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KR102036223B1 - 엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체 - Google Patents

엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체 Download PDF

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KR102036223B1
KR102036223B1 KR1020177024913A KR20177024913A KR102036223B1 KR 102036223 B1 KR102036223 B1 KR 102036223B1 KR 1020177024913 A KR1020177024913 A KR 1020177024913A KR 20177024913 A KR20177024913 A KR 20177024913A KR 102036223 B1 KR102036223 B1 KR 102036223B1
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optical light
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넬슨 유
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타이코 일렉트로닉스 캐나다 유엘씨
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Abstract

엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체(100)는 하우징(106), 엠블럼(102) 및 광학적 광 가이드(104)를 포함한다. 하우징은 광원(108)을 지지한다. 엠블럼은 엠블럼 가장자리들에 의해 형성되는 구조체(110)를 갖는다. 광학적 광 가이드는 하우징에 결합되고 엠블럼과 관련된 형태를 갖는다. 광학적 광 가이드의 표면(116)은 엠블럼의 구조체와 대면하고 엠블럼의 구조체에 의해 적어도 부분적으로 덮인다. 광학적 광 가이드는 엠블럼의 엠블럼 가장자리들을 넘어 측 방향으로 돌출되는 노출된 가장자리들을 형성한다. 광학적 광 가이드는 광원에 의해 생성된 광을 수신하고 노출된 가장자리들을 따라 광의 적어도 일부를 방출하도록 구성된다.

Description

엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체
본 명세서는 일반적으로 엠블럼(emblem)을 조명하기 위한 광 조립체들에 관한 것이다.
조명된 엠블럼들, 로고들 및 다른 표시(indicia)는 표시의 특정한 특징들을 강조하고 표시에 대한 관찰자의 주목을 끄는 시각적 효과를 제공한다. 조명된 엠블럼들 및 다른 표시는 자동차 산업에 이용되어 밤에 운전할 때와 같이 어두운 조건들에서 자동차의 특정한 표시를 조명할 수 있다.
엠블럼을 조명하기 위한 일부 광 조립체들은 엠블럼의 둘레 주변 및/또는 엠블럼의 내부 가장자리들을 따라 광을 방출하도록 구성되어 광이 엠블럼의 가장자리를 이루거나 윤곽을 추적(trace)하도록 한다. 그러나 이러한 가장자리들을 따라 광을 제공하기 위해, 많은 광원들이 사용될 수 있다. 광원들은 조명될 경로를 따라 나란히 위치하여 광원들 자체가 엠블럼의 윤곽을 추적하도록 할 수 있다. 예를 들어, 일부 광 조립체들은 100가지가 넘는 다양한 광원들을 포함한다.
많은 수의 광원들을 사용하는 것은 광 조립체의 물리적 공간, 전력 요구 사항들, 열 효과들, 부품들 및 조립체를 위한 재무 비용과 같은 문제를 발생시킨다. 예를 들어, 작은 공간에 많은 광원들을 나란히 설치하는 것은, 광원들이 발광 다이오드들(light emitting diodes; LEDs) 또는 다른 비교적 열 방출이 적은 광들(low-heat-emitting lights)일지라도 상당한 열을 발생시킨다. 열은 광원들의 수명에 직접 영향을 줄 뿐만 아니라 고온 환경은 광원들이 조기에 고장 나게 할 수 있다.
하나 또는 소수의 광원들만을 사용하여 엠블럼을 조명할 필요가 있다.
상기 문제점에 대한 해결책은 본 명세서에 개시된 바와 같은 엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체로, 하우징, 엠블럼 및 광학적 광 가이드(optical light guide)를 포함한다. 하우징은 광을 생성하도록 구성되는 적어도 하나의 광원을 지지한다. 엠블럼은 엠블럼 가장자리들에 의해 형성되는 구조체(structural body)를 갖는다. 광학적 광 가이드는 하우징에 결합되고 엠블럼과 관련된 형태를 갖는다. 광학적 광 가이드는 엠블럼의 구조체와 대면하고 엠블럼의 구조체에 의해 적어도 부분적으로 덮인 표면을 갖는다. 광학적 광 가이드는 엠블럼의 엠블럼 가장자리를 넘어 측 방향으로(laterally) 돌출된 노출된 가장자리들을 형성한다. 광학적 광 가이드는 적어도 하나의 광원에 의해 생성된 광을 수신하고, 노출된 가장자리들을 따라 광의 적어도 일부를 방출하도록 구성된다.
본 명세서에 기술된 다양한 실시 예들의 적어도 하나의 기술적 효과는 심미적으로 즐겁고 주의를 끌기 위한 조명 엠블럼을 제공하는 것이다. 또 다른 기술적 효과는 하나 또는 소수의 광원들만을 사용하여 조명된 엠블럼을 제공하는 것이다. 조명된 엠블럼은 공간을 절약하기 위해 제한된 수의 구성 요소들과 회로만 사용하여 제공될 수 있다. 추가적인 기술적 효과는 열 생성 양을 제한하고, 전력 소모량을 제한하며, 광원들의 작동 수명을 연장시키는 제한된 수의 광원들을 갖는 조명된 엠블럼을 제공하는 것이다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 예로서 기술될 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따라 형성된 엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체의 정면도이다.
도 2는 조명된 상태 및 어두운 주변 조명 조건에서의 광 조립체의 정면도이다.
도 3은 광 조립체의 분해도이다.
도 4는 엠블럼이 없는 부분적으로 조립된 광 조립체의 정면도이다.
도 5는 광학적 광 가이드 상의 엠블럼의 구조체의 부분의 측 단면도이다.
도 6은 대안적인 실시 예에 따른 광학적 광 가이드 상의 엠블럼의 구조체의 부분의 측 단면도이다.
도 7은 광학적 광 가이드 내의 광 반사의 추적 분석을 도시하는 부분적으로 조립된 광 조립체의 정면도이다.
