JP5548754B2 - 色温度調整装置、それを使用した色温度調整設備及び色温度調整の方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施例の装置、設備及び方法によると、前記第1出射光306、前記第2出射光308、前記第3出射光309が、さらに光弁構造303と調色構造302を通過しない元の光304と混成される。
本発明の例示実施例の照明用の色温度調整設備によって製造された素子は、大きさが1.5cm×1.5cmであり、特定のパターンで形成した蛍光体分布領域から混成する白色光は、青光又は黄光との光点が大きすぎるため、領域全体が均一な白色に見えないことがあり、この場合、1枚の拡散フィルム(diffusion film)を利用して、色光を均一に拡散させ、異なる色光の境界をぼんやりにして、全体の色光をより均一にすることができる。
本発明の実施例によると、光源からの入射光は、反射式光学素子を利用して、光源を前記光弁構造(例えば、反射鏡を有する液晶層構造、ダイクロガラス、電子ペーパー、インク電気湿潤素子又は反射鏡を有する微小電気機械/圧電構造)に照射して入れることができる。反射層を経由した後、反射光は、波長域変換材料に入って光束を制御されて、波長域が変換され又は反射されていない元の光源と混成することで、反射光の色温度を更に調整する。逆もまた同様、つまり、光源からの光は、前記調色構造を入ってから、また前記光弁構造に照射することができる。
本発明の一実施例によると、2枚以上の光弁構造(例えば、液晶層構造、ダイクロガラス)を利用して、互いに立体構成方式で設けられ、出射光が対応する調色構造に入った光束を独立して調整して、図1に示したαとβ端点の間に別の切点を導入することで、所望の色温度(例えば、BBLカーブに更に近づく色温度)に混成する。
本発明の装置、設備又は方法の実施例によると、その光学效果を増進するようにプリズム又は特別な構造を使用することができ、輝度を増加し又は分極效果(非通過方向の偏光を通過方向の偏光に転化する)を増進するために、本発明の色温度調整装置によれば、例えば、レンズ、小鏡、導光板、輝度向上フィルム(brightness enhancement film;BEF)、反射型偏光フィルム(dual brightness enhancement film;DBEF)、プリズムレンズ、偏光板、レンチキュラーフィルム(lenticular film)、及び上記素子の組み合わせのような適切な如何なる光学素子を選択的に含むことができる。
本発明の照明用の色温度調整設備の一例示実施例によると、図25(A)に示すように、前記照明用の色温度調整設備2510は、液晶層構造2512と、蛍光体層2514と、を含む照明用色温度調整装置2511を備える。前記照明用色温度調整設備2510は、更に、外殻2518の中に設けられるLED光源2516を備えるが、外殻2518の内表面の全面にミラーコーティング2519がメッキされ、左、右及び下方へのLED光源の光線を色温度調整装置2511へ反射する。
301、401 第1光源
302、402、502、602、604 調色構造
303、403、501、601 光弁構造
304、404 調色構造と光弁構造を通過しない元の光
305、405 第1入射光
306、406 第1出射光
307、407 第2入射光
308、408 第2出射光
309、409 第3出射光
410 その他の光
411 第2光源
503、603 光源
700、1010、2512、2522、2616 液晶層構造
701、702、1001、1002、1101、1102 透明電極
703、1015、1115 スペーサー
704、705、1104、1105 透明基板
706、1006 液晶層
707、708、1007、1008 偏光板
711、712 配向層
1004 第1透明基板
1005 第2透明基板
1022、1122、1922 液晶セル
1030、1130 黄色蛍光体層
1131 LED青光光源
1801、1802、1803 2枚の薄片セル
1804 入射光線
1924 赤色蛍光染料
1926 青光LED
1930、2003 黄色蛍光体
2001 赤色蛍光体
2002 青光LED光源
2302、2626 ダイクロガラス
2510、2520、2630 照明用の色温度調整設備
2514、2524、2619、2629 蛍光体層
2516、2526、2615、2625 LED光源
2518、2528、2617、2627 外殻
2519 ミラーコーティング
2610 電球
2611 拡散浸透層
2612、2622 導光柱
2613 シリカ粒子
2614 透明断熱材
2618 ベース
2620 円柱ランプ
Claims (28)
- 照明用の色温度調整装置に作用する光の色温度を調整するための照明用の色温度調整装置であって、
光弁構造に作用する前記光の第1入射光及び第1出射光の光束の比例を調整するための光弁構造と、
調色構造に作用する前記光に対して、第1波長域を有する第2入射光から、第2波長域を有する第2出射光に変換するための少なくても1つの波長域変換素子を含む調色構造と、
を備え、
前記光弁構造と前記調色構造は、前記光の前向き経路で少なくとも一部が重なって、少なくとも1つの重なり構造となり、前記光の少なくとも一部が、前記重なり構造を通過した後で第3出射光となり、また、前記第1出射光、第2出射光、第3出射光を混成させて、色温度が前記光と異なった混成光を形成する照明用の色温度調整装置。 - 前記第2波長域は、前記第1波長域を含む請求項1に記載の照明用の色温度調整装置。
- 前記混成光は、更に、前記装置を通過せず、前記装置に作用していない前記光の一部と混成する請求項1に記載の照明用の色温度調整装置。
- 前記重なり構造が前記光の前向き経路において、前記光弁構造は前にあり、前記調色構造は後にあり、又は前記調色構造は前にあり、前記光弁構造は後にある請求項1に記載の照明用の色温度調整装置。
- 前記光弁構造は、微小電気機械ユニット、ダイクロガラス、電子ペーパー、インク電気湿潤素子、液晶層構造などの部材、及びこれら部材の組み合わせからなる群から選ばれる平面光弁構造で、又は複数の前記部材からなる立体光弁構造である請求項4に記載の照明用の色温度調整装置。
- 前記液晶層構造は、
第1側及び第2側を有する第1透明基板と、
第1側及び第2側を有する第2透明基板と、
