KR20170090428A - 광 전송 장치 - Google Patents

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Abstract

적어도 두 개의 광 파이프 및 적어도 하나의 연결부를 포함하는 광 전송 장치가 제공되며, 적어도 두 개의 광 파이프 및 적어도 하나의 연결부는 동일한 재료를 이용하여 하나의 부품으로 성형되고, 각각의 연결부 적어도 두 개의 광 파이프를 연결하기 위한 연결면 및 연결면과 예각을 이루는 두 개의 다른 면을 갖는 삼각 기둥을 포함한다.

Description

광 전송 장치{DEVICE FOR TRANSPORTING LIGHT}
본 개시는 광 전송에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광을 전송하기 위한 장치에 관한 것이다.
도파관(waveguide)은 전자파 또는 음파와 같은 파(wave)를 가이드하는 구조물이다. 각각의 유형의 파에 대해 다양한 유형의 도파관이 있다.
광파의 경우, 해당 도파관은 광 도파관이다. 이는 광 스펙트럼에서 전자파를 가이드하는 물리적 구조물이다. 광 도파관의 예로서, 광 튜브 또는 광 파이프는 조명 목적으로 자연광 또는 인공광을 전송하거나 분배하기 위해 사용되는 물리적 구조물이다.
전자 장치에서, 성형된 플라스틱 광 튜브는 회로 기판 상의 LED(발광 다이오드)로부터의 조명을 전면 패널의 표시기 기호(indicator symbol) 또는 버튼(button)으로 향하게 하기 위해 전자 산업에서 일반적으로 사용된다. 이들 광 튜브는 일반적으로 광섬유에서와 같이 완만한 만곡부를 사용하거나 각진 코너에서 반사시키는 날카로운 각기둥 접힘부를 갖는 매우 복잡한 형상을 취한다. 다수의 광 튜브는 일반적으로 한 조각의 플라스틱으로 성형되는데, 길고 얇은 광 튜브들 모두가, 제자리에 끼워지는 하나의 단단한 부품의 일부가 되기 때문에 장치 조립을 용이하게 한다.
광 튜브 표시기는 전자 제품을 더욱 저렴하게 제조할 수 있게 하는데, 종래의 방식은 조명되는 지점 바로 뒤의 작은 소켓에 소형 램프를 장착하거나 설치해야 했기 때문이다. 이는 일반적으로 설치 및 배선을 위해 광범위한 수작업을 요구한다. 광 튜브는 모든 광이 하나의 평평한 회로 기판 상에 고정되게 할 수 있지만, 조명은 필요할 때마다 기판으로부터 몇 인치 정도 위쪽으로 향하게 할 수 있다.
일부 제품은 다양한 색의 LED가 특정 패턴으로 밀접하게 배치되는 것을 요구한다. 따라서, 광 전송을 위해 다양한 광 파이프가 요구된다. 이상적인 해결책은 광 파이프가 서로 격리되고 광 누출 및 간섭을 피하기 위해 별도로 장착되는 것이다. 그러나 이는 높은 제품 원가 및 복잡한 제조 과정을 초래할 것이다. 업계에서의 일반적인 해결책은 광 파이프(또는 직육면체라고도 함)와 동일한 재료의 직사각형 막대를 브리지(bridge)로 추가하여 저렴한 비용으로 모든 광 파이프를 연결하는 것이다. 비용 상의 이유로, 직사각형 막대와 광 파이프는 단일 부품으로 함께 성형된다. 그러나, 연결 브리지는 이들이 연결된 다양한 광 파이프 사이에서 광 누출 및 간섭을 야기할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따르면, 적어도 두 개의 광 파이프 및 적어도 하나의 연결부를 포함하는 광 전송 장치가 제공되며, 상기 적어도 두 개의 광 파이프 및 상기 적어도 하나의 연결부는 동일한 재료를 이용하여 하나의 부품으로 성형되고, 각각의 연결부는 상기 적어도 두 개의 광 파이프를 연결하기 위한 연결면 및 상기 연결면과 예각을 이루는 두 개의 다른 면을 갖는 삼각 기둥을 포함한다.
