KR100312871B1 - 광학적으로개선된이중액정디스플레이백라이트 - Google Patents

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Abstract

광 방출 디바이스는 비화상 광학 소자에 결합되어 액정 디스플레이(LCD)용의 백라이팅 시스템을 생성한다. 한 쌍의 광학적으로 분리된 부-시스템, 야간 촬상 시스템(NVIS; 14) 및 주간 광 시스템(12)는 결합되어 밝은 일광으로부터 완전 암흑에 이르는 환경 조도에서 최적의 디스플레이 판독성을 제공한다. 부-시스템은 형광 튜브(34) 및 다른 선형 광원과 같은 광 방출원에 결합되어 있는 내부 전 반사(TIR) 및 광 반사에 기초한 비화상 광학을 이용한다. 광 반사기(32)는 TIR 렌즈의 비선형 특성을 보상하기 위해 비화상 광학 렌즈(30) 상에 광을 집광하도록 형성된다.

Description

광학적으로 개선된 이중 액정 디스플레이 백라이트{OPTICALLY ENHANCED DUAL LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKLIGHT}
본 발명은 액정 디스플레이에 관한 것으로, 특히 야간 촬상 시스템(NVIS; Night Vision Imaging System)으로 사용하는 것을 포함하여, 밝은 일광으로부터 완전 암흑에 이르는 환경 조도에서 디스플레이 판독성(display legibility)을 최적화하기 위한 액정 디스플레이에 관한 것이다.
종래의 액정 디바이스용의 백라이트 시스템은 일반적으로 광을 효율적으로 집속하지 못한다. 한가지 종래의 시스템은 광이 발생되는 백색의 챔버와 결합한 액정 디스플레이(LCD)를 사용한다. 이러한 시스템에서는 광범위한 각도의 균일한 광이 제공된다. 그러나, LCD 는 제한된 관측 각도를 가지기 때문에 LCD 가 광범위한 각도의 균일한 광 내에 배치되면 많은 양의 백라이팅은 비효과적이다. 그 결과, 가시 영역의 단부에서 콘트라스트가 낮아지고 화상이 없는 백색 광이거나 화상에 간섭이 생기게 된다. 광 손실 및 낮은 콘트라스트를 보상하기 위해, 다수의 형광 튜브 또는 등가의 광원이 사용되어야 한다.
종래의 몇몇 시스템에서는 평면 거울이 사용될 수도 있다. 그러나, 본 발명에서 고찰한 것처럼, 내부 전 반사(TIR; Total Internal Reflecting) 렌즈가 사용되는 경우 TIR 렌즈는 비선형적이기 때문에 TIR 렌즈는 광의 상당부를 가장자리가 아닌 중앙부로 향하게 하는 경향이 있다. 그러므로, 그 중앙부는 가장자리보다 밝게 조사된다. 이러한 비균일한 조사는 표시 화상에 악영향을 미친다.
미국 특허 공보 제5,211,463호에 개시된 바와 같이, 액정 디바이스용의 종래의 몇몇 백라이트 시스템은 만족스럽게 수행되지만 상당한 양의 전력을 소비하게 되는데, 이는 광학 조명 시스템이 일반적으로 비효율적이기 때문이다.
이들 문제점 및 다른 문제점은 본 발명에 의해 성공적으로 해결되고 극복된다. 발광 디바이스는 비화상(non-imaging) 광학 소자와 결합되어 컬러 액정 디스플레이(LCD)용의 백라이팅 시스템을 형성한다.
일반적으로, 한 쌍의 광학적으로 분리된 부 시스템(sub-system), 야간 촬상 시스템(NVIS) 및 주간 광 시스템이 밝은 일광으로부터 완전 암흑에 이르는 환경 조도에서 최적의 디스플레이 판독성을 제공하기 위해 결합되며, 나이트 비젼 고글을 사용하는 동작을 포함할 수도 있다. 부 시스템은 형광 튜브 및 다른 선형 광원 등의 발광원에 결합되어 내부 전 반사(TIR) 및 광 반사에 기초한 작용을 하는 비화상 광학 장치를 이용한다. 광 반사기는 TIR 렌즈의 비선형 특성을 보상하기 위해 비화상 광학 장치에 광을 집광하도록 형성된다.
