KR101796705B1 - 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법 - Google Patents

진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101796705B1
KR101796705B1 KR1020150148872A KR20150148872A KR101796705B1 KR 101796705 B1 KR101796705 B1 KR 101796705B1 KR 1020150148872 A KR1020150148872 A KR 1020150148872A KR 20150148872 A KR20150148872 A KR 20150148872A KR 101796705 B1 KR101796705 B1 KR 101796705B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical fiber
housing case
optical
case
bonding liquid
Prior art date
Application number
KR1020150148872A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170048026A (ko
Inventor
이경하
전인수
정영태
이인석
한승환
김재민
엄기윤
Original Assignee
주식회사 토비스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 토비스 filed Critical 주식회사 토비스
Priority to KR1020150148872A priority Critical patent/KR101796705B1/ko
Priority to PCT/KR2016/012279 priority patent/WO2017074113A1/ko
Priority to US15/770,758 priority patent/US10267986B2/en
Publication of KR20170048026A publication Critical patent/KR20170048026A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101796705B1 publication Critical patent/KR101796705B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
    • G02B6/08—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images with fibre bundle in form of plate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/25—Preparing the ends of light guides for coupling, e.g. cutting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 광섬유를 모아 영상을 전달하는 광섬유 플레이트를 제조하기 위한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트의 제조장치는 광섬유를 공급하는 광섬유 공급부, 상기 광섬유 공급부에서 공급되는 광섬유를 미리 설정된 크기로 절단하는 광섬유 절단부, 상기 미리 설정된 크기로 절단된 광섬유를 일정한 방향으로 모아 수용하는 광섬유 수용케이스, 및 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유를 사이 간극이 최소화되도록 진동에 의해 정렬하는 광섬유 정렬부를 포함한다. 따라서 균일한 품질의 빛을 전달할 수 있는 광섬유 플레이트를 제조할 수 있다.

Description

진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법{a manufacturing apparatus of optical-fiber plate by vibration and a manufacturing method of optical-fiber plate}
본 발명은 광섬유를 모아 영상을 전달하는 광섬유 플레이트를 제조하기 위한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광섬유는 빛을 전달하는 케이블로서, 광학기술이 발전하면서, 그 활용도가 높아지고 있다.
이러한 광섬유를 활용하는 일례로는 한국공개특허 제10-2006-0109672호(2006.10.23.공개)의 "디스플레이확대장치 및 이의 제조방법"가 개시된 바가 있다.
종래의 디스플레이확대장치는 입력단에 조사된 빛을 출력단으로 전달하는 광전달매체들을 단면이 디스플레이장치의 화면에 대응되는 형상을 가지며 상기 화면보다 큰 광전달다발을 형성하는 단계와, 상기 광전다발을 형성하는 단계에서 형성된 상기 광전달다발의 길이 방향 중 적어도 한 가압지점의 단면을 상기 디스플레이장치의 화면에 대응되는 크기로 가압 성형하는 단계를 포함하여 제조되었다.
이러한 방법으로 제조된 디스플레이확대장치는 광전다발의 출사면이 입사면보다 크게 제작되어 영상을 확대하여 볼 수 있었다.
하지만, 종래의 디스플레이확대장치의 제조방법은 광다발을 모을 때, 정렬하지 않고 묶음의 형태로 모아 제조하기 때문에 광섬유가 불규칙적으로 배열되어 출사면으로 출사되는 영상이 왜곡되어 깨끗한 품질의 영상을 얻기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제작이 용이하며, 빛의 왜곡을 최소화시켜 균일한 품질의 빛을 전달할 수 있는 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트의 제조장치는 광섬유를 공급하는 광섬유 공급부, 상기 광섬유 공급부에서 공급되는 광섬유를 미리 설정된 크기로 절단하는 광섬유 절단부, 상기 미리 설정된 크기로 절단된 광섬유를 일정한 방향으로 모아 수용하는 광섬유 수용케이스, 및 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유를 사이 간극이 최소화되도록 진동에 의해 정렬하는 광섬유 정렬부를 포함한다.
상기 광섬유 공급부는 상기 광섬유를 권취하여 공급하는 공급롤, 및 상기 공급롤에 감겨져 공급되는 광섬유가 곧게 펴지도록 가열하는 가열부를 포함할 수 있다.