도 8은 대안적인 실시 예에 따른 광 조립체의 정면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 광 조립체의 광학적 광 가이드의 정면도이다.
도 1은 일 실시 예에 따라 형성된 엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체(100)의 정면도이다. 광 조립체(100)는 엠블럼(102)을 포함한다. 엠블럼(102)은 로고(logo), 상징(emblem), 사인(sign), 심볼(symbol), 또는 다른 유형의 표시를 나타낼 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 엠블럼(102)은 자동차 제조업자의 엠블럼을 나타낼 수 있다. 광 조립체(100)는 엠블럼(102)을 조명하도록 구성되어, 엠블럼(102)의 윤곽이 야간과 같이 어두운 조명 조건에서 강조되고 보일 수 있도록 한다. 광 조립체(100)는 엠블럼(102)이 어둠 속에서 용이하게 식별되도록 할 수 있다. 엠블럼(102)의 조명은 관측자들에게 심미적으로 즐거운 조명 효과를 제공할 수도 있다.
엠블럼(102)은 엠블럼 가장자리들(112)에 의해 형성되는 구조체(110)를 갖는다. 구조체(110)는 엠블럼(102)의 형태를 가지고, 그에 따라 구조체(110)의 엠블럼 가장자리들(112)이 엠블럼(102)의 윤곽들 및 둘레를 형성하게 한다. 엠블럼(102) 이외에, 광 조립체(100)는 또한 광학적 광 가이드(104) 및 광을 생성하도록 구성되는 적어도 하나의 광원(108)(도 3에 도시됨)을 지지하는 하우징(106)을 포함한다. 엠블럼(102)은 하우징(106)으로부터 연장된다. 예를 들어, 엠블럼(102)은 단일 구조로서 하우징(106)과 일체로 형성되거나, 엠블럼(102)은 하우징(106)에 제거 가능하게 결합될 수 있다.
광학적 광 가이드(104)는 광 투과성 내부 영역(114)(도 5에 도시됨)을 가짐으로써, 광이 수신될 수 있고, 전달될 수 있고, 광학적 광 가이드(104)로부터 방출될 수 있도록 한다. 광학적 광 가이드(104)는 적어도 하나의 광원(108)에 의해 생성된 광을 수신하고 내부 반사를 통해 내부 영역(114)을 통하여 광을 전달하도록 구성된다. 광학적 광 가이드(104)는 내부 영역(114)을 통해 전달된 광을 선택 위치들 및 선택 방향들에서 방출하여 엠블럼(102)을 조명하도록 구성된다. 광학적 광 가이드(104)는 본 명세서에서 광 가이드(104)로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에서, 광 가이드(104)는 엠블럼(102)과 관련된 형태를 갖는다. 광 가이드(104)는 엠블럼(102)의 구조체(110)와 대면하고 엠블럼(102)의 구조체(110)에 의해 적어도 부분적으로 덮인 표면(116)을 갖는다. 광 가이드(104)는 엠블럼(102)의 엠블럼 가장자리들(112)을 넘어 측 방향으로 돌출된 노출된 가장자리들(118)을 형성한다. 노출된 가장자리들(118)은 엠블럼(102)의 구조체(110)에 의해 덮이지 않고 따라서 노출되는 광 가이드(104)의 가장자리들이다. 노출된 가장자리들(118)은 도 1에 도시된 바와 같이, 광 조립체(100)를 정면에서 볼 때 관찰자에게 보여질 수 있다.
일 실시 예에서, 광 가이드(104)는 광 가이드(104)의 노출된 가장자리들(118)의 적어도 일부분에 인접한 광 산란 소자들(120)(도 5에 도시됨)을 갖는다. 광 산란 소자들(120)은 내부 영역(114)(도 5에 도시됨)을 통하여 전달된 광의 적어도 일부를 편향시키도록 구성되어, 광이 노출된 가장자리들(118)에 인접한 광 가이드(104)로부터 방출되도록 한다. 예를 들어, 광 산란 소자들(120)은 광을 다양한 방향들로 편향시키고, 편향된 광의 적어도 일부는 엠블럼(102)과 대면하는 광 가이드(104)의 표면(116)을 통해 방출된다. 광은 노출된 가장자리들(118)에 인접한 표면(116)을 통해 방출되고 그에 따라 방출된 광이 엠블럼(102)의 엠블럼 가장자리들(112)을 조명하게 할 수 있다.
도 2는 조명된 상태 및 어두운 주변 조명 조건에서의 광 조립체(100)의 정면도이다. 광 조립체(104)는 도 2에서 음영처리 되고, 음영은 광 조립체(100)의 조명된 부분들을 나타낸다. 어두운 주변 조명에서, 광 조립체(104)의 음영 부분들은 보여질 수 있는 광 조립체(100)의 유일한 부분들이다. 예를 들어, 엠블럼(102)(도 1)의 구조체(110)(도 1에 도시됨)는 불투명하고, 그에 따라 광 가이드(104)로부터 방출된 광이 엠블럼(102)을 통해 보여질 수 없게(예를 들어, 전달되지 않게) 할 수 있다. 조명된 광 가이드(104)는 엠블럼(102)의 형태를 개략적으로 나타내는 엠블럼 가장자리들(112)을 따라 조명 효과를 제공한다. 따라서, 엠블럼(102)은 어두운 주변 조명 조건들에서 식별 가능하고 인지할 수 있다. 조명된 광 가이드(104)의 노출된 또는 보여질 수 있는 영역들은 엠블럼(102)의 엠블럼 가장자리들(112)로부터 광 가이드(104)의 노출된 가장자리들(118)까지 연장되는 폭을 갖는다. 일 실시 예에서, 노출된 가장자리들(118)에 인접한 광 가이드(104)로부터 방출된 광은 엠블럼 가장자리들(112)의 실질적인 전체를 조명한다. 후술하는 바와 같이, 도 2에 도시된 조명 효과는 하나 또는 소수의 광원들(108)(도 3에 도시됨)로부터 광 가이드(104)를 통해 광을 지향시킴으로써 달성된다. 따라서, 조명된 엠블럼 조명 효과는 엠블럼들을 조명하기 위한 몇몇 공지된 광 조립체들과 달리, 엠블럼(102)의 방대한 수의 광원을 엠블럼 가장자리들(112) 둘레에 나란히 위치시킴으로써 달성되지 않는다.
