JP6173326B2 - 光音響パネル - Google Patents

光音響パネル Download PDF

Info

Publication number
JP6173326B2
JP6173326B2 JP2014536356A JP2014536356A JP6173326B2 JP 6173326 B2 JP6173326 B2 JP 6173326B2 JP 2014536356 A JP2014536356 A JP 2014536356A JP 2014536356 A JP2014536356 A JP 2014536356A JP 6173326 B2 JP6173326 B2 JP 6173326B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
photoacoustic
panel
fine perforated
foil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014536356A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015504528A (ja
Inventor
ステファン ヘンリクス スウィンケルス
ステファン ヘンリクス スウィンケルス
ミシェル コーネリス ジョセフス マリエ ヴィセンベルグ
ミシェル コーネリス ジョセフス マリエ ヴィセンベルグ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Signify Holding BV
Original Assignee
Signify Holding BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Signify Holding BV filed Critical Signify Holding BV
Publication of JP2015504528A publication Critical patent/JP2015504528A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6173326B2 publication Critical patent/JP6173326B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/006General building constructions or finishing work for buildings, e.g. roofs, gutters, stairs or floors; Garden equipment; Sunshades or parasols
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B1/8409Sound-absorbing elements sheet-shaped
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B1/86Sound-absorbing elements slab-shaped
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B2001/742Use of special materials; Materials having special structures or shape
    • E04B2001/748Honeycomb materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V11/00Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • F21V11/08Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures
    • F21V11/14Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures with many small apertures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

本発明は、光音響(optical acoustic)パネルの分野に関する。
