JPH11258411A - 光拡散板及び照明装置 - Google Patents
光拡散板及び照明装置Info
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- JPH11258411A JPH11258411A JP10062698A JP6269898A JPH11258411A JP H11258411 A JPH11258411 A JP H11258411A JP 10062698 A JP10062698 A JP 10062698A JP 6269898 A JP6269898 A JP 6269898A JP H11258411 A JPH11258411 A JP H11258411A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源から放射される光を、照明範囲に応じて
そのまま出力したり拡散させること。 【解決手段】 透明基板の片面に凸レンズを2次元状に
多数形成し、レンズアレイ板2bとする。この上に封止
層2cを設けて第1の拡散基板2を構成する。そして同
一構造の第2の拡散基板3を第1の拡散基板2と対向す
るように保持し、拡散基板2の凸レンズと拡散基板3の
凸レンズの中心間距離を(f1+f2)を含むある範囲
で調整できるようする。中心間距離を(f1+f2)に
すれば、光源からの平行光はレンズアレイ板2b,3b
を通過した後、平行光に変換される。両拡散基板の間隙
をこれと異なった値にすれば、第2のレンズアレイ板3
bの通過光は拡散光となる。
そのまま出力したり拡散させること。 【解決手段】 透明基板の片面に凸レンズを2次元状に
多数形成し、レンズアレイ板2bとする。この上に封止
層2cを設けて第1の拡散基板2を構成する。そして同
一構造の第2の拡散基板3を第1の拡散基板2と対向す
るように保持し、拡散基板2の凸レンズと拡散基板3の
凸レンズの中心間距離を(f1+f2)を含むある範囲
で調整できるようする。中心間距離を(f1+f2)に
すれば、光源からの平行光はレンズアレイ板2b,3b
を通過した後、平行光に変換される。両拡散基板の間隙
をこれと異なった値にすれば、第2のレンズアレイ板3
bの通過光は拡散光となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源から出力され
る照明光を、用途に応じて平行光にしたり、拡散光にす
る光拡散板及びこれを用いた照明装置に関するものであ
る。
る照明光を、用途に応じて平行光にしたり、拡散光にす
る光拡散板及びこれを用いた照明装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】光を拡散させる素子は、光学系のあらゆ
る分野に用いられている。特に照明やディスプレイ等の
分野では、光の照射方法が人の視覚に与える影響は大き
い。このため、照明の快適感を与えるべく、様々な拡散
板や光学素子が開発され、様々の分野で利用されてい
る。
る分野に用いられている。特に照明やディスプレイ等の
分野では、光の照射方法が人の視覚に与える影響は大き
い。このため、照明の快適感を与えるべく、様々な拡散
板や光学素子が開発され、様々の分野で利用されてい
る。
【0003】例えば液晶表示装置では、バックライトを
必要とするものが多いが、バックライトと液晶パネルと
の間に拡散板を挿入する。また透過型のプロジェクショ
ンTVの場合、視野角を大きくするため、スクリーンの
全面に拡散板を設ける場合がある。また室内照明の場
合、光源である蛍光灯や白熱電灯の前にルーバーや拡散
板を設け、照明光を照明範囲全体に広げている。
必要とするものが多いが、バックライトと液晶パネルと
の間に拡散板を挿入する。また透過型のプロジェクショ
ンTVの場合、視野角を大きくするため、スクリーンの
全面に拡散板を設ける場合がある。また室内照明の場
合、光源である蛍光灯や白熱電灯の前にルーバーや拡散
板を設け、照明光を照明範囲全体に広げている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】また上記の光拡散板に
おける光の拡散効果は、夫々の用途において所定の性能
が発揮されるように製造時又は組み立て時に予め設定さ
れたものである。例えば照明装置の場合は、光源に対し
て特定の拡散板を取付けてしまうと、光の拡散状態を後
から変化させることができない。この場合は、拡散板自
体を他の仕様のものに取り替えざるを得なかった。
おける光の拡散効果は、夫々の用途において所定の性能
が発揮されるように製造時又は組み立て時に予め設定さ
れたものである。例えば照明装置の場合は、光源に対し
て特定の拡散板を取付けてしまうと、光の拡散状態を後
から変化させることができない。この場合は、拡散板自
体を他の仕様のものに取り替えざるを得なかった。
【0005】またショーケース又はショーウィンドウの
照明器具は、予め決められた仕様の器具が移動自在に設
置されているものが多い。しかしこのような照明器具は
その光の放射方向が調整できるのみであり、ランプや拡
散板を取り替えない限り、拡散状態を変化させることは
できない。
照明器具は、予め決められた仕様の器具が移動自在に設
置されているものが多い。しかしこのような照明器具は
その光の放射方向が調整できるのみであり、ランプや拡
散板を取り替えない限り、拡散状態を変化させることは
できない。
【0006】光の拡散性を制御する例として、反射型の
集光板を用いたフラッシュ装置がある。ここでは、光源
の位置を反射板の焦点からずらすことによって、出射光