도 3은 도 1에 도시된 광 조립체(100)의 실시 예의 분해도이다. 광 가이드(104)는 엠블럼(102)과 하우징(106) 사이에 배치된다. 광 조립체(100)는 재현 가능하게 조립 및 분해되도록 구성되고, 그에 따라 광 조립체(100)의 개개의 구성 요소들을 교체하게 할 수 있다.
엠블럼(102)의 구조체(110)는 내측 엠블럼 특징부(inner emblem feature)(122) 및 내측 엠블럼 특징부(122)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 외측 엠블럼 특징부(outer emblem feature)(124)를 포함한다. 내측 및 외측 엠블럼 특징부들(122, 124)은 단일 구성 요소로서 일체로 형성될 수 있다. 구조체(110)는 내부 엠블럼 특징부(122) 및 외부 엠블럼 특징부(124) 사이에 간격들 또는 공간들(126)을 형성한다. 대안적인 실시 예에서, 엠블럼(102)의 구조체(110)는 도 8에 도시된 엠블럼(202)과 같이 내측 및 외측 특징부들 모드를 포함하지 않는다.
엠블럼(102)의 구조체(110)는 플라스틱 및/또는 금속 재료로 형성될 수 있다. 구조체(110)는 몰딩 공정(molding process), 스탬핑 및 성형 공정(stamping and forming process), 압출 공정(extrusion process) 또는 다른 제조 공정에 의해 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 구조체(110)는 불투명하고 그에 따라 광이 구조체(110)를 통해 용이하게 전달되지 않게 할 수 있다. 선택적으로, 구조체(110)는 표면에 적용되는 크롬 마감 또는 미러링 층(mirroring layer)과 같은 반사 표면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 엠블럼(102)의 구조체(110)와 대면하고 엠블럼(102)의 구조체(110)에 의해 부분적으로 덮인 광 가이드(104)의 표면(116)은 광 가이드(104)의 전면(116)이다. 광 가이드(104)는 또한 전면(116)에 대향하는 후면(128)을 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, “상부”, "하부", "전방", "후방", "좌측" 및 "우측"과 같은 상대적 또는 공간적 용어들은 단지 인용된 구성 요소들을 구별하기 위해 사용되며, 광 조립체(100) 또는 광 조립체(100)의 주변 환경에서 특정한 위치들 또는 배향들을 반드시 요구하지는 않는다. 일 실시 예에서, 광 가이드(104)는 비교적 편평(flat)하고 평면(planar)이다. 대안적으로, 광 가이드(104)는 둥근 표면들(116, 128)을 가질 수 있다. 광 가이드(104)는 절개된 내부 부분들을 갖는 디스크 형태로, 광 가이드(104)의 형태가 엠블럼(102)의 형태와 일치하게 할 수 있다.
광 가이드(104)는 유리 또는 아크릴과 같은 하나 이상의 광 투과성 재료로 구성된다. 예를 들어, 광 가이드(104)는 폴리(메탈크릴산 메틸, methyl methacrylate)(PMMA) 수지(resin)(또는 아크릴로 명명됨), 폴리카보네이트(polycarbonate), 퍼플루오르화 폴리머(perfluorinated polymer) 등과 같은 하나 이상의 중합체들(polymers)로 형성될 수 있다. 광 가이드(104)는 깨끗하고(clear) 투명하거나, 적어도 반투명하여, 내부 영역(114)(도 5에 도시됨)을 통한 광의 전달을 허용할 수 있다. 광 가이드(104)는 몰딩 공정, 스탬핑 및 성형 공정, 압출 공정 등에 의해 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(106)은 베이스(130) 및 베이스(130)로부터 연장되는 프레임(132)을 포함한다. 프레임(132)은 캐비티(134)의 둘레를 형성한다. 베이스(130)는 캐비티(134)의 후면을 형성한다. 캐비티(134)는 하우징(106)의 전방(136)에서 개방된다. 하나 이상의 광원들(108)은 프레임(132)에 장착되고 캐비티(134)와 대면한다. 도 3에서, 2개의 광원들(108)이 프레임(132)에 장착되지만, 다른 실시 예들에서 광 조립체(100)는 하나 또는 2 이상의 광원들을 가질 수 있다. 광원들(108)은 캐비티(134) 내로 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 광원들(108)은 캐비티(134)를 형성하는 프레임(132)의 내벽(140) 상에 장착되거나, 광원들(108)은 프레임(132)의 내벽(140)의 개구를 통하여 연장될 수 있다. 캐비티(134)는 내부에 광 가이드(104)를 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 광 가이드(104)의 둘레를 따라 광 가이드(104)의 외부 가장자리들(138)은 프레임(132)의 내벽(140)과 결합할 수 있다. 외부 가장자리들(138)과 내벽(140) 사이의 결합은, 내벽(140)이 광 가이드(104)를 캐비티(134) 내에 고정시키는 립(lip), 탭(tab), 또는 다른 특징부(feature)를 포함하는 경우와 같이 광 가이드(104)를 하우징(106)에 결합시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 광 가이드(104)는 각각의 광원(108)에 인접한 광 가이드(104)의 대응되는 외부 가장자리(138)를 통해 프레임(132)에 장착된 광원들(108)로부터 방출된 광을 수신한다.
