(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を射出するレーザー光源と、
前記レーザー光源から出射された光を入射し、入射した光を偏向して出射すると共に、前記偏向の方向を、電圧の変化によって動的に変更させる動的光偏向デバイスと、
前記動的光偏向デバイスから出射された光を入射し、入射した光を拡散させる光拡散素子と、を備え、
前記動的光偏向デバイスが単位エレクトロウエッティング光学素子を配列したエレクトロウエッティング光学素子アレイであり、
前記単位エレクトロウエッティング光学素子のそれぞれは、入射した光を全て同一の方向に偏向して出射することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記光拡散素子がホログラムであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光拡散素子がインテグレーターロッドであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記レーザー光源が複数設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数のレーザー光源のうち、所定のレーザー光源がオンオフされるか、又は、減光されることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーを光源とする照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源としての発光ダイオードのアレイと、発光ダイオードによって励起される蛍光材料とからなる照明装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特表２０１２−５１６５３４号公報）には、光源のアレイと、該光源のアレイと前記光源からの光を放出するための光出力窓との間に配置される遠隔蛍光体層及び／又は散乱層と、を有する照明システムが開示されている。
【特許文献１】特表２０１２−５１６５３４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、上記のような従来の照明装置は、光源のアレイとダイオードが用いられているので、精密な配光制御が困難である、という問題があった。そこで、より精密な配光制御を行うために、レーザーアレイを照明装置の光源として用いることが考えられる。
【０００５】
ただし、レーザーアレイから出射されるレーザー光は、安全性の観点から適宜拡散する必要があるが、レンズを利用してレーザー光を発散させるのみでは、再度、エネルギー密度が高い状態にレーザー光が収束可能であるために、照明装置としての安全性に関しては別途何らかの対策を取らなければならない、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以上のような課題を解決するためのものであり、本発明に係る照明装置は、レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光源から出射された光を入射し、入射した光を偏向して出射すると共に、前記偏向の方向を、電圧の変化によって動的に変更させる動的光偏向デバイスと、前記動的光偏向デバイスから出射された光を入射し、入射した光を拡散させる光拡散素子と、を備え、前記動的光偏向デバイスが単位エレクトロウエッティング光学素子を配列したエレクトロウエッティング光学素子アレイであり、前記単位エレクトロウエッティング光学素子のそれぞれは、入射した光を全て同一の方向に偏向して出射することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る照明装置は、前記光拡散素子がホログラムであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る照明装置は、前記光拡散素子がインテグレーターロッドであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る照明装置は、前記レーザー光源が複数設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る照明装置は、前記複数のレーザー光源のうち、所定のレーザー光源がオンオフされるか、又は、減光されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る照明装置によれば、精密な配光制御を行うことが可能であると共に、安全性が向上する。
【００１４】
また、本発明に係る照明装置によれば、意匠性が向上した照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す正面図である。
【図３】単位エレクトロウエッティング光学素子５０の構成の断面の模式図である。
【図４】単位エレクトロウエッティング光学素子５０の挙動を示す図である。
【図５】単位エレクトロウエッティング光学素子５０の挙動を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す斜視図である。また、図２は本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す正面図である。
