KR20180044347A - 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스에서 디스플레이의 사용을 위한 향상들 - Google Patents

소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스에서 디스플레이의 사용을 위한 향상들 Download PDF

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관-보 린
라비 쿠마르 코만두리
라쉬미 쿠마르 라즈
데이비드 피. 라머
잭 씨. 주니어 레인스
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에이비엘 아이피 홀딩, 엘엘씨
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Abstract

예들은, 라이팅 디바이스가 설치되고 이미지 디스플레이를 제공하는 공간의 전반 조명을 제공하는 데 충분한 광을 생성하는 것이 가능한 향상된 디스플레이 디바이스를 갖는 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스의 다양한 구현들과 관련된다. 전반 조명은 향상된 디스플레이 디바이스의 추가의 광원들 및/또는 개선된 디스플레이 컴포넌트들에 의해 제공된다.

Description

소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스에서 디스플레이의 사용을 위한 향상들
[0001] 본 출원은 "ENHANCEMENTS FOR USE OF A DISPLAY IN A SOFTWARE CONFIGURABLE LIGHTING DEVICE"란 명칭으로 2015년 8월 25일자로 출원된 미국 가특허출원 제62/209,546호를 우선권으로 청구하며, 이 가특허출원의 전체 내용들은 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002] 본 청구대상은 라이팅 디바이스(lighting device)들, 및 이들의 구성들 및/또는 동작들에 관한 것으로서, 이에 의해 예컨대, 여러 가지 다양한 라이팅 디바이스들을 에뮬레이트(emulate)하도록 소프트웨어에 의해 구성가능한 라이팅 디바이스가 향상된 디스플레이 디바이스를 사용하게 된다.
[0003] 전기 구동 인공 라이팅은 현대 사회에서 유비쿼터스화되었다. 전기 라이팅 디바이스들은 일반적으로, 예컨대 가정들, 상업 및 다른 기업 시설들의 빌딩들뿐만 아니라 다양한 실외 세팅들에 배치된다.
[0004] 종래의 라이팅 디바이스들에서, 휘도 출력은 턴 온/오프(ON/OFF)될 수 있고, 종종 상향 조정되거나 희미해질 수 있다. 예컨대, LED(light emitting diode) 타입 소스들의 다수의 컬러들을 사용하는 일부 디바이스들에서, 사용자는 결과적인 조명의 조합된 컬러 출력을 조정하는 것이 가능할 수 있다. 조명의 강도 또는 컬러 특징들의 변화들은 수동 사용자 입력들에 응답하거나 조명된 공간 내의 또는 주위의 다양한 감지된 상태들에 응답할 수 있다. 그러나 광 출력의 광학 분배는 전형적으로 고정되어 있다. 이러한 라이팅 디바이스들에는 다양한 상이한 타입들의 광학 엘리먼트들이 사용되어 상이한 광 출력 분배들을 제공하지만, 각각의 타입의 디바이스는 라이팅 디바이스의 의도된 애플리케이션을 위해 특정 광 분배를 산출(create)하도록 설계된 특정 타입의 옵틱(optic)을 갖는다. 디밍(dimming) 및/또는 컬러 제어 특징들은 조명기구(luminaire)로부터 방출되는 광의 분배 패턴에 영향을 미치지 않는다.
[0005] 상이한 라이팅 애플리케이션들에 다수의 분배 패턴들이 필요한 결과로, 다수의 조명기구들이 제공되어야 한다. 상이한 외관들 및/또는 (상이한 분배들을 포함하는) 상이한 성능에 대한 요구를 충족시키기 위해, 라이팅 디바이스들의 단일 제조자가 수천 개의 상이한 조명기구들을 만들고 판매할 수 있다.
[0006] 일부 특수 목적 광 픽스처(fixture)들, 예컨대 스테이지 또는 스튜디오 타입 라이팅을 위해 설계된 픽스처들이 기계적 조정들을 구현하였다. 기계적으로 조정가능한 렌즈들 및 홍채들은 출력 광 빔 형상의 선택가능한 조정을 가능하게 하고, 기계적으로 조정가능한 짐벌 픽스처 마운트들 등은 픽스처의 각도 및 이에 따라 광 출력의 방향의 선택가능한 조정을 가능하게 한다. 이러한 기계적 접근법들에 의해 제공되는 조정들은 전체 픽스처 출력에서 구현되고, 비교적 개략적인 전체 제어를 제공하며, 전반 라이팅(general lighting)이 아닌, 특수 목적 애플리케이션에 대해 실제로 최적화된다.
[0007] 하나의 광 픽스처 내에 다수의 개별적으로 선택가능한/제어가능한 고체 상태 램프들 또는 광 엔진들을 사용하여 전자적으로 조정가능한 광 빔 분배들을 제공하는 라이팅 디바이스들을 개발하기 위한 보다 최근의 제안들이 있었다. 적어도 일부 경우들에, 각각의 내부 광 엔진 또는 램프는 개개의 광 빔 출력을 조정하기 위해 연관된 조정가능한 전기-광학의 컴포넌트를 가질 수 있으며, 이로써 픽스처의 전체 조명 출력에 대한 분배 제어를 제공할 수 있다.
[0008] 비록 보다 최근의 제안들이 더 큰 정도의 분배 조정을 제공하고 전반 라이팅 애플리케이션들에 더 적절할 수 있을지라도, 각각의 라이팅 디바이스의 바깥쪽 외관은 디바이스 출력 광 분배가 조정되는 경우에도 동일하게 유지된다. 또한, 라이팅 디바이스에 의해 지원되는 조정 정도에 여전히 추가 개선의 여지가 있을 수 있다.
[0009] 가변적인 라이팅을 제공하기 위해 천장 내부 또는 상부에 장착된 디스플레이들 또는 디스플레이형 디바이스들을 사용하기 위한 제안들이 또한 있어왔다. 예컨대, 프라운호퍼 협회(Fraunhofer Institute)는 적색(R) LED들, 녹색(G), 청색(B) LED들 및 백색(W) LED들의 매트릭스를 각각 가진 발광 타일들을 사용하는 라이팅 시스템뿐만 아니라 다양한 LED들로부터의 광을 프로세싱하기 위한 디퓨저(diffuser) 필름을 설명하였다. 시스템의 LED들은 하늘을 가로질러 움직이는 구름들의 효과들을 시뮬레이션하거나 모방하도록 구동되었다. 비록 디스플레이들의 사용이 일부는 즐거움을 찾을 수 있는 외관의 변동들을 허용할지라도, 디스플레이들 또는 디스플레이형 디바이스들은 이미지 출력에 최적화되고 전반 라이팅 애플리케이션들에 특히 양호한 조명을 제공하지 않는다. 디스플레이는 전형적으로 디스플레이 스크린의 실질적으로 전체 표면 영역에 걸쳐 램버트 출력 분배(Lambertian output distribution)를 갖는데, 이는 유사하게 사이즈가 정해진 천장-장착 광 픽스처(ceiling-mounted light fixture)에 의해 제공되는 바닥 또는 천장 높이에서 백색 광 강도 및 커버리지 영역을 제공하지 않는다. LCD(liquid crystal display)들은 또한 오히려 비효율적이다. 예컨대, LCD 텔레비전들의 백라이트들은 뷰잉 표면에서 실제로 전달되는 광의 양의 거의 10배를 생성해야 한다. 따라서 라이팅 제품들로서 사용될 임의의 LCD 디스플레이들은 라이팅 디바이스 구현이 상업적으로 실행될 수 있도록 통상적인 LCD 디스플레이들보다 더 효율적일 필요가 있다.
[0010] 이에 따라, 위에서 요약된 이유들 또는 다른 이유들에 대해, 디스플레이 디바이스들에 기반한 라이팅 디바이스들에서의 추가 개선의 여지가 있다.
[0011] 본원에 개시되는 라이팅 디바이스의 예는, 이미지 디스플레이, 이미지 디스플레이 디바이스와 병치된(collocated) 전반 조명 디바이스(general illumination device), 드라이버 시스템, 내부에 프로그래밍을 갖는 메모리 및 프로세서를 포함한다. 드라이버 시스템은 전반 조명 디바이스에 의해 생성된 광을 제어하기 위해 전반 조명 디바이스에 커플링된다. 프로세서는 메모리에 액세스할 수 있고 드라이버 시스템에 커플링된다. 프로세서는, 프로그래밍을 실행할 때, 기능들을 수행하도록 라이팅 디바이스를 구성한다. 기능들은 소프트웨어 제어 데이터로서 전반 라이팅 분배 선택 및 조명기구의 이미지 선택을 획득하는 것을 포함한다. 이미지 선택에 기반하여, 이미지 디스플레이 디바이스를 통해 이미지 출력이 제시된다. 전반 조명 디바이스의 동작은, 전반 라이팅 분배 선택에 따라, 전반 조명 디바이스로부터 전반 조명을 위한 광을 방출하도록, 드라이버 시스템을 통해 프로세서에 의해 제어된다.
[0012] 일부 예들에서, 이미지를 제시하기 위한 디스플레이 디바이스, 디스플레이 디바이스와 병치된 전반 조명 디바이스, 메모리―메모리에 구성 데이터가 저장됨― 및 드라이버 시스템을 포함하는 라이팅 디바이스가 제공된다. 드라이버 시스템은 메모리, 디스플레이 디바이스 및 전반 조명 디바이스에 커플링되어, 메모리에 저장된 구성 데이터에 기반하여 전반 조명 디바이스 및 디스플레이 디바이스에 의해 생성된 광을 제어한다. 드라이버 시스템은 메모리에 저장된 구성 데이터에 액세스하도록 구성된다. 구성 데이터에 대한 응답으로, 드라이버 시스템은, 디스플레이 디바이스로 하여금 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 제시하게 하기 위해 디스플레이 디바이스에 대한 제어 신호들을 생성하며, 전반 조명 디바이스로 하여금 라이팅 디바이스로부터의 전반 조명 출력을 위한 광을 생성하게 하기 위해 전반 조명 디바이스에 대한 제어 신호들을 생성한다.
[0013] 본원에서 개시된 라이팅 디바이스의 일부 예들은, 광원, 스위치가능한 디퓨저, 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기들, 액정 필터 및 제어기를 포함한다. 광원은 공간의 전반 조명을 전달하기에 적절한 광을 생성하도록 구성된다. 스위치가능한 디퓨저는 광원으로부터 출력되는 광을 수신하도록 커플링되며, 디스플레이 모드와 조명 모드 간에 스위치가능하도록 구조화된다. 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기들은 디스플레이 모드와 조명 모드 간에 스위치가능하도록 구조화된다. 액정 필터는 전기적으로 제어가능하며 광원에 의해 생성된 광을 통과시킨다. 제어기는 광원, 스위치가능한 디퓨저, 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기들 및 액정 필터에 커플링된다. 제어기는 광원, 스위치가능한 디퓨저, 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기들 및 액정 필터의 동작을 제어한다.
[0014] 본원에서 개시된 라이팅 디바이스의 다른 예는 광 출력 표면, 디스플레이 층, 조명 층 및 제어기를 포함한다. 광 출력 표면은 라이팅 디바이스의 전면부상에 포지셔닝된다. 디스플레이 층은 광 출력 표면을 향해 이미지 디스플레이를 출력하도록 구성된다. 조명 층은 구내(premises)의 전반 조명을 위한 광을 생성한다. 디스플레이 층 및 하나 또는 그 초과의 조명 층들은, 층들의 스택으로서 구성되며, 이 층들의 스택에서, 스택의 수직 축은 광 출력 표면에 수직이다. 디스플레이 층 또는 조명 층들 중 하나의 층은 디스플레이 층 또는 조명 층들 중 다른 층으로부터 출력되는 광에 대해 투명하고 방출성이다. 디스플레이 층 및 하나 또는 그 초과의 조명 층들의 동작을 제어하기 위해 제어기가 커플링된다. 디스플레이 층은 이미지 신호들에 기반하여 이미지들을 제시하도록 제어되며, 하나 또는 그 초과의 조명 층들은 전반 조명에 대해 충분한 조명을 생성하도록 제어된다.
[0015] 본원에서 개시된 라이팅 디바이스의 다른 예들은 디스플레이 디바이스 및 제어기를 포함한다. 디스플레이 디바이스는 액정 스택 및 광원을 포함한다. 디스플레이 디바이스는 액정 스택 및 광원을 포함한다. 광원은 액정 스택에 백라이팅(backlighting)을 제공하도록 커플링된다. 광원은 하나 또는 그 초과의 광 방출기들 및 생성된 광을 액정 스택에 공급하도록 배열된 커플링 구조를 포함한다. 제어기는 디스플레이 디바이스에 커플링되며 디스플레이 디바이스의 액정 디스플레이를 제어하도록 구성된다. 제어기는 디스플레이 및 전반 조명 세팅들에 대한 제어 신호들을 제공한다.
[0016] 또 다른 예에서, 디스플레이 디바이스 및 제어기를 포함하는 장치가 제공된다. 디스플레이 디바이스는, 디스플레이 모드와 전반 조명 모드 간에 스위치가능한 스위치가능한 컴포넌트들, 및 광원을 포함한다. 광원은 디스플레이 모드보다 조명 모드에서 더 큰 광 출력 값을 갖는다. 제어기는 디스플레이 디바이스에 커플링되고, 디스플레이 모드와 전반 조명 모드 간에 스위치가능한 컴포넌트들을 스위치하며 디스플레이 디바이스의 모드에 따라 광원의 강도를 변화시키기 위한 제어 신호들을 생성하도록 구성된다.
[0017] 다른 예들은 디스플레이 디바이스를 포함하는 라이팅 디바이스를 설명한다. 디스플레이 디바이스는 제어 신호들을 수신하기 위한 제어 입력들, 광원, 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들 및 출력 표면을 포함한다. 광원은 전반 조명에 적절한 광을 생성하며, 제어 입력들에 커플링되며 수신된 제어 신호들에 응답한다. 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들은 광원 및 제어 입력들에 커플링되며, 수신된 제어 신호들에 응답한다. 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들은 스택으로 배열되며, 광원에 의해 생성된 광은 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들을 통과한다. 출력 표면은 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들 중 적어도 하나에 커플링되며, 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들을 통과한 전반 조명 광을 출력한다. 출력 표면으로부터 출력되는 전반 조명 광은 구내에 설치된 라이팅 디바이스들에 대한 라이팅 업계 표준들을 준수한다.
[0018] 또 다른 예에서, 광 출력 표면 및 디스플레이 패널을 포함하는 라이팅 디바이스가 제공된다. 광 출력 표면은 라이팅 디바이스의 전면부상에 포지셔닝된다. 디스플레이 패널은 광 출력 표면 뒤에 있다. 디스플레이 패널은 라디오 주파수(RF: radio frequency) 전력 공급부, RF 송신기, RF 스플리터/컴바이너(splitter/combiner), 복수의 개별적으로 제어가능한 RF 증폭기들, 및 복수의 RF 마이크로스트립 플라즈마 전지(microstrip plasma cell)들을 포함한다. 라디오 주파수 전력 공급부는 라디오 주파수 전력을 제공한다. 라디오 주파수 송신기는 전력 공급부에 커플링되어, 마이크로플라즈마를 생성하기에 적절한 라디오 주파수 신호들을 송신한다. 라디오 주파수 스플리터/컴바이너는 라디오 주파수 송신기에 커플링되어, 라디오 주파수 송신기로부터 수신된 라디오 주파수 신호들을 다수의 라디오 주파수 마이크로스트립 회로 경로들상에 분할한다. 다수의 개별적으로 제어가능한 라디오 주파수 증폭기들은 다수의 라디오 주파수 마이크로스트립 회로 경로들의 개개의 경로에 개별적으로 커플링된다. 다수의 개별적으로 제어가능한 라디오 주파수 증폭기들 각각은, 제어 신호들에 기반하여, 수신된 라디오 주파수 신호들을 증폭시키도록 구성된다. 라디오 주파수 마이크로스트립 플라즈마 전지들은 복수의 라디오 주파수 증폭기들의 개개의 증폭기에 커플링된다. 라디오 주파수 마이크로스트립 플라즈마 전지들은 증폭된 라디오 주파수 신호들을 수신하도록 구성된다. 다수의 라디오 주파수 마이크로스트립 플라즈마 전지들 각각은 구내의 전반 조명에 적합한 광을 생성하도록 구성된다.
[0019] 설명된 예들 중 일부는, 디스플레이 디바이스, 및 디스플레이 디바이스가 조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대한 업계 수용가능한 성능을 갖는 조명 광 출력을 생성하는 것을 가능하게 하기 위한 수단을 포함하는 장치를 개시한다. 디스플레이 디바이스는 이미지 디스플레이 출력을 생성하도록 구성된다.
[0020] 또 다른 예에서, 광원 및 광학 디바이스를 포함하는 장치가 설명된다. 광원은 조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대해 업계 수용가능한 성능을 갖는 조명 광 출력을 생성하도록 구성된다. 광학 디바이스는 장치로부터 미리정의된 광 출력 분배로 조명 광 출력을 분배하기 위해 광원에 커플링된다.
[0021] 예들의 추가의 목적들, 장점들 및 신규한 특징들은 하기의 설명에서 부분적으로 설명될 것이며, 부분적으로 하기의 및 첨부된 도면들의 검토시 당업자들에게 명확해질 것이이며, 또는 예들의 동작 또는 생성에 의해 학습될 수 있다. 본 청구대상의 목적들 및 장점들은 특히 첨부된 청구항들에서 지적된 방법론들, 수단들 및 조합들에 의해 실현되고 이루어질 수 있다.
[0022] 도시되는 도면들은, 제한들이 아닌 단지 예로서만 본 발명의 개념들에 따른 하나 또는 그 초과의 구현들을 도시한다. 도면들에서, 유사한 참조번호들은 동일한 또는 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
[0023] 도 1은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예의 하이-레벨 기능 블록 다이어그램이다.
[0024] 도 2는 도 1의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치에서 구현될 수 있는 하나 또는 그 초과의 소스들로 향상된 디스플레이 디바이스의 평면도이다.
[0025] 도 3a 및 도 3b는 광 패널의 평면에 대한 조명 및 변조 타입 구성가능한 라이팅 엘리먼트들의 각진 어레인지먼트 및 수평 어레인지먼트를 각각 도시하기 위한 (대략 A-A 라인을 따른) 하나의 코너 부근에서의 부분 단면도들이다.
[0026] 도 3c는, 조명 및 변조 타입 구성가능한 라이팅 엘리먼트들이 광 패널의 평면에 수직인 다른 예에 대한, 도 2의 B-B 라인을 따른 확대 단면도이다.
[0027] 도 4는 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 다른 예의 하이-레벨 기능 블록 다이어그램이다.
[0028] 도 5a는, 사용자 선택에 기반하여, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스에 구성 또는 세팅 정보를 제공하기 위한 시스템의 하이-레벨 기능 블록 다이어그램이다.
[0029] 도 5b는, 도 5a의 것과 같은 시스템에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스에 구성 정보를 로딩하기 위한 절차의 예의 핑-퐁 챠트(ping-pong chart) 타입 신호 흐름도이다.
[0030] 도 6은 종래 기술의 상용 기성품(commercial-off-the-shelf) 백릿(back lit) 액정 디스플레이(LCD: liquid crystal display) 디바이스의 컴포넌트들의 예이다
[0031] 도 7a는 도 4의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치로서 이용가능한 향상된 LCD 디바이스의 향상된 컴포넌트들의 예이다.
[0032] 도 7b는 도 4의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치로서 이용가능한 향상된 LCD 디바이스의 향상된 컴포넌트들의 다른 예이다.
[0033] 도 7c 및 도 7d는, 도 4에 도시된 바와 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치가 위치되는 구내의 거주자(occupant)의 뷰잉 각도에 기반한 향상된 LCD 디바이스의 컴포넌트들의 다른 예의 특징들을 예시한다.
[0034] 도 8은 도 7a 및 도 7b의 것과 같은 향상된 LCD의 예에서 이용가능한 폴리머 분산형 액정(PDLC: polymer disbursed liquid crystals) 시스템의 동작의 예를 예시한다.
[0035] 도 9a는 도 7a 및 도 7b의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 이용가능한 채널화된 컬러 분리 구성(channelized color separating configuration)의 다른 예를 예시한다.
[0036] 도 9b는 도 9a의 것과 같은 향상된 LCD의 예에서 이용가능한 컬러 분리 필름 구성의 예를 예시한다.
[0037] 도 10은 도 4에서와 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치 예들에서 사용될 수 있는 광학, 공간 변조기로서 구성된 액정(LC: liquid crystal) 스택의 분해 등각도이다.
[0038] 도 11a는 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치에서 이용가능한 유기 발광 다이오드(OLED: organic light emitting diode)의 예의 단면도를 예시한다.
[0039] 도 11b는 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 이용가능한 OLED들의 스택 내의 단일 OLED의 평면도 다이어그램을 예시한다.
[0040] 도 11c 및 도 11d는 도 4의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 이용가능한 스택가능한 OLED들의 다른 예들의 분해 단면도를 예시한다.
[0041] 도 11e는 도 11a 내지 도 11d의 예들에서 이용가능한 OLED의 다양한 상태들의 예들을 예시한다.
[0042] 도 12a 및 도 12b는 도 10c 및 도 10d에 도시된 것들과 같은 OLED들의 스택에 사용하기 위한 투명한 OLED의 무기 백라이팅 및 무기 백라이트에 대한 투명한 OLED의 응답의 예들를 예시한다.
[0043] 도 12c는 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치에서 이용가능한 디스플레이 어레이 및 조명 어레이 구성의 예를 예시한다.
[0044] 도 13은 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치를 제공하기 위한 플라즈마 디스플레이의 마이크로스트립 공진기들의 어레이의 일부의 하이-레벨 예이다.
[0045] 도 13a는 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 이용가능한 플라즈마 디스플레이 전지의 3-컷트 공진기의 예이다.
[0046] 도 13b는 도 13의 예에서 예시된 것과 같은 3-컷트 공진기에 의해 생성된 마이크로플라즈마의 발생 위치를 도시하는 평면도이다.
[0047] 도 13c는 도 13의 3-컷트 공진기 예와 함께 사용하기에 적절한 컬러 필터 구현의 일부의 예를 예시한다.
[0048] 도 14a 및 도 14b는 도 13의 예에 예시된 바와 같은 마이크로플라즈마 디스플레이의 전지에 3-컷트 공진기를 제공하기 위한 반도체 층 어레인지먼트들의 예들을 예시한다.
[0049] 도 15는, 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치를 제공하기 위해, 도 13a에서와 같은 어레이의 일부에서의 3-컷트 공진기들의 어레이를 제어하기 위한 하이-레벨 제어 시스템 구성의 예를 예시한다.
[0050] 도 15a는 도 13에 도시된 바와 같은 플라즈마 디스플레이의 RF 마이크로스트립 공진기 어레이의 예의 부분적 등각도이다.
[0051] 도 15b는 도 15a에 도시된 바와 같은 RF 마이크로스트립 공진기들의 어드레스가능한 어레이의 부분적 등각도이다.
[0052] 도 16은 디스플레이 및 라이팅 기능들에 대한 시분할 멀티플렉싱 접근법을 이해하는 데 이용가능한 타이밍 다이어그램이다.
[0053] 도 17은 예컨대 도 5a의 것과 같은 시스템에서, 도 1 및 도 1a의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치에 예컨대, 구성 정보 또는 다른 데이터를 공급하기 위해 호스트 또는 서버로서 구성될 수 있는 컴퓨터의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
[0054] 도 18은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치와 통신할 수 있는 개인 컴퓨터 또는 다른 유사한 사용자 단말 디바이스의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
[0055] 도 19는 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치와의 가능한 통신을 위한, 사용자 단말 디바이스의 대안적인 예로서 모바일 디바이스의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
[0056] 다음 상세한 설명에서, 많은 특정 세부사항들은 관련된 교시들의 완전한 이해를 제공하기 위해 예들로서 설명된다. 그러나, 본 교시들이 그런 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자들에게 자명해야 한다. 다른 인스턴스들에서, 잘 알려진 방법들, 절차들, 컴포넌트들, 및/또는 회로는 본 교시들의 양상들을 불필요하게 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 세부사항 없이 비교적 하이-레벨로 설명되었다.
[0057] 본원에 개시된 다양한 예들은, 예컨대 카탈로그 조명기구의 성능 및 미적 특징들, 또는 설계자가 구상할 수 있는 어떤 분배 및 미적 외관이든 제공하면서, 가상 조명기구들 및 광 분배들이 소프트웨어로 생성될 수 있게 하는 라이팅 플랫폼에 관한 것이다. 아래에 상세히 설명되고 도면들에 도시된 예들은 전형적으로, 특히 조명기구 타입 전반 라이팅 애플리케이션들을 더 효과적으로 지원하기 위한 방식으로, 디스플레이 및 조명기구의 듀얼 기능성을 제공하도록 현존하는 디스플레이 기술들을 향상시키기 위한 하나 또는 그 초과의 기법들을 구현한다.
[0058] 일부 예들은 디스플레이 디바이스가 조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대해 업계 수용가능한 성능으로 조명 광 출력을 생성할 수 있게 하는 방식들로 이미지 디스플레이 출력을 생성하는 디스플레이 디바이스들을 포함하는 장치들을 설명한다. 디스플레이 디바이스가 조명 광을 생성할 수 있게 하는 방식들의 예들은 향상된 백라이트 광원(light backlight source), 추가의 콜레이트된(collated) 광원; 유기 발광 다이오드 층; 폴리머 분산형 액정(polymer disbursed liquid crystal)들로 형성된 디스플레이 층; 폴리머 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정(polymer stabilized cholesteric texture liquid crystal)들로 형성된 디스플레이 층; 또는 마이크로플라즈마 전지 중 하나 또는 그 초과(그러나 이에 제한되지 않음)를 포함한다.
[0059] 디스플레이의 엘리먼트로서 액정들(LC)을 사용하는 디스플레이들은 통상 높은 광 손실들을 겪는다. 예컨대, 최종 광 출력은 통상 백-라이트 유닛에 의해 본래 생성된 것의 10% 미만이다. 이것은, 디스플레이의 조명 효율성이 100 루멘/와트의 범위 내에 있는 표준 조명기구 효율성들과 비교할 수 없을 정도까지 디스플레이의 효율성을 감소시킨다. 사실상, 대부분의 LCD 디스플레이들은 10 루멘/와트보다 더 잘 작동할 수 없다. 다른 말로, 종래의 LCD 기반 디스플레이의 전반 조명 성능은 빌딩 코드들 또는 업계 표준들, 이를테면 IES(Illuminating Engineering Society) 및 ANSI(American National Standards Institute) 표준들에 의해 세팅된 최소 라이팅 요건들을 만족시키지 못한다. 다른 디스플레이 기술들, 이를테면 투사 디스플레이들, LED-LCD 또는 플라즈마 디스플레이들은 디스플레이 기능을 위해 최적화되고 열악한 조명 효율성을 제공하므로, 마찬가지로 전반 라이팅에 부적합하다. 게다가, 많은 디스플레이들은 통상 소스들로서 좁은 대역폭 방출기들의 조합들을 사용하고, 그러므로 광 출력은 통상적인 백색 광 조명기구로부터 예상될 바와 같이 스펙트럼적으로 채워지지 않는다. 이것은 매트릭들, 이를테면 CRI 및 R9에 직접 관련된다. 결과적으로, 어떤 향상들이 없는 디스플레이는 표준 조명기구에 대해 열악한 대체물이다.
[0060] 빔 형상은, 라이팅 목적들을 위해 디스플레이를 사용할 때 다른 문제이다. 전형적으로 천장들에 장착되는 조명기구들은 특히 룸 내의 작업 표면 등 상에 광을 드리우기에 적합한 라이팅 입체 각도를 커버하도록 설계된다. 예컨대, 다운라이트들은 좁은 빔 원뿔(cone)을 가지는 반면, 다른 광들은 룸의 더 넓은 영역에 걸쳐 광을 분배할 수 있다. 반대로, 디스플레이들은 넓은 뷰잉 각도를 커버하는 의도로 설계된다. 넓은 뷰잉 각도로 디스플레이에 의해 출력되는 광은 조명기구의 관점으로부터 낭비적이라 고려된다. 이런 추가의 이유 때문에, 디스플레이들은 전형적으로 전반 라이팅 목적들을 위해 전용된 광 픽스처에 대한 유효 대안들로서 고려되지 않는다.
[0061] 예컨대 패널로서 설치된 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스는 여러가지 다양한 라이팅 디바이스들 같이 나타나고 에뮬레이트하기 위한 능력을 제공한다. 에뮬레이션은, 아마도 라이팅을 제공할 때 및 제공하지 않을 때뿐 아니라, 광 출력 분배, 예컨대 방향 및/또는 빔 형상을 제공할 때 및 제공하지 않을 때, 벽 또는 천장에 설치되는 라이팅 디바이스의 외관을 포함할 수 있다.
[0062] 다수의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스 패널들은 룸에 설치될 수 있다. 이들 패널들은 하나의 디스플레이를 형성하기 위해 함께 네트워킹될 수 있다. 그런 설치 예에서, 패널들의 이런 네트워크는 룸에 적합한 구성가능한 라이팅을 허용할 것이다. 각각의 설치된 라이팅 디바이스의 외관은 본원에서 설명된 바와 같이 이미지 디스플레이 디바이스상에 제시된 라이팅 디바이스의 이미지일 수 있다. 전반 조명은 이미지 디스플레이 디바이스와 병치된 추가의 광원들을 통해 제공될 수 있거나, 또는 정부 빌딩 코드들 및/또는 라이팅 업계 표준들을 준수하는 출력 광을 제공하도록 향상된 이미지 디스플레이 디바이스에 의해 제공될 수 있다.
