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技術 光制御装置

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 八木崇宏立沢雅博熊谷勇樹
出願日 2015年4月3日 (5年2ヶ月経過) 出願番号 2015-076559
公開日 2016年11月24日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2016-197159
状態 特許登録済
技術分野 液晶4(光学部材との組合せ) 偏光要素 機械的光制御・光スイッチ
主要キーワード 一部形状 パネル移 滑り部材 幾何学的条件 左側端面 左円偏光成分 右円偏光成分 ワイヤグリッド偏光板
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

入射光の調整を容易にするとともに、配置形態の自由度を向上させることができる光制御装置を提供する。

解決手段

光制御装置1は、第1偏光層12と、遅相軸方向が異なる第1領域13a及び第2領域13bが交互に第1配列方向に配列された第1位相差層13とを有する第1調光制御パネル10と、第2偏光層22と、遅相軸方向が異なる第3領域23a及び第4領域23bが交互に第1配列方向に配列された第2位相差層23とを有し、第1調光制御パネル10に対向して配置される第2調光制御パネル20とを備え、少なくとも第1調光制御パネル10に設けられ、第2調光制御パネル20を第1調光制御パネル10に対して第1配列方向に移動させるパネル移動部10aが形成されており、パネル移動部10aは、切り欠き部又は孔部により形成されていることを特徴とする。

概要

背景

従来、対向するように保持された調光制御パネル相対移動させることにより、透過光を制御して調光を図る光制御装置が種々に提案されている(例えば、特許文献1)。このような光制御装置では、位相差の異なる2つの領域にパターンニングされた位相差層偏光層と積層した調光制御パネルが使用されており、この調光制御パネルが2枚、移動可能に重ね合わされて配置されている。これにより光制御装置では、この2枚の調光制御パネル間で、各調光制御パネルに設けられた各領域が重なり合う形態を可変させて入射光を調整している。

概要

入射光の調整を容易にするとともに、配置形態の自由度を向上させることができる光制御装置を提供する。光制御装置1は、第1偏光層12と、遅相軸方向が異なる第1領域13a及び第2領域13bが交互に第1配列方向に配列された第1位相差層13とを有する第1調光制御パネル10と、第2偏光層22と、遅相軸方向が異なる第3領域23a及び第4領域23bが交互に第1配列方向に配列された第2位相差層23とを有し、第1調光制御パネル10に対向して配置される第2調光制御パネル20とを備え、少なくとも第1調光制御パネル10に設けられ、第2調光制御パネル20を第1調光制御パネル10に対して第1配列方向に移動させるパネル移動部10aが形成されており、パネル移動部10aは、切り欠き部又は孔部により形成されていることを特徴とする。

目的

本発明の課題は、入射光の調整を容易にするとともに、配置形態の自由度を向上させることができる光制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1偏光層と、遅相軸方向が異なる第1領域及び第2領域が交互に第1配列方向に配列された第1位相差層とを有する第1調光制御パネルと、第2偏光層と、遅相軸方向が異なる第3領域及び第4領域が交互に前記第1配列方向に配列された第2位相差層とを有し、前記第1調光制御パネルに対向する位置に配置される第2調光制御パネルとを備え、前記第1調光制御パネル及び前記第2調光制御パネルのうち少なくとも前記第1調光制御パネルに設けられ、前記第2調光制御パネルを前記第1調光制御パネルに対して前記第1配列方向に移動させるパネル移動部が形成されており、前記パネル移動部は、切り欠き部又は孔部によって形成されていること、を特徴とする光制御装置

請求項2

請求項1に記載の光制御装置において、前記パネル移動部は、前記第1調光制御パネルの前記第1配列方向における少なくとも一端縁に設けられた切り欠き部であり、前記切り欠き部の前記第1配列方向における深さをhとし、前記第1配列方向における前記第1領域の幅をwとしたときに、0.75×w≦h≦1.25×wを満たすこと、を特徴とする光制御装置。

請求項3

請求項2に記載の光制御装置において、前記切り欠き部には、その底面から前記第1配列方向に、前記切り欠き部の深さ寸法よりも小さく突出する段部が設けられていること、を特徴とする光制御装置。

請求項4

請求項2に記載の光制御装置において、前記切り欠き部には、前記切り欠き部の底面と前記第1調光制御パネルの端面とをつなぐ曲面又は斜面が形成されていること、を特徴とする光制御装置。

請求項5

請求項1に記載の光制御装置において、前記パネル移動部は、前記第1調光制御パネルに設けられた第1貫通孔と、前記第2調光制御パネルに設けられた第2貫通孔又は窪みとから構成されており、前記第1貫通孔は、前記第2貫通孔又は前記窪みに対応する位置に設けられており、前記第1配列方向における前記第1貫通孔の幅寸法をDとし、前記第2貫通孔又は前記窪みの幅をdとし、前記第1領域の幅をwとしたときに、0.75×(d+w)≦D≦1.25(d+w)を満たすこと、を特徴とする光制御装置。

