KR20100006328A - 광가이드를 이용한 조명 장치 및 이를 구비한 휴대 단말기 - Google Patents

광가이드를 이용한 조명 장치 및 이를 구비한 휴대 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 조명 장치는, 광을 출력하는 적어도 하나의 광원과; 상기 적어도 하나의 광원으로부터 입력된 광을 그 내부에서의 다중 반사를 통해 가이드하는 광가이드와; 상기 광가이드에 형성되고, 입사된 광을 반사하는 적어도 하나의 홈과; 상기 광가이드의 표면에 형성되며, 입사된 광을 상기 광가이드의 외부로 출력시키는 광추출 패턴을 포함한다.
광가이드, 조명 장치, 광추출 패턴, 휴대 단말기

Description

광가이드를 이용한 조명 장치 및 이를 구비한 휴대 단말기{ILLUMINATION APPARATUS USING LIGHT GUIDE AND PORTABLE TERMINAL HAVING THE SAME}
본 발명은 조명 장치에 관한 것으로서, 특히 광가이드를 이용한 조명 장치 및 이를 구비한 휴대 단말기에 관한 것이다.
광가이드를 이용한 조명 장치는 LCD(liquid crystal display)의 백라이트(backlight)로서 사용되거나, 휴대 단말기의 키패드(keypad)를 조명하기 위해 사용되고 있다. 이러한 용도들의 조명 장치는 사각 평판 형태의 광가이드를 포함하고, 상기 광가이드는 상면 및 하면 사이의 다중 반사를 통해 광을 가이드하며, 상기 상면 또는 하면에 상기 광가이드 내의 광을 외부로 출력하기 위한 광추출 패턴(light extraction pattern)을 포함한다.
2006년 7월 28일자로 특허등록 공고된 등록번호 제10-0606081호{도광판, 키 패드 및 키 패드 어셈블리}는 키 패드 조명용 도광판(light guide panel)을 개시하며, 상기 도광판은 발광 소자에 의해 그 내부로 입사된 광을 그 외부로 반사시켜서 키 패드에 구비된 복수의 키 버튼(key button)을 조명하며, 상기 복수의 키 버튼과 일대일 대응되도록 그 표면에 국부적으로 복수 형성됨과 동시에 각각 상기 도광판 내로 진행하는 광의 일부를 해당 키 버튼 측으로 반사하는 복수의 반사 패턴을 포함한다.
한편,이동 전화와 같은 휴대 단말기의 구매 조건들 중에서 디자인이 차지하는 비중은 점점 높아지고 있고, 외관 조명을 향상시키려는 노력이 지속적으로 이루어지고 있다.
광가이드를 이용한 조명 장치는 자원의 효율적 이용, 높은 조명 균일도 등을 제공한다는 점에서 주목받고 있으나, 이러한 종래의 광가이드를 이용한 조명 장치를 휴대 단말기의 외관 조명에 적용하는 경우에 자원 효율성 및 구현 용이성이 낮고, 출광 효율을 높이기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 휴대 단말기의 외관 조명에 효율적으로 적용 가능한 광가이드를 이용한 조명 장치가 요구된다.
본 발명의 일측면에 따르면, 휴대 단말기의 외관 조명에 효율적으로 적용 가능한 광가이드를 이용한 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일측면에 따른 조명 장치는, 광을 출력하는 적어도 하나의 광원과; 상기 적어도 하나의 광원으로부터 입력된 광을 그 내부에서의 다중 반사를 통해 가이드하는 광가이드와; 상기 광가이드에 형성되고, 입사된 광을 반사하는 적어도 하나의 홈과; 상기 광가이드의 표면에 형성되며, 입사된 광을 상기 광가이드의 외부로 출력시키는 광추출 패턴을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 조명 장치는, 광을 출력하는 적어도 하나의 광원과; 일부 개방되거나 닫힌 고리 형태를 가지며, 상기 적어도 하나의 광원으로부터 입력된 광을 그 내부에서의 다중 반사를 통해 가이드하는 광가이드와; 상기 광가이드의 표면에 형성되며, 입사된 광을 상기 광가이드의 외부로 출력시키는 광추출 패턴을 포함한다.
본 발명의 일측면에 따른 조명 장치는, 광가이드의 외측면으로부터 광을 출력할 수 있는 구조를 제공함으로써, 휴대 단말기의 측면 조명에 효율적으로 적용 가능하다는 이점이 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 조명 장치는, 스트립 형태의 광가이드를 이용함 으로써, 휴대 단말기의 전면 및 측면 조명에 효율적으로 적용 가능하다는 이점이 있다.
