专利名称：可变照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用电润湿现象的可变照明装置。
背景技术：
作为改变发出光的方向的可变照明装置，例如，存在能够利用电润湿现象以宽的 范围向物体照射闪光的闪光装置(例如，参见日本专利申请公开第2008-180919号(第 W023]段)；下文中称为专利文献1)。该闪光装置包括液体透镜器件和光源。液体透镜器 件包括折射率彼此不同的两种液体，并且两种液体之间的界面(透镜面)通过施加电压的 控制改变其形状。在这种闪光装置中，为了实现装置的薄型化，可以想到的是，为液体透镜 器件设置多个透镜面，并降低每个透镜面的高度，以构造比具有单个透镜面的液体透镜器 件更薄的液体透镜器件。
发明内容
然而，在上述的闪光装置中，很难获得宽的光定向特性(lightorientation characteristics)0考虑到上述情况，期望提供一种在实现装置薄型化的同时具有宽的光定向特性的 利用电润湿现象的可变照明装置。根据本发明的实施方式，提供了一种可变照明装置，包括第一基板、第二基板、环 绕壁、分隔壁、至少一个液体透镜以及光源。第二基板与第一基板相对且其间具有预定的间 隙。环绕壁设置在第一基板和第二基板之间，具有彼此相对的第一开口和第二开口，并且具 有楔形的内侧面，使得开口面积从第一开口向第二开口扩大。分隔壁将通过第一基板、第二 基板以及环绕壁所围绕而形成的液体腔分隔为多个区域，分隔壁与第一基板和第二基板垂 直。至少一个液体透镜具有形成在两种液体之间的界面处的可电变形的透镜面，两种液体 被容纳在每个区域中且各自具有不同的折射率。光源从第一开口侧向至少一个液体透镜照 射光。通过这种结构，由于环绕壁是楔形的使得开口面积沿着从光源射出的光的传播方 向扩大，所以液体透镜的透镜面的光轴被设置为相对于光源的光轴向外倾斜延伸。结果，与 其中的环绕壁不是楔形的可变照明装置相比，该可变照明装置具有发光范围宽的光定向特 性。此外，通过设置多个透镜面，可以使可变照明装置比具有单个透镜面更加薄型化。光源和至少一个液体透镜中的每一个可以具有线性形状，光源的纵方向与至少一 个液体透镜的纵方向互相平行。在如上所述地使用线性光源的情况下，期望透镜面也是线 性的。
可变照明装置还可以包括反射板，容纳所述光源，并且反射从光源发出的光，使 光作为平行光进入液体透镜；以及圆柱透镜，设置在光源和液体透镜之间对应于相邻液体 透镜之间的间隙的位置处，并且将从光源发出的除了平行于所述平行光之外的光作为平行
光发出。根据这种结构，通过设置圆柱透镜，可以将从光源发出的光中未被反射板反射且 不平行于所述平行光的光作为平行光而获得。因此，与未设置光学部件的情况下获得的相 比，光源光轴附近的光量可以增加更多，并且可以使透过液体透镜的光具有所期望的光定 向特性。至少一个液体透镜可以包括两个液体透镜，设置的光源数量可以是一个，并且光 源可以设置在对应于两个液体透镜之间的界面的位置处。在如上所述地设置两个液体透镜 和一个光源的情况下，可以将两个液体透镜和一个光源设置为，从光源发出的光的光轴位 于两个透镜面之间的界面上，并且另外可以在对应于两个透镜面之间的界面的位置处设置 圆柱透镜。结果，即使具有一个光源，仍然可以使透过液体透镜的光具有光定向特性，所述 光定向特性等于设置两个光源以分别对应于两个透镜面时获得的光定向特性。可变照明装置还可以包括设置在光源和液体透镜之间的光学部件，其变换进入液 体透镜的光的光轴，使得光轴相对于从光源发出的光的光轴向外倾斜延伸。通过这种结构，由于设置了光学部件，所以可以获得具有发光范围更宽的光定向 特性的可变照明装置。根据本发明另一实施方式，提供了一种可变照明装置，包括第一基板、第二基板、 第三基板、液体透镜、光源以及光学部件。