技術分野

0001

本発明は、2枚の調光制御パネル相対移動させることによって入射光を調整する光制御装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、対向するように保持された調光制御パネルを相対移動させることにより、透過光を制御して調光を図る光制御装置が種々に提案されている(例えば、特許文献1)。このような光制御装置では、位相差の異なる2つの領域にパターンニングされた位相差層偏光層と積層した調光制御パネルが使用されており、この調光制御パネルが2枚、移動可能に重ね合わされて配置されている。これにより光制御装置では、この2枚の調光制御パネル間で、各調光制御パネルに設けられた各領域が重なり合う形態を可変させて入射光を調整している。

先行技術

0003

特開2013−155569号公報

発明が解決しようとする課題

0004

このような光制御装置は、2枚の調光制御パネルを相対移動させるために、一方のパネルの端部を手動で押すなどして、入射光を調整するが、一方の調光制御パネルの領域と、他方の調光制御パネルの領域との位置合わせを正確に行うことができない場合があり、入射光の調整に時間がかかったり、入射光の調整自体が不十分になったりすることがあった。
そのため、このような問題を回避するために、調光制御パネルの表面にハンドル等の突起を設け、そのハンドルを介して手動でパネルを移動させることも考えられるが、この場合、光制御装置の外形からハンドル部分が突出してしまい、光制御装置の配置場所制約されてしまう等の配置形態の自由度が低下してしまう場合があった。

0005

本発明の課題は、入射光の調整を容易にするとともに、配置形態の自由度を向上させることができる光制御装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第1の発明は、第1偏光層(12)と、遅相軸方向が異なる第1領域(13a)及び第2領域(13b)が交互に第1配列方向に配列された第1位相差層(13)とを有する第1調光制御パネル(10)と、第2偏光層(22)と、遅相軸方向が異なる第3領域(23a)及び第4領域(23b)が交互に前記第1配列方向に配列された第2位相差層(23)とを有し、前記第1調光制御パネルに対向する位置に配置される第2調光制御パネル(20)とを備え、前記第1調光制御パネル及び前記第2調光制御パネルのうち少なくとも前記第1調光制御パネルに設けられ、前記第2調光制御パネルを前記第1調光制御パネルに対して前記第1配列方向に移動させるパネル移動部(10a)が形成されており、前記パネル移動部は、切り欠き部又は孔部によって形成されていること、を特徴とする光制御装置(1)である。
第2の発明は、第1の発明の光制御装置(1)において、前記パネル移動部は、前記第1調光制御パネル(10)の前記第1配列方向における少なくとも一端縁に設けられた切り欠き部(10a)であり、前記切り欠き部の前記第1配列方向における深さをhとし、前記第1配列方向における前記第1領域(13a)の幅をwとしたときに、0.75×w≦h≦1.25×wを満たすこと、を特徴とする光制御装置である。
第3の発明は、第2の発明の光制御装置(1)において、前記切り欠き部(10a)には、その底面から前記第1配列方向に、前記切り欠き部の深さ寸法よりも小さく突出する段部(10b)が設けられていること、を特徴とする光制御装置である。
第4の発明は、第2の発明の光制御装置(1)において、前記切り欠き部(10a)には、その底面と前記第1調光制御パネルの端面とをつなぐ曲面(10c)又は斜面が形成されていること、を特徴とする光制御装置である。
第5の発明は、第1の発明の光制御装置(101)において、前記パネル移動部は、前記第1調光制御パネル(110)に設けられた第1貫通孔(110a)と、前記第2調光制御パネル(120)に設けられた第2貫通孔(120a)又は窪みとから構成されており、前記第1貫通孔は、前記第2貫通孔又は前記窪みに対応する位置に設けられており、前記第1配列方向における前記第1貫通孔の幅寸法をDとし、前記第2貫通孔又は前記窪みの幅をdとし、前記第1領域の幅をwとしたときに、0.75×(d+w)≦D≦1.25(d+w)を満たすこと、を特徴とする光制御装置である。

発明の効果

0007

本発明によれば、入射光の調整を容易にするとともに、配置形態の自由度を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0008

第1実施形態の光制御装置を説明する図である。
第1実施形態の第1調光制御パネルの詳細を説明する図である。
第1実施形態の第2調光制御パネルの詳細を説明する図である。
第2調光制御パネルの移動状態を説明する図である。
第1調光制御パネル及び第2調光制御パネルの層構成の他の形態を説明する図である。
第1調光制御パネル及び背面パネルに設けられる切り欠き部の他の形態を説明する図である。
第2実施形態の光制御装置を説明する図である。

実施例

0009

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。

0010

(第1実施形態)
図1は、本実施形態の光制御装置を説明する図である。図1(a)は、光制御装置の分解斜視図である。図1(b)は、光制御装置の厚み方向から見た正面図である。図1(c)は、図1(b)のc部断面図を示し、図1(d)は、図1(b)のd部断面図を示す。
図2は、本実施形態の第1調光制御パネルの詳細を説明する図である。図2(a)は、第1調光制御パネルを鉛直上側から見た図であり、図2(b)は、第1調光制御パネルを背面側から見た図(図2(a)のb部矢視図)である。
図3は、本実施形態の第2調光制御パネルの詳細を説明する図である。図3(a)は、第2調光制御パネルを鉛直上側から見た図であり、図3(b)は、第2調光制御パネルを背面側から見た図(図3(a)のb部矢視図)である。

