JP2016502233A - 照明装置及び照明システム - Google Patents

Abstract

照明装置１は、発光窓５と、前記発光窓の反対側の反射器７とを備えるハウジング３を有する。光透過性平面担体９が、前記発光窓及び前記反射器の間に配設され、少なくとも前記反射器に面する側１１に複数の光源１５、１７の格子１３を有する。前記複数の光源は、第１光源１５の第１グループ１９及び第２光源１９の第２グループ２１を有する。各第１光源は、前記反射器から離れる各々の第１方向２５に各々の第１発光方向２３を持ち、各第２光源は、前記反射器に向けて光を発する各々の第２発光方向３１を持ち、前記光は、反射後に、実質的に、各々の第１方向２５ａに向け直される。前記照明装置は、１つの平面担体に配設される光源によって発せられるアクセント照明及び／又は拡散照明を供給することができる。

Description

本発明は、発光窓と、前記発光窓の反対側の反射器とを含むハウジングを有する照明装置に関する。本発明は、更に、照明装置を有する照明システムに関する。

このような照明装置は、WO2009087587から既知である。既知の照明装置は、互いに面する第１面及び第２面を持つ光導波路を有する。既知の照明装置は、光源の光を或る方向に発するよう構成される光源を更に有する。光源の光を成形し、成形光を供給するため、既知の照明装置は、光成形手段を更に有し、光成形手段は、前記面の少なくとも一方に配置される。既知の照明装置においては、第１面は、光を第１方向に供給することが可能であり、第２面は、光を第２方向に供給することが可能であり、第２方向は、第１方向と異なる。このようにして、既知の照明装置は、アクセント照明と拡散照明との両方を供給する。アクセント照明及び拡散照明のこの組み合わせは、とりわけ、物体が自然な見た目で描写されるように物体を照明するのに適している。アクセント照明は、細いビームとして、直接的に第１方向に発せられる、又は間接的に第１方向に発せられる、即ち、反射器において反射された後に第１方向に発せられる光から成る。更に、照明装置から外部へ発せられる前に、前記アクセント照明は、読書などのための最適化のためにコリメートされる。拡散照明は、バックグラウンド照明を供給するために天井に向かう第２方向に向けられる。既知の照明装置の不利な点は、光成形手段による光源の光の成形が、相対的に複雑且つ扱いにくいようにして実現されていることである。既知の照明装置の他の不利な点は、照明される物体の自然な見た目の描写が最適化されることを可能にする成形光を発するための許容可能な照明装置の設定が、達成することが相対的に困難であることである。

本発明の目的は、上述の不利な点の少なくとも１つが抑制される照明装置を提供することである。

これを達成するため、冒頭の段落に記載されているようなタイプの照明装置が、前記発光窓及び前記反射器の間に配設されると共に、少なくとも前記反射器に面する側に複数の光源の格子を含む光透過性平面担体と、第１光源の第１グループ及び第２光源の第２グループを含む前記複数の光源であって、各第１光源が、前記反射器から離れる各々の第１方向に各々の第１発光方向を持ち、各第２光源が、前記反射器に向けて光を発する各々の第２発光方向を持ち、前記光が、反射後に、実質的に、各々の第１方向に向け直される前記複数の光源とを更に有する。この関連において、平面は、前記担体が、その長さ及び幅の寸法と比べて小さい平均厚さ／深さを持つこと、例えば、その深さが、その長さ及び／又は幅の1/5、1/10、1/100又は1/1000以下であることを意味する。この関連において、光が各々の第１方向に発せられるとは、各々の第１光源によって発せられる光が、前記各々の第１方向に対応する各々の光学軸のまわりにビーム角を持つ、前記反射器から離れるビームとして成形されることを意味する。同様の論法が、各々の第２方向に当てはまる。

前記第１光源によって発せられるような光は、例えば読書のためのアクセント照明又は機能的な照明を供給するために用いられる、例えば、細いビーム、例えばスポット状ビームとして光を発するために、コリメータによって容易に成形され得る。前記第２光源によって発せられるような光は、拡散照明、例えば周囲照明を供給するために用いられ得る。機能的な照明及び周囲照明のこのような組み合わせは、前記照明装置を、とりわけ、オフィスの照明及び店の照明に適したものにする。

本発明による照明装置においては、前記拡散照明の拡散性は、前記既知の照明装置の場合のような、前記天井の光反射特性との依存関係であって、前記光の成形を複雑且つ扱いにくくする依存関係がなく、前記反射器の特性の選択によって容易に調節可能である。全て、前記照明装置によって発せられるべき望ましい光に依存して、前記反射器は、鏡面反射性、半鏡面反射性又は拡散反射性であることができ、その形状は、細いビーム又は広いビームを生成するよう選ばれ得る。従って、前記照明装置によって発せられるべき光の成形は、簡単な方法で実現される。更に、非常に都合の良い実施例においては、前記光源の第１及び第２グループは、グループとして独立して制御可能であり、好ましくは、グループ内の光源が、独立して制御可能である。従って、機能的な照明だけを供給する第１光源だけの動作と、周囲照明だけを供給する第２光源だけの動作と、第１及び第２光源の両方の動作との間で切り替えることによって、望ましい照明設定を設定することが可能になる。更に、調光可能且つ／又は色調節可能な第１及び／又は第２光源の使用は、照明設定の微調整を可能にする。

