KR970008277B1 - 조명 장치 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

조명 장치

제1도 및 제2도는 종래 조명장치의 일부를 절단시켜 표시한 사시도.

제3도는 제2도에 표시한 조명장치의 확산판상에서의 휘도분포를 표시한 도면.

제4도는 이 발명의 한 실시예의 단면도.

제5도는 종래 조명장치의 광원위치와 휘도분포의 관계를 나타낸 그래프.

제6도는 제4도의 실시예의 휘도분포를 나타낸 그래프.

제7도는 이 발명의 조명장치에 사용되는 반사판을 형성시키는 장치의 구성도.

제8도는 반사판의 경면(鏡面)을 형성하는 금속박시트의 확대단면도.

제9도는 프레임을 일체로 형성시킨 반사판본체를 사용한 조명장치의 사시도.

제10도는 제9도의 조명장치의 저면으로부터의 사시도.

제11도는 분할된 반사판본체의 사시도.

제12도는 분할된 반사판본체의 조립도.

제13도, 제14도는 분할된 반사판본체를 조립시킨 상태의 결합부분의 단면도.

제15도는 프레이넬(fresnel)면으로된 반사판의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 형광관등과 같은 직선형광원12 : 반사판

13 : 확산판23,24 : 금형

이 발명은 액정백라이트(液晶, back light)등에 사용되는 균일한 밝기의 면광원(面光源)이 되는 조명장치에 관한 것이다.

종래 비교적 넓은 범위에 걸쳐 밝기가 균일한 평면상의 조명을 하는 조명장치로서, 제1도에 표시한 것과 같은 구성의 것이 알려져 있다.

이 조명장치는 직선형 광원인 형광관(1)과, 그 아래에 배치된 단면이 원호 또는 2차곡선으로 되고 형광관(1)의 길이방향으로 뻗은 반사경(2)으로된 조명계(10)를 2조 병행배치하며 상부에 구형상의 확산판(3)을 배치한 것이다.

또 조명계(10)는 1조 또는 3조이상의 조명장치도 있다.

종래의 조명장치는 단면이 원호 또는 2차 곡선의 반사경을 사용하고 있기 때문에 부피가 커져서 비교적 대형인 것이다.

이 때문에 알아야 하는 액정백라이트용 조명장치로서는 부적당한 것이며 또 이 조명장치는 확산판(3)상의 휘도가 균일하다고 할 수 없으며 휘도가 작아서 어두운 결점을 갖고 있다.

이 조명장치로 휘도를 비교적 균일하게 하기 위하여는 조명계(10)와 확산판(3)의 간격을 크게하면 되지만, 장치가 더욱 대형으로 되며 또 어둡게 되기 때문에 바람직하지 못하다.

이 종류의 조명장치로 얇은 것으로서 제2도에 표시한 것과 같은 구성의 조명장치가 있다.

즉 평면반사경(4a)의 양측으로 경사된 가늘고 긴 평면반사경(4b)을 배치시킨 반사부재(4)의 내측에 형광관(1)을 평행으로 배치하여 그 위쪽에 확산판(3)을 위치시킨 것이다.

이 조명장치는 지극히 얇게 할 수 있고 또 비교적 밝게 할 수 있지만, 확산판(3)상에서는 휘도분포가 제3도에 표시한 것과 같이 균일하지 않다.

또한 저면(4a)과 경사면(4b)의 경계부분(4c)이 구부러져 있기 때문에 확산판상에서 비교적 급격하게 휘도변화를 생기게 하는 부분이 있는 것이다.

이 발명의 목적은 반사판과, 상기 반사판에 접근시켜 배치된 직선형 광원과, 상기 광원에 대하여 상기 반사판과는 반대측에 설치된 확산판으로 되고 상기 반사판의 광원의 길이방향에 수직인 면에서의 절단면상의 곡율이 변화된 오목한 곡선상을 이루는 연속된 곡면이며, 상기 확산판상에서의 휘도분포가 균일하게 되도록 반사판의 형상을 선정한 조명장치를 제공하는 것이다.

이 발명의 제2의 목적은 상기 조명장치에 있어서 반사판의 합성수지제의 반사판본체에 반사면을 구성시키는 금속박(箔)을 붙인 구조인 것을 특징으로 하는 조명장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제3의 목적은 반사판의 합성수지제의 반사판본체와 금속박을 사출성형법에 의해 일체로 형성한 조명장치를 제공하는데 있다.

