電気的に可変な散乱パターンを備える光を生成するための光モジュール並びに多目的光としてのその使用
本発明は、電気的に可変な散乱パターンを備える光ビーム（２５）を生成するよう配置される光モジュール（１）を提供する。モジュールは、光ビーム（５）を提供するよう配置される光源（２）と、光源（２）からの光ビーム（５）を調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子（３００）とを含む。調節可能な光学素子は、第一液晶ゲル（１１）を備える第一セル（１０）と、選択的に、偏光回転子（３０）と、第二液晶ゲル（２１）を備える第二セル（２０）と、第一及び第二のセル（１０，２０）の少なくとも一方に亘って電圧を印可するための装置（４０）とを含む。具体的には、光モジュール（１）は、異方性配光を備える光ビーム（２５）を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に可変な散乱パターンを備える光を生成するための光モジュール、並びに、多目的光としてのその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の車では、車内の内部照明としての様々な機能を充足するために、多数の光源が使用される。様々なスポットが読書光として使用され、幾分より拡散照明が化粧照明及び快適照明として使用される。車内への足踏地域を照明することを可能にするために、車ドアによって配置されるランプもある。故に、様々な光源が車内で使用され、読書光、化粧光、足踏光等のような様々な機能を充足している。
【０００３】
内部車照明の実施例がＥＰ０６６９２２４に記載されている。この文献は、電球を備える２つの別個の室を有する車内部のカーテシランプ筐体を記載しており、１つは地図読取り用であり、１つは一般照明用である。読書光のレンズ及びその電球、加えて、２つのランプ室を分割する壁及び２つの接点は、第一ランプ室内部に適合し且つ電球交換のために取り外され得る単一ユニットを一体的に形成している。故に、異なる目的のために２つの光が使用される。
【０００４】
従来技術の内部車光の不利点は、これらの光が運転手の目を眩ませ得ることである。さらに、従来技術の内部車光は、普通、その形状が調節され得ず且つ多目的のために使用され得ない光ビームを生成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
故に、電気的に可変な散乱パターンを備える光を生成するための光モジュールを提供することが本発明の目的である。さらに、特に、内部車照明のために、多目的光を提供することが本発明の特徴である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の特徴によれば、電気的に可変な散乱パターンを備える光ビームを生成するための光モジュールが提供され、光モジュールは、
ａ．光ビームをもたらすよう配置される光源と、
ｂ．光源からの光ビームを調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子とを含み、
光学素子は、
１．第一液晶ゲルを備える第一セルと、
２．選択的な偏光回転子と、
３．第二液晶ゲルを備える第二セルと、
４．第一セル及び第二セルのうちの少なくとも一方を横断して電圧を印可する装置とを含み、
好ましくは、第一セル、第二セル、及び、選択的な偏光回転子は、異方性配光を備える光を提供するよう、即ち、光ビームを異方性配光を備える光ビームに変更するよう配置される。
【０００７】
本発明の次の特徴によれば、光モジュールにおける或いはための使用のためのコントローラであって、コントローラは、調整制御信号に応答して、少なくとも１つの駆動信号を介して、電気的に調節可能な光学素子及び光源を含む素子の群のうちの少なくとも１つの素子を制御するよう配置される。
【０００８】
本発明のさらに他の特徴によれば、コントローラ上で動作されるべきコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品は、調整制御信号に応答して、本発明に従った少なくとも１つの光モジュールの少なくとも１つの駆動信号を介して、電気的に調節可能な光学素子及び光源を含む一群の素子少なくとも１つの素子を制御する機能を含む。
【０００９】
さらに、本発明の他の特徴によれば、本発明は、多目的光としての、具体的には、多目的内部車光としての本発明に従った光モジュールの使用を可能にする。
【００１０】
添付の概略的な図面を参照して、例証によってのみ、本発明の実施態様を今や記載する。図面中、対応する参照記号は対応する部分を表示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
現代の車では、車内の内部照明としての様々な機能を充足するために、多数の光源が使用される。読書光として様々なスポットが使用され、化粧及び快適照明として幾分より拡散照明が使用される。車への出入りの足踏地域の照明を可能にするために、ランプは車ドアにも配置される。図１は、化粧光１０１、読書光１０２、及び、足踏光１０３のような、車１００内で使用される様々なランプの位置の実施態様を示している。当業者に明らかであるように、より多くの光の位置、例えば、内部車ルーフにある（例えば、前部の運転席と客席との間に配置される、或いは、後部座席の上に配置される）内部光モジュールが可能である。光が正しく調節されないとき、最新の光は運転者の目を眩ませ得る。さらに、これらの光は多目的に使用され得ない。例えば、最新の読書光１０２は、足踏光機能をさらに含むよう容易に構成され得ない。
【００１２】
ここには、光源と、電気的に調節可能な光学素子（特に、電気的に誘導される散乱素子）とを含む光モジュールが記載されており、それは電場の適用後に光ビームの形状を変更し得る。さらに、高度に異方性であり得るよう、散乱（又は散乱パターン）が達成され得る。有利に、散乱パターンを調節するために調節可能な光学素子の使用は、様々な機能を単一の光モジュール内に組み入れる可能性を提供する。このようにして、例えば、スポット光（読書光）が広いビーム（快適光、例えば、暗がりの中でお互いを見ることができるだけであるよう広い分配を備える強度光）に変換され得るし、超広ビーム形状（足踏光又はアプローチ光又は一般内部照明光）にさえもさらに変換され得る。従って、好ましくは、光モジュールが異方性の配光(light distribution)を備える光ビームを提供するよう、第一及び第二のセル並びに光学的な偏光回転子(polarization rotator)が配置される。
【００１３】
故に、具体的な実施態様において、本発明に従った光モジュールが、多目的光として、特に、多目的内部車光として使用され得る。図１を参照すると、車は光モジュールを備え得る。ここで、光モジュールの使用は、読書光、化粧光、及び、足踏光から成る群から選択される。当業者に明らかであるように、1つよりも多くの光モジュールが提供され得る。有利に、散乱角は電気的に変更され得るので、調節可能なコーン角及び／又は調節可能な方向を備えるビームを含む被調節光をもたらすために、調節可能な光学素子が配置され得る。本発明に従った光モジュールは、車に適用可能であるのみならず、トラック、バス、飛行機、列車、及び、自動車にも使用され得るし、さらに、インドア及びアウトドア照明のために、（ポケット）ランタン、（ポケット）トーチ、フラッシュライト、照明光、傍観者、望遠鏡、（小型）望遠鏡、静止画像カメラ、動画カメラ、カメラ機能付き携帯電話、マグネトロンのような消費者用装置、洗濯機、食器洗い機、オーブン等のためにも使用され得る。
【００１４】
この光モジュールは、とりわけＥＰ０４５１９０５及びＵＳ５１８８７６０に記載された異方性液晶ゲルに基づき、それらは参照として引用される。「異方性液晶ゲル」という用語は、当業者に既知のシステムを記載し、以下の方法で得ることができる。重合可能な成分（重合後に架橋重合体をもたらし得る単量体）と重合不能な成分（ディスプレイ中で使用される従来的なＬＣ）とを含む液晶混合物を形成する。光重合のために、システムは光重合開始剤を備えるのに対し、熱重合のために、システムは熱重合開始剤を備える。次に、ＬＣ混合物は適切なセル内に配置され、ＬＣ内の巨視的配向がセル内でセル表面上に導かれる配向層によって誘発される。巨視的配向状態にある単量体の重合後、異方性ゲルが得られる。従って、異方性ゲルはＬＣ分子が巨視的に配向されるシステムであり、重合体（重合化ネットワーク）はシステム内に分散される。そのようなゲルは、全ての角度で注ぐ光にとって（本質的に）透明である。
【００１５】
ここで、「液晶ゲル」（ＬＣゲル）という用語は、当業者に既知であるように、重合体が巨視的に配向された液晶内に分散されるゲルを指す。例えば、（光）硬化性単量体はＬＣホスト内で混合される。次に、混合物は適切な表面処理を備えるＬＣセル内に射出され、然る後、単量体とＬＣホストとの混合物内の（光）硬化性単量体が（光）重合される。
【００１６】
例えば、異方性ゲルは、ＬＣジアクリレートと従来的なＬＣ分子とを含む被配向液晶（ＬＣ）混合物の光重合によって生成され得る。電圧オフ状態において、ゲルは、順序分子配列の故に、透明或いは本質的に透明である。電圧が閾値を超えるとき、電場からＬＣ分子上に加えられるトルクは、それらの再配向を引き起こし、ＬＣ分子の異なる配向を備えるドメインの形成をもたらす。異なるドメイン内の分子の配向におけるこの変化は、屈折率変動を引き起こし、光の散乱をもたらす。そのような異方性ゲル状に注ぐ光は、全ての方向に異方性に散乱され得るし、或いは、好ましくは、当業者に既知であるように、ＬＣ分子の配向又は構造に依存して、特定方向（角度の範囲）に（異方性に）散乱され得る。ここで、異方性配光又は異方性散乱パターンは、等強度線（等しい強度点を接続する線）が円を形成しない散乱パターンを指す。
【００１７】
ここで、「ディレクタ」という用語は、液晶中間相中の好適な向きの分子方向を指す。「中間相」という用語は、（結晶のような）三次元よりも少ない次数並びに等方性液体の可動性よりも少ない可動性を備えて形成される平衡液晶相を指す。長手分子軸の平行な向きは、全ての中間相（長距離配向秩序）に共通である。「ねじれネマチック」（ＴＮ）という用語は、ＬＣ分子が一方の表面から他方の表面に９０°回転する液晶配向構造の種類を指す。「超ねじれネマチック」（ＳＴＮ）という用語は、液晶分子がセル内で９０°よりも大きく回転する液晶の種類を指す。さらに、「コレステリック液晶」という用語は、ＬＣ分子内の回転を減少する所謂キラル分子でドープされるＬＣ結晶相を指す。この相はキラルネマチックとしても既知である。コレステリック相において、ディレクタがその上で３６０°回転する距離は螺旋のピッチである。普通、システム内のキラル分子濃度の増大に伴って、螺旋のピッチはより小さくなる。
【００１８】
光散乱が図２中に概略的に表示されており、そこでは、参照番号５は、光源２（ここには図示されていない）の入射光ビームを表示しており、その光源２は、光ビーム５をもたらすよう配置されている。実施態様において、源２は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、及び、蛍光ランプから構成される群の1つ又はそれよりも多くから選択される。実施態様では、ＬＥＤが好ましい。故に、源２は、多数のＬＥＤ又は１つの蛍光ランプ又は1つ又はそれよりも多くのキセノンランプ等を含み得る。源２は白色光をもたらし得るが、着色光ももたらし得る。一般的に、源２は、約４００〜７００ｎｍの範囲の放射線波長を備える可視光をもたらすが、本発明は、これらの波長に限定されない。本発明に従った光モジュール１は、ＵＶ又は（Ｎ）ＩＲ（（近）赤外）放射線のような他の放射線にも適用され得る。
【００１９】
光ビーム５は、例えば、ｚ軸に沿う偏光成分を有し得る。参照記号Ωは、分子配向の方向と偏光成分の偏光の平面との間の角度を表示している。参照番号１５は、散乱された光ビーム１５（第一ＬＣセル後、下記参照）を指しており、散乱角θ及びφを備え、水平ｙ軸及び垂直ｚ軸に対する角度をそれぞれ定めている。
【００２０】
図２を参照し、電場オフ状態におけるｚ軸に沿うゲル内のＬＣ分子の分子配向を想定すると、異方性液晶ゲルを含むセルを横断する電場の適用後、分子配向に対して垂直に注ぐ光ビーム５の偏光成分（水平に偏光される、即ち、Ωは９０°（又は２７０°）は、殆ど散乱されない。何故ならば、その経路に沿って屈折率の変動がないからである。分子配向の方向に偏光される光の他の成分（垂直に偏光される、即ち、Ωは０°（又は１９０°）は、その経路に沿う屈折率の変化の故に、強く散乱される。これは分子配向（即ち、ディレクタ）に対して垂直な偏光方向を備える光ビーム内の光の成分が殆ど散乱されずに透過されることを意味する。
【００２１】
図２及び６ａを参照すると、受動ビーム成形素子３、例えば、ビーム５を平行化するよう配置されるコリメータによって選択的に影響され得る光ビーム５をもたらすために、光源２が配置されている。光ビーム５は、液晶ゲル１１を備えるセル（又は素子）１０に進入する。好ましくは、液晶ゲル１１は、異方性液晶ゲルであり、より好ましくは、一軸性に配向されたＬＣゲルであり、より一層好ましくは、ネマチック液晶を含む液晶ゲルである。セル上に、電圧が印可され、それは、印可されると、異方性配光を備えるビーム１５をもたらす。ゲル内のＬＣ分子の配向方向は、ディレクタ１２によって表示されている。
【００２２】
図３は、本発明の実施態様、特に、ＬＣゲル１１として一軸性に配向された異方性ＬＣゲルに従って得られ得る（セル１０上に印可される定圧で）関数φ及びθとして散乱パターン２１０の図表２００を概略的に描写している。ここで、図３は、偏光方向の１つ（特に、ＬＣ分子の向きと平行な光ビーム５の光の偏光成分）に適用される。この図面は実施例であるに過ぎない。得られる強度分布又は散乱パターンは、とりわけ、ＬＣ分子の配向方向１２に依存する。セル１０内のＬＣ分子の配向方向１２は、好ましくは、ビーム５に対して垂直な平面内にある。この具体的な実施例において、ＬＣ分子の配向方向は、Ω４５°の角度にある。他の角度Ωも勿論可能である。図３に示される図表は、（反時計回りに）０°（右側にある）から９０°、１８０°、２７０°を通じて亘り、０°（３６０°でもある）に戻る。中間値も同様に表示されている。図表の中心から外向きに、θは変化する。θ°の値を表示する幾つかの円２０１も示されている。即ち、２０°、４０°、６０°、及び、８０°。表示されていないが、散乱パターン２１０は、８０°を表示する円２０１を超えて延在し得る。何故ならば、本発明の実施態様において、散乱角θは殆ど９０°であり得る、即ち、散乱角θは９０°よりも小さい。図３において、散乱パターン２１０は、３つの領域、即ち、比較的高い強度を備える第一領域２１１、中間強度を備える第二領域２１２、及び、比較的低い強度を備える第三領域２１３を備えて概略的に表示されている。実際には、最大強度からゼロ強度までに滑らかな移行があることに留意。
【００２３】
図４は、様々な電圧で得られ得る、１つの偏光方向（この実施例では、セル上の光ビーム入射の偏光の平面は分子配向と平行である）のための、散乱強度の特定φ（図３を参照すると、例えば、φは約１３５°又は３１５°である）での角度分布θの実施例を示している。低電圧で、散乱は約１０°に閉じ込められることが見られ得る。より高い電圧で、散乱光は殆ど９０°にまで及ぶより大きな角度に拡散される。故に、そのような散乱特性を備えるＬＣゲルは、多目的光分子として、例えば、内部車照明として使用されるのに極めて適している。何故ならば、そのような異方性散乱パターンは、広げられたビーム形状の結果として運転者の目が眩まされないことを保証するからである。