상기로부터 여러 장점들이 얻어진다. LCD 용으로 충분한 배경 광이 제공되어 (1) 전력 요구치를 감소시키고, (2) 콤팩트한 패키지화를 달성하고, (3) 광원으로부터 열을 이끌어냄으로써 열 관리를 용이하게 한다. 따라서, 컬러 액정 디스플레이용의 백라이팅 시스템이 매우 효율적이 된다. 종래의 시스템에 비해 적어도 50%의 전력이 절감될 수 있다. 비화상 광학은 광원으로부터 방출된 광을 매우 효율적으로 포착하여, 이 광을 주간 동작의 액정 디스플레이 및 야간용의 광 도파관(light waveguide) 쪽으로 시준시키는 기능을 갖고 있다. 백라이트 조립체는 통상적으로 두께가 대략 1/2 인치인 매우 평탄한 프로파일로 패키지화될 수도 있다.
본 발명의 보다 완전한 이해 뿐만 아니라 다른 목적 및 장점들은 예시적 실시예에 대한 다음의 설명 및 첨부된 도면으로부터 분명히 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 양호한 실시예의 사시도.
도 2는 커버의 일부를 제거하여 내부가 노출되도록 한, 도 1에 도시된 실시예의 상면도.
도 3은 3-3 선을 따라 절취한, 도 2에 도시된 실시예의 확대도.
도 4는 선택된 광선들이 소스로부터 시준된 패턴으로 직접 및 반사에 의해 어떻게 전달되는지를 도시하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 주간 광 조사 영역의 한 단부의 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이중 액정 디스플레이 백라이트 시스템
12 : 주간 광 조사부
14 : 야간 광 조사부
16 : 베이스
22 : 광학 장벽
24 : 반사기
38 : 반사 광선
48 : 크레이들
도 1 내지 도 3을 참조하면, 광학적으로 개선된 이중 액정 디스플레이 백라이트 시스템(10)은 중앙에 배치된 주간 광 조사부(12) 및 이 주간 광 조사부(12)의 단부에 배치되어 있는 한 쌍의 야간 조사부(14)를 포함한다. 이러한 조사부(12 및 14)는 베이스(16) 상에 지지되어 있으며 도파관(18)에 의해 커버된다. 도파관은 서로 마주보고 있는 경사부들에 의해 각 측면(20)에서 종단되어, 사다리꼴 형태를 나타낸다. NVIS 조사부(14)는 광학 장벽(22)에 의해 주간 조사부(12)와 광학적으로 분리되어, 그들 사이의 광 전달이 방지된다. 모든 야간 조사가 NVIS 필터(54)를 통해 전달된다는 것을 보장할 필요가 있다. 반사기(24)는 야간 조사부(14)의 외부측에 배치되어 있다. 주간 광 조사부(12)는 복수의 연속적으로 배치된 내부 광학 셀(26)을 포함하며, 야간 조사부(14) 각각은 측면 셀(28)을 포함한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 주간 광 조사부(12)의 각각의 내부 셀(26)은 내부 전 반사(TIR) 렌즈(30), 반사기 부분(reflector segment; 32) 및 형광 튜브(34)를 포함한다. 내부 전 반사(TIR) 렌즈(30)이 적절한 도광 접합 재료(light conducting bonding material; 37)에 의해 연결되어 인접 배치되어 있는 다수개의 렌즈를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 일체로 형성될 수도 있다. 선택은 비용에 의존한다. 사용된 다수의 형광 튜브는 LCD의 전체 크기에 따른다.
