KR20200112838A - 가변 광 투과율 장치 및 관련 제어 방법 - Google Patents

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KR20200112838A
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마리우스 펠로우
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에씰로 앙터나시오날
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Abstract

가변 광 투과율 장치(2)는, - 초기 투과율 값(
Figure pct00181
)과 목표 투과율 값(
Figure pct00182
) 사이에서 광 투과율을 가변시킬 수 있는 가변 투과율 광학기(4a, 4b); 및 - 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하도록 구성된 제어 장치(5)를 포함하며, 제어 장치(5)는 초기 투과율 값(
Figure pct00183
) 및 목표 투과율 값(
Figure pct00184
)에 따라 가변 투과율 광학기의 응답 지속 시간을 제어하도록 구성된다.

Description

가변 광 투과율 장치 및 관련 제어 방법
본 발명은 가변 투과율 광학기(variable transmission optics)에 관한 것이다.
가변 투과율 광학기에서, 광 투과율은 착용자의 시각 환경에 따라 또는 요구에 따라 자동으로 가변될 수 있다.
가변 투과율 광학기는 안구 렌즈, 선글라스, 스키 헬멧 또는 심지어 건물 창문, 도어 또는 벽에 사용될 수 있다. 안구 렌즈, 선글라스, 스키 헬멧 또는 건물 창문의 경우, 광 투과율은 시각 환경에 따라 또는 요구에 따라 자동으로 가변될 수 있다. 도어 또는 벽의 경우, 방에 있는 사람에게 소정의 프라이버시를 제공하기 위해, 요구에 따라 광 투과율이 감소될 수 있다.
가변 투과율 광학기는 예를 들어, 일렉트로크로믹(electrochromic) 구성 요소, 액정 또는 광변색(photochromic) 구성 요소를 포함할 수 있다.
가변 투과율 렌즈의 응답 지속 시간(duration)은 착용자의 편안함에 영향을 주는 것으로 잘 알려져 있다. 예를 들어, 광변색 렌즈를 사용할 때, 렌즈의 광 투과율이 너무 느리게 가변되는 경우, 착용자는 이의 환경의 광도 변화로 인해 여전히 불편하다. 대조적으로, 예를 들어 액정 렌즈를 사용할 때, 렌즈의 광 투과율이 너무 빠르게 가변되는 경우, 착용자가 경험하는 광도의 변화가 너무 급격하여, 불편을 또한 초래한다.
광변색 렌즈에서, 응답 지속 시간은 광변색 구성 요소의 조성 및 농도에 따라 좌우되며, 착용자의 선호에 맞지 않을 수 있다. 일렉트로크로믹 및 액정 렌즈에서, 응답 지속 시간은 렌즈의 제어 장치에 의해 자동으로 설정되며, 착용자의 선호와 일치하지 않을 수도 있다.
따라서, 가변 투과율 렌즈의 착용자의 편안함, 또는 보다 일반적으로 가변 투과율 광학기의 사용자의 편안함을 개선하고, 착용자의 선호에 따른 응답 지속 시간의 적응성을 개선할 필요가 있다.
위를 고려하여, 본 발명의 하나의 목적은 종래기술의 불편함 중 적어도 일부를 완화하는 것이다.
특히, 본 발명의 하나의 목적은 가변 투과율 광학기의 착용자의 편안함을 개선하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 착용자의 선호에 따른 응답 지속 시간의 적응성을 개선하는 것이다.
이를 위해, 제1 양태에 따라, 가변 광 투과율 장치가 제안되고, 가변 광 투과율 장치는,
- 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이에서 광 투과율을 가변시킬 수 있는 가변 투과율 광학기; 및
- 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하도록 구성된 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는 초기 투과율 값 및 목표 투과율 값에 따라 가변 투과율 광학기의 응답 지속 시간을 제어하도록 구성된다.
실시형태에서, 가변 투과율 장치는 이하의 특징 중 하나 또는 조합을 더 포함할 수 있다:
- 응답 지속 시간은 착용자 또는 착용자 그룹의 선호에 따라 선택된다;
- 제어 장치는 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호(sign)에 따라, 응답 지속 시간을 제어하도록 구성되며, 제어 장치는,
o 가변 투과율 광학기의 광 투과율을 초기 투과율 값으로부터 목표 투과율 값으로 감소시키기 위한 제1 응답 지속 시간, 및
o 초기 투과율 값으로부터 목표 투과율 값으로 광 투과율을 증가시키기 위한 제2 응답 지속 시간을 제어하도록 구성되고,
제1 응답 지속 시간은 제2 응답 지속 시간과 상이하다;
- 가변 광 투과율 장치는, 조도를 주기적으로 측정하고 조도의 변화를 검출하도록 구성된 주변 광 센서를 더 포함하며,
o 측정된 조도가 미리 결정된 임시(temporization) 지속 시간 동안 기준 조도와 상이한 경우, 조도의 변화가 검출되고,
o 제어 장치는, 미리 결정된 임시 지속 시간 후에 조도의 변화의 검출 시에, 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하도록 구성되며,
o 응답 지속 시간은 미리 결정된 임시 지속 시간을 포함한다;
- 미리 결정된 임시는 초기 및 목표 투과율 값에 따라 한정된다;
- 기준 조도는 제1 기준 조도 및 제2 기준 조도를 포함하며, 미리 결정된 임시 지속 시간은 제1 임시 지속 시간 및 제2 임시 지속 시간을 포함하고, 측정된 조도가 제1 임시 지속 시간 동안 제1 기준 초과인 경우, 그리고 측정된 조도가 제2 임시 지속 시간 동안 제2 기준 조도 미만인 경우, 조도의 변화가 검출된다;
- 제1 임시 지속 시간은 제2 임시 지속 시간과 상이하다;
- 제1 임시 지속 시간 및 제2 임시 지속 시간은 초기 및 목표 투과율 값 사이의 차의 부호에 좌우된다;
- 가변 투과율 장치는,
o 원격 구성 장치를 더 포함하며, 원격 구성 장치는,
· 적어도 제1 응답 지속 시간 및 제2 응답 지속 시간을 제어 장치에 전송하도록 구성되고, 구성 장치는, 가변 투과율 장치의 착용자에 대해 상이한 제1 응답 지속 시간, 제2 응답 지속 시간을 테스트하기 위해 사용되거나, 착용자의 선호에 따른 제1 응답 지속 시간 및 제2 응답 지속 시간으로 가변 투과율 장치를 구성하기 위해 사용되도록 의도된다.
일 실시형태에 따라, 가변 투과율 광학기는 일렉트로크로믹 광학기와 액정 광학기 중 하나에서 선택되며, 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터는 가변 투과율 광학기의 광 투과율이다.
그 실시형태에 따라, 가변 투과율 장치는 이하의 특징 중 하나 또는 조합을 더 포함할 수 있다:
- 제어 장치는,
Figure pct00001
에 따라 광 투과율 값이 가변되게 광 투과율 값을 제어하도록 구성되며,
Figure pct00002
는 시간 t = ti에서의 초기 투과율 값이고,
Figure pct00003
는 시간 ti + t에서의 현재 투과율 값이며,
Figure pct00004
는, t = ti 이후 조도의 변화의 검출이 없는 경우,
Figure pct00005
이도록 정의되는, 초기 투과율 값(
Figure pct00006
) 및 목표 투과율 값(
Figure pct00007
)에 따른 전이 함수이다.
