조명 시스템, 감광판 및 디스플레이 장치 document_id A220623107328

그러한 조명 시스템들 자체는 공지되어 있다. 그들은 특히, 스포트 라이트(spot light), 플러드 라이트(flood light) 등과 같은 범용 조명, 및 예를 들어, 신호계, 윤곽 조명(contour lighting) 및 게시판에 적용되는 광역 직시형 발광 패널(large-area direct-view light-emitting panel)을 위해 이용된다. 조명 시스템들은 또한 작업등(task light)으로서 이용된다. 그러한 조명 시스템들은 또한 특히 예를 들어, 텔레비전 수상기 및 모니터들을 위한 (이미지) 디스플레이 장치들의 백라이팅으로서 이용되기도 한다. 이러한 시스템들은 (휴대용) 컴퓨터, (무선) 전화 또는 원격 제어 유니트에 이용되는 LCD 패널이라고도 지칭되는 액정 디스플레이 장치 등과 같은 수광형 디스플레이(non-emissive display)를 위한 백라이트로서 적절하게 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 조명 시스템의 또 다른 적용 분야는 디지털 프로젝터(digital projector)의 조명원으로서, 또는 텔레비전 프로그램, 영화, 비디오 프로그램, 또는 DVD 등을 영사하거나 또는 디스플레이하기 위한 비머(beamer)로서 이용되는 것이다. 일반적으로, 그러한 조명 시스템들은 다수의 광원들, 예를 들어 LED(light-emitting diode)들을 포함한다. LED들은 예를 들어, 공지된 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B) 발광기 등과 같은 구별되는 원색의 광원들일 수 있을 것이다. 또한, 발광기는 예를 들어, 앰버(amber)(A), 마젠타(magenta) 또는 시안(cyan)을 원색으로서 가질 수 있을 것이다. 이러한 원색들은 발광 다이오드 칩에 의해 직접 발생되거나, 또는 발광 다이오드 칩으로부터 더 짧은 파장(예를 들어, 녹색, 청색 또는 자외선 광)의 빛으로 조사될 때 인에 의해 발생될 수 있을 것이다. 후자의 경우에는, 혼합색 또는 백색 광도 원색들 중의 하나로서 이용 가능하다. 일반적으로, 개별적인 광원들에 의해 방출된 빛이 특정한 광원을 갖는 조명 시스템에 의해 방출된 빛에 관한 상관 관계를 배제하면서 균일한 광 분포를 얻도록 혼합된다. 미국 특허출원 공개 2004/0123044호는 상이한 컬러의 빛을 방출하기 위한 LED 칩들을 갖는 광원, 및 혼광기(light mixer)로부터의 빛을 검출하기 위한 광학 감광기를 포함하는 광원 유니트를 개시한다. 광원 제어 섹션은 광학 감광기에 의해 검출된 값에 따라 각각의 LED 칩의 루미넌스(luminance)를 피드백 제어에 의해 제어한다. 광원 유니트는 또한 광원의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 섹션을 포함한다. 온도 제어 섹션은 피드백 제어 시스템이다. 광원을 일정한 온도로 유지하는 것은 온도에 의한 LED 칩들의 스펙트럼 변화들을 억제하게 하고, 그럼으로써 광원 유니트의 루미넌스 및 색도(chromaticity)의 변화를 억제하게 한다. 공지된 조명 시스템은 조명 시스템의 광원의 제어가 비교적 비효율적이라는 단점을 갖는다. 본 발명은 앞서 언급한 단점을 전적으로 또는 부분적으로 배제하려는 목적을 갖는다. 본 발명에 따라, 이 목적은, 적어도 하나의 광원, 투광성 감광판(light-transmissive light-sensing plate) - 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛이 감광판을 통과함 -, 감광판의 표면 상의 적어도 하나의 예정된 위치에 제공된 표면 변경 구조(surface-modification structure)들 - 표면 변경 구조들은 감광판을 통과하는 빛의 일부의 진로를 전환(divert)시키며, 전환된 빛은 감광판의 에지 표면을 향해 안내됨 -, 표면 변경 구조들에서 전환된 빛을 감지하기 위해 감광판의 에지 표면에 연결된 적어도 하나의 감광기(light sensor) - 적어도 하나의 감광기는 적어도 하나의 광원의 광속(luminous flux)을 제어하기 위한 제어 수단에 연결됨 - 를 포함하는 조명 시스템에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 투광성 감광판은 감광판을 통과하는 빛의 분포를 사실상 교란함이 없이 예정된 위치들에서만 투광성 감광판 상의 (단지) 예정된 위치들에서의 빛이 수집되는 이점을 갖는다. 공지된 조명 시스템에서, 감광기는 출광창(light-exit window)의 에지에 부착되고, 이 감광기는 출광창을 통과하는 빛의 어떤 부분이 감광기에 의해 수광된 빛에 기여하는 것을 결정하거나 또는 영향을 주지 않으면서 출광창을 통과하는 빛을 수광한다. 공지된 조명 시스템에서 출광창 상의 특정한 위치에서 출광창을 통과하는 빛을 탐지할 수 있기 위해서는, 감광기가 그 위치에 장착되어야 할 것이다. 그러나, 감광기의 이러한 배치는 그 위치에서의 출광창을 통한 빛의 전달을 차단할 것이며, 그것은 바람직스럽지 못하다. 본 발명에 따른 조명 시스템의 감광판은 특정한 예정된 위치들에서의 감광판을 통과하는 빛만을 감지 또는 탐지한다. 감광판의 다른 모든 위치들에서는, 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 빛이 교란 없이 감광판을 통과한다. 물론, 투광성 감광판을 통과하는 빛은 감광판의 광진입면(light-ingress surface) 및 광진출창(light-egress window)에서 빛의 굴절을 겪으며, 그러한 굴절은 공기와 투광성 감광판의 재료 사이의 굴절률 변화에 의해 유발되지만, 감광판을 횡단하는 광선(light ray)은 일반적으로 그 방향을 변화시키지 않는다. 출광창의 에지에서 광도(light intensity)를 측정하는 것은 "에지" 효과로 인해 이 값이 응용과 관련이 있는 양, 즉 출광창의 중앙 부분에서의 광도 및 분포를 반드시 나타내지는 않는다는 단점을 갖는다. 빛은 표면 변경 구조들에서의 굴절, 회절 및/또는 산란에 의해 전환된다. 감광판을 통과하는 빛의 방향은 표면 변경 구조들에 의해 변화된다. 감광판에 대한 수직 방향에 대한 빛의 각도가 그것이 유리 또는 PMMA의 경우 약 42˚인 임계각보다 더 커지도록 변화되는 경우에는, 빛이 감광판으로부터 빠져나갈 수 없고 일반적으로 그것이 감광판의 에지 표면에 도달하기까지 반사될 것이다. 그러한 다중 반사에 의한 빛의 전파는 일반적으로 TIR(total internal reflection)이라고 지칭된다.