本公開(kāi)的實(shí)施例涉及一種照明裝置,更具體地,涉及能夠通過(guò)圖案設(shè)計(jì)和用于圖案的光源的布設(shè)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施具有期望形狀的線型光束的照明裝置。
背景技術(shù):
通常,照明裝置是用于使用各種光源來(lái)照亮暗處的裝置。照明裝置用于將光束照射到特定物體或空間并且用于以期望的形狀或顏色表達(dá)特定物體或空間的氣氛。
根據(jù)LED(發(fā)光二極管)的技術(shù)發(fā)展,使用LED的各種形狀的照明裝置近來(lái)得到廣泛使用。例如,根據(jù)常規(guī)技術(shù)的照明裝置之一包括用于將從LED光源發(fā)射的光發(fā)射到外側(cè)的漫射板。
根據(jù)常規(guī)技術(shù)的大多數(shù)LED照明裝置被配置為使得光在整個(gè)發(fā)光表面上均勻地輸出。此外,為了以期望的形狀或顏色表達(dá)特定物體或空間的氣氛,已經(jīng)在根據(jù)常規(guī)技術(shù)的一些照明裝置中使用具有期望形狀的透光孔的濾色器或?yàn)V光器。
然而,當(dāng)使用根據(jù)常規(guī)技術(shù)的LED照明裝置將特定物體或空間的氣氛表現(xiàn)為期望的形狀或顏色時(shí),裝置的構(gòu)造變得機(jī)械復(fù)雜,結(jié)果,問(wèn)題在于設(shè)計(jì)自由度受到限制,并且難以安裝或維護(hù)并管理設(shè)備。因此,為了表現(xiàn)具有期望的形狀或氣氛的光學(xué)圖像,需要具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的易于制造和安裝的照明裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題
本公開(kāi)的實(shí)施例的一個(gè)方面可以提供一種照明裝置,該照明裝置通過(guò)圖案設(shè)計(jì)和圖案和光源的布設(shè)結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)控制光路徑和光寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)具有三維效果和所需形狀的光學(xué)圖像。
本公開(kāi)的實(shí)施例的另一方面可以提供一種照明裝置,該照明裝置能夠通過(guò)圖案設(shè)計(jì)以及圖案和光源的布設(shè)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)具有三維效果的光學(xué)圖像,并且能夠具有柔性片材形式。
技術(shù)方案
根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的一方面,一種照明裝置可以包括:導(dǎo)光部,具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面;在所述導(dǎo)光部上的三維效果形成部(three-dimensional effect forming part);以及光源部,將光束從所述導(dǎo)光部的厚度方向照射到所述導(dǎo)光部的中間部分,其中所述三維效果形成部包括具有多個(gè)單元圖案的圖案,所述多個(gè)單元圖案順序地布設(shè)并且具有傾斜表面,每個(gè)傾斜表面具有相對(duì)于所述第一表面或所述第二表面的傾斜角,其中,所述圖案的多個(gè)單元圖案通過(guò)從所述傾斜表面的反射和折射將所述導(dǎo)光部中的入射光束引導(dǎo)至所述第一表面所面向的第一表面方向或所述第二表面所面向的第二表面方向,從而實(shí)現(xiàn)與所述多個(gè)單元圖案的每個(gè)圖案延伸方向成直角相交的第一路徑的線型光束。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述多個(gè)單元圖案可以包括第一單元圖案、第二單元圖案和第三單元圖案,所述第一單元圖案、第二單元圖案和第三單元圖案順序地布設(shè)并且分別具有與到所述光源部的光源的光束從所述導(dǎo)光部的外部入射到內(nèi)部的第一區(qū)域最近的距離對(duì)應(yīng)的第一距離、比所述第一距離長(zhǎng)的第二距離以及比所述第二距離長(zhǎng)的第三距離,其中,由所述第二單元圖案的傾斜表面產(chǎn)生的第二假光源與所述第一單元圖案的傾斜表面之間的第二距離長(zhǎng)于由所述第一單元圖案的傾斜表面產(chǎn)生的第一假光源與所述第一單元圖案的傾斜表面之間的第一距離,并且短于由第三單元圖案的傾斜表面產(chǎn)生的第三假光源與所述第三單元圖案的傾斜表面之間的第三距離。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述圖案可以將所述入射光束轉(zhuǎn)換成從所述導(dǎo)光部的中間部分延伸到第一側(cè)邊緣的第一線型光束,以及從所述中間部分延伸到面向所述第一側(cè)邊緣的第二側(cè)邊緣的第二線型光束。
根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的另一方面,一種照明裝置可以包括:導(dǎo)光部,所述導(dǎo)光部具有第一表面和與所述第一表面相對(duì)的第二表面;在所述導(dǎo)光部上的三維效果形成部;以及光源部,所述光源部從相對(duì)于所述第一表面或所述第二表面傾斜的方向?qū)⒐馐丈涞剿鰧?dǎo)光部,其中,所述三維效果形成部包括具有多個(gè)單元圖案的圖案,所述多個(gè)單元圖案順序地布設(shè)并且具有傾斜表面,每個(gè)傾斜表面具有相對(duì)于所述第一表面或所述第二表面的傾斜角,其中,所述圖案的多個(gè)單元圖案通過(guò)從所述傾斜表面的反射和折射將所述導(dǎo)光部中的入射光束引導(dǎo)至所述第一表面所面向的第一表面方向或所述第二表面所面向的第二表面方向,從而實(shí)現(xiàn)與所述多個(gè)單元圖案的每個(gè)圖案延伸方向成直角相交的第一路徑的線型光束。
有益效果
如上所述,根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例,由于光路徑和光寬度由圖案設(shè)計(jì)控制,并設(shè)計(jì)了圖案和光源的布設(shè)結(jié)構(gòu),柔性片材形式的照明裝置可以通過(guò)將光束照射到具有圖案的導(dǎo)光部的中間部分或者通過(guò)將光束照射到設(shè)置成傾斜的導(dǎo)光部的中間部分來(lái)實(shí)現(xiàn)具有三維效果的光學(xué)圖像。
此外,根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例,作為在片材上具有柔性結(jié)構(gòu)的照明裝置,照明裝置可以有效地應(yīng)用于用于安裝照明目的的對(duì)象的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的平坦表面或彎曲部,諸如建筑物、設(shè)備、家具、車(chē)輛等。
換句話(huà)說(shuō),根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例,照明裝置可以根據(jù)光源和圖案的相對(duì)位置或者導(dǎo)光部的傾斜度或曲率來(lái)實(shí)施具有三維效果和各種形式的線型光束的光學(xué)圖像。此外,由于柔性片材狀結(jié)構(gòu),照明裝置可以容易地應(yīng)用于用于安裝照明目的的對(duì)象的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的撓曲部或彎曲部,諸如建筑物,設(shè)備,家具,車(chē)輛等。另外,作為車(chē)燈(頭燈、背燈、霧燈、室內(nèi)燈、門(mén)嵌燈等),具有柔性片材狀形式的車(chē)輛用照明裝置在各種方面可能是有利的,例如體積、厚度、重量、價(jià)格、壽命、穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)自由度、安裝容易性等。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的照明裝置的剖視圖;
圖2是根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的照明裝置的剖視圖;
圖3是示出了圖2的照明裝置的光學(xué)圖像的示例性視圖;
圖4是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的剖視圖;
圖5是示出圖4的照明裝置的光學(xué)圖像的示例性視圖;
