JP5173792B2 - 照明器具及び照明器具用の照明パネル - Google Patents

Description

本発明は、光源と、前記光源の前方の照明パネルとを有する照明器具であって、前記光源からの光放射線(light radiation)が、前記照明器具を出る前に、前記照明パネルを介して伝達され、前記照明パネルの材料が、透明であり、前記照明パネルの前面が、前記照明パネルの面に対して相対的に小さい角度をなす出射光放射線を低減するためにプロファイル(profile)されている照明器具に関する。前記照明パネルの前記前面（又は外面）は、前記照明パネルの、前記光源とは反対側を向いている面である。

照明パネルは、透明なプラスチック材料又は任意の他の透明な材料の板であり、例えば、ポリメチルメタクリレート又はポリカーボネートで作成される。プロファイル面(profiled surface)とは、伝達された光放射線の大部分が、照明器具の前方の所定の領域内の照明パネルから出るように、照明パネルの少なくとも１つの面に、或るパターンの凹部及び／又は突出部が設けられていることを意味する。このような透光性の照明パネルは、英国特許出願公開番号第GB-A-878215号公報において開示されており、英国特許出願公開番号第GB-A-878215号公報においては、照明パネルの１つの面に、凹部のパターンが設けられている。これらの凹部は、円錐形又は角錐形をしていてもよく、角錐の底面は、正三角形若しくは正方形であってもよく、又はなんらかの他の形状をしていてもよい。

とりわけ、このような照明器具は、照明器具が、天井の凹部内に取り付けられ得る、又は天井の表面に押し当てて取り付けられ得る、又は天井から吊り下げられ得る、オフィス又は他の大きな部屋を照明するのに用いられる。その場合、照明パネルは、照明器具の下面を形成し、光は、照明器具の内部の光源から、前記下面を通って、オフィス又は部屋へ出る。照明器具からの光は、垂直下向きの方向だけでなく、垂直方向と或る角度をなす方向にも放射される。それ故、照明器具は、照明器具それ自体の大きさよりずっと大きい領域を照明する。しかしながら、照明器具からの光の放射が、垂直方向に対して大きな角度をなしている場合、即ち、光線と、天井の表面との間の角度が小さい場合には、光のこのような放射は、照明器具から或る距離離れた人にとっては不都合である。このような不都合が生じるのを防止するためには、天井一面に分布させられた多数の照明器具であって、各照明器具が、天井の表面に対して小さい角度をなす光放射が生じるのは防止されながら、オフィスの、照明器具の下の部分を照明する、多数の照明器具によって、オフィスは、照明されるべきである。

オフィスを照明するための優れた照明器具は、放射される光放射線を、照明器具の下の光の強度が、照明器具からより遠く離れた光の強度より高くなるような向きにする。従って、隣接する照明器具は、多数の照明器具の下の領域全体にわたって一様な光度をもたらすことが出来る。しかしながら、オフィスの中の人に不都合が生じるのを防止するためには、照明器具からの光線は、天井の表面に対して小さい角度をなす方向を持っていてはならない。

照明器具からのこのような不都合な光放射線を低減するため、照明器具の照明パネルの外面（前面）は、そのプロファイル面の少なくとも半分が、照明パネルの面に対して２０°と５０°との間の角度に配置されるような前記プロファイル面を具備する。その場合、伝達された光放射線は、主に、所定の領域内で、照明器具の下方へ出るであろう。即ち、光線は、主に、照明パネルの面に垂直な方向に対して相対的に小さい角度をなす方向を持つであろう。それによって、照明パネルの面に対して相対的に小さい角度をなす光放射線は、最小限にされる。実験は、照明器具からの光放射線の輝度が高くないという条件では、このような照明パネルは、快適な光分布を供給することを示した。しかしながら、照明器具の相対的に高い輝度は、天井の面に対して相対的に小さい角度に方向づけられている光放射線のために、照明器具からより遠く離れた観察者にグレアをもたらし得る。

前述した照明パネルの使用は、伝達される光の大部分を、所定の領域内に方向づけさせ、照明パネルの外面において最適形状の表面が用いられる場合には、ほとんど全ての光放射線が所定の領域内へ方向づけられるであろう。しかしながら、照明パネルの面に対して相対的に小さい角度に方向づけられる幾らかの不所望な光放射線が必ず残っているであろう。

本発明の目的は、光源と、前記光源の前方の照明パネルとを有する照明器具であって、前記照明パネルの外面（前面）が、伝達される光放射線を主に所定の領域内へ方向づけるためのプロファイル面を持ち、前記光放射線が、前記照明パネルの面に垂直な方向に対して相対的に小さい角度をなし、とりわけ、前記照明器具が、前記所定の領域において相対的に高い強度の光放射線を生成しなければならない場合に、前記照明パネルの面に対して小さい角度をなす光放射線が、低減される照明器具である。

この目的を達成するため、前記照明パネルの透明な材料に、透光性の低い材料の壁部が埋め込まれ、前記壁部は、前記照明パネルの面に対して実質的に垂直に延在し、好ましくは、前記照明パネルの厚さ全体にわたって、即ち、前記照明パネルの前記透明な材料の厚さにわたって延在する。前記照明パネルからの不都合な光放射線を更に低減するには、このような壁部が効果的な手段であることが分かった。

前記照明パネルの面に対して相対的に小さい角度で、前記照明パネルの前面の前記プロファイル面を出る光放射線であって、不都合なグレアをもたらす光放射線は、前記照明パネルの前記材料を通る長い経路をたどることが分かった。前記照明パネルの前記透明な材料内には、或る光線、とりわけ、前記照明パネルの面に対して小さい角度に方向づけられる光線に対して、このような長い経路がありうる。このような光線は、前記プロファイル面の構造の不所望な副作用であるように思われる。このような不所望な光線は、前記照明パネルの表面上の塵埃若しくは他の粒子、又は前記照明パネルの前記材料の損傷若しくはむらによる、光放射線の反射又は散乱によってももたらされ得る。

前記照明パネルの前記材料を通る長い経路をたどる光線は、吸収されるが、短い経路をたどるほとんどの光線は、ほとんど吸収されないように、前記照明パネルの前記材料に、少量の光吸収顔料を付加することによって、前記照明パネルの面に対して小さい角度をなすこのような放射線を効果的に低減することは可能である。しかしながら、上記のような壁部の使用は、短い経路をたどる光線には全く又は実質的に影響を及ぼさない一方で、光線が、前記照明パネルの面に対して実質的に平行である長い経路をたどることは防止される。

前記壁部は、平行に配置されてもよく、又は互いと角度をなしてもよい。或る好ましい実施例においては、第１グループの壁部の互いに平行な壁部は、第２グループの壁部の互いに平行な壁部に対して角度をなして配置され、前記角度は好ましくは直角である。従って、前記照明パネルの面に対して実質的に平行である全光線が効果的に捕らえられる壁部の格子が存在する。

好ましくは、前記照明パネルの平均厚は、6mm未満、好ましくは1.5mmと4mmとの間であるのに対して、隣接する壁部間の距離は、前記照明パネルの前記平均厚の４倍より長く、好ましくは８倍より長い。前記壁部間の距離が、前記照明パネルの厚さに比べて長い場合には、前記照明パネルによる所望の光放射線のいかなる妨害も最小限にされる。

好ましくは、光放射線が前記壁部を通過することが出来ないように、前記壁部は不透明である。その場合には、不所望な光線は、前記不所望な光線がぶつかる第１壁部によって効果的にブロックされる。或る好ましい実施例においては、前記壁部は、光を吸収するものである一方、別の好ましい実施例においては、前記壁部は、光を反射するものである。驚くべきことに、光反射壁部も、前記照明パネルの面に対して相対的に小さい角度をなす光放射線の放射を低減する一方で、このような光反射壁部は、前記照明パネルの面に対して相対的に大きい角度をなす光放射線には影響を及ぼさないことが分かった。

或る好ましい実施例においては、前記照明パネルの前記前面は、突出部であり、前記突出部の底面部(base portion)から先細になる実質的に円錐形の面を持つ突出部であって、前記照明パネルから離れる方向に延在する突出部を具備する。この明細書において、円錐形の面とは、直円錐形の面を意味する。「実質的に円錐形の」という表現は、前記突出部は、好ましくは、直円錐状のものであるが、その形状からわずかなずれがあってもよいことを意味する。

とりわけ、前記突出部において、１００°と１２０°との間の、好ましくは１０５°と１１５°との間の頂角の前記実質的に円錐形の面を持つ、前記照明パネルの前記前面のこのようなプロファイルは、前記光放射線を前記照明器具の前方の前記所定の領域内へ方向づけるのに効果的であることが分かった。前記突出部の形状は、前記円錐形の形状からわずかにずれてもよく、その場合には、前記実質的に円錐形の形状の軸と、前記突出部の前記面にその面の任意の位置において接する平面との間の角度は、好ましくは、５０°と６０°との間である。

或る好ましい実施例においては、前記突出部の上面図において、各突出部の底面部の全周囲が、周囲の同様の突出部に当接する。これは、隣接する突出部の前記実質的に円錐形の面は、或る線において互いに交わり、前記線は、各突出部の底面部の表面上の継目のない線であることを意味する。従って、前記突出部間には、前記実質的に円錐形の形状の頂角の半分以外の角度を、前記照明パネルの面となす面はない。

前記突出部の前記実質的に円錐形の面であって、前記突出部の底面部から先細になる面は、前記照明パネルの面から一点に集束する円錐が延在するように、頂点へ先細になり得る。しかしながら、或る好ましい実施例においては、前記実質的に円錐形の面は、前記底面部から離れている継目のない縁端部（又はリッジ部）によって、前記突出部が、前記縁端部の反対側には、前記縁端部から頂点へ先細になる凹面を持つように境される。好ましくは、前記縁端部によって囲まれる前記突出部の前記凹面は、頂角が１００°と１２０°との間、好ましくは１０５°と１１５°との間である円錐形又は角錐形(pyramidal)の面である。

前記突出部の面の凹状部分が、実質的に円錐形である場合には、前記継目のない縁端部は円形のものである。前記面の前記凹状部分が角錐形である場合には、前記縁端部は、平面内にない継目のない円形ではない線であり、それ故、三次元的に曲がっている線である。

本発明は、光源を有する照明器具のための実質的に平坦な透光性の照明パネルであって、前記照明パネルの材料が透明であり、前記照明パネルの前面が、前記照明パネルの面に対して相対的に小さい角度をなす出射光放射線を低減するためにプロファイルされ、前記照明パネルの前記透明な材料に、透光性の低い材料の壁部が埋め込まれ、前記壁部が、前記照明パネルの面に対して実質的に垂直に延在し、好ましくは、前記照明パネルの厚さ全体にわたって延在する照明パネルにも関する。

ここで、概略的な描写でしかない図を含む図面を参照して、上記のような照明器具のための照明パネルであって、前記照明パネルの、前記光源の方へ向けられる内面が、実質的に平坦な表面を持ち、前記照明パネルの他方の面（外面）が、プロファイル面を持つ照明パネルの例の記載によって本発明を更に説明する。

照明パネルの前面（又は外面）は、伝達された光放射線が照明パネルを出る面である。照明パネルのこの前面は、照明器具の前面、即ち、出射光放射線が照明器具を出る面を形成し得る。照明器具が部屋の天井に取り付けられる場合には、前面は、照明器具の下面である。記載されている実施例においては、照明パネルの前面（外面）は、円錐形の突出部を具備し、裏面（内面）は平坦な表面を持つ。図は、照明パネルの一部しか示していない。パネル又は板は、ずっと大きいかもしれないが、突出部のパターン及び形状は、照明パネルの前面全体にわたって同じである。

図１は、突出部１を平面図で示している、照明パネルの実施例の正面図である。各突出部１の底面部は、平面図においては正方形の外周形状を持ち、底面部の面２は、円錐形である。この円錐形の面２は、円形縁端部４を囲み、前記縁端部は、照明パネルの面に平行な面内に延在する。円形縁端部４の内側の面５は、凹状であり、同じく、円錐形状をしている。凹面５は、頂点６へ先細になっている。

照明パネルの突出部１の寸法は、美的配慮に依存し得る。好ましくは、隣接する突出部１の頂点６間の距離は、0.5mmと10mmとの間であり、より好ましくは1mmと4mmとの間である。照明パネルの平均厚は、約2mmであり得る。

図２、３及び４は、各々、図１において矢印II、III及びIVで示されているような断面図である。これらの断面図は、照明パネルの平坦な裏面３と、前面における突出部１とを示している。

照明パネルは、不透明な材料の壁部７、８を有し、前記壁部７、８は、図において太線で示されている。図１において示されているように、不透明な壁部７は、不透明な壁部８に対して垂直に配置され、故に、壁部７、８は、格子を形成し、照明パネルの材料を、各正方形部分が３６個の突出部１を含む正方形部分に分割する。図２、３及び４は、壁部７、８を断面図で示している。

壁部７、８の不透明な材料は、例えば、アルミニウムであり、アルミニウムの薄い細片が、照明パネルの透明な材料に埋め込まれる。壁部の材料の透光性／透明性は、照明パネルの材料の透光性／透明性より低い。

上記のような照明パネルの実施例は、一例でしかなく、非常に多くの他の実施例が考えられ、とりわけ、突出部が別の形状をしている、且つ／又は不透明な壁部が格子を形成しない、且つ／又は不透明な壁部がプロファイル面の突出部の構造に従わない実施例が考えられる。

照明パネルの正面図である。 図１のII-II線において切断した断面図である。 図１のIII-III線において切断した断面図である。 図１のIV-IV線において切断した断面図である。

符号の説明

１ 突出部
２ 突出部１の円錐形の面
３ 照明パネルの平坦な裏面
４ 円形縁端部
５ 円形縁端部４の内側の面
６ 頂点
７ 照明パネルの材料内の不透明な壁部
８ 照明パネルの材料内の不透明な壁部

Claims (10)

1. 光源と、前記光源の前方の照明パネルとを有する照明器具であり、前記光源からの光放射線が、前記照明器具を出る前に前記照明パネルを介して伝達され、前記照明パネルの材料が、透明であり、前記照明パネルの前面が、前記照明パネルの面に対して相対的に小さい角度をなす出射光放射線を低減するためにプロファイルされ、前記照明パネルの前記透明な材料に、透光性の低い材料の壁部が埋め込まれ、前記壁部が、前記照明パネルの面に対して実質的に垂直に延在する照明器具であって、互いに隣接する壁部間の距離が、前記照明パネルの平均厚の４倍より長いことを特徴とする照明器具。
2. 第１グループの壁部の互いに平行な壁部が、第２グループの壁部の互いに平行な壁部に対して角度をなして、好ましくは垂直に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記照明パネルの平均厚が、6mm未満であり、好ましくは1.5mmと4mmとの間であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の照明器具。
4. 前記壁部が不透明であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明器具。
5. 前記壁部が光を吸収するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明器具。
6. 前記壁部が光を反射するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明器具。
7. 前記照明パネルの前記前面が、突出部であって、前記突出部の底面部から先細になる実質的に円錐形の面を持つ突出部を具備し、前記突出部が、前記照明パネルから離れる方向に延在することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明器具。
8. 前記突出部の前記実質的に円錐形の面の頂角が、１００°と１２０°との間であり、好ましくは１０５°と１１５°との間であることを特徴とする請求項７に記載の照明器具。
9. 前記実質的に円錐形の面が、前記底面部から離れた継目のない縁端部によって境され、前記突出部が、前記縁端部の反対側には、前記縁端部から頂点へ先細になる凹面を持つことを特徴とする請求項７又は８に記載の照明器具。
10. 光源を有する照明器具のための実質的に平坦な透光性の照明パネルであり、前記照明パネルの材料が、透明であり、前記照明パネルの前面が、前記照明パネルの面に対して相対的に小さい角度をなす出射光放射線を低減するためにプロファイルされ、前記照明パネルの前記透明な材料に、透光性の低い材料の壁部が埋め込まれ、前記壁部が、前記照明パネルの面に対して実質的に垂直に延在する照明パネルであって、互いに隣接する壁部間の距離が、前記照明パネルの平均厚の４倍より長いことを特徴とする照明パネル。

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