0011

なお、図1図3を含め以下に示す図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、光制御装置の通常の使用状態における鉛直方向をY方向とし、水平方向のうち光制御装置の厚み方向をZ方向とし、その厚み方向に直交する左右方向をX方向とする。この左右方向(X方向)のうち、左側が−X側であり、右側が+X側である。また、鉛直方向(Y方向)のうち、鉛直上側が+Y側であり、鉛直下側が−Y側であり、更に、厚み方向(Z方向)のうち、表面側が−Z側であり、背面側が+Z側である。

0012

光制御装置1は、その表面側(−Z側)又は裏面側(+Z側)から入射した光を制御する装置である。光制御装置1は、図1に示すように、表面側(−Z側)から順に、第1調光制御パネル10、第2調光制御パネル20、背面パネル30が配置されており、第1調光制御パネル10及び背面パネル30の上端縁及び下端縁とが、それぞれスペーサ40によって結合され、第2調光制御パネル20が、第1調光制御パネル10及び背面パネル30間においてスペーサ40上に左右方向(X方向)へ移動可能に保持されている。

0013

第1調光制御パネル10は、光透過性を有する矩形状に形成された板状の部材であり、その左右方向(X方向)の両端縁円弧状の切り欠き部10a(パネル移動部)が形成されている。
第1調光制御パネル10は、図2(a)に示すように、第1基材11の背面側(+Z側)に第1偏光層12、第1位相差層13が順に積層されている。
第2調光制御パネル20は、光透過性を有する矩形状に形成された板状の部材である。第2調光制御パネル20は、図3(a)に示すように、第2基材21の表面側(−Z側)に第2偏光層22、第2位相差層23が順に積層されている。

0014

第2調光制御パネル20は、左右方向(X方向)及び鉛直方向(Y方向)の各寸法が、第1調光制御パネル10よりも小さく形成されている。具体的には、第2調光制御パネル20の左右方向の寸法は、第1調光制御パネル10の左右方向の寸法に対して、第1調光制御パネル10に設けられた切り欠き部10aの左右方向(X方向)における深さ(最大の切り込み量)hだけ小さい寸法に形成されている。また、第2調光制御パネル20の鉛直方向の寸法は、第1調光制御パネル10の鉛直方向の寸法から2つのスペーサ40の鉛直方向の厚みを差し引いた寸法よりも若干小さく形成されている。

0015

背面パネル30は、図1に示すように、光透過性を有する矩形状に形成された板状の部材であり、第2調光制御パネル20の背面側に配置されている。背面パネル30は、その厚み方向(Z方向)から見た外形が上述の第1調光制御パネル10と同等に形成されている。背面パネル30には、第1調光制御パネル10と同様に、その左右方向(X方向)の両端縁に円弧状の切り欠き部30aが形成されている。背面パネル30は、例えば、2〜4mm程度の厚みに形成される。

0016

次に第1調光制御パネル10及び第2調光制御パネル20の詳細について説明する。
第1調光制御パネル10に設けられる第1基材11は、図2に示すように、第1偏光層12及び第1位相差層13を支持する基材である。第1基材11の背面側の面(+Z側の面)には、不図示の接合層を介して第1偏光層12が接合され、その第1偏光層12の背面側の面には、不図示の接合層を介して第1位相差層13が接合されている。
第2調光制御パネル20に設けられる第2基材21は、図3に示すように、第2偏光層22及び第2位相差層23を支持する基材である。第2基材21の表面側の面(−Z側の面)には、不図示の接合層を介して第2偏光層22が接合され、その第2偏光層22の表面側の面には、不図示の接合層を介して第2位相差層23が接合されている。

0017

なお、上述の接合層は、十分な接合強度が得られるものであれば、特に限定されるものでなく、粘着剤を用いた粘着層や、接着剤を用いた接着層を接合層とすることができる。また、接合層に、赤外線遮蔽機能や、帯電防止機能等の種々の機能を設けるようにしてもよい。
第1基材11及び第2基材21は、例えば、光透過性を有するガラスポリカーボネートアクリル等の透明な樹脂等を用いることができる。一例として、第1基材11及び第2基材21は、例えば、2〜4mm程度の厚みに形成される。

0018

第1調光制御パネル10、第2調光制御パネル20にそれぞれ設けられる第1偏光層12、第2偏光層22は、一方の直線偏光成分の光を高い透過率で透過させるとともに、一方の直線偏光成分と直交する方向に振動する他方の直線偏光成分の光を吸収する機能を有している。本実施形態において、第1偏光層12及び第2偏光層22は、その吸収軸の向きが互いに平行、すなわち、パラレルニコル位置関係で配置されている。第1偏光層12及び第2偏光層22は、例えば、ポリビニルアルコールヨウ素や二色性色素吸着させてなる広く普及した偏光板を用いることができる。第1偏光層12、第2偏光層22は、例えば200μm程度の厚みに形成される。