圖6是根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的照明裝置的剖視圖;
圖7是示出圖6的照明裝置的光學(xué)圖像的示例性視圖;
圖8是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的部分透視圖;
圖9是沿圖8的照明裝置的IX-IX線截取的局部剖視圖;
圖10是用于說(shuō)明圖8的照明裝置的工作原理的剖視圖;
圖11是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的透視圖;
圖12是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的透視圖;
圖13是根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的照明裝置的示意圖;并且
圖14至圖16是示出可以用于本公開(kāi)的照明裝置的圖案的示例性視圖。
簡(jiǎn)要說(shuō)明
10,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10G:照明裝置
11:導(dǎo)光部
12,12a,12b,12c:三維效果形成部
121,121a,121b,121c:多個(gè)單元圖案
13,13a,13b,13c:光源部
14:殼體
15:驅(qū)動(dòng)部
16:彎曲支撐部
17:間隔部
18:阻隔壁(barrier wall)
19:車(chē)輛電池
20a,20b,20c:光源
30:外透鏡
113:彎曲部
具體實(shí)施方式
以下,將參照附圖描述本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施的本發(fā)明的實(shí)施例。說(shuō)明書(shū)中的實(shí)施例和附圖中圖示的結(jié)構(gòu)被提供為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并且應(yīng)當(dāng)理解的是,在提交時(shí)可以替代多種等效形式和修改。此外,關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的工作原理,當(dāng)已知的功能被視為模糊本發(fā)明的主體時(shí),應(yīng)當(dāng)從本發(fā)明的描述省略這些功能。以下術(shù)語(yǔ)是在考慮了本發(fā)明的功能的情況下定義的,并且各術(shù)語(yǔ)的意思應(yīng)當(dāng)通過(guò)研判本說(shuō)明的整個(gè)部分進(jìn)行理解,并且附圖的具有類(lèi)似功能和操作的元件具有相同的附圖標(biāo)記。本文中單數(shù)形式旨在還包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另有清晰的表示。
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的照明裝置的剖視圖。
參照?qǐng)D1,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10包括:導(dǎo)光部11;三維效果形成部12;和光源部13。這里,三維效果形成部12將從光源部13照射到導(dǎo)光部11的內(nèi)部的入射光束轉(zhuǎn)換成具有三維效果的線型光束(line-shaped beam)。三維效果形成部12和導(dǎo)光部11的組合可以對(duì)應(yīng)于用于通過(guò)轉(zhuǎn)換光源部13的入射光束來(lái)實(shí)現(xiàn)線型光束的光學(xué)構(gòu)件。
導(dǎo)光部11具有板或膜形式,并且在內(nèi)部中將入射光束從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)。導(dǎo)光部11是用于準(zhǔn)備三維效果形成部12的構(gòu)件,或者是用于支撐三維效果形成部12的構(gòu)件。
樹(shù)脂或玻璃可以用作導(dǎo)光部11的材料,其中樹(shù)脂可以包括熱塑性聚合物或光固化聚合物。此外,聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等可以用作導(dǎo)光部11的材料,但是導(dǎo)光部的材料不限于這些材料。
此外,導(dǎo)光部11的材料可以是包含低聚物的UV固化樹(shù)脂,更具體地,包含作為主要原料的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的樹(shù)脂。也就是,可以使用其中混合有對(duì)應(yīng)于合成低聚物的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物和聚丙烯酸類(lèi)聚合物的樹(shù)脂。當(dāng)然,可以進(jìn)一步包括其中混合有IBOA(丙烯酸異冰片酯)、HPA(丙烯酸羥丙酯)、2-HEA(丙烯酸2-羥乙酯)等的單體,其中所述單體對(duì)應(yīng)于低沸點(diǎn)和稀釋型反應(yīng)性單體。此外,可以進(jìn)一步混合光引發(fā)劑(1-羥基環(huán)己基苯基酮等)或抗氧化劑作為添加劑。然而,這僅是一個(gè)示例,并且可以使用已經(jīng)開(kāi)發(fā)并商業(yè)化的合適的樹(shù)脂來(lái)提供導(dǎo)光部11,或者可以根據(jù)未來(lái)的技術(shù)發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn),并且可以執(zhí)行導(dǎo)光功能。
導(dǎo)光部11的厚度t1可以大于或約等于0.1mm且小于或約等于10.0mm。當(dāng)厚度t1小于0.1mm時(shí),難以適當(dāng)?shù)貙?shí)施具有三維效果的線型光束。此外,當(dāng)厚度t1大于10.0mm時(shí),不利的是,具有板形式的照明裝置變厚并且不便于處理,并且材料成本增加。
根據(jù)一些實(shí)施例,導(dǎo)光部11的厚度t1可以大于或約等于100μm且小于或約等于250μm。在這種情況下,由于導(dǎo)光部11具有薄膜形式,所以能夠卷繞在卷軸上,或者能夠容易地應(yīng)用于具有彎曲部的應(yīng)用產(chǎn)品。另外,根據(jù)一些實(shí)施例,導(dǎo)光部11的厚度t1可以為大于或約等于250μm且小于或約等于10.0mm。在這種情況下,由于導(dǎo)光部11具有板狀,因此不能卷繞在卷軸等上,或者可以容易地應(yīng)用于應(yīng)用產(chǎn)品的平坦部。
照明裝置10的光學(xué)構(gòu)件的厚度t2可以通過(guò)將三維效果形成部12的厚度加到導(dǎo)光部11的厚度t1而得到。三維效果形成部12的厚度可以是幾μm至幾十μm。當(dāng)然,根據(jù)一些實(shí)施例,當(dāng)通過(guò)處理導(dǎo)光部11的第一表面111而使三維效果形成部12與導(dǎo)光部11一體形成時(shí),包括導(dǎo)光部11和三維效果形成部12的光學(xué)構(gòu)件的厚度t2可以與導(dǎo)光部11的厚度t1相同。
三維效果形成部12包括順序地布設(shè)在第一表面111上的圖案。該圖案可以被稱(chēng)為光學(xué)圖案。該圖案具有多個(gè)單元圖案121。單元圖案121從單元圖案的每個(gè)傾斜表面反射或折射在光學(xué)構(gòu)件中行進(jìn)的入射光束,并將光束引導(dǎo)到導(dǎo)光部11的第一表面111所面向的第一表面方向,或第二表面112所面向的第二表面方向,使得光束可以延伸到與單元圖案的每個(gè)圖案延伸方向成直角相交的第一路徑,從而產(chǎn)生線型光束。
特別地,本實(shí)施例的三維效果形成部12將從導(dǎo)光部11的中間部分照射的入射光束轉(zhuǎn)換為從導(dǎo)光部11的中間部分延伸到導(dǎo)光部11的第一側(cè)邊緣的第一線型光束,以及從導(dǎo)光部11的中間部分延伸到面向第一側(cè)邊緣或與第一側(cè)邊緣相對(duì)的第二側(cè)邊緣的第二線型光束。
每個(gè)單元圖案121可以具有大致三角形形狀,半圓形形狀或諸如五邊形形狀等的多邊形截面形狀。在本實(shí)施例中,三維效果形成部12的各單元圖案121具有半圓形截面的圓筒形狀。因此,三維效果形成部12或其圖案可以具有其中具有半圓柱狀形狀的多個(gè)單元圖案以帶條形式順序布設(shè)的不均勻結(jié)構(gòu)。
除了通過(guò)處理導(dǎo)光部11的一個(gè)表面而使三維效果形成部12或其圖案與導(dǎo)光部11一體形成的結(jié)構(gòu)之外,三維效果形成部12或其圖案也可以以下述方式設(shè)置:使得單獨(dú)的圖案層附接至導(dǎo)光部11的一個(gè)表面。
