KR20080036190A - 전기적으로 변경가능한 산란 패턴을 갖는 광을 생성하는라이트 모듈 및 이 모듈의 다목적 라이트로서의 용도 - Google Patents

전기적으로 변경가능한 산란 패턴을 갖는 광을 생성하는라이트 모듈 및 이 모듈의 다목적 라이트로서의 용도 Download PDF

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KR20080036190A
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KR1020087003135A
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리팻 에이. 엠. 히크멧
타이스 반 봄멜
알브레츠 크라우스
월터 에이. 슈라거
요하네스 피. 엠. 안셈스
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 광 빔(5)을 방출하는 광원(2), 광 빔(5)을 전기적으로 변경할 수 있는 산란 패턴을 갖는 조정된 광 빔(5)으로 조정하는 조정가능 광학 요소(300) 및, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 조정가능 광학 요소(300) 및 광원(2)을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하는 제어기(304)를 갖는 라이트 모듈(1)을 제공한다. 이에 의해, 유익하게도, 예를 들어, 실내 자동차 조명을 위한 다목적 라이트가 제공된다.
라이트 모듈, 조정가능한 광학 요소, 산란 패턴, 구동 신호

Description

전기적으로 변경가능한 산란 패턴을 갖는 광을 생성하는 라이트 모듈 및 이 모듈의 다목적 라이트로서의 용도{A LIGHT MODULE FOR PRODUCING LIGHT WITH A SCATTERING PATTERN THAT IS ELECTRICALLY VARIABLE AND USE THEREOF AS A MULTIPLE PURPOSE LIGHT}
본 발명은 라이트 모듈, 라이트 모듈에서 사용하기 위한 제어기, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
오늘날의 자동차에서는 다양한 실내 조명 기능을 수행하기 위해 다수의 광원이 사용된다. 스폿라이트(spot)는 독서용 라이트로서 사용되고, 약간 더 분산형인 조명은 배너티(vanity) 및 컴포트(comfort) 조명을 위해 사용될 수 있다. 또한, 차의 스테핑 영역(stepping area)을 비추기 위해 자동차 도어(들)에 배치되는 램프들이 있다. 따라서, 자동차에서 독서용 라이트, 배너티 라이트, 스테핑 라이트(stepping light), 기타 등등의 다양한 기능을 위해 자동차에서 다양한 광원이 사용된다.
실내 자동차 라이트의 예가 EP0669224에 기술되어 있다. 이 문서는 전구를 갖는 2개의 별도의 챔버를 갖는(하나는 지도를 읽기 위한 것이고 하나는 일반 조명을 위한 것임) 자동차 내부의 커티쉬 램프 하우징(courtesy lamp housing)을 기술 하고 있다. 독서용 램프와 그의 전구의 렌즈, 그리고 2개의 램프 챔버(lamp chamber) 및 2개의 접점을 분할하는 벽은 함께 하나의 유닛을 형성하고, 이 유닛은 제1 램프 챔버 내부에 들어가고 전구 교체를 위해 제거될 수 있다. 여기서, 2개의 라이트는 서로 다른 목적을 위해 사용된다.
종래 기술의 실내 자동차 라이트는 보통 조정될 수 없고 다목적으로 사용될 수 없는 형상 또는 특성을 갖는 광 빔을 생성한다.
따라서, 본 발명의 한 측면은 전기적으로 변경할 수 있는 산란 특성을 갖는 광을 생성하는 라이트 모듈을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 측면은, 특히 실내 자동차 조명에 사용하기 위한 다목적 라이트를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 측면들 중 하나는 비교적 사용하기 편리할 수 있는 라이트 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 측면들은 비교적 사용하기 편리할 수 있고 및/또는 다목적 효과를 제공할 수 있는 라이트 모듈에서 사용하기 위한 제어기 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하는 데 있다.
본 발명은 물체를 조명하는 라이트 모듈을 제공하며, 이 라이트 모듈은,
- 광 빔을 방출하는 광원,
- 상기 광원으로부터 나오는 광 빔을 조정하여 전기적으로 변경할 수 있는 산란 패턴을 갖는 조정된 광 빔을 만들도록 구성되어 있는 조정가능 광학 요소, 및
- 조정 제어 신호에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호에 의해 상기 조정가능 광학 요소 및 상기 광원을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하도록 구성되어 있는 제어기를 포함한다.
본 발명의 그 다음 측면에 따르면, 라이트 모듈 내에서 또는 라이트 모듈과 함께 사용하기 위한 제어기가 제공되고, 이 제어기는, 조정 제어 신호에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호에 의해 전기적으로 조정가능한 광학 요소 및 광원을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하도록 구성되어 있다. 제어기는 2개 이상의 라이트 모듈을 제어할 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 제어기 상에서 실행될 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 이 컴퓨터 프로그램 제품은, 조정 제어 신호에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호에 의해 상기 전기적으로 조정가능한 광학 요소 및 광원을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하는 기능을 포함한다.
보다 상세하게는, 2개 이상의 광 빔을 생성하는 라이트 모듈이 제공되며, 상기 라이트 모듈은,
a. 2개 이상의 광 빔을 제공하도록 구성되어 있는 2개 이상의 광원, 및
b. 2개 이상의 광원으로부터의 2개 이상의 광 빔을 조정하여, 전기적으로 변경할 수 있는 각자의 산란 패턴을 갖는 2개 이상의 조정된 광 빔을 만들도록 구성되어 있는 2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소를 포함한다.
이 라이트 모듈은, 조정 제어 신호에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호에 의해 하나 이상의 조정가능 광학 요소 및 하나 이상의 광원을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 그 다음 측면에 따르면, 라이트 모듈 내에서 또는 라이트 모듈과 함께 사용하기 위한 제어기가 제공되며, 이 제어기는, 조정 제어 신호에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호에 의해 하나 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소 및 하나 이상의 광원을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하도록 구성되어 있다. 이 제어기는 2개 이상의 라이트 모듈을 제어할 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 제어기 상에서 실행될 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 이 컴퓨터 프로그램 제품은, 조정 제어 신호에 응답하여, 본 발명에 따라 적어도 하나의 구동 신호에 의해 하나 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소 및 하나 이상의 광원을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하는 기능을 포함한다.
게다가, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 본 발명에 따른 라이트 모듈을 다목적 라이트로서, 특히 다목적 실내 자동차 라이트로서 사용할 수 있게 해준다.
본 명세서에는, 광원 및 전기적으로 조정가능한 광학 요소(특히 전기적으로 유도되는 산란 요소)를 포함하는 라이트 모듈이 기술되어 있으며, 이는 전계의 인가 시에 광 빔의 산란을 변화시킬 수 있다. 유익하게도, 산란 패턴을 조정하기 위해 조정가능한 광학 요소를 사용하는 것은 다양한 기능을 하나의 라이트 모듈에 결합시킬 수 있게 해준다. 이와 같이, 예를 들어, 거의 산란하지 않는 스폿 라이트 또는 독서용 라이트는 광폭 빔(wide beam) 컴포트 라이트(comfort light), 예를 들어, 어둠 속에서 단지 서로를 볼 수 있도록 넓은 분포를 갖는 저출력 라이트(low-intensity light)로 또는 심지어 초광폭 빔 형상(ultra-wide beam shape)(스테핑 라이트 또는 진입등(approaching light) 또는 일반적인 실내 조명등)으로 변환될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 조정가능한 광학 요소가 구동 신호에 응답하여 조정가능한 산란 특성을 갖는 빔을 포함하는 조정된 광 빔을 제공하도록 구성되어 있는 모듈이 제공된다.
따라서, 본 발명에 따른 라이트 모듈의 특정 실시예는 다목적 라이트로서, 특히 다목적 실내 자동차 라이트로서 사용될 수 있다. 자동차는 라이트 모듈의 용도가 독서용 라이트, 배너티 라이트, 및 스테핑 라이트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되도록 되어 있는 라이트 모듈을 구비할 수 있다. 당업자에게는 명백한 바와 같이, 2개 이상의 라이트 모듈이 제공될 수 있다. 유익하게도, 조정가능한 광학 요소는 조정가능한 원뿔각(cone angle) 및/또는 조정가능한 방향을 갖는 조정된 광을 제공하도록 구성될 수 있는데, 그 이유는 산란각(scattering angle)이 전기적으로 변경될 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 라이트 모듈은 자동차에서 적용가능할 뿐만 아니라 트럭, 버스, 비행기, 및 기차에서도 사용될 수 있으며, 실내 및 실외 조명에, (포켓) 랜턴(lantern), (포켓) 토치(torch), 플래쉬 라이트, 조명등, 스펙테이터(spectator), 망원경, (스파이) 글래스, 정지 영상 카메라, 동영상 카메라, 카메라 기능을 갖는 모바일 전화, 마이크로파 오븐, 세탁기, 식기세척기, 오븐, 기타 등등의 가전 기기와 같은 장치에도 사용될 수 있다.
