 방향을 바꾸기 위한 복수의 렌즈모양의 광학 마이크로프리즘 및 마이크로렌즈를 가지고서 비확산 또는 실질적으로 평행하게 조정된 광원 출력을 분리적으로 또는 조합하여 제공하는 조명시스템에 관한 것이다.
많은 광학 및 조명응용은 광의 유효한 출력을 제공하는 비확산 또는 평행하게 조정된 광원의 생산을 요구한다. 콤팩트한 디자인 또는 좁은 외형 내에 평형하게 조정된 광원을 제공하기 위해 부닥치는 전형적인 문제점은: 1) 일정하지 않은 광분배; 2) 광의 제어된 조정출력의 부족; 3) 평행하게 조정된 광출력의 양 대 평행하게 조정되지 않은 광입력의 양에 관한 비효율성; 4) 평행하게 조정된 광원을 제공하기 위한 장치의 제작 등이 있다.
그러므로, 좁은 외형을 유지하면서 일정한 광분배를 가지는 에너지 효율적인 광원을 제공하는 조명조립체를 제공하는 광학 및 조명기술에 대한 필요성이 있다.
종래 기술의 결함을 주로 다루는 대표적인 조명시스템은 본 발명의 양수인에게 양도된 미국특허 제 5,555,329호; 제 5,521,725호; 제 5,428,468호 ; 그리고 제 5,396,350호에 개시되어 있다.
본 발명은 에너지 효율적인 비확산 또는 실질적으로 평행하게 조정된 광원(이하에서 공간적으로 조절된 광원을 말함)을 분리적으로 또는 조합하여 제공하는 조명시스템에 관한 것이다. 부가적으로, 본 발명은 공간적으로 조절된 광원의 낮은 외형을 요구하는 조명 응용에 관한 것이다.
본 발명은 굴절률 n2 를 가지고서 광전달수단으로부터 광을 분리하여 출력면에 그 광을 반사시키는 수단의 광입력면과 광학적인 협동작용으로 굴절률 n1 을 가지고서 광을전달하는 수단을 포함하고 있고, 여기서 광입력면의 연속성은 n3 ＜ n1 및 n3 ＜ n2 를 만족하는 굴절률 n3 을 갖는 영역에 의해 중단된다.
특히, 본 발명은 도파관 또는 다른 광전달수단 내에서 전달용 확산 입력광원을 받아들이도록 설계되어 있는 조명시스템이다. 반사수단은 광전달수단에 광학적으로 연결되어 있어서 광전달수단으로부터 광을 분리시켜 그 광을 출력면으로 방향을 고친다. 선택적으로, 낮은 굴절률의 굴절층이 광전달수단과 광반사수단 사이에 배치되어 있다. 반사수단은 도파관과 광학적인 협동작용으로 또는 택일적으로 광입력면을 가지고 있는 렌즈모양의 마이크로프리즘의 배열을 포함하고 있고, 이 렌즈모양의 마이크로프리즘의 배열은 또한 렌즈모양의 마이크로렌즈의 배열과 광학적인 협동작용상태에 있고 그래서 마이크로프리즘은 광전달수단과 마이크로렌즈 사이에서 작동가능하게 배치되어 있다. 광입력면은 존재하는 광이 도파관으로부터 마이크로프리즘으로 탈출하는 것을 막는 다수의 브레이크(breaks)에 의해 한정된다. 본 발명의 반사수단은, 낮은 외형의 조립체에 제공되는 공간적으로 조절된 광의 에너지효율적인 분배를 제공한다.
본 발명의 목적, 이로운 점 및 새로운 특징은 이어지는 상세한 설명에서 개시될 것이며, 이하의 연구에 관해서 부분적으로는 당해 기술분야의 전문가에게 명확해지거나 또는 본 발명의 실시에 의해 알 수 있다. 본 발명의 목적 및 유리한 점은 첨부된 청구항들에서 특히 명시된 요소 및 조합에 의해서 실현되고 획득될 수 있다.
본 발명의 상기한 목적 및 유리한 점과 다른 목적 및 유리한 점은 이하의 상세한 설명의 고려 하에서, 같은 참고부호는 같은 부분을 나타내는 첨부된 도면과 연관하여 명확해질 것이다.