三維效果形成部12可以由具有與導(dǎo)光部11相同的折射率或者具有與導(dǎo)光部11的折射率微小差異(0.2或更小)的折射率的材料制成。三維效果形成部12可以使用熱塑性聚合物、光固化聚合物等來(lái)提供。
為了從三維效果形成部12的圖案121的傾斜表面獲得期望的反射和折射能力,單元圖案121的每個(gè)傾斜表面可以是鏡面表面,鏡面狀的精加工表面(finishing surface)或精確的加工表面??梢酝ㄟ^(guò)標(biāo)準(zhǔn)粗糙度Rz等測(cè)量?jī)A斜表面的粗糙度。在本實(shí)施例中,基于0.25mm的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度,傾斜表面的標(biāo)準(zhǔn)粗糙度可以為約0.8μm或更小。
光源部13從導(dǎo)光部11的中間部分照射光。也就是說(shuō),光源部13被設(shè)置成在導(dǎo)光部11的厚度方向(z方向)上照射光。光源部13與導(dǎo)光部11的第二表面112之間的距離可以根據(jù)由光源部13照射的光的強(qiáng)度或根據(jù)線型光束的期望長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。此外,光源部13與導(dǎo)光部11之間的距離可以根據(jù)采用照明裝置的應(yīng)用產(chǎn)品所允許的空間來(lái)設(shè)計(jì)。該距離可以被設(shè)計(jì)為可變的。
光源部13可以被配置為包括人造光源(artificial light source),諸如蠟燭、白熾燈、放電燈、鹵素?zé)?、LED(發(fā)光二極管)燈、OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)燈等等。此外,光源部13可以包括自然光源,諸如太陽(yáng)的光。在這種情況下,光源部13可以包括用于引導(dǎo)或反射太陽(yáng)光的引導(dǎo)構(gòu)件和用于朝向?qū)Ч獠?1照射入射光的光出射孔(light exit hole,未示出)。光出射孔可以設(shè)置在LED光源132所在的位置。在下文中,在實(shí)施例中,例如,具有諸如低功耗,長(zhǎng)壽命,無(wú)汞操作等優(yōu)點(diǎn)的LED光源將描述為光源部13的光源。
當(dāng)包括LED光源時(shí),光源部13包括:基板131;以及LED光源132,所述LED光源132安裝到基板131并包括至少一個(gè)LED元件。基板131可以是印刷電路板,并且可以包括安裝到印刷電路板的驅(qū)動(dòng)電路或驅(qū)動(dòng)芯片,并且LED光源132可以包括LED封裝。所述印刷電路板可以是柔性印刷電路板。
當(dāng)樹(shù)脂層用作導(dǎo)光部11并且柔性印刷電路板用作印刷電路板時(shí),可以實(shí)施具有薄片形式的柔性照明裝置10。
同時(shí),根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置,說(shuō)明了三維效果形成部12設(shè)置在導(dǎo)光部11的第一表面111上,但是本公開(kāi)不限于此。根據(jù)一些實(shí)施例,三維效果形成部12可以設(shè)置在導(dǎo)光部11的與第一表面111相對(duì)的第二表面112上,或者可以設(shè)置在導(dǎo)光部11的內(nèi)部。此外,三維效果形成部12不限于僅形成在導(dǎo)光部11的第一表面上,并且三維效果形成部12可以設(shè)置在第一表面和第二表面兩者上。當(dāng)至少部分地重疊設(shè)置的第一圖案和第二圖案布設(shè)在導(dǎo)光部12的兩側(cè)時(shí),與非重疊區(qū)域相比,各種光學(xué)圖像可以通過(guò)由重疊區(qū)域產(chǎn)生的相對(duì)高的會(huì)聚效率來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的照明裝置的剖視圖。
參照?qǐng)D2,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10A包括:導(dǎo)光部11;三維效果形成部12;光源部13;殼體14;和驅(qū)動(dòng)部15。
導(dǎo)光部11具有彎曲部113。彎曲部113可以是固定地彎曲的部分,或者可以是通過(guò)固定的驅(qū)動(dòng)裝置暫時(shí)彎曲的部分。在本實(shí)施例中,彎曲部113是導(dǎo)光部11的特定部分,該特定部分由驅(qū)動(dòng)部15臨時(shí)彎曲。
三維效果形成部12引導(dǎo)入射光束,其在多個(gè)單元圖案的布設(shè)方向上從設(shè)置在殼體14的內(nèi)側(cè)的光源部13的光源132照射到導(dǎo)光部11的第二表面,然后通過(guò)由單元圖案的每個(gè)傾斜表面產(chǎn)生的折射和反射而在光導(dǎo)部件11的厚度方向上或在第一表面方向和第二表面方向上引導(dǎo)光束,從而產(chǎn)生與每個(gè)圖案延伸方向成直角相交的第一路徑的線型光束。
第一路徑的線型光束是指具有線或帶狀形狀的光學(xué)圖像,其中線型光束在與多個(gè)單元圖案的每個(gè)圖案延伸成直角相交的方向(第一路徑)上延伸,這由通過(guò)來(lái)自入射光束直接穿過(guò)的圖案區(qū)域中的單元圖案的每個(gè)傾斜表面的反射或折射產(chǎn)生的順序布設(shè)的多個(gè)單元圖案的間接光源效應(yīng)所導(dǎo)致。此外,線型光束是指下述光學(xué)圖像,所述光學(xué)圖像看起來(lái)好像線型光束根據(jù)第一路徑中的光移動(dòng)距離的增加而逐漸遠(yuǎn)離觀察點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)定位,所述光學(xué)圖像具有感知深度或者三維效果,所述三維效果朝向?qū)Ч獠?1的厚度或者與多個(gè)單元圖案的第一表面或者圖案布設(shè)表面適當(dāng)?shù)卮怪钡姆较蛑饾u形成。
光源部13可以包括基板131和LED光源132,并且可以與先前參照?qǐng)D1描述的光源部基本相同。
殼體14支撐由導(dǎo)光部11和三維效果形成部12以及向該光學(xué)構(gòu)件照射光的光源部13構(gòu)成的光學(xué)構(gòu)件。殼體14可設(shè)置成容納光源部13或圍繞光源部13。
根據(jù)一些實(shí)施例,殼體14可以由各種支撐構(gòu)件代替。支撐構(gòu)件可以是照明裝置的殼體的一部分,建筑物的內(nèi)側(cè)或外側(cè)壁,或特定產(chǎn)品或裝置的一部分。此外,支撐構(gòu)件可以通過(guò)使用臺(tái)式計(jì)算機(jī)主體的至少一部分、監(jiān)視器框架、桌子、椅子、便攜式終端(智能電話(huà),智能平板電腦等)、帽子、衣服、鞋、包、附件、室內(nèi)或室外內(nèi)部部件等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
驅(qū)動(dòng)部15連接到殼體14和光學(xué)構(gòu)件,以使得光學(xué)構(gòu)件能夠傾斜或彎曲。驅(qū)動(dòng)部15可以實(shí)施為減小或延長(zhǎng)連接殼體14和光學(xué)構(gòu)件的第一連接裝置(布線等)的長(zhǎng)度。通過(guò)根據(jù)螺栓的纏繞而減小連接裝置的長(zhǎng)度,驅(qū)動(dòng)部15可以被實(shí)施為使得彎曲部113可以形成在光學(xué)構(gòu)件中,或者可以實(shí)施為使得光學(xué)構(gòu)件的彎曲部113能夠通過(guò)第二連接裝置(彈簧等)的恢復(fù)力和螺栓的釋放而變平,因此光學(xué)構(gòu)件能夠返回到平坦?fàn)顟B(tài)。
除了螺栓結(jié)構(gòu)之外,驅(qū)動(dòng)部15可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)和控制電動(dòng)機(jī)的控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下,控制單元可以是應(yīng)用產(chǎn)品(照明裝置、車(chē)燈等)的控制單元,或者可以是能夠連接到應(yīng)用產(chǎn)品的單獨(dú)的控制單元。驅(qū)動(dòng)部分15的控制單元可以設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)光源部13的驅(qū)動(dòng)電路和單個(gè)模塊。