이 라이트 모듈에서는, 광원으로부터 나오는 광을 조정하기 위해 손으로 렌즈를 이동시키거나 또는 요구되는 세기의 광을 수작업으로 조정할 필요가 더 이상 없다. 그 대신에, 제어기가 보다 자동화된 방식으로 광원(들)로부터 나오는 광의 광도(luminous intensity) 및 빔 형상을 조정할 수 있다. 본 발명에 따른 모듈은 그에 의해 보다 사용하기 편리하게 된다.
주의할 점은 조명되는 물체가 직접 또는, 예를 들어, 반사를 통해, 간접으로 조명될 수 있다는 것이다. 조정 제어 신호는, 예를 들어, 전기 신호, 자기 신호, 전자기 신호, 광학 신호, 또는 초음파 신호이다.
본 발명에 따른 장치는 그 중에서도 특히 사용자에게 증가된 수의 가능한 경우를 제공한다는 점에서 추가적인 이점이 있으며, 이에 대해서는 이하에서 기술한다.
다른 실시예들에서, 광원은, 구동 신호에 응답하여, (예를 들어, 동영상 카메라를 위한) 연속 광(continuous light)을 제공하도록 구성될 수 있거나, (예를 들어, 사진 카메라를 위한) 플래쉬 광(flash light)을 제공하도록 구성될 수 있거나, (예를 들어, 동영상 및 사진 카메라를 위한) 연속 광 및 플래쉬 광의 조합을 제공하도록 구성될 수 있다. 연속 광은 또한 라이트 모듈이, 예를 들어, 토치 램프(torch lamp)로서 사용될 때 적용될 수 있다.
다른 실시예에서, 광원은, 청구항 3에서 정의된 광원, 예를 들어, 적어도 발광 다이오드, 크세논 램프 또는 할로겐 램프를 포함한다. 일 실시예에서, 발광 다이오드(LED)가 광원으로 선호된다. 서로 다른 광원의 조합도 사용될 수 있다. 유익하게도, 발광 다이오드는 플래쉬 상황(flashing situation)은 물론 비플래쉬 상황(non-flashing situation)에도 사용될 수 있다. 광원은 명시적으로 다이오드의 어레이도 포함한다. 다이오드의 어레이는 (예를 들어, 제어기에 의해) 전체적으로 또는 개별적으로 구동될 수 있다.
다른 실시예에서, 조정가능한 광학 요소는 광범위한 물체의 조명을 최적화하기 위해 조정가능한 원뿔각 및/또는 조정가능한 방향을 갖는 빔을 포함하는 조정된 광을 제공하도록 구성되어 있다.
다른 실시예에서, 조정가능한 광학 요소는 빔 형상을 촬영하는 영화 또는 사진의 선택된 종횡비에 맞추기 위해 광 빔의 조정가능한 종횡비, 예를 들어, 4:3 또는 16:9 종횡비를 갖는 조정된 광을 제공하도록 구성되어 있다. 또다른 실시예에서, 조정가능한 광학 요소는 전기 습윤 렌즈(electro-wetting lens), 액정 렌즈, 제어가능한 산란 요소, 제어가능한 굴절 요소, 및 반사 요소를 포함하는 일군의 광학 요소 중 적어도 하나의 요소를 포함한다. 여기에서, 렌즈는 단일 렌즈 또는 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 액정 요소를 통과하는 빔의 콜리메이션(collimation)은, 예를 들어, 조정가능한 진폭을 갖는 AC 전압을 이 요소에 공급함으로써 조정될 수 있다. 전기 습윤 렌즈 내의 유체는, 예를 들어, 조정가능한 진폭을 갖는 AC 전압을 이 렌즈에 공급함으로써 볼록 또는 오목으로 될 수 있다. 광을 조정하는 데 기계적 가동부를 회피함으로써 종래 기술과 비교하여 장치 신뢰성이 향상되며, 본 발명을 훨씬 더 사용하기 편리하게 만들어준다.
다른 실시예에서, 조정가능한 광학 요소는 액정 굴절율 경사 요소(liquid crystalline refractive index gradient element)를 포함한다. 이러한 요소는 GRIN 요소라고도 한다.
다른 실시예에서, 조정가능한 광학 요소는 적어도 하나의 수동 빔-정형 요소 및 광원과 수동 빔-정형 요소 사이에 배치된 제어가능한 산란 요소를 포함한다. 이 청구항은 명시적으로 제어가능한 산란 요소가 수동 빔-정형 요소들 사이에 배치되어 있는 2개 이상의 수동 빔-정형 요소의 경우를 포함한다. 또다른 실시예에서, 조정가능한 광학 요소는 광원과 제어가능한 산란 요소 사이에 배치된 적어도 하나의 수동 빔-정형 요소를 포함한다.
다른 실시예에서, 조정 제어 신호는 사용자에 의해 발생된다.
본 발명에 따른 제어기 및 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 제품의 실시예들은 본 발명에 따른 라이트 모듈의 실시예들에 대응한 것이며 청구항 16 내지 청구항 19에 정의되어 있다.
본 발명은 비교적 사용하기 편리할 수 있는 라이트 모듈 및 광학 장치를 어떻게 제공할지의 문제를 해결하고, 게다가 상기한 바와 같이 사용자에게 증가된 수의 가능한 경우를 제공한다는 점에서 이점이 있다.
본 발명의 이들 및 기타 측면들은 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 이하에서 기술되는 실시예(들)을 참조하면 명백하게 될 것이다.
도 1은 실내 자동차등(interior car light)의 다수의 위치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 제어기를 포함하는 본 발명에 따른 라이트 모듈을 도식적으로 나타낸 도면.
도 3은 광원으로부터 나오는 광을 조정하는 조정가능한 광학 요소의 제1 실시예를 도식적으로 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 광원으로부터 나오는 광을 조정하는 조정가능한 광학 요소의 제2 실시예를 도식적으로 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 광원으로부터 나오는 광을 조정하는 조정가능한 광학 요소의 제3 실시예를 도식적으로 나타낸 도면.
도 6은 광원으로부터 나오는 광을 조정하는 조정가능한 광학 요소의 제4 실시예를 도식적으로 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 광원으로부터 나오는 광을 조정하는 조정가능한 광학 요소의 제5 실시예를 도식적으로 나타낸 도면.
도 8은 광원으로부터 나오는 광을 조정하는 조정가능한 광학 요소의 제6 실시예를 도식적으로 나타낸 도면.
도 9a 및 도 9b는 광원으로부터 나오는 광을 조정하는 조정가능한 광학 요소의 제7 실시예를 도식적으로 나타낸 도면.
도 10a 내지 도 10d는 도 9에 도시된 실시예에서 사용될 수 있는 다양한 전극 패턴을 나타낸 도면.
도 11은 빔 정형 및 광 분포를 위해 광원 및 수동 빔-정형 요소 및 능동 요소가 결합될 수 있는 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도 12a 및 도 12b는 라이트 모듈이 2개 이상의 광 빔을 제공하는 본 발명에 따른 라이트 모듈의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 13은 도 12a 및 도 12b에 개략적으로 도시한 실시예의 수정을 개략적으로 나타낸 도면.
오늘날의 자동차에서는 다양한 실내 조명 기능을 수행하기 위해 수많은 광원이 사용되고 있다. 다양한 스폿라이트가 독서용 라이트로서 사용되고, 얼마간 더 확산성을 갖는 조명이 배너티 및 컴포트 조명에 사용된다. 자동차를 타거나 내리는 스테핑 영역(stepping area)을 조명하기 위해 자동차 도어에도 램프가 배치되어 있다. 도 1은 배너티 라이트(101), 독서용 라이트(102), 및 스테핑 라이트(103) 등의 자동차(100)에서 사용되는 다양한 램프의 위치의 실시예들을 나타낸 것이다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 예를 들어, 내부 자동차 천정에 대한 실내 라이트 모듈(예를 들어, 앞쪽에서 운전자 시트와 승객 시트 사이에 배치되거나 뒤쪽 시트의 상부에 배치되어 있음) 등의 더 많은 라이트 위치가 가능하다. 최근의 라이트는 다목적으로 사용될 수 없다. 예를 들어, 최근의 라이트(102)는 스테핑 라이트 기능도 수행하도록 용이하게 개조될 수 없다.
도시되지 않은 물체를 조명하기 위한 광원(2)을 포함하고 조정가능한 광학 요소(300)를 포함하는, 본 발명에 따른 라이트 모듈(1)이 도 2에 도시되어 있다. 라이트 모듈(1)은, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300) 및 광원(2)을 포함하는 일군의 요소 중 적어도 하나의 요소를 제어하도록 구성되어 있는 제어기(304)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 라이트 모듈(1)의 실시예는 (도시되지 않은) 물체를 조명하는 광원(2)을 포함하고 광원(2)으로부터 나오는 광(5)을 조정하여 조정된 광(25)을 물체에 공급하는 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 포함한다. 제어기(304)는, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 구동 신호(376)에 의해 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 제어하고 구동 신호(375)에 의해 광원(2)을 제어한다. 구동 신호(376)는 2개 이상의 구동 신호, 예를 들어, 2개 이상의 광학 요소(300)를 제어하는 구동 신호를 포함할 수 있다(이하를 참조할 것). 광원(2)은, 예를 들어, 플래쉬 광원 또는 연속 광원이고, 발광 다이오드, 다이오드의 어레이, 크세논 램프 또는 할로겐 램프를 포함할 수 있다.
