光学构件及使用光学构件的照明装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年12月27日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请 No. 10-2013-0164889的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明的实施方式涉及能够经由图案设计实现具有期望形状的光学图像的光学 构件及使用该光学构件的照明装置。
【背景技术】
[0004] 通常，照明装置为用于使用各种光源对黑暗地点进行照明的装置。照明装置用于 在特定对象或空间处发射光束并且以期望的形状或颜色来表达特定对象或空间的氛围。
[0005] 根据LED (发光二极管）的技术发展，使用LED的各种形状的照明装置近来得到广 泛使用。例如，根据传统技术的照明装置中的一种照明装置包括用于将从LED光源发射的 光发射到外部的扩散板（diffusion plate)。
[0006] 根据传统技术的大多数LED照明装置被配置成使得光在整个发光表面上被均匀 地输出。另外，为了以期望的形状或颜色表达特定对象或空间的氛围，在根据传统技术的一 些照明装置中使用具有期望形状的通光孔的彩色滤光片或滤波器。
[0007] 然而，当使用根据传统技术的LED照明装置以期望的形状或颜色来表达特定对象 或空间的氛围时，上述装置的配置在机械上变得复杂，并且因此，问题在于，设计自由度受 限，并且难以安装或者维护和管理装置。如此，为了以期望的形状或颜色或者光学图像来表 达氛围，需要具有简单结构的、易于安装或者维护和管理的照明装置。
【发明内容】
[0008] 本发明的实施方式的一个方面提供下述光学构件及使用光学构件的照明装置，所 述光学构件及使用光学构件的照明装置能够通过借助图案设计来控制光学路径、光学宽度 和发光强度来实现具有期望形状的光学图像。
[0009] 本发明的实施方式的另一方面可以提供下述光学构件及使用光学构件的照明装 置，所述光学构件及使用光学构件的照明装置能够通过图案设计将具有三维效果的单个光 学图像转换成具有三维效果的多个光学图像并且表示经转换的光学图像。
[0010] 为了解决以上问题，根据本发明的一个方面，一种光学构件可以包括：底板；设置 在底板的第一表面上的三维效果形成部；以及以与三维效果形成部叠层形状布置的多个效 果形成部。此处，三维效果形成部可以包括多个主图案，多个主图案沿第一方向按顺序布置 在底板的第一表面上并且包括具有每个倾斜角的倾斜表面。多个主图案可以通过使用相应 的倾斜表面的折射和反射将入射光束引导至第一表面朝向的第一表面方向或者与第一表 面相对的第二表面朝向的第二表面方向，实现与多个主图案的相应的图案延伸方向交叉的 第一路径的线形光束。多个效果形成部可以沿与第一方向交叉的第二方向按顺序布置并且 可以具有用于将第一路径的线形光束转换成多个线形光束的多个光学图案。
【附图说明】
[0011] 包括附图以提供对本发明的进一步的理解，并且附图结合在本说明书中并构成本 说明书的一部分。附图示出本发明的示例性实施方式，并且附图与说明书一起用于阐述本 发明的原理。在附图中：
[0012] 图1是根据本发明的实施方式的光学构件的透视图；
[0013] 图2是沿图1的光学构件的线II-II截取的截面图；
[0014] 图3是图1的光学构件的部分截面图及其部分放大图；
[0015] 图4是用于阐述图1的光学构件的折射原理和反射原理的图；
[0016] 图5是用于阐述图1的光学构件的线形光束的产生原理的图；
[0017] 图6是示出与图1的光学构件的三维效果光束有关的针对每个区域的亮度的图；
[0018] 图7是根据本发明的另一实施方式的光学构件的平面图；
[0019] 图8是可以应用于根据本发明的实施方式的光学构件的主图案的部分放大图； [0020] 图9是示出图8的主图案的另一实施方式的部分放大图；
[0021] 图10是示出图8的主图案的又一实施方式的部分放大图；
[0022] 图11是示出根据本发明的实施方式的照明装置的一部分的平面图；
[0023] 图12是示出根据本发明的另一实施方式的照明装置的一部分的平面图；
[0024] 图13是示意性地示出图12的照明装置的工作状态的图；
[0025] 图14是与图12的照明装置的工作状态有关的图；
[0026] 图15是其中测量图12的照明装置的亮度的图；
[0027] 图16是根据本发明的另一实施方式的照明装置的透视图；