の指向性を変化させている。この場合は、光源自体を移
動する移動機構を設けたり、反射板の位置を調整する位
置調整機構を設けたりする。このような移動機構又は位
置調整機構は照明装置特有のものであって、他の光学系
にも応用できるとは言いがたい。
集光板を用いたフラッシュ装置がある。ここでは、光源
の位置を反射板の焦点からずらすことによって、出射光
の指向性を変化させている。この場合は、光源自体を移
動する移動機構を設けたり、反射板の位置を調整する位
置調整機構を設けたりする。このような移動機構又は位
置調整機構は照明装置特有のものであって、他の光学系
にも応用できるとは言いがたい。
【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、成形容易な透明基板を用い、
2枚の基板間の間隙を簡単に調整することにより、同一
の光源から拡散光や平行光を放射できる光拡散板を実現
すること、及び、この光拡散板を用いた照明装置を実現
することを目的とする。
てなされたものであって、成形容易な透明基板を用い、
2枚の基板間の間隙を簡単に調整することにより、同一
の光源から拡散光や平行光を放射できる光拡散板を実現
すること、及び、この光拡散板を用いた照明装置を実現
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、焦点距離f1を有する微小な凸レンズが透明基板の
片面に2次元状に等間隔で隙間なく形成された第1の拡
散基板と、焦点距離f2を有する微小な凸レンズが透明
基板の片面に2次元状に前記第1の拡散基板の凸レンズ
と同一の間隔で形成された第2の拡散基板と、前記第1
及び第2の拡散基板の各凸レンズを対向させ、且つ各凸
レンズの中心軸を一致させて前記第1及び第2の拡散基
板を平行に支持し、前記各凸レンズの間隙を各焦点距離
の和を含む所定の範囲内で調整自在に保持する拡散基板
保持機構と、を具備することを特徴とするものである。
は、焦点距離f1を有する微小な凸レンズが透明基板の
片面に2次元状に等間隔で隙間なく形成された第1の拡
散基板と、焦点距離f2を有する微小な凸レンズが透明
基板の片面に2次元状に前記第1の拡散基板の凸レンズ
と同一の間隔で形成された第2の拡散基板と、前記第1
及び第2の拡散基板の各凸レンズを対向させ、且つ各凸
レンズの中心軸を一致させて前記第1及び第2の拡散基
板を平行に支持し、前記各凸レンズの間隙を各焦点距離
の和を含む所定の範囲内で調整自在に保持する拡散基板
保持機構と、を具備することを特徴とするものである。
【0009】このような構成によれば、第1の拡散基板
の凸レンズの中心と第2の拡散基板の凸レンズの中心と
の距離を各凸レンズの焦点距離の和にすれば、平行光が
入射されたとき、平行光のまま出力される。両拡散基板
の間隙をこれと異なった距離にすれば、出力光は拡散状
態となる。
の凸レンズの中心と第2の拡散基板の凸レンズの中心と
の距離を各凸レンズの焦点距離の和にすれば、平行光が
入射されたとき、平行光のまま出力される。両拡散基板
の間隙をこれと異なった距離にすれば、出力光は拡散状
態となる。
【0010】本願の請求項2の発明は、多数の凹凸部が
透明基板の片面に2次元状に一様に形成された第1の拡
散基板と、前記第1の拡散基板の凹凸部と逆パターンと
なる凹凸部が透明基板の片面に2次元状に一様に形成さ
れた第2の拡散基板と、前記第1の拡散基板の凸部と前
記第2の拡散基板の凹部が互いに対向するよう平行に支
持すると共に、前記第1及び第2の拡散基板の対向間隙
を密着状態から所定の間隙範囲で調整自在に保持する拡
散基板保持機構と、を具備することを特徴とするもので
ある。
透明基板の片面に2次元状に一様に形成された第1の拡
散基板と、前記第1の拡散基板の凹凸部と逆パターンと
なる凹凸部が透明基板の片面に2次元状に一様に形成さ
れた第2の拡散基板と、前記第1の拡散基板の凸部と前
記第2の拡散基板の凹部が互いに対向するよう平行に支
持すると共に、前記第1及び第2の拡散基板の対向間隙
を密着状態から所定の間隙範囲で調整自在に保持する拡
散基板保持機構と、を具備することを特徴とするもので
ある。
【0011】このような構成によれば、第1の拡散基板
と第2の拡散基板とを密着させれば、平行光が入射され
たときに平行光のまま出力される。また両拡散基板の間
隙をこれと異なった距離にすれば、出力光は拡散状態と
なる。
と第2の拡散基板とを密着させれば、平行光が入射され
たときに平行光のまま出力される。また両拡散基板の間
隙をこれと異なった距離にすれば、出力光は拡散状態と
なる。
【0012】本願の請求項3の発明は、請求項1又は2
項の光拡散板において、前記拡散基板保持機構は、第1
の拡散基板の案内孔を介して第2の拡散基板に垂直に取
付けられ、前記第1の拡散基板の移動方向を規制するガ
イドシャフトとリミッタが形成された複数のガイドと、
第1の拡散基板の前記第2の拡散基板に対向させない面
に取付けられたマグネットと、第2の拡散基板の前記第
1の拡散基板に対向させない面に、前記マグネットと対
向するよう位置に取付けられた電磁石と、を具備し、前
記電磁石の発生磁束の極性を変えることにより、第1及
び第2の拡散基板の間隙を調整することを特徴とするも
のである。
項の光拡散板において、前記拡散基板保持機構は、第1
の拡散基板の案内孔を介して第2の拡散基板に垂直に取
付けられ、前記第1の拡散基板の移動方向を規制するガ
イドシャフトとリミッタが形成された複数のガイドと、
第1の拡散基板の前記第2の拡散基板に対向させない面
に取付けられたマグネットと、第2の拡散基板の前記第
1の拡散基板に対向させない面に、前記マグネットと対