0019

第1調光制御パネル10、第2調光制御パネル20にそれぞれ設けられる第1位相差層13、第2位相差層23は、透過光の偏光状態を制御する層である。
第1位相差層13は、図2に示すように、透過光の偏光状態に互いに異なる作用を及ぼす第1領域13a及び第2領域13bから構成されている。この第1領域13a及び第2領域13bは、鉛直方向(Y方向)に延在する帯状に形成されており、左右方向(X方向、第1配列方向という)に交互に並んだストライプ状に設けられている。本実施形態の第2領域13bは、第1配列方向における第1領域13aの幅wに対して略同等の幅に形成されている。

0020

本実施形態の第1位相差層13は、この第1領域13a及び第2領域13bによって異なる位相変調を透過光に生じさせている。これにより、第1偏光層12から第1領域13aを透過した光の偏光状態は、第1偏光層12から第2領域13bを透過した光の偏光状態とは相違することとなる。具体的には、第1領域13a及び第2領域13bは、リタデーションがそれぞれλ/4であるが、遅相軸が互いに直交している。そのため、第1調光制御パネル10は、第1領域13aを透過する光に対してλ/4の位相変調を生じさせ、第2領域13bを透過する光に対して−λ/4の位相変調を生じさせることができる。

0021

したがって、第1調光制御パネル10の表面側(−Z側)から入射した光は、第1偏光層12において、第1の直線偏光成分の光、例えば、P波のみが透過して、第1の偏光状態として第1位相差層13へ入射する。第1位相差層13に入射した光のうち、第1領域13aに入射した光は、第1の偏光状態から第1の円偏光、例えば、右円偏光に変換される。また、第1位相差層13に入射した光のうち、第2領域13bに入射した光は、第1の偏光状態から第2の円偏光、例えば、左円偏光に変換される。このようにして、第1調光制御パネル10は、表面側から入射した光を第1領域13a及び第2領域13bによって異なる偏光成分の光として裏面側から出射させることができる。

0022

第2位相差層23は、図3に示すように、透過光の偏光状態に互いに異なる作用を及ぼす第3領域23a及び第4領域23bから構成されている。この第3領域23a及び第4領域23bは、鉛直方向(Y方向)に延在する帯状に形成されており、第1配列方向に交互に並んだストライプ状に設けられている。本実施形態の第3領域23a及び第4領域23bは、第1配列方向における第1領域13aの幅wに対して略同等の幅に形成されている。
ここで、幅が略同等であるとは、第2領域13b、第3領域23a、第4領域23bの第1配列方向における第1領域13aに対する幅wがそれぞれ完全に一致する場合だけでなく、第1領域13aに対する幅wに対して誤差が−10%から+10%の範囲に形成される場合も含むものをいう。そのため、第1領域13aに対する第2領域13bの幅、第3領域23aの幅、及び第4領域23bの幅は、第1配列方向における第1領域の幅をwとしたときに、0.9×w以上で1.1×w以下の範囲に形成されている。

0023

本実施形態の第2位相差層23は、この第3領域23a及び第4領域23bによって異なる位相変調を透過光に生じさせている。これにより、第2偏光層22から第3領域23aを透過した光の偏光状態は、第2偏光層22から第4領域23bを透過した光の偏光状態とは相違することとなる。具体的には、第3領域23a及び第4領域23bは、リタデーションがそれぞれλ/4であるが、遅相軸が互いに直交している。そのため、第2調光制御パネル20は、第3領域23aを透過する光に対してλ/4の位相変調を生じさせ、第4領域23bを透過する光に対して−λ/4の位相変調を生じさせることができる。
なお、第1位相差層13及び第2位相差層23は、例えば国際公開第2013−054673号パンフレット、特開2012−137725号公報、特開2012−198522号公報等に開示された公知の製造方法等を用いて作製することができる。第1位相差層13及び第2位相差層23は、例えば60μm程度の厚みに形成される。

0024

図4は、第2調光制御パネルの移動状態を説明する図であり、図1(d)に対応する図である。
上述したように、第1調光制御パネル10及び背面パネル30には、それぞれ、切り欠き部10a及び切り欠き部30aが設けられている。
この切り欠き部10a、30aを介して第2調光制御パネル20の端面を左右方向(X方向)に押し込むことによって、第2調光制御パネル20を所定の量だけ第1調光制御パネル10に対して相対移動させることができる。

0025

具体的には、図4(a)に示すように、第1調光制御パネル10及び背面パネル30と第2調光制御パネル20との右側(+X側)の端面が同一面内にある場合、第1調光制御パネル10及び背面パネル30の右側にある切り欠き部10a、30aを介して第2調光制御パネル20の右側端面を左側へ押し込むことによって、第2調光制御パネル20は、左側へ移動し、図4(b)に示すように、第1調光制御パネル10及び背面パネル30と第2調光制御パネル20との左側(−X側)の端面が同一面内となる。
ここで、この切り欠き部10a、30aの左右方向(X方向、第1配列方向)における深さhと、第1配列方向における第1領域等の幅wとの関係は、0.75×w≦h≦1.25×wを満たすのが望ましく、0.9×w≦h≦1.1×wを満たすのが更に望ましい。