[0028] 图17是图16的照明装置的平面图；
[0029] 图18是用于阐述单个线形光束或三维效果光束的产生原理的截面图；
[0030] 图19是用于阐述在图16的照明装置的每个区域中产生多个线形光束或三维效果 光束的原理的截面图；
[0031] 图20是与图16的照明装置的工作状态有关的平面图；
[0032] 图21是与图16的照明装置的工作状态有关的图；
[0033] 图22是本发明的又一实施方式的照明装置的截面图；
[0034] 图23是本发明的再一实施方式的照明装置的平面图；以及
[0035] 图24是根据本发明的另一实施方式的光学构件的部分截面图。
【具体实施方式】
[0036] 在下文中，将参照附图描述本发明的、本领域普通技术人员可以实现的实施方式。 说明书中的实施方式和附图中所示的结构被提供为本发明的优选实施方式，并且应当理 解，可以存在在需要时可以替代的各种等同方案及变型。此外，当涉及本发明的优选实施方 式的工作原理时，当已知功能或者某些功能使本发明的主题内容看起来不清楚时，将从本 发明的描述中省略该内容。鉴于本发明的功能来定义以下术语，并且每个术语的意思应当 通过推断本说明书的总体部分来理解，并且具有相似功能的元件以及附图的操作被给予相 同的附图标记。
[0037] 图1是根据本发明的实施方式的光学构件的透视图。
[0038] 参照图1，根据本实施方式的光学构件100被配置成包括：底板10 ;三维效果形成 部11 ;以及多个效果形成部12。
[0039] 底板10被设置成透明板形式或者膜形式并且具有两个表面即第一表面和第二表 面。第一表面可以称为第一图案布置表面，并且第二表面可以称为第二图案布置表面。
[0040] 三维效果形成部11设置在底板10下侧的第一表面上，并且多个效果形成部12设 置在底板10的上侧的第二表面上。
[0041] 透明材料例如易于制造和处理的聚合物可以用作底板10的材料。聚合物包括热 塑性聚合物、热固性聚合物或光固化聚合物。聚合物可以选自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙醇酯等。另外，透明材料例如玻璃等可以用作底板10的材 料。作为透明材料，底板10可以具有大于预定值的透光率或者2%以下的混浊度。
[0042] 三维效果形成部11被配置成包括设置在底板10的第一表面上的多个主图案111。 多个主图案111分别具有大致平行于第一表面并且沿大致第一方向（y方向）延伸的多个 凸结构或多个凹结构。也就是说，三维效果形成部11被配置成包括多个主图案111，多个主 图案111大致平行于第一表面并且沿与第一方向交叉成直角的第二方向（X方向）按顺序 布置。多个主图案111包括相对于第一表面或者与第一表面垂直的表面或直线具有每个倾 斜角的倾斜表面（参见图3的附图标记113)。
[0043] 多个效果形成部12与三维效果形成部11以叠层的形式设置。在本实施方式中， 多个效果形成部12被配置成包括设置在底板10的第二表面上的多个光学图案121。多个 光学图案121分别具有大致平行于第二表面并且沿大致第二方向（X方向）延伸的多个凸 结构或多个凹结构。也就是说，多个效果形成部12被配置成包括多个光学图案121，多个光 学图案121大致平行于第二表面并且被沿与第二方向交叉成直角的第一方向（y方向）按 顺序布置。
[0044] 根据多个主图案111的图案设计，当光被发射到光学构件100时，三维效果形成 部11的多个主图案111通过使用从倾斜表面产生的折射和反射将第一入射光束引导至第 一表面朝向的第一表面方向或者底板10的与第一表面相对的第二表面朝向的第二表面方 向，实现与图案延伸方向交叉成直角的第一路径的线形光束。
[0045] 另外，根据多个光学图案121的图案设计，当光被发射到光学构件100时，从三维 效果形成部11的多个主图案111发出的单个线形光束或单个三维效果光束可以被转换成 多个线形光束或多个三维效果光束。
[0046] 将参照附图更详细地描述单个线形光束、单个三维效果光束、多个线形光束和多 个三维效果光束的生成原理。
[0047] 图2是沿图1的光学构件的线II-II截取的截面图。图3是图1的光学构件的部 分截面图及其部分放大图。为了便于描述起见，以省略多个效果形成部的状态示出图3的 光学构件。
[0048] 参照图2和图3,当光被从地面左侧的预定光源发射到本实施方式的光学构件时， 三维效果形成部的多个主图案111从倾斜表面折射和反射光，三维效果形成部的多个主图 案111具有大于空气折射率nl的折