第二基板与第一基板相对且其间具有预定的间 隙。第三基板设置在第一基板和第二基板之间以形成液体腔。液体透镜具有形成在两种液 体之间的界面处的可电变形的多个透镜面，两种液体被容纳在液体腔中且各自具有不同的 折射率。光源向液体透镜照射光。光学部件设置在光源和液体透镜之间，并且变换进入液 体透镜的光的光轴，使得光轴相对于从光源发出的光的光轴向外倾斜延伸。通过这种结构，由于设置了光学部件，所以与不包括光学部件的可变照明装置相 比，可以获得具有发光范围更宽的光定向特性的可变照明装置。如上所述，根据本发明的实施方式，可以提供一种能够获得宽的光定向特性的可 变照明装置。如附图所示，根据下面的优选实施方式的详细描述，本发明的这些和其它目的、特 征以及优点变得更加显而易见。
图1是根据本发明第一实施方式的闪光装置的示意性截面图；图2是构成图1的闪光装置的液体透镜器件的示意性平面图；图3是根据本发明第二实施方式的闪光装置的示意性截面图；图4是示出图3的闪光装置的未施加电压状态和施加电压状态的示意性截面图；图5是示出图3的闪光装置的未施加电压状态和施加电压状态下的光学特性的曲 线图；图6是根据本发明第三实施方式的闪光装置的示意性截面图7是根据本发明第四实施方式的闪光装置的示意性截面图；图8是根据本发明第五实施方式的闪光装置的示意性截面图；以及图9是根据变形实例的液体透镜器件的示意性平面图。
具体实施例方式(第一实施方式)以下，将参照附图描述本发明第一实施方式。图1是作为根据该实施方式的作为可变照明装置的闪光装置的示意性截面图。图 2是构成该闪光装置的液体透镜器件的示意性平面图。如图1和图2所示，利用电润湿现象的闪光装置2001包括光源10、作为反射板的 反射器20以及液体透镜器件2140。光源10为线性的直径为1 2mm的圆柱形闪光放电管(氙管)。对应于两个相邻 的透镜面151 (将在随后描述)之间的界面设置氙管10，从而使两个透镜面151之间的界面 位于从氙管10向液体透镜器件2140发出的光的光轴11 (与ζ轴平行)上。反射器20容纳氙管10，反射并窄化从氙管10发出的光以具有平行光，从而向液体 透镜器件2140照射平行光。线性反射器20具有半椭圆弧状或抛物线状的截面，并且将其 设置为，使从氙管10发出的光变窄，例如，将氙管10设置在抛物线的焦点上。反射器20由 具有高反射率的部件构成，例如铝。反射器20反射从氙管10发出的光，并且向液体透镜器 件2140发出作为平行光的光。液体透镜器件2140包括第一基板141、第二基板142、作为第三基板的空腔基板 143以及密封部件144。在液体透镜器件2140中由上述部件限定的空间中，容纳了由第一 液体145和第二液体146构成的液体透镜50。第一基板141与第二基板142彼此相对，其 间具有预定的间隙。空腔基板143设置在第一基板141与第二基板142之间。通过依次层压第一基板141、空腔基板143以及第二基板142来获得液体透镜器 件2140。由空腔基板143上形成的通孔2147、第一基板141以及第二基板142限定的空间 是液体腔148。由第一液体145和第二液体146构成的液体透镜50容纳在液体腔148中。 密封部件144为环状的平面形状，并且设置在液体透镜器件2140中能够密封第一液体145 和第二液体146的位置上。空腔基板143由环绕壁2143和分隔壁2148构成。环绕壁2143具有包括彼此相 对的第一开口 2143a和第二开口 2143b的框架形状(frame shape)，并且具有楔形内侧面 2143c，使得开口面积从第一开口 2143a向第二开口 2143b扩大。该楔形具有相对于垂直于 第二基板142的平面5 10度的角。