JP6045441B2 - 調色装置及び調色素子 - Google Patents
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Description
なお、本実施形態では、調色素子11自体は発光しないので、調色素子11から出射する光の波長は、光源10から発した光の波長範囲に含まれる。したがって、調色素子11から出射する光の色を様々に変化させるために、光源10は、比較的広い発光帯域を持つことが好ましい。そこで、光源10は、例えば、蛍光灯あるいは水銀灯あるいはRGBの三色のLEDを加法混色させた白色LEDあるいは青色LEDとYAG蛍光体の組合せによる白色LEDといった、可視光域全体にわたる発光帯域を持つ白色光源とすることが好ましい。
また液晶層22を挟むように、導光体21の散乱面21bの表面と、透明基板23の液晶層22側の表面には、それぞれ、透明電極25、26が設けられる。透明電極25、26は、例えば、ITOと呼ばれる、酸化インジウムに酸化スズを添加した材料により形成される。なお、透明電極25、26は、それぞれ、液晶層22内の液晶分子を駆動するアクティブ領域全体を覆うように形成される。
なお、液晶分子27は、ホモジニアス配向にかかわらず、液晶層22に印加される電圧に応じて液晶層22の屈折率が変化するどのような配向方法に従って配向されていてもよい。
なお、駆動回路から液晶層22に対して印加される駆動電圧は、例えば、パルス高さ変調(PHM)またはパルス幅変調(PWM)された交流電圧であってもよい。
コントローラ12が部分電極ごとに電圧を調整することで、調色装置は、その部分電極のパターンに応じて出射光の色を空間的に変えることができる。例えば、出射光に、部分電極251〜257の配置パターンに相当する8の字状のパターンを浮かび上がらせることができる。
なお、この変形例でも、光の利用効率を高めるために、液晶層と導光体を挟んで対向する側の面に反射板が配置されることが好ましい。
さらに、各基板及び導光体の外周のうち、光源からの光が入射する一端を除いて、各基板及び導光体を保持するための鏡枠(図示せず)が配置されてもよい。
液晶滴33aの屈折率が変化すると、液晶滴33aの屈折率と樹脂の屈折率との差Δnも変化する。そのため、第1の実施形態による調色素子と同様に、コントローラが導光体33に印加する電圧を変えることで、導光体33から出射する光の色も変化する。
また、上記の各実施形態または変形例において、反射板と透明基板の間の空気層をなくして調色素子を薄型化するために、透明基板と反射板とを密着させてもよい。
また、導光体の入射面は、導光体の側面に限られず、導光体の出射側の面と反対側の面が入射面となっていてもよい。さらに調色素子に入射する光は、太陽光などの自然光であってもよい。
10 光源
11、13 調色素子
12 コントローラ
21 導光体
21a 入射面
21b 散乱面
21c 微細構造
21d 出射面
22 液晶層
23 透明基板
24 反射板
25、26 透明電極
27 液晶分子
28 封止材
31、32 透明基板
33 導光体
33a 液晶滴
33b 入射面
34、35 透明電極
36 反射板
37 液晶分子
Claims (7)
- 光源からの光を入射させる入射面と、該入射面から入射して内部を伝搬した光を散乱させる散乱面とを有し、該散乱面で散乱された光を出射する導光体と、
前記導光体と前記散乱面で接するように配置され、印加される電圧に応じて屈折率が変化する屈折率変化層と、
前記屈折率変化層を挟んで対向するように設けられた二つの透明電極と、
前記二つの透明電極間に電圧を印加し、かつ該電圧を調整することにより、前記導光体を出射する光の色を変更可能なコントローラと、
を有することを特徴とする調色装置。 - 前記散乱面には、前記光源からの光をミー散乱させることが可能なサイズを有する1以上の構造が形成される、請求項1に記載の調色装置。
- 前記導光体は板状に形成され、前記入射面は前記導光体の一つの側面であり、前記散乱面は、前記入射面と対向しない面に形成される、請求項1または2に記載の調色装置。
- 前記二つの透明電極のうちの少なくとも一方は、互いに絶縁された第1の部分電極と第2の部分電極とを有する、請求項1〜3の何れか一項に記載の調色装置。
- 光源からの光を入射させる入射面と、該入射面から入射して内部を伝搬した光を散乱させる散乱面とを有し、該散乱面で散乱された光を出射する導光体と、
前記導光体と前記散乱面で接するように配置され、印加される電圧に応じて屈折率が変化する屈折率変化層と、
前記屈折率変化層を挟んで対向するように設けられた二つの透明電極と、を有し、
前記散乱面には、前記光源からの光をミー散乱させることが可能なサイズを有する1以上の構造が形成されることを特徴とする調色素子。 - 入射面から入射して内部を伝搬した光を散乱させ、印加される電圧に応じて屈折率が変化する複数の屈折率可変体を内部に有し、該複数の屈折率可変体で散乱された光を出射する導光体と、
前記導光体を挟んで対向するように設けられた二つの透明電極と、
前記二つの透明電極間に電圧を印加し、かつ該電圧を調整することにより前記複数の屈折率可変体の屈折率と前記導光体の屈折率の差を変えることにより、前記導光体から出射する光の色を変更可能なコントローラと、
を有することを特徴とする調色装置。 - 前記複数の屈折率可変体のそれぞれは、前記内部を伝搬した光をミー散乱させることが可能なサイズを有する、請求項6に記載の調色装置。
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