KR101303376B1 - 조명 시스템, 감광판 및 디스플레이 장치 - Google Patents

조명 시스템, 감광판 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

조명 시스템이 다수의 광원(R, G, B), 투광성 감광판(5) 및 감광판(5)의 표면 상의 제한된 수의 예정된 위치들에 제공된 표면 변경 구조(21, 22)들을 갖는다. 표면 변경 구조들은 감광판을 통과하는 빛의 일부를 전환시킨다. 전환된 빛은 감광판의 에지 표면(15, 16)을 향해 안내되며, 적어도 하나의 감광기(11, 12)가 전환된 빛을 감지한다. 양호하게는, 제1 감광기(11)는 전환된 빛을 사실상 전적으로 제1 표면 변경 구조(21)로부터 수광하는 반면에, 제2 감광기(12)는 전환된 빛을 사실상 전적으로 제2 표면 변경 구조(22)들로부터 수광한다. 대안적으로, 조명 시스템은 디스플레이 장치를 조명하기 위한 발광창을 갖는 합광실을 더 포함하고, 감광판은 광원과 발광창 사이의 합광실 속에 배치된다.
조명, 제어, 발광, 감광, 수광, 합광, 전환, 광원, 표면, 변경,

Description

조명 시스템, 감광판 및 디스플레이 장치{ILLUMINATION SYSTEM, LIGHT-SENSING PLATE AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 적어도 하나의 광원, 감광판 및 적어도 하나의 감광기를 포함하는 조명 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 조명 시스템에 이용하기 위한 감광판에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 조명 시스템을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
그러한 조명 시스템들 자체는 공지되어 있다. 그들은 특히, 스포트 라이트(spot light), 플러드 라이트(flood light) 등과 같은 범용 조명, 및 예를 들어, 신호계, 윤곽 조명(contour lighting) 및 게시판에 적용되는 광역 직시형 발광 패널(large-area direct-view light-emitting panel)을 위해 이용된다. 조명 시스템들은 또한 작업등(task light)으로서 이용된다.
그러한 조명 시스템들은 또한 특히 예를 들어, 텔레비전 수상기 및 모니터들을 위한 (이미지) 디스플레이 장치들의 백라이팅으로서 이용되기도 한다. 이러한 시스템들은 (휴대용) 컴퓨터, (무선) 전화 또는 원격 제어 유니트에 이용되는 LCD 패널이라고도 지칭되는 액정 디스플레이 장치 등과 같은 수광형 디스플레이(non-emissive display)를 위한 백라이트로서 적절하게 이용될 수 있다. 본 발명에 따 른 조명 시스템의 또 다른 적용 분야는 디지털 프로젝터(digital projector)의 조명원으로서, 또는 텔레비전 프로그램, 영화, 비디오 프로그램, 또는 DVD 등을 영사하거나 또는 디스플레이하기 위한 비머(beamer)로서 이용되는 것이다.
일반적으로, 그러한 조명 시스템들은 다수의 광원들, 예를 들어 LED(light-emitting diode)들을 포함한다. LED들은 예를 들어, 공지된 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B) 발광기 등과 같은 구별되는 원색의 광원들일 수 있을 것이다. 또한, 발광기는 예를 들어, 앰버(amber)(A), 마젠타(magenta) 또는 시안(cyan)을 원색으로서 가질 수 있을 것이다. 이러한 원색들은 발광 다이오드 칩에 의해 직접 발생되거나, 또는 발광 다이오드 칩으로부터 더 짧은 파장(예를 들어, 녹색, 청색 또는 자외선 광)의 빛으로 조사될 때 인에 의해 발생될 수 있을 것이다. 후자의 경우에는, 혼합색 또는 백색 광도 원색들 중의 하나로서 이용 가능하다. 일반적으로, 개별적인 광원들에 의해 방출된 빛이 특정한 광원을 갖는 조명 시스템에 의해 방출된 빛에 관한 상관 관계를 배제하면서 균일한 광 분포를 얻도록 혼합된다.
