JP2009053263A

JP2009053263A - 光制御素子及び光制御パネル並びにそれを用いた光制御装置

Info

Publication number: JP2009053263A
Application number: JP2007217384A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Fujishima; 智彦藤島
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】鮮明で、明るく、歪みの生じない光学像を得ることが可能な光制御素子及びそれを用いた光制御パネルを提供する。
【解決手段】光軸Ｌを合わせて放物面鏡１４、１５を対向して配置した光制御素子１１であって、それぞれの放物面鏡１４、１５の焦点は対向する側の放物面鏡１５、１４の底中心にあって、しかも、一方の放物面鏡１４の底部中央には入光孔１２が、他方の放物面鏡１５の底部中央には出光孔１３がそれぞれ設けられている。また、光制御パネル１０は、光制御素子１１を、光制御素子１１の光軸Ｌを所定の方向に向けて平面上に並べて配置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、物体からの散乱光を受光して１点から放出する光制御素子、及びこの光制御素子を用いて物体からの散乱光を１点に収束させて物体の光学像を別の位置に結像する光制御パネル、並びに光制御パネルを用いて物体の光学像を別の位置に立体像として結像する光制御装置に関する。

物体から放出された光を受光して１点から放出する光制御素子を利用した光制御パネルとして、透明ガラス質の短い円柱体の側周面に鏡面処理を施して内側を反射面にすると共に、一方の端面を中央部に微小透光孔（例えば、円柱体直径の１／１００〜１／５程度の内径）が形成され不透光シートで被って形成した円筒反射素子をその光軸が平行になるように平面上に隙間なく配置した光制御パネルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２３９５０７号公報

しかしながら、特許文献１では、微小透光孔が有限の大きさのため、微小透光孔を通過した異なる入射角度の光線は、それぞれ円筒反射素子の側周面の軸方向に異なる位置で反射する。このため、円筒反射素子で構成した光制御パネルでは反射光が複数の点で収束することになって、光学像が不鮮明になる（光学像にボケが生じる）という問題が生じる。また、微小透光孔を通過した光だけを用いて結像させるため、光制御パネルを通過する光量が少なくなって光学像が暗くなるという問題も生じる。更に、微小透光孔を通過したある太さを有する光束が側周面に入射して反射する場合、円筒反射素子の光軸に直交する面内における反射は円周内面（凹面）における反射となるため、円筒反射素子の光軸に直交する面内では反射光が広がる（反射角度が増大する）ことになり、得られる光学像が歪むという問題が生じる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鮮明で、明るく、歪みの生じない光学像を得ることが可能な光制御素子及び光制御パネル並びにそれを用いた光制御装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る光制御素子は、光軸を合わせて放物面鏡を対向して配置した光制御素子であって、
前記それぞれの放物面鏡の焦点は対向する側の放物面鏡の底中心にあって、しかも、一方の前記放物面鏡の底部中央には入光孔が、他方の前記放物面鏡の底部中央には出光孔がそれぞれ設けられている。

第１の発明に係る光制御素子において、前記対向する放物面鏡の外側両側に光軸を合わせて光学レンズをそれぞれ配置し、しかも、該各光学レンズの焦点位置をそれぞれ前記放物面鏡の前記入光孔の中心位置及び前記出光孔の中心位置とすることができる。
ここで、光学レンズとは、球面凸レンズ、非球面凸レンズ、球面凸レンズを組合わせた組合せレンズ、非球面凸レンズを組合わせた組合せレンズ、球面凸レンズに球面凹レンズ、非球面凸レンズ、及び非球面凹レンズのいずれか１以上を組み合わせた組合せレンズを指す。なお、球面凸レンズ、非球面凸レンズは、片面が平面となった平凸レンズを含む。

前記目的に沿う第２の発明に係る光制御パネルは、第１の発明に係る光制御素子を、該光制御素子の光軸を所定の方向に向けて平面上に並べて配置している。
ここで、前記光制御素子の光軸は、該光制御パネルに対して直交するのが好ましい。