同時(shí),根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10A還可以包括用于支撐彎曲部113的彎曲支撐部16。彎曲支撐部16可以連接到殼體14,并且可以以桿或柱狀形狀設(shè)置在基板131與導(dǎo)光部11之間的空間中。因此,彎曲支撐部16可以被設(shè)置成將彎曲部113支撐在導(dǎo)光部11的第二表面附近。
根據(jù)本實(shí)施例,第一路徑的線型光束可以由具有彎曲部113的三維效果形成部12彎曲,以使得線型光束、三維光束或具有帶各種期望圖像的三維效果的線型光束可以被實(shí)施。此外,當(dāng)光源的位置被固定時(shí),使用驅(qū)動(dòng)部14在光學(xué)構(gòu)件中形成彎曲部113,以使得能夠更有效地實(shí)施各種線型光束或三維光束。
圖3是示出了圖2的照明裝置的光學(xué)圖像的示例性視圖。
如圖3所示,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10A被配置為使得三維效果形成部12具有一個(gè)彎曲部113,并且光源部13從導(dǎo)光部的大致中間部分向?qū)Ч獠康暮穸确较蛘丈涔?,使得從?dǎo)光部照射的光可以從中間部分延伸到兩側(cè)的每個(gè)邊緣,從而表現(xiàn)具有三維效果的線型光束。
根據(jù)基于LED光源的發(fā)光表面重疊的12個(gè)半圓形區(qū)域的重疊,從LED光源發(fā)射的十二個(gè)光束形成照射到導(dǎo)光部11的三維效果形成部12的中間區(qū)域A1的入射光束。三維效果形成部12的中間區(qū)域是指與設(shè)置在導(dǎo)光部11處的多個(gè)單元圖案的布設(shè)方向上的中間部分相對(duì)應(yīng)的第一區(qū)域A1。當(dāng)入射光束照射到第一區(qū)域A1時(shí),照明裝置10A的三維效果形成部12使用多個(gè)單元圖案來(lái)引導(dǎo)入射光束在導(dǎo)光部?jī)?nèi)的移動(dòng),并且將線型光束圖像實(shí)施為通過(guò)第二區(qū)域A2從第一區(qū)域A1行進(jìn)到第三區(qū)域A3的多條線。
特別地,在本實(shí)施例中,由于光學(xué)圖像在導(dǎo)光部11的彎曲部113處改變,可以實(shí)施以中間部分為中心,在兩側(cè)具有不同光學(xué)圖像的照明裝置。
上述光學(xué)圖像由三維效果形成部的圖案產(chǎn)生,這些圖案順序地布設(shè)并且每個(gè)圖案延伸方向從第一側(cè)延伸到與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè),并且基于在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸的縱向方向而與長(zhǎng)度方向成直角相交。這里,向長(zhǎng)度方向延伸的線型光束表示為具有分成四組(每組由三條線型光束組成)的帶條形式的12條線型光束的原因是:因?yàn)長(zhǎng)ED光源具有下述結(jié)構(gòu),其中,具有三個(gè)LED元件的四個(gè)LED封裝被設(shè)置成一行,或者在LED光源中使用以與這種布設(shè)類(lèi)似的布設(shè)而設(shè)置的十二個(gè)LED元件。當(dāng)然,除了使用十二個(gè)LED元件的方法之外,可以以通過(guò)數(shù)目小于十二個(gè)LED元件的數(shù)目的LED元件向?qū)Ч獠空丈涫€(gè)入射光束的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)十二個(gè)線型光束。此外,可以使用照射具有相同顏色的光束或具有不同顏色的光束的LED元件。
由于上述結(jié)構(gòu),從入射光束照射到的中間部分行進(jìn)到第一側(cè)的第一線型光束以及從中間部分行進(jìn)到第二側(cè)的第二線型光束可以通過(guò)轉(zhuǎn)換從導(dǎo)光部的中間部分照射的入射光束來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10A可以通過(guò)減小線型光束的強(qiáng)度變化來(lái)實(shí)現(xiàn)具有三維效果的各種光學(xué)圖像,或通過(guò)彎曲部113改變線型光束的長(zhǎng)度。
圖4是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的剖視圖,并且圖5是示出圖4的照明裝置的光學(xué)圖像的示例性視圖。
參照?qǐng)D4,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10B包括:導(dǎo)光部11;設(shè)置在導(dǎo)光部11上的三維效果形成部12;以及向?qū)Ч獠?1的中間部分照射光的光源部13。導(dǎo)光部11和三維效果形成部12的組合可以被稱(chēng)為光學(xué)構(gòu)件。光學(xué)構(gòu)件具有設(shè)置在第一區(qū)域A1中的彎曲部113。
導(dǎo)光部11、三維效果形成部12和光源部13可以與除了彎曲部113之外的先前參照?qǐng)D1或圖3描述的照明裝置的對(duì)應(yīng)構(gòu)成元件基本相同。根據(jù)一些實(shí)施例,光源部13可以包括被設(shè)置成彼此分離的多個(gè)光源132。
彎曲部113設(shè)置在定位在導(dǎo)光部11的中間部分的第一區(qū)域A1中,光源部13的光源132的光直接照射到該第一區(qū)域。彎曲部113可以是設(shè)置成最靠近光源132的導(dǎo)光部11的一部分。在圖5中示出使用彎曲部113的照明裝置的光學(xué)圖像。
如圖5所示,由于根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10B被配置成使得通過(guò)使所述光學(xué)構(gòu)件的中間部分彎曲來(lái)設(shè)置所述彎曲部,并且所述彎曲部被設(shè)置成最靠近所述光源,當(dāng)入射光束照射到彎曲部時(shí),照明裝置可以通過(guò)使用具有三維效果并且從與導(dǎo)光部的中間部分對(duì)應(yīng)的彎曲部行進(jìn)到導(dǎo)光部的兩側(cè)的線型光束來(lái)實(shí)現(xiàn)在中間部分的兩側(cè)以翼狀擴(kuò)散的光學(xué)圖像。
同時(shí),根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10B還可以包括殼體、驅(qū)動(dòng)部等。在這種情況下,除了彎曲部的位置以及光源的光直接照射到彎曲部的事實(shí)之外,照明裝置10B可以基本上與之前參照?qǐng)D2和圖3描述的照明裝置10A相同。
圖6是根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的照明裝置的剖視圖。圖7是示出了圖6的照明裝置的光學(xué)圖像的示例性視圖。
參照?qǐng)D6,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10C包括:導(dǎo)光部11;設(shè)置在導(dǎo)光部11上的三維效果形成部12;以及向?qū)Ч獠?1的中間部分照射光的光源部13。導(dǎo)光部11和三維效果形成部12的組合可以被稱(chēng)為光學(xué)構(gòu)件。光學(xué)構(gòu)件可以包括設(shè)置在第一區(qū)域的外側(cè)的至少一個(gè)彎曲部113,其中,光源部13的光直接照射到該第一區(qū)域。
除了以下事實(shí):導(dǎo)光部11的第一區(qū)域設(shè)置成相對(duì)于光源132傾斜,并且兩個(gè)彎曲部113設(shè)置在第一區(qū)域的兩側(cè)之外,導(dǎo)光部11、三維效果形成部12以及光源部13可以與之前參照?qǐng)D1至圖5描述的照明裝置的對(duì)應(yīng)的構(gòu)成元件基本相同。
彎曲部113設(shè)置在光源132的光直接照射到的第一區(qū)域的外側(cè),即,在光源132的光不直接照射到的第二區(qū)域中。第一區(qū)域(參見(jiàn)圖4的A1)是光源的光直接照射到的光源部11的區(qū)域。在本實(shí)施例中,對(duì)應(yīng)于第一區(qū)域的光學(xué)構(gòu)件的中間部分被布設(shè)為相對(duì)于印刷電路板131或光源132的發(fā)光表面具有固定傾斜角的傾斜表面。彎曲部113包括定位在上側(cè)的第一彎曲部和定位在下側(cè)的第二彎曲部,其中所述第一彎曲部和所述第二彎曲部別設(shè)置在兩個(gè)側(cè)邊緣處。定位在上側(cè)的第一彎曲部113是定位在比定位在下側(cè)的第二彎曲部更遠(yuǎn)離印刷電路板131或光源132的彎曲部。
