JP2013541171A - 照明装置、照明器具及び照明システム - Google Patents

Abstract

照明装置は複数の区画（３）を持つハウジング（５）を有し、各区画はそれぞれの発光窓（１５）、光源（１１）、及び交差したプリズムシートの積み重ね（１０）を有する。作動中に光源から放射された光は、プリズムシートを通ってそして次に発光窓を通って伝搬するようにされる。プリズムシートの積み重ねの向きは各区画に対して異なるので、各区画に異なる光のビームを放射させる。各区画の光源は独立してオンオフ可能であるので、照明装置から放射されるビームのタイプの容易な設定を可能にする。任意選択で、ディフューザーが、放射される光の均一性を高めるために、プリズムシートの積み重ねの一方の面又は両面に設けられる。

Description

本発明は、少なくとも第１の区画を持つハウジングを有する照明装置に関し、第１の区画はそれぞれの：
−区画の外端部によって縁取られる発光窓；
−少なくとも１つの光源のためのキャリア；
−各プリズムシートが滑らかな面と溝突きの面を有する、ハウジング内に配置された交差したプリズムシートの積み重ね、を有し、
作動中に光源から放射された光は光路に沿って伝搬するようにされ、光路は光源からプリズムシートを通ってそして次に発光窓を通って発光窓を横切る中心軸に少なくとも部分的に沿って延び、両方のプリズムシートは滑らかな面を発光窓に向けられる。

本発明はさらに、このような照明装置が設けられた照明器具及び照明装置に関する。

このような照明装置は特許文献１から知られている。既知の照明装置は、光源としてのＬＥＤを有し、様々な一般的な照明用途での使用のための、特に薄型の設計から利益を得る、薄型ダブルコリメーティング光分配装置である。これらの薄型輪郭の照明装置からの出力照明は、２つの直交する出力経線のそれぞれで規定された角度の角度コリメーションを行い、正方形又は長方形の遠方場照明パターンを有する。既知の照明装置の１つの形態は、シングル入力光エミッタ及びシングル正方形出力アパーチャを特徴とする。既知の照明装置の第２のマルチセグメントの形態は、総出力ルーメンがセグメントの数によって決定されるように、各エンジンセグメント内に１つの光エミッタを配置する。両方のタイプの薄型照明装置は、一方の経線においてコリメートされた入力光を提供し、装置の遠方場出力光が両方の直行する出力経線においてコリメートされるような方法で、入力コリメーションを維持しながら、コリメートされない直交する経線において出力光をコリメートする光分配エレメントを有する。既知の照明装置はまた、ビームのタイプを維持しながら、一方又は両方の出力経線において角度範囲を大きくするように、エンジンのダブルコリメートされた出力照明を処理する特別に構成された光学フィルムを含む。既知の照明装置は、システムの調整可能な遠方場の角度コーンの外側にはっきりしたカットオフを持つ空間的に一様な光のビームを生じさせるが、予めセットされたタイプのビームを所望のタイプのビームへの調整がむしろ厄介であるとともに、例えばリフレクタ、及び／又は角度傾斜の追加によって等、内部設計によって行われなければならないというデメリットを有する。

ＷＯ２００９０９９５４７

本発明の目的は、上述のデメリットの少なくとも１つを打ち消す冒頭の段落に記載されたタイプの照明装置を提供することである。

これを達成するために、照明装置は、その中で少なくとも１つのプリズムシートが溝付の面を発光窓に向けられる少なくとも第２の区画が設けられることを特徴とする。交差したプリズムシートが、それらの溝付きの面、すなわちプリズムのように形成された溝が存在する面を発光窓から離れる方を向くように、配置されることが既知の照明システムによって既に開示されている。これは、光がプリズムシートを通って伝搬しそれによって屈折される方法のために、比較的小さい頂角を持つ単一の光ビームを放射する照明装置をもたらす。プリズムシートをその溝付きの面を発光窓に向けるようにひっくり返すことによって、比較的小さい頂角を持つ単一の光ビームの代わりに、細長い、「窪んだ」、コウモリの翼のような形の光ビームが得られる。コウモリの翼のような形のビームでは、光は中心軸に対して比較的大きい角度で放射され、中心軸に対して小さい角度で放射される光はほとんどない。明確にするために、交差したプリズムシートの向きは、プリズムシートの主要面、すなわち滑らかな面と溝付きの面が互いに平行に広がるようになる。さらに、この点において交差されることは、プリズムシートの溝の長さ方向がαが３０°＜＝α＜＝９０°の範囲である角度αで延びることを意味する。断面図を見ると、溝は約９０°の頂角を持つ三角形を有するが、この頂角は７０°から１１０°の範囲になることもでき、他の頂角を除外するものではない。しかし、９０°の頂角は、様々なタイプのビームを発生させるのに非常に効果的である。