分隔壁2148将环绕壁2143所围绕的液体腔148分隔 为多个区域，例如，在该实施方式中是两个区域。分隔壁2148被设置为垂直于第一基板141 和第二基板142，结果形成两个通孔2147。分隔壁2148的侧面2148a不是楔形的，并且与 第一基板141和第二基板142垂直。此外，分隔壁2148沿着光源10的光轴11 (与ζ轴平 行)设置。空腔基板143由诸如合成树脂、金属、玻璃以及陶瓷的材料形成。第一电极149 形成在液体腔148侧的空腔基板143的表面上，绝缘层150形成在第一电极149的上表面。 第一电极149连接至外部电源(未示出)。氙管10设置在液体透镜器件2140的第一开口 2143a侧。
将根据该实施方式的液体透镜器件2140构造能够表现出由于电润湿现象而引起 的光学特性。注意，液体透镜器件2140的结构不限于下面所描述的。第一基板141和第二基板142形成液体腔148，并且还用作进入液体透镜器件 2140的或从液体透镜器件2140发出的光的通路。第一基板141和第二基板142由诸如玻 璃和丙烯酸树脂的高透明的材料形成，结果可以降低入射光或出射光的强度损失。与第一 液体145接触的第二电极152形成在液体腔148侧的第二基板142的表面上，并且连接至 外部电源(未示出)。密封部件144设置在空腔基板143和第二基板142之间。密封部件144可以设置 在空腔基板143的通孔2147的圆周部分上或设置在独立于通孔2147单独形成的密封部件 槽中。密封部件144由诸如弹性体、金属以及合成树脂的材料形成，从而可以密封第一液体 145和第二液体146。密封部件144的截面可以是圆形、V形或矩形，可以进行适当的选择。第一电极149是由通过溅射等形成的氧化锡、ITO(氧化铟锡)等制成的透明薄膜。 绝缘层150是由通过CVD (化学气相沉积)等形成的聚对二甲苯(para-xylylene resin，对 二甲苯系树脂)、无机材料等制成的具有防水性的薄膜。第一液体145是导电的或极性液体(polarized liquid)。作为极性液体材料，例 如可以使用纯水。作为导电液体材料，例如可以使用包含盐的水溶液。作为第一液体145， 期望选择在宽温度范围中作为液体而稳定存在的液体。作为根据该实施方式的第一液体 145，使用氯化锂溶液(20wt% )。第二液体146是绝缘的或无极性液体。作为无极性液体材料，可以使用己烷等。作 为绝缘液体材料，可以使用硅油等。作为根据该实施方式的第二液体146，使用作为具有高 折射率的材料的硅油，以增大第一液体145和第二液体146之间的折射率差。对于第一液体145和第二液体146，有必要选择不融合的液体材料。此外，为了提 供稳定的液体透镜器件，期望为第一液体145和第二液体146设定相同的比重。此外，由于 第一液体145和第二液体146用作可变光学部件，所以期望第一液体145和第二液体146 是透明的且具有低粘度的液体材料。该实施方式的液体透镜50具有形成在两种液体(即，第一液体145和第二液体 146)之间的界面处的透镜面151。该实施方式的液体透镜器件2140具有两个透镜面151。 两个液体透镜50均具有其纵方向平行于氙管10的纵方向的线性形状。两个液体透镜50 以垂直于第二基板142的纵方向的方向设置在平行于第二基板142的表面的平面上。通过 使用第一电极149和第二电极152的电压控制，可以将每个液体透镜50的透镜面151电变 形。如上所述地构造的液体透镜器件2140以如下方式操作。下文中，将参照图4A和 图4B描述该操作。虽然图4A和图4B是后述的第二实施方式的闪光装置2201的示意性截面图，但是 在未施加电压状态和施加电压状态下的闪光装置2201的液体透镜器件2140的操作与闪光 装置2001的操作是一样的，因此，将参照图4A和图4B描述第一实施方式的闪光装置2001 的操作。图4A示出未对液体透镜器件2140施加电压时的状态，而图4B示出对液体透镜器 件2140施加电压时的状态。此外，在图4A和图4B中，为了便于对图的理解，未示出第一电 极149、第二电极152以及绝缘层150。