[0063] 이제 첨부 도면들에 예시되고 아래에 논의되는 예들이 상세히 참조된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제어가능한 라이팅 시스템(111A)은 드라이버 시스템(113A)으로부터 수신된 제어 신호들에 대한 응답으로 전반 조명 라이팅을 제공한다. 유사하게, 이미지 디스플레이 디바이스(119A)는 드라이버 시스템(113A)으로부터 수신된 제어 신호들에 대한 응답으로 이미지 광을 제공한다. 게다가 또는 대안적으로, 이미지 데이터는 외부 소스(들)(미도시)로부터, 이를테면 통신 인터페이스들(117A) 중 하나 또는 그 초과를 통해 원격 서버 또는 외부 메모리 디바이스로부터 이미지 디스플레이 디바이스(119A)로 제공될 수 있다. 엘리먼트들(111A 및 119A)의 기능들은 드라이버 시스템(113A)으로부터 수신된 제어 신호들에 의해 제어된다. 이미지 디스플레이 디바이스(119A)는 정부 빌딩 코드들 및/또는 업계 라이팅 표준들을 준수하는 전반 조명 라이팅을 제공하는 상업용 기성 이미지 디스플레이 디바이스 또는 향상된 디스플레이 디바이스(다음 예들에서 보다 상세히 설명됨)일 수 있다. 이미지 디스플레이 디바이스(119A)는 이미지를 제시하도록 구성된다. 제시된 이미지는 실제 장면, 컴퓨터 생성 장면, 단일 컬러, 컬러들의 콜라주, 비디오 스트림 등일 수 있다. 제어가능한 라이팅 시스템(111A)은, 이미지 디스플레이 디바이스(119A)와 병치되고, 그리고 정부 빌딩 코드들 및/또는 업계 라이팅 표준들을 만족시키는 전반 조명을 제공하는 광원들(다음 예들에서 설명됨)을 포함하는 전반 조명 디바이스이다.
[0064] 라이팅 디바이스의 동작의 예에서, 프로세서(123A)는 통신 인터페이스들(117A) 중 하나 또는 그 초과를 통해 구성 파일(128A)을 수신한다. 프로세서(123)는 수신된 구성 파일(128)을 저장소/메모리들(125)에 저장하거나, 캐싱할 수 있다. 구성 파일(128A)은 예컨대 구성가능한 라이팅 디바이스(11)에 의해 광이 제공되도록 하기 위한 라이팅 세팅들뿐 아니라 이미지 디스플레이 디바이스(119A)에 의해 디스플레이하기 위한 이미지를 표시하는 구성 데이터를 포함한다. 표시된 이미지 데이터를 사용하여, 프로세서(123A)는 메모리(125A)로부터 저장된 이미지 데이터를 리트리브할 수 있고, 이어서 이는 드라이버 시스템(113A)에 전달된다. 드라이버 시스템(113A)은 표현을 위해 이미지 데이터를 직접적으로 이미지 디스플레이 디바이스(119A)에 전달할 수 있거나 또는 이미지 데이터를, 이미지 디스플레이 디바이스(119A)에 전달하기에 적합한 포맷으로 변환해야 할 수 있다. 예컨대, 이미지 데이터는 압축 포맷들, 이를테면 H.264(MPEG-4 파트 10), HEVC, 테오라(Theora), 디락(Dirac), 리얼비디오(RealVideo) RV40, VP8, VP9 등에 따라 포맷된 비디오 데이터일 수 있고, 그리고 정지(still) 이미지 데이터는 압축 포맷들, 이를테면 PNG(Portable Network Group), JPEG(Joint Photographic Experts Group), TIFF(Tagged Image File Format) 또는 Exif(exchangeable image file format) 등에 따라 포맷될 수 있다. 예컨대, 플로팅(floating) 포인트 정밀도가 필요하면, 32-비트 선형 값들을 저장하기 위해 OpenEXR 같은 옵션들이 이용가능하다. 게다가, 프로토콜 레벨 피처로서 압축을 지원하는 HTTP(hypertext transfer protocol)가 또한 사용될 수 있다.
[0065] 다른 예에서, 이미지 디스플레이 디바이스(119A)가 수정된 변조 컴포넌트들로 향상된 경우, 구성 데이터는 향상된 이미지 디스플레이 디바이스의 임의의 광 프로세싱 및 변조 컴포넌트들의 동작 상태를 특정할 수 있다. 각각의 구성 파일은 또한 적어도 제어가능한 라이팅 시스템(111A)에 대해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스의 광 출력 파라미터들을 세팅하기 위한 소프트웨어 제어 데이터를 포함한다. 언급된 바와 같이, 파일(128A)의 구성 정보는 제어가능한 라이팅 시스템(111A)의 동작 파라미터들, 이를테면 광 강도, 광 컬러 특징, 이미지 파라미터들 등 뿐 아니라, 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111A)의 임의의 광 프로세싱 및 변조 컴포넌트들의 동작 상태를 특정할 수 있다. 저장소/메모리들(125A)로부터 프로그래밍(127A)에 액세스하고 소프트웨어 구성 정보(128A)를 사용함으로써 프로세서(123A)는 드라이버 시스템(113A)의 동작을 제어하고, 그리고 그 시스템(113A)을 통해 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111A)을 제어하고 이미지 디스플레이 디바이스(119A)를 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(123A)는 구성 파일(128A)로부터 분배 제어 데이터를 획득하고, 그리고 그 데이터를 사용하여 드라이버 시스템(113A)을 제어하여 이미지 디스플레이 디바이스(119A)를 통해 이미지의 디스플레이를 유발하고 그리고 또한 선택된 광 분배를 생성하기 위해, 예컨대 조명기구의 전반 조명 애플리케이션에 대해 미리결정된 이미지 표현 및 미리결정된 광 분배를 달성하기 위해 광원(도시되지 않음)의 출력을 광학적으로, 공간적으로 변조하도록 제어가능한 조명 시스템(111A)의 광 프로세싱 및 변조 컴포넌트들의 동작 상태들을 세팅한다.
[0066] 다른 예들에서, 드라이버 시스템(113)은 메모리(125A)에 저장된 구성 데이터(128A)에 기반하여 이미지 디스플레이 디바이스(119A) 및 제어가능한 라이팅 시스템(111A)에 의해 생성된 광을 제어하기 위해 메모리(125), 이미지 디스플레이 디바이스(119A) 및 제어가능한 라이팅 시스템(111A)(또는 도 2의 211)에 커플링된다. 그런 예에서, 드라이버 시스템(113A)은 메모리(125A)에 저장된 구성 데이터(128A)에 액세스하고 그리고 이미지 디스플레이 디바이스(119A) 상에 이미지를 제시하기 위한 제어 신호들 및 전반 조명 디바이스(111A)로부터 출력하기 위한 광을 생성하기 위한 제어 신호들을 생성하도록 구성된다. 예컨대, 이미지 디스플레이 디바이스(119A)는 메모리에 저장된 구성 데이터(128A)에 따라 이미지 데이터를 수신하기 위해 드라이버 시스템(113A)에 커플링된 입력들을 포함한다. 이미지 데이터의 예들은 메모리(125A)에 저장된 비디오 데이터 또는 정지 이미지 데이터를 포함한다. 드라이버 시스템(113A)은 또한, 수신된 이미지 데이터에 기반하여 생성되는, 이미지를 이미지 디스플레이 디바이스(119A) 상에 제시하기 위한 제어 신호들을 전달할 수 있다.
[0067] 제1 도면은 또한, 예컨대 전반 조명 애플리케이션에 대해, 선택된 광 출력 분배를 제공하기 위해 소스(110A) 및 공간 변조기(111A)를 구동하기 위한 하이 계층 로직 및 통신 엘리먼트들 및 하나 또는 그 초과의 드라이버들의 구현 예를 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 라이팅 디바이스(11A)는 드라이버 시스템(113A), 호스트 프로세싱 시스템(115A), 하나 또는 그 초과의 센서들(121A) 및 하나 또는 그 초과의 통신 인터페이스(들)(117A)를 포함한다.
[0068] 호스트 프로세싱 시스템(115A)은 디바이스(11)의 "브레인" 또는 하이 레벨 로직을 제공한다. 예에서, 호스트 프로세싱 시스템(115A)은 데이터 저장소/메모리들(125A), 이를테면 랜덤 액세스 메모리 및/또는 판독-전용 메모리뿐 아니라, 데이터 저장소/메모리들(125A) 중 하나 또는 그 초과에 저장된 프로그램들(127A)을 포함한다. 데이터 저장소/메모리들(125A)은 예시된 프로그래밍(127A) 외에도, 라이팅 디바이스 구성 정보(128A) 또는 그런 정보를 포함하는 하나 또는 그 초과의 구성 파일들을 포함하는 다양한 데이터를 저장한다. 호스트 프로세싱 시스템(115A)은 또한, 다른 프로세서 하드웨어가 CPU로서 역할을 할 수 있지만, 마이크로프로세서(μP)(123A)로서 예로써 도시된 중앙 프로세싱 유닛(CPU)을 포함한다.
[0069] 포트들 및/또는 인터페이스들(129A)은 프로세서(123A)를 논리적으로 호스트 프로세싱 시스템(115A) 외부에 있는 디바이스(11A)의 다양한 엘리먼트들, 이를테면 드라이버 시스템(113A), 통신 인터페이스(117A) 및 센서(들)(121)에 커플링한다. 예컨대, 메모리(125A)의 프로그래밍(127A)에 액세스함으로써 프로세서(123A)는 포트들 및/또는 인터페이스들(129A) 중 하나 또는 그 초과를 통해 드라이버 시스템(113A)의 동작 및 라이팅 디바이스(11A)의 다른 동작들을 제어한다. 유사한 방식으로, 포트들 및/또는 인터페이스들(129A) 중 하나 또는 그 초과는 호스트 프로세싱 시스템(115A)의 프로세서(123A)가 인터페이스들(117A)을 사용하고 이를 통해 외부적으로 통신할 수 있게 하고; 포트들(129A) 중 하나 또는 그 초과는 호스트 프로세싱 시스템(115A)의 프로세서(123A)가 추가 프로세싱을 위해 센서(121A)에 의해 검출된 임의의 상태에 관한 데이터를 수신할 수 있게 한다.
[0070] 예들에서, 그 프로그래밍(127A)에 기반하여, 프로세서(123A)는 메모리(123A) 및/또는 다른 데이터 저장소로부터 리트리브된 데이터를 프로세싱하고, 리트리브된 데이터의 광 출력 파라미터들에 응답하여 광 생성 및 분배 시스템(111A)을 제어한다. 광 출력 제어는 또한 센서(121A)로부터의 센서 데이터에 대해 응답할 수 있다. 광 출력 파라미터들은 공간 변조(예컨대, 원하는 공간 분배를 달성하기 위한 조종 및/또는 형상화 등) 외에도 광 강도 및 광 컬러 특징들을 포함할 수 있다.
[0071] 주목되는 바와 같이, 호스트 프로세싱 시스템(115A)은 통신 인터페이스(들)(117A)에 커플링된다. 이 예에서, 통신 인터페이스(들)(117A)는 디바이스(11A)에 대한 사용자 인터페이스를 제공하는 하드웨어 엘리먼트들과의 사용자 인터페이스 기능 또는 통신을 제공한다. 통신 인터페이스(들)(117A)는 다른 제어 엘리먼트들, 예컨대 BCAS(building control and automation system)의 호스트 컴퓨터와 통신할 수 있다. 통신 인터페이스(들)(117A)는 또한 다른 당사자들의 다양한 다른 시스템들, 예컨대 유지보수를 위한 디바이스 제조자 또는 가상 조명기구 구성 데이터의 다운로딩을 위한 온라인 서버와의 디바이스 통신을 지원할 수 있다.
[0072] 앞서 개요를 설명한 바와 같이, 호스트 프로세싱 시스템(115A)은 또한 드라이버 시스템(113A)에 커플링된다. 드라이버 시스템(113A)은 광원(110A) 및 공간 변조기(111A)에 커플링되어, 소스(110A)에 의해 생성된 광 출력의 하나 또는 그 초과의 동작 파라미터(들)를 제어하고 공간 변조기(111A)에 의한 그 광의 변조의 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 제어한다. 드라이버 시스템(113A)은 비록 단일 일체형 유닛이거나 임의의 수의 내부 드라이버 유닛들을 갖는 여러가지 다양한 구성들로 구현될 수 있을지라도, 시스템(113A)의 예는 개별 전반 조명 디바이스 및 공간 변조기 드라이버 회로(미도시) 그리고 개별 이미지 디스플레이 드라이버(미도시)를 포함할 수 있다. 개별 드라이버들은, 비록 호스트 프로세싱 시스템(115A)으로부터의 커맨드들 또는 제어 신호들 등에 대해 응답하더라도, 디바이스(11A)의 특정 구현에 활용되는 전반 조명 디바이스(111A)의 개개의 타입의 광원 및/또는 변조기들에 적합한 신호들을 제공하도록 구성된 회로들일 수 있다.
[0073] 호스트 프로세싱 시스템(115A) 및 드라이버 시스템(113A)은 라이팅 디바이스(11A)의 동작을 제어하기 위한 다수의 제어 기능들을 제공한다. 통상적인 예에서, 호스트 프로세싱 시스템(115A)에 의한 프로그래밍(127A)의 실행 및 드라이버 시스템(113A)을 통한 연관된 제어는, 라이팅 디바이스 구성 정보(128A)에 기반하여, 라이팅 디바이스로부터의 광 출력을 제공하도록 광원(110A)을 동작시키는 기능 및 라이팅 디바이스(11A)로부터 출력된 광을 분배하여 다수의 타입들의 조명기구 중 선택된 조명기구의 라이팅 분배를 에뮬레이트하기 위해 소스(미도시)로부터 출력된 광을 스티어링 및/또는 형상화하도록 공간 변조기(111A)를 동작시키는 기능을 포함하는 기능들을 수행하도록 라이팅 디바이스(11)를 구성한다.
[0074] 디바이스(11A)의 기능들과 같은 기능들을 구현하는 장치들은 다양한 형태들을 취할 수 있다. 일부 예들에서, 라이팅 디바이스(11A)에 기인하는 일부 컴포넌트들은 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111A)으로부터 분리될 수 있다. 예컨대, 장치는 도시된 바와 같이 단일 하드웨어 디바이스 상에 또는 다소 상이한 개별 유닛들에 위의 하드웨어 컴포넌트들 모두를 가질 수 있다. 특정 예에서, 한 세트의 하드웨어 컴포넌트들은 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111A)으로부터 분리될 수 있어, 호스트 프로세싱 시스템(115A)은 원격 위치로부터 소스들 및 변조기들의 몇몇 유사한 시스템들을 실행할 수 있다. 또한, 한 세트의 지능적인 컴포넌트들, 이를테면 마이크로 프로세서(123A)는 일부 수의 드라이버 시스템들(113A) 및 연관된 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111A)을 제어/구동할 수 있다. 일부 라이팅 디바이스들은 예시된 모든 엘리먼트들, 이를테면 센서(들)(121A) 및 통신 인터페이스(들)(117A)에 커플링되거나 이를 포함하지 않을 수 있다는 것이 또한 구상된다. 편의상, 도 1의 디바이스(11A)의 추가 논의는 적어도 예시된 컴포넌트들을 포함하는 디바이스의 지능적인 구현을 가정할 것이다.
[0075] 게다가, 디바이스(11A)는 사이즈가 제약되지 않는다. 예컨대, 각각의 디바이스(11A)는 표준 사이즈, 예컨대 2-피트 x 2-피트(2x2), 2-피트 x 4-피트(2x4) 등일 수 있으며, 더 넓은 영역의 커버리지를 위해 타일들과 같이 배열될 수 있다. 대안적으로, 디바이스(11A)는 벽, 벽의 일부, 천장의 일부, 전체 천장, 또는 천장 및 벽의 일부들 또는 전부의 일부 조합을 커버하는 더 넓은 영역의 디바이스일 수 있다.
[0076] 동작 예에서, 프로세서(123A)는 통신 인터페이스들(117A) 중 하나 또는 그 초과를 통해 구성 파일(128A)을 수신한다. 구성 파일(128A)은 구성가능한 라이팅 디바이스(11A)에 의해 제공될 가상 조명기구 광 분배의 사용자 선택을 표시한다. 프로세서(123A)는 수신된 구성 파일(128A)을 저장소/메모리들(125A)에 저장할 수 있다. 각각의 구성 파일은 적어도 공간 변조에 대해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스의 광 출력 파라미터들을 세팅하기 위한 소프트웨어 제어 데이터를 포함한다. 파일(128A)의 구성 정보는 또한 전반 조명 디바이스(111A) 및/또는 이미지 디스플레이 디바이스(119A)에 설치된 광원의 동작 파라미터들, 이를테면 광 강도, 광 컬러 특징, 이미지 파라미터들 등뿐만 아니라, 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111A)의 광 프로세싱 및 변조 컴포넌트들의 동작 상태도 특정할 수 있다. 저장소/메모리들(125A)로부터 프로그래밍(127A)에 액세스하고 소프트웨어 구성 정보(128A)를 사용함으로써 프로세서(123A)는 드라이버 시스템(113A)의 동작을 제어하고, 그 시스템(113A)을 통해 광원(110) 및 공간 광학 변조기(111A)를 제어한다. 예컨대, 프로세서(123A)는 구성 파일(128A)로부터 분배 제어 데이터를 획득하고, 그 데이터를 사용하여, 이미지의 디스플레이를 하게 하고 또한 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111A)의 광 프로세싱 및 변조 컴포넌트들의 동작 상태들을 설정하도록 드라이버 시스템(113A)을 제어하여, 선택된 광 분배를 생성하도록, 예컨대 조명기구의 전반 조명 애플리케이션에 대해 미리결정된 이미지 표현 및 미리결정된 광 분배를 달성하도록 광원(110)의 출력을 광학적으로, 공간적으로 변조한다.
[0077] 도 1, 도 2 및 도 3a - 도 3c의 예들을 개시한 것과 같은 라이팅 장비는 디스플레이 디바이스와 다른 광원들의 조합들에 예컨대, 동일한 디스플레이 디바이스의 일부는 아니라, 전반 조명을 위한 동일한 픽스처의 일부로서 사용될 수 있다. 디스플레이 디바이스 및 전반 조명 디바이스는 비록 논의 목적들로 여기서 설명된 다양한 개개의 타입들 중 임의의 타입일 수 있을지라도, 전반 조명 디바이스, 즉 제어가능한 추가의 광원과 결합된 디스플레이를 갖는 픽스처의 예를 사용할 것이다. 이를 위해, 도 2는 디스플레이 디바이스(200A)의 평면도이며, 이는 하나 또는 그 초과의 추가의 소스들 및/또는 제어가능한 옵틱스를 각각 갖는 전반 조명 디바이스의 엘리먼트들(221A)과의 그 조합에 의해 향상된다. 도 3a 및 3b의 보다 특정한 예들에 대해 논의되는 바와 같이, 전반 조명 디바이스의 추가된 소스들 각각은 광원 패널이고, 공간 변조기들 각각은 픽셀화된 공간 변조기 어레이(도 2와 비교)일 수 있다.
[0078] 도 2를 참조하면, 라이팅 디바이스(200)는 전반 조명 디바이스 또는 엘리먼트들(211)를 갖는 이미지 디스플레이 디바이스(210)를 제공하는 패널 설계일 수 있으며, 이 전반 조명 디바이스 또는 엘리먼트들(211)는 디스플레이 디바이스(210)와 병치된, 예컨대 디스플레이 디바이스(210)의 둘레 부근에 또는 디스플레이 디바이스(210)의 하나 또는 그 초과의 면들 또는 부분들 상에 병치된다. 일 예에서, 추가의 조명 디바이스/엘리먼트들(211)은 광원들, 이를테면 광원들(221, 222)의 어레이로 구성된다. 광원들(221, 222)은 디스플레이 디바이스(210)의 주변부 주위에 배열될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 예들에서, 전반 조명 디바이스(211)는 이미지 디스플레이 디바이스(210)를 둘러싸거나 이미지 디스플레이 디바이스(210)의 주변부의 일부에 병치된 하나 또는 그 초과의 광원들(이를테면, 221 및/또는 222)를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 전반 조명 디바이스(211)는 이미지 디스플레이 디바이스(210)의 적어도 일측에 위치된 다수의 개별적으로 제어가능한 광원들(이를테면, 221 또는 222)이다. 또 다른 대안적인 어레인지먼트에서, 광원들(221, 222)은 디스플레이 디바이스를 관통하여 개구들에 포지셔닝될 수 있다. 예컨대, 광원들(221, 222)은 디스플레이 디바이스(210)를 관통하여 천공되거나 (예컨대, 바둑판 패턴으로) 물리적으로 인터레이스될 수 있다.
[0079] 도시된 바와 같이, 광원들은 단일 광원들(이를테면, 221)로 구성될 수 있으며, 이러한 광원들은 다른 광원들과 조합하여 미리결정된 전반 조명 광 분배를 제공하는 일부 미리세팅된 빔 스티어링 또는 빔 형상화(231)를 가질 수 있다. 대안적으로, 광원들은 조명 영역/엘리먼트들(211)이 제조될 때 미리결정된 바와 같이 분산되거나 집중된 분배로 전반 조명 광을 제공하도록 패키징된 다수의 광원들(이를테면, 222)을 포함할 수 있다. 광원들(223, 225, 227)은 방출기들(EM)로부터 출력된 광을 미리결정된 빔 형상화 및/또는 빔 스티어링 분배로 지향시키는 TIR형 렌즈 구조들로 도시된다. TIR형 렌즈 구조들로서 도시되어 있지만, 다른 빔 스티어링/빔 형상화 기법들 또는 구조들, 이를테면 전기습윤 또는 마이크로렌즈, 이를테면 광 방출기(EM: light emitter)들에 의해 출력되는 어그리게이트 광에 대한 빔 형상화 및/또는 빔 스티어링을 제공하는, 빔 스티어링 자동차 헤드라이트와 같은 단일 렌즈가 사용될 수 있다.
[0080] 동작 예에서, 드라이버 시스템(이를테면 113A)은 프로세서 및 전반 조명 디바이스(211)에 커플링되어 전반 조명 디바이스(211)에 의해 생성된 광을 제어한다. 프로세서(123A)는 드라이버 시스템(113A)의 동작을 제어하며 메모리(125A)에 액세스할 수 있다. 메모리 내의 프로그래밍을 실행하는 프로세서(123A)는 소프트웨어 제어 데이터로서 미리결정된 전반 라이팅 분배 선택 및 조명기구의 이미지 선택을 획득한다. 미리결정된 전반 라이팅 분배 선택은 조명 디바이스(211)에서 사용되는 광원들 및 이미지 디스플레이 디바이스(210)의 주변부 주위의 조명 디바이스(211)의 위치에 따라 단지 몇 개의 예컨대 10개 미만의 미리결정된 분배 세팅들로 제한될 수 있다. 프로세서(123A)는 이미지 디스플레이 디바이스로 하여금 이미지 선택에 기반하여 이미지 출력을 제시하게 하도록 구성된다. 게다가, 프로세서(123A)는 전반 라이팅 분배 선택에 따라 전반 조명 디바이스로부터의 전반 조명을 위해 광을 방출하도록 드라이버 시스템(113A)을 통해 전반 조명 디바이스의 동작을 제어한다.
[0081] 조명 디바이스(211)는 또한, 전반 라이팅 분배 선택에 따라, 방출된 광을 프로세싱하기 위한 제어가능한 공간 광 분배 광학 어레이일 수 있다. 예로서 보다 상세히 설명하기 위해, 조명 디바이스(211)는 특정 빔 스티어링 및/또는 빔 형상화 프로세스로 광을 프로세싱하여, 선택된 미리결정된 전반 라이팅 분배 중 하나를 제공하도록 빔 스티어링/빔 형상화 엘리먼트(231)를 제어하는 제어 신호들을 드라이버 시스템(113A)으로부터 수신할 수 있다. 대안적으로, 광원들(이를테면, 222)을 사용하여 구현되는 라이팅 디바이스(200)의 예들에서, 드라이버 시스템(113A)은 광원(222) 내의 특정 개별 광원 엘리먼트들(이를테면, 223, 225, 227)을 개별적으로 턴 온하는 제어 신호들을 제공할 수 있다. 개별 광원들(223, 225, 227) 각각은 통합 렌즈(integrated lens) 등을 갖는 광 방출기(EM)를 포함할 수 있다. 예컨대, 드라이버 시스템(113A)에 제공되는 제어 신호들은 단지, 각진 광 분배를 제공하는 광원 엘리먼트(227)를 턴 온시킬 수 있는 한편, 모든 광원 엘리먼트들(223, 225, 227)을 턴 온시키는 제어 신호들은 보다 분산성의 광 분배의 생성을 야기한다. 물론, 드라이버 시스템(113A)은 조명 디바이스(222)를 구성하는 광원들(222) 각각에 대해 개개의 광원(222) 내의 개별 광원 엘리먼트들(223, 225, 227)을 턴 온시키는 제어 신호들을 제공할 수 있다. 예컨대, 5,000개의 개별 광원들(222)이 조명 디바이스(211)에 사용된다면, 드라이버 시스템(113A)은 5,000개의 개별 광원들(222) 각각에 대한 제어 신호들을 생성할 수 있다. 다른 예에서, 제어 신호들은 5,000개의 개별 광원들(222) 각각의 개별 광 엘리먼트들(223, 225, 227) 각각에 대해 제공될 수 있다. 또는, 다른 말로, 광원들의 어레이는 다수의 개별적으로 제어가능한 공간 광 분배 엘리먼트들을 포함한다.
[0082] 도 2의 예에서, 이미지 디스플레이 디바이스(210)는 유기 발광 다이오드 디스플레이 디바이스, 무기 발광 다이오드 디스플레이 디바이스, 플라즈마 디스플레이 디바이스 및 액정 디스플레이 디바이스인 디스플레이 디바이스일 수 있다.
[0083] 도 3a 및 도 3b의 단면도들에 도시된 바와 같이, 전반 조명 디바이스들(211) 각각은 광원 패널(211a)과 공간 광 분배 광학 어레이(211b)의 조합에 의해 형성된다. 광원 패널(211a)과 공간 광 분배 광학 어레이(211b)의 각각의 조합은 본질적으로 위의 예로서 설명된 바와 같이 동작하고 제어되어, 전반 조명에 적절한 분배된 광 출력을 생성한다.
[0084] 도 2 내지 도 3b의 예에서, 디스플레이 디바이스(210)로부터의 이미지 광 및/또는 전반 조명 광은 라이팅 디바이스(200)가 설치되는 공간 내의 사람에게 가시적인 이미지를 제공한다. 디스플레이 디바이스(210)의 이미지 및/또는 광 출력의 강도 및/또는 컬러 특징들은 선택적으로 제어될 수 있지만, 이미지 광의 직접적인 공간 변조는 없다. 그러나 광은 추가적이다. 광 출력 전반 조명 디바이스(211)는 선택적으로 변조된다. 그러므로 도 2 내지 도 3b에 도시된 것과 같은 예에서, 디스플레이로부터의 광과 공간 변조 엘리먼트들(305)로부터의 변조된 분배된 광 출력들로부터의 광의 조합은 여러가지 다양한 조명기구들 중 선택된 조명기구의 라이팅 분배를 에뮬레이트하도록 제어될 수 있다.
[0085] 각각의 전반 조명 디바이스(211)를 형성하는 광원 패널(211a) 및 공간 광 분배 광학 어레이(211b)는 디스플레이 디바이스의 출력 표면 또는 애퍼처에 대해 임의의 원하는 각도로 포지셔닝될 수 있다. 도 3a는 예컨대, 광원 패널(211a) 및 공간 광 분배 광학 어레이(211b)가 장착된 어레인지먼트를 예시하며, 이들의 방출 표면들/애퍼처들은 디스플레이 디바이스(210)의 출력 표면 또는 애퍼처의 평면에 대해 둔각이다. 이러한 어레인지먼트에서, 픽스처(200)를 보는 관찰자는 공간 변조 엘리먼트들(211b)이 디스플레이 디바이스(210)의 에지들을 따라 추가의 방출 소스들로 나타나는 (도 2와 같은) 평면도를 볼 것이다. 대안적인 예로서, 도 3b는, 광원 패널(211a) 및 공간 광 분배 광학 어레이(211b)가 장착된 어레인지먼트를 예시하며, 이들의 방출 표면들/애퍼처들은 디스플레이 디바이스(210)의 출력 표면 또는 애퍼처의 평면에 거의 수직이다. 이러한 어레인지먼트에서, 픽스처(200)를 보는 관찰자는 주로 도 2와 유사한 평면도 타입에서 디스플레이 디바이스(210)의 에지들을 따라 공간 변조 엘리먼트들(211b)의 출력 표면들을 볼 것이다.
[0086] 또 다른 대안적인 예에서, 도 3c는, 광원 패널(211a) 및 공간 광 분배 광학 어레이(211b)가 장착된 어레인지먼트를 예시하며, 이들의 방출 표면들/애퍼처들은 디스플레이 디바이스(210)의 출력 표면 또는 애퍼처의 평면에 거의 수직이다. 이러한 어레인지먼트에서, 픽스처(200)를 보는 관찰자는 주로 도 2와 유사한 타입의 평면도에서 디스플레이 디바이스(210)의 에지들을 따라 광원 패널(211a)의 단부 표면들 및 공간 변조 엘리먼트들(211b)의 단부 표면들을 볼 것이다.
[0087] 전반 조명 디바이스(211)는 도 3a에서 예로서 예시된 바와 같이, 디스플레이 디바이스(210)의 개개의 에지(들)에 접하거나 인접할 수 있다. 그러나, 일부 전반 라이팅 애플리케이션들의 경우, 전반 조명 디바이스(211)는 도 3a 또는 도 3c에서 예로서 예시된 바와 같이, 디스플레이 디바이스(210)의 개개의 에지(들)로부터 다소 분리될 수 있다.
[0088] 예들에서, 우리는 지금까지, 프로세서(이를테면, 123A)가, 디스플레이 디바이스(111A)로부터의 광 출력을 제공하고, 그리고 라이팅 디바이스 구성 정보에 기반하여 조명기구의 다수의 타입들 중 선택된 타입의 라이팅 분배를 실질적으로 에뮬레이트하는 전반 조명을 제공하도록 전반 조명 디바이스(119A)를 동작시키도록 라이팅 디바이스(11A)를 구성한다고 고려해 왔다.