도 1은 단일 입력광원에 관하여 본 발명의 한 실시예의 정면도;
도 2는 도 1의 실시예의 분해도;
도 3a-b는 본 발명의 다른 실시예의 정면도;
도 4는 도 1의 실시예의 사시도;
도 5는 도 1의 실시예의 다른 정면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 사시도; 그리고
도 7은 광이 도 6의 실시예에 의해 평행하게 조정된 경우 2 개의 수직방향에 있어서의 광출력 분배의 그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 상기한 도면을 참고하므로써 당해 기술분야의 전문가에 의해 보다 잘 이해될 것이다. 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예는 개시된 정확한 형태에 본 발명을 국한시키거나 한정하도록 의도된 것은 아니다. 그것들은 본 발명의 원리 및 응용가능하고 실용적인 사용을 기술하고 가장 잘 설명하기 위해 선택된 것이고 그래서 당해 기술분야의 전문가들이 본 발명을 최대로 사용할 수 있게 한다.
본 발명의 바람직한 한 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 조명시스템(2)은 광발생수단(14), 광수용면(17)을 가지고 있는 도파관(16) 및 도파관(16)과 광학적인 협동작용하는 투명한 반사수단(18)을 포함하고 있다. 광학적 협동작용은 광이 도파관(16)으로부터 반사수단(18)으로 통과할 수 있게 하는 도파관(16)과 반사수단(18) 사이의 일정한 관계를 의미한다. 유용한 광발생수단(14)의 예로는 레이저, 형광관, 광방출다이오드, 백열등, 태양광선 등이 있다.
반사수단(18)은 부착촉진층(adhesion promoting layer)으로서 작용할 수 있는 선택적인 저굴절률층(26), 그리고 렌즈형상의 마이크로프리즘(28)의 배열을 포함하고 있다. 마이크로프리즘(28)의 길이는 도파관(16)을 통한 광의 이동의 통상적인 방향으로 맞추어져 있다. 광은 X축의 방향으로 내부전반사(TIR)에 의해 도파관(16)을 통하여 반사하여 광입력면(30)에 의해 마이크로프리즘(28)으로 들어가고 예시적인 광선(15a-15c)에 의해 도시된 바와 같이 공간적으로 조절된 광원으로서 광출력면(32)을 통하여 마이크로프리즘(28)을 빠져 나간다. 또한 광입력면(30)은, 상기 광입력면을 따라서 존재하고 광선(15c)에 의해서 도시된 바와 같이 도파관으로부터 반사수단으로의 광의 전달을 막는 선택된 표면빈공간(34)에 의해 특징지워진다. 빈공간(34)은 광입력면(30)의 연속성을 중단시키는 도파관(16) 또는 굴절층(26)의 굴절률 보다 더 작은 굴절률을 가지고 있는 재료에 의해 한정된 채널 또는 홈으로서 특징될 수 있다.
도 2를 참고하면, 빈공간(34)은 마이크로프리즘(28)과 빈공간(34)의 굴절률 사이의 경계면을 더 한정하는 측벽(36, 38)에 의해 한정된 간극이 있는 구역이다. 빈공간(34)은 형상이 테이퍼가공되어 있고 도파관 근처의 빈공간의 바닥의 폭이 빈공간의 최상부의 폭보다 더 넓은 한 임의의 형상일 수 있다. 면(36,38)은 평평하거나 만곡되거나 또는 깍은 면이 될 수 있다. 단지 예시를 위한 목적으로, 도 2는 빈공간(34)을 평평한 측벽(36,38)을 가진 "V"형상의 홈으로서 한정한다. 측벽(36,38)을 포함하는 빈공간(34)은 X축의 광선의 이동방향에 대체적으로 수직한 방향으로 마이크로프리즘(28)을 통하여 뻗어 있다. 바람직하게는, 빈공간(34)이 마이크로프리즘(28)의 전체 폭 만큼 뻗어 있지만, 필수적인 것은 아니다. 측벽(36,38)이 편평한 경우에 있어서, 측벽은 입력면(30)의 법선에 관하여 각각 θ 및 θ'의 각을 형성한다. 빈공간(34)은 도파관(16) 또는 저굴절률층(26)과 빈공간(34) 사이의 굴절률의 차이로 인해 도 1에 도시된 바와 같이 광이 마이크로프리즘(38)으로 들어가는 것을 막는다. 빈공간(34)의 간극이 있는 구역은 도파관(16) 또는 저굴절률층(26)의 굴절률보다 더 작은 굴절률을 가지고 있어야만 한다. 빈공간(34)에 대한 바람직한 재료는 굴절률 1.00의 공기 및 굴절률이 약 1.16 내지 약 1.40 에 걸쳐있는 플루오르중합체 재료를 포함한다. 가장 바람직한 재료는 공기이다. 부가적으로, 측벽(36, 38)은 입력면(30)을 통하여 마이크로프리즘(28)으로 들어가는 광선의 일부분을 방향을 바꾸게 한다.
