KR20130141058A

KR20130141058A - 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20130141058A
Application number: KR1020120064143A
Authority: KR
Inventors: 서정환
Original assignee: (주) 키프트; 서정환
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2013-12-26
Also published as: KR101446935B1

Abstract

본 발명은 주변광 세기에 따라 계조전압을 조절하여 폴리머분산액정 렌즈를 포함하는 전자식 선글라스의 광투과율 및 컬러를 조정할 수 있으며, 주간이나 야간 운행 시 주변광 세기에 따라 전자식 선글라스의 광투과율을 사용자 환경에 맞게 자동으로 가변함으로써 운전자의 자외선 노출을 능동적으로 차단하여 피부노화 방지 및 명확한 시야를 확보할 수 있도록 하며, 전자식 선글라스의 특정영역에 대한 광투과율을 선택적으로 조절함으로써 강한 전조등 빛의 입사를 차단하여 눈부심과 눈의 피로를 감소시켜 안전운전에 도움을 주고, 핀홀 기능을 부가하여 시력 운동을 수행할 수 있도록 하는 전자식 선글라스 및 그 구동장치와 구동방법에 관한 것이다.

Description

영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법{ELECTRONIC SUNGLASSES HAVING AREA SEPARATE FUNCTION AND THE METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변광 세기에 따라서 광투과율이 높은 PDLC로 구성된 전자식 선글라스의 광투과율과 컬러를 조절하고, 강한 불빛이 입사되는 특정 상황에서는 선글라스의 특정 영역만 선택적으로 광투과율을 조절하여 불빛을 차단할 수 있도록 하며, 핀홀 기능을 부가하여 시력 운동을 수행할 수 있도록 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 선글라스는 현재 잘 알려진 바와 같이 유리나 투명 프라스틱 소재에 색깔을 부여하여 착색의 효과에 의해 눈부심을 막는 기능과 자외선 흡수제(Absorbent)를 렌즈에 혼입하여 태양광선 속의 자외선이 안구에 도달하지 못하도록 막아주는 것을 목적으로 사용되고 있다.

이러한 착색 선글라스는 단지 사물과 시야를 착색의 효과로 어둡게 보이는 효과와 자외선 흡수제를 포함시켜서 자외선의 투과를 억제하는 기능만을 지니고 있어서 햇빛이 비추는 야외 공간에서는 사용할 수 있으나, 터널이나 실내 공간에서는 사물이나 시야가 어둡게 보이는 단점이 있다. 특히 운전 중 터널에 갑자기 진입하는 경우 대단히 위험해지는 문제점이 있다.

이에 따라, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양광선의 자외선에 반응하여 야외공간에서는 광 가역성 변색(Photochromic) 화합물에 의한 작용으로 렌즈가 보다 어두워지고, 실내나 터널 등 자외선이 없는 공간에서는 렌즈의 색이 보다 밝아지는 광 가역성 변색 선글라스 렌즈가 시판되고 있다.

그러나 상기와 같은 광 가역성 변색 선글라스 렌즈는 변색 변화 속도가 느려 변화에 오랜 시간(실외에서 15초 이내에 70%, 30초 이내에 95%가 착색되고, 실내에서 2분 이내에 50%, 5분 이내에 80%가 탈색된다)이 소요되며, 더구나 자동차 전면 유리에 자외선 차단 코팅이 되어 있을 경우에는 변색 기능이 떨어지고, 특히 도로와 차량, 기타 반사체로부터 반사 굴절되면서 시야로 들어오는 편광화된 눈부신 반사광선 즉, 간섭광선(횡파: Transverse wave)을 차단할 수가 없는 문제점이 있다.

이에 따라, 상기 일반 착색 선글라스 및 광 가역성 변색 선글라스의 렌즈가 갖고 있는 기능과 아울러, 도로와 차량, 기타 반사체로부터 반사 굴절되면서 시야로 들어오는 편광화된 눈부신 간섭광선을 수직의 그물 구조로 된 편광판이 렌즈 사이에 내장되어 있어서 횡파 반사를 차단하는 효과가 더 나타나며, 일반 착색 선글라스 및 광 가역성 변색 선글라스의 소재보다 한 단계 더 진보된 선글라스 렌즈 소재로서 편광 렌즈가 각광받고 있다. 그러나 상기 편광렌즈는 필수적으로 생산 당시 PVA(Polyvinylalchohol)에 일정한 농도의 요오드(Iodine)로 염착 처리하는 과정을 거치게 되는데 이렇게 염착 처리한 결과 색도가 고정되어있기 때문에 터널이나 실내공간에서 사물이나 시야가 어둡게 보이는 현상이 나타나는 문제점이 있다.

또한 상기와 같은 종래의 선글라스는 야간 운행 시 맞은편 차량의 전조등 빛으로 인한 눈부심이 발생하는 문제점이 있고, HID(High Intensity Discharge)와 같이 불법 개조된 차량의 강한 전조등은 맞은편 차량의 운전자에게 순간적인 실명 상황을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.

한편 종래의 기능성 안경으로서 핀홀 안경은 초점심도를 깊게 해서 시력을 향상시키는 효과가 있는 안경으로서, 굴절이상의 교정이라고는 할 수 없지만, 핀홀을 이용하여 동공을 작게 해서 렌즈 주변부로 들어오는 빛을 제한하고 중심부(근축광선영역)으로 들어오는 빛만을 통과시켜 초점심도를 깊게 하여 해상력을 증가시킴으로써 시력을 향상시키는 효과가 있는 안경이다. 따라서 핀홀 안경은 상기와 같은 핀홀 특성을 이용하여 안경 사용자가 안구 근력 운동을 할 수 있도록 함으로써 눈이 건강해지도록 하며 도수가 없기 때문에 오래 써도 편하고 작은 활자까지 선명하게 볼 수 있으며 집중도를 높여주는 효과가 있는 것이다.

그러나 종래의 핀홀 안경은 안경렌즈가 상/하로 분할된 구조를 가지며, 상측에는 직경 약 1.7mm의 큰 핀홀을 구성하여 멀리있는 물체를 볼 때 사용되며, 하측에는 직경 약 1mm의 작은 핀홀을 구성함으로써 책을 보거나 작은 글씨를 읽을 때 사용하도록 구성되었다. 따라서 상황에 따라(멀리보거나 가까이 볼 상황에 따라) 시야를 렌즈의 일 측으로만 고정시켜야 하는 불편함과 단점이 존재하였다. 또한 핀홀 안경은 일반적인 안경과 달리 폐쇄적인 디자인으로 시각 장애인으로 오인될 수 있으며, 이로 인해 실외에서 착용할 경우 거부감을 느낄 수 있다는 문제점이 있다.

한편 종래기술로서 일본 공개특허 제2008-107685호는 피사체 빛으로부터 반사되는 반사광의 세기에 따라 색이 변하는 액정 렌즈와, 상기 피사체로부터의 반사되는 상기 반사광을 3 원색 빛으로 색 분해하고, 그 분해된 각 색 빛에 따르는 각 색 신호로부터 명도와 색상을 생성한 후, 상기 명도 및 상기 색상 중 각 색을 선택하여 상기 액정 렌즈의 특정 영역에 원하는 색을 표시하는 제어 신호를 출력하는 전자 선글라스에 관한 것이다. 즉, 상기 종래기술은 피사체 빛으로부터 반사되는 반사광의 세기에 따라 색이 변하는 액정을 이용한 선글라스에 관한 것으로, 본 발명에서 제시하는 PDLC에 대한 기술적인 특징의 제시가 없고, 또한 안경의 기울기에 따라 핀홀의 크기를 가변하게 하여, 환경설정을 자동으로 하는 구성에 대한 아무런 제시가 없으므로, 본 발명과 종래기술은 기술적으로 상이한 것이다.

또한 종래기술로서 일본 공개특허 제1994-043406호는 액정 패널의 전기 광학 효과와 태양전지 기전력을 이용한 조도에 따라 자동으로 투과율 가변이 가능하고, 상기 액절 패널의 작동-정지를 사용자의 요구에 따라 수동으로 가능한 선글라스에 관한 기술로서, 본 발명에서 제시하는 PDLC에 대한 기술적인 특징의 제시가 없고, 또한 안경의 기울기에 따라 핀홀의 크기를 가변하게 하여, 환경설정을 자동으로 하는 구성에 대한 아무런 제시가 없으므로, 본 발명과 종래기술은 기술적으로 상이한 것이다.

또 다른 종래기술로서 일본 공개특허 제2008-181064호는 개인이 좋아하는 색, 장소, 패션 등의 유저의 기호에 맞추는 색의 표시를 액정 구조체에서 행하게 할 수 있는 전자 선글라스에 관한 것으로, 상기 종래 기술도 본 발명에서 제시하는 PDLC에 대한 기술적인 특징의 제시가 없고, 또한 안경의 기울기에 따라 핀홀의 크기를 가변하게 하여, 환경설정을 자동으로 하는 구성에 대한 아무런 제시가 없으므로, 본 발명과 종래기술은 기술적으로 상이한 것이다.

