(57)【要約】【課題】各発光色エリアからの出射光が混ざることを抑制する。【解決手段】照明装置１００は、複数の発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）が形成される発光部１０と、発光部１０の各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）と対向するように配置される光シャッター部と、を備える。光シャッター部２０は、各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）からの出射光が光シャッター部２９のうち当該発光領域に対向する第１領域を透過することを許容する一方、各第１領域（Ｊ11，Ｊ12，Ｊ13，Ｊ14）を囲む第２領域Ｊ２の少なくとも一部の透過率が可変に制御される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光領域が形成される発光部と、
前記発光部と対向するように配置されるとともに、前記各発光領域と対向する複数の第１領域と、前記各第１領域を囲む第２領域とを有する光シャッター部と、を備え、
前記光シャッター部は、前記各発光領域からの出射光が当該発光領域に対向する前記第１領域を透過することを許容する一方、前記第２領域の少なくとも一部の透過率が可変に制御される、
照明装置。
【請求項２】
前記光シャッター部を制御する制御部をさらに備え、
前記光シャッター部は、
互いに対向する第１基板および第２基板と、
第１基板と第２基板との間に挟持された液晶と、
前記第１基板の液晶側の面にわたって設けられた第１電極と、
前記第２基板の液晶側の面のうち前記第２領域に対応する位置に設けられた複数の第２電極と、を備える液晶シャッターで構成され、
前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差を制御することで、両者の間に挟持された前記液晶の配向を可変に制御する、
請求項１の照明装置。
【請求項３】
各々の発光色が異なる複数のサブ発光領域でひとつの組が構成され、前記発光領域は少なくとも１つの組からなる
請求項１または請求項２の何れかの照明装置。
【請求項４】
前記光シャッター部から見て前記発光部とは反対側に配置されるとともに、前記光シャッター部からの出射光を散乱させる光散乱シートをさらに備える、
請求項１から請求項３の何れかの照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各々の発光色が異なる複数の発光色エリアを有する発光部からの出射光を、液晶シャッターなどの光シャッター機能素子にて調光して出力するという技術が従来から広く知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、液晶シャッターのうち各発光色エリアと対向する領域を囲む領域において各発光色エリアからの出射光が混ざってしまうために所望の色と異なる色が生成されてしまうという問題があった。
以上の事情に鑑みて、本発明は、各発光色エリアからの出射光が混ざることを抑制するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、複数の発光領域が形成される発光部と、発光部と対向するように配置されるとともに、各発光領域と対向する複数の第１領域と、各第１領域を囲む第２領域とを有する光シャッター部と、を備え、光シャッター部は、各発光領域からの出射光が当該発光領域に対向する第１領域を透過することを許容する一方、第２領域の少なくとも一部の透過率が可変に制御される。この態様によれば、第２領域の少なくとも一部の透過率が例えばゼロ（観察側へ透過する光量がゼロ）となるように制御されることで、各々の発光色が異なる複数の発光領域からの出射光が当該第２領域の少なくとも一部において混ざることを抑制できるという利点がある。
【０００６】
より具体的には、光シャッター部を制御する制御部をさらに備え、光シャッター部は、互いに対向する第１基板および第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟持された液晶と、第１基板の液晶側の面にわたって設けられた第１電極と、第２基板の液晶側の面のうち第２領域に対応する位置に設けられた複数の第２電極と、を備える液晶シャッターで構成され、制御部は、第１電極と第２電極との間の電位差を制御することで、両者の間に挟持された液晶の配向を可変に制御する。この態様においては、全ての第２電極と第１電極との間の電位差を一斉に制御することで、第２領域全体の透過率を可変に制御することもできるし、複数の第２電極のうちの一部の第２電極と第１電極との間の電位差を制御することで、第２領域のうちの一部の領域の透過率を可変に制御することもできる。
【０００７】
本発明に係る照明装置の態様として、各々の発光色が異なる複数のサブ発光領域でひとつの組が構成され、発光領域は少なくとも１つの組からなる。例えば、各々の発光色が「Ｒ（赤色）」、「Ｇ（緑色）」、「Ｂ（青色）」である３つのサブ発光領域でひとつの組が構成され、各発光領域はひとつの組からなるという態様とすることもできる。
【０００８】