또한, 전이 함수는, 전이 함수가
Figure pct00008
의 투과율 값에 도달하는 시간 간격에 의해 정의된 총 전이 지속 시간을 가지며, 응답 지속 시간은 총 전이 지속 시간을 포함한다;
- 총 전이 지속 시간은 300 밀리초 이상 및 10500 밀리초 이하로 선택된다;
- 총 전이 지속 시간은 초기 투과율 값 및 목표 투과율 값에 따라 한정된다;
- 광 투과율이 제1 초기 투과율 값으로부터 제1 목표 투과율 값으로 감소하는 경우, 광 투과율은 제1 총 전이 지속 시간(
Figure pct00009
)을 갖는 제1 전이 함수에 따라 가변되고, 광 투과율이 제2 초기 투과율 값으로부터 제2 목표 투과율 값으로 증가하는 경우, 광 투과율은 제2 총 전이 지속 시간(
Figure pct00010
)을 갖는 제2 전이 함수에 따라 가변되며,
제2 총 전이 지속 시간은 제1 총 전이 지속 시간과 상이하다;
-
Figure pct00011
;
- 광 투과율이 제1 초기 투과율 값으로부터 제1 목표 투과율 값으로 감소하는 경우, 광 투과율은 제1 총 전이 지속 시간을 갖는 제1 전이 함수에 따라 가변되고,
광 투과율이 제2 초기 투과율 값으로부터 제2 목표 투과율 값으로 증가하는 경우, 광 투과율은 제2 총 전이 지속 시간을 갖는 제2 전이 함수에 따라 가변되며,
제1 초기 투과율 값이 제2 목표 투과율 값과 동일하고, 제1 목표 투과율 값이 제2 초기 투과율 값과 동일한 경우,
제2 총 전이 지속 시간은 제1 총 전이 지속 시간과 상이하다.
다른 실시형태에 따라, 가변 투과율 광학기는 광변색 광학기이며, 가변 투과율 장치는 투명 발열체를 더 포함하고, 제어 장치는, 미리 결정된 가열 지속 시간 동안 미리 결정된 온도를 설정함으로써 광변색 광학기의 응답 지속 시간을 제어하도록 구성되며, 미리 결정된 온도 및 가열 지속 시간은 초기 투과율 값 및 목표 투과율 값에 따라 결정된다.
또한, 제2 양태에 따라, 가변 투과율 장치의 투과율을 제어하기 위한 방법이 제안되고, 방법은,
- 상기 가변 투과율 장치의 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하는 단계를 포함하며, 방법은,
- 초기 투과율 값 및 목표 투과율 값에 따라 가변 투과율 광학기의 응답 지속 시간을 제어하는 단계를 더 포함한다.
실시형태에서, 방법은 이하의 특징 중 하나 또는 조합을 더 포함할 수 있다:
- 응답 지속 시간은 착용자의 선호에 따라 선택된다;
- 방법은,
o 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호에 따라 응답 지속 시간을 제어하는 단계를 포함하며, 제어하는 단계는,
·가변 투과율 광학기의 광 투과율을 초기 투과율 값으로부터 목표 투과율 값으로 감소시키기 위한 제1 응답 지속 시간을 제어하는 단계, 및
·초기 투과율 값으로부터 목표 투과율 값으로 광 투과율을 증가시키기 위한 제2 응답 지속 시간을 제어하는 단계를 포함하고,
o 제1 응답 지속 시간은 제2 응답 지속 시간과 상이하다;
- 방법은,
o 주변 광 센서를 사용하여 조도를 주기적으로 측정하는 단계,
o 측정된 조도가 미리 결정된 임시 지속 시간 동안 기준 조도와 상이한 경우, 측정된 조도의 변화를 검출하는 단계,
o 미리 결정된 임시 지속 시간 이후 조도의 변화의 검출 시에, 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하는 단계를 포함한다;
- 방법은,
o 주변 광 센서를 사용하여 조도를 주기적으로 측정하는 단계,
o 측정된 조도가 제1 임시 지속 시간 동안 사전 정의된 범위 초과인 경우, 그리고 측정된 조도가 제2 임시 지속 시간 동안 사전 정의된 범위 미만인 경우, 조도의 변화를 검출하는 단계를 포함하며, 제1 임시 지속 시간은 제2 임시 지속 시간과 상이하고,
o 제어 장치는 조도의 변화의 검출 시에, 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어한다.
또한, 제3 양태에 따라, 프로세서에 액세스 가능하고, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 전술한 방법의 단계를 수행하게 하는 하나 이상의 저장된 명령 시퀀스/시퀀스들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램, 예를 들어 비-일시적 컴퓨터 프로그램이 제안된다.
또한, 전술한 상기 컴퓨터 프로그램을 저장하는 저장 매체, 예를 들어 비-일시적 저장 매체가 제안된다.
본 발명의 내용에 포함됨.
제안된 솔루션의 추가적인 세부 사항, 양태 및 실시형태는 도면을 참조하여 단지 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 일 실시형태에 따른 가변 투과율 장치를 포함하는 안경을 도시한다;
도 2는 일 실시형태에 따른 제어 장치를 도시한다;
도 3은 일 실시형태에 따라 제어 장치에 의해 수행될 수 있는, 자동 모드로 가변 투과율 장치를 제어하기 위한 방법을 도시한다;
도 3a는 센서에 의해 측정되는 조도의 일 실시예를 도시한다;
도 3b는 일 실시형태에 따라, 제어 장치에 의해 제어되는 바와 같은 가변 투과율 장치의 투과율 값을 개략적으로 도시한다;
도 3c는 일 실시형태에 따라, 제어 장치의 명령 신호에 의해 전송되는 투과율 값을 도시한다;
도 4는 사용자 집단에 의해 선호되는 제1 및 제2 응답 지속 시간에 관련된 파라미터의 실시예를 도시한다.
도 1은 시스템, 여기서는 가변 투과율 장치(2) 및 안경테(3)를 포함하는 안경(1)을 도시한다. 가변 투과율 장치(2)는 2개의 가변 투과율 광학기(4a, 4b)로서, 여기서는 안구 렌즈, 및 적어도 하나의 제어 장치(5)를 포함한다. 여기서 설명되는 실시형태에서, 가변 투과율 광학기는 일렉트로크로믹 렌즈 또는 액정 렌즈일 수 있다. 각각의 가변 투과율 광학기(4a, 4b)는, 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터, 여기서는 일렉트로크로믹 렌즈 또는 액정 렌즈의 광 투과율을 제어하도록 구성된 제어 장치(5)에 의해 제어된다.
시스템, 즉 안경(1)은 예를 들어, 2개의 안구 렌즈(4a, 4b) 사이의 안경테(3) 상에 배치된 주변 광 센서(8)를 포함할 수 있다. 주변 광 센서(8)는 외부 환경에서의 조도의 변화를 검출, 및/또는 측정된 조도를 제어 장치(5)에 전송하도록 구성될 수 있다. 따라서, 가변 투과율 장치(2)는 "자동 모드"로 제어된다.
선택적으로, 가변 투과율 장치(2)는 자동 모드와 수동 모드 간에 전환시키기 위해 사용될 수 있는 제어 요소(9)를 포함할 수 있다. 수동 모드에서, 사용자는 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하여, 가변 투과율 광학기(4a, 4b)에 의해 도달될 목표 투과율 값, 및 목표 투과율 값에 도달하기 위한 특정 응답 지속 시간을 설정하기 위해 사용될 수 있는 파라미터를 포함하는, 사용될 제어 구성을 표시할 수 있다. 제어 요소(9)는 예를 들어, 촉각 슬라이더(tactile slider), 상이한 위치를 갖는 스위치, 또는 스마트폰일 수 있다.