또 다른 종래기술로서 일본 공개특허 제1999-174387호는 하나의 투명한 안경으로 사용하거나 선글라스로도 사용할 수 있는 안경에 관한 것으로, 2장의 도전성 렌즈 사이에 액정판을 끼워 구성하는 특징이 있다. 따라서 상기 종래 기술도 본 발명에서 제시하는 PDLC에 대한 기술적인 특징의 제시가 없고, 또한 안경의 기울기에 따라 핀홀의 크기를 가변하게 하여, 환경설정을 자동으로 하는 구성에 대한 아무런 제시가 없으므로, 본 발명과 종래기술은 기술적으로 상이한 것이다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈를 포함하는 전자식 글라스의 광투과율을 주변광 세기에 따라 능동적으로 조절할 수 있는 전자식 선글라스 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈를 포함하는 전자식 선글라스를 주간이나 야간 운전 환경에 적합한 색상으로 변화시킬 수 있는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 야간운전 시 맞은편에서 오는 차량의 강한 불빛이 감지되면 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈의 특정 영역(HID Spot Zone)의 광투과율만 조절하여 불빛을 차단할 수 있는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 주변광 세기에 따라서 광투과율을 능동적으로 조절할 수 있는 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈에 컬러 필름 또는 도수렌즈를 접착하여 구성되며 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 광투과율의 조절이 가능한 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈에 영역분할 방식을 적용하여 특정 사이즈를 갖는 복수의 핀홀을 핀홀을 포함하는 전자식 선글라스를 구성하고, 사용자가 설정한 모드에 따라 상기 핀홀의 사이즈를 가변 할 수 있는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 광투과율의 조절이 가능한 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈에 영역분할 방식을 적용하여 특정 사이즈를 갖는 복수의 핀홀을 포함하는 전자식 선글라스를 구성하고, 상기 선글라스의 기울기 각도를 검출하여 그 각도에 따라 상기 핀홀 사이즈를 자동으로 가변 할 수 있는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전자식 선글라스는 주변광 세기를 검출하는 주변광 센서부; 상기 주변광 센서부로부터 입력받은 주변광 세기, 사용자가 선택한 모드 또는 이들의 조합에 해당하는 계조 전압을 출력하는 광량제어 모듈부; 상기 계조 전압에 의해서 광투과율이 조절되는 전자식 폴리머 분산형 액정(PDLC) 렌즈를 포함하는 전자식 PDLC 선글라스 렌즈;를 포함하여 구성되며, 상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈는 적어도 하나 이상의 영역으로 분할할 수 있으며, 상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈는 외곽 상부 및 하부에 각각 하드코팅된 보호필름 막, 및 상기 보호필름 막 내부에 투명 전도성 물질로 이루어진 제1 전극 내지 제2 전극 사이에, 폴리머분산형액정(PDLC)층을 포함하여 형성된 제1 전자식 PDLC 선글라스 렌즈; 특정 색상의 컬러필름과 폴리머분산형액정(PDLC)층을 일체로 접착하여 형성된 적어도 하나 이상의 서로 다른 컬러를 가진 전자식 PDLC 렌즈를 포함하여 형성된 제2 전자식 PDLC 선글라스 렌즈; 혹은 특정 색상의 염료를 포함하여 구성된 적어도 하나 이상의 컬러 폴리머분산형액정(PDLC)층을 포함하여 형성된 제3 전자식 PDLC 선글라스 렌즈;를 포함하여 구성되며, 상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 특정 영역에 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 대응하는 적어도 하나 이상의 아이콘 패턴을 형성하고, 상기 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 따라 해당하는 아이콘 패턴의 광투과율을 제어하여 투명 또는 불투명하게 표시하도록 구성되고, 상기 적어도 하나 이상으로 구분된 특정 영역의 컬러 또는 광투과율을 선택적으로 제어하고, 상기 컬러 또는 광투과율의 변화 속도를 상기 특정 영역에 대하여 개별적으로 제어할 수 있도록 구성되며, 상기 전자식 선글라스의 착용 여부를 판단하여 전원을 온/오프 하기 위한 인체 감지부;를 더 포함하여 구성되며, 상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈는 자외선 차단층, 하드 코팅층, 반사 방지층, 김서림 방지층 중에서 선택된 적어도 하나의 기능성 층을 더 포함하여 구성되고, 상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 내측이나 외측, 또는 상기 중첩되는 전자식 PDLC 렌즈의 내부 중 적어도 어느 일측에 일체로 접합되어 특정 기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 기능성 렌즈;를 더 포함하여 구성되며, 상기 기능성 렌즈는 도수 렌즈, 또는 특정 사이즈의 핀홀로 구성된 핀홀 렌즈 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 핀홀 렌즈는 적어도 하나 이상으로 분할된 영역에 특정 모양이나 사이즈의 핀홀을 원하는 위치에 배열하여 구성된 핀홀 렌즈를 적어도 하나 이상 중첩하여 구성되며, 상기 전자식 선글라스는 착용자의 얼굴 움직임에 따라 변화되는 선글라스의 기울기 각도를 검출하는 모션 검출 센서;를 더 포함하고, 상기 기울기 각도에 따라 특정 영역에 배열된 핀홀 사이즈를 자동으로 변경하도록 구성되며, 상기 폴리머분산형액정(PDLC)은 리버스(reverse) 폴리머분산형액정(PDLC)인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 측면에 따른 전자식 선글라스 구동방법은 주변광 센서부를 이용하여 주변광 세기를 검출하는 제1 단계; 상기 주변광 센서부로부터 입력받은 주변광 세기, 사용자가 선택한 모드 또는 이들의 조합에 해당하는 계조 전압을 출력하는 제2 단계; 및 상기 계조 전압에 의해서 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하여 구성되는 전자식 노멀 PDLC 선글라스 렌즈 또는 전자식 리버스 PDLC 선글라스 렌즈의 광투과율이나 컬러 중 적어도 어느 하나를 상기 각 영역에 대하여 개별적으로 변화시키는 제3 단계;를 포함하여 구성되며, 상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 특정 영역에 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 대응하는 적어도 하나 이상의 아이콘 패턴을 형성하고, 상기 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 따라 해당하는 아이콘 패턴의 광투과율을 제어하여 투명 또는 불투명하게 표시하는 제4 단계;를 더 포함하여 구성되며, 상기 적어도 하나 이상으로 구분된 영역에 대하여 상기 컬러 또는 광투과율의 변화 속도를 개별적으로 제어하는 제5 단계;를 더 포함하여 구성되며, 상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈에 일체로 접합되는 도수 렌즈, 핀홀 렌즈 또는 특정 기능을 수행하는 기능성 렌즈 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 구성하고, 상기 특정 영역에 대하여 개별적으로 상기 기능성 렌즈를 구동하며, 모션 검출 센서를 이용해 상기 전자식 선글라스의 기울기 각도를 검출하고, 상기 기울기 각도에 따라 특정 영역에 배열된 핀홀 사이즈를 자동으로 변경하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 주간이나 야간 이동 시 주변광 세기에 따라 전자식 선글라스의 광투과율을 사용자 환경에 맞게 자동으로 가변함으로써 운전자의 자외선 노출을 능동적으로 차단하여 눈의 피로와 시력을 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 야간 이동 시 HID나 불법 개조된 차량의 강한 전조등 빛이 감지되면 전자식 선글라스의 특정영역에 대한 광투과율을 평소보다 더 낮춰 빛을 차단함으로써 눈부심 현상을 방지하여 사고를 예방하고 눈의 피로를 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주간이나 야간 환경에 적합한 색상으로 전자식 선글라스의 컬러를 변화시킬 수 있도록 함으로써 빛 반사를 방지하고 사용자의 명확한 시야를 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주간 이동 시 터널 진입과 같이 밝은 곳에서 갑자기 어두운 곳으로 진입하거나 반대로 어두운 곳에서 밝은 곳으로 진출하는 경우에 빠른 속도로 광투과율을 최대치로 높이거나 반대로 낮춤으로써 상황 변화에 빠르게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈에 컬러 필름 또는 도수렌즈를 접착하여 구성함으로써 시력이 낮은 사용자도 착용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈에 영역분할 방식을 적용하여 특정 사이즈를 갖는 복수의 핀홀을 구성하고, 모드에 따라 상기 핀홀의 사이즈를 조절하여 표시하고 상기 핀홀을 통해서 들어오는 빛만 통과시킴으로써, 안구 근력 운동을 가능하게 하여 눈을 건강하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈에 영역분할 방식을 적용하여 특정 사이즈를 갖는 복수의 핀홀을 포함하는 선글라스를 구성하고, 상기 선글라스의 기울기 각도를 검출하여 그 각도에 따라 상기 핀홀 사이즈를 자동으로 가변함으로써, 안구 근력 운동을 수행하게 함과 아울러 다양한 환경 조건에서도 시야의 확보가 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 노멀 타입 PDLC 렌즈와 리버스 타입 PDLC 렌즈를 설명하는 예시도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 개략적인 구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스 구동장치의 개략적인 구성을 보인 블록도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스 내의 영역을 구분하여 광투과율을 제어하는 방법을 보인 예시도.
도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스의 사시도.
도 5a는 본 발명의 일 실시예 따른 다양한 환경에서의 모드별 광투과율 설정 방법을 테이블로 정리하여 보인 예시도.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스의 색상에 따른 권장 대상 및 각 색상의 장단점을 테이블로 정리하여 보인 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스의 구동방법을 나타낸 순서도.
도 7a 내지 도 7c는 상기 도6에 있어서, 전자식 선글라스의 인터럽트 처리 및 핀홀 모드에 따른 세부적인 처리 과정을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명은 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈에 컬러를 부여하고, 또한 상기 컬러와 광투과율을 사용자의 사용 환경에 따라 적응적으로 변화시킬 수 있는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정디스플레이(LCD:Liquid Crystal Display)는 외부에서 가해지는 전압의 전기광학적인 특성을 이용한 기구로 소형 박제형으로 제작이 가능하고 소비전력이 적다는 장점이 있다. 이러한 LCD의 한 종류로 폴리머분산형액정(PDLC)이 있는데, 상기 PDLC는 고분자화합물(Polymer)과 액정조성물의 복합재료로 구성되며, 산란모드를 표시에 이용하므로 편광판이 불필요하고, 고휘도의 표시를 용이하게 얻을 수 있으며, 일반 액정 디스플레이와는 달리 액정 배향을 위한 공정이 생략되므로 제조 공정이 간단하다는 특징이 있다.

