KR100775844B1 - 하프 미러를 활용한 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 가이드를 이용한 조명 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 조명 시스템은 빛을 출력하는 램프를 구비한 광원부와, 상기 광원부와 광학적으로 연결되며, 상기 광원부로부터 출력된 빛을 입력받아 외부로 빛을 출력하는 광 가이드부를 포함한다. 여기서, 상기 광 가이드부는, 일면이 구조화되어 있으며, 그 반대 면은 매끈한 구조로 이루어진 광학 라이팅 필름과, 광 가이드부의 내측에 배치되며, 투광성을 갖는 기재와 상기 기재의 일면에 형성된 하프 미러 막을 구비한 복수의 하프 미러를 포함한다. 본 발명에 의하면, 광 가이드부 내에서의 빛의 전송량과 광 가이드부 외부로의 빛의 방출량을 조절하여 균일한 휘도를 얻을 수 있다.
광 가이드, 광학 라이팅 필름, 하프 미러

Description

하프 미러를 활용한 조명 시스템{ILLUMINATING SYSTEM UTILIZING HALF-MIRROR}
도 1a는 종래의 조명 시스템에 사용되는 광 가이드에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 단면도이다.
도 1b는 종래의 조명 시스템에 사용되는 광 가이드에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템의 사시도이다.
도 3a는 도 2의 광 가이드부 및 반사 캡의 분해 사시도이다.
도 3b는 도 2의 선 I-I를 따라 절취한 상태의 광 가이드부의 개략 단면도이다.
도 3c는 도 3b의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 단면도이다.
도 3d는 도 3a의 광학 라이트 필름의 내면에 형성된 광 산란 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 선 II-II를 따라 절취한 상태의 조명 시스템의 개략 단면도이다.
도 5a는 도 4의 하프 미러의 단면도이다.
도 5b 및 도 5c는 도 4의 하프 미러의 다른 실시예들을 도시한 단면도들이 다.
도 5d는 도 4의 하프 미러의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 개략 분해 사시도이다.
본 발명은 광 가이드를 이용한 조명 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 광 가이드 외부로 균일한 빛을 제공할 수 있는 조명 시스템에 관한 것이다.
빛을 원거리까지 비교적 적은 전송 손실로 전송시킬 수 있는 광 가이드를 이요한 조명 장치가 종래에 공지되어 있다. 광 가이드는 광 도관(light conduit), 광 파이프(light pipe) 또는 광 튜브(light tube)라고도 불리며, 장식용이나 기능성 광을 비교적 넓은 영역에 걸쳐 효과적으로 분배하는 데에 이용된다.
통상의 광 가이드 구조물은 투명한 중합체 물질로 구성되며, 미세한 구조물로 구조화된 외면과, 이와 대향 하는 구조화되지 않은 매끈한 내면을 구비한 관 형태의 벽을 포함한다. 상기 구조화되지 않은 내면은 실질적으로 평탄하며, 이에 반해, 상기 구조화된 외면은 상호 나란히 배열되어 광 가이드의 길이 방향으로 연장된 복수의 삼각형 홈을 형성하는 선형의 프리즘 배열을 포함한다. 이러한 구조상의 특징으로 인해 광 가이드는 소정의 각도 범위 내에서 광 가이드 내로 입력된 빛을 내부 전반사에 의해 광 가이드의 내부에 구속함으로써 광 가이드의 길이 방향을 따 라 빛을 전송한다. 상기한 바와 같은 전형적인 광 가이드는 미국특허 제4,805,984호에 개시되어 있으며, 본원에 참고문헌으로 인용된다.
한편, 광 가이드는 특정 지점을 조명하기 위한 포인트 조명의 용도만 아니라, 어떤 한 영역을 조명할 목적으로도 이용된다. 종래에 광 가이드의 내부에서 진행하는 빛을 외부로 분배시키기 위해 다양한 기술이 이용되어 왔다. 이러한 기술의 하나의 기술로서, 구조화된 면에 배치된 프리즘의 형상을 변경시킴으로써, 즉, 프리즘의 모서리부를 둥글게 하거나, 프리즘의 일부를 마모시키거나, 선택된 영역의 프리즘을 완전히 제거함으로써 광이 광 가이드의 변경된 영역을 통해 방출되게 하는 기술이 포함된다.