【００２４】
さらに、図５は、電圧の関数として上記されたような本発明の実施態様に従ったＬＣゲルを備えるセルのための透過率を描写している。幾らかのヒステリシスはあるが、セル１０上の電圧を増大すると、より高い曲線が得られ、電圧を引き続き減少すると、より低い曲線が得られる。
【００２５】
例えば、調節可能な振幅を備える交流電圧を液晶セル１０（又は素子）に印可することによって、結果として得られる光ビームの平行化及びビーム形状が調節され得る。故に、具体的な実施態様において、セル（複数セル）は、０Ｖよりも大きく且つ６０Ｖ以下の平均二乗根（ｒｍｓ）電圧によって動作される。好ましくは、光モジュールのＬＣセル上に印可される電圧は、約０．１と２５Ｖとの間にあり、より好ましくは、０．２と２０Ｖ（ｒｍｓ）との間にあり、より一層好ましくは、約１２Ｖ（ｒｍｓ）（車電池の電圧）よりも下である。このようにして、５°以上であり且つ９０°より小さい散乱角θを有する光モジュールが提供され得る。加えられる場の周波数は、好ましくは、約５０Ｈｚと１００ｋＨｚとの間であり、それは、好ましくは、当業者に既知であるように、方形波を有する。
【００２６】
故に、変形では、電気的に可変な散乱パターン（即ち、とりわけ、電気的に可変な散乱角φ、θ及び強度分布）を備える光ビーム２５を生成するよう配置される光モジュール１が提供され、光ビーム５をもたらすよう配置される光源２と、光源２からの光ビーム５を調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子とを含み、電気的に調節可能な光学素子は、液晶ゲル１１を備えるセル１０と、セル１０を横断して電圧を印可するための装置とを含み、セル１０は、光モジュール１が異方性配光を備える光ビーム５をもたらすよう配置される。
【００２７】
好ましくは、光モジュールのＬＣセルは、異方性液晶ゲルを含み、より好ましくは、正又は負の誘電異方性を備える液晶ゲルから成る群から選択される一軸性配向異方性液晶ゲルを含む。「正の誘電異方性」という用語は特定の電場周波数でディレクタに対して垂直な誘電定数よりも高いディレクタと平行な誘電定数を指している。「負の誘電異方性」という用語は、ディレクタに対して垂直な誘電定数が特定の電場周波数でディレクタと平行な誘電定数よりも高い逆の効果を指している。液晶は、ネマチック、（超）ねじれネマチック、スメクチック、及び、コレステリックで構成される群から選択され得る。「一軸性配向液晶ゲル」は、ディレクタが単一軸に沿って配向されるＬＣゲルを指している。
【００２８】
しかしながら、そのような一軸性配向ゲルは、１つの偏光方向にのみ散乱する（上記参照）。両方の偏光方向に散乱するために、好ましくは、２つのセルが使用される。実施態様において、セルは互いに隣り合って或いは互いに積み重なって配置され、分子の配向方向が互いに対して垂直であるよう配置される。そのような構造では、両方の偏光方向が散乱される。
【００２９】
そのような構造の実施態様が図６ａに示されている。光ビーム５をもたらすよう光源２が配置され、光ビームは受動ビーム成形素子３、例えば、ビーム５を平行化するよう構成されるコリメータによって選択的に影響され得る。光ビーム５は、第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０に進入する。好ましくは、液晶ゲル１１は、異方性液晶ゲルであり、より好ましくは、一軸性配向異方性ＬＣゲルであり、より一層好ましくは、ネマチック液晶を含む液晶ゲルである。セル１０上に、電圧が印可されると、それは、印可されると、異方性配光を備えるビーム１５をもたらす。ゲル内のＬＣ分子の配向方向は、ディレクタ１２で表示される。ビーム５の少なくとも一部がセル１０を通じて透過され、そこでは、一方の偏光成分は上記のように散乱され（ディレクタ１２と平行な成分、例えば、図３も参照）、他方の偏光成分は実質的に散乱されない。透過光ビームは、参照番号１５で表示されている。光ビーム５は、第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０に進入する。好ましくは、液晶ゲル２１は、異方性液晶ゲルでもあり、より好ましくは、一軸性配向異方性ＬＣゲルであり、より一層好ましくは、ネマチック液晶を含む液晶ゲルである。同様に、セル２０上に、電圧が印可可能であり、それは、印可されると、異方性配光を備えるビーム２５をもたらす。ゲル２１内のＬＣ分子の配向方向（例えば、Ω＝４５°、上記も参照）は、ディレクタ２２で表示される。２１内のＬＣ分子の配向２２は配向１２（即ち、Ω＝１３５°）に対して垂直であるので、第二セル２０を通じて透過される光ビーム２５は、今や、直交散乱パターンを示す、即ち、図３を参照すると、２つの散乱地域、図３中に描写されるもの、及び、図３中に描写されるものに対して直交するものを含む散乱パターン２１０が見られる。図３を参照すると、（描写されるような並びに第一セル１０後に得られるような）約１３５°又は３１５°のφまで並びに（描写されていない、第二セル２０後に得られる）約４５°又は２２５°のφまで及ぶ直交散乱パターン（又は交差線パターン）が見られ得る。
【００３０】
図面中のディレクタ１２及び２２は概略的に描写されており、ここに述べられる例えば４５°及び１３５°の角度Ωを必ずしも示していないことに留意。
【００３１】
故に、実施態様によれば、光モジュール１が提供され、光モジュール１は、電気的に可変の散乱パターン（即ち、とりわけ、φ及びθは制御可能である）を備える光ビーム２５を生成するよう配置され、光ビーム２５をもたらすよう配置される光源２と、光源２からの光ビーム５を調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子３００とを含み、電気的に調節可能な光学素子３００は、第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０と、第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０と、第一及び第二のセル１０，２０のうちの少なくとも一方を横断して電圧を印可するための装置とを含み、第一及び第二のセル１０，２０は、光モジュール１が異方性配光（即ち、異方性散乱パターン）を備える光ビーム２５を生成するよう配置される。
【００３２】
セル１０及び２０上の電圧を調節することによって、散乱パターンの形状が変更され得る（１つのセルに関して図４も参照）、即ち、光学素子３００を電気的に調節することによって、光ビーム２５の異方性散乱光の所望の偏光パターン２１０を得るために、φ、θ、強度分布、及び、光出力が変更され得る。
【００３３】
より一層好ましくは、２つのセル１０，２０が使用され、セル１０，２０は互いに重なり合って或いは互いに隣り合って配置されるが、セル間には、図６ｂに概略的に描写されるような偏光回転子３０が配置される。具体的な実施態様では、光モジュール１が提供され、そこでは、偏光回転子３０は、ラムダ／２板（半波長板）及び（超）ねじれネマチック液晶セル又は液晶重合体又は反応性ＬＣ材料の重合によって得られる重合体ネットワークから構成される群から選択される。
【００３４】
図６ｂを参照すると、半波長板の光軸３２が、ゲル内の分子の配向方向１２，２２に対して４５°（α）であるよう設定されるとき、有利に、両方の偏光成分が同一方向に散乱され得るし、重なり合う散乱パターン２１０がもたらされ得る。偏光回転子として（超）ねじれネマチック液晶セル又は重合体層を使用するときに、同一の効果が得られ得る。半波長板は商業的に入手可能であり、広い波長範囲のためにも（例えば、源２は白色光をもたらし得る）。
【００３５】
偏光回転子３０を使用することによって、図６ｂ中に概略的に描写されるような構造において、分子配向１２に対して垂直な偏光を有する散乱されない光（図２を参照すると、これは、光の偏光成分と分子配向１２との間の角度Ωが９０°又は殆ど９０°（又は２７０°又は殆ど２７０°）の偏光成分である）は、その偏光が今やセル１０内の分子配向１２と平行であるよう回転され得る。これは、偏光回転子３０後に光ビーム３５内で散乱されない偏光成分がセル１０内の分子配向１２と平行であることを意味する。故に、光ビーム３５が偏光方向１２と平行な（よって、光ビーム３５内の散乱されない光の偏光方向とも平行な）偏光方向２２を備える液晶ゲル２１を含む（電気的に調節可能な光学素子３００の）第二セル２０に進入すると、偏光成分も散乱され、上述されたのと類似して、他の偏光成分のためにセル１０後に得られる散乱パターン２１０と類似する散乱パターンをもたらし、それによって、重なり合う或いは実質的に重なり合う散乱パターン２１０をもたらす。故に、図３中の散乱パターン２１０は、この実施態様において、セル２０後に得られる重なり合う散乱パターンも示し、そこでは、散乱パターン２１０は両方の偏光成分の累積である。有利に、そのような電気的に調節可能な光学素子３００を使用することは、より一層良好な結果をもたらす。何故ならば、光ビーム２５の実質的に全ての光は異方的に散乱され、異方性配光が得られるからである。このビームの散乱角φ、θは、両方のセル１０，２０上に印可あれる電圧を偏光することによって並びに偏光回転子３０によって変更され得る。配向方向１２，２２間の如何なる他の角度をも使用し得るし、回転子３０を使用することは、散乱された両方の偏光を依然として得ると同時に、互いに対して回転される２つの散乱パターンを有する。
【００３６】
故に、具体的な実施態様において、本発明は、電気的に可変な散乱パターンを備える光ビーム２５を生成するよう構成された光モジュール１を提供し、光モジュール１は、光ビーム５を生成するよう配置される光源２と、光源２からの光ビーム５を調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子３００とを含み、電気的に調節可能な光学素子３００は、第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０と、偏光回転子３０と、第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０と、第一及び第二のセル１０，２０のうちの少なくとも一方に亘って電圧を印可するための装置４０とを含み、第一及び第二のセル１０，２０並びに偏光回転子３０は、光モジュール１が異方性配光を備える光ビーム２５をもたらすよう配置される。具体的には、ａ）セル１０、液晶ゲル１１、及び、ＬＣゲル１１の分子の配向１２、ｂ）偏光回転子３０、並びに、ｃ）セル２０、液晶ゲル２１、及び、ＬＣゲル２１の分子の配向２２は、光ビーム５の両方の偏光成分が異方的に散乱されるよう配置される。より一層具体的には、それらは、第一セル１０後に光ビーム５の散乱されない偏光成分が、偏光回転子３０によって回転され、セル２０内の液晶ゲル２１によって散乱されるので、光ビーム２５中の両方の偏光成分の偏光パターン２１０は重なり合う。故に、好ましくは、偏光回転子３０は、散乱されない偏光成分の偏光方向を９０°回転する。
【００３７】
装置４０は、光モジュール１内に組み込まれ得るが、当業者にあきらかであるように、遠隔でもあり得る。例えば、装置４０は車電池であり得る。装置４０は多数の電圧源も含み得る。
【００３８】
もし両方の偏光成分が影響される必要があるならば、セル１０，２０を含む調節可能な光学素子３００は、好ましくは、セル１０，２０内のゲル１１，２１中の液晶分子の配向１２，２２が互いに対して直交する構成において使用される（交差散乱パターン、上記参照）。しかしながら、より好ましくは、両方のセル１０，２０内で、分子の配向方向１２，２２は同一に維持されるが、その場合には、好ましくは、半波長板のような回転子３０がセル１０，２０の間に配置され、散乱されない偏光成分が９０°回転されるよう配置され、それによって、両方の偏光成分の重なり合う散乱パターン２１０をもたらす。故に、両方の偏光成分を散乱するために、セル１０，２０を備える二重セル構造及び偏光回転子３０が使用され得る。
【００３９】
好適実施態様において、光モジュール１内で、第一及び第二の液晶ゲル１１，２１は異方性液晶ゲルである。好ましくは、第一及び第二の液晶ゲル１１，２１は、好ましくは、一軸性又はねじれ構造の、ネマチック、スメクチック、及び、キラル液晶から構成される群から選択される液晶を独立して含む。
【００４０】
異方性散乱のための具体的な実施態様において、第一及び第二の液晶ゲル１１，２１は、正又は負の誘電異方性を備える異方性液晶ゲルで構成される群から選択される一軸性配向液晶ゲルを独立して含む。負の誘電異方性ＬＣゲルを使用するとき、好ましくは、ＬＣ分子は、好ましくは、７５°以上、より好ましくは、８０°以上、より好ましくは、８９°より小さい比較的高い傾斜角で整列される。正の誘電異方性を備えるゲルが好ましい。何故ならば、それらはより直ちに入手可能であり、大きな散乱効果のために有利な高い複屈折性並びに低い切換え電圧のために有利な高い誘電異方性を示すからである。
【００４１】
さらに他の具体的な実施態様において、第一若しくは第二の又は両方の液晶ゲル１１，２１は、ネマチック液晶ゲルを含み、より好ましくは、両方の液晶ゲル１１，２１は、ネマチック液晶ゲルを含む。さらに他の具体的な実施態様において、第一若しくは第二の又は両方の液晶ゲル１１，２１は、ねじれ構造の液晶ゲルを含む。好ましくは、ネマチック材料が使用される。何故ならば、それらはより低い粘性並びにより速い切換時間を示すからである。（超）ねじれネマチックセルを使用する利点は、散乱パターン２１０の形状がさらに影響され得ることである。一般的には、（０〜９０°に亘る）ねじれ角が高ければ高いほど、散乱パターン２１０はより広い。当業者に明らかであるように、異なる種類のＬＣゲル１１，２１を備えるセル１０，２０の組み合わせが可能である。例えば、第一セル１０は、ネマチック液晶ゲルを含み得るし、第二セル２０は、ねじれネマチック液晶ゲルを含み得る。
【００４２】
好ましくは、セル１０若しくはセル２０又は両方のセル１０，２０の上に印可される電圧は、０Ｖよりも大きく、６０Ｖ以下である。
【００４３】
このようにして、例えば、有利に、散乱角θが５°以上から９０°未満の範囲で電気的に可変である光モジュール１が提供される。同様に、有利に、例えば、ねじれネマチック液晶を含むよう、セル１０，２０の一方（或いは両方）及び／又は回転子３０を選択することによって、散乱角φも変更され得る。さらに、これらの散乱角θ、φ並びに散乱パターン２１０内の強度分布は、セル１０及び２０上にそれぞれ印可される電圧によって制御され得る。故に、実施態様では、多種の物体の最適な照明を達成するよう、光ビーム２５を含む調節光に調節可能なコーン角及び／又は調節可能な方向を提供するために、電気的に調節可能な光学素子３００が配置され且つ使用され得る（即ち、角度θ、φ及び散乱パターン２１０の強度分布が調節可能である）。さらに他の実施態様では、ビーム形状を戸口、（車）内部の部分、入口等のような被照明物体の選択的なアスペクト比に適合するために、調節可能な光ビームのアスペクト比、例えば、４：３又は１６：９アスペクト比を備える光ビーム２５を備える調整光をもたらすよう、電気的に調節可能な光学素子３００が配置され且つ使用され得る。
【００４４】