向するよう位置に取付けられた電磁石と、を具備し、前
記電磁石の発生磁束の極性を変えることにより、第1及
び第2の拡散基板の間隙を調整することを特徴とするも
のである。
【0013】このような構成によれば、電磁石の磁極を
マグネットの磁極と同一にすれば、第1の拡散基板と第
2の拡散基板の間隙が所定値に保持され、電磁石の磁極
をマグネットの磁極を逆にすれば、第1の拡散基板と第
2の拡散基板が密着する。
マグネットの磁極と同一にすれば、第1の拡散基板と第
2の拡散基板の間隙が所定値に保持され、電磁石の磁極
をマグネットの磁極を逆にすれば、第1の拡散基板と第
2の拡散基板が密着する。
【0014】本願の請求項4の発明は、請求項1又は2
の光拡散板において、前記拡散基板保持機構は、前記第
1の拡散基板の案内孔を介して第2の拡散基板に垂直に
取付けられ、前記第1の拡散基板の移動方向を規制する
ガイドシャフトとリミッタが形成された複数のガイド
と、前記ガイドシャフトに挿入されたコイルスプリング
と、前記第1及び第2の拡散基板に形成されたカム溝
と、前記カム溝にカム面が摺動するよう回動自在に保持
され、カム形状が略楕円状のカムと、を具備し、前記カ
ムの回転位置を変えることにより、前記スプリングの弾
性力を用いて前記第1及び第2の拡散基板の間隙を調整
することを特徴とするものである。
の光拡散板において、前記拡散基板保持機構は、前記第
1の拡散基板の案内孔を介して第2の拡散基板に垂直に
取付けられ、前記第1の拡散基板の移動方向を規制する
ガイドシャフトとリミッタが形成された複数のガイド
と、前記ガイドシャフトに挿入されたコイルスプリング
と、前記第1及び第2の拡散基板に形成されたカム溝
と、前記カム溝にカム面が摺動するよう回動自在に保持
され、カム形状が略楕円状のカムと、を具備し、前記カ
ムの回転位置を変えることにより、前記スプリングの弾
性力を用いて前記第1及び第2の拡散基板の間隙を調整
することを特徴とするものである。
【0015】このような構成によれば、カムを回転し、
その長軸を拡散基板と垂直にすると、第1の拡散基板と
第2の拡散基板の間隙が所定値に保持される。またカム
の短軸を拡散基板と垂直にすると、第1の拡散基板と第
2の拡散基板が密着する。
その長軸を拡散基板と垂直にすると、第1の拡散基板と
第2の拡散基板の間隙が所定値に保持される。またカム
の短軸を拡散基板と垂直にすると、第1の拡散基板と第
2の拡散基板が密着する。
【0016】本願の請求項5の発明は、請求項1〜4の
いずれか1項記載の光拡散板と、前記光拡散板に対して
平行光を出力する光源と、を具備することを特徴するも
のである。
いずれか1項記載の光拡散板と、前記光拡散板に対して
平行光を出力する光源と、を具備することを特徴するも
のである。
【0017】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の実施の
形態1における光拡散板について図面を参照しつつ説明
する。図1は本実施の形態による光拡散板の取付け状態
と断面構造を示す説明図である。図1(a)に示すよう
に光拡散板1は、第1の拡散基板2と第2の拡散基板3
からなり、その間隙を調整可能にしたことを特徴とす
る。拡散基板2、3は、透明基板の片面に多数の凸レン
ズを等間隔に形成したレンズアレイ板と、凸レンズの表
面に形成された封止層から構成される。
形態1における光拡散板について図面を参照しつつ説明
する。図1は本実施の形態による光拡散板の取付け状態
と断面構造を示す説明図である。図1(a)に示すよう
に光拡散板1は、第1の拡散基板2と第2の拡散基板3
からなり、その間隙を調整可能にしたことを特徴とす
る。拡散基板2、3は、透明基板の片面に多数の凸レン
ズを等間隔に形成したレンズアレイ板と、凸レンズの表
面に形成された封止層から構成される。
【0018】拡散基板2は、レンズ部2aが形成される
レンズアレイ板2bと、レンズ部2aの表面を平面状に
封止した封止層2cとから構成される。レンズ部2aは
レンズアレイ板2bの片面に形成された凸レンズの集合
体である。同様に、拡散基板3は、レンズ部3aが形成
されるレンズアレイ板3bと、レンズ部3bの表面を平
面状に封止した封止層3cとから構成される。レンズ部
3aはレンズアレイ板3bの片面に形成された凸レンズ
の集合体である。レンズ部2aの各凸レンズの焦点距離
をf1とし、レンズ部3aの各凸レンズの焦点距離をf
2とし、各凸レンズを同一のピッチで隙間なく配置す
る。
レンズアレイ板2bと、レンズ部2aの表面を平面状に
封止した封止層2cとから構成される。レンズ部2aは
レンズアレイ板2bの片面に形成された凸レンズの集合
体である。同様に、拡散基板3は、レンズ部3aが形成
されるレンズアレイ板3bと、レンズ部3bの表面を平
面状に封止した封止層3cとから構成される。レンズ部
3aはレンズアレイ板3bの片面に形成された凸レンズ
の集合体である。レンズ部2aの各凸レンズの焦点距離
をf1とし、レンズ部3aの各凸レンズの焦点距離をf
2とし、各凸レンズを同一のピッチで隙間なく配置す
る。
【0019】レンズアレイ板2b,3bは溶融ガラスの
成形、又は耐熱性を有する透明樹脂を成形して製造され
る。その屈折率は封止層2c,3cの屈折率より大きく
しておく。レンズ部2a、3aの厚みは例えば0.3 mm
とし、上下左右の配列ピッチを1.0 mmとし、封止層2
c,3cの厚みを0.2 mmとした。封止層2c,3cを
挟んで拡散基板2,3を平行にし、レンズ部間の間隙を
(f1+f2)を含む一定の範囲に調整できるように保
持する。
