KR102095366B1

KR102095366B1 - 조명 유리 패널

Info

Publication number: KR102095366B1
Application number: KR1020157005536A
Authority: KR
Inventors: 아델르 베라-드베이욜; 파스칼 보예를레; 크리스토프 클레오
Original assignee: 쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2020-03-31
Also published as: EP2893252B1; JP2015531532A; BR112015003850A2; CN104603529B; RU2015112293A; MX2015002809A; ES2807896T3; MX340042B; EP2893252A1; US20150291089A1; HUE050716T2; IN2015DN01732A; PL2893252T3; CN104603529A; KR20150052054A; JP6294326B2; RU2648933C2; WO2014037671A1; CA2881410A1; FR2994893B1

Abstract

본 발명은
- 제1 주면(11), 제2 주면(12) 및 테두리(13)를 갖는 투명 유리 또는 플라스틱의 제1 시트(1),
- 제1 주면(31), 제2 주면(32), 주입 테두리(33), 및 주입 테두리에 대향하는 경사진 테두리(34)를 갖는 편평한 도파로(3), 및
- 편평한 도파로(3)의 주입 테두리(33)에 대면하여 위치된, 바람직하게는 발광 다이오드 모듈 (LED 모듈)인 광원(2)
을 포함하고, 상기 편평한 도파로(3)가 그의 제2 주면(32)을 통해 유리의 제1 시트(11)의 제1 주면(11)에 고정된 것인 조명 글레이징에 관한 것이다.

Description

조명 유리 패널 {ILLUMINATED GLASS PANEL}

본 발명은 배향 방식(oriented manner)으로 광을 방출하는 것이 가능한 조명 글레이징, 특히 자동차 글레이징에 관한 것이다.

LED에 의해 방출된 광이 유리 시트의 테두리(rim)를 통해 진입하고 그에 의해, 광 추출 수단이라고도 불리우는 확산 요소에 안내되도록, 단일 시트 또는 적층형 글레이징의 가장자리에 발광 다이오드 모듈 (LED 모듈)을 합체하는 것은 공지된 실시이다.

이들 조명 글레이징은 종종 주위 조명 기능부를 갖는다. 광 추출 수단은 실제로 조명된 시트로부터 추출된 광을 모든 방향으로 구별 없이 확산시킨다. 몇몇 경우에, 그러나, 추출된 광의 확산각을 제한하는 것이 바람직하거나 또는 심지어 필요할 수도 있다. 이러한 것은, 예를 들어 건물 분야에서 특정 장식 요소를 조명하여 그를 그의 최고의 장점으로 나타내기 위한 요구가 존재할 때, 또는 심지어 자동차 분야에서 다른 승객들, 특히 운전자에게 성가심을 유발하지 않고 승객 주위의 객실 영역을 조명하기 위한 요구가 존재할 때에도 해당한다.

도파로(waveguide) 시트로부터 추출된 확산광을, 확산 요소에 가까운 조명된 시트의 면들 중 하나에 고정된 편향기에 의해, 배향하는 것을 고려하는 것이 물론 가능할 것이다. 그러나, 이러한 해결책은 불투명한 상기 편향기가 글레이징으로부터 돌출하여, 광원이 오프된 경우 글레이징의 평탄도 및 투명도 인상을 상당히 열화시킬 것이기 때문에 심미적 관점에서 불만족스러울 것이다.

본 발명은 글레이징의 가장자리에 고정된, 경사진 테두리(rim)를 포함하는 편평한 도파로로 확산 광 추출 수단을 대체한다는 발상에 기초한다. 이 경사진 테두리는 그에 대향하는 테두리를 통해 주입된 광을 수용할 때, 이 광을 편향함으로써 광을 반사한다. 그로부터 발생하는 도파로의 주표면 상으로의 입사각의 감소는 광이 도파로를 떠나는 것을 가능하게 한다. 경사진 테두리에 의한 이러한 반사가 거의 정반사 유형일 때, 매우 넓은 각도를 가로질러 광을 확산하기보다는 특정 방향으로 광을 배향하는 것을 가능하게 한다.