미국 특허출원 공개 2004/0123044호는 상이한 컬러의 빛을 방출하기 위한 LED 칩들을 갖는 광원, 및 혼광기(light mixer)로부터의 빛을 검출하기 위한 광학 감광기를 포함하는 광원 유니트를 개시한다. 광원 제어 섹션은 광학 감광기에 의해 검출된 값에 따라 각각의 LED 칩의 루미넌스(luminance)를 피드백 제어에 의해 제어한다. 광원 유니트는 또한 광원의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 섹션을 포함한다. 온도 제어 섹션은 피드백 제어 시스템이다. 광원을 일정한 온도로 유지하는 것은 온도에 의한 LED 칩들의 스펙트럼 변화들을 억제하게 하고, 그럼으로써 광원 유니트의 루미넌스 및 색도(chromaticity)의 변화를 억제하게 한다.
공지된 조명 시스템은 조명 시스템의 광원의 제어가 비교적 비효율적이라는 단점을 갖는다.
본 발명은 앞서 언급한 단점을 전적으로 또는 부분적으로 배제하려는 목적을 갖는다. 본 발명에 따라, 이 목적은,
적어도 하나의 광원,
투광성 감광판(light-transmissive light-sensing plate) - 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛이 감광판을 통과함 -,
감광판의 표면 상의 적어도 하나의 예정된 위치에 제공된 표면 변경 구조(surface-modification structure)들 - 표면 변경 구조들은 감광판을 통과하는 빛의 일부의 진로를 전환(divert)시키며, 전환된 빛은 감광판의 에지 표면을 향해 안내됨 -,
표면 변경 구조들에서 전환된 빛을 감지하기 위해 감광판의 에지 표면에 연결된 적어도 하나의 감광기(light sensor) - 적어도 하나의 감광기는 적어도 하나의 광원의 광속(luminous flux)을 제어하기 위한 제어 수단에 연결됨 - 를 포함하는 조명 시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 투광성 감광판은 감광판을 통과하는 빛의 분포를 사실상 교란함이 없이 예정된 위치들에서만 투광성 감광판 상의 (단지) 예정된 위치들에서의 빛이 수집되는 이점을 갖는다. 공지된 조명 시스템에서, 감광기는 출광창(light-exit window)의 에지에 부착되고, 이 감광기는 출광창을 통과하는 빛의 어떤 부분 이 감광기에 의해 수광된 빛에 기여하는 것을 결정하거나 또는 영향을 주지 않으면서 출광창을 통과하는 빛을 수광한다. 공지된 조명 시스템에서 출광창 상의 특정한 위치에서 출광창을 통과하는 빛을 탐지할 수 있기 위해서는, 감광기가 그 위치에 장착되어야 할 것이다. 그러나, 감광기의 이러한 배치는 그 위치에서의 출광창을 통한 빛의 전달을 차단할 것이며, 그것은 바람직스럽지 못하다. 본 발명에 따른 조명 시스템의 감광판은 특정한 예정된 위치들에서의 감광판을 통과하는 빛만을 감지 또는 탐지한다. 감광판의 다른 모든 위치들에서는, 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛이 교란 없이 감광판을 통과한다. 물론, 투광성 감광판을 통과하는 빛은 감광판의 광진입면(light-ingress surface) 및 광진출창(light-egress window)에서 빛의 굴절을 겪으며, 그러한 굴절은 공기와 투광성 감광판의 재료 사이의 굴절률 변화에 의해 유발되지만, 감광판을 횡단하는 광선(light ray)은 일반적으로 그 방향을 변화시키지 않는다. 출광창의 에지에서 광도(light intensity)를 측정하는 것은 "에지" 효과로 인해 이 값이 응용과 관련이 있는 양, 즉 출광창의 중앙 부분에서의 광도 및 분포를 반드시 나타내지는 않는다는 단점을 갖는다.
