JP4792459B2 - 色混合のためのランプ及び反射器構成 - Google Patents

Description

本発明は、異なる色特性を持つ少なくとも２つのランプから出て来る光の一様な色混合を施すよう適応された照明器具に関する。

国際特許出願公開公報第WO 02/16827号は、異なるカラースペクト(color aspect)のランプを収容するランプハウジングを持つ照明器具を開示している。ランプは、反射器及び不透明な光透過窓によって囲まれる。ランプハウジングにおいて、異なる色又は色温度の光が混合される。窓は、更なる混合が施される反射器ハウジングへの接近を許す。国際特許出願公開公報第WO 02/16827号に開示されている照明器具の不利な点は、色の混合が完全には一様ではないことにある。別の不利な点は、照明器具を出ていく光の色が、色混合の一様性に影響を及ぼさずには調整され得ないことにある。

本発明の目的は、一様な色混合を施す照明器具を提供することにある。

本発明の他の目的は、照明器具であって、該照明器具を出ていく光の色が、前記色混合の一様性に影響を及ぼさずに調整され得る照明器具を提供することにある。

本発明の第１の面によれば、上記及び他の目的は、照明器具であって、
− 少なくとも２つのランプを収容する電気的接触手段であって、前記ランプのうちの少なくとも１つが第１色特性を持ち、前記ランプのうちの少なくとも１つが第２色特性を持ち、前記第２色特性が、前記第１色特性とは異なる電気的接触手段と、
− 光が前記照明器具の内部から該照明器具の外部へ通り抜けることを可能にするよう適応された出口窓と、
− 前記ランプと前記出口窓との間に配置される半透明素子と、
− 前記半透明素子の各位置に等しい割合の前記色特性の各々の部分照度(partial illuminance)が作成されるようにして前記ランプの各々から該半透明素子に光を案内するよう構成される１つ以上の反射器とを有する照明器具を提供することによって達成される。

本発明の第２の面によれば、上記及び他の目的は、照明器具のアレイであって、前記アレイ中の前記照明器具のうちの少なくとも１つが本発明の第１の面による照明器具である照明器具のアレイを提供することによって達成される。

前記半透明素子の各位置に等しい割合の前記色特性の各々の部分照度が作成されるようにして前記ランプの各々から該半透明素子に光を案内するよう前記反射器が構成されるという事実のため、非常に一様な色混合が得られる。更に、この特徴は、単に前記ランプのうちの１つ以上の明るさを変更することによって、前記照明器具を出ていく光の色の見え(color appearance)が容易に変更され得るという効果も持つ。なぜなら、これは、前記色特性の割合にしか影響を及ぼさず、前記一様性には影響を及ぼさないからである。

前記反射器は、特定の色特性を持つ光が、それらの色特性を持つ光が過剰に表示(overrepresent)されそうである領域から離れた、それらの色特性を持つ光が十分には表示されなさそうである領域の方へ反射されるようにして形づくられ、配置されるべきであり、それによって、一様な色分布を確実にする。

前記第１及び／又は前記第２色特性は、例えば原色を有してもよく、且つ／又は例えば、第１色特性として約6500Kの寒色の色温度(cool color temperature)及び第２色特性として約2700Kの暖色の色温度(warm color temperature)若しくはその逆といった色温度を有してもよい。それはまた、前記照明器具が異なる色特性を持つ少なくとも２つのランプを有する限り、明るさ及び／又は任意の他の適当な特性を有してもよく、これらの少なくとも２つのランプからの光は、所望の色特性を持つ前記照明器具からの光を作成するために混合される必要がある。

前記１つ以上の反射器は、好ましくは、少なくとも１つの反射器であって、前記ランプのうちの少なくとも１つが該反射器と前記半透明素子との間にあるようにして配置される少なくとも１つの反射器を有する。従って、前記照明器具が天井に配置される場合には、このような反射器は、前記ランプのうちの少なくとも１つの上に配置され、即ち、前記反射器は、上部反射器(top reflector)である。このような反射器は、前記ランプから上方へ放射される光が、確実に、直接的又は間接的に、前記出口窓の方へ反射されるようにする。