本発明に係る照明装置の態様として、光シャッター部から見て発光部とは反対側に配置されるとともに、光シャッター部からの出射光を散乱させる光散乱シートをさらに備える。この態様によれば、光散乱シートによって、光シャッター部から出射される光の輝度が均一化されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る照明装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図３】同実施形態に係る照明装置の平面図である。
【図４】本発明の変形例に係る照明装置の発光領域の構成を示す図である。
【図５】本発明の変形例に係る照明装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、照明装置１００は、発光部１０と、光シャッター部２０と、制御部３０とを備える。図１においては、発光部１０と光シャッター部２０とが便宜的にＹ方向に離間して図示されているが、実際には発光部１０と光シャッター部２０とは重ね合わされて配置され、発光部１０は光シャッター部２０の背面側に位置する。
【００１１】
図１に示すように、発光部１０は、複数の発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）を有する。発光領域Ｇ２は、発光領域Ｇ１から見てＸ方向の正側に配置される。発光領域Ｇ３は、発光領域Ｇ１から見てＹ方向の正側に配置される。そして、発光領域Ｇ４は、発光領域Ｇ２から見てＹ方向の正側に配置されるとともに、発光領域Ｇ３から見てＸ方向の正側に配置される。本実施形態において、各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）は、各々の発光色が異なる複数のサブ発光領域で構成される組Ｃからなる。各組Ｃは、赤色光を出射するサブ発光領域Ｈｒと、緑色光を出射するサブ発光領域Ｈｇと、青色光を出射するサブ発光領域Ｈｂとで構成される。
【００１２】
図２は、図１のＡ−Ａ線の断面図である。図２に示すように、発光部１０は複数の発光素子（Ｕｒ，Ｕｇ，Ｕｂ）が基板１１の面上に配列された構成となっている。各発光素子は、複数の色彩（例えば赤色、緑色、青色等）の何れかに対応した波長の光を発生する。本実施形態では、各発光素子（Ｕｒ，Ｕｇ，Ｕｂ）は有機ＥＬ素子で構成され、発光素子Ｕｒは赤色光を出射し、発光素子Ｕｇは緑色光を出射し、発光素子Ｕｂは青色光を出射する。各発光素子（Ｕｒ，Ｕｇ，Ｕｂ）にて発生した光は、基板１１とは反対側に向かって出射する。基板１１上の領域のうち発光素子Ｕｒが配置される領域がサブ発光領域Ｈｒに相当し、発光素子Ｕｇが配置される領域がサブ発光領域Ｈｇに相当し、発光素子Ｕｂが配置される領域がサブ発光領域Ｈｂに相当する。
【００１３】
光シャッター部２０は、発光部１０の各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）と対向するように配置される。図１に示すように、光シャッター部２０は、各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）と対向する複数の第１領域（Ｊ11，Ｊ12，Ｊ13，Ｊ14）と、各第１領域を囲む第２領域Ｊ２（図１において斜線が付された領域）とを有する。本実施形態では、第１領域Ｊ11は発光領域Ｇ１に対向し、第１領域Ｊ12は発光領域Ｇ２に対向し、第１領域Ｊ13は発光領域Ｇ３に対向し、第１領域Ｊ14は発光領域Ｇ４に対向するという具合である。光シャッター部２０は、各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）からの出射光が当該発光領域に対向する第１領域を透過することを許容する。また、第２領域Ｊ２の少なくとも一部の透過率（観察側へ透過する光量の割合）は可変に制御される。その詳細な内容については後述する。
【００１４】
図１および図２に示すように、光シャッター部２０は、互いに対向する第１基板２１および第２基板２２と、第１基板２１と第２基板２２との間に挟持された液晶２３と、第１基板２１の液晶側の面にわたって設けられた第１電極２５と、第２基板２２の液晶側の面のうち第２領域Ｊ２に対応する位置に設けられた複数の第２電極２７とを備える液晶シャッターで構成される。第１基板２１および第２基板２２は、例えばガラスなどの透過性材料で構成される。第１電極２５および第２電極２７は、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ（登録商標）、またはＺｎＯ２のような透明酸化物導電材料から形成される。
【００１５】
図１に示す制御部３０は、発光部１０および光シャッター部２０を制御する手段である。図１に示すように、制御部３０には、外部装置（図示省略）から入力画像信号ＳINが供給される。入力画像信号ＳINは、各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）の発光色を指定する信号である。本実施形態の入力画像信号ＳINは、各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）の発光色を構成する３種類の原色成分（赤色、緑色および青色）の各々について個別に階調を指定する。制御部３０は入力画像信号ＳINに基づいて発光部１０を駆動し、発光部１０における各発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）からの出射光によって表示用画像が形成される。