도 2를 참고하면, θ 및 θ'의 각은 동일할 필요가 없다. θ 및 θ'의 각은 마이크로프리즘으로부터 탈출하는 광의 방향을 제어하고 출력광의 평행조정의 정도를 결정하는 데 중요하다.
이러한 각은 광의 원하는 출력각 및 원하는 평행조정의 정도에 따라 넓은 범위에 걸쳐서 변화할 수 있다. 단일 광원이 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 응용으로 사용된다면, 단지 각 θ의 값은 광의 방향을 바꾸는 데 있어서 중요하다. 측벽(36, 38)이 편평하고 원하는 출력각이 도파관의 평면에 수직인 경우에 대하여, 각 θ의 원하는 값은 약 15˚내지 약 50˚범위에 걸쳐 있다. 보다 바람직한 값은 약 20˚내지 약 40˚범위에 걸쳐 있다. 광선이 X축을 따르는 양 방향으로 이동한다면 각 θ'의 값은 중요하다. 예를 들면, 반사수단(25)이 도파관(16)의 면에 사용되고(도 1을 참고), 반대쪽의 광수용면(17) 또는 제 2광원(14a)이 도 4에 도시된 바와 같이 사용된다. 반사수단(25)은 거울, 반사테이프 또는 반사성이 큰 다른 재료일 수 있다.
도파관(16)은 광에 대해 투과될 수 있는 임의의 재료가 될 수 있다. 바람직하게는 도파관(16)이 약 400 내지 약 700 nm 의 파장의 범위 내에 있는 광에 투과될 수 있는 것이다. 도파관(16)의 바람직한 굴절률은 약 1.30 보다 더 크다. 더욱 바람직한 굴절률은 약 1.40 내지 약 1.65의 범위에 있다. 바람직한 재료는 투과성 중합체, 유리 및 용융된 실리카를 포함한다. 이러한 재료의 바람직한 특성은 장치의 전형적인 작동온도에서 기계적 및 광학적인 안정성을 포함한다. 더욱 바람직한 재료는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트 및 폴리에스테르 등 이다. 택일적으로, 도파관은 광입력면을 형성하는 구역을 제외하면 반사면을 갖는 공동(cavity)일 수 있다. 공동반사율은 알루미늄으로 코팅된 매끈한 면을 사용하여 성취될 수 있다.
마이크로프리즘(28)은 임의의 투과성 고체재료로 만들어질 수 있다. 바람직한 재료는 약 1.40 내지 약 1.65 사이의 굴절률을 가지고 있고 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리(4-메틸 펜텐), 폴리스티렌, 알릴 디글리콜 카보네이트, 폴리(스티렌-코-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-코 메틸 메타크릴레이트), 실리콘, 폴리우레탄 및 아크릴레이트 모노머의 광중합에 의해 형성된 중합체를 포함한다.
도 4를 참고하면, 마이크로프리즘(28)은 광입력면(30) 및 표면적에 있어서 광입력면(30) 보다 더 큰 광출력면(32)을 가지고 있는 육면체의 기하학적인 형태를 형성하도록 구조되어 있다. 마이크로프리즘(28)은 대향하여 배치된 2 쌍의 측벽(46, 48 및 50, 52)을 더 포함하고 있다. 측벽(50, 52)은 마이크로프리즘(28)을 통하여 전파하고 있는 광을 반사하고 방향을 바꾸는데 유효하다. 대부분의 경우에 있어서, 측벽(46, 48)은 광학적인 기능을 가지고 있지 않다. 그러나, 측벽(46, 48)을 경사지게 하는 것은 필요할 수 있고 그래서 빈공간(34)으로부터 반사하는 광은 측벽(46, 48)과 부딪치지 않을 것이다.