이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 조명 장치(100)를 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 조명 장치(100)를 A-A'(광가이드(110)의 폭 방향)를 따라 나타낸 횡단면도이다.
상기 조명 장치(100)는 광가이드(110)와, 제1 및 제2 광원(150,160)과, 회로기판(170)을 포함한다.
상기 광가이드(110)는 대체로 사각 평판의 형태를 가지며, 대향된 상면(112) 및 하면(114)과, 상기 상면(112) 및 하면(114) 사이의 외측면들(116)을 구비한다. 상기 광가이드(110)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(112) 및 하면(114) 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사(total internal reflection)를 포함한다. 상기 광가이드(110)의 외측면들(116)에는 광추출 패턴들이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴에 입사된 광은 산란, 굴절 투과 등을 통해 상기 광가이드(110)의 외부로 출력된다. 예를 들어, 상기 광추출 패턴은 NC(numerical control) 공작기계를 이용하여 상기 광가이드(110)의 외측면(116)을 거친 표면으로 가공함으로써 형성될 수 있다. 상기 광추출 패턴은 기계 가공, 레이 저 가공, 스크래치(scratch), 인쇄, 식각, 코팅 또는 이들의 조합에 의해 형성될 수 있으며, 랜덤(random)한 형태를 가지거나 반구, 프리즘 등의 형상을 갖는 유닛들의 규칙적인 배열을 통해 구현될 수 있다. 이때, 이러한 유닛들은 식각, 사출성형 등을 통해 형성되거나, 별도의 시트에 이러한 유닛들을 형성한 후, 이러한 필름을 상기 광가이드(110)의 외측면(116)에 부착할 수 있다. 또는, 상기 광가이드(110)를 사출성형을 통해 형성할 때 상기 광추출 패턴을 함께 형성할 수도 있다. 상기 광가이드(110)의 외측면들(116)로부터 출력되는 광량은 상기 외측면들(116)의 면조도(roughness of surface)를 조절하여 제어될 수 있으며, 이러한 면조도는 표면 거칠기를 의미하고, 면조도가 나쁘다는 것은 표면이 거칠다는 것을 의미한다. 또한, 상기 광가이드(110)의 상면(112) 및 하면(114)은 경면(mirror surface) 처리되며, 이는 상기 광가이드(110)의 상면(112) 및 하면(114)이 산란이 억제될 정도로 매끄러운 표면을 갖는다는 것을 의미한다. 상기 광가이드(110)의 외측면들(116)로부터 출력되는 전체적인 조명 균일도는 상기 제1 및 제2 홈(130,140)의 위치, 높이, 각도, 형상 등을 통해 제어될 수 있다.
상기 광가이드(110)는 그 중앙부에 위치하며 상기 제1 및 제2 광원(150,160)을 수용하기 위한 홀(120)과, 상기 홀(120)의 양측에 위치한 제1 및 제2 홈(130,140)을 구비한다. 상기 홀(120)은 4개의 내측면들에 의해 한정되는 사각 홀이며, 상기 제1 광원(150)은 상기 내측면들 중의 하나와 그 발광면이 대면하도록 배치되며, 상기 제2 광원(160)은 상기 한 내측면과 대향된 다른 내측면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 제1 홈(130)은 상기 광가이드(110)의 상면(112)으 로부터 기설정된 깊이(바람직하게는, 상기 광가이드(110)의 두께의 0.5~0.8에 해당)로 형성된 긴 사각 홈이며, 그 종축(즉, 길이방향 축)이 상기 제1 광원(150)의 광축(통상적으로, 상기 제1 광원(150)의 발광면에 수직한 축)에 대해 기설정된 각도(예를 들어, 45도)로 기울어지도록 형성된다. 상기 제2 홈(140)은 상기 광가이드(110)의 상면(112)으로부터 기설정된 깊이(예를 들어, 상기 광가이드(110)의 두께의 0.5~0.8에 해당)로 형성된 긴 사각 홈이며, 그 종축이 상기 제2 광원(160)의 광축(통상적으로, 상기 제2 광원(160)의 발광면에 수직한 축)에 대해 기설정된 각도(예를 들어, 45도)로 기울어지도록 형성된다. 또한, 상기 홀(120)의 내측면들과 상기 제1 및 제2 홈(130,140)의 내측면들 및 저면들은 경면 처리된다.
상기 광가이드(110)는 NC 공작기계를 이용한 경면 절단 공정을 통해 형성되거나, 경면 가공된 금형을 이용하여 사출 성형될 수 있고, 상기 외측면들(116)의 면조도는 NC 공작기계에 장착되는 바이트(bite)의 회전수, 형상 등을 조절하여 제어될 수 있다.