従って、実施態様では、光ビームの配光及び／又はその形状を制御し得る且つ光源２の前に配置され得る電気的に調節可能な光学素子３００が提供される。これは、コリメータ３によって平行化される平行化光源２であり得る。しかしながら、光を平行化し成形するために使用される電気的に調節可能な光学素子３００は、光源２と受動ビーム成形素子の間にも配置され得るし、１つよりも多くの受動ビーム成形素子の場合には、受動ビーム成形素子間にも配置され得る。図７を参照すると、実施態様において、特定の分布を備える光形状を得るために、発光ダイオードのような光源２、（図６ａ及び６ｂ中の受動ビーム成形素子３と同等であり得る）反射器４４０、及び／又は、特定の形状を備える４４１が使用され得る。受動ビーム成形素子４４０，４４１は、幾つかのセグメントからも成り得るし、電気的に調節可能な光学素子３００は、受動ビーム成形素子４４０及び４４１に層如何なる場所にも配置され得る。受動ビーム成形素子４４０及び４４１を備える図８に示される実施態様におけるように、１つよりも多くの受動ビーム素子が光モジュール２中に含まれ得る。図１１は、源、調節可能な光学素子３００、及び、受動ビーム成形素子４４０，４４１のみを示していることに留意。コントローラ３０４のような他の素子は、この図面中に示されていない。
【００４５】
さらに、実施態様において、１つ又はそれよりも多くの受動ビーム成形素子（複数の受動ビーム成形素子）のみが、例えば、図１２ａ及び１２ｂ（以下参照）に示されるように、源２と調節可能な素子３００との間に示されている。
【００４６】
図８を参照すると、本発明の一層さらなる特徴において、光モジュール１は、調節制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの駆動信号３７５，３７６を介して、電気的に調節可能な光学素子３００と光源２とを含む素子の群のうちの少なくとも１つの素子を制御するよう構成されたコントローラ３０４をさらに含む。本発明に従った光モジュール１の実施態様が図９に示されており、物体（図示せず）を照明するための光源２を含み、光源２に起源する光５を調節し且つ調節光を物体に供給するために電気的に調節可能な光学素子３００を含む。コントローラ３０４は、調節制御信号３７１に応答して、駆動信号３７６を介して電気的に調節可能な光学素子３００を制御し、且つ／或いは、駆動信号３７５を介して光源２を制御する。駆動信号３７６は、１つよりも多くの駆動信号、例えば、セル１０及びセル２０上の電圧を制御する駆動信号を含み得る。
【００４７】
光源２は、例えば、フラッシュ光源又は連続光源であり得るし、発光ダイオード又はダイオードの配列を含み得る。好適な実施態様において、光源２を制御する駆動信号７５は、もしダイオード配列が異なる色の発光ダイオードを含むならば、着色光２５又は調節可能な色温度を備える光２５をもたらすために、発光ダイオード配列の発光ダイオードを独立して制御し得る。具体的な実施態様において、コントローラ３０４は、調節制御信号３７１を受信するためにインターフェース３４０に結合された、使用者３４１から例えば短期メモリ３４４及び／又は長期メモリ３１０への調整制御信号３７１を受信するために選択的に入力インターフェース３４２に結合されたプロセッサ３４３を含む。本光モジュールは、例えば、光源２から起源する光ビーム２５を調節するために、レンズを手によって変位することや、光の所要強度を手動で調節することを必要としない（しかしながら、後者は依然として選択的に行われ得る、以下参照）。その代わりに、コントローラ３０４は、光源２から起源する光強度及び光ビーム２５のビーム形状をより自動的な方法で調節する可能性を提供する。結果的に、本発明の実施態様に従った光モジュール１は、より使用者に優しい。代替的に、及び／又は、さらに一層追加的に、さらなる調節制御信号３７１が、コントローラ３０４（実施態様においてはプロセッサ３４３）に使用者の好みを知らせるために、例えば、使用者によって生成される。光強度は、光源２に供給される電力を調節することによって、及び／又は、液晶セル１０及び／又は２０上に印可される電圧によって制御され得る（図４及び５も参照）。
【００４８】
モジュールは、１つ又はそれよりも多くのスイッチ、或いは、１つ又はそれよりも多くのセンサ、或いは、１つ又はそれよりも多くのスイッチ及びセンサの双方をさらに含み得る。スイッチは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらす。
− 源２をオンオフ切換えること；
− 電気的に調節可能な光学素子３００を電気的に調節すること、例えば、乗客が快適光特性（散乱された）から読書光特性（散乱されていない）に源を調節すること；
− 光ビーム２５の散乱特性を調節すること；
− 光ビーム２５の光強度を調節すること；
センサは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらす。
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くを検出すること；
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くのための遠隔信号を検出すること；
− 運転者及び／又は１つ又はそれよりも多くの乗客の存在を検出すること；
− 運転を検出すること（例えば、運転者に向けられた光ビーム２５のために非散乱機能を遮断するために信号３７６を与えるよう使用される）；
− スイッチのために上述された機能性と同一の１つ又はそれよりも多くの機能性を制御することが意図された遠隔制御信号を検出すること（例えば、同一ビーム２５の読書光特性（散乱されていない或いは実質的に散乱されていない）から快適光特性（散乱された）への変更のための信号を与える遠隔制御を感知するセンサ）。
【００４９】
本発明は、実施態様において、電気的に可変な散乱パターンを備える光のための光モジュール１を提供し、
− 光５を発光する光源と、
− 光源２から起源する光５を調節光２５に調節するための電気的に調節可能な光学素子３００（調節可能な光学素子とも呼ばれる）と、
− 調節制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの駆動信号３７５，３７６を介して調節可能な光学素子３００及び光源２を含む一群の素子のうちの少なくとも１つの素子を制御するためのコントローラ３０４とを含む。
【００５０】
本発明のさらに他の特徴によれば、コントローラ３０４上で動作されるべきコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品は、調整制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの光モジュール１の少なくとも１つの駆動信号３７５，５７６を介して電気的に調節可能な光学素子３００及び光源２を含む一群の素子のうちの少なくとも１つを制御する機能を含む。そのようなコンピュータプログラム製品は、より多くの光モジュール１も制御２し得る。調整制御信号３７１は、使用者、例えば、光モジュール１の光出力を増大し或いは減少させたい使用者によってもたらされ得るが、「自動的」にも生成され得る、例えば、ドアが開放された等を検出するセンサ（図示せず）に基づく信号。
【００５１】
さらに他の実施態様によれば、図９ａ及び９ｂに概略的に描写されているように、本発明に従った光モジュール１は、１つよりも多くの光ビーム２５を提供し（即ち、電気的に可変な散乱パターンを備える２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５が提供され）、ここでは、参照番号２５ａ及び２５ｂによって表示され、光モジュール１は、好ましくは、１つよりも多くの光ビーム５（５ａ及び５ｂで表示されている）をもたらすよう構成された２ａ及び２ｂで表示された１つよりも多くの源２と、１つよりも多くの光源２からの１つよりも多くの光ビーム５を１つよりも多くの調整光ビーム（２５）に調節するよう構成された参照番号３００ａ及び３００ｂで表示された１つよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００とを含む。この光モジュール１は、調節制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの駆動信号３７５，３７６を介して１つよりも多くの調節可能な光学素子３００と１つよりも多くの光源２とを制御するためのコントローラ３００をさらに含み得る。
【００５２】
当業者に明らかであるように、１つよりも多くの光ビーム５をもたらすよう、１つの光源と、１つよりも多くのビームスプリッタ或いは当業者に既知の他の手段とを使用し得る。好ましくは、各光ビーム５（５ａ，５ｂ等）は、制御可能な光ビーム２５（即ち、２５ａ，２５ｂ等）がモジュールによってもたらされるよう、調節可能な光学素子３００（３００ａ，３００ｂ等）によって独立して対処される。
【００５３】
故に、ここでは、「光ビーム２５」、「駆動信号３７５」、「駆動信号３７６」、「源２」、「コリメータ３」、「光ビーム５」等の用語も、「光ビーム２５」、「駆動信号３７５」、「駆動信号３７６」、「源２」、「コリメータ３」、「光ビーム５」等をそれぞれ指し、或いは、「少なくとも１つの光ビーム２５」、「少なくとも１つの駆動信号３７５」、「少なくとも１つの駆動信号３７６」、「少なくとも１つの源２」、「少なくとも１つのコリメータ３」、「少なくとも１つの光ビーム５」等をそれぞれ指す。
【００５４】
図９ａは、２つの源２ａ及び２ｂを有するモジュールを概略的に描写しているが、（例えば、３つの光ビーム５、結果的に２５をもたらすために）より多くの源が使用され得る。源２ａ，２ｂからの光ビーム５は、参照番号３ａ及び３ｂで表示されるコリメータ３を用いて選択的に平行化され得る。光ビーム５ａ及び５ｂは、光ビーム２５ａ及び２５ｂの特性が制御され得るよう、電気的に調節可能な光学素子３００（即ち、それぞれ３００ａ及び３００ｂ）によって遮断される。参照番号４００（ここでは参照番号４００ａ及び４００ｂ）は、光ビーム２５がモジュール１の外部に提供され且つ出口（複数の出口）４００とも呼ばれるモジュール１内の場所を示している。これは、例えば、レンズ、透明ガラス、透明プラスチック又は重合体カバーであり得るし、それは（例えばセル２０からの）ＬＣ分子等を含むセルの透明ガラス板でもあり得る。当業者に明らかであるように、出口（複数の出口）は、円形、矩形、楕円形等のような全ての種類の適切な形状を有し得る。
【００５５】
このようにして、光モジュール１が提供され、モジュール１は、１つよりも多くの光ビーム２５をもたらし、光モジュール１は、好ましくは、１つよりも多くの光ビーム５をもたらすよう配置される１つよりも多くの源２と、１つよりも多くの光源２からの１つよりも多くの光ビーム５を調節するよう配置される１つよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００とを含む。「１つよりも多くの」という用語は、「２つ又はそれよりも多く」と等しい。好ましくは、モジュールは、２〜６、より好ましくは、２〜４、より一層好ましくは、２〜３の光ビーム２５をもたらし、その特性は、とりわけ、強度及び散乱が制御され得るという意味で電気的に可変である。
【００５６】
さらに、モジュール１は、１つよりも多くのセンサ及び／又は１つよりも多くのスイッチ３５０を含み得る。これらのセンサ又はスイッチ３５０は、モジュール上又は内に存在し得るが、例えば、車のダッシュボード上或いはその他の場所にも存在し得る。例えば、車内での使用のためのモジュール１は、センサ３５０を含み得る。センサは、車のドア又は戸口内に配置され、ドアの開放を感知するよう構成される。センサは、１つよりも多くのランプ２ａ，２ｂのスイッチを入れ且つ光ビーム２５ａ及び２５ｂをもたらすよう、コントローラ３０４によって使用され得る信号３７１をもたらし、それは例えば駆動信号３７６（及び３７５）によって散乱され得る（アプローチ光機能）。モジュール１は、選択的に或いは追加的に、ドアの遠隔解錠を感知するセンサも含み得る。運転中、運転者に向けられる光ビーム２５は、運転者の目が眩まされないよう、本発明に従って散乱され得る。運転者の隣の人物は、読むために、他の光ビーム、例えば、散乱されないものを使用し得る。
【００５７】
例えば、モジュールがスイッチ３５０、例えば、（図９ｂ中に概略的に表示されるように）３つのスイッチを含むと仮定すると、スイッチは様々な素子をスイッチオンするために使用され得る。第一スイッチを用いるならば、両方の源２ａ，２ｂ（例えば、ＬＥＤ）がスイッチオンされ得ると同時に、ＬＣセルの散乱状態が活性化される（快適光及びアプローチ光機能をもたらす）。中央ドア鍵が活性化されるときに、源２ａ，２ｂがスイッチオンされ得ると同時に、ＬＣセルの散乱状態（アプローチ光機能）がスイッチオンされるという制御が選択的にあり得る。散乱機能が不活性化されるときに（読書光機能）、ランプ２ａ（第二スイッチ）及びランプ２ｂ（第三スイッチ）のオンオフをそれぞれ独立して切り換えるために、他のスイッチが使用され得る。当業者に明らかであるように、例えば、タッチコントロール等のような１つのスイッチも使用して、コントローラ３０４によって支持された多数の機能性を提供し得る。例えば、１回のタッチ：両方の源２ａ，２ｂ（例えば、ＬＥＤ）がスイッチオンされ得ると同時に、ＬＣセルの散乱状態が活性化される。２回／３回のタッチ：散乱機能が不活性化されるときに、ランプ２ａ及びランプ２ｂのオンオフをそれぞれ独立して切り換える。４回のタッチ：全てのランプがオフ。
【００５８】
当業者に明らかであるように、スイッチは、例えば、多目的光のために（例えば、両方の源を同時に並びに両方の源を独立して対処するために）多機能性（上記参照）をもたらし得るタッチスイッチ又はスライドスイッチであり得るし、可変スイッチであり得る。このようにして、使用者３４１はコントローラ３０４に信号３７１を与え得る。コントローラは駆動信号３７５を介して源２に対処し、駆動信号３７６を介して調節可能な素子３００に対処し得る。
【００５９】
一般的に、この実施態様におけるモジュール１並びにそれらに対する変形は、２つ又はそれよりも多くの光ビームを生成するよう配置される源２と、選択的に、２つ又はそれよりも多くの光ビーム５を平行化するよう配置される２つ又はそれよりも多くのコリメータ３と、２つ又はそれよりも多くの光源２からの２つ又はそれよりも多くの光ビームを調節するよう配置される２つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００とを含み、それによって、電気的に可変な散乱パターンを備える２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５をもたらす。モジュールは、１つ又はそれよりも多くのセンサ３５０又は１つ又はそれよりも多くのスイッチ及びセンサ３５０の両方をさらに含む。スイッチは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性の機能性をもたらす。
− 源２をスイッチオンオフすること。好ましくは、２つ又はそれよりも多くの源の各源を独立して（例えば、例えば、地図を読むために、乗客が彼の源のみをスイッチオンオフする）；
− ２つ又はそれよりも多くの源を同時にスイッチオンオフすること（例えば、全ての源２を同時にスイッチオンすること）；