일렉트로크로믹 렌즈(또는 보다 일반적으로는 광학기)는 2개의 투명 층, 예를 들어 유기 또는 미네랄 유리로 제조된 2개의 플레이트를 포함하며, 그 위에 적어도 2개의 전극이 배치된다. 2개의 투명 층의 내부 표면은 일렉트로크로믹 화합물을 포함하는 일렉트로크로믹 혼합물로 충전되는 셀을 한정한다. 일렉트로크로믹 화합물은 산화 및 환원 반응으로 인해, 전압이 인가되는 경우 이들의 색상을 가역적으로 변경하는 특이성을 갖는다. 따라서, 적어도 2개의 전극 사이에 전기장을 인가함으로써, 셀 및 이에 따른 광학기의 광 투과율이 가변될 수 있다. 전극은 암화(darkening)가 없는 경우 착용자가 렌즈를 통해 보기에 충분한 가시광을 투과시켜야 한다.
액정 렌즈(또는 보다 일반적으로는 광학기)는 유사한 구조를 가지며, 전극이 증착되는 2개의 투명 층을 포함한다. 투명 층의 내부 표면에 의해 한정된 셀은 액정 구조물로 충전된다. 전기장이 전극에 인가되는 경우, 액정들은 이들의 배향을 변화시키고, 이에 따라 액정 셀을 가로지르는 광의 경로를 변경시킨다. 따라서, 액정 렌즈 또는 광학기를 가로지르는 광의 강도는 전극에 상이한 전압을 인가함으로써 가변될 수 있다. 전극은 암화가 없는 경우 착용자가 렌즈를 통해 보기에 충분한 가시광을 투과시켜야 한다. 상이한 유형의 액정 광학기가 고려될 수 있다. 예를 들어, 2개의 교차 편광기 사이에 배치된 네마틱(nematic) 액정이 고려될 수 있다. 게스트 호스트(guest host) 액정도 고려될 수 있다. 게스트 호스트 액정은 이색성 염료와 연관된 네마틱 액정을 포함한다. 전기장이 2개의 전극 사이에 인가되는 경우, 이색성 다이는 네마틱 액정과 동일한 방향으로 배향되며, 액정 광학기의 전체적인 투과율은 인가된 전기장에 좌우된다. 따라서, 게스트 호스트 액정은 교차 편광기가 없기 때문에, 50% 초과의 투과율 값을 나타낸다.
따라서, 일렉트로크로믹 또는 액정 셀의 전극의 상이한 전압 기능을 적용함으로써, 일렉트로크로믹 또는 액정 렌즈 또는 광학기의 광 투과율을 제어하는 것이 가능하다.
일렉트로크로믹 또는 액정 렌즈 또는 광학기의 광 투과율을 제어하기 위해, 시스템은, 제어 장치(5)로부터 명령 신호를 수신하여 가변 투과율 광학기의 전극에 인가되도록 의도된 전압 신호를 출력하도록 구성된 전압 구동기(7)를 더 포함한다.
시스템은, 전기 에너지 소스, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 안경테(3)의 파생부(3a) 상에 장착된 배터리(6)를 더 포함한다. 배터리는 제어 장치(5), 및 센서(8), 제어 요소(9) 및/또는 전압 구동기(7)와 같은 다른 전기 구성 요소에 공급된다.
시스템은 예를 들어, 배터리가 없는 경우 또는 주변 광 센서가 제대로 기능하지 않는 경우, 안경 착용자에게 오작동을 통지할 수 있는 시각화 장치(10), 예를 들어 발광 다이오드(LED)를 더 포함할 수 있다.
시스템은 안경테(3)의 파생부 중 하나, 예를 들어 파생부(3b) 상에 위치된 폐쇄 검출 요소(11)를 더 포함할 수 있다. 폐쇄 검출 요소는, 파생부(3b)가 개방되거나 폐쇄되는 경우를 검출하고, 제어 장치(5)와 통신하여 제어 장치(5)를 스위치 온 또는 오프하도록 구성된다. 폐쇄 검출 요소(11)는 예를 들어, 파생부(3b)와 가변 투과율 광학기(4a) 사이의 안경테 상에 위치된 자석과 연관된 자기저항 효과 요소일 수 있다.
도 2는 가변 투과율 장치(2)가 자동 모드로 작동되는 일 실시형태에 따른 제어 장치(5)를 도시한다. 제어 장치(5)는, 프로세서(PROC), 클록(TIM), 메모리(MEM), 입력 및 출력 인터페이스(각각 IN 및 OUT), 및 통신 인터페이스(COMM)를 포함할 수 있다. 입력 인터페이스(IN)는 주변 광 센서(8)에 의해 전송된 신호를 수신하여 이들을 프로세서(PROC)에 전송한다. 프로세서(PROC)는, 주변 광 센서(8)에 의해 전송된 신호로부터 수신된 입력 데이터에 따라, 출력 인터페이스(OUT)를 통해 전압 구동기(7)에 전송되도록 의도된 가변 투과율 광학기의 투과율 값을 나타내는 하나 이상의 명령 신호를 계산한다. 전압 구동기(7)는, 일렉트로크로믹 또는 액정 렌즈(4a, 4b) 내에 포함된 일렉트로크로믹 또는 액정 셀의 전극(CELL ELECTR)에 인가되는 해당 전압 신호를 생성한다. 또한, 프로세서(PROC)는 출력 인터페이스(OUT)를 통해 센서를 구성할 수 있다. 명령 신호를 계산하기 위해, 프로세서(PROC)는 메모리(MEM)로부터 명령을 검색한다. 또한, 메모리(MEM)는 상이한 명령 신호를 계산할 때 프로세서(PROC)에 의해 사용되는 상이한 변수를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(PROC)는 필요한 경우 메모리(MEM)에 일부 변수를 저장하거나 업데이트할 수 있다.
클록(TIM)은 프로세서(PROC)를 클로킹하기 위해 사용되며, 상이한 신호들의 송신 및 수신을 위한 시간 기준이다. 전압 구동기(7) 및 센서(8)는 제어 장치(5)에 통합될 수 있다. 통신 인터페이스(COMM)는 프로세서(PROC)와 원격 구성 장치(RCU) 간의 통신을 설정하도록 구성된다.
원격 구성 장치(RCU)는 제어 장치(5)의 프로세서(PROC)와 통신하여 제어 장치(5)를 구성한다. 원격 구성 장치(RCU)는 예를 들어, 제어 장치를 구성하기 위한 전용 애플리케이션을 포함하는 스마트폰일 수 있다. 특히, 구성 장치는 프로세서(PROC)에 의해 실행될 명령, 및/또는 메모리(MEM)에 저장될 수 있는 다양한 변수 또는 파라미터를 업데이트하거나 로딩할 수 있다. 원격 구성 장치(RCU)는 BluetoothTM 프로토콜을 사용하는 통신 인터페이스를 통해 제어 장치(5)와 통신할 수 있다.
또한, 원격 구성 장치(RCU)는 가변 투과율 렌즈 또는 광학기의 응답 지속 시간을 이의 선호에 맞추도록, 가변 투과율 장치의 사용자에 대해 상이한 파라미터를 테스트하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 원격 구성 장치(RCU)는 가변 투과율 장치의 투과율이 감소되고 있는지 또는 증가되고 있는지에 따라, 또는 초기 및 목표 투과율 값에 따라, 상이한 응답 지속 시간을 테스트하기 위해 사용될 수 있다.
선택적으로, 가변 투과율 장치(2)는 자동 모드와 수동 모드 간에 전환시키기 위해 사용자에 의해 사용될 수 있는 제어 요소(9)를 포함한다. 또한, 제어 요소(9)는, 도달될 목표 투과율 값, 및 목표 투과율 값에 도달하기 위한 특정 응답 지속 시간을 설정하기 위해 사용될 수 있는 파라미터를 포함하는 특정 제어 구성을 선택하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 따라, 제어 장치는 목표 투과율 값 및 초기 투과율 값에 따라 결정되는 응답 지속 시간을 제어하도록 구성된다. 따라서, 도달될 목표 투과율 값에 따라, 그리고 가변 투과율 광학기의 초기 투과율 값에 따라, 상이한 응답 지속 시간이 사용될 수 있다. 또한, 목표 투과율 값에 도달하기 위해 광 투과율이 감소되고 있는지 또는 증가되고 있는지에 따라, 응답 지속 시간이 선택될 수 있다.