각각의 내부 셀의 내부 전 반사 렌즈(30)은 형광 튜브(34)로부터의 입력 광을 시준된 출력 광(42)이 되도록 전달하기 위한 면(facet; 36a 및 36b)을 구비한다. 이들 면(36a 및 36b)은 형광 튜브(34)로부터의 반사광 및 직접 광(도 4에서 참조 번호 (38 및 40)으로 각각 표시됨)을 시준 광(42)으로 릴레이시키고(relay) 변환하도록 구성된다. 시준 광은 도파관(18)으로 전달되어 액정 디바이스에 전달된다. 통상의 내부 전 반사 렌즈는 광을 고르게 전달하지 않고, 렌즈의 가장자리보다 중앙부에 광을 집광시키기 때문에, 렌즈의 가장자리보다 중앙부에서 광이 더 밝아지는 경향이 있다. 내부 셀 반사기(32)는 후술되는 바와 같이 이러한 수차(aberration)를 보정하도록 설계된다.
반사기 부분(32)은 업스탠딩부(upstanding section; 46)에 의해 중앙에 결합된 오목한(concave) 구성의 한 쌍의 내부 전 반사 렌즈면(44)를 포함한다. 형광 튜브(34) 또는 다른 선형 광원은 한 쌍의 크레이들(48; 도 1 및 도 2 참조, 도면에는 하나만 도시되어 있음)에 의해 소정의 용이한 방식으로 그 단부에서 각각의 중앙 지지대(46) 상에 지지된다. 중앙 지지대(46)의 꼭대기에 있고 길이 방향을 따라 튜브(34)를 지지하는 지지대는 겔과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 커져서, 예를 들어 충격 및 진동으로부터 발생되는 손상으로부터 튜브를 보호할 수 있다. 렌즈(32)의 반사기 표면(44)은 내부 전 반사 렌즈에서의 어떠한 비선형성도 보상하기 위해 TIR 렌즈(30)의 외부 부분(참조 번호(50)으로 표시됨)에 광의 상당 부분이 집광되도록 곡선화된다.
도파관(18)은 주간 광 조사부(12)의 최상부에 배치되어 있는 휘도 개선 막(brightness enhancing film; 52) 및 야간 조사부(14)의 최상부에 각각 배치되어 있는 한 쌍의 광학 필터(54)를 포함한다. 산광판(diffuser plate; 56)은 도파관(18)의 상부면에 접합된다.
각각의 야간 조사부(14)는 내부 전 반사 렌즈(30a) 및 반사기 부분(32a)을 포함한다. 반사기 부분은 형광 튜브(34a)가 지지되어 있는 업스탠딩부(46a)를 구비한다. 구분되는 것을 제외하고, 각각의 내부 전 반사 렌즈(30a) 및 반사기 부분(32a)은 주간 광 조사부(12)의 내부 전 반사 렌즈(30) 및 반사기 부분(32)와 꼭 같이 구성 및 동작된다.
동작시에, 형광 튜브(34 및 34a)로부터의 하향 광선(38)은 소정 형태로 상향으로 반사된다. 직접 광선(40) 및 반사 광선(38)은 내부 전 반사(TIR) 렌즈(30 및 30a)의 면 상에 충돌된다. 전체 LCD 활성 영역을 커버하는 중앙의 형광 튜브(34)가 주간 광 응용에 사용된다. 수직 반사기(24)는 손실을 최소화하는데 도움이 된다. 야간 동작의 경우에는 많은 저 레벨의 조사가 필요하기 때문에, 광학 전송시에 저하된 효율은 그다지 중요치 않다. 이들 반사기로부터의 광선은 도파관(18) 및 산광판(56)에 도입되어, 산란된 광에 의해 LCD를 조사한다. 야간 촬상 시스템(NVIS) 응용시, 광학 필터(54)는 광 경로에 배치되어 방사 적외선을 필터링하여 시스템 요구를 만족시킨다.