이 발명의 제4의 목적은 합성수지제의 반사판본체와 금속박을 상출성형법에 의하여 일체로 형성시킨 반사판을 광원의 길이방향에 수직면으로 절단시킨 복수개의 부분으로 분할된 것으로 하고 이것을 조합시켜 형성시킨 조명장치를 제공하는데 있다.

다음에 이 발명의 조명장치의 한 실시예를 설명한다.

제4도는 이발명의 한 실시예의 단면도로, (11)은 형광관등의 직선형광원, (12)는 반사판, (13)은 확산판이다.

이 실시예의 조명장치에 있어서, 반사판(12)은 광원(11)의 직하 및 그 주변(12a)이 평면(단면이 직선)이며 광원(11)에서 떨어진 A점에서 좌우 외측이 모두 오목면(단면이 곡선)(12b)이다.

그런데, 이 오목면(12b)은 그 단면인 곡선형상이 많은 위치에서 그 곡율중심 및 곡율(곡율반경)이 다르며, 평면(12a) 및 곡면(12b)이 모든부분에서 연속된 형상으로 되어 있다.

상기 반사판(12)의 연속형상은 조명장치전체의 크기, 두께등의 차이에 의하여 다른 것이다.

또 반사판(12)의 평면(12a)을 곡율이 완만한 오목형, 기타 곡면으로 함으로써 확산판(13)위에서의 휘도분포를 한층 균일한 것으로 할 수 있다.

반사판이 평면으로만 되는 경우, 확산판위에서의 휘도분포는 제5도와 같이 된다.

즉 휘도분포는 광원의 바로위의 부분인 중앙부분(13a)에 있어서 휘도가 크며 중간부분(13b)에서 끝부분(13c)에 걸쳐서 휘도가 감소되어 특히 끝부분(13c)에 있어서 급격하게 감소한다.

그리고 제5도에서는 부호 L의 위치가 광원 그리고 부호 E가 반사경 끝부분 위치에 해당한다.

제3도에 표시한 이 발명의 실시예의 조명장치는 제5도의 휘도분포중(13b)(13c)부분의 휘도를 보충시켜 전체로서 평탄한 휘도분포가 얻어지도록 반사판(12)중의 곡선(12b)을 각 점에서의 곡율 중심과 곡율로 정한 것이다.

이 실시예의 조명장치는 반사판(12)의 형상을 상기 같이 함으로써 확산판(13)위에서의 휘도분포가 제6도와 같이 되어 있으며, 지극히 평탄한 휘도분포를 얻을 수 있다.

또 반사판(12)이 전체에 걸쳐서 연속된 형상이기 때문에 확산판(13)위의 휘도분포에 급격하게 변화하는 부분이 생기지 않는다.

이 실시예의 반사판(12)의 형상은 곡면부분이 특수한 형상이기 때문에 제작이 용이하지는 않다.

그러나 반사판전체를 합성수지로 형성하고 그 내측면에 알루미늄, 기타 고반사율의 금속층을 설치하여 형성하면 제작도 쉬워진다.

더구나, 합성수지제 반사판본체를 형성시키는 금형을 정밀도 높게 작성함으로써 지극히 정밀도가 높은 반사판을 다량으로 생산할 수 있는 것이다.

이와같이 합성수지제 반사판본체에 금속반사층을 설치하기 위하여는 반사판본체에 금속을 도금 또는 증착시키는 방법이나 금속박을 부착시키는 방법이 있다.

전자의 도금 또는 증착방법은 합성수지제품의 면에 금속을 직접 붙이기가 어려우며 또 이에 의한 반사층은 온도, 습도의 변화에 의하여 금이 가기 쉬운 결점이 있는 것이다.

후자의 방법은 양면점착테이프를 사용하여 반사판본체의 표면에 금속박을 부착시키는 것이지만, 부착작업이 번거로우며 주름이 잘 생기며, 경면에 주름이 있는 경우, 이것을 조명장치에 사용하게 되면 확산판상에서 휘도에 얼룩이 생겨서 바람직하지 못하다.

이 발명의 특징의 하나는 합성수지제 반사판본체에 금속박을 일체적으로 형성시킨 것과 그 성형방법에 있는 것이다.

이 발명의 조명장치에 있어서, 반사판의 성형방법의 한 실시예를 다음에 설명한다.

