本發(fā)明的實施例涉及一種能夠通過圖案設(shè)計實施具有期望形狀的光學圖像的光學構(gòu)件，以及使用所述光學構(gòu)件的照明設(shè)備。

背景技術(shù)：

通常，照明設(shè)備是用于使用各種光源照亮黑暗地方的設(shè)備。所述照明設(shè)備用于將光束照到特定對象或空間，并且用于將所述特定對象或空間的周圍環(huán)境表現(xiàn)成期望形狀或顏色。

根據(jù)LED(發(fā)光二極管)的技術(shù)發(fā)展，使用LED的各種形狀的照明設(shè)備近來已經(jīng)獲得廣泛使用。例如，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的照明設(shè)備中的一種包括用于將從LED光源發(fā)射的光發(fā)射到外部的擴散板。

根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的大多數(shù)LED照明設(shè)備配置為使得光均勻地輸出在整個發(fā)光表面上。另外，為了將特定對象或空間的周圍環(huán)境表現(xiàn)為期望形狀或顏色，具有光透過孔的期望形狀的濾色器或濾波器已經(jīng)用于根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的一些照明設(shè)備中。

然而，當特定對象或空間的周圍環(huán)境使用根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的LED照明設(shè)備表現(xiàn)成期望形狀或顏色時，所述設(shè)備的配置在機械上變得復雜，并且因此，問題在于設(shè)計的自由度有限，并且難以安裝或維護并且管理所述設(shè)備。同樣地，為了將周圍環(huán)境表現(xiàn)成期望的形狀或顏色或光學圖像，就需要易于安裝或操作的具有簡單結(jié)構(gòu)的照明設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例的一方面可以提供一種照明設(shè)備，以及用在所述照明設(shè)備中的光學構(gòu)件，所述照明設(shè)備能夠通過控制光路徑、光學寬度以及亮度變化來創(chuàng)建具有三維效果的單線型光束并且能夠?qū)⑺鰡尉€型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束。

本發(fā)明的實施例的另一方面可以提供能夠?qū)嵤┚哂腥S效果的線型光束并且用于實現(xiàn)照明設(shè)備的厚度減薄的光學構(gòu)件。也就是說，因為包括柔性印刷電路板和所述光學構(gòu)件的照明設(shè)備具有柔性，所以能夠提供用于實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的自由度提高并且確?？煽啃缘恼彰髟O(shè)備。

本發(fā)明的實施例的又一方面可以提供能夠在諸如普通照明、設(shè)計照明、車輛照明等的各種照明領(lǐng)域中實施具有三維效果的各種形狀的光學圖像的照明設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種光學構(gòu)件，包括：導光部，所述導光部設(shè)置為基底基板；三維效果形成部，所述三維效果形成部形成在所述導光部的第一表面上；以及多效果形成部，所述多效果形成部與所述三維效果形成部呈層壓結(jié)構(gòu)。所述三維效果形成部可以包括多個主圖案，所述多個主圖案在第一方向上依次布置在第一表面上并且各自具有傾斜表面，所述傾斜表面相對于所述第一表面具有傾斜角，其中通過從所述傾斜表面折射或反射多個主圖案而將入射光束引導至所述第一表面面向的第一表面方向，或引導至所述第二表面面向的第二表面方向，從而創(chuàng)建第一路徑的線型光束，所述第一路徑與所述多個圖案的每個圖案延伸方向交叉成直角。另外，所述多效果形成部包括多個光學圖案，所述多個光學圖案在與第一方向交叉的第二方向上依次布置，并且被配置為用于將所述第一路徑的單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束。

根據(jù)本發(fā)明的實施例的另一方面，提供一種照明設(shè)備，包括：根據(jù)上述實施例的光學構(gòu)件；以及光源部，所述光源部用于將光照射到所述光學構(gòu)件。這里，所述光學構(gòu)件的導光部具有下述一個側(cè)部，所述一個側(cè)部具有超出所述光源部的光源的發(fā)光表面的高度的厚度。從所述光源發(fā)射的入射光束從所述導光部的一個側(cè)部內(nèi)部地反射到所述導光部的外表面或者在所述導光部的內(nèi)部移動到面對所述一個側(cè)部的另一側(cè)部。

如前所述，本發(fā)明的一些實施例可以提供下述照明設(shè)備，并且也可以提供使用在所述照明設(shè)備中的光學構(gòu)件，所述照明設(shè)備能夠通過經(jīng)圖案設(shè)計控制光路徑、光學寬度和亮度變化而創(chuàng)建單線型光束以并且所述單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束。

本發(fā)明的一些實施例可以提供光學構(gòu)件，并且也可以提供使用所述光學構(gòu)件的照明設(shè)備，所述光學構(gòu)件能夠通過使用柔性導光部使設(shè)備的整體厚度更薄，并且所述光學構(gòu)件由于厚度的減薄而能夠應用于與照明相關(guān)的應用產(chǎn)品中。也就是說，因為設(shè)備可以通過使用柔性印刷電路板和柔性導光部而具備柔性，所以照明設(shè)備能夠具有在照明設(shè)備的設(shè)計方面提高的自由度以及提高的可靠性。

本發(fā)明的一些實施例可以提供照明設(shè)備，并且也可以提供用在所述照明設(shè)備中的光學構(gòu)件，所述照明設(shè)備能夠在諸如普通照明、設(shè)計照明、車輛照明等領(lǐng)域中實施具有期望形狀和三維效果的多種光學圖像，并且能夠以較低成本實現(xiàn)大量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的光學構(gòu)件的照明設(shè)備的透視圖；

圖2是示出了圖1的光學構(gòu)件的一部分的放大橫截面圖；

圖3是示出了圖1的光學構(gòu)件的另一部分的放大橫截面圖；

圖4是示出了用于說明圖1的光學構(gòu)件的線型光束的產(chǎn)生原理的視圖；

圖5是示出了針對對于圖1的光學構(gòu)件的線型光束的每個區(qū)域的亮度的視圖；

圖6是示出了本發(fā)明的另一實施例的光學構(gòu)件的平面圖；

圖7是示出了圖1的光學構(gòu)件的主圖案的局部放大橫截面圖；

圖8是示出了圖1的光學構(gòu)件所應用的另一實施例的主圖案的局部放大橫截面圖；

圖9是示出了圖1的光學構(gòu)件所應用的又一實施例的主圖案的局部放大橫截面圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的照明設(shè)備的透視圖；

圖11是圖10的照明設(shè)備的橫截面圖；

圖12和圖13是示出了用于說明圖10的照明設(shè)備的操作原理的示意性放大橫截面圖；

圖14是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的透視圖；

圖15是圖14的照明設(shè)備的平面圖；

圖16是示出了省略了多效果形成部的圖14的照明設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖；

圖17是示出了圖16的照明設(shè)備的操作狀態(tài)的平面圖；

圖18是示出了圖16的照明設(shè)備的操作狀態(tài)的視圖；

圖19是圖18的照明設(shè)備的亮度曲線圖；

圖20是示出了圖14的照明設(shè)備的操作狀態(tài)的平面圖；

圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的局部橫截面圖；

圖22是示出了圖21的照明設(shè)備能應用的反射圖案的平面圖；

圖23是示出了圖21的照明設(shè)備的操作狀態(tài)的視圖；

圖24是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的局部橫截面圖；

圖25是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的橫截面圖；

圖26是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的橫截面圖。

具體實施方式

下文中，將結(jié)合附圖描述本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┑谋景l(fā)明的實施例。本說明書中的實施例與附圖示出的結(jié)構(gòu)被提供為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并且應當理解，可以存在能夠在申請時取代的各種等同和修改。另外，在涉及本發(fā)明的優(yōu)選實施例的操作原理時，當已知功能或功能看起來使本發(fā)明的主體不清楚時，將從本發(fā)明的描述中省略。下文的術(shù)語是考慮到本發(fā)明的功能定義的，并且每個術(shù)語的含義應通過判斷本說明書的整體而解釋，并且附圖的具有相同功能或操作的元件賦予相同的附圖標記。正如本文所使用的，單數(shù)形式也被認為包括復數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。

圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的光學構(gòu)件的照明設(shè)備的透視圖。

參見圖1，根據(jù)所述本實施例的照明設(shè)備100包括：導光部10；三維效果形成部20；多效果形成部30；以及光源部50。

照明設(shè)備100可以具有：光學構(gòu)件，所述光學構(gòu)件具有從導光部10的兩個側(cè)部在不同方向上延伸的圖案；以及用于將光照射到所述光學構(gòu)件的一個側(cè)部的光源部50。在這種情況下，所述光學構(gòu)件包括：導光部，該導光部被配置用于將入射光束從一側(cè)到另一側(cè)引導至內(nèi)部；以及三維效果形成部20和多效果形成部30，三維效果形成部20和多效果形成部30設(shè)置在所述導光部的所述兩個側(cè)部上并且具有圖案結(jié)構(gòu)，在所述圖案結(jié)構(gòu)中，所述兩個側(cè)部中的每個的一部分被移除。

導光部10具有由透明材料制成的板或膜的形式，并且將從光源部50供應的入射光束經(jīng)由內(nèi)反射(internal reflection)從一側(cè)引導到另一側(cè)。導光部10支撐設(shè)置在第一表面上的作為基底基板的三維效果形成部20和設(shè)置在與所述第一表面相反的第二表面上的多效果形成部30。

三維效果形成部20包括設(shè)置在導光部10的第一表面上的主圖案22。主圖案22具有下述形狀，在所述形狀中，導光部10的第一表面的一部分被移除，即，由脊狀形狀的凸部或溝狀形狀的凹部產(chǎn)生的條紋形狀，其中所述凸部和所述凹部被交替布置。主圖案22的凸部或凹部可以是單元圖案。當每個單元圖案的圖案延伸方向是第一方向或y方向時，主圖案22在第二方向或x方向上依次布置。另外，各個主圖案22具有各自的傾斜表面221，各自的傾斜表面221相對于所述第一表面具有各自的傾斜角。

三維效果形成部20通過從主圖案22的傾斜表面折射和反射使得所述主圖案能夠?qū)⑷肷涔馐龑е了龅谝槐砻婷嫦虻牡谝槐砻娣较?，或者引導至所述第二表面面向的第二表面方向，從而在與主圖案22的每個圖案延伸方向交叉成直角的第一路徑中創(chuàng)建具有三維效果或感知深度效果的線型光束。