− ２つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００を電気的に調節すること、好ましくは、２つ又はそれよりも多くのスイッチの各スイッチ（即ち、可変スイッチ）は、２つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００の１つを独立して調節する（例えば、乗客は、快適光特性（散乱されている）から読書光特性（散乱されていない）に源を調節する）；
− ２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の散乱特性を調節すること；
２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の光強度を調節すること。
センサは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性の機能性をもたらす。
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くを検出すること；
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くのための遠隔信号を検出すること；
− 運転者及び／又は１人又はそれよりも多くの乗客の存在を検出すること；
運転を検出すること（例えば、運転者に向けられる光ビームのための非散乱機能を遮断するために使用される）；
− スイッチのために上記されたような１つ又はそれよりも多くの同一の機能性を制御することが意図された遠隔制御信号を検出すること（例えば、センサは、同一ビーム２５の読書光特性（散乱されていない或いは実質的に散乱されていない）から快適光特性（散乱されている）への変化のための信号を与える遠隔制御を感知する）。
【００６０】
故に、本発明に従った光モジュール１は、１つ又はそれよりも多くのスイッチ或いは１つ又はそれよりも多くのセンサ３５０或いは１つ又はそれよりも多くのスイッチ及びセンサ３５０の両方をさらに含み得る。１つ又はそれよりも多くのスイッチ（３５０）は、１つ又はそれよりも多くの源２をスイッチオンオフすること；１つ又はそれよりも多くの源２を同時にスイッチオンオフすること（１よりも多くの源が存在する場合）；１つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００を電気的に調節すること；１つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の散乱特性を調節すること；１つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の光強度を調節することを含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらし、１つ又はそれよりも多くのセンサ３５０は、１つ又はそれよりも多くのドアの開放及び／又は閉塞を検出すること；１つ又はそれよりも多くのドアの開放及び／又は閉塞のための遠隔信号を検出すること；運転者及び／又は１人又はそれよりも多くの乗客の存在を検出すること；移動（例えば、運転）を検出すること；スイッチ３５０のために記載されたような機能性の１つ又はそれよりも多くを制御するよう意図された遠隔制御信号を検出することを含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらす。
【００６１】
一般的に、そのようなモジュール１は、光ビームが運転者席に並びに１つ又はそれよりも多くの乗客席にそれぞれ向けられた状態で、車の内部ルーフ部分に配置されること、或いは、光ビームが後部座席にそれぞれ向けられた状態で、車の内部ルーフ部分に配置されることが意図され得る。当業者に明らかであるように、モジュール１は、２よりも多くの源２を含み得る。例えば、一部の車が有するように、３人が一列に座る車内に配置されることが意図されるモジュール、或いは、それは車の後部座席における場合であり得るし、或いは、例えば、一列の座席の上の飛行機内の配置が意図されるモジュール。モジュールが光ビームが運転者に向けられた状態で車内に配置されることが意図される場合には、好ましくは、少なくとも、運転者に向けられる光ビーム２５を制御するための光学モジュール３００は、車を運転するときに、異方性配光をもたらし得る。
【００６２】
従って、好ましくは、第一及び第二のセル１０，２０、並びに、少なくとも１つの光学素子３００の選択的な偏光回転子３０は、光モジュール１が異方性配光を備える少なくとも１つの光ビーム２５をもたらし得るように配置される。
【００６３】
ここで、「コントローラ」という用語は、オン／オフスイッチ、可変スイッチ、又は、コンピュータのようなコントローラを含み得る。そのようなコントローラは、プロセッサと、例えば、上記の機能性から選択される機能性を有する１つ又はそれよりも多くのセンサを含む。
【００６４】
具体的な実施態様において、光モジュール１は、ビーム２５の（或いは、モジュール１が１よりも多くのビーム１５をもたらすよう使用される場合には、少なくとも１つのビーム２５の）散乱パターンをもたらし得る。
【００６５】
ここでは、光モジュールは、（物体を照明するための）照明装置とも呼ばれ得る。
【００６６】
当業者に明らかであるように、「コントローラを含む光モジュール」、「スイッチ又はセンサを含む光モジュール」、又は、「電圧を印可するための装置を含む光学素子」の表現は、コントローラ３０４、スイッチ又はセンサ３５０、及び／又は、電圧装置４０が、光源（及び調節可能な素子３００）から遠隔である実施態様も含む。例えば、光源２及び調節可能な素子を含むモジュール１は、内部車ルーフに配置され、スイッチ又はセンサ３５０はダッシュボードに配置される等。１つのコントローラは、１つ又はそれよりも多くのモジュール１を制御し得る、即ち、それは、例えば、信号３７５を介して多数の光２を制御し、調節可能な素子３００は車又は飛行機内の多数の場所に配置される等。
【００６７】
さらなる特徴によれば、本発明は、光源（複数の光源）２からの光ビーム（複数の光ビーム）を調整光ビーム（複数の調整光ビーム）２５に調節するために、電気的に調節可能な光学素子３００も提供し、光学素子３００は以下を含む。
１．第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０、
２．選択的に、偏光回転子３０、
３．第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０、及び、
４．第一及び第二のセル１０，２０の少なくとも一方に亘って電圧を印可する装置４０。
【００６８】
所望の散乱パターンが得られるように光ビーム（複数の光ビーム）５を調節（適合）するために、１つ又はそれよりも多くの光源２、並びに、選択的に、１つ又はそれよりも多くの受動ビーム成形素子と共に、電気的に調節可能な光学素子（複数の光学素子）３００が使用され得る。
【００６９】
本発明における使用のための液晶ゲルは、Ｍｅｒｃｋ（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ）から入手可能なＢＬ００６中の反応性ＬＣ分子Ｃ６Ｍを４％を含む混合物を使用して得られた。混合物は、０．５％の光重合剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ）を備えた。混合物は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）透明電極及び一軸性磨出しＰＩ表面を備えるセル内に導かれた。一軸性配向を誘発した後、１ｍＷ／ｃｍ２で３６５ｎｍで最大発光を備えるＴＬランプからのＵＶ光を使用して、室温で重合化が誘発された。
【００７０】
上述の実施態様は本発明を制限するというよりもむしろ例証すること、並びに、当業者であれば付属の請求項の範囲から逸脱せずに多くの代替的な実施態様を設計し得ることが留意されるべきである。請求項中、括弧間に配置される如何なる参照記号も請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「含む」という動詞及びその活用形の使用は、請求項中に述べられるそれらの素子又はステップ以外の存在を排除しない。素子に先行する不定冠詞は、複数のそのような素子の存在を排除しない。本発明は、幾つかの異なる素子を含むハードウェアを用いて、並びに、適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施され得る。装置の請求項において、列挙されている幾つかの手段、これらの手段の幾つかは、１つの同一品目のハードウェアによって具現化され得る。特定の手段が相互に異なる従属項に列挙されている単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示さない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】内部車光の多数の位置を示す概略図である。
【図２】光ビームの散乱を示す概略図である。
【図３】本発明の実施態様に従った関数φ及びθとしての散乱パターンを示す概略図である。
【図４】電圧の関数として本発明の実施態様に従った一軸配向ＬＣゲル（液晶ゲル）を備えるセルのために得られた散乱強度の１つの偏光（図３を参照；例えば、φは１３５°又は３１５°）の角分配を示す概略図である。
【図５】図４におけると同一の偏光のための電圧の関数として本発明の実施態様に従ったＬＣゲルを備えるセルのための透過率を示す概略図である。
【図６ａ】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図６ｂ】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図７】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図８】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図９ａ】本発明に従った光モジュールの他の実施態様を示す概略図であり、光モジュールは１つよりも多くの光ビームをもたらす。
【図９ｂ】本発明に従った光モジュールの他の実施態様を示す概略図であり、光モジュールは１つよりも多くの光ビームをもたらす。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に可変な散乱パターンを備える光を生成するための光モジュール、並びに、多目的光としてのその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の車では、車内の内部照明としての様々な機能を充足するために、多数の光源が使用される。様々なスポットが読書光として使用され、幾分より拡散照明が化粧照明及び快適照明として使用される。車内への足踏地域を照明することを可能にするために、車ドアによって配置されるランプもある。故に、様々な光源が車内で使用され、読書光、化粧光、足踏光等のような様々な機能を充足している。
【０００３】
内部車照明の実施例がＥＰ０６６９２２４に記載されている。この文献は、電球を備える２つの別個の室を有する車内部のカーテシランプ筐体を記載しており、１つは地図読取り用であり、１つは一般照明用である。読書光のレンズ及びその電球、加えて、２つのランプ室を分割する壁及び２つの接点は、第一ランプ室内部に適合し且つ電球交換のために取り外され得る単一ユニットを一体的に形成している。故に、異なる目的のために２つの光が使用される。
【０００４】
従来技術の内部車光の不利点は、これらの光が運転手の目を眩ませ得ることである。さらに、従来技術の内部車光は、普通、その形状が調節され得ず且つ多目的のために使用され得ない光ビームを生成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
故に、電気的に可変な散乱パターンを備える光を生成するための光モジュールを提供することが本発明の目的である。さらに、特に、内部車照明のために、多目的光を提供することが本発明の特徴である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の特徴によれば、電気的に可変な散乱パターンを備える光ビームを生成するための光モジュールが提供され、光モジュールは、
ａ．光ビームをもたらすよう配置される光源と、
ｂ．光源からの光ビームを調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子とを含み、
光学素子は、
１．第一液晶ゲルを備える第一セルと、
２．選択的な偏光回転子と、
３．第二液晶ゲルを備える第二セルと、
４．第一セル及び第二セルのうちの少なくとも一方を横断して電圧を印可する装置とを含み、
好ましくは、第一セル、第二セル、及び、選択的な偏光回転子は、異方性配光を備える光を提供するよう、即ち、光ビームを異方性配光を備える光ビームに変更するよう配置される。
【０００７】
本発明の次の特徴によれば、光モジュールにおける或いはための使用のためのコントローラであって、コントローラは、調整制御信号に応答して、少なくとも１つの駆動信号を介して、電気的に調節可能な光学素子及び光源を含む素子の群のうちの少なくとも１つの素子を制御するよう配置される。
【０００８】
本発明のさらに他の特徴によれば、コントローラ上で動作されるべきコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品は、調整制御信号に応答して、本発明に従った少なくとも１つの光モジュールの少なくとも１つの駆動信号を介して、電気的に調節可能な光学素子及び光源を含む一群の素子少なくとも１つの素子を制御する機能を含む。
【０００９】
さらに、本発明の他の特徴によれば、本発明は、多目的光としての、具体的には、多目的内部車光としての本発明に従った光モジュールの使用を可能にする。
【００１０】
添付の概略的な図面を参照して、例証によってのみ、本発明の実施態様を今や記載する。図面中、対応する参照記号は対応する部分を表示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
現代の車では、車内の内部照明としての様々な機能を充足するために、多数の光源が使用される。読書光として様々なスポットが使用され、化粧及び快適照明として幾分より拡散照明が使用される。車への出入りの足踏地域の照明を可能にするために、ランプは車ドアにも配置される。図１は、化粧光１０１、読書光１０２、及び、足踏光１０３のような、車１００内で使用される様々なランプの位置の実施態様を示している。当業者に明らかであるように、より多くの光の位置、例えば、内部車ルーフにある（例えば、前部の運転席と客席との間に配置される、或いは、後部座席の上に配置される）内部光モジュールが可能である。光が正しく調節されないとき、最新の光は運転者の目を眩ませ得る。さらに、これらの光は多目的に使用され得ない。例えば、最新の読書光１０２は、足踏光機能をさらに含むよう容易に構成され得ない。
【００１２】