상기 PDLC 렌즈는 크게 2가지 종류로 구분할 수 있는데, 하나는 전압무인가로 산란표시, 전압인가로 투명표시를 하는 노멀(Normal) 방식으로 구동 가능한 노멀 타입 PDLC 렌즈가 있고, 다른 하나는 전압무인가로 투명표시, 전압인가로 산란표시를 하는 리버스(Reversee) 방식으로 구동 가능한 리버스 타입 PDLC 렌즈가 있다.

상기 PDLC 렌즈는 폴리머분산액정(PDLC) 소자내의 액정분자와 폴리머가 상 분리를 일으켜 폴리머 망 사이에 작은 액정방울을 형성하게 되는데, 도1의 (a)에 도시된 바와 같이, 노멀 PDLC 렌즈는, 전장(전압)이 인가되면 상기 액정방울 내의 액정 분자들이 한 방향으로 정렬하여 폴리머의 굴절률과 같아지게 되고, 그 결과 입사되는 빛은 시편을 투명하게 투과하는 한편, 전장(전압)의 무인가 시에는 액정방울 내의 액정 분자들이 임의의 방향으로 배열하게 되어 액정방울의 유효 굴절률과 폴리머의 굴절률 사이에 차이가 발생하고, 그 결과 입사되는 빛은 불투명하게 산란된다. 즉, 노멀 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈는 전압이 인가될 경우에는 빛이 투과되는 투명표시 상태가 되고, 전압을 인가하지 않을 경우에는 빛이 산란되는 불투명 표시 상태로 디스플레이가 구동된다.

반면에, 도1의 (b)에서 보는 바와 같이, 리버스 PDLC 렌즈에서는 전장(전압)의 무인가 시 상기 액정방울 내의 액정 분자들이 한 방향으로 정렬하여 폴리머의 굴절률과 같아지게 되고, 그 결과 입사되는 빛은 시편을 투명하게 투과하는 한편, 전장(전압)이 인가되면 액정방울 내의 액정 분자들이 임의의 방향으로 배열하게 되어 액정방울의 유효 굴절률과 폴리머의 굴절률 사이에 차이가 발생하고, 그 결과 입사되는 빛은 불투명하게 산란된다. 즉, 리버스 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈는 전압이 인가되지 않을 경우에는 빛이 투과되는 투명표시 상태가 되고, 전압을 인가할 경우에는 빛이 산란되는 불투명 표시 상태로 디스플레이가 구동된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스 및 그 구동방법의 일 실시예를 설명한다.

도2a 내지 도2d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 개략적인 구조도로서, 도2a에 도시된 바와 같이, 외곽에는 보호필름/하드코팅 막(1)이 형성되고, 그 내부에는 컬러필름(Blue(3), Green(4), Red(5))과 선글라스용 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(2)가 쌍으로 적층되어 전체적인 전자식 선글라스(600)가 구성된다.

즉, 도2b에 도시된 바와 같이, 컬러필름(Blue)(3)-폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(2), 컬러필름(Green)(4)-폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(2) 및 컬러필름(Red)(5)-폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(2)가 임의의 순서로 적층되어 전자식 선글라스(600)가 구성되고, 주위 환경에 따른 전자식 제어에 의해서 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(2)를 불투명 혹은 투명 상태로 제어하여 원하는 모드에 적합한 컬러를 구현할 수 있다.

이때 상기 컬러필름(3,4,5)의 색상은 반드시 R,G,B로 한정하는 것은 아니며, 색상의 조합을 위하여 다른 색상(예 : 마젠타, 옐로우, 시안)의 필름으로 구성하는 것도 가능하다. 상기 컬러필름(3,4,5)은 염료와 액정과 프리폴리머(pre-polymer : 단량체 또는 소중합체) 등을 고주파 진동과 열을 동시에 가하면서 혼합하여 균일한 분산 특성을 갖는 전구체를 마련한 후, 상기 전구체를 코팅 패터닝법, 스크린 패턴 프린팅법 또는 잉크젯 프린팅법으로 염료를 포함하지 않은 폴리머분산형액정 상에 성막한 다음, 성막된 전구체를 SIPS법, PIPS법 또는 TIPS(Thermal Induced Phase Separation)법으로 상분리가 이루어지도록 하여 형성할 수 있다.

상기와 같이 전자식 선글라스에 포함되는 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈는 그 제작 공정에 있어서, 편광판이 필요 없고 액정 배향을 위한 공정이 생략되므로 제조 공정이 간단한 이점이 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예로서, 도2c에 도시된 바와 같이, 상기 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(2)에 소정 색상의 염료를 포함하여 컬러 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈를 구성할 수 있으며, 상기 복수의 컬러 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈를 적층하여 전자식 선글라스(600)를 구성할 수 있다.

상기 소정 색상의 염료를 포함하는 컬러 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(2)는 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판(12,22)과, 상기 제1 및 제2 기판(12,22) 상에 형성되는 제1 및 제2 전극(13,23)과, 상기 제1 전극(13)과 제2 전극(23)사이에 형성되는 것으로, 소정 색상의 폴리머분산액정(PDLC)층(30)을 포함한다.

이때 상기 제1 기판(12)과 제2 기판(22)은 투명한 기판으로서, 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 기판(12)의 상면에는 제1 전극(13)이 형성되며, 상기 제2 기판(22)의 하면에는 제2 전극(23)이 형성된다.

상기와 같이 제1 전극(13)과 제2 전극(23) 사이에는 소정 색상(염료에 따라 다른 색상)의 폴리머분산액정(PDLC)층(30)이 형성되어 있다. 상기 소정 색상의 폴리머분산액정(PDLC)층(30)은 소정 색상의 염료(33)를 포함한다. 예컨대, 상기 레드(RED) 색상의 PDLC층(30)은 폴리머(31)와, 상기 폴리머(31) 내에 분산된 액정들(32)과, 상기 액정들(32) 내에 포함되는 레드 염료(33)를 포함할 수 있다. 이때 상기 레드(RED) 염료를 다른 색상으로 변경함으로써 여러 가지 색상의 폴리머분산액정(PDLC)을 생성할 수 있다.

이상으로 상기 실시예에서는 소정 색상의 염료들이 액정들(32) 내에 포함되는 경우에 대하여 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 상기 염료들은 폴리머(31) 내에 포함되거나 또는 폴리머(31) 및 액정들(32) 내에 포함될 수도 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 전극들(13,23)은 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.

상기와 같이 특정 색상의 염료를 포함하여 구성한 복수의 컬러 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈를 임의의 순서로 적층하여 컬러 변화가 가능한 전자식 선글라스(600)를 구성한다.

또한 본 발명의 다른 실시예로서, 도2d에 도시된 바와 같이, 상기 전자식 폴리머분산형액정(PDLC) 렌즈(50)에 도수 렌즈(40)를 일체로 중첩(또는 접착)하여 도수 렌즈 기능이 추가된 전자식 PDLC 선글라스 렌즈를 구성할 수 있다.

