KR100466671B1 - 광을제어하는방법및그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원 (1) 으로부터 조명 지점으로의 광을 제어하는 기구 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예는 제어 장치 (3) 를 통하여 멀리 떨어진 지점에서 각각 끝나는 복수개의 광 가이드 (4) 에 접속된 정확히 1 개의 중앙 광원 (1) 을 구비한다.

제어 장치는, 열림 상태 및 닫힘 상태의 2 개 이상의 상태를 각각 갖는 복수개의 전기적으로 제어되는 마이크로셔터 (14 및 15) 를 구비하며, 이 마이크로셔터들로부터 광이 더 나아가 열림 상태의 조리개들의 광학 가이드들을 통하여 조명 지점 또는 지점들상으로 전도되게 된다.

따라서, 광이 제어 장치에 공급된 제어 신호들에 응하여, 제어 장치 (3) 에 의하여 개별 광 가이드들 (4) 로 분배될 수도 있다.

Description

광을 제어하는 방법 및 그 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING LIGHT}

본 발명은 청구항 제 1 항의 도입부에서 서술하고 있는 광을 제어하는 방법, 청구항 제 11 항의 도입부에서 서술하고 있는 장치 및 청구항 제 20 항의 도입부에서 서술하고 있는 광 플러그에 관한 것이다.

하나 이상의 광원이 실제 발광이 일어나는 지점으로부터 이격되어 있는 이른바 리모트 소오스 조명 (remote source lighting) 과 관련하여, 제한된 또는 제어된 소실을 갖는 광의 효율적 전도가 요구된다. 이와 관련하여, 다양한 형태의 광 가이드 기술이 사용되고 있으며, 당면한 요구에 따른 과제에 맞게 사용될 수도 있다. 이러한 응용의 예로서는, 내시경 검사 (endoscopy), 디스플레이 및 일반적인 조명 목적을 포함한다.

광 가이드 기술이 점차 경제적으로 관심을 끌게 됨에 따라, 가능한 응용이 증대되었으며, 그 결과, 예를 들어 특정 조명 목적을 위한 광 가이드 광학의 응용이 종래 기술에 대한 흥미있는 대안이 될 것으로 알려졌다.

소수의 중앙 광원들이 분배 광원들을 대체함으로써, 다수의 종래의 전구 또는 조명 장치들에 대한 대안으로서, 소수의 중앙 조명 장치들만으로 충분한 응용이 있을 수 있으며, 그에 따라, 마모나 파괴를 더 적게 받으면서도 조명 위치에서 실제 광원의 설계에 대해 덜 엄격하며, 서비스가 상당히 용이할 수 있다.

그러나, 이 응용들은, 전체 동적 시스템을 위한 요구조건들과 상술한 장점들을 겸비하기 어려워, 예를들어 전체 시스템의 유연성과 관련하여 특정 문제점들을 야기시킨다. 이는 개별 광원들이 예를 들어, 상호 독립적으로 온, 오프, 및 희미해질 수 있으므로, 다수의 분산 광원의 응용이 개별 광원들에 대한 독립 제어를 가능케 함을 의미하는 것으로 이해되어야 하며, 한편, 광 가이드를 통하여 다수의 분배 조명장치를 제공하는, 예를들어 단일 중앙 광원을 사용하는 경우에는 이러한 유연성이 부족하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 이러한 단점을 제거하고 분산 조명 장치의 시스템과 동일한 효과를 갖는 중앙 조명 시스템을 제공하는 것이다.

미국 특허 명세서 제 5,434,756 호는 특히 차량에 유용한 조명 시스템을 개시하고 있다. 이 조명 시스템은 화이버 (fibre) 들을 통하여 차량의 조명 시스템에 광 접속된 하나 이상의 중앙 광원을 구비한다. 광은 개별 조명위치로 방출되어, 특수한 형태의 광 스위치에 의하여 제어되는데, 그 발명에 따르면, 그 전송된 광의 강도를 조절하기 위해 상호 이동되는 화이버 입력단 및 화이버 출력단으로 구성된다. 그러나, 몇몇 경우에, 이러한 형태의 광 스위치는 기계적인 슬라이딩 매크로셔터 (sliding macroshutter) 로 보완된다. 이러한 조명 시스템의 단점은, 사용된 광 스위치 형태들이 광 네트워크 내의 여러 지점에 삽입되기 때문에, 개별 광 화이버들의 실제적인 제어 및 조정이 비교적 복잡할 뿐만 아니라 조명 시스템이 중앙 조명 제어를 허용하지 않는다는 점이다. 각 화이버에 대한 장치가 요구되므로, 광 화이버의 기계 장치에 비용이 소요되게 된다.

미국 특허 명세서 제 5,184,883 호에는 자동차의 광 분배를 제어하는데 알맞게 개조된 종류의 광 제어 시스템을 개시한다. 이 개시된 시스템은 광 가이드를 통하여 셔터에 광 접속된 중앙광원을 포함하고 있다. 이 시스템의 단점은 모든 셔터 장치가 각각의 로컬 조명위치에 위치해야 하므로, 설치 및 유지보수가 다소 복잡하며 실제로 사용하기에 불편하다는 것이다. 따라서, 매 광 가이드의 설치시마다 셔터 장치 및 이 셔터의 활성화를 제어하는데 알맞게 개조된 제어 케이블의 로컬 설치로 보완되어야 한다. 또 다른 단점은, 시스템이 마모 또는 파괴에 손상을 입기 쉬우므로, 전기 제어배선 및 로컬 셔터가 신중히 캡슐화되어야 한다는 점이다.

발명의 요약

청구항 제 1 항에 기술된 바와 같이, 광이 중앙 광원 또는 광원들로부터, 각각의 마이크로셔터가 적어도 폐쇄 상태 및 개방 상태를 갖는 복수개의 전기적으로 제어되는 마이크로셔터를 구비하는 제어 장치에게로 전파되고, 여기로부터 이 마이크로셔터들의 비-폐쇄 상태에서 하나 이상의 광 가이드를 통하여 조명 지점 또는 지점들로 전도될 때, 중앙 광원으로부터 원거리 지점으로의 광의 중앙제어가 얻어진다.

따라서, 그러한 조리개 특성이 결정적인 것이 아니므로, 기계적 조리개를 갖는 다양한 형태의 마이크로셔터가 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있음은 명백하다. 예를들어, 본 발명의 범위내에서, 조리개 자체가 조리개를 통하여 전송된 광의 강도 제어를 제공하도록 여러 개의 제어가능 셔터 레벨을 갖는 조리개를 사용하는 것이 가능하다.

광 방출기는 또한 광 가이드일 수도 있으므로 광 방출기는 광범위하게 해석되어야 하며, 따라서, 본 발명의 방법이 여러 개의 셔터 레벨로 구현될 수도 있다. 이는, 광이 중앙적으로 세분된 후, 조명 위치의 근처로 전도되어, 적절한 경우에는, 더 많은 중앙 위치에서 한층 더한 세분화 및 처리과정을 겪을 수 있음을 의미한다. 이 방법은 소위 여러개의 계층단계로 구현될 수도 있다.