도 5를 참고하면, 측벽(50, 52)은 도파관(16)의 면의 법선에 대해 경사각 ø 를 형성한다. 측벽(50, 52)은 광전달수단의 입력(17)에 평행한 방향으로 출력의 평행조정을 제어하는 것을 돕는다. 경사각 ø의 바람직한 수치는 약 0˚내지 약 30˚의 범위에 걸쳐 있다. 경사각 ø의 더욱 바람직한 수치는 약 5˚내지 약 20˚의 범위에 걸쳐 있다. 바람직하게는, 측벽(50, 52)과 연관된 경사각 ø는 동일하지만, 반드시 동일한 각도일 필요는 없다.
높이(54)는 치수 및 디스플레이의 해상도 또는 조명응용에 따라 폭넓게 변화할 수 있다. 다시 말해서, 랩톱컴퓨터 디스플레이 및 항공전자공학 디스플레이와 같은 보다 작은 디스플레이는 대형 스크린, 평면텔레비젼과 같은 보다 큰 디스플레이에 대하여 훨씬 감소된 치수를 가진다.
도 1을 다시 참고하면, 선택적인 저굴절률층(26)은 광전달성이고 도파관(16)의 굴절률보다 더 작은 굴절률을 가지고 있는 재료이다. 저굴절률층은 플루오르화마그네슘과 같은 무기물질이거나 실리콘과 같은 유기물질일 수 있다. 층(26)이 또한 부착촉진층이면, 그것은 마이크로프리즘(28), 특히 중합체로 형성된 마이크로프리즘이 도파관(16)에 강력하게 부착되도록 유발할 것이다. 저굴절률층(26)의 두께는 결정적인 것이 아니고 광범위하게 변화할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 저굴절률층(26)의 두께는 약 75 마이크로미터보다 더 작다.
도 4를 다시 참고하고 당해 기술분야의 전문가에게 명백한 바와 같이, 마이크로프리즘(28)은 Y방향으로 반복된 거리(40)를 가질 수 있다. 더우기, 빈공간(34)의 반복된 거리(40)는 X방향으로 변화할 수 있다. 거리(40, 42)는 전자공학적인 디스플레이의 해상도 및 치수 또는 조명응용의 루멘(lumen) 출력요건에 따라 변화할 수 있다. 또한, 도 3a에서 도시된 단일 광원응용에 있어서, 거리(42)는 광발생수단(14)으로부터 거리가 증가함에 따라 도파관(16) 내측의 광강도의 저하를 보상하기 위해 도파관(16)의 면을 가로질러서 폭넓게 변화할 수 있다.
이러한 응용에 있어서, 반복된 거리(42)는 광수용면(17)에 접근할수록 더 작아지고 광원(14)으로부터 멀리 이동할수록 점점 증가한다. 본질적으로, 촘촘하게 간격을 둔 빈공간(34)은 광수용면(17)에 근접한 광입력면 면적의 양을 감소시키고 넓게 간격을 둔 빈공간(34)은 광수용면(17)으로 이격된 유효한 광입력면의 면적을 증가시킨다. 택일적으로, 광입력면은 도 3b에 도시된 바와 같이 인트럽션(interruption)(34)의 깊이(41)가 변화함에 의해 마이크로프리즘(28)을 가로질러서 변화될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 반사수단(18)은 도 6에 도시된 바와 같이 원통형 마이크로렌즈(60)의 렌즈형상의 배열을 포함하고 있다. 택일적으로, 렌즈형상의 마이크로렌즈 곡선은 예를 들면 타원형 또는 포물선 단면과 같은 원통형이 아닌 다른 형상을 가질 수 있다. 마이크로렌즈(60)는 마이크로프리즘(28)에 근접하여 배치되어 있다. 바람직하게는 마이크로렌즈(60)가 마이크로프리즘(28)의 굴절률과 동일한 굴절률을 가지고 있다. 그러나, 마이크로렌즈(60)는 마이크로프리즘(28)으로부터 별개의 공정으로 제조될 수 있고 예를 들면 위에서 언급한 재료와 같은 투과성 재료가 사용될 수 있다. 마이크로렌즈(60)를 제조하기 위해 별개의 공정이 사용된다면, 마이크로렌즈(60)의 굴절률은 마이크로프리즘(28)의 굴절률과 동일하거나 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 마이크로렌즈들 사이의 중심 대 중심의 거리는 마이크로프리즘(28)의 반복된 거리(40)에 직접적으로 관련된다. 다시 말해서, 모든 마이크로프리즘(28)에 대해 각각의 마이크로프리즘(28)의 출력면(32)과 맞추어진 상응하는 마이크로렌즈(60)가 존재한다.
