JP2012531700A - マルチビーム照明システム及び照明方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、照明像（５３）を提供するマルチビーム照明システム（１）に関する。マルチビーム照明システム（１）は、オプションとしての視準光学系を備えていて、複数本の光ビーム（１３）を発生させるよう配置された複数個の光源（１１）と、第１の距離（ｄ１）のところのパネル平面内に位置した複数個のパネルセグメント（３２）から成っていて、対応のパネルセグメント（３２）上に複数個のセグメントパターン（３４）を有するよう配置されたパネル（３０）と、パネル平面（３５）に平行な結像レンズ平面（４５）内に位置した複数個の結像レンズ（４２）から成る結像レンズアレイ（４０）とを有する。結像レンズアレイ（４０）の各結像レンズ（４２）は、複数個のセグメントパターン（３４）のうちの対応のセグメントパターン（３４）を複数個の投影像（５２）のうちのその対応した投影像（５２）に結像するよう配置されている。複数個の投影像（５２）は、所定の像距離（Ｌｐ）のところでオーバーラップして照明像（５３）を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチビーム照明システム及び照明方法に関する。

伝統的に、照明システムは、主として、白色光、例えば白熱又は蛍光照明を用いた天井照明システムを利用する全般照明並びに白色光、例えば白熱ランプ又はハロゲンスポットランプを利用する作業照明用に用いられている。近年、着色光を提供する照明システムが専門家及び消費者市場に投入され、これら照明システムは、関心のある市場、特に、装飾目的並びに例えば特定の色を用いることによって特定の雰囲気を醸し出すためだけでなく機能的な理由でますます普及している。特に、ソリッドステート光源、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）の輝度、ルーメン効果及び対応可能性における最近の技術進歩により、ＬＥＤは、色可変ランプ、スポットライト、ＬＣＤ背面照明、建築照明、舞台照明等のような広範な用途において専門家並びに消費者用照明システムを製作するのにますます適している。

遠隔制御型色可変ＬＥＤランプが市場に出ており、それにより、ユーザが、自分の希望に応じてＬＥＤランプにより放出される光ビームの色及び強度を変化させることができる。ユーザは、かくして、１つ又は２つ以上の物体、例えば部屋、壁又は部屋内の領域の幾つかの部分、例えば部屋内の座る場所又は特定の物体、例えば店舗内で展示されている製品の照明の色及び強度を変化させることにより種々の雰囲気を創り出すことができる。かかる照明を更に周辺照明と呼ぶ場合がある。

先行技術の多くの照明システムの欠点として、例えば、公知の色可変ランプ、例えば色可変ＬＥＤランプは、固定され且つあらかじめ定められたビーム形状をもつビームしか発生させることができず、かくして、表面、例えば壁上に固定され且つあらかじめ定められたサイズの照明領域（これを「照明像」とも称する場合がある）しか生じさせることができないということが挙げられる。したがって、かかるランプは、ユーザに照明像の形状を変化させる機能を提供するものではない。先行技術の装置のもう１つの欠点として、ビームの方向が固定されており、ランプそれ自体の向きを変えることによってしかビームの方向を変えることができないということにある。ビームの方向を調節する一層容易な手法が要望されている。さらに、公知のランプは、一度に、即ち、２つの別々の色が隣り合わせに望ましい場合に単色スポットとして１つの照明像しか提供できず、ユーザは、２つの色を提供するためには各々が個々の色に合わせて調節された２つのランプを用いることが必要であることがユーザにとって望ましくないということが分かっていると言える。

特に物体又は部屋を照明する場合、照明に一層の融通性のあることが望ましい。照明像の方向及び／又は形状及び／又はパターンのデフィニション（規定）及び／又は変化を可能にする汎用的な照明システムを提供することが更に要望されている。費用効果のよいシステムを提供することが更に要望されている。例えば壁に取り付けることができる薄いシステムを提供することが更に要望されている。

それ故、本発明の目的は、好ましくは上述の欠点のうちの１つ又は２つ以上を更に少なくとも部分的に解決すると共に上述の要望のうちの１つ又は２つ以上を更に好ましくは満たすことができる別の照明システムを提供することにある。

これを達成するため、本発明は、第１の観点において、照明像を提供するマルチビーム照明システム（本明細書では、単に「システム」とも称する場合がある）であって、マルチビーム照明システムは、
オプションとしての視準光学系を備えていて、複数本の光ビームを発生させるよう配置された複数個の光源を有し、
オプションとしての視準光学系を備えた光源の下流側に配置されたパネルを有し、パネルは、パネル平面内に位置した複数個のパネルセグメントを含み、複数個のパネルセグメントは、少なくとも４つのパネルセグメントから成り、複数個のパネルセグメントの各パネルセグメントは、複数個のセグメントパターンの各セグメントパターンをそれぞれ有し、オプションとしての視準光学系を備えた複数個の光源は、複数個のパネルセグメントを照明するよう配置されており、
パネルの下流側に配置された結像レンズアレイを有し、結像レンズアレイは、パネル平面から第１の距離のところにパネル平面に平行に配置された結像レンズ平面内に位置する複数個の結像レンズを含み、複数個の結像レンズの各結像レンズは、複数個のセグメントパターンの対応の各セグメントパターンを複数個の投影像の各投影像にそれぞれ結像させるよう配置されており、複数個の投影像は、照明像を形成するよう結像レンズ平面から所定の像距離のところでオーバーラップしていることを特徴とするマルチビーム照明システムを提供する。

「投影像」という用語は、特に、投影面上のセグメントパターンの結像の視覚的効果に関すると言える。「セグメントパターンを投影像に結像させる」という表現は、かくして、投影面へのセグメントパターンの光学的転移に関すると言える。投影像は、対応のセグメントパターンの比較的シャープな像である場合があり、或いは、対応のセグメントパターンの比較的ぼけた像である場合がある。複数個の投影像を更に、照明像と称する場合がある。かくして、照明像は、全ての投影像の集まりから成るものである場合がある。

かくして、本発明のマルチビーム照明システムは、投影像及びかくして照明像のデフィニションを多くの自由度をもって可能にする融通性のある照明システムを提供することができる。特に、かかるマルチビーム照明システムは、特に光ビーム（光ビームの色）及びセグメントパターンにより定められた互いに異なる形状及び互いに異なる色の照明像の形成を可能にし、かくして、照明像によって照明される物体に対する形状及び／又は色の光の効果を提供することができる。照明像の互いに異なる部分は各々、これら自体の色を有するのが良い。これら光の効果は、用いられるパネルの形式及び特性に応じて、静的であると共に動的であり、即ち、時間で変化することが可能である。

もう１つの利点としては、マルチビーム照明システムは、投影像を投影するためのマルチビーム照明システムの代替手段として用いられる場合がある例えば光出力レベルが同等であるＬＣＤビデオプロテクタシステムほど高価ではないということが挙げられる。しかしながら、ＬＣＤビデオプロテクタの解像度ほど高い解像度をもつシステムを提供することは、一般に必要ではないであろう。というのは、周辺照明は、低解像度及び幾分ぼけた投影像を必要とするに過ぎない場合があるからである。また、ＬＣＤビデオプロジェクタ、例えば米国特許出願公開第２００５／０１２２４８７号明細書に記載されているＬＥＤを利用したプロジェクタは、一般に、余裕のあるほどの解像度を有し、かかるＬＣＤビデオプロジェクタにおける投影レンズの光学性能に対して強い要求を課し、その結果、かかる投影レンズは、高い解像度及び投影面上へのＬＣＤパネルの良好に焦点合わせされた結像を得るために多数のレンズ要素の一般的に高価な光学的構造体となる。さらに、パネルセグメントの各々をそれぞれの結像レンズで結像させることにより、比較的短い（例えば、単一の結像レンズがエタンデュの保存（conservation of etendue）に鑑みて非常に長い焦点距離を備えた非常に大型の単一結像レンズを必要とするパネル全体を結像させるよう配置されている状況と比較して）焦点距離を有する結像レンズの使用を可能にし、それにより、マルチビーム照明システムの厚さを僅かにすることができる。

マルチビーム照明システムは、かくして、形状、サイズ、方向、色が調節可能であると共に／或いはパターンさえも調節可能な周辺光のビームを発生させることができる。従来型ＬＣＤビデオプロテクタと比較して、解像度は、例えばルーメン出力、平坦度及び／又は構成のしやすさ（コスト）と引き替えにマルチビーム照明システムでは犠牲にされる場合がある（しかしながら、解像度は、周辺照明パターンを投影するうえで重要な要件であるというわけではない）。それ故、複数個の投影像が所定の像距離のところでオーバーラップする。レンズアレイを利用したこのマルチビーム投影システムは、例えばマルチパネルＬＣＤビデオプロジェクタで用いられているカラーＬＣＤパネル、カラーホイール（color wheel）及び／又は再結合キューブのような追加のコスト高のコンポーネントを用いることなくカラー画像をも投影することができるという追加の利点を提供する。

「パネル」という用語は、例えば、使用中、１つ又は２つ以上のパターンを示し又は示すことができる装置に関すると言える。これらパターンは、互いに隣接して配置可能である。パネルは、例えば、ＬＣＤパネル又はＧＯＢＯの配列体等であるのが良い。パネルは、反射型であっても良く透過型であっても良い。パネル及びパターンの別の例が以下に与えられる。パターンは、例えば、幾何学的な（幾何学的に一定又は不定の）パターン、図形又は写真等に対応する場合がある。「パネルセグメント」という用語は、パネルのセグメント、即ちパネルの連続部分に関する場合がある。「セグメントパターン」という用語は、少なくとも使用中、パネルセグメント上に示されたパターンに関し、これを本明細書においては「パターン」と称する場合が多い。

「上流側」及び「下流側」という用語は、光発生手段（この場合、光源、例えばＬＥＤ）からの光の伝搬に対するアイテム又は特徴部の配置に関し、即ち、光発生手段からの光ビーム内に位置する第１の位置に対して、光発生手段の近くの光ビーム中の第２の位置は、「上流側」であり、光発生手段から更に遠ざかる光ビーム内の第３の位置は、「下流側」である。