他の例においては又は更に、前記１つ以上の反射器は、前記ランプのうちの少なくとも１つによって放射される光を、該ランプと前記半透明素子との間の方向に対する実質的な横断方向に反射するよう適応されるようにして配置される少なくとも１つの反射器を有してもよい。このような反射器は、通常、前記ランプのうちの１つ以上の隣に配置される、即ち、側面反射器(side reflector)である。

他の例においては又は更に、前記１つ以上の反射器は、前記ランプのうちの少なくとも１つと前記半透明素子との間に配置される少なくとも１つの遮蔽反射器を有してもよく、又は更に他の例においては、少なくとも１つの遮蔽反射器であって、前記半透明素子の少なくとも一部が、該反射器によって前記ランプのうちの少なくとも１つのランプ軸から遮蔽(shield)される少なくとも１つの遮蔽反射器を有してもよい。これは、特定の色特性を持つ１つ以上のランプが他の色特性を持つランプよりずっと近い前記半透明素子の領域がある場合にはとりわけ有用である。この場合には、前記より近いランプにシールドを付けることが必要であるかもしれない。なぜなら、そうしないと、この領域におけるより近いランプの寄与が大きすぎるからである。

前記遮蔽反射器は、光を部分的に透過し、光を部分的に反射するよう構成され得る。これは、例えば、長手方向に非直線縁端部を持つ前記遮蔽反射器、例えば、鋸歯形状の前記遮蔽反射器によって達成され得る。他の例においては又は更に、それは、前記光の前記部分透過及び前記部分反射を供給する被覆によって、及び／又は前記光の前記部分透過及び前記部分反射を供給する穿孔(perforation)を具備する前記遮蔽反射器によって達成され得る。

前記遮蔽反射器は、該反射器にわたって変化する部分透過と部分反射の割合を規定し得る。これもまた、前記半透明素子の等しい割合の部分照度に寄与する。

前記遮蔽反射器は、袋網の形状をしていてもよく、それによって、該遮蔽反射器と前記半透明素子との間の領域内に少なくとも幾らかの光を案内するよう適応される。それにより、確実に、前記遮蔽反射器によって影効果(shadow effect)が作成されないようにされる。

好ましくは、前記半透明素子は拡散器を有し、前記拡散器は、ランバート特性(Lambertian properties)を持っていてもよい。前記拡散器は、前記出口窓の一体部分を形成してもよく、即ち、前記出口窓自体が拡散性のものであってもよい。他の例においては、前記拡散器は、前記ランプのうちの少なくとも１つと、前記出口窓との間に配置される別個の素子であってもよい。

他の例においては、前記半透明素子は、レンズ又はプリズムなどの光を方向づける光学構造を持つ透明パネルを有してもよい。

前記照明器具は、更に、前記出口窓の実質的に反対側に位置する該照明器具の一部に形成される１つ以上の開口部を具備してもよい。これらの開口部は、間接照明部分も実現するために光を前記天井の方へ向けるのに用いられ得る。有利な実施例においては、前記開口部は、細長い形状をしており、且つ前記照明器具の横断方向(transversal direction)に長手寸法があるようにして配設される。従って、前記開口部は、上部反射器において横方向に配設される長方形開口部であってもよい。前記開口部を前記ランプに対して横方向に配設することによって、前記半透明素子上への照度の釣り合いのための反射器の機能が維持される。長手方向の開口部は、光源像を幾らかしか減じず、他の像が残り、斯くして、様々な色特性の不釣合いをもたらす不利な点を持つであろう。