주간 및 야간 동작 동안의 균일한 조사는 상이하게 달성된다. TIR 렌즈(30 및 30a)는 자체로 소스로부터 상부 180° 호 상으로 방출된 광을 매우 효율적으로 시준하는데, 그 강도는 광원의 바로 위에서 최고이다. 반사기(32 및 32a)의 주요 목적은 도 4에 도시된 바와 같이, 형광 튜브에 의해 발생된 거의 모든 광이 LCD를 조사하는데 사용될 수 있도록 하부 180°로 방출된 광선을 TIR 렌즈(30 및 30a) 쪽으로 다시 향하게 하는 것이다. 직접 면(direct facet; 36a)으로 입사되는 직접 광선(40)과 비교하여 약간의 광선(광선 38)이 TIR 렌즈의 반대면(36b)으로 입사되기 때문에 이들 모든 광선이 시준되는 것은 아니다. 그렇지만 이것은 광선 산란시에 유리하다. 반사기(32 및 32a)의 두번째 목적은 상술된 바와 같이, 가능한 한 TIR 렌즈(30)의 비선형성을 최대한 보상하기 위한 반사 프로파일의 모양을 만드는 것이다. 그 후, 산광기(52)는 LCD의 시각 프로파일과 일치하는 분광 각을 갖는 균일한 백라이트 면을 생성하는 최종 마무리를 수행한다.
비록 본 발명이 특정 실시예에 대해 설명되었지만, 본 발명의 의도 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (22)

  1. 액정 디바이스 표시를 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치(dual display backlight apparatus; 10)에 있어서,
    한 쌍의 측면 셀(side cell)에 의해 경계지워지고 연속적으로 배치된 복수의 내부 광학 셀(26)들을 포함하는 주간 광 조사부(daylight illumination section; 12) -상기 각각의 내부 광학 셀(26)은 반사기(32), 내부 전반사 렌즈(total internal reflection lens; 30) 및 형광 튜브(34)를 포함하며, 상기 내부 광학 셀의 반사기(32)는 상기 형광 튜브를 지지하는 중앙 지지대(46)에 결합되어 상기 형광 튜브로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈(30)로 지향되게 하는 한 쌍의 오목부 반사 표면부(44)를 가지며, 상기 각각의 오목부는 상기 내부 전반사 렌즈가 발생하는 어떠한 비선형성 광 조사도 보상하기 위한 반사 프로파일로 형상화되도록 구성되며, 상기 각각의 내부 전반사 렌즈(30)는 상기 내부 광학 셀의 형광 튜브(34)로부터의 반사광 및 직접 광을 액정 디바이스에 시준광으로 릴레이(relay)시키도록 구성된 면(36a, 36b)을 구비함-,
    상기 측면 내부 셀에 대향하여 각각 배치되어 있는 한 쌍의 불투명 광학 장벽(22),
    상기 불투명 광학 장벽들에 인접 배치되어 있는 제1 측면 및 광을 외부 광학 셀로 반사시키기 위한 수단을 구비한 측면 반사기(24)를 포함하는 제2 측면을 각각 구비하고, 상기 불투명 광학 장벽과 상기 측면 반사기에 의해 경계지워진 반사기영역(32a), 내부 전반사 렌즈(30a) 및 형광 튜브(34a)를 각각 포함하는 한 쌍의 외부 광학 셀을 포함하는 야간 광 조사부(14) -상기 각각의 외부 광학셀의 반사기(24)는 상기 외부 광학 셀의 형광 튜브(34a)를 지지하는 중앙 지지대(46a)에 결합되어 상기 형광 튜브로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈(30a)로 지향하게 하는 제1 및 제2 오목부 반사 표면부(44a)를 구비하며, 상기 각각의 오목부(44a)는 상기 내부 전반사 렌즈가 발생하는 어떠한 비선형성 광 조사도 보상하기 위한 반사 프로파일로 형상화되도록 구성되며, 상기 각각의 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈(30a)는 상기 외부 광학 셀의 형광 튜브로부터의 반사광 및 직접 광을 액정 디바이스에 시준 광으로 릴레이시키도록 구성된 면(facet)을 구비함-, 및
    액정 디바이스에 대향하여 배치되고, 광을 액정 디바이스로 전달하며, 상기 주간 광 조사부(12)의 최상부에 배치된 휘도 개선막(52) 및 상기 야간 조사부(14)의 최상부에 각각 배치되어 있는 한 쌍의 NVIS 광학 필터(54)를 포함하는 도파관(18) - 상기 도파관(18)의 상부에는 산광판(56)이 접촉됨 -
    을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  2. 주간 및 어두운 환경을 포함하여 모든 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사(illumination)하기 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치에 있어서,
    편평한 도파관,
    상기 도파관의 한 측면에 배치되고 주간 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 구비한 주간 광 조사부,
    상기 도파관의 동일 측면에 배치되고 어두운 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 구비한 야간 광 조사부, 및
    상기 주간 광 조사부 및 상기 야간 광 조사부 사이에서의 광 누설을 방지하기 위해 상기 광 조사부들을 광학적으로 격리시키기 위한 광학 장벽 수단,
    을 포함하고,
    상기 도파관은 상기 야간 광 조사부로부터 방사된 광을 상기 주간 광 조사부로부터 방사된 광과 슈퍼임포우즈(superimpose)하기 위해 상기 주간 광 조사부의 전면을 따라 배치된 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  3. 주간 및 어두운 환경을 포함하여 모든 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치에 있어서,