출원 DE 10 2007 013 627호는 자동차의 객실을 조명하기 위한 램프를 개시하고 있다. 이 램프는 광학 방출체(5), 광학 수용기(13) 및 편평한 도파로를 포함하는 작동 시스템(3)에 결합된 광원(2)을 포함한다. 객실은 광학 방출체와는 상이한 광원에 의해 직접 조명되고, 반면에 광학 방출체로부터 방사선을 수용하는 편평한 도파로는 작동 시스템의 부분을 형성한다. 광학 방출체에 의해 도파로 내에 주입된 방사선은 적외선과 같은, 인간의 눈에 비가시적인 파장 범위에 위치되어 있다는 것이 적절하게 추정될 수 있다. 실제로, 가시 방사선이 작동 시스템의 구성 요소에 의해 객실의 내부를 향해 연속적으로 방출되는 것은 바람직하지 않다.

본 발명의 주제는 글레이징, 바람직하게는 자동차 글레이징이며,

- 제1 주면, 제2 주면 및 테두리를 갖는 투명 유리 또는 플라스틱의 시트,

- 제1 주면, 제2 주면, 주입 테두리, 및 상기 주입 테두리에 대향하는 경사진 테두리를 갖는 편평한 도파로, 및

- 편평한 도파로의 주입 테두리에 대면하여 위치되고, 적어도 35 루멘(lm)의 광 플럭스를 편평한 도파로의 내부에 주입하기에 충분한 파워를 갖는, 바람직하게는 발광 다이오드 모듈 (LED 모듈)인 광원

을 포함하고,

편평한 도파로가 그의 제2 주면을 통해 유리의 시트의 제1 주면에 고정된 것인 글레이징이다.

본 발명의 광원은 대략 400 nm 내지 780 nm 파장 범위의 인간의 눈에 가시적인 광을 방출한다.

이 광원은 적어도 55 lm, 특히 적어도 100 lm, 이상적으로는 적어도 200 lm의 광 플럭스를 방출하는 것이 바람직하게 가능하다. 이 광 플럭스는 도파로의 효율 (출력에서의 광 플럭스/입력에서의 광 플럭스)이 낮을 때 더 커야 한다. 이 효율은 이동된 광로의 길이, 재료의 투명도 및 광원과 도파로 사이의 커플링의 품질의 함수로서 변화하고, 일반적으로 20 내지 30% 정도이다.

충분한 조명을 위해, 도파로 출력에서의 광 플럭스는 적어도 10 lm, 바람직하게는 12 내지 40 lm, 특히 15 내지 30 lm이어야 한다.

본 발명의 글레이징의 유리 또는 플라스틱의 시트 및 도파로는 본질적으로 서로 평행한 2개의 주면을 각각 갖는다. 객실 또는 건물의 내부를 향해 배향되도록 의도된 면은 이하 "제1 주면"이라 칭할 것이고, 건물 또는 차량의 객실의 외부를 향해 지향될 면은 이하 "제2 주면"이라 칭할 것이다.

도파로는 그의 제2 주표면이 유리의 시트의 제1 주표면 쪽을 향하도록 유리의 시트에 고정된다.

편평한 도파로는 바람직하게는 그의 주 평면이 시트의 주 평면에 실질적으로 평행하게 되도록 유리 또는 플라스틱의 시트에 고정된다. 이 고정은 예를 들어 접착 등에 의해 행해질 수 있고, 시트 및 편평한 도파로의 가장자리는 클램핑 장치에 의해 또는 캡슐화에 의해 함께 유지될 수 있다. 접착을 위해 사용된 접착제는 바람직하게는 투명하고, 도파로의 굴절률보다 낮은 굴절률을 나타낸다.

도파로의 경사부는 예각(α)이 도파로의 제1 주표면과 테두리에 의해 형성된 각도에 상응하도록 이루어진다. 달리 말하면, 경사부의 첨단(point)은 시트의 제1 주면과 접촉하지 않는다 (도 1 참조).

도파로의 제1 주면과 경사진 테두리에 의해 형성된 예각(α)의 값은 10° 내지 80°, 바람직하게는 20° 내지 60°, 특히 25° 내지 55°이다. 도파로가 유리의 시트의 평면에 평행할 때, 이 각도(α)는 도파로의 경사진 테두리가 유리의 시트의 제1 주면과 형성하는 각도(α')에 동일하다.

일 실시예에서, 도파로의 경사진 테두리는 반사 코팅으로 커버된다.