빛은 표면 변경 구조들에서의 굴절, 회절 및/또는 산란에 의해 전환된다. 감광판을 통과하는 빛의 방향은 표면 변경 구조들에 의해 변화된다. 감광판에 대한 수직 방향에 대한 빛의 각도가 그것이 유리 또는 PMMA의 경우 약 42˚인 임계각보다 더 커지도록 변화되는 경우에는, 빛이 감광판으로부터 빠져나갈 수 없고 일반적으로 그것이 감광판의 에지 표면에 도달하기까지 반사될 것이다. 그러한 다중 반사에 의한 빛의 전파는 일반적으로 TIR(total internal reflection)이라고 지칭 된다.
본 발명에 따른 조명 시스템은 간단하고 비교적 용이하게 제조하며 비교적 용이하게 사용하고 비교적 저렴하다. 더욱이, 본 발명에 따른 조명 시스템은 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛의 비교적 효율적인 제어를 허용한다.
표면 변경 구조들의 예는 도트(dot), 예를 들어, 피라미드형의 만입 또는 돌출 부분, 또는 슬릿(slit), 홀로그래픽(holographic), 회절적 또는 다른 어떤 적합한 구조들이다.
감광판의 잔부(remainder)에 비해 표면 변경 구조들의 위치에서의 빛의 분포를 최소화하기 위해, 표면 변경 구조들에서 전환된 빛은 양호하게는 비교적 작아야 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 조명 시스템의 양호한 실시예는 표면 변경 구조들에서 굴절된 빛 부분이 감광판을 통과하는 빛의 총량의 5% 미만인 것을 특징으로 한다. 표면 변경 구조들에서 전환된 감광판을 통과하는 빛 부분은 광 감지기들에 입력되는 충분한 빛을 산출하기에 적절해야 한다. 감광판 속으로 전환되는 빛의 양은 전환 요소(diverting element)들의 특성(nature) 및 공간적 범위(spatial extent)에 의해 제어될 수 있다. 실제로, 감광판 상에 부딪히는 빛의 작은 비율만으로 이 목적을 위해 충분하다.
본 발명에 따른 조명 시스템의 양호한 실시예는 제1 및 제2 감광기가 감광판의 제1 및 제2 에지 표면에 각각 연결되는 것을 특징으로 하며, 제1 및 제2 표면 변경 구조들은 감광판의 표면 상의 예정된 위치들에 배치되고, 제1 감광기는 전환된 빛을 사실상 전적으로 제1 표면 변경 구조들로부터 수광하며, 제2 감광기는 전환된 빛을 사실상 전적으로 제2 표면 변경 구조들로부터 수광한다. 이것은 본 발명에 따른 조명 시스템의 양호한 실시예이다. 이 방식에서는, 제1 감광기가 제1 예정된 위치에서의 빛 분포를 탐지하는 반면에, 제2 감광기는 제2 예정된 위치에서의 빛 분포를 탐지하고, 예정된 위치들은 제1 및 제2 표면 변경 구조들의 배치에 의해 각각 정의된다.
이러한 본 발명의 양호한 실시예에 따른 조명 시스템은 감광판을 통과하는 빛의 분포의 검출을 로컬화하게 한다. 이 방식에서는, 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛이 효과적으로 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 조명 시스템의 다른 한 양호한 실시예는 적어도 하나의 감광기가 시야를 가져서 적어도 하나의 감광기의 시야 내에 들어오는 전환된 빛을 수광하는 것을 특징으로 한다. 이 실시예에서는, 감광기가 사실상 감광기의 가시 내에(in the line of sight) 있는 표면 변경 구조들로부터만 수광한다.