상기 가열부에서 가열된 광섬유를 상기 광섬유 절단부로 안내하는 동시에 상기 광섬유를 당겨 곧게 펴는 공급성형롤러를 포함할 수 있다.
상기 광섬유 정렬부는 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유를 진동시켜 정렬하는 진동기구, 또는 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유를 가압하여 정렬하는 가압기구를 포함할 수 있다.
상기 광섬유 수용케이스는 사각의 박스 형상이고, 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유의 길이방향과 대응되는 하단의 양변 중 어느 한 변이 가장 낮은 위치에 위치되도록 회전시키는 케이스 회전기구를 포함할 수 있다.
상기 광섬유 케이스에 수용된 광섬유가 서로 접착되도록 상기 광섬유 케이스에 본딩액을 공급하는 본딩액 공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광섬유 플레이트 제조방법은 미리 설정된 크기로 광섬유를 절단하는 단계, 상기 절단된 광섬유를 광섬유 수용케이스에 일정한 방향으로 모아 수용시키는 단계, 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유에 진동을 가하여 광섬유를 정렬시키는 단계, 및 상기 정렬된 광섬유에 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 광섬유를 정렬시키는 단계는 상기 광섬유를 진동 또는 가압하여 정렬할 수 있다.
상기 광섬유를 정렬시키는 단계는 상기 광섬유가 상기 광섬유 수용케이스에 일부만 채워진 상태에서 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유의 길이방향과 대응되는 하단의 양 변 중 어느 한 변이 가장 낮은 위치에 위치되도록 상기 광섬유 수용케이스를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계는 상기 광섬유 수용케이스를 회전시키는 단계 이후, 상기 광섬유 수용케이스에 채워진 광섬유가 서로 접착되도록 본딩액을 1차로 공급하는 단계, 상기 1차로 공급된 본딩액이 경화되면, 상기 광섬유 수용케이스를 초기 상태로 회전시켜 상기 광섬유 수용케이스의 나머지 일부에 광섬유를 채우는 단계, 및 상기 광섬유 수용케이스의 나머지 일부에 상기 광섬유가 채워진 상태에서 나머지 일부에 채워진 광섬유가 서로 접착되도록 본딩액을 2차로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계 이후, 상기 광섬유 수용케이스에 본딩된 광섬유를 절단 또는 복수 개를 접합시켜 미리 설정된 형상으로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계 이후, 상기 광섬유의 출사면에서 빛이 확산되어 출사되도록 상기 출사면을 폴리싱처리하거나, 균일면층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 진동에 의해 광섬유를 균일하게 정렬시켜 광섬유 플레이트를 제조함으로써, 전체적으로 균일하게 빛을 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 광섬유 플레이트를 용이하게 제작할 수 있다.
또한, 광섬유 플레이트의 출사면에 폴리싱처리하거나, 균일면층을 형성하여 출사되는 영상의 시야각을 확대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치에 관한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치를 구성하는 광섬유 수용케이스의 회전되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치의 광섬유 수용케이스가 회전하도록 구성된 경우, 광섬유 정렬부에 의해 광섬유를 정렬하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치의 광섬유 수용케이스가 회전하도록 구성된 경우, 본딩액 공급부에 의해 본딩액을 공급하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치에 의해 제조된 광섬유 다발을 절단하여 광섬유 플레이트를 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치에 의해 제조된 광섬유 플레이트에 균일면층을 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 광섬유 공급부(110)를 포함할 수 있다.
이 광섬유 공급부(110)는 광섬유 플레이트(200)를 제조하기 위한 광섬유(210)를 공급할 수 있다.
한편, 광섬유 공급부(110)는 광섬유(210) 공급롤(111)을 포함할 수 있다.
이 공급롤(111)은 광섬유(210)를 권취(捲取)한 상태에서 광섬유(210)를 풀어 공급할 수 있다.
여기서, 광섬유(210)는 유리섬유가 아니라 유연하게 휘어질 수 있는 POF(Plastic Optical Fiber)일 수 있다.
광섬유 공급부(110)는 가열부(113)를 포함할 수 있다.
이 가열부(113)는 공급롤(111)에 감긴 광섬유(210)가 유동상태가 되도록 가열할 수 있다.
여기서, 공급롤(111)에 감긴 광섬유(210)는 감겨있는 시간이 오래될수록 감긴 형상을 유지하려고 하기 때문에 공급롤(111)에서 광섬유(210)를 풀 경우, 광섬유(210)가 곧게 유지되지 않고 곡선으로 휘어진 상태이기 때문에 가열부(113)는 광섬유(210)가 곧게 펴질 수 있도록 가열할 수 있다.