ここには、光源と、電気的に調節可能な光学素子（特に、電気的に誘導される散乱素子）とを含む光モジュールが記載されており、それは電場の適用後に光ビームの形状を変更し得る。さらに、高度に異方性であり得るよう、散乱（又は散乱パターン）が達成され得る。有利に、散乱パターンを調節するために調節可能な光学素子の使用は、様々な機能を単一の光モジュール内に組み入れる可能性を提供する。このようにして、例えば、スポット光（読書光）が広いビーム（快適光、例えば、暗がりの中でお互いを見ることができるだけであるよう広い分配を備える強度光）に変換され得るし、超広ビーム形状（足踏光又はアプローチ光又は一般内部照明光）にさえもさらに変換され得る。従って、好ましくは、光モジュールが異方性の配光(light distribution)を備える光ビームを提供するよう、第一及び第二のセル並びに光学的な偏光回転子(polarization rotator)が配置される。
【００１３】
故に、具体的な実施態様において、本発明に従った光モジュールが、多目的光として、特に、多目的内部車光として使用され得る。図１を参照すると、車は光モジュールを備え得る。ここで、光モジュールの使用は、読書光、化粧光、及び、足踏光から成る群から選択される。当業者に明らかであるように、1つよりも多くの光モジュールが提供され得る。有利に、散乱角は電気的に変更され得るので、調節可能なコーン角及び／又は調節可能な方向を備えるビームを含む被調節光をもたらすために、調節可能な光学素子が配置され得る。本発明に従った光モジュールは、車に適用可能であるのみならず、トラック、バス、飛行機、列車、及び、自動車にも使用され得るし、さらに、インドア及びアウトドア照明のために、（ポケット）ランタン、（ポケット）トーチ、フラッシュライト、照明光、傍観者、望遠鏡、（小型）望遠鏡、静止画像カメラ、動画カメラ、カメラ機能付き携帯電話、マグネトロンのような消費者用装置、洗濯機、食器洗い機、オーブン等のためにも使用され得る。
【００１４】
この光モジュールは、とりわけＥＰ０４５１９０５及びＵＳ５１８８７６０に記載された異方性液晶ゲルに基づき、それらは参照として引用される。「異方性液晶ゲル」という用語は、当業者に既知のシステムを記載し、以下の方法で得ることができる。重合可能な成分（重合後に架橋重合体をもたらし得る単量体）と重合不能な成分（ディスプレイ中で使用される従来的なＬＣ）とを含む液晶混合物を形成する。光重合のために、システムは光重合開始剤を備えるのに対し、熱重合のために、システムは熱重合開始剤を備える。次に、ＬＣ混合物は適切なセル内に配置され、ＬＣ内の巨視的配向がセル内でセル表面上に導かれる配向層によって誘発される。巨視的配向状態にある単量体の重合後、異方性ゲルが得られる。従って、異方性ゲルはＬＣ分子が巨視的に配向されるシステムであり、重合体（重合化ネットワーク）はシステム内に分散される。そのようなゲルは、全ての角度で注ぐ光にとって（本質的に）透明である。
【００１５】
ここで、「液晶ゲル」（ＬＣゲル）という用語は、当業者に既知であるように、重合体が巨視的に配向された液晶内に分散されるゲルを指す。例えば、（光）硬化性単量体はＬＣホスト内で混合される。次に、混合物は適切な表面処理を備えるＬＣセル内に射出され、然る後、単量体とＬＣホストとの混合物内の（光）硬化性単量体が（光）重合される。
【００１６】
例えば、異方性ゲルは、ＬＣジアクリレートと従来的なＬＣ分子とを含む被配向液晶（ＬＣ）混合物の光重合によって生成され得る。電圧オフ状態において、ゲルは、順序分子配列の故に、透明或いは本質的に透明である。電圧が閾値を超えるとき、電場からＬＣ分子上に加えられるトルクは、それらの再配向を引き起こし、ＬＣ分子の異なる配向を備えるドメインの形成をもたらす。異なるドメイン内の分子の配向におけるこの変化は、屈折率変動を引き起こし、光の散乱をもたらす。そのような異方性ゲル状に注ぐ光は、全ての方向に異方性に散乱され得るし、或いは、好ましくは、当業者に既知であるように、ＬＣ分子の配向又は構造に依存して、特定方向（角度の範囲）に（異方性に）散乱され得る。ここで、異方性配光又は異方性散乱パターンは、等強度線（等しい強度点を接続する線）が円を形成しない散乱パターンを指す。
【００１７】
ここで、「ディレクタ」という用語は、液晶中間相中の好適な向きの分子方向を指す。「中間相」という用語は、（結晶のような）三次元よりも少ない次数並びに等方性液体の可動性よりも少ない可動性を備えて形成される平衡液晶相を指す。長手分子軸の平行な向きは、全ての中間相（長距離配向秩序）に共通である。「ねじれネマチック」（ＴＮ）という用語は、ＬＣ分子が一方の表面から他方の表面に９０°回転する液晶配向構造の種類を指す。「超ねじれネマチック」（ＳＴＮ）という用語は、液晶分子がセル内で９０°よりも大きく回転する液晶の種類を指す。さらに、「コレステリック液晶」という用語は、ＬＣ分子内の回転を減少する所謂キラル分子でドープされるＬＣ結晶相を指す。この相はキラルネマチックとしても既知である。コレステリック相において、ディレクタがその上で３６０°回転する距離は螺旋のピッチである。普通、システム内のキラル分子濃度の増大に伴って、螺旋のピッチはより小さくなる。
【００１８】
光散乱が図２中に概略的に表示されており、そこでは、参照番号５は、光源２（ここには図示されていない）の入射光ビームを表示しており、その光源２は、光ビーム５をもたらすよう配置されている。実施態様において、源２は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、及び、蛍光ランプから構成される群の1つ又はそれよりも多くから選択される。実施態様では、ＬＥＤが好ましい。故に、源２は、多数のＬＥＤ又は１つの蛍光ランプ又は1つ又はそれよりも多くのキセノンランプ等を含み得る。源２は白色光をもたらし得るが、着色光ももたらし得る。一般的に、源２は、約４００〜７００ｎｍの範囲の放射線波長を備える可視光をもたらすが、本発明は、これらの波長に限定されない。本発明に従った光モジュール１は、ＵＶ又は（Ｎ）ＩＲ（（近）赤外）放射線のような他の放射線にも適用され得る。
【００１９】
光ビーム５は、例えば、ｚ軸に沿う偏光成分を有し得る。参照記号Ωは、分子配向の方向と偏光成分の偏光の平面との間の角度を表示している。参照番号１５は、散乱された光ビーム１５（第一ＬＣセル後、下記参照）を指しており、散乱角θ及びφを備え、水平ｙ軸及び垂直ｚ軸に対する角度をそれぞれ定めている。
【００２０】
図２を参照し、電場オフ状態におけるｚ軸に沿うゲル内のＬＣ分子の分子配向を想定すると、異方性液晶ゲルを含むセルを横断する電場の適用後、分子配向に対して垂直に注ぐ光ビーム５の偏光成分（水平に偏光される、即ち、Ωは９０°（又は２７０°）は、殆ど散乱されない。何故ならば、その経路に沿って屈折率の変動がないからである。分子配向の方向に偏光される光の他の成分（垂直に偏光される、即ち、Ωは０°（又は１９０°）は、その経路に沿う屈折率の変化の故に、強く散乱される。これは分子配向（即ち、ディレクタ）に対して垂直な偏光方向を備える光ビーム内の光の成分が殆ど散乱されずに透過されることを意味する。
【００２１】
図２及び６ａを参照すると、受動ビーム成形素子３、例えば、ビーム５を平行化するよう配置されるコリメータによって選択的に影響され得る光ビーム５をもたらすために、光源２が配置されている。光ビーム５は、液晶ゲル１１を備えるセル（又は素子）１０に進入する。好ましくは、液晶ゲル１１は、異方性液晶ゲルであり、より好ましくは、一軸性に配向されたＬＣゲルであり、より一層好ましくは、ネマチック液晶を含む液晶ゲルである。セル上に、電圧が印可され、それは、印可されると、異方性配光を備えるビーム１５をもたらす。ゲル内のＬＣ分子の配向方向は、ディレクタ１２によって表示されている。
【００２２】
図３は、本発明の実施態様、特に、ＬＣゲル１１として一軸性に配向された異方性ＬＣゲルに従って得られ得る（セル１０上に印可される定圧で）関数φ及びθとして散乱パターン２１０の図表２００を概略的に描写している。ここで、図３は、偏光方向の１つ（特に、ＬＣ分子の向きと平行な光ビーム５の光の偏光成分）に適用される。この図面は実施例であるに過ぎない。得られる強度分布又は散乱パターンは、とりわけ、ＬＣ分子の配向方向１２に依存する。セル１０内のＬＣ分子の配向方向１２は、好ましくは、ビーム５に対して垂直な平面内にある。この具体的な実施例において、ＬＣ分子の配向方向は、Ω４５°の角度にある。他の角度Ωも勿論可能である。図３に示される図表は、（反時計回りに）０°（右側にある）から９０°、１８０°、２７０°を通じて亘り、０°（３６０°でもある）に戻る。中間値も同様に表示されている。図表の中心から外向きに、θは変化する。θ°の値を表示する幾つかの円２０１も示されている。即ち、２０°、４０°、６０°、及び、８０°。表示されていないが、散乱パターン２１０は、８０°を表示する円２０１を超えて延在し得る。何故ならば、本発明の実施態様において、散乱角θは殆ど９０°であり得る、即ち、散乱角θは９０°よりも小さい。図３において、散乱パターン２１０は、３つの領域、即ち、比較的高い強度を備える第一領域２１１、中間強度を備える第二領域２１２、及び、比較的低い強度を備える第三領域２１３を備えて概略的に表示されている。実際には、最大強度からゼロ強度までに滑らかな移行があることに留意。
【００２３】
図４は、様々な電圧で得られ得る、１つの偏光方向（この実施例では、セル上の光ビーム入射の偏光の平面は分子配向と平行である）のための、散乱強度の特定φ（図３を参照すると、例えば、φは約１３５°又は３１５°である）での角度分布θの実施例を示している。低電圧で、散乱は約１０°に閉じ込められることが見られ得る。より高い電圧で、散乱光は殆ど９０°にまで及ぶより大きな角度に拡散される。故に、そのような散乱特性を備えるＬＣゲルは、多目的光分子として、例えば、内部車照明として使用されるのに極めて適している。何故ならば、そのような異方性散乱パターンは、広げられたビーム形状の結果として運転者の目が眩まされないことを保証するからである。
【００２４】
さらに、図５は、電圧の関数として上記されたような本発明の実施態様に従ったＬＣゲルを備えるセルのための透過率を描写している。幾らかのヒステリシスはあるが、セル１０上の電圧を増大すると、より高い曲線が得られ、電圧を引き続き減少すると、より低い曲線が得られる。
【００２５】
例えば、調節可能な振幅を備える交流電圧を液晶セル１０（又は素子）に印可することによって、結果として得られる光ビームの平行化及びビーム形状が調節され得る。故に、具体的な実施態様において、セル（複数セル）は、０Ｖよりも大きく且つ６０Ｖ以下の平均二乗根（ｒｍｓ）電圧によって動作される。好ましくは、光モジュールのＬＣセル上に印可される電圧は、約０．１と２５Ｖとの間にあり、より好ましくは、０．２と２０Ｖ（ｒｍｓ）との間にあり、より一層好ましくは、約１２Ｖ（ｒｍｓ）（車電池の電圧）よりも下である。このようにして、５°以上であり且つ９０°より小さい散乱角θを有する光モジュールが提供され得る。加えられる場の周波数は、好ましくは、約５０Ｈｚと１００ｋＨｚとの間であり、それは、好ましくは、当業者に既知であるように、方形波を有する。
【００２６】
故に、変形では、電気的に可変な散乱パターン（即ち、とりわけ、電気的に可変な散乱角φ、θ及び強度分布）を備える光ビーム２５を生成するよう配置される光モジュール１が提供され、光ビーム５をもたらすよう配置される光源２と、光源２からの光ビーム５を調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子とを含み、電気的に調節可能な光学素子は、液晶ゲル１１を備えるセル１０と、セル１０を横断して電圧を印可するための装置とを含み、セル１０は、光モジュール１が異方性配光を備える光ビーム５をもたらすよう配置される。
【００２７】
好ましくは、光モジュールのＬＣセルは、異方性液晶ゲルを含み、より好ましくは、正又は負の誘電異方性を備える液晶ゲルから成る群から選択される一軸性配向異方性液晶ゲルを含む。「正の誘電異方性」という用語は特定の電場周波数でディレクタに対して垂直な誘電定数よりも高いディレクタと平行な誘電定数を指している。「負の誘電異方性」という用語は、ディレクタに対して垂直な誘電定数が特定の電場周波数でディレクタと平行な誘電定数よりも高い逆の効果を指している。液晶は、ネマチック、（超）ねじれネマチック、スメクチック、及び、コレステリックで構成される群から選択され得る。「一軸性配向液晶ゲル」は、ディレクタが単一軸に沿って配向されるＬＣゲルを指している。
【００２８】
しかしながら、そのような一軸性配向ゲルは、１つの偏光方向にのみ散乱する（上記参照）。両方の偏光方向に散乱するために、好ましくは、２つのセルが使用される。実施態様において、セルは互いに隣り合って或いは互いに積み重なって配置され、分子の配向方向が互いに対して垂直であるよう配置される。そのような構造では、両方の偏光方向が散乱される。
【００２９】
そのような構造の実施態様が図６ａに示されている。光ビーム５をもたらすよう光源２が配置され、光ビームは受動ビーム成形素子３、例えば、ビーム５を平行化するよう構成されるコリメータによって選択的に影響され得る。光ビーム５は、第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０に進入する。好ましくは、液晶ゲル１１は、異方性液晶ゲルであり、より好ましくは、一軸性配向異方性ＬＣゲルであり、より一層好ましくは、ネマチック液晶を含む液晶ゲルである。セル１０上に、電圧が印可されると、それは、印可されると、異方性配光を備えるビーム１５をもたらす。ゲル内のＬＣ分子の配向方向は、ディレクタ１２で表示される。ビーム５の少なくとも一部がセル１０を通じて透過され、そこでは、一方の偏光成分は上記のように散乱され（ディレクタ１２と平行な成分、例えば、図３も参照）、他方の偏光成分は実質的に散乱されない。透過光ビームは、参照番号１５で表示されている。光ビーム５は、第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０に進入する。好ましくは、液晶ゲル２１は、異方性液晶ゲルでもあり、より好ましくは、一軸性配向異方性ＬＣゲルであり、より一層好ましくは、ネマチック液晶を含む液晶ゲルである。同様に、セル２０上に、電圧が印可可能であり、それは、印可されると、異方性配光を備えるビーム２５をもたらす。ゲル２１内のＬＣ分子の配向方向（例えば、Ω＝４５°、上記も参照）は、ディレクタ２２で表示される。２１内のＬＣ分子の配向２２は配向１２（即ち、Ω＝１３５°）に対して垂直であるので、第二セル２０を通じて透過される光ビーム２５は、今や、直交散乱パターンを示す、即ち、図３を参照すると、２つの散乱地域、図３中に描写されるもの、及び、図３中に描写されるものに対して直交するものを含む散乱パターン２１０が見られる。図３を参照すると、（描写されるような並びに第一セル１０後に得られるような）約１３５°又は３１５°のφまで並びに（描写されていない、第二セル２０後に得られる）約４５°又は２２５°のφまで及ぶ直交散乱パターン（又は交差線パターン）が見られ得る。
【００３０】
図面中のディレクタ１２及び２２は概略的に描写されており、ここに述べられる例えば４５°及び１３５°の角度Ωを必ずしも示していないことに留意。
【００３１】