가변 투과율 광학기의 응답 지속 시간은 제어 장치에 의해 제어된다. 응답 지속 시간은, 가변 투과율 광학기가 자동 모드로 제어되는 경우 시각 환경의 변화에 응답하여, 또는 가변 투과율 광학기가 수동 모드로 제어되는 경우 제어 요소의 활성화에 응답하여, 광 투과율이 초기 투과율 값으로부터 목표 투과율 값으로 가변되는 시간 간격에 해당한다. 목표 투과율 값은, 응답 지속 시간의 종료 시에 광학기에 의해 도달되는 고정 투과율 값에 해당한다.
일렉트로크로믹 또는 액정 광학기의 경우, 목표 투과율 값은 주변 광 센서에 의해 측정되는 현재 조도에 따라 선택될 수 있다.
응답 지속 시간은 상이한 방식으로 제어될 수 있으며, 이는 설명의 나머지 부분에 예시된다.
가변 투과율 장치(2)는 예를 들어, 자동 모드로 작동될 수 있다. 자동 모드에서, 주변 광 센서(8)는 외부 환경의 조도를 주기적으로 측정하고, 외부 환경에서의 조도의 변화가 발생하는 경우를 표시한다. 또한, 주변 광 센서(8)는 현재 측정된 조도의 표시를 제공할 수 있다. 현재 측정된 조도의 값은 목표 투과율 값을 계산하기 위해 제어 장치(5)의 프로세서(PROC)에 의해 사용될 수 있다. 그 다음, 프로세서(PROC)는, 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이에서 광 투과율을 가변시키기 위한 하나 이상의 명령 신호를 생성하여 전압 구동기(7)에 전송한다. 전압 구동기(7)는 일렉트로크로믹 또는 액정 렌즈(4a, 4b)의 명령 전극에 인가되는 해당 전압 신호를 생성한다. 전압 신호는 예를 들어, 액정 렌즈 또는 광학기의 광 투과율을 제어하도록 듀티 사이클이 가변될 수 있는 펄스폭 변조(PWM) 신호일 수 있다. 또한, 전압 신호의 진폭이 일렉트로크로믹 또는 액정 렌즈 또는 광학기의 미리 결정된 광 투과율과 일치하는 전압 신호를 인가함으로써, 또는 예를 들어, 가변 주파수를 갖는 전압 신호를 인가함으로써, 광 투과율이 가변될 수 있다.
도 3은 일 실시형태에 따라, 일렉트로크로믹 또는 액정 광학기를 포함하는 가변 투과율 장치를 자동 모드로 제어하기 위한 방법을 도시한다. 여기서 설명되는 방법은 가변 광 투과율 장치의 응답 지속 시간을 제어할 수 있게 한다.
방법은 초기화 단계(S000), 조도의 변화를 검출하는 단계(S100), 및 가변 광 투과율 장치의 광 투과율을 제어하는 단계(S200)를 포함한다.
초기화 단계(S000)는, 응답 지속 시간 및 광 투과율을 제어하기 위한 명령 신호를 계산하기 위해 프로세서(PROC)에 의해 사용되도록 의도된 명령 및 파라미터를 제어 장치(5)의 메모리(MEM)에 로딩하는 단계를 포함한다. 또한, 초기화 단계(S000)는, 현재 조도를 측정하고, 도달될 투과율 값을 나타내는 명령 신호를 전송함으로써 제1 투과율 값을 설정하는 단계를 포함한다.
단계(S100) 동안, 주변 광 센서(8)는 조도를 주기적으로 측정하고, 조도의 변화가 발생했는지 여부를 검출한다. 주변 광 센서(8)가 조도의 변화를 검출한 경우, 주변 광 센서는 조도의 변화가 발생했음을 제어 장치에게 표시하고, 단계(S200)를 개시하는 제어 장치의 프로세서(PROC)에 현재 측정된 조도를 전송한다.
단계(S200)에서, 프로세서(PROC)는 현재 측정된 조도를 사용하여, 가변 광 투과율 장치의 목표 투과율 값을 계산한다. 그 다음, 프로세서(PROC)는 가변 광 투과율 장치의 투과율 파라미터를 제어하기 위한 하나 이상의 명령 신호를 생성한다.
응답 지속 시간은 상이한 방식으로 가변될 수 있다.
단계(S100)에서, 센서(8)가 제어 장치(5)의 프로세서(PROC)에게 조도의 변화를 표시하기 전에, 임시(
Figure pct00012
)가 적용될 수 있다. 이 경우, 측정된 조도가 미리 결정된 임시 지속 시간(
Figure pct00013
) 동안 기준 조도와 상이한 경우, 조도의 변화가 검출된다.
단계(S200)에서, 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이에서 광 투과율을 가변시키기 위해, 미리 결정된 지속 시간을 갖는 전이 함수가 사용될 수 있다. 주어진 시간(t)에서의 광 투과율 값은,
Figure pct00014
에 따라 결정되며,
Figure pct00015
는 조도의 변화가 검출된 경우 자동 모드에서의 가변 광 투과율 광학기의 투과율 값에 해당하는, 시간 t = ti에서의 초기 투과율 값이고,
Figure pct00016
는 시간 ti + t에서의 현재 투과율 값이며,
Figure pct00017
는, t=ti 이후 조도의 변화의 검출이 없는 경우,
Figure pct00018
이도록 정의되는, 초기 투과율 값(
Figure pct00019
) 및 목표 투과율 값(
Figure pct00020
)에 따른 전이 함수이다.
전이 함수는, 전이 함수가
Figure pct00021
의 투과율 값에 도달하는 시간 간격에 의해 정의된 총 전이 지속 시간(
Figure pct00022
)을 갖는다.
따라서, 응답 지속 시간은 일렉트로크로믹 또는 액정 렌즈의 경우, 총 전이 지속 시간으로 지칭되는, 전이 함수의 지속 시간 및/또는 임시 지속 시간을 포함한다.
방법은 도 3a, 도 3b, 도 3c를 참조하여 추가로 예시된 일 실시형태에 따라, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 바와 같은 가변 광 투과율 장치의 경우에서 설명될 것이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 2개의 상이한 임시 지속 시간(
Figure pct00023
및
Figure pct00024
)을 갖는 상이한 조명 범위(
Figure pct00025
)에 대해, 조도의 변화가 검출되는 일 실시형태를 도시한다. 이러한 실시형태에서, 광 투과율 값은, 고려되는 목표 투과율 값 및 초기 투과율 값에 따른 총 전이 지속 시간을 갖는 전이 함수에 따라, 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이에서 가변된다. 예시를 위한 목적으로, 전이 함수는 선형 전이 함수로서 나타낸다. 이후에 설명될 바와 같은 다른 형태의 전이 함수가 고려될 수 있다.
도 3a는 주변 광 센서(8)에 의해 측정되는 조도의 일 실시예를 도시한다. 도 3b는 제어 장치에 의해 제어되는 바와 같은 가변 투과율 장치의 투과율 값을 개략적으로 도시하고, 도 3c는 제어 장치의 명령 신호에 의해 전압 변환기에 전송되는 투과율 값의 일 실시예를 도시한다.