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如图4A所示，在未施加电压的状态下，由于两种液体之间的以及每种液体和绝缘 层150 (具有防水性)之间的界面张力，第一液体145和第二液体146形成曲面状的双液界 面151(透镜面)。由于第一液体145和第二液体146的绝对折射率彼此不同，所以进入液 体透镜器件2140的光被双液界面151的透镜效应折射。在这种未施加电压的状态下，从闪 光装置2001发出的光具有宽的光定向特性。当从外部电源向形成在空腔基板143上的第一电极149施加电压时，电荷在第一 液体145和第一电极149中聚集。如图4B所示，由于电荷互相吸引，所以第一液体145和 设置在第一电极149上的绝缘层150之间的界面张力改变，从而双液界面151的形状改变 (电润湿效应)。在这种施加电压的状态下，从闪光装置2001发出的光具有窄的光定向特 性，即，通过电压施加可以使光变窄。以这种方式，通过电压施加可以获得光定向特性变化 的透镜面151。由于在该实施方式中构成空腔基板143 —部分的环绕壁2143是楔形的，所以液体 透镜50的透镜面151的光轴30被设置为，相对于未施加电压状态下的光源10的光轴11 向外倾斜延伸。结果，与使用其中的环绕壁2143不是楔形的液体透镜器件的情况相比，透 过液体透镜器件2140的光具有发光范围宽的光定向特性。应该注意的是，光源10的光轴 11垂直于液体透镜器件2140的第一基板141和第二基板142。(第二实施方式)接下来，将描述本发明的第二实施方式。在下文中，在第二实施方式中，用类似的参考标号表示与第一实施方式的部件相 同的部件，并且简化或省略其描述。图3是根据该实施方式的闪光装置2201的截面图。在该实施方式中，除了第一实施方式的结构，在氙管10和液体透镜器件2140之间 还设置有圆柱透镜240。该实施方式中的闪光装置2201包括光源(氙管)10、作为反射板的反射器20以及 透镜器件2040。透镜器件2040包括液体透镜器件2140和作为第一光学部件的圆柱透镜240。作为凸透镜的圆柱透镜240具有线性形状，并且被设置为纵方向平行于氙管10和 透镜面151中的每个的纵方向。例如，圆柱透镜240由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透明有 机部件形成，并且具有正焦距。圆柱透镜240固定在对应于两个相邻透镜面151之间的界 面的位置处的液体腔148侧的相对侧的第二基板142的表面上。换句话说，圆柱透镜240 设置在对应于将液体腔148分隔为多个区域的空腔基板143的分隔壁2148的位置上。圆 柱透镜240设置在氙管10和液体透镜器件2140之间。将氙管10和圆柱透镜240设置为 对应于两个透镜面151之间的界面。期望圆柱透镜240具有在基本上等于或小于氙管10的直径的截面直径。通过该 结构，从氙管10出射的且未被反射器20反射的不平行于平行光的光，在透过圆柱透镜240 之后作为平行光出射，从而进入液体透镜器件2140。例如，如果圆柱透镜240的截面直径大 于氙管10，那么已经被反射器20反射而变为平行光的光透过圆柱透镜240，于是相对于平 行光变为倾斜光，结果难以获得所期望的光学特性。将圆柱透镜240设置为对应于氙管10 的光轴11。