또한, 이와는 다른 기술로서, 광 가이드 내에 광 배출기(light extractor)를 배치하는 기술이 포함된다. 이러한 광 배출기에는 빛을 내부 전반사의 각도 범위를 벗어나는 각도로 광 가이드 쪽으로 반사시키도록 형상화된 스트립 또는 시트 형태의 물질이 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구조를 갖는 광 가이드의 광 전송 및 반사 원리를 본 발명의 이해에 필요한 범위 내에서 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1a는 광 가이드에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 단면도이며, 도 1b는 광 가이드에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 사시도이다. 다만, 이해의 편의상, 구조화되지 않은 내면을 상측으로 하고, 구조화된 외면을 하측으로 하여 도시하였다.
먼저, 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 광원(미도시)으로부터의 빛은 화살표와 같이 광학 라이팅 필름의 구조화되지 않는 내면에 입사하여 굴절되고(1 지점), 구조화된 외면의 프리즘의 양 측면에서 전반사 되고(2 및 3 지점), 이에 의해 외부로 향하던 빛은 상기 내면에서 굴절되어(4 지점) 다시 내부로 입력된다. 이러한 전반사 과정이 반복되는 과정에서 빛은 실질적으로 광 가이드의 길이 방향을 따라 진행하게 되는데, 광 가이드 내측의 공기에서는 빛의 손실이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 빛은 광 가이드를 통해 근거리뿐만 아니라 원거리까지도 거의 손실 없이 전송될 수 있다.
이러한 종래의 조명 시스템은 상술한 광학 라이팅 필름을 활용하여 광원에서 발생한 빛의 전송 능력을 향상시켰으나, 광원으로부터의 원거리와 근거리 간의 조도의 현격한 차이가 있었다. 즉, 종래의 조명 시스템에서는 광 가이드 내부에서의 빛의 전달 및 외부로의 빛의 방출을 적절히 제어하기가 어려워 광 가이드의 길이 방향을 따라 균일한 휘도를 얻기가 어려웠다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광 가이드의 길이 방향을 따라 균일한 휘도로 빛을 방출하는 광 가이드를 이용한 조명 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 조명 시스템은 빛을 출력하는 램프를 구비한 광원부와, 상기 광원부와 광학적으로 연결되며, 상기 광원부로부터 출력된 빛을 입력받아 외부로 빛을 출력하는 광 가이드부를 포함한다. 여기서, 상기 광 가이드부는 일면이 구조화되어 있으며, 그 반대 면은 매끈한 구조로 이루어진 광학 라이팅 필름과, 광 가이드부의 내측에 배치되며, 투광성을 갖는 기재와 상기 기재의 일면에 형성된 하프 미러 막을 구비한 복수의 하프 미러를 포함한다.
본 발명에 따른 조명 시스템에서, 광원부는 램프의 후방에 배치되며 상기 램프에서 출력되는 빛을 상기 광 가이드부로 반사시키는 반사경을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조명 시스템에서, 광 가이드부는 상기 광학 라이팅 필름의 외측에 배치되며, 상기 광원부에 착탈 가능하게 설치되는 지지 파이프를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조명 시스템은 상기 광 가이드부의 일단에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 광학 가이드부 통해 전송된 빛을 반사시키는 반사 캡을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조명 시스템에서, 상기 광학 라이트 필름의 구조화된 면의 반대 면에는 빛을 산란시킬 수 있는 복수의 광 산란 패턴이 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 광 산란 패턴은 상기 광원부로부터의 거리에 비례하여 그 분포량이 증가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조명 시스템에서, 상기 광학 라이팅 필름은 그 구조화된 면이 광 가이드부의 외측으로 배치될 수 있다. 한편, 상기 광학 라이팅 필름은 그 구조화된 면이 광 가이드부의 내측으로 배치될 수도 있다.
본 발명에 따른 조명 시스템에서, 상기 복수의 하프 미러의 하프 미러 막의 광 투과도는 광원부로부터 멀수록 감소하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 복수의 하프 미러의 하프 미러 막의 두께는 광원부로부터 멀수록 증가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 조명 시스템에서, 상기 복수의 하프 미러의 중심에는 개구가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 하프 미러의 개구의 크기는 광원부로부터 멀수록 큰 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광원부로터의 원거리와 근거리 간의 조도의 차이를 감소시킬 수 있어, 광 가이드의 길이 방향에 따라 균일한 휘도를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 조명 시스템의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 이하의 도면에서 동일하거나 대응하는 부분에는 동일한 부호를 사용하며, 이들에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템(100)의 사시도이며, 도 4는 도 2의 선 B-B를 따라 절취한 상태의 조명 시스템(100)의 개략 단면도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템(100)은, 광원부(110), 광 가이드부(120) 및 반사 캡(130)을 포함한다.