양호하게는 적어도 하나의 광원이 구별되는 원색 또는 단일 원색의 다수의 발광 다이오드들을 포함한다. 일반적으로, 각각의 발광 다이오드는 다수의 광원들의 광속을 제어하는 제어 수단을 위한 최적의 입력을 위한 예정된 위치들에서의 빛 분포에 관한 정보를 수집하는 표면 변경 구조들의 튜닝을 요구한다. 조명 시스템은 구별되는 원색들을 갖는 다수의 광원들이 조명 시스템에 의해 방출된 빛의 적절한 혼합을 실현하도록 미세하게 튜닝되어야 하는 경우 특히 효과적이다.
본 발명에 따른 조명 시스템의 양호한 실시예는 조명 시스템이 발광창을 갖는 합광실(light-mixing chamber)을 더 포함하고, 적어도 하나의 광원과 발광창 사이의 합광실 속에 감광판이 배치된 것을 특징으로 한다. 이 실시예에서, 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛은 합광실 속에 가두어져 혼합되고 발광창을 통해 조명 시스템에 의해 방출된다. 감광판은 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 모든 빛이 감광판을 통과하게 하는 방식으로 합광실 속에 구성 및 배치될 수 있을 것이다.
양호하게는 감광판이 발광창의 복합체를 형성한다. 이것은 조명 시스템의 디자인을 간단하게 한다. 이 실시예에서는, 조명 시스템의 발광창에, 양호하게는 다수의 예정된 위치에서 표면 변경 구조들이 제공된다. 이러한 표면 변경 구조들은 합광실의 발광창을 통과하는 빛의 일부를 전환시키고 전환된 빛은 합광실의 에지 표면을 향해 안내된다. 감광판은 예를 들어, 출광창의 바로 앞에 출광창으로부터 작은 공기 틈(air gap)만큼 이격되어 배치될 수 있을 것이다(그것은 흔히 반투명 산란판임).
본 발명은 또한 그러한 조명 시스템에서 이용하는 감광판에 관한 것이기도 하다.
본 발명은 또한 그러한 조명 시스템을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이기도 하다. 양호하게는 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치이다.
본 발명의 상기 및 기타의 이러한 양태들은 이하에서 기술되는 실시예들로부터 명백하게 알 수 있을 것이다.
도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 조명 시스템의 한 실시예의 감광판의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예를 포함하는 루미네어의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조명 시스템의 다른 한 실시예의 단면도이다.
도 4A는 본 발명에 따른 조명 시스템을 갖는 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 4B는 도 4A에 도시된 바와 같은 감광판의 단면의 상면도이다.
도면들은 순전히 개략적으로 도시된 것이며, 축척대로 도시되지 않았다. 일부의 치수들은 명확하게 하기 위해 매우 과장된 형태로 도시되었음을 알아야 한다. 도면들에서의 유사한 컴포넌트들은 가능한 한 동일한 인용 번호로 지칭된다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예의 감광판의 개략적 측면도이다. 조명 시스템은 적어도 하나의 광원(도 1에 도시 안됨)을 포함한다. 수직방향 화살표는 투광성 감광판(5)을 통과하는 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 광선들을 나타낸다. 감광판(5)은 예를 들어, PMMA 등과 같은 유리 또는 플라스틱인 투광성 재료로 이루어진다. 도 1의 예에서는, 제1 감광기(11)가 감광판(5)의 제1 에지 표면(15)에 연결되고, 또한, 제2 감광기(12)는 감광판(5)의 제2 에지 표면(16)에 연결된다. 감광판(5)에 대한 감광기(11)의 연결은 직접 또는 간접으로 이루어질 수 있을 것이다. 간접인 경우의 예는 빛 표면에서 방출된 빛을 광 감지기에 안내하는 에지 표면에 연결된 광섬유이다. 제1 및 제2 감광기(11, 12)들은 광원의 광속을 원하는 휘도 및/또는 컬러 포인트에 적합하게 맞추기 위한 (전자적) 제어 수 단(도 1에 도시 안됨)에 연결된다. 감광기 및 제어 수단은 조명 시스템에 의해 방출된 빛의 품질과 양에 모두 영향을 주는 피드백 배치를 제공한다. 감지는 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 개별적 컬러들은 광원을 적합하게 펄스화하거나 및/또는 적합한 컬러 필터들을 채택함으로써 연속으로 측정될 수 있다.