通过如上所述地设置圆柱透镜240，在从氙管10出射且透过透镜器件2040的光之 中，可以充分确保发射角度在0度左右的光的量。具体地，由于从氙管10发出且进入第二 基板142的光包括未被反射器20反射且不平行于平行光的光，所以平行于Z轴而垂直于第 二基板142表面的光轴11附近的光的光量减少。因此，在未设置圆柱透镜240的情况下， 进入沿着氙管10的光轴11设置的两个透镜面151之间的界面附近的部分的光量减少，并 且在透过液体透镜器件2140的光之中，发射角度在0度左右的光的量减少。另一方面，由 于该实施方式中的透镜器件的2040设置有圆柱透镜240，所以从氙管10出射的且未被反射 器20反射的不平行于平行光的光，通过圆柱透镜240变为平行光。结果，可以充分确保在 光轴11附近从氙管10出射的光的量，结果可以获得所期望的光定向特性。通过设置如上所述的圆柱透镜240，甚至具有单个氙管10，仍然可以获得基本上 等于在设置两个氙管10以对应于两个液体透镜50的情况下获得的光学特性的光学特性。如上所述构成的液体透镜器件2140以如下方式操作。在下文中，将参照图4和图 5描述该操作。图4A和图4B是该实施方式中的闪光装置2201的示意性截面图。图4A示出未对 液体透镜器件2140施加电压时的状态，而图4B示出对液体透镜器件2140施加电压时的状 态。此外，在图4A和图4B中，为了便于对图的理解，未示出第一电极149、第二电极152以 及绝缘层150。图5示出在图4A和图4B中示出的闪光装置2201的光定向特性，其分别由实线 “a”和“b”表示。在图5中，纵轴表示从氙管10发出且已经透过透镜器件2040的出射光的 光量。横轴表示从氙管10发出的且已经透过透镜器件2040的出射光相对于第一基板141 的角度，即，发射角。如图4A所示，在未施加电压的状态下，例如，由于两种液体之间以及每种液体和 绝缘层150 (具有防水性)之间的界面张力，第一液体145和第二液体146形成曲面状的双 液界面151 (透镜面)。由于第一液体145和第二液体146的绝对折射率彼此不同，所以进 入液体透镜器件2140的光被液体透镜50的双液界面151的透镜效应折射。在这种未施加 电压的状态下，从闪光装置2201出射的光具有如图5的实线“a”所表示的宽的光定向特性。当从外部电源向形成在空腔基板143上的第一电极149施加电压时，电荷在第一 液体145和第一电极149中聚集。所以如图4B所示，由于电荷互相吸引，第一液体145和 设置在第一电极149上的绝缘层150之间的界面张力改变，从而双液界面151的形状改变 (电润湿效应)。在这种施加电压的状态下，如图5的实线“b”所表示的，从闪光装置2201 发出的光具有窄的光定向特性，即，通过电压施加可以使光变窄。以这种方式，通过电压施 加可以获得光定向特性变化的透镜面151。由于在该实施方式中构成空腔基板143 —部分的环绕壁2143也是楔形的，所以将 液体透镜50的透镜面151的光轴30设置为，相对于不施加电压状态下的光源10的光轴11 向外倾斜延伸。结果，与使用其中的环绕壁2143不是楔形的液体透镜器件的情况相比，透 过液体透镜器件2140的光具有发光范围宽的光定向特性。(第三实施方式)接下来，将描述本发明的第三实施方式。在下文中，在第三实施方式中，由类似的参考标号表示与第二实施方式的部件相同的部件，并且简化或省略其描述。将主要描述第二实施方式和第三实施方式之间的区别。图6是根据该实施方式的闪光装置4001的截面图。该实施方式在以下方面与第二实施方式不同，S卩，空腔基板4143的形状以及在圆 柱透镜240的两侧设置有棱镜3010。在该实施方式中，从闪光装置4001发出的光的发射范 围不是通过设置组成空腔基板4143的环绕壁4144的楔形内侧面而是通过设置棱镜3010 来加宽的。