前記目的に沿う第３の発明に係る光制御装置は、第２の発明に係る光制御パネルが２枚隙間を設けて配置されている。

請求項１、２記載の光制御素子においては、一方の放物面鏡の底中心にある入光孔から入射する光束の中で入光孔の中心（他方の放物面鏡の焦点）を通過する光束だけが、他方の放物面鏡で反射されて光軸（入光孔中心と出光孔中心を通過する直線）に平行な光束となって一方の放物面鏡に入射するので、一方の放物面鏡に入射した光束は一方の放物面鏡の焦点位置にある出光孔の中心に向けて反射される。その結果、この光制御素子の入光孔に入射する光束は全て出光孔の中心から放出されることになり、見掛け上、光制御素子に照射される光は全て出光孔で反射されることになって、反射位置にずれが発生しない。

特に、請求項２記載の光制御素子においては、光制御素子の入光孔の前方に入光孔の中心位置が焦点となる光学レンズを、出光孔の後方に出光孔の中心位置が焦点となる光学レンズをそれぞれ配置することで、光学レンズの口径内で光学レンズの光軸に平行となる広範囲の光束を光制御素子の入光孔の中心位置に収束させて光制御素子内に入光させ、放物面鏡間で反射させて光制御素子の出光孔の中心位置に収束させることができるので、出光孔から均一に拡大した光束として放出することができる。

請求項３記載の光制御パネルにおいては、光制御素子の入光孔に照射される光は全て出光孔で反射されることになって反射位置にずれが発生しないので、光制御パネルでは鮮明で歪みのない光学像を形成することができる。そして、光制御素子と光学レンズを組み合わせることで、広範囲の光束を入光孔から光制御素子に入光させ出光孔に収束させてから拡大して放出することができるので、光制御パネルでより明るい光学像を形成することができる。
特に、請求項４記載の光制御パネルにおいては、光制御素子の光軸は、光制御パネルに対して直交するので、物体の光学像を光制御パネルで別の位置に結像することができる。

請求項５記載の光制御装置においては、物体からの散乱光を光制御装置に入光させると、物体側に配置した光制御パネルが散乱光を受光して再生する光学像は反射光を結像させるため凹凸が逆転した再生像となる。そして、物体側に配置した光制御パネルより形成された凹凸が逆転した再生像を更に光制御パネルで受光して再生すると、凹凸が逆転した再生像の凹凸が再度逆転されるため、正常な凹凸を有する再生像が得られる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る光制御パネルの側面図、図２（Ａ）は同光制御パネルの正面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ変形例に係る光制御素子の正面図、光制御パネルの拡大正面図、図３は本発明の第２の実施の形態に係る光制御パネルの部分拡大側面図、図４は同光制御パネルで使用する光制御素子の側面図、図５は変形例に係る凸レンズの説明図、図６は別の変形例に係る光制御パネルの説明図、図７は本発明の第３の実施の形態に係る光制御装置４２の説明図、図８は変形例に係る光制御装置の説明図である。

図１、図２（Ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る光制御パネル１０は、光制御素子１１が、その入光孔１２を表側に、出光孔１３を裏側にそれぞれ向けて一定間隔ｓで平面上に並べて配置されており、入光孔１２及び出光孔１３の各中心を通る光制御素子１１の光軸Ｌは光制御パネル１０に対して直交している。以下、詳細に説明する。

ここで、光制御素子１１は、光軸Ｌを合わせて放物面鏡１４、１５を対向して配置したもので、それぞれの放物面鏡１４、１５の焦点は対向する側の放物面鏡１５、１４の底中心にあって（すなわち、放物面鏡１５、１４の底中心間の距離が焦点距離に一致するようにして）、しかも、一方の放物面鏡１４の底部中央には入光孔１２が、他方の放物面鏡１５の底部中央には出光孔１３がそれぞれ設けられている。そして、光制御素子１１の外径Ｄは、例えば１〜２０ｍｍであり、入光孔１２の直径ｄ及び出光孔１３の直径ｄ’の下限値は、光制御素子１１の外径Ｄの１／５０である。また、入光孔１２の直径ｄ及び出光孔１３の直径ｄ’の上限値は、外径Ｄの１／５である。