前記第1透明基板の第2側と前記第2透明基板の第1側との間に介し、グレースケールを調整可能な少なくても1つの液晶セルを含む液晶層と、
前記液晶層における前記少なくても1つのグレースケールを調整可能な液晶セルに対して、電圧を印加するためのバイアスセルと、
を含み、
前記第1透明基板の第1側の一部と前記第2透明基板の第2側の一部少なくとも1つは、偏光板を含む請求項5に記載の照明用の色温度調整装置。 - 前記波長域変換素子は、波長域変換材料又は波長域変換構造セルである請求項1に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記波長域変換材料は、第1波長域変換材料、又は第1波長域変換材料と第2波長域変換材料である請求項7に記載の照明用の色温度調整装置。
- 前記波長域変換構造セルは、コレステリック液晶、ブルー相液晶、ホログラフィック高分子分散型液晶(H-PDLC)材料、カラーインク電気湿潤素子、又は微小電気機械ユニットからなる素子である請求項7に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記波長域変換材料は、前記第1透明基板の第1側の表面又は第2側の表面に塗布され、或いは、前記第2透明基板の第1側の表面又は第2側の表面塗布されて、前記分離構造を形成する請求項7に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記液晶層構造の前記第1透明基板の第1側の表面に隣接し又は隣接しなく、或いは、前記第2透明基板の第2側の表面に隣接し又は隣接しない少なくとも1つの透明板を更に含む請求項6に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記波長域変換材料は、前記液晶層に位置し、又は内部に分散して前記単一構造を形成し、或いは、前記透明板の表面の少なくとも一部に塗布され、又は前記透明板の内部に分散し、前記透明板は、前記液晶層構造に隣接し又は隣接せず、前記分離構造を形成することができる請求項8に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記液晶層構造に、量子ドットがドープされる請求項6に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記第1波長域変換材料又は第2波長域変換材料は、蛍光体、染料、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれるものである請求項8に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記蛍光体は、酸化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、窒化物蛍光体、亜鉛化合物含有蛍光体、半導体蛍光体、有機蛍光体、フォトルミネッセンス染料、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれるものである請求項14に記載の照明用の色温度調整装置。
- 前記染料は、吸収型染料、フォトルミネッセンス型染料、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれるものである請求項14に記載の照明用の色温度調整装置。
- 前記混成光の色温度は、CIE1931色度図における黒体放射軌跡に落ちる請求項1に記載の照明用色温度調整装置。
- 前記混成光は、更に、前記光の光源とは異なる少なくても1つの光源からのその他の光と混成する請求項1に記載の照明用の色温度調整装置。
- 光を発する第1光源と、
請求項1に記載の照明用の色温度調整装置と、
を備える照明設備。 - 拡散フィルム、拡散板、拡散レンズ、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる光拡散部材を更に備える請求項19に記載の照明設備。
- 前記第1光源は、発光ダイオード(LED)、白熱灯、ハロゲンランプ、陽光、冷陰極蛍光ランプ(CCFL)、蛍光灯、及びこれらの組み合わせからなる少なくても1つの群から選ばれるものである請求項19に記載の照明設備。
- 前記色温度調整装置による前記混成光と直接に混成するための他の光を発する第2光源を更に備える請求項19に記載の照明設備。
- 第1光を発する第1光源を提供するステップと、
光弁構造に作用する前記第1光における第1入射光及び第1出射光の光束の比例を調整するための光弁構造を提供するステップと、
調色構造に作用する前記第1光に対して、第1波長域を有する第2入射光から、第2波長域を有する第2出射光に変換するための少なくても1つの波長域変換素子を含む調色構造を提供するステップと、
前記光弁構造と前記調色構造は、前記第1光の前向き経路で少なくとも一部が重なって、少なくとも1つの重なり構造となり、前記第1光の少なくとも一部が前記重なり構造を通過した後で第3出射光を形成するステップと、
前記第1出射光、前記第2出射光、前記第3出射光を混成させて、色温度が前記第1光と異なった混成光を形成するステップと、
を備える色温度調整方法。 - 前記混成光は、更に、前記光弁構造又は前記調色構造に作用していない一部の前記第1光と混成する請求項23に記載の色温度調整方法。
- 前記光弁構造は、微小電気機械ユニット、ダイクロガラス、電子ペーパー、インク電気湿潤素子、液晶層構造などの部材、及びこれら部材の組み合わせからなる群から選ばれるもので、前記第1光を発する前記第1光源は、発光ダイオード(LED)、白熱灯、ハロゲンランプ、陽光、冷陰極蛍光ランプ(CCFL)、蛍光灯、及びこれらの組み合わせからなる少なくても1つの群から選ばれるものである請求項23に記載の色温度調整方法。
- 前記混成光と混成するための第2光を発する第2光源を提供するステップを更に備える請求項23に記載の色温度調整方法。
- 前記波長域変換素子は、波長域変換材料又は波長域変換構造セルである請求項23に記載の色温度調整方法。
- 前記波長域変換材料は、蛍光体(phosphor)、染料、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれるものである請求項27に記載の色温度調整方法。
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