0026

切り欠き部10a、30aの深さhを上述の数値範囲に規定することによって、切り欠き部10a、30aを介して左右方向に押し込まれた第2調光制御パネル20の移動量を、各位相差層に設けられた各領域の幅wに略等しくすることでき、第2位相差層23の第3領域23a、第4領域23bを、それぞれ、第1位相差層13の第1領域13a又は第2領域13bに対向させて配置することができる。

0027

例えば、図4(a)に示すように、第1調光制御パネル10及び第2調光制御パネル20の右側(+X側)の端面が同一面内にある場合、第1調光制御パネル10の第1領域13aと、第2調光制御パネル20の第3領域23aとが互いに対向し、同様に、第2領域13bと第4領域23bとが互いに対向した状態となる。ここで、切り欠き部10a、30aを介して第2調光制御パネル20を左側(−X側)に押し込むと、第2調光制御パネル20は、切り欠き部の深さh分だけ左側へ移動して、第2調光制御パネル20の左側端面が、第1調光制御パネル10の左側端面と同一面内となる。このとき、第1調光制御パネル10の第1領域13aは、図4(b)に示すように、第2調光制御パネル20の第4領域23bと対向し、同様に、第2領域13bは、第3領域23aと対向した状態となる。

0028

次に、光制御装置1の作用について説明する。
なお、以下の説明では、光制御装置1の表面側(−Z側)から光が入射する例で説明するが、背面側(+Z側)から光が入射する場合も同様である。
まず、図4(a)に示すように、第2調光制御パネル20の第3領域23a(第4領域23b)が、第1調光制御パネル10の第1領域13a(第2領域13b)と対向している場合、第1調光制御パネル10の表面側の面から入射した光は、第1基材11を透過して第1偏光層12に入射する。そして、第1偏光層12の透過軸に対応した第1の直線偏光成分の光、例えばP波のみが、第1偏光層12を透過する。

0029

それから、第1偏光層12を透過した光は、第1位相差層13に入射する。第1位相差層13に入射した光のうち、第1領域13aに入射した光は、λ/4の位相変調を生じ、第1の円偏光成分の光、例えば右円偏光成分の光となり、第1位相差層13から出射する。
ここで、第1調光制御パネル10の第1領域13aは、第2調光制御パネル20の第3領域23aに対向しているので、第1位相差層13の第1領域13aから出射した光は、第2調光制御パネル20の第3領域23aに入射する。そして、第3領域23aに入射した光は、−λ/4の位相変調を生じる。すなわち、第3領域23a内では、第1領域13a内となる第1位相差層13における位相変調を解消する位相変調が生じる。したがって、第2位相差層23を透過した光は、第1位相差層13への入射前と同一の偏光状態、すなわち第1偏光層12を透過した直後の偏光状態となる。そして、第2調光制御パネル20の第2偏光層22は、第1調光制御パネル10の第1偏光層12とパラレルニコルの位置関係となっている。したがって、第1調光制御パネル10の第1領域13aを透過した光は、そのまま、第2調光制御パネル20の第3領域23aを透過する。

0030

一方、第1位相差層13の入射した光のうち、第2領域13bに入射した光は、−λ/4の位相変調を生じ、第2の円偏光成分の光、例えば、左円偏光成分の光となり、第1位相差層13から出射する。
ここで、第1調光制御パネル10の第2領域13bは、第2調光制御パネル20の第4領域23bに対向しているので、第1位相差層13の第2領域13bから出射した光は、第2調光制御パネル20の第4領域23bに入射する。第4領域23bに入射した光は、λ/4の位相変調を生じる。すなわち、第4領域23b内では、第2領域13b内となる第1位相差層13における位相変調を解消する位相変調が生じる。したがって、第2位相差層23を透過した光は、第1位相差層13への入射前と同一の偏光状態、すなわち第1偏光層12を透過した直後の偏光状態となる。したがって、第1調光制御パネル10の第2領域13bを透過した光は、そのまま、第2調光制御パネル20の第4領域23bを透過する。
上より図4(a)に示すように、第2調光制御パネル20の第3領域23a(第4領域23b)が、第1調光制御パネル10の第1領域13a(第2領域13b)と対向している場合、第1調光制御パネル10の表面側から入射する光は、光制御装置1の全面において、背面側へ出射することができる。

0031

また、図4(b)に示すように、第2調光制御パネル20の第3領域23a(第4領域23b)が、第1調光制御パネル10の第2領域13b(第1領域13a)と対向している場合、第1偏光層12を透過した光のうち第1領域13aに入射した光は、λ/4の位相変調を生じ、第1の円偏光成分の光、例えば右円偏光成分の光となり、第1位相差層13から出射する。