본 개시의 더 많은 양태 및 이점이 본 개시의 이하의 상세한 설명에서 발견될 것이다.
본 개시의 이해를 돕기 위해 포함되며 본 출원에 통합되어 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 서술에 의해 설명되는 바와 같이 본 개시의 실시형태를 설명하기 위해 사용될 것이다. 본 개시는 실시형태에 한정되지 않는다.
도면에서:
도 1은 종래 기술에 따른 이상적인 광 전송 경로를 나타내는 도면이고;
도 2는 종래 기술에 따른 실제 광 전송을 도시한 도면이고;
도 3은 본 개시의 실시형태에 따른 제품의 실시예를 도시한 도면이고;
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 개시의 실시형태에 따른 연결 브리지의 세 가지 실시예를 도시한 측면도이고;
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 개시의 실시형태에 따른 도광 장치의 실시예를 도시한 정면도, 상면도 및 우측면도이고;
도 6은 본 개시의 실시형태에 따른 네 개의 광 파이프를 갖는 도광 장치를 도시한 도면이고;
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 실시형태에 따른 완만한 만곡부를 갖는 두 개의 광 파이프 및 두 줄의 연결 브리지를 갖는 도광 장치를 도시한 도면이고;
도 8a 및 8B는 본 개시의 실시형태에 따른 날카로운 각기둥 접힘부를 갖는 두 개의 광 파이프 및 두 줄의 연결 브리지를 갖는 도광 장치를 도시한 도면이고; 및
도 9는 본 개시의 실시형태에 따른 두 개의 연결 브리지를 갖는 도광 장치를 도시한 도면이다.
이제 본 개시의 실시형태를 도면과 함께 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 공지된 기능 및 구성의 일부 상세한 설명은 명확성 및 간결성을 위해 생략될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 이상적인 광 전송 경로를 도시한 도면이다. 이 예에서, 조립을 용이하게 하기 위해 두 개의 광 파이프 및 두 개의 연결 브리지(연결부로 작동함)가 동일한 재료를 이용하여 하나의 분리 불가능한 부품으로 성형된다. 제 1 광 파이프는 실선으로 나타낸 바와 같이 제 1 광(또는 제 1 광의 빔, 또는 제 1 광 빔으로 불림)을 일단에서 타단으로, 즉, 제 1 LED에서 지시기로 전송하는데 사용되고, 제 2 광 파이프는 점선으로 나타낸 바와 같이 제 2 LED에 의해 방출된 제 2 광(또는 제 2 광의 빔 또는 제 2 광 빔으로 불림)을 전송하는데 사용된다. 직사각형 직육면체(이 다면체를 나타내기 위해 사각 기둥, 직육면체 또는 평행 육면체가 또한 사용됨) 형상의 연결 브리지가 광 파이프를 지지하고 유지하는데 사용된다. 이상적인 경우에, 제 1 광 및 제 2 광은 자신의 광 파이프 내에서 전송되어야 한다. 그러나 실제로는 연결 브리지 때문에 광 누출 및 간섭이 발생한다. 도 2는 종래 기술에 따른 실제 광 전송을 도시한 도면이다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 광 및 제 2 광은 연결 브리지를 통해 광 파이프로 누출되고, 누출된 광은 전송되어서는 안 된다. 도 3은 사용자에게 제품의 상태를 표시하기 위해 여러 개의 LED 발광기로부터 동일한 수의 전면 패널 표시기로 광을 전달하기 위해 광 파이프 및 연결 브리지를 포함하는 광 가이드가 사용되는 제품의 실시예를 도시한 도면이다 이상적인 상황에서, 이벤트가 발생하거나 상태가 변경되는 경우, 해당 표시기가 켜진다. 그러나 실제 상황에서, 인접한 표시기로부터의 광 누출로 인해 밝기가 낮아져서 사용자가 제품 상태를 잘못 판단할 수 있다.