상기 제1 광원(150)으로부터 출력된 광은 상기 홀(120)의 해당 내측면을 통과하여 상기 제1 홈(130)에 입사하고, 상기 제1 홈(130)은 입사된 광의 일부를 통과시키고, 상기 입사광의 나머지를 반사시킨다. 상기 제2 광원(160)으로부터 출력된 광은 상기 홀(120)의 해당 내측면을 통과하여 상기 제2 홈(140)에 입사하고, 상기 제2 홈(140)은 입사된 광의 일부를 통과시키고, 상기 입사광의 나머지를 반사시킨다. 상기 제1 및 제2 홈(130,140)을 통과하는 광들은 서로 반대 방향으로 진행하고, 상기 제1 및 제2 홈(130,140)에 의해 반사된 광들은 서로 반대 방향으로 진행 한다. 상기 제1 및 제2 홈(130,140)에 의해, 상기 광가이드(110)의 4개의 외측면들(116) 각각으로부터 광이 출력된다. 상기 제1 및 제2 광원(150,160) 각각으로는 RGB 측면 발광 LED(light emitting diode)를 사용할 수 있다.
상기 회로기판(170)은 그 상면에 상기 제1 및 제2 광원(150,160)을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고, 상기 제1 및 제2 광원(150,160)이 탑재된 상기 회로기판(170)의 상면은 상기 광가이드(110)의 하면(114)에 부착 또는 밀착된다. 상기 회로기판(170)으로는 통상의 연성 인쇄회로기판을 사용할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 조명 장치(100)를 구비한 휴대 단말기(180)를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 상기 휴대 단말기(180)의 전면에는 액정 표시부, 키패드, 스피커 등이 배치되고, 상기 조명 장치(100)는 상기 휴대 단말기(180)에 설치된다. 상기 광가이드(110)의 외측면들(116)은 상기 휴대 단말기(180)의 측면들(184)에 노출되거나, 상기 휴대 단말기(180)의 측면들(184)을 향하도록 배치된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 조명 장치(200)를 나타내는 평면도이고, 도 5는 상기 조명 장치(200)를 B-B'(광가이드(210)의 길이 방향)를 따라 나타낸 종단면도이다.
상기 조명 장치(200)는 광가이드(210)와, 광원(230)을 포함한다.
상기 광가이드(210)는 대체로 사각 평판의 형태를 가지며, 대향된 상면(212) 및 하면(214)과, 상기 상면(214) 및 하면(214) 사이의 외측면들(216)을 구비한다. 상기 광가이드(210)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(212) 및 하면(214) 사 이의 다중 반사를 통해 진행한다. 상기 광가이드(210)의 외측면들에는 광추출 패턴들이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴에 입사된 광은 산란, 굴절 투과 등을 통해 상기 광가이드(210)의 외부로 출력된다.
상기 광가이드(210)는 그 중앙부에 위치하는 홈(220)을 구비한다. 상기 홈(220)은 상기 광가이드(210)의 상면(212)으로부터 기설정된 깊이(바람직하게는, 상기 광가이드(210)의 두께의 0.5~0.8에 해당)로 형성된 긴 사각 홈이며, 그 종축이 상기 광원(230)의 광축(통상적으로, 상기 광원의 발광면에 수직한 축)에 대해 기설정된 각도(예를 들어, 45도)로 기울어지도록 형성된다.
상기 광원(230)은 그 발광면이 상기 광가이드(210)의 4개의 측면들(216) 중 하나와 대면하도록 배치된다.
상기 광원(230)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(210)의 내부로 입력되고, 입력된 광 중 일부는 상기 홈(220)에 입사한다. 상기 홈(220)은 입사된 광의 일부를 통과시키고, 상기 입사광의 나머지를 반사시킨다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 조명 장치(300)를 나타내는 평면도이고, 도 7은 상기 조명 장치(300)를 C-C'를 따라 나타낸 횡단면도이다.
상기 조명 장치(300)는 광가이드(310)와, 제1 및 제2 광원(320,330)을 포함한다.