【００１６】
また、制御部３０は、光シャッター部２０の第１電極２５と第２電極２７との間の電位差を制御することで、両者の間に挟持された液晶２３の配向を可変に制御する。これにより、光シャッター部２０における第２領域Ｊ２の少なくとも一部の透過率が可変に制御される。本実施形態において、制御部３０は、第２領域Ｊ２のうち各々の発光色が異なる複数の発光領域Ｇの間に挟まれた区分領域に配置された第２電極２７と、第１電極２５との間の電位差を制御することで、当該区分領域の透過率を可変に制御する。以下、その詳細な内容について説明する。
【００１７】
図３は、発光部１０と光シャッター部２０とを重ね合わせた状態の照明装置１００の平面図である。いま、発光領域Ｇ１の発光色として第１の色（例えば「黄色」）が指定され、発光領域Ｇ２の発光色として第１の色とは異なる第２の色（例えば「白色」）が指定された場合を想定する。このとき、制御部３０は、第２領域Ｊ２のうち発光領域Ｇ１と発光領域Ｇ２との間に挟まれた区分領域Ｊs12に配置された第２電極２７ａと、第１電極２５との間の電位差を制御することで、当該区分領域Ｊａの透過率を可変に制御する。より具体的には、制御部３０は、区分領域Ｊs12の透過率がゼロ（すなわち観察側へ透過する光量がゼロ）となるように、第２電極２７ａと第１電極２５との間の電位差を制御する。これにより、発光領域Ｇ１からの出射光（第１の色の光）と発光領域Ｇ２からの出射光（第２の色の光）とが区分領域Ｊs12にて混ざることを抑制できるから、発光領域Ｇ１およびＧ２の各々の出射光が区分領域Ｊs12にて混ざることで所望の色と異なる色が生成されてしまうことを防止できるという有利な効果が得られる。
【００１８】
なお、本実施形態では、制御部３０は、区分領域Ｊs12の透過率がゼロとなるように、第２電極２７ａと第１電極２５との間の電位差を制御しているが、これに限らず、制御部３０は、発光領域Ｇ１およびＧ２の各々の出射光が区分領域Ｊs12にて混ざることを抑制できるように、第２電極２７ａと第１電極２５との間の電位差を制御する態様であればよい。
【００１９】
また、例えば、発光領域Ｇ１およびＧ２の各々の発光色として同じ色が指定された場合は、発光領域Ｇ１の出射光と発光領域Ｇ２の出射光とが区分領域Ｊａにて混ざっても所望の色と異なる色が生成されることは無い。したがって、この場合、制御部３０は、発光領域Ｇ１およびＧ２の各々の出射光が区分領域Ｊs12を透過可能となるように、第２電極２７ａと第１電極２５との間の電位差を制御することも可能である。
【００２０】
発光領域Ｇ１の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ３の発光色として第２の色が指定された場合も同様に、制御部３０は、第２領域Ｊ２のうち発光領域Ｇ１と発光領域Ｇ３との間に挟まれた区分領域Ｊs13に配置された第２電極２７ｂと、第１電極２５との間の電位差を制御することで、当該区分領域Ｊs13の透過率を可変に制御する。なお、発光領域Ｇ１およびＧ２の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ３の発光色として第２の色が指定された場合についても同様である。
【００２１】
また、発光領域Ｇ２の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ４の発光色として第２の色が指定された場合も同様に、制御部３０は、第２領域Ｊ２のうち発光領域Ｇ２と発光領域Ｇ４との間に挟まれた区分領域Ｊs24に配置された第２電極２７ｅと、第１電極２５との間の電位差を制御することで、当該区分領域Ｊs24の透過率を可変に制御する。なお、発光領域Ｇ１およびＧ２の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ４の発光色として第２の色が指定された場合についても同様である。
【００２２】
次に、発光領域Ｇ１、Ｇ２およびＧ３の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ４の発光色として第２の色が指定された場合を想定する。この場合、制御部３０は、第２領域Ｊ２のうち発光領域Ｇ３と発光領域Ｇ４との間に挟まれた区分領域Ｊs34に配置された第２電極２７ｈと第１電極２５との間の電位差を制御するとともに、区分領域Ｊs24に配置された第２電極２７ｅと第１電極２５との間の電位差を制御することで、区分領域Ｊs34およびＪs24の透過率を可変に制御する。上記と同様に、制御部３０は、区分領域Ｊs34およびＪs24の透過率がゼロとなるように、第２電極２７ｅおよび２７ｈと第１電極２５との間の電位差を制御することで、発光領域Ｇ１およびＧ３からの出射光（第１の色の光）と発光領域Ｇ４からの出射光（第２の色の光）とが区分領域Ｊs34およびＪs24にて混ざることを抑制できる。
【００２３】