제7도는 반사판의 성형방법을 실시하기 위한 장치를 표시한 도면인데, (21)은 성형기, (22)는 형성기 노즐, (23)(24)는 금형, (25)는 제8도에 표시한 단면도와 같이 투명필름(베이스), (25a)에 알루미늄박등의 금속박(25b) 및 접착제(25c)의 층을 설치한 리본, (26)은 리본 공극스풀(spool), (27)은 감는 스풀이다.

이와같은 구성의 성형장치를 사용하여 도시한 바와 같이 금형이 열린상태에 양금형(23)(24)간에 리본(25)을 붙인후 금형을 조인다.

금형조임에 의하여 리본(25)을 양금형(23)(24)에 끼우고 노즐(22)에서 금형의 캐비티(cavity)내에 수지를 사출시킨다.

이 수지의 사출에 의한 압력에 의하여 리본(25)의 베이스(25a)측이 위의 금형(24)의 코어(반사판의 반사판이 오목면의 경우는 돌출면)에 압착되고 반대측의 접착제(25c)측은 캐비티내에 주입된 수지와 밀착하여 수지의 열에 의하여 접착제가 용해되어 금속박(25b)과 수지가 일체로되고, 수지의 냉각고화에 의하여 성형된 합성수지제 반사판본체의 표면(예컨대 오목면)상에 금속박이 일체로된 반사판이 형성된다.

다음에 금형을 열어 성형품을 금형에서 꺼내면 반사판을 얻을 수 있다.

여기에서 베이스(25a)는 박리되므로 감는스풀(27)에 일정량이 감겨지면 다음의 리본(25)이 양금형(23)(24)간에 위치하게되고 계속해서 전변회와 같은 조작에 의하여 재차 반사판이 형성된다.

이 방법에 의하여 형성되는 반사판으로서, 제4도에 표시한 형상의 반사판을 성형시킬 때는 제10도와 같이 반사판(32)의 이면(35)으로 표시한 위치에 게이트가 오는 금형으로 형성하는 것이 바람직한 것이다.

즉, 합성수지성형품의 경우 성형시의 수지의 흐름의 합류장소에 웰드라인(weld line)이 생기며, 이로인하여 금속박에 주름이 생기는 일이있다.

그러나, 제10도에 표시한 위치에 게이트가 오도록한 경우, 제10도에 표시한 것과 같이 웰드라인(36)은 광원의 길이방향과 직각방향에 생긴다.

이 때문에, 이 웰드라인에 의하여 금속박에 주름이 생긴다고 하더라도 이 주름의 각 점의 광원으로부터의 거리가 다르게 되어 있다.

그러므로 이 주름에 의하여 불균일한 반사를 하는 부분이 광원에서 일정한 거리에 있지 않기 때문에 확산판상에 휘도의 얼룩을 생기게 하는 일은 없다.

제9도, 제10도에 표시한 반사판은 반사판본체(30)을 프레임(32)(33)과 일체로한 구조로 되어 있다.

이로인하여 반사판형성후에 다시 프레임을 부착시킨후 조명장치를 조립할 필요없이 조명장치 조립작업이 용이하게 되고 바람직하다.

반사판본체(30)는 반사면의 정밀도를 높이기위하여는 얇게 할 필요가 있다.

이 때문에, 제10도에 표시한 것과 같이 보강리브(34)를 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

이 경우, 보강리브(34)는 광원의 길이방향에 수직된 방향으로 신장된 형상이 바람직하다.

즉 이 리브(34)와 반대측의 부분에 형성시의 드롭(drop)등에 의하여 반사면의 금속박에 주름이 생겨도 이 주름은 리브(34)의 길이방향에 생기기 때문에 상술한 웰드라인에 의한 주름과 같은 이유에서 이 주름에 의한 확산판상에서의 휘도분포에 얼룩이 생기기 않는다.

다음에, 합성수지재 반사판본체의 표면에 금속박을 붙인 반사판을 형성하기 위한 방법의 다른예에 관하여 설명한다.

우선, 반사판본체를 사출성형에 의하여 반사면측의 형상이 고정밀도가 되도록 형성한다.

이 반사판본체에 한쪽면에 접착제를 설치한 금속박을 접착제측이 반사판본체를 향하도록하여 본체위에 접촉시켜 압착가열하여 본체위에 금속박을 일체적으로 형성시키는 것이다.

