WO2023079829A1 - 照明装置 - Google Patents

照明装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023079829A1
WO2023079829A1 PCT/JP2022/033664 JP2022033664W WO2023079829A1 WO 2023079829 A1 WO2023079829 A1 WO 2023079829A1 JP 2022033664 W JP2022033664 W JP 2022033664W WO 2023079829 A1 WO2023079829 A1 WO 2023079829A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
light source
light distribution
liquid crystal
control unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/033664
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌志 高畑
健夫 小糸
宏幸 若菜
Original Assignee
株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジャパンディスプレイ filed Critical 株式会社ジャパンディスプレイ
Priority to JP2023557637A priority Critical patent/JPWO2023079829A1/ja
Publication of WO2023079829A1 publication Critical patent/WO2023079829A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/04Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00Combination of light sources
    • F21Y2113/10Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present disclosure relates to lighting devices.
  • a lighting device that can change the irradiation range of light by providing the direction of the device so that it can be changed (for example, Patent Document 1).
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and aims to provide a lighting device that can more easily control light distribution from multiple types of light sources.
  • a lighting device includes a light distribution control unit having a light distribution control region capable of changing a light transmission range, a plurality of types of light sources arranged at a position facing the light distribution control unit, and It is arranged at a position facing the other surface of the light distribution control unit located on the side opposite to the one surface of the light distribution control unit facing the light source, and controls the operations of the light distribution control unit and the plurality of types of light sources. and a control section, wherein the light distribution control section has a plurality of liquid crystal panels stacked in a direction facing the light distribution control section and the light source.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the main configuration of an illumination device.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the main configuration of the control section and the relationship between the configuration provided in the control section, the light source unit, and the sensor section.
  • FIG. 3 is a perspective view of the light control panel according to the embodiment;
  • FIG. 4 is a plan view showing wiring of the array substrate according to the embodiment, and is a view of the array substrate viewed from above.
  • FIG. 5 is a plan view showing the wiring of the opposing substrate according to the embodiment, and is a view of the opposing substrate viewed from above.
  • FIG. 6 is a plan view showing the wiring of the light control panel according to the embodiment, and is a view of the light control panel viewed from above.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 6.
  • FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid crystal light distribution section.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of light distribution control by light distribution control regions.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the light distribution control area, the first light source, the second light source, and the third light source from a planar viewpoint.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an arrangement example of light sources with respect to the liquid crystal layer.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an arrangement example of light sources with respect to the liquid crystal layer.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the relationship between the light distribution control area and the compound light source from a planar viewpoint.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example in which light distribution from each of a plurality of light sources is individually controlled by a liquid crystal light distribution section.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example in which light distribution from each of a plurality of light sources is individually controlled by a liquid crystal light distribution section.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing an example in which light distribution from each of a plurality of light sources is individually controlled by a liquid crystal light distribution section.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an example in which light distribution from each of a plurality of light sources is individually controlled by a liquid crystal light distribution section.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a light distribution range from a light source unit provided in a room.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the main configuration of the illumination device 50.
  • the illumination device 50 includes a light source unit 70 , a sensor section 90 and a control section 60 .
  • the light source unit 70 has a light source section 80 and a liquid crystal light distribution section 700 .
  • the light source section 80 has a plurality of light sources 800 .
  • the illuminating device 50 is an illuminating device that can individually control the irradiation range (light distribution range) of light from each of the plurality of light sources 800 using the liquid crystal light distribution section 700 .
  • Each light source 800 is, for example, one of a first light source 801, a second light source 802, a third light source 803, or a composite light source 810, which will be described later.
  • Light emitted from the plurality of light sources 800 through the liquid crystal light distribution section 700 is detected by the sensor section 90 .
  • the control section 60 is provided so as to perform feedback control for controlling the operation of the light source unit 70 based on the light detected by the sensor section 90 .
  • FIG. 2 is a block diagram showing the main configuration of the control unit 60 and the relationship between the configuration provided in the control unit 60, the light source unit 70, and the sensor unit 90.
  • the control unit 60 is connected to a communication unit 61, an MCU (Micro Controller Unit) 62, an FPGA (Field Programmable Gate Array) 63, a D (Digital)/A (Analog) conversion unit 64, and a light source drive unit 65. a portion 66;
  • the communication unit 61 communicates with the external information processing device 300 .
  • the communication unit 61 has, for example, a circuit that functions as a NIC (Network Interface Controller).
  • the communication unit 61 receives a signal including a command regarding the operation of the lighting device 50 transmitted from the information processing device 300 and outputs information indicating the command to the MCU 62 .
  • the information processing device 300 is, for example, a mobile terminal such as a smart phone, but is not limited to this.
  • the information processing device 300 may be a stationary information processing device such as a server or a PC (Personal Computer) provided for controlling the lighting device 50, or information in another form not illustrated here. It may be a processing device.
  • the command related to the operation of the lighting device 50 transmitted from the information processing device 300 is, for example, a command specifying ON/OFF of light irradiation by the lighting device 50, a light irradiation range, a light intensity, and the like. , and any items that can be specified individually within the operation control range of the lighting device 50 can be included in the command.
  • the MCU 62 outputs various signals to the FPGA 63 , the light source drive section 65 and the connection section 66 in accordance with the command regarding the operation of the lighting device 50 obtained from the information processing device 300 via the communication section 61 . That is, the MCU 62 controls various components included in the control unit 60 so that the lighting device 50 operates according to the operation from the information processing device 300 .
  • the FPGA 63 performs information processing for controlling the operation of the liquid crystal light distribution section 700 under the control of the MCU 62 and outputs a signal indicating the result of the information processing to the D/A conversion section 64 . For example, if a command regarding the operation of the lighting device 50 transmitted from the information processing device 300 includes a designation regarding a light irradiation range, the FPGA 63 arranges the liquid crystal so that the irradiation range corresponding to the designation is irradiated with light. Information processing for operating the optical unit 700 is performed.
  • the D/A conversion section 64 is configured to output analog signals for operating the plurality of liquid crystal light distribution panels 1 included in the liquid crystal light distribution section 700 based on the digital signals from the FPGA 63 .
  • the configuration may consist of one circuit or may include multiple circuits.
  • the light source drive unit 65 is a controller that performs ON/OFF control of the plurality of light sources 800 included in the light source unit 80 under the control of the MCU 62 and light emission intensity control when the light source unit 80 is ON.
  • the controller may be a single circuit or may include multiple circuits.
  • the connection unit 66 is an interface interposed between the MCU 62 and the multiple sensors 900 included in the sensor unit 90 .
  • the connection section 66 is connected to the MCU 62 .
  • the connecting portion 66 is connected to a plurality of sensors 900 .
  • the connection unit 66 transmits signals output from the MCU 62 to a plurality of sensors 900 included in the sensor unit 90 .
  • Each sensor 900 is, for example, an IR (InfraRed) sensor 901 or an illuminance sensor 902, which will be described later.
  • FIG. 1 the liquid crystal light distribution panel 1 included in the liquid crystal light distribution section 700 will be described with reference to FIGS. 3 to 7.
  • FIG. 3 the liquid crystal light distribution panel 1 included in the liquid crystal light distribution section 700 will be described with reference to FIGS. 3 to 7.
  • FIG. 3 is a perspective view of the light control panel according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view showing wiring of the array substrate according to the embodiment, and is a view of the array substrate viewed from above.
  • FIG. 5 is a plan view showing the wiring of the opposing substrate according to the embodiment, and is a view of the opposing substrate viewed from above.
  • FIG. 6 is a plan view showing the wiring of the light control panel according to the embodiment, and is a view of the light control panel viewed from above.
  • 7 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 6.
  • FIG. In addition, in the xyz coordinates shown in FIGS. 3 to 6, the direction along the x1 direction and the x2 direction is referred to as the x direction.
  • the x1 direction and the x2 direction are opposite.
  • a direction along the y1 direction and the y2 direction is referred to as the y direction.
  • the y1 direction and the y2 direction are opposite.
  • a direction along the z1 direction and the z2 direction is referred to as the z direction.
  • the z1 direction and the z2 direction are opposite.
  • the x-direction and the y-direction are orthogonal.
  • a plane along which the x-direction and the y-direction extend is orthogonal to the z-direction.
  • the liquid crystal light distribution panel 1 has an array substrate 2 , a counter substrate 3 , a liquid crystal layer 4 and a sealing material 30 .
  • the array substrate (first substrate) 2 is larger than the opposing substrate (second substrate) 3. That is, the area of the counter substrate (second substrate) 3 is smaller than the area of the array substrate (first substrate) 2 .
  • the array substrate 2 has transparent glass 23 (see FIG. 4).
  • the counter substrate 3 has a transparent glass 31 (see FIG. 5).
  • the array substrate 2 and the counter substrate 3 are square when viewed from above, but the shape of the substrate according to the present invention is not limited to square.
  • a first terminal group area 21 and a second terminal group area 22 are provided on the surface 2 a of the array substrate 2 .
  • the first terminal group area 21 is located at the end on the y1 side of the surface 2a of the array substrate 2 .
  • the second terminal group area 22 is located at the end of the surface 2a of the array substrate 2 on the x2 side.
  • the first terminal group area 21 and the second terminal group area 22 have an L shape when viewed from above.
  • the first terminal group 10 is arranged in the first terminal group area 21
  • the second terminal group 20 is arranged in the second terminal group area 22 . Since the area of the counter substrate 3 is smaller than that of the array substrate 2, the first terminal group 10 and the second terminal group 20 are exposed. Further, the first terminal group 10 and the second terminal group 20 are also simply referred to as terminal portions.
  • the first terminal group 10 includes a first terminal 101, a second terminal 102, a third terminal 103, a fourth terminal 104, a first pad 105, and a second terminal.
  • Pad 106 , third pad 107 , fourth pad 108 , fifth pad 109 , sixth pad 110 , seventh pad 111 and eighth pad 112 are included.
  • the seventh pad 111 and the eighth pad 112 are arranged side by side in order from the x1 side to the x2 side in the horizontal direction.
  • the first pad 105 and the eighth pad 112 are electrically connected via the lead wire 113 .
  • the second pad 106 and the seventh pad 111 are electrically connected via the lead wire 113 .
  • the third pad 107 and the sixth pad 110 are electrically connected via the lead wire 113 .
  • the fourth pad 108 and the fifth pad 109 are electrically connected via the lead wire 113 .
  • the second terminal group 20 includes a fifth terminal 201, a sixth terminal 202, a seventh terminal 203, an eighth terminal 204, a ninth pad 205, and a tenth terminal. It includes a pad 206 , an eleventh pad 207 , a twelfth pad 208 , a thirteenth pad 209 , a fourteenth pad 210 , a fifteenth pad 211 and a sixteenth pad 212 .
  • the fifteenth pad 211 and the sixteenth pad 212 are arranged side by side in order in the front-rear direction from the y2 side to the y1 side.
  • the ninth pad 205 and the sixteenth pad 212 are electrically connected via a lead wire 213 .
  • the tenth pad 206 and fifteenth pad 211 are electrically connected via a lead wire 213 .
  • the eleventh pad 207 and the fourteenth pad 210 are electrically connected via a lead wire 213 .