0032

ここで、第1調光制御パネル10の第1領域13aは、第2調光制御パネル20の第4領域23bに対向しているので、第1位相差層13の第1領域13aから出射した光は、第2調光制御パネル20の第4領域23bに入射する。そして、第4領域23bに入射した光は、λ/4の位相変調を生じる。したがって、第4領域23bに入射した光は、第1偏光層12を透過した後、第2偏光層22へ入射するまでに、λ/2の位相変調を生じることになる。このため、第1偏光層12を透過した第1の直線偏光成分の光、例えばP波が、第2偏光層22へ入射する前に、第1の直線偏光成分とは振動方向が直交する第2の直線偏光成分の光、例えばS波に変換される。そして、第1偏光層12及び第2偏光層22は、パラレルニコルの位置関係にて配置されているため、第2位相差層23に入射した光は、吸収されることとなり、第2調光制御パネル20を透過することはできない。

0033

同様にして、第1位相差層13に入射した光のうち、第2領域13bに入射した光は、−λ/4の位相変調を生じたのちに、第2領域13bに対向する第2位相差層23の第3領域23aにおいて−λ/4の位相変調を生じるため、第3領域に入射した光は、第1偏光層12を透過した後、第2偏光層22へ入射するまでに、−λ/2の位相変調を生じることになる。このため、第1偏光層12を透過した第1の直線偏光成分の光、例えばP波が、第2偏光層22へ入射する前に、第1の直線偏光成分とは振動方向が直交する第2の直線偏光成分の光、例えばS波に変換される。したがって、第2位相差層23に入射した光は、吸収されることとなり、第2調光制御パネル20を透過することはできない。

0034

以上により、図4(b)に示すように、第2調光制御パネル20の第3領域23a(第4領域23b)が、第1調光制御パネル10の第2領域13b(第1領域13a)と対向している場合、第1調光制御パネル10の表面側から入射する光は、光制御装置1の全面において、背面側へ出射することができなくなる。

0035

次に、第1調光制御パネル10、第2調光制御パネル20の層構成の他の形態について説明する。
図5は、第1調光制御パネル及び第2調光制御パネルの層構成の他の形態を説明する図であり、図5の各図は、図1(d)に対応する断面図である。
図5(a)に示すように、第1調光制御パネル10は、第1基材11の表面側(−Z側)に第1偏光層12が設けられ、第1基材11の背面側(+Z側)に第1位相差層13が設けられるようにしてもよい。また、同様に、第2調光制御パネル20は、第2基材21の背面側(+Z側)に第2偏光層22が設けられ、第2基材21の表面側(−Z側)に第2位相差層23が設けられるようにしてもよい。

0036

これにより、基材の両面のそれぞれに、偏光層と位相差層とを分散して配置することができ、偏光層及び位相差層が基材の片面に配置されている場合に比して、調光制御パネルを鉛直方向(Y方向)に直立させた場合に、調光制御パネルの全体に反りが生じてしまうのを抑制することができる。このような構成は、調光制御パネルの厚み方向から見た外形が大きく(例えば、1000mm×800mm)、調光制御パネルが反りやすい状態の場合に特に有効である。

0037

また、図5(b)に示すように、第1調光制御パネル10は、第1基材11の表面側(−Z側)に第1位相差層13、第1偏光層12が順に積層されるようにしてもよい。また、同様に、第2調光制御パネル20は、第2基材21の背面側(+Z側)に第2位相差層23、第2偏光層22が順に積層されるようにしてもよい。
このような形態にすることで、第1調光制御パネル10の第1位相差層13と、第2調光制御パネル20の第2位相差層23との間に、第1基材11、第2基材21の厚み分だけ所定の距離を設けることができる。これにより、光制御装置1を、厚み方向に対して左右方向に傾斜した方向から観察した場合において、第1領域(第2領域)と第3領域(第4領域)とが重なり透視が可能となる透視可能領域と、第1領域(第2領域)と第4領域(第3領域)とが重なり透視が不可能になる透視不可能領域とが共に存在することとなる。また、観察方向(角度)を変更することによって、透視可能領域と透視不可能領域の比率が変化する。

0038

ここで、観察者右目で把握される透視可能領域及び透視不可能領域の位置と、左目で把握される透視可能領域及び透視不可能領域の位置とは相違する。そのため、この形態の光制御装置1は、厚み方向に対して左右方向に傾斜した位置から観察した場合に、観察者の両目視差によって、透視不可能領域を奥行き感のある立体的な像として把握させることができ、光制御装置1の意匠性を向上させることができる。
なお、第1調光制御パネル10の第1位相差層13及び第2調光制御パネル20の第2位相差層23間の距離は、第1領域等の幅wの1/2以上、10倍以下であるのが望ましい。仮に、上記距離が、第1領域等の幅wの1/2未満の場合、上述の立体像を観察者の視覚に十分に把握させることができなくなり望ましくなく、また、幅wの10倍よりも大きい場合、上述の作用効果を十分に得られなくなるので望ましくない。

0039

上述の他の形態の調光制御パネルは、上述の実施形態(図2及び図3)の調光制御パネルや、別な他の形態の調光制御パネルと組み合わせて使用してもよい。例えば、図2に示す第1調光制御パネル10と、図5(a)に示す第2調光制御パネル20とを組み合わせたり、図5(a)に示す第1調光制御パネル10と、図5(b)に示す第2調光制御パネル20とを組み合わせたりしてもよい。