이 방법은 반사판본체를 성형시키는 수단과, 반사판본체에 금속박을 일체적으로 고정시키는 수단이 별개의 공정이라는 결점이 있다.

그러나, 반사판본체를 합성수지재료에 의하여 고정밀도가 형성시키면 금속박에 주름이 생기지 않는다.

따라서 이 반사판을 사용한 조명장치는 확산판상의 휘도분포로서 한층 바람직한 것이다.

이상과 같이 합성수지제로된 반사판은 대형으로되면 냉각시에 드롭때문에 정밀도있게 형성하기가 곤란하게 된다.

이 때문에 대형반사판을 형성시키는 경우는 반사판본체를 광원의 길이방향에 수직인면으로 절단시켜 복수개의 부분으로 분할시킨 것을 조합시켜서 형성하면 된다.

즉 제11도에 표시한 것과 같은 형상의 형성품(30')을 복수개 형성하고 이것을 (30'a)(30'b)측에 접합시켜 대형의 반사판본체를 형성하면 된다.

이와같이 복수개의 반사판의 부분을 결합시켜 대형의 반사판을 형성시키기 위하여 각 반사판본체를 접착에 의하여 접착시키는 방법이외에 제12도 내지 제14도에 표시한 것과 같은 결합수단에 의하여도 된다.

제12도에 있어서, (41)(42)는 제9도, 제10도에 표시한 것과같은 반사판을 절단시켜 분할시킨 반사경부재인 것이다.

이중의 반사경부재(41)의 단면(41a)의 중앙부 부근에서 약간 우측으로 기운위치에 선단이 위로향한 열쇠형을 이룬 탄성편(43a)이, 중앙부의 좌측으로 약간 기운위치에 노치부(43b)가 형성되어 있다.

또, 이 반사경부재(41)의 단면좌단에는 구멍(45'a)을 가진 돌기(45)가 또 단면우단에는 나사를 강제적으로 끼울 수 있는 나사구멍(45'b)을 가진 아래를 향한 보스(45)가 형성되어 있다.

동일하게 반사경부재(42)에는 위를 향산 열쇠형 탄성편(44a), 노치부(44b) 구멍(46'a)을 가진 돌기(46a), 나사구멍(46'b)을 가진 보스(46b)를 갖고 있다.

이들 반사경부재(41)와 (42)는 제12도에 표시한 것과 같이 놓았을때 각 열쇠형 탄성편(43a)이 노치부(44b)에, 노치부(44b)가 열쇠형 탄성편(44a)에, 그리고 돌기(45a)가 보스(46b)에, 또한 돌기(46a)가 보스(45b)에 상대하는 위치에 설치되어 있다.

이와같은 반사경부재(41)(42)를 접합시키는데는, 우선 그 단면(41a)(42a)이 서로 X형으로 교차하여 접하도록한 후 상호역방향으로 돌려서 끝을 합치시킨다.

이로인하여, 제13도에 표시한 것과같이 열쇠형탄성편(43a)을 노치부(44b)의 걸어맞춤 끝부분에 또 열쇠형 탄성편(44a)을 노치부(43b)의 걸어맞춤 끝부분에 각각 맞물리게 한다.

이와 동시에 제14도와 같이 돌기(45a)를 보스(46b)에, 그리고 돌기(46a)를 보스(45b)에 각각 합치시켜 나사(47)에 의하여 고정시킨다.

이로인하여 양반사정부재(41)(42)는 일체로 결합되어 대형반사판을 형성시킬 수 있다.

이상 설명한 양반사경부재를 접합시킬때 접착제에 의한 접합을 겸함으로써 확실한 접함을 할 수 있다.

양반사경부재를 접합시키는 다른 방법으로서, 제12도의 돌기(45a)(46a)와 유사한 형상으로 나사구멍을 설치하지 않는 돌기와 이것과 걸어맞추는 돌기부를 각각 상대하도록 형성하고 양반사경부재를 조합시킨 후 돌기부분을 용착시켜 일체로 하여도 된다.

이 양반사경부재를 결합할 경우, 나사고정에 의한 경우, 용착에 의한 경우중 어느것도 접착제에 의한 단면의 접착을 겸하면 한층 경고하게 결합된다.

또한 제12도에 있어서, 반사경부재(41)(42)는 어느 것이나 동일형상이므로 한종류의 반사경부재 2개중, 한쪽의 향을 바꾸어 접합시키면 된다.