微細有孔フォイル(micro perforated foil)は、特定の音響パネルに用いられている。微細有孔フォイルが該微細有孔フォイルの背後の空間と組み合わせて用いられると、音響パネルは、ヘルムホルツ共鳴吸音に基づく吸音効果を与える。そのような音響パネルは、例えば、Acta Acustica united with Acustica, Volume 92,No 1,Jan 2006,pp 13-146に掲載されているHelmut V.Fuchs、Xueqin Zhaによる「Micro-Perforated Structures as Sound Absorbers - A review and Outlook」において説明されている。微細有孔フォイルは、複数のかなり小さい孔が設けられたフォイルである。2つの微細有孔フォイルが用いられる場合、2つのフォイルは間隔保持構造体(spacing structure)により互いに離されていなければならない。上記間隔保持構造体は、微細有孔フォイル間に空隙を与えるように配されている。かなり大きい領域に沿って延在する間隔保持構造体をこの間隔保持構造体の両側の2つの微細有孔フォイルと組み合わせることによってかなり大きいパネルが作成され得る。微細有孔フォイルが透明又は半透明であり、間隔保持構造体が光を遮らない場合、光は音響パネルを通して伝送され、光音響パネルをもたらす。光音響パネルは、音が吸収され、発光体により発せられる光又は窓を介して受け取られる光が光音響パネルにより遮られないように室内又はかなり大きいオープンスペース中の任意の場所に与えられ得る。
上記既知の光音響パネルは、かなり良好な音の吸収を与え、かなり良好な光の透過を与えるが、光音響パネルが与えられた空間にいる人は、光音響パネルが存在しない状況と比較して主に光音響パネルの音響特性から恩恵を受ける。光音響パネルの音響特性は、限られた範囲内で空間の照明状態に影響を及ぼす。
特に、光音響パネルが与えられた空間が、昼光(daylight)が受け入れられる窓を含んでいない場合、その空間に頻繁にいる人々の快適さ(well-being)は、該空間の照明状態により良い影響を及ぼされない。上記空間を利用可能な人が昼光が窓又は天窓を介して受け入れられる状態に匹敵する照明状態のような空間の照明状態を経験するように照明状態に影響を及ぼす手段が必要である。
本発明の目的は、或る空間で音を吸収し、該空間の照明状態に影響を及ぼすことにより空間に存在する人々の快適さに良い影響を及ぼす光音響パネルを提供することにある。
本発明の第1の観点は、光音響パネルを提供する。本発明の第2の観点は、照明器具を提供する。有利な形態は、従属請求項において定義されている。
本発明の第1の観点に係る音を吸収し、昼光の見かけ(appearance)を与える光音響パネルは、第1の側、第2の側、微細有孔フォイル及び間隔保持構造体を有している。上記第1の側は音を受け取る。上記第2の側は、第1の側と反対側であり、光を受け取る。上記微細有孔フォイルは、サブミリメートルの孔部を有しており、光を透過し、第1の側に配されている。サブミリメートルの孔部は、空洞部の入口孔部である。上記間隔保持構造体は、第1の側を第2の側から所定の距離で間隔をあけて配置する。この間隔保持構造体は、複数の光透過セルを有している。光透過セルは、光透過チャネル、光入力窓、光出力窓及び壁部を有している。上記光透過チャネルは、光音響パネルの第2の側において受け取った光の一部を平行光にする。この光透過チャネルは、第1の側から第2の側に向かって伸びており、空気で満たされている。上記光入力窓は、光音響パネルの第2の側に配されている。上記光出力窓の少なくとも一部は、光音響パネルの第1の側に配されている。上記壁部は、光入力窓と光出力窓の一部との間に介在している。この壁部は、光透過チャネルを閉じるものである。壁部の少なくとも一部は、光音響パネルの第1の側の法線に対して相対的に大きい光放射角度で青色光の放射を得る所定のスペクトル範囲において反射性又は透過性である。
この光音響パネルの吸音特性は、ヘルムホルツ共鳴吸音に基づいている。ミリメートル未満の範囲の径を持つかなり小さい孔部を通って伝達され、特定の深さの空洞部に入る音は、大部分は光音響パネルにより反射されず、よって吸収される。光音響パネルは、ミリメートル未満の範囲の孔部を有する微細有孔フォイルを第1の側に備え、特定の深さの空洞部を備えている。すなわち、周囲の環境から第1の側に向かう方向に見て、空洞部は微細有孔フォイルの背後にあり、間隔保持構造体により規定される最小深さを有する。空洞部の深さは、光音響パネルの吸音特性に影響を及ぼす。光透過チャネルは、第1の側から第2の側に伸び、空気で満たされており、よって、上記空洞部の特定の深さを制限しない。間隔保持構造体は、音響的に中立である。間隔保持構造体は、第1の側と第2の側との最小距離を保つため及び光音響パネルに機械的強度を与えるために与えられている。
