KR20120001728A - 복수의 도광부들을 통해서 이미지를 디스플레이하는 장치 - Google Patents

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KR20120001728A
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light
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티모시 앤드류 라지
아드리안 트래비스
네일 에머튼
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Abstract

다중 섹션 도광부와, 복수의 쐐기형 도광부를 포함하는 컴퓨터 장치에 관련된 다양한 실시예들이 제시된다. 예를 들면, 하나의 제시된 실시예는 쐐기형 단일체(monolithic wedege shaped body)를 가지는 다중 섹션 도광부를 포함하고, 쐐기형 단일체는 복수의 논리 도광 섹션(logical light guide sections)을 포함한다. 각각의 논리 도광 섹션은 논리 도광 섹션의 제 1 단부에 위치하는 제 1 광 입출력 인터페이스와 논리 도광 섹션의 주 평면에 위치하는 제 2 광 입출력 인터페이스 사이의 전반사를 통해서 빛을 배향하도록 구성된다.

Description

복수의 도광부들을 통해서 이미지를 디스플레이하는 장치{IMAGE DISPLAY VIA MULTIPLE LIGHT GUIDE SECTIONS}
이미지를 전달하기 위해 사용되는 복수의 도광 섹션(light guide section)과 관련된 기술이다.
도광판(light guides)은 두 개의 인터페이스들 사이의 가시광을 전반사를 통해서 특정 방향으로 인도하도록 구성된 도파관(wave guides)이다. 도광판의 한종류는 쐐기형 구조(wedge-like structure)로 구성될 수 있고, 쐐기형 구조는 쐐기의 한 쪽 가장자리(one side edge)에 위치하는 인터페이스와 쐐기의 주 평면(major face)에 위치하는 또 다른 인터페이스 사이에 빛을 인도하도록 구성된다. 한 쪽 가장자리의 인터페이스에 입사하는 빛은 주 평면의 인터페이스에 대하여 임계각에 도달할 때 까지 내부에서 전반사를 한다. 이것은 상대적으로 작은 이미지가 한 쪽 가장자리의 인터페이스에 투영되어도, 쐐기의 주 평면의 인터페이스에서는 상대적으로 크게 표시 되게 한다.
광 쐐기(optical wedge)의 두께는 쐐기의 주 평면 인터페이스에서 요구되는 이미지의 크기의 함수일 수 있다. 쐐기의 크기와 두께가 증가할수록, 제조비용과 재료비용 또한 증가할 수 있다.
다중 섹션 도광부와, 복수의 쐐기형 도광부를 포함하는 컴퓨터 장치에 관련된 다양한 실시예들이 제시된다. 예를 들면, 하나의 제시된 실시예는 쐐기형 단일체(monolithic wedege shaped body)를 가지는 다중 섹션 도광부를 포함하고, 쐐기형 단일체는 복수의 논리 도광 섹션(logical light guide sections)을 포함한다. 각각의 논리 도광 섹션은 논리 도광 섹션의 제 1 단부에 위치하는 제 1 광 입출력 인터페이스와 논리 도광 섹션의 주 평면에 위치하는 제 2 광 입출력 인터페이스 사이의 전반사를 통해서 빛을 배향하도록 구성된다.
본 개요는 아래의 "상세한 설명" 부분에 설명되는 선택된 개념들을 단순화된 형태로 독자에게 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구된 청구물의 핵심 특징 또는 필수적 특징을 식별하려는 것이 아니고, 청구된 주제의 범위를 한정하는데 사용하기 위한 것도 아니다. 또한, 청구된 주제는 본 개시의 임의의 부분에 나타낸 임의의 또는 모든 문제점들을 해결하는 구현물로 한정되지 않는다.
다중 섹션 도광부(multi-section light guides)의 사용으로 얇은 쐐기를 사용하여 단일 쐐기 도광부에 비하여 큰 이미지의 전달을 가능하게 한다.
도 1은 다중 섹션 도광부의 실시예의 도해적 도시이다.
도 2는 도 1의 실시예의 평면도이다.
도 3은 다중 섹션 도광부의 다른 실시예의 평면도이다.
도 4는 다중 섹션 도광부의 다른 실시예의 평면도이다.
도 5는 광학적 피복부로 구성되는 다중 섹션 도광부의 절개도이다.
도 6은 다중 섹션 도광부의 실시예로 구성되는 백라이트 시스템을 포함하는 컴퓨터 장치의 실시예의 블록다이어그램이다.