多效果形成部30被布置以與三維效果形成部20呈層壓結(jié)構(gòu)。在本實施例中，多效果形成部30被設(shè)置成下述形式，在該形式中，所述第二表面的一部分與導光部10的第一表面相對。三維效果形成部20與多效果形成部30的這種層壓結(jié)構(gòu)通過所述三維效果形成部和所述多效果形成部由導光部10的兩個側(cè)部一體形成的結(jié)構(gòu)來實施，但是不局限于此。

多效果形成部30具有布置在導光部10的第二表面上的光學圖案32。光學圖案32具有由脊狀形狀中的凸部或溝狀形狀的凹部造成的條紋形狀，其中所述凸部與所述凹部交替布置。光學圖案32的凸部或凹部可以是單元圖案。光學圖案32的各單元圖案的圖案延伸方向可以是與所述主圖案的各圖案延伸方向交叉的方向或與所述各圖案延伸方向交叉成直角的方向。當所述光學圖案的單元圖案的各圖案延伸方向彼此一致——例如，光學圖案32的各圖案延伸方向是x方向——時，光學圖案32的圖案在第一方向上依次布置。

多效果形成部30通過光學圖案32使由主圖案22形成的第一光路徑的單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束(見圖16和圖23)。也就是說，光學圖案32通過分割從主圖案22發(fā)射的單線型光而創(chuàng)建在所述單線型光束的左側(cè)行進的第一線型光束與在所述單線型光束的右側(cè)行進的第二線型光束。

在本實施例中，導光部10可以由樹脂或玻璃制成。當導光部10形成為樹脂層時，所述樹脂層可以使用熱塑性聚合物或者光固化聚合物形成。另外，在樹脂層的情況中，導光部10的材料的示例可以包括PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等。

導光部10可以具有大約0.1mm或大于0.1mm并且大約10mm或小于10mm的厚度t1。當導光部10的厚度t1小于0.1mm并且LED元件被用作光源部50的光源時，LED元件的發(fā)光表面的高度應該被生產(chǎn)為小于大約100μm。因此，會產(chǎn)生生產(chǎn)的困難，并且成本會增加。另外，當導光部10的厚度t1大于10.0mm時，照明設(shè)備100的厚度和重量會增加，并且材料成本也會增加。

另外，導光部10可以具有大約100μm或大于100μm并且大約250μm或小于250μm的厚度t1。在這種情況下，導光部10可以具有用于使所述導光部能夠在卷筒設(shè)備等上被適當?shù)鼐砝@的柔性。另外，根據(jù)一些實施例，導光部10的厚度t1可以在大于或等于大約250μm并且小于或等于大約10mm的范圍內(nèi)。在這種情況下，因為難以將導光部10卷繞在卷繞設(shè)備上，所以所述導光部可以呈板狀形式，并且可以被應用于這種形式的應用產(chǎn)品。

光源部50通過將光照射到導光部10的一個側(cè)部來創(chuàng)建在導光部10的內(nèi)部的入射光束。所述入射光束可以移動以經(jīng)由從導光部10的所述一個側(cè)部的內(nèi)部全反射被引導至另一側(cè)部。

光源部50可以包括至少一個使用LED(發(fā)光二極管)元件的光源。所述LED光源可以設(shè)置為包括一個或多個LED元件的至少一個LED封裝(LED package)。當使用所述LED光源時，光源部50可以根據(jù)LED芯片的數(shù)量或尺寸具有發(fā)光表面，所述發(fā)光表面具有預定面積。

光源部50可以被布置為與導光部10的一個側(cè)部間隔預定距離w0。在這種情況下，光源部50與導光部10的一個側(cè)部之間的間隔空間可以用諸如樹脂等的透明材料填充。當然，根據(jù)一些實施例，光源部50可以被配置為緊密附接至導光部10的一個側(cè)部而沒有間隔空間，或者被配置為埋設(shè)(buried)在導光部10的內(nèi)側(cè)中。

所述光源的發(fā)光表面可以被布置為面對光源部10的一個側(cè)部，并且可以呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形或多邊形。在這種情況下，不管橫截面的形狀如何，所述發(fā)光表面的高度可以定義為在導光部10的厚度方向上的最大長度，所述發(fā)光表面的寬度可以定義為在與導光部10的厚度方向交叉成直角并且與所述發(fā)光表面平行的方向上的最大長度。

光源部50的高度t2等于或小于導光部10的厚度t1。這旨在當從光源部50的光源的發(fā)光表面發(fā)射的光被照射到導光部10的側(cè)部上時，創(chuàng)建在導光部10的內(nèi)部的入射光束。對于光源部50，當所述光源的高度t2大于導光部10的厚度t1時，光源部50的光可能無法正常進入導光部10。

根據(jù)本實施例，提供了一種照明設(shè)備以及用在所述照明設(shè)備中的光學構(gòu)件，在所述照明設(shè)備中，通過三維效果形成部20實施具有三維效果的單線型光束，并且所述單線型光束被轉(zhuǎn)變成多線型光束。

圖2是示出了圖1的光學構(gòu)件的一部分的放大橫截面圖。

參見圖2，導光部10內(nèi)部的入射光束BL被在導光部10的內(nèi)部基本上完全反射，并且從導光部10的一側(cè)向另一側(cè)移動。當入射光束BL與主圖案22的傾斜表面221交會時，所述入射光束從主圖案22的傾斜表面221折射或反射，使得入射光束BL的行進方向變成導光部10的厚度方向(z方向)。

也就是說，當碰撞導光部10內(nèi)部的外表面的內(nèi)側(cè)的入射光束的入射角小于預定臨界角θc時，根據(jù)折射率的差異，所述入射光束在穿過內(nèi)表面的同時被折射。當所述入射角大于臨界角θc時，所述入射光束從導光部10的內(nèi)部反射。因此，當入射光束與主圖案22交會時，其中所述主圖案22延伸以與所述入射光束的行進方向交叉成直角并且沿所述入射光束的行進方向被依次布置，所述入射光束可以通過折射和反射在導光部10的第一表面方向上或第二表面方向上行進。

臨界角θc指的是當光從第一折射率n1的第一介質(zhì)向第二折射率的第二介質(zhì)行進時，在第一介質(zhì)處的入射角，所述第一介質(zhì)在所述第二介質(zhì)處具有90°的折射角。在反射率與臨界角之間的關(guān)系用下述等式1和等式2表示。

【等式1】

【等式2】

${\mathrm{sin\θ}}_c=\frac{n_1}{n_2}$

在等式2中，當n1是空氣的反射率，并且n2是導光部10的反射率時，所述空氣的反射率變?yōu)榇蠹s1。因此，臨界角與所述介質(zhì)的反射率可以用下述等式3表示。

【等式3】

${\mathrm{sin\θ}}_c=\frac{1}{n_2}$

對于根據(jù)本實施例的光學構(gòu)件以及使用所述光學構(gòu)件的照明設(shè)備，考慮到由等式3的反射率造成的臨界角θc，可以確定導光部10的厚度。

為了使在導光部10的內(nèi)部的入射光束適當?shù)貜闹鲌D案22折射或反射，根據(jù)本實施例的光學構(gòu)件的主圖案的每個傾斜表面221被設(shè)計為具有預定的表面粗糙度。

傾斜表面221可以是鏡狀光制面或精密處理表面。例如，對于傾斜表面221的表面粗糙度，即使根據(jù)每個處理方法存在微小差異，中心線平均粗糙度或算術(shù)平均粗糙度Ra可以為大約0.02或小于0.02，并且最大高度粗糙度Rmax可以為大約0.3。另外，對于傾斜表面221的表面粗糙度，十點平均高度Rz可以設(shè)計在0.8或小于0.8的范圍內(nèi)。這里，粗糙度的單位可以為μm，并且標準長度可以為0.25mm。

傾斜表面221的表面粗糙度旨在確保傾斜表面221的光反射率在超過預定值的范圍內(nèi)。當所述表面粗糙度呈現(xiàn)出比上述值大的表面粗糙度時，由于光的散射或從傾斜表面221返回到所述光源的超出預定量的光，很難適當?shù)貙嵤┚€型光束。

根據(jù)本實施例，線型光束或與主圖案22的圖案延伸方向交叉成直角的光路徑的具有三維效果的線型光束可以通過經(jīng)過用于三維效果形成部20的主圖案22的圖案設(shè)計控制主圖案22的傾斜表面221的折射與反射能力而被實施。也就是說，沿三維效果形成部20的主圖案22傳遞(passing)的光可以通過所述主圖案的各圖案延伸方向轉(zhuǎn)變成限于所述第一光路徑和特定光學寬度的線型光束，同時根據(jù)圖案設(shè)計通過從傾斜表面221折射或反射而依次在第一表面方向或第二表面方向上行進。此線型光束可以被認為是三維效果光束或具有三維效果的線型光束。

圖3是示出了圖1的光學構(gòu)件的另一部分的放大橫截面圖。

參見圖3，入射到導光部10內(nèi)部的入射光束BL基本上在導光部10的內(nèi)部被完全反射。另外，當入射光束BL觸及主圖案22時，入射光束BL通過從主圖案22折射和反射而行進到導光部10的外部。

在這種情況中，在第一方向(x方向)上從導光部10的第一表面依次布置的主圖案22用作間接光源，在所述間接光源中，通過經(jīng)所述各圖案(主圖案)的傾斜表面折射或反射所述入射光束，以及通過將所述入射光束發(fā)射到第一表面方向或第二表面方向上，光路徑根據(jù)距光源LS的距離逐漸增加。也就是說，當從導光部10的外部的基準點或觀察點(諸如使用者、攝像機等位于的點)觀察時，主圖案22用作隨著光源LS的距離的增加而定位成遠離預定基準點d的假光源LS1、LS2、LS3。