上記間隔保持構造体は、更に、光学的機能を有している。間隔保持構造体は、第2の側において受け取られる光放射の分布を昼光の見かけの光の放射に変化させる特定の構成を有している。青色反射性又は青色透過性である光透過セルの壁部の部分は、(第1の側の法線に対して)かなり大きい光放射角度において受け取られる光を青みを帯びた光に変換する。壁部の特定の特徴に依存する青色光の放射は、少なくともかなり大きい光放射角度において発せられ、より小さい光放射角度ででも存在し得る。更に、かなり大きい光放射角度における青色光の放射のために、(光音響パネルの第1の側に対して測定される)かなり大きい観察角度をもたらす方向から光音響パネルの第1の側の方を見ている人は、青色光を発しているパネルを見る。昼光は、青色スペクトル範囲にかなり大量のエネルギーを有している。人が直接太陽の方を向いていない場合、昼光の青色光のほとんどは太陽から直接生じる光と同じ方向に発せられないので、空は青く見える。また、上記光透過チャネルは、チャネルを通る妨げられていない直線に沿った経路に従う光が光音響パネルの第2の側において受け取られる光と同じスペクトルの光放射分布で伝達されるチャネルである。従って、光音響パネルの第2の側において受け取られる放射は、より小さい角度の光放射の分布で平行光にされる。特に、実質的に白色の光が第2の側において受け取られる場合、平行光ビームは、直射日光の見かけに匹敵する白色光を有する。
第1の側に与えられた微細有孔フォイルは、光を透過し、これは、微細有孔フォイルに衝突する光が微細有孔フォイルを通って伝達されることを意味する。よって、微細有孔フォイルは、かなり大きい光放射角度の青みを帯びた光及び平行光を伝達する。微細有孔フォイルが光を拡散及び/又は散乱する場合、微細有孔フォイルは、平行光ビームが広幅になりすぎること及びあまりにも多くの青みを帯びた光がかなり小さい放射角度で発せられることを防止するために、限られた範囲内で光を拡散及び散乱するべきである。微細有孔フォイルが光を拡散及び/又は散乱する場合、平行光ビームのFWHM角度は20度よりも大きく増大されるべきではない。
その結果、音は光音響パネルの第1の側において吸収され、少なくともかなり大きい光放射角度において青色光を有し、平行光ビーム内に白色光を有する光が、光透過微細有孔フォイルを通って発せられる。そのような光の放射は、晴天の日の昼光として人々により経験され、従って、光音響パネルは受け取った光を人工的な昼光に変換する。部屋の壁部又は天井における光音響パネルの提供は、部屋にいる人のために各壁部又は天井において大きい窓又は天窓が利用可能であるという考えを作り出す。その結果、室内における人々の快適さが改善される。人々が建物の中で昼光を受け取ると、彼らの快適さは増し、効率及び生産性も向上することが、種々の研究において証明された。
上記光音響パネルは光源の前方に直接与えられてもよく、これは、光音響パネルが光源及び空洞部を閉じる照明器具の面を有する照明器具に結合され得ることを意味することに注意されたい。そのような状況では、光音響パネルのサイズは、ほぼ確実に照明器具のサイズにより決定される。他のオプションの形態では、光音響パネルが2つ以上の光源から幾らか離れて又は天窓若しくは窓から幾らか離れて配される。光音響パネルが照明器具と直接接していない場合、光透過板又は他の微細有孔フォイルが光音響パネルの第2の側において空洞部を閉じなければならない。そのような装置では、光音響パネルのサイズがかなり大きくされ、かなり大きいパネルのためにより良好な昼光の経験をもたらす。
上記孔部は、径が1ミリメートルよりも小さいことを意味するサブミリメートルの範囲の大きさを有している。孔部の大きさがこの範囲にあると、音の吸収は、かなり広いスペクトルにおいてかなり高い。比較のために、より大きい孔部が用いられる場合には、吸収の分布は特定の周波数の周りにかなり狭いピークを示す。
音響的観点から見て、光透過セルは、専ら音が共鳴する空洞部の機能を与える。主に(第1の側から空洞部を閉じる面への方向において測定される)空洞部の深さが、光音響パネルの吸収特性に影響を及ぼす。音響的観点から見て、空洞部の径は光音響パネルの吸収効果に関連しないので、単一の光透過セルが微細有孔フォイルの1つ以上のサブミリメートル孔部の背後に設けられ得る。他の観点が、光透過チャネルの径及び/又は光透過チャネル間の壁部の厚さを決定する。
機械的観点から見て、上記間隔保持構造体は、光音響パネルの(剛性)本体部であり、光音響パネルに機械的強度を与える。特に、光透過セルの径が広くなりすぎる又は光透過セルの壁部が薄くなりすぎると、間隔保持構造体の機械的強度が非常に低下し、それにより光音響パネルのサイズを制限する。