도 7은 두 개의 쐐기 도광부가 나란히 배치된 다중 섹션 도광부의 다른 실시예를 도시한다.
도 8은 두 개의 도광부가 적층 배치된 실시예를 도시한다.
도 9는 다중 섹션 도광부의 실시예로 구성되는 적응형 키보드를 포함하는 개인용 컴퓨터 장치의 실시예를 도시한다.
상술한 바와 같이, 쐐기형 도광판은 도광판의 가장자리의 인터페이스(edge interface)로 입사되는 상대적으로 작은 이미지를 쐐기형 도광판의 주 평면의 인터페이스(major face interface)에서 상대적으로 큰 이미지로 생성할 수 있다. 이런 도파관은 도파관 내의 전반사 작용을 거쳐서 광학 경로 길이가 늘어나도록 한다. 더 구체적으로, 가장자리 인터페이스에 입사되는 빛은, 빛이 쐐기를 따라 진행하는 동안에 쐐기의 내면에서 쐐기면에 대하여 임계각에 도달할 때까지 반사를 반복한다. 이로 인한 광경로 길이의 증가는 비교적 빽빽한 공간적 제약에서도 상대적으로 큰 이미지들의 디스플레이가 가능하게 한다.
그러나, 광 쐐기의 크기와 두께는 광 쐐기(light wedge)의 주 평면 인터페이스(major face interface)의 요구되는 영역의 증가에 따라 같이 증가된다. 두께의 증가로 인해서 광 쐐기의 재료 비용은 쐐기 크기에 따라 현저하게 증가한다.
더 나아가, 다른 시스템 요소들도 광 쐐기의 크기가 증가함에 따라 더 비싸질 수 있다. 예를 들면, 광학적 터치 감응 디스플레이 장치(optical touch-sensitive display device)는 카메라와 같은 이미지 센서를 활용할 수 있고, 이런 이미지 센서는 광 쐐기의 가장자리 인터페이스(edge interface)에 위치하면서, 광 쐐기의 주 평면 인터페이스(major surface interface) 위에 위치하는 물체들을 감지한다. 광 쐐기의 주 평면 인터페이스의 크기가 증가할수록 적합한 터치 감도의 레벨을 유지하기 위해서 해상도가 더 높은, 더 비싼 이미지 센서가 사용되어야 한다.
이런 재료와 요소 비용의 증가를 피하기 위해서, 다중 섹션 도광부(multi-section light guides)의 다양한 실시예들이 여기서 제시되고, 이것은 단일 쐐기 도광부에 비하여 얇은 쐐기를 사용하여 이미지의 전달을 가능하게 한다. "다중 섹션 도광부"와 그의 변형 용어들은 쇄기형 도광부가 복수의 독립된 논리 도광 부분(logical light guide segments)을 가지고, 그 부분들이 하나의 커다란 단일체의 일부인 것을 의미한다. 더 나아가, 컴퓨터 장치 및 주변 장치들의 다양한 실시예들이 여기서 제시되며, 이들은 다중 섹션 도광부 및/또는 복수의 물리적으로 분리된 도광부들을 활용하여 디스플레이와 다른 광학적 요소들 사이에 빛을 이동시킨다.
도 1은 다중 섹션 도광부(10)의 예시적 실시예를 도시한다. 다중 섹션 도광부(10)는 복수의 논리 도광 섹션들(logic light guides)(40, 42, 44)을 포함하는 쐐기형 단일체(monolithic wedge-shaped body)로 구성된다. 도 1의 실시예에서는 세 가지의 논리 도광 섹션들을 도시하지만, 다른 실시예들에서는 다중 섹션 도광부가 더 적거나 또는 더 많은 논리 도광 섹션으로 구성될 수 있다.