이러한 실시형태에서, 제어 장치(5)는 제어 장치(5)의 메모리(MEM)에 저장되는 복수의 조도 범위, 예를 들어 4개의 조도 범위(P1, P2, P3, P4)를 한정할 수 있다. 각각의 조도 범위는 최소 및 최대 조도 값(
Figure pct00026
)을 각각 포함한다. 조도 범위는 서로 인접할 수 있거나(즉, 도 3a에 도시된 바와 같이
Figure pct00027
), WO 2017/009544에 추가로 기술된 바와 같이 부분적으로 중첩될 수 있다. 명확성 문제를 위해, 서로 인접한 조도 범위가 여기서 추가로 고려되지만, 중첩되는 범위에 대해서도 동일한 추론이 적용될 수 있다. 그러한 실시형태에서, 투과율 값은 조도의 변화가 검출된 경우 측정된 조도에 해당하는 조도 범위에 따라 결정된다.
특히, 여기서 설명되는 실시형태에서, 이하의 파라미터가 사용될 수 있다:
- 조도 범위(P1)의 경우:
Figure pct00028
및
Figure pct00029
.
- 조도 범위(P2)의 경우,
Figure pct00030
및
Figure pct00031
.
- 조도 범위(P3)의 경우,
Figure pct00032
및
Figure pct00033
.
- 조도 범위(P4)의 경우,
Figure pct00034
및
Figure pct00035
.
-
Figure pct00036
및
Figure pct00037
.
조도 범위를 한정하는 값은 사용 조건에 적응될 수 있다. 단일 목표 투과율 값을 각각의 조도 범위에 연관시킴으로써, 가변 투과율 광학기의 전기 소비가 감소될 수 있다. 대안적으로, 목표 투과율 값은 센서에 의해 프로세서에 전송되는 현재 측정된 조도에 따라 결정될 수 있다.
일렉트로크로믹 또는 액정 광학기를 제어하기 위한 방법은 다음과 같다.
초기화 단계(S000) 동안, 초기 조도 값이 측정되어 입력 인터페이스(IN)를 통해 제어 장치(5)의 프로세서(PROC)에 전송된다. 프로세서(PROC)는, 초기 조도 값이 사전 정의된 조도 범위 중 하나의 최소 및 최대 조도 값 사이에 포함되는 조도 범위를 결정한다. 그 다음, 현재 조도 범위의 해당 최소 및 최대 조도 값이 센서(8)의 메모리에 전송된다. 또한, 제어 장치(5)의 프로세서는, 제어 장치(5)의 출력 인터페이스(OUT)를 통해 제1 및 제2 임시 지속 시간의 값(
Figure pct00038
및
Figure pct00039
)을 전송한다.
단계(S100) 동안, 일체형 마이크로프로세서를 더 포함하는 센서(8)는, 현재 측정된 조도가 제1 임시 지속 시간(
Figure pct00040
) 동안 현재 조도 범위의 최대 조도 값 초과인 경우, 또는 현재 측정된 조도가 제2 임시 지속 시간(
Figure pct00041
) 동안 현재 조도 범위의 최소 조도 값 미만인 경우, 조도의 변화를 검출하기 위해 조도를 주기적으로 측정한다. 조도의 변화가 검출된 경우, 현재 측정된 조도, 즉 마지막 측정된 조도의 값은 입력 인터페이스(IN)를 통해 제어 장치(5)의 프로세서(PROC)에 전송된다.
단계(S200) 동안, 프로세서는 어떤 조도 범위가 측정된 조도에 해당하는지를 결정하고, 그 조도 범위에 해당하는 목표 투과율 값을 결정한다. 그 다음, 프로세서는 조도의 변화의 검출 전의 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이에서 광 투과율을 가변시키기 위한 하나 이상의 명령 신호를 생성하며, 투과율 값은 (1)에 따라 가변되고, 전이 함수는 선형 전이 함수이다. 프로세서는 실제 조도 범위의 최소 및 최대 조도의 업데이트된 값을 센서(8)에 전송하며, 센서는 다른 조도 변화가 검출될 때까지 단계(S100)에서 설명된 바와 같이 조도를 주기적으로 측정한다.
도 3a는 주변 광 센서(8)에 의해 주기적으로 측정되는 조도의 일 실시예를 도시한다. 조도는 먼저 범위(P2) 내에 포함되고, 이어서 범위(P1) 내에 포함되도록 감소되며, 범위(P3) 내에 있도록 추가로 증가된다. 초기에, 가변 투과율 렌즈의 투과율 값은, 측정된 조도 값이 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이 범위(P2) 내에 있기 때문에,
Figure pct00042
의 값을 갖도록 설정된다.
센서(8)는
Figure pct00043
과 t = t0 사이의 제2 임시 지속 시간(
Figure pct00044
) 초과인 시간 간격 동안, 측정된 조도가
Figure pct00045
미만인 경우 제1 조도 변화를 검출한다. 그 다음, 센서(8)는 예를 들어, 조도 범위(P1) 내에 있는 t=t0에서 측정된 조도 값을 제어 장치(5)의 프로세서에 전송한다. 프로세서는, 전압 구동기(7)에 전송되는 총 전이 지속 시간(
Figure pct00046
)을 갖는 선형 전이 함수에 따라,
Figure pct00047
와
Figure pct00048
사이에서 투과율을 가변시키기 위한 하나 이상의 명령 신호를 생성한다. 또한, 프로세서는 조도 범위(P1)의 최소 및 최대 조도 값(
Figure pct00049
)을 포함하는 신호를 입력 인터페이스(IN)를 통해 센서(8)에 전송한다.
그 다음, 센서(8)는
Figure pct00050
과 t = t1 사이의 제1 임시 지속 시간(
Figure pct00051
) 초과인 시간 간격 동안, 측정된 조도가
Figure pct00052
초과인 경우 제2 조도 변화를 검출한다. 그 다음, 센서(8)는 예를 들어, 조도 범위(P3) 내에 있는, t=t1에서 측정되는 현재 측정된 조도 값을 제어 장치(5)의 프로세서에 전송한다. 프로세서는, 전압 구동기(7)에 전송되는 총 전이 지속 시간(
Figure pct00053
)을 갖는 선형 전이 함수에 따라,
Figure pct00054
과
Figure pct00055
사이에서 투과율을 가변시키기 위한 하나 이상의 명령 신호를 생성한다. 또한, 프로세서는 조도 범위(P3)의 최소 및 최대 조도 값(
Figure pct00056
)을 포함하는 신호를 입력 인터페이스(IN)를 통해 센서(8)에 전송한다.
여기서 설명된 실시형태에서, 각각의 응답 지속 시간(
Figure pct00057
)은, 임시 지속 시간(
Figure pct00058
), 및 사용된 전이 함수의 총 전이 지속 시간(
Figure pct00059
)을 각각 포함한다.
여기서 설명된 실시형태에서, 제1 임시 지속 시간(
Figure pct00060
)은 제2 임시 지속 시간(
Figure pct00061
)과 상이하며, 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호에 좌우된다. 즉, 목표 투과율 값이 초기 투과율 값 초과인 경우, 예를 들어
Figure pct00062
이
Figure pct00063
초과인 경우, 임시 지속 시간(
Figure pct00064
)이 적용되며, 목표 투과율 값이 초기 투과율 값 미만인 경우, 예를 들어
Figure pct00065
이
Figure pct00066
미만인 경우, 임시 지속 시간(
Figure pct00067
)이 적용된다.
다른 실시형태에 따라, 제1 및 제2 임시 지속 시간은, 조도가 변경된 직후에 검출을 위해 사용되는 현재 조도 범위를 벗어나서 측정되는 조도에 따라 결정될 수 있다.