在這種情況下,光學(xué)構(gòu)件的兩個(gè)側(cè)邊緣可以布設(shè)成平行于印刷電路板131或光源132的發(fā)光表面,其中,在光學(xué)構(gòu)件的兩個(gè)側(cè)邊緣之間間設(shè)置有第一彎曲部、第一區(qū)域和第二彎曲部113。印刷電路板131可以是柔性印刷電路板。
根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10C,使用具有三維效果的線型光束實(shí)施的光學(xué)圖像作為圖7中的一個(gè)示例被示出。
如圖7所示,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10C被配置為使得通過(guò)使光學(xué)構(gòu)件的中間部分的兩側(cè)邊緣在不同的方向上彎曲而設(shè)置彎曲部,并且中間部分然后被設(shè)置成相對(duì)于光源傾斜。因此,當(dāng)光源的光直接照射到中間部分時(shí),照明裝置可實(shí)施這樣的光學(xué)圖像,其中,多個(gè)線型光束從對(duì)應(yīng)于傾斜的中間部分的第一區(qū)域朝向定位在上側(cè)的第一彎曲部113以火焰狀擴(kuò)展,并且多個(gè)線型光束以較短的長(zhǎng)度延伸到定位在第一區(qū)域的下側(cè)的第二彎曲部。
同時(shí),根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10C還可以包括殼體、驅(qū)動(dòng)部等。在這種情況下,除了光學(xué)構(gòu)件上的兩個(gè)彎曲部的每個(gè)位置以及光源的光直接照射到兩個(gè)彎曲部之間的傾斜的中間部分的事實(shí)之外,照明裝置10C可以基本上與先前參照?qǐng)D2和圖3描述的照明裝置相同。
圖8是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的局部透視圖。圖9是沿圖8的照明裝置的IX-IX線截取的局部剖視圖。圖10是用于說(shuō)明圖8的照明裝置的工作原理的剖視圖。圖10對(duì)應(yīng)于圖9的光學(xué)構(gòu)件以翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)設(shè)置的情況。
參照?qǐng)D8和圖9,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10D包括:具有平板或膜形式的導(dǎo)光部11;三維效果形成部12,該三維效果形成部12具有沿y方向順序地布設(shè)在導(dǎo)光部11的一個(gè)表面上的多個(gè)單元圖案;和將光照射到導(dǎo)光部11的中間部分的導(dǎo)光光源部。
光源部(參見(jiàn)圖1的附圖標(biāo)記13)可以包括LED光源,LED光源從與x-y平面正交的方向以固定寬度將單個(gè)入射光束B(niǎo)L照射到導(dǎo)光部11。單個(gè)入射光束B(niǎo)L在x方向上的寬度可以類(lèi)似于在一個(gè)單元圖案的圖案延伸方向上的導(dǎo)光部12的整個(gè)寬度。
除了三維效果形成部12的圖案結(jié)構(gòu)之外,導(dǎo)光部11可以與先前參考圖1描述的導(dǎo)光部基本相同。
三維效果形成部12包括設(shè)置在導(dǎo)光部11的不同區(qū)域中的四個(gè)組的多個(gè)單元圖案121a,121b,121c,121d。三維效果形成部12在四個(gè)組的各個(gè)圖案之間具有間隔部17。
更具體地,三維效果形成部12的每個(gè)組的單元圖案121a,121b,121c或121d可以具有這樣的形狀,其中,具有第一表面、第二表面和第三表面的多個(gè)棱鏡桿狀(prism rod-like)單元圖案順序地布設(shè)成一行。每個(gè)組的單元圖案可以具有棱鏡桿形式,其中單元圖案的長(zhǎng)度方向在x方向上延伸,并且也可以具有其中單元圖案的第一表面與導(dǎo)光部11的一個(gè)表面接觸的不規(guī)則形式,并且單元圖案的第二表面和第三表面與相鄰的其他單元圖案的第二表面和第三表面重復(fù)地布設(shè)。
四個(gè)組的圖案121a,121b,121c,121d可以通過(guò)處理導(dǎo)光部11的一個(gè)表面與導(dǎo)光部11一體形成。當(dāng)每個(gè)圖案的單元圖案的第一表面是通過(guò)將單元圖案布設(shè)為平行于導(dǎo)光部11的一個(gè)表面而得到的表面時(shí),第一表面成為與導(dǎo)光部11一體地接觸的假想表面。
單元圖案的第二表面和第三表面是相對(duì)于導(dǎo)光部11的第一表面或第二表面具有固定的傾斜角的傾斜表面。單元圖案的第二表面和第三表面是各自具有傾斜角并且在導(dǎo)光部11的一個(gè)表面上傾斜的表面,使得通過(guò)來(lái)自?xún)A斜表面的折射和反射將通過(guò)導(dǎo)光部11的入射光束引導(dǎo)到第一路徑,可以實(shí)施線型光束。
也就是說(shuō),在導(dǎo)光部11的內(nèi)部行進(jìn)并且從單元圖案的傾斜表面折射并反射的入射光束從第一區(qū)域A1經(jīng)由第二區(qū)域A2延伸到第三區(qū)域A3,并且在導(dǎo)光部11的第一表面方向或第二表面方向上發(fā)射。此時(shí),通過(guò)多個(gè)單元圖案的布設(shè)方向和間接光源的效果,將光束轉(zhuǎn)換為第一路徑的線型光束。
為了確保超過(guò)來(lái)自三維效果形成部12的圖案的固定值的反射或折射特性,單元圖案的每個(gè)傾斜表面被設(shè)置成光澤的或光滑的鏡面??梢允褂梅瓷浔砻娴那€中的五個(gè)最高峰的平均高度和五個(gè)最深谷(valley)的平均深度之差基于十點(diǎn)中值高度粗糙度來(lái)測(cè)量并計(jì)算鏡面的表面粗糙度Rz。相對(duì)于0.25mm的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度,表面粗糙度可以被設(shè)計(jì)在約0.8μm或更小,優(yōu)選0.4μm或更小,更優(yōu)選0.1μm或更小的范圍內(nèi)。當(dāng)表面粗糙度大于固定值(例如0.8μm)時(shí),每個(gè)圖案的期望的反射或折射特性降低到低于一定水平,因此,可能難以適當(dāng)?shù)貙?shí)施期望的光學(xué)圖像。
每個(gè)間隔部17在與第一路徑的線型光束行進(jìn)的方向平行的方向上延伸,并且設(shè)置在兩組的相鄰圖案之間的區(qū)域中,即,沒(méi)有形成圖案的區(qū)域。也就是說(shuō),間隔部17可以從導(dǎo)光部11的第一表面延伸到y(tǒng)方向,并且可以具有固定的寬度。在通過(guò)處理導(dǎo)光部11的一個(gè)表面來(lái)形成多個(gè)組的三維效果形成部12的圖案的處理期間,可以與三維效果形成部12的圖案121a,121b,121c,121d同時(shí)形成間隔部17。
在使用間隔部17的情況下,當(dāng)從與導(dǎo)光部11的厚度方向(z方向)成直角相交或相交的方向?qū)⒕哂袉我粚挾鹊墓馐丈涞綄?dǎo)光部11的第二表面的中間部分的x方向時(shí),多個(gè)組的圖案可以將入射到導(dǎo)光部11中的入射光束轉(zhuǎn)換為以彼此分離的狀態(tài)表現(xiàn)的四對(duì)線型光束。四對(duì)線型光束是指分別基于導(dǎo)光部11的y方向的大致中間部分在+y方向和-y方向上行進(jìn)的多個(gè)線型光束。
下面將更詳細(xì)地描述具有三維效果的線型光束。
參照?qǐng)D10,入射到與導(dǎo)光部11的中間部分對(duì)應(yīng)的第一區(qū)域A1中的入射光束從導(dǎo)光部11的內(nèi)部反射,并從一側(cè)行進(jìn)到另一側(cè)。此時(shí),設(shè)置在導(dǎo)光部11的一個(gè)表面上的三維效果形成部12的圖案121通過(guò)折射或反射入射光束來(lái)改變?nèi)肷涔馐拿總€(gè)行進(jìn)方向,使得可以在導(dǎo)光部11的第一表面111所面向的第一表面方向或與第一表面相對(duì)的第二表面所面向的第二表面方向上發(fā)射入射光束。
這里,順序地布設(shè)的多個(gè)單元圖案用作間接光源,其中通過(guò)入射光束的反射和折射,每個(gè)光路徑從第一區(qū)域A1向第三區(qū)域A3逐漸增大。因此,從導(dǎo)光部11的中間部分行進(jìn)到第一側(cè)邊緣的第一入射光束以及從中間部分行進(jìn)到第二側(cè)邊緣的第二入射光束通過(guò)來(lái)自單元圖案的每個(gè)傾斜表面的反射和折射被轉(zhuǎn)換為通過(guò)間接光源發(fā)射到導(dǎo)光部11外側(cè)的線型光束,該間接光源具有點(diǎn)光源形式并且順序地布設(shè)成具有從第一區(qū)域A1向第三區(qū)域A3逐漸增大的光路徑長(zhǎng)度。線型光束成為根據(jù)光路徑長(zhǎng)度的增加而定位在遠(yuǎn)離基準(zhǔn)點(diǎn)或外側(cè)觀察點(diǎn)的間接光源,并且被表現(xiàn)為在其行進(jìn)方向上具有感知深度的三維線型光束。