각각의 논리 도광 섹션(40,42,44)는 쐐기형 도광부의 제 1 단부(예를 들면 가장자리 20을 따르는)에 위치하는 제 1 광 입출력 인터페이스와 쐐기형 도광부의 주 평면에 위치하는 제 2 광 입출력 인터페이스 사이의 전반사를 통해서 원하는 대역의 파장대의 빛을 인도하도록 구성된다. 주 평면(30)은 디스플레이 평면(30)이라고도 불린다. 각각의 논리 도광 섹션은 논리 도광 섹션의 제 2 광 입출력 인터페이스가 인접하는 논리 도광부의 제 2 광 입출력 인터페이스와 끝과 끝이 맞대도록 배치되게 구성될 수 있다. 이렇게 함으로서, 디스플레이 평면(30)은 웨지형 단일체 주 평면에 단일하고 연속된 영역을 형성할 수 있고, 이로 인해서 복수의 논리 도광 섹션을 통해서 하나의 연속된 이미지를 표시할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 각각의 논리 도광 섹션은 오직 하나의 횡단방향(latitudinal direction)(예를 들면 제 1 광 입출력 인터페이스와 제 2 광 입출력 인터페이스 사이의 주 평면과 평행한 방향)으로 빛이 향하도록 구성될 수 있다. 이런 실시예들은 예를 들면 도 8에서 도시된다. 이런 실시예에서, 도광부는 도광부 내의 빛이 도광부의 내부 평면에 입사하는 각을 변경시키는 기울어진 하부 평면(예를 들면 제 2 입출력 인터페이스 평면의 반대편)으로 구성된다. 이런 각도 상의 변경은 빛이 도광부로부터 벗어나도록 해준다. 이들 실시예들에서, 임계각 미만의 각으로 가장자리 인터페이스(edge interface)에 입사하는 어떤 빛도 하부 평면의 각이 변경되기 전의 지역에서 도광부를 빠져나가지 못한다. 그에 따라 도광부의 전체 크기가 잠재적으로 제 2 광 입출력 인터페이스 평면의 면적과 비교해서 상대적으로 커질 수 있다.
다른 실시예들에서, 각각의 논리 도광 섹션은 논리 도광 섹션의 단부에 형성되어 논리 도광부 내에서 폴드형 광 경로(folded optical path)를 형성하도록 구성된 반사부(reflector)로 구성될 수 있다. 이런 반사부의 사용으로 더 컴팩트한 쐐기 디자인이 가능해지고, 이는 반사부가 도광부 내에서 전파되는 빛의 각도를 변경할 수 있기 때문이다. 따라서 이것에 의해 도광부 내에 상부와 하부의 평행한 주 평면 영역의 크기를 줄이거나 그 영역을 생략할 수 있다. 예를 들면, 도 1-2에서 도시된 실시예에서, 각각의 논리 도광 섹션(40, 42, 44)은 논리 도광 섹션의 제 2 단부(예를 들면 광 입출력 인터페이스 20의 반대편인 가장자리 22를 따라)에 형성된 반사부(50, 52, 54)로 구성될 수도 있다. 반사부들(50, 52, 54)은 각각 구형 반사부일 수도 있고, 어떤 다른 적절한 설정일 수도 있다.
다중 섹션 도광부는 어떤 적절한 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어 하나의 실시예에서는 각각의 도광 섹션이 압출된 재료의 단일한 일체형 시트로부터 형성될 수 있다. 이런 실시예에서, 반사부는 시트의 측면을 기계 가공(machining)해서 형성될 수 있고, 뒤이어 재료들의 다양한 레이어들을 시트의 기계 가공된 측면에 적용하여 반사부의 반사도를 향상시킨다.
다른 실시예들에서, 각각의 논리 도광 섹션은 독립되어 형성된 후 병합(fused)되거나 다른 섹션들과 합쳐져서(joined) 다중 섹션 도광부를 형성할 수 있다. 도 3은 연결부들(360, 362)에 의해 분리된 세 개의 논리 도광 섹션들(340, 342, 344)로 구성된 다중 도광 섹션(31)의 도해적 도시이다. 각각의 논리 도광 섹션(340, 342, 344)은 다중 섹션 도광부의 측부(322)에 형성된 반사부(각각 350, 352, 354에 도시)로 구성된다. 이들 연결부는 섹션들이 실제로 결합된 후에는 시각적으로 보이지 않을 수 있고, 도 3에서는 실시예 이해 목적으로 연결부를 도시한 것이다.
도 1-3의 실시예들에서, 논리 도광 섹션들은 반사부들이 다중 섹션 도광부의 같은 측부(22)에 위치하도록 배치되어 있다. 도 4는 다중 섹션 도광부(410)의 다른 실시예를 도시하고, 이들 논리 도광 섹션들(440, 442, 444)은 일부 반사부(450, 454)는 한 측부(422)에 위치하고, 다른 반사부(452)는 다중 섹션 도광부의 반대편 측부(420)에 위치하도록 배치되었다. 도시된 실시예 안에서, 논리 도광 섹션들(440, 442, 444)은 분리된 섹션들이 연결부들(460, 462)(실제로 눈에 보이지 않을 수 있지만 이해 목적에서 도시)에 결합되어 형성된다.