[0089] 본원에서 설명된 바와 같이, 본원에 설명된 타입의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11A(예컨대, 도 1) 또는 11(예컨대, 도 4))는 하나 또는 그 초과의 조명기구 출력 분배들에 대한 구성 정보를 저장할 수 있다. 사용자는 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)와 통신하는, 예컨대, 제어기 또는 사용자 단말(예컨대, 모바일 디바이스 또는 컴퓨터) 상의 사용자 인터페이스를 통해, 라이팅 디바이스(11/11A)의 분배 파라미터들을 정의할 수 있다. 다른 예에서, 사용자는 예컨대 가상 조명기구 스토어의 서버와의 상호작용을 통해 분배를 선택 또는 설계할 수 있고; 서버는 선택된/설계된 분배에 대한 구성 정보를 라이팅 디바이스(11/11A)에 다운로드하기 위해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)와 통신한다. 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)가 다수의 라이팅 분배들에 대한 구성 정보를 저장할 때, 사용자는 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에서 이용가능한 분배들 중에서 선택하도록 적합한 인터페이스를 동작시킨다. 선택들은, 예컨대 사용자의 원하는 스케줄에 따라 또는 사용자 선택 조건들, 이를테면 주변 광의 양 및/또는 조명된 공간의 점유자들의 수에 대한 응답으로, 사용자에 의해 선택된/제어된 자동적인 방식으로 또는 때때로 사용자에 의해 개별적으로 수행될 수 있다.
[0090] 라이팅 디바이스(11A)의 다른 구성들이 또한 구상된다. 예컨대, 이미지 디스플레이 디바이스 내에 향상된 디스플레이 및/또는 추가의 라이팅 소스를 통합하는 라이팅 디바이스가 도 4에 예시된다. 도 4는, 이러한 제 1 예에서는 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111) 및 출력 표면(175)의 형태로, 빌딩 코드들 및/또는 업계 표준들에 따라 전반 조명을 제공할 수 있는 향상된 디스플레이를 제공하기 위한 수단 및 드라이버 시스템(113)을 포함하는 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)의 하이-레벨 기능 블록 다이어그램을 예시한다. 도 1의 엘리먼트들(115A, 123A 및 125A-129A) 간의 구조 및 연결들은 도 4의 유사하게 넘버링된 엘리먼트들과 실질적으로 동일하며; 따라서 상세한 설명은 도 4의 엘리먼트들의 전부를 참조로 제공되지 않는다. 보다 상세히, 도 4의 향상된 디스플레이 라이팅 디바이스(11)는, 개별 이미지 디스플레이 디바이스(119A) 및 제어가능한 라이팅 시스템(111A)이 조합된 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)으로 교체된다는 점에서 도 1의 향상된 디스플레이 라이팅 디바이스(11A)와 상이하다.
[0091] 이러한 예에서, 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)은 향상된 라이팅 소스(110)를 포함한다. 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)은 향상된 디스플레이 디바이스이다. 비록 사실상 임의의 인공 광원이 소스(110)로서 사용될 수 있을지라도, 예들에서, 소스(110)는 전형적으로, 디스플레이의 출력 표면(175)에 제시될 이미지의 생성에 사용되지만, 또한, 제어가능한 이미지 생성 라이팅 시스템(175)이, 라이팅 디바이스(11)가 설치되는 영역을 서비스하는 라이팅 디바이스로서 동작하기에 충분한 광 출력을 제공하는 광원이다. 다양한 적절한 광 생성 소스들이 아래에 표시된다.
[0092] 광원(110)의 예들은 다양한 종래의 램프들, 이를테면 백열 램프, 형광 램프 또는 할라이드 램프; 다양한 타입들의 하나 또는 그 초과의 LED(light emitting diode)들, 이를테면, 평면형 LED들, 마이크로 LED들, 마이크로 유기 LED들, GaN(gallium nitride) 기판들 상의 LED들, 마이크로 나노와이어(nanowire) 또는 나노로드(nanorod) LED들, 포토 펌프드(photo pumped) QD(quantum dot) LED들, 마이크로 플라즈모닉 LED, 마이크로 RC(resonant-cavity) LED들 및 마이크로 광결정(micro photonic crystal) LED들; 뿐만 아니라 다른 소스들, 이를테면 마이크로 SLD(super luminescent Diodes) 및 마이크로 레이저 다이오드들을 포함한다. 물론, 이러한 광 생성 기술들은 비제한적인 예들로서 주어지고, 소스(110)를 구현하기 위해 다른 광 생성 기술들이 사용될 수 있다. 특히, 광원(110)은 표준 LCD 또는 플라즈마 디스플레이보다 큰 출력 루멘을 생성하는 향상된 광원이다. 예컨대, 48" 플랫-패널 LCD는 전형적으로, 48" 플랫-패널 LCD 디스플레이에 필적할만한 사이즈인 전형적 2' x 4' 트로퍼(troffer) 타입 조명기구로부터의 루멘 출력의 10% 미만(<)인 약 500 루멘을 출력한다.
[0093] 예들에서, 광원(110)은, 조명을 위한 광을 제공하고 또한 출력 표면(175) 또는 디바이스(11)가 관찰자에 의해 직접 보일 때 인지가능한 이미지 디스플레이를 제공하는 타입의 광원이다. 소스(110)는 광을 생성하기 위해 단일 방출기를 사용할 수 있거나 또는 소스(110)는 광을 생성하는 일부 수의 방출기들로부터의 광을 결합할 수 있다. 램프 또는 '백열 전구(light bulb)'는 단일 소스의 예이고, LED 광 엔진은 단일 소스에 대한 단일 결합 출력을 제공하지만 전형적으로 단일 엔진 내의 다수의 LED 타입 방출기들로부터의 광을 결합한다. 많은 타입들의 광원들은, 일반적으로 관찰자에게 균일하게 나타나는 조명 광 출력을 제공하지만, 예컨대, 결합된 광 출력의 에지를 따라 일부 컬러 또는 강도 스트리에이션(striation)들이 존재할 수 있다. 그러나, 본 예들의 목적들을 위해, 광원 출력의 외관은 소스(110)의 출력 영역 또는 애퍼처에 걸쳐 엄격하게 균일하지는 않을 수 있다. 예컨대, 비록 소스(110)는 전체 소스(110)에 의해 생성된 광을 생성하기 위해 개별 방출기들 또는 개별 방출기들의 그룹들을 사용할 수 있지만; 방출기들 및 임의의 연관된 혼합기 또는 디퓨저의 어레인지먼트에 따라, 광 출력은 애퍼처에 걸쳐 비교적 균일할 수 있거나 또는 출력 애퍼처를 보는 관찰자에게 픽셀화되어 나타날 수 있다. 개별 방출기들 또는 방출기들의 그룹들은 예컨대, 소스 출력의 강도 또는 컬러 특징들을 제어하기 위해 별도로 제어가능할 수 있다. 이로써, 소스(110)는 제어 목적들로 픽셀화될 수 있거나 픽셀화되지 않을 수 있다.
[0094] 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)을 구현하기 위해 다양한 광 프로세싱 및 변조 기술들이 사용(또는 조합되어 사용)될 수 있다. 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111) 또는 다른 변조기 수단으로서 사용될 수 있는 제어가능한 광학 프로세싱 및 변조기들의 예들은 전형적으로 LCD-타입 디스플레이 디바이스에서 발견되는 LCD 제어 시스템들 뿐만 아니라 홀로그래픽 필름들 및 LCD 재료들에 기반한 격자들 및/또는 스위치가능한 디퓨저들을 포함한다. 물론, 이러한 변조 기술들은 비제한적인 예들로서 주어지고, 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)을 구현하기 위해 다른 변조 기술들이 사용될 수 있다.
[0095] 편의상, 도 4는, 향상된 광원(110), 및 (본원에 예시된 다른 예들을 참조로 보다 상세히 설명될) 디스플레이 디바이스 수정된 컴포넌트들, 투과 타입 변조기의 사용에 가장 근접하게 대응하는 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)의 어레인지먼트를 도시하며, 여기서 변조기는 광을 통과시키지만 투과된 광의 분배를 변조한다.
[0096] 설명은 또한 향상된 광원(110)을 이용하는 기존의 디스플레이 기술들에 대한 다양한 적절한 수정들을 언급하며, 광 프로세싱 기술들의 몇몇 예들은 이후의 도면들에서 상세히 설명되고 예시된다. 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)의 특정 광원(110)과 함께 사용하기 위해 선정된 광 프로세싱 컴포넌트들의 타입들은, 선택된 타입의 조명기구의 전반 조명 애플리케이션에 대해 미리결정된 수의 상이한 타입들의 조명기구의 라이팅 분배를 제공하기 위해, 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)이 소스(110)로부터 출력된 광을 광학적으로 프로세싱 및 조작하여 라이팅 디바이스(11)로부터 출력된 광을 분배시킬 수 있게 한다. 다른 말로, 향상된 광원(110)을 갖는 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)은 특정 공간, 이를테면 소매점 위치 또는 오피스 단지에서의 설치에 적절한 미리결정된 라이팅 분배 또는 미리결정된 범위의 라이팅 분배 조정들로 구성된다. 본원에서 언급되는 바와 같이, 전반 조명 라이팅은, 라이팅 디바이스가 설치될 공간(들)에 대한 정부 빌딩 코드들 및/또는 라이팅 업계 표준들을 준수하는 라이팅 디바이스(11)에 의해 출력되는 광이다.
[0097] 예에서, 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)은, 향상된 광원(110)이 커플링 구조(미도시)를 통해 백라이트 또는 에지 광으로서 동작하는 디스플레이 디바이스일 수 있다. 드라이버(113)로부터의 제어 신호들에 대한 응답으로, 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)의 디스플레이 디바이스는, 디스플레이 디바이스의 전체 출력 표면에 걸쳐 이미지를 생성할 수 있거나, 디스플레이 디바이스의 전체 출력 표면에 걸쳐 전반 조명 라이팅을 생성할 수 있거나, 또는 디스플레이 디바이스의 일부 픽셀들은 전반 조명을 생성하기 위해 제어되지만, 이미지를 출력하기 위해 개별 또는 그룹 기반으로 디스플레이 디바이스의 다른 픽셀들을 제어할 수 있다. 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)과 함께 사용하기에 적절한 동작 프로세스들 및 향상된 디스플레이 디바이스들의 예들은 도 7a 내지 도 16의 예들을 참조로 보다 상세히 설명될 것이다.
[0098] 도 4의 라이팅 디바이스(11)의 동작 예에서, 프로세서(123)는 통신 인터페이스들(117) 중 하나 또는 그 초과를 통해 구성 파일(128)을 수신한다. 구성 파일(128)은 구성가능한 라이팅 디바이스(11)에 의해 제공될 가상 조명기구 광 분배의 사용자 선택을 표시한다. 프로세서(123)는 수신된 구성 파일(128)을 저장소/메모리들(125)에 저장할 수 있다. 각각의 구성 파일은 적어도 공간 변조에 대해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스의 광 출력 파라미터들을 세팅하기 위한 소프트웨어 제어 데이터를 포함한다. 파일(128)의 구성 정보는 또한 광원(110)의 동작 파라미터들, 이를테면 광 강도, 광 컬러 특징, 이미지 파라미터들 등 뿐만 아니라 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)의 광 프로세싱 및 변조 컴포넌트들의 동작 상태를 특정할 수 있다. 프로세서(123)는 저장소/메모리들(125)로부터 프로그래밍(127)에 액세스하고 소프트웨어 구성 정보(128)를 사용함으로써, 드라이버 시스템(113)의 동작을 제어하고, 그 시스템(113)을 통해 광원(110) 및 공간 광학 변조기(111)를 제어한다. 예컨대, 프로세서(123)는 구성 파일(128)로부터 분배 제어 데이터를 획득하고, 드라이버 시스템(113)을 제어하기 위해 그 데이터를 사용하여, 이미지의 디스플레이 및 또한 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)의 광 프로세싱 및 변조 컴포넌트들의 세팅된 동작 상태들이 광원(110)의 출력을 광학적으로 공간적으로 변조하게 하여, 선택된 광 분배를 생성하게 하는데, 예컨대, 조명기구의 전반 조명 애플리케이션에 대한 미리결정된 이미지 표현 및 미리결정된 광 분배를 달성하게 한다.
[0099] 이러한 방법론들 및 기능성들 및 기술의 연관된 소프트웨어 양상들의 예들을 제공하기 위해, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들(11)(도 5a)을 포함하는 시스템의 하이-레벨 예, 및 이후, 구성 정보를 획득 및 설치하기 위한 가능한 프로세스 흐름(도 5b)의 예를 고려하는 것이 도움이 될 수 있다.
[0100] 도 5a는, 예컨대, 사용자 선택에 기반하여 구성 또는 세팅 정보를 본원에서 논의되는 타입들 중 임의의 타입의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(LD)(11)에 제공하기 위한 시스템(10)을 예시한다. 도 5a의 논의 목적들로, 우리는, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)가 일반적으로 구조 면에서 도 1의 디바이스(11)의 블록 다이어그램 예시에 대응한다고 가정할 것이다.
[0101] 도 5a에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)뿐만 아니라 시스템(10)의 일부 다른 엘리먼트들도 구내(15)에서 조명될 공간 또는 영역(13) 내에 설치된다. 구내(15)는 본원에서 설명되는 타입의 그러한 시스템에 의한 라이팅 및 다른 목적들로 서비스되는 임의의 위치 또는 위치들일 수 있다. 구내(15)에서 전반 조명 라이팅을 제공하도록 설치된 라이팅 디바이스들, 이를테면, 라이팅 디바이스들(11)은 전형적으로 (구내(15)의 개개의 위치의) 정부 빌딩 코드들 및/또는 라이팅 업계 표준들을 준수한다. 비록 시스템이 실외 라이팅에 쉽게 적응될 수 있을지라도, 아래에서 논의되는 예들의 대부분은 편의상 실내 빌딩 설비에 중점을 둔다. 따라서, 시스템(10)의 예는 빌딩 내의 또는 빌딩과 연관된 다수의 서비스 영역들, 이를테면 빌딩의 여러 방들, 복도들, 통로들 또는 저장 영역들 및 빌딩과 연관된 실외 영역 내에서 구성가능한 라이팅 및 가능하게는 다른 서비스들을 제공한다. 예컨대, 구내(15)를 형성하거나 구내(15)에 있는 임의의 빌딩은 개인 또는 다자-거주 주택일 수 있거나 하나 또는 그 초과의 기업들 및/또는 주거 및 기업 시설들의 임의의 조합을 위한 공간을 제공할 수 있다. 구내(15)는 임의의 수의 그러한 빌딩들을 포함할 수 있고, 다중-빌딩 시나리오에서, 구내는, 예컨대, 캠퍼스(학교 또는 비지니스) 구성의 빌딩들 간에 그리고 빌딩 주위의 영역들에서의 실외 공간들 및 라이팅을 포함할 수 있다.
[0102] 도 5a의 시스템(10)과 같은 시스템 내의 시스템 엘리먼트들은 임의의 수의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들(11)뿐만 아니라 하나 또는 그 초과의 라이팅 제어기들(19)을 포함할 수 있다. 라이팅 제어기(19)는 라이팅 디바이스들(11) 중 임의의 하나 또는 그 초과의 라이팅 관련 동작들(예컨대, ON/OFF, 강도, 휘도)의 제어를 제공하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 라이팅 제어기(19)는 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 라이팅 디바이스(11)의 소프트웨어 구성가능한 양상들의 제어를 제공하도록 구성될 수 있다. 즉, 라이팅 제어기(19)는 디바이스(19)를 통해 제어될 기능들에 따라 사용자 인터페이스를 포함하는 스마트 제어 패널, 스위치 또는 조광기(dimmer)의 형태를 취할 수 있다. 라이팅 시스템 엘리먼트들은 또한 라이팅 기능들을 제어하는 데 사용되는 하나 또는 그 초과의 센서들(12), 이를테면 재실감지 센서(occupancy sensor)들 또는 주변 광 센서들을 포함할 수 있다. 센서들(12)의 다른 예들은 라이팅 디바이스들 중 하나 또는 그 초과의 또는 이들에 의해 생성된 상태들을 검출하는 광 또는 온도 피드백 센서들을 포함할 수 있다. 만약 제공된다면, 센서들은, 이를테면, 도면에서 12에 도시된 지능적인 독립형 시스템 엘리먼트들에 구현될 수 있거나, 센서들은 다른 시스템 엘리먼트들 중 하나, 이를테면 라이팅 디바이스들(11) 및/또는 라이팅 제어기(19) 중 하나 또는 그 초과에 통합될 수 있다.
[0103] 도 5a의 시스템(10)과 같은 시스템에서의 사내(on-premises) 시스템 엘리먼트들(11, 12, 19)은 구내(15)에 커플링되며 구내(15)에서 데이터 네트워크(17)를 통해 통신한다. 이 예에서 데이터 네트워크(17)는 또한 구내에서 무선 장비의 통신들을 지원하기 위해 WAP(wireless access point)(21)를 포함한다. 예컨대, WAP(21) 및 네트워크(17)는 사용자를 위한 사용자 단말이 구내(15)에 있는 임의의 라이팅 디바이스(11)의 동작들을 제어할 수 있게 할 수 있다. 비록 임의의 적합한 사용자 단말이 활용될 수 있을지라도, 그러한 사용자 단말은 도 5a에서, 예컨대 구내(15) 내의 모바일 디바이스(25)로서 도시된다. 그러나, 라이팅 디바이스(11)의 동작들을 제어하는 능력은 데이터 네트워크(17)에 대한 다른 사내 액세스 또는 WAP(21)를 통해 네트워크(17)에 액세스하는 사용자 단말에 제한되지 않을 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 사용자 단말, 이를테면 구내(15) 외부에 위치된 랩톱(27)은 예컨대, 하나 또는 그 초과의 다른 네트워크들(23) 및 사내 네트워크(17)를 통해 하나 또는 그 초과의 라이팅 디바이스들(11)의 동작들을 제어하는 능력을 제공할 수 있다. 네트워크(들)(23)는 예컨대, LAN(local area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network) 또는 일부 다른 사설 또는 공중 네트워크, 이를테면 인터넷을 포함한다. 다른 예에서, 구성 데이터를 포함하는 메모리 디바이스, 이를테면, SD(secure digital) 카드 또는 플래시 드라이브는 도 5a의 시스템(10)과 같은 시스템에서 사내 시스템 엘리먼트들(11/11A, 12 또는 19) 중 하나 또는 그 초과에 연결될 수 있다.
[0104] 라이팅 동작들을 위해, 주어진 서비스 영역(11/11A, 12 및/또는 19)에 대한 시스템 엘리먼트들은 데이터 통신 매체를 통해 서로 네트워크 통신을 위해 함께 커플링되어 물리적 데이터 통신 네트워크의 일부를 형성한다. 구내의 다른 서비스 영역들 내의 유사한 엘리먼트들은 데이터 통신 매체를 통해 서로 네트워크 통신을 위해 함께 커플링되어 구내(15)에서 물리적 데이터 통신 네트워크의 하나 또는 그 초과의 다른 부분들을 형성한다. 서비스 영역들 내의 네트워크의 다양한 부분들은 결국 함께 커플링되어, 구내에서 데이터 통신 네트워크를 형성하는데, 예컨대 도 5a의 네트워크(17)에 의해 일반적으로 표현되는 바와 같이, LAN 등을 형성한다. 그러한 데이터 통신 매체는 유선 및/또는 무선일 수 있는데, 예컨대 케이블 또는 섬유 이더넷, Wi-Fi, 블루투스 또는 셀룰러 단거리 메시일 수 있다. 많은 설비들에서, 구내에 하나의 전체 데이터 통신 네트워크(17)가 있을 수 있다. 그러나, 약간 별개의 물리적 위치들을 실제로 포괄할 수 있는 구내 및/또는 더 큰 구내의 경우, 구내-광역 네트워크(17)는 실제로는 유사하거나 상이한 데이터 통신 매체를 활용하는 약간 별개의, 그러나 상호연결된 물리적 네트워크들로 구축될 수 있다.
[0105] 시스템(10)은 또한 서버(29) 및 서버(29)의 프로세서가 액세스가능한 데이터베이스(31)를 포함한다. 비록 도 5a는 구내(15) 외부에 위치되고 네트워크(들)(23)를 통해 액세스가능한 것으로서 서버(29)를 도시할지라도, 이는 단지 간략성을 위한 것이며 그러한 요건은 존재하지 않는다. 대안적으로, 서버(29)는 구내(15) 내에 위치될 수 있고 네트워크(17)를 통해 액세스가능할 수 있다. 또 다른 대안적 예에서, 서버(29)는 임의의 하나 또는 그 초과의 시스템 엘리먼트(들), 이를테면 라이팅 디바이스(11), 라이팅 제어기(19) 또는 센서(12) 내에 위치될 수 있다. 유사하게, 비록 도 5a가 물리적으로 근접한 서버(29)로서 데이터베이스(31)를 도시할지라도, 이것은 단지 간략성을 위한 것이며 그러한 요건은 존재하지 않는다. 대신에, 데이터베이스(31)는 서버(29)로부터 물리적으로 서로 전혀 다르게 위치되거나 아니면 분리되고, 예컨대 네트워크(17)를 통해 서버(29)에 의해 논리적으로 액세스가능할 수 있다.
[0106] 데이터베이스(31)는 구내(15) 내의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들(11) 및/또는 다른 구내에 있는 동일한 또는 다른 사용자들의 유사한 디바이스들(11) 중 하나 또는 그 초과와 함께 사용하기 위한 구성 정보 파일들의 수집(collection)이다. 예컨대, 데이터베이스(31) 내의 각각의 구성 정보 파일은 조명기구의 다수의 타입들 중 선택된 타입의 라이팅 분배를 에뮬레이트하기 위해 라이팅 디바이스(11)로부터 출력된 광을 분배시키기 위해 광원으로부터 출력된 광을 스티어링하고 그리고/또는 형상화하도록 라이팅 디바이스(11)의 변조기를 동작시키기 위한 라이팅 디바이스 구성 정보를 포함한다. 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)의 예들 중 많은 예들에서, 제어가능한 광학 변조기는, 프로그램가능한 제어기로부터의 하나 또는 그 초과의 제어 신호들에 대한 응답으로, 소스로부터 출력된 광을 선택적으로 스티어링하고 그리고/또는 선택적으로 형상화하도록 구성된다. 따라서, 구성 정보 파일의 분배 구성은 각각의 제어가능한 파라미터, 예컨대, 선택적 빔 스티어링 및/또는 선택적 형상에 대한 적합한 세팅 데이터를 제공할 것이다.
[0107] 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)의 일부 예들에 대해, 제어가능한 광학 변조기는 본질적으로 광원의 방출 애퍼처로부터 출력된 광을 변조하도록 커플링되는/구성되는 단일 유닛이다. 그러한 예에서, 구성 정보 파일의 분배 구성은 하나의 광학 공간 변조기에 적합한 세팅(들)을 제공한다. 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)의 다른 예들에서, 제어가능한 광학 변조기는, 광원의 전체 출력 애퍼처로부터의 광 방출의 상이한 부분들을 개별적으로/독립적으로 변조하기 위해 픽셀 레벨에서 개별적으로 제어가능한 서브 유닛들 또는 픽셀들을 갖는다. 그러한 예에서, 구성 정보 파일의 분배 구성은 픽셀-레벨 제어가능한 광학 공간 변조기의 각각의 픽셀에 적합한 세팅(들)을 제공한다.
[0108] 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)의 광원은 디스플레이 타입 엘리먼트일 수 있고, 이러한 경우에, 구성 정보 파일은 디스플레이를 통한 출력을 위한 이미지를 제공할 수 있다. 전반 조명 광원에 대한 예들에서, 구성 정보 파일은 임의의 이미지-관련 정보를 포함할 필요가 없다. 그러나, 많은 경우들에서, 구성 정보 파일은 소스 성능 파라미터 세팅들, 예컨대, 최대 또는 최소 강도, 디밍 특징들 및/또는 컬러 특징들, 이를테면, 컬러 온도, 연색지수(color rending index), R9 값 등에 대한 값들을 포함할 수 있다. 다른 경우들에서, 구성 파일이 이미지 생성 세팅들을 포함하는 소스 성능 파라미터 세팅들을 결정하는 알고리즘들을 포함한다는 것이 구상된다. 알고리즘들은 이미지 데이터를 생성하기 위해 푸리에-기반(Fourier-based)이거나 또는 카오스 함수-기반(chaotic function-based)일 수 있다. 전반 조명은 조명기구 제조자 사양들 또는 요건들에 대한 알고리즘들에 기반할 수 있다.
[0109] 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)는 선택된 구성 정보 파일에 따라 공간 변조기에 대한 변조 파라미터들을 세팅하고, 가능하게는 광원의 광 생성 파라미터들을 세팅하도록 구성된다. 즉, 데이터베이스(31)로부터 선택된 구성 정보 파일은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)가 특정 타입의 조명기구의 전반 조명 애플리케이션에 대한 선택된 타입의 조명기구에 대응하는 성능을 달성할 수 있게 한다. 따라서, 서버(29) 및 데이터베이스(31)의 조합은, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)가 이용가능한 구성들에 의해 표현된 다수의 조명기구들 중 어느 하나와 같이 선택적으로 기능할 수 있게 하는 이용가능한 구성들의 "가상 조명기구 스토어(VLS: virtual luminaire store)(28)" 또는 저장소를 나타낸다.
[0110] 출력 성능 파라미터들이, 에뮬레이트된 조명기구에 광학적으로 항상 또는 정밀하게 대응할 필요는 없다는 것이 주목되어야 한다. 카탈로그 조명기구 선택 예에 대해, 광 출력 파라미터들은 그 광 특징들에 대해 선택된 하나의 물리적 조명기구의 광 특징들을 표현할 수 있는 반면, 분배 성능 파라미터들은 상이한 물리적 조명기구, 또는 심지어, 영역(13)에서 원하는 조명 효과를 달성하도록 의도되는 독립적으로 결정된 성능의 성능 파라미터들일 수 있다. 광 분배 성능은, 예컨대, 물리적 조명기구의 성능을 준수할 수 있거나, 그에 근사할 수 있거나, 또는 실세계에서 판매를 위해 제공되거나 결코 제작된 적 없는 조명기구에 대한 인공 구조일 수 있다.
[0111] 다양한 예들이, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11) 상에 단일 구성 정보 파일을 로딩하는 것을 설명하지만, 이는 오직, 간략성을 위한 것임이 또한 주목되어야 한다. 라이팅 디바이스(11)는 하나, 둘 또는 그 초과의 구성 정보 파일들을 수신할 수 있고, 각각의 수신된 파일은 라이팅 디바이스(11) 내에 저장될 수 있다. 그러한 상황에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)는, 다양한 시간들에서, 다수의 저장된 파일들 중 임의의 선택된 파일에 있는 구성 정보에 따라 동작할 수 있는데, 예컨대, 낮 시간들 동안에는 제1 구성 정보에 따라 그리고 밤 시간들 동안에는 제2 구성 정보에 따라, 또는 상이한 시간들에서, 사용자 오퍼레이터로부터의 상이한 파일 선택들에 따라 동작할 수 있다. 대안적으로, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)는 오직 단일 구성 정보 파일만을 저장할 수 있다. 이러한 단일 파일 대안적인 상황에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)는 여전히, 다양한 여러 구성 정보에 따라, 그러나 오직, 임의의 이전에 수신된 파일(들)을 교체하는 대응하는 구성 정보 파일의 수신 이후에만 동작할 수 있다.
[0112] 전체 방법론의 예는 도 5b에 대해 이후에 설명될 것이다. 도 5a의 시스템과 같은 시스템(10) 내의 상이한 컴포넌트들은, 약간 상이한 관점들로부터이긴 하지만, 방법들 또는 전체 방법론의 일부들을 구현할 것이다. 이때, 하이 레벨에서, 라이팅 설계자 또는 다른 사용자가, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)에 전송될 성능 파라미터들 및 특정 이미지를 선택할 수 있게 하기 위해, 시스템(10)의 다양한 엘리먼트들이 어떻게 상호작용하는지를 논의하는 것이 도움이 될 수 있다.
[0113] 일 예에서, 사용자는, 서버(29) 및 데이터베이스(31) 상에/서버(29) 및 데이터베이스(31)에 의해 제공되는 가상 조명기구 스토어(28)에 액세스하기 위해 모바일 디바이스(25) 또는 랩톱(27)을 활용한다. 비록 예들이 모바일 디바이스(25)/랩톱(27)을 참조하더라도, 이는 오직 간략성만을 위한 것이며, 그러한 액세스는 LD 제어기(19) 또는 임의의 다른 적합한 사용자 단말 디바이스를 통할 수 있다. 가상 조명기구 스토어(28)는, 예컨대, 일반적으로, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들(11) 및/또는 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)에 의해 에뮬레이트될 수 있는 물리적 또는 가상 조명기구들의 리스트 또는 다른 표시를 제공한다. 가상 조명기구 스토어(28)는 또한, 예컨대, 일반적으로 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들이 그리고/또는 특히 라이팅 디바이스(11)가 동작할 수 있는 잠재적인 성능 파라미터들의 리스트 또는 다른 표시를 제공한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 가상 조명기구 스토어(28)는, 사용자가, 맞춤제작된 변조 및/또는 광 성능 파라미터들을 브라우징/선택 프로세스의 일부로서 제공할 수 있게 할 수 있다. 브라우징/선택 프로세스의 일부로서, 사용자는, 예컨대, 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)를 식별할 수 있거나, 그렇지 않으면, 후속적인 선택이 관련되는 특정 타입의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스를 표시할 수 있다. 결국, 가상 조명기구 스토어(28)는, 예컨대, 사용자 디바이스에게 제공되는 것을 제한할 수 있다(예컨대, 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)에 의해 지원가능한 조명기구 에뮬레이션들에 대한 성능 파라미터들만이 사용자에게 제공된다). 브라우징/선택 프로세스의 일부로서, 사용자는 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)에 전송될 원하는 성능 파라미터들을 선택한다. 사용자 선택에 기반하여, 서버(29)는 선택된 파라미터들에 대응하는 구성 정보를 포함하는 구성 정보 파일을 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)에 송신한다.
[0114] 파일 포함 구성 정보를 수신하기 위해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)가 시스템(10)의 다른 엘리먼트들과 어떻게 상호작용하고, 파일로부터의 라이팅 디바이스 구성 정보에 의해 특정된 성능 파라미터들에 따라 동작하기 위해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)가 수신된 파일을 어떻게 활용하는지를 하이 레벨에서 논의하는 것이 또한 도움이 될 수 있다. 디바이스-중심 관점으로부터의 방법 예에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)는 이전 예에서 서버(29)에 의해 송신된 구성 정보 파일과 같은 구성 정보 파일을, 네트워크(17)를 통해 수신한다. 수신된 구성 정보 파일은 예컨대, 공간 변조에 대해 그리고 가능하게는 광 강도, 광 컬러 특징 등에 대해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)의 광 출력 파라미터들을 세팅하기 위한 데이터를 포함한다. 라이팅 디바이스(11)는 예컨대, 라이팅 디바이스(11)의 메모리에 수신된 구성 파일을 저장한다. 이 추가의 예에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)는 구성 정보 파일에 포함된 데이터에 따라 광 출력 파라미터들을 세팅한다. 이런 식으로, 라이팅 디바이스(11)는 수신된 파일을 저장하고, 파일에 포함된 구성 정보를 활용하여 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)의 광 출력 분배 성능 및 가능하게는, 디바이스(11)의 광 출력 특징들을 제어할 수 있다.