成形、又は耐熱性を有する透明樹脂を成形して製造され
る。その屈折率は封止層2c,3cの屈折率より大きく
しておく。レンズ部2a、3aの厚みは例えば0.3 mm
とし、上下左右の配列ピッチを1.0 mmとし、封止層2
c,3cの厚みを0.2 mmとした。封止層2c,3cを
挟んで拡散基板2,3を平行にし、レンズ部間の間隙を
(f1+f2)を含む一定の範囲に調整できるように保
持する。
【0020】このような構成された2枚の拡散基板2,
3を一定の間隙に保持したものを光拡散板1とし、図1
(b)に示すようにランプハウス4の前面に光拡散板1
を取付ける。例えば光源5をハロゲンランプ又はキセノ
ンランプとし、反射板6を放物面状にするとき、反射板
6の焦点に光源5を取付けると、平行光が出力される。
3を一定の間隙に保持したものを光拡散板1とし、図1
(b)に示すようにランプハウス4の前面に光拡散板1
を取付ける。例えば光源5をハロゲンランプ又はキセノ
ンランプとし、反射板6を放物面状にするとき、反射板
6の焦点に光源5を取付けると、平行光が出力される。
【0021】光拡散板1に対して、レンズアレイ板と垂
直に互いに平行な光束φが入射されたとき、図1(a)
に示すように各凸レンズ間の距離が(f1+f2)に等
しいとき、光束φは各凸レンズの焦点で一旦集束し、拡
散基板3のレンズ部3aに入射される。この光束はレン
ズ部3aを通過すると、再び平行光となり、光拡散板1
の外部に放射される。このような光拡散板を有する照明
装置をビデオカメラやスチルカメラに用いた場合、遠方
の被写体にのみ照明光を与えることができ、光の利用効
率を高めることができる。
直に互いに平行な光束φが入射されたとき、図1(a)
に示すように各凸レンズ間の距離が(f1+f2)に等
しいとき、光束φは各凸レンズの焦点で一旦集束し、拡
散基板3のレンズ部3aに入射される。この光束はレン
ズ部3aを通過すると、再び平行光となり、光拡散板1
の外部に放射される。このような光拡散板を有する照明
装置をビデオカメラやスチルカメラに用いた場合、遠方
の被写体にのみ照明光を与えることができ、光の利用効
率を高めることができる。
【0022】次にランプハウス4の光を拡散状態に変換
する場合を考える。図2(a)は光拡散板1を拡散状態
にする場合、2枚の拡散基板2,3の取付け状態を示す
断面図である。2枚の拡散基板2,3の各凸レンズ間の
距離を(f1+f2)より小さくすると、ランプハウス
4から放射された平行な光束φは、レンズ部2aの各焦
点に向かうが、この焦点がレンズアレイ板3bの内部に
位置することなる。このためこの光束φはレンズアレイ
板3bを通過すると、平行光とはならず、レンズ部3a
の各凸レンズの中心軸から離れる方向に発散する。こう
して図2(b)に示すように、光拡散板1の外部に対し
て拡散するよう光が放射される。
する場合を考える。図2(a)は光拡散板1を拡散状態
にする場合、2枚の拡散基板2,3の取付け状態を示す
断面図である。2枚の拡散基板2,3の各凸レンズ間の
距離を(f1+f2)より小さくすると、ランプハウス
4から放射された平行な光束φは、レンズ部2aの各焦
点に向かうが、この焦点がレンズアレイ板3bの内部に
位置することなる。このためこの光束φはレンズアレイ
板3bを通過すると、平行光とはならず、レンズ部3a
の各凸レンズの中心軸から離れる方向に発散する。こう
して図2(b)に示すように、光拡散板1の外部に対し
て拡散するよう光が放射される。
【0023】このような光拡散板を有する照明装置をビ
デオカメラやスチルカメラに用いた場合、広角の視野又
は近接する被写体に照明光を均一に与えることができ
る。従って、同一の光源を用いて光拡散板2,3間の間
隙を変えるだけで、随時に照明視野を広くすることがで
きる。拡散状態では被写体からの鏡面反射も起こりにく
く、照明光が被写体に写るという不自然な撮影を避ける
ことができる。
デオカメラやスチルカメラに用いた場合、広角の視野又
は近接する被写体に照明光を均一に与えることができ
る。従って、同一の光源を用いて光拡散板2,3間の間
隙を変えるだけで、随時に照明視野を広くすることがで
きる。拡散状態では被写体からの鏡面反射も起こりにく
く、照明光が被写体に写るという不自然な撮影を避ける
ことができる。
【0024】以上の動作説明は、カメラの照明装置とし
てであるが、ショーケース、ショーウィンドウに商品を
置き、その商品を照明する場合も有効に動作する。
てであるが、ショーケース、ショーウィンドウに商品を
置き、その商品を照明する場合も有効に動作する。
【0025】尚、前述したレンズ部は半球面状の凸レン
ズの集合体としたが、シリンドリカルレンズとしてもよ
い。この場合、レンズの配列方向によって光の拡散方向
が決定される。
ズの集合体としたが、シリンドリカルレンズとしてもよ
い。この場合、レンズの配列方向によって光の拡散方向
が決定される。
【0026】(実施の形態2)次に本発明の実施の形態
2による光拡散板について、図面を参照しつつ説明す
る。図3は本実施の形態の光拡散板10の断面構造を示
す説明図である。本図に示すように光拡散板10は、同
一寸法の第1の拡散基板11と第2の拡散基板12から
なり、実施の形態1と同様にその間隙を調整可能にした
ことを特徴とする。拡散基板11はその片面に多数の凹
凸が2次元的に形成された凹凸部11aと、凹凸部11
aを保持する基板部11bとから構成される。同様に拡
散基板12は2次元的に形成された凹凸部12aと基板
部12bとから構成される。凹凸部11a及び凹凸部1
2aは、その断面が波形などの任意の形状で、互いに逆
のパターン形状を有するものとする。なお、凹凸部と基