「平面内に位置するアイテム」という用語は、特に、指定されたアイテムが平面（これは、好ましくは平面状であるが、変形例として、湾曲していても良い）内で互いに隣接して配置されていることを意味し、特に、指定されたアイテムが互いにすぐに隣接するか隣り合うアイテム相互間に或る程度の間隔を置いて並んで配置されていることを意味する。

「複数個のパネルセグメントを照明する」という表現は、複数個のパネルセグメントのうちの幾つかのパネルセグメントの各々の少なくとも一部分を照明することに関する。即ち、個々のパネルセグメントは、実質的に全体に又は一部分だけ照明可能である。

「平行な」という用語は、指定されたアイテムが指定されたアイテム相互間に実質的に一定の間隔を有することを意味する。

「対応の」及び「それぞれ」という用語は、第１のアイテムと第２のアイテムとの主として一対一の対応関係を示すために用いられている。例えば、「複数個の結像レンズのうちの各結像レンズが複数のセグメントパターンの対応のセグメントパターンを複数個の投影像の各投影像にそれぞれ結像させるよう配置されている」という表現は、結像レンズの１つが主として１つの特定のセグメントパターンを１つの特定の投影像に結像させるよう配置されており、これに対し、結像レンズの別の１つが主として別の１つの特定のセグメントパターンを別の１つの特定の投影像に結像させるよう配置されているという意味で理解されなければならない。

マルチビーム照明システムは、投影像が所定の距離のところでオーバーラップするよう配置されているが、投影像が例えば投影面上に投影される実際の距離は、この所定の距離とは異なる場合があることは理解されよう。一般に、この所定の距離は、２〜１５メートルであるが、ユーザは、当然のことながら、照明システムを照明されるべき物体、例えば壁又は天井から任意所望の距離のところに配置することができる。所定距離は、単一の特定の所定距離である必要がなく、変形例として、所定の距離範囲に対応していても良いことは更に理解されよう。所定距離は、好ましくは、ユーザが用いることが期待される実際の投影距離範囲に対応する。それ故、「所定（の）」という用語は、例えば、製作の際に距離が設定される実施形態を含むが、所定の範囲内に投影像のオーバーラップを生じさせるようシステムがユーザによって調節可能な実施形態をも意味する場合がある。

複数個のセグメント及び対応の複数個の結像レンズは、好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは少なくとも６つ、更により好ましくは少なくとも８つ、更により好ましくは少なくとも１２個、更により好ましくは少なくとも２０個、更により好ましくは少なくとも３０個、更により好ましくは少なくとも１００個である。このように複数個設けることにより、特に照明像の輝度、パネルコスト、パネルセグメントの解像度及び／又は設計及び構成の容易さという観点において性能とコストの良好な妥協点を見出すことができる。

結像レンズは、好ましくは、複数個のパネルセグメントを対応の複数個の投影像に結像するよう構成された薄いレンズ、例えばフレネルレンズである。例えば、従来型ＬＣＤビデオプロジェクタ（結像レンズがＬＣＤビデオプロジェクタ内のＬＣＤパネルの高品質（解像度が高く且つ収差が小さい）像を提供するよう配置された多数個の種々のレンズで構成されている）と比較して、これは、非常に費用効果が高く、しかも周辺照明の目的に十分な結像品質を提供するので、有利な場合がある。

照明像は、パネルセグメント上のセグメントパターンによって実質的に規定されることに注目することができる。かくして、照明像の解像度及び／又はパターンは、主として、セグメントパターンにより規定される場合があり、特に、光源の空間配置状態及び／又は数によって規定される必要がない。

特定の実施形態について以下に説明する。当業者には明らかなように、実施形態を組み合わせることができる。

一実施形態では、第１の距離は、調節可能である。パネル（平面）と結像レンズアレイ（平面）との間の距離を調節することにより、有利には、例えば投影像の投影距離及び／又は鮮鋭度の調節が可能である。

一実施形態では、マルチビーム照明システムは、オプションとしての視準光学系を備えた光源の下流側に且つパネルの上流側に配置された照明レンズアレイを更に有するのが良く、照明レンズアレイは、パネル平面から第２の距離のところでパネル平面に平行に配置された照明レンズ平面内に位置する複数個の照明レンズを含み、照明レンズアレイは、光ビームから複数本の照明ビームを生じさせるよう配置されており、各照明ビームは、複数個のパネルセグメントの対応の各パネルセグメントを照明するよう配置されている。

照明レンズアレイは、隣り合うパネルセグメント相互間の「クロストーク」を減少させることができる。というのは、このアレイは、所与のパネルセグメントからの光が隣りの結像レンズに到達し、その結果、サテライト像が生じるのを回避することができるからである。さらに、照明レンズは、パネルセグメントの明確に規定された位置的照明を提供することができる。

一実施形態では、第２の距離は、調節可能である。パネル（平面）と照明レンズアレイ（平面）との間の距離を調節することにより、照明されるパネルセグメントのほんの一部分のサイズを変化させるという作用効果が得られ、それにより、有利には、投影像、それ故、特に照明像の有効サイズの調節が可能である。

一実施形態では、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源である。ＬＥＤ光源を用いることは、ＬＥＤ光源がコンパクトであると共に／或いは高輝度であると共に／或いは効率的な光源を提供することができるので有利であると言える。さらに、比較的小さな光源である複数個のＬＥＤを好ましくは個々のコリメータと共に用いると、有利には、従来型光源と比較して薄いシステムを得ることができる。また、ＬＥＤの使用は、ＬＥＤが従来型光源よりも放出する赤外線が少なく、かくして例えばパネル、照明レンズアレイ及び／又は結像レンズアレイの昇温が阻止されるので有利である場合がある。しかしながら、互いに異なる光源、例えば、コリメータとしてレフレクタを備えた１つ又は２つ以上の小型の従来型ＵＨＰランプを用いることができる。

一実施形態では、複数個の照明レンズは、複数個の光源よりも大きく、複数個の照明レンズ及び複数個の光源は、単一光源の光ビームを２つ以上の照明レンズに差し向けるよう配置される。これにより、例えば、単一光源により放出された光を用いて多数のパネルセグメントをそれぞれの照明ビームで照明することができるので有利であり、このことは、経済的であると言える。さらに、投影像がオーバーラップするので、これにより、照明像の照明一様性を向上させることができる。光ビームが照明レンズに位置合わせされる場合、光ビーム中のアーチファクトは、多数の投影像について同一である場合があり、照明像中で合算される場合がある。光ビームの互いに異なる部分を互いの上に投影することにより、存在することが考えられるビームアーチファクトを或る程度まで平均することができる。

変形実施形態では、複数個の照明レンズは、複数個の光源よりも小さく、複数個の照明レンズ及び複数個の光源は、多数の光源の光ビームを１つの照明レンズに差し向けるよう配置されている。これは、有利には、一様性を向上させることができる。さらに、少数の大型光源を用いる場合と比較して、多数の小型光源を用いると、その結果としてより薄いシステムが得られる。

一実施形態では、マルチビーム照明システムは、照明レンズに対するこれと平行なセグメントパターンのシフトを可能にするよう配置される。「シフト」という用語は、セグメントパターンを並進によりパネル平面内の別の位置に位置決めすることに関する。マルチビーム照明システムは、例えば、セグメントパターンをパネル上でシフトさせ又はパネルそれ自体をパネル平面内でシフトさせる制御装置を有するのが良い。これは、有利には、投影ビームの有効な方向及び投影像の位置の変化を可能にすることができる。

マルチビーム照明システムの一実施形態では、
結像レンズ及び照明レンズは、実質的に等しい焦点距離を有し、
第１の距離と第２の距離の合計は、結像レンズの焦点距離の１．０〜２．０倍である。

好ましくは、第１の距離と第２の距離の合計が、焦点距離の１．０〜１．５倍である。一実施形態では、第１の距離は、焦点距離に実質的に等しく、第２の距離は、焦点距離の０．０〜１．０倍、好ましくは０．０〜０．５倍である。これらの条件は、投影像の品質、隣り合う投影像相互間のオーバーラップ及び／又はマルチビーム照明システムのシステム効率の間に適度なバランスを提供することができる。また、第２の距離を調節し、オプションとして、第１の距離及び／又はセグメントパターンを更に調節すると、ズーム効果を得ることができる。

一実施形態では、パネルは、電子作動式ディスプレイパネルである。電子作動式ディスプレイパネルは、好ましくは、ＬＣＤパネルであり、より好ましくはグレースケールＬＣＤパネルである。電子作動式ディスプレイパネルは、パネルセグメントにセグメントパターンを提供するよう配置される。セグメントパターンは、好ましくは動的セグメントパターンである。「動的」という用語は、セグメントパターンの時間により変化する挙動に関し、かくして、動的セグメントパターンは、一連の複数の種々のセグメントパターンであると見なすことができ、これらセグメントパターンは、順次パネル上に提供される。かくして、電子作動式ディスプレイパネルを用いると、互いに異なる静的セグメントパターン相互で切り替えることにより又は経時的に変化する１つ又は２つ以上の動的セグメントパターンを用いることにより投影像を１つの色及び／又はパターンから別の色及び／又はパターンに容易に変化させることができる。

別の実施形態では、電子作動式ディスプレイパネルは、セグメントパターンを対応のパネルセグメントに対して変位させるよう配置されている。これは、従来方式での照明レンズに対するこれと平行なセグメントパターンのシフトを可能にすることができる。特に、これは、電子作動式ディスプレイパネル上における表示されたセグメントパターンの位置を変えることにより実施でき、パネル又はパネルセグメントの機械的運動を必要としないで済む場合がある。これは、例えばセグメントの全ての投影パターンのオーバーラップを向上させるために投影像の有効な方向の制御を可能にすることができる。変位は、実質的に連続した変位、即ち、関連のパネルセグメント上におけるセグメントパターンの動きから成るのが良い。これにより、例えば、運動中のパターンを好都合には投影面上に提供することができる。