본 발명은 전자식 전글라스 렌즈를 구성함에 있어서 내면렌즈(40)와 외면렌즈(50)로 된 두 겹의 렌즈를 접합하여 구성할 수 있다. 예컨대, 내면렌즈(40)는 기능성 렌즈인 도수 렌즈로 구성을 하고 외면렌즈(50)는 전자식 폴리머 분산 액정(PDLC) 렌즈로 구성함으로써 도수 기능을 가진 전자식 PDLC 선글라스 렌즈로 사용할 수 있다. 또는 내면렌즈(40)와 외면렌즈(50)를 모두 평면렌즈로 구성을 함으로써 도수기능이 없는 전자식 PDLC 선글라스 렌즈로 사용할 수도 있다.

상기와 같이 본 발명은 전자식 PDLC 선글라스 렌즈를 구성함에 있어서 내면렌즈(40)와 외면렌즈(50)로 분리 구성함으로써 기본적인 선글라스의 기능과 아울러 도수에 의한 기능도 동시에 얻을 수 있게 되므로 운전자가 운전을 할 때 등의 용도로 사용을 하면 안전운전과 시력보호 등에 큰 효과가 있는 것이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스 구동장치의 개략적인 구성을 보인 블록도이다.

상기 전자식 선글라스는 주변광(또는 조도)의 세기를 검출하는 주변광 센서부(100), 상기 주변광 세기 신호를 이용하여 제어신호를 출력하고, 그 제어신호에 따라 계조전압을 출력하여 전자식 선글라스(600)를 구성하는 각 컬러 PDLC 렌즈의 광투과율을 조절하는 광량제어 모듈부(200), 상기 계조전압 생성을 위한 전원을 인가하는 전원 관리부(400)를 포함한다.

상기 주변광 센서부(100)는 반도체 수광 소자를 이용하여, 주변 환경에 의해서 결정되는 주변광(또는 조도)의 세기를 검출하여 주변광 세기 신호를 출력한다. 상기 주변광 센서부(100)는 히스테리시스 특성을 고려하여 민감도를 설정한다. 참고로, 히스테리시스 전압이란 일정한 상태에서 일정한 값으로 정의되는 전압이 아니라, 이전의 전압 상태 변화에 따라 값이 변하는 전압을 의미한다. 즉, 입력전압(Vi)에 대해 출력전압(Vo)이 결정될 때 입력전압값이 커지면서 결정되는 출력전압값과 입력전압값이 작아지면서 결정되는 출력전압값이 다를 때 이러한 전압특성을 히스테리시스 특성을 가진다고 한다. 상기와 같은 히스테리시스 특성은 주로 입력전압값에 대한 어떤 임계값에 대하여 출력전압이 하이(high)혹은 로우(low)로 결정될 때 임계값 근처의 입력값에 대하여 출력전압값이 흔들리는 것을 막을 수 있다. 이때 히스테리시스 특성을 이용하면 어떤 값 이상에서 하이가 되고 나면, 특정값 이하로 떨어지기 전에는 하이값을 유지하게 된다. 반대로 어떤 값 이하에서 로우가 되고 나면, 특정값 이상으로 올라가기 전에는 로우값을 유지하게 된다. 즉 임계값 근처의 작은 변화에 의해 출력전압값이 변하는 것을 막고자 할 때 이러한 특성을 이용한다.

상기 광량제어 모듈부(200)는 주변광 센서부(100)에서 출력되는 주변광 세기 신호를 입력 받아 제어신호를 출력하는 제어부(210), 상기 제어신호에 따라 전자식 선글라스(600)의 좌/우측 핀홀 렌즈(610, 620)를 구동하는 계조전압을 출력하는 핀홀 렌즈 구동부(220)를 포함한다. 즉, 상기 광량제어 모듈부(200)는 상기 검출된 주변광 세기 신호 및 모드 선택부(520)를 통해서 선택된 동작 모드에 따라 해당하는 제어신호를 출력하고, 핀홀 렌즈 구동부(220)는 상기 제어신호에 따라 전자식 선글라스(600)를 구성하는 PDLC로 형성된 좌/우측 핀홀 렌즈에 각각 계조전압을 출력하여 광투과율을 조절한다.

상기 광량제어 모듈부(200)는, 도4a에 도에 도시된 바와 같이, 전자식 선글라스 내의 영역을 구분하여 각 모드에 따라 광투과율을 제어하는 영역을 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어 주간모드 또는 수동모드에서는 영역1/2(Seg.1/Seg.2)를 동일한 광투과율로 제어한다. 그러나 야간모드일 경우, 야간 운전 시 맞은편 차량의 강한 전조등 불빛이 감지되면 미리 설정된 특정 영역(320)(Seg2, HID Spot Zone)의 광투과율만 30% 로 낮춰 전환하면서 상대방 차량의 불빛을 능동적으로 빠르게 차단한다.

그리고 상기 전자식 선글라스(600)는 상태 표시부(530)를 통해 아이콘 형태로 동작 상태를 표시할 수 있다. 상기 동작 상태는 PDLC 렌즈의 일측 영역(310)에 LED 또는 LCD와 같은 디스플레이 소자를 이용하여 표시할 수 있다. 예컨대, 상기 동작 상태 또는 선택 모드를 표시하는 아이콘은 도4b에 도시된 바와 같다. 즉, 도4b에 도시된 바와 같이, 상기 일측 영역(310)에 저전압 경고 아이콘(a), 사용자 모드 아이콘(b), 운전 모드 아이콘(c)을 표시할 수 있다. 상기 동작 상태를 나타내는 아이콘의 모양과 개수 등에 제한을 두지는 않으며, 표시할 동작 상태가 많을 경우에는 해당하는 아이콘은 더 많을 수 있다.

또한 상기 광투과율을 제어하기 위한 특정 영역(예 : Seg.2)의 모양과 개수에도 제한을 두지는 않는다. 예컨대, 도4c에 도시된 바와 같이, 전자식 선글라스의 특정 영역(602, Seg.2) 전체를 다수의 핀홀을 배열하여 구동할 수 있다(예 : 핀홀렌즈2). 또는 특정 영역을 구분하여 각 영역별로 각기 다른 사이즈의 핀홀을 배열하여 구동할 수도 있다(예 : 핀홀렌즈1).

상기와 같이 각기 다른 사이즈의 핀홀을 배열하여 구성된 적어도 하나 이상의 핀홀 렌즈를 중첩하여 구성할 경우, 모드의 선택이나 사용자의 선택에 따라서, 렌즈 전체를 동일한 사이즈의 핀홀로 표시하거나(예 : 핀홀렌즈2), 영역별로 다른 사이즈의 핀홀을 표시할 수 있다(예 : 핀홀렌즈1). 상기 예시된 구성 이외에도 더 다양하게 핀홀을 배열함으로써 더 많은 모드로 구동이 가능하다.

이때 상기 핀홀의 사이즈는 작은 홀부터 큰 홀까지 다양하게 구성할 수 있으며, 상기 특정 영역(예 : Seg.2)이 동일한 사이즈의 핀홀로 구성된 렌즈(602, 603, 604)를 임의의 순서로 중첩하여 접착할 수 있다. 상기 중첩 순서는 제한하지 않으며, 도4d에 도시된 바와 같이, 임의의 순서로 중첩시킬 수 있다.

이때 중첩되는 핀홀의 위치는 반드시 동일해야 하는 것은 아니며, 또한 핀홀의 사이즈가 작은 경우에는 큰 핀홀의 수보다 더 많은 수의 핀홀로 구성할 수 있다. 그리고 상기 영역1(601, Seg.1)은 렌즈 기본 레이어로 주변광에 따라 광투과율의 조절이 가능하며, 여기에 컬러 PDLC 렌즈를 더 중첩하여 접착할 경우 컬러의 변화도 가능하다. 이때 상기 광투과율 조절 및 컬러의 변화는 수동 모드로도 제어가 가능하다.

상기와 같이 다양한 사이즈의 핀홀 렌즈를 중첩하여 구성된 전자식 선글라스는 모드에 따라 상기 어느 하나의 핀홀 렌즈만 디스플레이 되게 한다. 또는 모드에 따라 일반적인 컬러 선글라스로 동작시켜 주변광 세기에 따라 광투과율을 실시간으로 제어하여 외부 활동시에는 자외선, 가시광선을 차단시키는 효과가 있고, 디자인 측면에서도 종래에 핀홀 안경이 갖는 폐쇄적인 디자인 문제를 극복할 수 있는 효과가 있다.

예컨대, 상기 핀홀 사이즈는 작은 핀홀은 0.9 ~ 1.2mm 정도로 구성할 수 있으며 작은 활자 및 독서용에 적합하고, 중간 핀홀은 1.5mm ~ 1.75mm 정도로 구성할 수 있으며 큰 글씨의 활자(예 : PC, 스마트폰)용으로 적합하고, 큰 핀홀은 1.8mm ~ 2.5mm로 구성할 수 있으며 TV 시청이나 보행 시 안구 훈련용으로 적합하다.