0040

次に、第1調光制御パネル10及び背面パネル30に設けられる切り欠き部10a、30aの他の形態について説明する。以下の説明では、第1調光制御パネル10の切り欠き部10aについて説明するが、背面パネル30の切り欠き部30aについても同様である。
図6は、第1調光制御パネル及び背面パネルに設けられる切り欠き部の他の形態を説明する図である。

0041

図6(a)に示すように、切り欠き部10aは、その低面から左右方向(X方向、第1配列方向)に、深さhよりも小さく突出する段部10bが設けられるようにしてもよい。例えば、段部10bの左右方向の深さをh/2に設定した場合、切り欠き部10aに設けられた段部10bを介して、第2調光制御パネル20を第1調光制御パネル10に対して各領域の幅wの半分だけ移動させ、第1領域及び第2領域を、それぞれ第3領域及び第4領域に半分ずつ重ねることができ、光制御装置1の入射光の制御をより細かく行うことができる。
なお、段部10bの左右方向における深さは、切り欠き部10aの深さhよりも小さければ適宜設定することができ、また、段部10bは、切り欠き部10aに複数段階段状に形成するようにしてもよい。

0042

図6(b)に示すように、切り欠き部10aは、その底面と第1調光制御パネル10の端面とをつなぐ曲面10cが設けられるようにしてもよい。これにより、第1調光制御パネル10の端面から切り欠き部10aの底面へ沿うようにして第2調光制御パネル20を押し込むことができ、第2調光制御パネル20を左右方向へ少しずつ移動させることができる。そのため、光制御装置1の入射光の制御をより細かく行うことができる。
なお、切り欠き部10aには、上述の曲面10cの代わりに、その底面と第1調光制御パネル10の端面とをつなぐ斜面が設けられるようにしてもよい。

0043

以上より、本実施形態の光制御装置1は、第1調光制御パネル10の第1配列方向(X方向)における両端縁に切り欠き部10aが設けられ、その切り欠き部の深さhと各領域の幅wとの関係が、0.75×w≦h≦1.25×wを満たすので、左右方向に押し込まれた第2調光制御パネル20の移動量を、各位相差層に設けられた各領域の幅wに略等しくすることできる。これにより、光制御装置1は、切り欠き部10a、30aを介して第2調光制御パネル20を左右方向に押し込むという簡易な動作によって、第2位相差層23の第3領域23a、第4領域23bを、それぞれ、第1位相差層13の第1領域13a又は第2領域13bに対向させて配置させることができ、入射光の調整を容易にすることができる。
また、切り欠き部10a、30aは、光制御装置を構成する部材の外形(表面)から突出していないため、光制御装置1の配置形態の自由度を向上させることができる。更に、第1調光制御パネル10及び背面パネル30に切り欠き部10a、30aを設けるだけで、光制御装置1の部品点数を増やすことなく第2調光制御パネルを移動させるパネル移動部を実現することができる。

0044

(第2実施形態)
次に、第2実施形態の光制御装置101について説明する。
図7は、第2実施形態の光制御装置を示す図である。図7(a)は、光制御装置の分解斜視図である。図7(b)は、光制御装置の厚み方向から見た正面図である。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾(下2桁)に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

0045

本実施形態の光制御装置101は、図7に示すように、第1調光制御パネル10及び背面パネル30に切り欠き部10a、30aが設けられる代わりに、第1調光制御パネル110に第1貫通孔110aが、第2調光制御パネル120に第2貫通孔120aがそれぞれ設けられている点で、上述の第1実施形態の光制御装置1と相違する。
第1調光制御パネル110は、光透過性を有する矩形状に形成された板状の部材であり、その鉛直方向(Y方向)の下側(−Y側)であって、左右方向(X方向)のほぼ中央に第1貫通孔110a(パネル移動部)が設けられている。
第2調光制御パネル120は、光透過性を有する矩形状に形成された板状の部材であり、その鉛直方向(Y方向)の下側(−Y側)であって、左右方向(X方向)のほぼ中央に円形の第2貫通孔120a(パネル移動部)が設けられている。

0046

第1貫通孔110aは、図7(b)に示すように、左右方向(X方向)における長さが鉛直方向(Y方向)の長さよりも長い長穴状に形成されている。第1貫通孔110aは、第2貫通孔120aに対応する位置に設けられている。具体的には、第1調光制御パネル110及び第2調光制御パネル120の右側(+X側)の端面が同一面内にある場合、第2貫通孔120aが第1貫通孔110a内の右側端部に位置し、第1調光制御パネル110及び第2調光制御パネル120の左側(−X側)の端面が同一面内にある場合に、第2貫通孔120aが第1貫通孔110a内の左側端部に位置するようにして、第1貫通孔110a、第2貫通孔120aは、それぞれ、第1調光制御パネル110、第2調光制御パネル120に設けられている。