광 조립체(100)의 광원들(108)은 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 하나 이상의 광원들(108)은 적색광, 녹색광, 청색광 및/또는 이들의 조합들을 방출할 수 있도록 구성된 3색 적(red) 녹(green) 청(blue)(RGB) LED로, 많은 다양한 색상들 및 음영들을 생성할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 광원들(108)은 단색의 백색광을 방출하는 단색 LED 광일 수 있다. 대안적인 실시 예들에서, 하나 이상의 광원들(108)은 LED 대신, 백열 전구, 컴팩트 형광등(compact fluorescent lamp, CFL) 전구 등일 수 있다. 도시되진 않았지만, 광원들(108)은 광 엔진에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 광 엔진은 광원들(108)에 의해 생성된 광의 광학적 특성들을 제어하기 위한 드라이버들, 컨트롤러들 및/또는 관련 회로를 포함한다. 드라이버들, 컨트롤러들 및/또는 관련 회로의 적어도 일부는 인쇄 회로 기판 (printed circuit board, PCB) 상에 내장되거나 포함될 수 있다. 광원들(108)(및 광 엔진)은 전선들(electrical wires, 142)을 통해 전력 및/또는 정보를 수신한다.
하우징(106)은 하나 이상의 유전체(전기 절연성을 의미함) 재료들로 형성되어 하나 이상의 광원들(108) 및 광 엔진과 같은 다른 관련 전기 부품들에 대한 전기 절연을 제공할 수 있다. 하우징(106)은 몰딩 공정에 의해 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 하우징(106)은 엠블럼(102)과 같이 불투명하다.
조립하는 동안, 광 가이드(104)는 하우징(106)의 캐비티(134)에 수용된다. 예를 들어, 광 가이드(104)의 후면(128)은 하우징(106)의 베이스(130)에 접하거나, 적어도 대면할 수 있다. 엠블럼(102)은 광 가이드(104)를 넘어 캐비티(134)에 수용된다. 예를 들어, 광 가이드(104)의 전면(116)은 엠블럼(102)의 구조체(110)의 후측(144)에 접하거나, 적어도 대면한다. 엠블럼(120)의 외부 표면(146)은 프레임(132)의 내벽(140)과 결합하여 엠블럼(102)을 하우징(106)에 결합시킬 수 있다. 엠블럼(102)이 캐비티(134) 내로 적재될 때, 광 가이드(104)는 하우징(106)의 베이스(130)와 엠블럼(102) 사이에 적층될 수 있다. 엠블럼 공간들(126)과 관련된 유사한 공간들(148)이 광 가이드(104)에 형성될 수 있을 때, 하우징(106)의 베이스(130)는 엠블럼(120)의 내측 엠블럼 특징부(122)와 외측 엠블럼 특징부(124) 사이에 형성된 하나 이상의 공간들(126)에서 노출될 수 있다. 대안적인 실시 예에서, 하우징(106)은 프레임(132) 및 베이스(130) 모두를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 하우징(106)은 베이스(130)만 포함할 수 있고, 엠블럼(102) 및/또는 광 가이드(104)는 베이스(130)에 직접 결합될 수 있다. 다른 실시 예에서, 하우징(106)은 프레임(132)만 포함하고, 그에 따라 하우징(106)의 베이스 또는 다른 부분이 엠블럼(102) 및 광 가이드(104) 각각의 공간들(126, 148)을 통해 보여지지 않게 할 수 있다.
도 4는 엠블럼(102)(도 3에 도시됨)이 없는 부분적으로 조립된 광 조립체(100)의 정면도이다. 광 조립체(100)는 하우징(106)에 결합된 광 가이드(104)를 포함한다. 엠블럼(102)의 구조체(110)(도 3에 도시됨)의 윤곽은 도 4에서 점선으로 도시되어 있다. 예를 들어, 점선들은 구조체(110)의 엠블럼 가장자리들(112)의 적어도 일부를 나타낸다.
엠블럼(102)(도 3에 도시됨)의 엠블럼 가장자리들(112)과 광 가이드(104)의 노출된 가장자리들(118) 사이의 광 가이드(104)의 영역은 광 가이드(104)의 노출된 영역(150)을 형성한다. 하나 이상의 노출된 영역들(150)을 따라 광 가이드(104)의 전면(116)으로부터 방출된 광은 엠블럼(102)의 형태를 조명한다. 도시된 실시 예에서, 광 가이드(104)의 노출된 가장자리들(118)은 엠블럼(102)의 내측 엠블럼 특징부(122)(도 3에 도시됨)의 모든 엠블럼 가장자리들(112)을 따라 확장되고, 그에 따라 광 가이드(104)가 내측 엠블럼 특징부(122)의 좌우 양측을 넘어 측 방향으로 돌출되게 한다. 따라서, 광 가이드(104)의 노출된 영역들(150)은 좌우 양측에서 내측 엠블럼 특징부(122)를 둘러싸고, 노출된 영역들(150)로부터 방출된 광은 내측 엠블럼 특징부(122)의 모든 엠블럼 가장자리들(122)을 조명한다. 또한, 노출된 가장자리들(118)은 외측 엠블럼 특징부(124)(도 3에 도시됨)의 내부 엠블럼 가장자리(154)를 따라 연장된다. 따라서, 이 영역에서 노출된 영역(150)으로부터 방출된 광은 외측 엠블럼 특징부(124)의 내부 엠블럼 가장자리(154)를 조명한다.
일 실시 예에서, 광 가이드(104)의 노출된 영역들(150)은 전면(116)을 따라 광 가이드(104)의 소수의 표면 영역으로 구성된다. 예를 들어, 전면(116)의 표면 영역 대부분은 엠블럼(102)의 구조체(110)에 의해 덮인다. 구조체(110)에 의해 덮인 영역은 광 가이드(104)의 덮인 영역(152)을 형성한다. 덮인 영역(152)은 노출된 가장자리들(118)(및 노출된 영역들(150))의 측 방향 내부이다.