    물체의 한 측면에 배치되고 주간 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 주간 광 조사부- 상기 주간 광 조사부는 각각이 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈 및 광원을 구비한 연속적으로 배치된 복수의 내부 광학 셀을 더 포함하고, 각각의 상기 내부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 광원으로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈로 지향시키도록 상기 광원에 대하여 배치되고, 각각의 상기 내부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 내부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 또는 직접 광을 릴레이하여 시준 광이 되도록 구성됨-,
    물체의 동일한 측면에 배치되고 어두운 환경 조건 하에서 물체를 조사하기위한 수단을 포함하는 야간 광 조사부, 및
    상기 주간 광 조사부와 상기 야간 광 조사부 사이의 광의 누설을 방지하기 위해 상기 광 조사부들을 광학적으로 격리시키기 위한 광학 장벽 수단
    을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 야간 광 조사부는 상기 광학 장벽 수단에 인접 배치되어 있으며, 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈 및 광원을 포함하는 적어도 하나의 외부 광학 셀을 포함하며, 상기 외부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 광이 상기 내부 전반사 렌즈로 향하도록 상기 외부 광학 셀의 광원에 대하여 배치되어 있으며, 상기 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 및 직접 광을 시준 광으로 릴레이시키도록 구성되어 있는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각각의 내부 및 외부 셀 반사기 수단은 각각의 내부 전반사 렌즈가 발생하는 어떠한 비선형성 광 조사도 보상하기 위한 반사 프로파일로 형상화되도록 구성된 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각각의 내부 및 외부 셀의 반사 렌즈는 상기 반사기 수단과 상기 광원과 마주보며 배치되고 상기 광을 시준시킬 수 있는 면을 구비한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 연속적으로 배치된 내부 광학 셀은 적어도 하나의 내부 셀과 상기 내부 셀의 경계를 지워주는 한 쌍의 최외곽의 셀을 형성하는 두개의 셀을 포함하고, 상기 광학 장벽 수단은 상기 최외곽의 내부 셀들에 대해 각각 배치되어 있는 한 쌍의 불투명 광학 장벽을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  8. 주간 및 어두운 환경을 포함하여 모든 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치에 있어서,
    물체의 한 측면에 배치되고 주간 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 주간 광 조사부,
    물체의 동일한 측면에 배치되고 어두운 환경 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 야간 광 조사부- 상기 야간 광 조사부는 장벽 수단에 인접하여 배치되고, 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈, 및 광원을 포함하는 적어도 하나의 외부 광학 셀을 더 포함하고, 상기 외부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 광원으로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈로 지향시키도록 상기 외부 광학 셀의 광원에 대해 배치되고, 상기 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 또는 직접 광을 시준 광으로 릴레이하도록 구성됨-, 및
    상기 주간 광 조사부와 상기 야간 광 조사부 사이의 광의 누설을 방지하기 위해 상기 광 조사부들을 광학적으로 격리시키기 위한 광학 장벽 수단
    을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 주간 광 조사부는 연속적으로 배치된 복수의 내부 광학 셀을 포함하며, 상기 광학 셀 각각은 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈 및 광원을 구비하고,
    상기 각각의 내부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 광원으로부터의 광이 상기 내부 전반사 렌즈로 지향되도록 상기 광원에 대해 배치되어 있으며,
    상기 각각의 내부 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 내부 셀의 광원으로부터의 반사광 및 직접 광을 시준 광으로 릴레이하도록 구성되어 있는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  10. 주간 및 어두운 환경을 포함하여 모든 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치에 있어서,