変形実施形態では、パネルは、好ましくはスライダ及び有孔ＧＯＢＯプレートから成る群から選択された静的装置から成る。静的装置は、セグメントパターンを有する。これにより、非常に費用効果の良いシステムを達成することができる。というのは、これは、セグメントパターンの電子発生をもたらさないからである。静的装置は、好ましくは、投影像を容易に変化させるためにマルチビーム照明システムから取り外し可能であると共にマルチビーム照明システム内に挿入可能であるのが良い。かくして、好ましくは、種々の投影像と関連した複数個の静的装置（例えば、種々の形状及び／又は種々の色のセグメントパターン）を提供することができ、それにより、ユーザは、複数の静的装置から１つの静的装置を選択し、この選択した静的装置をマルチビーム照明システム内に挿入することにより互いに異なる種々の投影像の中から選択することができる。

一実施形態では、マルチビーム照明システムは、オプションとしての視準光学系を備えた少なくとも追加の光源をオプションとしての視準光学系を備えた複数個の光源に負荷することにより拡張可能であるよう構成されている。これは、有利には、システムの性能、特に輝度又はルーメン出力の増大を可能にすることができる。別の実施形態では、マルチビーム照明システムは、少なくともパネルセグメント及び関連の結像レンズ、及び好ましくは更に関連の照明レンズのそれ以上の負荷により拡張可能であるよう構成されている。

一実施形態では、複数個の光源は、光ビームを互いに異なる波長で発生させるよう構成された少なくとも２つの形式の光源を含む。互いに異なる波長を互いに異なる色と称する場合もある。好ましくは、各パネルセグメントは、一形式の光源から出た光によって照明され、少なくとも２つの互いに異なるパネルセグメントは、それぞれ互いに異なる色で照明される。これは、例えば、白黒パネルの使用を可能にすることができ、この場合、結果として生じる照明像の色は、複数個の単色投影像を重ね合わせることにより得られ、各単色投影像は、関連の光源により生じた光の色に準拠した色をもたらす。かかる白黒パネルの使用は、例えば、他の吸収カラーフィルタがパネル上に設けられていないことに起因したエネルギー効率に鑑みると共に／或いはコストに鑑みて有利な場合がある。さらに、投影像は、比較的ぼけた状態である場合があるので、投影像の不完全なオーバーラップに起因した僅かな色の誤差は、無視できる場合があり又はマルチビーム照明システムのユーザにとって十分に小さく、それ故許容可能である場合がある。

マルチビーム照明システムの一実施形態では、
複数個の結像レンズは、隣り合う結像レンズ相互間の結像レンズピッチを備えた状態のＮ×Ｍマトリックス（行列）配列状態に配置され、
複数個のパネルセグメントは、隣り合うパネルセグメント相互間にセグメントピッチを備えた対応のＮ×Ｍマトリックス配列状態に配置され、
セグメントピッチは、結像レンズピッチよりも大きい。

これは、複数個の投影像相互間の重なり合い誤差を除くことができ又は少なくとも減少させることができるので有利である。

別の実施形態では、パネルは、セグメントピッチに適合するよう配置される。これにより、投影距離を変化させた場合でも重なり合い誤差を除き又は少なくとも減少させることができる。

一実施形態では、結像レンズアレイは、グローバルレンズ動作（global lens action）を提供するよう構成されている。「グローバルレンズ動作」という用語は、複数個の結像レンズにより作られ、互いに対して僅かに収斂し又は細まっており、実質的にグローバル焦点の方へ差し向けられた投影ビームに関する。その結果、多数の投影像相互間の重なり合い誤差を少なくとも部分的に減少させることができる。特に、グローバル焦点が投影面のところに位置している場合、重なり合い誤差は、最小限である場合がある。

一実施形態では、少なくとも２つ又は３つ以上のセグメントパターンは、実質的に同一である。別の実施形態では、セグメントパターンは全て、実質的に同一である。かくして、システムは、適度の輝度の多数の実質的に互いに同一の投影像を重ね合わせることにより高輝度照明像を提供することができる。

一実施形態では、複数個のパネルセグメントのうちの少なくとも２つのパネルセグメントは、単一の光ビームによって、即ち単一の光源により生じた１本の光ビームにより照明されるよう配置されている。これは、有利には、単一光ビーム内の輝度及び／又は色の差を平均することができる。というのは、少なくとも２つのパネルセグメントと関連した投影像は、照明像を形成する際にオーバーラップしたとき、これらの差を平均することができるからである。

一実施形態では、全てのパネルセグメントは、単一パネルの部分（幾つかの部分）として提供される。別の実施形態では、全てのパネルセグメントは、単一パネルの部分のマトリックス配列体として提供される。単一パネルは、例えば、大きな画素カウントを備えた市販のＬＣＤパネルであるのが良く、パネルセグメントは、中くらいの画素カウントを備えたＬＣＤパネルの隣り合う、好ましくはオーバーラップしていない部分に対応するのが良い。これは、多数のセグメントパターンの提供及び操作、例えば変位を容易にすることができる。単一パネルは、例えば、少なくとも５インチ、即ち約１２．５ｃｍ、好ましくは少なくとも１２インチ、即ち約３０ｃｍのパネル対角線寸法を備えたＬＣＤパネル又はそれどころかこれよりも大きなサイズのパネルであるのが良い。単一パネルは、例えば、少なくとも６４０×４８０画素の解像度を有するＬＣＤパネルであるのが良い。

一実施形態では、全ての投影像は、結像レンズに対して実質的に同じ所定の方向に結像される。特に、システムは、大部分、特に９０％を超えて（所定の距離のところにおいて）オーバーラップするよう全ての投影像を提供するよう配置されている。「９０％を超えてオーバーラップする」という表現は、各投影像が各投影像のサイズの少なくとも９０％の領域を覆う複数個の投影像のうちの投影像の相互のオーバーラップを示していることに関する。その結果、照明像の輝度を効率的に定めることができる。また、このように、着色照明像を有利には、単色セグメントパターンから作られ、複数の光の色のそれぞれの光ビームにより照明される単色投影像を用いて形成することができる。一例では、複数個の光源は、１つ又は２つ以上の赤色ＬＥＤ、１つ又は２つ以上の緑色ＬＥＤ、１つ又は２つ以上の青色ＬＥＤ及び透過型白黒ＬＣＤパネルから成り、透過型白黒ＬＣＤパネルの第１のパネルセグメントは、赤色ＬＥＤにより生じた赤色光により照明され、第２のパネルセグメントは、緑色ＬＥＤにより生じた緑色光により照明され、第３のパネルセグメントは、青色ＬＥＤにより生じた青色光により照明される。第１のパネルセグメントは、第１の赤色投影像に結像され、第２のパネルセグメントは、第２の緑色投影像に結像され、第３のパネルセグメントは、第３の青色投影像に結像される。赤色投影像、緑色投影像及び青色投影像は、オーバーラップし、かくして、フルカラー照明像を構成する。他の色の組み合わせも利用できる。

一実施形態では、マルチビーム照明システムは、厚さ、幅及び高さを有し、マルチビーム照明システムの厚さは、幅よりも小さく且つ高さよりも小さく、好ましくは、幅の５０％未満且つ高さの５０％未満である。この厚さは、生じた光の下流側の方向に定められる。幅及び高さは、生じた光の下流側の方向に垂直に定められる。厚さは、主として、視準光学系を備えた光源の寸法、第１の距離及び第２の距離により決定可能である。第１の距離は、大部分結像レンズの焦点距離で決定可能である。幅及び高さは、主として、パネルの寸法により決定可能である。マルチビーム照明システムは、有利には、例えばＬＣＤビデオプロジェクタと比較して比較的小さい厚さを有するのが良く、パネル平面内に並んで配置された複数個のそれぞれのパネルセグメントを結像するために結像レンズ平面内に並んで配置された多数の結像レンズを用いることにより、単一の結像レンズがパネル全体を結像するために用いられるシステムと比較して、非常に薄いシステムを実現することができる。別の実施形態では、厚さは、８ｃｍ未満、好ましくは５ｃｍ未満であり、これに対し、幅及び高さは、両方とも、１０ｃｍを超え、好ましくは２０ｃｍを超える。

一実施形態では、マルチビーム照明システムは、
投影像の色及び／又は輝度を制御するために光源から生じた光ビームの色及び／又は輝度、及び／又は
投影像の例えば形状及び位置を制御するためにパネルセグメント上に提供されるセグメントパターン、及び／又は
投影像の鮮鋭度を調節すると共に／或いは所定の投影距離を定めるための第１の距離、及び／又は
投影像のサイズを調節するための第２の距離、及び／又は
投影像のオーバーラップ具合を調節するためにセグメントパターン相互間のピッチ、照明レンズ相互間のピッチ及び／又は結像レンズ相互間のピッチ、及び／又は
投影像の方向を定めると共に／或いは変えるために結像レンズに対する且つ／或いは照明レンズに対するパネル及び／又はパネル上のセグメントパターンの側方並進を制御するよう構成されたシステム制御装置を更に有する。

これは、特にマルチビーム照明システムが融通性があり且つ汎用的な照明システムとして用いられる場合、ユーザによるマルチビーム照明システムの容易な使用を可能にする。これは、更に、投影像の品質を向上させることができる。色は、例えば、一日のうちの時間帯又は人々が存在しているかどうかに応じて変更可能である。色及び／又は輝度は、例えばセンサ信号、日中及び／又は一日のうちの時間帯又はユーザの入力に応じて制御装置により制御可能である。ユーザの入力は、例えば、ユーザにより操作される遠隔制御ユニットから提供でき、遠隔制御ユニットは、遠隔制御ユニットへのユーザの入力に応じて、制御信号を制御装置に提供するよう構成されている。ユーザの入力は、所定の複数の所定の設定値からの選択として又はユーザの入力が例えば光源及び／又はセグメントパターンについてユーザにより提供される複数の設定値からコンパイルされる自由にプログラム可能な設定値として提供できる。

別の実施形態では、マルチビーム照明システムは、カメラを更に有し、この場合、
カメラは、マルチビーム照明システムを用いて照明され又は照明されるようになった物体のカメラ画像を捕捉すると共にカメラ画像を分析することにより画像検出結果を求めるよう構成され、
システム制御装置は、画像検出結果に応じて投影像を規定するよう配置される。