[0115] 예컨대, 구성 파일의 라이팅 디바이스 구성 정보는 실제 물리적 조명기구의 성능에 대응할 수 있어서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)는 하나의 제조자의 특정 물리적 라이팅 디바이스의 것들에 근사하는 분배 및 가능하게는, 광 특징들(예컨대, 강도 및 컬러 특징)을 갖는 전반 라이팅 애플리케이션에 대한 조명 출력을 제시한다. 따라서, 도 4b의 예에서의 서버(29) 및 데이터베이스(31)에 의해 구현되는 온라인 스토어는 물리적 라이팅 디바이스의 성능에 근사하는 가상 조명기구를 도시하고 그리고/또는 이를 설명하는 콘텐츠를 제시할 것이다. 이와 관련하여, 스토어는 사용자가 가상 조명기구 성능 특징들의 카탈로그를 브라우징하도록 허용하는 정규 라이팅 디바이스에 대한 제조자의 온라인 카탈로그와 매우 유사하게 동작할 수 있으며, 그 중 대부분은 대응하는 물리적 디바이스들을 표현한다. 그러나, 가상 조명기구 스토어(28)는 유사하게, 다른 가상 조명기구들 예컨대, 상이한 제조사들의 물리적 라이팅 디바이스, 또는 물리적 하드웨어 제품들로서 실제로 이용가능하지 않은 라이팅 디바이스들의 비주얼 성능들 또는 심지어, 아니면 종래의 라이팅 디바이스들을 에뮬레이트하지 않는 성능 능력들을 정의하는 정보에 관한 콘텐츠를 제공하고 궁극적으로 그 정보를 전달할 수 있다.
[0116] 가상 조명기구 스토어(28)는 라이팅 설계자 또는 다른 사용자가 관심있는 특정 조명기구 애플리케이션을 위해 그러한 임의의 이용가능한 조명기구 성능으로부터 선택하도록 허용한다. 가상 조명기구 스토어(28)는 또한, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11)를 통한 구현을 위한 완전히 새로운 조명기구 성능을 구축하기 위해 임의의 이용가능한 조명기구 성능 및/또는 상호작용 온라인 툴들을 맞춤제작하기 위한 상호작용 온라인 툴들을 제공할 수 있다.
[0117] 이전의 예들은 조명기구 성능 특징들을 위해 라이팅 디바이스 구성 정보의 하나의 세트의 선택에 중점을 둔다. 가상 조명기구 스토어(28)를 통한 유사한 절차들은 예컨대, 상이한 시간들에 사용을 위해 또는 구내에서 사용자 선택을 위해(공간이 상이한 방식들로 사용될 때), 라이팅 디바이스 구성 정보의 하나 또는 그 초과의 추가의 세트들의 선택 및 설치를 가능하게 할 것이다.
[0118] 도 5b는 도 5a의 것과 같은 시스템에서 라이팅 디바이스 구성 정보를 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 로딩하기 위한 절차의 예의 핑-퐁 차트 타입 신호 흐름도이다. 초기 단계(S1)에서, 사용자는 가상 조명기구 스토어(28)를 브라우징한다. 예컨대, 사용자는 모바일 디바이스(25)를 활용하여 서버(29)에 액세스하고 구성 정보 파일들에 의해 표현되는 바와 같이 가상 조명기구 스토어에서 이용가능한 다양한 조명기구들 또는 조명기구 성능들을 검토한다. 비록 모바일 디바이스(25)가 일부 예들에서, 간략성을 위해 참조될지라도, 이러한 액세스는 랩톱(27), LD 제어기(19) 또는 다른 사용자 단말 디바이스를 통해 사용자에 의해 달성될 수 있다. 만약 디바이스(11/11A)가 적합한 사용자 입력 감지 능력을 갖는다면, 스토어(28)에 대한 액세스는 대안적으로 디바이스(11/11A)를 사용할 수 있다. 단계(S2)에서, 가상 조명기구 스토어(28)는 이용가능한 가상 조명기구들에 관한 정보를 사용자에게 제시한다. 콘텐츠는 가상 조명기구 및 성능 특징들에 관한 멀티미디어 정보의 임의의 적절한 포맷, 예컨대, 텍스트, 이미지, 비디오 또는 오디오일 수 있다. 단계들(S1 및 S2)이 도 4b에서 개별 단계들로서 도시되지만, 이러한 요건이 존재하는 것은 아니며, 이는 단지 간략성을 위한 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 단계들(S1 및 S2)은, 사용자가 일련의 카테고리들 및/또는 서브-카테고리들을 브라우징하고 가상 조명기구 스토어(28)가 각각의 카테고리 및/또는 서브-카테고리의 콘텐츠를 사용자에게 제공하는 반복 프로세스를 수반할 수 있다. 즉, 단계들(S1 및 S2)은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스를 구성하기 위해 가상 조명기구 스토어(28)에서 이용가능한 일부 수의 가상 조명기구들에 관한 데이터를 사용자가 검토하는 능력을 표현한다.
[0119] 단계(S3)에서, 사용자는 선택된 구성 정보 파일이 제공될 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)를 식별한다. 예컨대, 만약 조명될 공간 또는 영역(13)이 사용자의 오피스라면, 사용자는 그 오피스의 천장 또는 벽에 위치된 몇몇 라이팅 디바이스들(11/11A) 중 하나를 식별한다. 단계(S4)에서, 서버(29)는 디바이스 타입을 결정하기 위해 네트워크(들)를 통해 특정 라이팅 디바이스(11/11A)에 질의하고, 특정 라이팅 디바이스(11/11A)는 대응하는 디바이스 타입 식별로 응답한다.
[0120] 일 예에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들(11/11A)은 3개의 상이한 타입들의 라이팅 디바이스들을 포함한다. 예컨대, 각각의 상이한 라이팅 디바이스는 상이한 공간 분배 시스템(111), 가능하게는 상이한 타입의 광원(110) 및 상이한 연관된 드라이버 시스템(113)을 활용한다. 이러한 전체 예에서, 3개의 상이한 타입들의 라이팅 디바이스들(11/11A) 각각은 단지, 이용가능한 가상 조명기구 성능 특징들(예컨대, 상이한 가상 조명기구 출력 분배들 및 가능하게는, 상이한 가상 조명기구 출력 광 파라미터들, 이를테면, 강도 및 컬러 특징들) 중 일부 수에 대한 성능을 제공하도록 구성될 수 있다. 3-디바이스-타입 예에서, 디바이스 타입 1은 가상 조명기구 성능 특징들의 X 세트들을 지원하고, 디바이스 타입 2는 가상 조명기구 성능 특징들의 Y 세트들을 지원하고, 디바이스 타입 2는 가상 조명기구 성능 특징들의 Z 세트를 지원한다고 가정한다. 따라서, 이 예에서, 예컨대, 서버(29)는 단계(S4)에서 라이팅 디바이스(11/11A)에 질의하고, 라이팅 디바이스(11)는 단계(S5)에서 디바이스 타입 1로 응답한다.
[0121] 단계(S6)에서, 서버(29)는 특정 라이팅 디바이스(11/11A)에 의해 지원되는 가상 조명기구 성능 특징들의 이용가능한 세트들을 식별하도록 데이터베이스(31)에 질의한다. 이러한 질의는 예컨대, 특정 라이팅 디바이스(11/11A)의 디바이스 타입을 포함한다. 단계(S7)에서, 데이터베이스는 특정 라이팅 디바이스(11/11A)에 의해 지원되는 가상 조명기구 성능 특징들의 이용가능한 세트들로 응답한다. 예컨대, 만약 특정 라이팅 디바이스(11/11A)가 디바이스 타입 1이라면, 데이터베이스(31)는 단계(S7)에서, 가상 조명기구 성능 특징들의 디바이스 타입 1 이용가능한 세트들로 응답한다. 단계(S8)에서, 서버(29)는 특정 라이팅 디바이스(11/11A)에 의해 지원되는 가상 조명기구 성능 특징들의 그 이용가능한 세트들에 관한 대응하는 정보를 사용자에 제공한다.
[0122] 따라서, 단계들(S3-S8)은, 오직, 사용자가 구성하려고 시도하는 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 의해 지원되는 그러한 가상 조명기구들에 대한 성능 파라미터 세트들에 관한 정보가 사용자에게 제시되도록 허용한다. 그러나 이들 단계들은 특정 라이팅 디바이스에 의해 지원되는 가상 조명기구 성능 특징들의 그러한 세트들만을 식별하기 위한 유일한 방식은 아니다. 대안적인 예에서, 사용자는 단계(S3)의 일부로서 디바이스 타입을 식별할 수 있고, 서버(29)는 단계들(S4-S5)을 수행하지 않고 단계(S6)로 직접 진행될 수 있다.
[0123] 또 다른 예에서, 사용자는 초기 단계(예컨대, 단계(S1) 이전에 단계(S3)를 수행)에서, 디바이스 타입을 갖는 또는 갖지 않는, 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)를 식별할 수 있다. 이런 식으로, 단계들(S1 및 S2)은 단지 식별된 라이팅 디바이스(11/11A)에 의해 지원되는 그러한 이용가능한 가상 조명기구들에 대한 성능 파라미터 세트들에 관한 정보만을 포함하고; 단계(S8)는 개별 단계로서 수행될 필요는 없다. 다른 말로, 단계들(S1-S8)은 가상 조명기구 스토어(28)에서 이용가능한 가상 조명기구들을 설명하는 정보가 후속적인 선택을 위해 사용자에게 어떻게 제시되는지에 관한 단지 하나의 예를 표현한다.
[0124] 단계(S9)에서, 사용자는 이전에 제시된 이용가능한 가상 조명기구 성능 특징들 중에서 원하는 가상 조명기구 라이팅 애플리케이션에 대한 성능 파라미터 세트에 관한 정보를 선택하기 위해 모바일 디바이스(25)를 활용한다. 예컨대, 만약 사용자가 다운라이팅을 갖는 특정 캔 광(particular can light)의 성능과 유사한, 디바이스(11/11A)로부터의 조명기구 성능을 원하고, 원하는 캔 다운라이트(can downlight)에 대한 성능이 라이팅 디바이스(11/11A)에 의해 지원된다면, 사용자는 단계(S9)에서, 원하는 캔 다운라이트에 대한 가상 조명기구 성능 특징들을 선택한다.
[0125] 다양한 예들의 설명이 대부분 공통적으로 단일 가상 조명기구에 관한 정보 또는 단일 가상 조명기구에 관한 정보의 선택을 참조하지만, 이는 간략성을 위한 것이다. 본원에서 설명되는 가상 조명기구 스토어는 사용자가 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스에 의해 디스플레이될 이미지 각각 및 그 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 의해 생성된 조명을 제어하기 위한 성능 파라미터들의 세트를 별도로 선택하도록 허용한다. 이로써, 도 5b에 명시적으로 도시되거나 단계들(S1-S9)과 관련하여 위에서 설명되지 않더라도, 사용자는, 예컨대, 단계(S9)의 일부로서, 하나의 타입의 조명기구에 대응하는 원하는 제1 가상 조명기구 라이팅 애플리케이션에 대한 성능 특징들, 예컨대, 강도 및 광 컬러 특징들 중 일부를 선택하고, 상이한 가상 조명기구에 대응하는 다른 성능 파라미터들, 예컨대, 빔 광 출력 분배에 대한 형상 및/또는 스티어링을 선택할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 가상 조명기구 스토어(28)는 또한, 사용자가 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 전달될 성능 파라미터들의 세트를 정의하거나 아니면 맞춤제작하도록 허용할 수 있다.
[0126] 단계(S10)에서, 서버(29)는 대응하는 구성 정보 파일을 획득하기 위해 데이터베이스(31)로부터 성능 파라미터들의 선택된 세트에 관한 대응하는 정보를 요청한다. 데이터베이스(31)는, 단계(S11)에서, 요청된 정보를 서버(29)에 제공한다. 이전에 주목된 바와 같이, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)는 가상 조명기구 스토어(28)에 의해 지원되고 시스템들(이를테면, 10)에서 이용가능한 다수의 상이한 타입들의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들 중 하나의 특정 타입일 수 있다. 선택된 구성 정보는 각각의 상이한 타입의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스에 대해 상이할 수 있다(예컨대, 제1 타입 디바이스(11/11A)는 하나의 포맷의 광 출력 분배를 지원할 수 있는 반면에, 제2 타입 디바이스(11/11A)는 동일한 광 출력 분배 포맷을 지원할 수 없을 수 있고, 제1 타입 디바이스(11/11A)가 제1 세트의 조명 성능 파라미터들(강도 및/또는 색상 특징들)를 지원할 수 있는 반면에, 제2 타입 디바이스(11/11A)는 제2 세트의 조명 성능 파라미터들을 지원할 수 있음). 일 예에서, 데이터베이스(31)는 각각의 상이한 타입의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 대응하는 상이한 구성 정보를 유지하고; 그리고 단계(S11)의 일부로서, 데이터베이스(31)는 적합한 대응하는 구성 정보를 제공한다. 대안적으로, 데이터베이스(31)는 공통 또는 아니면 표준화된 구성 정보를 유지하고; 그리고 데이터베이스(31)로부터 요청된 구성 정보를 수신한 후에, 서버(29)는 구성 정보를 현재 수신하도록 의도된 특정 라이팅 디바이스(11)의 타입에 보다 구체적으로 대응하는 구성 정보 파일을 획득하기 위해, 수신된 구성 정보를 조작하거나 아니면 프로세싱할 수 있다. 이런 식으로, 서버(29)는 성능 파라미터들의 선택된 세트에 관한 정보를 포함하는 적절한 구성 정보의 파일을 획득한다.
[0127] 서버(29)는, 단계(S12)에서, 구성 정보 파일을 특정 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 전달한다. 예컨대, 서버(29)는 구성 정보 파일을 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 직접 통신하기 위해 네트워크(23) 및/또는 네트워크(들)(17)를 활용한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 서버(29)는 구성 정보 파일을 사용자 단말(예컨대, 모바일 디바이스(25) 또는 랩톱(27))에 전달할 수 있고, 사용자 단말은 결국, 파일을 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 전달할 수 있다. 또 다른 예에서, 서버(29)는 구성 정보 파일을 LD 제어기(19)에 전달하며, 이는 결국, 구성 정보 파일을 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 업로딩하거나 아니면 이와 공유한다.
[0128] 단계(S13)에서, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)는 구성 정보 파일을 수신하고, 수신된 파일을 메모리(예컨대, 저장소/메모리(125))에 저장한다. 일단 라이팅 디바이스(11/11A)가 선택된 구성 정보 파일을 성공적으로 수신 및 저장했다면, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)는 단계(S14)에서 서버(29)에 확인응답을 제공한다. 결국, 서버(29)는 단계(S15)에서 모바일 디바이스(25)를 통해 사용자에게 전달 확인을 제공한다. 이런 식으로, 사용자는 가상 조명기구 스토어로부터 원하는 가상 조명기구 성능을 선택하고, 대응하는 구성 정보 파일이 식별된 라이팅 디바이스(11/11A)에 전달되게 하는 것이 가능하다.
[0129] 도 5b의 논의가 단일 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 단일 구성 정보 파일을 전달하는 것에 중점을 두었지만, 이것은 단지 간략성을 위한 것이다. 결과적인 구성 정보 파일은 추가의 라이팅 디바이스들 상에서 동일한 구성을 구현하기 위해 하나 또는 그 초과의 추가의 라이팅 디바이스들(11/11A)에 전달될 수 있다. 예컨대, 사용자는, 단계들(S13-S15)이 대응하는 수의 추가의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들에 대해 일부 횟수들로 반복되게 하도록 선택할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 도 5b의 다양한 단계들은, 상이한 구성 정보 파일들이 상이한 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들(11/11A)에 전달되도록 반복될 수 있다. 이로써, 단일 구성 정보 파일은 일부 수의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들에 전달될 수 있으면서, 상이한 구성 정보 파일은 상이한 수의 라이팅 디바이스들에 전달되고, 또 다른 구성 정보 파일은 또 다른 수의 라이팅 디바이스들에 전달된다. 이런 식으로, 가상 조명기구 스토어(28)는 하나 또는 그 초과의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들(11/11A)에 의해 이용되도록 선택적으로 전달될 수 있는 가상 조명기구 성능 특징들의 세트들의 저장소를 표현한다.
[0130] 도시되지 않은 가상 조명기구 스토어의 다른 양상들은 회계, 과금 및 지불 수집을 포함할 수 있다. 예컨대, 가상 조명기구 스토어(28)는 상이한 구내(15)의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 송신되고 그리고/또는 상이한 소비자들에 의해 소유되거나 동작되는 구성 정보 파일들의 타입 및/또는 수에 관련된 기록들을 보유할 수 있다. 그러한 기록들은 구성 정보 파일들을 수신하는 상이한 라이팅 디바이스들의 카운트 및/또는 식별, 동일한 라이팅 디바이스가 동일하거나 상이한 구성 정보 파일을 몇 번이나 수신하는지의 카운트, 가상 조명기구 성능 특징들의 각각의 세트가 선택되는 횟수의 카운트, 뿐만 아니라 구성 정보 파일들의 선택 및 전달에 관련된 다양한 다른 카운트들 또는 다른 정보를 포함할 수 있다. 이런 식으로, 가상 조명기구 스토어(28)는 스토어가 어떻게 이용되고 있는지의 설명(accounting)을 제공할 수 있다.
[0131] 추가 예에서, 값은 파일 내에 포함된 각각의 구성 정보 파일 또는 각각의 컴포넌트와 연관된다(예컨대, 공간 변조 또는 분배 타입 성능 파라미터들의 각각의 세트와 연관된 값 및/또는 광 출력 성능 파라미터들의 각각의 세트와 연관된 값). 연관된 값은 모든 구성 정보 파일들에 대해(또는 각각의 포함된 컴포넌트에 대해) 동일할 수 있거나, 또는 연관된 값은 각각의 구성 정보 파일에 대해 (또는 각각의 포함된 컴포넌트에 대해) 상이할 수 있다. 그러한 연관된 값이 성질상 본질적으로 금전적(monetary)일 수 있지만, 연관된 값은 대안적으로 비-금전적 보상을 표현할 수 있다. 이러한 추가 예에서, 가상 조명기구 스토어(28)는 각각의 송신된 구성 정보 파일(또는 각각의 포함된 컴포넌트)에 대해 과금하는 것이 가능하며; 스토어의 오퍼레이터는 과금된 양에 기반하여 지불을 수집할 수 있다. 위에서 설명된 회계와 함께, 그러한 과금 및 지불 수집은 또한, 이력 정보(예컨대, 수량 할인, 동일한 구성 정보 파일의 상이한 라이팅 디바이스로의 후속적인 송신을 위한 감소된 값, 동일한 구성 정보 파일의 동일한 라이팅 디바이스로의 무료의(free) 후속적인 송신 등)에 기반하여 변할 수 있다. 이런 식으로, 가상 조명기구 스토어(28)는 스토어를 운영하는 개인 또는 조직이 스토어 내에 포함된 자원들을 이용하게 할 수 있다.
[0132] 조기에 언급된 바와 같이, 여기에서 고려사항 하의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스들은 본원에서 설명된 향상된 디스플레이들을 구현하기 위해 다양한 기술들을 활용할 수 있다. 그러나, 본원에서 설명되는 향상된 라이팅 디바이스 디스플레이 기술을 논의하기 전에 종래의 LCD(liquid crystal display) 기술을 고려하는 것이 도움이 될 수 있다.
[0133] 실질적으로 모든 LCD들은 광 스위치들로서 동작하여, 광 강도 및 컬러를 제어하는 것이 가능하지만, 입사 광의 빔 형상을 변화시키기 위한 어떠한 다른 능력도 거의 갖지 않는다. 배경기술에서 언급된 바와 같이, 현재의 LCD 디바이스들, 이를테면 도 6에 도시된 종래 기술의 LCD(liquid crystal display)(500)는 다수의 층들을 갖는다. 종래의 LCD들은 광의 편광 상태를 변조하기 위해 LC(liquid crystal)들을 사용함으로써 동작된다. LCD(500)는, 실제 LC(liquid crystal) 층(550)을 포함하는 다층 스택에 입력 광을 공급하는 적절한 백라이트(510)를 포함한다. 종래의 LCD 디바이스의 백라이트(510)는 현재, LCD 디바이스의 치수들에 기반하여 루멘 출력을 갖는 광을 생성하는 것으로 제한된다. 예컨대, LCD 컴퓨터 모니터 백라이트는 100s의 루멘의 범위에서 광을 출력할 수 있고, LCD 텔레비전 백라이트는 종래의 LCD(500)의 비효율들을 보상하기 위해 1000s의 루멘을 생성할 수 있다. 백라이트(510)에 의해 생성된 광은 디퓨저(520)에 전달된다. 디퓨저(520)는 더 균일한 광 분배를 제공하기 위해 백라이트(510) 광을 시준(collimate)하거나 컨디셔닝한다. 백라이트(510) 및 디퓨저(520)로부터의 광 출력은 편광되지 않은 광이다. 편광되지 않은 광은 출력 광의 방향에 대해 어떠한 고정 전기장 패턴도 갖지 않는다. 디퓨저(520)로부터 출력된 편광되지 않은 광은 제1 편광기(531)에 입력되며, 제1 편광기는 입력된 광을 선형으로 편광하고 선형으로 편광된 광을 출력한다.
[0134] LCD(500)에서, LC 층(550)은 LC 필터(552)의 양측에 전극들(551, 553)을 포함한다. 통상, 출구 전극(553)은 LCD(500)의 개별 픽셀들의 컬러를 제어하기 위해 적색, 청색, 컬러 필터들을 포함한다. LC 필터(552)는 LCD(500)의 개별 픽셀들에 대한 휘도 변조를 제공한다. LC 층(550)은 스택 내의 2개의 박막의 흡수 선형 편광기들(531, 532) 간에 배치되지만; 제2 편광기(532)는 분석기로 지칭될 수 있다. 도면에서 파선들로 도시된 바와 같이, QWP(Quarter-wave plates)(541, 542)가 또한 제공될 수 있다.
[0135] 편광기들(531, 532)은 자신의 투과(transmission) 축들을 따라 광만을 송신한다. 따라서, 만약 광이 편광되지 않으면(전기장 방향이 랜덤하다는 것을 의미함), 주어진 편광기의 투과 축에 평행한 광만이 개개의 편광기를 통과하므로, 광의 50%가 투과된다. 실제로는, 이러한 수는, 투과 축과 평행한 광의 일부가 사용된 재료들로 인해 또한 흡수되므로 스펙트럼의 가시광 범위에 걸쳐 40 내지 45% 이다. 전형적으로, LCD(500)에서, 편광기들(531, 532)의 광 투과 축들은 서로 직교하도록 선택된다. 그들 간에 어떠한 액정 층(550)도 존재하지 않을 때, 제1 편광기(531)에 의해 투과된 광이 직교의 제2 편광기(532)에 의해 차단되기 때문에, 어떠한 광도 투과되지 않는다.
[0136] LCD(500)에서, 전형적으로 LC 층(550)은, LC(550)가 제1 편광기(531)로부터의 선형으로 편광된 광을 수용하고, 그 광을, 예컨대, 90도만큼 회전시켜 제2 편광기(532)의 투과 축과 매칭시키도록 선택된다. 이러한 상태(오프 또는 밝은 상태)에서, 광은 이러한 편광기-LC-편광기 샌드위치를 통해 투과된다. 도면에 도시된 바와 같이, 투명한 ITO(Indium Tin Oxide) 전극 층들(551, 553) 간에 LC 층(552)을 배치함으로써, LC 분자들로 하여금 자신의 정렬을 변화시키게 하도록 소스 드라이버(1633)에 의해 전압이 인가될 수 있다. 전압들을 제어함으로써, LC 층에 야기된 편광 회전의 양은, 직교의 제2 편광기(532)를 통과할 만큼 충분히 시프트되는 제1 편광기(531)로부터의 광의 양을 제어하기 위해 90도(전압 없음)로부터 거의 0도(고전압 ~ 10-20V)로 제어될 수 있다.
[0137] LC 층(550)으로부터의 출력 광은 제 2 편광기(532)(따라서, 용어 분석기)에 의해 "분석"되고, 제 2 편광기(532)에 대한 극성의 정도에 기반하여 대응적으로 차단 또는 통과되어, 광 출력으로 하여금 입력 광의 40%로부터 0%로 효과적으로 변하게 한다. 이런 식으로, 액정 및 편광기 층들의 샌드위치는 전압 제어된 광 스위치로서 동작할 수 있다. 염료-기반 적색, 청색, 및 녹색 컬러 필터(미도시)는 각각의 LC "픽셀"의 컬러 출력을 제어하기 위한 서브-픽셀들로서 기판(553) 상의 ITO 전극에 부가된다. 기판(551) 상의 다른 ITO 전극 층은 LC 필터(552)의 각각의 서브-픽셀의 전압을 스위치하기 위해 각각의 서브-픽셀 내에 TFT(Thin Film Transistor)들을 갖는다. 각각의 컬러 필터가 다른 2개의 타입들의 컬러를 흡수하므로, 컬러 필터 층 효율성은 <33%이다.
[0138] 대부분의 종래의 LCD들에서, 전체 광학 효율성은, 컬러 필터들, 편광기들, 및 픽셀 필 팩터들(픽셀들을 분리시키고 소스 및 드라이버 라인들을 라우팅하도록 TFT에 요구되는 룸)로 인한 주요 손실들을 가지면서, 이미지 디스플레이 출력에 남은 입력 광의 5 내지 10%이다. LCD(500)의 주요 손실들은 컬러 필터들, 편광기들, 및 픽셀 필 팩터들(픽셀들을 분리시키고 소스 및 드라이버 라인들을 라우팅하도록 TFT에 요구되는 공간)로 인한 것이다. 추가로 모든 LCD들은 광 스위치들로서 동작하여, 광 강도 및 컬러를 제어하는 것이 가능하지만, 입사 광의 빔 형상을 변화시키기 위한 어떠한 다른 능력도 거의 갖지 않는다.
[0139] 종래의 LCD 디스플레이의 1차 목적은 뷰어의 만족스러운 뷰잉 경험을 초래하는 방식으로 이미저리를 제공하는 것이다. 대조적으로, 본원에서 설명된 라이팅 디바이스 디스플레이 기술은, 코드/표준-준수 방식으로 공간을 라이팅하는 데 적절한 전반 조명을 제공하는 제1 라이팅 디바이스, 및 이미지를 제공할 수 있는 제2 라이팅 디바이스이다. 라이팅 디바이스는 또한, 특정 전반 조명 분배를 갖는 광을 제공하며, 라이팅 디바이스의 특정 전반 조명 분배를 제공하기 위해 종래의 디스플레이의 층들에 대한 수정들이 또한 구상된다.
[0140] 도 6의 종래의 LCD 디스플레이는 열악한 효율로 인해, 종래의 LCD 디스플레이가 배치되는 공간에서 위에서 정의된 바와 같은 전반 조명을 제공하는 것이 가능하지 않다. 벽 또는 천장에 부착되더라도, 종래의 LCD 디스플레이는 위에서 정의된 바와 같은 전반 조명을 제공하는 것이 가능하지 않다. 그러나, 다소 더 상세하게, 디스플레이 디바이스의 효율을 향상시키기 위한 수정들이 종래의 디스플레이의 효율을 개선시키는데 적절한 몇몇 기술들의 예들을 참조로 이제 설명될 것이다. 이와 관련하여, 우리는 먼저, 예컨대, 도 1 내지 도 5b에 대해 위에서 설명된 것들과 같은 라이팅 디바이스들의 구현들에서 사용하기 위해 향상될 수 있는 디스플레이 컴포넌트들의 일부 예들을 고려할 것이다.
[0141] 예컨대, 도 7a 및 도 7b를 참조로, 라이팅 디바이스, 이를테면 도 4의 라이팅 디바이스(11)는 제어가능한 이미지 생성 및 라이팅 시스템(111)으로서, 향상된 디스플레이 디바이스(600)를 통합할 수 있다. 예컨대, 향상된 디스플레이 디바이스(600)는 도 4의 광원(110)에 대응하는 향상된 광원(610)을 포함한다. 광원(110)과 유사하게, 향상된 광원(610)은 임의의 타입의 광원, 이를테면 하나 또는 그 초과의 LED(light emitting diodes), 형광 램프, CFL(compact fluorescent lamps), 플라즈마, 할로겐 램프(들) 등일 수 있지만, (종래의 디스플레이의 2000-4000 루멘보다 더 큰) 4000 루멘보다 더 큰 광을 생성하는 광원이다.
[0142] 대안적으로, 향상된 광원(610)은 종래의 백라이트 유닛의 광원들의 수보다 더 많은 증가된 수의 광원들을 포함할 수 있다. 추가의 광원들은, 디스플레이(600)가 조명 모드에서 사용될 때, 향상된 광원(610)에 의해 출력된 광의 휘도를 증가시킨다. 예로서, 만약 종래의 디스플레이(500)가 백라이트로서 10개의 CFL 튜브들을 갖는다면, 향상된 디스플레이(600)의 백라이트 광원(610)은 100개의 CFL 튜브들로 증가될 수 있다. 증가된 수의 광원들은 10배만큼 증가된 광 출력을 제공하며, 따라서, LC 디스플레이(600)는 공간을 조명하는 데 유용하다. 다른 예에서, 만약 디스플레이가 '직접적으로' 백릿(backlit)이었다면(이는, 광원들, 이를테면 LED들이 매트릭스 포맷으로 백라이트 상에서 어셈블링되었다는 것을 의미함), LED 소스들의 수는 (디스플레이 모드와는 반대로) 조명 모드에서 출력을 증가시키기 위한 증가된 매니폴드일 수 있다. 향상된 광원(610)을 포함하도록 향상된 디스플레이(600)를 적응시킴으로써, 향상된 디스플레이 디바이스(600)는, 조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대한 정부 및/또는 업계(예컨대, IES, ANSI 등) 표준들을 만족시키는 전반 조명을 생성한다. 전반 조명은 위에서 언급된 표준들 중 하나 또는 그 초과에 따라 라이팅의 일반적인 애플리케이션에 대해 수용가능한 위치에서의 광의 출력 또는 광의 존재이다. 라이팅의 일반적인 애플리케이션은 오피스 공간 또는 작업 영역에 대한 태스크 라이팅일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 향상된 디스플레이(600)의 성능은 현재 존재하는 성능 표준들, 이를테면 LEED(Leadership in Energy & Environmental Design) 내부 라이팅-품질 표준, 다른 정부 표준들, 다른 업계 표준들 등을 만족하거나 초과한다. 만약 소스들이 디스플레이의 에지 상에 장착된다면(에지릿(edgelit) 디스플레이), 유사한 향상들이 행해질 수 있다.