한편, 가열부(113)는 열선과 같이 전기적인 방법에 의해 가열될 수 있으며, 가열부(113)는 소성변형이 가능한 온도까지 광섬유(210)를 가열할 수 있다.
광섬유 공급부(110)는 공급성형롤러(115)를 포함할 수 있다.
이 공급성형롤러(115)는 공급롤(111)에 감긴 광섬유(210)를 광섬유 수용케이스(150)로 공급할 수 있다.
이때, 공급성형롤러(115)는 서로 맞물려 회전하도록 한 쌍이 구비되고, 한 쌍의 공급성형롤러(115)의 사이에 광섬유(210)가 물리는 형태로 구성되어 공급성형롤러(115)가 회전함에 따라 공급성형롤러(115)에 물린 광섬유(210)가 강제적으로 공급롤(111)에서 풀리며 광섬유 수용케이스(150)로 이동될 수 있다.
한편, 공급성형롤러(115)는 전기모터에 의해 구동될 수 있으며, 공급성형롤러(115)는 광섬유(210)가 가열부(113)에 의해 가열된 후, 광섬유 수용케이스(150)로 공급되도록 가열부(113)와 광섬유 수용케이스(150)의 사이에 위치될 수 있다.
이때, 공급성형롤러(115)는 가열부(113)에 의해 가열된 광섬유(210)를 강제적으로 당겨 공급하는 형태이기 때문에 가열부(113)의 열에 의해 유연해진 광섬유(210)가 곧아지도록 성형할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 광섬유 절단부(130)를 포함할 수 있다.
이 광섬유 절단부(130)는 광섬유 공급부(110)를 통해 공급되는 광섬유(210)를 미리 설정된 길이만큼 절단하여 광섬유 수용케이스(150)로 공급할 수 있다.
한편, 광섬유 절단부(130)는 한 쌍의 커터날로 구성되어 한 쌍의 커터날의 사이로 광섬유(210)가 미리 설정된 길이만큼 지나면 상호작용하도록 상하로 이동하여 광섬유(210)를 자르도록 구성될 수 있다.
그리고, 광섬유 절단부(130)는 광섬유(210)가 미리 설정된 길이만큼 광섬유 절단부(130)를 지나면 잘리고, 잘린 광섬유(210)는 바로 광섬유 수용케이스(150)에 수용될 수 있도록 광섬유(210)가 공급되는 광섬유 수용케이스(150)의 부분에 설치될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 광섬유 수용케이스(150)를 포함할 수 있다.
이 광섬유 수용케이스(150)는 광섬유 절단부(130)에 의해 절단된 광섬유(210)를 수용할 수 있다.
한편, 광섬유 수용케이스(150)는 절단된 광섬유(210)가 일정한 방향으로 수용될 수 있도록 광섬유 수용케이스(150)의 폭이 잘린 광섬유(210)의 길이보다 작도록 형성될 수 있으며, 광섬유 수용케이스(150)는 상부가 개방된 사각의 박스 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 광섬유 수용케이스(150)는 케이스 회전기구(155)를 포함할 수 있다.
이 케이스 회전기구(155)는 광섬유(210)가 용이하게 정렬될 수 있도록 광섬유 수용케이스(150)를 회전시킬 수 있다.
한편, 케이스 회전기구(155)는 광섬유 수용케이스(150)의 하단 양측 변 중 광섬유(210)의 길이방향과 대응되는 어느 한 변이 가장 낮은 위치에 위치되도록 광섬유 수용케이스(150)를 45°의 각도로 회전시킬 수 있으며, 회전된 광섬유 수용케이스(150)를 다시 회전시켜 초기 상태로 회전시킬 수 있다.
여기서, 광섬유 수용케이스(150)가 케이스 회전기구(155)에 의해 회전하지 않고 바닥이 평편하도록 위치된 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 수용되는 광섬유(210)들은 간격이 최소화되도록 광섬유(210)들의 사이 사이에 배치되는 반면, 케이스 회전기구(155)에 의해 바닥이 뾰족해지도록 회전시킨 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 수용되는 광섬유(210)가 하부부터 차례로 적층되기 때문에 격자형태로 배열될 수 있다.