该实施方式中的闪光装置4001包括光源10、作为反射板的反射器20、透镜器件40 以及作为第二光学部件的棱镜3010。透镜器件40包括液体透镜器件140和作为第一光学部件的圆柱透镜240。液体透镜器件140包括第一基板141、第二基板142、作为第三基板的空腔基板 4143以及密封部件144。由第一液体145和第二液体146构成的液体透镜50容纳在由液 体透镜器件140中的上述部件所限定的空间中。 空腔基板4143由环绕壁4144和分隔壁4148构成，并且因此由环绕壁4144和分 隔壁4148形成两个通孔147。分隔壁4148将由环绕壁4144所围绕的液体腔148分隔为多 个区域，例如，在该实施方式中是两个区域。环绕壁4144和分隔壁4148的内侧面不是楔形 的，并且垂直于第一基板141和第二基板142。此外，分隔壁4148沿着光源10的光轴(在 图6中平行于ζ轴)设置。第一电极149形成在液体腔148侧的空腔基板143的表面上，并 且绝缘层150形成在第一电极149的上表面上。第一电极149连接至外部电源(未示出)。通过依次层压第一基板141、空腔基板4143以及第二基板142来获得液体透镜器 件140。由形成在空腔基板4143上的通孔147、第一基板141以及第二基板142限定的空 间成为液体腔148。第一液体145和第二液体146容纳在液体腔148中。作为第二光学部件的棱镜3010逐一地设置在(在液体腔148侧的相对侧的第二 基板142的表面上的)圆柱透镜240的两侧。棱镜3010设置在氙管10和液体透镜器件 140之间。棱镜3010变换从氙管10发出并进入与环绕壁4144接触的液体透镜器件140的 光的光轴30，从而光轴30相对于从氙管10出射的光的光轴11向外倾斜延伸。结果，通过 从氙管10发出并被反射器20反射而获得的平行光被棱镜3010变换为沿着箭头4011所指 示的光轴30的方向，然后进入液体透镜器件140。如上所述，虽然通过在第一和第二实施方式中设置空腔基板的楔形环绕壁来获得 具有宽的发光范围的光学特性，但是通过在第三实施方式中设置棱镜，也可以获得具有宽 的发光范围的光学特性。(第四实施方式) 接下来，将描述本发明的第四实施方式。在下文中，在第四实施方式中，由类似的参考标号表示与第二实施方式的部件相 同的部件，并且简化或省略其描述。将主要描述第二实施方式和第四实施方式之间的区别。图7是根据该实施方式的闪光装置3201的截面图。该实施方式在以下方面不同于第二实施方式，即，在圆柱透镜240两侧逐一设置 棱镜3010。此外，该实施方式与第三实施方式的不同之处在于，空腔基板的环绕壁是楔形 的。具体地，在第四实施方式中，通过设置楔形的空腔基板的环绕壁并且进一步设置棱镜来 获得具有宽的发光范围的光学特性的闪光装置。
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该实施方式中的闪光装置3201包括光源10、作为反射板的反射器20、透镜器件 2040以及作为第二光学部件的棱镜3010。透镜器件2040包括液体透镜器件2140和作为第一光学部件的圆柱透镜240。液体透镜器件2140包括第一基板141、第二基板142、作为第三基板的空腔基板 143以及密封部件144。由第一液体145和第二液体146构成的液体透镜50容纳在由液体 透镜器件2140中的上述部件所限定的空间中。与在第三实施方式中一样，作为第二光学部件的棱镜3010逐一设置在(在液体腔 148侧的相对侧的第二基板142的表面上的)圆柱透镜240的两侧。棱镜3010设置在氙 管10和液体透镜器件2140之间。