例如，在基于光源LS的一個方向上依次布置的主圖案22中，假定所述主圖案包括第一區(qū)域A1中的第一主圖案P1、第二區(qū)域A2中的第二主圖案P2以及第三區(qū)域A3中的第三主圖案P3。此時，從光源LS到第二主圖案P2的第二光路徑長于從光源LS到第一主圖案P1的第一光路徑并且短于從光源LS到第三主圖案P3的第三光路徑，其中第二光路徑對應于從光源LS到達第二主圖案P2的入射光束BL的移動距離。也就是說，光源LS的第二假光源LS2到第二主圖案P2的傾斜表面的第二距離L2長于光源LS的第一假光源LS1到第一主圖案P1的傾斜表面的第一距離L1并且短于第三假光源LS3到第三圖案P3的傾斜表面的第三距離L3。這里，第一距離L1、第二距離L2與第三距離L3對應于從所述光源到各個主圖案P1、P2、P3的光路徑。因此，主圖案22可以在光路徑的圖案上創(chuàng)建假光源，假光源被配置為使得距離根據(jù)從基準點觀察的入射光束的行進方向而逐漸增加或亮度逐漸降低。

根據(jù)本實施例，主圖案22可以根據(jù)在所述入射光束的行進方向上距所述光源的距離的增加而創(chuàng)建具有長的光路徑的假光源。因此，通過位于遠離任意基準點或觀察點的假光源的效果可以實施具有三維效果的線型光束。

具有三維效果的線型光束可以指的是具有感測距離或感知深度的光學圖像，所述線型光束這樣配置：如從第一表面方向或第二表面方向觀察的，通過圖案設(shè)計集中到預定光路徑(第一路徑)的線型光束逐漸進入導光部10，即，從導光部10的第一表面朝向?qū)Ч獠?0的第二表面。另外，具有三維效果的線型光束或三維效果光束可以為線狀光束的一個示例，并且可以為用于所述線狀光束的特定光學圖像的另一名稱。

同時，對于主圖案的第一主圖案至第三主圖案(P1、P2和P3)，第二主圖案P2可以為如從所述光源觀察的位于導光部10的第一表面上的第一主圖案P1的右后方的圖案，或者可以為位于第一主圖案P1與預定標記的其他主圖案之間。同樣的，第三主圖案P3可以為如從所述光源觀察的位于第二主圖案P2的右后方的圖案，或者可以為位于第二主圖案P2與預定標記的其他主圖案之間。

圖4是示出了用于解釋圖1的光學構(gòu)件的線型光束的產(chǎn)生原理的視圖。圖4對應于示出下述情況的部分放大平面圖，在所述情況中，圖1的照明設(shè)備的光學構(gòu)件被放置于平面上，使得所述導光部的主圖案暴露于上部部分。

參見圖4，對于根據(jù)本實施例的光學裝置的光學構(gòu)件，當主圖案2被設(shè)計成從導光部10的第一表面在y方向上延伸，并且被設(shè)計成在x方向上依次布置時，光源LS的入射光束(第一入射光束)的大部分變?yōu)橄虻谝还饴窂?x方向)行進的線型光束BL1，所述第一光路徑與主圖案P1、P2、P3、P4的各圖案延伸方向y1、y2、y3、y4交叉成直角。

另外，對于所述線型光束的實施，主圖案P1、P2、P3、P4可以通過從所述傾斜表面折射或反射將所述入射光束(第二入射光束)的一部分引導到除了所述第一光路徑以外的方向上。這里，在從所述光源朝向所述傾斜表面的光束中，第二入射光束指的是基于由主圖案的各圖案延伸方向與x方向限定的平面上的第一光路徑BL1的+x方向，在大致+x方向與+y方向之間的坡向方向以及在+x方向與-y方向之間的坡向方向上行進的光束。也就是說，第二入射光束BL1a、BL1b、BL1c、BL1d指的是在所述光束與主圖案P1至主圖案P4的傾斜表面交會時通過被所述傾斜表面折射或反射而分散的光束(下文稱作‘環(huán)繞光束(ambient beam)’)。因為第二入射光束BL2、BL3、LB4、LB5從所述主圖案的傾斜表面折射或反射以在相當寬的范圍內(nèi)被分散到導光部10中，所以正如從在橫穿x-y平面(對應于所述導光部的第一表面或第二表面)的直線上的任意點(基準點、觀察點等)觀察的，所述第二入射光束變?yōu)樾纬伤鼍€型光束的外周部或所述線型光束的外周的暗空間的環(huán)繞光束BL1a、BL1b、BL1c、BL1d，所述線型光束的外周部或所述線型光束的外周的暗空間由于與由所述第一入射光束造成的線型光束部(下文中稱作‘亮部(bright portion)’)相比而言具有較低亮度而被很清楚地區(qū)分。

根據(jù)本實施例，主圖案(P1至P4)的各圖案延伸方向(y1至y4)可以為在所述主圖案的各傾斜表面上的特定直線的延伸方向，或者可以為與所述傾斜表面上的曲線接觸的特定接觸線的延伸方向。

也就是說，當主圖案P1至主圖案P4的各圖案延伸方向P1、P2、P3、P4被設(shè)計為平行于彼此時，沿所述主圖案傳遞的入射光束的光路徑(第一光路徑)具有下述直線形式，在所述直線形式中，光始于最先與所述光源的光束交會的主圖案P1，并在與各圖案延伸方向y1、y2、y4、y4交叉成直角的方向上行進。這是因為光的移動根據(jù)費馬原理被集中到能在最短時間內(nèi)穿過的所述主圖案的光路徑，費馬原理為“沿介質(zhì)傳遞的光線沿能在最短時間內(nèi)穿過的移動路徑行進”。

另外，對于所述主圖案的設(shè)計，在兩個相鄰主圖案之間的距離Lp可以在從大約10μm至500μm的范圍內(nèi)。此距離Lp可以對應于所述主圖案的節(jié)距或平均距離。此距離Lp基于用于實施線型光束或三維效果光束的最小距離和最大距離。當距離超出所述范圍時，因為很難實施在所述光路徑上依次布置的間接光源，所以很難實施所述線型光束或三維效果光束。

當所述主圖案被設(shè)計以使得各圖案延伸方向從至少一個點彼此交叉或在大致徑向方向上延伸以便不彼此平行(見圖6)時，根據(jù)費馬原理，沿所述主圖案傳遞的入射光束的光路徑可以具有曲線形式，在所述曲線形式中，光束始于最先與所述入射光束交會的主圖案，并且被彎曲至兩個相鄰主圖案之間的距離逐漸減小的側(cè)部。

如上所述，對于本實施例的光學構(gòu)件，所述主圖案產(chǎn)生的線型光束可以經(jīng)過控制諸如主圖案結(jié)構(gòu)、相鄰兩個主圖案之間的距離等的圖案條件的圖案設(shè)計而被實施為限制于期望形狀。例如，特定光路徑和特定光學寬度可以根據(jù)所述主圖案設(shè)計被實施為延伸到第一長度的程度同時具有固定的光路徑，可以被實施為延伸到短于所述第一長度的第二長度的程度同時具有逐漸減小的光學寬度，或者可以被實施為與所述第一長度相似或者短于或長于所述第一長度同時具有逐漸增加的光學寬度。

圖5是示出了針對對于圖1的光學構(gòu)件的線型光束的每個區(qū)域的亮度的視圖。

參見圖5，根據(jù)本實施例的光學構(gòu)件的主圖案通過反射或折射入射光束同時將所述入射光束限制于第一光路徑以及通過將所述入射光束發(fā)射到導光部的外部而創(chuàng)建第一光路徑的線型光束。

為了進一步詳細解釋所述線型光束，當包括相對于所述光源依次布置的多個圖案的主圖案被分割成屬于三個區(qū)域(見圖3的A1、A2和A3)的至少一個主圖案時，在各區(qū)域中由主圖案的反射和折射的亮度值指的是根據(jù)距光源的距離而具有不同級別(level)的亮度值。

也就是說，當主圖案被分割成第一區(qū)域A1的第一主圖案、第二區(qū)域A2的第二主圖案以及第三區(qū)域A3的第三主圖案(見圖3)時，第二主圖案的第二亮度低于第一主圖案的第一亮度，并且高于第三主圖案的第三亮度。這里，在光源與位于第二主圖案之中的距光源最遠處的主圖案之間的第二距離L2長于在光源與位于第一主圖案之中的距光源最遠處的主圖案之間的第一距離L1，并且短于在光源與位于第三主圖案之中的距光源最遠處的主圖案之間的第三距離L3。

例如，當最靠近光源的主圖案的最大亮度值為級別10Lu10時，位于距所述光源第一距離L1處的特定的第一主圖案可以根據(jù)第一至第五實施例的不同圖案結(jié)構(gòu)而具有大約級別8Lu8、級別7Lu7、級別6Lu6、級別5Lu5或級別4Lu4的亮度值。位于距所述光源第二距離L2處的特定的第二主圖案可以根據(jù)圖案設(shè)計而具有大約級別6Lu6、級別4Lu4、級別2Lu2或級別1Lu1的亮度值。另外，位于距所述光源第三距離L3處的特定的第三主圖案可以具有大約級別2Lu2、級別1Lu1或級別0(無亮度)的亮度值。

也就是說，對于前述已經(jīng)參照圖1至圖4詳細描述的光學構(gòu)件100的主圖案22，所述主圖案通過折射或反射將入射光束從所述傾斜表面發(fā)射到導光部10的外側(cè)。根據(jù)這個原理，主圖案22的依次布置的圖案用作具有不同發(fā)光強度值的間接光源，所述發(fā)光強度值根據(jù)圖案設(shè)計或布置結(jié)構(gòu)而逐漸減小，從而創(chuàng)建光路徑逐漸增加并且亮度逐漸減小的線型光束。

再參照圖5，如第一實施例的亮度曲線G1所示，根據(jù)第一實施例的預定的主圖案的設(shè)計，第一圖案、第二圖案以及第三圖案分別用作具有大約級別7、級別4以及級別1的亮度值的間接光源。根據(jù)此配置，所述多個主圖案可以實施三維效果光束，在所述三維效果光束中，隨著距所述光源的距離逐漸增加，所述多個主圖案的亮度值大體上有規(guī)律地下降。為了實施所述三維效果光束，所述多個圖案可以設(shè)計成固定的節(jié)距。

另外，根據(jù)第二實施例的圖案設(shè)計，如第二實施例的亮度曲線G2所示，第一圖案、第二圖案以及第三圖案用作分別具有大約級別6、級別3以及級別0的亮度值的間接光源。根據(jù)這種配置，所述主圖案可以實施三維效果光束，在所述三維效果光束中，亮度根據(jù)距所述光源的距離的增加而大體上有規(guī)律地下降。為了實施所述三維效果光束，所述主圖案可以被設(shè)計以使得隨著距所述光源的距離逐漸增加，節(jié)距能夠以固定比率減小或者每單位長度的圖案設(shè)計能夠以固定比率增加。