    물체의 한 측면에 배치되고 주간 환경 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 주간 광 조사부- 상기 주간 광 조사부는 각각이 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈 및 상기 반사기 수단과 상기 내부 전반사 렌즈 내에 배치된 광원을 구비한 연속적으로 배치된 복수의 내부 광학 셀을 포함함-,
    물체의 동일한 측면에 배치되고 어두운 환경 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 야간 광 조사부, 및
    상기 주간 광 조사부와 상기 야간 광 조사부 사이의 광의 누설을 방지하기위해 상기 광 조사부들을 광학적으로 격리시키기 위한 광학 장벽 수단
    을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 백라이트 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 야간 광 조사부는 상기 장벽 수단에 인접 배치되어 있으며, 반사기, 내부 전반사 렌즈 및 광원을 포함하는 적어도 하나의 외부 광학 셀을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 각각의 내부 광학 셀의 반사기 수단은 광원으로부터의 광이 상기 내부 전반사 렌즈로 지향되도록 상기 내부 광학 셀의 광원에 대해 배치되어 있는 반사기를 구비하고 있으며, 상기 각각의 내부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 내부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 및 직접 광을 시준 광으로 릴레이시키도록 구성되어 있으며,
    상기 각각의 외부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 광이 상기 내부 전반사 렌즈로 지향되도록 상기 외부 광학 셀의 광원에 대하여 배치되어 있는 반사기를 구비하고 있으며, 상기 각각의 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 및 직접 광을 시준 광으로 릴레이시키도록 구성되어 있는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 각각의 내부 및 외부 광학 셀의 반사기 수단은 각각의 내부 전반사 렌즈가 발생하는 어떠한 비선형성 광 조사도 보상하기 위한 반사 프로파일로 형상화되도록 구성되어 있는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 각각의 내부 및 외부 광학 셀의 반사 렌즈는 상기 반사기 수단 및 상기 광원과 마주보며 배치되고 상기 광을 시준시킬 수 있는 면을 구비한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  15. 주간 및 어두운 환경을 포함하여 모든 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치에 있어서,
    물체의 한 측면에 배치되고 주간 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 주간 광 조사부,
    물체의 동일한 측면에 배치되고 어두운 환경 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 야간 광 조사부- 상기 야간 광 조사부는 장벽 수단에 인접하여 배치되고, 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈, 및 광원을 포함하는 적어도 하나의 외부 광학 셀을 더 포함하고, 상기 외부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 광원으로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈로 지향시키도록 상기 외부 광학 셀의 광원에 대해 배치되고, 상기 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 또는 직접 광을 시준 광으로 릴레이하도록 구성됨-, 및
    상기 주간 광 조사부와 상기 야간 광 조사부 사이의 광 누설을 방지하기 위해 상기 광 조사부들을 광학적으로 격리시키기 위한 광학 장벽 수단
    을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 백라이트 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 주간 광 조사부는 복수의 연속적으로 배치된 내부 광학 셀을 포함하며, 상기 각각의 내부 셀은 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈 및 상기 반사기 수단과 상기 내부 전반사 렌즈 내에 배치된 광원을 구비한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 각각의 내부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 내부 광학 셀의 광원으로부터의 광이 상기 내부 전반사 렌즈로 지향되도록 상기 내부 광학 셀의 광원에 대해배치되어 있는 반사기를 구비하고 있으며, 상기 각각의 내부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 내부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 및 직접 광을 시준 광으로 릴레이시키도록 구성되어 있으며,