양호한 실시예에서, 다이오드의 어레이가 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 다이오드들을 포함하는 경우, 광원(2)을 제어하는 구동 신호(375)는 컬러 광(25), 즉 조정가능한 색 온도(color temperature)를 갖는 광(25)을 제공하기 위해 발광 다이오드의 어레이의 발광 다이오드들(의 세기)을 개별적으로 제어할 수 있다. 특정의 실시예에서, 제어기(304)는 조정 제어 신호(371)를 수신하기 위해 인터페이스(340)에 연결되고, 선택에 따라서는, 사용자(341)로부터 조정 제어 신호(371)를 수신하기 위해 입력 인터페이스(342)에 연결되고, 예를 들어, 단기 메모리(short-term memory)(344) 및/또는 장기 메모리(long-term memory)(345)에 연결되는 프로세서(343)를 포함한다. 본 발명의 라이트 모듈(1)은, 예를 들어, 광원(2)으로부터 나오는 광 빔(25)을 조정하기 위한 렌즈의 수동 이동(manual shifting) 또는 요구되는 광 세기의 수동 조정을 필요로 하지 않는다(그렇지만, 후자는 여전히 선택적으로 행해질 수 있음, 이하를 참조할 것). 그 대신에, 제어기(304)는 광원(2)으로 부터 나오는 광 빔(25)의 광도, 산란 특성, 및/또는 빔 형상을 보다 자동화된 방식으로 조정할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트 모듈(1)은 보다 사용하기 편리한다. 다른 대안으로서 및/또는 그에 부가하여, (프로세서(343)의 일 실시예에서의) 제어기(304)에 사용자의 선호를 알려주기 위해 추가적인 조정 제어 신호(371)가, 예를 들어, 사용자에 의해 발생된다. 광도는 광원(2)으로 전달되는 전력 및/또는 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)의 양단에 인가되는 전압을 조정함으로써 제어될 수 있다.
제어기는 광원 및 조정가능한 광학 요소와 동일한 모듈에 수용될 수 있지만, 자동차 내의 다른 곳에 있을 수도 있다.
조정가능한 광(25)은 물체를 하이라이트하거나, 서로 다른 물체의 최적화된 조명을 달성하거나, 시야각의 함수로서 조명된 영역의 빔 형상을 변경하거나, 빔 형상을, 예를 들어, 비디오 또는 사진 카메라의 종횡비에 맞추기 위해 사용될 수도 있다.
다른 대안으로서 및/또는 그에 부가하여, 제어기(304)(프로세서(343))에 사용자의 선호를 알려주기 위해, 예를 들어, 사용자에 의해 추가적인 조정 제어 신호(371)가 발생된다.
조정가능한 광학 요소(300)는, 예를 들어, 도 3에 도시한 액체 초점 렌즈(fluid focus lens)(어레이)(80)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조정가능한 진폭을 갖는 AC 전압을 도체(81, 82)를 통해 액체 초점 렌즈(어레이)(80)의 극성 액체(polar liquid)(86)에 공급하면 극성 액체(86)와 비극성 액체(apolar liquid)(87)의 계면에 메니스커스(meniscus)가 형성된다. 이 메니스커스는 조정가능한 진폭을 가질 수 있는 볼록 모드 및/또는 오목 모드를 포함하는 3가지 서로 다른 모드(83, 84, 85)를 갖는다. 따라서, 나가는 광(25)의 원뿔각이 들어오는 광(5)의 원뿔각에 따라 조정될 수 있다.
조정가능한 광학 요소(300)는, 예를 들어, 도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 다양한 액정 물질을 포함할 수 있다. 도 4는 전압이 없는 경우 광을 산란시키는 물질(91)을 나타낸 것이다. 환언하면, 영 전압 신호(zero voltage signal)가 기판(190, 191)에 존재하는 투명 전극(90, 92)에 공급될 때, 들어오는 광(5)이 산란되고(도 4a), 충분히 높은 전압이 공급될 때, 물질(91)은 (실질적으로) 산란되지 않은 광을 생성하기 위해 투명하게 된다(도 4b). 도 5a 및 도 5b는 전압이 인가되지 않는 경우에 투명한 다른 물질을 나타낸 것이다(도 5a). 기판(193, 195) 상에 존재하는 투명 전극(93, 95) 양단의 전압이 영(zero)이면, 물질(94)은 투명하고(도 5a), 충분히 높은 전압이 전극 양단에 인가될 때, 들어오는 광(5)은 산란된다(도 5b).
조정가능한 광학 요소(300)는, 예를 들어, 도 6에 나타낸 바와 같이 액정 물질을 포함할 수 있다. 위쪽에서부터 아래쪽으로, 유리 기판(100), 투명 전극(101), 배향층(102), 액정 물질(103), 등방성층(104), 투명 전극(105), 및 유리 기판(106)이 존재한다. 영 전압 신호 또는 영이 아닌(non-zero) 전압 신호를 공급함으로써, 전계의 인가가 액정 분자의 배향을 변경한다는 사실로 인해 들어오는 광(5)이 굴절되거나 굴절되지 않으며, 광 빔이 굴절되지 않고 통과할 수 있다.
양쪽 편광 방향(polarization direction) 둘다가 영향받을 필요가 있는 경우, 2개의 이러한 요소가 그 요소에서의 액정 분자의 배향이 상호 수직인 구성에서 사용될 필요가 있다. 분자의 배향 방향이 동일하게 유지될 수 있지만, 그 경우에 반파장판(half-wave plate)이 그 요소들 사이에 삽입될 필요가 있다.
조정가능한 광학 요소(300)는, 예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이 소위 키랄 액정 물질(chiral liquid crystalline material)을 포함할 수 있다. 영 전압 상태에서, 액정(112)은 일단의 회전 편광된 광(25a)을 반사하는 반면, 반대 전계의 일단의 회전 편광된 광(25b)은 투과된다(도 7a). 유리 기판(110, 114)의 상부에 배치된 투명 전극(111, 113) 양단의 전압은 액정(112)의 나선형 구조를 제거하고 셀을 투명하게 만든다(도 7b). 이중 셀 구성(double cell configuration)은 양쪽 편광 방향 둘다를 반사시키는 데 사용될 수 있다. 이 구성에서, 가능한 경우 중 하나는 회전 편광된 광의 좌 및 우 편광 방향을 반사시키는 키랄 물질을 함유하는 셀을 사용하는 것이다. 다른 하나의 가능한 경우는 반파장판을 그 사이에 갖는 셀을 포함하는 동일한 키랄 물질을 사용하는 것이다.
조정가능한 광학 요소(300)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 셀 구조(125) 내부에 곡률이 존재하는 액정 렌즈일 수 있다. 이 구조(125)는 영 전압 상태에 있는 액정의 굴절율들 중 하나와 거의 동일한 굴절율을 갖는 등방성 물질로 이루어져 있는 경우 렌즈로서 동작한다. 유리 기판(120, 127) 상부에 배치된 투명 전극(121, 126) 양단에 전압을 인가하면 액정 분자(123)를 재배향시키며 렌즈 효과가 사라진다. 투명 전극(121)은 배향층(122)으로 덮여 있고, 구조(125)는 배향층(124)으로 덮여 있다. 구조(125)가 영 전압 상태에 있는 액정의 굴절율과 거의 동일한 굴절율을 갖는 이방성 물질로 이루어져 있는 경우, 렌즈 작용이 존재하지 않는다. 유리 기판(120, 127) 상부에 배치된 투명 전극(121, 126) 양단에 전압을 인가하면 액정 분자(123)를 재배향시키며 렌즈 효과가 나타난다. 단일 요소가 단지 하나의 선형 편광 방향에서만 동작할 수 있으며, 따라서 양쪽 편광 방향 둘다에 영향을 주기 위해서는 2개의 요소가 필요하다. 이것이 단일 렌즈의 일례이지만, 이러한 구조를 사용하여 렌즈 어레이를 제조하는 것도 가능하다.