광원은, 예를 들어 고압 수은 램프, 레이저 또는 특수 컬러 또는 컬러 스팩트럼의 광을 발생시키는 광원들일 수 있다.

광 가이드의 예로는, 화이버 단에서 화이버 단까지 비교적 적은 손실로 광을 전도하는, 유리 또는 플라스틱 화이버일 수도 있다. 형광 튜브와 같은, 광의 강도의 일부가 종단부 지점들 사이의 주변으로 방산되는 여타의 가이드들도 마찬가지로 본 발명의 범위내에서 사용될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 방법은 광이 교차영역 (cross field) 으로부터 광 가이드를 통하여 전도되는 광에 대한 중앙 교차영역의 제어를 본질로 하며; 그 교차영역에 사용되는 마이크로셔터 및 선택적인 렌즈 시스템은 마이크로테크놀로지 (microtechnology) 에 의하여 구현될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 방법은 개별 마이크로셔터의 어드레싱 및 제어가 완전히 전기적으로 발생하므로, 광 손실의 최소화의 가능성, 매우 상이한 분야에 사용될 수 있는 특수용도 설계 및 소형 설계의 가능성, 각각의 광 가이드들에서 주사된 강도의 등급화 가능성, 광 분배의 중앙 제어 가능성, 매우 높은 온/오프 비율의 달성 가능성, 각각의 개별 광 가이드에 컬러 제어의 추가 가능성, 및 간단한 소프트웨어 개조에 의한 각 응용의 개조 또는 변경의 가능성을 제공한다.

이 방법은 특히 가시광선의 분배에 유리하다.

청구항 제 2 항에 기술된 바와 같이, 광이 중앙 광원 또는 광원들로부터 복수개의 광 가이드를 통하여 제어 장치의 마이크로셔터들에게로 전도될 때, 본 발명의 실제적 실시예가 달성된다.

청구항 제 3 항에 기술된 바와 같이, 광이 중앙 광원 또는 광원들로부터 정확히 하나의 광 가이드를 통하여 전도될 때, 본 발명에 따른 간단하고 유용한 구조가 달성된다.

청구항 제 4 항에 기술된 바와 같이, 광이 복수개의 마이크로셔터를 통하여 하나 이상의 조명 지점으로 전도되고, 그 전도된 광의 강도가 열린 마이크로셔터의 갯수에 의존할 때, 제어 장치의 출력측의 개별 광 가이드에서의 간단하고 제어된 강도 조절이 가능해진다.

따라서, 본 발명은 광을 광으로서 분배하는 가능성 및 개별 분배된 광신호 강도 제어의 가능성 모두를 제공한다.

청구항 제 5 항에 기술된 바와 같이, 광이 제어장치로부터 정확히 하나의 광 가이드를 통하여 조명 지점에 전도될 때, 전술한 모든 장점을 갖는 본 발명의 간단하고 실제적인 실시예가 달성된다.

청구항 6 에 기술된 바와 같이, 광원으로부터의 광이 하나 이상의 광 소자에 의하여 제어장치의 마이크로셔터 내에 집광된 후, 제어장치로부터 부가적인 광 소자들을 통하여 광 가이드들에게로 전도될 때, 광 가이드 케이블들뿐만 아니라 제어장치에 대하여 그 분배된 광의 최적 제어를 달성하는 것이 가능하다.

청구항 제 7 항에 기술된 바와 같이, 하나 이상의 조명 지점에서의 광의 강도가 관계된 마이크로셔터의 단계적인 개방 및 폐쇄에 의해 제어될 때, 부품을 거의 사용하지 않고 제어 장치 내의 조리개들의 단계적인 제어가 조명 지점에서의 광 강도의 간단한 제어를 가능케 하므로, 조명 지점 또는 지점들에서의 광 강도의 유연한 제어가 달성된다.

청구항 제 8 항에 기술된 바와 같이, 광이 중앙 광원 또는 광원들로부터, 그 광 경로가 조리개의 단계적인 폐쇄에 의해 조절되는 하나 이상의 삽입된 조리개를 통하여, 제어장치의 마이크로셔터들에게로 전도될 때, 제어 장치로의 광의 공급을 조절하는 것이 가능하게 된다.

이는, 예를 들어 시스템이 전체적으로 희미해지는 스탠바이 또는 에너지-절감 조명과 결합될 수도 있다.

그러나, 그러한 가능성은, 본 발명이, 중앙 광 방출기를 조절하지 않고, 전체 시스템, 예를 들어 기구 조명을 희미하게 할 수 있으므로, 이 시스템이 세분화 (subdivision) 시스템으로서 동작하는 경우에 가장 매력적이다.

또한, 그러한 가능성은, 본 방법이 배경 조명을 측정하는 센서 신호들에 기초하여 서브시스템의 조명 레벨의 제어에 의하여 구현될 수도 있으므로, 배경 조명에 기초한 서브시스템의 자동적인 조절에 대하여 매력적이다.

청구항 제 9 항에 기술된 바와 같이, 광이 중앙 광원 또는 광원들로부터 일시적 제어하에서 조명 지점으로 전도되고, 하나 이상의 마이크로셔터가 개폐되는 시간주기 사이의 관계가 개별 마이크로셔터에 소정 강도를 제공하도록 조절될 때, 본 발명의 간단하며 유용한 실시예가 달성되게 된다. 우수한 제어 결과를 달성하는데 어떤 실질적인 기계적 또는 전기적 변경이 요구되지 않으므로, 수단을 거의 사용하지 않고 강도조절이 신속하고도 연속적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에는, 기존의 필수적인 조리개 제어에서의 소프트웨어 변경으로도 충분하다.

청구항 제 10 항에 기술된 바와 같이, 하나 이상의 상기 마이크로셔터의 시간주기가 일정하고 듀티 사이클을 0 % 부터 100 % 까지 필요한대로 조절하는 것이 가능할 때, 원하는 방법의 원하는 최종결과가 정확히 1 개의 파라미터 즉, 듀티 사이클을 조절함으로써 주로 달성되므로, 원하는 최종결과로의 치수화가 비교적 간단하게 되어, 본 발명의 간단하며 유용한 실시예가 달성된다.

용어, 듀티 사이클은 총 시간주기에 대한 평균 개방시간을 의미하는 것으로 이해한다.

청구항 제 11 항에 기술된 바와 같이, 광이 중앙 광원 또는 광원들로부터, 각각의 마이크로셔터가 적어도 2 가지 상태, 즉 개방상태 및 페쇄상태를 갖는 복수개의 전기적으로 개별 제어되는 마이크로-메카니컬 셔터를 각각의 광 제어장치가 구비하는 하나 이상의 광 제어 장치에게로 전도된 후, 이 광 제어장치로부터, 광이 그 마이크로셔터들의 개방상태에서 각각의 광 가이드가 하나 이상의 마이크로셔터로부터 광을 수신하도록 배열된 광 가이드를 통하여 조명 지점 또는 지점들로 더 전도되는 방식으로 중앙 광원 또는 광원들이 배열될 때, 이전의 각각의 개별 광 가이드의 단순한 온/오프 제어가 광 가이드의 앞쪽, 뒤쪽 또는 광 가이드내의 어딘가에 삽입된 스위치를 사용할 필요가 있었던 반면, 조명 지점으로의 광 분배의 중앙 제어용의 매우 유용한 장치가 실현된다.