板部とは同一の素材、例えばガラスや耐熱性のある透明
樹脂で一体成形されたものでもよい。
2による光拡散板について、図面を参照しつつ説明す
る。図3は本実施の形態の光拡散板10の断面構造を示
す説明図である。本図に示すように光拡散板10は、同
一寸法の第1の拡散基板11と第2の拡散基板12から
なり、実施の形態1と同様にその間隙を調整可能にした
ことを特徴とする。拡散基板11はその片面に多数の凹
凸が2次元的に形成された凹凸部11aと、凹凸部11
aを保持する基板部11bとから構成される。同様に拡
散基板12は2次元的に形成された凹凸部12aと基板
部12bとから構成される。凹凸部11a及び凹凸部1
2aは、その断面が波形などの任意の形状で、互いに逆
のパターン形状を有するものとする。なお、凹凸部と基
板部とは同一の素材、例えばガラスや耐熱性のある透明
樹脂で一体成形されたものでもよい。
【0027】またこれらの凹凸部の断面形状は、波形の
みならず、図4に示すような櫛の歯状であってもよい。
いずれの形状の場合も、2つの拡散基板11、12が密
接した状態で、凸部と凹部とが噛み合う構造でなければ
ならない。
みならず、図4に示すような櫛の歯状であってもよい。
いずれの形状の場合も、2つの拡散基板11、12が密
接した状態で、凸部と凹部とが噛み合う構造でなければ
ならない。
【0028】このような構造の光拡散板10において、
図3(a)に示すように2つの拡散基板11、12を密
着させると、凹凸部11a,12aの隙間がなくなり、
実質的の光の屈折空間が生じない。このため凹凸部11
aから光束φが出射され、凹凸部12aに入射されて
も、光束φの光路変更は生じない。このため図1に示す
ようなランプハウス4から平行光が放射されたとき、そ
の光路は変更されず、平行光が出力される。
図3(a)に示すように2つの拡散基板11、12を密
着させると、凹凸部11a,12aの隙間がなくなり、
実質的の光の屈折空間が生じない。このため凹凸部11
aから光束φが出射され、凹凸部12aに入射されて
も、光束φの光路変更は生じない。このため図1に示す
ようなランプハウス4から平行光が放射されたとき、そ
の光路は変更されず、平行光が出力される。
【0029】一方、図3(b)に示すように2つの拡散
基板11、12の間隔を大きくすると、入射された平行
光は拡散する。例えば凹凸部11aの凹部から出力され
た光束φは拡散して拡散基板12に入射される。拡散基
板11、12の間隔が大きいと、これらの光束φは拡散
基板12の凹部に入力される。この部分が凹レンズとし
て作用するので、光束φは更に拡散する。また凹凸部1
1aの凸部から出力された光束φは、一旦手前の焦点位
置で集束するが、この焦点から更に前方に進み、拡散基
板12の凹部に入射される。この場合も光束φは拡散す
る。
基板11、12の間隔を大きくすると、入射された平行
光は拡散する。例えば凹凸部11aの凹部から出力され
た光束φは拡散して拡散基板12に入射される。拡散基
板11、12の間隔が大きいと、これらの光束φは拡散
基板12の凹部に入力される。この部分が凹レンズとし
て作用するので、光束φは更に拡散する。また凹凸部1
1aの凸部から出力された光束φは、一旦手前の焦点位
置で集束するが、この焦点から更に前方に進み、拡散基
板12の凹部に入射される。この場合も光束φは拡散す
る。
【0030】次に実施の形態1及び実施の形態2で述べ
た拡散基板の保持方法について、先ず図5を用いて説明
する。いずれの実施の形態の場合も保持方法は同一であ
るので、図5に示す光拡散板1は拡散基板2、3を用い
たものとする。光拡散板1の大きさにもよるが、例えば
80mm×80mm程度の場合は、一方の拡散基板2の4隅に案
内棒20a〜20dを立て、これに嵌合するよう拡散基
板3の4隅に案内孔21a〜21dを設ける。案内棒2
0と案内孔21の取付け位置は、嵌合状態でレンズ部2
a、3aの各凸レンズの中心軸が夫々一致するように設
定する。図2に示す拡散基板11、12の場合は、凹凸
部11aと凹凸部12aとが嵌まるように設定する。
た拡散基板の保持方法について、先ず図5を用いて説明
する。いずれの実施の形態の場合も保持方法は同一であ
るので、図5に示す光拡散板1は拡散基板2、3を用い
たものとする。光拡散板1の大きさにもよるが、例えば
80mm×80mm程度の場合は、一方の拡散基板2の4隅に案
内棒20a〜20dを立て、これに嵌合するよう拡散基
板3の4隅に案内孔21a〜21dを設ける。案内棒2
0と案内孔21の取付け位置は、嵌合状態でレンズ部2
a、3aの各凸レンズの中心軸が夫々一致するように設
定する。図2に示す拡散基板11、12の場合は、凹凸
部11aと凹凸部12aとが嵌まるように設定する。
【0031】次に所望のスペーサを案内棒20a〜20
dに挿入し、拡散基板3を取付け、ねじ締め等より拡散
基板2及び3を固定する方法でもよいが、拡散基板2及
び3の間隙調整が随時にできない。光の拡散状態を固定
的に設定する場合は、上記の方法でもよいが、随時に間
隙を調整する方法について、以下に説明する。
dに挿入し、拡散基板3を取付け、ねじ締め等より拡散
基板2及び3を固定する方法でもよいが、拡散基板2及
び3の間隙調整が随時にできない。光の拡散状態を固定
的に設定する場合は、上記の方法でもよいが、随時に間
隙を調整する方法について、以下に説明する。
【0032】図6は拡散板保持機構の1例を示す説明図
である。この拡散板保持機構30は電磁力を利用して、
第1の拡散基板31と第2の拡散基板32の間隙を制御
するようにしたものである。間隙が0の場合を図6