일부 실시예들에서, 다양한 재료들 및/또는 처리공정들(treatments)이 요구되는 광학적 성질을 달성하기 위해서 다중 섹션 도광부에 적용될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서는 도광부의 내부 반사(internal reflection) 특성들을 조절하기 위해서 다중 섹션 도광부의 외부 표면에 피복(cladding)을 적용할 수 있다. 도 5는 반사부와 측면 광 입출력 인터페이스 사이의 광경로에 수직한 방향으로 자른 광 도광부(510)의 단면도이다. 도시된 도광부는 도광부의 상부 표면(도 5에서 도시된 도광부의 배향을 기준으로)위의 피복층(532)과 하부 표면 위의 피복층(534)으로 구성된다. 다른 실시예들에서, 피복층은 이들 두 표면들 중 하나에서만 사용될 수도 있다. 또 다른 실시예들에서, 다중 섹션 도광부는 마이크로 렌즈 어레이(microlens array), 렌티큘러 렌즈 어레이(lenticular lens array), 프레넬 렌즈 구조(Fresnel lens structure), 반사방지막, 확산 스크린 등의 하나 또는 그 이상의 추가적인 통합된 광학적 구조들(integrated optical structures)로 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 다중 섹션 도광부는 평면 컴퓨터 장치(surface computing device)에 빛을 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 도 6은 도해적으로 다중 섹션 도광부(610)으로 구성된 평면 컴퓨터(surface computer) 형식의 컴퓨터 장치(600)를 도시한다. 컴퓨터 장치(600)는 디스플레이 평면(610), 그리고 디스플레이 평면에 이미지를 제공하도록 구성된 LCD 패널(612)로 구성될 수 있다. LCD 패널(612)은 어떤 적절한 크기와 종횡비(aspect ratio)를 가질 수 있다. 예를 들면, 어떤 실시예들에서 LCD 패널(612)의 대각선 길이는 32인치, 37인치, 42인치, 또는 46인치일 수 있고 16:9의 종횡비로 구성될 수 있다.
컴퓨터 장치(600)는 추가적으로 다중 섹션 도광부(602)로 구성된 백라이트 시스템(backlight system)으로 구성될 수 있다. 백라이트 시스템은 LCD 패널(612)에 빛을 전달하도록 구성되어 있다. 백라이트 시스템은 각각의 논리 도광 섹션에 대하여 도시된 램프들(632) 같은 하나 또는 그 이상의 광원들(light sources)로 구성될 수 있다. 도시된 실시예는 세 개의 램프들(632)로 구성되고, 하나의 램프가 각각의 논리 도광 섹션으로 입사되어 백라이트를 LCD 패널에 전달한다. 램프 이외의 어떠한 적절한 광원들도 사용 가능하고, LED 등도 포함할 수 있다. 더 나아가, 다른 실시예들에서 백라이트 시스템은 다중 섹션 도광부(610)를 대신하여/추가해서 서로 나란히 배치되는 복수의 독립된 도광부들로 구성될 수도 있다. 여기서 백라이팅을 전달하는 것은 "이미지를 전달하는 것"과 동일하게 취급될 수 있다.
상술된 실시예들 같은 다중 섹션 도광부 또는 복수의 물리적 도광부들(physical light guides)의 사용은, 같은 크기의 LCD 패널을 백라이트하는데 단일 도광부(single light guide)를 사용하는 경우와 비교해서 상대적으로 얇은 도광부의 사용을 가능하게 한다. 후술되는 표들은 각기 다른 크기의 LCD 패널들을 백라이트하는데 세 개의 논리 도광 섹션을 사용하는 경우와 단일 논리 도광 섹션을 사용하는 경우의 두께 차이를 보여준다. 우선, 표 1은 하나의 물리적 도광부가 하나의 논리 도광 섹션으로 구성된 경우에 있어서 도광부의 최대 두께를 보여준다.
Figure pct00001
다음으로, 표 2는 상기 언급한 LCD 패널 사이즈 각각에 대한 도광부들의 두께를 나타내고, 이 때 도 1의 세 개의 논리 섹션 구성이 다중 섹션 도광부(예를 들면 도면들에서 도시된 다중 섹션 도광부(10))에 활용된다.
Figure pct00002
따라서, 이들 표들에서 볼 수 있듯이, 다중 논리 섹션들이 포함된 도광부를 사용하는 것은 유사한 크기의 단일 섹션 도광부를 사용하는 것과 비교해서 더 얇고 저렴한 도광부의 사용을 가능하게 한다.