전기적으로 제어되는 마이크로셔터들의 유용한 위치설정을 갖는 이 장치는, 예를 들어, 조명지점으로의 전기배선이 본 발명에 따라 완전히 회피될 수 있으므로, 매우 작은 소형 장치들 내에서 요구되는 전기적 제어를 분리시킬 수 있다.

이는 재료 및 설계의 관점에서 절약이 되며, 또한 잠재적인 습기 또는 오염 환경에서의 안정성 및 안전성을 현저하게 향상시킨다.

하나의 제어 장치 내의 마이크로셔터들의 개수는, 예를 들어 500 내지 1000 개 이다.

청구항 12 에 기술된 바와 같이, 각 마이크로셔터가 광 채널 및 관계된 전기적 가동가능한 조리개 장치를 구비할 때, 본 발명의 유용한 실시예가 달성된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 매우 높은 온/오프 비율, 즉 개방상태 및 폐쇄상태에서 하나의 마이크로셔터를 각각 통과하는 광량 간의 관계를 얻는 것이 가능하다.

따라서, 구체적인 형태의 마이크로셔터는 미러를 사용하지 않고도 광이 전송될 수 있는 광 채널을 형성하는 홀 (hole) 을 의미하는 것으로 이해해야 하며, 전기적으로 가동가능한 기계적인 조리개에 의하여 구경을 기계적으로 차단하고 릴리스 (release) 할 수 있다.

광 채널의 형상은, 예를 들어 단면의 적절한 변경에 의하여 개별적인 응용들에 맞게 개조될 수 있다.

하나 이상의 광원이 제 1 렌즈 배열을 통하여 복수개의 마이크로셔터를 조명하도록 배열되고, 상기 렌즈 배열은 광원 또는 광원들에 의해 방출된 광이 개별 마이크로셔터의 광 채널의 광축 근처 또는 광축 상에 집광되도록 각각의 마이크로셔터에 대해 배열된 하나 이상의 마이크로렌즈를 구비할 때, 본 발명의 또 다른 유용한 실시예가 달성된다.

따라서, 광원 또는 광원들중의 하나로부터의 광이, 조명지점에서 그 공급된 연속적인 광을 변조시킬 수 있는 개별 마이크로셔터들에 집광된다.

따라서, 많은 중요한 조명 목적을 위하여, 충분한 광 에너지 또는 강도가 하나의 광 방출기로부터 수 개의 마이크로셔터에 동시에 제공될 수도 있음을 발견하였다. 따라서, 본 발명에 따르면, 사용된 마이크로셔터들을 더 작은 그룹들로 세분하는 것이 충분할 것이다.

마찬가지로, 조준된 (collimated) 광 빔이 수개의 상이한 마이크로셔터 내에 최소의 손실로 집광될 수 있음이 발견되었다.

따라서, 본 발명에 따르면, 예를 들어 광 화이버 단 형태의 하나의 광원 또는 하나의 광 방출기로 수 개의 셔터를 조명하는 것이 가능하다.

마찬가지로, 매우 낮은 스위칭 속도의 광 가이드들의 개별 제어에 의해 개별 조명 지점에서의 높은 조명 강도를 달성 및 유지할 수 있음이 발견되었다.

청구항 제 13 항에 기술된 바와 같이, 마이크로셔터들의 입구측에서의 초점 광학기의 초점 평면이 개별 마이크로셔터들의 조리개와 완전히 또는 거의 일치할 때, 그 중에서도 특히 실제 조리개 장치 내부의 이 포커싱 (focusing) 이 해당 조명 지점에서의 온과 오프 사이에서 단계적으로 변화하는 스위칭을 인지하지 못하게 하면서 개별 마이크로셔터에서 거의 순간적인 스위칭이 수행되도록 하며, 본 발명의 실제적인 실시예가 달성된다.

또한, 이 조리개 장치는 더 작은 크기를 가짐으로써, 더 작은 질량 및 관성을 가져 스위칭 시간을 최소화시킬 수 있다.

청구항 제 14 항에 기술된 바와 같이, 이 가동가능한 조리개 장치들이 마이크로셔터 배열에 회전식 경첩으로 부착되는 플레이트 (plate) 들에 의해 형성될 때, 본 발명의 유용한 실시예가 달성된다.

청구항 제 15 항에 기술된 바와 같이, 각각의 개별 마이크로셔터의 조리개 장치가 2 개의 지점간에서 전후로 이동가능한 왕복 조리개 소자에 의하여 형성되고 이 왕복 조리개 소자를 그 2 개의 지점 사이의 평형 위치에 탄성력이 가해지도록 매달며, 상기 제어 장치는 정전기력에 의해 왕복 조리개 장치를 제어하는 제어 장치를 부가적으로 구비하여 상기 조리개 소자가 그 2 개의 지점의 한 지점에서 광 채널을 차단할 때, 그 왕복 소자의 고유 주파수는 질량, 탄성력 및 기하학적 형태 뿐만 아니라 내력 및 외력과 같은 소자의 왕복 파라미터의 함수로서 그 마이크로셔터의 스위칭 시간을 결정하므로, 신속한 변조를 달성할 수 있다.

따라서, 제어장치로부터의 소정의 제어 신호에 대한 개별 마이크로셔터의 응답시간이 그 왕복 소자의 고유 주파수에 의해 증대되므로, 원하는 스위칭 시간으로 치수화시킬 수도 있게 된다.

상술한 형태의 마이크로셔터의 또 다른 장점은, 변조가 순전히 전송 설계에서만 발생하므로, 변조된 광의 높은 조명률을 달성할 수 있다는 점이다.

또한, 상기 마이크로셔터 유형은, 예를 들어 주파수 변조의 경우 깜빡이는 조명을 피하기 위해 순전히 일시적인 강도 변조가 요구될 때 필요한 매우 작은 스위칭 시간으로 치수화될 수도 있다.

청구항 제 16 항에 기술된 바와 같이, 제어 장치와 광원 또는 광원들 간의 광 접속이, 광원들로부터 광을 수광하여 제어장치의 마이크로셔터들을 조명하도록 배열된 하나 이상의 광 가이드에 의하여 형성될 때, 특히 본 발명의 유용한 실시예가 달성된다.

광 가이드는 광 화이버, 셀폭 (selfoc) 가이드 등을 의미하는 것으로 이해한다.

광 가이드를 광 방출기로 이용하여 이들을 광원과 광 접속시킬 때, 대량의 광을 조명 지점으로 최적의 방식으로 인도할 수 있다. 이는, 예를 들면, 아크램프가 예를 들어 레이저의 경우에 비해 상당히 덜 뚜렷한 광을 방출하므로,아크 램프가 광원으로 이용되는 경우이다.