[0143] 향상된 광원(610)은 생성된 광을 라이팅 디바이스(11)의 출력 표면을 향해 공급하도록 배열되는, 하나 또는 그 초과의 광 방출기들 및 커플링하는 구조, 이를테면 광 박스 또는 도광을 포함할 수 있다. 게다가, 수정된 광원(610)은 가변적인 광 강도 출력을 제공하도록 제어가능할 수 있다. 예컨대, 수정된 광원(610)은 조명 모드, 디스플레이 모드, 또는 둘 모두에서 이를테면 거의 100-2,000; 2,000-4,000; 4000-10,000; 또는 10,000-20,000 와트당 루멘의 범위들 또는 범위들의 조합의 광 출력 값을 가질 수 있다. 일부 예들에서, 광원(610)은 디스플레이 세팅으로 있을 때보다 조명 세팅에서 더 큰 광 출력 값을 가질 수 있다.
[0144] 제 1 예에서, 디스플레이 기술을 활용하는 라이팅 디바이스를 제공하기 위한 단계는, 향상된 디스플레이가, 통상적인 디스플레이의 필터링 및 컬러 컨디셔닝의 다수의 층들의 감쇠 효과들을 극복하여서, 조명기구로부터 예상되는 전반 조명 라이팅을 제공하기에 충분한 강도의 광을 생성하도록, 향상된 광원(610)을 제공하는 것이다.
[0145] 향상된 광원(610)은 전반 라이팅 애플리케이션에 대한 공간을 조명하기에 적절한 광을 생성하지만, 추가의 수정들은 출력 광 휘도의 추가의 증가들을 제공할 뿐만 아니라, 라이팅 디바이스/조명기구로부터 예상되는 광 분배의 더 근접한 근사도 제공한다. 예컨대, 제어가능한 또는 스위치가능한 컴포넌트들, 이를테면 스위치가능한 디퓨저 및/또는 스위치가능한 편광기를 제공하기 위해 LCD 디스플레이의 스택의 소정의 필름들을 변화시킴으로써, 라이팅 디바이스 출력의 총 휘도는 추가로 개선될 수 있으며, 따라서 라이팅 디바이스의 라이팅 효율성을 또한 증가시킨다.
[0146] 도 7a의 예에 예시된 바와 같이, 향상된 디스플레이(600)는 향상된 광원(610) 외에도, 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 디퓨저들(620/660), 스위치가능한 편광기(630), 선택적으로 하나 또는 그 초과의 1/4 파장판(quarter-wave plate)들(641, 642), 및 액정 필터 어레이(650)를 또한 포함한다. 광원(610) 그리고 LCD 스택의 컴포넌트들(620, 630, 650 및 660)은 제어기, 이를테면 도 4의 프로세서(123) 또는 드라이버 시스템(113)으로부터의 제어 신호들에 응답할 수 있다. 제어기(이 예에서 미도시)의 제어 하에서, 컴포넌트들(620, 630, 650 및 660) 중 하나 또는 그 초과는 제어기로부터의 제어 신호들에 의해 표시된 모드에 따라 상이한 광 프로세싱 특징들을 갖도록 구성될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 디퓨저들의 하나의 모드(즉, 상태)는 조명 모드(즉, 더 투명한 상태)일 수 있으며, 다른 모드는 디스플레이 모드(즉, 더 확산 상태)일 수 있다. 조명 모드에서, 컴포넌트들(620, 630, 650 및 660) 중 하나 또는 그 초과는 라이팅 디바이스가 설치되는 공간에 대한 전반 조명을 제공하기 위해 광원(610)에 의해 생성된 광을 프로세싱하도록 구성된다. 반대로, 디스플레이 모드에서, 컴포넌트들(620, 630, 650 및 660) 중 하나 또는 그 초과는 이미지를 제시하기 위해 광원(610)에 의해 생성된 광을 프로세싱하도록 구성된다. 예에서, 상이한 모드들 및 관련된 컴포넌트 세팅들이 도 7a 및 도 7b에서 예시된다.
[0147] 도 7a는 디스플레이 모드의 향상된 디스플레이(600)의 예를 예시한다. 향상된 디스플레이(600)에 커플링된 제어기, 이를테면 도 4의 프로세서(123)는 향상된 디스플레이(600)가 디스플레이 모드로 있다는 것을 표시할 수 있다. 디스플레이 모드에서, 제어기는 이미지를 생성하기에 적절한 광을 생성하도록 광원(610)을 제어한다. 디스플레이 모드로 있을 때 광원(610)에 의해 생성된 광은, 조명 모드로 있을 때 광원(610)에 의해 생성된 광의 강도와 비교할 때 감소된 강도의 광을 가질 수 있다.
[0148] 도 7a의 디스플레이 모드에서, 스위치가능한 디퓨저(620)를 디스플레이 모드를 위해 구성하기 위해, 제어 신호들이 스위치가능한 디퓨저(620)에 제공된다. 예에서, 스위치가능한 디퓨저(620)의 디스플레이 모드 구성은, 디퓨저(620)가 향상된 광원(610)으로부터의 광 출력을 확산시키는 상태인 오프 또는 확산 상태로 디퓨저(620)를 전환하는 제어 신호를 적용하는 것이다. 스위치가능한 디퓨저, 이를테면 620은 프라이버시 글래스, 스마트 윈도우들 등을 활용하여 구현될 수 있다.
[0149] 디퓨저(620)와 유사하게, 스위치가능한 편광기(630)는 또한, 조명 모드와 디스플레이 모드 간에 스위치가능하다. 그러나, 편광기(630)의 광 프로세싱 기능은 디퓨저(620)의 광 프로세싱 기능과 상이하다. 디스플레이 모드로 있을 때, 편광기(630)는 온 또는 편광 상태로 있다. 스위치가능한 편광기(660)는 또한, 디스플레이 모드와 조명 모드 간에 스위치가능하다. 디스플레이 모드로 있을 때, 편광기(660)는 온 또는 편광 상태로 있다. 스위치가능한 편광기(630, 660)는 또한, 선택적으로 하나의 타입의 편광된 광을 반사하지만 다른 편광 타입의 광을 투과시킬 수 있으며, 완전히 투명한 상태로 또한 스위치될 수 있는 PSCT-LC(Polymer stabilized Cholesteric Texture Liquid Crystal) 재료들을 활용하여 구현될 수 있다. 또한, 스위치가능한 PG(Polarization Grating)들이 또한, 스위치가능한 편광기(630, 660)로서 사용될 수 있다.
[0150] 액정 필터(650)는 전기적으로 제어가능하며, 광원(610), 스위치가능한 디퓨저(620) 및 스위치가능한 편광기(630)에 의해 생성된 광을 통과시킨다. 제시된 예에서, 투명한 LCD 어레이(650)는 편광기들을 갖지 않지만, 2 개의 전극들: TFT-측 ITO 전극(651) 및 컬러 필터 측 ITO 전극(653)에 인가된 제어 신호들에 응답한다. 예에서, 액정 필터 어레이(650)는 제어기로부터 수신된 제어 신호들에 기반하여 상이한 컬러들의 광을 방출하도록 제어가능하며, 이로써 디스플레이 모드에서, 이미지 출력으로서 디스플레이되는 이미지 데이터를 제공하기 위한 컬러 필터링을 제공한다.
[0151] 디퓨저(620) 및 스위치가능한 편광기들(630 및 660) 각각의 기능들은, 디스플레이 모드로 있을 때, 종래의 디스플레이(500)와 동일하다. 유사하게, 선택적인 1/4 파장판들(641 및 642)은 선택적인 1/4 파장판들(541/542)과 유사하며, 종래의 디스플레이(500)에 대해 위에서 설명된 바와 같이 또한 기능한다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 1/4 파장판들(641 및 642)은 미리결정된 편광을 갖는 광을 통과시키도록 구성된다.
[0152] 도 7b는 조명 모드의 향상된 디스플레이(600)의 예를 예시한다. 예컨대, 제어기, 이를테면 도 4의 프로세서(123)는 향상된 디스플레이(600)에 커플링되며, 향상된 디스플레이(600)를 조명 모드를 위해 구성하는 제어 신호들을 제공한다. 조명 모드에서, 제어기는 라이팅 디바이스가 설치되는 공간의 전반 조명에 적절한 강도를 갖는 광을 생성하기에 적절한 광을 생성하도록 광원(610)을 제어한다. 조명 모드로 있을 때 광원(610)에 의해 생성된 광은, 디스플레이 모드로 있을 때 광원(610)에 의해 생성된 광보다 더 큰 강도를 가질 수 있다. 부가적으로, 조명 모드로 있을 때, 컴포넌트들(620, 630, 650 및 660)은 또한, 향상된 디스플레이(600)의 광 출력 효율성을 증가시키도록 제어된다.
[0153] 제어기는 또한, 조명 모드 세팅들에 따라 스위치가능한 디퓨저(620) 및 스위치가능한 편광기들(630 및 660)을 제어한다. 예컨대, 제어기로부터 수신된 제어 신호들은 스위치가능한 디퓨저를 온 상태 또는 클리어 상태로 구성할 수 있다. 조명 모드에서, 스위치가능한 디퓨저(620), 스위치가능한 편광기(630 및 660)는 실질적으로 투명하며, 디스플레이 모드로 있을 때보다 광원(610)에 의해 생성된 광의 더 큰 퍼센트를 통과시킨다. 유사하게, LC 필터(650) 및 스위치가능한 편광기들(630, 660)은, 컬러 특징들(예컨대, 컬러, 컬러 온도 등)을 광원(610)에 의해 생성된 광에 부가할 수 있는 제어 신호들을 수신한다. 예컨대, 만약 광원(610)이 실질적으로 백색 광을 생성하면, LC 필터(650) 및 스위치가능한 편광기들(630, 660)은 제어기에 제공된 구성 데이터에 의해 표시된 컬러 온도를 제공하기 위해 컬러 세팅들을 조정할 수 있다.
[0154] 결과적으로, 조명 모드로 있을 때, 향상된 디스플레이(600)는 전반 조명 광원으로서 사용하기에 실질적으로 더욱 효율적이며, 일부 인스턴스들에서, 출력 광의 휘도는 향상된 디스플레이 디바이스(600)가 디스플레이 모드로 있을 때의 광의 출력 휘도와 비교할 때 적어도 4 배 더 크다.
[0155] 도 7a 및 도 7b를 참조로 설명된 바와 같이, 디퓨저들 및 편광기들의 스위칭을 구현하기 위하여, 스위치가능한 디퓨저(620)는 PDLC(polymer dispersed liquid crystal)들, PSCT-LC(polymer stabilized cholesteric texture liquid crystal)들 등으로 구성될 수 있다. PDLC의 예는 도 8에서 예시되며, 간략히 설명될 것이다. PDLC를 제공하기 위해, 기판(700)은 전압 민감 구체들, 이를테면 LC(liquid crystal) 도메인 구체들(710)을 내부에서 부유시키는 부유 액체, 이를테면 폴리머 매트릭스(720)를 갖게 형성된다. 도 8에 예시된 바와 같이, PDLC(700)는 또한, ITO 전극들(740), 및 스위치/전압원(930)을 포함한다. 제어기(미도시)는 PDLC(700)의 상태들을 제어하기 위해 제어 신호들을 제공하며 그리고/또는 전압들을 인가한다. LC 도메인 구체들(710)은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 제 1 배향의 액정들을 포함한다. 도 8의 (a)에 도시된 제 1 배향에서, LC 도메인 구체들(710)은, 다수의 상이한 방향들로 광을 산란시키기 위한 부유 액체인 폴리머 매트릭스(720) 내에서 랜덤하게 배향되며, 이는 뷰어에게 기판(700)의 출력 표면을 확산(또는 오프 상태로 있음)으로 보이게 한다. 도 8에서 (a)로 라벨링된 오프 상태는 도 7b를 참조로 위에서 설명된 디스플레이 모드에 대응한다. 도 8의 (a)에 도시된 오프 상태에서, 제어 전압은 전극들(740 및 741) 간에 인가되지 않는다. 제어 전압이 인가되지 않은 경우, LC 도메인 엘리먼트들(710)은 폴리머 매트릭스(720) 내에 랜덤하게 배열되며, 광원에 의해 생성되어 디퓨저에 입력되는 가시광은 확산적으로 산란된다. 반대로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 스위치/제어 전압(730)을 통한 제어 전압의 인가 시에, LC 도메인 엘리먼트들(710)은, PDLC가 투명하고 광원에 의해 생성된 가시광이 실질적으로 방해받지 않고 폴리머 매트릭스(720)를 통과하도록, 폴리머 매트릭스(720) 내에 정렬되어진다.
[0156] 도 7a 및 도 7b의 예들을 다시 참조하면, 디퓨저(620) 또는 편광기들(630, 660)에서 사용될 수 있는 PSCT-LC들의 기능들 및 동작은 도 8을 참조로 설명된 PDLC와 실질적으로 유사하다. 그러나, PDLC와 달리, PSCT-LC들은 구체들 내에 랜덤하게 배향되지 않으며, 그러므로 이 PSCT-LC들은, 전압이 인가되지 않을 때, 반사 및 투과된 광을 그에 따라서 편광시킬 수 있다. 전압이 인가될 때, 이 PSCT-LC들은 PDLC들과 유사하며, 입력 광의 실질적으로 전부를 투과시킨다.
[0157] 도 7a 및 도 7b에서 예시된, 위에서 설명된 향상된 디스플레이 예들은 프로세서가, 기본 조명기구와 연관된 전반 조명을 제공하는 것과 이미지 디스플레이 간에 라이팅 디바이스를 스위치하게 할 수 있다. 향상된 디스플레이 디바이스(600)를 사용하면, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스는, 향상된 디스플레이 디바이스(600)가 디스플레이 모드로 이미지를 제시하고 있을 때와 비교할 때 더 밝은 광을 제공함으로써, 조명 모드의 향상된 디스플레이 디바이스(600)를 사용하여 전반 조명을 제공한다.
[0158] 도 7a의 디스플레이 모드와 도 7b의 조명 모드 간의 스위치은 시분할 멀티플렉싱 방식에 따라 달성될 수 있다. 그러한 시분할 멀티플렉싱 방식에서, 드라이버 시스템, 이를테면 도 4의 드라이버 시스템(113)은, 메모리에 액세스함으로써 또는 프로세서, 이를테면 프로세서(123) 또는 외부 프로세서로부터의 제어 신호들에 대한 응답으로, 디스플레이 모드와 조명 모드 간의 스위칭을 제어하기 위해 시분할 멀티플렉싱 방식을 실행하도록 구성될 수 있다. 예에서, 드라이버 시스템은, 디스플레이 모드로의 스위칭을 시그널링할 때, 시분할 멀티플렉싱 방식의 제1 주기 인터벌 동안 수신된 이미지 데이터에 기반하여 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 제시하기 위한 제어 신호들을 생성한다. 반대로, 조명 모드로의 스위치를 시그널링할 때, 드라이버 시스템은 제1 주기 인터벌과 상이한, 시분할 멀티플렉싱 방식의 제2 주기 인터벌 동안 전반 조명 디바이스로부터의 광 출력을 컴플리먼트(compliment)하도록 조명 라이팅을 생성하는, 디스플레이 디바이스에 대한 제어 신호들을 생성한다.
[0159] 도 16은 디스플레이 및 라이팅 기능들에 대한 시분할 멀티플렉싱 접근법을 이해하는 데 이용가능한 타이밍 다이어그램이다. 드라이버, 제어기 또는 프로세서, 이를테면 도 4를 참조로 설명된 것들은, 도 16의 간략한 예시와 같은 타이밍 다이어그램에 기반하여 개개의 디스플레이 및 라이팅 기능들을 제어하기 위한 타이밍 신호들을 수신할 수 있다.
[0160] 이 예에서, 타이밍 다이어그램은, 전반 조명 라이팅 시간 지속기간(tl) 및 디스플레이 표현 시간 기간(td)과 관련된 시간 지속기간들을 포함하는 시간 사이클(tc)을 도시한다. 예시적 타이밍 다이어그램은 특정 전반 라이팅 지속기간 및/또는 특정 타입의 이미지 디스플레이에 대한 타이밍을 표시할 수 있으며, 이는 단지 예일뿐이다. 다른 타이밍 신호들은 공간 등을 위해 선택된 라이팅 조건들 및 상이한 사용자 선택들에 따라 적합할 수 있다. 시간 사이클(tc)은 임의적인 시간 지속기간일 수 있다. 시간 사이클(tc)은, 시간 기간(tl) 동안의 전반 조명 라이팅으로부터, 공간 내에 있는 사람에 의해 (예컨대, 플리커(flicker), 룸 내의 오브젝트들의 콘트라스트의 변화들 등으로서) 인식가능한 기간(td) 동안의 이미지 디스플레이의 표현으로의 전환을 허용하지 않는 지속기간일 가능성이 있다. 게다가, 비록 시간 지속기간들(tc, tl 및 td)이 주기적으로 도시될지라도, 개개의 시간 지속기간들(tc, tl 및 td) 각각은 상이한 전반 조명 분배들 및 이미지 디스플레이들을 가능하게 하도록 비주기적일 수 있다.
[0161] 도 7c 및 도 7d의 예들을 다시 참조하면, 향상들은 개별적으로, 컴포넌트들, 이를테면, 디퓨저 또는 편광기를 단순히 향상시키는 것에 제한되지 않는다. 도 7a 및 도 7b의 예와는 대조적으로, 도 7c 및 도 7d에 예시된 예는 디퓨저 및 편광기 둘 모두를 일부 각도들에서 반투명하지만 다른 각도들에서 투명하게 나타나는 광학 필름들로 교체한다. 이러한 광학 필름의 예는 Glassfilm Enterprises, Inc.에서 제공되는 Lumisty™이다. Lumisty™와 같은 광학 필름들은 광학 필름에서 출력되는 광을 보는 각도에 따라 광을 상이하게 프로세싱하는 고정 광학 특성들을 갖는다. 이 고정 광학 특성들은, 라이팅 디바이스(11)와 같은 라이팅 디바이스가 조명기구로서 이미지 디스플레이 및 전반 조명을 동시에 전달하는 것이 가능하거나, 또는 이미지 디스플레이가 다른 각도들에서의 전반 조명 조명기구 및 일부 각도들에서 보여질 수 있게 하도록, 레버리징될 수 있다.
[0162] 도 7c 및 도 7d의 예들에서, 종래의 디스플레이(500)는 향상된 디스플레이(601)로 교체된다. 라이팅 디바이스(11)에 포함시키기 위한 향상된 디스플레이(601)는 광원(615), 광학 필름(625) 및 편광기들을 갖는 투명한 LC 컬러 필터(655)를 포함한다. 투명한 LC 컬러 필터는 TFT-측 ITO 전극(656) 및 컬러 필터 측 ITO 전극(658)을 포함한다. 향상된 디스플레이(601)의 광원(615)은 도 6a 및 도 6b의 향상된 디스플레이(600)의 광원(610)과 동일하거나 또는 실질적으로 유사하다. 도 6c 및도 6d의 예에서, 광원(615)은, 일부 구현들에서, 2000-8000 루멘의 루멘 출력을 제공할 수 있다. 다른 구현들에서, 광원(615)의 루멘 출력은 종래의 LCD 디스플레이(500)의 백라이트로부터의 루멘 출력보다 5-10배 클 수 있다. 도 7a 및 도 7b의 투명한 LCD(650)과는 대조적으로, 도 7c 및 도 7d의 투명한 LCD(655)는 광원(615)에 의해 생성된 광을 편광 및 필터링하도록 작용하는 편광기들을 포함한다.
[0163] 도 7c 및 도 7d의 예에서, 투명한 LCD(655)는 이미지 디스플레이뿐만 아니라 전반 조명에 적절한 광의 스루풋의 표현을 허용하도록 제어가능하다. 예컨대, 컬러 필터링 제어의 일부 패턴은 이미지 표현을 위해서만 사용될 픽셀들의 그룹핑들을 가능하게 하도록 구현될 수 있으며, 이를테면, 하나 걸러 하나의 픽셀이 이미지를 디스플레이하는 것과 관련되거나, 또는 별도로 제시되는 이미저리를 그룹핑하거나 또는 전반 조명(예컨대, 이미지 디스플레이에 대한 5-50 픽셀들 및 전반 조명에 대한 5-50 픽셀들)을 제공한다. 전반 조명에 적절한 광의 표현의 경우, 광학 필름(625)의 광 프로세싱 효과들은 일부 뷰어들이 라이팅 디바이스(11)의 디스플레이 디바이스(601)에 의해 제시된 이미지를 볼 수 있게 그리고 라이팅 디바이스(11)가 설치된 공간에 전반 조명을 제공할 수 있게 하는 데 효과적다. 다른 말로, 도 7c 및 도 7d의 예에 도시된 바와 같은 라이팅 디바이스에서 사용하기 위한 설명된 향상된 디스플레이(601)는, 라이팅 디바이스가 상이한 방향들 및 각도들로부터 전반 조명 및 이미지 디스플레이를 동시적으로 제공할 수 있게 한다.
[0164] 예컨대, 도 7c를 참조로, 예컨대, 법선(법선은 광학 필름(625)의 출력 표면에 수직임)에 대해 거의 -25 내지 거의 25의 각도들에서, 광학 필름(625)은 투명할 수 있고, 광원(615)에 의해 생성된 광은 이미지의 표현을 위해 또는 전반 조명의 실질적인 일부를 공간에 제공하기 위해 광학 필름(625) 및 컬러 필터링 투명한 LC(655)를 통과한다. 도 7d의 예에 도시된 바와 같이, 법선으로부터 25 내지 55의 각도들에 있지만, 광학 필름은 확산될 수 있으며, 그에 의해 광의 지향성 강도를 감소시키고, 또한 뷰어들이 이 각도들에서 이미지들을 볼 수 있게 하기 위해 이미지 디스플레이의 콘트라스트-비를 개선한다.
[0165] 다른 예에서, 광원(615)만을 남기고 다수의 광 프로세싱 층들, 이를테면, 디스플레이 디바이스의 개개의 전극들(656 및 658) 및 편광기들을 갖는 투명한 LC 컬러 필터(655)가 제거된 장치가 구상된다. 광원(615)은 백라이트 유닛 제조업자들인 PHLOX, Metaphase Technologies, Inc., Lumix 등에 의해 제공되는 것과 같은 상업용-기성 백라이트 유닛일 수 있다. 개개의 전극들(656 및 658) 및 편광기들을 갖는 투명한 LC 컬러 필터(655)는 미리정의된 광 출력 분배를 갖는 필름 또는 마이크로렌즈와 같은 광학 디바이스로 교체된다. 그러한 장치는 조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대한 업계 수용가능한 성능을 갖는 조명 광 출력을 생성하도록 구성된 광원, 및 광원에 커플링된 광학 디바이스를 포함한다. 광학 필름(625)과 같은 광학 디바이스는 조명 출력 광을 장치로부터 미리정의된 광 출력 분배로 조명 출력 광을 분배시키도록 구성된다. 광원의 광원(615)은 도 11a의 60A에서와 같이 OLED 디바이스(즉, 91, 96, 98 및 99), 무기 LED, CFL, 형광성 튜브, 할로겐 램프 또는 업계 수용가능한 성능을 갖는 광 출력을 제공하는 광학 디바이스에 인접하게, 이를테면, 일측에 또는 뒤에, 커플링된 다른 적절한 광원일 수 있다.
[0166] 도 6에 도시된 바와 같은 종래의 LCD 디스플레이의 개선된 컴포넌트들을 포함하는 향상된 디스플레이들의 다른 예들이 또한 고려된다. 예컨대, 도 9a는 컬러 분리 필름의 예를 예시하고, 도 9b는 LC 디스플레이에 대한 컬러 필터링 개선의 다른 예를 예시하며, 도 10은 LC 디스플레이에 대한 패턴화된 편광 격자 개선의 예를 예시한다.
[0167] 도 6에 도시된 바와 같은 종래의 접근법에서, 백색 백라이트(R, G 및 B 컴포넌트들로 구성됨)는 픽셀 레벨에서 컬러 필터링을 위해 LC(552)로 전달되며, 이것은, 특정 픽셀에서 컬러 컴포넌트들 중 단지 하나, 예컨대, R만이 통과되고, 다른 2개의 컴포넌트들의 광(예에서, G 및 B)이 손실되거나 또는 낭비된다는 것을 의미한다. 이것은 LC(552)의 각각 픽셀 위치에서 발생한다. 다른 말로, 제공된 광 중 단지 1/3만이 통과되고, 제공된 광의 나머지 2/3은 차단되거나 또는 아니면 낭비된다.
[0168] 디스플레이의 효율성을 증가시키는 하나의 방법은 광이 LC로 전달되기 이전에 제공된 광을 수동적으로 컬러 필터링하는 것이다. 도 9a에서, LCD 컴포넌트 층들(810-840)이 광원(미도시)과 제2 편광기(또한 미도시) 간에 배치되는 LCD의 일부가 예시된다. 제1 편광기(810)는 광원으로부터 광을 수신한다. 광원(미도시)은 본원에서 설명된 바와 같은 광원일 수 있다. 편광기(810)는 입력 광을 수신하고 미리결정된 세팅들에 따라 광을 편광시킨다. 편광기(810)로부터의 광 출력은 픽셀화된 또는 채널화된 컬러 분리 필름(820)에 제공된다. 컬러 분리 필름(820)은, 픽셀 레벨로, 편광기(810)로부터 수신된 입력 광을 개개의 컬러들(예컨대, RGB)로 분리하며, 컬러 컴포넌트 광을 제어가능한 LC 컬러 필터(835)로 통과시킨다. 컬러 분리 필름(820)은 입사 광을 개개의 상이한 컬러 컴포넌트들(예컨대, RGB)로 분리하는 픽셀들의 형태로 제조될 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 컬러 분리 필름(820)의 픽셀들로부터 출력된 분리된 상이한 컬러 컴포넌트 광 빔들은 제어가능한 LC 컬러 필터(835)의 대응하는 컬러 컴포넌트 필터를 향해 스티어링된다. 비록 컬러 분리의 단지 하나의 예만이 도시될지라도, 많은 수의 컬러 분리들이 발생한다. 그 이유는, 컬러 분리 필름(820) 및 제어가능한 LC 컬러 필터(835) 둘 모두에 많은 수의 픽셀들 및 컬러 필터들이 존재하기 때문이다. 제어가능한 LC 컬러 필터(835) 필터 패턴과 컬러 분리 필름(820)의 정렬은, 컬러 분리 필름에 의해 분리된 광이 광 절약들의 전체 잠재력을 실현하기 위해 제어가능한 LC 컬러 필터(835)와 실질적으로 정렬되어야 한다. 그러나, 채널화된 컬러 분리 필름(820)의 추가는, 결과적 컬러 분리가 추가의 효율성을 실현할 수 있기 때문에 정렬이 정확하지 않더라도 가치가 있을 수 있다.
[0169] 채널화된 컬러 분리 필름(820)은 다수의 구현들을 통해 실현될 수 있다. 도 9b는 도 9a의 예에서 이용가능한 채널화된 컬러 분리 파일의 예시적 구성을 예시한다. 채널화된 컬러 분리 필름(820)은 스택에서 층들로서 다수의 계층화된 광 조작 컴포넌트 배열들을 포함할 수 있다. 컬러 분리 필름(820) 스택의 제1 층은 제1 1/4 파장판(821), 이어서, 순서대로, 편광 격자(822), 기하학적 위상 렌즈/마이크로렌즈 어레이(823) 및 제2 1/4 파장 판(824)일 수 있다. 필름(820)은 입사 광을 받아, LC(835) 컬러 필터 패턴과 매칭하는 위치들에서 광을 컬러 컴포넌트들로 분리하도록 구성된다. 1/4 파장판(821)은 입사 광을 개개의 컬러 컴포넌트들로 분리하는 편광 격자(822)로 통과시키기 위해 선형으로 편광된 입사 광을 원형으로 편광된 광으로 변환한다. 분리된 광은 기하학적 위상 렌즈 및/또는 마이크로렌즈 어레이(823)에 의해 LC 컬러 필터(835)를 향해 포커싱된다. 제2 1/4 파장판(824)은 원형으로 편광된 광을 선형으로 편광된 광으로 재변환하여서, LC 컬러 필터(835)는 1/4 파장판(824)으로부터 출력된 광을 수신할 수 있다.