【００１７】
単位レーザー光源３１は、所定の波長のレーザー光を出射するものであり、本発明に係る照明装置１００の光源である。この単位レーザー光源３１は、単位エレクトロウエッティング光学素子５０に入射させる。
【００１８】
単位エレクトロウエッティング光学素子５０は、入射した光を偏向して出射することが可能である光学素子である。
【００１９】
ここで、図３を参照して、単位エレクトロウエッティング光学素子５０の構成について説明する。図３は単位エレクトロウエッティング光学素子５０の構成の断面の模式図である。
【００２０】
単位エレクトロウエッティング光学素子５０は、容器５８内に導電性または極性を有する第１の液体５５と、疎水性である第２の液体５６が封入されている。なお、図３では単位エレクトロウエッティング光学素子５０の構造を示すが、他の各単位エレクトロウエッティング光学素子５０も同様の構造である。また、第２の液体５６を着色しておくことにより、照明装置１００として、より多様な配光を行うことが可能となり意匠性を向上することができるが、第２の液体５６として透明のものを用いてもよい。
【００２１】
容器５８は、１組の基材（第１透明基材５１、第２透明基材５７）と、液体封入空間を形成するように１組の基材（第１透明基材５１、第２透明基材５７）を対向させて支持する壁部５９とを備えている。一方の第１透明基材５１は、液体封入空間側に、互いに電気的に独立して配設された複数の透明電極５２と、これらをそれぞれ被覆する透明絶縁層５３を備えている。なお、本例では、透明電極５２を４つ配されている例を示しているが、透明電極５２の数や、透明電極を設けるパターンについてはこれに限定されるものではない。また、透明電極５２としては、ＩＴ０（スズドープ酸化インジウム）を用いるとよい。
【００２２】
各透明電極５２には、独立した印加電圧調整部６１、６２、６３、６４が接続されてお
り、これらによって、各透明電極５２の電圧を独立的に調整することができるようになっている。また、透明絶縁層５３の上には、疎水層５４が形成されており、各透明電極５２に電圧が印加されていない状態では、第２の液体５６が疎水層５４との親和性が高いので、図３に示すように、疎水層５４上が第２の液体５６によって覆われた状態となっている。
【００２３】
一方、透明電極５２に電圧が印加されると、第１の液体５５と透明電極５２とが電極として機能し、透明絶縁層５３が分極する。その結果、第１の液体５５が透明絶縁層５３に静電作用で引きつけられる。このため、透明絶縁層５３を覆っていた第２の液体５６が押しのけられ、第２の液体５６による単位面積あたりの被覆率が低下する。図４及び図５は、透明電極５２に電圧が印加された状態を示している。
【００２４】
また、単位エレクトロウエッティング光学素子５０においては、複数の透明電極５２に印加する電圧を調整することで、第１の液体５５と第２の液体５６の配置を適宜調整することができるようになっている。
【００２５】
ここで、第１の液体５５と第２の液体５６との界面が、プリズムの機能を果たすことで、単位エレクトロウエッティング光学素子５０は、入射した光を偏向して出射する際の偏向の方向を、電圧の変化によって動的に変更させる動的光偏向デバイスとして機能することとなる。
【００２６】
なお、入射した光を偏向して出射する際の偏向の方向を、電圧の変化によって動的に変更させる動的光偏向デバイスとして機能するものとしては、液晶レンズがあり、本発明に係る照明装置１００においては、エレクトロウエッティング光学素子アレイ４０に代えて、液晶レンズを用いることもできる。
【００２７】
図４は単位エレクトロウエッティング光学素子５０の透明絶縁層５３に電圧が印加され、単位エレクトロウエッティング光学素子５０に入射した光を、図４紙面左側に偏向して出射する様子を示している。
【００２８】
図５は単位エレクトロウエッティング光学素子５０の透明絶縁層５３に電圧が印加され、単位エレクトロウエッティング光学素子５０に入射した光を、図５紙面右側に偏向して出射する様子を示している。
【００２９】
さて、図１及び図２に戻り、単位エレクトロウエッティング光学素子５０から出射した光は、本実施形態に係る照明装置１００で光拡散素子として用いられる領域分割ホログラム７０に入射される。
【００３０】
領域分割ホログラム７０の単位領域７１にはそれぞれの再生像が記録されており、例えば、図２において、一点鎖線で示す単位エレクトロウエッティング光学素子５０から出射した光が再生照明光として領域分割ホログラム７０に入射すると、再生像Ａを再生し、二点鎖線で示す単位エレクトロウエッティング光学素子５０から出射した光が再生照明光として領域分割ホログラム７０に入射すると、再生像Ｂを再生するようになっている。
【００３１】
領域分割ホログラム７０に入射する再生照明光の方向と、領域分割ホログラム７０による再生光の方向とは、略同一の方向であることが好ましく、本実施形態に係る照明装置１００においてもそのように設定されている。
【００３２】
単位エレクトロウエッティング光学素子５０は、単位エレクトロウエッティング光学素子５０から出射される光が、図２のｘ−ｙ間を繰り返し走査するように制御されており、
本実施形態に係る照明装置１００としては図１に示すような照明領域を形成することとなる。
【００３３】