光学的観点から、光透過チャネルの径と光透過チャネルの長さとの比が、光音響パネルの第2の側において受け取られる光のコリメーションの量及び主に青色光が発せられる光放射角度の範囲を決定する。
オプションで、上記光音響パネルは、サブミリメートル孔部を有する他の微細有孔フォイルを有している。この他の微細有孔フォイルは、光を透過し、第2の側に配される。すなわち、他の微細有孔フォイルは、第1の側と空洞部を閉じる面との間の空洞部を閉じる面を伴う閉鎖手段である。間隔保持構造体は、光音響パネルに用いられる2つの微細有孔フォイル間の所定の距離を保持する。第2の側もそのような微細有孔フォイルを備えていると、(第2の側に空洞部を閉じるためにプレート又はフォイルが用いられる状況と比較して)光音響パネルの吸音特性が向上することが分かった。上記他の微細有孔フォイルは光音響パネルの光受信側に設けられるので、他の微細有孔フォイルの拡散性の程度に関する制限は存在しない。
オプションで、上記第1の側に垂直なラインに沿って測定される第1の側と空洞部を閉じる面との距離は、1ないし10センチメートルの範囲内にある。空洞部の深さが1から10センチメートルまでの範囲内の値を有すると、音の吸収がかなり良好であることが分かった。空洞部を閉じる面は、光音響パネルの第2の側又はその近くに配されている。光音響パネルの第2の側と空洞部を閉じる面との更なる距離が存在し得るが、この追加の距離を加えた光透過チャネルの長さが、1から10センチメートルまでの範囲内にあるべきである。
オプションで、上記微細有孔フォイルのサブミリメートル孔部の径が微細有孔フォイルの厚さから15%のずれの区間の範囲内である値を有する、及び/又は、上記他の微細有孔フォイルのサブミリメートル孔部の径が他の微細有孔フォイルの厚さから15%のずれの区間の範囲内である値を有する。15%のずれの区間を持つ値を有することは、径の値がフォイルの厚さから(上方及び下方に)15%外れてもよいことを意味する。サブミリメートル孔部の径が微細有孔フォイルの厚さとほぼ同じ値であると、音の吸収がかなり良好であることが分かった。
オプションで、上記微細有孔フォイルの総面積と微細有孔フォイルのサブミリメートル孔部の面積との比が0.1よりも小さく、上記他の微細有孔フォイルの総面積と他の微細有孔フォイルのサブミリメートル孔部の面積との他の比が0.1よりも小さい。すなわち、(他の)微細有孔フォイルの面のせいぜい10%が孔部である。これは、微細有孔フォイルの機械的強度と光音響パネルの音響特性(音の吸収)との間の有利なトレードオフを与える。
オプションで、上記光透過セルの壁部の第1の部分は、60度よりも大きい光放射角度において実質的に青色の光の放射を得るために、光音響パネルの第2の側から特定の距離に沿って光音響パネルの第1の側に向かう領域において所定のスペクトル範囲で反射性又は透過性である。光放射角度は、光音響パネルの第1の側の法線に対して測定される。壁部の第2の部分は透明である。第2の部分は第1の部分とは異なる。従って、第2の側から第1の側に向かう方向に見て、壁部は、最初は青色反射性又は青色透過性であり、その後透明である。壁部は、青色の塗料により青色反射性にされ得る。壁部は、透明な壁部を備えた光透過セルと連続して青色を透過する壁部を備えた光透過セルを配することにより青色透過性にされ得る。この装置の効果は、かなり大きい光放出角度において青色光のみが発せられることであり、これは、光透過側の光入力窓により受け取られる光よりも少ないグレア光(glary light)としてユーザによって経験される。従って、光音響パネルが例えばオフィスの天井に用いられると、白色光の快適な光ビームにより机が照らされ、光音響パネルの方を見る人は、まるで青空であるかのように青色光放射面を見る(人々は光源/照明器具に対してたいてい60度よりも大きい角度で見る。)。
オプションで、上記光透過セルはラスタ(raster)構造で配置され、壁部の厚さはラスタ構造のピッチの1/3よりも小さい。ラスタ構造のピッチは光透過チャネルの中心点から隣接する光透過チャネルの中心点までの最短距離により定義され、壁部の厚さは、光透過チャネルに面している壁部の面から隣接する光透過チャネルに面している壁部の他の面までの最短距離として定義される。光透過セルの光入力窓の側における壁部の縁部は、第2の側において受け取られる光の一部を遮断する。上記縁部に衝突する光は、光透過セルの光透過チャネルに伝達されず、よって、光吸収セルの光出力窓を通って発せられない。これは、光音響パネルの非効率性の一因となる。壁部の厚さとラスタ構造のピッチとの比を1/3よりも小さく保つことにより、非効率性が許容可能な限度内に保たれる。更に、(光音響パネルの第1の側における)他の縁部が見る人の目に見える。よって、許容可能な制限内で壁部の厚さを保持することは重要である。