0047

以上の構成により、本実施形態の光制御装置101は、第1貫通孔110a及び第2貫通孔120aに、例えば指等を挿入し、第1貫通孔110aに沿って、第2貫通孔120aに挿入した指を左右方向(X方向)に移動させることによって、第2調光制御パネル20を第1調光制御パネル10に対して左右方向に相対移動させることができる。
ここで、第2貫通孔120aの孔径をdとしたときに、第1貫通孔110aの左右方向における幅Dは、0.75×(d+w)≦D≦1.25(d+w)を満たすように形成されることが望ましい。なお、wは、上述の第1実施形態と同様、第1調光制御パネル10及び第2調光制御パネル20に設けられた領域(第1領域〜第4領域)の左右方向の幅の寸法である。
第1貫通孔110aの幅Dを上述の数値範囲に規定することによって、第1貫通孔110a及び第2貫通孔120aを介して左右方向に移動させた第2調光制御パネル20の移動量を、各位相差層に設けられた各領域の幅wに略等しくすることでき、第2位相差層の第3領域、第4領域を、それぞれ、第1位相差層の第1領域又は第2領域に対向させて配置することができる。

0048

以上より、本実施形態の光制御装置101は、第1実施形態の光制御装置1と同様に、第1貫通孔110a及び第2貫通孔120aを介して第2調光制御パネル20を左右方向に移動するという簡易な動作によって、第2位相差層の第3領域、第4領域を、それぞれ、第1位相差層の第1領域又は第2領域に対向させて配置させることができ、入射光の調整を容易にすることができる。また、各貫通孔110a、120aは、光制御装置101を構成する各部材の表面から突出していないため、光制御装置101の配置形態の自由度を向上させることができる。

0049

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

0050

(変形形態)
(1)上述の実施形態において、第1調光制御パネル10及び第2調光制御パネル20の各偏光層の遅相軸の方向や、各位相差層のリタデーションを適宜規定することによって、特定の成分の光を除いたほとんどの波長成分の光を遮光するようにして、遮光状態であっても暗色に色味を帯びた状態にし、遮光状態の光制御装置1の意匠性を向上させるようにしてもよい。

0051

(2)上述の第1実施形態において、切り欠き部10a、30aは、それぞれ第1調光制御パネル10、背面パネル30の左右方向の両端縁に設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、左右方向のいずれか一端縁に設けられるようにしてもよい。この場合、切り欠き部10a、30aによって押し込まれた第2調光制御パネルを反対側へ戻せるようにする観点から、第2調光制御パネルの左右方向における幅寸法は、第1調光制御パネル10の左右方向における幅寸法と同等に形成するようにしてもよい。

0052

(3)上述の第1実施形態において、切り欠き部10a、30aは、円弧状に形成される例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、矩形形状や、楕円長円一部形状等に形成されるようにしてもよい。

0053

(4)上述の第2実施形態において、第2調光制御パネル120に第2貫通孔120aが設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、第2貫通孔の代わりに窪み(未貫通の穴)を形成するようにしてもよい。このような形態にしても、観察者の指等を窪みに挿入することによって、容易に第2調光制御パネル120を左右方向へ移動させることができる。

0054

(5)上述の実施形態において、第1調光制御パネル10の表面側の面や、背面パネル30の背面側の面に、ハードコート機能を有した層を設けるようにしてもよい。これにより、光制御装置1の表面や裏面の耐擦傷性を向上させることができる。ハードコート機能を有した層は、例えば、第1調光制御パネル10の表面側の面や、背面パネル30の背面側の面に電子線硬化型樹脂電子線により架橋させて、所望の硬度に制御することによって形成される。

0055

(6)上述の実施形態において、第1調光制御パネル10及び背面パネル30と、第2調光制御パネル20とが接触する面、すなわち第1調光制御パネル10と背面側の面と、第2調光制御パネル20の表面側の面及び裏面側の面と、背面パネル30の表面側の面のそれぞれに、滑り部材(例えば、フッ素系のテープ)を設けるようにしてもよい。これにより、第2調光制御パネル20と、第1調光制御パネル10及び背面パネル30との摺動抵抗を低減することができ、第2調光制御パネル20の移動をより容易にすることができる。この場合、光制御装置1を透過する光を極力遮らないようにする観点から、滑り部材は、各パネルの上端縁や下端縁に設けられるのが望ましい。

0056

(7)上述の実施形態において、第1偏光層12及び第2偏光層22は、パラレルニコルの位置関係で配置される例を示したが、これに限定されるものでなく、クロスニコルの位置関係で配置されるようにしてもよい。

0057

(8)上述の実施形態において、第1偏光層12及び第2偏光層22は、吸収型の偏光板を用いる例で説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、第1偏光層12及び第2偏光層22のうち少なくとも一方は、反射型の偏光板(例えば、ワイヤグリッド偏光板)を用いるようにしてもよい。これにより、光制御装置1により遮光された光をミラーのように反射することができ、光制御装置の意匠性を向上させることができる。

0058

1、101光制御装置
10、110 第1調光制御パネル
10a切り欠き部
110a 第1貫通孔
11 第1基材
12 第1偏光層
13 第1位相差層
20、120 第2調光制御パネル
120a 第2貫通孔
21 第2基材
22 第2偏光層
23 第2位相差層
30、130背面パネル
30a 切り欠き部
40 スペーサ

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