선택적으로, 광 가이드(104)는 덮인 영역들(152)을 따라 전면 (116) 상에 배치된 반사층(도시되지 않음)을 가질 수 있다. 따라서, 반사층은 광 가이드(104)와 엠블럼(102)(도 3)의 구조체(110)(도 3에 도시됨) 사이에 배치될 수 있다. 반사층은 입사되는 광을 광 가이드(104)의 내부 영역(114)(도 5에 도시됨) 내로 다시 반사시킴으로써, 덮인 영역들(152)을 따라 광 가이드(104)로부터 방출되는 광을 방지하도록 구성된다. 반사층은 광 가이드(104)의 노출된 영역들(150)을 따라 위치되지 않는다. 반사층은 전면(116)에 적용되는 반사 테이프, 반사 페인트 등일 수 있다. 대안적으로, 반사층은 전면(116) 아래의 내부 영역(114) 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있고, 반사층은 광 가이드(104)를 형성하는 몰딩 공정 중에 적용될 수 있다. 반사층은 광이 엠블럼(102)의 구조체(110)에 의해 흡수될 수 있는 덮인 영역들(152)을 따라서와 같이, 바람직하지 않은 위치들에서 광 가이드(104)로부터 방출되는 광의 양을 방지한다. 선택적으로, 반사층은 광 가이드(104)의 후면(128)(도 3에 도시됨)에 적용되어 하우징(106)을 향해 광이 후방으로 방출되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 광학적 광 가이드(104) 상의 엠블럼(102)의 구조체(110)의 부분의 측 단면도이다. 광 가이드(104)는 구조체(110)의 양측에서 노출된 가장자리들(118)을 갖기 때문에, 도 5에 도시된 구조체(110)는 엠블럼(102)의 내측 엠블럼 특징부(122)(도 3에 도시됨)의 부분일 수 있다. 따라서, 도 5의 광 가이드(104)는 좌측 노출된 영역(150A)과 우측 노출된 영역(150B)을 형성한다.
광 가이드(104)는 노출된 가장자리들(118)에 적어도 인접한 광 산란 소자들(120)을 갖는다. 광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)의 내부 영역(114)을 통해 전달되는 광의 적어도 일부를 편향시키도록 구성되고 그에 따라 광이 노출된 가장자리들(118)에 인접한 광 가이드(104)로부터 방출되게 한다. 예를 들어, 광 산란 소자들(120)은 광을 편향시키도록 구성되고 그에 따라 광이 노출된 영역들(150)을 따라 전면(116)을 통해 광 가이드(104)로부터 방출되도록 한다. 노출된 영역들(150)로부터 방출된 광은 엠블럼(102)의 지역적(local) 엠블럼 가장자리들(112)을 조명한다.
일 실시 예에서, 광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)의 후면(128)에 위치한다. 광 산란 소자들(120)은 다양한 방향들로 입사하는 광을 편향시키도록 구성되는 불규칙한 표면들로, 예를 들어 전면(116)을 통한 방출을 위해 전면(116)을 향한다. 예를 들어, 광 산란 소자들(120)은 광을 편향시키고 그에 따라 광선들의 일부가 임계각보다 작은 입사각으로 전면(116)에 입사하게 할 수 있다. 임계각보다 작은 입사각을 갖는 광선은 내부 반사를 통해 광 가이드(104)의 내부 영역(114)으로 다시 반사되는 대신 광 가이드(104)와 외부 공기 사이의 계면(interface)을 통해 굴절된다(그리고 광 가이드(104)로부터 방출된다.). 따라서, 광 산란 소자들(120)은, 광 산란 소자들(120)을 갖지 않는 광 가이드(104)와 비교하여, 전면(116)으로 입사하는 내부 영역(114) 내의 광선들의 적어도 일부의 입사각을 감소시키도록 구성되어, 광 가이드(104)의 전면(116)을 통해 굴절되는 광선들의 양을 증가시킨다. 대안적인 실시 예에서, 광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)의 후면(128)에 배치되는 대신 광 가이드(104)의 내부 영역(114) 내에 배치된다.
광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)의 노출된 영역들(150)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 광 산란 소자들(120)은 2개의 노출된 영역들(150A, 150B)과 측 방향으로 정렬되고, 그에 따라 광 산란 소자들(120)의 좌측 세트(156)가 좌측 노출된 영역(150A)과 정렬되고, 광 산란 소자들(120)의 우측 세트(158)가 우측 노출된 영역(150B)과 정렬되게 한다. 광 산란 소자들(120)의 세트들(156, 158)은 노출된 영역들(150A, 150B)과 정렬되어, 편향된 광이 각각의 노출된 영역들(150A, 150B)을 향하도록 한다. 예를 들어, 광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)의 덮인 영역(152)과 측 방향으로 정렬되지 않을 수 있는데, 이는 이러한 광 산란 소자들이, 광이 엠블럼(102)을 조명하지 않고 엠블럼(102)의 구조체(110)에 의해 흡수될 수 있는 덮인 영역(152)을 따라 광 가이드(104)로부터 방출되는 광의 양을 증가시킬 수 있기 때문이다.
일 실시 예에서, 광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)의 식각된(etched) 영역들이다. 예를 들어, 광 산란 소자들(120)은 표면(128)을 거칠게 하는 기계를 사용하여 광 가이드(104)의 후면(128) 내로 식각될 수 있다. 기계는 레이저를 사용하여 표면(128)을 거칠게 하고 레이저 식각된 광 산란 소자들(120)을 생산하는 레이저 기계일 수 있다. 대안적으로, 광 가이드(104)의 후면(128)은 표면(128)을 파일링(filing) 또는 스크래핑(scraping)에 의해 식각되어 광 산란 소자들(120)을 생성할 수 있다. 광 가이드(104)를 식각함으로써, 광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)에 형성되고 광 가이드(104)와 일체로 형성된다. 결과적으로, 낮과 같이 광 가이드(104)가 조명되지 않을 때, 광 산란 소자들(120)은 관찰자에게 보여지지 않으며, 이는 바람직할 수 있다. 하나 이상의 대안적인 실시 예들에서, 광 산란 소자들(120)은 광 가이드(104)의 후면(128)에 적용되는 페인트, 톱니 모양의 물체 등을 포함하여, 광을 전면(116)을 향해 반사시키는 불규칙한 표면을 제공할 수 있다.