前記少なくとも２つのランプは、実質的に、前記出口窓によって規定される平面に対して実質的に平行に又はこのような平面に対して実質的に垂直に配設され得る平面内に配設され得る。前者の場合には、前記ランプは横に並べて配設され、後者の場合には、前記ランプは上下に並べて配設される。

好ましくは、前記ランプのうちの少なくとも１つは蛍光灯である。しかしながら、前記ランプのうちの１つ以上は、発光ダイオードなどの任意の他の適当な種類のランプであってもよい。

好ましい実施例においては、前記出口窓を介して前記照明器具から放射される光の色は、個々のランプの明るさを調節することによって調節可能である。上記のように、これは、実際には、前記反射器の特別な構成によって達成される。

或る実施例においては、第１色特性を持つ全ランプから生じる最大組み合わせ光束は、第２色特性を持つ全ランプから生じる最大組み合わせ光束と異なる。これは、例えば、１つの「寒色の(cool)」ランプと２つの「暖色の(warm)」ランプとを持つことによって、又は１つの高出力の「暖色の」ランプと１つの低出力の「寒色の」ランプとを持つことによって、達成され得る。この意図的な違いは、前記照明器具を出ていく光が所望の色特性を持ち、これらの色特性が前記ユーザの要求及び要望を満たすよう調節され得るという効果を持つ。

本発明のこれら及び他の面を、下記の実施例に関して説明し、明らかにする。

ここで、添付図面を参照して本発明を説明する。

図１は、寒色の光を生成する２つのランプ２と、暖色の光を生成する１つのランプ３とを収容する照明器具１を示している。ランプ２、３は、暖色の光を生成する１つのランプ３が寒色の光を生成する２つのランプ２の間に配設されるようにして横に並べて配設される。この構成は、照明器具を出ていく光の色の知覚において確実に対称性があるようにする。照明器具１は、拡散器の役割を果たす出口窓４、及びランプ２、３と出口窓４との間に配置される半透明素子７を更に有する。更に、照明器具１は、ランプ２、３から放射される光を反射する上部反射器５を有する。上部反射器５は、出口窓４の各位置に等しい割合の暖色及び寒色の各々の部分照度が作成されるようにして光が出口窓４上に反射されるような形状をしている。それによって、非常に一様な色分布が供給される。照明器具はまた、寒色の光を生成するランプ２の下に配置される２つの遮蔽反射器６も有する。これらの遮蔽反射器６の機能を以下で更に説明する。

図２は、出口窓４の各位置における等しい割合の異なる色の部分照度の作成を図示する図１の照明器具１の詳細である。図示されているように、半透明素子７上に位置するポイントＰは、暖色のランプ３からの直接的な光と、暖色のランプ３から放射され、上部反射器５によって反射された光と、寒色のランプ２からの遮蔽反射器６を介した光とを受ける。寒色のランプ２が暖色のランプ３よりずっとポイントＰに近いことから、ポイントＰにおいて寒色のランプ２から受け取られる光の量を減らすために、遮蔽反射器６が必要である。更に、上部反射器５による反射は、より遠い距離を補償するために暖色のランプ３からの付加的な光が確実にポイントＰの方に向けられるようにする。斯くして、反射器５、６を適切なようにして構成することによって、確実に、出口窓の各箇所が、等しい割合の異なる色の部分照度をともなって照明されるようにされ得る。更に、これが反射器の構成(reflector arrangement)によって達成されることから、ランプ２、３のうちの１つ以上の明るさを変更することによって、色の見えが変更され得る。

図３は、ランプ２の下に配置される遮蔽反射器６を示している。遮蔽反射器６は、特別な鋸歯形状であって、遮蔽反射器６の該形状のために、ランプ２からの光の幾らかが反射され、前記光の幾らかが通り抜けることを許容されるであろうから、ランプ２から出口窓４上への照度を減じる特別な鋸歯形状をしている。それによって、とりわけ、そうしないとランプ２から生じる照度が高すぎるであろう箇所において、他の色との照度の釣り合いが達成される。