オプションで、壁部の厚さは、ラスタ構造のピッチの1/5よりも小さい。これは、より高い効率及びより良好な天窓の見かけをもたらす。他のオプションでは、壁部の厚さは、ラスタ構造のピッチの1/10よりも小さく、これは更に良好な有利な効果をもたらす。
オプションで、上記光学的間隔保持構造体は、細長い層の伸ばされた積層体を有している。連続する層のペアが複数の箇所で接合されている。連続する層の連続するペアが異なる箇所で接合されている。上記層は光透過チャネルの壁部を形成する。光透過チャネルは、細長い層の伸ばされた積層体の2つの連続する層の間の空間により形成される。各点(point-wise)の層の接合は、接着により行われ得る。そのような間隔保持構造体は、非常に効率的に製造され得る。青色材料の細長いストライプは、連続する層の連続するペアの接着点が細長い層に従う方向において異なるように連続的に接着され、接着後、細長い層の積層体は、間隔保持構造体を得るために伸ばされる。更に、そのような構造は効率的に製造され得ることに加えて、オプションの特徴は間隔保持構造体の分配及び保管における更なる利益をもたらす。すなわち、層を接着した直後に積層体を伸ばす必要がない。これは、微細有孔フォイルが間隔保持構造体の第1の側に配される直前にも行われ得る。従って、層の接着後、積層体は最もコンパクトな形で保管又は分配される。
オプションで、上記光透過チャネルに面した前記壁部の面は、所定のスペクトル範囲において拡散反射する。そのような壁部は、光透過チャネルへ戻り壁部に衝突する光を反射し、壁が青色なので、青色光は後方反射する。この反射光の大部分は、直接又は1回以上の更なる反射の後、光出力窓を介して光透過チャネルを出る。更に、壁部の拡散反射する側は、青みを帯びた光の光放射角度の有利な広がりをもたらす。この特性を有する壁部は、大きい材料のセットにより製造され得る。適切な2つの考えられる例は、青色塗料を伴うプラスチック又は青色反射性若しくは青色拡散反射性のコーティング剤が塗布された金属である。
オプションで、上記壁部は、所定のスペクトル範囲において光を透過する。光が壁部に衝突し、(青色の)壁部を透過する場合、かなり大きい光出力角度での光学素子の光出力は、光を透過する壁部を通った光を有しており、その結果、より青色(より飽和した青)である。よって、これは、昼光の見かけに寄与する。青色に透明な合成材料のような幾つかの材料が用いられ得る。複数の光透過セルがラスタ構造で配置される場合及びユーザが青色光を透過する壁部を備えた間隔保持構造体を有する光音響パネルの方を見る場合、青みを帯びた光が、より大きい視野角でより(飽和した)青色になる。光は、光入力窓の垂直軸に対してかなり大きい光放出角度で壁部に衝突し、連続する光透過セルの幾つかの青色光を透過する壁部を通って一度よりも多く伝達され、よって、そのような壁部のどの通路においても青色が強められる。この効果は、光音響パネルの快適な昼光の見かけとしてユーザによって経験される。
オプションで、上記光透過チャネルの径と光透過チャネルの長さとの比は3.4よりも小さい。光透過チャネルの径は、光出力窓と平行な仮想面に沿った壁部の或る箇所から壁部の他の箇所までの光透過チャネルの中心点を通る全ての考えられる仮想直線の長さの平均として定義される。グレアが多すぎることを防止するために、それほど多くの光が60度よりも大きい光放射角度で発せられるべきではない(例えば、1平方メートル当たり1000ニト又はカンデラ未満)。上記比が3.4よりも大きいと、光透過セルの光出力窓の中心において発せられる光が60度でカットオフ角を有する。カットオフ角は、74度に向かって徐々に大きくなる。従って、グレアは防止される。かなり大きい光放射角度における光の放射は、光音響パネルの第2の側において受け取られる光の特性にも依存することに注意されたい。受け取った光がかなり大きい光放射角度において少量の光のみを有する場合、それほど多くの光が壁部に向くわけではない。受け取った光がかなり大きい光放射角度において相当量のエネルギーを有する場合、壁部は、相対的に見て非常に多くの光を反射する。完璧を期すために、依然として青色光は60度よりも大きい光放出角度において発せられるが、青色光はグレアの少ない光であることに注意されたい。