[0170] 도 10은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스 예들 중 임의의 예에서 사용될 수 있는 향상된 디스플레이 디바이스(1700)로서 구성된 LC(liquid crystal) 패널의 분해 등각도이다. 이 도면의 뷰(view)는 종래의 LC 스택을 빔 형상화 디바이스로 변환하기 위한 방법을 예시한다. 편광기들(이를테면, 도 5의 531, 532)은 종래의 LC 패널의 측으로부터 제거되며, 향상된 디스플레이 디바이스(1700)에서, 패턴화된 PG(polarization grating) 어레이들(1725 및 1727)로 교체된다. PG 어레이들(1725, 1727)은 개개의 서브-픽셀들에 정렬된 상이한 격자 주기들 및 배향들을 갖는 개별 편광 격자들을 갖는다. 공간 변조기의 하나의 픽셀과 논리적으로 연관된, PG 어레이들(1725, 1727) 각각에서의 서브-픽셀 편광 격자들의 수는 2, 3 또는 그 초과일 수 있다. 이 예에서, 공간 변조기의 하나의 픽셀과 논리적으로 연관된 PG 어레이들(1725, 1727) 각각에 3개의 편광 격자들이 존재한다. 따라서, 예시된 예에서, 제1 패턴화된 PG 어레이(1725)는 3개의 개별 편광 격자(PG1, PG2 및 PG3)를 포함하고; 제2 패턴화된 PG 어레이(1727)는 3개의 개별 편광 격자들(PG1a, PG2a 및 PG3a)을 포함한다. LC 스택(1720)은 도면에 도시된 바와 같이 투명한 ITO 전극 층들(1729, 1731)을 포함한다. 게다가, PG 어레이들(1725, 1727)과 개개의 전극 층들(1729, 1731) 간에 1/4 파장판(QWP: Quarter-Wave Plate)들(1726, 1728)이 존재한다. QWP들(1726, 1728)은 PG들로부터의 원형으로 편광된 광을 일부 LC 기반 디바이스들에 요구되는 선형으로 편광된 광으로 변환한다. 일부 LC 기반 디바이스들에서, 이들은 원형으로 편광된 광으로 동작할 수 있으므로, 이러한 변환은 요구되지 않을 수 있다.
[0171] LC 분자들로 하여금 자신들의 정렬을 변화시키게 하기 위해 전압이 소스 드라이버(1733)에 의해 인가될 수 있다. ITO 층(1731)은 픽셀에 대한 전극들을 포함하고, 기판(1729) 상의 다른 ITO 전극 층은 LC 서브-픽셀들(1735 내지 1739) 각각의 전압을 스위치하기 위한, 서브-픽셀들(1735 내지 1739) 각각 내에 TFT(Thin Film Transistor)들을 갖는다. 전압들을 제어함으로써, LC 층(1723)의 각각의 서브-픽셀에 의해 야기되는 편광 회전의 양은 90도(전압 없음)로부터 거의 0도(고전압 ~ 10-20 V)로 제어될 수 있다.
[0172] 제1 PG 어레이(1725)는 LC 층(1723)을 통과하는 편광된 회절 차수들을 생성한다. 종래의 LCD에서와 같이, 비록 픽셀에 대한 격자들(PG1 내지 PG3) 중 각각의 개개의 하나로부터의 편광이 픽셀에 대한 다른 격자들에 의해 공급되는 광 편광과 상이함에도 불구하고, LC 층(1723)에서 서브-픽셀(1735 내지 1739)은 소스(1733)로부터의 개개의 서브-픽셀 전압들에 따라 이 차수들의 편광 상태들을 선택적으로 조정할 수 있다. 제2 PG 어레이(1727)는 서브-픽셀(1735 내지 1739)로부터의 회절 차수들을 수신하며, 편광 상태에 따라 이들을 더 높은 또는 더 작은 각도들로 선택적으로 재지향시킨다. 그에 따라서, 다양한 LC 서브-픽셀들(1735 내지 1739)에 인가된 전압 패턴들을 구성시킴으로써 단순히 다수의 빔 형상들이 생성될 수 있다. 편광 격자들에 의해 야기되는 임의의 색 분산을 보상하고, 또한 투영된 광의 컬러 온도를 조정하기 위해 컬러 필터(1731)가 사용될 수 있다. 종래의 LCD에 비해, 컬러 필터들이 사용되지 않을 때 이 공간 변조기 구현에서 6배의 휘도 향상이 존재하고, 컬러 필터들이 사용될 때 2배의 휘도 향상이 존재하는데, 그 이유는 어떠한 광도 PG 어레이들에 의해 이상적으로 차단되지 않기 때문이다.
[0173] 비록 스택(1720)이 LCD 디스플레이 디바이스로부터 유래될지라도, 본 예의 디바이스(1700)는 조명기구 에뮬레이션을 위한 선택적 분배 제어로 향상된 디스플레이 라이팅 디바이스를 구현하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 소스(1710)는, 예컨대, 도 6의 종래의 LCD 광원(510)보다 더 많은 수의 개별 광원들을 포함하는(또는 종래의 LCD 광원, 이를테면 510보다 더 큰 루멘 출력을 갖는 광원을 갖는) 향상된 광원일 수 있고, LC 스택(1720)은 정부 빌딩 코드들 및/또는 업계 표준들을 만족시키는 선택된 전반 조명 출력 분배를 제공할 뿐만 아니라, 인지가능한 이미지 표현을 제공하도록 구성/제어될 수 있다.
[0174] 위에서의 논의에서 알 수 있는 바와 같이, 예컨대 구성 정보를 선택하고 그러한 장비 내에 로드하기 위한 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장비와의 통신들에 관련된 기능들은, 도 5a에 도시된 바와 같은 외부 광역 네트워크(23)로서 및/또는 사내 네트워크(17)로서 동작하는 패킷 데이터 네트워크의 컴포넌트들을 통한 데이터 통신을 위해 연결된 컴퓨터들 상에 구현될 수 있다. 비록 특수 목적 디바이스들이 사용될지라도, 그러한 디바이스들은 또한, 비록 데이터 통신을 위한 적합한 네트워크 연결과 함께 하지만, 25 및 27에서 예로서 도시된 사용자 단말 디바이스들로서 동작하도록 구성되는, 그리고 28에서의 가상 조명기구 스토어 기능들을 구현하도록 "서버" 프로그래밍을 실행하기 위해 일반적으로 사용되는 일반적인 부류의 데이터 프로세싱 디바이스를 표현하도록 의도된 하나 또는 그 초과의 하드웨어 플랫폼들을 사용하여 구현될 수 있다.
[0175] 도 4의 라이팅 디바이스(11) 내의 제어가능한 이미지 및 광 생성 시스템(111)은 광원(110)을 포함한다. 그러한 광원은 라이팅 디바이스가 이미지 디스플레이 및 전반 조명 둘 모두를 제공하도록 제어가능하도록 제작될 수 있다. 그러한 광원과 함께 사용하는 데 적절한 기술은 유기 발광 다이오드들 또는 OLED들이다. 도 11a에 도시된 바와 같이, OLED 반도체 스택(60A)으로부터 구성된 광원은, 최상부로부터 최하부로, 선택적인 빔 형상화/빔 스티어링 층(1002), 캐소드(99), 유기 층(전송 층 및 방출 층을 포함함)(98), 애노드(96), 및 기판(91)을 포함할 수 있다. 라이팅 디바이스(11)의 출력 표면(1004)이 또한 예시된다. 출력 표면(1004)은, 물리적 손상 및/또는 더스트 등으로부터 OLED 층들을 보호하는 얇은 투명한 재료, 이를테면 글래스일 수 있다. 게다가, 이후에 설명되는 바와 같이, OLED 층들, 이를테면 91, 96, 98, 및 99의 스택이 출력 표면(1004)에 수직인 이들의 수칙 축들을 따라 형성되므로, 출력 표면(1004)은 레퍼런스의 포인트이다.
[0176] 광원으로서 OLED들은 생성된 광의 증가된 투과율의 추가의 이익을 제공하는데, 이는 OLED 디스플레이/조명 유닛 구현에 사용되는 대부분의 재료들이 투명하기 때문이다. 유기 반도체에 기반하여 실질적으로 투명한 디스플레이/조명 유닛을 제공하기 위해, AMOLED(active-matrix organic light-emitting diode), PMOLED(passive-matrix organic light-emitting diode), OLET(Organic Light-Emitting Field-Effect Transistor) 등과 같은 상이한 OLED 기술들이 사용될 수 있는데, 예컨대, AMOLED 광원에서, 기판, 전극, 및 유기 층이 투명하다. 트랜지스터로서 투명한 산화물 재료를 구현하고 트랜지스터의 영역을 감소시킴으로써, AMOLED의 투과율이 크게 증가될 수 있다. 한편, OLET들은 트랜지스터들과 같은 불투명한 반도체 재료들의 사용을 기본적으로 제거하는데, 이는 광원(110)이 본질적으로 트랜지스터이므로 유리하다. 유사하게, PMOLED들은, 광원(110)에서 사용되는 실질적으로 모든 트랜지스터들이 투명하고 유닛이 투명한 전극에 의해 제어되는 장점을 제공한다.
[0177] OLED 스택(60A)은 또한, 다른 구현들에 적합하다. 예컨대, 조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대해 업계 수용가능한 성능을 갖는 조명 광 출력을 생성하도록 구성된 광원 유닛을 포함하는 장치가 구상된다. 장치는 또한, 광원에 커플링된 광학 디바이스, 이를테면 필름 또는 마이크로렌즈를 포함한다. 광학 디바이스(이를테면, 1002)는 장치로부터 미리정의된 광 출력 분배로 조명 광 출력을 분배시키도록 구성된다. 광원은, 업계 수용가능한 성능을 갖는 광 출력을 제공하는 광학 디바이스에 인접하게, 이를테면 일측에 또는 뒤에 인접하게 커플링된, 도 11a의 60A에서와 같은 OLED 디바이스(즉, 91, 96, 98, 및 99), 무기 LED, CFL, 형광성 튜브, 할로겐 램프, 또는 다른 적절한 광원일 수 있다.
[0178] 도 11b는 도 4의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 유용할 수 있는 OLED 구조의 예를 예시한다. 광원(60A)의 예시적 OLED는 제어가능한 컬러 픽셀 유닛을 제공하기 위해 광 출력 표면(1004) 및 OLED 층들로 형성된 디스플레이를 포함할 수 있다. 도 11b는 도 4의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 이용가능한 스택가능한 OLED들의 기능적 다이어그램을 예시한다. 픽셀 유닛은 픽셀 유닛(60B)의 엘리먼트들로서 PMOLED, AMOLED 또는 OLET 중 임의의 것을 사용하여 실현될 수 있다. OLED들을 사용하는 것의 하나의 장점은 OLED를 제작하기 위해 사용되는 재료들이, 글래스 기판, ITO(indium-tin-oxide) 투명한 전극들, 유기 방출 층, 유기 전송 층, 및 캡슐화(encapsulation) 층과 같이, 투명하다는 것이다. 게다가, 투과율이 다음의 접근법들에 의해 더 증가될 수 있다: (i) 보다 진보된 제작 기술을 사용하여 게이트 전극 길이를 축소시킴으로써 불투명한 트랜지스터 영역을 감소시키는 것, 및 (ii) 투명한 트랜지스터들, 이를테면 산화물 트랜지스터, 특히 IGZO(indium gallium zinc oxide) 트랜지스터 등을 활용하는 것.
[0179] 도 11b의 예에서, 4개의 상이한 유기 방출 유닛들(100R, 100G, 100B, 및 100W)은 각각 적색, 녹색, 청색, 및 백색 광을 방출하고, 이는 디스플레이 기능 및 조명 기능 둘 모두에 적절하다. 백색 방출 유닛(100W)은 조명 강도를 향상시키는 것을 위해 선택적이다. 대안적으로, 백색 광을 방출하는 하나의 유기 방출 층은 적색, 녹색, 및/또는 청색 컬러 필터들과 결합될 수 있다. 컬러 필터들의 사용은 조명 목적들을 위한 컬러 렌더링과 디스플레이 목적들을 위한 색역 간의 트레이드-오프로 고려될 수 있다. RGB 컬러 필터를 갖는 백색 LED를 사용하는 대신에 RGBW OLED를 사용하는 것의 장점은, RGBW OLED의 넓은 스펙트럼 전력 분배로 인해, RGBW OLED가 더 높은 효율성 및 더 양호한 컬러 렌더링 능력을 제공한다는 것이다.
[0180] OLED들이 방출형(디바이스가 광을 방출하는 것을 의미함)이고 투명하므로, 다수의 OLED들이 차례로 쌓여 스택될 수 있고, 그에 따라, 스택된 OLED들에 의해 생성된 광이 결합되어, 증가된 루멘 출력 또는 인식된 휘도를 갖는 광을 제공하게 된다. 도 11c 및 도 11d는 도 4의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 이용가능한 스택가능한 OLED들의 예의 기능 다이어그램들을 예시한다. 도 11c 및 도 11d의 예들은 OLED들을 사용하여 형성된 디스플레이 및 조명 층들의 상이한 예들을 제공한다. 예컨대, 도 11c의 디스플레이/조명 유닛(60C)은 OLED 층들 1-M 및 백킹 기판(1005)을 포함한다. 백킹 기판(1005)은 반사성, 불투명성, 또는 반사성과 불투명성 둘 모두의 조합일 수 있다. 예컨대, 반사성 백킹 기판(1005)은 임의의 상위-레벨(upper-level) 투명한 OLED 라이팅 층들로부터 역방향으로 광을 반사하는 이익을 제공하고, 이는 광학 손실들을 감소시키고, 휘도 출력을 증가시킨다. 투명 및 방출 층들 0-M 중 적어도 하나는 라이팅 디바이스의 광 출력 표면(1004)을 향해 이미지 디스플레이를 제시하기 위한 디스플레이 층이다. 예컨대, 도 11c의 OLED 층들 1-M 중에, 적어도 하나 또는 그 초과의 투명 및 방출 층들 1-M은 구내의 전반 조명을 위한 광을 생성하기 위한 조명 층이고, 나머지 M-1 투명 및 방출 층들 중 적어도 다른 하나 또는 그 초과는 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 층이다. 도 11c의 예에서, 디스플레이 층은 출력 표면(1004)에 인접한 층 0일 수 있다. 디스플레이 층(층 0)은 투명한(예컨대, ITO) 전극들(99-0 및 96-0) 및 투명한 기판(91-0)을 포함하고, 나머지 층들 1-M은 전반 조명을 위한 광을 생성하는 조명 층들일 수 있다. 빔 형상화/빔 스티어링 필름(1002)은 미리결정된 빔 형상화/빔 스티어링 효과를 제공할 수 있다. 본 예에서, 빔 스티어링 필름(1002)은 출력 이미지 디스플레이 및 전반 조명 광을 법선(즉, 출력 표면(1004)에 수직인 법선)으로부터의 약간의 각도로 방향 전환시킨다. 대안적으로, 디스플레이 층은 출력 표면(1004)에 인접한 제1 층, 즉 층 0이다.
[0181] 예에서, 하나 또는 그 초과의 조명 층들 1-M은 층들의 스택으로서 구성되고, 여기서, 그 스택의 수직 축은 광 출력 표면(1004)에 수직이다. 도 4의 마이크로프로세서(123)와 같은 제어기(미도시)는, 디스플레이 층 및 하나 또는 그 초과의 조명 층들을 포함하는 개별 층들 1, 2, 3, ...M 내의 OLED들의 전극들(99-1, 99-2, 99-3...99-N)에 커플링된다. M 및 N은 선택된 또는 미리결정된 디스플레이 및/또는 전반 조명 성능을 제공하도록 선택된 일부 정수 값들일 수 있다. 제어기는, 예컨대, 디스플레이 층, 및 하나 또는 그 초과의 조명 층들의 동작을 제어하기 위해 메모리(125)와 같은 메모리에 저장된 프로그래밍을 실행함으로써 구성된다. 대안적으로, 디스플레이 층은 다수의 OLED 층들, 이를테면, 층 0뿐만 아니라 층 3, 또는 OLED 층들 0-M의 스택 내의 임의의 다른 층(들)으로 형성된다. 어떤 층들 0-M을 디스플레이 층들로 할지에 대한 결정은 라이팅 디바이스에 제공되는 구성 데이터에 따라 변화될 수 있다.
[0182] 도 11d의 디스플레이/조명 유닛(60D)은 OLED 스택 구성의 다른 예를 예시한다. 디스플레이/조명 유닛(60D)은 출력 표면(1004a)(출력 표면(1004a)의 표면은 개별 층들 0a-Ma 내의 OLED들의 수직 축에 수직임) 및 백킹 기판(1005a)을 포함한다. 백킹 기판(1005a)은 반사성, 불투명성, 또는 반사성과 불투명성 둘 모두의 조합일 수 있다. 도 11c의 디스플레이/조명 유닛(60C) 내의 개별 층들의 개별 OLED들은 도 11d의 디스플레이/조명 유닛(60D) 내의 개별 층들의 OLED들과 동일한 방식으로 구성되지만, 층들 0a-Ma의 OLED들의 스택으로 배열될 수 있다. 예컨대, 디스플레이/조명 유닛(60D)의 층 1a는 빔 형상화/빔 스티어링 필름(1002)으로 형성된 OLED를 포함하는 한편, 도 11c의 디스플레이/조명 유닛(60C)의 층 0 내의 OLED는 빔 형상화/빔 스티어링 필름(1002)으로 형성된다. 도 11d의 예의 층들 0-Ma 내의 적어도 하나의 OLED 층은 디스플레이 유닛 OLED이다. 도 11d에 도시된 바와 같이, 층 2a는 이미지 광을 생성하기 위해 제어기로부터의 제어 신호들을 통해 제어되는 디스플레이 유닛이다. OLED들의 상이한 구성들이 층들 0-Ma 중 임의의 층에 배열될 수 있고, 그에 따라, 선택된 또는 미리결정된 디스플레이 및/또는 전반 조명 성능이 제공된다. OLED 스택의 디스플레이 층의 배치는 상이한 층에 디스플레이 신호들을 출력함으로써 다른 OLED 층과 교체가능할 수 있다. 개별적으로 또는 조합하여 조명 디바이스들인 조명 층들의 수는 구성 파일 내의 조명-관련된 구성 데이터에 따른다. 비록 도 11A-11D에서 그와 같이 예시되지 않을지라도, 하나의 조명 층은 유기 방출 엘리먼트 층들의 다중-스택들로 구성될 수 있다. 게다가, 스택의 최하부 2개의 층들은 불투명한 OLED 층 또는 반사성 층을 갖는 투명한 OLED 층들일 수 있다.
[0183] 다른 구현들이 또한 구상된다. 예컨대, 도 11c 및 11d의 빔 형상화/빔 스티어링 필름(1002)은 OLED에 의해 출력되는 광에 상이한 지향성 효과들을 제공하는 제어가능한 디바이스로 교체될 수 있다. 도 11e는 도 11a-11d의 예들에서 이용가능한 OLED의 다양한 상태들의 예들을 예시한다. 특히, 밑에 디스플레이/조명 유닛(60E)을 갖는 빔 스티어링/형상화 디바이스(1003)가 예시된다. 도 11e의 (a)에 도시된 바와 같이, 광학 빔의 출력 포맷은, 전압원(1015)에 의해 인가된 전압에 대한 응답으로, 빔 형상화/스티어링 디바이스(1003)에 의해 전기적으로 제어될 수 있다. 도 11e의 예에서, 4개의 상태들이 예시된다. 예 (b)에서, 오프 상태가 도시된다. 오프 상태에서, 전압원(1015)은, 예컨대, 빔 형상화/스티어링 디바이스(1003)에 어떠한 전압도 인가하지 않을 수 있고, 결과적으로, 디스플레이/조명 유닛(60E)으로부터의 광학 출력은 분산된다. 전압원(1015)으로부터의 특정 전압의 인가 시에, 빔 형상화/스티어링 디바이스(1003)는, 예컨대 상태 A로 상태들을 변화시킨다. 예 (c)에서, 상태 A는, 법선 방향에 대해 포지티브 각도로 출력 광 빔을 스티어링하는 온 상태를 표현한다. 반대로, 예 (e)에서, 상태 C에서: 빔 형상화/스티어링 디바이스(1003)로부터 출력된 광 빔의 방향은 법선 방향에 대해 네거티브 각도를 갖는다. 빔 형상화/스티어링 디바이스(1003)는 다른 상태, 즉 상태 B를 가질 수 있고, 그 상태 B는, 예 (d)에 도시된 바와 같이, 출력 표면(1004)에 대한 법선의 방향으로 광을 출력하도록 빔 형상화/스티어링 디바이스(1003)를 구성한다. 도 4의 제어가능한 시스템(111)에 이용가능한 향상된 디스플레이를 제공하기 위해, 다수의 디스플레이/조명 유닛들(60A-60D)이 어레이에서 서로 인접하게 배열될 수 있다.
[0184] 디스플레이/조명 유닛들(60A, 60B, 60C 및 60D)이 투명하므로, 이러한 투명성을 이용하는 다른 구성들이 또한 구상된다. 도 12a 및 도 12b는, 도 11c 및 도 11d에 도시 된 것들과 같은 OLED들의 스택에서 사용하기 위한, 투명한 OLED의 무기 백라이팅 및 무기 백라이트에 대한 OLED의 응답의 예들을 예시한다.
[0185] 도 12a는, 추가의 백라이팅 소스들과 함께 사용가능한 디스플레이/조명 유닛들(이를테면, 1100)의 구성들의 예들을 예시한다. 디스플레이/조명 유닛(1100)은, 하나 또는 그 초과의 OLED들(1120)뿐만 아니라 추가의 광원들(이를테면, 1110)을 포함할 수 있다. 추가의 라이팅 소스들(1110)은, 예컨대, 형광성 램프(들), 할로겐 램프(들), 금속 할라이드 램프(들), 고압/저압 나트륨 램프(들) 등일 수 있다.
[0186] 도 12b는, 반도체-타입 발광 광원들인 추가의 백라이팅 소스들을 갖는 투명한 디스플레이/조명 유닛들(이를테면, 1188)의 다른 예이다. 도 12b의 예에서, 디스플레이/조명 유닛(1188)은 하나 또는 그 초과의 OLED들(1180)뿐만 아니라 반도체 발광 디바이스들, 이를테면 발광 다이오드(들), 초발광 다이오드(들), 레이저 다이오드(들) 등을 포함할 수 있다.
[0187] 도 12a 및 도 12b의 예들 각각에 오직 하나의 OLED(1120 또는 1180)만이 도시되지만, 물론, 추가의 OLED들, 이를테면 도 11a 및 도 11b에 도시된 OLED들의 층들이 추가의 백라이팅 소스들(1110 또는 1103)과 결합되어 사용될 수 있다. 예컨대, 추가의 백라이팅 소스들(1110 또는 1103)은 백킹 기판(1005 또는 1005a)의 최상부 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 백라이팅 소스들(1110)은, 종래의 광원들, 이를테면 형광성 램프들 또는 다른 유사한 가스-방전형 램프들일 수 있다. 한편, 백라이팅 소스들(1103)은 무기 반도체 광원들, 이를테면 발광 다이오드들, 초발광 다이오드들, 레이저 다이오드들 등일 수 있다.
[0188] 도 12c는, 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치에서 이용가능한 향상된 디스플레이 패널의 디스플레이 어레이 및 조명 어레이 구성들의 몇몇 예들을 예시한다. 도 12c의 예 (a)에서, 향상된 디스플레이 패널은, 출력 표면(1241), 디스플레이 어레이(1261), 및 조명 어레이(1271)를 포함한다. 조명 어레이(1271)는, 도 11c의 디스플레이/조명 층(60C)의 층들 1-M의 OLED들과 같은 조명 유닛들의 어레이이다. 출력 표면(1241)은, 도 12a 및 도 12b의 출력 표면(1004)과 유사할 수 있고 그리고 보다 민감한 디스플레이(1261) 및 조명(1271) 어레이들에 물리적 보호를 제공하도록 동작한다. 출력 표면(1241) 아래에 있는 디스플레이 어레이(1261)는 또한, 디스플레이 층(1261)의 출력이 제어기(미도시)의 제어 하에서 이미지 광을 출력하도록 구성된다는 것을 제외하면, 도 11c의 디스플레이/조명 층(60C)의 층들 1-M의 것들과 같은 OLED들일 수 있다. 예 (a)의 구성에서, 디스플레이 어레이(1261)는 조명 어레이(1271) 아래에 배치될 수 있다. 디스플레이 어레이(1261)는 조명 층(1271)과 동일한 해상도를 갖는다.
[0189] 도 12c의 예 (b)에서 다른 향상된 디스플레이 패널 구성이 예시되며, 출력 표면(1242)이 디스플레이 어레이(1262) 위에 배치되고, 디스플레이 어레이(1262)는 조명 어레이(1272) 위에 배치된다. 예 (a)의 디스플레이(1261) 및 조명(1271) 어레이들과 대조적으로, 디스플레이 어레이(1262)는, 밑에 배치된 조명 유닛(1264)보다 더 높은 해상도를 갖는다.
[0190] 예들 (a) 및 (b)는, 단일 디스플레이 어레이 및 단일 조명 어레이만을 도시한다. OLED 스택 예들, 이를테면 도 11a-11e의 것들은, OLED들의 다수의 층들을 예시한다. 유사하게, 디스플레이 및 조명 어레이들은 또한, 도 12c의 예들 (c) 및 (d)가 예시하는 바와 같이 다수의 층들로 배열될 수 있다. 도 12c의 예 (c)에서, 출력 표면(1243)은 최외측 층이며, 출력 표면(1243) 아래에 조명 층들(1253 및 1263)이 배치된다. 디스플레이 층(1273)이 조명 층들(1253 및 1263) 아래에 배치된다. 도 12c의 예 (d)에 도시된 바와 같이 디스플레이 층이 조명 층들 간에 배치되는 다른 어레인지먼트들이 또한 고려된다. 예 (d)에서, 출력 표면(1244)은 최외측 층이며, 최외측 층 다음에 조명 층(1254), 더 높은 해상도 디스플레이 층(1264), 및 다른 조명 어레이(1274)가 뒤따른다. 물론, 더 많거나 더 적은 조명 층들이 예들 (a) 내지 (d)에 통합될 수 있다.
[0191] 이미지 디스플레이 상태와 투명한 상태 간에 스위치가능한 다수의 디스플레이 어레이들(이를테면, 1273 또는 1264)이 향상된 디스플레이 패널에 통합될 수 있다는 것이 또한 구상된다. 다수의 디스플레이 어레이들은 각각, 이미지 디스플레이 상태로 스위치된 때, 미리결정된 이미지를 제시하도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 그러한 향상된 디스플레이 패널은, 다수의 디스플레이 어레이들 중 제1 어레이를 통해 제1 미리결정된 이미지, 이를테면 제1 가상 조명기구 이미지를 제시하거나, 또는 제2 미리결정된 이미지, 이를테면 제2 가상 조명기구 이미지를 제시하도록 제어가능하다. 물론, 다른 미리결정된 이미지들이 사용될 수 있다.
[0192] 도시되진 않지만, 불투명한 기판 또는 추가의 불투명한 광원들(이를테면, 도 12a 및 도 12b의 1110 또는 1003)이 각각 밑의 마지막 층으로서 또는 순서에 관계없이 개개의 디스플레이 및 조명 어레이들 뒤에 포지셔닝될 수 있다. 투명한 OLED 디스플레이 디바이스의 후방에 광원들을 포지셔닝함으로써, 휘도 및 컬러 렌더링 능력이 향상된다. 라이팅 휘도 및 컬러 렌더링 능력은, 투명한 OLED 디스플레이 디바이스의 후방에 포지셔닝된 라이팅 소스에 의해 결정된다. 예컨대, 컬러 렌더링을 향상시키기 위해 RGB 무기 LED 어레이가 투명한 OLED 디스플레이 뒤에 포지셔닝될 수 있다. 투명한 OLED 라이팅 향상 유닛들은, 밑의 무기 광원들로 빔 형상화/빔 스티어링 기능성을 제공할 수 있다. 예컨대, 광학 빔의 출력 포맷은, 도 11e를 참조하여 위에서 설명된 바와 같은 빔 스티어링/형상화 OLED 유닛들에 의해 전기적으로 제어될 수 있다.
[0193] OLED들은, 도 4 및 도 5a에 설명된 것과 같은 라이팅 디바이스 시스템에서 이용가능한 향상된 디스플레이 디바이스에 대한 디스플레이 및 조명 다용성을 제공한다. 위의 향상들 외에도, 오리지널 유기 방출 층을 더 높은 효율성을 갖는 새로운 방출 층으로 교체하는 것, 오리지널 유기 전송 층을 더 양호한 캐리어 전도도를 갖는 새로운 전송 층으로 교체하는 것과 같은 다른 개선들이 있다. 게다가, 백색 서브-픽셀들을 보충하기 위해 휘도를 향상시키는 다른 예가 있다. 휘도를 향상시키기 위해, 일반적으로 사용되는 적색(R) 서브-픽셀들, 녹색(G) 서브-픽셀들, 및 청색(B) 서브-픽셀들 외에도 백색(W) 서브-픽셀들이 RGB 서브-픽셀들 주위에 추가될 수 있다. 또 다른 향상에서, 포화 컬러를 제공하는 오리지널 협대역 컬러 필터 대신, 더 넓은 스펙트럼을 제공하는 더 넓은 대역 컬러 필터들이 사용될 수 있으며, 이에 의해, 더 큰 컬러 렌더링 능력이 제공된다.
[0194] 예시된 예들을 참조하여 OLED 디스플레이들의 수직 구성들이 설명되었지만, 수평 구성이 구현될 수 있다는 것이 또한 구상된다. 수평 OLED 구성에서, 디스플레이 및 조명 유닛 둘 모두가 약간의 공간적 분리로 동일한 표면 상에 제시될 수 있다.
[0195] 도 4 및 도 5a의 라이팅 디바이스 시스템들에서의 향상된 디스플레이로서 적절한 다른 기술은 플라즈마 디스플레이이다. 배경기술로서, 종래의 PDP(plasma display panel)는 형광성 튜브들의 매트릭스형 어레이이고, 각각의 픽셀은 턴 온 및 턴 오프될 수 있다. PDP의 기본 단위는 약 1 mm의 치수들을 갖는 플라즈마 전지이다. 플라즈마 전지는 통상적으로, 대기압보다 더 높은 압력에서 크세논 및 네온 가스 혼합물로 채워진다. 플라즈마 전지의 내측 벽은, 적색, 녹색, 또는 청색 형광체로 코팅되어 디스플레이를 위한 3개의 기본 컬러들을 제공한다. 형광체는, 플라즈마 방전으로부터 생성되는, 100 내지 200 나노미터의 파장의 광인 진공 UV(ultraviolet)에 민감하다. 전형적으로, 플라즈마는 3개의 전극들에 의해 점화되고 지속되는데, 즉, 2개의 동일평면 전극들이 플라즈마 전지 위에 있고 그리고 하나의 데이터 전극이 밑에 있다. 이러한 동작 구성은, ACC(alternating-current coplanar)로 명칭되고 그리고 종래의 상업적 플라즈마 TV의 주류이다. 그러나, 종래의 LCD 디스플레이들과 마찬가지로 종래의 PDP들은, 디스플레이 디바이스로서도 매우 낮은 효율을 갖는다. 낮은 효율은 적어도 2개의 이유들: 1) UV 생성에서의 에너지 손실, 및 2) 생성된 UV 광의 가시광으로의 형광체 컨버전에서의 에너지 손실에 기인한다. UV 광의 가시광으로의 컨버전으로부터의 광 에너지 손실은 특히, 입력 에너지의 거의 85 %가 컨버전 동안 낭비되기 때문에 극복하기가 어렵다. 에너지 손실의 상이한 인스턴스들의 효과들은 PDP에 대해 기껏해야 2.25 % 전체 효율성을 초래하는 것으로 추정된다.