한편 상기 각 핀홀 영역간에 존재하는 분리막을 최소화하여 투명 상태에서도 깨끗한 시야를 확보할 수 있으며, 핀홀 모드에서는 그 핀홀을 이용하여 동공을 작게 함으로써 렌즈 주변부로 들어오는 빛을 제한하고 중심부(근축광선영역)으로 들어오는 빛만 통과 시켜 초점심도를 깊게 함으로써 해상력이 증가하여 시력을 향상시키게 된다.

또한 자이로스코프 센서나 가속도 센서와 같은 모션 검출 센서(700)를 통해 선글라스를 착용한 사용자의 얼굴 각도(즉, 선글라스의 기울기 각도)를 검출하고, 그 선글라스의 기울기 각도에 따라 핀홀 사이즈를 변경한다. 예컨대, 책을 읽기 위해 머리를 아래 방향으로 기울일 경우에는 작은 핀홀 사이즈로 변경되고, 멀리 있는 사물이나 PC 등을 보기 위해 머리를 들어 정면을 향할 경우에는 기울기의 변화가 없기 때문에 중간 혹은 큰 핀홀 사이즈로 자동으로 변경되어 사용자의 특별한 조작 없이도 원하는 환경 조건으로 설정이 가능하게 한다. 이때 상기 핀홀 사이즈는 수동으로 선택하여 사용자가 원하는 핀홀 사이즈로 변경 및 고정도 가능하다.

상기와 같이 특정 영역을 다양한 핀홀 사이즈의 핀홀 렌즈(602 ~ 604)로 중첩하여 구성할 경우, 예컨대, 가장 작은 사이즈의 핀홀 렌즈(602)의 핀홀 영역만 투명하게 하거나, 중간 사이즈의 핀홀 렌즈(603)의 핀홀 영역만 투명하게 하거나, 또는 가장 큰 사이즈의 핀홀 렌즈(604)의 핀홀 영역만 선택적으로 투명하게 제어할 수 있다.

아울러 상기 핀홀 렌즈(602 ~ 604)에 더하여, 컬러 PDLC 렌즈(예 : 레드-PDLC 렌즈, 그린-PDLC 렌즈, 블루-PDLC 렌즈)를 추가로 중첩하여, 각 컬러 PDLC 렌즈(3,4,5)의 광투과율을 조절하여 컬러를 변화시킬 수 있다.

상기와 같이 복수의 핀홀 사이즈를 갖는 핀홀 렌즈(602 ~ 604) 및 컬러 PDLC 렌즈(3,4,5)를 임의의 순서로 중첩시켜 적층(또는 접착)한 후, 도4e에 도시된 바와 같이, 전자식 선글라스의 좌측과 우측 렌즈(610, 620)로 장착한다.

도4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스의 사시도이다. 상기 전자식 선글라스(600)는 좌/우측 핀홀 렌즈(610, 620), 주변광 센서부(100), 광량제어 모듈부(200), 전원 관리부(400) 및 모션검출 센서(700)를 내장하고 있으며, 안경테의 일 측에 모드 선택이나 동작 상태표시, 전원 온/오프 및 인체 감지를 위한 입출력부(500)를 포함한다.

여기서 상기 폴리머분산액정(PDLC)은 액정과 폴리머의 복합체로서, 수 내지 수십 μm의 액정 방울들이 폴리머에 분산된 필름 형태를 가지고 있다. 일반적으로 상업화되어 있는 액정표시소자들은 필수적으로 편광판과 액정 배향막을 이용하고 있으나, 폴리머분산액정(PDLC) 소자의 경우에는 편광판과 배향막을 사용하지 않고서 액정과 폴리머의 굴절률차를 이용하여 광 투과를 조절할 수 있고 다양한 액정상과 여러 가지 조합에 의해 다양한 동작 특성을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 폴리머분산액정(PDLC)을 구성하는 폴리머 매트릭스는 단단한 기판 역할을 하고 있어 내충격성이 큰 특징 있다.

상기 폴리머분산액정(PDLC)을 형성하는 방법은 자외선이나 열에 의해 경화되는 폴리머 물질의 원료를 액정과 혼합하여 액정 시편에 주입한 후 자외선이나 열에 노출시켜 폴리머 물질의 원료들이 폴리머를 형성하고, 이때 액정 분자와 폴리머는 상 분리를 일으켜 폴리머 망 사이에 작은 액정 방울을 형성하게 된다. 이 액정 방울 내의 액정 분자들은 임의의 방향으로 배열하고 있기 때문에 액정 방울의 유효 굴절률과 폴리머의 굴절률엔 차이로 발생하고, 입사되는 빛은 불투명하게 산란되게 된다. 반면에 외부에서 전압이 인가되면 액정 분자들이 한 방향으로 정렬하여 폴리머의 굴절률과 같아지게 되고, 입사하는 빛은 시편을 투명하게 투과하게 된다. 그리고, 폴리머분산액정(PDLC)에 인가하는 전압의 크기에 따라서 액정 분자들의 정렬 상태가 변화하여 광이 폴리머분산액정(PDLC)층을 통과하는 투과도의 정도가 조절되어 계조표현이 가능하게 된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스(600)를 구성하는 각각의 PDLC 렌즈(2)는 투명 전도성 물질로 이루어진 적어도 하나 이상의 제1 전극과 제2 전극 쌍 사이에 형성된 폴리머분산액정(PDLC)층을 포함하고, 상기 각 쌍마다 컬러필름을 접착하여 구성된다. 상기 제1 전극 내지 제2 전극은 ITO와 같은 투명 전도성 산화물(TCO) 또는 투명 전도성 폴리머 물질로 이루어질 수 있으나 이에 특별히 한정되지는 아니한다. 한편, 폴리머분산액정(PDLC)층 내부의 액정은 네마틱(nematic) 액정, 콜레스테릭(cholesteric) 액정, 스멕틱(smectic) 액정, 강유전성 액정 등의 다양한 액정을 이용할 수 있고, 특히 강유전성 액정을 이용하면 강유전성 액정의 장점인 고속 응답성을 얻을 수 있고, 동시에 계조 표시가 가능한 구동을 손쉽게 얻을 수 있다.

상기 전자식 선글라스(600)의 각각의 PDLC 렌즈(2)는 노멀(Normal) 타입의 경우 상기 적어도 하나 이상의 각 쌍의 제1 및 제2 전극에 전압이 인가되지 않는 경우에는 불투명하고, 선글라스 구동부(400)에서 출력되는 계조전압이 상기 적어도 하나 이상의 각 쌍의 제1 및 제2 전극에 인가되는 경우에는 계조전압의 크기에 따라서 광투과율이 조절되어 컬러가 변화한다. 한편 리버스 타입 PDLC 렌즈를 이용하는 경우에는 상기 노멀 타입 PDLC 렌즈와 반대로 투명과 불투명의 제어가 가능하다.

상기 폴리머분산액정(PDLC)층은 인가되는 전압에 대한 액정 배열의 빠른 반응에 의해서 그 응답속도가 수백 μs 내지 수 ms 정도로서 주변광 세기의 변화에 따라서 컬러 선글라스의 광투과율이 빠르게 변환하는 것이 가능하고, 아울러 편광 여부에 상관없이 액정 방울내의 액정 배열에 의해 산란되는 정도에 따라서 광투과율이 조절되므로 도로와 차량의 기타 반사체로부터 반사 굴절되면서 시야로 들어오는 편광화된 눈부신 간섭광선을 차단할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 전자식 핀홀 선글라스는 주변광 센서부(100)에 의해서 검출되는 주변광의 세기에 따라서 선글라스의 광투과율이 자동적으로 조절되게 함으로써 종래 기술이 갖는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 선글라스를 구성하는 각 PDLC 렌즈(컬러 PDLC 렌즈 및 핀홀 PDLC 렌즈)는 투명한 렌즈 모재 상에 하나 이상의 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈와 컬러필름 쌍의 적층으로 전자식 선글라스(600)를 형성할 수 있다. 이때 투명한 렌즈 모재는 유리 혹은 플라스틱 재료 중에서 선택될 수 있다.

또한, 전자식 선글라스(600)는 투명한 렌즈 모재를 구성하는 폴리머 재료와 액정을 혼합한 후에 PDLC 렌즈로 성형하는 과정에서 자외선이나 열에 노출시켜서 액정 분자와 폴리머의 상 분리를 유도하여 폴리머분산액정(PDLC)층을 형성할 수도 있다. 이때 렌즈의 모재는 플라스틱 재료로 이루어진다.

