射率Π 2并且被设置在底板10的第一表面上。
[0049] 在上述情况下，根据主图案的图案设计通过从主图案的倾斜表面产生的折射和反 射，将穿过三维效果形成部11的多个主图案111的光引导至特定光学路径中并且限制到特 定光学宽度。特定光学路径是指沿与主图案中的每个主图案的延伸方向交叉成直角的方向 引导的光的行进路径。光学路径包括其中光沿着主图案的顺序布置方向行进的第一路径。 该光学路径的生成基于费马原理（Fermat' S principle)，费马原理为沿三维形成部21行 进的光线即沿介质行进的光线沿以最短时间穿过的行进路径前进。此外，可以通过用于控 制图案条件例如相邻两个主图案之间等的主图案的图案设计来以期望形状限制特定光学 宽度。例如，特定光学路径和特定光学宽度可以被实现为根据图案设计延长到第一长度的 程度同时具有固定宽度、可以实现为延长到短于第一长度的第二长度的程度同时具有逐渐 减小的光学宽度、或者可以被实现为与第一长度类似或短于第一长度或长于第一长度同时 具有逐渐增大的光学宽度。
[0050] 另外，通过倾斜表面的折射和反射，三维效果形成部11的多个主图案111可以用 作如下间接光源：其中，亮度随如从底板10的外部观察的那样距光源的距离LU L2、L3逐 渐增大而减小。也就是说，从多个主图案的特定部分生成的间接光源是指沿光源的光学路 径按顺序布置的虚光源LS1、虚光源LS2、虚光源LS3,并且其中，光强度随着距光源的距离 的逐渐增大而减小。此处，特定部分对应于与光源的光交叉成直角的主图案的倾斜表面中 的每个倾斜表面的部分。
[0051] 更具体地，如图3所示，多个图案111用作其中光学路径随着距光源LS的距离逐 渐增大而按顺序变长的间接光源，从而产生沿底板10的厚度方向（Z方向）的三维效果光 束。底板10的厚度方向可以为与图案延伸方向（X方向）和第一方向（y方向）交叉成直 角的方向。
[0052] 换言之，当多个图案111包括自光源LS起按顺序布置的第一区域Al、第二区域A2 和第三区域A3中的第一图案、第二图案和第三图案时，第二图案的第二光学路径长于第一 图案的第一光学路径并且短于第三图案的第三光学路径，从光源的由第二图案的倾斜表面 产生的第二虚光源LS2到第二图案的倾斜表面的第二距离L2长于从光源的由第一图案的 倾斜表面产生的第一虚光源LSl到第一图案的倾斜表面的第一距离L1，并且短于从光源的 由第三图案的倾斜表面产生的第三虚光源LS3到第三图案的倾斜表面的第三距离L3。根据 这样的配置，多个图案111实现三维效果光束，三维效果光束示出其中光学路径随着沿线 形光束的长度方向距光源的距离逐渐增大而增大的形式，并且因此，如沿大致垂直于第一 表面或图案布置表面（参见图9的附图标记112)的方向从任意点（标准点或观察点）观 察的那样，距光源的距离随光学路径的增大而逐渐增大。
[0053] 再次参照图2,多个效果形成部12的多个光学图案被配置成包括与多个主图案以 叠层的形式设置的多个光学图案。除下述事实之外，多个光学图案可以以与多个主图案的 结构和形式相同的结构和形式来设置：多个光学图案的延伸方向与多个主图案的延伸方向 交叉或者与多个主图案的延伸方向相交成直角。根据本配置，多个光学图案可以将从多个 主图案折射或反射的第一路径的线形光束或三维效果光束转换成以不同方向穿过第一路 径的第一线形光束（或第一三维效果光束）和第二线形光束（或第二三维效果光束）。
[0054] 根据本实施方式的光学构件，可以由三维效果形成部11来实现单个线形光束或 单个三维效果光束，并且单个线形光束或单个三维效果光束可以被多个效果形成部12转 换成多个线形光束或多个三维效果光束。
[0055] 同时，根据本实施方式，第二主图案可以为如从光源LS观察恰好位于图案布置表 面112上的第一主图案之后的图案，或者可以为位于第一主图案与其他主图案之间的具有 预定数目的图案。类似地，第三主图案可以为如从光源LS观察恰好位于图案布置表面上的 第二主图案之后的图案或者可以为位于第二主图案与其他主图案之间的具有预定数目的 图案。
[0056] 另外，上述三维效果光束是指具有距离感或感知深度的光学图像，该光学图像被 配置成使得预定光学路径（第一路径）的线形光束逐渐进入底板10,即，从底板10的第一 表面朝向底板10的第二表面，如从第一表面方向或第二表面方向观察的那样。另外，三维 效果光束可以为线形光束的一个示例或者可以为针对线形光束的特定光学图像的另一名 称。
[0057] 另外，根据本实施方式，通过移除底板10的第一表面的一部分和第二表面的一部 分来设置上述多个主图案111和多个光学图案，但本发明不限于该配置。也就是说，根据一 些实施方式，可以由连结于底板10的第一表面的单独的图案层来设置多个主图案111。