또한 반사경부재의 양단면에 탄성편, 노치부, 돌기, 보스를 각각 설치하고 이것들을 한 쪽의 단면은 제12도에서의 반사경부재(41)에 배치하며 따른 단면을 반사경부재(42)에 배치하도록 함으로써 한 종류의 반사경 부재를 다수 결합시켜 반사판본체를 형성시킬 수 있다.

이상 설명한 이 발명의 조명장치는 반사판이, 오목면이지만, 이것을 제15도에 표시한 바와 같이 프레이넬면의 프레이넬렌즈의 렌즈면과 동일하게 하여도 된다.

이와 같이 반사판의 반사면의 일부를 제15도에 표시한 바와같은 프레이넬면으로 하면 반사판의 두께(제15도에서의 상하 방향의 길이)를 두껍게하는 일 없이 광원으로부터의 광을 수직방향을 효율좋게 반사시키는 것이 가능하게 된다.

따라서, 조명장치 전체의 두께를 두껍게 하지 않고 휘도 분포가 균일한 밝기를 실현할 수 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 이 발명의 조명장치는 반사판이 중앙부가 평면 또는 평면에 가까운 큰 곡율을 가진면이고 한 끝부분 부근에 걸쳐서 순차적으로 곡율을 변화시킨 곡면으로 하였으므로 매우 얇은 형의 것을 얻을 수 있으며 더구나 확산판상에서의 휘도 분포가 균일한 것이다.

또 반사판이 이와같은 특수형상이라도 반사파본체를 사출성형법등에 의하여 합성수지재료로 형성시키면 대량생산이 가능하다.

더구나, 성형시에 반사판본체에 금속박을 일체적으로 형성하도록하면 정면의 형성도 간단하면 박리되지 않는 경면을 형성할 수 있다.

또 이 방법으로 대형반사경을 만드는 경우, 광원의 길이 방향에 수직면으로 절단하여 분할된 형상의 반사경부재를 형성하고 이것을 접합시킴으로써 확산판상의 휘도분포에 거의 영향을 주지 않는 대형반사판을 형성할 수 있다.

Claims (10)

1. 반사판과 상기 반사판에 근접배치된 직선형광원과, 상기 광원에 대하여 상기 반사판과의 반대측에 설치된 확산판으로 되고 상기 반사판의 상기 광원의 길이방향에 수직인 단면형상을 적어도 그 일부에 곡율이 다른 곡선을 연속시킨 곡선부분을 포함하는 형상으로한 것을 특징으로 하는 조명장치.
2. 제1항에 있어서, 반사판이 프레이넬면을 가진 것을 특징으로 하는 조명장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 반사판이 합성수지재 반사판본체의 내측표면에 반사층을 설치한 구성인 것을 특징으로 하는 조명장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 반사층이 금속박이고, 상기 금속박이 상기 반사판본체의 내측표면에 일체적으로 설치된 것을 특징으로 하는 조명장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 반사판이 한쪽면에 접착제층을 설치한 금속박을 금형내에 배치하고 접착제층측에서 원료를 사출하여 사출성형법에 의하여 제작된 것을 특징으로 하는 조명장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 반사판본체가 캐비티 내에 수지를 주입하기 위한 복수의 게이트를 가지는 금형에 의해 성형되고, 상기 금형의 각 게이트가 상기 반사판상에 광원을 배치한 때에 광원의 길이 방향으로 평행으로 연이어 있도록 금형이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 반사판본체가 금속박과 반대측이고 광원과 수직방향으로 뻗은 보강리브를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 반사판본체가 광원의 길이방향과 수직된 면으로 절단된 복수개의 부재로 되고 이것들을 일체적으로 접합시켜서된 것을 특징으로 하는 조명장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 각 부재가 각 단면에 그 중심위치에 대하여 대칭인 위치에 탄성편과 노치부 및 보스를 갖고 있으며 상기 탄성편과 노치부를 서로 끼워 맞추고 또 상기 돌기와 보스를 조합시키며 조합된 돌기와 보스를 나사고정시킴으로써 부재를 조합시켜 반사판본체를 형성하도록한 것을 특징으로 하는 조명장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 반사판의 상기 광원의 길이 방향에 수직인 단면형상이 광원부근에서 직선이고 광원에서 떨어진 위치에서는 그 곡율중심이 광원측에 있으며 곡율이 다른 곡선을 연속시킨 곡선형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.

Images