바람직하게는, 총 전이 지속 시간(
Figure pct00068
, 여기서는
Figure pct00069
및
Figure pct00070
)은 300 밀리초 이상 및 10500 밀리초 이하로 선택된다. 이러한 값은 가변 투과율 장치를 포함하는 안경의 착용자에 대해 테스트되었으며, 착용자는 개선된 시각적 편안함을 확인하였다.
대안적으로, 제1 및 제2 임시 지속 시간(
Figure pct00071
)은 서로 동일할 수 있거나, 0과 동일할 수 있다. 제1 및 제2 임시 지속 시간(
Figure pct00072
)이 0과 동일한 경우, 응답 지속 시간은 전이 함수(
Figure pct00073
)의 총 전이 지속 시간(
Figure pct00074
)에 해당한다.
전술한 바와 같이, 총 전이 지속 시간(
Figure pct00075
)의 값은 초기 투과율 값 및 목표 투과율 값에 좌우된다. 총 전이 지속 시간(
Figure pct00076
)의 값은 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 절대값에 따라 좌우될 수 있거나/좌우될 수 있고, 총 전이 지속 시간의 값은 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호에 따라 좌우될 수 있다.
일 실시형태에 따라, 총 전이 지속 시간의 값은 투과율이 증가되고 있는지 또는 감소되고 있는지에 따라 상이할 수 있다. 투과율이 감소하는 경우, 즉 가변 투과율 광학기가 어두워지는 경우, 총 전이 지속 시간(
Figure pct00077
)이 적용될 수 있다. 투과율이 증가하는 경우, 즉 가변 투과율 광학기가 밝아지는 경우, 총 전이 지속 시간(
Figure pct00078
)이 적용될 수 있다.
변형예에 따라, 총 전이 지속 시간(
Figure pct00079
,
Figure pct00080
)의 값은 일정하고,
Figure pct00081
은
Figure pct00082
과 상이하다. 선택할 총 전이 지속 시간의 값은 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호에 따라서만 좌우된다.
다른 변형예에 따라, 총 전이 지속 시간(
Figure pct00083
,
Figure pct00084
)은 가변될 수 있다. 선택할 총 전이 지속 시간의 값은 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호 및 절대값 모두에 따라 좌우된다. 따라서, 예를 들어 광 투과율이
Figure pct00085
으로부터
Figure pct00086
로 증가하고
Figure pct00087
으로부터
Figure pct00088
로 증가하는 경우, 상이한 전이 지속 시간(
Figure pct00089
)이 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어
Figure pct00090
로부터
Figure pct00091
으로 투과율을 감소시키기 위해 사용되는 총 전이 지속 시간(
Figure pct00092
)은,
Figure pct00093
으로부터
Figure pct00094
로 투과율을 증가시키기 위해 사용되는 총 전이 지속 시간(
Figure pct00095
)과 상이하다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 제어 장치(5)는 일렉트로크로믹 또는 액정 광학기에 의해 도달될 투과율 값을 나타내는 복수의 명령 신호를 전송할 수 있다. 복수의 명령 신호는 예를 들어, 초기 투과율 값(
Figure pct00096
)과 목표 투과율 값(
Figure pct00097
) 사이에 포함된 중간 투과율 값의 레벨을 나타내는 복수의 명령 신호를 포함할 수 있으며, 선형 전이 함수의 경우에 목표 투과율 값(
Figure pct00098
)을 나타내는 명령 신호를 포함할 수 있다. 각각의 레벨의 중간 투과율 값은 제어 장치(5)에 의해 제어되는 상이한 지속 시간을 가질 수 있으며, 바람직하게는 착용자에게 인지 가능하지 않을 수 있고, 즉 중간 투과율 값의 레벨은 전형적으로 약 30 Hz인, 잔상보다 더 작은 주파수에 따라 가변된다. 도 3c에서 알 수 있는 바와 같이, 중간 전이 값은 실질적으로 수식 (1)에 따라 가변된다.
전이 함수(
Figure pct00099
)는,
Figure pct00100
이도록 정의된 임의의 전이 함수일 수 있다.
일 실시형태에 따라, 전이 함수(
Figure pct00101
)는,
Figure pct00102
로 정의된 지수 함수일 수 있으며,
Figure pct00103
는 시간 t=ti에서의 초기 투과율 값이고,
Figure pct00104
은 목표 투과율 값이며,
t는 현재 시간이고,
Figure pct00105
은 전이 함수의 시간 상수이다.
지수 전이 함수의 시간 상수(
Figure pct00106
)는 초기 투과율 값 및 목표 투과율 값에 따라 결정될 수 있다. 전이 함수가 지수 함수인 경우, 전이 함수(
Figure pct00107
)의 총 전이 지속 시간(
Figure pct00108
)은 시간 상수(
Figure pct00109
)의 3배와 동일하다.
일 실시형태에 따라, 시간 상수 및 이에 따른 총 전이 지속 시간은,
Figure pct00110
인 경우,
Figure pct00111
이고,
Figure pct00112
인 경우,
Figure pct00113
이도록, 초기 투과율 값(
Figure pct00114
)과 목표 투과율 값(
Figure pct00115
) 사이의 차의 부호에 좌우될 수 있다.
따라서,
Figure pct00116
은
Figure pct00117
과 상이하므로, 지수 전이 함수는 고려된 초기 및 목표 투과율 값과 관계없이, 투과율이 증가되는지 또는 감소되는지에 따라, 상이한 시간 상수(
Figure pct00118
)를 갖는다.
또한,
Figure pct00119
및
Figure pct00120
은 바람직하게는 100 밀리초 초과 및 3500 밀리초 미만으로 선택될 수 있다. 이러한 값은 가변 투과율 장치를 포함하는 안경의 착용자에 대해 테스트되었으며, 착용자는 개선된 시각적 편안함을 확인하였다. 다른 실시형태에 따라, 광 투과율 값이 감소되는지 또는 증가되는지에 따라, 즉 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호에 따라, 상이한 전이 함수가 사용될 수 있다.
도 4는 액정 렌즈를 포함하는 안경의 착용자에 대해 수행된 실험의 결과를 도시한다. 원격 구성 장치를 사용하여, 제어 장치(5)는 사용자 집단에 의해 설정된 시간 상수(
Figure pct00121
및
Figure pct00122
)에 대해 상이한 값을 갖는 제1 및 제2 지수 전이 함수로 구성되었다. 도 4는 각각의 사용자에게 최상의 시각적 편안함을 제공한 값(
Figure pct00123
및
Figure pct00124
)의 그래프를 도시한다. 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 상이한 값의
Figure pct00125
,
Figure pct00126
에 대해 사용자의 최상의 시각적 편안함이 달성될 수 있으며, 각각의 쌍(
Figure pct00127
,
Figure pct00128
)은 사용자마다 상이하다. 또한, 이는 일부 착용자 또는 특정 착용자 그룹에 대해, 안경의 투과율이 증가될 때, 즉 가변 투과율 광학기가 탈색될 때 적용되는 응답 지속 시간(
Figure pct00129
에 좌우됨)이, 안경의 투과율이 감소할 때, 즉 가변 투과 투과율 광학기가 어두워질 때 적용되는 응답 지속 시간(
Figure pct00130
에 좌우됨)과 상이한 경우, 시각적 편안함이 증가된다는 결과이다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 쌍(
Figure pct00131
,
Figure pct00132
)은 1의 기울기를 갖는 선형 함수에 대해 고려되지 않는다.
사용된 전이 함수의 총 전이 지속 시간을 가변시킴으로써, 및/또는 임시 지속 시간을 가변시킴으로써, 사용자의 시각적 편안함도 개선될 수 있음을 이해할 수 있다.