故に、実施態様によれば、光モジュール１が提供され、光モジュール１は、電気的に可変の散乱パターン（即ち、とりわけ、φ及びθは制御可能である）を備える光ビーム２５を生成するよう配置され、光ビーム２５をもたらすよう配置される光源２と、光源２からの光ビーム５を調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子３００とを含み、電気的に調節可能な光学素子３００は、第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０と、第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０と、第一及び第二のセル１０，２０のうちの少なくとも一方を横断して電圧を印可するための装置とを含み、第一及び第二のセル１０，２０は、光モジュール１が異方性配光（即ち、異方性散乱パターン）を備える光ビーム２５を生成するよう配置される。
【００３２】
セル１０及び２０上の電圧を調節することによって、散乱パターンの形状が変更され得る（１つのセルに関して図４も参照）、即ち、光学素子３００を電気的に調節することによって、光ビーム２５の異方性散乱光の所望の偏光パターン２１０を得るために、φ、θ、強度分布、及び、光出力が変更され得る。
【００３３】
より一層好ましくは、２つのセル１０，２０が使用され、セル１０，２０は互いに重なり合って或いは互いに隣り合って配置されるが、セル間には、図６ｂに概略的に描写されるような偏光回転子３０が配置される。具体的な実施態様では、光モジュール１が提供され、そこでは、偏光回転子３０は、ラムダ／２板（半波長板）及び（超）ねじれネマチック液晶セル又は液晶重合体又は反応性ＬＣ材料の重合によって得られる重合体ネットワークから構成される群から選択される。
【００３４】
図６ｂを参照すると、半波長板の光軸３２が、ゲル内の分子の配向方向１２，２２に対して４５°（α）であるよう設定されるとき、有利に、両方の偏光成分が同一方向に散乱され得るし、重なり合う散乱パターン２１０がもたらされ得る。偏光回転子として（超）ねじれネマチック液晶セル又は重合体層を使用するときに、同一の効果が得られ得る。半波長板は商業的に入手可能であり、広い波長範囲のためにも（例えば、源２は白色光をもたらし得る）。
【００３５】
偏光回転子３０を使用することによって、図６ｂ中に概略的に描写されるような構造において、分子配向１２に対して垂直な偏光を有する散乱されない光（図２を参照すると、これは、光の偏光成分と分子配向１２との間の角度Ωが９０°又は殆ど９０°（又は２７０°又は殆ど２７０°）の偏光成分である）は、その偏光が今やセル１０内の分子配向１２と平行であるよう回転され得る。これは、偏光回転子３０後に光ビーム３５内で散乱されない偏光成分がセル１０内の分子配向１２と平行であることを意味する。故に、光ビーム３５が偏光方向１２と平行な（よって、光ビーム３５内の散乱されない光の偏光方向とも平行な）偏光方向２２を備える液晶ゲル２１を含む（電気的に調節可能な光学素子３００の）第二セル２０に進入すると、偏光成分も散乱され、上述されたのと類似して、他の偏光成分のためにセル１０後に得られる散乱パターン２１０と類似する散乱パターンをもたらし、それによって、重なり合う或いは実質的に重なり合う散乱パターン２１０をもたらす。故に、図３中の散乱パターン２１０は、この実施態様において、セル２０後に得られる重なり合う散乱パターンも示し、そこでは、散乱パターン２１０は両方の偏光成分の累積である。有利に、そのような電気的に調節可能な光学素子３００を使用することは、より一層良好な結果をもたらす。何故ならば、光ビーム２５の実質的に全ての光は異方的に散乱され、異方性配光が得られるからである。このビームの散乱角φ、θは、両方のセル１０，２０上に印可あれる電圧を偏光することによって並びに偏光回転子３０によって変更され得る。配向方向１２，２２間の如何なる他の角度をも使用し得るし、回転子３０を使用することは、散乱された両方の偏光を依然として得ると同時に、互いに対して回転される２つの散乱パターンを有する。
【００３６】
故に、具体的な実施態様において、本発明は、電気的に可変な散乱パターンを備える光ビーム２５を生成するよう構成された光モジュール１を提供し、光モジュール１は、光ビーム５を生成するよう配置される光源２と、光源２からの光ビーム５を調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子３００とを含み、電気的に調節可能な光学素子３００は、第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０と、偏光回転子３０と、第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０と、第一及び第二のセル１０，２０のうちの少なくとも一方に亘って電圧を印可するための装置４０とを含み、第一及び第二のセル１０，２０並びに偏光回転子３０は、光モジュール１が異方性配光を備える光ビーム２５をもたらすよう配置される。具体的には、ａ）セル１０、液晶ゲル１１、及び、ＬＣゲル１１の分子の配向１２、ｂ）偏光回転子３０、並びに、ｃ）セル２０、液晶ゲル２１、及び、ＬＣゲル２１の分子の配向２２は、光ビーム５の両方の偏光成分が異方的に散乱されるよう配置される。より一層具体的には、それらは、第一セル１０後に光ビーム５の散乱されない偏光成分が、偏光回転子３０によって回転され、セル２０内の液晶ゲル２１によって散乱されるので、光ビーム２５中の両方の偏光成分の偏光パターン２１０は重なり合う。故に、好ましくは、偏光回転子３０は、散乱されない偏光成分の偏光方向を９０°回転する。
【００３７】
装置４０は、光モジュール１内に組み込まれ得るが、当業者にあきらかであるように、遠隔でもあり得る。例えば、装置４０は車電池であり得る。装置４０は多数の電圧源も含み得る。
【００３８】
もし両方の偏光成分が影響される必要があるならば、セル１０，２０を含む調節可能な光学素子３００は、好ましくは、セル１０，２０内のゲル１１，２１中の液晶分子の配向１２，２２が互いに対して直交する構成において使用される（交差散乱パターン、上記参照）。しかしながら、より好ましくは、両方のセル１０，２０内で、分子の配向方向１２，２２は同一に維持されるが、その場合には、好ましくは、半波長板のような回転子３０がセル１０，２０の間に配置され、散乱されない偏光成分が９０°回転されるよう配置され、それによって、両方の偏光成分の重なり合う散乱パターン２１０をもたらす。故に、両方の偏光成分を散乱するために、セル１０，２０を備える二重セル構造及び偏光回転子３０が使用され得る。
【００３９】
好適実施態様において、光モジュール１内で、第一及び第二の液晶ゲル１１，２１は異方性液晶ゲルである。好ましくは、第一及び第二の液晶ゲル１１，２１は、好ましくは、一軸性又はねじれ構造の、ネマチック、スメクチック、及び、キラル液晶から構成される群から選択される液晶を独立して含む。
【００４０】
異方性散乱のための具体的な実施態様において、第一及び第二の液晶ゲル１１，２１は、正又は負の誘電異方性を備える異方性液晶ゲルで構成される群から選択される一軸性配向液晶ゲルを独立して含む。負の誘電異方性ＬＣゲルを使用するとき、好ましくは、ＬＣ分子は、好ましくは、７５°以上、より好ましくは、８０°以上、より好ましくは、８９°より小さい比較的高い傾斜角で整列される。正の誘電異方性を備えるゲルが好ましい。何故ならば、それらはより直ちに入手可能であり、大きな散乱効果のために有利な高い複屈折性並びに低い切換え電圧のために有利な高い誘電異方性を示すからである。
【００４１】
さらに他の具体的な実施態様において、第一若しくは第二の又は両方の液晶ゲル１１，２１は、ネマチック液晶ゲルを含み、より好ましくは、両方の液晶ゲル１１，２１は、ネマチック液晶ゲルを含む。さらに他の具体的な実施態様において、第一若しくは第二の又は両方の液晶ゲル１１，２１は、ねじれ構造の液晶ゲルを含む。好ましくは、ネマチック材料が使用される。何故ならば、それらはより低い粘性並びにより速い切換時間を示すからである。（超）ねじれネマチックセルを使用する利点は、散乱パターン２１０の形状がさらに影響され得ることである。一般的には、（０〜９０°に亘る）ねじれ角が高ければ高いほど、散乱パターン２１０はより広い。当業者に明らかであるように、異なる種類のＬＣゲル１１，２１を備えるセル１０，２０の組み合わせが可能である。例えば、第一セル１０は、ネマチック液晶ゲルを含み得るし、第二セル２０は、ねじれネマチック液晶ゲルを含み得る。
【００４２】
好ましくは、セル１０若しくはセル２０又は両方のセル１０，２０の上に印可される電圧は、０Ｖよりも大きく、６０Ｖ以下である。
【００４３】
このようにして、例えば、有利に、散乱角θが５°以上から９０°未満の範囲で電気的に可変である光モジュール１が提供される。同様に、有利に、例えば、ねじれネマチック液晶を含むよう、セル１０，２０の一方（或いは両方）及び／又は回転子３０を選択することによって、散乱角φも変更され得る。さらに、これらの散乱角θ、φ並びに散乱パターン２１０内の強度分布は、セル１０及び２０上にそれぞれ印可される電圧によって制御され得る。故に、実施態様では、多種の物体の最適な照明を達成するよう、光ビーム２５を含む調節光に調節可能なコーン角及び／又は調節可能な方向を提供するために、電気的に調節可能な光学素子３００が配置され且つ使用され得る（即ち、角度θ、φ及び散乱パターン２１０の強度分布が調節可能である）。さらに他の実施態様では、ビーム形状を戸口、（車）内部の部分、入口等のような被照明物体の選択的なアスペクト比に適合するために、調節可能な光ビームのアスペクト比、例えば、４：３又は１６：９アスペクト比を備える光ビーム２５を備える調整光をもたらすよう、電気的に調節可能な光学素子３００が配置され且つ使用され得る。
【００４４】
従って、実施態様では、光ビームの配光及び／又はその形状を制御し得る且つ光源２の前に配置され得る電気的に調節可能な光学素子３００が提供される。これは、コリメータ３によって平行化される平行化光源２であり得る。しかしながら、光を平行化し成形するために使用される電気的に調節可能な光学素子３００は、光源２と受動ビーム成形素子の間にも配置され得るし、１つよりも多くの受動ビーム成形素子の場合には、受動ビーム成形素子間にも配置され得る。図７を参照すると、実施態様において、特定の分布を備える光形状を得るために、発光ダイオードのような光源２、（図６ａ及び６ｂ中の受動ビーム成形素子３と同等であり得る）反射器４４０、及び／又は、特定の形状を備える４４１が使用され得る。受動ビーム成形素子４４０，４４１は、幾つかのセグメントからも成り得るし、電気的に調節可能な光学素子３００は、受動ビーム成形素子４４０及び４４１に層如何なる場所にも配置され得る。受動ビーム成形素子４４０及び４４１を備える図８に示される実施態様におけるように、１つよりも多くの受動ビーム素子が光モジュール２中に含まれ得る。図１１は、源、調節可能な光学素子３００、及び、受動ビーム成形素子４４０，４４１のみを示していることに留意。コントローラ３０４のような他の素子は、この図面中に示されていない。
【００４５】
さらに、実施態様において、１つ又はそれよりも多くの受動ビーム成形素子（複数の受動ビーム成形素子）のみが、例えば、図１２ａ及び１２ｂ（以下参照）に示されるように、源２と調節可能な素子３００との間に示されている。
【００４６】
図８を参照すると、本発明の一層さらなる特徴において、光モジュール１は、調節制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの駆動信号３７５，３７６を介して、電気的に調節可能な光学素子３００と光源２とを含む素子の群のうちの少なくとも１つの素子を制御するよう構成されたコントローラ３０４をさらに含む。本発明に従った光モジュール１の実施態様が図９に示されており、物体（図示せず）を照明するための光源２を含み、光源２に起源する光５を調節し且つ調節光を物体に供給するために電気的に調節可能な光学素子３００を含む。コントローラ３０４は、調節制御信号３７１に応答して、駆動信号３７６を介して電気的に調節可能な光学素子３００を制御し、且つ／或いは、駆動信号３７５を介して光源２を制御する。駆動信号３７６は、１つよりも多くの駆動信号、例えば、セル１０及びセル２０上の電圧を制御する駆動信号を含み得る。
【００４７】
光源２は、例えば、フラッシュ光源又は連続光源であり得るし、発光ダイオード又はダイオードの配列を含み得る。好適な実施態様において、光源２を制御する駆動信号７５は、もしダイオード配列が異なる色の発光ダイオードを含むならば、着色光２５又は調節可能な色温度を備える光２５をもたらすために、発光ダイオード配列の発光ダイオードを独立して制御し得る。具体的な実施態様において、コントローラ３０４は、調節制御信号３７１を受信するためにインターフェース３４０に結合された、使用者３４１から例えば短期メモリ３４４及び／又は長期メモリ３１０への調整制御信号３７１を受信するために選択的に入力インターフェース３４２に結合されたプロセッサ３４３を含む。本光モジュールは、例えば、光源２から起源する光ビーム２５を調節するために、レンズを手によって変位することや、光の所要強度を手動で調節することを必要としない（しかしながら、後者は依然として選択的に行われ得る、以下参照）。その代わりに、コントローラ３０４は、光源２から起源する光強度及び光ビーム２５のビーム形状をより自動的な方法で調節する可能性を提供する。結果的に、本発明の実施態様に従った光モジュール１は、より使用者に優しい。代替的に、及び／又は、さらに一層追加的に、さらなる調節制御信号３７１が、コントローラ３０４（実施態様においてはプロセッサ３４３）に使用者の好みを知らせるために、例えば、使用者によって生成される。光強度は、光源２に供給される電力を調節することによって、及び／又は、液晶セル１０及び／又は２０上に印可される電圧によって制御され得る（図４及び５も参照）。
【００４８】
モジュールは、１つ又はそれよりも多くのスイッチ、或いは、１つ又はそれよりも多くのセンサ、或いは、１つ又はそれよりも多くのスイッチ及びセンサの双方をさらに含み得る。スイッチは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらす。
− 源２をオンオフ切換えること；
− 電気的に調節可能な光学素子３００を電気的に調節すること、例えば、乗客が快適光特性（散乱された）から読書光特性（散乱されていない）に源を調節すること；
− 光ビーム２５の散乱特性を調節すること；
− 光ビーム２５の光強度を調節すること；
センサは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらす。
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くを検出すること；
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くのための遠隔信号を検出すること；
− 運転者及び／又は１つ又はそれよりも多くの乗客の存在を検出すること；
− 運転を検出すること（例えば、運転者に向けられた光ビーム２５のために非散乱機能を遮断するために信号３７６を与えるよう使用される）；
− スイッチのために上述された機能性と同一の１つ又はそれよりも多くの機能性を制御することが意図された遠隔制御信号を検出すること（例えば、同一ビーム２５の読書光特性（散乱されていない或いは実質的に散乱されていない）から快適光特性（散乱された）への変更のための信号を与える遠隔制御を感知するセンサ）。
【００４９】
本発明は、実施態様において、電気的に可変な散乱パターンを備える光のための光モジュール１を提供し、
− 光５を発光する光源と、