図４は、本発明の別の実施例による照明器具１を示している。この実施例による照明器具１は、寒色の光を生成する１つのランプ２と、暖色の光を生成する１つのランプ３とを有する。ランプ２、３は、暖色のランプ３の上に寒色のランプ２があるようにして配設される。この実施例においては、照明器具１は、別個の半透明素子７を具備し、前記別個の半透明素子７は、拡散器の役割を果たし、ランプ２、３と出口窓４との間に配置される。寒色のランプ２は暖色のランプ３の上に配置されるという事実のために、暖色のランプ３は、拡散器７、とりわけ拡散器７の中央部にかなり近い。更に、暖色のランプ３は、この領域において寒色のランプ２からの光を遮る。それ故、拡散器７の中央領域に等しい割合の異なる色の部分照度を作成するためには、暖色のランプ３の下に遮蔽反射器６を設ける必要がある。

更に、遮蔽反射器６は、反射光が遮蔽反射器６と拡散器７との間の領域に入ることを可能にするために遠隔保持器(distant holder)８によって拡散器７から離して配置される。それによって、拡散器７の対応部分に十分な明るさが供給される。遮蔽反射器６及び拡散器７は、それらが一緒に袋網(fyke)の形状を形成するようにして形づくられる。遮蔽反射器６は、これを達成するために両側において十分に反射性のものである。拡散器７の最も中央の部分に十分な明るさを供給するために、遠隔保持器８は透明であり、故に、この領域にも光は入り込まされる。

拡散器７は、白色反射器として、光を部分的に透過し、部分的に反射するよう構成される。従って、拡散器７は、能動的に、色を混合する手助け、及び所望の領域、例えば遮蔽反射器６と拡散器７との間の領域に光を向ける手助けをする。

図５及び６は、赤色光を放射する２つのランプ９と、緑色光を放射する２つのランプ１０と、青色光を放射する２つのランプ１１とが、照明器具１内に横に並べて配置される本発明の別の実施例を示している。従って、この実施例においては、ランプ９、１０、１１の異なる色特性は異なる原色である。図６は図５の詳細である。照明器具１は、拡散器として機能する出口窓４と、上部反射器５とを更に有する。緑色ランプ１０は照明器具１内に対称的に配置されるが、赤色ランプ９及び青色ランプ１１は非対称に配置される。赤色ランプ９及び青色ランプ１１は、それらの方向に放射される緑色ランプ１０からの光を遮る。それによって、ランプ９、１１は、能動的に、出口窓４における一様な色分布を達成する手助けをする。しかしながら、赤色ランプ９及び青色ランプ１１からの光は、各々、緑色ランプ１０によってしか遮られず、即ち、一方向においてしか遮られない。従って、一様な色分布を確実にするために、照明器具１には特別な側面反射器１２が設けられ、前記特別な側面反射器１２は、赤色ランプ９及び青色ランプ１１から横向きに放射される光が、遮られないだけでなく、出口窓４における一様な色分布を供給するためにこの光が要求される領域の方に向けられるようにして形づくられる。この側面反射器１２は、出口窓４において得る影効果をより少なくし、出口窓４において反射される光を拡散するために、好ましくは、白色である。

図７は、照明器具１内のランプ９、１０、１１の相互の位置を図示する図５の別の詳細である。（例えば、幾つかの照明器具１を隣り合わせに配置することを可能にするために）照明器具１の縁端部において一様な輝度レベルを得るために、緑色ランプ１０は、最寄りの緑色ランプ１０までの距離の半分より照明器具１の側面の近くに配置される。出口窓４における一様性を更に高めるために、赤色ランプ９及び／若しくは青色ランプ１１からの光を更に反射し、且つ／又はこの光を所望の領域の方へ案内するために、側面反射器１２及び／若しくは上部反射器５のところ若しくは近くに他の反射器が配置されてもよい。出口窓４の透過率を略々３０％まで減らすことによって一様性は更にもっと高められ得る。それによって、より多くの光が出口窓４によって反射され、この反射光は、大抵、再び出口窓４に到達する前に別の白色面において反射し、それによって、光の改善された拡散を達成する。それ故、透過率を低下させることによって、出口窓４によって反射されない光の量は減らされ、少なくとも一度は反射される（一様な広がりを持つ）光の量は増やされる。この方法においては、観察される輝度レベルは人間の目には一様である。