광원부(110)는 외부의 전원장치(미도시)로부터 전원을 공급받아 빛을 방출하며, 광원부(110)에서 방출된 빛은 상기 광원부와 광학적으로 연결된 광 가이드부(120)에 제공된다.
광원부(110)는 빛을 발생시키는 램프(112), 상기 램프의 후방에 배치된 반사경(114), 그리고 상기 램프 및 반사경이 수납되는 하우징(116)을 포함한다.
램프(112)는 외부로부터 인가되는 전원(미도시)을 공급받아, 소정 파장의 빛을 제공한다.
램프(112)로서는 조명 시스템(100)이 설치되는 환경을 고려하여 종래에 공지된 다양한 종류의 광원을 사용할 수 있다. 예를 들어, 램프(112)에는 할로겐 램프, 발광 다이오드, 메탈할라이드 램프 또는 플라즈마 라이팅을 채용할 수 있다.
반사경(114)은 램프(112)의 후방에 배치되며, 램프(112)로부터 입사하는 빛을 반사시켜 광 가이드부(120)로 입사시킨다.
반사경(114)의 구조는 빛이 입력되는 광 가이드부(120)의 길이에 따라 변할 것이나, 일반적으로는 비구면 반사경이다.
반사경(114)은 가공성이 우수한 금속 또는 플라스틱 재질로부터 제작될 수 있다. 이때, 적어도 반사경(114)의 표면은 알루미늄이나 은과 같이 광 반사율이 우수한 금속 물질로 이루어진 피막을 구비하는 것이 바람직하다.
하우징(116)은 이상 설명한 램프(112) 및 반사경(114)을 수납하기 위한 공간이 내부에 형성되어 있으며, 외부 환경으로부터 이들을 보호한다.
하우징(116)은 강도가 우수하며, 방열 특성 및 가공성이 우수한 재질, 예를 들면 금속을 사용하여 제작되는 것이 바람직하다.
하우징(116)의 종단에는 광 가이드부(120)가 착탈 가능하게 설치되며, 이에 의해 광원부(110)와 광 가이드부(120)는 광학적으로 연결된다.
광원부(110)에서 발생한 빛은 광 가이드부(120)의 내부에 입력되며, 광 가이드부(120)는 입력된 빛을 그 길이 방향을 따라 전송하는 한편 빛을 외부로 분배한다.
이하, 광 가이드부(120) 및 반사 캡(130)의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3a는 도 2의 광 가이드부(120) 및 반사 캡(130)의 분해 사시도이다. 도 3b는 도 2의 선 I-I를 따라 절취한 상태의 광 가이드부(120)의 개략 단면도이다. 도 3c는 도 3b의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 단면도이다. 또한, 도 3d는 도 3a의 광학 라이트 필름(122)의 내면(122a)에 형성된 광 산란 패턴(122c)을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 광 가이드부(120)는 지지 파이프(126), 광학 라이팅 필름(122) 및 한 쌍의 하프 미러(124a, 124b)를 포함한다.
지지 파이프(126)는 단면이 원형인 중공의 관으로서, 지지 파이프(126)의 일단에는 광원부(110)가 위치하며, 타단에는 반사 캡(130)이 위치한다.
지지 파이프(126)의 재질은 광 투과율이 양호하고, 기계적 성질(특히 내충격성), 내열성 및 전기적 성질을 균형 있게 갖춘 열가소성 수지 물질인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 지지 파이프(126)는, 제한됨이 없이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA)로 구성된다. 가장 바람직하게는, 지지 파이프(126)는 폴리메틸 메타크릴레이트로 구성된다. 폴리메틸 메타크릴레이트는 강도가 높아 잘 깨지지 않고 쉽게 변형되진 않는다. 또한, 가시광선 투과율이 높아서 광원 소재로 적합하다.
광학 라이팅 필름(122)은 지지 파이프(126)의 길이에 상응하는 크기를 갖도록 절단하여 롤링 가공된 상태에서 지지 파이프(126)의 내부에 삽입된다.
또한, 광학 라이팅 필름(122)의 외면(122b)은 다수의 미소 프리즘이 그 길이 방향을 따라 미세한 피치로 배열된 미소 프리즘 형상으로 구조화되어 있다. 이때, 각 프리즘의 단면은 이등변 삼각형, 부등변 삼각형 또는 정삼각형일 수 있다. 바람직하게는, 각 프리즘 단면은 도 3c에 도시된 바와 같이 대략 꼭지각이 90도인 이등변 삼각형의 구조이다.