画像検出結果を求めることは、例えば、物体、例えば壁に施された絵画の存在及び／又は位置及び／又は寸法を認識することを含むのが良い。この場合、投影像を規定することは、例えば、パネル上のセグメントパターンを規定すること及び例えば物体を照明するために投影ビームを物体の方へ差し向けること及び／又は照明パターンを物体周りに投影することに対応するのが良い。投影像の位置及び／又はサイズは、この場合、ユーザが介在する必要なく、物体の位置及び／又はマルチビーム照明システムの位置を変えたときに自動調節可能である。変形例として、システム制御装置は、各々が特定の照明像に対応した複数の照明に関する示唆をユーザに提供してユーザが照明に関する示唆から行う選択を受け入れると共に選択に応じて投影像を規定するよう構成されても良い。

更に別の観点によれば、本発明は、好ましくは複数個の投影像を投影面上に投影することにより低解像度パターンを周辺照明として投影するための上述の実施形態のうちの任意の１つとしてのマルチビーム照明システムの使用を提供する。

この使用は、周辺照明条件を規定すると共に／或いは変更する好都合なやり方を提供する。周辺照明は、部屋の雰囲気又は部屋内の特定の物体を意味する場合がある。

更に別の観点によれば、本発明は、照明像を物体に提供する照明方法であって、
オプションとしての視準光学系を備えた複数個の光源を用いて複数本の光ビームを発生させるステップを有し、
複数個のセグメントパターンをパネルの対応のパネルセグメント上に提供するステップを有し、パネルセグメントは、パネル平面内に配置されており、
複数本の光ビームを用いて複数個のパネルセグメントを照明するステップを有し、
結像レンズ平面内に位置した対応の複数個の結像レンズを有する結像レンズアレイを用いて複数個のセグメントパターンを対応の複数個の投影像に結像させるステップを有し、結像レンズアレイは、パネルの下流側に且つパネル平面から第１の距離のところでパネル平面に平行に配置されており、複数個の投影像は、照明像を形成するために結像レンズ平面から所定の像距離のところでオーバーラップしており、
照明像を物体に提供するステップを有することを特徴とする方法を提供する。

物体は、有利には、複数個の投影像で達成できる。かくして、複数個の投影像は、照明像を形成することができ、この照明像は、複数個のパネル含有セグメントパターンからの投影像で構成された照明パターンを有するのが良い。照明パターンを備えた照明像は、例えば物体が投影面、例えば部屋の壁又は天井である場合又は例えば物体が物理的な物品、例えば店舗内で展示されている製品である場合、例えば物体上に投影可能である。照明パターンは、例えば物体が壁に描かれた絵画である場合、例えば物体周りに提供されるのが良く、照明パターンは、絵画周りに投影された着色ハローに対応するのが良い。

この方法の一実施形態では、複数本の光ビームを用いて複数個のパネルセグメントを照明するステップは、
結像レンズ平面内に位置した複数個の照明レンズを含む照明レンズアレイを用いて光ビームから対応の複数本の光照明ビームを生じさせるステップを有し、照明レンズアレイは、オプションとしての視準光学系を備えた光源の下流側且つパネルの上流側に且つパネル平面から第２の距離のところでパネル平面に平行に配置されており、
複数個のパネルセグメントを複数本の照明ビームで照明するステップを有し、各照明ビームは、複数個のパネルセグメントのうちの対応のパネルセグメントを照明する。

上述したように、これは、有利には、隣り合うセグメント相互間のクロストークを減少させることができる。さらに、照明ビームは、有利には、パネルセグメントのどの部分が効果的に結像されるかを定めることができる。というのは、照明部分は、効果的に結像され、他方、照明されていない暗い部分は、効果的に結像されないからである。

この方法の一実施形態では、少なくとも２つ又は３つ以上のセグメントパターンは、実質的に同一である。別の実施形態では、全てのセグメントパターンは、実質的に同一である。この方法は、かくして、適度の輝度の多数の互いに実質的に同一の投影像を重ね合わせることにより高輝度照明像を提供することができる。

別の観点によれば、本発明は、上述の実施形態のうちの任意の１つとしてのマルチビーム照明システムを用いた照明方法を提供する。この方法は、照明の際に投影像を規定すると共に／或いは変更する好都合な仕方を提供することができる。
さらに別の観点によれば、本発明は、上述の実施形態のうちの任意の１つとしてのマルチビーム照明システム用のパネルを提供し、このパネルは、少なくともマルチビーム照明システムの使用中、対応のパネルセグメント上の複数のセグメントパターンを有するよう配置された複数個のパネルセグメントから成る。一実施形態では、複数個のパネルセグメントは、好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは少なくとも６つ、更により好ましくは少なくとも８つ、更により好ましくは少なくとも１２個、更により好ましくは少なくとも２０個、更により好ましくは少なくとも３０個、更により好ましくは少なくとも１００個である。

一実施形態では、パネルは、少なくとも７インチ（即ち、１７．８ｃｍ）、好ましくは少なくとも１５インチ（即ち、３８ｃｍ）のパネル直径を備えたパネルである。

一実施形態では、パネルは、好ましくはパネルセグメントに動的セグメントパターンを提供するよう構成された電子作動式ディスプレイパネル、好ましくはＬＣＤパネル、更により好ましくはグレースケールＬＣＤパネルから成る。

別の実施形態では、電子作動式パネルは、セグメントパターンを関連のパネルセグメントに対して変位させるよう構成されている。

変形実施形態では、パネルは、電子作動式ディスプレイパネルであり、好ましくはＬＣＤパネルであり、より好ましくはグレースケールＬＣＤパネルであり、電子作動式ディスプレイパネルは、パネルセグメントに動的セグメントパターンを提供するよう配置される。

別の実施形態では、電子作動式ディスプレイパネルは、セグメントパターンを関連のパネルセグメントに対して変位させるよう配置されている。

変形実施形態では、パネルは、好ましくは、スライダ及び有孔ＧＯＢＯプレートから成る群から選択された静的装置から成る。

本発明のパネルの利点及び本発明のパネルの実施形態は、上述の説明から明らかであろう。

本明細書全体を通じて、「青色光」又は「青色放出光」は、特に、約４１０〜４９０ｎｍの波長を有する光に関する。「緑色光」という用語は、特に、約５００〜５７０ｎｍの波長を有する光に関する。「赤色光」という用語は、特に、約５９０〜６８０ｎｍの波長を有する光に関する。「黄色光」という用語は、特に、約５６０〜５９０ｎｍの波長を有する光に関する。本明細書で用いられる「光」という用語は、特に、可視光、即ち、約３８０〜７８０ｎｍの範囲から選択された波長を有する光に関する。

別段の指定がなければ、該当すると共に技術的に実施可能な場合、多数の要素で「〜から成る群から選択され」という表現は又、列挙された要素のうちの２つ又は３つ以上の組み合わせを意味する場合がある。

「〜の下方」、「〜の上方」、「頂部（上部）」及び「底部（下部）」のような用語は、マルチビーム照明システムを照明システムが実質的に水平な表面に実質的に平行に向くと共に天井から遠ざかって室内に向いた状態で実質的に水平な表面上に実質的に平らに配置した場合に得られるアイテムの位置又は配置に関する。しかしながら、これは、他の配置状態における、例えば、壁に当てた状態の又は例えば他の垂直の配置状態のマルチビーム照明システムの使用を排除するものではない。

次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、これは例示に過ぎず、図面において、対応の参照符号は、対応の部分を示している。

本発明のマルチビーム照明システムの例示の実施形態を概略的に示す図である。 一実施形態に従ってパネル上のパネルセグメントの配置状態を概略的に示す図である。 図２の配置状態に起因して得られる照明像を概略的に示す図である。 本発明のマルチビーム照明システムの例示の実施形態及びその寸法形状を概略的に示す図である。 本発明のマルチビーム照明システムで用いられるパネルの例示の実施形態を概略的に示す図である。 本発明のマルチビーム照明システムで用いられるパネルの例示の実施形態を概略的に示す図である。 本発明のマルチビーム照明システムで用いられるパネルの例示の実施形態を概略的に示す図である。 本発明の実施形態に従って投影ビームの方向をどのようにして変えることができるかを概略的に示す図である。 本発明の実施形態としての調節の仕方を示す図である。 本発明の実施形態としての調節の仕方を示す図である。 本発明のマルチビーム照明システムの一実施形態を示す図である。 本発明のマルチビーム照明システム用の結像レンズアレイ４０を示す図である。 本発明の実施形態としての使用を示す図である。 本発明の実施形態としての使用を示す図である。 本発明の実施形態としての使用を示す図である。

図１は、本発明の例示の実施形態としてのマルチビーム照明システム１を概略的に示している。マルチビーム照明システム１は、投影面６０から投影距離Ｌｐを置いたところに配置されている。投影距離Ｌｐを「像距離」とも言う場合がある。マルチビーム照明システム１は、視準光学系１２を備えた光源１１のアレイ１０を有している。具体的に説明すると、図１に示されている実施形態は、視準光学系１２を備えたＬＥＤ光源１１のＬＥＤアレイ１０を有している。変形実施形態では、別の形式の光源、例えば白熱灯、放電ランプ又はレーザを用いても良い。しかしながら、以下の説明において、説明を分かりにくくしないようにするために、ＬＥＤ光源及びＬＥＤ光ビームについて説明する。視準光学系１２は、コリメータレンズ及び／又は鏡を含む。視準光学系１２は、変形実施形態では省かれても良く、かくして、これをオプションとしての視準光学系１２と称する。動作中、ＬＥＤアレイ１０は、開き角度が実質的に等しい複数本のＬＥＤ光ビーム１３を発生させ、かかる光ビームは、パネル３０のパネルセグメント３２の少なくとも幾つかの部分を照明するよう差し向けられる。パネルセグメント３２は、パネル平面３５とも称される平面３５内に配置されている。図示の例では、パネルセグメント３２は、ピッチＰで間隔を置いて配置されている。パネル３０は、透過型パネルとして示されているが、変形実施形態では、パネル３０は、反射型パネルであっても良く、この場合、光を適切に反射型パネルに差し向けたりこれから遠ざけたりするための関連の追加の光学系を設けるのが良い。