도 6은 대안적인 실시 예에 따른 도 5에 도시된 광 가이드(104) 상의 엠블럼(102)의 구조체(110)의 부분의 측 단면도이다. 도 5에 도시된 실시 예에서, 광 가이드(104)는 광 가이드의 폭에 걸쳐 대체로 균일한 두께를 갖는다. 그러나 도 6에 도시된 실시 예에서, 광 가이드(104)의 두께는 균일하지 않다. 예를 들어, 광 가이드(104)의 노출된 영역들(150A, 150B)은 덮인 영역(152) 보다 두꺼운 두께를 갖는다. 노출된 영역들(150A, 150B)은 광 가이드(104)의 전면(116)을 따라 덮인 영역(152)의 표면을 넘어 돌출된다. 노출된 영역들(150A, 150b)이 덮인 영역(152)으로부터 상승(step up)하기 때문에, 그루브(160)가 노출된 영역들(150A, 150b) 사이에서 측 방향으로 형성되고, 덮인 영역(152)에서 수직 방향으로 형성된다. 그루브(160)는 엠블럼(102)의 구조체(110)를 수용한다. 그루브(160)는 구조체(110)를 광 가이드(104)에 대해 적절하게 정렬시키는 정렬 보조를 제공함으로써 조립 공정을 단순화 할 수 있다.
도 7은 광 가이드(104) 내의 광 반사의 추적 분석을 도시하는 부분적으로 조립된 광 조립체(100)의 정면도이다. 도 7의 광 조립체(100)는 엠블럼(102)(도 3에 도시됨)이 없다. 도시된 실시 예에서, 광 조립체(100)는 광 조립체(100)의 반대편에 위치한 2개의 광원들(108)(예를 들어, 좌측 광원(108A) 및 우측 광원(108B))을 포함한다. 광원들(108A, 108B) 모두가 광 조립체(100)를 사용하는 동안 동시에 광을 방출할 수 있지만, 추적 분석은 우측 광원(108B)에 의해서만 생성된 광을 나타냄으로써 단일 광원으로부터 광이 취할 수 있는 경로를 더 잘 나타내도록 한다. 우측 광원들(108B)로부터의 광은 선들(166)로 표시된다. 광 가이드(104)는 광 가이드(104)의 둘레를 따라 광 가이드(104)의 외부 가장자리(138)를 통해 각각의 광원(108A, 108B)으로부터의 광을 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 광 가이드(104)는 광 확산 특징부(light spreading feature)(164)로 입사되는 광을 분산시키거나 확산시키도록 구성되는 적어도 하나의 광 확산 특징부(164)를 포함한다. 도시된 실시 예에서, 광 확산 특징부들(164)은 오목한 형태를 가지며, 외부 가장자리(138)를 따라 형성되고, 그에 따라 광 확산 특징부들(164)이 광 가이드(104)의 가장자리(138)를 따라 오목한 절개부들이 되게 한다. 각각의 광 확산 특징부(164)는 대응되는 광원(108)과 정렬되고 광학적으로 결합될 수 있다. 따라서, 도시된 실시 예에서의 광 가이드(104)는 광원들(108A, 108B) 중 하나와 각각 정렬하는 2개의 광 확산 특징부(164A, 164B)를 포함한다. “광학적으로 결합된”이라는 표현은 각각의 광 확산 특징부(164)가 대응되는 광원(108)에 인접하게 위치하고, 그에 따라 광원(108)에 의해 방출된 광의 상당 부분이 광 확산 특징부(164)에 의해 수용되도록 하는 것을 의미한다. 광 결합 광원(108) 및 광 확산 특징부(164)는 서로 기계적으로 결합되거나, 이들 사이에 기계적 결합 없이 서로 인접할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 광 확산 특징부(164)는 광원(108)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 오목 형상의 광 가이드(104)의 절개부이다.
광 확산 특징부(164)는 대응되는 광원(108)으로부터 방출된 광을 수신하고, 그에 따라 광의 적어도 일부가 광 확산 특징부(164)를 통해 굴절되어 광 가이드(104)의 내부 영역(114)(도 5에 도시됨)으로 진입하게 한다. 또한, 광 확산 특징부(164)는 광을 확산시키거나 분산시키도록 구성되고 그에 따라 광이 광원(108)으로부터 광 확산 특징부(164)로 입사하는 광의 외부 어레이보다 넓은 어레이 또는 분산 패턴으로 내부 영역(114) 내에 굴절되게 한다. 광 확산 특징부(164)의 오목한 형태는 다양한 방향들로 광을 구부려, 광이 광 가이드(104)의 전체를 통해 더 양호하게 전파될 수 있도록 한다. 결과적으로, 실질적으로 모든 광 가이드(104)의 노출된 영역들(150)(도 4에 도시됨)이 광을 수신하여 엠블럼(도 3)의 엠블럼 가장자리들(112)(도 3에 도시됨)을 조명한다. 엠블럼(102)의 조명은 제한된 수의 광원들(108)(예를 들어 1 또는 2)만을 사용하여 달성된다. 광 확산 특징부(164)는 선택적이다.