또한, 예를 들어, 광원의 아크에 대한 주사 광학기의 공간적인 위치에 의존하는 상이한 그레이 (grey) 필터를 사용함으로써, 각각의 개별 광 가이드에 주사된 광량을 등급화하는 것이 가능하다.

광 화이버와 같은 광 가이드를 사용하여 광원 또는 광원들이 변조 장치로부터 다소 떨어져 중심에 위치하도록 하여, 서비스와 방열을 용이하게 한다.

또한, 광원의 배치에 있어서 추가적인 자유도가 달성되어, 설계 및 구조를 용이하게 한다. 이는 특히, 광원이 셔터들의 위쪽에 직접 배열되는 경우 광원들의 물리적인 크기가 비교적 높은 노출 분해능 (exposure resolution) 이 요구되는 조명 시스템의 치수화에 대해 엄격함을 상기하면, 장점으로 생각되어야 한다.

따라서, 화이버단이 통상적으로 광원들에 비하여 더 작은 크기를 가지므로 광원들 보다는 광 가이드단을 마이크로셔터 배열의 위쪽에 직접 배열하는 것이 더 용할 수 있어, 공간의 고려사항들이 조명 시스템을 더 작은 규격으로 제한한다.

또한, 광 가이드 또는 광 화이버를 광원에 물리적으로 접속시될 수 있는 광 방출기로서 사용할 때, 비교적 간단한 방법으로 더 큰 조명 장치에 결합될 수 있는 매우 작은 소형 조명 장치를 제조할 수도 있으며, 광원과 개별 조명 지점들 또는 전체 조명 지점간의 광 전송은 전체 조명 시스템에서 개별 조명 장치의 물리적 위치나 광원의 필요한 위치와 관련해서 중요한 것이 아니므로, 필요로 하는 물리적 조명 조건을 주로 고려하여 이들 조명 장치들을 조립할 수 있다.

마찬가지로, 광원들을 구조체내에 포함되는 민감한 구성요소들로부터 떨어져 위치시킬 수 있게 되며, 이런 이유로, 전체적인 동작 과정이 매우 감소될 수 있어, 다수의 레이저 소스를 사용할 때 특별한 장점으로서 간주되어야 한다.

청구항 제 17 항에 기술된 바와 같이, 하나 이상의 광 가이드가 복수개의 마이크로셔터로부터 광을 수광하도록 배열될 때, 관계된 광 가이드 또는 가이드들 내로 주사된 광의 강도가 광 가이드 또는 가이드를에게 광을 제공하는 선택된 개수의 마이크로셔터를 개방함으로써 제어될 수 있으므로, 본 발명의 유용한 실시예가 달성된다.

이는 개별적인 광 가이드 내에서 주사된 광의 매우 간단하면서도 정교하고 신속한 제어를 가능하게 한다.

따라서, 본 발명은 조명 지점에서 직접적인 디지털 변조 조명 강도를 제공하는 것을 가능케 한다.

또한, 특정의 마이크로셔터들 또는 마이크로셔터 그룹들 내의 컬러 필터들을 동일한 광 가이드에 추가시킴으로써, 그 광 가이드에 대응하는 조명 지점에 대한 간단한 디지털 제어 하에 컬러 및 강도를 변경시킬 수 있다. 또한, 이러한 프로세스의 제어는, 다소 광범위한 데이터 제어가 단지 하나 또는 매우 적은 개수의 광 제어용의 장치에 적용되므로, 그 구현에 있어서 더욱 매력적이다.

실제적인 조명 목적으로 예를 들어 간단한 온/오프 제어가 요구될 때 정확히 1 개의 마이크로셔터에 의해 조명되는 광 가이드들과 상술한 실시예가 결합될 수 도 있음을 주목해야 한다.

제어 장치의 마이크로셔터들이 원형의 이용면 (face) 형상으로 배열될 때, 유용한 실시예가 달성되며, 이는 제어장치의 조명이 원형 단면을 가지게 될 때, 조명률이 증대되므로 특히 그렇다.

광 방출기의 이용면 형상은 주로 원형임을 주목해야 하고, 마찬가지로 마이크로셔터들의 이용면 형상이 임의의 광 방출기 이용면 형상에 적합화될 수도 있다는 것을 강조한다.

청구항 제 18 항에 기술된 바와 같이, 장치가 개별 마이크로셔터의 개별적인 전기적인 제어를 위한 디지털 제어 장치를 구비하고, 상기 제어장치는, 광 제어장치가 구비하는 변조될 마이크로셔텨들의 이용면 정의를 위한 배치 프로파일을 구비할 때, 프로그램가능한 "출력 이용면"을 모든 원하는 결합된 광 가이드의 개수, 광 가이드의 위치 및 광 가이드의 단면에 맞게 적합화할 수 있으므로,본 발명의 유용한 실시예가 달성된다.

용어, 배치 프로파일은 제어장치의 마이크로셔터들 상의 레이아웃의 매핑 (mapping) 을 의미한다.

출력 프로파일의 이러한 소프트웨어 정의는 본질적으로 매우 융통성이 있으며, 몇몇 광 가이드들의 결합된 어드레싱을 변경하도록 요구될 때, 또는 주어진 광학 가이드들이 교체될 때, 즉시 변경될 수도 있다.

청구항 제 19 항에 기술된 바와 같이, 하나 이상의 마이크로셔터가 컬러 필터에 광 접속될 때, 본 발명의 특히 매력적인 실시예가 달성된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 원칙적으로 컬러 필터가 개별 마이크로셔터에 제공될 수도 있는 것처럼, 복수개의 마이크로셔터에 걸쳐 컬러 필터가 위치될 수도 있다.

또한, 컬러 필터가 제어 장치와 광 가이드 단면의 일부와의 사이에 삽입될 수 있는 것과 마찬가지로, 예를 들어 컬러 필터가 제어 장치와 하나 이상의 광 가이드의 사이에 삽입될 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 차량 또는 이에 따른 응용과 관련하여, 컬러를 중앙으로 "부가" 시킴으로써, 조명 시스템의 설계에 부가적인 자유도를 제공할 수 있다. 또한, 컬러, 강도 및 온/오프 제어가 중앙적이고 완전히 디지털로 수행될 수도 있으므로, 개별 광 방출기들을 여러가지 목적에 맞게 배치시킬 수 있다 또한, 보통의 후광 (rear light) 을 제공하는 동일한 광 방출기에 의해 안개 (fog) 후광의 기능이 실현되므로, 안개 후광의 물리적인 위치를 방지할 수 있으며, 그 강도는 간단한 방법으로 중앙적으로 증가될 수 있다.