図１に示されているマルチビーム照明システム１は、ＬＥＤアレイ１０（これは、照明レンズアレイ２０の上流側に位置している）とパネル３０（これは、照明レンズアレイ２０の下流側に位置している）との間に照明レンズ２２の照明レンズアレイ２０を更に有している。照明レンズ２２は、照明レンズ平面２５とも称する平面２５内に配置されている。照明レンズアレイ２０は、好ましくは、視準光学系１２を用いて実質的に平行なＬＥＤ光ビーム１３で照明される。照明レンズ２２は、ＬＥＤ光ビームを、複数個のセグメント３２を照明する複数本の照明ビーム２３の状態に整形し、かくして投影面６０上に効果的に結像される複数個のセグメント３２の幾つかの部分を規定するよう配置されている。変形実施形態では、照明レンズアレイ２０が設けられておらず、この場合、複数個のセグメント３２の照明は、視準光学系１２を備えたＬＥＤ光源１１によって生じる複数本のＬＥＤ光ビーム１３により直接行われる。

マルチビーム照明システム１は、結像レンズ４２の結像レンズアレイ４０を更に有している。結像レンズ４２は、結像レンズ平面４５とも称する平面４５内に配置されている。結像レンズ４２は、図１の中間結像レンズ４２及び中間パネルセグメント３２について示されているように、パネルセグメント３２上のセグメントパターン３４の投影像５２を投影面６０上に形成するために複数個のパネルセグメント３２のうちの対応のパネルセグメント３２を対応の投影ビーム５０に結像するよう配置されている。かくして、「マルチビーム照明システム」という用語は、複数個の結像レンズ４２を用いて形成される複数本の投影ビーム５０を意味し、かかる投影ビーム５０は、複数個のセグメントパターン３４を結像させるために所定像距離Ｌｐのところに複数個のオーバーラップした投影像５２を形成し、かくして照明像５３を構成する。投影像５２のサイズは、図１にＳで示されている。図１に示されているＳは、パネル３０が照明レンズアレイ３０のすぐ近くに配置されている場合、投影像５２のサイズに一致し、従って、パネルセグメント３２の全体が結像されることが注目される。理解されるように、パネル３０が照明レンズアレイ２０から距離ｄ２のところに配置されている場合、パネルセグメント３２は、部分的にしか照明されず、照明された部分の投影結果に相当する投影像５２の有効サイズは、Ｓによって示されることになる。理解されるように、マルチビーム照明システム１は、投影像５２を所定距離Ｌｐ（これは、投影レンズアレイ平面４５から計算される）のところでオーバーラップさせるよう配置されているが、投影ビーム５０が投影像５２を形成するために投影面６０上に投影される実際の距離は、この所定の距離Ｌｐとは異なる場合がある。また、この関係で、実際の距離と言った場合、この距離は、符号Ｌｐで表され、所定の距離及び／又はこれが適切な場合にのみ実際の距離と特に参照して言うことにする。さらに、所定距離Ｌｐは、１つの特定の所定距離である必要はなく、変形例として、所定距離範囲に対応しても良いことは理解されよう。所定範囲は、好ましくは、ユーザが使用することが期待される実際の投影距離の範囲に一致する。

種々の実施形態が可能であり、各ＬＥＤ１１は、単一の照明レンズ２２と関連しても良いが、これは、必ずしもそうである必要はない。また、所与のＬＥＤ１１からの光を多数の照明レンズ２２に差し向け若しくは分配し又は多数のＬＥＤ１１からの光を１つの照明レンズ２２によって集めることが可能である。また、照明レンズアレイ２０の一様な照明を可能にしようとすることが有利な場合があるが、これは、必要条件ではない。

投影像５２は、投影面６０上で互いに上に投影され、かくして、全ての投影像５２から又は複数個の投影像５２のうちの少なくとも一部から照明像５３を形成する。それ故、多数の色の照明像は、パネル３０のパネルセグメント３２上に設けられ、色の異なる光により照明される種々のセグメントパターン３４を用いることによって形成できる。照明像は、かくして、パネルセグメント３２上の対応のセグメントパターン３４の複数の像で構成される照明パターンを有するのが良く、かかる複数の像は、対応の投影像５２の一部である。

図１では、結像レンズアレイ４０とパネル３０との間の距離は、距離ｄ１で示されており、照明レンズアレイ２０とパネル３０との間の距離は、距離ｄ２で示され、照明レンズアレイ２０と結像レンズアレイ４０との間の距離は、距離Ｌｓで示され、この場合、Ｌｓ＝ｄ１＋ｄ２である。

オプションとしての視準光学系１２を備えた複数個のＬＥＤ光源１１は、光源平面１５とも称する場合のある平面１５内に並んで配置されるのが良い。複数個のＬＥＤ光源１１は、例えば、第１の格子配列状態、例えばＬＥＤ光源の正方形又は長方形Ｉ×Ｊマトリックス（行列）又は六角形Ｉ×Ｊマトリックス状態で配置されるのが良い。

複数個の照明レンズ２２は、照明レンズ平面とも称する場合のある第２の平面２５内に並んで、例えば、第２の格子配列状態で、例えば照明レンズのＫ×Ｌマトリックスの状態で配置されるのが良い。Ｋ及びＬは、それぞれ、Ｉ及びＪに等しくても良く、Ｋ×Ｌマトリックスは、Ｉ×Ｊマトリックスに対して位置合わせされ、この場合、各照明レンズ４２は、１つのＬＥＤ光源１１と関連している。Ｋ及び／又はＬは、それぞれ、Ｉ及び／又はＪよりも大きくても良く、Ｋ×Ｌマトリックスは、Ｉ×Ｊマトリックスに対して位置合わせされ、この場合、１つのＬＥＤ光源１１の光は、多数の照明レンズ２２に差し向けられ又は分配されるのが良い。

複数個のパネルセグメント３２は、パネル平面とも称される場合がある第３の平面３５内に並んで、例えば、第３の格子配列状態で、例えばパネルセグメント３２の正方形、長方形又は六角形格子状態、例えばＮ×Ｍマトリックスの状態で配置されている。複数個のパネルセグメント３２は、例えば、単一パネルの互いに異なる部分に相当する場合がある。Ｎは、好ましくは、少なくとも２であり、Ｍは、好ましくは少なくとも２である。このマトリックス配列状態におけるＮ×Ｍの積に相当する複数個のパネルセグメントは、好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは少なくとも６つ、更により好ましくは少なくとも８つ、更により好ましくは少なくとも１２個、更により好ましくは少なくとも３０個、更により好ましくは少なくとも１００個である。複数個のパネルセグメントは、好ましくは、単一パネル、例えば単一ＬＣＤパネルの幾つかの部分である。単一パネルは、例えば、少なくとも５インチ、即ち約１２．５ｃｍ、好ましくは少なくとも１２インチ、即ち約３０ｃｍのパネル対角線寸法を備えたパネルであるのが良い。Ｎ及びＭは、好ましくは、Ｋ及びＬに等しい。

複数個の結像レンズ４２は、結像レンズ平面とも称する場合のある第４の平面４５内に並んで、例えば、第４の格子配列状態で、例えばパネルセグメント３２のＮ×Ｍマトリックスに位置合わせされた結像レンズ４２のＮ×Ｍマトリックスの状態で配置され、従って、各結像レンズは、対応のパネルセグメント３２の投影像５２を投影するよう配置されている。

第１の平面、第２の平面、第３の平面及び第４の平面は全て、互いに平行であるのが良い。Ｉ、Ｋ及びＮは、互いに等しいのが良く、Ｊ、Ｌ及びＭは、互いに等しいのが良い。この場合、マルチビーム照明システム１は、各々が複数個の（少なくとも部分的にオーバーラップした）投影像５２を形成するためにオプションとしての視準光学系１２を備えた１つのＬＥＤ１１、好ましくは１つの照明レンズ２２、１つのパネルセグメント３２及び１つの結像レンズ４２を有する実質的に複数個のミニプロジェクタを形成する。一実施形態では、かかるマルチビーム照明システム１は、オプションとしての視準光学系１２を備えたＬＥＤ１１、このましくは１つの照明レンズ２２、１つのパネルセグメント３２及び１つの結像レンズ４２を有する別のミニプロジェクタに対応するよう構成されるのが良い。これにより、特にマルチビーム照明システム１のルーメン出力の全量を増大させるためにマルチビーム照明システム１を容易に拡張することができる。

図２は、一実施形態としてのパネル３０上のパネルセグメント３４の一構成例を示している。図２の構成例では、パネル３０は、複数の６つのパネルセグメント３２に分割されている。複数の６つのパネルセグメント３２は、Ｎ＝３つの列、Ｍ＝２つの行、列ピッチＰｘ、行ピッチＰｙの長方形Ｎ×Ｍマトリックス配列状態で提供されている。セグメントパターン３４は、６つのパネルセグメント３２の各々上に概略的に描かれている。セグメントパターン３４は、３４‐１，３４‐２，．．．，３４‐６として個々に示されている。円１４は、パネル３０と交差したときの照明ビーム（１３又は２３）の断面を表している。全てのセグメントパターン３４は、互いに同一であるのが良く、その結果、６つの重なり合った実質的に同一の投影像で構成された照明像が得られ、かくして、この照明像は、単一のＬＥＤを備えたプロジェクタから生じる投影像と比較して、比較的高い輝度を有する。セグメントパターン３４は、変形例として、特に少なくとも２つの互いに異なるパネルセグメント３２が互いに異なる色の照明ビームで照明された場合に互いに異なっても良く、その結果、互いに異なる色の６つの重なり合った投影像で構成される照明像が得られ、かくして、フルカラー照明像が形成される。