아울러, 상기 전자식 선글라스(600)에는 태양광에 있는 자외선을 차단하는 자외선 차단층, 외부 충격에 따른 긁힘 등을 방지하는 하드 코팅층, 외광의 반사를 방지하는 반사 방지층, 또는 김서림 방지층과 같은 기능성 층을 하나 혹은 복수의 조합 형태로 더 적층할 수 있다. 상기 기능성 층의 위치는 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈의 상부, 렌즈 모재의 하부 등 어디에 특별히 한정되지 아니한다.

한편 상기 전원 관리부(400)는 주변광 센서부(100), 광량제어 모듈부(200) 및 모션 검출 센서(700) 등에 적합한 전압 레벨의 전원을 안정적으로 공급하는 역할을 한다. 또한, 전원 관리부(400)는 배터리(410)의 방전 상태를 검출하여 충전이 필요할 경우에 인터럽트 신호를 생성하고, 상기 배터리 또는 외부 전원의 이상 유무(예 : 과전압, 저전압 등)를 판단하는 전원 상태 판단부(450), 상기 배터리의 충전을 위한 충전관리 기능을 수행하는 충전 관리부(440)를 더 포함할 수 있다.

상기 전원은 전자식 선글라스(600)의 안정적인 동작을 위하여 정전압이 인가되어야 하며, 특히 외부 전원을 인가받을 경우에는 적절한 정격 전압으로 변환하여 인가받아야 하며, 상기 외부 전원을 이용하여 배터리(410)를 충전할 수 있다.

예컨대 상기 전원 상태 판단부(450)는 배터리 혹은 외부 전원으로 인가되는 전압이 특정 전압(예를 들어 3.3V) 이하일 경우에 전원 이상(예 : 배터리 방전, 외부전원 이상) 상태로 판단하여 ① 배터리 저전압 인터럽트 신호를 생성하고, 상기 배터리(410)의 충전을 위한 상태로 판단되는 경우에는 ② 배터리 충전 인터럽트 신호를 생성한다. 상기 배터리 충전을 위한 상태는 외부에 배터리 충전을 위한 장치(예 : 어댑터)를 접속(또는 연결)하는 경우, 또는 배터리의 전압이 기설정된 전압 이하가 되는 경우를 포함한다. 그리고 상기 인터럽트 신호가 발생하면 해당 상태정보를 생성하여 상태 표시부에 출력한다.

상기 충전 관리부(440)는 외부 전원이 인가된 상태에서 상기 ② 배터리 충전 인터럽트 신호가 생성될 경우에 상기 배터리를 충전한다. 예컨대, 만약 상기 외부 전원이 태양 전지인 경우에는 전원이 항상 공급되지만, 주변 상황에 따라서 태양광 전지에서 생성되는 전압이 배터리 충전을 위한 전압보다 낮은 이상 상태인 경우에는 충전이 제한될 수 있다.

한편 상기 전자식 선글라스(600)에 인가되는 외부 전원(예 : USB 전원, AC 어댑터 전원, 차량 배터리 전원)의 전압(예 : 5V, 12V, 24V)은 정격 전압(예 : 3.3V)에 비해서 높은 전압이 인가되므로, DC-DC부(420)는 상기 외부 전원을 정격 전압으로 변환한다(DC-DC 변환). 그리고 정전압부(430)는 상기 배터리 혹은 외부에서 인가된 전원에 포함된 잡음(리플)을 제거하여 상기 전자식 선글라스의 구성요소들을 보호하고 잡음에 의해 발생할 수 있는 에러를 방지하는 기능을 더 포함한다.

상기 전원 관리부(400)의 배터리(410)는 충전 배터리 또는 코인배터리 중 어느 하나가 될 수 있다. 또한 상기 배터리의 충전을 위한 전원으로서 태양광(또는 태양열)을 이용하여 전기를 발생하는 태양전지를 포함하여 구성할 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 핀홀 선글라스는 전원을 온/오프 할 수 있는 전원 스위치부(510), 운전 모드/일반 모드(도보 모드)/HID Spot Zone 모드, 혹은 사용자 모드 중에서 적어도 어느 하나를 선택하는 모드 선택부(520), 배터리 방전 경고/충전/충전완료 상태, 전자식 핀홀 선글라스의 동작 상태를 나타내는 상태 표시부(530) 및 선글라스의 착용을 검출하는 인체 감지부(540)로 구성된 입출력부(500)를 더 포함한다.

여기서 상기 상태 표시부(530)는 LED(또는 LCD)와 같은 디스플레이 소자를 이용하여 표시할 수 있으며, 상기 모드 선택부(520)는 터치 방식이거나 토글 방식 또는 버튼 방식 등 그 방식에 한정되지 않고 임의의 스위치로 구성 가능하다.

그리고 상기 전원 스위치부(510)는 수동으로 전원을 온/오프 할 수 있고, 인체 감지부(540)를 이용하여 사용자가 선글라스를 착용하였는지 여부에 따라 자동으로 전원을 온/오프 할 수도 있다. 예를 들어, 선글라스 착용 시 인체를 감지하여 전원 ON 상태로 전환하고, 선글라스 미착용시 일정 시간(30초) 이상 지난 후에 전원을 OFF상태로 전환할 수 있다. 그리고 상기 상태 표시부(530)를 LED를 이용하여 구성할 경우, 전원 온 시에 초록색 LED를 3초간 점등 후 LED를 꺼지게 하며, 전원 오프 시에 빨간색 LED를 3초간 점등 후 LED를 꺼지게 할 수 있다.

또한 상기 상태 표시부(530)는 전원 ON/OFf 상태뿐만 아니라, 선택된 모드, 배터리 저전압 인터럽트 혹은 배터리 충전 인터럽트 등에 따라서 특정 색상이나 특정 형상의 아이콘을 기설정된 표시모드(예: 사용자 요청 시, 특정 스위치 터치 시, 지정된 시간, 일정 시간 간격 등)로 표시함으로써 전자식 선글라스의 동작 상태를 나타낼 수 있다.

이때 상기 LED 불빛으로 인한 눈부심을 방지하기 위하여, 본 발명은 PDLC 렌즈의 지정된 특정 영역에 특정 형상의 아이콘 패턴을 형성하고 동작 상태에 따라 상기 아이콘 패턴의 광투과율을 제어하여 투명 또는 불투명하게 표시함으로서, 사용자가 모드(또는 동작상태) 확인을 위해 선글라스를 벗지 않아도 되며, LED 사용하지 않으므로 불빛에 의한 눈부심이 발생하지 않는다.

또한 상기 상태 표시를 위한 아이콘을 항상 표시하는 것이 아니라, 임의의 특정 스위치가 터치 되었을 경우, 또는 특정 제스처가 입력되었을 경우, 또는 특정 모션이 검출되었을 경우에 아이콘을 표시할 수 있다.

한편 상기 아이콘을 표시하지 않을 경우에는 투명 상태로 표시하여 시야를 가리지 않도록 하며, 이를 위하여 아이콘 표시를 위한 영역분할 시 영역간에 존재하는 분리막을 가능한 최소 사이즈로 구현되어야 한다. 또한 상기 아이콘은 지정된 특정 패턴 방식으로 표시하지만, 어느 한 가지 방식으로 한정되지 않고, 도트 방식이나 캐릭터 방식 등 다양한 디스플레이 방식의 적용이 가능하다.

도5a는 본 발명의 일 실시예 따른 다양한 환경에서의 모드별 광투과율 설정 방법을 테이블로 정리하여 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 각 선택 모드 별로 다양한 환경을 설정하고, 각 환경에 따라 적합한 광투과율과 변화 속도를 설정할 수 있다.

예를 들어 운전모드에서는 주간인지 야간인지에 따라 광투과율과 변화 속도를 다르게 설정할 수 있으며, 터널 진입이나 진출과 같이 갑자기 밝기의 변화가 발생하는 경우에 광투과율과 그 변화속도를 다르게 설정할 수 있다. 또한 HID Spot Zone 모드는 야간에 맞은편에서 달려오는 차량의 라이트 불빛을 감지할 수 있는 기능을 갖추며 특정 영역에 한해서 지정된 광투과율(예 : 30%)로 빠르게 변화하도록 설정할 수 있다. 또한 사용자 모드는 사용자가 지정된 스위치(SW)를 누를 때 마다 지정된 광투과율(예 : 투과율 90% / 70% / 50% / 30%)로 변환할 수 있다. 그리고 핀홀 모드는 수동으로 지정된 스위치(SW)를 누를 때마다 핀홀 사이즈가 지정된 순서대로 변하도록 설정하거나, 또는 선글라스의 기울기 각도에 따라 그 각도에 해당하는 핀홀 사이즈로 자동으로 변하도록 설정할 수 있다.

또한 상기 테이블에 도시하지 않았으나, 지정된 스위치(SW)를 특정 시간(예 : 3초)이상 누를 때마다 컬러가 기 지정된 순서(예 : 갈색 → 회색 → 노랑)로 변하도록 설정할 수 있는 색상모드를 더 추가할 수 있다. 이때 상기 색상의 수는 제한하지 않으며, 전자식 선글라스에 구성된 PDLC 렌즈들의 색상을 조합하여 구동함으로써 색상의 변환이 가능하다.