조정가능한 광학 요소(300)는 도 9a 및 도 9b에 도시된 액정 굴절율 경사(liquid crystalline refractive index gradient)(GRIN) 렌즈 또는 어레이일 수 있다. 이러한 요소는 패터닝된 전극을 포함한다. 셀의 양쪽 표면 둘다가 패터닝된 전극을 포함하는 경우, 그 표면은 패턴이 거의 완벽한 중첩(overlap)을 보이도록 서로에 대해 정렬된다. 이 상황에서, 전극 사이에서 전위가 가장 높다. 전극 외부에서는 셀 외부로 전계선(field line)이 누출되어 비균일 전계선(non-uniform field line)이 얻어진다. 그 결과, 전극을 포함하지 않는 영역에 굴절율 경사가 형성된다. 투명 전극이 원형 구멍(도 10a도 역시 참조할 것)을 포함하는 경우, 구형 렌즈(spherical lens)가 형성되는 반면, 주기적인 간격으로 있는 선형 전극을 사용하면 원통형 렌즈를 형성할 수 있다. 전극 형태(elelctrode geometry)가 다른 형태도 가질 수 있으며, 그의 일례가 도 10b 내지 도 10d에 도시되어 있다. 도 9는 액정(133)을 포함하는 유리 기판(130, 137) 상에 패터닝된 전극(131, 136)을 갖는 셀을 나타낸 것이다. 액정 분자의 거시적인 배향은 러빙된 폴리머층(rubbed polymer layer)으로 이루어진 배향층(132, 135)으로 야기된다. 패터닝된 전극은 임의의 구조를 가질 수 있으며, 다양한 예가 도 10a 내지 도 10d에 도시되어 있다. 전극(131, 136) 양단에 인가된 전압이 영인 경우, 도 9의 상부 도면에 나타낸 바와 같이, 액정 분자는 단축으로(uni-axially) 배향되고, 셀 내에 렌즈 작용이 없고, 이 경우 빔(5)은 변경되지 않고 셀을 통과한다. 도 9의 하부 도면에 나타낸 바와 같이 셀 양단에 전계를 인가하면 그 결과 굴절율 경사가 전극들 사이의 영역에 생기고, 광 빔(5)의 경로가 변경된다.
다른 실시예에서, GRIN 렌즈는 표면들 중 단지 하나에만 전극 패턴이 제공되고 다른쪽 표면이 어떤 패턴도 포함하지 않는 셀로부터 생성될 수 있다. 또다른 실시예에서, 패터닝된 전극(들)은 메가 오옴/□ 범위에 있는 아주 높은 표면 저항을 갖는 층에 의해 덮여 있다.
상기한 GRIN 렌즈는 또한 편광 의존성(polarization dependency)을 보여준다. 양쪽 편광 방향 둘다가 영향받을 필요가 있는 경우, 2개의 이러한 요소는 요소 내의 액정 분자의 배향이 상호 수직인 구성에서 사용될 필요가 있다. 분자의 배향 방향은 양쪽 요소 둘다에서 동일하게 유지될 수 있지만, 그 경우에 반파장판이 그 요소들 사이에 삽입되어야만 한다.
이 응용에서, 반사 및 흡수에 의해 생기는 손실이 낮은 것이 중요하다. 상기한 GRIN 개념은 더 높은 투과가 달성될 수 있도록 이들 손실을 최소화시킬 수 있다.
등방성 산란 특성은 다수의 방식으로 달성될 수 있다. 양호하게는, 마이너 스 유전율 이방성(negative dielectric anisotropy)를 갖는 LC(liquid crystal) 겔, 키랄 겔, 및 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 물질을 포함하는 그룹으로부터 선택된 액정 물질을 포함하는 액정 셀을 포함하는 광학 요소(300)가 선택된다(이하의 내용도 참조할 것).
당업자에게는 명백한 바와 같이, 조정가능한 광학 요소(300)는 본 명세서에 기술된 조정가능한 요소들 중 2개 이상을 포함할 수 있다. 게다가, 광학 요소(300)는 그에 부가하여, 예를 들어, 거울, 렌즈 등의 다른 광학 요소도 포함할 수 있지만, 빔(25)의 빔 특성을 제어하는 검출기 또는 센서도 포함할 수 있고, 이 검출기 또는 센서는 빔이 조정 또는 제어될 수 있도록 제어기(304)로 신호를 전송할 수 있다.
따라서, 광 분포, 산란 특성, 및/또는 그의 형상을 변경할 수 있는 조정가능한 광학 요소(300)가 콜리메이트된 광원(2)의 전방에 배치될 수 있다.
그렇지만, 광을 콜리메이트 및 정형하는 데 사용되는 조정가능한 광학 요소는 또한 광원(2)과 하나의 수동 빔-정형 요소(passive beam-shaping element) 사이에, 또는, 2개 이상의 수동 빔-정형 요소의 경우, 예를 들어, 수동 빔-정형 요소들 사이에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드가 광원(2)으로서 사용되는 경우, 어떤 분포를 갖는 광 형상을 획득하기 위해 어떤 형상을 갖는 반사경(440 및/또는 441)이 사용될 수 있다. 조정가능한 광학 요소(300)는 따라서 도 11에 도시된 바와 같이 수동 빔-정형 요소(440, 441) 사이에 배치될 수 있다. 수동 빔-정형 요소는 또한 몇개의 세그먼트로 이루어질 수 있으며, 조정가능한 광학 요소(300)는 수동 빔-정형 요소(440, 441)를 따라 임의의 장소에 배치될 수 있다. 유의할 점은 도 11이 광원, 조정가능한 광학 요소(300), 및 수동 빔-정형 요소(440, 441)만을 도시하고 있다는 것이다. 제어기(304), 기타 등등의 다른 요소들이 동 도면에는 도시되어 있지 않다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 수동 빔-정형 요소(들)는, 예를 들어, 도 12a 및 도 12b에 도시되어 있는 바와 같이 광원(2)과 조정가능한 광학 요소(300) 사이에 존재한다(이에 대해서는 이하에서 기술함).
또한, 빔 형상에 대한 더 나은 제어를 달성하기 위해 조정가능한 광학 요소의 전극을 세그먼트화(segment)하는 것이 가능하다.
다른 실시예에서, 직접 조명에서 간접 조명으로의 전환 및 그 반대로의 전환이 사용될 수 있다. 그 경우에, 광원으로부터 나오는 광은 부분적으로 또는 전체적으로 반사되며, 그 광은 예를 들어 천장에 의해 반사된 후에 물체에 도달한다. 이와 같이, 물체가 간접 조명된다.
곡면에 기초한 액정 렌즈의 다양한 예가 특허 문헌(US4190330, WO200459565), 프레넬 렌즈(Fresnel lens), 및 패터닝된 전극으로 이루어진 존 플레이트(zone plate)에서 찾아볼 수 있다. 예를 들어, 조정가능한 진폭을 갖는 교류 전압을 액정 요소에 공급함으로써 빔의 콜리메이션을 조정할 수 있다. 렌즈는 전기 습윤(electro wetting)(WO0369380)의 원리에 기초할 수 있다. 조정가능한 진폭의 AC 전압을 전기 습윤 렌즈에 공급하면 액체가 볼록하거나 오목하게 될 수 있다. 나가는 광의 원뿔각이 그에 의해 조정될 수 있다. 본 발명에 따른 라이트 모 듈의 다른 실시예는 전기적으로 제어가능한 방식으로 산란 및/또는 회절한다. 폴리머 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal)에 기초한 효과는 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 이를 위해 겔(US5188760)이 사용될 수 있다. 또한, 블레이즈 회절 격자 구조(blazed grating structure)가 액정으로 채워져 있는 요소에서 광의 방향을 변경할 수 있고, 전기 신호는 액정 분자의 배향을 제어하는 데 사용된다(US6014197). 광의 방향을 변경하기 위해 전환가능 반사경(US5798057, US5762823)도 사용될 수 있다. 조정가능한 광학 요소는, 다른 대안으로서, 전환가능 경사 굴절율 액정 요소(switchable graded index liquid crystal element)를 포함할 수 있다.
이 모듈은 하나 이상의 스위치 또는 하나 이상의 센서, 또는 하나 이상의 스위치는 물론 하나 이상의 센서를 더 포함할 수 있으며, 여기서 스위치는 이하의 것들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공하고,
- 광원(2)을 켜고 끔
- 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 전기적으로 조정(예를 들어, 승객이 광원을 컴포트 라이트(산란됨)로부터 독서용 라이트(집속됨)로 조정)
- 광 빔(25)의 산란 특성을 조정
- 광 빔(25)의 광도를 조정
여기서, 센서는 이하의 것들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공한다.
- 하나 이상의 도어의 열림, 닫힘, 잠금, 및 잠금 해제 상태들 중 하나 이상 을 검출
- 하나 이상의 도어의 열림, 닫힘, 잠금, 및 잠금 해제 상태들 중 하나 이상을 나타내는 원격 신호를 검출
- 운전자 및/또는 한명 이상의 승객의 존재를 검출
- 운전 중임을 검출(예를 들어, 운전자로 향해가는 광 빔(25)에 대한 비산란 기능을 차단시키는 신호(376)를 제공하기 위해)
- 스위치에 대해 상기한 동일한 기능들 중 하나 이상을 제어하기 위한 원격 제어 신호를 검출(즉, 광원(2)을 켜고 끔, 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 전기적으로 조정, 광 빔(25)의 산란 특성을 조정, 광 빔(25)의 광도를 조정(예를 들어, 리모콘이 동일한 빔(25)의 독서용 라이트(비산란 또는 실질적으로 비산란)에서 컴포트 라이트(산란)으로의 변경을 나타내는 신호를 제공하는 것을 감지하는 센서)).