− 光源２から起源する光５を調節光２５に調節するための電気的に調節可能な光学素子３００（調節可能な光学素子とも呼ばれる）と、
− 調節制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの駆動信号３７５，３７６を介して調節可能な光学素子３００及び光源２を含む一群の素子のうちの少なくとも１つの素子を制御するためのコントローラ３０４とを含む。
【００５０】
本発明のさらに他の特徴によれば、コントローラ３０４上で動作されるべきコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品は、調整制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの光モジュール１の少なくとも１つの駆動信号３７５，５７６を介して電気的に調節可能な光学素子３００及び光源２を含む一群の素子のうちの少なくとも１つを制御する機能を含む。そのようなコンピュータプログラム製品は、より多くの光モジュール１も制御２し得る。調整制御信号３７１は、使用者、例えば、光モジュール１の光出力を増大し或いは減少させたい使用者によってもたらされ得るが、「自動的」にも生成され得る、例えば、ドアが開放された等を検出するセンサ（図示せず）に基づく信号。
【００５１】
さらに他の実施態様によれば、図９ａ及び９ｂに概略的に描写されているように、本発明に従った光モジュール１は、１つよりも多くの光ビーム２５を提供し（即ち、電気的に可変な散乱パターンを備える２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５が提供され）、ここでは、参照番号２５ａ及び２５ｂによって表示され、光モジュール１は、好ましくは、１つよりも多くの光ビーム５（５ａ及び５ｂで表示されている）をもたらすよう構成された２ａ及び２ｂで表示された１つよりも多くの源２と、１つよりも多くの光源２からの１つよりも多くの光ビーム５を１つよりも多くの調整光ビーム（２５）に調節するよう構成された参照番号３００ａ及び３００ｂで表示された１つよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００とを含む。この光モジュール１は、調節制御信号３７１に応答して、少なくとも１つの駆動信号３７５，３７６を介して１つよりも多くの調節可能な光学素子３００と１つよりも多くの光源２とを制御するためのコントローラ３００をさらに含み得る。
【００５２】
当業者に明らかであるように、１つよりも多くの光ビーム５をもたらすよう、１つの光源と、１つよりも多くのビームスプリッタ或いは当業者に既知の他の手段とを使用し得る。好ましくは、各光ビーム５（５ａ，５ｂ等）は、制御可能な光ビーム２５（即ち、２５ａ，２５ｂ等）がモジュールによってもたらされるよう、調節可能な光学素子３００（３００ａ，３００ｂ等）によって独立して対処される。
【００５３】
故に、ここでは、「光ビーム２５」、「駆動信号３７５」、「駆動信号３７６」、「源２」、「コリメータ３」、「光ビーム５」等の用語も、「光ビーム２５」、「駆動信号３７５」、「駆動信号３７６」、「源２」、「コリメータ３」、「光ビーム５」等をそれぞれ指し、或いは、「少なくとも１つの光ビーム２５」、「少なくとも１つの駆動信号３７５」、「少なくとも１つの駆動信号３７６」、「少なくとも１つの源２」、「少なくとも１つのコリメータ３」、「少なくとも１つの光ビーム５」等をそれぞれ指す。
【００５４】
図９ａは、２つの源２ａ及び２ｂを有するモジュールを概略的に描写しているが、（例えば、３つの光ビーム５、結果的に２５をもたらすために）より多くの源が使用され得る。源２ａ，２ｂからの光ビーム５は、参照番号３ａ及び３ｂで表示されるコリメータ３を用いて選択的に平行化され得る。光ビーム５ａ及び５ｂは、光ビーム２５ａ及び２５ｂの特性が制御され得るよう、電気的に調節可能な光学素子３００（即ち、それぞれ３００ａ及び３００ｂ）によって遮断される。参照番号４００（ここでは参照番号４００ａ及び４００ｂ）は、光ビーム２５がモジュール１の外部に提供され且つ出口（複数の出口）４００とも呼ばれるモジュール１内の場所を示している。これは、例えば、レンズ、透明ガラス、透明プラスチック又は重合体カバーであり得るし、それは（例えばセル２０からの）ＬＣ分子等を含むセルの透明ガラス板でもあり得る。当業者に明らかであるように、出口（複数の出口）は、円形、矩形、楕円形等のような全ての種類の適切な形状を有し得る。
【００５５】
このようにして、光モジュール１が提供され、モジュール１は、１つよりも多くの光ビーム２５をもたらし、光モジュール１は、好ましくは、１つよりも多くの光ビーム５をもたらすよう配置される１つよりも多くの源２と、１つよりも多くの光源２からの１つよりも多くの光ビーム５を調節するよう配置される１つよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００とを含む。「１つよりも多くの」という用語は、「２つ又はそれよりも多く」と等しい。好ましくは、モジュールは、２〜６、より好ましくは、２〜４、より一層好ましくは、２〜３の光ビーム２５をもたらし、その特性は、とりわけ、強度及び散乱が制御され得るという意味で電気的に可変である。
【００５６】
さらに、モジュール１は、１つよりも多くのセンサ及び／又は１つよりも多くのスイッチ３５０を含み得る。これらのセンサ又はスイッチ３５０は、モジュール上又は内に存在し得るが、例えば、車のダッシュボード上或いはその他の場所にも存在し得る。例えば、車内での使用のためのモジュール１は、センサ３５０を含み得る。センサは、車のドア又は戸口内に配置され、ドアの開放を感知するよう構成される。センサは、１つよりも多くのランプ２ａ，２ｂのスイッチを入れ且つ光ビーム２５ａ及び２５ｂをもたらすよう、コントローラ３０４によって使用され得る信号３７１をもたらし、それは例えば駆動信号３７６（及び３７５）によって散乱され得る（アプローチ光機能）。モジュール１は、選択的に或いは追加的に、ドアの遠隔解錠を感知するセンサも含み得る。運転中、運転者に向けられる光ビーム２５は、運転者の目が眩まされないよう、本発明に従って散乱され得る。運転者の隣の人物は、読むために、他の光ビーム、例えば、散乱されないものを使用し得る。
【００５７】
例えば、モジュールがスイッチ３５０、例えば、（図９ｂ中に概略的に表示されるように）３つのスイッチを含むと仮定すると、スイッチは様々な素子をスイッチオンするために使用され得る。第一スイッチを用いるならば、両方の源２ａ，２ｂ（例えば、ＬＥＤ）がスイッチオンされ得ると同時に、ＬＣセルの散乱状態が活性化される（快適光及びアプローチ光機能をもたらす）。中央ドア鍵が活性化されるときに、源２ａ，２ｂがスイッチオンされ得ると同時に、ＬＣセルの散乱状態（アプローチ光機能）がスイッチオンされるという制御が選択的にあり得る。散乱機能が不活性化されるときに（読書光機能）、ランプ２ａ（第二スイッチ）及びランプ２ｂ（第三スイッチ）のオンオフをそれぞれ独立して切り換えるために、他のスイッチが使用され得る。当業者に明らかであるように、例えば、タッチコントロール等のような１つのスイッチも使用して、コントローラ３０４によって支持された多数の機能性を提供し得る。例えば、１回のタッチ：両方の源２ａ，２ｂ（例えば、ＬＥＤ）がスイッチオンされ得ると同時に、ＬＣセルの散乱状態が活性化される。２回／３回のタッチ：散乱機能が不活性化されるときに、ランプ２ａ及びランプ２ｂのオンオフをそれぞれ独立して切り換える。４回のタッチ：全てのランプがオフ。
【００５８】
当業者に明らかであるように、スイッチは、例えば、多目的光のために（例えば、両方の源を同時に並びに両方の源を独立して対処するために）多機能性（上記参照）をもたらし得るタッチスイッチ又はスライドスイッチであり得るし、可変スイッチであり得る。このようにして、使用者３４１はコントローラ３０４に信号３７１を与え得る。コントローラは駆動信号３７５を介して源２に対処し、駆動信号３７６を介して調節可能な素子３００に対処し得る。
【００５９】
一般的に、この実施態様におけるモジュール１並びにそれらに対する変形は、２つ又はそれよりも多くの光ビームを生成するよう配置される源２と、選択的に、２つ又はそれよりも多くの光ビーム５を平行化するよう配置される２つ又はそれよりも多くのコリメータ３と、２つ又はそれよりも多くの光源２からの２つ又はそれよりも多くの光ビームを調節するよう配置される２つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００とを含み、それによって、電気的に可変な散乱パターンを備える２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５をもたらす。モジュールは、１つ又はそれよりも多くのセンサ３５０又は１つ又はそれよりも多くのスイッチ及びセンサ３５０の両方をさらに含む。スイッチは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性の機能性をもたらす。
− 源２をスイッチオンオフすること。好ましくは、２つ又はそれよりも多くの源の各源を独立して（例えば、例えば、地図を読むために、乗客が彼の源のみをスイッチオンオフする）；
− ２つ又はそれよりも多くの源を同時にスイッチオンオフすること（例えば、全ての源２を同時にスイッチオンすること）；
− ２つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００を電気的に調節すること、好ましくは、２つ又はそれよりも多くのスイッチの各スイッチ（即ち、可変スイッチ）は、２つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００の１つを独立して調節する（例えば、乗客は、快適光特性（散乱されている）から読書光特性（散乱されていない）に源を調節する）；
− ２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の散乱特性を調節すること；
２つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の光強度を調節すること。
センサは、以下を含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性の機能性をもたらす。
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くを検出すること；
− １つ又はそれよりも多くのドアの開放、閉塞、鎖錠、及び、解錠の１つ又はそれよりも多くのための遠隔信号を検出すること；
− 運転者及び／又は１人又はそれよりも多くの乗客の存在を検出すること；
運転を検出すること（例えば、運転者に向けられる光ビームのための非散乱機能を遮断するために使用される）；
− スイッチのために上記されたような１つ又はそれよりも多くの同一の機能性を制御することが意図された遠隔制御信号を検出すること（例えば、センサは、同一ビーム２５の読書光特性（散乱されていない或いは実質的に散乱されていない）から快適光特性（散乱されている）への変化のための信号を与える遠隔制御を感知する）。
【００６０】
故に、本発明に従った光モジュール１は、１つ又はそれよりも多くのスイッチ或いは１つ又はそれよりも多くのセンサ３５０或いは１つ又はそれよりも多くのスイッチ及びセンサ３５０の両方をさらに含み得る。１つ又はそれよりも多くのスイッチ（３５０）は、１つ又はそれよりも多くの源２をスイッチオンオフすること；１つ又はそれよりも多くの源２を同時にスイッチオンオフすること（１よりも多くの源が存在する場合）；１つ又はそれよりも多くの電気的に調節可能な光学素子３００を電気的に調節すること；１つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の散乱特性を調節すること；１つ又はそれよりも多くの光ビーム２５の光強度を調節することを含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらし、１つ又はそれよりも多くのセンサ３５０は、１つ又はそれよりも多くのドアの開放及び／又は閉塞を検出すること；１つ又はそれよりも多くのドアの開放及び／又は閉塞のための遠隔信号を検出すること；運転者及び／又は１人又はそれよりも多くの乗客の存在を検出すること；移動（例えば、運転）を検出すること；スイッチ３５０のために記載されたような機能性の１つ又はそれよりも多くを制御するよう意図された遠隔制御信号を検出することを含む群から選択される１つ又はそれよりも多くの機能性をもたらす。
【００６１】
一般的に、そのようなモジュール１は、光ビームが運転者席に並びに１つ又はそれよりも多くの乗客席にそれぞれ向けられた状態で、車の内部ルーフ部分に配置されること、或いは、光ビームが後部座席にそれぞれ向けられた状態で、車の内部ルーフ部分に配置されることが意図され得る。当業者に明らかであるように、モジュール１は、２よりも多くの源２を含み得る。例えば、一部の車が有するように、３人が一列に座る車内に配置されることが意図されるモジュール、或いは、それは車の後部座席における場合であり得るし、或いは、例えば、一列の座席の上の飛行機内の配置が意図されるモジュール。モジュールが光ビームが運転者に向けられた状態で車内に配置されることが意図される場合には、好ましくは、少なくとも、運転者に向けられる光ビーム２５を制御するための光学モジュール３００は、車を運転するときに、異方性配光をもたらし得る。
【００６２】
従って、好ましくは、第一及び第二のセル１０，２０、並びに、少なくとも１つの光学素子３００の選択的な偏光回転子３０は、光モジュール１が異方性配光を備える少なくとも１つの光ビーム２５をもたらし得るように配置される。
【００６３】
ここで、「コントローラ」という用語は、オン／オフスイッチ、可変スイッチ、又は、コンピュータのようなコントローラを含み得る。そのようなコントローラは、プロセッサと、例えば、上記の機能性から選択される機能性を有する１つ又はそれよりも多くのセンサを含む。
【００６４】
具体的な実施態様において、光モジュール１は、ビーム２５の（或いは、モジュール１が１よりも多くのビーム１５をもたらすよう使用される場合には、少なくとも１つのビーム２５の）散乱パターンをもたらし得る。
【００６５】
ここでは、光モジュールは、（物体を照明するための）照明装置とも呼ばれ得る。
【００６６】
当業者に明らかであるように、「コントローラを含む光モジュール」、「スイッチ又はセンサを含む光モジュール」、又は、「電圧を印可するための装置を含む光学素子」の表現は、コントローラ３０４、スイッチ又はセンサ３５０、及び／又は、電圧装置４０が、光源（及び調節可能な素子３００）から遠隔である実施態様も含む。例えば、光源２及び調節可能な素子を含むモジュール１は、内部車ルーフに配置され、スイッチ又はセンサ３５０はダッシュボードに配置される等。１つのコントローラは、１つ又はそれよりも多くのモジュール１を制御し得る、即ち、それは、例えば、信号３７５を介して多数の光２を制御し、調節可能な素子３００は車又は飛行機内の多数の場所に配置される等。
【００６７】
さらなる特徴によれば、本発明は、光源（複数の光源）２からの光ビーム（複数の光ビーム）を調整光ビーム（複数の調整光ビーム）２５に調節するために、電気的に調節可能な光学素子３００も提供し、光学素子３００は以下を含む。