本発明の第2の観点によれば、本発明の第1の観点に係る光音響パネルを有する照明器具が提供される。上記光音響パネルは照明器具に連結され、光音響パネルの第2の側は照明器具に対向している。照明器具の一面は、空洞部を閉じている。本発明の第2の観点に係る照明器具は、本発明の第1の観点に係る光音響パネルと同じ利点を与え、光音響パネルの対応する形態と同様の効果を持つ形態を有している。
オプションで、上記光音響パネルの第1の側と空洞部を閉じる照明器具の面との最短距離は、1から10センチメートルまでの範囲内にある。第1の側に配された微細有孔フォイルと空洞部を閉じる照明器具の面との距離が1から10センチメートルまでの範囲内にある場合、音の吸収が有利である。このオプションの特定の距離は、空洞部の深さである。オプションで、上記光音響パネルの第1の側に配された微細有孔フォイルは、空洞部を閉じる照明器具の面に平行に配される。
一形態では、音を吸収し、昼光の見かけを与える光音響パネルが与えられる。この光音響パネルは、(i)音を受け取る第1の側と、(ii)光を受け取る第2の側であって、第1の側と反対側であり、第1の側と空洞部を閉じる面との間の空洞部を閉じる面を有する手段に結合するように構成された当該第2の側と、(iii)サブミリメートルの孔部を有し、透明であり、第1の側に配された微細有孔フォイルと、(iv)第1の側を第2の側から所定の距離で間隔をあけて配置するための間隔保持構造体とを有しており、間隔保持構造体が複数の光透過セルを有し、光透過セルは、(a)光音響パネルの第2の側において受け取られる光の一部を平行光にし、第1の側から第2の側に向かって伸びており、空気で満たされた光透過チャネルと、(b)光音響パネルの第2の側に配された光入力窓と、(c)少なくとも一部が光音響パネルの第1の側に配された光出力窓と、(d)光入力窓と光出力窓の上記一部との間に介在し、光透過チャネルを閉じる壁部であって、この壁部の少なくとも一部は、光音響パネルの第1の側の法線に対して相対的に大きい光放射角度において青色光の放射を得る所定のスペクトル範囲において反射性又は透過性である当該壁部とを有している。
本発明のこれらの観点及びその他の観点は、以下に説明する実施形態から明らかであり、以下に説明する実施形態を参照して理解されるであろう。
本発明の上述したオプション、実施及び/又は観点の2つ以上が有用であると考えられる任意のやり方で組み合わせられ得ることは、当業者により理解されるであろう。
システムの説明される修正形態及び変形形態に対応するシステム、方法及び/又はコンピュータプログラム製品の修正形態及び変形形態は、本明細書の説明に基づいて当業者により実行され得る。
本発明の第1の観点に係る光音響パネルの一実施形態の断面図を模式的に示している。 光音響パネルの他の実施形態の断面図を模式的に示している。 本発明の第1の観点に係る光音響パネルにより得られる効果を断面図で模式的に表している。 光音響パネルの種々の特徴を光音響パネルの断面図で模式的に表している。 青色に透明な壁部を備えた光透過セルの一実施形態の断面図を模式的に示している。 青色に透明な部分と透明な部分とを有する壁部を備えた光透過セルの他の実施形態の断面図を模式的に示している。 間隔保持構造体の異なる実施形態の三次元の図を示している。 間隔保持構造体の異なる実施形態の三次元の図を示している。 間隔保持構造体の他の実施形態の断面図を模式的に示している。 間隔保持構造体の他の実施形態の断面図を模式的に示している。 間隔保持構造体の他の実施形態の断面図を模式的に示している。 本発明の第2の観点に係る照明器具の一実施形態の断面図を模式的に示している。 室内で用いられる本発明に係る照明器具を模式的に示している。 室内で用いられる本発明に係る光音響パネルを模式的に示している。
異なる図において同一の参照符号により示されている要素は、同じ構造的特徴及び同じ機能を有しているか、又は同じ信号であることに注意されたい。そのような要素の機能及び/又は構造が説明されていた場合、詳細な説明においてその説明が繰り返される必要はない。
図面は、単に概略であり、正確な縮尺で描かれてはいない。特に、明確にするために、寸法が大きく誇張されているものもある。
第1の実施形態は、図1aに示されている。図1aは、本発明の第1の観点に係る光音響パネル100の一実施形態の断面図を示している。光音響パネル100は、間隔保持構造体108及び第1の微細有孔フォイル110を有している。光音響パネル100は、光音響パネル100の第1の側114に設けられた第1の微細有孔フォイル110を有している。