本発明に係る照明装置１００においては、レーザーアレイ３０から出射されたレーザー光は、単位エレクトロウエッティング光学素子５０及び領域分割ホログラム７０を介して出射されるので、照明装置１００の発光部を観察者が誤って覗いた場合にも、危険が少なく安全性に配慮した設計であると言える。
【００３４】
以上、本発明に係る照明装置１００によれば、精密な配光制御を行うことが可能であると共に、安全性が向上する。
【００３５】
また、本発明に係る照明装置１００によれば、意匠性が向上した照明装置１００を提供することができる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図６は本発明の他の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す斜視図である。図７は本発明の実施形態に係る照明装置１００の構成を示す正面図である。
【００３７】
レーザーアレイ３０は、所定の波長のレーザー光を出射する複数の単位レーザー光源３１からなるものであり、本発明に係る照明装置１００の光源である。なお、本発明に係る照明装置１００では、複数の単位レーザー光源３１が、図７の紙面左右方向に配列される１次元配列のものを例に説明するが、さらに図７の紙面に対し垂直方向にも複数の単位レーザー光源３１を配列した２次元配列のものも構成することができる。
【００３８】
レーザーアレイ３０における複数の単位レーザー光源３１は、それぞれがオンオフ制御可能に構成されている。このように単位レーザー光源３１のオンオフを行うことで、照明装置１００として、より精密な配光制御を行うことが可能となる。
【００３９】
レーザーアレイ３０を構成するそれぞれの単位レーザー光源３１から出射された光は、エレクトロウエッティング光学素子アレイ４０に入射されるようになっている。エレクトロウエッティング光学素子アレイ４０は、これまで説明した単位エレクトロウエッティング光学素子５０を２次元方向に複数配列したものである。
【００４０】
エレクトロウエッティング光学素子アレイ４０から出射される光は、本実施形態における光拡散素子８０に入射され、光拡散素子８０から出射される光が照明領域を形成する。
【００４１】
ここで、本実施形態に係る照明装置１００においては、例えば、エレクトロウエッティング光学素子アレイ４０を構成する単位エレクトロウエッティング光学素子５０が図４に示す状態となるように制御を行うことで、照明装置１００の配光方向を図７紙面で左側に偏らせることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態に係る照明装置１００においては、エレクトロウエッティング光学素子アレイ４０を構成する単位エレクトロウエッティング光学素子５０が図５に示す状態となるように制御を行うことで、照明装置１００の配光方向を図７紙面で右側に偏らせることが可能となる。
【００４３】
このように、本実施形態に係る照明装置１００は、多様な配光制御を行うことが可能となると共に、レーザーアレイ３０から出射されたレーザー光は、エレクトロウエッティング光学素子アレイ４０及び光拡散素子８０を介して出射されるので、照明装置１００の発光部を観察者が誤って覗いた場合にも、危険が少なく安全性に配慮した設計であると言え
る。
【００４４】
なお、これまで説明した実施形態においては、光拡散素子８０として、領域分割ホログラム７０を用いる例について説明したが、光拡散素子としては、インテグレーターロッド５０やフライアイレンズや、フライアイレンズにコンデンサレンズを組み合わせる等の形態も用いることができる。さらに、内面にミラー面を備えた四角柱状の部材を用いるようにしてもよい。
【００４５】
また、以上のような本実施形態に係る照明装置１００においては、レーザーアレイ３０の各単位レーザー光源３１を変調し、すなわち、各単位レーザー光源３１を選択的にオンオフしたり、或いは減光したりして、光拡散素子における特定の位置に選択的にレーザー光を入射させることにより、任意の照明分布を作ることができる。
【００４６】
以上、本実施形態に係る照明装置１００によれば、精密な配光制御を行うことが可能であると共に、安全性が向上する。
【００４７】
また、本実施形態に係る照明装置１００によれば、意匠性が向上した照明装置１００を提供することができる。
【００４８】
なお、これまで説明した実施形態に係る照明装置１００を、任意に組み合わせて構成した実施形態についても本発明の範疇に属するものである。
【符号の説明】
【００４９】
３０・・・レーザーアレイ
３１・・・単位レーザー光源
４０・・・エレクトロウエッティング光学素子アレイ
５０・・・単位エレクトロウエッティング光学素子
５１・・・第１透明基材
５２・・・透明電極
５３・・・透明絶縁層
５４・・・疎水層
５５・・・第１の液体
５６・・・第２の液体
５７・・・第２透明基材
５８・・・容器
５９・・・壁部
６１、６２、６３、６４・・・印加電圧調整部
７０・・・領域分割ホログラム
７１・・・単位領域
８０・・・光拡散素子
１００・・・照明装置
【図１】
0006536779.tif 000002
【図２】
0006536779.tif 000003
【図３】
0006536779.tif 000004
【図４】
0006536779.tif 000005
【図５】
0006536779.tif 000006
【図６】
0006536779.tif 000007
【図７】
0006536779.tif 000008