다른 실시예에 따르면, 도 12a 및 도 12b에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 라이트 모듈(1)은 2개 이상의 광 빔(25)(여기서, 참조 번호 25a 및 25b로 표시함)을 제공하며, 라이트 모듈(1)은 양호하게는 2개 이상의 광 빔(5)(5a 및 5b로 표시함)을 제공하도록 구성되어 있는 2개 이상의 광원(2)(2a 및 2b로 표시함), 및 2개 이상의 광원(2)으로부터의 2개 이상의 광 빔(5)을 조정하여 2개 이상의 조정된 광 빔(25a, 25b)을 각각 만들도록 구성되어 있는 2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)(참조 번호 300a 및 300b로 표시함)를 포함한다. 조정된 광 빔(25)의 산란 패턴은 전기적으로 변경가능하다. 양호하게는, 각각의 광 빔 의 산란 패턴이 개별적으로 조정가능하다(제어가능하다). 조정된 광 빔은 따라서 (비산란에서 산란으로) 원하는 산란 특성을 제공받을 수 있다.
당업자에게는 명백할 것인 바와 같이, 2개 이상의 광 빔(5)을 제공하기 위해 당업자에게 잘 알려져 있는 하나의 광원 및 하나 이상의 빔 분할기 또는 기타 수단을 사용할 수 있다. 양호하게는, 제어가능한 광 빔(25)(즉, 25a, 25b, 기타)이 모듈에 의해 제공되도록 각각의 광 빔(5)(5a, 5b, 기타)이 조정가능한 광학 요소(300)(300a, 300b, 기타)에 의해 개별적으로 어드레싱될 수 있다.
따라서, 용어들 "광 빔(25)", "구동 신호(375)", "구동 신호(376)", "광원(2)", "콜리메이터(3)", "광 빔(5)", 기타는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "광 빔(25)", "구동 신호(375)", "구동 신호(376)", "광원(2)", "콜리메이터(3)", "광 빔(5)", 기타를 각각 나타내는 것은 물론 "광 빔(25) 중 적어도 하나", "구동 신호(375) 중 적어도 하나", "구동 신호(376) 중 적어도 하나", "광원(2) 중 적어도 하나", "콜리메이터(3) 중 적어도 하나", "광 빔(5) 중 적어도 하나", 기타를 각각 나타내는 것으로 생각된다.
도 12a는 2개의 광원(2a, 2b)을 갖는 모듈을 개략적으로 나타낸 것이지만, (예를 들어, 3개의 광 빔(5) 및 그 결과 얻어지는 광 빔(25)을 갖는 모듈을 제공하기 위해) 더 많은 광원이 사용될 수 있다. 광원(2a, 2b)으로부터의 광 빔(5)은 선택에 따라서는 콜리메이터(3)(참조 번호 3a 및 3b로 표시함)로 콜리메이트될 수 있다. 광 빔(5a, 5b)은, 광 빔(25a, 25b)의 특성이 제어될 수 있도록, 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)(즉, 각각 300a, 300b)에 의해 차단된다. 참조 번호 400(여기서, 참조 번호 400a 및 400b)는 광 빔(25)이 모듈(1)의 외부로 전달되는 모듈(1)에서의 장소를 가리키며, 출구(들)(400)라고도 한다. 이것은, 예를 들어, 렌즈, 투명 유리판, 투명 플라스틱 또는 폴리머 커버일 수 있으며, (예를 들어, 셀(20)로부터의) LC 분자를 함유하는 셀의 투명 유리판, 기타 등등일 수 있다. 당업자에게는 명백한 바와 같이, 출구(들)(400)는 원형, 정사각형, 타원형, 기타 등등의 모든 종류의 적당한 형상을 가질 수 있다.
따라서, 2개 이상의 광 빔(25)을 공급하는 라이트 모듈(1)이 제공되며, 이 라이트 모듈(1)은 양호하게는 2개 이상의 광 빔(5)을 제공하도록 구성된 2개 이상의 광원(2), 및 2개 이상의 광원(2)으로부터의 2개 이상의 광 빔(5)을 조정하도록 구성되어 있는 2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 포함한다. 용어 "2개 이상"은 "2개 또는 그 이상"과 동등하다. 양호하게는, 이 모듈은 2개 내지 6개, 보다 양호하게는 2개 내지 4개, 훨씬 더 양호하게는 2개 내지 3개의 광 빔(25)을 제공하며, 이 광 빔(25)의 특성은, 그 중에서도 특히, 그의 광도 및 산란이 제어될 수 있다는 의미에서 전기적으로 변경가능하다.
게다가, 모듈(1)은 1개 이상의 센서 및/또는 1개 이상의 스위치(350)를 포함할 수 있다. 이들 센서 또는 스위치(350)는 모듈(1) 상에 또는 그 내에 존재할 수 있지만, 예를 들어, 자동차의 계기판 또는 다른 곳에도 존재할 수 있다. 예를 들어, 자동차에서 사용하기 위한 모듈(1)은 자동차의 도어 또는 출입구에 위치하고, 예를 들어, 도어의 열림, 닫힘, 잠금, 및 잠금 해제를 감지하도록 구성되어 있는 센서(350)를 포함할 수 있다. 센서는 램프(2a, 2b) 중 하나 이상을 켜기 위해 또, 예를 들어, 구동 신호(376(및 375))에 의해 산란(진입 라이트 기능)될 수 있는 광 빔(25a, 25b)을 제공하기 위해 제어기(304)에 의해 사용될 수 있는 신호(371)를 제공한다. 모듈(1)은 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여 도어(들)의 원격 잠금 해제를 감지하는 센서를 포함할 수 있다. 운전 동안에, 운전자에게 향하는 광 빔(25)은 본 발명에 따라 산란될 수 있으며, 그에 의해 운전자가 눈부시지 않게 될 수 있다. 운전자 옆에 있는 사람은 책을 읽기 위해 다른 광 빔, 예를 들어, 비산란 광 빔을 사용할 수 있다.
예를 들어, 모듈이 스위치(350), 예를 들어, 3개의 스위치(도 12b에 개략적으로 나타냄)를 포함하는 것으로 가정하면, 이들 스위치는 다양한 요소를 켜는 데 사용될 수 있다. 제1 스위치의 경우, 양쪽 광원(2a, 2b)(예를 들어, LED) 둘다가 켜질 수 있으며 그와 동시에 LC 셀의 산란 상태가 활성화된다(컴포트 라이트 및 진입 라이트 기능을 제공함). 선택에 따라서는 중앙 도어 키가 활성화되어 있으면서 그와 동시에 LC 셀(진입 라이트 기능)의 산란 상태가 켜질 때 광원(2a, 2b)이 켜지게 할 수 있는 컨트롤이 있을 수 있다. 나머지 스위치들은 산란 기능이 비활성화(독서용 라이트 기능)되어 있을 때 램프(2a)(제2 스위치) 및 램프(2b)(제3 스위치)를 개별적으로 각각 켜고 끄기 위해 사용될 수 있다. 당업자에게는 명백한 바와 같이, 하나의 스위치, 예를 들어, 터치 컨트롤도 사용하여 제어기(304)에 의해 제공되는 다수의 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 한번의 터치: 양쪽 광원(2a, 2b)(예를 들어, LED) 둘다가 켜질 수 있고 이와 동시에 LC 셀의 산란 상태가 활성화되며, 2번/3번 터치: 산란 기능이 비활성화될 때 램프(2a) 및 램프(2b)가 각각 개별적으로 켜지고 꺼지며, 4번 터치: 모든 램프가 꺼진다.
당업자에게 명백한 바와 같이, 이들 스위치는 다목적 라이트에 대한 다수의 기능(이상의 내용을 참조할 것)을 제공할 수 있는, 예를 들어, 터치 스위치 또는 슬라이드 스위치일 수 있고(예를 들어, 양쪽 광원 둘다를 동시에 또 양쪽 광원 둘다를 개별적으로 어드레싱하기 위해) 가변 스위치(variable switch)일 수 있다. 이와 같이, 사용자(341)는 제어기(304)에 신호(371)를 제공할 수 있으며, 이 제어기(304)는 구동 신호(375)에 의해 광원(2)을 어드레싱하고 구동 신호(376)에 의해 조정가능한 요소(300)를 어드레싱할 수 있다(역시 도 2를 참조할 것).