図３は、図２の構成例から生じる６つの投影像５２で構成された照明像５３を示している。６つの投影像５２は、それぞれセグメントパターン３４‐１，３４‐２，．．．，３４‐６と関連した投影像に対応して個々に５２‐１，５２‐２，．．．，５２‐６として示されている。結像レンズ４２相互間の水平ピッチ及び垂直ピッチがそれぞれパネルセグメント３２の列ピッチＰｘ及び行ピッチＰｙと同一であり、セグメントパターン３４が各々、対応のパネルセグメント３２に対して同様に位置決めされている場合、６つの投影像５２は、互いにオーバーラップし、オフセットＯｘは、列ピッチＰｘに一致し、Ｏｙは、行ピッチＰｙに一致する。遠視野では、これらオフセットは、投影像のサイズＳと比較して十分に小さいと言え、かかるオフセットの存在は、許容できると言える。

オーバーラップ具合は、個々の投影ビームを調節することにより、例えば、個々のセグメントパターン３４をそれぞれのパネルセグメント３２上でシフトさせることにより、又は、例えば結像レンズアレイ４０をパネル３０に対してシフトさせることにより改善でき、即ち、オフセットを減少させることができる。

オフセットは、例えば、グローバルレンズ動作方式の結像レンズ４２を有する結像レンズアレイ４０を提供することにより、即ち、それぞれの投影ビーム５０がグローバル焦点位置に集束するよう結像レンズ４２を配置することにより静的に是正できる。

オフセットは、例えば、結像レンズ４２をパネルセグメント３２相互間のピッチよりも僅かに小さいピッチで用いることにより静的に是正できる。

パネル３０が電子作動式パネル、例えばＬＣＤパネルである場合、オフセットは、例えば、個々のセグメントパターン３４をパネル３０上で僅かに並進させることにより電子的に是正できる。ｄが結像レンズ４２相互間のピッチを示し、Ｌｐ／ｄ１が結像レンズ４２をパネル３０上に焦点合わせした場合の像倍率に対応しているとして、セグメントパターン３４相互間のピッチは、オフセットを実質的に除くには約ｄ＋（ｄ１／Ｌｐ）×ｄであるよう選択されるのが良い。変形例として、ｄが結像レンズ４２相互間のピッチを示し、Ｌｐ／Ｌｓが結像レンズ４２を変形例として照明レンズ２２上に焦点合わせした場合の像倍率に対応しているとして、セグメントパターン３４相互間のピッチは、オフセットを実質的に除くには約ｄ＋（Ｌｓ／Ｌｐ）×ｄであるよう選択されるのが良い。かくして、セグメントパターン３４相互間のピッチは、結像レンズ４２相互間のピッチよりも例えば数パーセント大きいことが必要である。その利点は、例えば結像レンズアレイ４０の結像レンズ４２のピッチ又はグローバルレンズ動作を変えないで、パネル３０上のセグメントパターン３４相互間のピッチを変えることによりパネル３０において可変投影距離Ｌｐを電子的に計算に入れることができるということである。

図４は、本発明の例示の実施形態としてのマルチビーム照明システム１を概略的に示している。

ＬＥＤアレイ１０、照明レンズアレイ２０、パネル３０及び結像レンズアレイ４０は、幅Ｗｓ、深さＤｓ及び高さＨｓの容積部内で実質的に互いに平行な平面（符号１５，２５，３５，４５で示されており、図１を参照されたい）内に配置されている。使用中、投影ビーム５０は、好ましくは、マルチビーム照明システム１から、結像レンズアレイ４０の平面の法線に対して４５°よりも小さな角度をなして、代表的には、結像レンズアレイ４０の平面４５の法線に対して実質的に０°の公称角度なして、又は法線（図６参照）に対して角度ψをなして出る。深さＤｓは、幅Ｗｓよりも小さく且つ高さＨｓよりも小さい。

第１の例では、マルチビーム照明システム１は、開き角度がα＝ｔａｎ^-（Ｓ／２Ｌ）＝７°のＬＥＤ光ビームを送り出すコリメータ光学系１２を備えたＬＥＤ１１を用いて距離Ｌｐ＝２ｍのところで直径が約Ｓ＝５０ｃｍの照明像を投影するよう構成されている。１ｍｍ×１ｍｍＬＥＤダイサイズ及び７°コリメータ１２を備えた８×８マトリックス配列状態のＬＥＤ中の１６個のＬＥＤ１１を用いて１０×１０ｃｍＬＣＤパネルを照明するのが良い。幅Ｗｓ及び高さＨｓは、ＬＣＤパネルのサイズに対応し、かくして、両方とも１０ｃｍである。照明レンズ２２及び結像レンズ４２が１ｃｍのピッチで配置され、各々が４ｃｍの焦点距離を有し、互いに焦点距離に等しい距離Ｌｓを置いて位置決めされた状態で、０．２ｍｍの画素ピッチで約５０×５０画素の１０×１０セグメントパターン３４を投影するのが良い。光学系の全深さＤｓは、コリメータ１２を備えたＬＥＤ１１の深さ（これは、約３ｃｍである。）と距離Ｌｓ（これは４ｃｍである）の合計に相当し、即ち、全深さＤｓは、約７ｃｍである。深さＤｓ（７ｃｍ）は、かくして、幅Ｗｓ及び高さＨｓ（各々１０ｃｍ）よりも小さい。

第２の例では、マルチビーム照明システム１は、パネル直径が７インチ（即ち、約１７．８ｃｍ）、アスペクト比が４：３、解像度が６４０×４８０白黒画素の市販のＬＣＤパネルを有する。かくして、パネル３０の幅Ｗｓは、１４．２ｃｍであり、その高さＨｓは、１０．６ｃｍである。照明レンズ２２及び結像レンズ４２は、２．０ｃｍの直径及び４．０ｃｍの焦点距離を有し。７×５長方形アレイの状態に配置されている。マルチビーム照明システム１は、厚さが１ｃｍであり、開き角度α＝１４°のＬＥＤ光ビームを送り出すコリメータ光学系１２を備えた１５０個のＬＥＤ１１（５０個の赤色ＬＥＤ、５０個の緑色ＬＥＤ及び５０個の青色ＬＥＤ）を更に有する。注目できることとして、１５０個のＬＥＤが密に実装可能な小型光源であるので、第１の例の場合よりも小さな厚さの小型コリメータ光学系１２を用いることができる。セグメントパターン３４を２．０ｍの所定の像距離Ｌｐのところでパネルセグメント３２上に結像させるためには、パネル３０と結像レンズアレイ４０との間の第１の距離ｄ１は、４．０８ｃｍである。パネル３０と照明レンズアレイ２０との間の第２の距離ｄ２は、０．０ｃｍであり、即ち、照明レンズアレイ２０は、パネル３０と直接的接触状態に位置決めされ、その結果、パネルセグメント３４は、照明ビーム２３により実質的に全体が照明されるようになっている。全深さＤｓは、かくして、約５ｃｍであり、これは、幅Ｗｓの約３５％であり、高さＨｓの約４７％である。この第２の例のマルチビーム照明システム１は、パネル３０上の０．２２ｍｍの画素ピッチの約９０×９０画素の７×５セグメントパターン３４を２．０メートルの所定の像距離のところで１１ｍｍピッチの９０×９０像画素で構成された照明像に投影する。

図５ａ〜図５ｃは、本発明のマルチビーム照明システム１に用いられるパネル３０の種々の例示の実施形態を概略的に示している。

図５ａは、電気制御可能なパネル３００、例えばＬＣＤパネルを有するパネル３０を示している。パネル３０は、像をパネル３００上に表示させるために、パネル３００に電気的に接続されたコントローラ３０２から作動される。像は、対応の複数個のパネルセグメント３２上の複数個のセグメントパターン３４に対応するのが良い。制御装置３０２は、入力３０４を介して像を規定する制御指令及び／又はデータを受け取るよう構成されている。制御装置３０２は、オプションとして１つ又は２つ以上の既定の像を規定するあらかじめ記憶されているデータの検索を可能にするインターフェイス３０５を介してメモリ３０６に結合されている。この制御装置は、入力３０４より受け取ったデータを記憶装置３０６に記憶させるよう更に構成されるのが良く、それにより、次の使用中、１つ又は２つ以上のあらかじめロードされている像を検索することができるようになっている。入力３０４は、カメラ画像を捕捉し、カメラ画像の分析から像検出結果を求めるよう構成されたカメラ（図示せず）に結合されるのが良い。像検出結果は、入力３０４を経て制御装置３０２に提供されるのが良く、制御装置３０２は、例えば、像検出結果に応じてあらかじめロードされている像のうちの１つを検索することができる。

図５ｂは、半透明のスライダ３１０を有するパネル３０を示しており、スライダ３１０は、この例では幾何学的形状３１４により定められた複数個のセグメントパターン３４を対応の複数個のパネルセグメント３２上に設けた状態で運ぶ。半透明スライダ３１０は、マルチビーム照明システム１から取り出し可能でありこの中に挿入可能であるのが良い。ユーザは、例えば、各々が互いに異なるセグメントパターン３４を備えた複数個の半透明スライダ３１０をもつことができ、それにより、ユーザは、多数の照明像相互間で変更することができる。更に、半透明スライダ３１０は又、コンベヤベルトのように一定のループの形態で配置されても良く又は配置可能である。

図５ｃは、ＧＯＢＯプレート３２０を有するパネル３０を示しており、ＧＯＢＯプレート３２０は、複数個のセグメントパターン３４を対応の複数個のパネルセグメント３２上に設けた状態で運ぶ。セグメントパターン３４は、ＧＯＢＯプレート３２０に設けられた穴３２４により構成されている。ＧＯＢＯプレート３２０は、マルチビーム照明システム１から取り外し可能であると共にマルチビーム照明システム内に挿入可能であるのが良い。ユーザは、例えば、各々が種々のセグメントパターン３４を備えた複数個のＧＯＢＯプレート３２０を用いることができ、それにより、ユーザは、種々の照明パターンを備えた多数の投影像相互で切り替え又は変更することができる。オプションとして、ＧＯＢＯプレート３２０は、反射系に用いられるよう反射型であるのが良い。