감광판(5)에는 표면 변경 구조(21, 22)들이 제공된다. 본 발명에 따라, 이러한 표면 변경 구조들은 감광판(5)의 표면 상의 적어도 하나의 예정된 위치에 제공된다. 도 1의 예에서는, 제1 및 제2 표면 변경 구조(21, 22)들이 감광판(5)의 표면 상의 예정된 위치들에 각각 배치된다. 도 1의 예에서는, 이러한 표면 변경 구조(21, 22)들이 감광판(5)의 광원을 향한 쪽에 제공된다. 대안적 실시예에서는, 표면 변경 구조들이 감광판의 광원과 반대 쪽에 제공된다. 또다른 대안적 실시예에서는, 표면 변경 구조들이 감광판 안쪽에 제공된다. 표면 변경 구조들은 당 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 표면 변경 구조들의 예로는 도트, 예를 들어, 피라미드형인 만입 또는 돌기부, 또는 슬릿(slit), 홀로그래픽, 회절적 또는 다른 어떤 적합한 구조든 된다. 양호하게는, 표면 변경 구조들이 패턴화되고, 산란적이지 않으며 및/또는 주로 거울처럼 반사하거나 또는 비 램버티안(non-Lambertian) 반사를 나타낸다.
감광판(5)을 통과하는 빛의 일부는 감광판(5) 상에 제공된 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된다. 빛은 굴절, 회절 및/또는 산란에 의해 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된다. 전환된 빛은 예를 들어, 전반사(total internal reflection)에 의해 감광판(5)의 제1 또는 제2 에지 표면(15, 16)을 향해 안내된 다. 도 1의 예에서는, 제1 표면 변경 구조(21)들에서 전환된 빛이 우선적으로 제1 에지 표면(15)을 향해 안내되는 반면에, 제2 표면 변경 구조(22)들에서 전환된 빛은 제2 에지 표면(16)을 향해 우선적으로 안내된다. 제1 감광기(11)가 감광판(5)의 제1 에지 표면(15)에 연결됨에 따라, 제1 감광기(11)는 전환된 빛을 제1 표면 변경 구조(21)들로부터 사실상 전적으로 수광한다. 제2 감광기(12)가 감광판(5)의 제2 에지 표면(16)에 연결됨에 따라, 제2 감광기(12)는 전환된 빛을 제2 표면 변경 구조(22)들로부터 사실상 전적으로 수광한다.
양호하게는, 감광판(5)을 통과하는 빛의 단지 사소한 양만 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된다. 양호하게는, 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된 빛이 감광판(5)을 통과하는 총 광량의 5% 미만이다. 전환된 빛의 양은 도광판의 테두리(rim)에 있는 광 감지기들에게 충분한 광학 입력으로 공급하기에 충분할 뿐이며 도광판을 가로지르는 총 광량의 수 퍼센트 정도이다. 특히, 비교적 큰 광출력을 갖는 조명 시스템들의 경우에, 전환된 빛의 양은 (완전히) 무시할만하다.
도 2는 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예를 포함하는 루미네어(luminaire)의 개략적 측면도이다. 도 2의 예에서는, 적어도 하나의 광원이 구별되는 원색의 다수의 발광 다이오드(LED)(R, G, B)들을 포함한다. 대안적으로, 다수의 LED들은 다수의 백색 LED들일 수도 있을 것이다. 다수의 LED들에 의해 방출된 빛은 반사기(28)에 의해 감광판(5)을 향해 안내된다. 도 2에 도시된 실시예에서는, LED(R, G, B)들에 의해 방출된 모든 빛이 감광판(5)을 통과하는 반면에, 감광판(5)을 통과하는 빛의 단지 사소한 일부만이 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된다. 도 2의 예에서는, 제1 표면 변경 구조(21)들에서 전환된 빛이 제1 감광기(11)에 연결된 제1 에지 표면(15)을 향해 우선적으로 안내되는 반면에, 제2 표면 변경 구조(22)들에서 전환된 빛은 제2 감광기(12)에 연결된 제2 에지 표면(16)을 향해 우선적으로 안내된다.