前記担体は、例えば、随意に、前記照明装置によって発せられる光を更に成形する且つ／又は和らげる拡散器を具備する、開放フレーム又は光透過性プレートであり得る。更に、前記担体は、平坦であってもよく、テクスチャード加工されていてもよく、波状であってもよく、又はわずかに曲げられていてもよく若しくは湾曲させられていてもよい。前記発光窓には、拡散器それ自体、即ち、前記光透過性担体に取り付けられていない拡散器が設けられてもよい。他の例においては、前記光透過性プレート及び前記拡散器が、１つの半透明なプレートに統合される。

前記照明装置の実施例は、前記第１及び第２光源が、互いに、交互になるように配列されることを特徴とする。これは、前記照明装置に、動作中、その発光窓から相対的に一様に光を発させる。これは、観察者によって、より美しく、心地よいように感じられる。更に、アクセント照明と共に物体を照明する拡散照明の前記一様な放射は、照明される前記物体の自然な見た目を向上させる。

前記照明装置の実施例は、前記第１光源の少なくとも各々１つ及び各々の第２光源が、各々の第１方向に沿って積み重ね配列で配列され、前記各々の第２光源が、前記各々の第１光源と前記反射器との間に配置されることを特徴とする。前記第２光源によって発せられ、前記反射器によって前記発光窓の方へ後方反射された光は、部分的に、前記（第１及び第２光源）に当たり、場合によっては、高い光損失をもたらす。これらの高い光損失を抑制するため、前記第１及び第２光源は、積み重ね位置に配設される。まだ更に光損失を減らすため、前記光源の、前記反射された光が当たる面は、前記光を再利用するために、光反射性である（光反射性にされる）ことができ、例えば、光反射性金属、例えばアルミニウムで作成されてもよく、又は光反射性コーティング、例えば酸化アルミニウムを具備してもよい。

実施例においては、前記照明装置は、前記発光窓が、光透過性プレートであって、前記反射器に面する側に、第１端部を備えると共に、前記光透過性プレートの、前記反射器とは反対側に、第２端部を備える開口部及び／又はコリメータ開口部を持つ光透過性プレートを具備し、前記第１光源が、各々の開口部又はコリメータ開口部のところに又は内に配置されることを特徴とする。前記開口部は、空気が、前記光源に沿って前記光透過性プレートと前記反射器との間の前記ハウジング内へ流れ込むことを可能にし、それによって、前記光源の冷却を達成する。同時に、又は独立して、前記開口部は、更に、前記第１光源からの光を望ましい形状になるようコリメートする且つ／又は（第３）方向に向けるコリメータ開口部であり得る。これを達成するため、前記照明装置の実施例は、前記第１光源が、前記各々のコリメータ開口部の各々の第１端部に配置されることを特徴とする。

更に、上記の他の実施例と同様に、高い光損失を抑制し、且つ／又は前記光源の冷却を改善するため、前記照明装置の実施例は、前記第１光源及び前記第２光源の両方が、各々のコリメータ開口部において積み重ね位置に配置され、前記第２光源が、前記第１光源と前記反射器との間に配置されることを特徴とする。前記第１光源の発光方向は、前記発光窓に向かう方向（少なくとも前記反射器から離れる方向）にあり、前記第２光源の発光方向は、前記反射器に向かう方向にある。

前記第１及び第２光源の数が、6:1乃至1:6の割合にある場合に都合がよい。これは、機能的な照明と周囲照明との間の望ましいバランスを見出す十分な可能性を与える一方で、依然として、前記バランスのための十分な量の光を供給する。前記第１及び第２光源のあり得る交互配列は、前記第１及び第２光源の数の間の選択された割合に従うために適応される必要がある。

前記照明装置の実施例は、前記第１光源が、2000乃至6000Kの範囲内で調整可能な色温度を持ち、前記第２光源が、4000乃至20,000Kの範囲内で調整可能な色温度を持つことを特徴とする。このような照明装置は、とりわけ、店における製品の照明及び／又は美術品の照明などの物体の照明に適している。「質感」、「艶」、「光沢」、「量感」の観点からの物体の見た目は、照明される物体の光学特性だけでなく、照明する光の特性によっても決定される。照明する光の３つの主な特性は、
― R₁、指向性（アクセント）照明と拡散照明との間の強度Iの比率、即ち、R₁=I_{アクセント}/I_拡散、
― R₂、指向性照明と拡散照明との間の色温度T_cにおける差の比率、即ち、R₂=T_{c, アクセント}/T_{c, 拡散}、
― 照明エリア（点、線、エリア）の形状である。