照明装置が、区画に対して互いに異なる向きのプリズムシートを持つ２つの区画を有する場合、区画から放射される光ビームは、互いに異なる。例えば、第１の区画では、両方のプリズムシートは、それらの滑らかな面を発光窓に向け、第２の区画では、２つの交差したプリズムシートの少なくとも１つがその溝付きの面を発光窓に向ける。両方の区画の光源が独立して制御可能である場合、ユーザは、比較的小さい頂角を持つ単一の光ビーム、又は細長い「窪んだ」コウモリの翼のような形の光ビーム、又は細長い「埋められた」コウモリの翼のような形の光ビームを容易に選ぶことができる。したがって、照明装置によって放射されることになる異なるタイプの光ブームが容易に設定され得る。

照明装置が、それぞれの交差したプリズムシートの積み重ねをそれぞれが持つ３つ以上の区画、例えば、４、６、又は２０を有する場合、プリズムシートの角度αでの、幾つかの向き及び交差位置の組合せが可能であり、それぞれの組合せは、照明装置が作動中の特定の光ビームの放射することを生じさせることが明らかである。独立して制御可能である区画の光源を使って、照明装置から放射されることになる所望の形状のビームを持つビームのタイプが、比較的大きい数のビームの可能性から容易に選択され得る。

例えば、各区画において１つのシートがその溝付きの面を発光窓に向け、第２の区画及び第３の区画のシートの積み重ねが、中心軸と平行に延びる回転軸周りに互いに９０°まで互いに回転されるように、プリズムズムシートを持つ２つの区画を提供することが可能である。第１の区画のプリズムズムシートはいずれもその滑らかな面を発光窓に向ける。このような照明装置の独立して制御可能な区画を使って、ユーザは幾つかのビームのタイプを容易に選ぶことができる、すなわち：
− 第１の区画のみによって放射される；
− 第２の区画のみによって放射される第１の方向への細長い「窪んだ」コウモリの翼の形の光ビーム；
− 第３の区画のみによって放射される第２の方向への細長い「窪んだ」コウモリの翼の形の光ビーム；
− 第１及び第２の区画の組合せによって放射される第１の方向への細長い「埋められた」コウモリの翼の形の光ビーム；
− 第１及び第３の区画の組合せによって放射される第２の方向への細長い「埋められた」コウモリの翼の形の光ビーム；
− 第２及び第３の区画の組合せによって放射される比較的大きい、略円形の「窪んだ」光ビーム；
− 第２の区画及び第３の区画のシートの積み重ねが９０°まで互いに回転される場合の全ての３つの区画の組合せによって放射される比較的大きい、略円形の「埋められた」光ビーム。

照明装置の代替実施形態は、第２の区画のプリズムシートの積み重ねが少なくとも３つのシートを有し、プリズムシートの２つが交差されるとともにそれらのそれぞれの溝付きの面を発光窓に向けられることを特徴とする。作動中、第１の区画はしたがって比較的小さい頂角を持つ単一の光ビームを放射し、第２の区画は比較的大きい、略円形の「窪んだ」光ビームを放射する。その結果、照明装置によって得られるビームの可能なタイプは、比較的小さい頂角を持つ単一の光ビーム、比較的大きい、略円形の「窪んだ」光ビーム、及び比較的大きい、略円形の「埋められた」光ビームを含む。このような照明装置は、様々なタイプの円形のビームを放射することができ且つ依然として比較的安いという利点を有する。

典型的には、このシートは、３Ｍによって製造されるようなＢＥＦシート（輝度上昇フィルム）である。この照明装置では、このＢＥＦシートは、一般的に照明器具に用いられる、ＭＬＯプレート（マイクロレンズ光学プレート）を置き換えるのに非常に適しており、ＢＥＦはＭＬＯプレートよりも製造するのがはるかに容易で安価であるので、従来の照明器具に比べてコストの削減が達成される。照明装置は、側面照射タイプ又は直接照射タイプのものであり得る、すなわち、発光窓に対向する光源を持つ。側面照射照明装置の場合、光源からの光は、光が混合される導波路に結合される。好ましくは、導波路は、例えば、先細にされる及び／又はプリズムシートに向けてより均一に光を外に結合させるための明確に定義された密度勾配又は光の抽出を備える。直接照射照明装置の場合、光源からの光は好ましくは均一な方法で放射されることが有利である。これは、例えば、光源が複数のＬＥＤである場合に、プリズムシートの主要面に沿ってＬＥＤを均等に分布させることによって、及び／又は光源とプリズムシートの積み重ねとの間に又はシートの積み重ねと発光窓との間にディフューザーフィルムを設けることによって、達成され得る。プリズムシートの積み重ねの両面にディフューザーを設けることによって、照明装置から放射された均一の光はさらにまた改良される。