도 3은 본 발명에 따른 조명 시스템의 다른 한 실시예의 개략적 단면도이다. 도 3의 예에서는, 감광판(5)이 위로부터 보여진다. 각각의 감광기(11, 12)는 시야를 가져서 적어도 하나의 감광기(11, 12)의 시야 내에 들어오는 전환된 빛을 수광한다. 원칙적으로, 표면 변경 구조(21, 22)들은 모든 방향으로, 즉 도 3의 도시된 평면에서 감광판(5)을 통과하는 빛을 전환시킨다. 이 전환된 빛의 일부만 감광기들에 의해 포착된다. 제1 및 제2 감광기(11, 12)는 사실상 각각 제1 또는 제2 감광기(11, 12)의 가시 내에 있는 제1 및 제2 표면 변경 구조(21, 22)들로부터만 수광한다.
도 4A는 본 발명에 따른 조명 시스템을 갖는 디스플레이 장치의 개략적 측면도이다. 도 4A의 예에서는, 디스플레이 장치가 액정 디스플레이 장치(35)이다. 또한, 도 4A의 적어도 하나의 광원은 구별되는 원색의 다수의 발광 다이오드(LED)(R, G, B)들을 포함한다. 이 실시예의 조명 시스템은 발광창(32)을 포함하는 합광실(31)을 더 포함한다. 감광판(5)은 적어도 하나의 광원(1, 2)과 발광창(32) 사이의 합광실(31) 속에 배치된다. 대안적 실시예에서는, 감광판이 발광창의 복합체를 형성하고 흔히 확산판(diffuser plate)인 출광창의 바로 앞에 배치되며, 작은 공기 틈만큼 그로부터 이격되어 있다. 도 4A에 도시된 실시예에서는, LED(R, G, B)들에 의해 방출된 모든 빛이 감광판(5)을 통과하는 반면에, 감광판(5)을 통과하는 빛의 단지 사소한 일부만 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된다.
도 4B는 도 4A에 도시된 바와 같은 감광판(5)의 단면도의 상면도이다. 여기에서, 감광판(5)의 두개의 에지 표면(15, 16)들에는 감광기(11, 12)들이 제공된다. 도 4B의 예에서는, 감광기(11, 12)들을 갖는 두개의 에지 표면(15, 16)들이 서로 직각으로 배치된다. 이러한 감광기(11, 12)들은 전환된 빛을 감광판 상의 정해진 위치에 배치된 표면 변경 구조(21, 22)들로부터 수광한다.
본 발명에 따른 조명 시스템은 간단하고 제조하기에 비교적 용이하며 비교적 저렴하다. 더욱이, 본 발명에 따른 조명 시스템은 감광판을 통과하는 빛의 “조성”을 어떤 예정된 위치들에서만 탐지함으로써 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛의 비교적 효율적인 제어를 하게 한다.
앞서 언급한 실시예들은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하는 것이며, 당 기술분야에서 숙련된 자는 첨부된 특허청구의 범위로부터 벗어남이 없이 대안적 실시예들을 디자인할 수 있을 것임을 알아야 한다. 특허청구의 범위에서, 괄호 안에 배치된 어떤 인용 부호든 청구범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. "포함하다" 및 그 유사어를 사용하는 것은 청구범위에서 설명한 구성요소 또는 단계들 이외의 것들을 배제하는 것이 아니다. 단수로 표현된 것은 그러한 구성요소가 다수인 것을 배제하지 않는다. 본 발명은 몇몇 구별되는 구성요소들을 포함하는 하드웨어 및 적합하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있을 것이다. 몇몇 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이러한 수단 중 몇몇은 동일한 하나의 아 이템인 하드웨어로 구현될 수 있을 것이다. 특정한 수단들이 상이한 종속항들에서 설명된다는 사실만으로 이러한 수단들의 조합이 유리하게 이용될 수 없음을 나타내는 것은 아니다.