另外，根據(jù)第三實施例的圖案設(shè)計，如第三實施例的亮度曲線G3所示，第一圖案、第二圖案以及第三圖案用作分別具有大約級別5、級別2以及級別1的亮度值的間接光源。根據(jù)這種配置，所述主圖案可以實施三維效果光束，在所述三維效果光束中，隨著距所述光源距離逐漸增加，在第一區(qū)域A1與第二區(qū)域A2之間的亮度下降率大于在第二區(qū)域A2與第三區(qū)域A3之間的亮度下降率。為了實施所述三維效果光束，所述主圖案可以設(shè)計成固定節(jié)距，所述節(jié)距窄于第一實施例的節(jié)距，或者所述主圖案可以被設(shè)計以使得節(jié)距根據(jù)距所述光源距離的增加而逐漸增加。

另外，根據(jù)第四實施例的圖案設(shè)計，如第四實施例的亮度曲線G4所示，第一圖案、第二圖案以及第三圖案用作分別具有大約級別4、級別1以及級別0的亮度值的間接光源。根據(jù)這種配置，所述主圖案可以實施三維效果光束，在所述三維效果光束中，與第三實施例的情況相比，亮度進一步相對快速地減小。為了實施所述三維效果光束，所述多個主圖案可以設(shè)計成窄于第三實施例的節(jié)距，或者所述多個主圖案可以被設(shè)計以使得節(jié)距根據(jù)距所述光源距離的增加而逐漸減小。

另外，根據(jù)第五實施例的圖案設(shè)計，如第五實施例的亮度曲線G5所示，第一圖案、第二圖案以及第三圖案用作分別具有大約級別8、級別6以及級別2的亮度值的間接光源。根據(jù)這種配置，所述主圖案可以實施三維效果光束，在所述三維效果光束中，隨著距光源的距離逐漸增加，在第一區(qū)域A1與第二區(qū)域A2之間的亮度下降率小于在第二區(qū)域A2與第三區(qū)域A3之間的亮度下降率。為了實施所述三維效果光束，所述多個主圖案可以設(shè)計成寬于第一實施例的節(jié)距，或者所述多個主圖案可以被以這種方式設(shè)計：節(jié)距根據(jù)距所述光源距離的增加而逐漸減小。

在上述第一至第五實施例中，假定：對于所述主圖案結(jié)構(gòu)以及所述各主圖案的傾斜表面的反射能力，各實施例彼此相同。當在所述圖案之中的圖案結(jié)構(gòu)和反射能力存在差異時，考慮到這個因素經(jīng)過調(diào)整圖案設(shè)計，通過依次布置的多個主圖案的間接光源效果可以獲得具有自然下降的亮度的三維效果光束。

根據(jù)本實施例，由于由距光源距離的差異——即，光路徑的差異——造成的亮度下降的效果和多個主圖案的間接光源的效果，可以實施線型光束或者具有三維效果的線型光束。

圖6是示出了本發(fā)明的另一實施例的光學構(gòu)件的平面圖。

參見圖6，根據(jù)本實施例的光學構(gòu)件被配置為包括設(shè)置為下述結(jié)構(gòu)的多個主圖案，在所述結(jié)構(gòu)中，圖案布置方向從導光部10的第一表面彼此交叉。所述多個主圖案以最靠近光源位置的順序包括第一主圖案C1、第二主圖案C2、第三主圖案C3、第n-2主圖案Cn-2、第n-1主圖案以及第n主圖案Cn。這里，n是6或更大的自然數(shù)。

在本實施例中，所述多個主圖案被布置成在不彼此平行的方向上延伸。也就是說，所述多個主圖案的各圖案延伸方向的虛擬延伸線可以在一個交叉點C處交會。

當光源的入射光束沿三維效果形成部20傳遞時，所述多個主圖案可以實施在相鄰主圖案之間具有窄距離的第一光路徑的線型光束BL1，所述第一光路徑彎曲為具有關(guān)于所述圖案延伸方向彼此交叉的側(cè)部——即靠近交叉點C的側(cè)部——的曲率。這是因為根據(jù)費馬原理，光沿與所述多個主圖案的每個圖案延伸方向交會成直角的方向行進，費馬原理為在介質(zhì)中行進的光線沿能夠在最短時間內(nèi)穿過的移動路徑行進。

同時，對于本實施例的光學構(gòu)件，當觀察第一表面方向或第二表面方向上的第一光路徑的線型光束BL1的觀察者(人、攝像機等)的觀察點或固定基準點從第一點Pa移動到第二點Pb時，如從第二點Pb觀察的，通過所述多個主圖案的線型光束被顯示為沿代替第一光路徑的不同光路徑行進的線型光束LB1e。這是因為與所述多個主圖案的圖案延伸方向交會成直角的第一光路徑的位置根據(jù)基準點或觀察點的移動而移動到與基準點的移動方向相反的方向。

根據(jù)本實施例，線型光束可以通過根據(jù)期望的光學圖像設(shè)計主圖案來實施，并且可以實施根據(jù)基準點或觀察點的移動在不同的光路徑中表現(xiàn)的、具有各種光學圖像(直線形式、曲線形式或它們的混合形式)的線型光束。而且，即使為了描述方便而并未示出，使用布置在具有三維效果形成部20的層壓結(jié)構(gòu)中的多效果形成部30(見圖1的附圖標記30)，以使得單線型光束能夠轉(zhuǎn)變成多線型光束，從而實施各種光學圖像。

同時，盡管在附圖中未示出，也可以從具有如圖4的主圖案那樣的彼此平行的圖案延伸方向的主圖案實施根據(jù)基準點或觀察點的移動在不同光路徑中表現(xiàn)的光學圖像。

圖7是示出了圖1的光學構(gòu)件的主圖案的放大橫截面圖。

參見圖7，根據(jù)本實施例的三維效果形成部20的各個主圖案22可以具有三角形橫截面形式的圖案結(jié)構(gòu)。當主圖案22中的每個具有三角形橫截面結(jié)構(gòu)時，形成在所述三角形橫截面結(jié)構(gòu)上的傾斜表面中的每個具有在x方向上的固定的傾斜角。也就是說，傾斜表面221中的每個可以被設(shè)計為相對于與所述導光部的第一表面交叉成直角的方向(z方向)彎曲到固定的傾斜角θ的程度。

傾斜角θ可以為大約5°或大于5°或者為大約85°或小于85°?？紤]到所述導光部的折射率，可以進一步限制傾斜角θ，但是考慮到反射以及折射，所述傾斜角可以基本上設(shè)計為在超出傾斜表面221的固定水平面的5°至85°的范圍內(nèi)。

在一個實施例中，當所述導光部的折射率在從大約1.30至1.80的范圍內(nèi)時，根據(jù)基準方向(z方向或y方向)，各個主圖案22的傾斜表面221的傾斜角可以大于33.7°并小于50.3°，或者可以大于49.7°并小于56.3°。

另外，在另一個實施例中，所述導光部或者所述三維效果形成部可以由具有高折射率的材料制成。例如，在制造高密度LEDs的情況下，當具有特定入射角的光線通過沿半導體模具傳遞而進入膠囊材料(capsule material)的情況下，由于在所述半導體模具(n＝2.50～3.50)與常規(guī)聚合物膠囊元件(n＝1.40～1.60)之間的n值(折射率)的差異而執(zhí)行全內(nèi)反射，并且因此，設(shè)備的光提取效率下降。因此，為了恰當?shù)亟鉀Q這個問題，使用高折射率聚合物(n＝1.80～2.50)。在本實施例中，導光部或主圖案22可以通過利用在制造高密度LEDs中使用的高折射率聚合物(n＝1.80～2.50)而設(shè)置。在這種情況下，每個主圖案22的傾斜表面21的傾斜角可以大于23.6°并小于大約56.3°。

根據(jù)斯涅耳定律(Snell’s law)，依據(jù)折射率的傾斜角可以用下述等式4表示。

【等式4】

$\frac{{\mathrm{sin\θ}}_1}{{\mathrm{sin\θ}}_2}=\frac{n2}{n1}$

在等式4中，sinθ1是在具有第一折射率n1的第一介質(zhì)中示出的光的入射角或折射角，以及sinθ2是在具有第二折射率n2的第二介質(zhì)中示出的光的折射角或入射角。

如先前所述，對于本實施例的光學構(gòu)件，所述主圖案的每個傾斜表面可以被設(shè)置為具有在從大約5°至大約85°范圍的傾斜角θ來作為使得入射光束能夠被適當?shù)胤瓷浠蛘凵涞膬A斜角。

另外，根據(jù)本實施例的主圖案22，除了所述傾斜表面的傾斜角之外，為了生產(chǎn)工藝的方便，寬度w與高度h的比可以限制為固定的比。寬度w可以為所述主圖案的節(jié)距。例如，當所述光學構(gòu)件的主圖案被設(shè)計為使得強調(diào)線型光束的立體效果時，寬度w可以被設(shè)置為等于或小于高度h。另外，當所述主圖案被設(shè)計為使得三維效果光束能夠表現(xiàn)相對較長的圖像時，主圖案22的寬度w可以被設(shè)置為大于高度h。

寬度w可以為10μm至500μm。此寬度w可以指的是在x方向上相鄰主圖案之間的平均距離，并且可以根據(jù)圖案設(shè)計或期望的光學圖像形狀而被調(diào)整。

作為另一個示例，當主圖案22呈透鏡(lenticular)形式時，所述主圖案可以被設(shè)計為使得主圖案22的寬度(或直徑)與高度的比(h/w)為大約1/2或小于1/2，或者傾斜表面的傾斜角θ為大約60°或小于60°。

另外，當主圖案22中的每個的寬度與高度的比(h/w)被設(shè)計為大約1或小于1時，與主圖案22的寬度與高度的比(h/w)為1或大于1的情況相比，容易產(chǎn)生圖案。

因此，在本實施例中，當使用主圖案22的寬度和高度作為性能調(diào)整的因素來設(shè)計光學構(gòu)件時，由線型光束或三維效果光束產(chǎn)生的光學圖像能夠被容易地控制。