[0058] 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。
[0059] 参照图4,与图3所示的三维效果形成部11的各个主图案111的倾斜表面（参见 图9的附图标记113)相交的光根据所述光的入射角而被折射或反射。也就是说，当入射角 小于临界角Θ c时，光在通过主图案的同时根据折射率差来被折射。当入射角大于临界值 Θ c时，光被从主图案反射。
[0060] 可以由以下等式1和等式2来表示折射率与临界值之间的关系。
[0061] [等式 1]
[0062]
【主权项】
1. 一种光学构件，包括： 三维效果形成部，所述三维效果形成部设置在底板的第一表面上；以及 多个效果形成部，所述多个效果形成部以与所述三维效果形成部叠层的形式布置； 其中，所述三维效果形成部具有多个主图案，所述多个主图案沿第一方向按顺序布置 在所述第一表面上并且包括具有相对于所述第一表面的倾斜角的各个倾斜表面， 其中，所述多个主图案通过经由从所述倾斜表面的折射或反射来将第一入射光束引导 至所述第一表面朝向的第一表面方向或者所述底板的与所述第一表面相对的第二表面朝 向的第二表面方向，实现与所述多个主图案的各个图案延伸方向交叉成直角的第一路径的 线形光束， 其中，所述多个效果形成部沿与所述第一方向交叉的第二方向按顺序布置并且具有用 于将所述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。
2. 根据权利要求1所述的光学构件，其中，所述多个主图案用作其中光学路径随着距 光源的距离逐渐增大而按顺序变长的间接光源，从而产生沿所述底板的厚度方向的三维效 果光束。
3. 根据权利要求2所述的光学构件，其中，所述多个主图案包括自所述光源起按顺序 布置的第一图案、第二图案和第三图案， 其中，所述第二图案的第二光学路径长于所述第一图案的第一光学路径并且短于所述 第三图案的第三光学路径，并且 从所述光源的由所述第二图案的倾斜表面产生的第二虚光源到所述第二图案的倾斜 表面的第二距离长于从所述光源的由所述第一图案的倾斜表面产生的第一虚光源到所述 第一图案的倾斜表面的第一距离，并且短于从所述光源的由所述第三图案的倾斜表面产生 的第三虚光源到所述第三图案的倾斜表面的第三距离。
4. 根据权利要求1所述的光学构件，其中，所述多个主图案实现根据标准点或观察点 的移动、通过在与所述标准点或所述观察点的移动方向相反的方向上沿图案延伸方向行进 而显示的线形光束。
5. 根据权利要求4所述的光学构件，其中，所述倾斜表面具有0. 02以下的算术平均粗 糙度（Ra)和0. 30以下的最大高度粗糙度（Ry)。
6. 根据权利要求4所述的光学构件，其中，所述倾斜表面的倾斜角基于所述第一表面 或者与所述第一表面交叉的线或表面而大于5°且小于85°。
7. 根据权利要求1所述的光学构件，其中，所述三维效果形成部包括设置在所述底板 的第一表面的不同区域中的第一子主图案和第二子主图案，并且经由所述第一子主图案和 所述第二子主图案产生沿不同方向延伸的单个线形光束。
8. -种照明装置，包括： 根据权利要求1至7中任一项所述的光学构件；以及 向所述光学构件发射光的光源部。
9. 根据权利要求8所述的照明装置，其中，所述光源部包括第一光源和第二光源，其 中，所述第一光源和所述第二光源发射从相同方向到彼此平行的方向的光，或者发射从相 同方向到彼此交叉的方向的光。
【专利摘要】提供有一种光学构件及使用光学构件的照明装置，该光学构件能够通过图案设计来实现具有期望形状的光学图像，该光学构件包括：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的形式布置的多个效果形成部，其中，三维效果形成部具有多个主图案，所述多个主图案沿第一方向按顺序布置在第一表面上并且包括具有相对于第一表面的倾斜角的各个倾斜表面，其中，多个主图案通过经由从倾斜表面的折射或反射来将第一入射光束引导至第一表面方向来实现第一路径的线形光束，其中，多个效果形成部沿与第一方向交叉的第二方向按顺序布置并且具有光学图案。
【IPC分类】F21V5-00, F21V7-00
【公开号】CN104748066
【申请号】CN201410836509
【发明人】李东炫, 金镇秀, 白乘宗, 张宰赫
【申请人】Lg伊诺特有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月29日
【公告号】EP2889532A1, US20150185400