Claims (10)

  1. 조명 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 광원(1, 2),
    투광성 감광판(5) - 상기 적어도 하나의 광원(1, 2)에 의해 방출된 빛이 상기 감광판(5)을 통과함 -,
    상기 감광판(5)의 표면 상의 적어도 하나의 예정된 위치에 제공된 표면 변경 구조(21, 22) - 상기 표면 변경 구조(21, 22)는 제1 표면 변경 구조(21) 및 제2 표면 변경 구조(22)를 포함하고, 상기 감광판(5)을 통과하는 상기 빛의 일부를 전환시키며, 상기 전환된 빛은 상기 감광판(5)의 제1 에지 표면(15) 및 제2 에지 표면(16)을 향해 안내됨 -,
    상기 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된 상기 빛을 감지하기 위해 상기 감광판(5)의 상기 제1 에지 표면(15) 및 상기 제2 에지 표면(16) 중 적어도 하나에 연결된 적어도 하나의 감광기(11, 12) - 상기 적어도 하나의 감광기(11, 12)는 상기 적어도 하나의 광원(1, 2)의 광속을 제어하기 위해 제어 수단에 연결됨 -
    를 포함하고,
    상기 표면 변경 구조(21, 22)들은 굴절, 회절 및/또는 산란에 의해 빛을 전환하는, 조명 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감광기(11, 12)는 제1 감광기(11) 및 제2 감광기(12)를 포함하고, 상기 제1 감광기(11) 및 상기 제2 감광기(12)는 상기 감광판(5)의 상기 제1 에지 표면(15) 및 상기 제2 에지 표면(16)에 각각 연결되고, 상기 제1 표면 변경 구조(21) 및 상기 제2 표면 변경 구조(22)는 상기 감광판(5)의 상기 표면 상의 예정된 위치들에 배치되며, 상기 제1 감광기(11)는 전환된 빛을 상기 제1 표면 변경 구조(21)로부터 수광하고, 상기 제2 감광기(12)는 전환된 빛을 상기 제2 표면 변경 구조(22)들로부터 수광하는 조명 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감광기(11, 12)가 시야를 가져서 상기 적어도 하나의 감광기(11, 12)의 상기 시야 내에 들어오는 전환된 빛을 수광하게 구성된 조명 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원(1, 2)은 구별되는 원색 또는 단일 원색의 다수의 발광 다이오드(R, G, B)들을 포함하는 조명 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    발광창(32)을 갖는 합광실(31)을 더 포함하고, 상기 감광판(5)은 상기 적어도 하나의 광원(1, 2)과 상기 발광창(32) 사이의 상기 합광실(31) 속에 배치된 조명 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감광판(5)이 상기 발광창(32)의 복합체를 형성하는 조명 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 표면 변경 구조(21, 22)들에서 전환된 빛의 일부는 상기 감광판(5)을 통과하는 총 광량의 5% 미만인 조명 시스템.