상기 광가이드(310)는 대체로 'C'자 형태(또는 일부 개방된 고리 형태)를 가지며, 대향된 상면(312) 및 하면(314)과, 상기 상면(312) 및 하면(314) 사이의 내측면(316) 및 외측면(318)을 구비한다. 상기 광가이드(310)는 폭 5㎜, 두께 2.5~4 ㎜의 긴 사각 스트립(strip)을 'C'자 형태로 벤딩(bending) 등을 통해 성형함으로써 구현될 수 있다. 상기 광가이드(310)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(312) 및 하면(314) 사이, 또는 내측면(316) 및 외측면(318) 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사를 포함한다. 상기 광가이드(310)의 외측면(318)에는 광추출 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴에 입사된 광은 산란, 굴절 투과 등을 통해 상기 광가이드(310)의 외부로 출력된다. 상기 광가이드(310)의 외측면(318)으로부터 출력되는 광량은 상기 외측면(318)의 면조도를 조절하여 제어될 수 있다. 또한, 상기 광가이드(310)의 상면(312), 하면(314) 및 내측면(316)은 경면 처리되며, 이는 상기 광가이드(310)의 상면(312), 하면(314) 및 내측면(316)이 산란이 억제될 정도로 매끄러운 표면을 갖는다는 것을 의미한다. 또한, 상기 광원(320,330)으로부터 멀어질수록 외부로의 출력으로 인해 진행하는 광의 양이 점차 줄어들게 되는데, 상기 광원(320,330)으로부터 멀어질수록 상기 외측면(318)의 면조도가 떨어지도록 함으로써, 이러한 진행 거리에 따른 출력량 불균일을 상쇄시킬 수 있다. 상기 광가이드(310)는 NC 공작기계를 이용한 경면 절단 공정을 통해 형성되거나, 경면 가공된 금형을 이용하여 사출 성형될 수 있고, 상기 외측면(318)의 면조도는 NC 공작기계에 장착되는 바이트의 회전수, 형상 등을 조절하여 제어될 수 있다.
상기 제1 광원(320)은 상기 광가이드(310)의 일 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치되며, 상기 제2 광원(330)은 상기 광가이드(310)의 타 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 제1 광원(320)으로부터 출력된 광은 상기 광가이 드(310)의 일 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(310)의 일 단면으로부터 타 단면으로 진행한다. 상기 제2 광원(330)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(310)의 타 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(310)의 타 단면으로부터 일 단면으로 진행한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 조명 장치(400)를 나타내는 평면도이다.
상기 조명 장치(400)는 광가이드(410)와, 제1 및 제2 광원(430,440)을 포함한다.
상기 광가이드(410)는 대체로 사각형의 닫힌 고리 형태를 가지며, 대향된 상면(412) 및 하면(미도시)과, 상기 상면(412) 및 하면 사이의 내측면(414) 및 외측면(416)을 구비한다. 상기 광가이드(410)는 사각형의 횡단면을 가지며, 광결합을 위한 제1 및 제2 결합부(420,425)를 구비한다. 상기 각 결합부(420,425)는 상기 내측면(414)으로부터 상기 광가이드(410)의 내측 방향으로 삼각 형태로 돌출된 부분이며, 상기 각 광원(430,440)은 해당 결합부(420,425)의 일 측면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 광가이드(410)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(412) 및 하면 사이, 또는 내측면(414) 및 외측면(416) 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사를 포함한다. 상기 광가이드(410)의 외측면(416)에는 광추출 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴에 입사된 광은 산란, 굴절 투과 등을 통해 상기 광가이드(410)의 외부로 출력된다.
상기 제1 광원(430)으로부터 출력된 광은 상기 제1 결합부(420)의 일 측면을 통해 상기 광가이드(410)의 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(410)를 순환한다. 상기 제2 광원(440)으로부터 출력된 광은 상기 제2 결합부(425)의 일 측면을 통해 상기 광가이드(410)의 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(410)를 순환한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 조명 장치(500)를 나타내는 평면도이고, 도 10은 도 9의 원 D 안의 부분(제1 테이퍼부(522))을 나타낸 종단면도이다.
상기 조명 장치(500)는 광가이드(510)와, 제1 및 제2 광원(540,550)을 포함한다.
상기 광가이드(510)는 대체로 'C'자 형태(또는 일부 개방된 고리 형태)를 가지며, 대향된 상면(512) 및 하면(미도시)과, 상기 상면(512) 및 하면 사이의 내측면(514) 및 외측면(516)을 구비한다. 상기 광가이드(510)는 긴 사각 스트립을 'C'자 형태로 벤딩 등을 통해 성형함으로써 구현될 수 있다. 상기 광가이드(510)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(512) 및 하면 사이, 또는 내측면(514) 및 외측면(516) 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사를 포함한다. 상기 광가이드(510)의 외측면(516)에는 광추출 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴에 입사된 광은 산란, 투과 등을 통해 상기 광가이드(510)의 외부로 출력된다.