광학 라이팅 필름(122)의 내면(122a)은 구조화되지 않은 매끈한 면으로서, 광 가이드부(120)에 입력된 빛이 입사되는 면이 된다.
본 발명의 일 실시예에서, 광학 라이팅 필름(122)의 내면(122a)에는 도 3d에 도시된 바와 같은 광 산란 패턴들(122c)이 형성될 수 있다. 이때, 복수의 광 산란 패턴들(122c)은 광학 라이팅 필름(122)의 내면(122a)에 입사하는 빛을 산란시킬 수 있도록 일정한 형상 및 크기를 가지는 도트 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 광 산란 패턴들(122c)은 광학 라이팅 필름(122)의 내면(122a)에 입사되는 빛을 산란시켜 빛이 광 가이드부(120)의 외부로 방출되도록 한다.
이에 따라, 광학 라이팅 필름(122)을 거치면서 빛의 일부는 광 가이드부(120)를 따라 도광되고, 일부는 광 가이드부(120)의 외부로 출사되어 광 가이드부(120)의 전면에서 빛이 출사될 수 있다.
바람직하게는, 광 산란 패턴(122c)은 빛의 양이 많은 광원부(110)에 인접한 영역에는 적게 형성되고, 빛의 양이 적은 반사 캡(130)에 인접한 영역에는 많이 형성된다. 이에 의해, 광 가이드부(120) 전체에서 균일하게 빛이 방출될 수 있다.
선택에 따라, 광학 라이팅 필름(122)의 내면(122a)이 구조화되고, 외면(122b)이 구조화되지 않은 매끈한 면을 갖도록 하는 것도 가능하며, 이 경우, 광학 라이팅 필름(122)의 외면(122b)에는 상술한 광 산란 패턴(122c)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 광 가이드부(120)는 광학 라이팅 필름(122)의 내측에 배치된 한 쌍의 하프 미러(124a, 124b)를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 하프 미러(124a, 124b)의 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 5a는 도 4의 하프 미러(124a, 124b)의 단면도이다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하프 미러(124a, 124b)는 투광성을 갖는 기재(126)와, 상기 기재의 표면에 형성된 하프 미러 막(125)을 포함한다.
기재(126)는 수지 또는 유리, 바람직하게는 수지로 이루어진 광학 렌즈로서, 빛이 입사하는 면은 오목한 형태를 가지며 빛이 출사하는 면은 볼록한 형태를 갖는다.
수지로서는 셀룰로우즈 트리아세테이트와 같은 셀룰로우즈 에스테르, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 또는 이들 위에 젤라틴, 폴리비닐 알코올, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 셀룰로우즈계 수지 등을 도포한 것을 이용할 수 있다.
기재(126)의 일 표면에 형성된 하프 미러 막(125)은 입사하는 빛의 일부는 반사시키고, 나머지는 투과시킬 수 있는 반투과성 막이다.
이러한 하프 미러 막(125)은 Au, Ag, Cu, Pt, Ni, Pd, Se, Te, Ir, Ge, Os, Cr, W 등의 금속 박막 또는 산화 규소, 산화 티탄, 산화 탄탈, 산화 지르코늄, 질화 실리콘, 산화 알루미늄, 또는 산화 인듐으로 이루어진 유전체 박막으로 구성할 수 있다. 한국공개특허공보 제2003-0013317호 및 한국공개특허공보 제2004-0079648호는 하프 미러 막을 형성하는 방법에 대해 개시하고 있으며, 이들 문헌은 본 명세서에 참고로서 인용된다.
전술한 바와 같이, 하프 미러 막(125)은 입사하는 빛의 일부는 반사하고 나머지는 투과하는 성질을 갖는다. 따라서, 하프 미러 막(125)의 두께 및 구성 물질을 조정하면 하프 미러 막(125)의 반사율과 투과율을 원하는 바에 따라 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 하프 미러(124a, 124b)는 광원부(도 4의 110)로부터의 거리에 따라 서로 다른 두께의 하프 미러 막(125)을 갖도록 구성된다. 즉, 광원부(110)에서 근거리에 배치되는 제 1 하프 미러(124a)는 높은 투과율과 낮은 반사율을 가지며, 광원부(110)에서 원거리에 배치되는 제 2 하프 미러(124b)는 낮은 투과율과 높은 반사율을 갖는다. 따라서, 광 가이드부(도 4의 120)의 길이 방향을 따라 전송되는 빛의 양과 광 가이드부(120)의 외부로 방출되는 빛의 양을 제어할 수 있게 된다.