  • the twelfth pad 208 and the thirteenth pad 209 are electrically connected via a lead wire 213 .
  • the counter substrate 3 is arranged above the array substrate 2 (z1 side).
  • a sealing material 30 and a liquid crystal layer 4 are provided between the opposing substrate 3 and the array substrate 2 .
  • the sealing material 30 is annularly provided along the outer periphery of the opposing substrate 3 , and the inside of the sealing material 30 is filled with the liquid crystal layer 4 .
  • the area where the liquid crystal layer 4 is provided is the active area, the outside of the liquid crystal layer 4 is the frame area, and the first terminal group area 21 and the second terminal group area 22 are terminal areas.
  • the wiring of the array substrate 2 and the counter substrate 3 will be described.
  • the wiring is provided on the front surface of the substrate and the rear surface thereof. That is, the surface on which the wiring is provided is defined as the front surface, and the surface opposite to the front surface is defined as the back surface.
  • wiring is provided on the upper surface 2a of the front surface 2a and the rear surface 2b of the array substrate 2, and wiring is provided on the lower surface 3a of the front surface 3a and the rear surface 3b of the counter substrate 3. is provided.
  • the surface 2a of the array substrate 2 and the surface 3a of the counter substrate 3 are arranged to face each other with the liquid crystal layer 4 interposed therebetween.
  • the wiring 24 and the first electrode 25 are provided on the surface 2a of the transparent glass 23 of the array substrate 2.
  • the first terminal 101 and the fifth terminal 201 are electrically connected via the wiring 24 .
  • the second terminal 102 and the sixth terminal 202 are electrically connected via the wiring 24 .
  • the third terminal 103 and the seventh terminal 203 are electrically connected via the wiring 24 .
  • the fourth terminal 104 and the eighth terminal 204 are electrically connected via the wiring 24 .
  • a plurality of first electrodes 25 are connected to the wiring 24 that connects the second terminal 102 and the sixth terminal 202 .
  • a plurality of first electrodes 25 are connected to the wiring 24 that connects the third terminal 103 and the seventh terminal 203 .
  • the wiring 24 is provided with connecting portions C1 and C2.
  • the wiring 32 and the second electrode 33 are provided on the surface 3a of the opposing substrate 3. As shown in FIG. Specifically, wirings 32 are provided on the y1 side and the y2 side, respectively. The wiring 32 extends in the x direction. A second electrode 33 is electrically connected to the wiring 32 . The second electrodes 33 extend in the y direction. The wiring 32 is provided with connection portions C3 and C4. Although the number of the first electrodes 25 and the number of the second electrodes 33 are eight in the examples shown in FIGS. It does not indicate the number of two electrodes 33 . The number of the first electrodes 25 and the number of the second electrodes 33 may be two or more, and naturally may be nine or more.
  • the counter substrate 3 is arranged above the array substrate 2 with a space therebetween.
  • a liquid crystal layer 4 is filled between the array substrate 2 and the counter substrate 3 .
  • the connection portion C1 of the array substrate 2 and the connection portion C3 of the counter substrate 3 are electrically connected via a conductive column (not shown).
  • the connection portion C2 of the array substrate 2 and the connection portion C4 of the counter substrate 3 are electrically connected via a conductive column (not shown).
  • the first terminal 101, the second terminal 102, the third terminal 103, the fourth terminal 104, the first pad 105, the second pad 106, the third pad 107, and the fourth pad 108 are , can be electrically connected to an FPC (Flexible Printed Circuits) 40 indicated by a two-dot chain line.
  • the plurality of liquid crystal light distribution panels 1 are connected to the D/A converters 64 via, for example, individually provided FPCs 40 .
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid crystal light distribution section 700.
  • the liquid crystal light distribution section 700 has, for example, four liquid crystal light distribution panels 1 stacked in the z direction.
  • the four liquid crystal light distribution panels 1 are the liquid crystal light distribution panels 1 described with reference to FIGS.
  • the four liquid crystal light distribution panels 1 are stacked such that the respective liquid crystal layers 4 overlap each other, and the arrangement of the plurality of first electrodes 25 and the plurality of second electrodes 33 of each panel overlap in a plan view.
  • a planar viewpoint is a viewpoint for viewing a plane along the x-direction and the y-direction from the front.
  • a region in which the plurality of first electrodes 25 and the plurality of second electrodes 33 are arranged functions as a light distribution control region LDA shown in FIG. 9 and the like, which will be described later.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of light distribution control by the light distribution control area LDA.
  • the light distribution control area LDA is an area in which the plurality of first electrodes 25 and the plurality of second electrodes 33 are arranged in plan view. That is, the light distribution control area LDA includes a plurality of electrodes extending in the x direction and arranged in the y direction, and a plurality of electrodes extending in the y direction and arranged in the x direction.
  • the electrodes extending in the x direction and arranged in the y direction are, for example, the first electrodes 25 .
  • the electrodes extending in the y direction and arranged in the x direction are, for example, the second electrodes 33 .
  • the liquid crystal light distribution unit 700 has four liquid crystal light distribution panels 1 overlapping in the z direction, a plurality of electrodes extending in the x direction and aligned in the y direction and a plurality of electrodes extending in the y direction and aligned in the x direction are , are quadrupled in the z-direction.
  • each of the plurality of electrodes extending in the x direction and aligned in the y direction and the plurality of electrodes extending in the y direction and aligned in the x direction of the four liquid crystal light distribution panels 1 included in the liquid crystal light distribution section 700 is By controlling, the light distribution control area LDA is shifted from one side to the other side of the liquid crystal light distribution section 700 as shown in examples E1, E2, E3, and E4 of the "example of light distribution pattern" shown in FIG. The extent and degree of transmission of incoming light can be controlled.
  • Example E1 in FIG. 9 shows the light source when all the potentials of the plurality of electrodes extending in the x direction and aligned in the y direction and the plurality of electrodes extending in the y direction and aligned in the x direction are 0 volts (V).
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the light distribution control area LDA is seen from the opposite side of (for example, the light source 800) from a planar viewpoint. In example E1, the light from the light source is transmitted through the light distribution control area LDA almost as it is.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a state of the light distribution control area LDA viewed from the opposite side of the light source (for example, the light source 800) from a planar viewpoint when the potential exceeds the potential.
  • the light from the light source spreads relatively greatly in the x direction, but does not spread so much in the y direction.
  • a plurality of electrodes extending in the y direction and arranged in the x direction have potentials exceeding 0 volts (V) means that one of the adjacent electrodes among the plurality of electrodes arranged in the x direction has a potential of 0 volts (V). ) and the other is at a potential exceeding 0 volt (V), so that the liquid crystal layer 4 is affected by an electric field due to the potential difference between two adjacent electrodes.
  • the potentials of the plurality of electrodes extending in the x direction and arranged in the y direction exceed 0 volts (V), and the potentials of the plurality of electrodes extending in the y direction and arranged in the x direction are 0 volts (V).
  • V) the light distribution control area LDA is viewed from the opposite side of the light source (for example, the light source 800) from a plan view.
  • the light from the light source spreads relatively greatly in the y direction, but does not spread so much in the x direction. , shows the light distribution control area LDA in the state of controlling .
  • a plurality of electrodes extending in the x direction and arranged in the y direction have potentials exceeding 0 volt (V) means that one of the adjacent electrodes among the plurality of electrodes arranged in the y direction has a potential of 0 volt (V). ) and the other is at a potential exceeding 0 volt (V), so that the liquid crystal layer 4 is affected by an electric field due to the potential difference between two adjacent electrodes.
  • Example E4 is a light source when all the potentials of the plurality of electrodes extending in the x direction and aligned in the y direction and the plurality of electrodes extending in the y direction and aligned in the x direction are potentials exceeding 0 volts (V).
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the light distribution control area LDA is seen from the opposite side of (for example, the light source 800) from a planar viewpoint.
  • the light from the light source is largely blocked by the light distribution control area LDA, so that when viewed from the opposite side of the light source across the light distribution control area LDA, the overall state is dark.
  • a light distribution control area LDA is shown.
  • the light distribution control area LDA has two or more electrodes extending in the x direction and aligned in the y direction and two or more electrodes extending in the y direction and aligned in the x direction from a plan view. It is good if there is First, one light distribution control area LDA has m electrodes extending in the x direction and arranged in the y direction, and n electrodes extending in the y direction and arranged in the x direction. 1 condition. In one liquid crystal light distribution panel 1, the number of electrodes (for example, the first electrodes 25) extending in the x direction and arranged in the y direction is m ⁇ p, and the electrodes extending in the y direction and arranged in the x direction are m ⁇ p.
  • a second condition is that the number of (for example, the second electrodes 33) is n ⁇ q.
  • the liquid crystal light distribution section 700 can set p light distribution control areas LDA in the x direction and q light distribution control areas LDA in the y direction in a matrix.
  • m, n, p, and q are natural numbers of 2 or more.
  • the entire active area (the area where the liquid crystal layer 4 is provided) of one liquid crystal light distribution panel 1 from a planar viewpoint may be set as one light distribution control area LDA.
  • Examples E1, E2, E3, and E4 shown in FIG. 9 particularly show the difference in the shape of the light distribution range from the plane viewpoint due to potential control.
  • the shape of the light transmission range and the size of the light transmission range can be more flexibly controlled in relation to the potential applied to the second electrode 33 .
  • the configuration and control described with reference to FIGS. 3 to 8 are merely examples, and are not limited to these.
  • the first electrodes 25 may not strictly extend along the x-direction, and may extend at an angle of several degrees (10° or less) with respect to the x-direction.
  • the plurality of first electrodes 25 are not arranged at equal intervals in the y direction, and the intervals between adjacent first electrodes near both ends in the y direction of the liquid crystal light distribution panel 1 and near the center in the y direction are can be different.
  • the second electrode 33 may also have a configuration corresponding to the description of the first electrode 25 described here in which the “x direction” and the “y direction” are interchanged.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the light distribution control area LDA and the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 from a planar viewpoint.
  • a plurality of light distribution control areas LDA are arranged in a matrix.
  • a region that functions as a light distribution control region LDA by combining a part of the first electrodes 25 and a part of the second electrodes 33 arranged in the liquid crystal layer 4 from a planar viewpoint is formed in the liquid crystal layer 4 .
  • the first electrodes 25 and the second electrodes 33 are provided on the liquid crystal light distribution panel 1 in such a number that they are arranged in a matrix.
  • any of one first light source 801, one second light source 802, or one third light source 803 is arranged in one light distribution control area LDA.
  • the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 emit different spectral peaks.
  • the first light source 801 mainly emits light of wavelengths included in the human visible light range.
  • the light emitted by the first light source 801 is, for example, white light, but may be warm-colored light that simulates the light of a so-called light bulb, or light of other colors.
  • the second light source 802 emits infrared rays.
  • the infrared wavelength is a wavelength that can be detected by an IR sensor 901, which will be described later.
  • the third light source 803 emits ultraviolet rays.
  • the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 are, for example, LEDs (Light Emitting Diodes), but are not limited to this, and may be other light sources.
  • the light source 800 described with reference to FIG. 2 is one of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803, for example.