상기 광가이드(510)의 중간 부분(520)에는 광 출력량을 증가시키기 위한 제1 및 제2 테이퍼부(522,524)가 형성되며, 상기 각 테이퍼부(522,524)는 그 길이 방향 을 따라 점차 폭이 좁아지거나 넓어진다. 상기 제1 테이퍼부(522)는 상기 광가이드(510)의 일 단면으로부터 상기 광가이드(510)의 타 단면으로 진행하는 방향을 따라 점차 그 폭이 좁아지며, 상기 제2 테이퍼부(524)는 상기 광가이드(510)의 타 단면으로부터 상기 광가이드의 일 단면으로 진행하는 방향을 따라 점차 그 폭이 좁아진다. 이때, 각 테이퍼부(522,524)는 그 내측면(514)이 그 외측면(516)과 가까워지는 양상으로 얇아진다.
또한, 원 E 안에 도시된 상기 광가이드(510)의 모서리 부분(53)은 광 출력량을 증가시키기 위해 사면 처리 또는 모따기 처리될 수 있다.
상기 제1 광원(540)은 상기 광가이드(510)의 일 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치되며, 상기 제2 광원(550)은 상기 광가이드(510)의 타 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 제1 광원(540)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(510)의 일 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(510)의 일 단면으로부터 타 단면으로 진행한다. 상기 제2 광원(550)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(510)의 타 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(510)의 타 단면으로부터 일 단면으로 진행한다. 상기 각 테이퍼부(522,524)를 진행하는 광은 상기 테이퍼부(522,524)의 폭이 점차 좁아짐에 따른 반사각 변화를 겪게 되므로, 진행 거리에 따른 광의 손실량을 무시한다면, 상기 광가이드(510)의 폭이 점차 줄어들수록 점차 많은 양의 광이 상기 테이퍼부(522,524)의 외부로 출력된다. 즉, 광원(540,550)으로부터 멀어질수록 외부로의 출력으로 인해 진행하는 광의 양이 점차 줄어들게 되는데, 이러한 테이퍼부(522,524)는 이러한 진행 거리에 따른 출력량 불균일을 상쇄시키는 기능을 한다. 따라서, 이러한 테이퍼부(522,524)의 사용으로 인해 상기 광가이드(510)의 전체 조명 균일도가 향상된다.
도 11은 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 조명 장치(600)를 광가이드(610)가 펼쳐진 상태로 나타내는 종단면도이고, 도 12는 상기 조명 장치(600)를 광가이드(610)가 성형된 상태로 나타낸 평면도이다.
상기 조명 장치(600)는 광가이드(610)와, 제1 및 제2 광원(620,630)을 포함한다.
상기 광가이드(610)는 대체로 'C'자 형태(또는 일부 개방된 고리 형태)를 가지며, 대향된 상면(612) 및 하면(614)과, 상기 상면(612) 및 하면(614) 사이의 내측면(616) 및 외측면(618)을 구비한다. 상기 광가이드(610)는 긴 사각 스트립을 'C'자 형태로 벤딩 등을 통해 성형함으로써 구현될 수 있다. 상기 광가이드(610)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(612) 및 하면(614) 사이, 또는 내측면(616) 및 외측면(618) 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사를 포함한다. 상기 광가이드(610)의 상면(612)에는 광추출 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴에 입사된 광은 산란, 굴절 투과 등을 통해 상기 광가이드(610)의 외부로 출력된다. 상기 광가이드(610)의 하면(614), 내측면(616) 및 외측면(618)은 경면 처리된다. 또한, 상기 광원(620,630)으로부터 멀어질수록 외부로의 출력으로 인해 진행하는 광의 양이 점차 줄어들게 되는데, 상기 광원(620,630)으로부터 멀어질수록 상기 상면(612)의 면조도가 떨어지도록 함으로써, 이러한 진행 거리에 따른 출력량 불균일을 상쇄시킬 수 있다.
상기 제1 광원(620)은 상기 광가이드(610)의 일 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치되며, 상기 제2 광원(630)은 상기 광가이드(610)의 타 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 제1 광원(620)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(610)의 일 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(610)의 일 단면으로부터 타 단면으로 진행한다. 상기 제2 광원(630)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(610)의 타 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(610)의 타 단면으로부터 일 단면으로 진행한다.
도 13은 도 12에 도시된 조명 장치(600)를 구비한 휴대 단말기(650)를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 상기 휴대 단말기(650)의 전면에는 액정 표시부, 키패드, 스피커 등이 배치되고, 상기 조명 장치(600)는 상기 휴대 단말기(650)에 설치된다. 상기 광가이드(610)의 상면(612)은 상기 휴대 단말기(650)의 전면(652)에 노출되거나, 상기 휴대 단말기(650)의 전면(652)을 향하도록 배치된다.