컴퓨터 장치(600)는 추가적으로 시각 기반 터치 감지 시스템(vision-based touch-detection system)으로 구성될 수 있고, 시각 기반 터치 감지 시스템은 각각의 논리 도광 섹션에 대하여 카메라(628)와 적외선 LED(630)와 같은 적외선 광원으로 구성될 수 있다. 적외선 LED(630)는 적외선을 각각의 논리 도광 섹션에 제공하도록 구성된다. 디스플레이 평면(610) 위에 위치하는 어떤 물체들도, 예를 들면 물체(614), LED(630)로부터 출사되는 적외선을 반사할 것이다. 그리고 나서 이 빛은 카메라(628)를 거쳐서 감지되고 그에 의해 디스플레이 평면(610)을 접촉하는 물체의 시각에 기반한 감지가 가능해진다. 도시된 실시예는 세 개의 카메라들(628)과 세 개의 적외선 LED들(630)을 포함하며, 각각의 논리 도광부는 그것과 결부된 하나의 카메라(628)와 하나의 LED(630)를 가진다. 그러나 실시예에 한정되지 않고 각각의 논리 도광부는 어떤 적절한 숫자의 적외선 광원들(628)과 카메라들(630)도 포함할 수 있다.
16:9 LCD 패널에 빛을 제공하기 위해 세 개의 논리 도광 섹션을 사용하는 것은 단일 물리적/논리적 도광부를 사용하는 것에 비해서 접촉 감지를 위해서 더 낮은 해상도의 카메라들의 활용이 가능하다는 장점이 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서 카메라 해상도 30 dpi가 이동 접촉 이벤트들(moving touch events)을 포함하는 접촉 이벤트와 시각적 판독 가능한 태그 감지에 충분한 해상도 일 수 있다. 이것을 광 쐐기를 통해서 감지되는 이미지들과 비교하기 전에, 일부 실시예들에서 시각적으로 피복된 다중 섹션 도광부(optically clad multi-section light guide)는 디스플레이 평면(610)에 위치하는 물체가 단부(622)에 위치하는 카메라 상에서 크기가 2:1의 비율로 축소되게 나타나는 현상을 초래할 수 있는 광학적 합성 변형(optical anamorphism)을 포함할 수 있다는 것을 염두에 두어야 한다. 그 결과로 이런 실시예들에서는 16:9 이미지를 카메라들(628)로 볼 때는 4:3 이미지로 나타날 수 있다.
46인치 LCD 패널에 빛을 제공하는 단일 도광부의 경우에, 640x480 배열의 픽셀들을 가진 VGA 카메라는 인터페이스(622)에서 디스플레이 평면(610)에 이르는 광 경로 방향으로 단지 480 라인들만 가진다. 이것은 12dpi 해상도에 해당한다. 따라서, 30dpi 해상도에 도달하기 위해서 해상도가 더 높은 더 비싼 카메라가 이용되어야 한다. 다른 한편으로, 세 개의 논리 도광부들이 사용되는 경우에는 각각의 카메라는 디스플레이 평면(610)의 일부만을 보기 때문에 저 해상도의 카메라 사용이 가능해진다. 구체적인 예시로 32인치 LCD 모니터의 경우를 살펴보면, 30dpi 이상의 해상도를 달성하기 위해서 단일 물리적/논리적 도광부는 XGA 카메라가 필요하지만, 유사한 해상도 달성을 위해서 세 개의 논리 도광부의 경우에는 VGA 카메라면 충분하다.
도 6에서 보면, 컴퓨터 장치(600)는 또한 컴퓨터 장치(600)의 다양한 요소들을 제어하도록 구성된 제어부(640)로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 제어부는 논리 부 시스템(logic subsystem)(642), 논리 부 시스템(642)과 결합되어 운용되는 데이터 유지 부 시스템(data holding subsystem)(644), 그리고 입출력 포트 시스템(646)을 포함할 수 있다.
논리 부 시스템(642)은 하나 또는 그 이상의 프로그램들, 루틴들(routines), 객체들, 요소들, 데이터 구조들, 또는 다른 논리적 구조들(logical constructs)의 일부인 하나 또는 그 이상의 명령들을 실행하도록 구성된 논리 부 시스템(642)를 포함할 수 있다. 논리 부 시스템(642)은 소프트웨어 명령들을 실행하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 추가적 또는 대체의 목적으로, 논리 부 시스템(642)은 하드웨어 또는 펌웨어 명령들을 실행하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 하드웨어 또는 펌웨어 논리 기계들(logic machines)을 포함할 수 있다. 논리 부 시스템(642)은 선택적으로 복수의 장치들 사이에서 분배될 수 있는 개개의 요소들을 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서 복수의 장치들은 원거리에 위치할 수도 있다.