본 개시에 따르면, 광 누출 및 간섭을 최소화하는 것을 목적으로 한다. 이는 광 파이프 사이의 연결 브리지의 물리적 형상을 변경함으로써 달성된다.
아래의 실시예에서, 광 파이프 및 이들 광 파이프 사이에서 물리적 연결부로 작동하는 연결 브리지는 투명한 플라스틱 재료를 성형하여 하나의 분리 불가능한 부품으로 제작된다. 이는 도광 장치를 제조하고 장치 또는 회로 기판 상에 조립하기 위한 비용 절감을 가져온다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 연결 브리지의 형상을 변경하여, 누출되는 광을 다시 광 파이프로 반사시키거나 연결 브리지의 외부로 전송함으로써, 광 파이프에서 나오는 광이 연결 브리지를 통과하는 것을 방지하거나 차단한다. 따라서 이는 연결 브리지를 통해 하나의 광 파이프로부터 다른 광 파이프로 통과하는 광의 양을 최소화한다.
도 4a는 본 개시의 일 실시형태에 따른 실시예의 측면도를 도시한 도면이다. 본 실시예에서, 도광 장치는 하나의 연결 브리지를 갖는 두 개의 직선형 광 파이프를 포함한다. 도 4a에서 볼 수 있듯이, 연결 브리지는 직사각형 직육면체의 형상을 취하지 않는다. 대신에, 연결 브리지는 두 개의 구성 부분을 포함하고, 첫 번째 구성 요소는 삼각 기둥(두 개의 삼각형 밑변과 세 개의 직사각형 표면을 가짐)이고 두 번째 구성 요소는 다리이다. 다리의 수는 광 파이프의 수와 동일하다, 즉, 본 실시예에서 다리는 두 개이다. 각각의 광 파이프에 대해, 광 파이프를 삼각 기둥에 연결하는 하나의 다리가 있다. 삼각형에 있어서, 하나의 면은 다리의 일단에 연결되고, 다리를 연결하지 않는 나머지 두 개의 면은 다리를 연결하는 면과 예각을 이룬다. 두 예각은 같거나 다를 수 있다. 도 4a의 실시예에서, 다리는 기하학적 형태가 직사각형 직육면체이다. 다리의 두 밑변의 형태에 대해서, 이는 (다리를 연결하는) 광 파이프의 표면 및 (다리를 연결하는) 광 파이프의 표면의 평면 상의 (다리를 연결하는) 삼각 기둥 표면의 돌출된 영역 사이의 중첩된 부분이다. 하나의 분리 불가능한 도광 장치로부터 연결 브리지를 분리하여 두 개의 구성 부품을 사용하여 설명하는 것은 설명의 목적을 위한 것임을 유의해야 한다. 그렇지 않으면, 연결 브리지의 형태를 설명하기가 어렵다. 현실적으로, 광 파이프와 연결 브리지는 단일 구성 요소이다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 개시의 일 실시형태에 따른 도광 장치의 실시예를 나타내는 정면도, 상면도 및 우측면도이다. 삼각형 지붕 형상의 표면은 광을 다시 광 파이프로 반사시키거나 연결 브리지의 외부로 전송함으로써 광 파이프에서 나오는 광이 연결 브리지를 통과하는 것을 차단한다.
다리는 다른 형상일 수 있거나 제거될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 도 4b는 본 개시의 실시형태에 따라 중첩부보다 밑변이 작은 다리를 나타내는 도면이다. 다리의 형상은 원통형 및 그 밖의 다각형 각기둥, 예를 들어 사각 기둥(두 개의 4면 다각형 밑변을 가짐), 오각 기둥, 육각 기둥 등이 될 수 있다는 것에 또한 유의해야 한다. 도 4c는 본 개시의 일 실시형태에 따른 다리를 갖지 않는 도광 장치를 나타내는 도면이다. 도 4c에서, 삼각 기둥은 모든 광 파이프를 횡단하고 하나의 표면에서 이들에 연결된다.