  • rows of the first light sources 801 arranged in the x direction, rows of the second light sources 802 arranged in the x direction, and rows of the third light sources 803 arranged in the x direction are periodically arranged in the y direction.
  • the specific types of light sources provided as the light source 800 for example, the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 and the arrangement of the light sources are limited to the example shown in FIG. not.
  • FIG. 11 and 12 are schematic diagrams showing examples of arrangement of light sources with respect to the liquid crystal layer 4.
  • the active region (the region where the liquid crystal layer 4 is provided) is divided into a partial region F1 and a partial region F2.
  • One of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 (for example, the first light source 801) is arranged in the partial area F1.
  • Any one of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 (for example, the second light source 802) different from the light source arranged in the partial region F1 is arranged in the partial region F2. .
  • the active area (the area in which the liquid crystal layer 4 is provided) is divided into three parts, a partial area Fa, a partial area Fb, and a partial area Fc.
  • Any one of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 (for example, the first light source 801) is arranged in the partial area Fa.
  • Any one of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 (for example, the second light source 802) different from the light source arranged in the partial region Fa is arranged in the partial region Fb.
  • the partial area Fb one of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 (for example, the third light source 803) that is not arranged in the partial area Fa or the partial area Fb is arranged. .
  • the partial regions F1 and F2 are aligned in the y direction
  • the partial regions Fa, Fb, and Fc are aligned in the x direction.
  • the relationship between the x direction and the y direction in the alignment direction may be reversed.
  • a light source that emits a plurality of types of light may be arranged for one light distribution control area LDA.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the relationship between the light distribution control area LDA and the compound light source 810 from a planar viewpoint.
  • one compound light source 810 may be provided in one light distribution control area LDA.
  • One compound light source 810 has one first light source 801 , one second light source 802 and one third light source 803 .
  • Each compound light source 810 is provided so that the first light source 801 , the second light source 802 or the third light source 803 can be turned on under the control of the light source driving section 65 .
  • Which of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 included in each compound light source 810 is turned on at which timing can be selected as appropriate.
  • two or more of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 included in one compound light source 810 are not controlled to turn on at the same time, but may be made to turn on at the same time.
  • first light sources 801 and second light sources 802 are alternately arranged along a direction orthogonal to the z-direction (eg, x-direction or y-direction).
  • FIG. 14 specifically shows three first light sources 801 and three second light sources 802, even if the number of the first light sources 801 and the number of the second light sources 802 are two or less, It may be four or more.
  • the number of each of the first light source 801, the second light source 802, the third light source 803 and the composite light source 810 illustrated in FIGS. 15, 16 and 17 may be two or less. , may be four or more.
  • the irradiation range of the light emitted from one of the three first light sources 801 and irradiated onto the floor FR through the orientation control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF11. Further, the irradiation range of the light emitted from the other one of the three first light sources 801 and applied to the floor FR through the alignment control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF12. Also, the irradiation range of the light emitted from the remaining one of the three first light sources 801 and applied to the floor FR through the alignment control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF13.
  • the irradiation range of the light emitted from one of the three second light sources 802 and applied to the floor FR through the orientation control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF21.
  • the irradiation range of the light emitted from the other one of the three second light sources 802 and applied to the floor FR through the orientation control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF22.
  • the irradiation range of the light emitted from the remaining one of the three second light sources 802 and applied to the floor FR through the orientation control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF23.
  • the range of the floor FR illuminated by the light distribution range LF12 is wider than the range of the floor FR illuminated by the light distribution range LF11.
  • the range of the floor FR illuminated by the light distribution range LF21 is wider than the range of the floor FR illuminated by the light distribution ranges LF22 and LF23.
  • the range of the floor FR illuminated by the light distribution ranges LF21, LF22, LF23 is narrower than the range of the floor FR illuminated by the light distribution ranges LF11, LF12, LF13. In this way, the light distribution from each first light source 801 and each second light source 802 can be individually controlled by light distribution control for each light distribution control area LDA of the liquid crystal light distribution section 700 .
  • a first light source 801, a second light source 802, and a third light source 803 are periodically arranged in this order from one side to the other side in a direction perpendicular to the z-direction (for example, the x-direction or the y-direction). are placed in If the direction orthogonal to the z-direction is the y-direction, the example shown in FIG. 15 corresponds to the configuration described with reference to FIG.
  • the irradiation range of the light emitted from one of the two first light sources 801 shown in the figure and irradiated onto the floor FR through the alignment control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF14.
  • the irradiation range of the light emitted from the other one of the three first light sources 801 and applied to the floor FR through the alignment control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF15.
  • the irradiation range of the light emitted from the illustrated second light source 802 and applied to the floor FR through the orientation control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF24.
  • the irradiation range of the light emitted from the illustrated third light source 803 and applied to the floor FR through the alignment control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF34.
  • the range of floor FR illuminated by light distribution range LF24 is narrower than the range of floor FR illuminated by light distribution ranges LF14 and LF15. Further, the range of the floor FR illuminated by the light distribution range LF34 is narrower than the range of the floor FR illuminated by the light distribution range LF24. In this manner, the light distribution from each of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 can be individually controlled by light distribution control for each light distribution control area LDA of the liquid crystal light distribution section 700.
  • a plurality of IR sensors 901 are provided on the floor FR.
  • the IR sensor 901 detects infrared rays. A state in which there is no light distribution range LF21, LF22, LF23 (or light distribution range LF24) and a state in which there is a light distribution range LF21, LF22, LF23 (or light distribution range LF24) The detection result by the IR sensor 901 is different in a certain state. By using this, the IR sensor 901 can detect whether there is anything entering the light distribution ranges LF21, LF22, LF23 (or the light distribution range LF24).
  • the first light source 801 when the IR sensor 901 detects that there is something entering the light distribution ranges LF21, LF22, LF23 (or the light distribution range LF24), the first light source 801 is turned on, and the light distribution range LF21 is turned on. , LF22, LF23 (or the light distribution range LF24), the first light source 801 may be extinguished when the IR sensor 901 detects that there is nothing entering the light distribution range LF24. Such control is performed by the light source driver 65 under the control of the MCU 62 .
  • control unit 60 determines whether or not there is something blocking infrared rays between the IR sensor 901 and the liquid crystal light distribution unit 700 based on the output of the IR sensor 901, and determines whether or not there is something blocking infrared rays. can control the operation of the first light source 801 .
  • the setting related to lighting control of the first light source 801 based on detection of infrared rays by the IR sensor 901 is performed by the information processing device 300, for example, and the setting is held by the MCU 62.
  • the third light source 803 when the IR sensor 901 detects that there is an object entering the light distribution range LF24, the third light source 803 is turned off and the light source enters the light distribution range LF24.
  • the third light source 803 may be turned on when the IR sensor 901 detects that there is no object.
  • the control unit 60 determines whether or not there is something blocking infrared rays between the IR sensor 901 and the liquid crystal light distribution unit 700 based on the output of the IR sensor 901, and determines whether or not there is something blocking infrared rays. can control the operation of the third light source 803 .
  • Such control is performed by the light source driver 65 under the control of the MCU 62 .
  • Settings related to the lighting control of the third light source 803 based on detection of infrared rays by the IR sensor 901 are performed, for example, by the information processing device 300 , and the settings are held by the MCU 62 .
  • FIG. 16 shows an example in which the IR sensor 901 shown in FIG. 15 is replaced with an illuminance sensor 902.
  • FIG. The illuminance sensor 902 measures the illuminance of light from the first light source 801 .
  • the illuminance sensor 902 is desirably arranged so that the illuminance of light from each first light source 801 can be individually measured.
  • the MCU 62 adjusts the light distribution by the liquid crystal light distribution unit 700 so that the light from one first light source 801 is irradiated to the range in which one illuminance sensor 902 is provided when the illuminance sensor 902 measures the illuminance. may be controlled.
  • Information indicating the result of measurement by the illuminance sensor 902 is output to the MCU 62 .
  • the MCU 62 controls the light emission intensity of each first light source 801 based on the illuminance of the first light sources 801 measured by the illuminance sensor 902 . Specifically, the MCU 62 controls the light emission intensity of each first light source 801 so that the illuminance sensor 902 measures a predetermined illuminance of light. For example, as the first light source 801 is used for a long period of time, the emission intensity may gradually decrease even if the power supply is constant. In such a case, the emission intensity can be compensated for by increasing the supplied power (current). Therefore, in the example shown in FIG. 16, the MCU 62 performs feedback control based on the illuminance measurement by the illuminance sensor 902, and controls the power supply so that the emission intensity is constant.
  • the illuminance sensor 902 may further have a function of measuring the intensity of infrared rays from the second light source 802 and the intensity of ultraviolet rays from the third light source 803, or measure at least one of these intensities.
  • a dedicated sensor may be provided separately from the illuminance sensor 902 .
  • the MCU 62 may control the emission intensity of the second light source 802 and the third light source 803 so that feedback control is performed based on the intensity measurement of the infrared and ultraviolet rays and the intensity of the infrared and ultraviolet rays is also constant.
  • a color temperature sensor may be provided on the floor FR. That is, sensor 900 may include a color temperature sensor.
  • the color temperature sensor measures the color temperature of the light.
  • the light source unit 80 has a plurality of first light sources 801 corresponding to each of a plurality of colors such as red (R), green (G), and blue (B).
  • Information transmitted from the information processing device 300 to the communication unit 61 includes settings related to the color temperature of light to be emitted from the light source unit 80 .
  • the control unit 60 performs lighting control of the first light source 801 included in the light source unit 80 so that light having a color temperature corresponding to the setting is emitted.
  • the color temperature sensor measures the color temperature of the light irradiated onto the floor FR, and feeds back an output indicating the measurement result to the control unit 60 .
  • the control unit 60 performs lighting control of the first light source 801 based on the feedback. This makes it possible to achieve more accurate color temperature control of light.
  • FIG. 17 shows an example in which a plurality of compound light sources 810 are arranged along a direction orthogonal to the z-direction (eg, x-direction or y-direction). Further, in FIG. 17, the irradiation range of the light emitted from one of the two compound light sources 810 shown and irradiated onto the floor FR through the orientation control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF41. ing. Also, the irradiation range of the light emitted from the other one of the two compound light sources 810 shown and irradiated onto the floor FR through the orientation control by the liquid crystal light distribution section 700 is indicated as a light distribution range LF42. .
  • the range of the floor FR illuminated by the light distribution range LF42 is narrower than the range of the floor FR illuminated by the light distribution range LF41. In this way, by controlling the light distribution for each light distribution control area LDA of the liquid crystal light distribution section 700, the light distribution from each compound light source 810 can be individually controlled.
  • the light emitted to the floor FR in each of the light distribution ranges LF41 and LF42 is the light emitted by any one of the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803. can be done.
  • both the IR sensor 901 and the illuminance sensor 902 can be provided on the floor FR.
  • Both the IR sensor 901 and the illuminance sensor 902 may be provided on the floor FR as in the illustrated example. Also, in the example shown in FIG. 14, an illuminance sensor 902 may be provided instead of the IR sensor 901 .
  • the setting of how to distribute the light from each light source 800 (the first light source 801, the second light source 802, the third light source 803, or the composite light source 810) is , is predetermined.