(a)に示し、間隙を所定値にした場合を図6(b)に
示す。
である。この拡散板保持機構30は電磁力を利用して、
第1の拡散基板31と第2の拡散基板32の間隙を制御
するようにしたものである。間隙が0の場合を図6
(a)に示し、間隙を所定値にした場合を図6(b)に
示す。
【0033】拡散基板32の4隅にガイド33を取付け
る。ガイド33はガイドシャフト33aとリミッタ33
bとから成る。ガイドシャフト33aは拡散基板31に
設けた案内孔31aに隙間をもって挿入され、拡散基板
32に対して拡散基板31を位置決めする作用を持つ。
リミッタ33bはガイドシャフト33aの端部に固定さ
れたもので、拡散基板31の可動範囲を制限する作用を
持つ。
る。ガイド33はガイドシャフト33aとリミッタ33
bとから成る。ガイドシャフト33aは拡散基板31に
設けた案内孔31aに隙間をもって挿入され、拡散基板
32に対して拡散基板31を位置決めする作用を持つ。
リミッタ33bはガイドシャフト33aの端部に固定さ
れたもので、拡散基板31の可動範囲を制限する作用を
持つ。
【0034】拡散基板31の凸レンズ又は凹凸部が形成
されない方の面にマグネット34を取付け、拡散基板3
2の凸レンズ又は凹凸部が形成されない方の面に電磁石
35を取付ける。電磁石35から発生する磁束の極性に
よってマグネット34に対して吸引力を発生させたり、
斥力を発生させる。
されない方の面にマグネット34を取付け、拡散基板3
2の凸レンズ又は凹凸部が形成されない方の面に電磁石
35を取付ける。電磁石35から発生する磁束の極性に
よってマグネット34に対して吸引力を発生させたり、
斥力を発生させる。
【0035】図6(a)に示すように、マグネット34
の拡散基板32と対面する側の磁極をNとするとき、こ
れと対向する電磁石35の磁極をSにすれば、拡散基板
31は拡散基板32側に引きつけられ、拡散基板31,
32が実施の形態1のものでは拡散状態となる。また図
6(b)に示すように、電磁石35の磁極をNにすれ
ば、拡散基板31は拡散基板32側から斥力を受け、両
拡散基板の間隙が所定値となる。このとき光拡散板から
平行な光が出力される。尚、両拡散基板の最大間隙の設
定はリミッタ33bの位置調整で実現できる。
の拡散基板32と対面する側の磁極をNとするとき、こ
れと対向する電磁石35の磁極をSにすれば、拡散基板
31は拡散基板32側に引きつけられ、拡散基板31,
32が実施の形態1のものでは拡散状態となる。また図
6(b)に示すように、電磁石35の磁極をNにすれ
ば、拡散基板31は拡散基板32側から斥力を受け、両
拡散基板の間隙が所定値となる。このとき光拡散板から
平行な光が出力される。尚、両拡散基板の最大間隙の設
定はリミッタ33bの位置調整で実現できる。
【0036】図7は拡散板保持機構の他の構造例を示す
説明図である。この拡散板保持機構40はスプリングと
カムを利用して、第1の拡散基板41と第2の拡散基板
42の間隙を制御するようにしたものである。図7
(a)は間隙が0の場合を示し、図7(b)は間隙が所
定値の場合を示す。
説明図である。この拡散板保持機構40はスプリングと
カムを利用して、第1の拡散基板41と第2の拡散基板
42の間隙を制御するようにしたものである。図7
(a)は間隙が0の場合を示し、図7(b)は間隙が所
定値の場合を示す。
【0037】拡散基板42の4隅にガイド43を取付け
る。ガイド43はガイドシャフト43aとリミッタ43
bとから成る。ガイドシャフト43aは拡散基板41に
設けた案内孔41aに隙間をもって挿入される。そして
リミッタ43bと拡散基板41との間にコイル状のスプ
リング44が挿入され、ガイド43が拡散基板42に対
する拡散基板41の位置決めの作用をする。リミッタ4
3bはガイドシャフト43aの端部に構成されたもの
で、スプリング44の一方を押圧する作用を持つ。
る。ガイド43はガイドシャフト43aとリミッタ43
bとから成る。ガイドシャフト43aは拡散基板41に
設けた案内孔41aに隙間をもって挿入される。そして
リミッタ43bと拡散基板41との間にコイル状のスプ
リング44が挿入され、ガイド43が拡散基板42に対
する拡散基板41の位置決めの作用をする。リミッタ4
3bはガイドシャフト43aの端部に構成されたもの
で、スプリング44の一方を押圧する作用を持つ。
【0038】拡散基板41、42のエッジに対してカム
溝41b,42aを夫々形成する。図7(a)に示すよ
うにカム溝41b,42aは、拡散基板41、42のエ
ッジを段付き状となるよう切り欠いたものである。これ
らのカム溝41b,42aにカム45を回転自在に取付
ける。
溝41b,42aを夫々形成する。図7(a)に示すよ
うにカム溝41b,42aは、拡散基板41、42のエ
ッジを段付き状となるよう切り欠いたものである。これ
らのカム溝41b,42aにカム45を回転自在に取付
ける。
【0039】カム45の形状は略楕円形とし、図7
(a)に示すように、カム45の長軸を拡散基板に平行
にすれば、拡散基板41はスプリング44の押圧力によ
り拡散基板42側に密着する。図7(b)に示すよう
に、カム45の長軸を拡散基板に垂直にすれば、拡散基
板41はスプリング44の押圧力に抗して拡散基板42
から離れ、その間隙が所定値となる。このようにする
と、拡散基板間の間隙を所定値に調整できる。
(a)に示すように、カム45の長軸を拡散基板に平行
にすれば、拡散基板41はスプリング44の押圧力によ
り拡散基板42側に密着する。図7(b)に示すよう
に、カム45の長軸を拡散基板に垂直にすれば、拡散基
板41はスプリング44の押圧力に抗して拡散基板42