여기서, 광섬유(210)가 도 3에 도시된 바와 같이, 격자형태로 배열될 경우에는 예컨대, 광섬유의 직경을 디스플레이패널의 픽셀과 대응되는 크기로 형성하면 픽셀매칭되어 더욱 선명한 영상을 제공할 수 있으며, 픽셀매칭이 어려울 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 광섬유(210)의 사이 사이에 간극이 최소화되도록 배열시켜 디스플레이패널에서 표시되는 영상을 최대한 많이 전달하여 선명한 영상을 제공하도록 선택적으로 구성할 수 있다.
그리고, 케이스 회전기구(155)는 전기모터에 의해 광섬유 수용케이스(150)를 직접 회전시키거나, 예컨대, 벨트, 체인 또는 기어 등의 동력전달부재에 의해 구동모터의 동력을 전달하여 회전하도록 구성되거나, 실린더에 의해 회전하도록 구성될 수도 있다.
여기서, 케이스 회전기구(155)는 광섬유 수용케이스(150)의 길이보다 절단된 광섬유(210)의 길이가 더 작을 경우, 광섬유 수용케이스(150)의 광섬유(210)가 공급되는 방향에 위치되는 측벽 또는 그 반대방향의 측벽에 절단된 광섬유(210)가 지지되어 정렬될 수 있도록 광섬유 수용케이스(150)를 광섬유(210)가 공급되는 전방 또는 후방으로 회전시키도록 구성될 수도 있다.
한편, 케이스 회전기구(155)가 광섬유(210)의 길이방향과 대응되는 변이 낮아지도록 회전시킬 경우, 광섬유(210)가 측벽을 넘치지 않도록 광섬유 수용케이스(150)의 일부 대략 1/2가량만 채운 상태에서 회전시킬 수 있다.
아울러, 광섬유 수용케이스(150)가 케이스 회전기구(155)를 포함하지 않고 구성된 경우, 광섬유(210)를 격자형태로 배열하기 위해서 광섬유 수용케이스(150)를 하단 부분이 뾰족하게 회전된 형상으로 형성할 수도 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 광섬유 정렬부(170)를 포함할 수 있다.
이 광섬유 정렬부(170)는 광섬유 수용케이스(150)에 수용된 광섬유(210)가 빈 곳이 최소화되어 수용되도록 광섬유(210)를 정렬시킬 수 있다.
한편, 광섬유 정렬부(170)는 진동기구(173)를 포함할 수 있다.
이 진동기구(173)는 광섬유 수용케이스(150)에 수용된 광섬유(210)를 진동시켜 광섬유(210)가 형상 및 자중에 의해 정렬시킬 수 있다.
한편, 진동기구(173)는 광섬유 수용케이스(150)에 설치되어 광섬유 수용케이스(150)를 진동시키는 형태로 수용된 광섬유(210)를 진동시키거나, 하기에 설명될 가압기구(171)를 진동시키는 형태로 수용된 광섬유(210)를 진동시킬 수 있다.
이때, 진동기구(173)는 공지된 다양한 형태의 바이브레이터(vibrator)로 구현될 수 있다.
그리고, 광섬유 정렬부(170)는 가압기구(171)를 포함할 수 있다.
이 가압기구(171)는 광섬유(210)의 정렬 시 광섬유(210)가 광섬유 수용케이스(150)에서 이탈되는 것을 방지하는 동시에, 광섬유(210)가 용이하게 정렬될 수 있도록 광섬유 수용케이스(150)에 수용된 광섬유(210)를 상부에서 가압할 수 있다.
그리고, 가압기구(171)는 가압판이 실린더의 작동압력에 의해 광섬유(210)를 가압하도록 구성될 수 있다.
한편, 가압기구(171)에는 진동기구(173)가 설치되어 광섬유 수용케이스(150)에 수용된 광섬유(210)를 가압한 상태에서 광섬유(210)에 진동을 전달하여 자중 또는 형상에 의해 정렬될 수 있도록 구성될 수도 있다.
여기서, 가압기구(171)는 도 2에 도시된 바와 같이, 광섬유(210)의 간격이 최소화되도록 광섬유(210)이 사이 사이에 위치되도록 정렬할 경우에만 가압하도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 본딩액 공급부(190)를 포함할 수 있다.
이 본딩액 공급부(190)는 광섬유 수용케이스(150)에 수용된 광섬유(210)가 서로 접착되도록 광섬유 수용케이스(150)에 본딩액을 공급할 수 있다.