  • the information transmitted from the information processing device 300 includes information indicating the setting, and the MCU 62 controls the operation of the liquid crystal light distribution unit 700 based on the information, thereby causing the light distribution according to the setting. Light comes true.
  • the state of light distribution can also be updated.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing light distribution ranges LF51 and LF52 from the light source unit 70 provided in the room 500.
  • the light source unit 70 is provided on the ceiling of a room 500, for example.
  • Light from each of the plurality of light sources 800 included in the light source section 80 of the light source unit 70 can be individually controlled, for example, in light distribution ranges LF51 and LF52 shown in FIG.
  • the light distribution can be controlled more flexibly.
  • the floor FR is provided with at least one of an IR sensor 901 and an illuminance sensor 902 as a configuration of the sensor unit 90. Referring to FIGS. Light control similar to the example described is performed.
  • the illumination device includes a light distribution control section (light source unit 70 ), a plurality of types of light sources (light sources 800) arranged at a position facing the light distribution control unit, and a control unit (control unit 60) that controls the operation of the light distribution control unit and the plurality of types of light sources. , provided.
  • the light distribution control section has a plurality of liquid crystal panels (liquid crystal light distribution panel 1) stacked in a direction facing the light distribution control section and the light source.
  • the light distribution control area of the light distribution control unit having the plurality of liquid crystal panels is provided so as to be able to change the light transmission range. It is possible to control the light distribution of the plurality of types of light sources. Therefore, light distribution control from a plurality of types of light sources can be performed more easily.
  • the liquid crystal panel extends in one direction (for example, x direction) along a plane perpendicular to the facing direction (z direction) and extends in the opposite direction and the other direction perpendicular to the one direction (
  • a first substrate array substrate 2 provided with a plurality of first electrodes (first electrodes 25) arranged in the y direction) and a plurality of second electrodes extending in the other direction and arranged in the one direction (
  • It has a second substrate (counter substrate 3) provided with a second electrode 33) and a liquid crystal layer (liquid crystal layer 4) sealed between the first substrate and the second substrate.
  • the light distribution control section liquid crystal light distribution section 700 having the liquid crystal panel can realize easier light distribution control.
  • the multiple types of light sources include visible light sources (first light source 801) and invisible light sources (eg, second light source 802 and third light source 803). Accordingly, it is possible to provide an illumination device that can more easily control the light distribution of the light from the visible light source and the light from the invisible light source.
  • the light emitted by the invisible light source contains ultraviolet rays. Accordingly, it is possible to provide a lighting device capable of controlling the range of application of chemical action (sterilization, disinfection, etc.) by ultraviolet rays by light distribution control.
  • the light emitted by the invisible light source (second light source 802) contains infrared rays. Accordingly, it is possible to provide a lighting device capable of setting a range to which control using infrared rays (for example, detection of entry into an irradiation range of infrared rays, etc.) is applied by light distribution control.
  • a sensor capable of detecting at least one type of light emitted by (light source 800) is provided, and a control unit (control unit 60) detects the plurality of types of light sources (light source 800) based on the output of the sensor. It controls the operation of one or more of the light sources. This makes it possible to provide a lighting device whose operation can be controlled based on the output of the sensor.
  • the sensor detects infrared rays
  • the control section determines whether there is anything that blocks infrared rays between the sensor and the light distribution control section (liquid crystal light distribution section 700). is determined based on the output of the sensor, and the operation of the visible light source (first light source 801) is controlled according to the presence or absence of something that shields infrared rays. Thereby, the lighting control of the visible light source can be automated.
  • the light emitted by the invisible light source includes infrared rays and ultraviolet rays
  • the sensor detects infrared rays
  • the control unit detects the sensor and the light distribution control unit (liquid crystal light distribution unit 700) based on the output of the sensor to determine whether there is something that blocks infrared rays, and depending on the presence or absence of something that blocks infrared rays, an invisible light source ( It controls the operation of the third light source 803).
  • the lighting control of the invisible light source that emits the ultraviolet rays can be automated.
  • the light source 800 is not limited to the first light source 801, the second light source 802, and the third light source 803 described above.
  • Light source 800 may include light sources that emit other types of invisible light.
  • the specific structure of the liquid crystal light distribution section 700 is not limited to the example described with reference to FIG.
  • the liquid crystal light distribution unit 700 has a liquid crystal panel functioning as a so-called liquid crystal lens, which is provided so that the degree of refraction of light directed from one side to the other side can be changed by liquid crystal light distribution control. good too.
  • the lighting control of the light source 800 is not limited to the control based on the output of the sensor. For example, it may be controlled such that a period in which one of the plurality of types of light sources is lit and a period in which the other one is lit are alternately repeated. That is, the light sources to be turned on may be sequentially switched periodically.
  • a polarizing plate may be provided in the irradiation path of the light from the light source unit 80 so that the polarizing plate limits the irradiation of light from a plurality of types of light sources.
  • one of a plurality of types of light sources irradiates light in a certain polarization direction (e.g., P wave), and another light source emits light in a polarization direction different from the one deflection direction (e.g., S wave) is irradiated.
  • a polarizing plate is provided on the irradiation path of the light from the one light source to pass the light in the certain polarization direction and shield the light in the other polarization direction, and the light from the other light source is provided.
  • a polarizing plate may be provided on the irradiation path of 1 to pass the light in the other polarization direction and block the light in the polarization direction different from the other polarization direction. This makes it possible to more reliably limit the irradiation range of light from each of the plurality of types of light sources.
  • the optical paths of multiple types of light sources may be joined by an optical member.
  • a prism is employed as the optical member.
  • Each of the plurality of types of light sources irradiates the optical member with light.
  • the optical member is configured by a prism or a combination of a plurality of prisms shaped so that the paths of light emitted from the light sources of the plurality of types overlap. Thereby, one light distribution control area LDA can be shared by a plurality of types of light sources.
  • the method of stacking when the liquid crystal light distribution unit 700 is composed of a plurality of liquid crystal light distribution panels 1 is not limited to the configuration described with reference to FIG.
  • the first-oriented liquid crystal light distribution panel 1 has the array substrate 2 positioned on the z2 direction side and the counter substrate 3 positioned on the z1 direction side, and the array substrate 2 is positioned on the z1 direction side and the counter substrate 3 is positioned on the z1 direction side.
  • the liquid crystal light distribution panels 1 in the second orientation located on the z2 direction side may be alternately arranged in the z direction.
  • a plurality of liquid crystal light distribution panels 1 are stacked so that the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal light distribution panel 1 facing the first direction or the liquid crystal layer 4 of the liquid crystal light distribution panel 1 facing the second direction overlap.
  • the fifth pad 109, the sixth pad 110, the seventh pad 111 and the eighth pad 112 are defined as first terminal portions.
  • the thirteenth pad 209, the fourteenth pad 210, the fifteenth pad 211 and the sixteenth pad 212 are used as second terminal portions.
  • the fifth terminal 201, the sixth terminal 202, the seventh terminal 203, and the eighth terminal 204 are further connected to the first terminal portion of the liquid crystal light distribution panel 1 in the first direction and the liquid crystal distribution in the second direction.
  • the second terminal portion of the optical panel 1 faces the z-direction, and the second terminal portion of the liquid crystal light distribution panel 1 facing the first direction and the first terminal portion of the liquid crystal light distribution panel 1 facing the second direction face each other. It is preferable that the terminal portions are opposed to each other in the z-direction. As a result, the wiring that connects the first terminal portion of the liquid crystal light distribution panel 1 in the first direction and the first terminal portion of the liquid crystal light distribution panel 1 in the second direction and the liquid crystal light distribution panel in the first direction are connected to each other. Wiring connecting the second terminal portion of the optical panel 1 and the second terminal portion of the liquid crystal light distribution panel 1 in the second direction can be easily provided in the z-direction.
  • the first pad 105, the second pad 106, the third pad 107, and the fourth pad 108 of one of the liquid crystal light distribution panel 1 facing the first direction and the liquid crystal light distribution panel 1 facing the second direction Four signal transmission paths are established by connecting the four terminals and the four terminals of "the fifth pad 109, the sixth pad 110, the seventh pad 111, and the eighth pad 112" by wiring.
  • one of the four terminals of "the ninth pad 205, the tenth pad 206, the eleventh pad 207, and the twelfth pad 208" and the "thirteenth pad 209, the fourteenth pad 210, the fifteenth pad 211, the sixteenth pad 212" are connected by wires to establish four signal transmission paths.
  • the first pad 105, the second pad 106, the third pad 107, the fourth pad 108 of the other of the liquid crystal light distribution panel 1 facing the first direction or the liquid crystal light distribution panel 1 facing the second direction to one of the four terminals of "a fifth terminal 201, a sixth terminal 202, a seventh terminal 203, and an eighth terminal 204".
  • the one "first terminal 101, second terminal 102, third terminal 103, A signal can be transmitted to four terminals of the fourth terminal 104 ′′. That is, by connecting the FPC 40 to the other, it is possible to establish a signal transmission path not only to the other but also to the one, so that the number of wires extending from the plurality of liquid crystal light distribution panels 1 can be further reduced.