  8. 삭제
  9. 제5항에 기재된 조명 시스템을 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치가 액정 디스플레이 장치(35)인 디스플레이 장치.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200951410A (en) * 2008-01-28 2009-12-16 Koninkl Philips Electronics Nv Lighting unit with photosensor
US20100118543A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-13 Itramas International, Inc. Methodology of optical feedback for led lighting
US8550657B2 (en) * 2008-11-07 2013-10-08 Itramas International, Inc. Methodology of maintaining CCT for white light using LED
US8632208B2 (en) * 2008-11-07 2014-01-21 Itramas International, Inc. Methodology of providing white lighting with colour combination
JP2012520546A (ja) * 2009-03-11 2012-09-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光ガイド装置
KR101607508B1 (ko) 2010-01-08 2016-03-31 삼성디스플레이 주식회사 터치 모듈, 이를 갖는 표시 장치 및 터치 모듈의 터치 위치 검출 방법
JP2012208451A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Toshiba Corp バックライト装置および表示装置
US20140140091A1 (en) 2012-11-20 2014-05-22 Sergiy Victorovich Vasylyev Waveguide illumination system
US9773760B2 (en) * 2013-01-30 2017-09-26 Cree, Inc. LED packages and luminaires incorporating same
US9528906B1 (en) 2013-12-19 2016-12-27 Apple Inc. Monitoring DOE performance using total internal reflection
US10073004B2 (en) * 2016-09-19 2018-09-11 Apple Inc. DOE defect monitoring utilizing total internal reflection
JP7288274B2 (ja) 2019-03-14 2023-06-07 株式会社アイテックシステム 光照射システム
JP7329816B2 (ja) 2019-03-14 2023-08-21 株式会社アイテックシステム 照明システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100247107B1 (ko) * 1991-12-10 2000-03-15 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 디스플레이 장치용 광센서
JP2003330383A (ja) * 2002-05-17 2003-11-19 Sony Corp 有機ｅｌ表示装置
JP2004342587A (ja) * 2003-04-22 2004-12-02 Advanced Display Inc バックライトおよびそれを用いた液晶表示装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4555939A (en) 1984-03-19 1985-12-03 Honeywell Inc. Condition responsive sensor for fluid flow measurement
JP2001208903A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Nakane:Kk 集光フィルム
FR2809162B1 (fr) * 2000-05-18 2002-07-26 Sagem Systeme d'eclairement a detection de defaillance
US6689999B2 (en) * 2001-06-01 2004-02-10 Schott-Fostec, Llc Illumination apparatus utilizing light emitting diodes
US6741351B2 (en) * 2001-06-07 2004-05-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED luminaire with light sensor configurations for optical feedback
US6753661B2 (en) * 2002-06-17 2004-06-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED-based white-light backlighting for electronic displays
JP2004021147A (ja) 2002-06-20 2004-01-22 Advanced Display Inc 面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置
JP3942169B2 (ja) * 2002-08-29 2007-07-11 東北パイオニア株式会社 発光表示パネルの駆動装置および駆動方法
KR100628264B1 (ko) * 2002-09-26 2006-09-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
FR2846060B1 (fr) * 2002-10-21 2005-02-04 Hutchinson Biellette antivibratoire
JP2004193029A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Advanced Display Inc 光源装置及び表示装置
JP4091414B2 (ja) * 2002-12-18 2008-05-28 三菱電機株式会社 面状光源装置、表示装置及び液晶表示装置
US7334088B2 (en) * 2002-12-20 2008-02-19 International Business Machines Corporation Page descriptors for prefetching and memory management
JP4066953B2 (ja) * 2004-01-13 2008-03-26 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP2006156332A (ja) * 2004-10-28 2006-06-15 Alps Electric Co Ltd 導光板並びにそれを用いた面発光装置及び液晶表示装置
US20060243893A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Ng Fook C A light source for lcd back-lit displays utilizing embedded light detectors
JP4883522B2 (ja) * 2006-03-22 2012-02-22 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 液晶表示装置及びそれに用いるバックライトユニット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100247107B1 (ko) * 1991-12-10 2000-03-15 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 디스플레이 장치용 광센서
JP2003330383A (ja) * 2002-05-17 2003-11-19 Sony Corp 有機ｅｌ表示装置
JP2004342587A (ja) * 2003-04-22 2004-12-02 Advanced Display Inc バックライトおよびそれを用いた液晶表示装置

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