컬러의 변경이 단일 광 가이드 상에 수행될 수도 있으며, 예를 들어 2 개 이상의 컬러 필터 각각을 해당하는 광 가이드와 해당하는 마이크로셔터 또는 마이크로셔터들 사이에 배치시켜, 광 가이드들을, 예를 들어 T 커펄러 또는 스타 커펄러 (star coupler) 로, 하나의 조명 지점으로 전도하는 하나의 광 가이드로 합류시킴으로써, 단순히 상기 광 가이드들 중 다른 하나의 광 가이드를 다른 하나의 컬러 필터로 어드레싱하거나 동일한 화이버에 대하여 다른 하나의 세트의 컬러 필터들/마이크로셔터들을 개방하여 조명 지점에서의 컬러 변경을 가능하게 할 수도 있음을 알 것이다.

마찬가지로, 결합된 RGB 필터들 예를 들어 6 개의 레드 필터, 6 개의 그린 필터 및 6 개의 블루 필터를 갖는 짝수 개의 마이크로셔터가 하나의 광가이드를 어드레스하는 경우에는, 보통의 컬러 변경뿐만 아니라 예를 들어 RGB 변조에 의한 컬러 농도의 변경이 달성될 수도 있음을 알 것이다.

청구항 제 20 항에 기술된 바와 같이, 광학 플러그가 광 수광단 및 광 방출단을 갖는 2 개 이상의 광 가이드를 구비하고, 상기 광 수광단이 광 가이드들의 단면에 대응하여 고정 장치 내에 상호 고정되어 이 광 가이드의 광 수광단들이 함께 광 플러그의 이용면 또는 하나의 광 수광단을 형성하여, 상기 광 수광단들이 분리된 광 수광단들의 뚜렷한 배치 패턴을 형성할 때, 상술한 플러그가 간단한 기계적 방법으로 제어 장치 및 그 제어장치의 마이크로셔터들에 대해 고정됨으로써 광을 수신하여조명 지점들에 광을 분배시킬 수 있으므로, 제어장치로의 광 가이드들의 유용한 접속이 가능하다.

구체적인 실시예의 또 다른 장점은 나중에 다른 플러그로의 교체가 또한 가능한 것 처럼, 그런 플러그를 다루고 장착하기가 쉽다는 점이다.

마찬가지로, 이 광학 플러그의 기계적인 구조는 매우 폭 넓고 상이한 응용에 용이하게 표준화될 수 있다.

또한, 광 플러그를 분배하는 것이 간단하고, 다른 제조업자들이 플러그 내의 광 수광단들을 어떻게 분배시키는지를 반드시 고려해야 할 필요 없이, 광 가이드들의 광 조명 네트워크가 제조업자에 의해 유일하게 규정 및 결정될 수도 있어서 유용하다.

청구항 제 21 항에 기술된 바와 같이, 광 가이드들의 광 수광단이 고정장치 내에 매입 (embed) 될 때, 플러그는, 본 발명의 장치에 탑재될 때 플러그가 제어 장치에 대하여 출구에 고정되기만을 요하는 소형 장치로서 구조화될 수 있고 그 후에 개별 광 가이드들이 해당하는 조명 지점으로 연결되므로, 본 발명의 유용한 실시예가 달성된다. 따라서, 다른 모든 특별한 적합화는 소프트웨어적으로 발생할 수 있다.

본 발명을 도면을 참조하여 이하 설명한다.

도 1a 및 1b 는 본 발명의 바람직한 실시예의 전체적인 스케치를 나타낸다.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다.

도 3a 내지 3c 는 본 발명의 또 다른 실시예의 기능을 나타낸다.

도 4a 및 4b 는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다.

도 5 는 본 발명에 따른 소형 조명 장치의 단면을 나타낸다.

도 6 은 본 발명에 따른 광 플러그의 광 수광단을 나타낸다.

도 7 은 본 발명에 따른 또 다른 광 플러그의 광 수광단을 나타낸다.

도 8 은 도 6 의 광 플러그의 사시도를 나타낸다.

도 1a 는 전구 또는 광원 (1) 및 광원 (1) 으로부터 방출된 광이 적합한 방식으로 제어 장치 (3) 로 전도되도록 위치된 접속 반사기 (2) 를 나타낸다. 광이 제어 장치 (3) 에서 복수개의 광 가이드들 (4) 로 분배되며, 상기 제어 장치 (3) 가 이 광을 광 가이드들 (4) 로 분배시킬 뿐만 아니라, 개별 광 가이드들 (4) 내에서 광을 온, 오프 및 희미하게 할 수 있다.

광학 가이드는 광 화이버, 셀폭 (selfoc) 가이드 등으로 광범위하게 의미하는 것으로 이해한다.

도 1b 는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 광이 광원으로부터 광 가이드 또는 광 가이드 다발 (5) 을 통하여 제어 장치 (3) 로 전도된다.

도 2 는 본 발명의 다소 구체적인 실시예를 나타낸다.

단일 광 가이드 (5') 가 광원으로부터의 생성된 광을 제어 장치 (3) 로 전도시켜 다시 이 제어장치로부터 그 광이 복수개의 광 가이드들 (4') 로 다시 더 통과한다.

제어 장치 (3) 는 입력측 (10) 및 출력측 (20) 을 구비한다.

광이 입력측 (10) 으로부터 하나 이상의 구경을 통하여, 각각의 렌즈가 광의 일부를 플레이트 (14) 내의 대응하는 조리개 구경 (12) 에 집광하는 복수개의 렌즈 (11) 를 구비하는 렌즈 시스템으로 전도시킨다. 광은 조리개 구경 (12) 으로부터 복수개의 렌즈 (13) 를 구비하는 또 다른 렌즈 시스템으로 전도되어, 각각의 렌즈 (13) 로부터의 광이 대응하는 광 가이드 (4') 내에 집광되도록 한다.

또한, 전기적으로 어드레스가능하고 가동가능한 복수개의 조리개들 (15) 은 플레이트 (14) 의 조리개 구경 (12) 에 접속되어 배열되며, 상기 조리개들 (15) 은 전기 제어 신호들에 기초하여 조리개 구경들 (12) 내에서 광 통과를 허용 및 차단할 수 있다. 접속 조리개 (15) 를 갖는 개별 조리개 구경 (14) 또는 호울은 설명의 이유로 마이크로셔터로서 자주 언급된다.

마이크로셔터들뿐만 아니라 렌즈 시스템도 마이크로테크놀로지에 의하여 구조화될 수도 있다.

마이크로셔터들 또는 광 밸브들은 예를 들어 마이크로매카니컬 셔터들에 의하여 형성될 수도 있는 전송 광 조리개들을 의미하는 것으로 광범위하게 이해되어야 한다.

개별 마이크로셔터들이 예를 들어 프랑스 특허출원 제 9412928 호 또는 대응 유럽특허 EP-A 709 706 호에 설명되어 있는 형태일 수도 있으며, 변조될 광이 개별 마이크로셔터를 통하여 직접적으로 전송되어 최소의 전송 손실을 달성하도록 하는 것은 본 발명에 따르면 결정적이다.

이와 관련하여 상술한 특허출원에 설명된 마이크로셔터들은 깜빡임이 없는 균등한 조명을 실현하기 위하여 매우 짧은 상승/하강 시간을 가지므로, 본 발명과 관련하여 특히 유용하다는 것을 주목해야 한다.