  • liquid crystal light distribution panel 50 lighting device 60 control unit 70 light source unit 80 light source unit 90 sensor unit 700 liquid crystal light distribution unit 800 light source 801 first light source 802 second light source 803 third light source 810 compound light source 900 sensor 901 IR sensor 902 illuminance sensor LDA light distribution control area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

照明装置は、光の透過範囲を変更可能な配光制御領域を有する配光制御部と、配光制御部と対向する位置に配置された複数種類の光源と、配光制御部及び複数種類の光源の動作を制御する制御部と、を備え、配光制御部は、配光制御部と光源との対向方向に積層された複数の液晶パネルを有する。

Description

照明装置
 本開示は、照明装置に関する。
 装置の向きを変更可能に設けることで光の照射範囲を変更できる照明装置が知られている(例えば特許文献1)。
特開2021-122262号公報
 特許文献1に記載の照明装置では、複数種類の光源を設けたい場合、光源毎に向きを変えられるように可動部及び駆動部を設ける必要がある。このような構成では大型化を免れないうえ、照明装置の周囲に照明装置の稼働を許容する空間が必要になることから、このような構成を採用することが困難であった。
 本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、複数種類の光源からの配光制御をより容易に行える照明装置を提供することを目的とする。
 本開示の一態様による照明装置は、光の透過範囲を変更可能な配光制御領域を有する配光制御部と、前記配光制御部と対向する位置に配置された複数種類の光源と、前記光源と対向する前記配光制御部の一面とは反対側に位置する前記配光制御部の他面に面する位置に配置され、前記配光制御部及び前記複数種類の光源の動作を制御する制御部と、を備え、前記配光制御部は、前記配光制御部と前記光源との対向方向に積層された複数の液晶パネルを有する。
図1は、照明装置の主要構成を示す模式図である。 図2は、制御部の主要構成及び制御部が備える構成と光源ユニット、センサ部との関係を示すブロック図である。 図3は、実施形態に係る調光パネルの斜視図である。 図4は、実施形態に係るアレイ基板の配線を示す平面図であり、アレイ基板を上側から見た図である。 図5は、実施形態に係る対向基板の配線を示す平面図であり、対向基板を上側から見た図である。 図6は、実施形態に係る調光パネルの配線を示す平面図であり、調光パネルを上側から見た図である。 図7は、図6のV-V線による断面図である。 図8は、液晶配光部の構成を示す模式図である。 図9は、配光制御領域による配光制御例を示す模式図である。 図10は、平面視点での配光制御領域と第1光源、第2光源、第3光源との関係を示す模式図である。 図11は、液晶層に対する光源の配置例を示す模式図である。 図12は、液晶層に対する光源の配置例を示す模式図である。 図13は、平面視点での配光制御領域と複合光源との関係を示す模式図である。 図14は、複数の光源の各々からの配光を液晶配光部によって個別に制御する例を示す模式図である。 図15は、複数の光源の各々からの配光を液晶配光部によって個別に制御する例を示す模式図である。 図16は、複数の光源の各々からの配光を液晶配光部によって個別に制御する例を示す模式図である。 図17は、複数の光源の各々からの配光を液晶配光部によって個別に制御する例を示す模式図である。 図18は、部屋に設けられた光源ユニットからの配光範囲を示す模式図である。
 以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
 図1は、照明装置50の主要構成を示す模式図である。照明装置50は、光源ユニット70と、センサ部90と、制御部60と、を備える。光源ユニット70は、光源部80と、液晶配光部700と、を有する。光源部80は、複数の光源800を有する。
 照明装置50は、液晶配光部700を利用して複数の光源800の各々からの光の照射範囲(配光範囲)を個別に制御可能に設けられた照明装置である。各光源800は、例えば、後述する第1光源801、第2光源802、第3光源803又は複合光源810のいずれかである。液晶配光部700を介して複数の光源800から照射された光は、センサ部90によって検出される。制御部60は、センサ部90が検出した光に基づいて、光源ユニット70の動作を制御するフィードバック制御を行えるよう設けられている。
 図2は、制御部60の主要構成及び制御部60が備える構成と光源ユニット70、センサ部90との関係を示すブロック図である。制御部60は、通信部61と、MCU(Micro Controller Unit)62と、FPGA(Field Programmable Gate Array)63と、D(Digital)/A(Analog)変換部64と、光源駆動部65と、接続部66と、を有する。
 通信部61は、外部の情報処理装置300との間で通信を行う。具体的には、通信部61は、例えば、NIC(Network interface controller)として機能する回路を有する。通信部61は、情報処理装置300から送信された、照明装置50の動作に関する命令を含む信号を受信し、当該命令を示す情報をMCU62へ出力する。なお、情報処理装置300は、例えばスマートフォンのような携帯端末であるが、これに限られるものでない。情報処理装置300は、照明装置50の制御のために設けられたサーバ又はPC(Personal Computer)のような据え置きの情報処理装置であってもよいし、ここで例示していない他の形態による情報処理装置であってもよい。
 情報処理装置300から送信される照明装置50の動作に関する命令とは、例えば、照明装置50による光の照射のON/OFF、光の照射範囲、光の強度等を指定する命令であるが、これらに限られるものでなく、照明装置50の動作制御範囲内で個別に指定可能なあらゆる事項を命令に含めることができる。
 MCU62は、通信部61を介して情報処理装置300から得られた照明装置50の動作に関する命令に応じて、FPGA63、光源駆動部65及び接続部66へ各種の信号を出力する。すなわち、MCU62は、情報処理装置300からの動作に応じて照明装置50が動作するように、制御部60に含まれる各種の構成を制御する。
 FPGA63は、MCU62の制御下で、液晶配光部700の動作を制御するための情報処理を行い、当該情報処理の結果を示す信号をD/A変換部64へ出力する。例えば、情報処理装置300から送信された照明装置50の動作に関する命令に光の照射範囲に関する指定が含まれていた場合、FPGA63は、当該指定に対応した照射範囲に光が照射されるよう液晶配光部700を動作させるための情報処理を行う。
 D/A変換部64は、FPGA63からの信号であるデジタル信号に基づいて、液晶配光部700に含まれる複数の液晶配光パネル1を動作させるためのアナログ信号を出力する構成である。当該構成は、1つの回路によってもよいし、複数の回路を含んでもよい。
 光源駆動部65は、MCU62の制御下で、光源部80に含まれる複数の光源800のON/OFF制御及びON時の発光強度制御を行うコントローラである。当該コントローラは、1つの回路によってもよいし、複数の回路を含んでもよい。
 接続部66は、MCU62と、センサ部90に含まれる複数のセンサ900と、の間に介在するインタフェースである。接続部66は、MCU62と接続されている。また、接続部66は、複数のセンサ900と接続されている。接続部66は、MCU62から出力された信号を、センサ部90に含まれる複数のセンサ900へ伝送する。各センサ900は、例えば後述するIR(InfraRed)センサ901又は照度センサ902である。
 次に、液晶配光部700に含まれる液晶配光パネル1について、図3から図7を参照して説明する。
 図3は、実施形態に係る調光パネルの斜視図である。図4は、実施形態に係るアレイ基板の配線を示す平面図であり、アレイ基板を上側から見た図である。図5は、実施形態に係る対向基板の配線を示す平面図であり、対向基板を上側から見た図である。図6は、実施形態に係る調光パネルの配線を示す平面図であり、調光パネルを上側から見た図である。図7は、図6のV-V線による断面図である。なお、図3から図6に示すxyz座標において、x1方向及びx2方向に沿う方向をx方向と称する。x1方向と、x2方向と、は逆である。また、y1方向及びy2方向に沿う方向をy方向と称する。y1方向と、y2方向と、は逆である。また、z1方向及びz2方向に沿う方向をz方向と称する。z1方向と、z2方向と、は逆である。x方向とy方向とは直交する。x方向及びy方向が沿う平面と、z方向とは直交する。
 図3に示すように、液晶配光パネル1は、アレイ基板2と、対向基板3と、液晶層4と、シール材30と、を有する。
 図3および図6に示すように、アレイ基板(第1基板)2は、対向基板(第2基板)3よりも大きい。即ち、対向基板(第2基板)3の面積は、アレイ基板(第1基板)2の面積よりも小さい。アレイ基板2は、透明ガラス23(図4参照)を有する。対向基板3は、透明ガラス31(図5参照)を有する。実施形態において、アレイ基板2および対向基板3は、上側から見た平面視で正方形であるが、本発明に係る基板の形状は正方形に限定されない。アレイ基板2の表面2aには、第1端子群エリア21と、第2端子群エリア22とが設けられる。第1端子群エリア21は、アレイ基板2の表面2aにおけるy1側の端部に位置する。第2端子群エリア22は、アレイ基板2の表面2aにおけるx2側の端部に位置する。第1端子群エリア21および第2端子群エリア22は、上側から見た場合に、L字形状を有する。第1端子群エリア21には、第1の端子群10が配置され、第2端子群エリア22には、第2の端子群20が配置される。なお、対向基板3の面積がアレイ基板2の面積よりも小さいため、第1の端子群10および第2の端子群20が露出する。また、第1の端子群10および第2の端子群20は、単に、端子部とも称せられる。
 図3および図6に示すように、第1の端子群10は、第1端子101と、第2端子102と、第3端子103と、第4端子104と、第1パッド105と、第2パッド106と、第3パッド107と、第4パッド108と、第5パッド109と、第6パッド110と、第7パッド111と、第8パッド112と、を含む。第1端子101、第2端子102、第3端子103、第4端子104、第1パッド105、第2パッド106、第3パッド107、第4パッド108、第5パッド109、第6パッド110、第7パッド111、および第8パッド112は、x1側からx2側に向けて左右方向に順に並んで配置される。第1パッド105と第8パッド112とは、リード線113を介して電気的に接続される。第2パッド106と第7パッド111とは、リード線113を介して電気的に接続される。第3パッド107と第6パッド110とは、リード線113を介して電気的に接続される。第4パッド108と第5パッド109とは、リード線113を介して電気的に接続される。
 図3および図6に示すように、第2の端子群20は、第5端子201と、第6端子202と、第7端子203と、第8端子204と、第9パッド205と、第10パッド206と、第11パッド207と、第12パッド208と、第13パッド209と、第14パッド210と、第15パッド211と、第16パッド212と、を含む。第5端子201、第6端子202、第7端子203、第8端子204、第9パッド205、第10パッド206、第11パッド207、第12パッド208、第13パッド209、第14パッド210、第15パッド211、および第16パッド212は、y2側からy1側に向けて前後方向に順に並んで配置される。第9パッド205と第16パッド212とは、リード線213を介して電気的に接続される。第10パッド206と第15パッド211とは、リード線213を介して電気的に接続される。第11パッド207と第14パッド210とは、リード線213を介して電気的に接続される。第12パッド208と第13パッド209とは、リード線213を介して電気的に接続される。
 なお、図3に示すように、対向基板3は、アレイ基板2の上側(z1側)に配置される。対向基板3とアレイ基板2との間には、シール材30および液晶層4が設けられる。シール材30は、対向基板3の外周に沿って環状に設けられ、シール材30の内側に液晶層4が充填される。なお、液晶層4が設けられる領域はアクティブ領域であり、液晶層4の外側は額縁領域であり、第1端子群エリア21および第2端子群エリア22は端子領域である。
 次に、アレイ基板2および対向基板3の配線について説明する。なお、図7に示すように、基板の表面および裏面のうち配線は表面に設けられる。即ち、配線が設けられる面を表面とし、表面の反対側の面を裏面とする。具体的に図7を用いて説明すると、アレイ基板2の表面2aおよび裏面2bのうち上側の表面2aに配線が設けられ、対向基板3の表面3aおよび裏面3bのうち下側の表面3aに配線が設けられる。このように、アレイ基板2の表面2aと、対向基板3の表面3aとは、液晶層4を挟んで向かい合うように配置される。