데이터 유지 부 시스템(644)은 데이터 및/또는 논리 부 시스템(642)에 의해 실행 가능한 명령들을 유지하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 요소들을 포함할 수 있다. 데이터 유지 부 시스템(644)은 이동식 매체 및/또는 내장 장치들(built-in devices), 광학적 메모리 장치들, 반도체 메모리 장치들, 자기 메모리 장치들 등을 포함할 수 있고, 다음 성질 중 하나 또는 그 이상을 가지는 메모리를 포함할 수 있다: 휘발성, 비휘발성, 동적(dynamic), 정적(static), 읽고 쓰기(read/write), 읽기 전용(read only), 임의 접근(random access), 순차 접근(sequential access), 자체 주소를 가진 장소(location addressable), 자체 주소를 가진 파일(file addressable), 그리고 자체 주소를 가진 콘텐츠(content addressable). 일부 실시예들에서 논리 부 시스템(642)과 데이터 유지 부 시스템(644)은 하나 또는 그 이상의 동일 장치들로 통합될 수 있고, 그 예로는 주문형 반도체(application specific integrated circuit) 또는 시스템이 칩으로 구현된 것(system-on-a-chip)이 있다.
도 7과 도 8은 디스플레이 평면에 이미지를 제공하는 다중 도광부 구성의 다른 실시예들의 예시이다. 우선 도 7은 단일한 디스플레이 평면(unitary display surface)(740)을 형성하기 위해서 도광부들이 라인(730)을 따라 만나는 것과 같이 두 개의 도광부(710, 720)가 나란한 배열(700)을 가지는 것을 도시한다.
각각의 쐐기 도광부(710, 720)는 하나 또는 그 이상의 도광 섹션들을 포함할 수 있다. 제 1 쐐기 도광부(710)는 단부(742)를 따라서 위치하는 하나 또는 그 이상의 입출력 인터페이스들로 구성될 수 있고, 제 2 쐐기 도광부(720)는 단부(744)를 따라서 위치하는 하나 또는 그 이상의 입출력 인터페이스들로 구성될 수 있다. 이런식으로 각각의 도광부(710, 720)에 대하여 광원들, 카메라들이 배열(700)의 반대편에 위치할 수 있다. 배열(700)은 하나의 단일한 재료로 형성될 수도 있고, 개개의 도광부들이 병합되거나 단부(730)에서 결합되어 형성될 수도 있다.
도 8에서는 두 개의 예시적 쐐기 도광부(810, 820)가 적층 배열(stacked arrangement)(800)로 나타난다. 쐐기 도광부(820)의 상부는 LCD 패널(854)에 백라이팅을 제공하는 디스플레이 평면(850)으로 구성된다. 도 8의 실시예에서 쐐기 도광부들(810과 820)의 주 평면들은 도 7에서 도시된 바와 같이 하나의 단일하고 연속된 영역을 형성하기 위해서 결합되지 않는다. 그 대신에, 도광부(810)의 출사광은 LCD 패널(854)의 우측 부분(도 8의 방향에서)에 빛을 제공하고, 도광부(820)의 출사광은 LCD 패널(854)의 좌측 부분에 빛을 제공한다.
도 8은 또한 도 6에서 상술한 바와 같이 적외선과 가시광선을 제공하도록 구성된 적외선 LED들(830)과 가시광 램프들(visible lamps)(832)을 도시한다.
도 9는 다중 섹션 도광부에 대한 다른 사용 환경을 도시하고, 이 것은 개인용 컴퓨터 장치(900)를 위한 적응형 키보드(adaptive keyboard)(910)를 포함한다. 적응형 키보드(910)는 여기서 사용된 바와 같이 "연산 장치"일 수도 있다. 다중 섹션 도광부는 920에서 도시되며, 이것은 개개의 이미지들을 적응형 키보드(910)의 하나 또는 그 이상의 키들(912)에 제공하도록 구성된다. 개인용 연산 장치는 모니터(940)와 개인용 컴퓨터(950)를 포함할 수 있다.