前記第１光源のT_{c, アクセント}は、2000乃至6000Kの範囲内であり、前記第２光源のT_{c, 拡散}は、4000乃至20,000Kの範囲内である。

好ましくは、物体の自然な照明の全般的なより良い効果を経験するため、アクセント照明と拡散照明との間の強度の比率R₁は、2<=R₁<=4の範囲内であり、且つ／又は前記第１（アクセント照明生成）光源の色温度は、前記第２（拡散照明生成）光源の色温度と比べて低く、より好ましくは、少なくとも約500K低く、即ち、好ましくは、0.25<=R₂<=0.8である。

照明装置は、前記反射器が、電子的に切り替え可能な材料、例えばＬＣＤ材料で作成されることを特徴とする。前記材料は、白色反射状態と拡散透過状態との間で電子的に切り替えられることができ、日光が前記天井から／を介して利用可能である場合には、屋外の日光がエネルギ節減拡散光源として前記照明モジュールに入ることを可能にする。

本発明は、更に、本発明による照明装置を少なくとも２つ有する照明システムに関する。このような照明システムは、とりわけ、空間、例えば、店、博物館又はオフィスの部屋を照明する自然な方法の見た目を与える、吊り天井において／として適用されるのに適している。

ここで、本発明の多くの可能性を図示する概略的な図面を用いて、本発明を更に説明する。図面は、決して、本発明の範囲を、示されている実施例に限定することを目的とするものではない。幾つかのパーツは、特定の特徴を示すためにサイズにおいて誇張されている場合がある。

本発明による照明装置の第１実施例の断面図を示す。 本発明による照明装置の第２実施例の底面図を示す。 本発明による照明装置の第３実施例の断面図を示す。 本発明による照明装置の第４実施例の断面図を示す。 本発明による照明装置を複数有する、本発明による照明システムの底面斜視図を示す。

図１は、本発明による照明装置１の第１実施例の断面図を示している。照明装置は、高さＨのハウジング３を有し、前記ハウジングは、側壁６によって互いに接続される、発光窓５と、前記発光窓５の反対側の、反射器７としての半鏡面反射壁とを有する。発光窓と反射器との間に配設される、図においては、光透過性、光拡散プレートである、平面担体９は、反射器に面する側１１に、各々、光源の第１グループ１９及び第２グループ２１を形成する第１光源１５及び第２光源１７を交互にする格子１３（図２参照）を持つ。第１光源は、プレート９に対して相対的に小さな光学距離を持つのに対して、第２光源であって、前記第２光源の光が0.9乃至1.0の反射率を持つ白色散乱層によって反射される第２光源は、前記プレートに対して相対的に大きな光学距離を持つ。ディスクリート光源及び格子を、より目に見えないようにすると共に、拡散照明を更に散乱させるために、拡散器が用いられる。拡散器は、最大１０度の散乱角を持つよう選ばれる。第１及び第２光源は、格子において交互に配設され、隣接する第１光源は、互いに距離Ｗだけ間隔をおいて配置され、中間に、第２光源が配設され、前記第２光源は、隣接する第１光源から距離0.5Wだけ間隔をおいて配置される。第１光源の各々は、反射器から離れる各々の第１主方向／光学軸２９のまわりにビーム角αを持つ各々の第１光ビーム２７の各々の第１方向２５に各々の第１発光方向２３を持つ。角度αは、一般に、例えばアクセント照明のために、細い光ビームを供給するために、相対的に小さく、典型的には、約15°である。第２光源の各々は、各々の光ビームの反射器に向かう各々の第２方向に各々の第２発光方向３１を持ち、前記各々の光ビームは、反射器において、各々の第１方向２５ａに伝搬するよう反射される。反射された後の第２光源からの第２ビーム３５は、各々の第２主方向／光学軸３７のまわりにビーム角βを持ち、βは、一般に、例えば、拡散又はフラッド照明のために必要とされる、広いビームを供給するために、αよりずっと大きく、典型的には、30°以上である。

図２は、本発明による照明装置１の第２実施例の底面図を示している。担体９は、第１光源１５及び第２光源１７の格子１３を具備する開放フレームであり、担体は、ハウジング３の壁６に固定される。光源は、図においては、調光可能で、色調整可能なＬＥＤであるが、光源は、他の例においては、調光可能な小型のハロゲンランプであり得る。第１光源は、列の中のＬＥＤが、列の間のものよりずっと近い、少なくとも３倍近いように、（平行な又はランダムな向きの）列に並べられる。第１及び第２光源は、3:1の割合で設けられ、約3である、即ち、2<=R₁<=4の好ましい範囲内であるR₁をもたらす。第１及び第２光源の交互配列は、前記割合に適応させられる。