본 발명의 기술사상은 도 5a에 도시된 하프 미러(124a, 124b)의 개수 및 형태에 제한되지 않음은 물론이다.
상술한 실시예에서는, 두 개의 하프 미러(124a, 124b)가 사용하였지만, 광 가이드부(120)의 길이에 따라 하프 미러의 개수는 적절히 선택된다.
이하, 하프 미러(124)의 다른 실시예들에 대해 설명한다.
도 5b 및 도 5c는 도 4의 하프 미러(124a, 124b)의 다른 실시예들을 도시한 단면도들이며, 도 5d는 도 4의 하프 미러(124a, 124b)의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 하프 미러(224)는 도 5b에 도시된 바와 같이 빛이 입사하는 면과 출사하는 면이 모두 오목한 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 하프 미러(324)는 빛이 입사하는 면은 볼록하고, 출사하는 면은 오목한 형태로 구성될 수도 있다.
도 5d를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 하프 미러(424)는 투광성 기재(126)와 상기 기재의 표면에 형성된 하프 미러 막(125)을 포함하며, 그 중심부에는 상기 하프 미러 막과 상기 기재를 관통하는 개구(127)가 형성되어 있다.
개구(127)는 광원부(도 4의 110)로부터 원거리에 배치된 하프 미러(424)일 수록 크게 형성된다. 따라서, 광원부(110)에 근거리에 배치된 하프 미러(424)에 비해 상대적으로 원거리에 배치된 하프 미러(424)에서 빛의 투과량은 크게 된다. 따라서, 광 가이드부(도 4의 120)의 길이 방향을 따라 균일한 조도를 얻을 수 있게 된다.
다시, 도 3a 및 도 4를 참조하면, 광 가이드부(120)의 타측 종단에는 반사 캡(130)이 착탈 가능하도록 설치된다. 반사 캡(130)은 광 가이드부(120)의 종단까지 전달된 빛을 반사시켜 빛을 재사용함으로써 빛의 이용 효율을 향상시키며, 광 가이드부(120)의 종단부에서의 휘도를 향상시켜 조도 분포의 균일성을 향상시킨다.
반사 캡(130)은 캡부(134)와 상기 캡부의 내측에 고정된 반사경(132)을 포함한다.
캡부(134)는 반사경(132)이 광 가이드부(120)의 종단에 위치하도록 광 가이드부(120)와 착탁 가능하게 결합된다.
반사경(132)은 반사 캡(130)의 내측에 배치되며, 광 가이드부(120)의 종단에 도달된 빛을 반사시킨다. 이를 위해, 반사경(132)의 표면은 광 반사도가 우수한 물질, 예를 들면, 알루미늄이나 은과 같은 금속 물질로 이루어진 코팅막을 구비할 수 있다.
반사경(132)은 평면 또는 구면 반사경의 형태로 구성될 수 있다. 반사경(132)이 구면 반사경으로 구성될 경우, 곡률이 0.001 이하인 오목 거울이 바람직하다.
한편, 본 발명의 광 가이드부(120)는 조명 시스템(100)이 사용되는 환경을 고려하여 다양한 길이로 제작될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 여러 개의 광 가이드 유닛(120a, 120b, 120c)를 연결하여 길이가 긴 광 가이드부(120)를 구성할 수도 있다.
이하, 상술한 구조의 본 발명의 조명 시스템(100)의 동작에 대해 설명한다.
다시 도 4 및 도 5a를 참조하면, 우선, 외부의 전원(미도시)으로부터 전력이 램프(112)에 공급되면 램프(112)는 빛을 발생한다. 램프(112)에서 발생한 빛의 일부는 그 전방에 배치된 광 가이드부(120)의 내부로 직접 입력되고, 일부는 후방에 배치된 반사경(114)에서 반사되어 광 가이드부(120) 내로 입력된다.
광 가이드부(120)으로 입력된 빛은 광학 라이팅 필름(122)의 구조화된 면에서 전반사되어 그 길이 방향을 따라 전송된다. 이때, 광학 라이팅 필름(122)에 광 산란 패턴(도 3d의 122c)이 형성되어 있는 경우, 입력된 빛의 일부는 상기 광 산란 패턴(122c)에서 산란하여 광 가이드부(120)의 외부로 방출된다.