선택 사항으로서, 상기 휴대 단말기(650)에도, 도 3에 도시된 바와 같은 형태로, 도 12에 도시된 바와 같은 다른 조명 장치를 설치할 수 있다.
도 14는 본 발명의 바람직한 제7 실시예에 따른 조명 장치(700)를 광가이드(710)가 펼쳐진 상태로 나타내는 종단면도이다.
상기 조명 장치(700)는 광가이드(710)와, 제1 및 제2 광원(730,740)을 포함한다.
상기 광가이드(710)는 대향된 상면(712) 및 하면(714)과, 상기 상면(712) 및 하면(714) 사이의 내측면(미도시) 및 외측면(미도시)을 구비한다. 도시하지 않았으 나, 상기 광가이드(710)는 도 12에 도시된 것처럼 'C'자 형태를 이루도록 벤딩 등을 통해 성형된다. 상기 광가이드(710)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(712) 및 하면(714) 사이, 또는 내측면 및 외측면 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사를 포함한다. 상기 광가이드(710)의 상면(712)에는 광추출 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴에 입사된 광은 산란, 굴절 투과 등을 통해 상기 광가이드(710)의 외부로 출력된다.
상기 광가이드(710)는 제1 및 제2 테이퍼부(720,725)를 구비하며, 상기 각 테이퍼부(720,725)는 그 길이 방향을 따라 점차 두께가 얇아지거나 두꺼워진다. 상기 제1 테이퍼부(720)는 상기 광가이드(710)의 일 단면으로부터 상기 광가이드(710)의 타 단면으로 진행하는 방향을 따라 점차 그 두께가 얇아지며, 상기 제2 테이퍼부(725)는 상기 광가이드(710)의 타 단면으로부터 상기 광가이드(710)의 일 단면으로 진행하는 방향을 따라 점차 그 두께가 얇아진다. 이때, 각 테이퍼부(720,725)는 그 하면(714)이 그 상면(712)과 가까워지는 양상으로 얇아진다.
상기 제1 광원(730)은 상기 광가이드(710)의 일 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치되며, 상기 제2 광원(740)은 상기 광가이드의 타 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 제1 광원(730)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(710)의 일 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(710)의 일 단면으로부터 타 단면으로 진행한다. 상기 제2 광원(740)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(710)의 타 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(710)의 타 단면으로부터 일 단면으로 진행한다. 상기 각 테이퍼부(720,725)를 진행하는 광은 상기 테이퍼부(720,725)의 두께가 점차 얇아짐에 따른 반사각 변화를 겪게 되므로, 진행 거리에 따른 광의 손실량을 무시한다면, 상기 광가이드(710)의 두께가 점차 줄어들수록 점차 많은 양의 광이 상기 테이퍼부(720,725)의 외부로 출력된다. 즉, 광원(730,740)으로부터 멀어질수록 외부로의 출력으로 인해 진행하는 광의 양이 점차 줄어들게 되는데, 이러한 테이퍼부(720,725)는 이러한 진행 거리에 따른 출력량 불균일을 상쇄시키는 기능을 한다. 따라서, 이러한 테이퍼부(720,725)의 사용으로 인해 상기 광가이드(710)의 전체 조명 균일도가 향상된다.
도 15는 본 발명의 바람직한 제8 실시예에 따른 조명 장치(800)를 광가이드(810)가 펼쳐진 상태로 나타내는 평면도이고, 도 16은 상기 조명 장치(800)를 나타낸 종단면도이다.
상기 조명 장치(800)는 광가이드(810)와, 제1 및 제2 광원(830,840)을 포함한다.
상기 광가이드(810)는 대향된 상면(812) 및 하면(814)과, 상기 상면(812) 및 하면(814) 사이의 내측면(816) 및 외측면(818)을 구비한다. 도시하지 않았으나, 상기 광가이드(810)는 도 12에 도시된 것처럼 'C'자 형태를 이루도록 벤딩 등을 통해 성형된다. 상기 광가이드(810)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(812) 및 하면(814) 사이, 또는 내측면(816) 및 외측면(818) 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사를 포함한다. 상기 광가이드(810)의 상면(812)에는 광추출 패턴(820)이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴(820)에 입사된 광은 굴절 투과를 통해 상기 광가이드(810)의 외부로 출력된다. 상기 광추출 패 턴(820)은 상기 광가이드(810)의 상면(812)으로부터 기설정된 깊이로 형성된 홈으로 구현된다.