から離れ、その間隙が所定値となる。このようにする
と、拡散基板間の間隙を所定値に調整できる。
【0040】以上のように、光の拡散効果が期待される
分野として、スチルカメラのフラッシュ装置や、ビデオ
カメラのスポット照明装置や、室内又は商品の照明装置
がある。フラッシュ装置ではカメラの望遠や広角制御に
伴い、照明光をビーム状にしたり拡散状態にしたりでき
る。商品の照明装置では、スポットライト照明にした
り、全体照明にしたりできる。
分野として、スチルカメラのフラッシュ装置や、ビデオ
カメラのスポット照明装置や、室内又は商品の照明装置
がある。フラッシュ装置ではカメラの望遠や広角制御に
伴い、照明光をビーム状にしたり拡散状態にしたりでき
る。商品の照明装置では、スポットライト照明にした
り、全体照明にしたりできる。
【0041】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、第1及び
第2の拡散基板のレンズ部間の間隙を略(f1+f2)
にすれば、光源の入射光をそのまま出力することができ
る。またこれ以外の値、例えば拡散基板を密着すれば、
光源から入射された平行光を拡散させることができる。
このように間隙の微調整だけで、照明範囲を変化させる
ことができる。
第2の拡散基板のレンズ部間の間隙を略(f1+f2)
にすれば、光源の入射光をそのまま出力することができ
る。またこれ以外の値、例えば拡散基板を密着すれば、
光源から入射された平行光を拡散させることができる。
このように間隙の微調整だけで、照明範囲を変化させる
ことができる。
【0042】また請求項2記載の発明によれば、第1及
び第2の拡散基板の対向間隙を所定値にすれば、光源か
ら入射された平行光を拡散させ、拡散基板を密着すれ
ば、光源の入射光をそのまま出力することができる。こ
のように間隙の微調整だけで、照明範囲を変化させるこ
とができる。
び第2の拡散基板の対向間隙を所定値にすれば、光源か
ら入射された平行光を拡散させ、拡散基板を密着すれ
ば、光源の入射光をそのまま出力することができる。こ
のように間隙の微調整だけで、照明範囲を変化させるこ
とができる。
【0043】また請求項3及び4記載の発明によれば、
第1及び第2の拡散基板の位置合わせが簡単にできる。
第1及び第2の拡散基板の位置合わせが簡単にできる。
【0044】また請求項5記載の発明によれば、照明光
を平行状態又は拡散状態のいずれにでも制御できる照明
装置が実現される。この照明装置をカメラの照明装置と
して用いる場合、被写体の距離又は望遠や広角に応じ
て、照明光の拡散度合いを任意に制御できるという効果
が得られる。
を平行状態又は拡散状態のいずれにでも制御できる照明
装置が実現される。この照明装置をカメラの照明装置と
して用いる場合、被写体の距離又は望遠や広角に応じ
て、照明光の拡散度合いを任意に制御できるという効果
が得られる。
【図1】本発明の実施の形態1において、平行光を出力
するようにした光拡散板を示す図である。
するようにした光拡散板を示す図である。
【図2】本実施の形態1において、拡散光を出力するよ
うにした光拡散板を示す図である。
うにした光拡散板を示す図である。
【図3】(a)は本発明の実施の形態2において、平行
光を出力し、(b)は拡散光を出力するようにした光拡
散板を示す図である。
光を出力し、(b)は拡散光を出力するようにした光拡
散板を示す図である。
【図4】実施の形態2において、光拡散板の他の構造例
を示す部分断面図である。
を示す部分断面図である。
【図5】本実施の形態の拡散基板の保持方法を示す斜視
図である。
図である。
【図6】本実施の形態の光拡散板に用いられる拡散基板
保持機構(その1)の説明図である。
保持機構(その1)の説明図である。
【図7】本実施の形態の光拡散板に用いられる拡散基板
保持機構(その2)の説明図である。
保持機構(その2)の説明図である。
1,10 光拡散板 2,3,11,12,31,32,41,42 拡散基
板 2a,3a レンズ部 2b,3b レンズアレイ板 2c,3c 封止層 4 ランプハウス 5 光源 6 反射板 11a,12a 凹凸部 11b,12b 基板部 20,20a〜20d 案内棒 21,21a〜21d 案内孔 30,40 拡散基板保持機構 33,43 ガイド 33a,43a ガイドシャフト 33b,43b リミッタ 34 マグネット 35 電磁石 41a 案内孔 41b,42a カム溝 44 スプリング 45 カム
板 2a,3a レンズ部 2b,3b レンズアレイ板 2c,3c 封止層 4 ランプハウス 5 光源 6 反射板 11a,12a 凹凸部 11b,12b 基板部 20,20a〜20d 案内棒 21,21a〜21d 案内孔 30,40 拡散基板保持機構 33,43 ガイド 33a,43a ガイドシャフト 33b,43b リミッタ 34 マグネット 35 電磁石 41a 案内孔 41b,42a カム溝 44 スプリング 45 カム
Claims (5)
- 【請求項1】 焦点距離f1を有する微小な凸レンズが
透明基板の片面に2次元状に等間隔で隙間なく形成され
た第1の拡散基板と、 焦点距離f2を有する微小な凸レンズが透明基板の片面
に2次元状に前記第1の拡散基板の凸レンズと同一の間
隔で形成された第2の拡散基板と、 前記第1及び第2の拡散基板の各凸レンズを対向させ、
且つ各凸レンズの中心軸を一致させて前記第1及び第2
の拡散基板を平行に支持し、前記各凸レンズの間隙を各
焦点距離の和を含む所定の範囲内で調整自在に保持する
拡散基板保持機構と、を具備することを特徴とする光拡