上記第1の側と反対側の、第1の側と平行に配された第2の側104において、光音響パネル100は、空洞部を閉じる面を有する手段102に結合するように構成されており、空洞部は第1の側と空洞部を閉じる面との間に存在している。手段102は、模式的に描かれており、光源、照明器具又は透明な板であり得る。手段102の特定の面、例えば、光音響パネル100の第2の側104に直接的に与えられる面は、空洞部を閉じているが、この手段は、第2の側104に直接的に結合されている面を有していない場合には、第2の側104と手段102の裏側との間に配される他の(内側)面であってもよい。他の図では、この空洞部を閉じる面は明確に示されている。
間隔保持構造体108は複数の光透過セル106を有しており、光透過セル106は光透過チャネル118、光入力窓120及び光出力窓122を有している。光透過チャネル118は、第1の側114と第2の側104との間に、第1の側114に対して垂直に配されている。光透過セル106は、更に、光入力窓120と光出力窓122との間に配された壁部を有しており、従って、光透過チャネル118は壁部116により囲まれている。光入力窓120は、光音響パネル100の第2の側104において受け取られる光を受け取り、受け取った光のスペクトル特性を持つ平行光の放射を得るために受け取った光の一部を平行光にする。光入力窓120において受け取られた光の一部は、壁部116に衝突する。壁部116は、上記第1の側の法線に対してかなり大きい放射角度で青色光の放射を得るために所定のスペクトル範囲内において反射性又は透過性である(光学的及び音響的効果は、図2において更に説明される。)。
音響パネル100の第1の側114には第1の微細有孔フォイル110が配されており、第1の微細有孔フォイル110は、ミリメートル未満の範囲の径のサブミリメートル孔部112を有している。微細有孔フォイル110と空洞部を閉じる面との組み合わせは、ヘルムホルツ共鳴吸音体としての機能を果たす。音響パネル100の第1の側114は、サブミリメートル孔部112を介して手段102の上記面と第1の微細有孔フォイル110との間の共鳴を引き起こす空洞部に入る音を受け取る。この音は音響パネル100により反射されず、従って、音が吸収される。
図1bは、光音響パネル150の他の実施形態の断面図を示している。光音響パネル150は、図1aの音響パネル100と同様の間隔保持構造体108及び第1の微細有孔フォイル110を有している。音響パネル150の第2の側104には、空洞部を閉じる第2の微細有孔フォイル154が配されている。空洞部は、第1の微細有孔フォイル110から第2の微細有孔フォイル154に広がっている。第2の微細有孔フォイル154もまた、ミリメートル未満の範囲の径を持つサブミリメートル孔部を有している。第1の微細有孔フォイル110及び第2の微細有孔フォイル154の各サブミリメートル孔部112、152のサイズは、必ずしも同じではない。また、第1の微細有孔フォイル110及び第2の微細有孔フォイル154に沿った各サブミリメートル孔部112、152の分布は、必ずしも同じではない。更に、図1a及び図1bは、第1の微細有孔フォイル110及び第2の微細有孔フォイル154のそれぞれの2つのサブミリメートル孔部112、152が同じ光透過チャネル118の前方に配されていることを示している。しかしながら、他の実施形態では、光透過チャネル118当たりのサブミリメートル孔部の数が異なっていてもよい。更に他の実施形態では、特定の光透過チャネル118の前方に配されている第1の微細有孔フォイル110のサブミリメートル孔部112の数が、特定の光透過チャネル118の前方に配されている第2の微細有孔フォイル154のサブミリメートル孔部152の数と異なっていてもよい。
図1bの実施形態に係る光音響パネル150は、図1aの光音響パネル100よりも音をよく吸収することが分かった。また、図1bの光音響パネル150の第2の側104により受け取られる音も吸収される。
第1の微細有孔フォイル110及び第2の微細有孔フォイル154は、図1a及び図1bでは太い黒線として描かれている。しかしながら、各図における黒の使用は、第1の微細有孔フォイル110及び第2の微細有孔フォイル154が不透明であることを意味してはいない。第1及び第2の微細有孔フォイル110、154の両方は、透明であり、第1及び第2の微細有孔フォイル110、154を通る光の透過を許可する。第1の微細有孔フォイル110及び第2の微細有孔フォイル154は、サブミリメートル孔部をより明確に示すために黒い太線として描かれている。
壁部116は、青色光の放射が壁部116により反射されるような所定の範囲の光を反射する面を有している。他の実施形態では、壁部は所定のスペクトル範囲において透過性である。壁部が所定のスペクトル範囲において透過性である場合、壁部を透過する光は、壁部を透過した後、青色を有している。青色光の放射又は青色光手段は、光のスペクトルエネルギーが青色スペクトル範囲に集中することを意味し、これは、光のエネルギーの50%よりも多くが420から485nmまでの範囲の波長において得られることを意味することに注意されたい。