따라서, 원격 구성 장치는 착용자에 대해 또는 상이한 착용자 그룹에 대해, 상이한 총 전이 지속 시간, 및/또는 상이한 임시 지속 시간, 및/또는 상이한 전이 함수를 테스트하기 위해 사용될 수 있다. 테스트의 결과에 따라, 특정 전이 함수 및/또는 특정 임시 지속 시간 및/또는 특정 총 전이 시간은, 테스트되었던 착용자 그룹의 선호 또는 이의 선호에 따라 착용자에게 제안될 수 있다.
여기서 설명된 실시형태에서, 가변 투과율 광학기는 일렉트로크로믹 또는 액정 렌즈이며, 응답 지속 시간은 가변 투과율 광학기의 광 투과율을 제어함으로써 자동 모드로 제어된다.
대안적으로, 제어 장치는 수동 모드로 제어될 수 있다. 제어 요소(9)를 사용하여, 사용자는 가변 투과율 광학기(4a, 4b)에 의해 도달될 목표 투과율 값을 설정할 수 있다. 목표 투과율 값에 도달하기 위한 특정 응답 지속 시간을 설정하기 위해 사용될 수 있는 파라미터는, 선택적으로 전용 사용자 인터페이스를 포함할 수 있는 원격 제어 장치를 사용하여 사전에 설정될 수 있다.
다른 실시형태에서, 가변 투과율 광학기는 광변색 렌즈일 수 있다. 이 경우, 목표 투과율 값은, 시각 환경의 변화에 따른 광변색 반응이 완료되면 광학기에 의해 도달되는 고정 투과율 값에 해당한다.
광변색 렌즈를 가열하여 광 투과율이 가변되는 속도를 제어함으로써, 응답 지속 시간이 제어될 수 있다.
광변색 렌즈 또는 광학기는, 폴리머 층에 내장되거나 렌즈 또는 광학기 내에 내장된 광변색 화합물을 포함한다. 렌즈 또는 광학기의 광 투과율의 변화는 광변색 화합물에 의해 흡수된 광에 의해 개시되는 화학 반응을 야기한다. 광 투과율이 가변되는 속도는 광변색 화합물의 조성 및 농도에 따라 좌우된다. 또한, 광변색 렌즈 또는 광학기의 광 투과율이 가변되는 속도는 예를 들어, WO 2014/071179 문헌에 개시된 바와 같이, 폴리머 층에 내장되거나 렌즈 또는 광학기 내에 내장된 광변색 화합물을 가열함으로써 제어될 수 있다.
따라서, 미리 결정된 지속 시간 동안 미리 결정된 온도를 인가함으로써, 광변색 렌즈 또는 광학기의 응답 지속 시간을 제어하는 것이 가능하다. 그러한 목적을 위해, 광변색 렌즈 또는 광학기는, 광변색 화합물을 포함하는 폴리머 층과 접촉되거나 광변색 렌즈 또는 광학기와 접촉되게 배치된 투명 히터를 포함할 수 있다. 투명 히터는 주어진 저항률을 갖는 전도성 재료의 층일 수 있으며, 전도성 재료의 층은 광변색 요소가 어두워지거나 밝아지게 하기에 충분한 UV 광을 투과시키며, 암화가 없는 경우 착용자가 렌즈를 통해 보기에 충분한 가시광을 투과시킨다. 투명 히터는 전압 소스에 연결된 2개의 전극을 포함한다. 따라서, 투명 히터를 형성하는 전도성 재료의 층을 통해 전류가 흐르면, 광변색 화합물을 포함하는 주변의 재료는 주울(Joule) 효과의 결과로 가열된다. 적합한 전도성 재료의 일 실시예는 인듐 주석 산화물(ITO)이다. 또한, 광변색 화합물은 전도성 나노 입자를 갖는 전도성 폴리머, 및/또는 전도성 폴리머 내에 내장될 수 있다. 따라서, 낮은 저항률을 갖는 2개의 전도성 전극은, 광변색 화합물 및 선택적으로 전도성 나노 입자를 포함하는 전도성 폴리머의 양측면 상에 배치된다. 이 경우, 열은 주울 효과에 의해 상기 층 내로 직접 생성된다.
광변색 렌즈의 경우, 가변 투과율의 응답 지속 시간은 미리 결정된 지속 시간 동안 미리 결정된 온도를 인가함으로써 제어된다. 응답 지속 시간은 초기 투과율 값 및 목표 투과율 값에 따라 결정될 수 있다. 초기 투과율 값은 렌즈 또는 광학기의 투과율 값을 측정하도록 구성된 센서에 의해 측정될 수 있다. 목표 투과율 값은 주변 광 센서에 의해 측정되는 조도의 측정치로부터 추정될 수 있다. 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 값에 따라, 응답 지속 시간, 및 보다 구체적으로는 온도(Temp) 및 가열 지속 시간(
Figure pct00133
)이 결정될 수 있다. 온도(Temp) 및 가열 지속 시간(
Figure pct00134
)은 제어기에 의해 설정되며, 보다 구체적으로는 제어 장치에 의해 전압 구동기(7)에 전송되는 명령 신호에 의해 설정된다. 광변색 렌즈에 인가되도록 의도된 온도(Temp)는 투명 히터의 2개의 전극 사이에 해당 전압을 인가함으로써 설정된다.
다른 실시형태에 따라, 응답 지속 시간의 값, 및 보다 구체적으로는 온도 및 가열 지속 시간은 초기 투과율 값과 목표 투과율 값 사이의 차의 부호에 따라 결정된다. 이 경우, 응답 지속 시간의 값은, 광변색의 광 투과율이 감소되고 있는지 또는 증가되고 있는지에 따라서만, 즉 광변색 광학기가 어두워지는지 또는 밝아지는지에 따라서만 결정된다.
따라서, 목표 투과율 값이 초기 투과율 값 미만인 경우, 제1 온도(
Figure pct00135
) 및 제1 가열 지속 시간(
Figure pct00136
)이 제어기에 의해 설정되고, 목표 투과율 값이 초기 투과율 값 초과인 경우, 제2 온도(
Figure pct00137
) 및 제2 가열 지속 시간(
Figure pct00138
)이 제어기에 의해 설정된다. 가열 지속 시간은, 폐쇄 제어 루프를 사용하여 렌즈 또는 광학기의 현재 투과율을 제어함으로써 미세 조정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 주변 광 센서는 전술한 방법 중 하나에 따라, 가변 투과율 광학기를 둘러싸는 시각 환경의 조도의 변화를 검출하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 다른 실시형태에 따라, 센서(8)가 제어 장치(5)의 프로세서(PROC)에게 조도의 변화를 표시하기 전에, 임시가 적용될 수 있다.
다른 실시형태에 따라, 가변 투과율 장치는 선글라스, 스키 헬멧 또는 가상 현실 안경, 및 보다 일반적으로는 머리 착용식 디스플레이와 같은, 다른 유형의 안경에 포함될 수 있다. 따라서, 가변 투과율 광학기는, 교정이 필요하지 않은 경우 착용자의 굴절 이상을 교정하도록 특별히 설계되지 않을 수도 있는 안경의 유형에 따라 하나 또는 두 개의 안구 렌즈로 형성될 수 있다. 또한, 가변 투과율 장치는 건물 창문, 도어 또는 벽 내에 통합될 수 있다. 이 경우, 가변 투과율 광학기는 직사각형 프레임 상에 장착된 유기 또는 미네랄 유리 평면 기판으로 형성된다.

