Light Guide

Figure 1: 이 예의 Light Guide는 프로젝터에서 볼 수 있는 mixing rod 입니다. Light Guide는 기존 광원 및 반사경에서 나오는 빛을 균질화하는 데 사용됩니다. 입력 측에서 빛은 중앙에서 급격히 정점에 도달합니다. 출력측에서 빛은 가로 세로 비율이 16:9인 가이드의 출구면에 걸쳐 공간적으로 균일합니다. 

그림 2: 평평한 표면을 통해 굴절되는 광선과 그 과정에서 광선의 진행을 보여주는 그림. 점선은 물질 경계에 대한 법선을 나타내며 스넬의 법칙에 의해 사용되는 양이 그림에 표시됩니다. 

예를 들어, 공기 중 굴절률 1.5의 물질 (index 1)에 대해 41.81 ^o의 임계각을 얻습니다. 이 임계각보다 큰 각도로 표면을 비추는 빛은 굴절할 수 없으므로 빛의 100%가 물질로 다시 반사되어 내부 전반사가 발생하게 됩니다. 

그림 3: 이 광선 팬은 평행한 경계가 있는 플레이트 Light Guide 내부에서 시작됩니다. 각 광선은 시작점에서 나와 유리-공기 경계에 부딪힙니다. 일부 광선은 굴절 (및 출사) 하지만 임계각 TIR 이상의 각도로 경계를 맞고 다시 Light Guide로 반사됩니다. 가이드의 길이를 따라 내부 전반사를 계속하는 광선을 나타낸 그림.

그림 4: 왼쪽에 작은 LED 광원이 있는 매우 단순한 원통형 Light Guide. 빛은 실린더의 끝면을 통해 Light Guide로 들어가고 빛의 100% 내부 전반사는 Light Guide에 갇혀 반대쪽 끝으로 전달되어 나가게 됩니다.  

가장 중요한 Light Guide 중 일부는 TV, 모니터, 시계 등의 평면 패널 디스플레이를 밝히는 데 사용되는 평평한 플랫 시트입니다. 이러한 유형의 Light Guide는 한 면에 성형된 추출 기능이 있는 얇고 평평한 물질 시트입니다. 빛은 일반적으로 LED를 사용하여 하나 이상의 가장자리에서 Light Guide로 주입됩니다. 추출 기능을 신중하게 잘 활용할 경우 일반적으로 균일한 원하는 출력 패턴이 달성됩니다. 시스템의 복잡성 때문에 원하는 광 분포를 달성하기 위해 텍스처 배치를 최적화하기 위해서는 조명 설계 소프트웨어가 필요합니다. 

Light Guide를 테이퍼링하면 광 손실이 발생할 수도 있습니다. 일반적으로 광원에서 멀어질수록 단면적을 늘리는 것은 문제가 되지 않지만 단면적을 줄이면 일반적으로 누광을 통해 손실이 발생하거나 가이드 내부의 빛을 역전시켜 빛을 향해 다시 보내게 됨으로써 손실이 발생합니다. Light Guide에 들어가는 빛이 넓은 각도의 범위를 포함하는 경우 특히 더 그렇습니다. 

그림 11: 여기에서 자동차 테일 램프에 사용된 Light Guide를 볼 수 있습니다. Light Guide는 신호 장치와 스타일링 모두의 목적으로 사용되었습니다.