 図4に示すように、アレイ基板2の透明ガラス23の表面2aには、配線24および第1電極25が設けられる。具体的には、第1端子101と第5端子201とは配線24を介して電気的に接続される。第2端子102と第6端子202とは配線24を介して電気的に接続される。第3端子103と第7端子203とは配線24を介して電気的に接続される。第4端子104と第8端子204とは配線24を介して電気的に接続される。第2端子102と第6端子202とを結ぶ配線24には、複数の第1電極25が接続される。第3端子103と第7端子203とを結ぶ配線24には、複数の第1電極25が接続される。なお、配線24には、接続部C1、C2が設けられる。
 また、図5に示すように、対向基板3の表面3aには、配線32および第2電極33が設けられる。具体的には、y1側とy2側とに配線32がそれぞれ設けられる。配線32はx方向に延びる。配線32には、第2電極33が電気的に接続される。第2電極33は、y方向に延びる。なお、配線32には、接続部C3、C4が設けられる。図4から図6に示す例では、第1電極25の数及び第2電極33の数が8つであるが、これは模式的なものであって、実際の第1電極25の数及び第2電極33の数を示すものでない。第1電極25の数及び第2電極33の数は、2つ以上であればよく、当然、9つ以上であってもよい。
 そして、図6および図7に示すように、アレイ基板2の上側に間隔をおいて対向基板3が配置される。アレイ基板2と対向基板3との間には、液晶層4が充填される。また、アレイ基板2の接続部C1と、対向基板3の接続部C3とは、導通可能な柱(図示せず)を介して電気的に接続されている。アレイ基板2の接続部C2と、対向基板3の接続部C4とは、導通可能な柱(図示せず)を介して電気的に接続されている。
 また、図6に示すように、第1端子101、第2端子102、第3端子103、第4端子104、第1パッド105、第2パッド106、第3パッド107、および第4パッド108は、二点鎖線で示すFPC(Flexible Printed Circuits)40と電気的に接続可能である。複数の液晶配光パネル1は、例えば、それぞれ個別に設けられたFPC40を介してD/A変換部64と接続される。
 図8は、液晶配光部700の構成を示す模式図である。図8に示すように、液晶配光部700は、例えば、z方向に積層された4つの液晶配光パネル1を有する。当該4つの液晶配光パネル1は、図3から図7を参照して説明した液晶配光パネル1である。当該4つの液晶配光パネル1は、各々の液晶層4が重なり、各々が有する複数の第1電極25及び複数の第2電極33の配置が平面視点で重なるように積層される。平面視点とは、x方向及びy方向が沿う平面を正面視する視点である。複数の第1電極25と、複数の第2電極33と、が配置された領域は、後述する図9等に示す配光制御領域LDAとして機能する。
 図9は、配光制御領域LDAによる配光制御例を示す模式図である。上述したように、配光制御領域LDAは、平面視点で、複数の第1電極25と、複数の第2電極33と、が配置された領域である。すなわち、配光制御領域LDAは、x方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極と、y方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極と、を含む。x方向に延出してy方向に並ぶ電極とは、例えば第1電極25である。y方向に延出してx方向に並ぶ電極とは、例えば第2電極33である。
 液晶配光部700は、z方向に重なる4つの液晶配光パネル1を有するので、x方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極及びy方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極は、z方向に四重になっている。このような液晶配光部700が有する4つの液晶配光パネル1のx方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極及びy方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極の各々の電位を制御することで、配光制御領域LDAは、例えば図9に示す「配光パターンの例」の例E1,E2,E3,E4のように、液晶配光部700の一面側から他面側に向かう光の透過範囲及び透過の度合いを制御できる。
 なお、以下の説明では、平面視点で重なっている電極に与えられる電位は等しいものとする。図9の例E1は、x方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極及びy方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極の全ての電位が0ボルト(V)である場合に、光源(例えば、光源800)の反対側から配光制御領域LDAを平面視点で見た状態を示す模式図である。例E1では、当該光源からの光がほとんどそのまま配光制御領域LDAを透過している。
 例E2は、x方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極の電位が0ボルト(V)であり、y方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極の電位が0ボルト(V)を超える電位である場合に、光源(例えば、光源800)の反対側から配光制御領域LDAを平面視点で見た状態を示す模式図である。例E2では、x方向の光の広がりとy方向の光の広がりを比較した場合に、当該光源からの光がx方向に相対的に大きく広がる一方、y方向にはあまり広がらないように配光を制御している状態の配光制御領域LDAを示している。y方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極の電位が0ボルト(V)を超える電位である、とは、x方向に並ぶ複数の電極のうち隣り合う電極のうち一方が0ボルト(V)であり、他方が0ボルト(V)を超える電位であることで、隣り合う2つの電極間の電位差による電場の影響が液晶層4に与えられる状態をさす。
 例E3は、x方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極の電位が0ボルト(V)を超える電位であり、y方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極の電位が0ボルト(V)である場合に、光源(例えば、光源800)の反対側から配光制御領域LDAを平面視点で見た状態を示す模式図である。例E3では、x方向の光の広がりとy方向の光の広がりを比較した場合に、当該光源からの光がy方向に相対的に大きく広がる一方、x方向にはあまり広がらないように配光を制御している状態の配光制御領域LDAを示している。x方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極の電位が0ボルト(V)を超える電位である、とは、y方向に並ぶ複数の電極のうち隣り合う電極のうち一方が0ボルト(V)であり、他方が0ボルト(V)を超える電位であることで、隣り合う2つの電極間の電位差による電場の影響が液晶層4に与えられる状態をさす。
 例E4は、x方向に延出してy方向に並ぶ複数の電極及びy方向に延出してx方向に並ぶ複数の電極の全ての電位が0ボルト(V)を超える電位である場合に、光源(例えば、光源800)の反対側から配光制御領域LDAを平面視点で見た状態を示す模式図である。例E4では、当該光源からの光が配光制御領域LDAによって大幅に遮られることで、配光制御領域LDAを挟んで当該光源の反対側から見た場合に全体的に薄暗くなっている状態の配光制御領域LDAを示している。
 なお、配光制御領域LDAは、平面視点で、x方向に延出してy方向に並ぶ2つ以上の電極と、y方向に延出してx方向に並ぶ2つ以上の電極と、を有していればよい。ここで、1つの配光制御領域LDAが、x方向に延出してy方向に並ぶmつの電極と、y方向に延出してx方向に並ぶnつの電極と、を有していることを第1条件とする。また、1つの液晶配光パネル1において、x方向に延出してy方向に並ぶ電極(例えば、第1電極25)の数がm×pであり、y方向に延出してx方向に並ぶ電極(例えば、第2電極33)の数がn×qであることを第2条件とする。第1条件と第2条件を前提とすると、液晶配光部700は、x方向にpつ、y方向にqつの配光制御領域LDAをマトリクス状に設定できる。m,n,p,qは、2以上の自然数である。無論、平面視点で1つの液晶配光パネル1が有するアクティブ領域(液晶層4が設けられる領域)全体を1つの配光制御領域LDAとしてもよい。
 また、図9に示す例E1,E2,E3,E4では、電位制御による配光範囲の平面視点での形状の差を特に示しているが、実際には、第1電極25に与えられる電位と第2電極33に与えられる電位との関係で、光の透過範囲の形状及び光の透過範囲の大きさをより柔軟に制御できる。なお、図3から図8を参照して説明した構成及び制御はあくまでも一例であってこれに限られるものでない。例えば、第1電極25は厳密にx方向に沿っていなくてもよく、x方向に対して数度(10°以下)程度の傾斜を有する角度に延出していてもよい。また、複数の第1電極25はy方向に等間隔に並ぶわけでなく、液晶配光パネル1におけるy方向の両端付近と、y方向の中央付近と、で隣り合う第1電極同士の間隔が異なっていてもよい。第2電極33についても、ここで述べた第1電極25の説明における「x方向」と「y方向」とを入れ替えた説明に対応する構成であってもよい。
 図10は、平面視点での配光制御領域LDAと第1光源801、第2光源802、第3光源803との関係を示す模式図である。図10に示すように、実施形態では、複数の配光制御領域LDAがマトリクス状に並ぶ。例えば、平面視点で液晶層4内に配置された第1電極25のうち一部と第2電極33のうち一部との組み合わせによって配光制御領域LDAとして機能する領域が、液晶層4内にマトリクス状に並ぶ程度の数だけ、第1電極25及び第2電極33が液晶配光パネル1に設けられている。
 1つの配光制御領域LDAには、1つの第1光源801、1つの第2光源802又は1つの第3光源803のいずれかが配置されている。第1光源801と、第2光源802と、第3光源803と、はそれぞれ発する光のスペクトルのピークが異なる。第1光源801は、ヒトの可視光域に含まれる波長の光を主に発する。第1光源801が発する光は、例えば白色光であるが、いわゆる電球の光を模したような暖色系の光であってもよいし、他の色の光であってもよい。第2光源802は、赤外線を発する。当該赤外線の波長は、後述するIRセンサ901によって検出可能な波長である。第3光源803は、紫外線を発する。第1光源801、第2光源802、第3光源803は、例えばLED(Light Emitting Diode)であるが、これに限られるものでなく、他の光源であってもよい。
 図2を参照して説明した光源800は、例えば、第1光源801、第2光源802、第3光源803のいずれかである。図10に示す例では、第1光源801がx方向に並ぶ列と、第2光源802がx方向に並ぶ列と、第3光源803がx方向に並ぶ列と、がy方向に周期的に配置されているが、光源800として設けられる具体的な光源の種類(例えば、第1光源801、第2光源802、第3光源803)及び光源の配置は、図10で示す例に限られるものでない。
 図11及び図12は、液晶層4に対する光源の配置例を示す模式図である。図11に示す例では、アクティブ領域(液晶層4が設けられる領域)が、部分領域F1と、部分領域F2と、に二分されている。部分領域F1には、第1光源801、第2光源802、第3光源803のうちいずれか一種類(例えば、第1光源801)が配置される。部分領域F2には、第1光源801、第2光源802、第3光源803のうち部分領域F1に配置されているものとは異なるいずれか一種類(例えば、第2光源802)が配置される。
 図12に示す例では、アクティブ領域(液晶層4が設けられる領域)が、部分領域Faと、部分領域Fbと、部分領域Fcと、に三分されている。部分領域Faには、第1光源801、第2光源802、第3光源803のうちいずれか一種類(例えば、第1光源801)が配置される。部分領域Fbには、第1光源801、第2光源802、第3光源803のうち部分領域Faに配置されているものとは異なるいずれか一種類(例えば、第2光源802)が配置される。部分領域Fbには、第1光源801、第2光源802、第3光源803のうち部分領域Faにも部分領域Fbにも配置されていない一種類(例えば、第3光源803)が配置される。
 図11では、部分領域F1と、部分領域F2と、がy方向に並び、図12では、部分領域Faと、部分領域Fbと、部分領域Fcと、がx方向に並んでいるが、これらの並び方向におけるx方向とy方向の関係は逆転してもよい。
 また、1つの配光制御領域LDAに対して複数種類の光を発する光源(例えば、図13に示す複合光源810)を配置してもよい。
 図13は、平面視点での配光制御領域LDAと複合光源810との関係を示す模式図である。図13に示すように、1つの配光制御領域LDAに、1つの複合光源810が設けられていてもよい。1つの複合光源810は、1つの第1光源801、1つの第2光源802及び1つの第3光源803を有する。各複合光源810は、光源駆動部65の制御下で、第1光源801、第2光源802又は第3光源803を点灯可能に設けられている。各複合光源810が有する第1光源801、第2光源802又は第3光源803のいずれをどのタイミングで点灯させるのかは、適宜選択可能になっている。実施形態では、1つの複合光源810が有する第1光源801、第2光源802及び第3光源803のうち2つ以上が同時に点灯するようには制御されないが、同時に点灯可能としてもよい。
 図14、図15、図16及び図17は、複数の光源の各々からの配光を液晶配光部700によって個別に制御する例を示す模式図である。例えば、図14では、z方向に直交する方向(例えば、x方向又はy方向)に沿って第1光源801と第2光源802とが交互に配置されている。図14では、3つの第1光源801と、3つの第2光源802とを特筆的に図示しているが、第1光源801の数及び第2光源802の数は2つ以下であってもよいし、4つ以上であってもよい。同様の考え方で、図15、図16及び図17に例示されている第1光源801、第2光源802、第3光源803及び複合光源810の各々の数は2つ以下であってもよいし、4つ以上であってもよい。