ここで、入光孔１２の直径ｄ及び出光孔１３の直径ｄ’を光制御素子１１の外径Ｄの１／５０以上、好ましくは１／２０以上とすることで、入光孔１２の中心（放物面鏡１５の焦点）を通過する種々の入射角度の光束を光制御素子１１内に導入させて、出光孔１３の中心（放物面鏡１４の焦点）を通過する種々の入射角度の光束を光制御素子１１内から放出することができる。一方、入光孔１２の直径ｄ及び出光孔１３の直径ｄ’を光制御素子１１の外径Ｄの１／５以下、好ましくは１／６以下、より好ましくは１／７以下、更に好ましくは１／１０以下とすることで、光制御素子１１内に焦点外れの（入光孔１２の中心を外れた）過剰な光束が進入するのを防止すると共に、光制御素子１１の出光孔１３から焦点外れの（出光孔１３の中心を外れた）過剰な光束が放出されるのを防止できる。その結果、光制御パネル１０で明るく、滲みのない鮮明な光学像を表示することができる。

光制御素子１１は、平面上に隙間なく均一に並べる必要があり、例えば、図２（Ａ）に示すように、光制御素子１１は、入光孔１２（出光孔１３）の中心が、１辺の長さが光制御素子１１の外径Ｄに等しい正三角形の各頂点位置に配置されるように並べることができる（正三角形頂点配置）。また、入光孔１２（出光孔１３）の中心が、１辺の長さが外径Ｄに等しい正方形の各頂点位置に配置されるように平面上に並べることもできる（正方形頂点配置）。なお、正三角形頂点配置と正方形頂点配置を比較した場合、正三角形頂点配置の方が平面上での充填率が高くなるので、正三角形頂点配置を採用すると、光制御パネル１０で精緻な像を表示することができる。
なお、図２（Ｂ）に示すように、光制御素子１１ａを正面視して外形寸法Ｅの正六角形状とし、図２（Ｃ）に示すように、光制御素子１１ａをその入光孔１２ｂ（出光孔１３ｂ）の中心が、１辺の長さＦが（１／２）・３^１／２・Ｅに等しい正三角形の各頂点位置に配置されるように並べる（ハニカム構造とする）こともできる。

図１に示すように、光制御パネル１０は、光軸と交わる底部中心に設けられた入光孔１２の中心から光軸上で焦点距離の１／２の距離の位置で光軸に直交する平面上に開口部１４ａが存在する正面視して円形の放物面鏡１４を並べて（例えば、光軸の方向を揃えて、隣り合う放物面鏡１４の開口部１４ａ同士が密接するように並べて）形成した第１の素子形成部材１６と、光軸と交わる底部中心に設けられた出光孔１３の中心から光軸上で焦点距離の１／２の距離の位置で光軸Ｌに直交する平面上に開口部１５ａが存在する正面視して円形の放物面鏡１５を並べて（例えば、光軸の方向を揃えて、隣り合う放物面鏡１５の開口部１５ａ同士が密接するように並べて）形成した第２の素子形成部材１７とを、入光孔１２及び出光孔１３をそれそれ外側に向けて各放物面鏡１４、１５の光軸同士が互いに一致するように対向させて密接配置して形成されている。

ここで、入光孔１２及び出光孔１３に連通する光路１２ａ、１３ａの光軸方向の長さｃは、放物面鏡１４、１５の焦点距離をｐとした場合、例えば、０〜ｐ／１０の範囲に設定される。なお、第１、第２の素子形成部材１６、１７は、先ず、透光性プラスチックのプレス成形又は射出成形により、放物面鏡１４、１５の元になる放物面が形成された素部材を形成し、次いで、素部材の放物面に底部中央に形成される入光孔１２、出光孔１３に相当する部分を除いて鏡面処理（めっき処理又は金属蒸着処理）を施し、入光孔１２、出光孔１３が並んでいる素部材の表面に不透光処理（不透光シートの貼着）を施すことにより形成される。