상기 실시예에서, 광 파이프의 형상은 직사각형 직육면체이다. 변형 예에서, 형상은 원통형이다.
변형 예에서, 광 파이프는 전체 표면을 가지며 연결 브리지는 거친 표면을 갖는다, 즉, 구성 부품의 모든 표면은 거친 표면이다. 거친 표면은 브리지로 들어오는 광을 확산시킬 뿐만 아니라 광이 인접한 파이프로 전달하는 대신 공기로 누출되도록 한다.
변형 예에서, 광 파이프의 수는 둘 이상이다. 그리고 두 개 이상의 레그를 갖는 연결 브리지는 모든 광 파이프를 연결한다. 도 6은 네 개의 광 파이프를 갖는 도광 장치를 도시한 도면이다. 연결 브리지의 수는 1보다 클 수 있으며, 예를 들어 두 개의 연결 브리지가 사용된다는 점에 유의해야 한다.
상기 실시예에서, 광 파이프는 형상이 직선이다. 변형 예에서, 광 파이프는 완만한 만곡부를 갖는다. 도 7a 및 도 7b는 완만한 만곡부를 갖는 두 개의 광 파이프 및 두 개의 연결 브리지를 갖는 도광 장치를 도시한 도면이다. 도 7a는 최종 제품을 나타내고, 도 7b는 위에서 아래로 그리고 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 상면도, 좌측면도, 정면도, 우측면도 및 저면도를 도시한다. 또 다른 변형 예에서, 광 파이프는 날카로운 각기둥 접힘부를 갖는다. 도 8a 및 도 8b는 날카로운 각기둥 접힘부를 갖는 두 개의 광 파이프 및 두 개의 연결 브리지를 갖는 도광 장치를 도시한 도면이다. 도 8a는 최종 제품을 나타내고, 도 8b는 위에서 아래로 그리고 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 상면도, 좌측면도, 정면도, 우측면도 및 저면도를 도시한다.
연결 브리지의 수가 2 이상인 경우, 연결 브리지의 크기가 다를 수 있다는 것에 유의해야 한다. 도 9는 하나는 크고 다른 하나는 작은 두 개의 연결 브리지를 갖는 도광 장치를 나타내는 도면이다.
다수의 구현예가 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 변형이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 다양한 구현예의 요소들은 결합되고, 보완되고, 수정되고 또는 제거되어 다른 구현예를 생성할 수 있다. 또한, 숙련자는 그 밖의 구조물 및 공정이 개시된 것들과 대체될 수 있고, 그 결과 생성된 구현예들은 적어도 실질적으로 동일한 방식으로 적어도 실질적으로 동일한 기능(들)을 수행하여, 개시된 구현예들과 적어도 실질적으로 동일한 결과(들)를 달성할 수 있다. 따라서, 이들 및 다른 구현예들은 본 출원에서 고려되고, 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 바와 같은 개시의 범위 내에 있다.

Claims (7)

  1. 적어도 두 개의 광 파이프 및 적어도 하나의 연결부를 포함하는 광 전송 장치에 있어서, 상기 적어도 두 개의 광 파이프 및 상기 적어도 하나의 연결부는 동일한 재료를 이용하여 하나의 부품으로 성형되고,
    상기 적어도 하나의 연결부 각각은 상기 적어도 두 개의 광 파이프를 연결하기 위한 연결면 및 상기 연결면과 예각을 이루는 두 개의 다른 면을 갖는 삼각 기둥을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연결부 각각은 상기 적어도 두 개의 광 파이프와 동일한 수의 다리를 더 포함하고, 각각의 다리는 일단에서 광 파이프에 연결되고 타단에서 연결부의 연결면에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다리는 형상이 다각 기둥 또는 원통형인 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연결부의 표면은 거친 표면인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연결부의 수는 둘 이상이고, 상기 적어도 하나의 연결부는 크기가 상이한 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 광 파이프는 완만한 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 광 파이프는 날카로운 각기둥 접힘부를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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