圖8是示出了能夠應用于圖1的光學構(gòu)件的另一實施例的主圖案的部分放大橫截面圖。

參見圖8，根據(jù)本實施例的光學構(gòu)件包括透鏡形式的主圖案22來作為三維效果形成部20的主圖案22，所述透鏡形式的主圖案22具有半圓形橫截面或半橢圓形橫截面的圖案結(jié)構(gòu)。主圖案22中的每個具有在導光部的厚度方向(z方向)上或者在第一表面或圖案布置表面101延伸至的方向(y方向)上傾斜預定角度的傾斜表面。主圖案22中的每個可以基于z方向上的中心線(未示出)具有對稱形式。

由于半圓形結(jié)構(gòu)，主圖案22的每個傾斜表面可以具有下述結(jié)構(gòu)：其中，傾斜表面上的與入射光束BL交會的位置變化。也就是說，因為主圖案22的傾斜表面221是以圓弧形式與任意點接觸的表面，所以主圖案22上的與所述任意點接觸的切線或與所述任意點接觸的表面可以在與所述主圖案的第一表面或圖案布置表面交叉成直角的方向(z方向)上以固定的傾斜角θ放置。傾斜角θ可以根據(jù)光束BL撞擊的圓形橫截面的每個位置而大于0°并且小于90°。

在本實施例中，三維效果形成部20的主圖案可以包括設(shè)置在兩個相鄰圖案之間的每個分隔部222。例如，當主圖案22包括第一主圖案Cm-1、第二主圖案Cm以及第三主圖案Cm+1(其中，m是2或大于2的自然數(shù))時，三維效果形成部20可以包括設(shè)置在第一主圖案Cm-1與第二主圖案Cm之間以及設(shè)置在第二主圖案Cm與第三子圖案Cm+1之間的分隔部222。

同時，分隔部222可以是定位在兩個相鄰圖案之間的第一表面的一部分，所述第一表面的一部分作為所述導光部的第一表面101的其中未形成凹形主圖案的部分。另外，為了制造工藝的方便，可以設(shè)置分隔部222來作為在兩個相鄰主圖案之間的間隙。根據(jù)制造工藝或主圖案設(shè)計，可以省略分隔部222。

當包括分隔部222時，圖案分隔部222的寬度w1被設(shè)計為小于主圖案22的寬度w。圖案分隔部222的寬度w1可以為主圖案22的寬度w的大約1/5或小于1/5或者數(shù)μm或小于數(shù)μm。當分隔部222的寬度w1大于主圖案22的寬度w時，可能難以從主圖案22實施線型光束。

圖9是示出了能夠應用于圖1的光學構(gòu)件的又一實施例的主圖案的部分放大橫截面圖。

參見圖9，根據(jù)本實施例的光學構(gòu)件包括具有多邊形截面形式的圖案結(jié)構(gòu)的主圖案來作為三維效果形成部20的主圖案。主圖案22的傾斜表面221中的每個呈折線曲線形式。

主圖案22的傾斜表面221中的每個被設(shè)置以便根據(jù)所述折線曲線的區(qū)段的數(shù)量而在與厚度方向或?qū)Ч獠康牡谝槐砻婊虻谝槐砻?01交叉成直角的方向(z方向)上具有多個傾斜角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可以根據(jù)光束BL碰撞的位置而被設(shè)計在大于大約5°并且小于大約85°的范圍內(nèi)。

另外，本實施例的三維效果形成部20可以包括設(shè)置在兩個相鄰主圖案之間的分隔部222。例如，當主圖案22包括第一主圖案Cm-1、第二主圖案Cm和第三主圖案Cm+1時，三維效果形成部20可以包括在第一主圖案Cm-1與第二主圖案Cm之間以及在第二主圖案Cm與第三子圖案Cm+1之間的分隔部222。

圖案分隔部222的寬度w1小于主圖案的寬度w，以便通過三維效果形成部20自然地實施線型光束或者三維效果光束。當通過該多個圖案的設(shè)計來實施具有期望形狀(沒有中斷的形狀等)的線型光束或三維效果光束時，圖案分隔部222的寬度w1可以設(shè)計為最大限度地窄，或者可以省略圖案分隔部222。在這種情況下，圖案分隔部222被設(shè)計為具有數(shù)μm或小于數(shù)μm的寬度w1。

另外，本實施例的三維效果形成部20可以具有與在主圖案22上的第一表面101幾乎平行的中斷表面(interrupted surface)223。中斷表面223是不用于使得光能夠通過入射光束的反射或折射而基本上發(fā)射到外部的部分。因此，由于通過所述多個圖案實施的線型光束可以具有對應于中斷表面223的中斷部分，中斷表面223的寬度w2可以適當?shù)卦O(shè)計在數(shù)μm或小于數(shù)μm的范圍內(nèi)，以便實施具有期望形狀的線型光束。當然，可以省略中斷表面223以便實施自然的線型光束。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的照明設(shè)備的透視圖。圖11是圖10的照明設(shè)備的橫截面圖。

參見圖10和圖11，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備200被配置為包括：導光部10；三維效果形成部20；多效果形成部30；以及光源部50。

導光部10具有由透明材料制成的板或膜的形式，并且將從光源供應的入射光束經(jīng)由內(nèi)反射而從一側(cè)引導到另一側(cè)。另外，作為基底基板，所述導光部支撐設(shè)置在第一表面上的三維效果形成部20和設(shè)置在與第一表面相對的第二表面上的多效果形成部30。

三維效果形成部20包括通過結(jié)合到導光部10的第一表面的第一圖案層20a設(shè)置的主圖案22。第一圖案層20a可以由使用固化樹脂實施具有凸部和凹部的不均勻圖案產(chǎn)生。第一圖案層20a可以布置為通過用于從導光部10的第一表面固化第一圖案層20a的生產(chǎn)工藝而緊密地附接至導光部10的第一表面。

多效果形成部30包括設(shè)置在導光部第二表面上的光學圖案32。光學圖案32可以設(shè)置成下述形式：其中，導光部10的第二表面的一部分被移除。

光源部50布置為將入射光束照射到導光部10的一個表面上。導光部10的一個側(cè)部位于在主圖案22的依次布置方向上的一個側(cè)部處。在本實施例中，光源部50包括多個光源50a、50b、50c。在這種情況下，主圖案22可以根據(jù)光源的數(shù)量而創(chuàng)建至少三個線型光束。另外，當一個光源包括多個LED元件來作為光源封裝時，主圖案22可以通過從所對應的光源封裝照射的多個入射光束而創(chuàng)建多線型光束。

除了第一圖案層20a、多個光源50a、50b、50c以及導光部10與所述第一圖案層和所述光源的改進的組合關(guān)系之外，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備200大體上與先前參見圖1至圖4描述的照明設(shè)備相同。因此，為了避免重復描述，省略了對組成元件的額外的詳細描述。

圖12和圖13是示出了用于說明圖10的照明設(shè)備的操作原理的示意性放大橫截面圖。

圖12可以對應于沿圖14的照明設(shè)備的X-X線截取的部分放大橫截面圖。圖13可以對應于沿圖14的照明設(shè)備的X-X線截取的示意性部分放大橫截面圖。

參見圖12，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備200，依次布置在導光部10的第一表面上的主圖案22被根據(jù)距光源(見圖3的LS)的距離分割成第一區(qū)域A1、第二區(qū)域A2和第三區(qū)域A3，光源放置在由返回光BL照射的方向產(chǎn)生的預定位置處。此時，在沿著三維效果形成部20傳遞的同時被引導至主圖案22的布置方向的入射光束通過所述主圖案的傾斜表面被在導光部的厚度方向(z方向)上折射或反射。

在這種情況下，因為第一區(qū)域A1的主圖案位于距光源最近距離處，所述主圖案具有最高級別的折射和反射效率，并且該第一區(qū)域A1的主圖案用作第一發(fā)光強度的間接光源。因為第二區(qū)域A2的主圖案在光BL的行進方向上定位在第一區(qū)域A1的主圖案之后，所述主圖案具有比第一區(qū)域A1的主圖案級別小的中間級別的折射和反射效率，并且該第二區(qū)域A2的主圖案用作比第一發(fā)光強度小的第二發(fā)光強度的間接光源。因為第三區(qū)域A3的主圖案折射或反射沿第一區(qū)域A1和第二區(qū)域A2的主圖案傳遞的光，所以所述主圖案具有比第二區(qū)域的主圖案的級別小的級別的折射或反射效率，并且用作比第二發(fā)光強度小的第三發(fā)光強度的間接光源。

根據(jù)上述三維效果形成部20，如從特定基準點或觀察點觀察到的，定位成在光的主移動方向上或在第一路徑中距光源較遠的主圖案可以用作光源的用于發(fā)射光的間接光源，該間接光源定位成距所述主圖案較遠。也就是說，所述主圖案用作呈下述形式的具有感知深度(perceptional depth)或感測距離的間接光源，在所述形式中，光在第一路徑的導光部10的厚度方向上進入導光部10，從而創(chuàng)建具有發(fā)光強度B11、B12、B13的線型光束，發(fā)光強度B11、B12、B13顯示為光強依次下降。

也就是說，在導光部10的厚度方向上行進的單線型光束被多效果形成部30的光學圖案分割成兩個光束。由于所述光學圖案的這種操作，穿過多效果形成部30的單線型光束B11、B12、B13被轉(zhuǎn)變成第一線型光束B21、B22、B23和第二線型光束B31、B32、B33的多線型光束。

如圖13所示，當從所述主圖案的圖案延伸方向(y方向)和與導光部10的厚度方向(z方向)交叉成直角的依次布置方向(圖12的x方向)觀察時，可以更加清楚地確認如上描述的單線型光束以及轉(zhuǎn)變成多線型光束的實施。

根據(jù)本實施例的照明設(shè)備200，由所述三維效果形成部的主圖案產(chǎn)生的單線型光束BL1(對應于圖12的B11、B12、B13)由多效果形成部30的光學圖案32分割成多線型光束B21和B31。因此，當從z方向上的預定基準點觀察時，顯示第一線型光束BL2(對應于圖12的B21、B22和B23)和第二線型光束BL3(對應于圖12的B31、B32和B33)，所述第一線型光束BL2位于在導光部10的第二表面方向上的單線型光束BL1的光路徑的左側(cè)處，所述第二線型光束BL3位于所述單線型光束的光路徑的右側(cè)處。