본 발명에 의해 추구되는 기술적 효과는 그러나 이러한 반사 코팅의 결여(absence)시에도, 더 적은 정도로 성취된다. 실제로, 공기의 광학 굴절률은 실질적으로 1이고 도파로의 광학 굴절률은 1보다 상당히 크기 때문에, 주어진 값(θ₁)보다 큰 입사각(θ)으로, 가이드의 내부로부터 경사진 테두리 상으로 도달하는 임의의 광선은 상기 테두리에 의해 반사된다 (스넬-데카르트 법칙). 그러나, 경사진 테두리 상의 반사 코팅의 결여는 광의 특정 분획 (θ < θ₁)의 굴절을 야기하며, 따라서 목표된 재배향이 손실된다. 이 굴절된 분획은 도파로의 주 평면에 대해 경사진 테두리에 의해 형성된 각도의 값에 따라 좌우되는데, 경사가 예각일수록, 즉 각도(α)가 작을수록, 굴절에 의해 손실된 광의 분획이 더 작아지고, 경사진 테두리 상에 존재하는 반사 코팅의 유용성이 떨어진다.

반사 코팅은 바람직하게는 금속 코팅이다. 이 금속 코팅이 안내된 광에 불투명하도록 충분히 두꺼울 때, 그의 존재는 굴절에 의한 광의 손실을 배제하고, 따라서 반사되는 광의 분획을 최대화한다. 높은 반사율을 갖는 금속, 예를 들어, 은, 니켈, 크롬, 철, 구리 및/또는 알루미늄을 기재로 하는 층이 바람직하게 사용될 것이다.

일 실시예에서, 경사진 테두리의 표면을 커버하는 이 반사 코팅은 또한 편평한 도파로의 제2 주면의 적어도 일부에 걸쳐 연장된다.

경사진 테두리는 바람직하게는 주입 테두리를 통해 주입되고 도파로에 의해 안내된 광의 반사가 대부분 정반사가 되게 하기 위해 충분히 낮은 조도(roughness)를 갖는다.

일 실시예에서, 경사진 테두리는 볼록 또는 오목 곡률, 또는 이러한 곡률에 광학적으로 등가인 다른 프레넬 렌즈형(Fresnel lens type)의 텍스처링(texturing)을 가질 수 있다. 약간의 곡률을 갖는 경사진 테두리는 유리하게는 반사된 광을 포커싱하거나 분산시키는 것을 가능하게 한다.

편평한 도파로는 원칙적으로 낮은 광 흡수 계수를 나타내는 임의의 재료로 제조될 수 있다. 언급될 수 있는 바람직한 투명한 재료는 광물 유리 또는 플라스틱 재료, 특히 폴리카르보네이트(PC), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 또는 시클로-올레핀 공중합체(COC)를 포함한다.

편평한 도파로는 바람직하게는 주입 테두리가 유리의 시트의 테두리에 평행하게 하여, 제1 시트의 주연부에 근접하여 고정된 추가의 요소이다.

도파로의 폭 (주입 테두리와 경사진 테두리의 첨단 사이의 거리)은 일반적으로 시트의 치수에 비교하여 매우 제한된다. 본 발명의 글레이징의 주 장점들 중 하나는 광이 반사되고 배출되기 전에 도파로 내에서 이동하는 광로가 비교적 짧다는 사실에 있다. 도파로의 폭은 따라서 바람직하게는 3 내지 40 cm, 특히 5 내지 30 cm, 이상적으로는 7 내지 20 cm이다.

본 발명의 글레이징의 특히 관심있는 실시예에서, 유리 또는 플라스틱의 시트는 색이 있는 재료로 제조되고, 도파로는 무색 투명 재료로 제조된다.

이미 전술된 바와 같이, 편평한 도파로의 주입 테두리는 시트의 테두리에 실질적으로 평행하다. 2개의 테두리는 바람직하게는 서로에 대해 오프셋되어, 시트의 제1 주면 상에, 도파로의 주입 테두리에 근접하게 LED 모듈을 고정하기 위한, 및/또는 차량의 차체에 글레이징을 접착시키기 위한 자유 스트립을 남겨둔다.

도파로의 주입 테두리와 시트의 테두리 사이의 이 자유 스트립은 바람직하게는 1 내지 10 cm, 특히 3 내지 8 cm의 폭을 갖는다.

편평한 도파로는 주입 테두리와 경사진 테두리 사이에 위치된 하나 이상의 확산 요소를 또한 포함할 수 있다. 이 확산 요소는

- 도파로의 제1 주면 상에 (예를 들어, 무광택 영역 또는 반투명 확산 에나멜의 층),

- 도파로의 제2 주면 상에 (예를 들어, 무광택 영역 또는 반투명 또는 비-반투명 확산 에나멜의 층), 또는

- 도파로의 두께 내에 (예를 들어, 입자 또는 섬유 요소)

위치될 수 있다.