도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스의 색상에 따른 권장 대상 및 각 색상의 장단점을 테이블로 정리하여 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 각 색상에 따라 적합한 장소와 착용 대상이 서로 다르게 권장되어 있다. 따라서 본 발명의 전자식 선글라스는 안전 운행에 영향을 주지 않는 범위에서 자동/수동으로 사용자에게 편안한 색상으로 선글라스를 구동할 수 있다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스의 구동방법을 나타낸 순서도로서, 이에 도시된 바와 같이 전자식 선글라스의 구동은 핀홀 모드인지 혹은 선글라스 모드인지 검출하는 단계; 핀홀 모드인 경우 선글라스의 기울기 각도에 따라 기설정된 사이즈의 핀홀을 자동으로 표시하는 단계; 선글라스 모드인 경우 주변광 센서부를 이용하여 주변광 세기를 검출하는 단계; 상기 주변광 센서부로부터 입력받은 주변광 세기 신호를 이용하여 계조전압을 출력하는 단계; 및 상기 계조전압에 의해서 전자식 선글라스의 광투과율을 조절하는 단계를 포함한다.

한편, 상기 핀홀 모드인 경우, 선글라스의 기울기 각도를 검출하는 단계;를 생략하고, 사용자가 선택한 세부 모드(예 : 모드1(핀홀小) ~ 모드3(핀홀大))에 따라 해당하는 사이즈의 핀홀을 표시할 수 있다.

또한, 상기 선글라스 모드인 경우, 주변광 세기를 검출하는 단계;를 생략하고, 사용자가 선택한 수동 모드(예 : 사용자 모드, 색상 모드)에 따라서 미리 설정된 광투과율 및 컬러에 해당하는 계조전압을 출력할 수 있다.

도6을 참조하면, 우선 전자식 선글라스는 전원 스위치부(510)를 이용하여, 또는 인체 감지부에 의해서 사용자의 선글라스 착용을 감지하는 경우, 수동 또는 자동으로 전원을 온/오프 할 수 있다(S101, S106).

상기 전자식 선글라스의 전원이 온된 상태에서, 모드 선택부(520)를 이용하여 선택된 모드가 핀홀 모드인지 선글라스 모드인지를 판단한다(S102). 상기 선택된 모드가 ③ 핀홀 모드인 경우(S102의 예), 도7c에 도시된 바와 같이, 핀홀 모드에 관련된 동작을 수행한다.

상기 선택된 모드가 선글라스 모드인 경우, 그 세부적인 모드로서 운전 모드, 일반 모드(도보 모드), HID Spot Zone 모드, 사용자 모드(수동 모드) 중에서 어느 한 가지 모드를 선택한다(S103). 이때 상기 세부적인 모드는 상기 모드 선택부(520)에 구성된 특정 스위치(미도시)를 누를 때마다 모드가 순차적으로 변화하도록 설정할 수 있으며, 상기 선택된 세부적인 모드에 따라서 전자식 선글라스를 구동한다.

즉, 상기 선택된 모드에 따라 전자식 선글라스의 광투과율을 미리 설정된 값으로 제어하는데, 주변광 센서부(100)를 이용하여 주변광 세기를 검출하는 단계; 상기 주변광 센서부로부터 입력받은 주변광 세기 신호를 이용하여 계조전압을 출력하는 단계; 및 상기 계조전압에 의해서 전자식 선글라스(600)의 광투과율을 조절하는 단계에 의한다(S103). 이때 사용자 모드에서는 주변광 세기를 검출하는 단계를 생략하고, 특정 스위치(미도시)가 입력될 때 마다 미리 지정된 광투과율로 조절한다.

이때 상기 계조전압을 출력하는 단계에서는, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 각 모드 별로 미리 설정된 구동 설정치(조건/광투과율)에 의하는 것이 바람직하나, 이에 구속되지는 아니하고, 필요에 따라 구동 설정치를 다르게 변화하는 것도 가능하다.

여기서, 도5a 및 도5b에 도시하지는 않았지만, 색상모드를 더 추가할 경우, 특정 SW가 특정 시간(예 : 3초) 이상 입력될 때 마다 기 설정된 컬러(예 : 갈색, 회색, 녹색, 노란, 주황, 분홍, 파란)로 순차로 변하도록 구성된다. 필요에 따라서 상기 색상모드는 상기 7가지보다 더 많은 것으로 확대될 수 있다.

상기 전자식 선글라스(600)의 광투과율을 제어하는 단계에서는 투명 전도성 물질로 이루어진 제1 전극 및 제2 전극 사이에 형성된 폴리머분산액정(PDLC)층으로 구성되는 전자식 PDLC 렌즈의 상기 제1 전극 내지 제2 전극 사이에 부가되는 계조전압의 크기를 조절하여 상기 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈의 광투과율을 조절하되, 컬러 기능을 추가하기 위하여, 적어도 하나 이상의 컬러필름과 상기 전자식 PDLC 렌즈를 쌍으로 구성하거나, 적어도 하나 이상의 폴리머분산형액정(PDLC) 층에 소정 색상의 염료를 포함하여 구성한 전자식 컬러 PDLC 렌즈를 적층하여 상기 전자식 선글라스(600)를 구성할 수 있다.

이때 복수의 상기 제1 전극 및 제2 전극 쌍 사이에 부가되는 계조전압의 크기를 조절하여 상기 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈의 광투과율을 조절하여 전자식 선글라스의 밝기와 컬러를 함께 조절한다. 이에 따라, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 선글라스 구동방법에 의하면 사용자의 운전 상황에 따라 적절하게 변화된 광투과율을 갖는 전자식 선글라스가 제공될 수 있게 된다.

그 다음 단계로서 광량제어 모듈부(200)는 전원을 공급하는 배터리가 방전 상태인지(예 : 배터리가 정격전압 이하로 떨어질 경우 저전압 상태로 판단함), 혹은 외부 전원(예 : USB 전원, 태양전지 전원, 어댑터 전원 등)이 입력되어 배터리를 충전하기 위한 상태인지를 판단하여 그 결과에 따라서 ① 배터리 저전압 인터럽트 신호, 혹은 ② 배터리 충전 인터럽트 신호를 생성한다(S104). 상기 ① 배터리 저전압 인터럽트 신호, 혹은 ② 배터리 충전 인터럽트 신호를 처리하는 과정은 도7a 내지 도7b를 참조하여 설명한다.

한편, 상기 전자식 핀홀 선글라스는 일정 기간 동안 인체가 감지되지 않거나, 혹은 상기 배터리 상태가 저전압인 경우, 혹은 배터리 충전 상태인 경우에 자동으로 전원을 오프 할 수 있다. 또는 별도로 마련된 전원 스위치를 이용하여 수동으로 전원을 오프할 수도 있다(S106).

도7a 내지 도7c는 상기 도6에 있어서, 전자식 선글라스의 인터럽트 처리 및 핀홀 모드에 따른 세부적인 처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

우선, 도7a 및 도7b를 참조하여 각 인터럽트에 따른 처리과정을 살펴보면, ① 배터리 저전압 인터럽트 과정에서는 배터리의 전압이 소정 전압(예를 들어 3.3V) 이하인지를 판단하여 소정 전압 이하인 경우(S201의 예)에는 상태 표시부(530)를 통하여 표시함으로서 사용자가 인지할 수 있도록 한다(S202). 만약 코인 배터리의 교체 혹은 충전 배터리의 충전을 통하여 배터리 전압이 소정 전압 이상인 경우(S201의 아니오)에는 인터럽트를 종료하게 된다.

② 배터리 충전 인터럽트 과정에서는 우선 충전 모드를 판단하여(S301), 적합한 충전 모드인 것으로 판단하면(S301의 예) 배터리 충전을 실시한다(S302). 이때 기 설정된 방식에 따라 전자식 선글라스를 온 또는 오프 시킨 상태에서 충전한다. 그리고 상기 충전이 실시되는 동안에는 상태 표시부(530)를 통해서 충전중 상태를 표시함으로써 사용자가 충전 상태임을 인지할 수 있도록 한다(S303).

이후 배터리의 충전 전압이 기설정된 소정 전압 이상인지 검출하여 충전이 완료되었는지 여부를 판단하고(S304), 충전이 완료된 것으로 판단되면 배터리 충전 인터럽트를 종료하게 된다. 그리고 상기 배터리 충전이 완료되면 상태 표시부(530)를 통하여 충전 완료 상태를 표시함으로써(S305) 사용자가 충전 완료 상태임을 인지할 수 있도록 한다.