続いて、本発明の第１の実施の形態に係る光制御パネル１０の作用について説明する。
図１に示すように、物体１８からの散乱光の一部は光制御パネル１０に照射され、各光制御素子１１の入光孔１２から光制御素子１１内に進行する。ここで、入光孔１２の中心は放物面鏡１５の焦点にあり、出光孔１３の中心は放物面鏡１４の焦点にあるので、入光孔１２を通過して光制御素子１１内に進行した散乱光の光束は放物面鏡１５で反射されて光軸Ｌに平行な光束になって放物面鏡１４に入射し、放物面鏡１４では出光孔１３に向けて反射される。その結果、入光孔１２から光制御素子１１に入射した光束は、光制御素子１１の出光孔１３から放出されることになって、見掛け上、出光孔１３で反射されることになって、反射位置にずれが発生しない。

一方、入光孔１２から光制御素子１１内に入光した光の中で、入光孔１２の中心を通過しない光束も放物面鏡１５で反射して放物面鏡１４に入射する。ここで、実際は、放物面鏡１４、１５の焦点は点状ではなく有限の面積を持つため、光制御素子１１内に入光する際に入光孔１２の中心（放物面鏡１５の焦点）を通過しなかった光は、光制御素子１１の出光孔１３の中心から外れた位置（放物面鏡１４の焦点から外れた位置）を通過して行く。更に、入光孔１２の直径ｄと出光孔１３の直径ｄ’を光制御素子１１の外径Ｄに対して所定範囲内に設定しているため、光制御素子１１内に焦点外れの過剰な光量の光束が入光するのを防止すると共に、光制御素子１１から焦点外れの過剰な光量の光束が放出されるのを防止でき、光制御パネル１０で形成した光学像が滲む（光学像の囲りが白くぼやける）のが防止できる。その結果、図１に示すように、物体１８のＡ点で散乱した散乱光は光制御パネル１０によってＡ’点に収束し、Ｂ点で散乱した散乱光は光制御パネル１０によってＢ’点に収束することができ、鮮明で歪み、滲みのない実像１９（ただし、凹凸が逆転）として観察される。

図３、図４に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る光制御パネル２０は、光制御素子２１を、その入光孔２２を表側に、出光孔２３を裏側にそれぞれ向けて一定間隔で平面上に並べて配置したもので、入光孔２２及び出光孔２３の各中心を通る光制御素子２１の光軸Ｍは光制御パネル２０に対して直交している。ここで、光制御素子２１は、対向する放物面鏡２４、２５の外側両側に光軸Ｍを合わせて光学レンズの一例である球面凸レンズ（以下、凸レンズという）２６、２７をそれぞれ配置し、しかも、各凸レンズ２６、２７の焦点位置をそれぞれ放物面鏡２４、２５の入光孔２２の中心位置及び出光孔２３の中心位置としている。

光制御素子２１の外径Ｆは、例えば１〜２０ｍｍであり、入光孔２２の直径ｆ及び出光孔２３の直径ｆ’の下限値は、光制御素子２１の外径Ｆの１／５０、好ましくは１／２０である。また、入光孔２２の直径ｆ及び出光孔２３の直径ｆ’の上限値は、外径Ｆの１／５以下、好ましくは１／６以下、より好ましくは１／７以下、更に好ましくは１／１０以下である。これによって、光制御パネル２０で明るく、滲みのない鮮明な光学像を表示することができる。また、光制御素子２１は、平面上に隙間なく均一に並べる必要があり、例えば、光制御素子２１の入光孔２２（出光孔２３）の中心が、１辺の長さが光制御素子２１の外径Ｆに等しい正三角形の各頂点位置に配置されるように平面上に並べる正三角形頂点配置、あるいは入光孔２２（出光孔２３）の中心が、１辺の長さが外径Ｆに等しい正方形の各頂点位置に配置されるように平面上に並べる正方形頂点配置を採用する。なお、正三角形頂点配置と正方形頂点配置を比較した場合、正三角形頂点配置の方が平面上での充填率が高くなるので、正三角形頂点配置を採用すると、光制御パネルで精緻な像を表示することができる。