스페이서(spacer)(62)는 마이크로렌즈(60)와 마이크로프리즘(28)을 분리시킨다. 스페이서(62)의 두께는 마이크로프리즘(28)으로부터의 광을 마이크로렌즈(60)에 의해 평행조정되게 유발하도록 최적화되어 있다. 바람직하게는 스페이서(62)가 마이크로프리즘(28) 및 마이크로렌즈(60)를 성형하기 위해 사용되었던 것과 동일한 공정으로 성형되고 그러므로 마이크로프리즘(28) 및 마이크로렌즈(60)와 동일한 재료이다. 그러나, 일반적으로 스페이서(62)는 임의의 투과성 재료로 별개로 제조될 수 있다. 바람직한 재료는 투과성 중합체, 유리 및 용융된 실리카를 포함하고 있다. 바람직하게는 스페이서(62)가 마이크로프리즘(28) 및 마이크로렌즈(60)의 굴절률과 동일하거나 실질적으로 동일한 굴절률을 가지고 있다. 이러한 재료의 원하는 특성은 장치의 전형적인 작동온도에서 기계적 및 광학적인 안정성을 포함한다. 가장 바람직한 재료는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트 및 폴리에스테르이다.
마이크로프리즘(28)의 배열은 마이크로렌즈(60)와 분리적으로 또는 조합하여 사출 및 압축몰딩을 포함하는 몰딩, 뜨거운 롤러로 압축하는 캐스팅을 포함하는 캐스팅, 몰드 내에서의 광중합 및 몰드를 사용하지 않는 광중합 공정과 같은 다수의 공지된 기술에 의해 제조될 수 있다. 종래 기술을 능가하는 본 발명의 한 가지 유리한 점은 몰드 내의 수지의 자유로운 유동을 조장함으로써 제조공정을 쉽게 하는 렌즈형상의 배치이다. 바람직한 제조기술은 마이크로프리즘(28)의 배열, 마이 크로렌즈(60)의 배열 및 스페이서(62)를 포함하는 반사수단(18)이 일체형 유니트로서 제조되도록 허용하는 것이다. 이러한 기술의 유리한 점은 마이크로프리즘 및 마이크로렌즈의 배열이 별개로 제조되어 상기한 관계로 부착되면 마이크로프리즘 및 마이크로렌즈의 배열 사이에의 정렬에러를 제거하는 것이다. 바람직하게는 반사수단(18)이 사출 또는 압축몰딩에 의해 제조된다.
보 기
도 6에 도시된 바와 같이 폴리스티렌 부분은 원통형 렌즈와 조합하여 렌즈형상의 프리즘을 가지고서 사출성형되어 있다. 렌즈형상의 프리즘의 폭은 프리즘의 베이스에서 0.0125 인치이고 프리즘의 최상부에서 0.020 인치이다. 이 프리즘은 0.019 인치의 높이를 가지고 있다. 원통형 렌즈는 폴리스티렌 스페이서층 0.025 인치 두께 만큼 프리즘의 최상부로부터 분리되어 있다. 각각의 렌즈형상의 프리즘에 대해서 하나의 원통형 렌즈가 있다. 원통형 렌즈는 0.024 인치의 곡률반경을 가지고 있고 프리즘의 최상부와 맞추어져 있다. 렌즈형상의 프리즘은 프리즘의 긴 방향을 따라서 0.016 인치 마다 위치되어 있는 "V"형상의 홈 또는 빈공간을 가지고 있다. 이 홈의 깊이는 0.0097 인치이다.