換句話(huà)說(shuō),當(dāng)測(cè)量到由定位在導(dǎo)光部11的第一區(qū)域A1中的第一單元圖案產(chǎn)生的第一間接光源定位在距第一單元圖案的第一距離L1處時(shí),觀察到由定位在第二區(qū)域A2中的第二單元圖案產(chǎn)生的第二間接光源LS2定位在比第一距離L1長(zhǎng)的第二距離L2處,并且由定位在第三區(qū)域A3中的第三單元圖案產(chǎn)生的第三間接光源LS3定位在比第二距離L2長(zhǎng)的第三距離L3處。此外,根據(jù)由相同光源產(chǎn)生的光路徑的差異,第二間接光源LS2的光強(qiáng)度(亮度)小于第一間接光源LS1的光強(qiáng)度,并且大于第三間接光源LS3的光強(qiáng)度。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),照明裝置10D可以使用來(lái)自外側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的三維線型光束來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)圖像,在導(dǎo)光部11的圖案布設(shè)表面(第一表面)的方向或在與第一表面112成直角相交的方向上,顯示出距離矢量分量的增加和亮度降低的三維線型光束減少。
此外,根據(jù)本實(shí)施例,當(dāng)彎曲部設(shè)置在由導(dǎo)光部11和三維效果形成部12形成的光學(xué)構(gòu)件上時(shí),照明裝置10D可以實(shí)施如先前參照?qǐng)D2、圖4或圖6描述的照明裝置的具有各種形狀的光學(xué)圖像。
圖11是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的透視圖。
參照?qǐng)D11,根據(jù)本公開(kāi)的本實(shí)施例的照明裝置10E包括:導(dǎo)光部11;三維效果形成部12;和光源部。三維效果形成部12包括:多組圖案,在y方向上順序地布設(shè)在導(dǎo)光部的不同區(qū)域中;以及阻隔肋(barrier rid)18,形成在相鄰的圖案組之間并且在導(dǎo)光部11的y方向上延伸。
當(dāng)從導(dǎo)光部11的厚度方向(z方向)或相對(duì)于厚度方向的傾斜方向向?qū)Ч獠?1的y方向的中間部分照射光束時(shí),根據(jù)本公開(kāi)的本實(shí)施例的照明裝置10E可以通過(guò)折射并反射導(dǎo)光部11內(nèi)通過(guò)四組圖案的光束而將光束轉(zhuǎn)換成在三維效果形成部12的圖案組的每個(gè)圖案布設(shè)方向上延伸的四對(duì)線型光束。
可以通過(guò)移除導(dǎo)光部11的一個(gè)表面的一部分來(lái)提供三維效果形成部12,但是不限于此。三維效果形成部可以通過(guò)在導(dǎo)光部11的一個(gè)表面上接合具有多個(gè)圖案的單獨(dú)圖案層來(lái)提供。在這種情況下,圖案層的折射率可以被設(shè)計(jì)為與導(dǎo)光部11的折射率相同,或者與導(dǎo)光部11的折射率具有固定差(約0.2或更小)。
三維效果形成部12的每個(gè)圖案組包括半圓柱形桿形式的單元圖案121a、121b、121c、121d。每個(gè)圖案組的每個(gè)單元圖案具有桿形式,其具有半圓形表面或面對(duì)半圓形表面的平面。這里,半圓柱桿的平面可以布設(shè)成與導(dǎo)光部的一個(gè)表面接觸,并且半圓形表面可以順序地布設(shè)成與y方向平行。
每個(gè)阻隔壁18是其中不設(shè)置三維效果形成部12的圖案的部分。該部分可以被設(shè)置成導(dǎo)光部11的一部分,或者可以通過(guò)在相鄰的圖案組之間設(shè)置單獨(dú)的構(gòu)件來(lái)提供。阻隔壁18可以由具有與三維效果形成部12的折射率、顏色等不同的折射率、顏色等的材料制成。當(dāng)使用這些阻隔壁18時(shí),單個(gè)入射光束可以分離并且表現(xiàn)為多個(gè)線型光束。
根據(jù)本實(shí)施例,當(dāng)從導(dǎo)光部的厚度方向或相對(duì)于導(dǎo)光部的一個(gè)方向的中間部分的厚度的傾斜方向照射光束時(shí),通過(guò)沿著單元圖案的每個(gè)傾斜表面的順序反射和折射在導(dǎo)光部的第一表面方向或第二方向上將入射光束引導(dǎo)到導(dǎo)光部?jī)?nèi),可以實(shí)施與單元圖案的每個(gè)圖案布設(shè)方向成直角相交的第一路徑的多個(gè)線型光束。多個(gè)線型光束包括從中間部分的兩側(cè)的導(dǎo)光部的中間部分行進(jìn)的至少一對(duì)線型光束。
此外,根據(jù)本實(shí)施例,當(dāng)在由導(dǎo)光部11和三維效果形成部12構(gòu)成的光學(xué)構(gòu)件中配置彎曲部時(shí),類(lèi)似于先前參照?qǐng)D2、圖4或圖6描述的照明裝置,照明裝置10E可以實(shí)施具有各種形狀的光學(xué)圖像。
圖12是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的透視圖。
參照?qǐng)D12,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10F包括:導(dǎo)光部11;三維效果形成部12;和光源部。
三維效果形成部12具有在導(dǎo)光部11的x方向上延伸的圖案,并且在y方向上依次布設(shè)。也就是說(shuō),在根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10F中,三維效果形成部12包括單個(gè)組的多個(gè)單元圖案121,所述單個(gè)組的多個(gè)單元圖案121不被間隔部或阻隔肋分割成多個(gè)組的單元圖案,并且沒(méi)有從圖案延伸方向的中間部分延伸到每個(gè)圖案布設(shè)方向的間隔部或阻隔肋。
除了三維效果形成部12的圖案結(jié)構(gòu)之外,本實(shí)施例的照明裝置10F可以與先前參照?qǐng)D8或圖11描述的照明裝置相同。因此,省略對(duì)相同或類(lèi)似的組成元件的詳細(xì)描述。
在本實(shí)施例中,三維效果形成部12的各單元圖案121具有四邊形桿狀或梯形截面形狀,具有第一表面1211、第二表面1212、第三表面1213和第四表面1214。導(dǎo)光部11的一個(gè)表面上的多個(gè)單元圖案121被布設(shè)為具有朝向x方向(圖案延伸方向)的長(zhǎng)度方向,并且沿y方向順序地布設(shè)。
關(guān)于每個(gè)單元圖案121,第一表面1211可以布設(shè)成與導(dǎo)光部11的第一表面或第二表面平行。第二表面1213可以平行于或可以不平行于第一表面1211。第三表面1212和第四表面1214可以是相對(duì)于第一表面1211以固定的傾斜角傾斜的傾斜表面。
當(dāng)?shù)谌砻?213被設(shè)置成平行于導(dǎo)光部11的第二表面或圖案布設(shè)表面時(shí),第三表面1213可以不用作三維效果形成部12中的間接光源,并且可以是切斷線型光束的部分(以下稱(chēng)為“斷開(kāi)部分”)。當(dāng)光學(xué)圖像被實(shí)施為虛線形式的線型光束時(shí),可以適當(dāng)?shù)厥褂迷摂嚅_(kāi)部分。當(dāng)實(shí)施連續(xù)的線型光束時(shí),斷開(kāi)部分被設(shè)置成具有大約10μm的厚度。
當(dāng)?shù)谌砻?213不平行于導(dǎo)光部11的圖案布設(shè)表面并且被設(shè)置成相對(duì)于導(dǎo)光部11的圖案布設(shè)表面具有固定的傾斜角時(shí),第三表面1213可以是傾斜表面,該傾斜表面1213與第二表面1212或第四表面1214一起折射和反射入射光束并且在第一表面方向或第二表面方向上引導(dǎo)入射光束。
根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10F可以包括具有在x方向上布設(shè)的多個(gè)LED元件并且向y方向的中間部分照射多個(gè)光束的光源。在這種情況下,照明裝置10F可以通過(guò)使用如圖8或圖11的照明裝置的三維效果形成部12的單元圖案實(shí)施包括多對(duì)線型光束的光學(xué)圖像,這些線型光束具有從y方向的中間部分行進(jìn)到兩側(cè)的三維效果。