광 가이드부(120)의 내부에서 전송되는 빛은 제 1 하프 미러(124a)의 하프 미러 막(125)에 입사하게 되는데, 입사한 빛의 일부는 반사되어 광 가이드부(120)의 외부로 방출될 것이며, 나머지는 제 1 하프 미러(124a)를 통과한다. 여기서, 제 1 하프 미러(124a)에 의해 반사되는 빛의 양은 통과하는 빛의 양에 비해 상대적으로 적다.
제 1 하프 미러(124a)를 통과한 빛은 다시 광학 라이팅 필름(122)에 의해 광 가이드부(120)의 길이 방향을 따라 전송되며, 이때에도 전송되는 빛의 일부는 광 산란 패턴(122c)에 의해 산란되어 광 가이드부(120)의 외부로 방출된다.
제 1 하프 미러(124a)를 통과하여 광 가이드부(120)의 외부로 방출되지 않은 빛은 다시 제 2 하프 미러(124b)의 하프 미러 막(125)에 입사하게 되는데, 입사한 빛의 일부는 반사되어 광 가이드부(120)의 외부로 방출되며, 나머지는 제 2 하프 미러(124b)를 통과한다. 여기서, 제 2 하프 미러(124b)에 의해 반사되는 빛의 양은 제 1 하프 미러(124a)에 의해 반사되는 빛의 양보다 많다.
제 2 하프 미러(124b)를 통과한 빛은 광 가이드부(120)의 내부에서 전송되면서 일부는 외부로 방출되며, 나머지는 광 가이드부(120)의 종단에 설치되 반사 캡(130)의 반사경(132)에 의해 반사되어 다시 역방향으로 전송된다. 이 과정에서, 반사된 빛은 광 가이드부(120)의 외부로 방출될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조명 시스템(100)에서는 광 가이드부(120)의 길이 방향을 따라 전송되는 빛의 양과 외부로 방출되는 빛의 양을 원하는 바에 따라 제어할 수 있다. 따라서, 광원부(110)와의 근거리와 원거리 간의 조도의 차이를 극복하여 광 가이드부(120) 전 영역에 걸쳐 균일한 휘도를 얻을 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 광 가이드부 내에서의 빛의 전송량과 광 가이드부 외부로의 빛의 방출량을 원하는 바에 따라 조절할 수 있다. 따라서, 광 가이드의 길이 방향을 따라 균일한 휘도로 빛을 방출하는 광 가이드를 이용한 조명 시스템을 얻을 수 있다.

Claims (12)

  1. 빛을 출력하는 램프를 구비한 광원부; 및
    상기 광원부와 광학적으로 연결되며, 상기 광원부로부터 출력된 빛을 입력받아 외부로 빛을 출력하는 광 가이드부를 포함하되,
    상기 광 가이드부는,
    일면이 구조화되어 있으며, 그 반대 면은 매끈한 구조로 이루어진 광학 라이팅 필름; 및
    광 가이드부의 내측에 배치되며, 투광성을 갖는 기재와 상기 기재의 일면에 형성된 하프 미러 막을 구비한 복수의 하프 미러를 포함하는 조명 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광원부는, 상기 램프의 후방에 배치되며 상기 램프에서 출력되는 빛을 상기 광 가이드부로 반사시키는 반사경을 더 포함하는 조명 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 가이드부는 상기 광학 라이팅 필름의 외측에 배치되며, 상기 광원부에 착탈 가능하게 설치되는 지지 파이프를 더 포함하는 조명 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 가이드부의 일단에 착탈 가능하게 설치되며, 상 기 광학 가이드부 통해 전송된 빛을 반사시키는 반사 캡을 더 포함하는 조명 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광학 라이트 필름의 구조화된 면의 반대 면에는 빛을 산란시킬 수 있는 복수의 광 산란 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광 산란 패턴은 상기 광원부로부터의 거리에 비례하여 그 분포량이 증가하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 광학 라이팅 필름은 그 구조화된 면이 광 가이드부의 외측으로 배치된 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 광학 라이팅 필름은 그 구조화된 면이 광 가이드부의 내측으로 배치된 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 하프 미러의 하프 미러 막의 광 투과도는 광원부로부터 멀수록 감소하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 하프 미러의 하프 미러 막의 두께는 광원부 로부터 멀수록 증가하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 하프 미러의 중심에는 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 하프 미러의 개구의 크기는 광원부로부터 멀수록 큰 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
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