棱镜3010变换从氙管10发出并进入与环绕壁2143接 触的液体透镜器件2140的光的光轴30，从而光轴30相对于从氙管10发出的光的光轴11 向外倾斜延伸。结果，通过从氙管10发出并被反射器20反射而获得的平行光被棱镜3010 变换为，沿着箭头4011所指示的光轴30的方向，然后进入液体透镜器件2140。如上所述，通过设置空腔基板的楔形的环绕壁并且进一步设置棱镜，可以获得具 有宽的发光范围的光学特性。(第五实施方式) 接下来，将描述本发明的第五实施方式。在下文中，在第五实施方式中，由类似的参考标号表示与第一实施方式的部件相 同的部件，并且简化或省略其描述。将主要描述第一实施方式和第五实施方式之间的区别。图8是根据该实施方式的闪光装置3001的截面图。该实施方式在以下方面不同于第一实施方式，S卩，空腔基板3143的形状，并且，在 第一实施方式中设置两个液体透镜50，而在该实施方式中设置三个液体透镜50。该实施方式中的闪光装置3201包括光源10、作为反射板的反射器20以及透镜器 件 3040。透镜器件3040包括液体透镜器件3140和作为第一光学部件的圆柱透镜240。液体透镜器件3140包括第一基板141、第二基板142、作为第三基板的空腔基板 3143以及密封部件144。由第一液体145和第二液体146构成的液体透镜50容纳在由液 体透镜器件3140中的上述部件所限定的空间中。通过依次层压第一基板141、空腔基板3143以及第二基板142来获得液体透镜器 件3140。由形成在空腔基板3143上的通孔3147、第一基板141以及第二基板142限定的 空间为液体腔148。第一液体145和第二液体146容纳在液体腔148中。空腔基板3143由形成三个通孔3147的环绕壁3144和分隔壁3148构成。环绕壁 3144具有包括彼此相对的第一开口 3144a和第二开口 3144b的框架形状，并且具有楔形内 侧面3144c，使得开口面积从第一开口 3144a向第二开口 3144b扩大。该楔形具有相对于 垂直于第二基板142的平面5 10度的角。分隔壁3148将环绕壁3144所围绕的液体腔 148分隔为多个区域，例如在该实施方式中为三个区域，结果形成三个液体透镜50。每块分 隔壁3148的侧面3148a均不是楔形的，而是垂直于第一基板141和第二基板142。第一电 极149形成在液体腔148侧上的空腔基板3143的表面上，绝缘层150形成在第一电极149 的上层。第一电极149连接至外部电源(未示出)。通过设置构成空腔基板3143的一部分的楔形环绕壁3144，与环绕壁3144接触的液体透镜50的透镜面3151的光轴相对于光源10的光轴11向外倾斜延伸。结果，与使用 其中的环绕壁3144不是楔形的液体透镜器件的情况相比，从氙管10发出并透过液体透镜 器件3140的光具有向外延伸的光定向特性，结果可以获得具有发光范围宽的光定向特性。同样在如上所述地设置三个液体透镜50的情况下，圆柱透镜240可以设置在对应 于从氙管10发出的光的光轴11的位置上。通过这种结构，可以获得基本上等于在总共设 置三个氙管10以对应于三个液体透镜50的情况下所获得的光学特性的光学特性。(变形实例)如图2所示，上述实施方式中的液体透镜器件均具有在平行于第一基板141和第 二基板142的平面上垂直设置两个或三个液体透镜的结构。另一方面，与图9所示的液体透 镜器件4140相似，液体透镜器件可以具有这样的结构，S卩，其中还在图的侧面方向上设置 多个液体透镜。在这种结构中，如上述实施方式所述，设置在第一基板141和第二基板142 之间的环绕壁的内侧面只需要为楔形。图9是液体透镜器件4140的示意性平面图并示出 了其配置，其中，与上述实施方式中的部件相同的部件由类似的参考标号表示。虽然在上述实施方式中将线性氙管用作光源，但是也可以用点状的LED(发光二 极管)来代替。此外，在上面的实施方式中，将每个空腔基板143、3143以及4143的分隔壁形成 为，用于构成多个液体透镜50的第一液体145的分隔区域可以互相连通。然而，可以将每 个空腔基板143、3143以及4143的分隔壁形成为，用于构成多个透镜面151和3151的液体 的分隔区域不互相连通，因此将多个液体透镜50分开。本领域技术人员应当理解的是，根据设计要求和其它因素，可以在所附权利要求 或其等同物的范围内进行各种修改、组合、再组合以及改进。