[0196] 도 13-15의 논의는, 디스플레이 및/또는 라이팅 애플리케이션들을 위해 플라즈마 방전을 통해 가시광을 생성하는 데 있어 RF(radio-frequency) 마이크로스트립 기술을 활용하는 어드레스가능한 마이크로플라즈마 어레이에 관한 것이다. 도 13은, 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치를 제공하기 위한 플라즈마 디스플레이(1200)의 3-컷트 공진기들의 마이크로플라즈마 어레이의 일부(1200EX)의 하이-레벨 예이다. 플라즈마 디스플레이(1200)는 큰 어드레스가능한 마이크로플라즈마 어레이이다. 확대된 도면에 도시된 바와 같이, 어드레스가능한 마이크로플라즈마 어레이(1200EX)의 일부는, 대응하는 RF 컴포넌트들(39)을 갖는 다수의 개별 RF 공진기 어셈블리들(30)을 포함한다.
[0197] 공진기 어셈블리(30)의 예가 도 13a에 예시되며, 도 4의 것과 같은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치의 예에서 사용하기에 적절한 플라즈마 디스플레이 디바이스를 제공하는 데 사용될 수 있다. 공진기 어셈블리(30)는 라인 공진기 또는 분할 링 공진기일 수 있다. 논의 및 예시를 용이하게 하기 위해서, 3-컷트 분할 링 공진기 어셈블리(30)가 설명될 것이지만, 라인 공진기가 유사하게 구성되고 유사한 방식으로 동작 및 기능할 것이다. 공진기 어셈블리(30)는 3λ/4π의 직경을 가지며, 여기서, λ는 사용되는 RF 주파수의 파장이다. 예컨대, 공진기 어셈블리(30)는 거의 5 mm의 사이즈를 갖는 픽셀을 표현할 수 있으며, 거의 15 GHz의 입력 주파수에 대한 응답으로 플라즈마를 생성한다. 공진기 어셈블리(30)는 3개의 개별 공진기들(31-1, 31-2, 및 31-3)로 형성된다. 공진기 어셈블리(30)를 형성하는 3개의 개별 공진기들(31-1, 31-2, 및 31-3)은, 1/4 파장(및 이의 정수배들) 공진기 또는 반파장(및 이의 정수배들) 공진기일 수 있다. 설명을 용이하게 하기 위해서, 공진기 어셈블리(30)의 3개의 개별 공진기들 중 하나의 컴포넌트 부분들만이 설명될 것이다. 개별 공진기(31-1)는, 인접 공진기(예컨대, 31-2 또는 31-3)와의 사이에 하나의 접지 단부(33-1) 및 하나의 개방 단부(36-1)를 갖는 1/4 파장 공진기의 예이다. 대안적으로, 개별 공진기(31-1)가 반파장(및 이의 정수배들) 공진기였다면, 공진기(31-1)는 2개의 개방 단부들(미도시)을 가질 것이다.
[0198] 개별 공진기(31-1)의 동작에서, 적어도 하나의 정상 RF파(standing RF wave)가 개방 단부(36)에서 형성되며, 개방 단부(36)에서, 개방 단부(36)에서의 전기장 및 전압이 플라즈마를 생성하기에 충분한 포인트까지 최대화되도록 보강 간섭이 발생한다. 개방 단부(36)와 접지 단부(33) 사이의 개방 단부(36)에서 플라즈마를 생성하기에 충분한 기존 발진 전기장의 결과로서, 가시광을 출력하기 위한 컨버전을 위한 UV 광이 생성된다. 개방 단부(36)는 가스 또는 가스 혼합물로 채워진 밀봉된 전지(즉, 글래스 기밀(air-tight) 전지)이다.
[0199] 디스플레이(1200)의 어드레스가능한 마이크로플라즈마 어레이(1200EX)의 일부에서의 플라즈마의 생성은, 도 13b에서 보다 상세히 예시된다. 도 13b는, 도 13a의 예에 예시된 것과 유사한 공진기들의 어레이에서 생성된 마이크로플라즈마의 발생의 위치를 도시하는 평면도이다. 설명된 예들에 따라 생성된 플라즈마/UV 광의 발생들은 공진기(30)의 둘레 주변에서 발생하는 것으로 도시된다. 생성된 플라즈마는, 형광체들을 사용하여 컨버팅되는 UV 광을 생성한다. 설명된 어드레스가능한 마이크로플라즈마 어레이(1200EX)의 장점은, 형광체 컨버전 효율성이 증가된다는 것이다. 특히, 관습적 유전체 배리어 방전 방법들과는 달리, RF 마이크로스트립 방전은, 강하고 빠른 발진 전기장을 생성하는 데 있어 분리된 전극들에 의해 제한되지 않는다. RF 범위의 플렉서빌러티는, 상이한 가스 압력들에서 상이한 가스 혼합물들에 대한 마이크로플라즈마의 생성을 가능하게 한다. 예컨대, 대기의 헬륨, 아르곤, 또는 심지어 에어(즉, 78 % 질소 + 20 % 산소)는, 파장이 약 350 내지 400 nm인 UV 또는 근자외선(near UV) 광을 생성할 수 있는 것으로 나타난다. 이러한 범위의 UV 광은, 더 작은 스토크스(Stokes) 시프트를 초래하고 그리고 이에 따라 더 높은 형광체 컨버전 효율성을 초래한다. 다른 말로, 어드레스가능한 마이크로플라즈마 어레이(1200EX)에서의 현재 설명된 공진기들(30)의 장점은, 플라즈마 디스플레이(1200)의 출력 광 효율이 종래의 플라즈마 디스플레이들의 출력 광 효율보다 적어도 10배 더 큰 것으로 추정된다는 것이다.
[0200] 컬러를 제공하기 위해, 컬러 필터들은 플라즈마 디스플레이(1200)의 마이크로플라즈마 어레이(1200EX)의 개개의 일부들을 오버레이하도록 구성될 수 있다. 도 13c는 도 13의 3-컷트 공진기 예에 사용하기에 적절한 컬러 필터 구현의 일부의 예를 예시한다. 도 13c의 예에서, 컬러 필터 마이크로플라즈마 어레이(color filtered microplasma array)(4123)는, 컬러 필터들이 마이크로플라즈마 어레이에 오버레이하여 컬러-필터 마이크로플라즈마 어레이(4123)를 제공하는 것으로 도시된다. 개개의 RGB 컬러들 각각에 대한 개별 컬러 필터들이 예시된다. 예컨대, 플라즈마가 발생하는 각각의 공진기(30) 에어 갭 위에 배치된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러 필터들(42R, 42G 및 42B)이 도시된다. 유사하게, 컬러 필터들, 이를테면, 컬러 필터들(43R, 43G 및 43B)은 근처의 공진기(이를테면, 30-1) 위에 포지셔닝될 수 있다. 물론, 다른 컬러 구성들이 제공될 수 있다. 예컨대, 단일 컬러 필터, 이를테면, 적색이 각각의 개개의 공진기(이를테면, 30-1) 위에 적용될 수 있으며, 이러한 구성이 도 15a 및 15b에 예시된다.
[0201] 설명된 공진기들(이를테면, 30)은 도 14a 및 14b에 예시된 바와 같은 반도체들로서 제조될 수 있다. 도 14a 및 14b는, 도 13의 예에서 예시된 바와 같은 마이크로플라즈마 디스플레이의 전지에 3-컷트 공진기를 제공하기 위한 반도체 층 어레인지먼트들의 예들을 예시한다. 도 14a의 예에서, RF 마이크로스트립 회로 보드(1444)는 전도성 마이크로스트립 채널들 및 RF 공진기(1239), 회로를 갖는 유전체 기판(1236), 및 유전체 기판(1236) 밑의 접지 플레이트(1235)를 포함한다. 접지 비아(1240)는 유전체 기판(1236) 또는 접지 보드(1235)를 전기 접지에 연결하는 데 사용된다.
[0202] RF 마이크로스트립 회로 보드(1444)는 플라즈마 디스플레이(1200)를 형성하는 공진기 어레이(1200EX)의 많은 RF 마이크로스트립 회로 보드들 중 하나이다. 예컨대, 도 13의 각각의 공진기(30)는, 동일한 평면 상에 배치된, 도 14a에 도시된 바와 같은 RF 마이크로스트립 및 공진기 회로(30)뿐만 아니라 도 13에 도시된 바와 같은 추가의 RF 컴포넌트들(39), 이를테면, RF 송신기, RF 스플리터/컴바이너 및 RF 증폭기를 가질 수 있다. 그러나, 다른 예에서, RF 컴포넌트들(39)은 다른 RF 마이크로스트립 및 공진기 회로(30) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 도 14b에 도시된 바와 같이, 공진기 어레이(1200EX)는 하나의 표면 상에 장착될 수 있고, RF 컴포넌트들(39)은 그 표면의 대향 측 상에 배치될 수 있다. 특히, 접지 플레이트(1435)를 갖는 RF 마이크로스트립 회로 보드(1454)가 형성되며, 접지 플레이트(1435)의 최상부 상에는 공진기(30) 회로가 제작된다. 유전체 플레이트 및 회로 보드(1436)는 접지 플레이트(1435)의 최상부 상에 제작되며, 공진기(1439)에 대한 연결성을 가능하게 한다. 접지 비아(1443)는, 공진기(1439)가 접지 평면(1435)에 연결될 수 있게 하며, 유사하게, RF 비아(41)는 RF 신호들이 공진기(1439)에 전달될 수 있게 한다. 접지 플레이트(1435) 아래에는 다른 유전체 플레이트 및 회로 보드(1437)가 장착된다. 유전체 플레이트 및 회로 보드(1437) 아래에는, RF 신호들을 RF 비아(41)를 통해 공진기(1439)에 공급하는 RF 컴포넌트들(1438)(예컨대, RF 송신기, RF 스플리터/컴바이너 및/또는 RF 증폭기)이 제작된다. 도 14b의 예에서, 공진기(1439) 어레이는 하나의 표면 상에 제작되며, RF 전력은, RF 컴포넌트들(1438)이 주로 위치된 대향 표면으로부터 전달된다.
[0203] 회로 구성들(1444 및 1454) 중 어느 하나는 (위에서 논의된 바와 같이) 전반 조명에 적절한 광 및 이미지 디스플레이 둘 모두를 제공하는 디스플레이를 제공하기 위해 플라즈마 디스플레이(1200)에 통합될 수 있다.
[0204] 도 14a 및 14b의 회로 보드 예들 둘 모두는 또한, 플라즈마 점화를 위해 전지 내에 공기 또는 희가스(rare gas)를 밀봉하기 위한 적색, 녹색, 또는 청색 형광체 픽셀-관련 코팅을 갖는 투명한 글래스를 포함할 수 있다. 생성된 UV 광의 휘도(플라즈마 반응의 세기를 표시함)는, 공진기 내의 개개의 개별 에어 갭들, 이를테면, 공진기들(1239 또는 1439) 내의 3-컷트들 각각으로의 RF 전력의 전달을 제어함으로써 제어된다. 생성된 UV 광은 형광체 픽셀-관련된 코팅을 여기시키는데, 이 경우, 하나의 픽셀에서 적색, 녹색, 및 청색 광이 독립적으로 제어된다. 설명된 RF 마이크로스트립 디바이스는 고효율 디스플레이 및/또는 전반 조명 라이팅 디바이스 또는 장치로서 사용될 수 있다.
[0205] 플라즈마 디스플레이(1200)의 동작의 하이-레벨 개요는 도 15를 참조하여 제공된다. 도 15는, 도 13a의 어레이의 일부에서와 같이, 3-컷트 공진기들의 어레이를 제어하여, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치, 이를테면, 도 4의 소프트웨어 구성가능한 라이팅 장치를 제공하기 위한 하이-레벨 제어 시스템 구성의 예를 예시한다. 공진기 어레이(이를테면, 1239 또는 1439)의 각각의 포인트에 대해, 마이크로플라즈마는 RF 컴포넌트들(1438)을 통해 마이크로스트립 공진기(1439)에 전송된 RF 전력에 의해 형성된다. 마이크로스트립 공진기(1439)는 보강 간섭에 의해 마이크로플라즈마에 최대 전기장을 전달하는 것을 돕는다. 적절한 압력의 적절한 가스 혼합물, 예컨대 대기의 헬륨 가스를 이용하면, 조작된 RF 전력에 의해, 마이크로플라즈마가 생성되며, 어레이의 각각의 포인트에 있게 된다. 자외선 광은 마이크로플라즈마 방전에 의해 생성되며, 형광체에 의해 가시광으로 변환된다. 어레이(1200EX)의 각각의 포인트에서 RF 전력을 제어함으로써, RF 마이크로스트립 플라즈마 디스플레이 및 RF 마이크로스트립 플라즈마 라이팅이 달성될 수 있다.
[0206] 플라즈마 디스플레이/라이팅 시스템(1405)은 전력 공급부(1410), RF(radio frequency) 송신기(1420), RF 스플리터/컴바이너(1430), 다수의 RF 증폭기들(1440-1 내지 1440(N+2)) 및 RF 공진기들(1450r-1 내지 1450r-N, 1450g-1 내지 1450g-N, 및 1450b-1 내지 1450b-N)을 포함한다. 일반적으로, 고체-상태 RF 송신기(1420)에 의해 생성된 RF 전력은, RF 스플리터/컴바이너(1430) 및 RF 증폭기들(1440-1 내지 1440-(N+2))에 의해, 인쇄된 마이크로스트립 RF 라우팅 회로(1445-1 내지 1445-(N+2))를 사용하여, 플라즈마 디스플레이(1200)의 각각의 RF 공진기(1450r-1 내지 1450r-N, 1450g-1 내지 1450g-N, 및 1450b-1 내지 1450b-N)에 분배된다. RF 마이크로스트립 공진기(1439)는, 플라즈마 디스플레이(1200)의 각각의 공진기(1439)에서 전기장을 최대화하기 위해 존재하는 적어도 하나의 정상파(standing wave)와 임피던스-매칭될 수 있다.
[0207] 보다 상세히, RF 스플리터들/컴바이너들(1430)은 플라즈마 디스플레이(1200) 내의 어레이의 상이한 그리드 위치들로/상이한 그리드 위치들에 RF 전력을 분배시킨다/중첩시킨다. RF 증폭기들(1440-1 내지 1440-(N+2)) 각각은 플라즈마 디스플레이(1200)의 각각의 공간 위치에서 RF 전력을 증폭시키고 수정한다.
[0208] 전력 공급부(1410)는 입력 전력을 제어 시스템에 제공하며, 라이팅 디바이스가 연결될 수 있는 AC 메인즈(mains)를 통해 제공될 수 있다. RF 송신기(1420)는, 전력 공급부(1410)에 대한 연결을 통해 수신된 전력을 RF 신호로 변환하여, 미리결정된 RF 전력을 갖는 RF 신호를 출력하도록 구성된다. RF 스플리터/컴바이너(1430)는 RF 신호를 분할 또는 분리하여, 신호의 RF 전력을 개개의 전력 증폭기들(1440-1 내지 1440(N+2)) 각각에 분배시킨다. 전력 증폭기들(1440-1 내지 1440(N+2))은 제어가능한 엘리먼트들을 나타내는 그룹들로 세분된다. 도 14의 예에서, 그룹 내의 전력 증폭기들의 수는 3개이지만, 그룹들은 더 많은 또는 더 적은 전력 증폭기들을 가질 수 있다. 전력 증폭기들은 본 예에서 3개의 그룹으로 그룹화되는데, 왜냐하면, RF 공진기들이 특정 컬러들, 이 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)를 대표하기 때문이다. 예컨대, 제어가능한 엘리먼트(1)는 RF 공진기들(1450r-1, 1450g-1 및 1450b-1)에 각각 커플링되는 RF 증폭기들(1440-1 내지 1440-3)을 포함한다. RF 증폭기들(1440-1 내지 1440(N+2)) 각각은 RF 스플리터/컴바이너(1430)로부터 RF 전력을 수신하고, RF 증폭기가 연결된 개개의 RF 공진기의 필요성에 기반하는 제어 신호에 기반하여 또는 그 제어 신호에 대한 응답으로, RF 전력을 증폭한다. 증폭된 RF 신호에 대한 응답으로, RF 공진기는 마이크로플라즈마를 생성하기 위해 공진기의 개방 단부 및 출력들에서 RF 전력을 최대화한다. 생성된 마이크로플라즈마는 컬러 필터를 통해 개개의 컬러의 가시광으로 변환되고, 이미지 디스플레이 또는 전반 조명을 제공하는 데 사용하기 위해 출력된다.
[0209] 도 14a 또는 도 14의 개별 반도체 회로들은 디스플레이 패널을 제공하기 위해 어레이로 반도체 칩 상에 제조될 수 있다. 도 15a는 도 13에 도시된 바와 같은 플라즈마 디스플레이의 RF 마이크로스트립 공진기 어레이의 예의 부분적 등각도이다. 도 15b는 도 15b에 도시된 바와 같은 RF 마이크로스트립 공진기들의 어드레스가능한 어레이의 부분적 등각도이다.
[0210] 1505의 RF 마이크로스트립들의 어레이는 회로 보드(1506) 상에 제작된다. 개개의 RF 마이크로스트립들 각각은 절연 슬래브(isolation slab)(1507)를 포함하는 유전체 슬래브(1501) 상에 제작된다. 유전체 슬래브(1501) 상에 제작된 RF 마이크로스트립들 각각은, 개개의 공진기들에 대해, 마이크로스트립 전극(1502), 접지 전극(1503)뿐만 아니라 적색 형광체(1508R), 녹색 형광체(1508G), 또는 청색 형광체(1508B)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 개개의 적색(1508R), 녹색(1508G), 또는 청색(1508B) 형광체들은 공진기들(1560)의 전체 3 컷트들 위에 적용되는 것으로 도시되지만, 개개의 형광체들은, 도 13b에 도시된 바와 같이, 공진기(이를테면, 1560)를 통해 그룹화될 수 있다. 공진기(1560) 각각은 절연부(1504)를 통해 다른 공진기들로부터 절연될 수 있다. 게다가, 공진기들(1560)은 개별 RF 전력을 수신하기 위해 RF(radio frequency) 소스들(1505)에 커플링된다.
[0211] 도 15b는 개별 어드레스능력(addressability)을 가능하게 하는 (도 15a의) RF 마이크로스트립 공진기들(1560)의 어레이 어레인지먼트를 예시하는, 회로 보드(1506)의 하이-레벨 등각도를 예시한다. 예에서, (개개의 형광체들(1508R, 1508G 및 1508B) 아래에 도시된) 각각의 공진기는 RF 신호 라인들(1576 및 1577)을 통해 개별적으로 어드레스가능하다. 제공된 개개의 RF 신호들의 제어는 제어기(미도시)에 의해 제공될 수 있다. 제어기는, 구성 데이터 등에 기반하여 형광체들(1508R, 1508G, 및 1508B)을 통해 백색 또는 적색, 녹색 또는 청색 라이팅을 생성하기에 적합한 컬러 출력을 생성하도록 개별 공진기들에 제어 신호들을 제공할 수 있다.
[0212] 위에서의 논의에서 알 수 있는 바와 같이, 비록 많은 지능적인 프로세싱 기능들이 라이팅 디바이스에서 구현될지라도, 적어도 일부 기능들은 범용 컴퓨터들 또는 다른 범용 사용자 단말 디바이스들과의 통신을 통해 구현될 수 있지만, 특수 목적 디바이스들이 사용될 수 있다. 도 17-19는 예시적인 범용 하드웨어 플랫폼들의 기능 블록 다이어그램 예시들을 제공한다.
[0213] 도 17은, 라이팅 디바이스(11/11A) 제어 커맨드들 생성하고 그리고/또는 수신하고, 라이팅 디바이스(11/11A) 외부의 네트워크들 및 디바이스들, 이를테면, 도 1 또는 4의 호스트 프로세서 시스템(115)에 액세스하거나 또는 드라이버 시스템(113/113A)의 광 생성 및 제어 기능성을 구현하는 데 전형적으로 사용될 수 있는 네트워크 또는 호스트 컴퓨터 플랫폼을 예시한다. 도 18은 도 1 및 4에 도시된 바와 같은 사용자 인터페이스 통신 엘리먼트들(이를테면, 117/117A)을 갖는 컴퓨터를 도시하지만, 도 18의 컴퓨터는 또한, 적절하게 프로그래밍되면 서버로서 동작할 수 있다. 도 19의 하드웨어 플랫폼의 블록 다이어그램은, 대안적으로 라이팅 디바이스(이를테면, 11/11A)와의 사용자 통신을 제공하기 위한 사용자 단말 디바이스의 역할을 할 수 있는, 무선 링크에 대한 네트워크 인터페이스를 갖는 모바일 디바이스, 이를테면, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등의 예를 나타낸다. 당업자들이 그러한 컴퓨터 장비의 구조, 프로그래밍 및 일반적인 동작에 익숙하며, 결과적으로 도면들은 자명할 것으로 여겨진다.
[0214] 서버(예컨대, 도 17을 참조)는, 예컨대, 특정 타입의 이용가능한 네트워크를 통한 패킷 데이터 통신을 위한 데이터 통신 인터페이스를 포함한다. 서버는 또한, 프로그램 명령들을 실행하기 위한, 하나 또는 그 초과의 프로세서들의 형태의 CPU(central processing unit)를 포함한다. 비록 서버가 흔히 네트워크 통신들을 통해 프로그래밍 및 데이터를 수신할지라도, 서버 플랫폼은 전형적으로, 서버에 의해 프로세싱되고 그리고/또는 통신될 다양한 데이터 파일들을 위한 내부 통신 버스, 프로그램 저장소 및 데이터 저장소를 포함한다. 이러한 서버들의 하드웨어 엘리먼트들, 작동 시스템들 및 프로그래밍 언어들은 사실상(in nature) 종래의 것이며, 당업자들은 이들에 충분히 익숙한 것으로 추정된다. 물론, 서버 기능들은, 프로세싱 로드를 분배시키기 위해, 다수의 유사한 플랫폼들 상에 분배 방식으로 구현될 수 있다. 도 17에서 도시되는 바와 같은 서버는 라이팅 디바이스(11/11A)의 통신 인터페이스들(117/117A)을 통해 라이팅 디바이스(11/11A)에 액세스할 수 있거나 이 라이팅 디바이스(11/11A)가 서버에 액세스할 수 있다. 예컨대, 서버는 사용자 요청에 대한 응답으로 구성 정보 파일을 전달할 수 있다. 구성 정보 파일의 정보는, 라이팅 디바이스 구성 정보에 따라, 광 출력 파라미터들을 세팅하기 위해 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스, 이를테면 라이팅 디바이스(11/11A)를 구성하는 데 사용될 수 있고, 광 출력 파라미터들은 (1) 광 강도, (2) 광 컬러 특징 및 (3) 공간 변조를 포함한다. 일부 예들에서, 라이팅 디바이스 구성 정보는 라이팅 디바이스에 의해 디스플레이하기 위한 이미지 및 라이팅 디바이스에 의한 빔 스티어링 또는 빔 형상화 중 적어도 하나를 위한 적어도 하나의 레벨 세팅을 포함한다. 구성 정보 파일은 또한, 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스의 성능, 이를테면 디밍(dimming) 성능, 컬러 온도 성능 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 구성 정보 파일은 또한, 시간의 정보, 이를테면 하나의 빔 형상 또는 디스플레이된 이미지로부터 다른 것으로 스위치할 시기 및 하나의 상태로부터 다른 상태로의 전환이 얼마나 오랫동안 이루어져야 하는지를 포함할 수 있다. 또한, 다른 상태에 대해, 예컨대 가상 조명기구가 오프를 나타내는 시기에 대해 구성 데이터가 동일한 또는 별도의 저장된 데이터 파일에 제공될 수 있다.
[0215] 컴퓨터 타입 사용자 단말 디바이스, 이를테면 데스크톱 또는 랩톱 타입 PC(personal computer)는 데이터 통신 인터페이스 CPU, 메인 메모리(이를테면, RAM(random access memory)), 및 사용자 데이터 및 다양한 실행가능한 프로그램들을 저장하기 위한 하나 또는 그 초과의 디스크 드라이브들 또는 다른 대용량 저장 디바이스들을 유사하게 포함한다(도 18 참조). 모바일 디바이스(도 19 참조) 타입 사용자 단말은 유사한 엘리먼트들을 포함할 수 있지만, 휴대가능한 폼 팩터(portable form factor)로 구현을 가능하게 하기 위해 더 적은 전력을 또한 요구하는 더 작은 컴포넌트들을 전형적으로 사용할 것이다. 도 19의 예는 WWAN(wireless wide area network) 트랜시버(XCVR), 이를테면 3G 또는 4G 셀룰러 네트워크 트랜시버뿐만 아니라 단거리 무선 트랜시버, 이를테면, 블루투스 및/또는 WLAN(wireless local area network) 통신을 위한 WiFi 트랜시버를 포함한다. 도 17의 컴퓨터 하드웨어 플랫폼 및 도 18의 단말 컴퓨터 플랫폼은 데이터의 대용량 저장 및 프로그래밍을 위한 RAM 타입 메인 메모리 및 하드 디스크 드라이브를 사용하는 것으로 예시적으로 도시되지만, 도 19의 모바일 디바이스는 플래시 메모리를 포함하고, 다른 소형(miniature) 메모리 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러나, 특히 휴대가능한 사용을 위한 더 최신의 컴퓨터 아키텍처들에는 반도체 메모리만이 장착되는 것이 주목될 수 있다.
[0216] 다양한 타입들의 사용자 단말 디바이스들은 또한, 다양한 사용자 입력 및 출력 엘리먼트들을 포함할 것이다. 컴퓨터는, 예컨대, 키보드 및 커서 제어/선택 디바이스, 이를테면, 마우스, 트랙볼, 조이스틱 또는 터치패드; 및 시각적 출력들을 위한 디스플레이를 포함할 수 있다(도 18 참조). 도 19의 모바일 디바이스 예는 터치스크린 타입 디스플레이(여기서 디스플레이는 디스플레이 드라이버에 의해 제어됨)를 사용하며, 그리고 스크린의 사용자 터칭이 터치 센스 제어기(Ctrlr)에 의해 검출된다. 이러한 컴퓨터 및/또는 모바일 사용자 단말 디바이스들의 하드웨어 엘리먼트들, 작동 시스템들 및 프로그래밍 언어들은 또한, 사실상 종래의 것이며, 그리고 당업자들이 종래의 것과 적절히 친숙한 것으로 추정된다.
[0217] 도 18의 사용자 디바이스 및 도 19의 모바일 디바이스는 또한, 사용자 경험을 향상시키기 위해 라이팅 디바이스(11/11A)와 상호작용할 수 있다. 예컨대, 프로그램들(127/127A)로서 저장된 제3자 애플리케이션들은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스의 제어 파라미터들, 이를테면 이미지 디스플레이 및 전반 조명 라이팅 분배에 대응할 수 있다. 부가적으로, 일부 예들에서, 사용자 제어식 입력 디바이스들, 이를테면 도 18의 I/O 및 도 19의 터치스크린 디스플레이에 대한 응답으로, 라이팅 디바이스는 센서들의 호스트(host), 이를테면 센서들(121/121A)로부터 입력을 수용하도록 구성된다. 이러한 센서들은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 플랫폼에 연결될 수 있거나, 디바이스의 하드웨어에 직접적으로 타잉될(tied) 수 있다. 예컨대, 데이라이트(daylight) 센서는 플랫폼의 조명 피스로부터의 광 출력에 영향을 줄 수 있고, 그리고 동시에 데이라이트 센서 및 라이팅 플랫폼과 연관되는 알고리즘들(algorithms)에 의해 관리되는 바와 같은 디스플레이의 장면을 변경시킬 수 있다. 이러한 센서들의 다른 예들, 예컨대 점유(occupancy) 맵핑 및 상황 맵핑을 위한 카메라들은 이들의 기능성에서 더 많이 진보될 수 있다.
[0218] 라이팅 디바이스(11/11A)는, 다른 예들에서, 시각적 광 통신을 수행하도록 구성된다. 빔 스티어링(또는 스티어링) 성능 때문에, 데이터 속도 및 대역폭은 증가된 범위를 가질 수 있다. 예컨대, 빔 스티어링 및 형상화는 SNR(signal-to-noise ratio)을 증가시키기 위한 성능을 제공하며, 이는 VLC(visual light communication)을 향상시킨다. 시각적 광이 정보의 캐리어이기 때문에, 데이터의 양 및 정보가 전송될 수 있는 거리는, 광을 포커싱함으로써 증가될 수 있다. 빔 스티어링은 광의 지향성 제어를 허용하며, 그리고 이는 집중된 전력을 허용하고, 이는 센서로 매우 집중된 광을 제공하기 위한 요건일 수 있다. 다른 예들에서, 라이팅 디바이스(11/11A)는 라이팅 디바이스(11/11A)가 거동을 "학습(learn)"하는 것을 가능하게 하는 프로그래밍에 의해 구성된다. 예컨대, 플랫폼과의 이전의 상호작용들에 기반하여, 라이팅 디바이스(11/11A)는 공간에 대한 향후 사용자 거동을 예측하기 위해, 메모리(125/125A)에 저장된 인공 지능(artificial intelligence) 알고리즘들을 사용할 수 있을 것이다.