일반적으로, 이 실시예에서의 모듈(1) 및 그의 변형은 2개 이상의 광 빔(5)을 발생하도록 구성된 광원(2), 선택에 따라서는, 2개 이상의 광 빔(5)을 콜리메이트하도록 구성된 2개 이상의 콜리메이터(3), 2개 이상의 광원(2)으로부터의 2개 이상의 광 빔(5)을 조정하도록 구성된 2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 포함하며, 그에 의해 전기적으로 변경가능한 산란 패턴을 갖는 2개 이상의 광 빔(25)을 제공한다. 이 모듈은 하나 이상의 스위치 또는 하나 이상의 센서(350), 또는 하나 이상의 스위치는 물론 하나 이상의 센서(350)를 더 포함하며, 여기서 이 스위치는 이하의 것들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공한다.
- 광원(2), 양호하게는 2개 이상의 광원 중 각각의 광원을 개별적으로 켜고 끔(예를 들어, 승객이 예를 들어 지도를 읽기 위해 그의 광원만을 켜고 끔)
- 동시에 2개 이상의 광원을 켜고 끔(예를 들어, 모든 광원(2)을 동시에 켬)
- 2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300), 양호하게는 2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300) 중 하나를 개별적으로 조정하는 2개 이상의 스위치 중 각각의 스위치(예를 들어, 가변 스위치)를 전기적으로 조정(예를 들어, 승객이 광원을 컴포트 라이트(산란됨)로부터 독서용 라이트(집속됨)로 조정)
- 2개 이상의 광 빔(25)의 산란 특성을 조정
- 2개 이상의 광 빔(25)의 광도를 조정
여기서, 센서는 이하의 것들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공한다.
- 하나 이상의 도어의 열림, 닫힘, 잠금, 및 잠금 해제 상태들 중 하나 이상을 검출
- 하나 이상의 도어의 열림, 닫힘, 잠금, 및 잠금 해제 상태들 중 하나 이상을 나타내는 원격 신호를 검출
- 운전자 및/또는 한명 이상의 승객의 존재를 검출
- 움직임(또는 움직임들), 예를 들어, 운전 중임을 검출(예를 들어, 운전자로 향해가는 광 빔에 대한 비산란 기능을 차단시키는 데 사용됨)
- 스위치에 대해 상기한 동일한 기능들 중 하나 이상을 제어하기 위한 원격 제어 신호를 검출(즉, 리모콘이 동일한 빔(25)의 독서용 라이트(비산란 또는 실질적으로 비산란)에서 컴포트 라이트(산란)으로의 변경을 나타내는 신호를 제공하는 것을 감지하는 센서)).
따라서, 본 발명에 따른 라이트 모듈(1)은 하나 이상의 스위치 또는 하나 이 상의 센서(350), 또는 하나 이상의 스위치는 물론 하나 이상의 센서(350)를 더 포함할 수 있으며, 여기서 하나 이상의 스위치(350)는 이하의 것들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공한다. 하나 이상의 광원(2)을 켜고 끔, 선택에 따라서는, 하나 이상의 광원을 동시에 켜고 끔(2개 이상의 광원이 존재하는 경우), 하나 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 전기적으로 조정, 하나 이상의 광 빔(25)의 산란 특성을 조정, 하나 이상의 광 빔(25)의 광도를 조정 - 여기서, 센서는 하나 이상의 도어의 열림 및/또는 닫힘을 검출, 하나 이상의 도어의 열림, 닫힘, 잠금, 및 잠금 해제를 나타내는 원격 신호를 검출, 운전자 및/또는 한명 이상의 승객의 존재를 검출, 움직임(예를 들어, 운전 중임)을 검출, 스위치(350)에 대해 상기한 기능들 중 하나 이상을 제어하기 위한 원격 제어 신호를 검출로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공한다.
일반적으로, 이러한 모듈(1)은 광 빔이 운전자 시트 및 하나 이상의 승객 시트로 향하도록 하여 자동차의 내부 천장 부분 상에 배치되도록 한 것일 수 있거나, 광 빔이 후방 시트로 향하도록 하여 자동차의 내부 천장 부분 상에 배치되도록 한 것일 수 있다. 당업자에게는 명백할 것인 바와 같이, 모듈(1)은 3개 이상의 광원(2), 예를 들어, 몇몇 자동차의 경우에서와 같이 3명의 사람이 한줄로 앉는 자동차에 또는 자동차의 후방 시트에 배치되도록 되어 있는 모듈, 또는, 예를 들어, 비행기에서 한줄의 시트 상부에 배치되도록 되어 있는 모듈을 포함할 수 있다. 모듈이 광 빔이 운전자로 향하도록 하여 자동차에 배치되도록 되어 있는 경우, 적어도 운전자로 향하는 광 빔(25)을 제어하는 광학 모듈(300)이 자동차가 운전 중일 때 이방성 광 분포를 제공할 수 있으면 바람직하다.
용어 "제어기"는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 온/오프 스위치, 가변 스위치, 또는 컴퓨터 등의 제어기를 말할 수 있으며, 상기 제어기는 프로세서 및, 예를 들어, 상기한 기능들로부터 선택된 기능들을 갖는 하나 이상의 센서를 포함한다.
특정의 수정예가 도 13에 도시되어 있으며, 여기서 2개의 광원(2a, 2b)이 사용되고 이들 광원(2a, 2b)에 의해 생성된 광 빔이 양호하게는 각자의 콜리메이터(3a, 3b)에 의해 콜리메이트된다.
양호하게는, 콜리메이터(3a, 3b)는, 자동차 또는 비행기에 배치될 때, 시트에 존재하는 A4 영역을 조명하도록 배치 및 설계된다. 콜리메이터(3a)의 콜리메이션 각도
Figure 112008009475939-PCT00001
가 양호하게는 각각 대략 10°내지 20°이다. 콜리메이터(3b)
Figure 112008009475939-PCT00002
에 대해서도 동일하다. 광원(2a, 2b) 및 콜리메이터(3a, 3b)는 광 빔들 중에서 중심 빔이 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300a, 300b)와의 각도
Figure 112008009475939-PCT00003
및
Figure 112008009475939-PCT00004
를 각각 포함하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서,
Figure 112008009475939-PCT00005
및
Figure 112008009475939-PCT00006
는 자동차에서의 운전자 시트 및 자동차에서의 승객 시트에 각각 광 빔을 제공하도록 선택된다. 당업자에게는 명백할 것인 바와 같이, 모듈(1)은, 예를 들어, 비행기에서의 한줄의 시트에 있는 3명 이상의 사람들에게 광 빔을 제공하기 위해 또는 자동차에서의 후방 시트 상부에 배치하기 위해 더 많은 광원(2), 콜리메이터(3), 및 광학 요소(300)를 포함할 수 있다.
양호하게는, 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300a, 300b) 중 적어도 하나는 등방성 산란을 제공할 수 있도록 선택 및 배치되어 있는 LC 셀을 포함한다. 보다 양호하게는, 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300a, 300b) 둘다(모두)는 등방성 산란을 제공할 수 있도록 선택 및 배치된 LC 셀들을 포함한다. 이것은 광원(2)으로부터의 빔(5)이 등방성 산란 패턴을 갖는 빔(25)으로 변환된다는 것을 의미한다. 산란 특성은 원하는 광 유형에 따라 선택될 수 있다(이하에서 더 기술함).
등방성 산란 특성은 다수의 방법으로 획득될 수 있다. 양호하게는, (2개 이상의) 조정가능한 광학 요소(300) 중 적어도 하나가 마이너스 유전율 이방성을 갖는 LC 겔, 키랄 LC 겔, 및 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 물질을 포함하는 그룹으로부터 선택된 액정 물질을 함유하는 액정 셀을 포함한다.
양호한 실시예에서, 광학 요소(300)에 포함된 LC 셀은 마이너스 유전율 이방성을 갖는 LC 겔에 기초하고 있다. 이 셀에서, 방향자(director)는 셀의 표면(즉, 광 빔(5)을 직접 수광하는 표면)에 수직으로 배향되어 있다. 전계-오프(field-off) 상태에서, 이 셀은 투명하고, 전계가 인가되면 산란이 일어난다. 이와 같이, 전기적으로 조정가능한 광학 요소가 제공되고, 이 요소는, 인가된 전계에 따라, 모듈(1)에 등방성 산란 패턴을 갖는 빔, 산란을 전혀 또는 거의 갖지 않는 빔의 옵션을 제공한다.
이 유형에 대한 대안은 키랄 겔이다. 이러한 겔에서, 방향자는 셀 표면에 평행이지만 한 표면에서 다른 표면까지 몇번의 회전을 수행한다. 이 물질은 플러스 유전율 이방성을 갖는다. 전계-오프 상태에서, 산란이 없고, 셀은 전압의 인가 시에 광을 산란시키기 시작한다. 다시 말하면, 이것은 인가된 전계에 따라 등방성 산란 패턴을 갖는 빔 또는 산란을 전혀 또는 거의 전혀 갖지 않는 빔의 옵션을 모듈(1)에 제공하는 전기적으로 조정가능한 광학 요소를 제공한다.