照明装置の実施形態は、第１の区画が第２と第３の区画との間に密接に取付けられることを特徴とする。好ましくは、照明装置は、第１の区画が第２及び第３の区画によって囲まれ、第２及び第３の区画が合同に形成される及び／又は互いの鏡像になるように配置されることを特徴とする。個別の区画又は組み合わされた区画の形状は自由に選択され得るが、区画が密接に取付けられない２つ又は３つ以上の独立した照明装置の代わりに、区画が密接に取付けられる場合、３つの区画は、統一の外観を有することが有利である。各区画の形状が自由に選択され得るだけでなく、密接に取付けられる区画の組合せも任意の所望の形状を有し得る。さらに、比較的小さい頂角を持つ単一の光ビームを放射するとともに第２と第３の区画との間に配置される第１の区画は、この結果第２及び第３の区画によって放射される光ビームに場合により存在する光学的なギャップを埋めるように大体最も良く配置される。照明装置の減少した数の異なる部品のために、合同に形成される、第２及び第３の区画は、組立がより易しいより安い照明装置を提供する。

照明装置の実施形態は、各区画が、それぞれの発光窓に配置され、第１の面を外部に向けるとともに第２の面をハウジングの内部に向ける光透過性プレートを備えることを特徴とする。プレートは、プリズムシート又はディフューザーがユーザ又は照明装置の近くを動く物体によって偶発的に損傷を受けることから保護する。好ましくは、各区画のそれぞれのプレートは、製造及び組立コストを減らすとともに照明装置をより１つのユニットのように見せるために、一緒に、１つの一体のプレートに形成される。

照明装置の実施形態は、区画が１つの光反射壁又は光反射壁によって互いに隔てられることを特徴とすることを特徴とする。したがって、照明装置の効率は向上する。好ましくは光反射壁は、拡散的に反射し、したがって、区画によるより均一な光の出力に寄与する。照明装置の効率は、例えばＦｕｒｕｋａｗａ ｃｏｍｐａｎｙからのＭＣＰＥＴを使用して、区画の反射率が９８％以上である場合に、８０％以上になり得る。

本発明はさらに、本発明による照明装置を有する照明器具に関する。このような照明器具は、１つ又は複数の発明の照明装置を有し、例えば、オフィス、待合室、玄関ホール等の照明器具の容易な取付けを可能にする手段をさらに備える。本発明はさらにまた、制御ユニット及び本発明による少なくとも１つの照明器具を有する照明システムに関する。制御ユニットは好ましくはリモートコントロールユニットであり、この場合、照明器具は、レシーバ及びリモートコントロールユニットから受けた信号を受信するとともに信号に基づいて作動するプロセッサを備えるべきである。コントロールユニットを用いて、光ビームの設定は容易に設定される。

本発明は、今概略的な図面を用いてさらに明らかにされるであろう。

図１は、本発明による照明装置の区画の断面図を示す。 図２Ａは、第１及び第２の区画を有する本発明による照明装置の第１の実施形態の側面図を示す。 図２Ｂは、図２Ａの照明装置によって放射された光ビーム及び第１又は第２区画の作用を示す。 図２Ｃは、図２Ａの照明装置によって放射された光ビーム及び第１又は第２区画の作用を示す。 図３Ａは、３つ以上の区画の相互の位置及び形状の様々な組合せを持つ照明装置を示す。 図３Ｂは、３つ以上の区画の相互の位置及び形状の様々な組合せを持つ照明装置を示す。 図３Ｃは、３つ以上の区画の相互の位置及び形状の様々な組合せを持つ照明装置を示す。 図３Ｄは、３つ以上の区画の相互の位置及び形状の様々な組合せを持つ照明装置を示す。 図３Ｅは、図３Ｄの照明装置によって放射された光ビーム及び３つの区画全て及び２つの区画の作用をそれぞれ示す。 図３Ｆは、図３Ｄの照明装置によって放射された光ビーム及び３つの区画全て及び２つの区画の作用をそれぞれ示す。