図３に示すように、光制御パネル２０は、一側に光軸と交わる底部中心に設けられた入光孔２２の中心から光軸上で焦点距離の１／２の距離の位置で光軸に直交する平面上に開口部２４ａが存在する正面視して円形の放物面鏡２４を並べて（例えば、光軸の方向を揃えて、隣り合う放物面鏡２４の開口部２４ａ同士が密接するように並べて）形成され、一側に拡径側が開口し縮径側が入光孔２２に接続する円錐台状の空間部２８が形成された第１の素子形成部材２９と、他側に光軸と交わる底部中心に設けられた出光孔２３の中心から光軸上で焦点距離の１／２の距離の位置で光軸に直交する平面上に開口部２５ａが存在する正面視して円形の放物面鏡２５を並べて（例えば、光軸の方向を揃えて、隣り合う放物面鏡２５の開口部２５ａ同士が密接するように並べて）形成され、他側に拡径側が開口し縮径側が出光孔２３に接続する円錐台状の空間部３０が形成された第２の素子形成部材３１とを、入光孔２２及び出光孔２３を外側に向けて各放物面鏡２４、２５の光軸同士が互いに一致するように対向させて接合し、第１の素子形成部材２９の一側に空間部２８の開口中心位置に合わせて凸レンズ２６が配置されている第１のレンズ板３２を、第２の素子形成部材３１の他側に空間部３０の開口中心位置に合わせて凸レンズ２７が配置されている第２のレンズ板３３をそれぞれ取付けることにより形成されている。

空間部２８の光軸方向の長さは凸レンズ２６の焦点距離と同一長さ、空間部３０の光軸方向の長さは凸レンズ２７の焦点距離と同一長さになっている。また、空間部２８、３０の拡径側の直径、及び凸レンズ２６、２７の外径は、光制御素子２１の外径Ｆに一致している。
ここで、第１（第２）の素子形成部材２９（３１）は、先ず、放物面鏡２４（２５）の元になる放物面が形成された素部材を透光性プラスチックのプレス成形又は射出成形により形成し、次いで、素部材の放物面に底部中央に形成される入光孔２２（出光孔２３）に相当する部分を除いて鏡面処理（めっき処理又は金属蒸着処理）を施すことにより形成される。また、第１のレンズ板３２（第２のレンズ板３３）は、透光性プラスチックのプレス成形又は射出成形により形成する。
なお、図５に示すように、第１、第２のレンズ板３４、３５に設ける凸レンズ３６、３７を平凸レンズとして、空間部２８、３０に取付けられる側を凸面となるようにしてもよい。また、空間部２８、３０に取付けられる側を平面としてもよい。

続いて、本発明の第２の実施の形態に係る光制御パネル２０の作用について説明する。
光制御素子２１においては、物体からの散乱光の中で凸レンズ２６の光軸Ｍに平行な入射角度を有する光束は、凸レンズ２６を通過すると入光孔２２の中心位置（凸レンズ２６の焦点）に収束するので、入光孔２２を通過し光制御素子２１内を進行して放物面鏡２５で反射された光束は光軸Ｍに平行になって放物面鏡２４に入射する。また、放物面鏡２４に入射した光束は出光孔２３に向けて反射されるため、出光孔２３の中心位置（凸レンズ２７の焦点）に収束する。そして、出光孔２３の中心位置に収束した光束は凸レンズ２７により光軸Ｍに平行な光束に戻されて放出される。その結果、光制御素子２１では、光制御素子１１と比較して、凸レンズ２６で多量の光束を集めて入光孔２２から光制御素子２１に入射させて出光孔２３から放出することができる。