 図14では、3つの第1光源801のうち1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF11として示している。また、3つの第1光源801のうち他の1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF12として示している。また、3つの第1光源801のうち残り1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF13として示している。
 また、図14では、3つの第2光源802のうち1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF21として示している。また、3つの第2光源802のうち他の1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF22として示している。また、3つの第2光源802のうち残り1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF23として示している。
 配光範囲LF12によって照らされる床FRの範囲は、配光範囲LF11によって照らされる床FRの範囲よりも広い。配光範囲LF21によって照らされる床FRの範囲は、配光範囲LF22、配光範囲LF23によって照らされる床FRの範囲よりも広い。また、配光範囲LF21,LF22,LF23によって照らされる床FRの範囲は、配光範囲LF11,LF12,LF13によって照らされる床FRの範囲よりも狭い。このように、液晶配光部700の配光制御領域LDA毎の配光制御によって、各第1光源801及び各第2光源802からの配光を個別に制御できる。
 図15は、z方向に直交する方向(例えば、x方向又はy方向)の一方側から他方側に向かって、第1光源801、第2光源802、第3光源803の順でこれらが周期的に配置されている。当該z方向に直交する方向がy方向である場合、図15に示す例は、図10を参照して説明した構成に対応する。
 図15では、図示されている2つの第1光源801のうち1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF14として示している。また、3つの第1光源801のうち他の1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF15として示している。
 また、図15では、図示されている第2光源802から発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF24として示している。また、図15では、図示されている第3光源803から発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF34として示している。
 配光範囲LF24によって照らされる床FRの範囲は、配光範囲LF14,LF15によって照らされる床FRの範囲よりも狭い。また、配光範囲LF34によって照らされる床FRの範囲は、配光範囲LF24によって照らされる床FRの範囲よりも狭い。このように、液晶配光部700の配光制御領域LDA毎の配光制御によって、第1光源801、第2光源802、第3光源803の各々からの配光を個別に制御できる。
 また、図14及び図15に示す例では、床FRに複数のIRセンサ901が設けられている。IRセンサ901は、赤外線を検出する。配光範囲LF21,LF22,LF23(又は配光範囲LF24)内に進入しているものがない状態と、配光範囲LF21,LF22,LF23(又は配光範囲LF24)内に進入しているものがある状態と、では、IRセンサ901による検出結果が異なる。これを利用して、配光範囲LF21,LF22,LF23(又は配光範囲LF24)内に進入しているものがあるかをIRセンサ901によって検出できる。また、配光範囲LF21,LF22,LF23(又は配光範囲LF24)内に進入しているものがあることがIRセンサ901によって検出されている場合に第1光源801を点灯させ、配光範囲LF21,LF22,LF23(又は配光範囲LF24)内に進入しているものがないことがIRセンサ901によって検出された場合に第1光源801を消灯させるようにしてもよい。係る制御は、MCU62の制御下で、光源駆動部65が行う。このように、制御部60は、IRセンサ901と液晶配光部700との間で赤外線を遮蔽するものがあるかをIRセンサ901の出力に基づいて判定し、赤外線を遮蔽するものの有無に応じて第1光源801の動作を制御できる。このようなIRセンサ901による赤外線の検出に基づいた第1光源801の点灯制御に係る設定は、例えば情報処理装置300から行われ、MCU62によって当該設定が保持される。
 また、図15に示す例では、配光範囲LF24内に進入しているものがあることがIRセンサ901によって検出されている場合に第3光源803を消灯させ、配光範囲LF24内に進入しているものがないことがIRセンサ901によって検出された場合に第3光源803を点灯させるようにしてもよい。このように、制御部60は、IRセンサ901と液晶配光部700との間で赤外線を遮蔽するものがあるかをIRセンサ901の出力に基づいて判定し、赤外線を遮蔽するものの有無に応じて第3光源803の動作を制御できる。係る制御は、MCU62の制御下で、光源駆動部65が行う。このようなIRセンサ901による赤外線の検出に基づいた第3光源803の点灯制御に係る設定は、例えば情報処理装置300から行われ、MCU62によって当該設定が保持される。
 図16では、図15に示すIRセンサ901が照度センサ902に置換された例を示している。照度センサ902は、第1光源801からの光による照度を測定する。照度センサ902は、各第1光源801からの光による照度を個別に測定可能に配置されることが望ましい。また、MCU62は、照度センサ902による照度の測定時に、1つの照度センサ902が設けられている範囲に1つの第1光源801からの光が照射されるように液晶配光部700による配光の制御を行ってもよい。照度センサ902による測定の結果を示す情報は、MCU62へ出力される。MCU62は、照度センサ902によって測定された第1光源801の照度に基づいて、各第1光源801の発光強度を制御する。具体的には、MCU62は、予め定められた光の照度を照度センサ902が測定するように各第1光源801の発光強度を制御する。例えば、第1光源801は、長期間の使用に伴って、電力供給が一定であっても次第に発光強度が低下することがある。このような場合、供給電力(電流)をより大きくすることで、発光強度を補償できる。そこで、図16に示す例では、MCU62が、照度センサ902による照度の測定に基づいたフィードバック制御を行い、発光強度が一定になるように供給電力を制御する。
 なお、照度センサ902は、第2光源802からの赤外線の強度や第3光源803からの紫外線の強度を測定する機能をさらに有していてもよいし、これらの強度の少なくとも1つを測定する専用のセンサを照度センサ902とは別個に設けてもよい。係る赤外線及び紫外線の強度測定に基づいたフィードバック制御を行い、赤外線及び紫外線の強度についても一定になるようにMCU62が第2光源802、第3光源803の発光強度を制御するようにしてもよい。
 また、照度センサ902に代えて、又は、照度センサ902に加えて、さらに、色温度センサを床FRに設けてもよい。すなわち、センサ900は、色温度センサを含んでいてもよい。当該色温度センサは、光の色温度を測定する。この場合、光源部80は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)のような複数色の色の各々に対応する複数の第1光源801を有する。情報処理装置300から通信部61に送信される情報は、光源部80から照射されるべき光の色温度に関する設定を含んでいる。制御部60は、当該設定に対応した色温度の光が照射されるよう、光源部80が有する第1光源801の点灯制御を行う。さらに、当該色温度センサが床FRに照射された光の色温度を測定し、測定結果を示す出力を制御部60にフィードバックする。制御部60は、当該フィードバックに基づいて、第1光源801の点灯制御を行う。これによって、より高精度な光の色温度制御を実現できる。
 図17では、z方向に直交する方向(例えば、x方向又はy方向)に沿って複数の複合光源810が配置されている例を示している。また、図17では、図示されている2つの複合光源810のうち1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF41として示している。また、図示されている2つの複合光源810のうち他の1つから発せられて液晶配光部700による配向制御を経て床FRに照射される光の照射範囲を配光範囲LF42として示している。配光範囲LF42によって照らされる床FRの範囲は、配光範囲LF41によって照らされる床FRの範囲よりも狭い。このように、液晶配光部700の配光制御領域LDA毎の配光制御によって、各複合光源810からの配光を個別に制御できる。また、図17に示す例では、配光範囲LF41,LF42の各々で床FRに照射される光を、第1光源801、第2光源802又は第3光源803のいずれかが発する光とすることができる。
 また、図17に示すように、床FRにIRセンサ901と照度センサ902の両方を設けることもできる。図17に示す例によれば、図14及び図15を参照して説明したIRセンサ901による赤外線の検出に基づいた光の制御と、図16を参照して説明した照度センサ902による照度の測定に基づいた発光強度の制御と、の両方を実現できる。無論、図17に示す例において、IRセンサ901又は照度センサ902を省略してもよい。図14から図16を参照して説明した、第1光源801、第2光源802(又は第1光源801、第2光源802、第3光源803)が設けられている構成においても、図17に示す例と同様、床FRにIRセンサ901と照度センサ902の両方を設けてもよい。また、図14に示す例において、IRセンサ901に代えて照度センサ902を設けてもよい。
 なお、図10から図17までの説明において、各光源800(第1光源801、第2光源802、第3光源803又は複合光源810)からの光の配光をどのようにするかの設定は、予め決定されている。例えば、情報処理装置300から送信された情報に、当該設定を示す情報が含まれており、MCU62が当該情報に基づいて液晶配光部700の動作を制御することで、当該設定に応じた配光が実現する。この例では、情報処理装置300から送信される設定の更新によって、光の配光の状況も更新できる。
 図18は、部屋500に設けられた光源ユニット70からの配光範囲LF51,LF52を示す模式図である。図18に示すように、光源ユニット70は、例えば部屋500の天井に設けられる。光源ユニット70が有する光源部80に含まれる複数の光源800の各々からの光は、例えば図18に示す配光範囲LF51,LF52のように個別に制御できる。このように、実施形態によれば、配光をより柔軟に制御できる。
 また、図18に示す例では、図示を省略しているが床FRにはセンサ部90の構成としてIRセンサ901及び照度センサ902のうち少なくとも一方が設けられ、図14から図17を参照して説明した例と同様の光の制御が行われる。
 以上説明したように、実施形態によれば、照明装置(照明装置50)は、光の透過範囲を変更可能な配光制御領域(配光制御領域LDA)を有する配光制御部(光源ユニット70)と、当該配光制御部と対向する位置に配置された複数種類の光源(光源800)と、当該配光制御部及び当該複数種類の光源の動作を制御する制御部(制御部60)と、を備える。当該配光制御部は、当該配光制御部と当該光源との対向方向に積層された複数の液晶パネル(液晶配光パネル1)を有する。実施形態によれば、当該複数の液晶パネルを有する当該配光制御部の当該配光制御領域が光の透過範囲を変更可能に設けられているので、当該複数種類の光源の各々の向きを変えることなく当該複数種類の光源の配光を制御できる。従って、複数種類の光源からの配光制御をより容易に行える。
 また、液晶パネル(液晶配光パネル1)は、対向方向(z方向)に直交する平面に沿う一方向(例えば、x方向)に延出して当該対向方向及び当該一方向に直交する他方向(例えば、y方向)に並ぶ複数の第1電極(第1電極25)が設けられた第1基板(アレイ基板2)と、当該他方向に延出して当該一方向に並ぶ複数の第2電極(第2電極33)が設けられた第2基板(対向基板3)と、当該第1基板と当該第2基板との間に封止された液晶層(液晶層4)と、を有する。これによって、一面側から他面側に向かう光が透過する範囲を容易に制御可能な液晶パネルを実現できる。すなわち、当該液晶パネルを有する配光制御部(液晶配光部700)による、より容易な光の配光制御を実現できる。
 また、複数種類の光源(光源800)は、可視光源(第1光源801)と、不可視光源(例えば、第2光源802、第3光源803)と、を含む。これによって、当該可視光源からの光及び当該不可視光源からの光の各々の配光制御をより容易に行える照明装置を提供できる。
 また、不可視光源(第3光源803)が発する光は、紫外線を含む。これによって、紫外線による化学的な作用(殺菌、消毒等)を適用する範囲を配光制御によって制御可能な照明装置を提供できる。
 また、不可視光源(第2光源802)が発する光は、赤外線を含む。これによって、赤外線の利用による制御(例えば、赤外線の照射範囲への進入検出等)を適用する範囲を配光制御によって設定可能な照明装置を提供できる。