각 광 밸브는 하나 이상의 개별적으로 어드레스가능한 개방 및 폐쇄 상태를 가지며, 이들 상태는 접속된 광 채널을 통과하는 광의 최소의 희미한 상태 및 최대의 희미한 상태를 각각 제공한다.

이와 관련하여, 그 최대의 희미한 상태에서는 단순히 광 통과를 차단하고 최소의 희미한 상태에서는 원칙적으로 광선의 희미한 상태를 발생시키지 않는 마이크로매카니컬 플레이트 등에 의해, 광의 희미한 상태가 물리적으로 제공되므로, 마이크로매카니컬 셔터들은 상술한 2 가지 상태에서의 희미함은 사실상 최적이라는 이점을 가진다.

따라서, 도시한 본 실시예에 따르면, 하나의 광원으로부터 광 가이드 (5') 의 형태로 다수의 광 가이드 (4') 에 광을 분배할 수 있다.

도시한 실시예에서 광 가이드들 (4') 이 동일한 직경을 갖지만, 개별 광 가이드들의 직경은 구체적인 응용에 맞게 적합화될 수 있으며, 또한 수 개의 마이크로셔터가 동일 광 가이드 내에서 광을 변조할 수도 있음을 이해해야 한다.

도 3a 내지 3c 는 본 발명의 또 다른 실시예의 기능을 나타낸 것으로, 도 3a 는 입력측에 있어서 도 2 에 나타낸 제어 장치에 해당하는 제어 장치 (3) 를 나타낸다.

그러나, 이 실시예에서는 모든 렌즈들 (13) 이 광을 동일한 광 가이드 (4')에게로 전도시키도록 출력측이 변경되었다.

이하에 서술하는 바와 같이, 모든 조리개들 (15) 이 광의 전송을 허용하므로, 광 가이드 (4') 내에서 광 강도는 최대이다.

도 3b 는 동일한 제어 장치 (3) 를 나타내며, 모든 조리개들 (15) 이 미도시한 제어장치에 의해 폐쇄되어, 조리개 구경을 통한 광의 전송이 차단되므로, 광 가이드 (4') 내에서 광 강도는 최소 또는 영이 된다.

도 3c 는 동일한 제어장치 (3) 를 나타내며, 몇 개의 조리개 (15) 만이 폐쇄되어, 조리개 구경들을 통한 광 전송은 최대 전송에 비해 광 가이드 (4') 내에 감소된 광 강도를 제공한다.

따라서, 개별 조리개들이 개별적으로 어드레스될 수 있어, 어떠한 조합의 조리개 특성도 가능하게 된다. 예를 들어, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 개별 광 가이드들에 대해 몇몇 조리개들이 배열되어, 이 조리개들이 개별적으로 온 및 오프될 수 있게 하고, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 나머지 다른 조리개들이 단일 광 가이드에 대해 배열되어, 이 단일 광 가이드와 접속된 개방된 조리개들의 개수를 변화시킴으로써, 광 강도가 이 광 가이드내에서 제어되도록 할 수도 있다.

도 4a 및 4b 는 강도가 개별 마이크로셔터들에 의하여 어떻게 제어될 수 있는가의 예를 나타낸다.

도 4a 는 개별 광학 화이버들에게로 좀 더 나아가 통과되는 광의 강도를 조절하는 개별 마이크로셔터들이 어떻게 제어되는가의 예를 나타낸다.

도 4a 및 4b 는 시간의 함수로서 개별 조리개의 상태 (위치) 를 나타내며, 로우 (low) 상태는 조리개 소자의 폐쇄상태를 나타내며, 하이 (high) 상태는 조리개 소자의 개방 상태를 나타낸다.

도시된 예에서, 조리개 소자는 일정한 주기 (T) 로 제어되며, 듀티 사이클은 광의 강도를 제어하는데 사용된다.

그러한 마이크로셔터들을 관련된 제어로 치수화할 때, 조명지점에서 깜빡임이 없는 광이 요구된다면, 주파수가 일정 최소치 예를 들어 50 ㎐ 이상 되어야 한다.

도 4a 에 조리개 특성이 어떻게 구현되는가를 나타내었으며, 그 듀티 사이클을 비교적 크게 하여 (이 경우 50 % 초과), 높은 강도를 실현하고, 도 4b 에서는 듀티 사이클을 비교적 작게 하여 (이 경우 50 % 미만), 낮은 강도를 실현한다.

이러한 형태의 개별 마이크로셔터들의 제어는 본 발명의 범위 내에서 다른 제어 원리로 또는 다른 구조체와 결합될 수도 있다.

또한, 본 발명의 범위 내에서 조명 지점들에서 다른 형태의 일시적 형태의 일시적 강도 조절을 사용할 수 있다. 주기 시간 (T) 을 조절하고 마이크로셔터들의 개방 시간을 유지하는 강도 조절을 들 수 있다.

도 5 는, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내며, 조명 장치 (30) 는 접속 반사기 (associated reflector) 를 갖는 램프 (31) 형태의 광원을 구비하며, 그 접속반사기는 시준 광학기 (collimation optics ; 32) 를 조명하도록 배치되고, 그 시준 광학기는 광을 마이크로렌즈 배열 (33) 에 전도시키며, 그 마이크로렌즈 배열은 입사광을 마이크로셔터 어레이 (34) 에 집광된다.

또한, 이 마이크로셔터 어레이 (34) 는 제어장치 (미도시) 에 접속되어, 이 제어장치가 개별 마이크로셔터들을 변조 즉 온 및 오프시키고 또한 조명장치에 접속된 한 광 가이드를 함께 조명하는 마이크로셔터들의 공통 이용면들의 범위를 한정할 수 있다.

마지막으로, 조명 장치에 인게이지먼트 파트 (engagement part ;35) 가 제공되어 진다.

도 5 는, 조명 장치 (30) 와 함께, 광 화이버들 (37) 의 광 수광단을 고정하는 접속된 광 플러그 (36) 를 나타낸다. 이 광학 화이버들은 미도시된 조명 지점들로 더 나아가 전도한다.

플러그가 조명 장치 (30) 에 탑재될 때, 플러그 (36) 는 마이크로셔터 어레이에 대하여 광학 화이버들을 유일하게 고정시키며, 이 마이크로셔터 어레이 (36) 의 적절한 디지털 제어로 조명 지점들에서 원하는 조명을 확보할 수 있다.

실제의 구조체들은 수백 개의 마이크로셔터들을 구비할 수 있으므로, 도시된 실시예는 설명의 목적으로 간략화 되었으며, 그와 마찬가지로 실제로는 각각의 광 가이드 (37) 가 다수의 마이크로셔터로 이루어진 이용면 형상에 의하여 빈번하게 조명된다는 것을 강조한다.

예를 들어 다수의 마이크로셔터로의 단일 광 화이버 (37) 의 조명은 마이크로셔터 어레이 (34) 내의 개방된 마이크로셔터들의 개수를 변화시킴으로써 해당하는 조명 지점에서의 조명 강도를 간단한 방법으로 등급화 및 제어하는 가능성을 제공한다.