図６は、本発明の一実施形態に従って投影ビーム５０の方向をどのようにして変えることができるかを概略的に示している。

図６の実線は、図１に示されているような構成及び状況に対応しており、結像レンズアレイ４０は、パネル３０に対して第１の位置に結像レンズ４２を有し、投影ビーム５０及び投影像５２を提供する。投影ビーム５０は、結像レンズ平面４５に垂直に、即ち、結像レンズ平面４５の法線に対して０°の角度をなしてマルチビーム照明システムから出る。結像レンズアレイ４０は又、距離Δにわたり変位した結像レンズアレイ４０に対応した状態で破線４３で示されている。破線で示されている投影ビーム５１及び投影像５５は、結像レンズアレイ４０が距離Δにわたり変位した状態の投影像に相当しており、投影ビーム５１は、結像レンズ平面の法線に対して角度ψをなし、投影像５５は、投影像５２に対して距離Δｐにわたりシフトされている。

投影ビーム５０，５１の方向及び投影面６０上における投影像５２，５５の対応の位置は、かくして、結像レンズアレイ４０をパネル３０に平行な平面内で且つパネル３０上のセグメントパターン３４に対して変位させることにより変更可能である。

理解されるように、代替的に又は追加的に、投影ビームの方向を変えるためにセグメントパターン３４をパネル３０上で結像レンズアレイ４０に対して変位させても良い。
図７ａ及び図７ｂは、一実施形態において、距離ｄ１及び／又はｄ２を変化させることができるということを示している。図７及び図７ｂは、照明レンズアレイ２０に入射したＬＥＤ光ビーム１３を示しており、かくして、パネル３０上のパネルセグメントの一部分（図７ａでは符号３３ａで示され、図７ｂでは符号３３ｂで示されている）を照明するための対応の照明ビーム２３が作られている。次に、照明部分３３ａ，３３ｂを結像レンズアレイ４０の結像レンズ４２の使用により投影ビーム５に結像させる。例示の実施形態では、距離ｄ１，ｄ２，Ｌｓ，Ｌｐ（図１参照）は、結像レンズアレイ４０を用いて照明レンズアレイ２０を投影面６０上に結像させるよう選択される。かくして、パネル３０は、投影面６０にはシャープには結像されず、これは、セグメントパターン３４の投影像５２が僅かにぼけた仕方（これを「合焦度」又は「鮮鋭度」とも言う）で投影され、それにより投影像５２とその周囲との間に滑らかな移行部が提供されるという利点を有する。

合焦度は、例えば、第１の距離ｄ１（例えば、図７ｂに示されているようにｄ１′）をパネル３０と結像レンズアレイ４０との間で変化させることにより調節可能である。一実施形態では、照明レンズアレイ２０と結像レンズアレイ４０との間の距離Ｌｓは、第１の距離Ｄ２を変化させる場合、一定に保たれる。遠視野結像を行うためには、第１の距離ｄ１は、結像レンズ４２の焦点距離に一致する。

同様に、パネル３０と照明レンズアレイ２０との間における第２の距離ｄ２（例えば、図７ｂに示されているｄ２′）の変化を用いると、対応の照明ビーム２３により照明されるセグメント３２の部分のサイズ及びかくして投影像５２の有効サイズを変化させることができる。照明レンズアレイ２０と結像レンズアレイ４０との間の距離Ｌｓを別の実施形態では一定に維持するのが良い。パネル３０が照明レンズアレイ２０の近くに位置している場合、図７ａにおいて符号３３ａで示されているようにパネル３０の比較的広い領域が照明される。この場合、投影像５２の有効サイズは、結像レンズ４２の倍率によって決定される。有効サイズを減少させるには、パネル３０及び結像レンズアレイ４０をシフトさせて照明レンズアレイ２０から遠ざけるのが良く、この場合、パネル３０に入射した照明ビーム２３は、図７ｂにおいて符号３３ｂによって示されているようにパネル３０のますます狭い領域を照明し、ついには、距離は、照明レンズ２０の焦点距離に等しくなる。この場合、結像レンズ４２は、天源像、即ち幅の細い投影ビーム５０を小さな投影像５２の状態で投影面６０上に投影する。この限定的な場合では、有効サイズは、コリメータ１０の視準角度で決定可能であり、視準角度は、照明レンズアレイ２０を照明しているＬＥＤ光ビーム１３の開き角度を定める。

かくして、パネル３０と結像レンズアレイ４０との間の第１の距離ｄ１を変化させることにより、合焦度を変えることができ、他方、パネル３０と照明レンズアレイ２０との間の第２の距離ｄ２を変化させることにより、投影像５２の有効サイズを変えることができる。

好ましい実施形態では、照明レンズ２２及び結像レンズ４２は、互いに等しい焦点距離を有し、第１の距離ｄ１と第２の距離ｄ２の合計は、結像レンズ４２の焦点距離の１．０〜２．０倍である。

一実施形態では、システム１は、ｄ１及びＬｐの１つ又は２つ以上、好ましくは両方を調節するよう構成された制御装置を更に有する。一実施形態では、システム１は、ｄ１及びｄ２のうちの１つ又は２つ以上、好ましくは両方を調節するよう構成された制御装置を更に有する。さらに別の実施形態では、システム１は、ｄ１、ｄ２及びＬｐのうちの１つ又は２つ以上、好ましくは３つ全てのパラメータを調節するよう構成された制御装置を更に有する。

図８は、本発明のマルチビーム照明システム１の一実施形態を示している。

図８に示されているマルチビーム照明システム１は、オプションとしてのコリメータ１２を備えたＬＥＤ１１の数、ＬＥＤ光ビーム１３の数、照明レンズ２２の数、照明ビーム２３の数、パネルセグメント３２の数、結像レンズ４２の数及び投影ビーム５０の数が同一であるという点において図１に示されているシステムとは異なっている。特に、オプションとしての視準光学系１２を備えた各ＬＥＤ１１は、１つの照明レンズ２２、１つのパネルセグメント３２、１つの結像レンズ４２及び１つの投影ビーム５０と関連している。かくして、マルチビーム照明システム１は、複数個の（即ち、部分的に互いにオーバーラップした）投影ビーム５０を形成するための複数個のミニプロジェクタで構成されているものと見なすことができ、この場合、各ミニプロジェクタは、１本の投影ビーム５０を形成するためにオプションとしての視準光学系１２を備えた１つのＬＥＤ１１、１つの照明レンズ２２、１つのパネルセグメント３２及び１つの結像レンズ４２を有する。

一実施形態では、かかるマルチビーム照明システム１は、オプションとしての視準光学系１２を備えた別のＬＥＤ１１、別の照明レンズ２２、別のパネルセグメント３２及び別の結像レンズ４２を有する別のミニプロジェクタに対応するよう構成されるのが良い。これにより、特にマルチビーム照明システム１のルーメン出力の総量を増大させるためにマルチビーム照明システム１の容易な拡張が可能である。

図９は、本発明のマルチビーム照明システム１に用いられる結像レンズアレイ４０を示している。

結像レンズアレイ４０は、結像レンズ列ピッチがｄｘ及び結像レンズ行ピッチがｄｙの長方形Ｎ×Ｍマトリックスの状態で結像レンズ平面とも言う場合がある平面内に配置された複数個の結像レンズ４２を有している。変形実施形態では、複数個の結像レンズ４２は、結像レンズ平面内に六角形Ｎ×Ｍマトリックスの状態で配置されている（パネル平面内のパネルセグメント及び照明レンズ平面内の照明レンズとちょうど同様に）。長方形マトリックスに代えて六角形マトリックスを用いることにより、有利には、レンズ及びセグメントのより密な実装が可能であり、それ故、領域の利用効率の向上が可能である。このマトリックス配列状態におけるＮ×Ｍの積に相当する複数個の結像レンズ４２は、好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは少なくとも６つ、更により好ましくは少なくとも８つ、更により好ましくは少なくとも１２個、更により好ましくは少なくとも３０個、更により好ましくは少なくとも１００個である。図９に示されている例では、Ｎは、２に等しく、Ｍは、３に等しく、即ち、Ｎ×Ｍ＝６である。結像レンズ４２は、球形レンズであるのが良い。一実施形態では、ｄｘとｄｙは、実質的に等しく且つ一定である。変形実施形態では、ｄｘ及びｄｙは、結像レンズアレイ４０上で変化し、ｄｘ及びｄｙは、グローバルレンズ動作を可能にするために結像レンズアレイ４０の縁に向かって減少する。

結像レンズ４２は、好ましくは薄いレンズである。結像レンズ４２は、薄い凸レンズであるのが良い。結像レンズは、フレネル型のレンズであっても良い。複数個の結像レンズ４２は、結像レンズ平面内における結像レンズの位置を定めるホルダ内に並んで配置された複数個の別々のレンズとして提供されても良い。複数個の結像レンズ４２は、例えば、結像レンズ平面を効果的に定める透明なキャリヤ基材上に並置されたレンズ構造体の反復によって透明なキャリヤ基材に取り付けられた複数個の凸レンズ構造体として提供されても良い。透明なキャリヤ基材は、例えば、ガラス板又はプラスチック板であって良く、例えばポリカーボネート又はＰＭＭＡプレートである。

図１０は、本発明の一実施形態としての使用を示している。図１０は、室内の壁に掛けられた絵画２を示している。着色フレーム５３がマルチビーム照明システム１を用いて絵画の周りに照明像として投影されている。着色フレーム５３の色は、例えば絵画に示されている像に応じて選択されるのが良く、特に、この色は、絵画の主要な色として選択されるのが良く、又は、別の実施形態では、見る人４の受ける視覚的体験を高めるために絵画の主要な色の補色として選択されても良い。マルチビーム照明システム１は、例えば見る人が存在しているかどうかを検出するためのセンサを有し、又は外部センサと協働するのが良く、かかるマルチビーム照明システムは、見る人が存在しているかいないかに応じて照明像の投影を実行させ又は停止させることができる。かくして、マルチビーム照明システム１は、部屋に入っている見る人の注意を引くことができる。例えば複数個の絵画が室内に存在する場合、絵画の各々の周りでの照明像の投影を連続的に実行したり停止したりすることにより、見る人は、或る１つの絵画から次の絵画に案内されるということが可能である。使用は、他のアイテム、例えば他の像、例えば写真又は３次元物体、例えば博物館の彫刻又は店舗内で展示されている物品に同様に当てはまる。