 また、光源(光源800)と対向する配光制御部(液晶配光部700)の一面とは反対側に位置する当該配光制御部の他面に面する位置に配置され、複数種類の光源(光源800)が発する光のうち少なくとも一種類を検出可能なセンサ(センサ900)を備え、制御部(制御部60)は、当該センサの出力に基づいて当該複数種類の光源(光源800)のうち1種類以上の光源の動作を制御する。これによって、センサの出力に基づいて動作制御可能な照明装置を提供できる。
 また、センサ(IRセンサ901)は、赤外線を検出し、制御部(制御部60)は、当該センサと配光制御部(液晶配光部700)との間で赤外線を遮蔽するものがあるかを当該センサの出力に基づいて判定し、赤外線を遮蔽するものの有無に応じて可視光源(第1光源801)の動作を制御する。これによって、当該可視光源の点灯制御を自動化できる。
 また、不可視光源が発する光(第2光源802、第3光源803)は、赤外線及び紫外線を含み、センサ(IRセンサ901)は、赤外線を検出し、制御部(制御部60)は、当該センサと配光制御部(液晶配光部700)との間で赤外線を遮蔽するものがあるかを当該センサの出力に基づいて判定し、赤外線を遮蔽するものの有無に応じて紫外線を発する不可視光源(第3光源803)の動作を制御する。これによって、当紫外線を発する不可視光源の点灯制御を自動化できる。
 なお、光源800は、上述した第1光源801、第2光源802、第3光源803に限られない。光源800は、他の種類の不可視光を発する光源を含んでいてもよい。また、液晶配光部700の具体的構造は、図8を参照して説明した例に限られない。例えば、液晶配光部700は、液晶の配光制御によって一面側から他面側に向かう光の屈折の度合いを変更可能に設けられた、いわゆる液晶レンズとして機能する液晶パネルを有する構成であってもよい。
 また、光源800の点灯制御は、センサの出力に基づいた制御に限られない。例えば、複数種類の光源のうち1つが点灯する期間と、他の1つが点灯する期間と、が交互に繰り返されるように制御されてもよい。すなわち、点灯する光源が周期的に順次切り替わるようにしてもよい。
 また、光源部80からの光の照射経路に偏光板を設け、複数種類の光源からの光の照射を偏光板によって限定するようにしてもよい。例えば、複数種類の光源のうちある1つからはある偏向方向の光(例えば、P波)が照射され、他の1つからは当該ある偏向方向とは異なる他の偏向方向の光(例えば、S波)が照射されるようにする。この場合、当該ある1つの光源からの光の照射経路上に当該ある偏向方向の光を通過させて他の偏向方向の光を遮蔽する偏光板が設けられ、当該他の1つの光源からの光の照射経路上に当該他の偏向方向の光を通過させて当該他の偏向方向とは異なる偏向方向の光を遮蔽する偏光板が設けられていればよい。これによって、当該複数種類の光源の各々からの光の照射範囲をより確実に限定できる。
 また、複数種類の光源の光路を光学部材によって合流させるようにしてもよい。この場合、光学部材として、例えばプリズムが採用される。複数種類の光源の各々は、光学部材に光を照射する。光学部材は、複数種類の光源の各々からの光の出射経路が重なるように整形されたプリズム又は複数のプリズムの組み合わせによって構成される。これによって、1つの配光制御領域LDAを複数種類の光源で共有できる。
 なお、液晶配光部700を複数の液晶配光パネル1で構成する場合の積層方法は、図8を参照して説明した構成に限られるものでない。例えば、アレイ基板2がz2方向側に位置し、対向基板3がz1方向側に位置する第1の向きの液晶配光パネル1と、アレイ基板2がz1方向側に位置し、対向基板3がz2方向側に位置する第2の向きの液晶配光パネル1と、をz方向に交互に配置するようにしてもよい。この場合、第1の向きの液晶配光パネル1の液晶層4と又は第2の向きの液晶配光パネル1の液晶層4と、が重なるように複数の液晶配光パネル1が積層される。ここで、第5パッド109、第6パッド110、第7パッド111及び第8パッド112を第1端子部とする。また、第13パッド209、第14パッド210、第15パッド211及び第16パッド212を第2端子部とする。また、第5端子201、第6端子202、第7端子203及び第8端子204この場合、さらに、第1の向きの液晶配光パネル1が有する第1端子部と第2の向きの液晶配光パネル1が有する第2端子部とがz方向に対向し、かつ、第1の向きの液晶配光パネル1が有する第2端子部と第2の向きの液晶配光パネル1が有する第1端子部とがz方向に対向するようにするとよい。これによって、第1の向きの液晶配光パネル1が有する第1端子部と第2の向きの液晶配光パネル1が有する第1端子部とを接続する配線と、第1の向きの液晶配光パネル1が有する第2端子部と第2の向きの液晶配光パネル1が有する第2端子部とを接続する配線と、をz方向に容易に設けられる。ここで、第1の向きの液晶配光パネル1又は第2の向きの液晶配光パネル1のうち一方の「第1パッド105、第2パッド106、第3パッド107、第4パッド108」の4端子と、「第5パッド109、第6パッド110、第7パッド111、第8パッド112」の4端子と、を配線で接続して4つの信号伝送経路を成立させる。また、当該一方の「第9パッド205、第10パッド206、第11パッド207、第12パッド208」の4端子と、「第13パッド209、第14パッド210、第15パッド211、第16パッド212」の4端子と、を配線で接続して4つの信号伝送経路を成立させる。こうすることで、第1の向きの液晶配光パネル1又は第2の向きの液晶配光パネル1のうち他方の「第1パッド105、第2パッド106、第3パッド107、第4パッド108」の4端子から、当該一方の「第5端子201、第6端子202、第7端子203、第8端子204」の4端子へ信号を伝送できる。また、当該他方の「第9パッド205、第10パッド206、第11パッド207、第12パッド208」の4端子から、当該一方の「第1端子101、第2端子102、第3端子103、第4端子104」の4端子へ信号を伝送できる。すなわち、当該他方へのFPC40の接続によって、当該他方だけでなく当該一方への信号伝送経路も成立させることができ、複数の液晶配光パネル1から延出する配線の数をより減らせる。
 また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。
1 液晶配光パネル
50 照明装置
60 制御部
70 光源ユニット
80 光源部
90 センサ部
700 液晶配光部
800 光源
801 第1光源
802 第2光源
803 第3光源
810 複合光源
900 センサ
901 IRセンサ
902 照度センサ
LDA 配光制御領域

Claims (8)

  1.  光の透過範囲を変更可能な配光制御領域を有する配光制御部と、
     前記配光制御部と対向する位置に配置された複数種類の光源と、
     前記配光制御部及び前記複数種類の光源の動作を制御する制御部と、を備え、
     前記配光制御部は、前記配光制御部と前記光源との対向方向に積層された複数の液晶パネルを有する、
     照明装置。
  2.  前記液晶パネルは、
     前記対向方向に直交する平面に沿う一方向に延出して前記対向方向及び前記一方向に直交する他方向に並ぶ複数の第1電極が設けられた第1基板と、
     前記他方向に延出して前記一方向に並ぶ複数の第2電極が設けられた第2基板と、
     前記第1基板と前記第2基板との間に封止された液晶層と、を有する、
     請求項1に記載の照明装置。
  3.  前記複数種類の光源は、可視光源と、不可視光源と、を含む、
     請求項1又は2に記載の照明装置。
  4.  前記不可視光源が発する光は、紫外線を含む、
     請求項3に記載の照明装置。
  5.  前記不可視光源が発する光は、赤外線を含む、
     請求項3又は4に記載の照明装置。
  6.  前記光源と対向する前記配光制御部の一面とは反対側に位置する前記配光制御部の他面に面する位置に配置され、前記複数種類の光源が発する光のうち少なくとも一種類を検出可能なセンサを備え、
     前記制御部は、前記センサの出力に基づいて前記複数種類の光源のうち1種類以上の光源の動作を制御する、
     請求項4又は5に記載の照明装置。
  7.  前記センサは、赤外線を検出し、
     前記制御部は、前記センサと前記配光制御部との間で赤外線を遮蔽するものがあるかを前記センサの出力に基づいて判定し、赤外線を遮蔽するものの有無に応じて前記可視光源の動作を制御する、
     請求項6に記載の照明装置。
  8.  前記不可視光源が発する光は、紫外線を含み、
     前記センサは、赤外線を検出し、
     前記制御部は、前記センサと前記配光制御部との間で赤外線を遮蔽するものがあるかを前記センサの出力に基づいて判定し、赤外線を遮蔽するものの有無に応じて紫外線を発する前記不可視光源の動作を制御する、
     請求項6又は7に記載の照明装置。
PCT/JP2022/033664 2021-11-02 2022-09-08 照明装置 WO2023079829A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023557637A JPWO2023079829A1 (ja) 2021-11-02 2022-09-08

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-179490 2021-11-02
JP2021179490 2021-11-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023079829A1 true WO2023079829A1 (ja) 2023-05-11

Family

ID=86241203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/033664 WO2023079829A1 (ja) 2021-11-02 2022-09-08 照明装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2023079829A1 (ja)
WO (1) WO2023079829A1 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019169340A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 スタンレー電気株式会社 照明装置、光投影システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019169340A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 スタンレー電気株式会社 照明装置、光投影システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023079829A1 (ja) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022514274A (ja) 表示基板、表示パネル及び表示装置
JP4600269B2 (ja) 液晶表示装置
CN109031736B (zh) 准直背光源、显示装置及其驱动方法
KR101288166B1 (ko) 다중색 발광 다이오드
US7905649B2 (en) Display device and optical device
CN105425501B (zh) 光学元件及使用该光学元件的显示装置、电子设备、照明装置
US7591568B2 (en) Point light source, backlight assembly having the same and display apparatus having the same
EP3336424B1 (en) Building material with integrated light-emitting device
JP6757779B2 (ja) 非接触入力装置
JP5169594B2 (ja) 照明装置、および液晶表示装置
WO2011024498A1 (ja) 照明装置および表示装置
JP2009087538A (ja) 光源ユニット、及びそれを用いた照明装置、及びそれを用いた表示装置
US10353132B2 (en) Display device
KR20070115654A (ko) 백라이트 장치 및 컬러 화상 표시 장치
JP2008197132A (ja) 指向性表示ディスプレイ
JP2012069461A (ja) バックライト装置および液晶表示装置
WO2010013544A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
CN101868754B (zh) 背光系统及显示设备
JP2008186374A (ja) 光学式タッチパネル
WO2023079829A1 (ja) 照明装置
CN104303223A (zh) 超亮背光lcd视频显示器
US8876353B2 (en) Lighting apparatus
JP2009087537A (ja) 光源ユニット、及びそれを用いた照明装置、及びそれを用いた表示装置
US7731409B2 (en) Illumination device and method for producing a spatial pattern of light at different wavelengths
WO2014196234A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22889653

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023557637

Country of ref document: JP