根據(jù)上述實施例，單線型光束BL1的寬度Wb等于或小于所述光源部的光源的發(fā)光表面的寬度。在這種情況下，因為通過具有強的直線性質(zhì)(straight property)的入射光束形成單線型光束BL1，所以能夠通過主圖案的設(shè)計容易地實施期望的光學圖像。照射具有強的直線性質(zhì)的入射光束的光源可以是LED光源。當使用LED光源時，能夠容易地實施多種顏色。

另外，對于根據(jù)本實施例的照明設(shè)備200，在能夠卷繞的片材或膜結(jié)構(gòu)的情況下，設(shè)置為導光部10、三維效果形成部20和多效果形成部30的層壓結(jié)構(gòu)的光學構(gòu)件(或照明設(shè)備)或者照明設(shè)備200的厚度t3可以在大約10μm至250μm的范圍內(nèi)，并且在不能夠卷繞的板結(jié)構(gòu)的情況下，所述厚度t3可以大于250μm并且小于或大約500μm。

當所述光學構(gòu)件的厚度t3薄于10μm時，耐久性和處理能力會顯著下降。另外，當所述光學構(gòu)件的厚度t3厚于500μm時，由于板狀形式的光學構(gòu)件，重量會增加，并且生產(chǎn)透明的光學構(gòu)件的成本會增加。

形成三維效果形成部20的主圖案22的第一圖案層20a的厚度可以為大于或約等于數(shù)μm并且小于或約等于數(shù)十μm。當?shù)谝粓D案層20a的厚度小于數(shù)μm時，難以加工所述主圖案，并且當?shù)谝粓D案層20a的厚度超過數(shù)十μm時，體積和成本會增加。

在本實施例中，導光部10的實際(substantial)厚度t4等于或大于光源部的光源的的發(fā)光表面的高度。當厚度t4小于光源的發(fā)光表面的高度時，從光源發(fā)射的入射光束被不被適當?shù)厝肷涞綄Ч獠?0的內(nèi)部，并且因此，導光部10可以用作用于引導入射光束的光引導構(gòu)件。

根據(jù)本實施例，照明設(shè)備200通過主圖案設(shè)計和光學圖案設(shè)計來使用入射到導光部10的入射光束創(chuàng)建具有三維效果的單線型光束，并且將單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束，從而顯示多線型光束。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的透視圖。圖15是圖14的照明設(shè)備的平面圖。

參見圖14和圖15，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備300包括：導光部10；三維效果形成部20；多效果形成部30；以及光源部50。光源部50的光源由導光部10埋設(shè)，并且從所述光源發(fā)射的光被照射到導光部10的內(nèi)部。

三維效果形成部20包括布置在導光部10的第一表面上的主圖案22，該主圖案22具有在寬度方向上的預定長度L。三維效果形成部20包括布置在導光部10的第一表面的不同區(qū)域中的多個主圖案。兩個相鄰的主圖案可以具有彼此交叉的延伸方向。在這種情況下，圖案彎曲部21可以形成在兩個相鄰的主圖案的邊界處。

當三維效果形成部20包括設(shè)置在第一表面的不同區(qū)域中的第一主圖案和第二主圖案時，第一主圖案的第一圖案布置方向與第二主圖案的第二圖案布置方向可以彼此平行或可以彼此交叉。

根據(jù)本實施例，在導光部10的多個區(qū)域中，三維效果形成部20可以通過在多個方向上依次布置的多個主圖案和將光照射到主圖案的光源而將從導光部10的第一表面方向或第二表面方向照射的單線型光束在不同方向上顯示。

多效果形成部30包括布置在導光部10的第二表面上的光學圖案32。多效果形成部30包括布置在彼此不同的區(qū)域中的多個光學圖案。當多效果形成部30包括設(shè)置在導光部10的第二表面的不同區(qū)域中的第一光學圖案和第二光學圖案時，第一光學圖案的第一圖案布置方向和第二光學圖案的第二布置方向可以彼此平行或可以彼此交叉。

在本實施例中，主圖案22和光學圖案32對應于12對圖案，所述12對圖案具有層壓結(jié)構(gòu)，并且單獨地布置在導光部10的兩個表面上的12個區(qū)域中，以對應于12個光源。光學圖案具32具有層壓結(jié)構(gòu)，在所述層壓結(jié)構(gòu)中，所述光學圖案和對應于所述光學圖案的主圖案22被布置在導光部10的兩個表面上以面向彼此。光學圖案32的圖案延伸方向可以與對應于所述光學圖案的主圖案22的圖案延伸方向交叉成直角，或者如從平面觀察的可以與所述主圖案的圖案延伸方向交叉。

光源部50包括嵌入導光部10中的12個光源。各個光源可以被布置以將光照射到不同區(qū)域。當光源部50包括第一光源和第二光源時，第一光源和第二光源可以將來自相同方向的光照射到彼此平行的方向或者彼此交叉的方向。另外，根據(jù)一些實施例，當光源部50包括第一光源和第二光源時，第一光源和第二光源可以被布置以將來自相反方向的光照射到彼此平行的方向或者照射到彼此不同的方向，所述彼此不同的方向具有在第一光源與第二光源之間大于90°并且小于180°的角。

包括至少一個LED(發(fā)光二極管)元件的LED封裝可以用作光源部50的光源。當作為光源的LED封裝基于發(fā)光表面將光照射到半球形區(qū)域時，所述光學構(gòu)件可以通過在所述半球形區(qū)域中的主圖案的設(shè)計而在特定光路徑(第一路徑)中實施線型光束。

將在下文中更詳細地描述產(chǎn)生單線型光束的過程和將單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束的過程。

圖16是示出了圖14的照明設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，其中省略了多效果形成部。圖17是示出了圖16的照明設(shè)備的操作狀態(tài)的平面圖。圖18是示出了圖16的照明設(shè)備的操作狀態(tài)的視圖。另外，圖19是圖18的照明設(shè)備的亮度曲線圖。另外，圖20是示出了圖14的照明設(shè)備的操作狀態(tài)的平面圖。圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的部分橫截面圖。

參見圖16，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備300，當省略由導光部10的第二表面的光學圖案形成的多效果形成部時，照明設(shè)備300通過布置在導光部10的十二個區(qū)域中的三維效果形成部20的主圖案來將從光源部50的12個光源照射的入射光束顯示為在每個區(qū)域中的單線型光束。

如圖17所示，照明設(shè)備300在導光部10的每個區(qū)域中顯示向不同的光路徑D1延伸的單線型光束。當LED光源使用包括兩個LED元件的LED封裝時，產(chǎn)生從光源部50的12個LED光源發(fā)射的光束。從光源中的每個發(fā)射的兩個光束具有下述光學圖像(單線型光束)，所述光學圖像具有根據(jù)光束從光源向?qū)Ч獠?0的寬度方向的移動而由主圖案逐漸降低的亮度，并且在導光部10的寬度方向的中心部分A0處消失。

另外，當實際實施根據(jù)本實施例的照明設(shè)備300時，如圖18所示，照明設(shè)備300將從光源部的12個光源發(fā)射的光束根據(jù)在導光部10的第一表面上的主圖案的布置或結(jié)構(gòu)而創(chuàng)建為在導光部10的厚度方向上的來自不同的光路徑D1的下述線型光束，所述線型光束具有特定的光學寬度、固定長度和感知深度效果，從而顯示所述線型光束。

這里，所述線型光束的感知深度效果由所述線型光束的下述形式產(chǎn)生，在所述形式中，當所述線型光束從光源的根部(root part)向所述導光部的中心區(qū)域A0的端部延伸時，所述線型光束的根部定位成靠近導光部10的第二表面，并且端部定位成靠近與第二表面相對的第一表面，即，所述線型光束照射為從導光部10的第二表面向第一表面彎曲的形式。

可以通過圖18的照明設(shè)備300的亮度的測量結(jié)果來確認所述線型光束的感知深度效果。也就是說，如圖18所示，通過由照明設(shè)備300的特定寬度方向得到的亮度曲線圖，可以看到，因為所述線型光束在導光部10的中心部分A0處消失，所以對應于導光部10的中心部分A0的第一部分A0的亮度與剩余的其它部分相比而言相對較低。

也就是說，基于照明設(shè)備300的大約Lu12的最大亮度，在照明設(shè)備300的第二表面中或在發(fā)光表面的中心區(qū)域A0中示出了第一亮度(大約Lu5)?？梢钥吹?，第一亮度的值與第二亮度(大約Lu7至大約Lu2)的值相比在很大程度上相對較小。具體地講，考慮到在中心區(qū)域A0中的第一亮度受周邊的不同區(qū)域中的第二亮度的影響的事實，對應于中心區(qū)域A0的發(fā)光表面的光強實際上能夠預測為接近于0。

顯示出曲線圖的測量結(jié)果的原因在于：沿導光部10傳遞的光束由三維效果形成部的主圖案從第一路徑依次折射和反射，并且被發(fā)射向第二表面方向。當使用這個原理時，可以看到，可以通過圖案設(shè)計容易地實施具有期望形狀的光學圖像。

同時，圖17或圖18的12個單線型光束由布置在導光部10的第二表面上的多效果形成部的光學圖案分割，然后被顯示為如圖20所示的多線型光束BL2、BL3。在導光部10的12個區(qū)域中的顯示的多線型光束被示出為使得所述單線型光束在下述狀態(tài)下延伸，在所述狀態(tài)中，所述單線型光束被具有棱柱形式或三角形截面形式的光學圖案分割成在光路徑的右側(cè)和左側(cè)的對稱形式。

如先前所述，通過設(shè)計圖案延伸方向或者光學圖案的布置或橫截面結(jié)構(gòu)，單線型光束可以被實施為具有多種光學圖像的多線型光束。例如，當光學圖案這樣布置時：除被布置成光學圖案的圖案延伸方向與主圖案的圖案延伸方向交叉成直角的形式之外，也被布置成使得光學圖案的圖案延伸方向在一個方向上與主圖案的圖案延伸方向交叉成45°的角度，單線型光束可以被實施為在從左側(cè)和右側(cè)被分割成不同長度的狀態(tài)下延伸。另外，當光學圖案的傾斜表面形成為彎曲區(qū)段形式時，將單線型光束轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥趦蓚€的多線型光束來進行顯示。

圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的部分橫截面圖。

參見圖21，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備400包括：導光部10；三維效果形成部20；多效果形成部30；支撐構(gòu)件40；反射部42；以及光源部50。

導光部10由能夠引導內(nèi)部入射光束的材料制成。導光部10的材料可以是樹脂。當樹脂層被用作所述導光部時，導光部10可以具有薄的厚度和可彎曲的柔性。

樹脂層主要由能夠引導光的樹脂材料制成。所述樹脂層可以由包括低聚物的紫外線固化樹脂制成。另外，所述樹脂層可以由包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物的樹脂作為主材料來制成。例如，可以通過使用由混合作為合成低聚物的聚氨酯丙烯酸酯低聚物和聚丙烯酸聚合物所形成的樹脂而生產(chǎn)所述樹脂層。當然，所述樹脂層還可以包含與IBOA(異冰片基丙烯酸酯)、HPA(羥丙基丙烯酸酯)、2-HEA(2-羥乙基丙烯酸酯)等——其是低沸點并且稀釋型活性的單體——混合的單體。另外，光引發(fā)劑(photo initiator)或抗氧化劑可以作為添加劑被混合。

三維效果形成部20由在一個表面上的由具有主圖案的透明材料制成的第一圖案層20a設(shè)置。第一圖案層20a被布置為使得與所述一個表面相對的另一表面與導光部10的第一表面接觸，并且所述一個表面的主圖案10與反射部42接觸。多個圖案22中的每個具有傾斜表面，并且所述傾斜表面是具有超出預定級別的光滑表面粗糙度的鏡狀光制面(mirror-like finishing surface)。

多效果形成部30布置在與導光部10的第一表面相對的第二表面上。多效果形成部30可以以這樣的方式設(shè)置：使得第二圖案層與導光部10的第二表面接觸，但是并不局限于此。多效果形成部30可以具有光學圖案，并且正如從平面觀察到的，所述光學圖案的圖案延伸方向(例如，x方向)可以與主圖案22的圖案延伸方向(例如，y方向)交叉成直角。

反射部42布置在支撐構(gòu)件40與第一圖案層20a之間。反射部42以膜形式設(shè)置在所述支撐構(gòu)件的一個表面上。反射部42由具有高反射效率的材料制成，以通過所述三維效果形成部的主圖案22將從光源部50發(fā)射到導光部10的第一表面的光反射到主圖案22上的一側(cè)。由于此反射部42，能夠降低照明設(shè)備300的光損失，并且能夠更清楚地表現(xiàn)具有三維效果的線型光束。

為了增加光的反射特性和光的分散特性，合成樹脂——其中，白色顏料被分散和包含——可以被用作反射部42的材料。例如，氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、碳酸鉛、硫酸鋇、碳酸鈣等可以被用作所述白色顏料。聚乙烯對苯二甲酸酯、聚萘二甲酸、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烴、纖維素乙酸酯、耐候性氯乙烯等可以用作所述合成樹脂，但是本發(fā)明不局限于此。在另一實施例中，可以使用Ag、Al、不銹鋼304SS等實施反射部42。

反射層分隔部120可以被設(shè)置在反射部42與主圖案22之間。反射層分隔部120可以為填充有空氣的空氣隙，但是不限于此。根據(jù)一些實施例，反射層分隔部120可以填充有具有與第一圖案層20a的折射率不同的折射率的材料。

另外，在與第一圖案層20a層壓時，反射部42可以經(jīng)由預定的粘合劑圖案130而粘附至第一圖案層20a。在這種情況下，反射部42可以通過根據(jù)粘合劑圖案130的折射率、反射能力控制從反射部42反射的光的量或位置而有助于光學圖像的多樣性(diversity)。

另外，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備400還可以包括在反射部42與第一圖案層20a之間的反射圖案140。反射圖案140可以使用油墨圖案容易地設(shè)置在反射部42的面向第一圖案層20a一個表面上。與反射部42的材料相同的材料可以用作反射圖案140的材料。當使用反射圖案140時，能夠調(diào)節(jié)從反射部42反射的光的強度，從而有助于實施具有各種形狀的光學圖像。

光源部50可以包括具有一個或兩個或更多個LED(發(fā)光二極管)元件的LED光源。所述LED元件可以具有側(cè)視型或俯視(upper view)型發(fā)光結(jié)構(gòu)。另外，光源部50可以被配置為包括單獨的印刷電路板。所述印刷電路板可以是柔性印刷電路板，在所述柔性印刷電路板中，導電電路圖案設(shè)置在柔性絕緣基板上。所述柔性印刷電路板與支撐構(gòu)件140一起實施，以便具有用于使光源部50的光源能夠安裝的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，照明設(shè)備400可以容易地應用于具有曲率的地方或應用產(chǎn)品。

在本實施例中，當從橫截面觀察時，光源部50的光源在穿過第一圖案層20a和反射部42的同時連接至支撐構(gòu)件40。當支撐構(gòu)件40為柔性印刷電路板時，光源部50可以被操作以使得光能夠被通過經(jīng)所述柔性引述電路板供應的電力和控制信號從光源照射。

根據(jù)本實施例，照明設(shè)備400——其被配置為使得支撐構(gòu)件40或反射部42、第一圖案層20a以及光源部50的光源由導光部10嵌入——引導照射在導光部10中的光源部50的光束并且通過從三維效果形成部20的主圖案反射和折射來創(chuàng)建線型光束，從而通過經(jīng)多效果形成部30分割所述單線型光束而將所述單線型光束轉(zhuǎn)變成清晰的多線型光束。

另外，根據(jù)本實施例，通過經(jīng)利用反射層分隔部120、粘合劑圖案130、反射圖案140或它們的組合控制反射部42的光反射能力或反射區(qū)域而使用線型光束，來實施具有多種形狀的線型光束或具有期望形狀的光學圖像是有效的。

圖22是示出了能夠應用于圖21的照明設(shè)備的反射圖案的平面圖。

參見圖22，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備，反射圖案140可以設(shè)置為下述形式：具有六邊形環(huán)狀(hexagonal ring-like)形狀的單元圖案141被布置為多個，但是不局限于此。例如，除了六邊形形狀之外，反射圖案140可以設(shè)計為多邊形形狀、圓形形狀、橢圓形形狀、星狀形狀、卷繞的環(huán)狀形狀、條紋形狀、網(wǎng)格形狀或它們的組合。也就是說，針對所述光學圖像，可以根據(jù)具有期望的形狀或期望的三維效果(清晰度、混濁度、擴展等)設(shè)計每個反射圖案140中的每個的圖案形狀。

通過在反射部12的一個表面上印刷包括反射材料的油墨而形成反射圖案140。當使用反射圖案140時，通過經(jīng)所述三維效果形成部的主圖案(見圖21的附圖標記22)反射從光源部50向所述三維效果形成部的下側(cè)行進的一些光束，以及通過使所反射的光束返回至所述三維效果形成部，光源部50的大部分光束可以經(jīng)由所述三維效果形成部的多個主圖案發(fā)射到所述多效果形成部。另外，具有三維效果的線型光束的光學圖像可以通過根據(jù)反射圖案140的設(shè)計調(diào)節(jié)光的反射量或反射區(qū)域而進行各種改變。

同時，與反射圖案140一起設(shè)置在反射部(圖21的附圖標記42)的一個表面上的粘合劑圖案(見圖21的附圖標記130)可以設(shè)置為與反射圖案140重疊或不重疊的單獨的圖案，而不限制于此。根據(jù)一些實施例，可以通過將預定的粘合劑組分包含到反射圖案140中而設(shè)置所述粘合劑圖案。在這種情況下，反射圖案140可以用作粘合劑圖案130。

反射圖案140可以包含選自由TiO₂、CaCO₃、BaSO₄和硅的至少一種材料。

圖23是示出了圖21的操作狀態(tài)的照明設(shè)備的視圖。

參見圖23，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備被配置為包括有規(guī)律布置的多個LED元件來作為光源。所述LED元件包括第一布置線的彼此相鄰的第一LED元件和第二布置線的第二LED元件，并且此時，第一LED元件的發(fā)光方向和第二LED元件的發(fā)光方向被設(shè)定為指向相反的方向。另外，假定第一和第二LED元件中的每個基于發(fā)光表面將光大致照射到半球形區(qū)域。

根據(jù)上述照明設(shè)備，各個LED元件的光束的通過從三維效果形成部的主圖案的反射和折射而在穿過導光部的第二表面的同時被依次發(fā)射到外部，在第二表面中，主圖案被布置為超過臨界角，所述三維效果形成部被布置成依次遠離各個LED元件。根據(jù)這種配置，所述照明設(shè)備可以在對應于各個LED元件的三維效果形成部上形成具有三維效果的線型光束的多種光學圖像。

具有三維效果的線型光束根據(jù)觀察者的觀察點或預定的基準點的移動而表現(xiàn)不同光路徑的光學圖像。作為一個示例，如在照明設(shè)備被放置在平坦底部上的狀態(tài)下從前上側(cè)觀察的，所述照明設(shè)備的光學圖像表現(xiàn)為如圖23(a)所示。

也就是說，圖23(a)的光學圖像表現(xiàn)為下述光學圖像，在所述光學圖像中，用于在相反方向上照射光的兩組LED元件的第一線型光束組和第二線型光束組像折疊兩只手那樣在面向彼此的方向上交叉，并且在所述光學圖像中，交叉角從中心區(qū)域向左側(cè)和右側(cè)區(qū)域逐漸增加。

另外，圖23(a)的光學圖像表現(xiàn)為使得從定位在相鄰布置線處的LED元件發(fā)射的光能夠根據(jù)相對于各個LED元件的觀察角度的差異而具有從相反方向超出預定部分的角度(例如，大約180°±45°)，而不是在相反方向上照射。

當從接近放置照明設(shè)備的平坦底部的前下側(cè)觀察照明設(shè)備時，照明設(shè)備的光學圖像被表現(xiàn)為如23的(b)所示的那樣。也就是說，當圖23(b)的光學圖像與圖23(a)的光學圖像相比時，在相同布置線上的多個LED元件的線型光束看上去在與所述主圖案的圖案布置表面大致垂直的方向上彼此分開，而不是彼此重疊，以使得所述線型光束能夠在整體上表現(xiàn)為具有更高的感知深度或三維效果的光學圖像。