적응형 키보드(910)는 다중 섹션 도광부(920)와 키보드의 키들(912) 사이에 위치하는 LCD 패널(미도시)을 포함할 수 있다. 더 나아가, 적응형 키보드(910)은 시준형 백라이팅 시스템(collimated backlighting system)(미도시)을 포함할 수 있고, 시준형 백라이팅 시스템은 LCD 패널에 평행광(parallel light)을 제공하도록 구성된다. 이런식으로, LCD 패널은 키보드의 각각의 키에 원하는 이미지들이 디스플레이 되도록 제어될 수 있고, 각각의 다른 사용 환경에 맞도록 수정을 위해 캐릭터들/심볼들/이미지들 등이 각각의 키보드 키에 디스플레이되는 것을 허용할 수 있고, 다른 사용 환경의 예로는 다른 캐릭터 세트(character sets), 다른 소프트웨어 프로그램 등이 있다. 도시된 다중 섹션 도광부(920)는 세 개의 논리 도광 섹션들(930, 932, 934)을 포함하나, 이에 한정되지 않고 다중 섹션 도광부(920)는 어떤 적절한 숫자의 논리 도광 섹션들도 포함할 수 있다.
본 발명이 속한 분야의 당업자라면 상술된 설명 및 첨부된 도면 내에 제시된 개시 내용의 이점을 가지면서 본 명세서에 제시된 본 발명의 여러 수정 및 다른 실시예를 생각해 낼 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 개시되어 있는 특정한 실시예로 한정되지 않고, 수정 및 다른 실시예는 첨부된 청구항의 범주에 속하도록 의도되었다는 것을 이해할 것이다. 더욱이 상술된 설명 및 연관된 도면은 구성 요소 및/또는 기능의 특정한 예시적인 조합과 관련하여 예시적인 실시예를 설명하였으나, 첨부된 청구항의 범주를 벗어나지 않으면서 다른 실시예에 의해 구성 요소 및/또는 기능의 상이한 조합이 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 점에서 예를 들면, 위에 명확히 설명되어 있는 것과는 상이한 구성 요소 및/또는 기능의 조합은 또한 첨부된 청구항 중 몇몇 청구항 내에 제시된 것으로 간주된다. 본 명세서에서는 특정 용어가 사용되었으나, 이들은 오로지 일반적이고 설명적인 의미로 사용된 것에 불과하고 제한을 목적으로 사용된 것이 아니다.
10: 다중 섹션 도광부 20, 22: 가장자리
30: 주 평면 40, 42, 44: 논리 도광 섹션
50, 52, 54: 반사부
310: 다중 섹션 도광부 322: 측부
340, 342, 344: 논리 도광 섹션
350, 352, 354: 반사부 360, 362: 연결부들
410: 다중 섹션 도광부 420, 422: 측부
440, 442, 444: 논리 도광 섹션
450, 452, 454: 반사부
460, 462: 연결부
510: 광 도광부 532, 534: 피복층
600: 컴퓨터 장치 602: 다중 섹션 도광부
610: 디스플레이 평면 612: LCD 패널
614: 물체 622: 단부
628: 적외선 광원들 630: 카메라들
632: 램프들 640: 제어부
642: 논리 부 시스템 644: 데이터 유지 부 시스템
646: 입출력 포트 부 시스템
700: 나란한 배열 710, 720: 쐐기 도광부
730: 라인 740: 디스플레이 평면
742, 744: 단부
800: 적층 배열 810, 820: 쐐기 도광부
830: 적외선 LED들 832: 가시광 램프들
850: 디스플레이 평면 854: LCD 패널
900: 개인용 컴퓨터 장치 910: 적응형 키보드
912: 키들 920, 922: 다중 섹션 도광부
930, 932, 934: 논리 도광 섹션
940: 모니터 950: 개인용 컴퓨터

Claims (15)

  1. 다중 섹션 도광부(multi-section light guide)(10)에 있어서,
    다수의 논리 도광 섹션들(logical light guide sections)(40, 42, 44)을 포함하는 쐐기형 단일체(602)를 포함하되,
    각각의 논리 도광 섹션(40, 42, 44)은 상기 논리 도광 섹션(40, 42, 44)의 제 1 단부(20)에 위치한 제 1 광 입출력 인터페이스와 상기 논리 도광 섹션(40, 42, 44)의 주 평면(30)에 위치한 제 2 광 입출력 인터페이스 사이의 전반사를 통해서 빛을 배향하도록 구성되고,
    각각의 논리 도광 섹션(40, 42, 44)은 상기 논리 도광 섹션의 제 2 단부(22)에 형성되는 반사부(50, 52, 54)를 포함하고,
    상기 반사부가 각각의 논리 도광 섹션 내에서 폴드형 광경로(folded optical path)를 형성하는
    다중 섹션 도광부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광부 내의 빛의 전반사 각도를 제어하도록 구성된 피복부(cladding)를 더 포함하는
    다중 섹션 도광부.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 논리 도광 섹션들은 상기 제 1 광 입출력 인터페이스와 상기 제 2 광 입출력 인터페이스 사이에서 적외선 스펙트럼(infrared spectrum) 안에서 빛을 배향하도록 더 구성되는
    다중 섹션 도광부.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 논리 도광부들은 나란히 배열(side-by-side manner)되어 모든 논리 도광 섹션들의 상기 반사부들이 상기 쐐기형 단일체의 일 측면을 따라서 위치하는
    다중 섹션 도광부.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부가 구상 반사형(spherical reflector)인
    다중 섹션 도광부.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 논리 도광부의 상기 제 2 광 입출력 인터페이스들이 쐐기형 단일체의 평면에 단일하고 연속적인 영역을 구성하는
    다중 섹션 도광부.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 쐐기형 단일체가 세 개의 논리 도광부들로 구성되는
    다중 섹션 도광부.