Claims (15)

  1. 가변 광 투과율 장치(2)로서,
    - 초기 투과율 값(
    Figure pct00139
    )과 목표 투과율 값(
    Figure pct00140
    ) 사이에서 광 투과율을 가변시킬 수 있는 가변 투과율 광학기(4a, 4b); 및
    - 상기 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하도록 구성된 제어 장치(5)를 포함하며,
    상기 제어 장치(5)는 상기 초기 투과율 값(
    Figure pct00141
    ) 및 상기 목표 투과율 값(
    Figure pct00142
    )에 따라 상기 가변 투과율 광학기의 응답 지속 시간을 제어하도록 구성되는,
    가변 광 투과율 장치(2).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응답 지속 시간은 상기 착용자 또는 착용자 그룹의 선호에 따라 선택되는, 가변 광 투과율 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치(5)는, 상기 초기 투과율 값(
    Figure pct00143
    )과 상기 목표 투과율 값(
    Figure pct00144
    ) 사이의 차의 부호에 따라 상기 응답 지속 시간을 제어하도록 구성되며, 상기 제어 장치는,
    o 상기 가변 투과율 광학기의 광 투과율을 초기 투과율 값(
    Figure pct00145
    )으로부터 목표 투과율 값(
    Figure pct00146
    )으로 감소시키기 위한 제1 응답 지속 시간(
    Figure pct00147
    ); 및
    o 상기 초기 투과율 값(
    Figure pct00148
    )으로부터 상기 목표 투과율 값(
    Figure pct00149
    )으로 상기 광 투과율을 증가시키기 위한 제2 응답 지속 시간(
    Figure pct00150
    )을 제어하도록 구성되고,
    상기 제1 응답 지속 시간(
    Figure pct00151
    )은 상기 제2 응답 지속 시간(
    Figure pct00152
    )과 상이한, 가변 광 투과율 장치(2).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조도를 주기적으로 측정하고 조도의 변화를 검출하도록 구성된 주변 광 센서를 더 포함하며,
    - 측정된 상기 조도가 미리 결정된 임시 지속 시간 동안 기준 조도와 상이한 경우, 상기 조도의 변화가 검출되고,
    - 상기 제어 장치(5)는, 상기 미리 결정된 임시 지속 시간 이후 상기 조도의 변화의 검출 시에, 상기 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하도록 구성되며,
    - 상기 응답 지속 시간은 상기 미리 결정된 임시 지속 시간을 포함하는, 가변 광 투과율 장치(2).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가변 투과율 광학기(4a, 4b)는 일렉트로크로믹 광학기와 액정 광학기 중 하나에서 선택되며, 상기 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터는 상기 가변 투과율 광학기의 광 투과율인, 가변 광 투과율 장치(2).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    Figure pct00153
    에 따라 상기 광 투과율 값이 가변되게 상기 광 투과율 값을 제어하도록 구성되며,
    Figure pct00154
    는 시간 t=ti에서의 상기 초기 투과율 값이고,
    Figure pct00155
    는 시간 ti + t에서의 상기 현재 투과율 값이며,
    Figure pct00156
    는, t=ti 이후 조도의 변화의 검출이 없는 경우,
    Figure pct00157
    이도록 정의되는, 상기 초기 투과율 값(
    Figure pct00158
    ) 및 상기 목표 투과율 값(
    Figure pct00159
    )에 따른 전이 함수이고,
    상기 전이 함수는, 상기 전이 함수가
    Figure pct00160
    의 투과율 값에 도달하는 상기 시간 간격에 의해 정의된 총 전이 지속 시간을 가지며,
    상기 응답 지속 시간은 상기 총 전이 지속 시간을 포함하는, 가변 광 투과율 장치(2).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 총 전이 지속 시간은 300 밀리초 이상 및 10500 밀리초 이하로 선택되는, 가변 광 투과율 장치(2).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    - 상기 광 투과율이 제1 초기 투과율 값으로부터 제1 목표 투과율 값으로 감소하는 경우, 상기 광 투과율은 제1 총 전이 지속 시간을 갖는 제1 전이 함수에 따라 가변되며,
    - 상기 광 투과율이 제2 초기 투과율 값으로부터 제2 목표 투과율 값으로 증가하는 경우, 상기 광 투과율은 제2 총 전이 지속 시간을 갖는 제2 전이 함수에 따라 가변되고,
    상기 제2 총 전이 지속 시간은 상기 제1 총 전이 지속 시간과 상이한, 가변 광 투과율 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 초기 투과율 값은 상기 제2 목표 투과율 값과 동일하며, 상기 제1 목표 투과율 값은 상기 제2 초기 투과율 값과 동일한, 가변 광 투과율 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가변 투과율 광학기는 광변색 광학기이며, 상기 가변 투과율 장치는 투명 발열체를 더 포함하고,
    상기 제어 장치는, 미리 결정된 가열 지속 시간(
    Figure pct00161
    Figure pct00162
    ) 동안 미리 결정된 온도(
    Figure pct00163
    )를 설정함으로써 상기 광변색 광학기의 응답 지속 시간을 제어하도록 구성되며,
    상기 미리 결정된 온도(
    Figure pct00164
    ) 및 가열 지속 시간(
    Figure pct00165
    Figure pct00166
    )은 상기 초기 투과율 값(
    Figure pct00167
    ) 및 상기 목표 투과율 값(
    Figure pct00168
    )에 따라 결정되는, 가변 광 투과율 장치(2).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가변 투과율 장치는,
    - 원격 구성 장치를 더 포함하며, 상기 원격 구성 장치는,
    o 적어도 제1 응답 지속 시간 및 제2 응답 지속 시간을 상기 제어 장치에 전송하도록 구성되고,
    상기 구성 장치는, 상기 가변 투과율 장치의 착용자에 대해 상이한 제1 응답 지속 시간, 제2 응답 지속 시간을 테스트하기 위해 사용되거나, 상기 착용자의 선호에 따른 제1 응답 지속 시간 및 제2 응답 지속 시간으로 상기 가변 투과율 장치를 구성하기 위해 사용되도록 의도되는, 가변 광 투과율 장치.
  12. 가변 광 투과율 장치를 제어하기 위한 방법으로서,
    - 상기 가변 투과율 장치의 가변 투과율 광학기의 투과율 파라미터를 제어하는 단계(S200)를 포함하며,
    상기 방법은,
    - 초기 투과율 값(
    Figure pct00169
    ) 및 목표 투과율 값(
    Figure pct00170
    )에 따라 상기 가변 투과율 광학기의 응답 지속 시간을 제어하는 단계를 더 포함하는,
    가변 광 투과율 장치를 제어하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 응답 지속 시간은 상기 착용자의 선호에 따라 선택되는, 가변 광 투과율 장치를 제어하기 위한 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 방법은,
    - 상기 초기 투과율 값(
    Figure pct00171
    )과 상기 목표 투과율 값(
    Figure pct00172
    ) 사이의 차의 부호에 따라 상기 응답 지속 시간을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 제어하는 단계는,
    - 상기 가변 투과율 광학기의 광 투과율을 초기 투과율 값(
    Figure pct00173
    )으로부터 목표 투과율 값(
    Figure pct00174
    )으로 감소시키기 위한 제1 응답 지속 시간(
    Figure pct00175
    )을 제어하는 단계; 및
    - 상기 광 투과율을 초기 투과율 값(
    Figure pct00176
    )으로부터 목표 투과율 값(
    Figure pct00177
    )으로 증가시키기 위한 제2 응답 지속 시간(
    Figure pct00178
    )을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 응답 지속 시간(
    Figure pct00179
    )은 상기 제2 응답 지속 시간(
    Figure pct00180
    )과 상이한, 가변 광 투과율 장치를 제어하기 위한 방법.
  15. 컴퓨터 프로그램으로서,
    하나 이상의 저장된 명령 시퀀스/시퀀스들을 포함하며,
    상기 하나 이상의 저장된 명령 시퀀스/시퀀스들은 프로세서에 액세스 가능하고, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계를 수행하게 하는,
    컴퓨터 프로그램.
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