另外，當從靠近放置照明設(shè)備的平坦底部的一側(cè)的下部觀察照明設(shè)備時，照明設(shè)備的光學圖像表現(xiàn)為如圖23的(c)所示的那樣。也就是說，圖23(c)的光學圖像表現(xiàn)為下述光學圖像：其中，隨著光束逐漸行進而接近較遠區(qū)域，在接近基準點的區(qū)域中的光束彼此不交叉，并且以并排多行的鋸齒形形式延伸。

同樣地，本實施例的照明設(shè)備可以根據(jù)觀察者的觀察點或預定基準點的變化而實施不同光路徑的不同光學圖像。

圖24是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的部分橫截面圖。

參見圖24，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備500包括：導光部10；三維效果形成部20；多效果形成部30；支撐構(gòu)件40；反射部44；以及光源部50。

三維效果形成部20通過具有主圖案的第一圖案層20a設(shè)置在一個表面上。主圖案22可以實施為諸如棱柱形式、透鏡形式、四面體形式、圓錐形式等的多種形式。

當?shù)谝粓D案層20a被層壓在反射部42上時，第一圖案層20a被布置為使得與所述第一圖案層的一個表面相反的另一表面能夠被放置在反射部42上。另外，在使用樹脂在第一圖案層20a上形成導光部10的情況下，為了防止主圖案22的功能由于主圖案之間的折射率的差異而喪失，可以通過用具有固定折射率的透明材料薄涂覆第一圖案層20a的主圖案22來設(shè)置分隔部44，并且然后在分隔部44上形成導光部10。

也就是說，當三維效果形成部20的主圖案22被放置于第一圖案層20a與導光部10之間時，主圖案22可能由于形成導光部10的樹脂層而不能正常地用作具有傾斜表面的主圖案。具體地講，當導光部10的折射率與第一圖案層20a的折射率相似時，例如，當折射率的差異為0.2或小于0.2時，位于所述導光部與所述第一圖案層之間的所述主圖案的傾斜表面不能適當?shù)貓?zhí)行入射光束的折射或反射操作(activity)。在這種情況下，因為光源部50的光未被引導至位于導光部10的上部的多效果形成部30，所以三維效果形成部20的主圖案22不能實施具有三維效果的多線型光束。

因此，在根據(jù)本實施例的照明設(shè)備500中，分隔部44被放置在主圖案22與導光部10之間，以使得主圖案22與導光部10之間的邊界可以是明顯的。因此，可以平穩(wěn)地維持入射光束由所述主圖案的傾斜表面的折射或反射操作，并且因此，單線型光束的產(chǎn)生和將所述單線型光束至多線型光束的轉(zhuǎn)變可以被容易執(zhí)行。分隔部44可以由與反射部42的材料相同或相似的材料制成。

除了主圖案22設(shè)置在第一圖案層20a與所述導光部之間，以及涂層形式的分隔部44設(shè)置在主圖案22上之外，本實施例的照明設(shè)備500與參見圖21在上文中描述的照明設(shè)備400大體上相同。

照明設(shè)備500的厚度可以為大約100μm至250μm或者更小。當照明設(shè)備500的厚度小于100μm時，難以實施LED光源被樹脂層埋設(shè)的結(jié)構(gòu)，并且耐久性會降低。另外，當照明設(shè)備500的厚度大于250μm時，由于這種厚的厚度，難以執(zhí)行卷繞，處理、運輸費用增加，并且所述照明設(shè)備不能容易地應用于具有曲率的地方或應用。

同時，對于照明設(shè)備500，多效果形成部30可以通過在其間插設(shè)粘合層而布置在導光部10的第二表面上。在這種情況下，構(gòu)成多效果形成部30的第二圖案層可以布置為與導光部10分隔開預定距離。優(yōu)選地，間隔距離為數(shù)mm或小于數(shù)mm。當間隔距離為10mm或大于10mm時，在將單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束時，清晰度會明顯降低。

圖25是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的橫截面圖。

參見圖25，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備包括：導光部10；三維效果形成部20；多效果形成部30；光源部50；以及支撐構(gòu)件610。導光部10、三維效果形成部20以及多效果形成部30可以設(shè)置為片材相(sheet phase)的單個光學構(gòu)件。

導光部10可以具有大約100μm至250μm或者更小的厚度。當導光部10的厚度小于100μm時，會難以生產(chǎn)具有小于100μm的發(fā)光表面高度的LED光源，并且耐久性會大幅度減小。另外，當導光部10的厚度大于250μm時，柔性降低，使得難以將導光部安裝在具有由預定直徑R2產(chǎn)生的曲率的支撐構(gòu)件610處。

三維效果形成部20包括具有由移除導光部10的第一表面的一部分產(chǎn)生的不均勻形狀的主圖案22。多效果形成部30包括具有由移除與第一表面相反的第二表面的一部分產(chǎn)生的不均勻形狀的光學圖案。所述光學圖案的圖案延伸方向與主圖案22的圖案延伸方向交叉成直角。

光源部50布置在導光部10一側(cè)上以向?qū)Ч獠?0的所述一側(cè)供應入射光束。光源部50可以設(shè)置有包括一個或兩個或更多個LED元件的LED封裝。

支撐構(gòu)件610可以是具有預定曲率的外殼、在建筑物內(nèi)部或外部的具有彎曲部的墻壁，或者產(chǎn)品的一個表面。當然，支撐構(gòu)件610可以是柔性印刷電路板。在本實施例中，支撐構(gòu)件610呈半徑R的中空圓柱體形狀。

也就是說，可以使用設(shè)備或產(chǎn)品、室內(nèi)吊頂或建筑物內(nèi)部或外部的墻壁來實施支撐構(gòu)件610，而沒有特別限制，如果這些設(shè)備或產(chǎn)品、室內(nèi)吊頂或建筑物內(nèi)部或外部的墻壁能夠布置片材相的導光部10和三維效果形成部20，其中，導光部10具有被光源部50的光照射到的一個側(cè)部。另外，可以使用具有平面或曲面的帽子、衣服、鞋子、包、配件、室內(nèi)和室外內(nèi)部部件等——片材相的導光部10可以附接至上述部件——來實施支撐件610。

根據(jù)本實施例，柔性照明設(shè)備600布置在應用產(chǎn)品、物品或具有曲率的建筑物中，以使得能夠?qū)嵤┩ㄟ^將單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束顯示的各種光學設(shè)計的照明。

圖26是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的照明設(shè)備的平面圖。

參見圖26，根據(jù)本實施例的照明設(shè)備被配置為包括：導光部10；三維效果形成部20；多效果形成部30；光源部50；以及外透鏡710。

除了所述導光部如從平面觀察的具有流線型形狀并且在厚度方向上具有從固定部的曲率之外，導光部10可以與先前描述的實施例的照明設(shè)備的導光部大體相同。

三維效果形成部20包括設(shè)置在導光部10的第一表面的不同區(qū)域中的多個主圖案22。多個主圖案22設(shè)置在具有流線型形狀的導光部10的不同區(qū)域中，并且創(chuàng)建具有不同光路徑的線型光束。多個主圖案22可以實施為不均勻的圖案，該不均勻的圖案設(shè)置在導光部10的第一表面上，并且相對于第一表面具有相應的傾斜表面。

多效果形成部30包括設(shè)置在第二表面的不同區(qū)域中的多個光學圖案。多個光學圖案通過將單線型光束轉(zhuǎn)變成多線型光束而創(chuàng)建多線型光束BL2、BL3。

光源部50根據(jù)導光部10的流線型形狀布置在所述導光部的一個表面的邊緣上。光源部50可以包括多個LED光源。

除了導光部10具有流線型形狀之外，導光部10、三維效果形成部20、多效果形成部30以及光源部50可以與根據(jù)先前描述的實施例的任意一個照明設(shè)備基本上相同。

外透鏡710指的是布置在照明設(shè)備——諸如用于車輛(前燈、后燈等)的照明設(shè)備、室外照明設(shè)備等——的外表面上的透鏡狀蓋(cover)。外透鏡710可以使用諸如工程塑料等的透明塑料材料設(shè)置。

當外透鏡710用于車輛時，外透鏡710可以設(shè)置在布置有導光部10的一個表面上，以便具有導向車身曲面的曲率。另外，當照明設(shè)備700被用作車輛照明時，可以通過從車輛電池720供應的電力操作光源部50的光源。

導光部10、三維效果形成部20、多效果形成部30和光源部50布置在外透鏡710的一個表面上。導光部10可以粘附至外透鏡的所述一個表面，或者可以布置為與所述外透鏡分隔開預定距離。另外，光源部50可以布置在外透鏡710的一個表面上，以埋設(shè)(buried)在導光部10中，但是并不局限于此。

根據(jù)本實施例，通過所述三維效果形成部的主圖案的設(shè)計，能夠提供照明設(shè)備，所述照明設(shè)備對諸如前燈、后燈、車門照明、霧燈、門嵌燈(door scarf)等的車輛照明設(shè)備是有用的。也就是說，就體積、厚度、重量、價格、使用壽命、穩(wěn)定性、設(shè)計自由度以及安裝簡易性而言，與現(xiàn)有的用于車輛的燈相比，可以有效應用本實施例的照明設(shè)備。

同時，本實施例的照明設(shè)備700不限于用于車輛的照明設(shè)備，并且照明設(shè)備700可以作為膜狀形式的柔性照明設(shè)備容易地應用于諸如建筑物、裝備、家具等的目標內(nèi)部或外部的彎曲部或彎折部。在這種情況下，外透鏡710可以為光學構(gòu)件和/或用于支撐光源部的支撐構(gòu)件或者外殼，在所述光學構(gòu)件中，導光部、三維效果形成部和多效果形成部被組合。在這種情況下，外透鏡710可以具有超出預定標準的透光率和透明度，這使得內(nèi)部從外部可見。

期望如前所述，在本發(fā)明的詳細描述中，已經(jīng)詳細描述本發(fā)明的示例性實施例的細節(jié)，很明顯，技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神及范圍的情況下能夠進行各種修改和變化。因此，應當理解，前面所述是說明本發(fā)明的，而不是解釋為限制公開的特定實施例，并且規(guī)定對所公開的實施例以及其他實施例的修改包括在所附加的權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)。