図８は、本発明による照明器具１の他の実施例の詳細である。ランプ２、３は、図１に示されているのと同じ順序で横に並べて配設される。この構成は、照明器具を出ていく光の色の知覚において確実に対称性があるようにする。ランプ２は、ランプ軸２０を持つ。照明器具１は、拡散器の役割を果たす出口窓４、及びランプ２、３と出口窓４との間に配置される半透明素子７を更に有する。更に、照明器具１は、ランプ２、３から放射された光を反射する上部反射器５を有する。上部反射器５は、出口窓４の各位置に等しい割合の暖色及び寒色の各々の部分照度が作成されるようにして光が出口窓４上に反射されるような形状をしている。それによって、非常に一様な色分布が供給される。照明器具は、ランプ２の近くに少なくとも１つの遮蔽反射器６も有する。反射器６は、半透明素子７の一部が、各々の反射器６によってランプ２の各々のランプ軸２０から遮蔽されるようにして配置される。従って、この実施例は、確実に、出口窓４の各箇所が、等しい割合の異なる色の部分照度をともなって照明されるようにされ得る反射器５、６の構成の別の可能性を示している。更に、これは反射器の構成によって達成されることから、ランプ２、３のうちの１つ以上の明るさを変更することによって、色の見えが変更され得る。

好ましい実施例に関連して本発明を説明したが、本発明を、ここに記載している特定の形態に限定することを目的としてはいない。もっと正確に言えば、本発明の範囲は、添付している特許請求の範囲によってしか限定されない。特許請求の範囲において、「有する」という用語は、他の要素又はステップの存在を除外しない。更に、個々の特徴が異なる請求項に含まれているかもしれないが、これらは、ことによると有利に組み合わされるかもしれず、異なる請求項に含まれていることは、特徴の組み合わせが、実施可能ではなく、且つ／又は有利でないことを意味しない。更に、単数形表現は複数性を除外しない。従って、「１つの」、「第１の」、「第２の」などといった表現は複数性を除外しない。更に、特許請求の範囲における参照符号は、範囲を限定するよう解釈されるべきではない。

３つのランプを有する実施例の照明器具の断面である。 拡散器の各位置における等しい割合の異なる色の部分照度の作成を図示する図１の照明器具の詳細である。 前記ランプのうちの１つの下に配置される特別な鋸歯状反射器を示す。 ２つのランプを有する実施例の照明器具である。 ６つのランプを有する実施例の照明器具である。 図５の照明器具の詳細である。 前記ランプの相互の位置決めを図示する図５の照明器具の詳細である。 本発明による照明器具の他の実施例の詳細である。

Claims (26)

1. 照明器具であって、
   − 少なくとも２つのランプを収容する電気的接触手段であって、前記ランプのうちの少なくとも１つが第１色特性を持ち、前記ランプのうちの少なくとも１つが第２色特性を持ち、前記第２色特性が、前記第１色特性とは異なる電気的接触手段と、
   − 光が前記照明器具の内部から該照明器具の外部へ通り抜けることを可能にするよう適応された出口窓と、
   − 前記ランプと前記出口窓との間に配置される半透明素子と、
   − 前記半透明素子の各位置に等しい割合の前記色特性の各々の部分照度が作成されるようにして前記ランプの各々から該半透明素子に光を案内するよう構成される１つ以上の反射器とを有する照明器具。
2. 前記第１及び／又は前記第２色特性が色温度を有する請求項１に記載の照明器具。
3. 前記第１及び／又は前記第２色特性が原色を有する請求項１に記載の照明器具。
4. 前記１つ以上の反射器が、少なくとも１つの反射器であって、前記ランプのうちの少なくとも１つが該反射器と前記半透明素子との間にあるようにして配置される少なくとも１つの反射器を有する請求項１に記載の照明器具。
5. 前記１つ以上の反射器が、前記ランプのうちの少なくとも１つによって放射される光を、該ランプと前記半透明素子との間の方向に対する実質的な横断方向に反射するよう適応されるようにして配置される少なくとも１つの反射器を有する請求項１に記載の照明器具。
6. 前記１つ以上の反射器が、前記ランプのうちの少なくとも１つと前記半透明素子との間に配置される少なくとも１つの遮蔽反射器を有する請求項１に記載の照明器具。
7. 前記１つ以上の反射器が、少なくとも１つの遮蔽反射器であって、前記半透明素子の少なくとも一部が、該反射器によって前記少なくとも１つのランプの各々のランプ軸から遮蔽されるようにして配置される少なくとも１つの遮蔽反射器を有する請求項１に記載の照明器具。
8. 前記遮蔽反射器が、光を部分的に透過し、且つ光を部分的に反射するよう構成される請求項６又は７に記載の照明器具。
9. 前記遮蔽反射器が長手方向に非直線縁端部を持つ請求項８に記載の照明器具。
10. 前記遮蔽反射器が、前記光の前記部分透過及び前記部分反射を供給する被覆を持つ請求項８に記載の照明器具。
11. 前記遮蔽反射器が、前記光の前記部分透過及び前記部分反射を供給する穿孔を具備する請求項８に記載の照明器具。
12. 前記遮蔽反射器が、部分透過と部分反射の割合を規定し、前記割合が前記反射器にわたって変化する請求項８に記載の照明器具。
13. 前記遮蔽反射器が、袋網の形状をしており、それによって、該遮蔽反射器と前記半透明素子との間の領域内に少なくとも幾らかの光を案内するよう適応されている請求項６に記載の照明器具。
14. 前記半透明素子が拡散器を有する請求項１に記載の照明器具。
15. 前記拡散器がランバート特性を持つ請求項１４に記載の照明器具。
16. 前記拡散器が前記出口窓の一体部分を形成する請求項１４に記載の照明器具。
17. 前記半透明素子が、光を方向づける光学構造を持つ透明パネルを有する請求項１に記載の照明器具。
18. 前記出口窓の実質的に反対側に位置する前記照明器具の一部に形成される１つ以上の開口部を更に具備する請求項１に記載の照明器具。
19. 前記開口部が、細長い形状をしており、且つ前記照明器具の横断方向に長手寸法があるようにして配設される請求項１８に記載の照明器具。
20. 前記少なくとも２つのランプが実質的に平面内に配設される請求項１に記載の照明器具。
21. 前記平面が、前記出口窓によって規定される平面に対して実質的に平行に配設される請求項２０に記載の照明器具。
22. 前記平面が、前記出口窓によって規定される平面に対して実質的に垂直に配設される請求項２０に記載の照明器具。
23. 前記ランプのうちの少なくとも１つが蛍光灯である請求項１に記載の照明器具。
24. 前記出口窓を介して前記照明器具から放射される光の色が、個々のランプの明るさを調節することによって調節可能である請求項１に記載の照明器具。
25. 第１色特性を持つ全ランプから生じる最大組み合わせ光束が、第２色特性を持つ全ランプから生じる最大組み合わせ光束と異なる請求項１に記載の照明器具。
26. 照明器具のアレイであって、前記アレイ中の前記照明器具のうちの少なくとも１つが請求項１に記載の照明器具である照明器具のアレイ。

Images