同様に、発光領域Ｇ１、Ｇ２およびＧ４の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ３の発光色として第２の色が指定された場合、制御部３０は、区分領域Ｊs13に配置された第２電極２７ｂと第１電極２５との間の電位差を制御するとともに、区分領域Ｊs34に配置された第２電極２７ｈと第１電極２５との間の電位差を制御することで、区分領域Ｊs13およびＪs34の透過率を可変に制御する。また、発光領域Ｇ２、Ｇ３およびＧ４の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ１の発光色として第２の色が指定された場合も同様に、制御部３０は、区分領域Ｊs12に配置された第２電極２７ａと第１電極２５との間の電位差を制御するとともに、区分領域Ｊs13に配置された第２電極２７ｂと第１電極２５との間の電位差を制御することで、区分領域Ｊs12およびＪs13の透過率を可変に制御する。さらに、発光領域Ｇ１、Ｇ３およびＧ４の発光色として第１の色が指定され、発光領域Ｇ２の発光色として第２の色が指定された場合も同様に、制御部３０は、区分領域Ｊs12に配置された第２電極２７ａと第１電極２５との間の電位差を制御するとともに、区分領域Ｊs24に配置された第２電極２７ｅと第１電極２５との間の電位差を制御することで、区分領域Ｊs12およびＪs24の透過率を可変に制御するという具合である。
【００２４】
次に、発光領域Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３およびＧ４の各々の発光色として異なる色が指定された場合を想定する。この場合、制御部３０は、区分領域Ｊs12に配置された第２電極２７ａ、区分領域Ｊs13に配置された第２電極２７ｂ、区分領域Ｊs24に配置された第２電極２７ｅおよび区分領域Ｊs34に配置された第２電極２７ｈの各々と、第１電極２５との間の電位差を制御することで、区分領域Ｊs12、Js13、Js24およびJs34の透過率を可変に制御する。上記と同様に、制御部３０は、各区分領域（Ｊs12、Js13、Ｊs24、Ｊs34）の透過率がゼロとなるように、各第２電極（２７ａ、２７ｂ、２７ｅ、２７ｈ）と第１電極２５との間の電位差を制御することで、各発光領域（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４）からの出射光が各区分領域（Ｊs12、Js13、Ｊs24、Ｊs34）にて混ざることを抑制できる。
【００２５】
また、このとき、制御部３０は、第２領域Ｊ２に配置された全ての第２電極（図３に示す２７ａ〜２７ｌ）と、第１電極２５との間の電位差を一斉に制御することで、第２領域Ｊ２全体の透過率を可変に制御することもできる。
【００２６】
＜変形例＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。また、以下に示す変形例のうちの２以上の変形例を組み合わせることもできる。
【００２７】
（１）変形例１
上述の実施形態では、各発光領域Ｇはひとつの組Ｃからなる態様が例示されているが、これに限らず、発光領域Ｇを構成する組Ｃの数は任意である。例えば、図４に示すように、発光領域Ｇが２つの組Ｃからなる態様とすることもできる。要するに、発光領域Ｇが少なくとも１つの組Ｃからなる態様であればよい。
【００２８】
（２）変形例２
上述の実施形態において、発光部１０には４つの発光領域（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）が形成される態様が例示されているが、これに限らず、発光部１０に形成される発光領域の数は任意である。また、光シャッター部２０に設けられる第１領域の数も、発光領域の数に応じて任意に設定可能である。
【００２９】
（３）変形例３
上述の実施形態において、各組Ｃは、赤色光を出射するサブ発光領域Ｈｒと、緑色光を出射するサブ発光領域Ｈｇと、青色光を出射するサブ発光領域Ｈｂとで構成されているが、各組Ｃを構成するサブ発光領域の数やその発光色の種類は任意である。要するに、各々の発光色が異なる複数のサブ発光領域でひとつの組Ｃが構成される態様であればよい。
【００３０】
（４）変形例４
図５に示すように、光シャッター部２０から見て発光部１０とは反対側に配置されるとともに、光シャッター部２０からの出射光を散乱させる光散乱シート４０をさらに備える態様とすることもできる。この態様によれば、光散乱シート４０によって、光シャッター部２０から出射される光の輝度が均一化されるという利点がある。
【００３１】
（５）変形例５
発光素子は、ＯＬＥＤ素子であってもよいし、無機発光ダイオードやＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。要は、電気エネルギーの供給（電界の印加や電流の供給）に応じて発光する総ての素子を本発明の発光素子として利用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１０……発光部、１１……基板、２０……光シャッター部、２１……第１基板、２２……第２基板、２３……液晶、２５……第１電極、２７……第２電極、３０……制御部、４０……光散乱シート、１００……照明装置、Ｃ……組、Ｕｒ，Ｕｇ，Ｕｂ……発光素子、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４……発光領域、Ｈｒ，Ｈｇ，Ｈｂ……サブ発光領域、Ｊ11，Ｊ12，Ｊ13，Ｊ14……第１領域、Ｊs12，Ｊs13，Ｊs24，Ｊs34……区分領域、Ｊ２……第２領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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