図３は、第１光源１５及び第２光源１７が、図１に示されている実施例と同様に交互に配設される、本発明による照明装置１の第３実施例の断面図を示している。図３の実施例においては、例えば、半透明のＰＭＭＡで作成される、光拡散担体プレート９が、光をコリメートするための開口部３９であって、各々の開口部の、反射器７に面する第１端部４１に配置される第１光源１５を備える開口部１９を具備する。それによって、アクセント照明の質が改善される。なぜなら、開口部の各々の第２端部において発せられる第１光源の光ビームが、よりコリメートされ、あまり拡散させられず、即ち、ビーム角αが、相対的に非常に小さく、例えば、12°以下であるからである。更に、ハウジング３内へ後方散乱させられる第１光源からの光はより少なくなり、故に、照明装置の効率は増加させられる。

図４は、本発明による照明装置１の第４実施例の断面図を示している。照明装置は、吊り線４７を介して天井４５から吊るされている吊り下げ式照明器具である。照明装置は、コリメータ開口部３９において第１光源１５及び第２光源１７の積み重ね配列を有する。第２光源は、各々の第１光源と反射器７との間に配置される。この実施例においては、担体は、対流冷却のために第１及び第２光源に沿って空気が流れることを可能にする開口部３９を具備する湾曲した透明なプレートであり、この目的のため、照明器具のハウジング３の側壁６は、通気開口部４９を具備する。第１光源１５は、第１サブグループ１９ａ、第２サブグループ１９ｂ及び第３サブグループ１９ｃに分けられ、第２光源１７は、第１サブグループ２１ａ、第２サブグループ２１ｂ及び第３サブグループ２１ｃに分けられ、前記サブグループは、全て、独立して制御可能である。各サブグループは、前記サブグループの動作中に光が発せられる各々の方向を持つ。

図５は、本発明による照明システム５１の底面斜視図を示している。照明システムは、吊りケーブル４７によって吊り天井４５から吊るされる天井フレーム５３に取り付けられ、本発明による照明装置１を複数有する、即ち、４つの照明装置１の列を有する。他の例においては、照明装置の二次元配列も可能である。天井フレームの一部は、天井タイル５５を具備し、天井タイル及び照明装置の寸法は、天井タイルの照明装置との容易な交換及びその逆を可能にするよう、一致する。照明装置／システムの電気接続は、各々の吊りケーブルに巻きつけられる電線５７を介して確立される。

Claims (12)

1. 発光窓、及び前記発光窓の反対側の反射器を含むハウジングと、
   前記発光窓及び前記反射器の間に配設されると共に、少なくとも前記反射器に面する側に複数の光源の格子を含む光透過性平面担体と、
   第１光源の第１グループ及び第２光源の第２グループを含む前記複数の光源であって、各第１光源が、前記反射器から離れる各々の第１方向に各々の第１発光方向を持ち、各第２光源が、前記反射器に向けて光を発する各々の第２発光方向を持ち、前記光が、反射後に、実質的に、各々の第１方向に向け直される前記複数の光源とを有する照明装置。
2. 前記光源の第１及び第２グループが、独立して制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１及び第２光源が、互いに、交互配列で配列されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記第１光源の少なくとも各々１つが、各々の第１方向に沿って各々の第２光源と積み重ね配列で配列され、前記各々の第２光源が、前記各々の第１光源と前記反射器との間に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
5. 前記発光窓が、光透過性プレートであって、前記反射器に面する側に、第１端部を備えると共に、前記光透過性プレートの、前記反射器とは反対側に、第２端部を備える開口部又はコリメータ開口部を持つ光透過性プレートを具備し、前記第１光源が、各々の開口部又はコリメータ開口部に配置されることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の照明装置。
6. 前記第１光源が、前記各々のコリメータ開口部の各々の第１端部に配置されることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 前記第１光源及び前記第２光源の両方が、各々のコリメータ開口部において積み重ね位置に配置され、前記第２光源が、前記第１光源と前記反射器との間に配置されることを特徴とする請求項５又は６に記載の照明装置。
8. 前記第１及び第２光源の数が、6:1乃至1:6の割合にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
9. 前記第１光源が、2000乃至6000Kの範囲内で調整可能な色温度を持ち、前記第２光源が、4000乃至20,000Kの範囲内で調整可能な色温度を持つことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
10. 前記反射器が、電子的に切り替え可能な材料で作成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明装置を少なくとも２つ有する照明システム。
12. 前記照明装置が、吊り天井の少なくとも一部を形成するよう互いの隣に配設されることを特徴とする請求項１１に記載の照明システム。

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