図１は、本発明による照明装置１の第１の区画３の断面図を示す。この第１の区画は他の区画の典型的な例である。区画３は、壁７を持つハウジング５内に収容される。区画は、図では複数の白色発光ＬＥＤであるが、代替的に光源は少なくとも１つのハロゲン白熱灯、ＨＩＤランプ、低圧水銀放電ランプ、例えばＴＬまたはコンパクト形蛍光灯である、光源１１のためのキャリア９を有する。作動中ＬＥＤから放射された光は下流に、すなわち光源から離れて区画の外端部１２によって縁取られる発光窓１５に向かって、伝搬する。光は、光路１３に沿って且つ実質的に中心軸４に沿って伝搬する。ＬＥＤから出発して光路に沿って下流に進むと、光は続いて連続的に第１のディフューザー１７、第１のプリズムシート１９及び第２のプリズムシート２１の積み重ね１０、第２のディフューザー２３並びに発光窓に配置される透明プレート２５の積み重ね１６を横切る。第１のプリズムシート及び第２のプリズムシートは、互いに対して交差した位置にあり、第１のプリズムシートは、滑らかな面２０を発光窓に且つ溝付きの面２２をＬＥＤに向けられ、第２のプリズムシートは、溝付きの面２２を発光窓に且つ滑らかな面２０をＬＥＤに向けられる。溝付きの面は、複数の平行に延びる溝１８を有し、第１のプリズムシートの溝は図の平面Ｐに直交して延びる一方、第２のプリズムシートの溝は平面Ｐに平行に延びる。光線反射区画壁１４に入射する光線は拡散的に反射されるので、照明装置の区画から放射されるより均一なビームに寄与する。図では「伝統的な」ＬＣＤディフューザーフィルムである、第１のディフューザーに入射する光線は、より均一なビームに寄与するために、散乱パターン２７によって示されるように、散乱される。プリズムシートは、ビームの所望の形状に寄与し、第２のディフューザーは、第１のディフューザーと同様に、より均一なビームに寄与する。透明プレートが任意選択で設けられるが、例えば損傷又はダストに対する保護のため等、特に清掃のし易さ及び保護目的のために役立つ。

図２Ａは、第１の区画３及び第２の区画３３を有する本発明による照明装置１の第１の実施形態の側面図を示す。この第１及び第２の区画は拡散光線反射分離壁３１によって隔てられる。各区画は、それぞれの発光窓１５、独立して作動可能な光源１１、及び層１６の積み重ねを有する。図の光源は、キャリア９に収容されたコンパクト形蛍光灯である。第１の区画の層の積み重ねは、第１のプリズムシートがその溝付きの面を発光窓に向けられ第２のプリズムシートがその滑らかな面を発光窓に向けられる２つの交差したプリズムシートを有する。第２の区画の層の積み重ねは、２つの交差したプリズムシートを有し、その両方はそれらの滑らかな面を発光窓に向けられる。

図２Ｂ−Ｃは、第１又は第２の区画の作動中の図２Ａの照明装置によって放射された光ビームを示す。図２Ｂでは、２つの交差プリズムシート１９、２１は、いずれも同じ向きを有する、すなわち、図２Ｂの右の部分に示されるように、いずれもそれらの滑らかな面２０を発光窓に向けられる。この向きは、図２Ｂの左の部分に示されるように、比較的小さい頂角を持つ、中心軸４に沿った単一の光ビーム４１をもたらす。図２Ｃでは、２つの交差プリズムシート１９、２１は、互いに異なる向きを有する、すなわち、図２Ｃの右の部分に示されるように、一方のプリズムシートはその滑らかな面２０を発光窓に向けられる、他方のプリズムシートはその溝付きの面２２を発光窓に向けられる。この向きは、図２Ｃの左の部分に示されるように、中心軸４に対して比較的大きい角度で放射され、中心軸に対して小さい角度で放射される光がほとんどない、コウモリの翼のような形の光ビーム４３をもたらす。

図３Ａ−Ｄは、区画３、３３、５３、７３、９３の相互の位置及び形状の様々な組合せを持つ照明装置１を示す。図３Ａでは、第１の区画３は、３つの区画が一体に形成され一緒に照明器具を構成するような方法で第２の区画３３と第３の区画５３との間に囲まれる。図３Ｂでは、第１の区画３は、第２の区画３３、第３の区画５３、第４の区画７３、及び第５の区画９３の間に囲まれ、それぞれの区画は、それぞれのシートの積み重ね及び独立して制御可能な光源を有する。好ましくは、中央区画とも表される第１の区画３は、小さい頂角を持つ単一の光ビームを放射し、側部区画とも表される第２の区画３３、第３の区画５３、第４の区画７３、及び第５の区画９３は、全て中心軸に対して比較的大きい角度でコウモリの翼のような形の光ビームを放射する。図３Ｃ−３Ｄでは、第１の区画３は、第２の区画３３と第３の区画５３との間に密接して取り付けられる。図３Ｃでは、区画は、自由に形成される形を有する一方、図３Ｄでは、第２及び第３の区画は、第２及び第３の区画が互いの鏡像になるように配置される状態で、合同に形成される。図３Ｃは、図３ＣではＬＥＤである、ハウジングの壁に取り付けられた光源１１を持つ側面照射照明装置１を示す。プリズムシートに与えられた向きの結果として、両方の側部区画から放射されるコウモリの翼の形の光ビームの向きは、互いに平行になるように方向付けされ得るが、代替的には互いに横切るように方向付けされ得る。これは、図３Ｄの場合である、又は角度αであり、この場合αは３０°から９０°の範囲である。