한편, 상기 도6에 있어서, 상기 전자식 선글라스의 전원이 온된 상태에서, 모드 선택부(520)를 이용하여 선택된 모드가 ③ 핀홀 모드인 경우, 상기 핀홀 모드가 자동 모드인지 수동 모드인지 검출한다(S401).

상기 핀홀 모드에서 자동 모드는 선글라스의 기울기 각도에 따라서 핀홀 사이즈(예 : 핀홀 小 ~ 핀홀 大)를 자동으로 조절하는 모드이고, 상기 핀홀 모드에서 수동 모드는 사용자가 선택한 모드(예 : 모드1 ~ 모드3)에 따라서 핀홀 사이즈를 수동으로 조절하는 모드이다.

상기 검출 결과에 따라, 상기 핀홀 모드가 자동 모드인 경우(S401의 예), 선글라스의 기울기 각도를 검출하고(S402), 상기 검출된 각도에 따라 기설정된 사이즈의 핀홀을 표시한다(S403). 이때 상기 핀홀 사이즈의 조절은 다양한 핀홀 사이즈로 구성된 복수의 핀홀 렌즈를 중첩하여 구성할 수 있으며, 상기 중첩된 핀홀 렌즈의 개수에 따라 다양한 핀홀 사이즈의 선택이 가능하다.

상기 검출 결과에 따라, 상기 핀홀 모드가 수동 모드인 경우(S401의 아니오), 사용자가 선택한 모드(예 : 모드1 ~ 모드3)를 검출한다(S405). 상기 모드1은 핀홀 小, 모드2는 핀홀 中, 모드3은 핀홀 大 사이즈에 대응한다고 가정한다. 그리고 상기 검출된 모드에 따라 그에 해당하는 사이즈의 핀홀을 표시한다(S406). 즉, 해당하는 사이즈의 핀홀 렌즈를 선택하여 표시한다. 그리고 만약 핀홀 모드가 해제되거나, 다른 모드(예 : 선글라스 모드)로 전환될 경우 상기 핀홀 모드는 자동으로 종료한다(S404).

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 선글라스 및 그 구동방법은 주변광 센서부와 응답속도가 빠른 폴리머분산액정(PDLC) 렌즈를 이용함으로써 주변광 세기의 변화에 따라서 전자식 선글라스의 투과도가 빠르게 변환하는 것이 가능하고, 아울러 편광 여부에 상관없이 액정 방울내의 액정 배열에 의해 산란되는 정도에 따라서 광투과율이 조절되므로 도로와 차량의 기타 반사체로부터 반사 굴절되면서 시야로 들어오는 편광화 된 눈부신 간섭광선을 차단할 수 있게 된다. 그리고 선글라스 기능에 핀홀 기능을 더 부가하여 시력 향상 운동을 수행할 수 있도록 함으로써 실용도가 높고 사용자의 편의성을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이므로, 본 발명의 범위는 상기에서 설명된 실시 예에 국한되어서 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들을 포함하여 결정되어야 한다.

1 : 보호필름/하드코팅 2 : PDLC 렌즈 3,4,5 : 컬러필름 12 : 제1 기판 13 : 제1 전극
22 : 제2 기판 23 : 제2 전극
30 : 폴리머분산액정층 31 : 폴리머
32 : 액정 33 : 염료
100 : 주변광 센서부 200 : 광량제어 모듈부
210 : 제어부 220 : 핀홀 렌즈 구동부
400 : 전원 관리부 410 : 배터리
420 : DC-DC부 430 : 정전압부
440 : 충전 관리부 450 : 전원 상태 판단부
500 : 입출력부 510 : 전원 스위치부
520 : 모드 선택부 530 : 상태 표시부
540 : 인체 감지부 600 : 전자식 선글라스
610 : 핀홀 렌즈 좌측 620 : 핀홀 렌즈 우측
700 : 모션 검출 센서

Claims

주변광 세기를 검출하는 주변광 센서부;
상기 주변광 센서부로부터 입력받은 주변광 세기, 사용자가 선택한 모드 또는 이들의 조합에 해당하는 계조 전압을 출력하는 광량제어 모듈부;
상기 계조 전압에 의해서 광투과율이 조절되는 전자식 폴리머 분산형 액정(PDLC) 렌즈를 포함하는 전자식 PDLC 선글라스 렌즈;를 포함하여 구성되며,
상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈는 적어도 하나 이상의 영역으로 분할할 수 있는 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 1에 있어서,
상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈는 외곽 상부 및 하부에 각각 하드코팅된 보호필름 막, 및 상기 보호필름 막 내부에 투명 전도성 물질로 이루어진 제1 전극 내지 제2 전극 사이에,
폴리머분산형액정(PDLC)층을 포함하여 형성된 제1 전자식 PDLC 선글라스 렌즈;
특정 색상의 컬러필름과 폴리머분산형액정(PDLC)층을 일체로 접착하여 형성된 적어도 하나 이상의 서로 다른 컬러를 가진 전자식 PDLC 렌즈를 포함하여 형성된 제2 전자식 PDLC 선글라스 렌즈; 혹은
특정 색상의 염료를 포함하여 구성된 적어도 하나 이상의 컬러 폴리머분산형액정(PDLC)층을 포함하여 형성된 제3 전자식 PDLC 선글라스 렌즈;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 1에 있어서,
상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 특정 영역에 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 대응하는 적어도 하나 이상의 아이콘 패턴을 형성하고,
상기 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 따라 해당하는 아이콘 패턴의 광투과율을 제어하여 투명 또는 불투명하게 표시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나 이상으로 구분된 특정 영역의 컬러 또는 광투과율을 선택적으로 제어하고, 상기 컬러 또는 광투과율의 변화 속도를 상기 특정 영역에 대하여 개별적으로 제어할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 1에 있어서,
상기 전자식 선글라스의 착용 여부를 판단하여 전원을 온/오프 하기 위한 인체 감지부;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 1에 있어서,
상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈는 자외선 차단층, 하드 코팅층, 반사 방지층, 김서림 방지층 중에서 선택된 적어도 하나의 기능성 층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 1에 있어서,
상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 내측이나 외측, 또는 상기 중첩되는 전자식 PDLC 렌즈의 내부 중 적어도 어느 일측에 일체로 접합되어 특정 기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 기능성 렌즈;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 7에 있어서,
상기 기능성 렌즈는 도수 렌즈, 또는 특정 사이즈의 핀홀로 구성된 핀홀 렌즈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 8에 있어서,
상기 핀홀 렌즈는 적어도 하나 이상으로 분할된 영역에 특정 모양이나 사이즈의 핀홀을 원하는 위치에 배열하여 구성된 핀홀 렌즈를 적어도 하나 이상 중첩하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 9에 있어서,
상기 전자식 선글라스는 착용자의 얼굴 움직임에 따라 변화되는 선글라스의 기울기 각도를 검출하는 모션 검출 센서;를 더 포함하고,
상기 기울기 각도에 따라 특정 영역에 배열된 핀홀 사이즈를 자동으로 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리머분산형액정(PDLC)은 리버스(reverse) 폴리머분산형액정(PDLC)인 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스.
주변광 센서부를 이용하여 주변광 세기를 검출하는 제1 단계;
상기 주변광 센서부로부터 입력받은 주변광 세기, 사용자가 선택한 모드 또는 이들의 조합에 해당하는 계조 전압을 출력하는 제2 단계; 및
상기 계조 전압에 의해서 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하여 구성되는 전자식 노멀 PDLC 선글라스 렌즈 또는 전자식 리버스 PDLC 선글라스 렌즈의 광투과율이나 컬러 중 적어도 어느 하나를 상기 각 영역에 대하여 개별적으로 변화시키는 제3 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스의 구동방법.
청구항 12에 있어서,
상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈의 특정 영역에 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 대응하는 적어도 하나 이상의 아이콘 패턴을 형성하고,
상기 선글라스 구동 모드 또는 동작 상태에 따라 해당하는 아이콘 패턴의 광투과율을 제어하여 투명 또는 불투명하게 표시하는 제4 단계;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스의 구동방법.
청구항 12에 있어서,
상기 적어도 하나 이상으로 구분된 영역에 대하여 상기 컬러 또는 광투과율의 변화 속도를 개별적으로 제어하는 제5 단계;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스의 구동방법.
청구항 12에 있어서,
상기 전자식 PDLC 선글라스 렌즈에 일체로 접합되는 도수 렌즈, 핀홀 렌즈 또는 특정 기능을 수행하는 기능성 렌즈 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 구성하고, 상기 특정 영역에 대하여 개별적으로 상기 기능성 렌즈를 구동하는 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스의 구동방법.
청구항 15에 있어서,
모션 검출 센서를 이용해 상기 전자식 선글라스의 기울기 각도를 검출하고, 상기 기울기 각도에 따라 특정 영역에 배열된 핀홀 사이즈를 자동으로 변경하는 것을 특징으로 하는 영역 분할 기능을 갖는 전자식 선글라스의 구동방법.