１．第一液晶ゲル１１を備える第一セル１０、
２．選択的に、偏光回転子３０、
３．第二液晶ゲル２１を備える第二セル２０、及び、
４．第一及び第二のセル１０，２０の少なくとも一方に亘って電圧を印可する装置４０。
【００６８】
所望の散乱パターンが得られるように光ビーム（複数の光ビーム）５を調節（適合）するために、１つ又はそれよりも多くの光源２、並びに、選択的に、１つ又はそれよりも多くの受動ビーム成形素子と共に、電気的に調節可能な光学素子（複数の光学素子）３００が使用され得る。
【００６９】
本発明における使用のための液晶ゲルは、Ｍｅｒｃｋ（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ）から入手可能なＢＬ００６中の反応性ＬＣ分子Ｃ６Ｍを４％を含む混合物を使用して得られた。混合物は、０．５％の光重合剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ）を備えた。混合物は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）透明電極及び一軸性磨出しＰＩ表面を備えるセル内に導かれた。一軸性配向を誘発した後、１ｍＷ／ｃｍ２で３６５ｎｍで最大発光を備えるＴＬランプからのＵＶ光を使用して、室温で重合化が誘発された。
【００７０】
上述の実施態様は本発明を制限するというよりもむしろ例証すること、並びに、当業者であれば付属の請求項の範囲から逸脱せずに多くの代替的な実施態様を設計し得ることが留意されるべきである。請求項中、括弧間に配置される如何なる参照記号も請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「含む」という動詞及びその活用形の使用は、請求項中に述べられるそれらの素子又はステップ以外の存在を排除しない。素子に先行する不定冠詞は、複数のそのような素子の存在を排除しない。本発明は、幾つかの異なる素子を含むハードウェアを用いて、並びに、適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施され得る。装置の請求項において、列挙されている幾つかの手段、これらの手段の幾つかは、１つの同一品目のハードウェアによって具現化され得る。特定の手段が相互に異なる従属項に列挙されている単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示さない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】内部車光の多数の位置を示す概略図である。
【図２】光ビームの散乱を示す概略図である。
【図３】本発明の実施態様に従った関数φ及びθとしての散乱パターンを示す概略図である。
【図４】電圧の関数として本発明の実施態様に従った一軸配向ＬＣゲル（液晶ゲル）を備えるセルのために得られた散乱強度の１つの偏光（図３を参照；例えば、φは１３５°又は３１５°）の角分配を示す概略図である。
【図５】図４におけると同一の偏光のための電圧の関数として本発明の実施態様に従ったＬＣゲルを備えるセルのための透過率を示す概略図である。
【図６ａ】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図６ｂ】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図７】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図８】本発明に従った光モジュールの実施態様を示す概略図である。
【図９ａ】本発明に従った光モジュールの他の実施態様を示す概略図であり、光モジュールは１つよりも多くの光ビームをもたらす。
【図９ｂ】本発明に従った光モジュールの他の実施態様を示す概略図であり、光モジュールは１つよりも多くの光ビームをもたらす。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に可変な散乱パターンを備える光ビームを生成するよう配置される光モジュールであって、
ａ．光ビームをもたらすよう配置される光源と、
ｂ．該光源からの前記光ビームを調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子とを含み、
該光学素子は、
１．第一液晶ゲルを備える第一セルと、
２．選択的な偏光回転子と、
３．第二液晶ゲルを備える第二セルと、
４．第一セル及び第二セルのうちの少なくとも一方を横断して電圧を印可する装置とを含む、
光モジュール。
【請求項２】
前記第一セル、前記第二セル、及び、前記選択的な偏光回転子は、前記光ビームを異方性配光を備える光ビームに変更するよう配置される、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記第一液晶ゲル及び前記第二液晶ゲルは、異方性液晶ゲルである、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第一液晶ゲル及び前記第二液晶ゲルは、ネマチック液晶、ねじれネマチック液晶、スメクチック液晶、及び、コレステリック液晶で構成される群から選択される液晶を独立して含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第一液晶ゲル及び前記第二液晶ゲルは、正又は負の誘電異方性を備える液晶ゲルで構成される群から選択される一軸性配向液晶ゲルを独立して含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第一液晶ゲル又は前記第二液晶ゲル又は両方の液晶ゲルは、ネマチック液晶ゲルを含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第一液晶ゲル又は前記第二液晶ゲル又は両方の液晶ゲルは、ねじれネマチック液晶ゲルを含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項８】
０Ｖよりも大きく６０Ｖ以下の平均二乗根電圧によって動作される、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記散乱パターンは、５°以上９０°未満の範囲内で電気的に可変である散乱角θを有する、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記偏光回転子は、ラムダ／２板及び（超）ねじれネマチック液晶セルで構成される群から選択される、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１１】
調整制御信号に応答して、少なくとも１つの駆動信号を介して、前記電気的に調節可能な光学素子及び前記光源を含む素子の群のうちの少なくとも１つの素子を制御するよう配置されるコントローラをさらに含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１２】
当該光モジュールは、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、及び、蛍光ランプで構成される群のうちの１つ又はそれよりも多くから選択される、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１３】
上記請求項のうちの１項に記載の光モジュールであって、当該光モジュールは、１つよりも多くの光ビームをもたらし、当該光モジュールは、好ましくは、
ａ．１つよりも多くの光ビームをもたらすよう配置される１つよりも多くの光源と、
ｂ．前記１つよりも多くの光源からの前記１つよりも多くの光ビームを１つよりも多くの調整光ビームに調節するよう配置される１つよりも多くの電気的に調節可能な光学素子とを含む、
光モジュール。
【請求項１４】
請求項１１に記載のコントローラの上で動作されるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、調整制御信号に応答して、少なくとも１つの光モジュールの少なくとも１つの駆動信号を介して、前記電気的に調節可能な光学素子及び前記光源を含む一群の素子少なくとも１つの素子を制御する機能を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
光源からの光ビームを調整光ビームに調節するための電気的に調節可能な光学素子であって、当該電気的に調節可能な光学素子は、
１．第一液晶ゲルを備える第一セルと、
２．選択的な偏光回転子と、
３．第二液晶ゲルを備える第二セルと、
４．前記第一セル及び前記第二セルのうちの少なくとも一方を横断する電圧を印可するための装置とを含む、
電気的に調節可能な光学素子。
【請求項１６】
多目的光としての、好ましくは、多目的内部車光としての請求項１乃至１３のうちの１項に記載の光モジュールの使用。
【請求項１７】
前記光モジュールの前記使用は、読書光、化粧光、及び、足踏光で構成される群から選択される、請求項１６に記載の使用。
【請求項１】
電気的に可変な散乱パターンを備える光ビームを生成するよう配置される光モジュールであって、
ａ．光ビームをもたらすよう配置される光源と、
ｂ．該光源からの前記光ビームを調節するよう配置される電気的に調節可能な光学素子とを含み、
該光学素子は、
１．第一液晶ゲルを備える第一セルと、
２．選択的な偏光回転子と、
３．第二液晶ゲルを備える第二セルと、
４．第一セル及び第二セルのうちの少なくとも一方を横断して電圧を印可する装置とを含む、
光モジュール。
【請求項２】
前記第一セル、前記第二セル、及び、前記選択的な偏光回転子は、前記光ビームを異方性配光を備える光ビームに変更するよう配置される、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記第一液晶ゲル及び前記第二液晶ゲルは、異方性液晶ゲルである、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第一液晶ゲル及び前記第二液晶ゲルは、ネマチック液晶、ねじれネマチック液晶、スメクチック液晶、及び、コレステリック液晶で構成される群から選択される液晶を独立して含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第一液晶ゲル及び前記第二液晶ゲルは、正又は負の誘電異方性を備える液晶ゲルで構成される群から選択される一軸性配向液晶ゲルを独立して含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第一液晶ゲル又は前記第二液晶ゲル又は両方の液晶ゲルは、ネマチック液晶ゲルを含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第一液晶ゲル又は前記第二液晶ゲル又は両方の液晶ゲルは、ねじれネマチック液晶ゲルを含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項８】
０Ｖよりも大きく６０Ｖ以下の平均二乗根電圧によって動作される、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記散乱パターンは、５°以上９０°未満の範囲内で電気的に可変である散乱角θを有する、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記偏光回転子は、ラムダ／２板及び（超）ねじれネマチック液晶セルで構成される群から選択される、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１１】
調整制御信号に応答して、少なくとも１つの駆動信号を介して、前記電気的に調節可能な光学素子及び前記光源を含む素子の群のうちの少なくとも１つの素子を制御するよう配置されるコントローラをさらに含む、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１２】
当該光モジュールは、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、及び、蛍光ランプで構成される群のうちの１つ又はそれよりも多くから選択される、上記請求項のうちの１項に記載の光モジュール。
【請求項１３】
上記請求項のうちの１項に記載の光モジュールであって、当該光モジュールは、１つよりも多くの光ビームをもたらし、当該光モジュールは、好ましくは、
ａ．１つよりも多くの光ビームをもたらすよう配置される１つよりも多くの光源と、
ｂ．前記１つよりも多くの光源からの前記１つよりも多くの光ビームを１つよりも多くの調整光ビームに調節するよう配置される１つよりも多くの電気的に調節可能な光学素子とを含む、
光モジュール。
【請求項１４】
請求項１１に記載のコントローラの上で動作されるコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、調整制御信号に応答して、少なくとも１つの光モジュールの少なくとも１つの駆動信号を介して、前記電気的に調節可能な光学素子及び前記光源を含む一群の素子少なくとも１つの素子を制御する機能を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
光源からの光ビームを調整光ビームに調節するための電気的に調節可能な光学素子であって、当該電気的に調節可能な光学素子は、
１．第一液晶ゲルを備える第一セルと、
２．選択的な偏光回転子と、
３．第二液晶ゲルを備える第二セルと、
４．前記第一セル及び前記第二セルのうちの少なくとも一方を横断する電圧を印可するための装置とを含む、
電気的に調節可能な光学素子。
【請求項１６】
多目的光としての、好ましくは、多目的内部車光としての請求項１乃至１３のうちの１項に記載の光モジュールの使用。
【請求項１７】
前記光モジュールの前記使用は、読書光、化粧光、及び、足踏光で構成される群から選択される、請求項１６に記載の使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【公表番号】特表２００９−５００２３１（Ｐ２００９−５００２３１Ａ）
【公表日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２００４２（Ｐ２００８−５２００４２）
【出願日】平成１８年７月４日（２００６．７．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００６／０５２２４５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００７２３４
【国際公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月４日（２００６．７．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００６／０５２２４５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００７２３４
【国際公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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