한편, 본딩액은 광학성 접착제이거나 UV경화레진일 수 있으며, 본딩액이 UV경화레진일 경우, 본딩액 공급부(190)는 UV를 조사하는 UV램프를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하면서, 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 플레이트(200)의 제조방법을 함께 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 공급롤(111)과 광섬유 수용케이스(150)의 사이에 가열부(113)가 설치되고, 가열부(113)와 광섬유 수용케이스(150)의 사이에는 가열된 광섬유(210)를 광섬유 수용케이스(150)로 공급하는 동시에 광섬유(210)가 곧게 펴지도록 당겨 성형하는 공급성형롤러(115)가 설치된다.
한편, 공급성형롤러(115)와 광섬유 수용케이스(150)의 사이에는 공급성형롤러(115)에 의해 공급되는 광섬유(210)를 미리 설정된 길이로 절단하는 광섬유 절단부(130)가 설치되며, 광섬유 수용케이스(150)에는 수용된 광섬유(210)를 균일하게 정렬하는 광섬유 정렬부(170)가 설치된다.
또한, 광섬유 수용케이스(150)는 케이스 회전기구(155)를 포함하는 경우, 케이스 회전기구(155)에 의해 수용되는 광섬유(210)의 길이방향과 대응되는 하단의 변이 가장 낮은 위치로 회전시키도록 구성될 수 있다.
그리고, 광섬유 수용케이스(150)에는 정렬된 광섬유(210)에 본딩액을 공급하는 본딩액 공급부(190)가 설치된다.
이러한 구성의 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 먼저, 공급롤(111)에 권취된 광섬유(210)가 공급성형롤러(115)에 의해 당겨지며 공급롤(111)에서 풀어지는 형태로 광섬유 수용케이스(150)로 공급된다(도 1 참고).
공급롤(111)에서 풀어지는 광섬유(210)는 가열부(113)에 의해 소성변형이 가능한 온도까지 가열되어 공급성형롤러(115)에 의해 곧게 펴지며 광섬유 수용케이스(150)로 공급된다.
한편, 광섬유 수용케이스(150)로 공급되는 광섬유(210)는 광섬유 절단부(130)에 의해 미리 설정된 길이로 절단되어 광섬유 수용케이스(150)로 수용되며, 광섬유 수용케이스(150)에 일부 광섬유(210)가 채워지면, 광섬유 정렬부(170)가 작동하여 광섬유 수용케이스(150)에 수용된 광섬유(210)를 균일하게 정렬된다(도 2 참고).
한편, 광섬유 정렬부(170)는 진동기구(173)가 광섬유 수용케이스(150)에 수용된 광섬유(210)를 진동시켜 광섬유(210)의 형상 및 자중에 의해 균일하게 진동시키며, 광섬유(150)의 간격이 최소화되도록 광섬유(210)의 상부에서 가압기구(171)이 가압하여 광섬유 수용케이스(150)에서 광섬유(210)의 이탈을 방지함과 동시에 광섬유(210)의 사이 간격이 최소화시킬 수 있다.
이와 같이 광섬유 수용케이스(150)의 바닥이 평편한 상태에서 광섬유(210)가 채워질 경우, 채워지는 광섬유(210)들의 사이 사이에 광섬유(210)가 정렬되어 광섬유들의 사이 간격을 최소화시켜 많은 량의 빛을 전달할 수 있다.
그리고, 광섬유 정렬부(170)은 진동기구(173)와 가압기구(171) 중 어느 하나가 먼저 작동하고, 다른 하나가 나중에 작동하도록 구성될 수 있으며, 둘 모두가 함께 작동하도록 구성될 수도 있고, 광섬유 정렬부(170)는 진동기구(173)와 가압기구(171) 중 어느 하나로만 포함하도록 구성될 수도 있다.
여기서, 가압기구(171)는 도 2에 도시된 바와 같이, 광섬유(210)들의 사이 간격을 최소화시키도록 배열될 경우에만 구성되거나, 작동시키는 것이 바람직하다.
한편, 광섬유 수용케이스(150)가 케이스 회전기구(155)를 포함하여 구성된 경우, 케이스 회전기구(155)가 광섬유 수용케이스(150)의 한단 양측 변 중 어느 한 변이 가장 낮은 위치에 위치되도록 회전시킨 상태에서 광섬유(210)를 절단하여 공급하고, 진동기구(173)를 작동하여 광섬유(210)를 정렬시킬 수 있다(도 3 참고).