상기 광추출 패턴(810)은 다양한 단면 형태의 홈으로 구현될 수 있다.
도 17a 및 17b는 다양한 단면 형태의 홈을 예시하는 도면들이다. 도 17a에는 사각 단면 형태를 갖는 홈(820A)이 도시되어 있고, 도 17b에는 삼각 단면 형태를 갖는 홈(820B)이 도시되어 있다.
다시 도 16을 참고하면, 상기 제1 광원(830)은 상기 광가이드(810)의 일 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치되며, 상기 제2 광원(840)은 상기 광가이드(810)의 타 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 제1 광원(830)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(810)의 일 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(810)의 일 단면으로부터 타 단면으로 진행한다. 상기 제2 광원(840)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(810)의 타 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(810)의 타 단면으로부터 일 단면으로 진행한다.
도 18은 본 발명의 바람직한 제9 실시예에 따른 조명 장치(900)를 광가이드(910)가 펼쳐진 상태로 나타내는 종단면도이다.
상기 조명 장치(900)는 광가이드(910)와, 제1 및 제2 광원(940,950)을 포함한다.
상기 광가이드(910)는 대향된 상면(912) 및 하면과, 상기 상면 및 하면 사이의 내측면 및 외측면을 구비한다. 도시하지 않았으나, 상기 광가이드(910)는 도 12에 도시된 것처럼 'C'자 형태를 이루도록 성형된다. 상기 광가이드(910)의 내부로 입력된 광은 대부분 상기 상면(912) 및 하면 사이, 또는 내측면 및 외측면 사이의 다중 반사를 통해 진행하며, 이러한 다중 반사는 통상의 내부 전반사를 포함한다. 상기 광가이드(910)의 상면(912)에는 광추출 패턴(920)이 형성되어 있으며, 상기 광추출 패턴(920)에 입사된 광은 굴절 투과를 통해 상기 광가이드(910)의 외부로 출력된다. 상기 광추출 패턴(920)은 상기 광가이드(910)의 상면(912)으로부터 기설정된 깊이로 형성된 홈으로 구현된다.
상기 광추출 패턴(920)은 다양한 종단면 형태의 홈으로 구현될 수 있다.
도 19a 및 19b는 다양한 종단면 형태의 홈을 예시하는 도면들이다. 도 19a에는 상기 광가이드(910)의 길이 방향을 따라서 그 깊이가 점차 증가하다가, 일정하게 유지되다가, 다시 점차 감소하는 종단면 형태를 갖는 홈(920A)이 도시되어 있다. 도 19b에는 상기 광가이드(910)의 일 단면으로부터 상기 광가이드(910)의 타 단면으로 진행하는 방향을 따라 그 깊이가 점차 감소하는 종단면 형태를 갖는 홈(920B)이 도시되어 있다. 도 19B에 예시한 바와 같이, 상기 광추출 패턴(920)이 그 깊이가 점차 감소하는 종단면 형태를 갖는 홈(920B)인 경우에는, 상기 광가이드(910)의 타단면과 대면하는 제2 광원(950)은 제거하는 것이 바람직하다. 이러한 홈(920A,920B)의 깊이 변화는 도 14에 도시된 광가이드(710)의 두께 변화와 유사한 효과를 가져온다. 즉, 이러한 홈(920A,920B)의 깊이 증가는 도 14에 도시된 광가이드(710)의 두께 감소와 유사한 결과를 가져온다. 상기 각 홈(920A,920B)의 경사는 NC 공작기계의 바이트 형상, 바이트 높이, 상기 광가이드(910)의 경사각, 바이트 회전수 등을 조절하여 제어되거나, 레이저의 파워, 이동 속도, 빔 형상 등을 조절 하여 제어될 수 있다.
다시 도 18을 참고하면, 상기 광가이드(910)는 제1 및 제2 테이퍼부(930,935)를 구비하며, 상기 각 테이퍼부(930,935)는 그 길이 방향을 따라 점차 폭이 얇아지거나 두꺼워진다. 상기 제1 테이퍼부(930)는 상기 광가이드(910)의 일 단면으로부터 상기 광가이드(910)의 타 단면으로 진행하는 방향을 따라 점차 그 폭이 좁아지며, 상기 제2 테이퍼부(935)는 상기 광가이드(910)의 타 단면으로부터 상기 광가이드(910)의 일 단면으로 진행하는 방향을 따라 점차 그 폭이 좁아진다. 이때, 각 테이퍼부(930,935)는 그 내측면 및 외측면이 상기 광추출 패턴(920)과 가까워지는 양상으로 그 폭이 좁아진다.