폴리스티렌 부분은 실리콘 압력-민감부착층 0.001 인치 두께를 사용하여 투명한 아크릴 도파관에 부착되어 있다. 실리콘 압력-민감부착층은 아크릴 도파관(굴절률= 1.49) 및 폴리스티렌 성형부분(굴절률= 1.59) 양자의 굴절률 보다 더 작은 굴절률 1.41을 가지고 있다. 2 개의 형광램프로부터의 광은 아크릴 도파관의 2 개의 대향하는 단부에 연결되어 있다. 광의 통상적인 방향은 렌즈형상의 프리즘 및 부착된 성형부분의 렌즈의 방향에 평행하다. 도파관의 광은 실리콘층을 통과하여 성형부분이 압축-민감부착층과 접촉된 구역의 성형부분으로 들어갈 수 있다. 빈공간(굴절률= 1.00)에 의해 점유된 도파관 상의 표면적은 광을 도파관으로부터 통과하도록 허용하지 않는다. 빈공간의 벽은 렌즈형상의 프리즘 내에서 광의 방향을 바꾼다. 성형부분으로부터 나타나는 광은 고도로 평행조정되어 있고 도파관의 평면에 대해 대략 수직방향이다. 이 광은 한 방향으로 ±14˚및 수직방향으로 ±13.7˚의 평행조정각(최대지점의 중간에서 피크의 전체 폭을 가짐)을 가지고 있다. 2 개의 수직방향으로 광분포의 단면도가 도 7에 도시되어 있다.
상기한 특정 실시예는 본 발명의 원리의 예시에 불과하고, 다양한 개량이 첨부된 청구항에 의해 한정된 본 발명의 영역 및 정신에서 이탈됨이 없이 당해 기술분야의 전문가에 의해 만들어질 수 있다는 것을 알게 될 것이다.
본 발명은 비평행 광원으로부터 분리된 광의 방향을 바꾸기 위한 복수의 렌즈모양의 광학 마이크로프리즘 및 마이크로렌즈을 가지고서 비확산 또는 실질적으로 평행하게 조정된 광원 출력을 분리적으로 또는 조합하여 제공하는 조명시스템에 관한 것으로서, 상기와 같은 구성으로 좁은 외형을 유지하면서 일정한 광분배를 가지는 에너지 효율적인 광원을 제공하는 조명조립체를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 굴절률 n1을 갖는 광전달수단을 포함하는 조명 조립체에 있어서,
    상기 광전달수단은, 굴절률 n2를 가지며 상기 광전달수단으로부터 광을 분리하여 출력면으로 그 광을 반사시키는 수단의 광입력면과 광학적인 협동작용을 하며,
    이 때, 상기 광입력면의 연속성이 n3＜n1 및 n3＜n2를 만족하는 굴절률 n3을 갖는 영역에 의해 중단되는 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 광을 분리하는 상기 수단은 렌즈형상인 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 굴절률 n3를 갖는 영역이 테이퍼가공된 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  4. 제 3 항에 있어서, 굴절률 n2 와 n3 사이의 경계면이 광분리수단 내에서 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  5. 제 3 항에 있어서, 테이퍼가공된 공간이 V형상을 갖는 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  6. 굴절률 n1 및 광입력을 수용하는 제 1광수용면을 가지고 있는 광을 전달하는 수단; 그리고
    ⅰ) 광을 전달하는 상기 수단으로부터 광을 수용하는 n2 ＜ n1 을 만족하는 굴절률 n2 의 선택된 간극이 있는 구역을 가지고 있는 광입력면 및 ⅱ) 상기 광입력면의 표면적 보다 더 큰 표면적을 가지고 있는 광출력면을 포함하는 렌즈형상의 마이크로프리즘의 배열을 포함하는 공간적으로 조절된 광원을 제공하는 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 출력면은 상기 광입력면에 평행인 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 출력면이 곡면인 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  9. 공간적으로 조절된 광원을 제공하는 조명조립체에 있어서,
    a) 굴절률 n1 및 광입력을 수용하는 제1 광수용면을 가지고 있는 광전달수단; 및
    b) 상기 광전달수단으로부터의 광을 수용하는 광입력면 및 상기 광입력면의 표면적보다 더 큰 표면적을 갖는 광출력면을 포함하고 있는, 길이 및 폭을 갖는 렌즈형상의 마이크로프리즘 어레이를 포함하고,
    상기 광입력면은 n2＜n1을 만족하는 굴절률 n2의 선택된 간극 영역을 가지며, 각 마이크로프리즘의 길이는 상기 광전달수단을 통과하는 광의 진행의 통상적인 방향으로 맞추어져 있고, 상기 간극 영역은 광의 진행의 방향에 수직인 통상적인 방향으로 맞추어져 있는 것을 특징으로 하는 조명조립체.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 출력면이 곡면인 것을 특징으로 하는 조명조립체.
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