同時(shí),根據(jù)本實(shí)施例的包括多個(gè)單元圖案121的照明裝置10F具有這樣的結(jié)構(gòu),其中多個(gè)單元圖案121的每個(gè)圖案延伸方向在彼此平行的x方向上延伸,但是不限于此。例如,在修改示例中,照明裝置10F可以包括多個(gè)單元圖案,其被設(shè)計(jì)成使得至少一個(gè)單元圖案的截面的寬度從單元圖案的x方向的一端逐漸增大到另一端,使得光路徑基于x方向的一端的固定點(diǎn)曲線或是彎曲的。
根據(jù)本實(shí)施例,當(dāng)從導(dǎo)光部的厚度方向或相對(duì)于導(dǎo)光部的一個(gè)方向的中間部分的厚度方向的傾斜方向照射光束時(shí),通過(guò)沿著單元圖案的每個(gè)傾斜表面的順序地反射和折射而在導(dǎo)光部的第一表面方向或第二表面方向上將入射光束引導(dǎo)到導(dǎo)光部?jī)?nèi),可以實(shí)施彼此平行并且在與單元圖案的每個(gè)圖案布設(shè)方向成直角相交的方向上延伸的第一路徑的多個(gè)線型光束。
此外,根據(jù)本實(shí)施例,當(dāng)彎曲部設(shè)置在由導(dǎo)光部11和三維效果形成部12構(gòu)成的光學(xué)構(gòu)件中時(shí),如圖2、圖4或圖6所示的照明裝置,可以通過(guò)多對(duì)線型光束實(shí)施具有多種形狀的光學(xué)圖像。
圖13是根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的照明裝置的平面圖。
參照?qǐng)D13,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10G包括:導(dǎo)光部11;第一至第三三維效果形成部12a,12b,12c;第一至第三光源部20a,20b,20c;和外透鏡30。
當(dāng)從平面或前表面觀察時(shí),導(dǎo)光部11設(shè)置成固定的車(chē)燈形式。這里,車(chē)燈可以是前照燈、背光燈、室內(nèi)燈、門(mén)嵌燈、霧燈等中的任一種,但不限于此。除了其形狀或形式之外,導(dǎo)光部11可以與圖1、圖8、圖11或圖12的導(dǎo)光部相同。
第一三維效果形成部12a設(shè)置在導(dǎo)光部11的第一區(qū)域中。第一三維效果形成部12a的多個(gè)單元圖案121a從第一區(qū)域延伸到第一A方向,并且在與第一A方向相交或與第一A方向成直角相交的第一B方向上順序地布設(shè)。每個(gè)單元圖案121a具有在第一B方向上相對(duì)于導(dǎo)光部11的圖案布設(shè)表面具有第一傾斜角的傾斜表面。
第二三維效果形成部12b設(shè)置在導(dǎo)光部11的第二區(qū)域中。第二區(qū)域不與第一區(qū)域重疊。第二三維效果形成部12b的多個(gè)單元圖案121b從第二區(qū)域向第二A方向延伸,并且順序地布設(shè)在與第二A方向相交或者與第二A方向成直角相交的第二B方向上。第二A方向可以不平行于第一A方向,并且第二B方向可以不平行于第一B方向。每個(gè)單元圖案121b具有在第二B方向上相對(duì)于導(dǎo)光部11的圖案布設(shè)表面具有第二傾斜角的傾斜表面。第二傾斜角可以與第一傾斜角相同或不同。
第三三維效果形成部12c設(shè)置在導(dǎo)光部11的第三區(qū)域中。第三區(qū)域不與第一區(qū)域和第二區(qū)域重疊。第三三維效果形成部12c的多個(gè)單元圖案121c從第三區(qū)域延伸到第三A方向,并且順序地布設(shè)在與第三A方向相交或者與第三A方向成直角相交的第三B方向上。第三A方向可以不平行于第一A方向或第二A方向,并且第三B方向可以不平行于第一B方向或第二B方向。每個(gè)單元圖案121c具有在第三B方向上相對(duì)于導(dǎo)光部11的的圖案布設(shè)表面具有第一傾斜角的傾斜表面。第三傾斜角可以與第一傾斜角和第二傾斜角中的至少任一個(gè)相同,或者可以不同于第一傾斜角和第二傾斜角。
第一光源部132a被設(shè)置成將光照射到第一區(qū)域的中間部分。導(dǎo)光部11的第一區(qū)域可以相對(duì)于第一光源部132a傾斜或彎曲(參見(jiàn)圖7和圖9)。第二光源部132b被設(shè)置成向第二區(qū)域的中間部分照射光。導(dǎo)光部11的第二區(qū)域可以相對(duì)于第二光源部132b傾斜或彎曲。此外,第三光源部132c被設(shè)置成向第三區(qū)域的中間部分照射光。導(dǎo)光部11的第三區(qū)域可以相對(duì)于第三光源部132b傾斜或彎曲。
第一至第三光源部132a,132b,132c可以具有通過(guò)連接有外透鏡30的照明裝置10G的殼體支撐在外透鏡30的一個(gè)表面上的光源。這里,可以使用具有三維效果的至少一個(gè)光學(xué)模塊與導(dǎo)光部11和三維效果形成部一起設(shè)置第一至第三光源部132a,132b,132c中的至少任一個(gè)光源。此外,由第一至第三三維效果形成部12a,12b,12c中的至少任一個(gè)以及導(dǎo)光部11的至少一部分構(gòu)成的至少一個(gè)光學(xué)構(gòu)件可以接合到外透鏡30的一個(gè)表面上,或者可以布設(shè)在外透鏡30的一個(gè)表面上。當(dāng)照明裝置實(shí)施為車(chē)燈時(shí),各個(gè)光源部可以連接到車(chē)輛電池19,并且可以通過(guò)車(chē)輛電池的電力操作。
當(dāng)?shù)谝恢恋谌庠床?32a,132b,132c具有柔性印刷電路板,并且導(dǎo)光部11由樹(shù)脂層形成時(shí),照明裝置10G可以接合到具有彎曲表面的外透鏡20的一個(gè)表面,或者可以設(shè)置成彎曲的,同時(shí)沿著外透鏡20的彎曲表面具有至少一個(gè)拐點(diǎn)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),各光源部132a,132b,132c的光束從導(dǎo)光部11的厚度方向或者相對(duì)于厚度方向傾斜的方向照射到導(dǎo)光部的區(qū)域的每個(gè)中間部分,三維效果形成部的單元圖案121a,121b,121c通過(guò)在圖案布設(shè)方向的兩個(gè)方向上引導(dǎo)并限制入射光束來(lái)表現(xiàn)線型光束GL。當(dāng)然,根據(jù)與光源的相對(duì)布設(shè)設(shè)計(jì),第三至第三三維效果形成部可以實(shí)施沿著圖案布設(shè)方向的一個(gè)方向而不是兩個(gè)方向延伸的線型光束。
此外,在根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10G中,設(shè)置有導(dǎo)光部11和第一三維效果形成部12a的第一光學(xué)構(gòu)件、設(shè)置有導(dǎo)光部11和第二三維效果形成部12b的第二光學(xué)構(gòu)件以及設(shè)置有導(dǎo)光部11和第三三維效果形成部12c的第三光學(xué)構(gòu)件中的至少一個(gè)可以彎曲成具有曲率或曲面。在這種情況下,照明裝置10G可以通過(guò)使用彎曲部作為圖2、圖4或圖6的照明裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)各種線型光束的光學(xué)圖像。此外,除了車(chē)燈以外,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置10G能夠容易地用于一般的室內(nèi)外照明裝置、具有在展覽等中使用的設(shè)計(jì)的照明裝置、柔性應(yīng)用制造等。
圖14至圖16是示出可以用于本公開(kāi)的照明裝置的圖案的示例性視圖。
參照?qǐng)D14,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置的三維效果形成部12具有圖案,其中圖案具有多個(gè)單元圖案121。每個(gè)單元圖案121具有三角形截面形狀。
當(dāng)每個(gè)單元圖案121具有三角形截面形狀時(shí),單元圖案121的每個(gè)傾斜表面123具有相對(duì)于第一表面或圖案布設(shè)表面(參見(jiàn)圖1的附圖標(biāo)記111)固定的傾斜角。換句話(huà)說(shuō),傾斜表面123可以具有相對(duì)于與圖案布設(shè)表面成直角相交的z方向傾斜的傾斜角θ。
傾斜角θ大于約5°且小于85°??紤]到導(dǎo)光部的折射率,可以進(jìn)一步限制傾斜角θ。然而,當(dāng)考慮來(lái)自?xún)A斜表面123的反射和折射超過(guò)一定水平時(shí),傾斜角θ可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)在約5°至約85°的范圍內(nèi)。