또다른 실시예에서, (하나 이상의) 전기적으로 조정가능한 광학 요소(들)(300)에서의 LC 셀 내의 물질은 도 4a 및 도 4b에 개략적으로 도시되어 있는 소위 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)에 기초한다. 당업자라면 잘 아는 바와 같이, PDLC를 얻는 방법은 LC와 광중합가능 단량체(photo-polymerizable monomer)의 혼합물을 만드는 것이다. 이 혼합물은 등방성이다. 중합 시에, 상분리(phase separation)가 일어나, 폴리머 매트릭스에 LC 적하(droplet)를 갖는 구조가 생겨난다. 이 셀은 전계-오프 상태에서 산란한다. 전압을 인가하면 셀이 투명하게 된다. PDLC 물질에 대해서는, 예를 들어, US4688900에 기술되어 있다.
투명한 상태에서 모든 각도에서 투명한 시스템이 "투명한" 상태에서 여전히, 예를 들어, 더 넓은 각도에서 얼마간 흐릿함을 보여주는 시스템보다 선호된다. 예를 들어, 대부분의 공지된 PDLC 시스템에서, 액정 분자는 폴리머 매트릭스에서의 적하 내에 갖혀 있다. 전계-오프 상태에서, LC 분자는 다양한 적하 내에서 서로에 대해 랜덤하게 배향되고, LC의 굴절율과 폴리머 매트릭스의 굴절율 간에 거의 모든 방향에서 굴절율 불일치가 있다. 전계의 인가는 LC 분자를 전계의 방향으로 배향시킨다. LC의 통상의 굴절율은 폴리머의 굴절율과 일치하도록 선택된다. 그 결과, 인가된 전계의 방향으로 진행하는 광에 광 산란이 일어나지 않으며, 시스템이 투명한 것처럼 보인다. 더 넓은 각도에서, 광은 점점 액정의 이상한 굴절율에 의 해 영향을 받기 시작하며, 이 결과 산란이 나타난다.
침입 그물(interpenetrating network) 모양의 PDLC도 더 넓은 각도에서 흐릿함을 덜 나타내는데, 그 이유는 이러한 시스템에서 적하 모양의 PDLC에 대해 폴리머-LC 계면이 더 적게 존재하기 때문이다.
반면에, 전계 오프 상탱서 겔이 투명한데, 그 이유는 굴절율이 모든 방향에서 일치되기 때문이다. 겔은 전계의 인가 시에 광을 산란시킨다.
또한, WO2005101445에 기술되어 있는 바와 같이, 선택에 따라서는, 발광성일 수 있는 염료 분자(dye molecule)를 겔 또는 PDLC 시료에 첨가할 수 있다. 그와 같이, 산란이 증가된 흡수(및/또는 발광)과 결합되어, 산란광의 컬러 변화를 야기할 수 있다.
적어도 하나의 조정가능한 광학 요소(300)는 등방성 산란을 갖는 빔을 제공하는 상기한 LC 시스템 중 하나를 포함한다. 보다 양호하게는, 모든 빔(5)(모듈이 2개 이상의 빔(25)을 제공하는 것으로 가정함)이 빔(25)의 등방성 산란 또는 비산란을 선택하는 기능을 제공하는 광학 요소(300)에 의해 차단된다.
하나의 광 빔(25)을 제공하는 모듈(1)에 대해 청구항 2 내지 청구항 11에 청구되고 상기한 실시예들은 또한 모듈에도 2개 이상의 광 빔(25)을 제공하는 적용가능하며 모듈(1)의 하나 이상의 광 빔(25)에 적용가능할 수 있다. 예를 들어, 2개의 광원(2)을 포함하는 모듈은 하나의 광원 또는 양쪽 광원 둘다에 대한 빔 정형 요소(440, 441)(도 11 참조)를 포함할 수 있다.
게다가, 본 발명은 또한 라이트 모듈(1)에서 사용하기 위한 상기한 바와 같 은 제어기(304)를 제공하며, 제어기(304)는, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 (2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300) 중의) 하나 이상의 조정가능한 광학 요소(300) 및 (2개 이상의 광원(2) 중의) 하나 이상의 광원(2)을 포함하는 요소들의 그룹 중의 적어도 하나의 요소를 제어하도록 구성되어 있다. 본 발명은 또한 제어기(304) 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하며, 이 컴퓨터 프로그램은, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 (2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300) 중의) 하나 이상의 조정가능한 광학 요소(300) 및 (2개 이상의 광원(2) 중의) 하나 이상의 광원(2)을 포함하는 요소들의 그룹 중의 적어도 하나의 요소를 제어하는 기능을 포함한다.
따라서, 라이트 모듈은, 예를 들어, 그 중에서도 특히, 문서 EP0451905 및 US5188760(이들은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 기술되어 있는 이방성 액정 겔에 기초할 수 있다. 용어 "이방성 액정 겔"은 당업자라면 잘 알고 있는 시스템을 나타내며 다음과 같이 얻어질 수 있다. 중합가능 성분(중합 시에 가교 결합된 폴리머(cross-linked polymer)를 생성할 수 있는 단량체) 및 비중합가능 성분(디스플레이에서 사용되는 종래의 LC)을 함유하는 액정 혼합물이 형성된다. 광중합(photo-polymerization)의 경우, 시스템은 광중합 개시제(photo-initiator)를 제공받는 반면, 열중합(thermal polymerization)의 경우, 시스템은 열중합 개시제(thermal initiator)를 제공받는다. 이어서, LC 혼합물은 적당한 셀에 배치되고, 이 때 LC에서의 거시적인 배향은 셀 표면에 배치된 배향층 에 의해 야기된다. 이방성 겔은 거시적으로 배향된 상태에서 단량체의 중합을 통해 얻어진다. 따라서, 이방성 겔은 LC 분자가 거시적으로 배향되어 있는 시스템이고, 폴리머(중합된 그물)이 시스템 내에 분산되어 있다. 이러한 겔은 모든 각도에서 입사광에 (실질적으로) 투명하다.
당업자라면 잘 알고 있는 바와 같이, 용어 "액정 겔"(LC 겔)은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 폴리머가 거시적으로 배향된 액정 내에 분산되어 있는 겔을 말한다. 예를 들어, (광)경화성 단량체((photo)curable monomer)가 LC 호스트(host)에 혼합된다. 이 혼합물은 이어서 적당한 표면 처리 및 그에 뒤이은 단량체와 LC 호스트 혼합물 내의 (광)경화성 단량체의 (광)중합으로 LC 셀 내에 주입된다.
예를 들어, 이방성 겔은 LC 디아크릴레이트(diacrylate) 및 종래의 LC 분자를 함유하는 배향된 액정(LC) 혼합물의 광중합에 의해 생성될 수 있다. 전압-오프 상태에서, 겔은 질서있는 분자 배열(ordered molecular alignment)로 인해 투명하거나 실질적으로 투명하다. 전압이 임계값을 초과하면, 전계에 의해 LC 분자에 가해지는 토오크가 LC 분자의 재배향을 야기하여, 다른 배향의 LC 분자를 갖는 영역이 형성된다. 다른 영역에서의 분자의 배향의 이러한 변화는 굴절율 변동을 야기하여, 광이 산란된다. 당업자라면 잘 알고 있는 바와 같이, 이러한 이방성 겔에 입사하는 광은, LC 분자의 배향 및/또는 구성에 따라, 모든 방향으로 등방적으로 산란될 수 있거나 어떤 방향으로 우선적으로(이방적으로) 산란될 수 있다. 당업자라면 잘 알 것인 바와 같이, 본 명세서에서 사용되는 용어 '이방성 광 분포' 또는 '이방성 산란 패턴'은 등광도선(iso-intensity line)(같은 광도의 점을 연결하는 선)이 원을 형성하지 않는 산란 패턴을 말하고, 용어 '등방성 광 분포' 또는 '등방성 산란 패턴'은 등광도선이 원을 형성하는 산란 패턴을 말한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "방향자(director)"는 액정 중간상(mesophase)에서의 선호 배향의 분자 방향을 말한다. 용어 "중간상"은 (결정(crystal)과 같이) 3보다 작은 차원의 질서(order) 및 등방성 액체보다 작은 이동도(mobility)로 형성된 평형 상태의 액정상(equilibrium liquid crystalline phase)을 말한다. 세로 분자축(longitudinal molecular axis)의 평행 배향이 모든 중간상에 공통이다(장거리 배향 질서(long-range orientation order)). 용어 "비틀림 네마틱(twisted nematic)"(TN)은 LC 분자가 한 표면에서 다른 표면까지 90°회전하는 한 유형의 액정 배향 구성을 말한다. 용어 "초비틀림 네마틱(super twisted nematic)"(STN)은 액정 분자가 셀에서 90°이상 회전하는 한 유형의 액정을 말한다. 게다가, 용어 "콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)"은 LC 분자에 회전을 야기시키는 소위 키랄 분자로 도핑된 LC 결정상(crystal phase)을 말한다. 이 상은 키랄 네마틱(chiral nematic)이라고도 한다. 콜레스테릭상(cholestric phase)에서, 방향자가 360°회전하는 거리가 나선(helix)의 피치(pitch)이다. 보통, 나선의 피치는 시스템 내의 키랄 분자 농도가 증가함에 따라 더 작아진다.