一方、物体からの散乱光の中で凸レンズ２６の光軸Ｍに平行でない入射角度を有する光束は、凸レンズ２６で曲げられて入光孔２２の中心（放物面鏡２５の焦点）とは異なる位置を通過して光制御素子２１内に入光し、放物面鏡２５で反射して放物面鏡２４に入射する。そして、放物面鏡２４に入射した光は出光孔２３の中心（放物面鏡２４の焦点）とは異なる位置を通過して光制御素子２１から放出される。更に、入光孔２２の直径ｆと出光孔２３の直径ｆ’を光制御素子２１の外径Ｆに対して所定範囲内に設定しているので、光制御素子２１内に焦点外れの過剰な光量の光束が入光するのを防止すると共に、光制御素子２１から焦点外れの過剰な光量の光束が放出されるのを防止でき、光制御パネル２０で形成した光学像が滲むのが防止できる。その結果、物体で散乱した散乱光から、鮮明で歪み滲みのない光学像を形成することができる。

ここで、図６に示すように、放物面鏡２４の外側に配置する凸レンズ３８の直径を放物面鏡２４の直径又は入光孔２２のピッチより小さく（例えば、放物面鏡２４の直径又は入光孔２２のピッチの１／５〜３／４）、放物面鏡２５の外側に配置する凸レンズ３９の直径を放物面鏡２５の直径又は出光孔２３のピッチより小さく（例えば、放物面鏡２５の直径又は出光孔２３のピッチの１／５〜３／４）した光制御素子４０を備えた光制御パネル４１を形成することもできる。
凸レンズ３８の直径を小さくすることで、凸レンズ３８に近い物体からの散乱光は凸レンズ３８を通過せずに直接入光孔２２に到達して光制御素子４０内に入光することができ、凸レンズ３９の直径を小さくすることで、光制御素子４０の出光孔２３から凸レンズ３９を通過しないで直接放出することができる。一方、凸レンズ３８に遠い物体からの散乱光は凸レンズ３８を通過して入光孔２２に到達して光制御素子４０内に入光し、光制御素子４０の出光孔２３から出た光は凸レンズ３９を通過して放出する。その結果、光制御パネル４１では遠方の物体、近接した物体に対しても立体像を結像することができ、遠近両用の光制御パネルを形成できる。なお、凸レンズ３８、３９の焦点距離は同一で、凸レンズ３８の光軸と凸レンズ３９の光軸は一致していることが望ましい。

図７に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る光制御装置４２は、第１又は第２の実施の形態で説明した光制御パネル４３、４４が隙間を設けて互いに平行に配置され、各光制御パネル４３、４４に配置された図示しない光制御素子の光軸はそれぞれ一致している。ここで、光制御パネル４３は物体４５側に配置され、光制御パネル４４は、光制御パネル４３の背面側で、光制御パネル４３により形成される物体４５の再生像４６の形成位置より外側に配置されている。そして、物体４５からの散乱光を物体側に配置した光制御パネル４３が受光して再生する再生像４６は、反射光を結像させるため凹凸が逆転した光学像となる。そして、再生像４６を更に光制御パネル４４で受光して再生すると、再生像４６の凹凸が再度逆転されるため、正常な凹凸を有する再生像４７が得られる。なお、各光制御パネル４３、４４に配置された図示しない光制御素子の光軸はそれぞれ一致しなくてもよい。
更に、図８に示すように、物体４５に対向させて配置する２枚の光制御パネル４３、４４を互いに平行ではなく角度を付けて配置して光制御装置４８を構成することもできる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、第１の実施の形態で、屈折率及び光吸収率の低い透明材（例えばアクリル樹脂）を、入、出光孔、又は入、出光孔及び放物面鏡で囲まれた空間内に充填してもよい。これによって入、出光孔及び前記空間内に異物が進入するのを防止できる。
また、第１の実施の形態で、第１、第２の素子形成部材の代りに、外形状が光軸を合わせて対向配置した放物面鏡の外形状と同一となるように透明材質で形成され、各放物面の底中心部に入光孔、出光孔に相当する領域を除いて鏡面処理が施された紡錘形の立体が光軸を揃え並べて配置された一枚の大放物面鏡部材を形成し、大放物面鏡部材と同一外形状で各放物面の底部中心と同一の間隔で中心位置が配置された孔が並べて設けられた一枚の大孔形成部材とを、大放物面鏡部材の各入、出光孔と孔形成部材の各孔が連通するように密接させて光制御パネルを形成することもできる。
更に、第２の実施の形態で、光学レンズとして球面凸レンズを使用したが、非球面凸レンズ、球面凸レンズを組合わせた組合せレンズ、非球面凸レンズを組合わせた組合せレンズ、球面凸レンズに球面凹レンズ、非球面凸レンズ、及び非球面凹レンズのいずれか１以上を組み合わせた組合せレンズを使用することもできる。