    상기 각각의 외부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 광이 상기 내부 전반사 렌즈로 지향되도록 상기 외부 광학 셀의 광원에 대해 배치되어 있으며, 상기 각각의 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 및 직접 광을 시준 광으로 릴레이시키도록 구성되어 있는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 각각의 내부 및 외부 광학 셀의 반사기 수단은 각각의 내부 전반사 렌즈가 발생하는 어떠한 비선형성 광 조사도 보상하기 위한 반사 프로파일로 형상화되도록 구성되어 있는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 각각의 내부 및 외부 광학 셀의 반사 렌즈는 상기 반사기 수단과 상기 광원을 바주보며 배치되고 상기 광을 시준시킬 수 있는 면을 구비한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 물체는 디스플레이용 액정 디바이스를 포함하고, 상기 연속적으로 배치된 내부 광학 셀은 적어도 하나의 내부 셀과 상기 내부 셀의 경계를 지워주는 한 쌍의 최외곽의 셀들을 형성하는 두 개의 셀을 포함하고,
    상기 장벽 수단은 상기 최외곽의 내부 셀들에 인접 배치되어 있는 한 쌍의 광학 장벽을 포함하며, 상기 야간 광 조사부는 상기 광학 장벽에 의해 그로부터 개별적으로 분리되는 한 쌍의 야간 광 조사부를 포함하며,
    상기 주간 광 조사부의 최상부에 배치되어 있는 휘도 개선 막, 상기 야간 광 조사부의 최상부에 개별적으로 배치되어 있는 한 쌍의 NVIS 광학 필터, 액정 디바이스, 상기 액정 디바이스에 대향하여 배치된 도파관, 및 상기 도파관의 상부에 접촉되어 있는 산광판을 더 포함하는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  21. 주간 및 어두운 환경을 포함하여 모든 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치에 있어서,
    물체의 한 측면에 배치되고 주간 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 주간 광 조사부- 상기 주간 광 조사부는 각각이 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈 및 광원을 구비한 연속적으로 배치된 복수의 내부 광학 셀을 포함하고, 상기 내부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 광원으로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈로 지향시키도록 상기 광원에 대하여 배치되고, 각각의 상기 내부 전반사 렌즈는 상기 내부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 또는 직접 광을 릴레이하여 시준된 광이 되도록 구성됨-,
    물체의 동일한 측면에 배치되고 어두운 환경 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 야간 광 조사부- 상기 야간 광 조사부는 장벽 수단에 인접하여 배치되고, 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈, 및 광원을 포함하는 적어도 하나의 외부 광학 셀을 더 포함하고, 상기 외부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 광원으로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈로 지향시키도록 상기 외부 광학 셀의 광원에 대해 배치되고, 상기 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 또는 직접 광을 시준 광으로 릴레이하도록 구성됨-, 및
    상기 주간 광 조사부와 상기 야간 광 조사부 사이의 광의 누설을 방지하기위해 상기 광 조사부들을 광학적으로 격리시키기 위한 광학 장벽 수단
    을 포함하는 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치.
  22. 주간 및 어두운 환경을 포함하여 모든 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 광학적으로 개선된 이중 디스플레이 백라이트 장치에 있어서,
    물체의 한 측면에 배치되고 주간 환경의 광 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 주간 광 조사부- 상기 주간 광 조사부는 각각이 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈 및 상기 반사기 수단과 상기 내부 전반사 렌즈 내에 배치된 광원을 구비한 연속적으로 배치된 복수의 내부 광학 셀을 포함함-,
    물체의 동일한 측면에 배치되고 어두운 환경 조건 하에서 물체를 조사하기 위한 수단을 포함하는 야간 광 조사부- 상기 야간 광 조사부는 장벽 수단에 인접하여 배치되고, 반사기 수단, 내부 전반사 렌즈, 및 광원을 포함하는 적어도 하나의 외부 광학 셀을 더 포함하고, 상기 외부 광학 셀의 반사기 수단은 상기 광원으로부터의 광을 상기 내부 전반사 렌즈로 지향시키도록 상기 외부 광학 셀의 광원에 대해 배치되고, 상기 외부 광학 셀의 내부 전반사 렌즈는 상기 외부 광학 셀의 광원으로부터의 반사광 또는 직접 광을 시준 광으로 릴레이하도록 구성됨-, 및
    상기 주간 광 조사부와 상기 야간 광 조사부 사이의 광의 누설을 방지하기 위해 상기 광 조사부들을 광학적으로 격리시키기 위한 광학 장벽 수단
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