[0219] 또한 위에서 서술된 바와 같이, 기법들의 양상들은 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스의 동작을 형성하며, 이 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스와의 임의의 시스템 상호작용은, 일부 프로그래밍, 예컨대, 라이팅 디바이스, 또는 라이팅 디바이스와 통신하는 단말 디바이스 또는 임의의 서버의 프로그래밍을 수반할 수 있다. 예컨대, 도 19의 모바일 디바이스 및 도 18의 사용자 디바이스는 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)에 전달될 수 있는 구성 정보 파일을 획득하기 위해 서버, 이를테면 도 17의 서버와 상호작용할 수 있다. 후속하여, 도 19의 모바일 디바이스 및/또는 도 18의 사용자 디바이스는, 제어 커맨드들, 이를테면 ON/OFF 커맨드 또는 성능 커맨드, 이를테면, 딤(dim)을 제공하거나, 빔 스티어링 각도 또는 빔 형상 포커스를 변경하기 위해, 각각의 디바이스들이 소프트웨어 구성가능한 라이팅 디바이스(11/11A)와 상호작용하는 것을 허용하는 프로그래밍을 실행할 수 있다. 따라서, 위에서 논의된 기술의 프로그램 양상들은, 전형적으로, 기계 판독가능한 매체의 타입으로 반송되거나 구현되는 실행가능한 코드 및/또는 연관된 데이터(소프트웨어 또는 펌웨어)의 형태의 "제품들" 또는 "제조 물품들"로서 고려될 수 있다. "저장" 타입 매체는 컴퓨터들, 프로세서들 등의 임의의 또는 모든 유형의 메모리, 또는 이의 연관된 모듈들, 이를테면 다양한 반도체 메모리들, 테이프 드라이브들, 디스크 드라이브들 등을 포함하며, 이는 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그래밍을 위한 비-일시적 저장소를 언제라도 제공할 수 있다. 프로그래밍의 모두 또는 부분들은 때때로 인터넷 또는 다양한 다른 원격통신 네트워크들을 통해 통신될 수 있다. 이러한 통신들은, 예컨대, 통신 인터페이스들(117/117A)을 통해 하나의 컴퓨터 또는 프로세서로부터 다른 것 내로, 예컨대 라이팅 시스템 서비스 제공자의 호스트 컴퓨터 또는 관리 서버로부터 시스템(11/11A)의 또는 시스템(11/11A)에 커플링되는 라이팅 디바이스들, 센서들, 사용자 인터페이스 디바이스들, 다른 논-라이팅-시스템 디바이스들 등 중 임의의 것으로 소프트웨어의 로딩을 가능하게 할 수 있으며, 그러한 소프트웨어는 개별적인 엘리먼트 기능들을 위한 프로그래밍 및 분배된 프로세싱 기능들을 위한 프로그래밍 양자 모두를 포함한다. 따라서, 소프트웨어/펌웨어 프로그램 엘리먼트들을 가질 수 있는 다른 타입의 매체는 이를테면, 로컬 디바이스들 간의 물리적 인터페이스들에 걸쳐, 유선 및 광학 랜드라인(landline) 네트워크들을 통해 그리고 다양한 에어-링크들(air-links) 상에서 사용되는 광학, 전기 및 전자기 파들을 포함한다. 이러한 파들을 반송하는 물리적 엘리먼트들, 이를테면, 유선 또는 무선 링크들, 광학 링크들 등은, 또한, 소프트웨어를 가지는 매체로서 간주될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 비-일시적, 유형적 또는 "저장" 매체에 제한되지 않는 한, 컴퓨터 또는 기계 "판독가능한 매체"와 같은 용어들은 실행을 위해 프로세서에 명령들을 제공하는 데 참여하는 임의의 매체를 지칭한다.
[0220] 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "커플링된"은 임의의 로지컬, 물리적 또는 전기 연결, 링크 또는 그와 유사한 것으로 지칭하며, 이에 의해 하나의 시스템 엘리먼트에 의해 생성된 신호들은 다른 "커플링된" 엘리먼트에 전달된다. 달리 설명되지 않는다면, 커플링된 엘리먼트 또는 디바이스들은 반드시 직접적으로 서로 연결되지 않고, 신호들을 수정하고, 조종하고 또는 반송할 수 있는 중간 컴포넌트들, 엘리먼트들 또는 통신 매체에 의해 분리될 수 있다.
[0221] 본원에서 사용되는 용어들 및 표현들은, 특정 의미가 본원에서 달리 명시된 경우를 제외하면, 그의 대응하는 개개의 조사 및 연구 분야들에 대한 그러한 용어들 및 표현들에 따라 보통의 의미를 갖는다는 것이 이해될 것이다. 제1 및 제2 등과 같은 상관적인 용어들은 단지 하나의 엔티티(entity) 또는 액션을 서로 구별하기 위해 사용될 수 있으며 그러한 엔티티들 또는 액션들 사이의 임의의 실제의 그러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 또는 암시하는 것은 아니다. "포함하다(comprises, includes)", "포함하는(comprising, including)"이란 용어들 또는 이들의 임의의 다른 변형은, 엘리먼트들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치가 오직 그 엘리먼트들만을 포함하는 것이 아니라 그러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 내재하거나 명백히 리스트되지 않은 다른 엘리먼트들을 포함할 수 있도록, 비-배타적인 포함을 커버하는 것으로 의도된다. 단수로 표현되는 엘리먼트는, 추가의 제약들이 없다면, 그 엘리먼트를 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에서의 부가적인 동일한 엘리먼트들의 존재를 배제하지 않는다.
[0222] 달리 언급되지 않는 한, 이어지는 청구항들을 포함하여, 본 명세서에 명시된 임의의 그리고 모든 측정들, 값들, 등급들, 포지션들, 크기들, 사이즈들 및 다른 규격들은 정확한 것이 아니라 대략적인 것이다. 그것들은 그것들과 관련된 기능들 및 그것들이 속한 분야에서 관습적인 것과 일관되는 합당한 범위를 갖는 것으로 의도된다.
[0223] 상기내용은 최상의 모드 및/또는 다른 예들로 간주되는 것을 설명하였지만, 이 안에서 다양한 수정들이 이루어질 수 있고 본원에서 개시되는 청구대상은 다양한 형태들 및 예들로 구현될 수 있고, 이들은 많은 애플리케이션들에 적용되며, 그 중 일부만이 본원에서 설명되었다는 것이 이해된다. 이어지는 청구항들은 본 개념들의 진정한 범위 내에 있는 임의의 그리고 모든 수정들 및 변형을 청구하는 것으로 의도된다.

Claims (52)

  1. 라이팅 디바이스로서,
    이미지를 제시하기 위한 이미지 디스플레이 디바이스;
    상기 이미지 디스플레이 디바이스와 병치된(collocated) 전반 조명 디바이스(general illumination device);
    상기 전반 조명 디바이스에 의해 생성된 광을 제어하기 위해 상기 전반 조명 디바이스에 커플링된 드라이버 시스템;
    메모리;
    상기 메모리에 액세스할 수 있고, 상기 드라이버 시스템의 동작을 제어하기 위해 상기 드라이버 시스템에 커플링된 프로세서; 및
    상기 메모리 내의 프로그래밍(programming)
    을 포함하며, 상기 프로세서에 의한 상기 프로그래밍의 실행은,
    소프트웨어 제어 데이터로서 전반 라이팅 분배 선택 및 조명기구(luminaire)의 이미지 선택을 획득하는 기능;
    상기 이미지 디스플레이 디바이스를 통해, 상기 이미지 선택에 기반하여 이미지 출력을 제시하는 기능; 및
    상기 전반 라이팅 분배 선택에 따라, 상기 전반 조명 디바이스로부터 전반 조명을 위한 광을 방출하도록, 상기 드라이버 시스템을 통해 상기 전반 조명 디바이스의 동작을 제어하는 기능
    을 포함하는 기능들을 수행하도록 상기 라이팅 디바이스를 구성하는, 라이팅 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전반 조명 디바이스는 상기 이미지 디스플레이 디바이스를 둘러싸는, 라이팅 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전반 조명 디바이스는 상기 이미지 디스플레이 디바이스의 주변부의 일부를 따라 위치되는, 라이팅 디바이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 드라이버 시스템은 추가로, 상기 이미지 디스플레이의 표현을 제어하기 위해 상기 이미지 디스플레이 디바이스에 커플링되며;
    상기 전반 조명 디바이스는 상기 이미지 디스플레이 디바이스의 출력 표면에 수직인 수직 축을 따라 상기 이미지 디스플레이 디바이스의 바로 뒤에 위치되는, 라이팅 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 드라이버 시스템은 추가로,
    시분할 멀티플렉싱 방식에 따라,
    상기 시분할 멀티플렉싱 방식의 제1 주기 인터벌 동안 상기 디스플레이 디바이스상에 상기 이미지를 제시하기 위한 제어 신호들을 생성하고; 그리고
    상기 제1 주기 인터벌과 상이한, 상기 시분할 멀티플렉싱 방식의 제2 주기 인터벌 동안, 상기 전반 조명 디바이스로부터 조명 라이팅을 생성하기 위한 제어 신호들을 생성하도록
    구성되는, 라이팅 디바이스.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전반 조명 디바이스는, 상기 이미지 디스플레이 디바이스의 적어도 일 측 상에 위치된 복수의 개별적으로 제어가능한 광원들을 더 포함하는, 라이팅 디바이스.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전반 조명 디바이스는, 상기 전반 라이팅 분배 선택에 따라, 상기 전반 조명 디바이스로부터 방출된 광을 프로세싱하기 위한 제어가능한 공간 광 분배 광학 어레이를 더 포함하는, 라이팅 디바이스.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어가능한 공간 광 분배 광학 어레이는, 복수의 개별적으로 제어가능한 공간 광 분배 엘리먼트들을 포함하는, 라이팅 디바이스.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 디스플레이 디바이스는, 유기 발광 다이오드 디스플레이 디바이스, 무기 발광 다이오드 디스플레이 디바이스, 플라즈마 디스플레이 디바이스 및 액정 디스플레이 디바이스로 이루어진 그룹에서 선택된 디스플레이 디바이스인, 라이팅 디바이스.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 전반 라이팅 분배 선택 및 상기 조명기구의 이미지 선택은 상기 메모리에 저장되는, 라이팅 디바이스.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 전반 라이팅 분배 선택 및 상기 조명기구의 이미지 선택은 상기 라이팅 디바이스의 외부 소스로부터 구성 데이터로서 상기 프로세서에 의해 수신되며, 상기 프로세서는 상기 구성 데이터를 상기 메모리에 저장하는, 라이팅 디바이스.
  12. 라이팅 디바이스로서,
    이미지를 제시하기 위한 디스플레이 디바이스;
    상기 디스플레이 디바이스와 병치된 전반 조명 디바이스;
    메모리;
    상기 메모리에 저장된 구성 데이터; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 구성 데이터에 기반하여 상기 전반 조명 디바이스 및 상기 디스플레이 디바이스에 의해 생성된 광을 제어하기 위해, 상기 메모리, 상기 디스플레이 디바이스 및 상기 전반 조명 디바이스에 커플링된 드라이버 시스템
    을 포함하며,
    상기 드라이버 시스템은,
    상기 메모리에 저장된 상기 구성 데이터에 액세스하며; 그리고
    상기 구성 데이터에 대한 응답으로, (a) 상기 디스플레이 디바이스로 하여금 상기 디스플레이 디바이스 상에 상기 이미지를 제시하게 하기 위해, 상기 디스플레이 디바이스에 대한 제어 신호들을 생성하며, 그리고 (b) 상기 전반 조명 디바이스로 하여금 상기 라이팅 디바이스로부터의 전반 조명 출력을 위한 광을 생성하게 하기 위해, 상기 전반 조명 디바이스에 대한 제어 신호들을 생성하도록
    구성되는, 라이팅 디바이스.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 이미지 디스플레이 디바이스는, 상기 메모리에 저장된 상기 구성 데이터에 따라, 상기 드라이버 시스템으로부터 이미지 데이터를 수신하기 위해 상기 드라이버 시스템에 커플링된 입력을 포함하며,
    상기 이미지 데이터는 상기 메모리에 저장된 비디오 데이터 또는 스틸 이미지(still image) 데이터를 포함하며,
    상기 디스플레이 디바이스에 대해 생성되는 상기 제어 신호들은 수신된 이미지 데이터에 기반하여 생성되는, 라이팅 디바이스.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 메모리에 액세스할 수 있고, 상기 라이팅 디바이스의 외부 소스로부터 구성 데이터를 수신하기 위한 통신 인터페이스에 커플링된 프로세서; 및
    상기 메모리 내의 프로그래밍(programming)
    을 더 포함하며, 상기 프로세서에 의한 상기 프로그래밍의 실행은,
    상기 통신 인터페이스를 통해, 상기 외부 소스로부터 구성 데이터 파일을 수신하는 기능; 및
    수신된 구성 데이터 파일의 구성 데이터를 상기 메모리에 저장하는 기능
    을 포함하는 기능들을 수행하도록 상기 라이팅 디바이스를 구성하며,
    상기 구성 데이터는 상기 이미지의 데이터 및 전반 조명 데이터를 포함하는, 라이팅 디바이스.
  15. 라이팅 디바이스로서,
    공간의 전반 조명을 전달하기에 적절한 광을 생성하도록 구성된 광원;
    상기 광원으로부터 출력되는 광을 수신하도록 커플링된 스위치가능한 디퓨저(switchable diffuser) ―상기 스위치가능한 디퓨저는 디스플레이 모드와 조명 모드 간에 스위치가능하도록 구조화됨―;
    하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기(switchable polarizer)들 ―상기 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기들 각각은 디스플레이 모드와 조명 모드 간에 스위치가능하도록 구조화됨―;
    전기적으로 제어가능하며, 상기 광원에 의해 생성된 광을 통과시키는 액정 필터; 및
    상기 광원, 상기 스위치가능한 디퓨저, 상기 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기들 및 상기 액정 필터의 동작을 제어하기 위해, 상기 광원, 상기 스위치가능한 디퓨저, 상기 하나 또는 그 초과의 스위치가능한 편광기들 및 상기 액정 필터에 커플링된 제어기
    를 포함하는, 라이팅 디바이스.
  16. 제15 항에 있어서,
    미리결정된 편광을 갖는 광을 통과시키도록 구성된 하나 또는 그 초과의 1/4 파장판(quarter-wave plate)들을 더 포함하는, 라이팅 디바이스.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 액정 필터는 상기 제어기로부터 수신된 제어 신호들에 기반하여 상이한 컬러들의 광을 방출하도록 제어가능한, 라이팅 디바이스.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 광원은 콤팩트한 형광등(compact fluorescent light), 형광등, 하나 또는 그 초과의 발광 다이오드들 및 할로겐 램프로 이루어진 그룹에서 선택되는 광원인, 라이팅 디바이스.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 제어기는 추가로,
    시분할 멀티플렉싱 방식에 따라,
    상기 하나 또는 그 초과의 편광기들 및 상기 액정 필터 둘 모두와 상기 스위치가능한 디퓨저를 디스플레이 모드로 스위치하도록 제시하는 제어 신호들을 생성하고; 그리고
    상기 하나 또는 그 초과의 편광기들 및 상기 액정 필터 둘 모두와 상기 스위치가능한 디퓨저를 조명 모드로 스위치하기 위한 제어 신호들을 생성하도록 구성되며,
    상기 디스플레이 모드에서, 상기 라이팅 디바이스는 상기 시분할 멀티플렉싱 방식의 제1 주기 인터벌 동안, 수신된 이미지 데이터를 기반으로 이미지를 제시하며,
    상기 조명 모드에서, 상기 라이팅 디바이스는 상기 제1 주기 인터벌과 상이한, 상기 시분할 멀티플렉싱 방식의 제2 주기 인터벌 동안, 상기 전반 조명 디바이스로부터의 광 출력을 컴플리먼트(compliment)하도록 조명 라이팅을 생성하는,
    라이팅 디바이스.
  20. 라이팅 디바이스로서,
    상기 라이팅 디바이스의 전면부상에 포지셔닝된 광 출력 표면;
    상기 광 출력 표면을 향해 이미지 디스플레이를 출력하도록 구성된 디스플레이 층;
    구내(premises)의 전반 조명을 위한 광을 생성하는 조명 층―하나 또는 그 초과의 조명 층들 및 상기 디스플레이 층은 층들의 스택으로서 구성되며, 상기 층들의 스택에서, 상기 스택의 수직 축은 상기 광 출력 표면에 수직이며, 상기 디스플레이 층 또는 조명 층들 중 하나의 층은 상기 디스플레이 층 또는 조명 층들 중 다른 층으로부터의 광 출력에 대해 투명하고 방출성임―; 및
    상기 디스플레이 층 및 상기 하나 또는 그 초과의 조명 층들의 동작을 제어하도록 커플링된 제어기
    를 포함하며, 상기 디스플레이 층은 이미지 신호들에 기반하여 이미지들을 제시하도록 제어되며, 상기 하나 또는 그 초과의 조명 층들은 전반 조명에 대해 충분한 조명을 생성하도록 제어되는, 라이팅 디바이스.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 층은 복수의 유기 발광 다이오드들을 포함하는, 라이팅 디바이스.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 조명 층은 투명한 유기 발광 다이오드들의 층을 포함하는, 라이팅 디바이스.
  23. 제20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 층은 상기 광 출력 표면에 인접한 제1 층이며;
    상기 조명 층들은, 상기 제1 층 상에 스택되며, 상기 제1 층보다 상기 광 출력 표면으로부터 더 멀리 있는 하나 또는 그 초과의 광 방출 층들을 포함하는, 라이팅 디바이스.
  24. 제20 항에 있어서,
    상기 조명 층은 상기 광 출력 표면에 인접한 제1 층이며; 그리고
    상기 디스플레이 층은 상기 제1 층 상에 스택되며 상기 제1 층보다 상기 광 출력 표면으로부터 더 멀리 있는, 라이팅 디바이스.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 디스플레이 층에 인접하게 스택되지만 상기 제1 층보다 상기 광 출력 표면으로부터 더 멀리있는 다른 조명 층들을 더 포함하는, 라이팅 디바이스.
  26. 라이팅 디바이스로서,
    디스플레이 디바이스; 및
    상기 디스플레이 디바이스에 커플링된 제어기
    를 포함하며,
    상기 디스플레이 디바이스는,
    액정 스택;
    상기 액정 스택에 백라이팅(backlighting)을 제공하도록 커플링된 광원
    을 포함하며, 상기 광원은 하나 또는 그 초과의 광 방출기들 및 생성된 광을 상기 액정 스택에 공급하도록 배열되는 커플링 구조(coupling structure)를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 디스플레이 디바이스의 액정 디스플레이를 제어하도록 구성되며, 상기 제어기는 디스플레이 및 전반 조명 세팅들에 대한 제어 신호들을 제공하는, 라이팅 디바이스.
  27. 장치로서,
    디스플레이 모드와 전반 조명 모드 간에 스위치가능한, 스위치가능한 컴포넌트들, 및 광원을 포함하는 디스플레이 디바이스 ―상기 광원은 상기 디스플레이 모드에서 보다 상기 조명 모드에서 더 큰 광 출력 값을 가짐―; 및
    상기 디스플레이 디바이스에 커플링된 제어기
    를 포함하며,
    상기 제어기는,
    상기 디스플레이 모드와 상기 전반 조명 모드 간에 상기 스위치가능한 컴포넌트들을 스위치하기 위한 제어 신호들을 생성하고, 그리고
    상기 디스플레이 디바이스의 모드에 따라, 상기 광원의 출력 광 강도(output light intensity)를 변화시키도록 구성되는, 장치.
  28. 라이팅 디바이스로서,
    디스플레이 디바이스를 포함하며,
    상기 디스플레이 디바이스는,
    제어 신호들을 수신하기 위한 제어 입력들;
    전반 조명에 적절한 광을 생성하기 위한 광원 ―상기 광원은 상기 제어 입력들에 커플링되며, 수신된 제어 신호들에 응답함―;
    스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들 ―상기 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들은, 상기 광원 및 상기 제어 입력들에 커플링되며, 수신된 제어 신호들에 응답하고, 상기 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들은 스택으로 배열되며, 상기 광원에 의해 생성된 광은 상기 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들을 통과함―; 및
    상기 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들 중 적어도 하나에 커플링되며, 상기 스위치가능한 광 프로세싱 컴포넌트들을 통과한 전반 조명 광을 출력하는 출력 표면
    을 포함하며, 상기 출력 표면으로부터 출력되는 상기 전반 조명 광은 구내에 설치된 라이팅 디바이스들에 대한 라이팅 업계 표준(lighting industry standard)들을 준수하는, 라이팅 디바이스.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 광원은 하나 또는 그 초과의 무기 발광 다이오드들을 포함하는, 라이팅 디바이스.
  30. 제28 항에 있어서,
    상기 스위치가능한 컴포넌트들은 전반 조명에 적절한 이미지 및/또는 광 둘 모두를 생성하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 유기 발광 다이오드들을 포함하는, 라이팅 디바이스.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 유기 발광 다이오드들은,
    투명한 재료들로 제조되며,
    상기 출력 표면에 수직인 수직 축을 가지는 스택으로 배열되며, 그리고
    상기 스택의 상기 하나 또는 그 초과의 유기 발광 다이오드들에 의해 생성된 광은, 상기 출력 표면의 외부에서 전반 조명 광을 제공하기 위해, 인접한 유기 발광 다이오드에 의해 출력되는 광과 부가적으로(additively) 결합되는, 라이팅 디바이스.
  32. 라이팅 디바이스로서,
    상기 라이팅 디바이스의 전면부상에 포지셔닝되는 광 출력 표면; 및
    상기 광 출력 표면 뒤의 디스플레이 패널
    을 포함하며,
    상기 디스플레이 패널은,
    라디오 주파수 전력을 제공하도록 구성된 라디오 주파수 전력 공급부;
    상기 전력 공급부에 커플링되며, 마이크로플라즈마를 생성하기에 적절한 라디오 주파수 신호들을 송신하는 라디오 주파수 송신기;
    상기 라디오 주파수 송신기에 커플링되며, 상기 라디오 주파수 송신기로부터 수신된 라디오 주파수 신호들을 복수의 라디오 주파수 마이크로스트립 회로 경로들상에 분할하는 라디오 주파수 스플리터/컴바이너(splitter/combiner);
    상기 복수의 라디오 주파수 마이크로스트립 회로 경로들의 개개의 경로에 개별적으로 커플링되는, 복수의 개별적으로 제어가능한 라디오 주파수 증폭기들 ―다수의 개별적으로 제어가능한 라디오 주파수 증폭기들 각각은, 제어 신호들에 기반하여, 상기 수신된 라디오 주파수 신호들을 증폭하도록 구성됨―; 및
    상기 복수의 라디오 주파수 증폭기들의 개개의 증폭기에 커플링되며 증폭된 라디오 주파수 신호들을 수신하도록 구성되는 복수의 라디오 주파수 마이크로스트립 플라즈마 전지들
    을 포함하며, 상기 복수의 라디오 주파수 마이크로스트립 플라즈마 전지들 각각은 구내의 전반 조명에 적합한 광을 생성하도록 구성되는, 라이팅 디바이스.
  33. 장치로서,
    이미지 디스플레이 출력을 생성하도록 구성되는 디스플레이 디바이스; 및
    상기 디스플레이 디바이스가 조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대한 업계 수용가능한 성능을 갖는 조명 광 출력을 생성하는 것을 가능하게 하기 위한 수단
    을 포함하는, 장치.
  34. 제33 항에 있어서,
    상기 가능하게 하기 위한 수단은,
    와트 당 100 초과 루멘을 출력하는 향상된 백라이트 광원(light backlight source);
    추가의 콜레이트된(collated) 광원;
    유기 발광 다이오드 층;
    폴리머 분산형 액정(polymer disbursed liquid crystal)들로 형성된 디스플레이 층;
    폴리머 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정(polymer stabilized cholesteric texture liquid crystal)들로 형성된 디스플레이 층; 또는
    마이크로플라즈마 전지
    중 하나 또는 그 초과의 것을 포함하는, 장치.
  35. 제33 항에 있어서,
    상기 가능하게 하기 위한 수단이 폴리머 분산형 액정들 또는 폴리머 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정들로 형성된 디스플레이 층들을 포함할 때, 폴리머 분산형 액정 또는 폴리머 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정 디스플레이 층들은, 제1 제어 신호에 대한 응답으로 제1 모드를 취하고(assume), 제2 제어 신호에 대한 응답으로 제2 모드를 취하도록 구성되는, 장치.
  36. 제33 항에 있어서,
    상기 가능하게 하기 위한 수단이 추가의 병치된 광원들을 포함할 때, 상기 추가의 병치된 광원들은 상기 디스플레이 디바이스에 인접하게 위치되는, 장치.
  37. 제33 항에 있어서,
    상기 가능하게 하기 위한 수단이 추가의 병치된 광원들을 포함할 때, 상기 추가의 병치된 광원들은 상기 디스플레이 디바이스 내에 위치되는, 장치.
  38. 제33 항에 있어서,
    상기 가능하게 하기 위한 수단이 추가의 병치된 광원들을 포함할 때, 상기 추가의 병치된 광원들은 유기 발광 다이오드 층들에 의해 프로세싱되는 광을 제공하는, 장치.
  39. 제33 항에 있어서,
    상기 가능하게 하기 위한 수단이 마이크로플라즈마 전지들을 포함할 때, 상기 마이크로플라즈마 전지들은, 마이크로스트립 도파관들을 통해 전달되는 라디오 주파수 신호들에 의해 전력공급되고, 이미지 디스플레이 광 및 전반 조명 광 둘 모두를 제공하도록 제어가능한, 장치.
  40. 장치로서,
    조명기구의 전반 라이팅 애플리케이션에 대해 업계 수용가능한 성능을 갖는 조명 광 출력을 생성하도록 구성되는 광원; 및
    상기 장치로부터 미리정의된 광 출력 분배로 상기 조명 광 출력을 분배하기 위해, 상기 광원에 커플링된 광학 디바이스
    를 포함하는, 장치.
  41. 디바이스로서,
    광원;
    디스플레이; 및
    상기 광원 및 상기 디스플레이에 커플링된 제어기
    를 포함하며,
    상기 제어기는,
    조명 모드에서, 구내에 전반 조명을 제공하기 위해 상기 광원으로부터 광을 출력하도록 상기 디바이스를 동작시키고; 그리고
    디스플레이 모드에서, 상기 디스플레이를 통해 이미지를 출력하도록 상기 디바이스를 동작시키도록
    구성되는, 디바이스.
  42. 제41 항에 있어서,
    상기 전반 조명은 전반 라이팅 애플리케이션에 대한 정부(governmental) 또는 업계 표준을 만족시키는, 디바이스.
  43. 제41 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 디스플레이 모드에서보다 상기 조명 모드에서 더 큰 광 출력 값을 갖는, 디바이스.
  44. 디스플레이 디바이스로서,
    상기 디스플레이 디바이스로부터의 출력을 위해 광을 생성하도록 구성되는 광원; 및
    디스플레이 디바이스 모드에 따라, 출력 광을 프로세싱하기 위해, 상기 광원에 커플링된 하나 또는 그 초과의 제어가능한 광 프로세싱 컴포넌트들
    을 포함하며,
    상기 광원 및 상기 하나 또는 그 초과의 제어가능한 광 프로세싱 컴포넌트들은,
    제1 모드에서, 상기 디스플레이 디바이스의 전체 출력 표면에 걸쳐 전반 조명 라이팅을 출력하고; 그리고
    제2 모드에서, 상기 디스플레이 디바이스의 전체 출력 표면에 걸쳐 이미지의 디스플레이를 생성하도록 구성되는, 디스플레이 디바이스.
  45. 제44 항에 있어서,
    상기 광원 및 상기 하나 또는 그 초과의 제어가능한 광 프로세싱 컴포넌트들에 커플링된 제어 수단을 더 포함하며,
    상기 제어 수단은,
    상기 제1 모드 동안 투명한 상태를 제공하도록 상기 하나 또는 그 초과의 제어가능한 광 프로세싱 컴포넌트들을 제어하며; 그리고
    상기 제2 모드 동안 확산 상태(diffuse state)를 제공하도록 상기 하나 또는 그 초과의 제어가능한 광 프로세싱 컴포넌트들을 제어하도록
    구성되는, 디스플레이 디바이스.
  46. 제44 항에 있어서,
    상기 이미지를 생성하는 데 적절한 광을 생성하도록 상기 광원을 제어하도록 구성되는 제어 수단을 더 포함하며, 생성된 광의 강도는, 상기 제1 모드에 있을 때의 상기 생성된 광의 강도에 비해, 상기 제2 모드에서 감소되는, 디스플레이 디바이스.
  47. 제44 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 제어가능한 광 프로세싱 컴포넌트들은 추가로, 제3 모드에서, 상기 디스플레이 디바이스의 출력 표면의 일부에서는 이미지를 출력하면서 상기 디스플레이 디바이스의 출력 표면의 하나 또는 그 초과의 다른 부분들은 전반 조명을 위한 광을 출력하도록 제어되게 구성되는, 디스플레이 디바이스.
  48. 제44 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 제2 모드에서보다 상기 제1 모드에서 더 큰 광 출력 값을 갖는, 디스플레이 디바이스.
  49. 장치로서,
    제어가능한 광원;
    제어가능한 디스플레이 디바이스; 및
    상이한 제1 모드 및 제2 모드에서 상이한 시간들에 상기 장치를 선택적으로 동작시키기 위한 수단
    을 포함하며, 상기 제1 모드는 구내에 전반 조명을 제공하기 위해 상기 광원으로부터 광을 출력하는 것을 포함하고, 상기 제2 모드는 이미지를 출력하도록 상기 디스플레이 디바이스를 동작시키는 것을 포함하는, 장치.
  50. 제49 항에 있어서,
    상기 수단은 상기 상이한 제1 모드 및 제2 모드에서 상기 장치의 동작들을 시분할 멀티플렉싱하도록 구성되는, 장치.
  51. 제49 항에 있어서,
    상기 제1 모드에서의 동작은 상기 제어가능한 디스플레이 디바이스의 전체 출력 표면에 걸쳐 상기 전반 조명을 위한 광의 출력을 제공하며, 상기 제2 모드에서의 동작은 상기 제어가능한 디스플레이 디바이스의 상기 전체 출력 표면에 걸쳐 이미지 디스플레이 출력을 제공하는, 장치.
  52. 제49 항에 있어서,
    상기 수단은 추가로, 제3 모드에서 추가의 상이한 시간에 상기 장치를 선택적으로 동작시키도록 구성되며, 상기 제3 모드는 구내에 전반 조명을 제공하기 위해 상기 광원으로부터 광을 출력하는 것 및 이미지를 출력하기 위해 상기 디스플레이 디바이스를 동작시키는 것을 포함하는, 장치.
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