散板。 - 【請求項2】 多数の凹凸部が透明基板の片面に2次元
状に一様に形成された第1の拡散基板と、 前記第1の拡散基板の凹凸部と逆パターンとなる凹凸部
が透明基板の片面に2次元状に一様に形成された第2の
拡散基板と、 前記第1の拡散基板の凸部と前記第2の拡散基板の凹部
が互いに対向するよう平行に支持すると共に、前記第1
及び第2の拡散基板の対向間隙を密着状態から所定の間
隙範囲で調整自在に保持する拡散基板保持機構と、を具
備することを特徴とする光拡散板。 - 【請求項3】 前記拡散基板保持機構は、 第1の拡散基板の案内孔を介して第2の拡散基板に垂直
に取付けられ、前記第1の拡散基板の移動方向を規制す
るガイドシャフトとリミッタが形成された複数のガイド
と、 第1の拡散基板の前記第2の拡散基板に対向させない面
に取付けられたマグネットと、 第2の拡散基板の前記第1の拡散基板に対向させない面
に、前記マグネットと対向するよう位置に取付けられた
電磁石と、を具備し、 前記電磁石の発生磁束の極性を変えることにより、第1
及び第2の拡散基板の間隙を調整することを特徴とする
請求項1又は2項記載の光拡散板。 - 【請求項4】 前記拡散基板保持機構は、 前記第1の拡散基板の案内孔を介して第2の拡散基板に
垂直に取付けられ、前記第1の拡散基板の移動方向を規
制するガイドシャフトとリミッタが形成された複数のガ
イドと、 前記ガイドシャフトに挿入されたコイルスプリングと、 前記第1及び第2の拡散基板に形成されたカム溝と、 前記カム溝にカム面が摺動するよう回動自在に保持さ
れ、カム形状が略楕円状のカムと、を具備し、 前記カムの回転位置を変えることにより、前記スプリン
グの弾性力を用いて前記第1及び第2の拡散基板の間隙
を調整することを特徴とする請求項1又は2記載の光拡
散板。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項記載の光拡
散板と、 前記光拡散板に対して平行光を出力する光源と、を具備
することを特徴する照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10062698A JPH11258411A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 光拡散板及び照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10062698A JPH11258411A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 光拡散板及び照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11258411A true JPH11258411A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13207789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10062698A Pending JPH11258411A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 光拡散板及び照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11258411A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8125589B2 (en) | 2004-10-15 | 2012-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Direct-LIT liquid crystal displays with laminated diffuser plates |
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CN105334686A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-02-17 | 联想(北京)有限公司 | 一种投影设备 |
KR20170112530A (ko) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 에스엘 주식회사 | 차량용 램프 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0269405U (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-25 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP10062698A patent/JPH11258411A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0269405U (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-25 |
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KR20170112530A (ko) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 에스엘 주식회사 | 차량용 램프 |
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