상기 제1 광원(940)은 상기 광가이드(910)의 일 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치되며, 상기 제2 광원(950)은 상기 광가이드(910)의 타 단면과 그 발광면이 대면하도록 배치된다. 상기 제1 광원(940)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(910)의 일 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(910)의 일 단면으로부터 타 단면으로 진행한다. 상기 제2 광원(950)으로부터 출력된 광은 상기 광가이드(910)의 타 단면을 통해 그 내부로 입력되고, 입력된 광은 상기 광가이드(910)의 타 단면으로부터 일 단면으로 진행한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 조명 장치를 A-A'를 따라 나타낸 횡단면도,
도 3은 도 1에 도시된 조명 장치를 구비한 휴대 단말기를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 평면도,
도 5는 도 4에 도시된 조명 장치를 B-B'를 따라 나타낸 종단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 평면도,
도 7은 도 6에 도시된 조명 장치를 C-C'를 따라 나타낸 횡단면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 평면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 평면도,
도 10은 도 9의 원 D 안의 부분을 나타낸 종단면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 조명 장치를 광가이드가 펼쳐진 상태로 나타내는 종단면도,
도 12는 도 11에 도시된 조명 장치를 광가이드가 성형된 상태로 나타낸 평면 도,
도 13은 도 12에 도시된 조명 장치를 구비한 휴대 단말기를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 14는 본 발명의 바람직한 제7 실시예에 따른 조명 장치를 광가이드가 펼쳐진 상태로 나타내는 종단면도,
도 15는 본 발명의 바람직한 제8 실시예에 따른 조명 장치를 광가이드가 펼쳐진 상태로 나타내는 평면도,
도 16은 도 15에 도시된 조명 장치를 나타낸 종단면도,
도 17a 및 17b는 다양한 단면 형태의 홈을 예시하는 도면들,
도 18은 본 발명의 바람직한 제9 실시예에 따른 조명 장치를 광가이드가 펼쳐진 상태로 나타내는 종단면도,
도 19a 및 19b는 다양한 종단면 형태의 홈을 예시하는 도면들.

Claims (12)

  1. 조명 장치에 있어서,
    광을 출력하는 적어도 하나의 광원과;
    상기 적어도 하나의 광원으로부터 입력된 광을 그 내부에서의 다중 반사를 통해 가이드하는 광가이드와;
    상기 광가이드에 형성되고, 입사된 광을 반사하는 적어도 하나의 홈과;
    상기 광가이드의 표면에 형성되며, 입사된 광을 상기 광가이드의 외부로 출력시키는 광추출 패턴을 포함함을 특징으로 하는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광가이드에 형성되고, 상기 적어도 하나의 광원을 수용하는 홀을 더 포함함을 특징으로 하는 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조명 장치는 제1 및 제2 홈을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 홈은 상기 적어도 하나의 광원의 양측에 각각 위치함을 특징으로 하는 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조명 장치는 제1 및 제2 광원을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 홈은 상기 제1 및 제2 광원의 양측에 각각 위치함을 특징으로 하는 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광가이드는 서로 대향된 상면 및 하면과 그들 사이의 외측면을 구비하고, 상기 적어도 하나의 홈은 상기 광가이드의 상면에 형성되며, 상기 광추출 패턴은 상기 광가이드의 외측면에 형성됨을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 조명 장치에 있어서,
    광을 출력하는 적어도 하나의 광원과;
    일부 개방되거나 닫힌 고리 형태를 가지며, 상기 적어도 하나의 광원으로부터 입력된 광을 그 내부에서의 다중 반사를 통해 가이드하는 광가이드와;
    상기 광가이드의 표면에 형성되며, 입사된 광을 상기 광가이드의 외부로 출력시키는 광추출 패턴을 포함함을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    조명 장치는 제1 및 제2 광원을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 광원은 광가이드의 양 끝단들과 각각 대면함을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광가이드는 그 내측면으로부터 돌출된 결합부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 광원은 상기 결합부의 일 측면과 대면함을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 광가이드는 그 폭 또는 두께가 점차 감소하는 테이퍼부를 포함함을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 광가이드는 서로 대향된 상면 및 하면과 그들 사이의 내측면 및 외측면을 구비하고, 상기 광추출 패턴은 상기 광가이드의 상면에 형성된 홈임을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 홈은 상기 광가이드의 길이 방향을 따라 그 깊이가 변화함을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 조명 장치를 포함하는 휴대 단말기.
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