도 6 은, 예를 들어 광학 화이버들의 형태의 접속된 광 가이드들을 갖는 광 플러그 (40) 의 광 수광단이 본 발명에 따라서 어떻게 구조화될 수 있는가의 예를 나타낸다.

따라서, 광 수광단 (41 내지 45 및 41' 내지 45') 이 플러그 (40) 의 단면에 대응하여 상호 고정되어, 그 광 수광단들이 플러그 (40) 의 광 수광단을 형성하도록 한다.

도시된 플러그 (40) 는, 예를 들어, 하나의 중앙 광원이 본 발명에 따른 조명 장치를 통하여 도시된 광 수광단을 조명하는 차량 내에서 사용하기 위한 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 그 동일 형태의 광원과 함께 사용하는 구체적인 용도로 그 도시된 광 케이블들을 구조화할 수 있음을 주목한다.

이는, 사용된 플러그에 물리적으로 대응되는 다른 세트의 마이크로셔들을 어드레싱함으로써 광 케이블에 대한 조명 장치의 적합화가 소프트웨어적으로 수행될 수도 있으므로, 예를 들어 상이하게 설계된 광 수광단을 갖는 제품 프로그램이 하나의 동일한 조명 장치 (30) 와 함께 사용될 수도 있음을 의미한다.

도 7 은 그러한 응용의 일례를 도시하며, 도 6 에 도시된 형태의 플러그에 광 화이버 (46, 46', 47 및 47') 의 4 개의 광 수광단이 제공된다.

예를 들어, 이들 광 가이드는 도 6 에 도시된 것에 대응될 수도 있는 제품 타입에 대하여 추가적인 조명 필요성을 갖는 제품 타입에 광을 전도시키기 위한 것 일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 광 케이블에 대한 조명 장치의 적합화가 상술한 바와 같이 소프트웨어적으로 일어날 수도 있기 때문에, 물리적/기계적 외형이 유지된다면 이 조명 장치가 모든 제품 타입의 표준 장치로서 사용될 수도 있음을 주목한다.

이 원리를 설명하기 위하여, 도 5 에 나타낸 것에 대응하는 마이크로셔터 어레이 내의 배치 프로파일 중의 몇몇 프로파일은 빗금친 원 (51, 56 및 56') 으로 나타내며, 이들 원 (51, 56 및 56') 내의 선택된 개수의 마이크로셔터들이 대응하는 화이버 단 (41, 46 및 46') 을 조명하고 있다. 따라서, 도시된 원 (51, 56 및 56') 내의 모든 마이크로셔터가 정확히 하나의 화이버 단에 독립적으로 접속되므로, 이들 배치 원들은, 예를 들어 강도 제어 또는 컬러 제어의 형태에 있어서 균일한 또는 적어도 상호 작용하는 제어를 받을 수도 있다. 또한, 대응되는 배치 원들의 외측의 마이크로셔터들이 전형적으로 또한 유용하게 완전히 차단될 수 있으며, 그러한 배치가 소프트웨어적으로 일어날 수도 있음을 재차 강조한다.

각각의 배치 프로파일 (51, 56 및 56') 은 20 내지 200 개의 마이크로셔터에 의해 어드레싱된 후, 예를 들어, 그 배치 프로파일 내의 모든 마이크로셔터들이 동시에 개방되거나 폐쇄되도록, 통합된 제어 알고리즘을 거친다.

강도를 변조하고자 하는 경우에, 조명 지점에서 요구되는 광 레벨과 이들 조명 레벨에서 개방되거나 폐쇄될 배치 프로파일 내의 마이크로셔터에 대한 방책을 결정하는 다른 방법으로서, 예를 들어 하나 이상의 상술한 배치 프로파일들이 주파수 변조될 수도 있다.

도 8 은 도 6 에 나타낸 플러그에 대응하는 플러그의 구조의 사시도이다.

도시된 플러그 (60) 는 광 수광단 (61) 및, 접속 광 화이버들 (67) 을 구비하며, 이 접속된 광 화이버들 (67) 각각은 플러그 (60) 내에 각각 고정된 자신의 광 수광단 (62)을 가진다.

이 플러그의 기계적인 구조는, 플러그 (60) 의 세로방향 및 회전 방향 모두에서, 해당하는 조명 장치 내에 플러그의 고정을 위한 필요사항 및 필요한 치수화에 의존하여 적합하게 제공될 수도 있다.

마지막으로, 차량에 존재하는 몇몇 또는 모든 조명 필요조건을 위한 백업 (backup) 시스템과 하나의 중심 광원을 선택적으로 사용할 수 있을 때, 상술한 조명 제어 시스템은 차량의 라이트 제어를 편리하게 하도록 사용될 수도 있다. 차량의 외부에 탑재된 라이트 이외의 예로서, 계기 패널 조명, 내부 조명, 점화 (contact) 조명 등이 포함된다. 본 발명은 개별 조명 장치들 내의 라이트가 실제로 작동하는지의 여부에 대한 간단한 제어를 부분적으로 가능하게 하고, 서비스를 부분적으로 상당히 간단하게 한다. 따라서, 차량 내의 라이트 제어가 감소된 비용으로 단순화 및 집중화될 수도 있다.

그러나, 본 발명은 많은 다른 용도에 사용될 수도 있다. 예로서, 전기적으로 제어되는 하나의 광원으로, 화이버 단들의 정확히 하나의 매트릭스가 임의의 조합, 예를 들어 문자를 나타낼 수 있는 디스플레이를 들 수 있고, 반면 공지된 원리는 각각의 원하는 문자를 위해 개별적으로 배열된 화이버 단들의 사용을 필요로 한다.

또한, 예를 들어, 이동 사진을 나타낼 수 있는 평탄 패널 디스플레이들과 같은 형태로 디스플레이를 제조할 수 있다.

또한, 전체적인 태양에서, 본 발명은 개별적인 조명 제어를 원하는 용도에 적합화하는데 있어서 간단한 디지털 조명 제어를 매우 자유롭게 한다는 것을 주목한다.

본 발명의 범위 내에서, 공급된 광을 계층적으로 각각 세분하는 몇몇의 중앙 제어 장치로 조명 제어를 세분화할 수 있음을 강조한다.

세분화의 예로는, 단일 조명 가이드 또는 광학 화이버가 메인 장치로부터 광을 예를 들어 차량의 기구들 근처에 위치할 수 있는 서브장치로 전도시켜, 이 서브장치가 기구 패널의 개별적인 라이트들 또는 지점들로 개별적으로 광을 분배시키는 것처럼, 차량의 전방광 및 후방광, 주차 라이트, 플레싱 지시기 등으로 광을 분배시키는 메인 장치가 있다.

이러한 계층적인 세분화는 예를 들어, 배경 조명의 함수로서 개별 조명 지점들에서의 컬러 및 강도의 자동적인 조절을 가능하게 할 수 있으며, 의도하는 목적에 따라 서브장치 또는 메인 장치 내에 제공될 수 있다.