여기서, 케이스 회전기구(155)가 광섬유 수용케이스(150)를 회전시키면 광섬유 수용케이스(150)가 역삼각형 형태로 광섬유(210)를 수용하기 때문에 진동기구(173)에 의해 진동을 발생 시 하단부부터 차례로 광섬유(210)를 적층되어 정렬되기 때문에 픽셀매칭이 가능하도록 광섬유(210)를 격자형태로 정렬시킬 수 있다.
그리고, 광섬유 수용케이스(150)가 회전하도록 구성된 경우에는 광섬유(210) 케이스에 채워지는 광섬유(210)는 광섬유 수용케이스(150)가 회전한 상태에서 광섬유(210) 케이스의 측벽을 넘지 않는 량만큼만 일부 채워질 수 있다.
한편, 광섬유 정렬부(170)에 의해 광섬유(210)가 정렬되면, 정렬된 광섬유(210)가 서로 접착될 수 있도록 본딩액 공급부(190)가 정렬된 광섬유(210)에 본딩액을 공급한다.
여기서, 광섬유 수용케이스(150)가 케이스 회전기구(155)에 의해 회전하도록 구성된 경우에는, 광섬유 수용케이스(150)의 하단 변이 가장 낮은 위치에 위치되도록 45°의 각도로 회전한 상태에서 본딩액을 1차적으로 공급하여 경화시키고, 회전된 광섬유 수용케이스(150)를 초기 위치로 다시 회전시킨 상태에서 나머지 일부에 다시 광섬유(210)를 채우며, 채워진 광섬유(210)를 광섬유 정렬부(170)에 의해 정렬한 상태에서 본딩액을 2차적으로 공급하여 경화시키는 형태로 광섬유 수용케이스(150)에 모두 광섬유(210)가 채워질 수 있도록 구성될 수 있다(도 4 참고).
아울러, 광섬유 수용케이스(150)에 본딩액이 공급되어 광섬유(210)가 접착되면, 광섬유 수용케이스(150)에서 꺼내 미리 설정된 높이 또는 길이만큼 광섬유(210) 다발을 절단하거나, 절단된 복수 개의 광섬유(210) 다발을 서로 붙여 미리 설정된 광섬유 플레이트(200)의 형상으로 제조할 수 있다.
그리고, 광섬유 플레이트(200)는 출사면(213)으로 사용할 면에 입사된 빛이 확산되어 출사될 수 있도록 거친면을 갖는 확산면으로 형성할 수 있으며, 확산면은 폴리싱(polishing)처리에 의해 형성할 수 있다. 이때, 폴리싱처리는 기계적인 방법에 의한 건식 또는 화학적인 방법에 의한 습식에 의해 수행될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 광섬유 플레이트(200)의 출사면(213)에는 매끈한 표면을 갖는 균일면층(230)을 형성할 수 있으며, 균일면층(230)은 균일면용재를 출사면(213)에 도포하는 형태로 형성될 수 있으며, 균일면용재는 광학성 접착제 또는 UV경화레진일 수 있다.
그리고, 균일면용재는 광섬유(210)와 동일한 굴절률을 갖는 재질로 형성하여 거친면에 의해 확산된 빛을 균일하게 굴절시켜 선명한 영상을 제공할 수 있다.
여기서, 폴리싱처리된 출사면(213)과 균일면층(230)을 형성한 출사면(213)은 0.1% 내지 1%의 헤이즈값을 가지거나, 글라스 값으로 95%~98%의 투과도를 가질 수 있다.
여기서, 광섬유(210)는 통상 출사면(213)의 중앙에서 120°의 시야각을 갖는데, 폴리싱처리 또는 균일면층(230)을 형성할 경우, 빛의 확산으로 인해 180°의 시야각을 확보할 수 있다.