도시된 실시 예에서, 광 가이드(104)는 광 가이드(104)의 단일 부분이 적어도 2개의 부분들로 분할되는 적어도 하나의 분기 위치(branching location)(168)를 포함한다. 단일 부분들로부터 수신되는 광을 2개의 분기 부분들 모두에 분배하기 위해, 광 가이드(104)는 하나 이상의 분기 위치들(168)에 인접하게 배치되는 반사 특징부들(170)을 형성할 수 있다. 반사 특징부(170)는 반사 특징부(170)로 입사하는 광을 분기 부분으로 반사시키도록 구성되는 하나 이상의 반사 표면들(172)을 갖는다. 반사 특징부(170)는 쐐기 또는 V-형태로 정렬된 2개의 반사 표면들(172)을 가질 수 있다. 실시 예에서의 반사 특징부(170)는 광 가이드(104)의 노출되지 않은 가장자리(174)를 따라 위치한 광 가이드(104)의 절개부이다. 노출되지 않은 가장자리(174)는 엠블럼(102)(도 3)의 구조체(110)(도 3에 도시됨)에 의해 덮이고 엠블럼 가장자리(112)(도 3)를 넘어 측 방향으로 돌출되지 않는 가장자리이다. 대안적인 실시 예에서, 반사 특징부(170)는 광 가이드(104)의 가장자리들에 대해 측 방향으로 내부에 위치되고 광 가이드(104)의 가장자리들에 의해 전체가 둘러싸인 절개부일 수 있다. 다른 실시 예에서, 반사 특징부(170)는 광 가이드(104)의 절개부인 대신, 광 가이드(104)의 내부 영역(114)(도 5에 도시됨) 내에 배치된 반사층 또는 몰딩된 부품일 수 있다. 반사 특징부들(170)이 선택적임은 자명하다.
도 8은 대안적인 실시 예에 따른 광 조립체(200)의 정면도이다. 광 조립체(200)는 엠블럼(202) 및 광학적 광 가이드(204)(광 가이드(204)로 명명됨)를 포함한다. 도 9는 광 조립체(200)의 광 가이드(204)의 정면도이다. 광 조립체(200)의 구성 요소들 및 기능은 이하에서 열거되는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 7을 참조하여 도시되고 설명된 광 조립체(100)의 구성 요소들 및 기능과 유사할 수 있다.
엠블럼(202)은 둥근 십자형 또는 플러스 부호 형태로 도시된 하나의 단일 특징부만을 포함하는 구조체(206)를 갖는다. 따라서, 엠블럼(202)은 엠블럼(102)(도 3에 도시됨)과 달리, 내측 엠블럼 특징부 및 외측 엠블럼 특징부를 포함하지 않는다. 광 가이드(204)의 형태는 엠블럼(202)의 형태와 일치하고, 광 가이드(204)의 노출된 영역들(208)은 엠블럼(202)의 구조체(206)를 넘어 측 방향으로 돌출된다. 광 조립체(200)를 위한 받침 구조를 형성하는 하우징 대신, 광 조립체(200)의 하우징은 적어도 하나의 브라켓(210)을 포함한다. 예를 들어, 도시된 실시 예에서 광 조립체(200)는 2개의 브라켓들(210)을 포함하며, 하나의 브라켓(210)은 조립체(200)의 각 측면 상에 배치된다. 각각의 브라켓(210)은 광 조립체(200)를 자동차의 후드(hood) 또는 그릴(grill)과 같은 구조물에 장착하기 위해 사용된다. 광원(212)은 각각의 브라켓(210)의 패널의 후방에 있을 수 있기 때문에 브라켓들(210)은 도 8에서 은선들로 도시된 바와 같이 각각의 광원(212)을 유지할 수 있다. 일 실시 예에서, 광 가이드(204)는 브라켓(210) 내로 연장되어 광 가이드(204)를 브라켓들(210)에 결합시키는 돌출부들(214)을 갖는다. 돌출부들(214) 또한 도 8에서 은선들로 도시되어 있다. 돌출부들(214) 각각은 대응되는 브라켓(210)에 장착된 광원(212)에 광학적으로 결합된 광 확산 특징부(216)를 포함한다. 도시된 실시 예에서 브라켓들(210)은 엠블럼(202)의 형태를 적어도 부분적으로 형성하는 만곡된 내부 표면을 가짐으로써, 광 가이드(204)의 돌출부들(214)로부터 방출된 광을 흡수할 수 있다.
도시된 실시 예에서는 외측 엠블럼 특징부가 없기 때문에, 광 가이드(204)의 노출된 가장자리들(218)은 엠블럼(202)의 엠블럼 가장자리들(220)의 전체를 둘러쌀 수 있다. 일 실시 예에서, 엠블럼(202)의 구조체(206)는 하우징에 결합되거나 하우징으로부터 연장되는 대신에, 광 가이드(204)에 직접 장착(예를 들어, 결합)된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 광 가이드(204)는 엠블럼(202)을 광 가이드(204)에 유지시키는 고정부(fastener)(도시되지 않음)를 수용하기 위한 적어도 하나의 장착 홀(222)을 형성할 수 있다. 다른 실시 예에서, 광 가이드(204)는 접착제(adhesive), 에폭시(epoxy), 풀(glue) 등을 통해 광 가이드(204)에 장착될 수 있다. 또한, 광 가이드(204)는 광 가이드(204)를 통해 광을 반사시키고 지향시키는 반사 특징부(224)를 선택적으로 포함할 수 있다. 반사 특징부(224)는 광 가이드(204)의 가장자리들(218)의 전체 내부인 광 가이드(204)의 절개부일 수 있다.
본 명세서에 기술된 다양한 실시 예들의 적어도 하나의 기술적 효과는 심미적으로 즐겁고 주의를 끌기 위한 조명 엠블럼을 제공하는 것이다. 또 다른 기술적 효과는 하나 또는 소수의 광원들만을 사용하여 조명된 엠블럼을 제공하는 것이다. 조명된 엠블럼은 공간을 절약하기 위해 제한된 수의 구성 요소들과 회로만 사용하여 제공될 수 있다. 추가적인 기술적 효과는 열 생성 양을 제한하고, 전력 소모량을 제한하며, 광원들의 작동 수명을 연장시키는 제한된 수의 광원들을 갖는 조명된 엠블럼을 제공하는 것이다.