  8. 컴퓨터 장치(600)에 있어서,
    디스플레이 평면(610)과,
    상기 디스플레이 평면(610)에 이미지를 제공하도록 구성된 액정 표시 패널(LCD)(612)과,
    상기 액정 표시 패널(612)을 제어하도록 구성된 제어부(640)와,
    상기 액정 표시 패널(612)에 빛을 제공하도록 구성된 백라이트 시스템과,
    각각의 논리 도광부(40, 42, 44)의 상기 제 1 광 입출력 인터페이스(622)에 적외선을 제공하도록 구성된 적외선 광원 시스템(infrared illuminant system)(630), 및
    상기 디스플레이 평면(610)의 후면의 이미지를 얻도록 구성되는 복수의 이미지 센서들(628)을 포함하고,
    각각의 논리 도광부(40, 42, 44)는 하나 또는 그 이상의 결부된 이미지 센서들(628)을 포함하며,
    상기 백라이트 시스템은 복수의 논리 도광 섹션들(40, 42, 44)로 구성되는 쐐기형 단일체(602)로 구성되고, 각각의 논리 도광 섹션(40, 42, 44)은 상기 논리 도광 섹션(40, 42, 44)의 제 1 단부에 위치하는 제 1 광 입출력 인터페이스(622)와 상기 논리 도광 섹션(40, 42, 44)의 주 평면(30)에 위치하는 제 2 광 입출력 인터페이스 사이의 전반사를 통해서 빛을 배향하도록 구성되고, 상기 복수의 논리 도광부(40, 42, 44)의 상기 제 2 광 입출력 인터페이스는 상기 쐐기형 단일체(602)의 평면의 단일하고 연속된 영역을 구성하고, 각각의 논리 도광 섹션(40, 42, 44)은 상기 논리 도광부의 제 2 단부에 형성되어 각각의 논리 도광 섹션(40, 42, 44) 내에서 폴더형 광 경로를 형성하도록 하는 반사부(50, 52, 54)를 더 포함하고, 상기 백라이트 시스템은 또한 상기 복수의 논리 도광부들(40, 42, 44)에 빛을 제공하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 광원들(632)을 포함하는
    컴퓨터 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 LCD가 16:9의 종횡비로 추가로 구성되며, 각각의 논리 도광부는 상기 제 1 광 입출력 인터페이스 상에 4:3의 종횡비 이미지를 집중시키도록 더 구성되는
    컴퓨터 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 쐐기형 단일체가 세 개의 논리 도광부들로 구성되고, 하나의 이미지 센서가 각각의 논리 도광부에 결부되는
    컴퓨터 장치(600).
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 도광부 내 빛의 전반사 각도를 제어하도록 구성된 피복부(cladding)를 더 포함하는
    컴퓨터 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 논리 도광 섹션들이 상기 제 1 광 입출력 인터페이스와 상기 제 2 광 입출력 인터페이스 사이에서 적외선 스펙트럼의 빛을 배향하도록 더 구성되는
    컴퓨터 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 이미지 센서들이 시준광(collimated light)의 주사광선(scanning beam)을 감지하도록 구성된 광검출기를 포함하는
    컴퓨터 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 이미지 센서들이 CMOS(complementray metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서를 포함하는
    컴퓨터 장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 이미지 센서들이 CCD(charged coupled device)를 포함하는
    컴퓨터 장치.
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