本発明の第１の実施の形態に係る光制御パネルの側面図である。（Ａ）は同光制御パネルの正面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ変形例に係る光制御素子の正面図、光制御パネルの拡大正面図である。本発明の第２の実施の形態に係る光制御パネルの部分拡大側面図である。同光制御パネルで使用する光制御素子の側面図である。変形例に係る凸レンズの説明図である。別の変形例に係る光制御パネルの説明図である。本発明の第３の実施の形態に係る光制御装置の説明図である。変形例に係る光制御装置の説明図である。

符号の説明

１０：光制御パネル、１１、１１ａ：光制御素子、１２：入光孔、１２ａ：光路、１２ｂ：入光孔、１３：出光孔、１３ａ：光路、１３ｂ：出光孔、１４：放物面鏡、１４ａ：開口部、１５：放物面鏡、１５ａ：開口部、１６：第１の素子形成部材、１７：第２の素子形成部材、１８：物体、１９：実像、２０：光制御パネル、２１：光制御素子、２２：入光孔、２３：出光孔、２４：放物面鏡、２４ａ：開口部、２５：放物面鏡、２５ａ：開口部、２６、２７：球面凸レンズ、２８：空間部、２９：第１の素子形成部材、３０：空間部、３１：第２の素子形成部材、３２：第１のレンズ板、３３：第２のレンズ板、３４：第１のレンズ板、３５：第２のレンズ板、３６、３７：凸レンズ、３８、３９：凸レンズ、４０：光制御素子、４１：光制御パネル、４２：光制御装置、４３、４４：光制御パネル、４５：物体、４６、４７：再生像、４８：光制御装置

Claims

光軸を合わせて放物面鏡を対向して配置した光制御素子であって、
前記それぞれの放物面鏡の焦点は対向する側の放物面鏡の底中心にあって、しかも、一方の前記放物面鏡の底部中央には入光孔が、他方の前記放物面鏡の底部中央には出光孔がそれぞれ設けられていることを特徴とする光制御素子。
請求項１記載の光制御素子において、前記対向する放物面鏡の外側両側に光軸を合わせて光学レンズをそれぞれ配置し、しかも、該各光学レンズの焦点位置をそれぞれ前記放物面鏡の前記入光孔の中心位置及び前記出光孔の中心位置としたことを特徴とする光制御素子。
請求項１及び２のいずれか１項に記載の光制御素子を、該光制御素子の光軸を所定の方向に向けて平面上に並べて配置したことを特徴とする光制御パネル。
請求項３記載の光制御パネルにおいて、前記光制御素子の光軸は、該光制御パネルに対して直交することを特徴とする光制御パネル。
請求項３及び４のいずれか１項に記載の光制御パネルが２枚隙間を設けて配置されていることを特徴とする光制御装置。