1权利要求
1.一种可变照明装置，包括第一基板；第二基板，与所述第一基板相对，在所述第一基板和所述第二基板之间具有预定的间隙；环绕壁，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，具有彼此相对的第一开口和第二 开口，并且具有楔形的内侧面，使得开口面积从所述第一开口向所述第二开口扩大；分隔壁，将通过所述第一基板、所述第二基板以及所述环绕壁所围绕而形成的液体腔 分隔为多个区域，所述分隔壁与所述第一基板和所述第二基板垂直；至少一个液体透镜，具有形成在两种液体之间的界面处的且可电变形的透镜面，所述 两种液体被容纳在多个区域的每个中且各自具有不同的折射率；以及 光源，从所述第一开口侧向至少一个所述液体透镜照射光。
2.根据权利要求1所述的可变照明装置，其中，所述光源和所述至少一个液体透镜中的每一个具有线性形状，所述光源的纵方 向与所述至少一个液体透镜的纵方向互相平行。
3.根据权利要求2所述的可变照明装置，还包括反射板，容纳所述光源，并且反射从所述光源发出的光，使所述光作为平行光进入所述 液体透镜；以及圆柱透镜，设置在所述光源和所述液体透镜之间对应于相邻的液体透镜之间的间隙的 位置上，并且将从所述光源发出的除了平行于所述平行光之外的光作为平行光发出。
4.根据权利要求3所述的可变照明装置，其中，所述至少一个液体透镜包括两个液体透镜； 其中，设置的所述光源数量是一个，以及其中，所述光源设置在对应于所述两个所述液体透镜之间的界面的位置处。
5.根据权利要求4所述的可变照明装置，还包括光学部件，设置在所述光源和所述液体透镜之间，并且变换进入所述液体透镜的所述 光的光轴，使得所述光轴相对于从所述光源发出的光的光轴向外倾斜延伸。
6.一种可变照明装置，包括第一基板；第二基板，与所述第一基板相对，在所述第一基板和所述第二基板之间具有预定的间隙；第三基板，设置在所述第一基板和所述第二基板之间以形成液体腔； 液体透镜，具有形成在两种液体之间的界面处的可电变形的多个透镜面，所述两种液 体被容纳在所述液体腔中且各自具有不同的折射率； 光源，向所述液体透镜照射光；以及光学部件，设置在所述光源和所述液体透镜之间，并且变换进入所述液体透镜的光的 光轴，使得所述光轴相对于从所述光源发出的光的光轴向外倾斜延伸。
全文摘要
本发明涉及一种可变照明装置，包括第一基板；第二基板，与第一基板相对，在第一基板和第二基板之间具有预定的间隙；环绕壁，设置在第一基板和第二基板之间，具有彼此相对的第一开口和第二开口，并且具有从第一开口向第二开口呈楔形的内侧面；分隔壁，将由第一基板、第二基板以及环绕壁形成的液体腔分隔为多个区域，分隔壁与第一基板和第二基板垂直；液体透镜，具有形成在两种液体之间的界面处的可电变形的透镜面，两种液体被容纳在每个区域中且各自具有不同的折射率；以及光源，从第一开口侧向液体透镜照射光。
文档编号F21V7/00GK102003674SQ20101026335
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月25日 优先权日2009年9月1日
发明者土屋美树, 石黑裕章 申请人:索尼公司