특정의 실시예에서, 라이트 모듈(1)은 이방성 광 분포를 갖는 빔(25)의(또는 2개 이상의 빔(25)을 제공하는 모듈(1)이 사용되는 경우, 적어도 하나의 빔(25)의) 산란 패턴을 제공할 수 있다.
라이트 모듈은 또한 본 명세서에서 (물체를 조명하기 위한) 조명 장치라고도 할 수 있다.
당업자에게는 명백한 바와 같이, 문구 "제어기를 포함하는 라이트 모듈" 또는 "스위치 또는 센서를 포함하는 라이트 모듈"은 제어기(304), 스위치 또는 센서(350)가 광원(및 조정가능한 요소(300))으로부터 떨어져 있는 실시예도 포함한다. 예를 들어, 광원(2) 및 조정가능한 요소를 포함하는 모듈(1)은 자동차 천장의 내부에 배치될 수 있고, 스위치 또는 센서(350)는 계기판, 기타에 배치될 수 있다. 하나의 제어기(304)가 2개 이상의 모듈(1)을 제어할 수 있다, 예를 들어, 신호(375) 및 자동차 또는 비행기 등에서 다수의 장소에 배치된 조정가능한 요소(300)에 의해 다수의 라이트(2)를 제어할 수 있다.
유의해야 할 점은 상기한 실시예들이 본 발명을 제한하는 것이 아니라 본 발명을 예시한 것이며 당업자라면 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 많은 대안의 실시예들을 설계할 수 있다는 것이다. 청구항들에서, 괄호 사이에 들어 있는 참조 기호가 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 동사 "포함한다" 및 그의 변화형(conjugation)의 사용은 청구항에 열거된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제시키지 않는다. 요소 앞에 오는 단수 관형사는 복수의 이러한 요소의 존재를 배제시키지 않는다. 본 발명은 몇개의 서로 다른 요소를 포함하는 하드웨어에 의해 또 적당히 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 몇개의 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단 중 몇개는 동일한 하드웨어로 구현될 수 있 다. 어떤 대책이 서로 다른 종속항에 열거되어 있다는 단순한 사실이 이들 대책의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 말하는 것은 아니다.

Claims (21)

  1. 라이트 모듈(1)로서,
    광 빔(5)을 방출하는 광원(2),
    상기 광원(2)으로부터 나오는 상기 광 빔(5)을 조정하여 전기적으로 변경할 수 있는 산란 패턴을 갖는 조정된 광 빔(25)으로 만드는 조정가능한 광학 요소(300), 및
    조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 상기 조정가능한 광학 요소(300) 및 상기 광원(2)을 포함하는 요소들의 그룹 중 적어도 하나의 요소를 제어하는 제어기(304)를 포함하는 라이트 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원(2)은 연속 광(continuous light) 또는 플래쉬 광(flash light)을 포함하도록 구동 신호(375)에 응답하여 상기 광 빔(5)을 제공하도록 구성되어 있는 것인 라이트 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광원(2)은 할로겐 램프, 크세논 램프, LED, 및 발광 램프(luminescent lamp)로 이루어지는 그룹 중 하나 이상으로부터 선택되는 것인 라이트 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300) 는 조정가능한 산란 특성을 갖는 빔을 포함하기 위해 구동 신호(376)에 응답하여 상기 조정된 광 빔(25)을 제공하도록 구성되어 있는 것인 라이트 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300)는 등방성 산란 특성을 갖는 빔을 포함하기 위해 구동 신호(376)에 응답하여 상기 조정된 광 빔(25)을 제공하도록 구성되어 있는 것인 라이트 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300)는 구동 신호(376)에 응답하여 상기 광 빔의 조정가능한 종횡비를 갖는 상기 조정된 광 빔(25)을 제공하도록 구성되어 있는 것인 라이트 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300)는 전기 습윤 렌즈, 액정 렌즈, 제어가능한 산란 요소, 제어가능한 회절/굴절 요소, 및 반사 요소를 포함하는 광학 요소의 그룹 중의 적어도 하나의 요소를 포함하는 것인 라이트 모듈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300)는 액정 굴절율 경사 요소(liquid crystalline refractive index gradient element)를 포함하는 것인 라이트 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300)는 적어도 하나의 수동 빔-정형 요소(passive beam-shaping element)(440, 441)를 포함하며 상기 제어가능한 산란 요소가 상기 광원(2)과 상기 수동 빔-정형 요소 사이에 배치되어 있는 것인 라이트 모듈.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300)는 마이너스 유전율 이방성을 갖는 LC 겔, 키랄 겔, 및 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 물질을 포함하는 그룹으로부터 선택된 액정 물질을 함유하는 액정 셀을 포함하는 것인 라이트 모듈.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정 제어 신호(371)는 사용자(41)에 의해 발생되는 것인 라이트 모듈.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈은 2개 이상의 광 빔(25)을 제공하고,
    상기 라이트 모듈(1)은 양호하게는
    2개 이상의 광 빔(5)을 제공하도록 구성된 2개 이상의 광원(2), 및
    상기 2개 이상의 광원(2)으로부터의 상기 2개 이상의 광 빔(5)을 조정하여 전기적으로 변경가능한 산란 패턴을 갖는 2개 이상의 조정된 광 빔(25)을 만들도록 구성되어 있는 2개 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 포함하는 것인 라이트 모듈.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈(1)은 하나 이상의 스위치 또는 하나 이상의 센서(350), 또는 하나 이상의 스위치는 물론 하나 이상의 센서(350)를 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 스위치(350)는,
    i) 하나 이상의 광원(2)을 켜고 끄는 것,
    ii) 모든 광원(2)을 동시에 켜고 끄는 것,
    iii) 하나 이상의 전기적으로 조정가능한 광학 요소(300)를 전기적으로 조정하는 것,
    iv) 하나 이상의 광 빔(25)의 산란 특성을 조정하는 것, 및
    v) 하나 이상의 광 빔(25)의 광도를 조정하는 것을 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공하고,
    상기 하나 이상의 센서(350)는,
    i) 하나 이상의 도어의 열림, 닫힘, 잠금 및 잠금 해제 상태들 중 하나 이상을 검출하는 것,
    ii) 하나 이상의 도어의 열림, 닫힘, 잠금 및 잠금 해제 상태들 중 하나 이상에 대한 원격 신호를 검출하는 것,
    iii) 운전자 및/또는 한명 이상의 승객의 존재를 검출하는 것,
    iv) 움직임을 검출하는 것, 및
    v) 상기 스위치(350)에 대해 기술된 기능들 중 하나 이상을 제어하기 위한 원격 제어 신호를 검출하는 것으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기능을 제공하는 것인 라이트 모듈.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300) 중 적어도 하나는 마이너스 유전율 이방성을 갖는 LC 겔, 키랄 LC 겔, 및 PDLC(polymer dispersed liquid crystal) 물질을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 액정 물질을 함유하는 액정 셀을 포함하는 것인 라이트 모듈.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정가능한 광학 요소(300) 중 적어도 하나가 구동 신호(376)에 응답하여 등방성 산란 특성을 갖는 빔을 포함하는 적어도 하나의 조정된 광 빔(25)을 제공하도록 구성되어 있는 것인 라이트 모듈.
  16. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 라이트 모듈(1)에서 사용하는 제어기(304)로서,
    상기 제어기(304)는, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 조정가능한 광학 요소(300) 및 광원(2)을 포함하는 요소들의 그룹 중 적어도 하나의 요소를 제어하도록 구성되어 있는 것인 제어기.
  17. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 라이트 모듈(1)에서 사용하는 제어기(304)로서,
    상기 제어기(304)는, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 하나 이상의 조정가능한 광학 요소(300) 및 하나 이상의 광원(2)을 포함하는 요소들의 그룹 중 적어도 하나의 요소를 제어하도록 구성되어 있는 것인 제어기.
  18. 제16항에 따른 제어기(304) 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 조정가능한 광학 요소(300) 및 광원(2)을 포함하는 요소들의 그룹 중 적어도 하나의 요소를 제어하는 기능을 포함하는 것인 컴퓨터 프로그램 제품.
  19. 제17항에 따른 제어기(304) 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 조정 제어 신호(371)에 응답하여, 적어도 하나의 구동 신호(375, 376)에 의해 하나 이상의 조정가능한 광학 요소(300) 및 하나 이상의 광원(2)을 포함하는 요소들의 그룹 중 적어도 하나의 요소를 제어하는 기능을 포함하는 것인 컴퓨터 프로그램 제품.
  20. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 라이트 모듈(1)의 용도가 다목적 라이트, 양호하게는 다목적 실내 자동차 라이트인 것인 라이트 모듈을 사용하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 라이트 모듈의 용도가 독서용 라이트, 배너티 라이트, 진입 라이트 및 스테핑 라이트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것인 라이트 모듈을 사용하는 방법.
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