図１１ａ及び図１１ｂは、本発明の実施形態としての別の使用を示している。図１１ａは、リビングルーム内の長椅子に座っている第１の人４を示している。第１の人４は、マルチビーム照明システム１を用いて壁上に照明像５３として投影された特定の着色パターンを含む特定の周辺照明条件を選択している。特定の着色パターンは、静的パターンであっても良く、或いは、例えば色、輝度及び／又は形状が経時的にゆっくりと変化する動的パターンであっても良い。図１１ｂは、外部入力、この例では、長椅子に座っている第１の人４と一緒になっている第２の人５により提供されるトリガに起因した周辺照明条件の変化を示している。周辺照明条件は、例えば、照明像５３について別の静的パターン又は別の動的パターンに変化することができる。トリガが例えば、第２の人５が長椅子に座っているかどうかを検出する長椅子に設けられている圧力センサによって提供できる。トリガが、例えば、第１の人がリモートコントロールのボタンを押すことによって提供されても良く、それにより、マルチビーム照明システム１に信号が送られる。

図中、電気ケーブル等のように本発明との関連性が低い特徴部は、分かりやすくするために描かれていない。

例えば「実質的に平ら」又は「実質的に〜から成る」等の表現中に本明細書において用いられている「実質的に」という用語の意味については、当業者であれば理解されよう。幾つかの実施形態では、形容詞は、実質的に、省かれている場合がある。該当する場合には、「実質的に」という用語は、「全く」、「完全に」、「全て」等を含む実施形態を更に含むことが可能である。該当する場合には、「実質的に」という用語は又、９０％以上、例えば９５％以上、特に９９％以上（１００％を含む）を意味すると言える。「〜を有する」又は「〜を含む」という用語は、「〜から成る」構成の実施形態を含む。

さらに、本明細書及び特許請求の範囲に記載された「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、互いに同様な要素を区別するために用いられており、必ずしも、空間的順序又は時間的順序を説明するために用いられているわけではない。理解されるべきこととして、このように用いられる用語は、適切な状況下において互いに区別なく使用でき、本明細書において説明した本発明の実施形態は、本明細書において説明し又は図示した順序以外の順序で動作を行うことができる。

本発明で用いられる装置は、とりわけ、動作の際に説明されている。当業者には明らかであるように、本発明は、動作方法又は動作中の装置には限定されない。

注目されるべきこととして、上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく多くの変形実施形態を想到できる。特許請求の範囲の記載において、括弧に入れて記載された参照符号は、特許請求の範囲に記載された本発明を限定されるものと解されてはならない。「〜を有している」という動詞の使用及びその語形変化の使用は、特許請求の範囲に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。「及び／又は」という用語は、関連の列挙したアイテムのうちの１つ又は２つ以上の任意のもの及び全ての組み合わせを含む。要素の前に記載された“ａ”又は“ａｎ”という冠詞は、かかる要素が複数個存在することを排除するものではない。要素の前に記載された“ｔｈｅ”という冠詞は、かかる要素が複数個存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの別々の要素を含むハードウェア及び適当にプログラムされたコンピュータによって具体化可能である。幾つかの手段を列挙した装置クレームでは、これら手段のうちの幾つかは、同一のハードウェアアイテムによって具体化可能である。或る特定の手段が相互に互いに異なる独立形式の請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを利点があるように用いることができないということを意味しているわけではない。

Claims (15)

1. 照明像（５３）を提供するマルチビーム照明システム（１）であって、前記マルチビーム照明システムは、
   オプションとしての視準光学系（１２）を備えていて、複数本の光ビーム（１３）を発生させるよう配置された複数個の光源（１１）を有し、
   前記オプションとしての視準光学系（１２）を備えた前記光源（１１）の下流側に配置されたパネル（３０）を有し、前記パネルは、パネル平面（３５）内に位置した複数個のパネルセグメント（３２）を含み、前記複数個のパネルセグメント（３２）は、少なくとも４つのパネルセグメントから成り、前記複数個のパネルセグメントの各パネルセグメント（３２）は、複数個のセグメントパターン（３４）の各セグメントパターン（３４）をそれぞれ有し、前記オプションとしての視準光学系（１２）を備えた前記複数個の光源（１１）は、前記複数個のパネルセグメント（３４）を照明するよう配置されており、
   前記パネル（３０）の下流側に配置された結像レンズアレイ（４０）を有し、前記結像レンズアレイ（４０）は、前記パネル平面（３５）から第１の距離（ｄ１）のところに前記パネル平面（３５）に平行に配置された結像レンズ平面（４５）内に位置する複数個の結像レンズ（４２）を含み、前記複数個の結像レンズの各結像レンズ（４２）は、前記複数個のセグメントパターン（３４）の対応の各セグメントパターン（３４）を複数個の投影像（５２）の各投影像（５２）にそれぞれ結像させるよう配置されており、前記複数個の投影像（５２）は、前記照明像（５３）を形成するよう前記結像レンズ平面（４５）から所定の像距離（Ｌｐ）のところでオーバーラップしている、マルチビーム照明システム（１）。
2. 前記第１の距離（ｄ１）は、調節可能である、請求項１記載のマルチビーム照明システム（１）。
3. オプションとしての視準光学系（１２）を備えた前記光源（１１）の下流側に且つ前記パネル（３０）の上流側に配置された照明レンズアレイ（２０）を更に有し、前記照明レンズアレイ（２０）は、前記パネル平面（３５）から第２の距離（ｄ２）のところで前記パネル平面（３５）に平行に配置された照明レンズ平面（２５）内に位置する複数個の照明レンズ（２２）を含み、前記照明レンズアレイ（２０）は、前記光ビーム（１３）から複数本の照明ビーム（２３）を生じさせるよう配置されており、各照明ビーム（２３）は、前記複数個のパネルセグメント（３２）の対応の各パネルセグメント（３２）を照明するよう配置されている、請求項１又は２記載のマルチビーム照明システム（１）。
4. 前記第２の距離（ｄ２）は、調節可能である、請求項３記載のマルチビーム照明システム（１）。
5. 前記結像レンズ（４２）及び前記照明レンズ（２２）は、実質的に等しい焦点距離を有し、
   前記第１の距離（ｄ１）と前記第２の距離（ｄ２）の合計は、前記結像レンズ（３２）の焦点距離の１．０〜２．０倍である、請求項３又は４記載のマルチビーム照明システム（１）。
6. 前記パネル（３０）は、前記パネルセグメント（３２）に前記セグメントパターン（３４）を提供するよう配置された電子作動式ディスプレイパネル（３００）から成り、前記セグメントパターンは、好ましくは、動的セグメントパターンである、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
7. 前記複数個の光源（１１）は、光ビームを互いに異なる波長で発生させるよう構成された少なくとも２つの形式の光源を含む、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
8. 少なくとも２０個のパネルセグメント（３２）及び対応の複数個の結像レンズ（４２）及び照明レンズ（２２）を有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
9. 前記複数個のパネルセグメント（３２）のうちの少なくとも２つのパネルセグメント（３２）は、単一の光ビーム（１３）によって照明されるよう配置されている、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
10. 全てのパネルセグメント（３２）は、単一パネル（３０）の部分である、請求項１〜９のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
11. 前記光源（１１）は、ＬＥＤ光源である、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
12. 前記所定の像距離（Ｌｐ）は、２〜１５ｍである、請求項１〜１１のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
13. 前記マルチビーム照明システム（１）は、厚さ（Ｄｓ）、幅（Ｗｓ）及び高さ（Ｈｓ）を有し、前記マルチビーム照明システムの前記厚さ（Ｄｓ）は、前記幅（Ｗｓ）よりも小さく且つ前記高さ（Ｈｓ）よりも小さく、好ましくは、前記幅の５０％未満且つ前記高さの５０％未満である、請求項１〜１２のうちいずれか一に記載のマルチビーム照明システム（１）。
14. 照明像（５３）を物体（２；６０）に提供する照明方法であって、
    ａ．オプションとしての視準光学系（１２）を備えた複数個の光源（１１）を用いて複数本の光ビーム（１３）を発生させるステップを有し、
    ｂ．複数個のセグメントパターン（３４）をパネル（３０）の対応のパネルセグメント（３２）上に提供するステップを有し、前記パネルセグメント（３２）は、パネル平面（３５）内に配置されており、
    ｃ．前記複数本の光ビーム（１３）を用いて前記複数個のパネルセグメント（３２）を照明するステップを有し、
    ｄ．結像レンズ平面（４５）内に位置した対応の複数個の結像レンズ（４２）を有する結像レンズアレイ（４０）を用いて前記複数個のセグメントパターン（３４）を対応の複数個の投影像（５２）に結像させるステップを有し、前記結像レンズアレイ（４０）は、前記パネル（３０）の下流側に且つ前記パネル平面（３５）から第１の距離（ｄ１）のところで前記パネル平面（３５）に平行に配置されており、前記複数個の投影像（５２）は、前記照明像（５３）を形成するために前記結像レンズ平面（４５）から所定の像距離（Ｌｐ）のところでオーバーラップしており、
    ｅ．前記照明像（５３）を前記物体（２；６０）に提供するステップを有する、方法。
15. 前記複数本の光ビーム（１３）を用いて前記複数個のパネルセグメント（３２）を照明するステップは、
    ａ．結像レンズ平面（２５）内に位置した複数個の照明レンズ（２２）を含む照明レンズアレイ（２０）を用いて前記光ビーム（１３）から対応の複数本の光照明ビーム（２３）を生じさせるステップを有し、前記照明レンズアレイ（２０）は、オプションとしての視準光学系（１２）を備えた前記光源（１１）の下流側且つ前記パネル（３０）の上流側に且つ前記パネル平面（３５）から第２の距離（ｄ２）のところで前記パネル平面（３５）に平行に配置されており、
    ｂ．前記複数個のパネルセグメント（３２）を前記複数本の照明ビーム（２３）で照明するステップを有し、各照明ビーム（２３）は、前記複数個のパネルセグメント（３２）のうちの対応のパネルセグメント（３２）を照明する、請求項１４記載の方法。

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