상기한 설명은 예시적인 것이고 제한적이 아닌 것임이 이해되어야 한다. 예를 들어, 상술한 실시 예들(및/또는 그 양태들)은 서로 결합되어 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 교시에 특정 상황 또는 물질을 적응(adapt)시키기 위해 다양한 수정이 가해질 수 있다. 본 명세서에 기재된 치수, 물질의 타입, 다양한 구성 요소들의 방위 및 다양한 구성 요소들의 수 및 위치들은 특정 실시 예의 파라미터들을 정의하기 위한 것이고, 결코 제한적이지 않으며 단지 예시적인 실시 예들이다. 청구 범위의 사상 및 범위 내의 많은 다른 실시 예들 및 수정들은 상기 설명을 검토함으로써 당업자에게 자명해질 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위를 참조하여, 그러한 청구 범위가 부여되는 균등물의 전체 범위와 함께 결정되어야 한다.

Claims (10)

  1. 엠블럼을 조명하기 위한 광 조립체(100)로, 상기 광 조립체는,
    광을 생성하도록 구성된 적어도 하나의 광원(108)을 지지하는 하우징(106);
    엠블럼 가장자리들(112)에 의해 형성되는 구조체(110)를 갖는 엠블럼(102); 및
    하우징에 결합되는 광학적 광 가이드(104), 상기 광학적 광 가이드는 상기 엠블럼과 관련된 형태 및 상기 엠블럼의 구조체와 대면하고 상기 엠블럼의 구조체에 의해 적어도 부분적으로 덮인 표면(116)을 갖고, 상기 광학적 광 가이드는 상기 엠블럼의 상기 엠블럼 가장자리들을 넘어 측 방향으로 돌출된 노출된 가장자리들(118)을 형성하고, 상기 광학적 광 가이드는 상기 적어도 하나의 광원에 의해 생성된 광을 수신하고 상기 노출된 가장자리들을 따라 상기 광의 적어도 일부를 방출하도록 구성되며,
    상기 광학적 광 가이드(104)는 상기 광학적 광 가이드의 단일 부분이 적어도 2개의 부분들로 분할되는 적어도 하나의 분기 위치(168)를 포함하고, 대응되는 분기 위치에 인접하게 반사 특징부(170)가 형성되며,
    상기 반사 특징부는, 상기 광 가이드(104)의 노출되지 않은 가장자리(174)를 따라 위치한 광 가이드(104)의 절개부이며, 하나 이상의 반사 표면(172)으로 구성되어 상기 단일 부분을 통해 전송된 광을 상기 분기 위치에서 연장되는 적어도 2개의 부분들로 반사시키는 광 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학적 광 가이드(104)로부터 방출된 광은 상기 노출된 가장자리들(118)에 인접하여 상기 엠블럼 가장자리들(112)을 조명하는 광 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징(106)은 상기 하우징의 베이스(130)로부터 연장되는 프레임(132)을 포함하고, 상기 프레임은 캐비티(134)의 둘레를 형성하고, 상기 적어도 하나의 광원(108)은 상기 프레임에 장착되고 상기 캐비티에 대면하며, 상기 광학적 광 가이드(104)는 상기 캐비티에 수용되고 상기 광학적 광 가이드의 둘레를 따라 상기 광학적 광 가이드의 외부 가장자리(138)를 통해 상기 적어도 하나의 광원에 의해 생성된 광을 수신하도록 구성되는 광 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광학적 광 가이드(104)는 상기 광학적 광 가이드의 둘레를 따라 상기 광학적 광 가이드의 외부 가장자리(138)를 통해 상기 적어도 하나의 광원(108)으로부터 상기 광을 수신하고, 상기 광학적 광 가이드는 상기 외부 가장자리를 따라 형성된 적어도 하나의 광 확산 특징부(164)를 포함하고, 각각의 광 확산 특징부는 대응되는 광원과 정렬되고 상기 대응되는 광원에 광학적으로 결합되어 상기 광원으로부터의 광이 상기 광 확산 특징부를 통해 굴절되어 상기 광학적 광 가이드에 수신되도록 하는 광 조립체.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 광학적 광 가이드(104)는 적어도 부분적으로 아크릴 재료로 구성되는 광 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 엠블럼(102)의 상기 구조체(110)는 불투명한 광 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 엠블럼(102)의 구조체(110)는 상기 광학적 광 가이드의 상기 노출된 가장자리들(118)의 내부에 존재하는 상기 광학적 광 가이드(104)의 덮인 영역(152)을 덮고, 상기 광학적 광 가이드는 상기 덮인 영역을 따라 상기 엠블럼의 상기 구조체와 대면하는 상기 표면(116) 상에 배치된 반사층을 가지며, 상기 반사층은 입사되는 광을 상기 광학적 광 가이드로 다시 반사시켜 상기 덮인 영역을 따라 상기 광학적 광 가이드로부터 상기 광이 방출되는 것을 방지하도록 구성되는 광 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 광학적 광 가이드(104)의 노출된 영역(150)은 상기 노출된 가장자리들(118) 및 상기 엠블럼(102)의 상기 엠블럼 가장자리들(112) 사이에 형성되고, 상기 노출된 영역은 상기 광학적 광 가이드의 소수의 표면 영역으로 구성되는 광 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 엠블럼(102)의 구조체(110)는 상기 광학적 광 가이드(104)의 덮인 영역(152)을 덮고 상기 광학적 광 가이드의 노출된 영역(150)은 상기 덮인 영역으로부터 상기 광학적 광 가이드의 상기 노출된 가장자리들(118)로 연장되고, 상기 광학적 광 가이드는 상기 광학적 광 가이드의 상기 덮인 영역을 따르는 것보다 상기 노출된 영역을 따라 더 두꺼운 두께를 가지며, 상기 노출된 영역은 상기 엠블럼과 대면하는 상기 표면(116)을 따라 상기 덮인 영역을 넘어 돌출되어, 상기 엠블럼의 상기 구조체를 수용하는 그루브(160)를 적어도 부분적으로 형성하는 광 조립체.
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