當(dāng)導(dǎo)光部的折射率為約1.30至約1.80時(shí),單元圖案121的一側(cè)的傾斜表面的傾斜角可以大于33.7°且小于50.3°,或者可以根據(jù)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方向(z方向或y方向)大于49.7°且小于56.3°。
此外,形成有導(dǎo)光部和多個(gè)單元圖案的光學(xué)構(gòu)件可以使用具有高折射率的材料來(lái)設(shè)置。例如,在制造高強(qiáng)度LED的情況下,當(dāng)具有特定入射角的光線通過(guò)沿著半導(dǎo)體芯片(semiconductor die)穿過(guò)而穿透膠囊材料時(shí),由于半導(dǎo)體芯片(n=2.50~3.50)和一般的聚合物膠囊元件(n=1.40~1.60)之間的n值(折射率)的差異而進(jìn)行全內(nèi)反射,因此,裝置的光提取效率降低。因此,為了適當(dāng)?shù)亟鉀Q這個(gè)問(wèn)題,使用高折射率聚合物(n=1.80~2.50)。在本實(shí)施例中,通過(guò)利用在制造高強(qiáng)度LED中使用的高折射率聚合物(n=1.80~2.50)可以提供光學(xué)構(gòu)件。在這種情況下,根據(jù)光學(xué)構(gòu)件的每個(gè)折射率,每個(gè)單元圖案121的傾斜表面123的傾斜角可以大于23.6°并且小于約56.3°,或者可以大于33.7°并且小于66.4°。
此外,根據(jù)一些實(shí)施例,為了調(diào)節(jié)折射率,可以在多個(gè)單元圖案上涂覆具有高折射率的至少一個(gè)功能層。
根據(jù)斯涅爾定律,根據(jù)折射率的傾斜角可以由以下公式1表示。
[公式1]
sinθ1/sinθ2=n2/n1
在公式1中,sinθ1是第一折射率n1的第一介質(zhì)中顯示出的光的行進(jìn)角或入射角,sinθ2是第二折射率n2的第二介質(zhì)中顯示出的光的入射角或行進(jìn)角。
如上所述,本實(shí)施例中的多個(gè)單元圖案中的每一個(gè)的傾斜表面可以設(shè)置成具有從約5°至約85°的范圍內(nèi)的傾斜角θ作為允許適當(dāng)?shù)胤瓷浠蛘凵涞娜肷涔馐膬A斜角。在一個(gè)實(shí)施例中,除了傾斜表面的傾斜角之外,每個(gè)單元圖案121可以被配置成使得寬度w與高度h的比率被限制為固定比率,以方便生產(chǎn)過(guò)程。單元圖案的每個(gè)底表面的寬度可以對(duì)應(yīng)于每個(gè)單元圖案的周期或節(jié)距(pitch)。
例如,當(dāng)三維效果形成部的圖案被設(shè)計(jì)成使得可以強(qiáng)調(diào)線型光束的三維效果時(shí),每個(gè)圖案121的寬度w可以設(shè)置成等于或小于每個(gè)單元圖案的高度h。此外,當(dāng)三維效果形成部的圖案被設(shè)計(jì)成使得線型光束可以表現(xiàn)相對(duì)長(zhǎng)的圖像時(shí),每個(gè)單元圖案的寬度w可以設(shè)置成大于每個(gè)單元圖案的高度h。此外,當(dāng)多個(gè)圖案121中的每一個(gè)具有透鏡形式時(shí),多個(gè)圖案121中的每一個(gè)的寬度(或直徑)與高度的比率(h/w)可以為大約1/2或更小。此時(shí),單元圖案的每個(gè)傾斜表面的傾斜角θ可以為約45°或更小。
這樣,在本實(shí)施例中,通過(guò)使用每個(gè)單元圖案的寬度w和高度h作為用于性質(zhì)調(diào)整的因素,可以有效地控制線型光束或具有期望設(shè)計(jì)的三維效果光束的光學(xué)圖像。
根據(jù)本實(shí)施例,三維效果形成部21中的兩個(gè)相鄰單元圖案之間的寬度w(其可以對(duì)應(yīng)于節(jié)距)可以是10μm至500μm。該寬度w可以指第一路徑的多個(gè)圖案之間的平均距離,并且可以根據(jù)光學(xué)圖像的每個(gè)圖案設(shè)計(jì)或每個(gè)期望的形狀進(jìn)行調(diào)整。
參照?qǐng)D15,當(dāng)設(shè)計(jì)根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置的三維效果形成部12的圖案時(shí),多個(gè)單元圖案中的每一個(gè)可以被設(shè)置成具有半圓形或半橢圓形截面形式。每個(gè)單元圖案121具有在導(dǎo)光部的厚度方向(z方向)或y方向上以固定角度傾斜的傾斜表面。單元圖案121可以具有基于沿z方向的中心線(未示出)的對(duì)稱(chēng)形式,但是本公開(kāi)不限于此。
在本實(shí)施例中,每個(gè)單元圖案121的傾斜表面可以被認(rèn)為是關(guān)于單元圖案的半圓形截面結(jié)構(gòu)的外接直線上的假想傾斜表面。傾斜表面可以具有沿著半圓形外表面變化并且大于0°且小于90°的傾斜角θ。也就是說(shuō),由于單元圖案121的每個(gè)傾斜表面是與任意點(diǎn)接觸并且具有適當(dāng)?shù)陌雸A弧形狀的傾斜表面,傾斜表面可以具有銳角的傾斜角θ。
此外,本實(shí)施例的三維效果形成部12可以包括設(shè)置在相鄰單元圖案之間的間隔部102。也就是說(shuō),當(dāng)多個(gè)單元圖案包括第一圖案Cm-1、第二圖案Cm和第三圖案Cm+1(其中,m是2或更大的自然數(shù))時(shí),三維效果形成部12可以包括設(shè)置在第一圖案Cm-1和第二圖案Cm之間以及第二圖案Cm和第三圖案Cm+1之間的間隔部102。
每個(gè)間隔部102可以是定位在兩個(gè)相鄰圖案之間的第一表面111的一部分,作為其中沒(méi)有形成單元圖案的導(dǎo)光部的第一表面111的一部分。此外,間隔部可以為了制造工藝的方便而設(shè)置成兩個(gè)相鄰圖案之間的間隙。根據(jù)具體實(shí)施例的制造工藝或圖案設(shè)計(jì)可以省略間隔部102。
間隔部102的第二寬度w1小于單元圖案121的第一寬度w。間隔部102的第二寬度w1可以為單元圖案121的第一寬度w的約1/5或更小或幾微米或更小。此時(shí),單元圖案的周期或節(jié)距可以對(duì)應(yīng)于通過(guò)將第一寬度w和第二寬度w1相加而得到的值。
參照?qǐng)D16,當(dāng)設(shè)計(jì)根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置的三維效果形成部12的圖案時(shí),單元圖案121可以具有多邊形截面形狀。單元圖案121的每個(gè)傾斜表面可以具有折線圖形形狀。
在本實(shí)施例中,單元圖案121的每個(gè)傾斜表面123可以被設(shè)置為在與導(dǎo)光部的第一表面成直角相交的方向(z方向)上具有根據(jù)折線圖形的線段的數(shù)量的多個(gè)傾斜角θ1、θ2。第二傾斜角θ2可以大于第一傾斜角θ1。第一和第二傾斜角θ1,θ2可以設(shè)計(jì)在大于約5°且小于約85°的傾斜角的范圍內(nèi)。
此外,本實(shí)施例的三維效果形成部12還可以包括兩個(gè)相鄰單元圖案之間的間隔部102。間隔部102的寬度w1小于每個(gè)單元圖案的寬度w,使得能夠經(jīng)由三維效果形成部12實(shí)施自然的線型光束。間隔部102的寬度w1可以設(shè)計(jì)為幾微米或更小。間隔部102的寬度w1可以被設(shè)計(jì)成最大程度地窄,或者可以省略間隔部102。
此外,三維效果形成部12可以在單元圖案121上具有與第一表面111平行的斷開(kāi)表面125。斷開(kāi)表面125是不能使入射光束通過(guò)入射光束的反射或折射基本上發(fā)射到外側(cè)的部件。因此,由于由多個(gè)單元圖案實(shí)施的線型光束可在對(duì)應(yīng)于斷開(kāi)表面125的部分處斷開(kāi),可以在幾微米或更小的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)斷開(kāi)表面125的寬度w2,使得可以實(shí)施具有期望形狀的線型光束。
盡管參照多個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例描述了這些實(shí)施例,但是應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本公開(kāi)的原理的精神和范圍內(nèi)修改多個(gè)其他的修改和實(shí)施例。更具體地講,在本公開(kāi)、附圖和所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)能夠?qū)M件和/或所述組合配置的配置進(jìn)行各種變型和修改。除了部件和/或布置的多種變型和修改之外,替代使用對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員也是顯然的。