이렇게 제조된 광섬유 플레이트(200)는 광섬유(210)의 길이방향으로 일측면이 입사면(211)이 되고, 타측면이 입사면(211)으로 입사된 빛이 출사되는 출사면(213)이 되어 예컨대, 광섬유 플레이트(200)를 디스플레이패널에 부착할 경우, 디스플레이패널과 접촉되는 면이 입사면(211)이 되고, 그 반대방향의 면이 출사면(213)이 되어 디스플레이패널의 면보다 광섬유 플레이트(200)의 높이만큼 더 돌출된 면에서 영상을 표시함으로써, 영상에 입체적인 효과를 부여할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치(100)는 광섬유 플레이트(200)를 용이하게 제작할 수 있으며, 광섬유(210)를 진동에 의해 균일하게 배열시켜 전체적으로 균일하게 빛을 전달하는 광섬유 플레이트(200)를 제조할 수 있다.
또한, 광섬유 플레이트(200)에는 폴리싱처리되거나, 균일면층(230)을 형성하여 출사되는 영상의 시야각을 확대할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 110: 광섬유 공급부
111: 공급롤 113: 가열부
115: 공급성형롤러 130: 광섬유 절단부
150: 광섬유 수용케이스 155: 케이스 회전기구
170: 광섬유 정렬부 171: 가압기구
173: 진동기구 190: 본딩액 공급부
200: 광섬유 플레이트 210: 광섬유
211: 입사면 213: 출사면
230: 균일면층

Claims (12)

  1. 광섬유를 공급하는 광섬유 공급부,
    상기 광섬유 공급부에서 공급되는 광섬유를 미리 설정된 크기로 절단하는 광섬유 절단부,
    상기 미리 설정된 크기로 절단된 광섬유를 일정한 방향으로 모아 수용하는 광섬유 수용케이스, 및
    상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유를 사이 간극이 최소화되도록 진동에 의해 정렬하는 광섬유 정렬부를 포함하고,
    상기 광섬유 공급부는 상기 광섬유를 권취하여 공급하는 공급롤, 및 상기 공급롤에 감겨져 공급되는 광섬유가 곧게 펴지도록 가열하는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가열부에서 가열된 광섬유를 상기 광섬유 절단부로 안내하는 동시에 상기 광섬유를 당겨 곧게 펴는 공급성형롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광섬유 정렬부는
    상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유를 진동시켜 정렬하는 진동기구, 또는 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유를 가압하여 정렬하는 가압기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 광섬유 수용케이스는
    사각의 박스 형상이고, 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유의 길이방향과 대응되는 하단의 양변 중 어느 한 변이 가장 낮은 위치에 위치되도록 회전시키는 케이스 회전기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유가 서로 접착되도록 상기 광섬유 수용케이스에 본딩액을 공급하는 본딩액 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치.
  7. 미리 설정된 크기로 광섬유를 절단하는 단계,
    상기 절단된 광섬유를 광섬유 수용케이스에 일정한 방향으로 모아 수용시키는 단계,
    상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유에 진동을 가하여 광섬유를 정렬시키는 단계, 및
    상기 정렬된 광섬유에 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 플레이트 제조방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 광섬유를 정렬시키는 단계는
    상기 광섬유를 진동 또는 가압에 의해 정렬하는 것을 특징으로 하는 광섬유 플레이트 제조방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 광섬유를 정렬시키는 단계는
    상기 광섬유가 상기 광섬유 수용케이스에 일부만 채워진 상태에서 상기 광섬유 수용케이스에 수용된 광섬유의 길이방향과 대응되는 하단의 양 변 중 어느 한 변이 가장 낮은 위치에 위치되도록 상기 광섬유 수용케이스를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 플레이트 제조방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계는
    상기 광섬유 수용케이스를 회전시키는 단계 이후, 상기 광섬유 수용케이스에 채워진 광섬유가 서로 접착되도록 본딩액을 1차로 공급하는 단계,
    상기 1차로 공급된 본딩액이 경화되면, 상기 광섬유 수용케이스를 초기 상태로 회전시켜 상기 광섬유 수용케이스의 나머지 일부에 광섬유를 채우는 단계, 및
    상기 광섬유 수용케이스의 나머지 일부에 상기 광섬유가 채워진 상태에서 나머지 일부에 채워진 광섬유가 서로 접착되도록 본딩액을 2차로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광섬유 플레이트 제조방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계 이후,
    상기 광섬유 수용케이스에 본딩된 광섬유를 절단 또는 복수 개를 접합시켜 미리 설정된 형상으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 플레이트 제조방법.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 본딩액을 공급하여 경화시키는 단계 이후,
    상기 광섬유의 출사면에서 빛이 확산되어 출사되도록 상기 출사면을 폴리싱처리하거나, 균일면층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 플레이트 제조방법.