이러한 확산 요소의 존재는, LED로부터 주입된 광의 일부분을 확산시켜 주위 조명을 생성하는 것을 가능하게 하고, 비확산된 광의 분획은 경사진 테두리에 의해 더 목표화된 방식으로 배향된다 (정반사).

본 발명의 다른 주제는 전술된 바와 같은 글레이징을 포함하는 차량, 바람직하게는 자동차이고, 조명 글레이징은 바람직하게는 차량의 지붕의 부분을 형성한다.

도 1은 본 발명에 따른 글레이징의 가장자리의 개략 단면도이다. 이 글레이징은 차량의 내부를 향해 지향된 제1 주면(11), 차량의 외부를 향해 지향된 제2 주면(12) 및 테두리(13)를 갖는 유리의 시트(1)를 포함한다. 시트(1)의 제1 주면(11) 상에는, 제1 주면(31), 제2 주면(32) 및 테두리(33)를 또한 갖는 편평한 도파로(3)가 접착되어 있다. 도파로의 테두리(33) 및 시트의 테두리(13)는 서로 실질적으로 평행하다. 도파로(3)는 광 주입 테두리(33)에 대향하는 경사진 테두리(34)를 갖는다. 도파로의 제1 주표면(31)과 경사진 테두리(34)에 의해 형성된 예각(α)은 경사진 테두리와 유리의 시트의 제1 주표면(11) 사이의 각도(α')와 동일하다. 광원(2)은, 광원에 의해 방출된 광이 주입 테두리(33)를 거쳐 주입되고, 도파로(3)의 제1 및 제2 주면(31, 32) 사이로 안내되고, 경사진 테두리(34)에 의해 반사되도록 주입 테두리(33)에 바로 근접하여 위치된다. 도파로 및 광원(2)은 글레이징을 차량의 차체(도시 생략)에 접착시키도록 의도된 접착 시일(도시 생략)의 도포를 위한 영역(9)을 자유롭게 방치하도록 하는 방식으로 유리의 시트에 고정된다.

Claims

- 제1 주면(11), 제2 주면(12) 및 테두리(13)를 갖는 투명 유리 또는 플라스틱의 시트(1),
- 제1 주면(31), 제2 주면(32), 주입 테두리(33), 및 상기 주입 테두리에 대향하는 경사진 테두리(34)를 갖는 편평한 도파로(3), 및
- 상기 편평한 도파로(3)의 주입 테두리(33)에 대면하여 위치되고, 적어도 35 루멘(lm)의 광 플럭스를 상기 편평한 도파로(3)의 내부에 주입하기에 충분한 파워를 갖는 광원(2)
을 포함하고,
상기 편평한 도파로(3)가 그의 제2 주면(32)을 통해 유리의 시트(1)의 제1 주면(11)에 고정되고,
상기 도파로의 제1 주표면(31)과 경사진 테두리(34)에 의해 형성된 예각(α)이 10° 내지 80°인 글레이징.
제1항에 있어서, 상기 광원(2)이 적어도 55 lm의 광 플럭스를 방출할 수 있는 것을 특징으로 하는 글레이징
제1항 또는 제2항에 있어서, 도파로 출력에서의 광 플럭스가 적어도 10 lm인 것을 특징으로 하는 글레이징.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사진 테두리(34)가 반사 코팅(35)으로 커버된 것을 특징으로 하는 글레이징.
제4항에 있어서, 상기 반사 코팅(35)이 금속 코팅인 것을 특징으로 하는 글레이징.
제4항에 있어서, 상기 반사 코팅(35)이 또한 편평한 도파로(3)의 제2 주면(32)의 적어도 일부에 걸쳐 연장된 것을 특징으로 하는 글레이징.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사진 테두리(34)가 볼록 또는 오목 곡률, 또는 프레넬 렌즈형의 표면 텍스처를 갖는 것을 특징으로 하는 글레이징.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편평한 도파로(3)가 유리 또는 플라스틱 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 글레이징.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편평한 도파로(3)의 주입 테두리(33)가 시트(1)의 테두리(13)에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 글레이징.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주입 테두리(33)와 경사진 테두리(34) 사이에, 도파로(3)의 제1 주면(31) 상에, 도파로(3)의 제2 주면(32) 상에 또는 도파로(3)의 두께 내에 위치된 하나 이상의 확산 요소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 글레이징.
제1항 또는 제2항에 있어서, 자동차 글레이징인 것을 특징으로 하는 글레이징.
제1항 또는 제2항에 따른 글레이징을 포함하는 차량.
제12항에 있어서, 글레이징이 차량의 지붕의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량.
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