이는, 디스플레이의 각각의 픽셀이 서브 장치 내의 접속된 광 가이드 및 마이크로셔터에 의하여 제어되므로, 예를 들어, 그 서브장치가 속도계 또는 다른 순수한 디지털 구조의 기구에서의 픽셀 조명을 제공한다면 특히 유용하다.

특히, 개별 픽셀들에서의 광 컬러가 동일 광 가이드에 대하여 다른 광 필터를 갖는 마이크로셔터를 어드레싱함으로써 변화될 수 있는 성질이 있다.

본 발명은 예를 들어, 차량의 조명으로만 제한되는 것이 아니라, 예를 들어 교통, 날씨 등과 같은 함수로서 강도 및 대상이 디지털로 제어되는 예를 들어, 교통신호와 같은 많은 다른 용도로 고려될 수도 있음을 언급한다.

여타의 고려되는 다른 용도로는 예를 들어, 조정석 및 선실, 차량, 항공기, 열차, 트레일러 하우스 (caravan) 등, 주차 및 정원 조명, 수영장 (수중), 예술작품 및 접근하게 곤란하거나 많이 노출된 환경이나 빌딩들을 들 수 있다.

Claims (19)

1. 하나 이상의 중앙 광원들 (1) 으로부터 광 전도체들 (4) 을 통하여 하나 이상의 조명지점으로의 광을 제어하는 방법으로서,

   광이 상기 중앙광원 또는 광원들 (1) 로부터, 각각의 마이크로메카니컬 셔터가 적어도 폐쇄상태 및 개방상태를 갖는 전기적으로 개별 제어되는 복수 개의 상기 마이크로메카니컬 셔터를 구비하는 제어장치 (3) 에게로 전도된 후, 상기 마이크로셔터들의 비폐쇄 상태에서 상기 제어장치로부터 하나 이상의 광 가이드 (4) 를 통하여 상기 조명지점 또는 지점들로 더 나아가 전도되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광은 상기 중앙 광원 또는 광원들 (1) 로부터 복수개의 광 가이드 (5') 를 통하여 상기 제어장치의 상기 마이크로셔터들에게로 전도되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광은 상기 중앙광원 또는 광원들 (1) 로부터 정확히 하나의 광 가이드 (5') 를 통하여 전도되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   광은 복수개의 마이크로셔터를 통하여 하나 이상의 조명 지점으로 전도되고, 상기 조명지점으로 전도되는 상기 광의 강도는 개방된 마이크로셔터들의 갯수에 의존하는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 광은 상기 제어장치로부터 정확히 하나의 광 가이드 (4') 를 통하여 상기 조명지점으로 전도되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광원 (1) 으로부터의 상기 광은 하나 이상의 광 소자 (11) 에 의해 상기 마이크로셔터의 광 채널 내에 집광된 후, 상기 제어장치로부터 부가적인 광 소자 (13) 를 통하여 상기 광 가이드로 전도되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   하나 이상의 조명 지점에서의 상기 광의 강도는 접속 조리개의 단계적인 개폐에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광은 상기 중앙광원 또는 광원들로부터 하나 이상의 삽입된 조리개를 통하여 상기 제어장치의 마이크로셔터들에게로 전도되며, 조리개의 상기 광 통과는 상기 조리개의 단계적인 폐쇄에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광이 상기 중앙광원 또는 광원들로부터, 순간적인 제어 하에서 조명 지점들로 전도되며, 하나 이상의 마이크로셔터가 개폐되는 시간주기 사이의 관계는 개별 마이크로셔터들에게 소정의 광 강도를 제공하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    하나 이상의 상기 마이크로셔터의 상기 시간주기는 일정하며, 듀티 사이클을 0 % 부터 100 % 까지 원하는 대로 조절하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 광 제어 방법.
11. 하나 이상의 중앙 광원 (1) 으로부터 광 가이드를 통하여 하나 이상의 조명 지점으로의 광을 제어하는 장치로서,

    광이 상기 중앙광원 또는 광원들로부터, 각각의 마이크로-메카니컬 셔터가 적어도 2 가지 상태, 즉 폐쇄상태 및 개방상태를 갖는 전기적으로 개별 제어되는 복수 개의 상기 마이크로-메카니컬 셔터를 각각의 광 제어장치가 구비하는 하나 이상의 상기 광 제어 장치로 전도된 후, 상기 마이크로셔터들의 개방상태에서 상기 광 제어장치로부터, 각각의 광 가이드가 하나 이상의 마이크로셔터로부터 광을 수신하도록 배열된 상기 광 가이들 (4) 을 통하여 상기 조명지점 또는 지점들로 더 나아가 전도되는 방식으로, 상기 중앙광원 또는 광원이 배열되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 광원들 중 하나 이상의 광원이 제 1 렌즈배열 (11) 을 통하여 복수 개의 마이크로셔터를 조명하도록 배열되며,

    상기 렌즈배열 (11) 은, 상기 광원 또는 광원들에 의하여 방출된 광이 상기 개별 마이크로셔터들의 광 채널 (12) 의 광축 상에 또는 광 축 부근에 집광되도록 각각의 마이크로셔터에 대하여 배열된 복수 개의 마이크로렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 마이크로셔터들 각각은 조리개를 구비하고, 마이크로셔터들의 입구측에서의 초점 광학기의 초점면이 상기 개별 마이크로셔터들의 상기 조리개들과 완전히 또는 거의 일치하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 조리개 장치들은 가동가능한 조리개 장치들이며, 상기 마이크로셔터의 배열에 회전식 경첩으로 부착되는 플레이트에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
15. 제 13 항에 있어서,

    각각의 개별 마이크로셔터의 상기 조리개 장치는 2 개 지점간에서 전후로 이동가능한 왕복 조리개소자에 의하여 형성되며,

    상기 왕복 조리개 소자는 상기 2 개의 지점간의 평형 위치에 탄성력이 가해지도록 매달며,

    상기 광 제어장치는 정전기력에 의해 상기 왕복 조리개소자를 제어하는 제어 유닛을 부가적으로 구비하며,

    상기 왕복 조리개소자는 상기 2 개 지점 중 한 지점에서 상기 마이크로셔터의 광 채널을 차단하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
16. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 광 제어 장치와 상기 광원 또는 광원들 사이의 광 접속은, 상기 광원들로부터 광을 수광하여 상기 광 제어장치의 상기 마이크로셔터들을 조명하도록 배치된 하나 이상의 광 가이드들에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
17. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 광 가이드들 중 하나 이상의 광 가이드는 복수 개의 마이크로셔터로부터 광을 수광하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
18. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 광 제어장치는 상기 개별 마이크로셔터들의 개별적인 전기 제어를 위한 디지털 제어 장치를 구비하며,

    상기 디지털 제어장치는 상기 광 제어장치에 의해 구비되는 변조될 마이크로셔터들의 이용면 정의를 위한 배치 프로파일 (51', 56' 및 56) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.
19. 제 11 항 내지 제 12 항에 있어서,

    하나 이상의 마이크로셔터가 컬러필터에 광 접속되는 것을 특징으로 하는 광 제어장치.