KR1020150148872A 2015-10-26 2015-10-26 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법 KR101796705B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150148872A KR101796705B1 (ko) 2015-10-26 2015-10-26 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법
PCT/KR2016/012279 WO2017074113A1 (ko) 2015-10-26 2016-10-28 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법
US15/770,758 US10267986B2 (en) 2015-10-26 2016-10-28 Optical fiber plate manufacturing apparatus and method using vibration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150148872A KR101796705B1 (ko) 2015-10-26 2015-10-26 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170048026A KR20170048026A (ko) 2017-05-08
KR101796705B1 true KR101796705B1 (ko) 2017-12-01

Family

ID=58631772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150148872A KR101796705B1 (ko) 2015-10-26 2015-10-26 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10267986B2 (ko)
KR (1) KR101796705B1 (ko)
WO (1) WO2017074113A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101993671B1 (ko) * 2018-03-13 2019-06-27 주식회사 이오테크닉스 광섬유 안착 장치 및 광섬유 안착 장치를 이용한 광섬유 안착 방법
CN109541742A (zh) * 2018-12-29 2019-03-29 苏州天步光电技术有限公司 一种提高二维光纤阵列制作良率的方法及辅助夹具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005162518A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの製造装置及び製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2992956A (en) * 1958-02-14 1961-07-18 American Optical Corp Method for making fiber optical devices
JP3089449B2 (ja) * 1994-08-10 2000-09-18 株式会社フジクラ 単心光ファイバのテープ化方法及び装置
JPH10330133A (ja) 1997-05-29 1998-12-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 被覆光ファイバの製造装置
JP3070604B2 (ja) 1998-09-24 2000-07-31 住友電気工業株式会社 光ファイバ素線の製造方法
JP2005225749A (ja) * 2004-01-14 2005-08-25 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ母材の延伸方法及び装置
US7317855B2 (en) 2004-12-16 2008-01-08 Corning Incorporated Method of imparting twist to optical fiber
KR20060109672A (ko) 2005-04-18 2006-10-23 임주상 디스플레이확대장치 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005162518A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの製造装置及び製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10267986B2 (en) 2019-04-23
US20180321441A1 (en) 2018-11-08
WO2017074113A1 (ko) 2017-05-04
KR20170048026A (ko) 2017-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100335931C (zh) 用于将线性部件组装成条带状的工具
KR101796705B1 (ko) 진동에 의한 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법
TW202429223A (zh) 使用有序結構在能量中繼器中進行橫向能量局部化之系統及方法
US7437035B2 (en) Systems and methods for supplying a distributed light source
JP2005242350A (ja) マイクロレンズアレイ付きのバックライトユニットを備えた液晶表示装置及びマイクロレンズアレイの製造方法
US20040022506A1 (en) Optical channel plates with optical fibers or hollow waveguides
JP2010537092A5 (ko)
KR101866280B1 (ko) 패턴화된 광위상 변조판 및 이의 제조방법
JP5066205B2 (ja) 光ファイバ素線テープ心線の製造方法及び光ファイバ素線テープ心線の製造装置
JP5786579B2 (ja) 構造物形成装置
JP2002520668A (ja) マルチ−クラッド黒色ディスプレイパネル
JP5267705B1 (ja) 貼り合わせ方法
KR101861817B1 (ko) 실타래 방식의 광섬유 플레이트 제작장치 및 광섬유 플레이트 제작방법
CN109716205B (zh) 平视显示装置用罩透光构件以及平视显示装置
CN102326110A (zh) 用于传递辐射的光导以及制造方法
JP2996309B2 (ja) 光ファイバーから成るファイバー バンドルおよびその製造方法
KR101241233B1 (ko) 광섬유 디스플레이 모듈의 제조방법 및 이의 제조장치
KR20170046506A (ko) 광섬유 플레이트 제조장치 및 광섬유 플레이트 제조방법
JP4410826B2 (ja) マルチレンズ部材、照明装置及び液晶表示装置
KR20080079839A (ko) 휘도 향상 시트의 제조 장치 및 방법
JP2015152797A (ja) 光学フィルム及び面光源装置
Okuda et al. Polymer waveguide technology for flexible display applications
KR101686893B1 (ko) 도광판의 세레이션 형성용 금형 코어 가공 장치
JPH06258533A (ja) 光ファイバ心線のテープ化装置
JPH10115722A (ja) 導光体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant