JP5306235B2 - 発光床表面 - Google Patents

Description

本発明は、床底（floor bottoms）若しくは壁の表面又は屋内又は屋外の用途のための建物のこれに類似する表面のため発光システムに関し、より詳細には、歩行可能又は運転可能な表面のための発光システムであって、前記表面を張るための層状及び平面状のベース床材料を有している発光システムに関する。

屋内又は屋外における使用のための底、壁又は階段の段の表面上に配されている発光システムは、既によく知られている。これらの照明システムは、異なる色における光を発するように設けられており、通常、内部にＬＥＤ又はＯＬＥＤのような光源が配されているハウジング又は箱を有している。半透明ないかだ状表面（a translucent raft-up surface）を通過させることによって、前記光源による均一で一様な発光が達成可能である。

発光システムは、ドイツ国特許第１０１ ２８ ６８９ Ａ１号に開示されている。このシステムは、歩行可能な又は車を運転可能な表面を特徴としている床底に適用できる一方で、このシステムの表面は、ガラススクリーンを有している。前記ガラススクリーンは、前記ハウジングの上側として実施化されており、前記ハウジング内に光源及び電源が組み込まれている。これらのハウジングは、ケース又は箱として実施されており、底又は壁の構造物内に組み込まれることができる。従って、光の放出は、前記ケース又は箱の放出表面に限定されている。この底の表面全体における平面状の光の放出は、残念なことに、可能でない。

国際特許出願公開第２００６／１３１９２４ Ａ２号パンフレットに開示されているのは、導波路材料内に埋め込まれている複数の発光源を有する発光システムであって、前記導波路材料は、少なくとも光の一部が前記導波路材料内で拡散され、発光面を通って出て行くように、前記発光源によって生成される光を伝播することができる、発光システムである。この発光システムは、液晶表示器、携帯型コンピュータシステム、コンピュータモニタ、個人情報端末、セルラー通信システム又はテレビジョンシステムに適用可能である。前記発光システムは、第１表面と、同一平面上の第２表面とを有する導波路材料内に埋め込まれている１つ以上の発光源を有しており、前記材料は、層状の及び平面状の延長部を特徴としている。前記システムは、電力供給がなされなければならない複数の光源の層状及び平面状の分布を必要としているが、前記発光システムは、少なくとも数ｍｍ又はｃｍの厚さを特徴としている。従って、前記発光システムは、屋内又は屋外の使用のための建物において利用されている、底又は壁のための、平面状及び層状のベース床材料には適していない。

他の発光システムは、ドイツ国特許第１００ １３ ４９６ Ａ１号に開示されている。この文献には、セラミック、木、リノリウム又は可塑性材料を特徴としている、底又は壁の被覆の形における発光システムが、開示されている。これらの表面はタイルとして設計されており、前記タイル内に、挿入要素が設けられることもできる。これらの挿入要素は、前記発光システムとして実施されており、導波路ファイバを経て光源に接続されている。前記導波路ファイバは、前記材料のタイルと、前記壁又は底自体との間に配されている。従って、指定された光学的外観を備える複数のパターンが達成可能であるが、残念なことに、前記底又は前記壁の表面全体における光の平面放出は不可能である。

従って、本発明は、上述した不利な点を解消することを目的としている。より詳細には、本発明の目的は、予め選択された領域における所望の色の光の放出を特徴としている底、壁又は同様の表面の平面被覆内に組み込まれることができる発光システムを提供することにある。

この目的は、本発明の添付請求項１によって示される発光システムによって達成される。本発明の好ましい実施例は、添付の従属請求項によって規定されている。

本発明は、前記ベース床材料の上面において、導光構造が、前記導光構造に結合導入される光を伝播するように層状にされており、この構造が、前記光を発するための前記ベース床材料の上面と同一平面上に配されており、放出表面を特徴としていることを開示する。発光性の粒子が、前記光をほとんど如何なる所望の色にも変換すると共に、散乱によって前記導光構造から結合導出される光を強調する前記導光構造内に組み込まれても良い。

前記導光構造は、底床材料における少なくとも粒状領域内に有色又は白色光を分布させるのに適しており、前記ベース床又は前記壁上で層状にされる。この光は、前記導光構造内を伝搬することができ、少なくとも、前記光の一部は、前記ベース床材料の上面に対向する側と同一平面上に配されている前記導光構造内で拡散され、放出表面を通って発される。この好ましい実施例において、前記ベース床材料は、リノリウム材料を含むが、前記導光構造は、前記リノリウム材料に接着されることができる。

本発明のシステムに関する用途は、部屋又は屋外の領域のための光による装飾的な照明又は雰囲気の生成である。特に、導光構造は、リノリウム材料と組み合わされて製造されることができ、組み合わされた材料の両方が、１つの１つの底被覆又は床材料の形において前記床の底に堆積されることもできる。このことは、この材料が、配置される前に一緒に接着されるためである。

前記放出表面を通しての光の放出は、選択された領域において生じるが、前記床の、離散的な、特定の領域における放出さえも可能である。前記表面内の光の粒子の放出は、発光に必要な領域内に導光構造を有する前記ベース床材料を積層することによって実現されることができる。従って、異なるパターン又はマークは、前記底面に適用可能である。

放出表面上での好ましい実施例として、透明な保護層が、このシステムの退色性のない及び耐磨耗性の表面領域を得るために層状にされる。前記保護層は、発せられる光に対して透明で、光の放出に影響を及ぼさない。前記層は、ブラッシング又は噴霧によって被覆されても良く、又は放出表面に接着される箔として実施化されても良い。前記透明な保護層の上面は、表面領域を形成し、前記表面領域は、歩行可能な又は車を運転可能なものであり、高度に退色性のない耐磨耗性の表面を特徴とする。従って、前記導光構造は、この底部のシステムの上部の材料として実施化されておらず、前記保護層の下に位置されている。

他の好ましい実施例によれば、前記導光構造は、少なくとも１つのエッジによって横方向において制限されているが、前記光は、壁又は裾板に隣接して配されている、少なくとも光源上の、エッジによって、この構造内に結合導入される。前記壁又は前記裾板に隣接して、前記光源を含むホルダユニットが、配されており、前記光源は、光伝導要素により、前記光源と前記適応化されているエッジとの間のスナップシステムによって又は接着によって、前記導光構造に接続されている。このシステムによって、前記光は、前記エッジ又はボーダを介して前記導光構造に結合導入されることができる。これらのエッジ又はボーダは、ダッシュボードの後ろに配されることができるので、壁又はドアの裾板に隣接して配されているが、目に見えない。

当該発光システムが床全体に配されている場合、光源を含んでいる前記ホルダユニットは、ネジ、鋲によって、又は接着によって、前記裾板に隣接して取り付けられることができるが、前記光源は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ又は電球として実施化される。これらの光源は、白又は青色のような、種々の色の光を発することができる。前記ホルダユニットにおいて、前記発光システムを収容するための収容構造が設けられており、前記導光構造を収容することもできる。前記導光構造は、底部の床のエッジから突出していても良いが、前記ホルダユニット内に延在することができる。

前記光源と前記導光構造と間の接続は、光伝導要素を含んでいても良く、前記光伝導要素は、光学的結合に隣接した機械的結合も特徴とし得るが、スナップ式の結合も適用可能である。前記光源は、ＬＥＤとして実施化され、発せられた前記光の前記導光構造内への最適化された導入結合を提供するために、前記光伝導要素内に含まれることができる。同様に、接着が可能であるが、接着材料は、前記光源の発された波長に対する高い透過性を特徴としている。

光伝導要素が前記光源と前記導光構造との間に設けられている場合、前記光の導入結合は、選択的なステップにおいて規則的に実施されることができる。層状の光導入結合が必要とされる場合、ＬＥＤの光は、前記ホルダユニット内に堆積されている別個の導光構造内で拡散されなければならない。この構造によって、前記光は、前記床材料の上面に配置されている光を発する導光構造内に結合導入される前に、均一化される。

光を均一化するこの光伝播構造は、前記ホルダユニットの延長部に平行な延長部を特徴としている。この場合、前記導光構造内へ光の導入結合は、表面全体にわたる広範囲な接着によって実現される。前記光源が建物の部屋内で壁又は裾板に隣接して配される場合、前記光源の前記電源は簡略化されており、前記発光構造の領域への電力供給の輸送は、重要ではない。前記ホルダユニット内の光源の配置は、床の１つのボーダのみにおいて適用可能であるが、光の結合導入は、２つ以上のボーダで生じることもでき、例えば、長手方向の延長部を有する床の左側及び右側において、生じることができる。

有利には、前記導光構造は、光学励起及び光の放出のための、ナノ蛍光体、量子ドット、発光分子又は発光イオンを含んでおり、少なくとも一つの透明又は半透明の材料が、付加的な層状化によって放出表面上に配置される又は前記導光構造の材料内に組み込まれる。従って、第１の波長を有する光が吸収され、前記放出表面によって第２の波長を有して発されることができる。前記光源による前記導入結合された光が、青色光（４６５のｎｍ）又は近紫外光（３９５ｎｍ）の波長を特徴とする場合、前記導光構造の放出表面は、可視領域において光を発する透明又は半透明の物質によって被覆されていても良い。

発光体材料が前記導光構造の材料内に設けられる場合、これらの発光体材料は、ｎｍ領域において非常に小さいものでなければならない。これらのナノ蛍光体材料は、ＬａＰＯ_４：Ｔｂ（ＹＶＯ_４）：Ｅｕ（１０ｎｍ―３００ｎｍ）として、又はＺｎＳ、ＣｄＳｅ（＜２０のｎｍ）のような量子ドットとして実施化されることができる。蛍光分子は、Ｅｕ錯化合物として実施化されることができるが、Ｌｕｍｏｇｅｎ材料のような有機分子も、同様に適切である。

本発明の他の好ましい実施例によれば、前記導光構造は、ガラス材料又は透明な合成材料を含んでいるが、前記導光構造は、前記導光構造内に埋め込まれる、光ファイバ若しくは光伝導要素のシステム、又は均一で一様な材料のシステムを有しており、前記導光構造は、床材料全体を覆う又は前記床材料の離散的な領域を覆う。前記ガラス材料は、シリカガラス、又は鉱物ガラスであっても良いが、前記導光構造は、合成材料として実施化される場合、可塑性材料のようなポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン‐テレフタル酸塩（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）又はポリウレタン（ＰＵ）は、適切な材料である。

前記導光構造は、均一で一様な１つの材料システムとして実施化されることもできるが、光ファイバ若しくは光伝導要素を含むこともでき、担体材料内に埋め込まれる。前記導光構造が光ファイバを含む場合、これらの光ファイバは、前記発光体材料の少なくとも１つを含む。

本発明の更に他の実施例は、前記導光構造内への前記光ファイバ又は光伝導要素の配置においても見られることができる、これらの要素又はファイバは、均一な屈折率、グレーデッドインデックス（a graded index）又はステップインデックス（a step index）を含む。

前記光は、離散的な１つの領域における材料システム内に結合導入される。これらの領域において、光のブライトネスは、導入結合領域間の領域と比較して、非常に高い。前記光は、前記導波路材料内で拡散され、前記発光体の表面の少なくとも一部を通って出る。従って、前記材料システムの表面全体内に発せられる光のブライトネスは、前記屈折率が均一である場合、均一ではない。他の好ましい実施例によれば、前記放出表面は、光の均一な放出を提供するために、粗い表面として構造化される又は実施化される。従って、前記発光体材料の表面の粗さは、傾斜屈折率を含み得る。

前記導光構造は、導波ファイバ内のナノ蛍光体又は量子ドットを含み得て、光の導出結合は、前記導波路ファイバの粗い表面によって生じる。このことは、発せられた光の散乱効果を生じるが、底部の床内の円錐形のパターンは、ＬＥＤ光源の放出色内に現れる。ナノ蛍光体又は量子ドットが、前記ガラスファイバ内に組み込まれる場合、光の放出は、前記発光体材料の放出波長において生じる。光の散乱を作るために、ガラスファイバが設けられる場合、前記光の放出は、前記ＬＥＤの発される波長に対応している。

本発明の他の実施例は、数ｃｍの幅を特徴としている導波要素を備える導波構造を有している。数ｃｍの幅を有する導波要素を設けることにより、前記発光構造の可視性は、光の放出が規則的なものでないが、拡張された領域によって生じるので、向上する。この実施例は、底又は壁における経路及びマークに適している。

前記発光システムの断面を概略図において示している。

本発明の目的の付加的な詳細、特性及び効果は、添付の従属請求項に開示されており、単に例示的な仕方で示されている添付図面についての以下の説明は、１つの図に関連して記載されている本発明の好ましい実施例を示している。

図１には、床底の表面２、壁又は屋内外の用途のための建物の同様の表面に適用可能な、発光システム１が示されている。表面２は、特に、歩行可能な又は車を運転可能なものであっても良く、建物又はガレージ等の内部の動線空間（a circulation space）であっても良い。表面２上には、床表面２を張るための層状及び平面状のベース床材料３が設けられており、ベース床材料３は、リノリウム材料を含む。ベース床材料３の上面４には、導光構造５が層状にされており、導光構造５は、光源１０によって構造５に結合導入される光を伝播する。導光構造５は、放出表面６より上方に矢印で示されているように、放出表面６を、均一な仕方において上側方向に導入結合された光を発するために、放出表面６を有している。

導光構造５を保護するために、透明な保護層７が、構造５の放出表面６上に設けられている。この透明な保護層７は、発光システム１上に仕上げの層として吹き付けられ又はブラッシングされ、高度に退色性がなく耐磨耗性である表面領域８を特徴としている。

発光システム１は、光導入結合システムを示すために、壁１１に隣接して示されている。光源１０は、Ｌ字形の断面を示しているホルダユニット１２内に含まれており、Ｌ字形の断面を示しており、壁１１に沿った長手方向の延長部内に配されている。ホルダユニット１２は、ベース床材料３を保持するためにクランプ形状１５を特徴とする。ホルダユニット１２の鉛直断面において、光源１０が配されており、接続要素１３によって覆われている。接続要素１３は、光源１０と導光構造５の材料との間の光学的接続を提供する。従って、光源１０によって発される光は、導光構造５内へのエッジ９内に導かれる。

上部及び底部の界面における全反射を含んでいる光の振る舞いが、異なる矢印によって示されている。構造５を通って導かれる光の一部のみが、放出表面６を経て発される。透明な保護層７と壁１１との間において、ダッシュボード１４が、ホルダユニット１２、光源１０及び接続要素１３を有する光導入結合システムを覆うために示されている。ベース床材料３と導光構造５又は保護層７との厚さの関係は、単に例示的な様式において示されているものであり、本発明を限定するものとして教えられているわけではない。

本発明は、例としてのみ表されている上述の実施例によって制限されるものではなく、添付請求項によって規定されている保護の範囲内の様々な仕方において変更されることができる。従って、本発明は、特に家具、器材又は装置のような物の如何なる表面の設計の、ッ種々の実施例にも適用可能なものである。

１ 発光システム
２ 底表面
３ ベース床材料
４ 上面
５ 導光構造
６ 放出表面
７ 透明な保護層
８ 表面領域
９ エッジ
１１ 光源
１２ 壁
１２ ホルダユニット
１３ 接続要素
１４ ダッシュボード
１５ クランプ形状

Claims (6)

1. 床底、壁、又は屋内若しくは屋外の用途のための建物の同様の表面のための発光システムであって、前記表面を張るための層状の及び平面状のベース床材料を有している発光システムにおいて、導光構造が、該導光構造内に結合導入される光を伝播するために前記ベース床材料の上面に層状にされており、前記導光構造は、前記光を発するために前記ベース床材料の上面に隣接して配された放出表面を有し、
   前記導光構造は、少なくとも１つのエッジによって横方向において制限されているが、前記光は、壁又は裾板に隣接して設けられている少なくとも１つの光源によって前記エッジにおいて前記導光構造に結合導入され、
   前記壁又は前記裾板に隣接して、前記光源を収容するＬ字形のホルダユニットが配されており、前記光源と適応されたエッジとの間のスナップシステムによって又は接着によって、前記光源が光伝導要素によって前記導光構造に接続され、
   前記Ｌ字形のホルダユニットは、前記床材料を受容し、クランプ構造によって前記床材料を前記ホルダユニットに対して保持して位置決めし、
   前記導光構造は、前記放出表面に隣接して防水表面から成る透明な保護層を持ち、前記透明な保護層を通して前記少なくとも１つの光源により発せられる光の透過を可能とし、
   前記Ｌ字形のホルダユニットは、前記壁に隣接する前記床材料を保持しつつ、前記床材料、前記導光構造、及び前記少なくとも１つの光源が、床面に一体化され前記壁に隣接するものとすることを特徴としている、発光システム。
2. 前記導光構造は、光励起又は光の放出のためのナノ蛍光体、量子ドット、発光分子、発光イオンを有し、少なくとも１つの透明又は半透明の材料は、付加的な層状化によって前記放出表面上に配されている又は前記導光構造の前記材料内に組み込まれていることを特徴とする、請求項１に記載の発光システム。
3. 前記導光構造は、ガラス材料又は透明な合成材料を含んでおり、前記導光構造は、前記導光構造に埋め込まれている均一で一様な材料システム又は光ファイバ若しくは光伝導要素のシステムを有しており、前記導光構造が前記床材料全体を覆っている又は前記床材料の離散した領域を覆っていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の発光システム。
4. 前記導光構造内の前記光ファイバ又は光伝導要素は、当該発光システム全体内の前記光の均一な放出を提供するために、均一な屈折率、グレーデッドインデックス又はステップインデクスを含んでいる、請求項３に記載の発光システム。
5. 前記放出表面は、前記光の均一な放出を提供するために、粗い表面として、構造化され又は実施されていることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発光システム。
6. 前記発光システムは、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ又は電球として実施化される複数の前記光源であって、異なる波長における光を発する制御可能な複数の光源を有していることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載の発光システム。

Images