図３Ｅ−３Ｆはそれぞれ、図３Ｄの照明装置によって放射された光ビーム、並びに全ての３つの区画３、３３、５３の作用及び２つの側部区画３３、５３のみの作用を示す。２つの側部区画３３、５３はそれぞれプリズムシートを有し、各区画では一方のシートがその溝付きの面２２を発光窓に向け、第２の区画３３のプリズムシート１９、２１は、第３の区画５３のプリズムシート１９、２１に対して、（中心軸４に平行に延びる）回転軸４４周りに９０°まで回転される。第１の区画３のプリズムシート１９、２１はいずれも、それらの滑らかな面２０を発光窓に向ける。独立して作動可能な区画を使って、ユーザは、全ての３つの区画が作動中である、すなわち比較的大きい、略円形の「埋められた」光ビーム４５が照明装置によって放射される図３Ｅに示されたような、及び、２つの側部区画のみが作動中であるとともに比較的大きい、略円形の「窪んだ」光ビーム４７が照明装置によって放射される図３Ｆに示されたような、幾つかのビームのタイプを容易に選ぶことができる。

Claims (14)

1. 少なくとも第１の区画を持つハウジングを有する照明装置であって、前記第１の区画はそれぞれの：
   − 前記区画の外端部によって縁取られる発光窓と；
   − 少なくとも１つの光源のためのキャリアと；
   − 前記ハウジング内に配置された交差したプリズムシートの積み重ねであって、各前記プリズムシートは滑らかな面と溝突きの面を有する、交差したプリズムシートの積み重ねと、を有し；
   作動中に前記光源から放射された光は光路に沿って伝搬するようにされ、前記光路は前記光源から前記プリズムシートを通ってそして次に前記発光窓を通って前記発光窓を横切る中心軸に少なくとも部分的に沿って延び、両方の前記プリズムシートは前記滑らかな面を前記発光窓に向けられ、
   少なくとも１つのプリズムシートがその溝付の面を前記発光窓に向けられる少なくとも第２の区画が設けられる、
   照明装置。
2. 第３の区画が設けられる、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第２の区画及び前記第３の区画の両方において、１つのプリズムシートがその溝付きの面を前記発光窓に向けられる、
   請求項２に記載の照明装置。
4. 前記第２の区画の前記交差したプリズムシートの積み重ね及び前記第３の区画の前記交差したプリズムシートの積み重ねは、前記中心軸に平行に延びる回転軸周りに９０°まで互いに回転される、
   請求項３に記載の照明装置。
5. 前記第１の区画は、前記第２の区画と前記第３の区画との間に密接に取付けられる、
   請求項２乃至４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記第１の区画は、前記第２及び前記第３の区画によって囲まれ、前記第２及び前記第３の区画は、合同に形成されるとともに互いの鏡像になるように配置される、
   請求項５に記載の照明装置。
7. 前記第２の区画の前記プリズムシートの積み重ねは、少なくとも３つのシートを有し、前記プリズムシートの２つは、交差されるとともにそれらのそれぞれの溝付きの面を前記発光窓に向けられる、
   請求項１に記載の照明装置。
8. ディフューザーが、前記プリズムシートの積み重ねの一方の面又は両方の面に設けられる、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 各前記区画の前記光源は、独立してオンオフ可能である、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 各前記区画が、それぞれの前記発光窓に配置され、第１の面を外部に向けるとともに第２の面を前記ハウジングの内部に向ける、光透過性プレートを備える、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 各前記区画のそれぞれの前記プレートは一緒に、１つの一体のプレートに形成される、
    請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記区画は、光反射壁によって互いに隔てられる、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の照明装置を有する、
    照明器具。
14. 制御ユニット及び少なくとも１つの請求項１３に記載の照明器具を有する、
    照明システム。
    

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