図2は、本発明の第1の観点に係る光音響パネル150により得られる効果を断面図で模式的に表している。与えられている光音響パネル150は、図1bに関連して説明された光音響パネルである。図2の下側部分には、光透過チャネル118の1つの拡大断面図が与えられている。
上記光音響パネルの第2の側104において、例えば、光源202又は照明器具に関する光が受け取られる。他の実施形態では、昼光が窓から受け取られる。光源202の光の放射204は、光の放射204の中心軸に対して最大光放射角度α/2を持つ特定の角度の光放射分布を有している。光は、透明な第2の微細有孔フォイル154を通って光透過チャネル118に伝達される。
図2の下側部分に示されているように、光源202は、特定の光の放射204を個々に放つ隣接する複数の点光源203としてモデル化され得るかなり大きい発光面を有している。光は、第2の微細有孔フォイル154を介して光透過チャネル118に入る。受け取られる光の一部は、光透過チャネル118により平行にされ、光源202の光の放射204の最大光放射角度α/2よりも小さい最大光放射角度α/2を持つ平行光ビーム212として光透過チャネル118を離れる。特定の色が吸収されず、光の放射204は平行光ビーム212にされるので、光の放射212のスペクトル特性は光の放射204のスペクトル特性に等しい。
光透過チャネル118により受け取られた光の一部は、光透過セルの壁部116に衝突する。光透過チャネル118に面した壁部の面252は、青色を有しており、拡散反射する。拡散反射は、光線が壁部に衝突した場合に、複数の光放射方向に反射することを意味している。これは、図2の下側部分に示されている。面252の各点は、光がそれらに衝突すると、ランバート光源としての機能を果たし、これはランバート光反射と呼ばれている。青色反射光は、光透過チャネル118の壁部により一回反射されたすぐ後又は複数回反射された後、第1の微細有孔フォイル110を経て光透過チャネル118を出る。従って、図2の上側部分に与えられているような或る角度の光分布を持つ青色光の放射210が得られる。この角度の光分布は、バットウィング形の角度分布と呼ばれることが多い。中心軸においては、青色光はあまり発せられず、光の放射210の中心軸に対してより大きい光放射角度において、より多くの青色光が発せられる。最大光放射角度β/2は、光音響パネル150の第2の側104において受け取られる光の放射204の最大光放射角度α/2よりも少なくとも大きい。図2の下側部分に示されているように、第1の微細有孔フォイル110を通って光透過チャネル118を出る光の放射の合計は、相対的に小さい光放射角度256における光の放射204のスペクトル特性を持つ相対的に大きい量の光を有し、相対的に大きい光放射角度254における相対的に大きい量の青色光を有している。
図2の上側部分には、音源206から生じる音208が光音響パネル150の第1の側114により受け取られることが更に示されている。上記音は、第1の微細有孔フォイル110のサブミリメートル孔部を通って第1の微細有孔フォイル110と第2の微細有孔フォイル154との間の空洞部に伝達される。ヘルムホルツ共鳴吸音に基づいて、音は上記孔部を通って戻るように伝達されず、従って、光音響パネル150により吸収される。光音響パネル150の第2の側104も、同様に第2の微細有孔フォイル154のサブミリメートル孔部を介して吸収される音を受け取る。
図3は、光音響パネルの種々の特徴を光音響パネル100の断面図で模式的に示している。第1の微細有孔フォイル110のサブミリメートル孔部は、孔ピッチpの配列で配されている。微細有孔フォイル110はthの厚さを有しており、サブミリメートル孔部は孔径dを有している。一実施形態では、孔径dは、光音響パネル100の吸収スペクトルがかなり広いように第1の微細有孔フォイル110の厚さthと実質的に等しいが、実際の実施形態では、正確に同じサイズを得ることはかなり難しく、15%のずれが可能とされる。すなわち、th・0.85≦d≦th・1.15である。オプションで、10%のずれのみが可能とされる。すなわち、th・0.9≦d≦th・1.1である。孔径dは、1ミリメートルよりも小さい。
第1の微細有孔フォイル110は、総面積Aを有している。上記孔部は、総面積Aのうちの面積Aを占めている。一実施形態では、孔部により占められる面積Aと総面積Aとの比は0.1よりも小さい。
前の2つの段落において説明された特徴と同じ特徴が、図1bの光音響パネル150の実施形態の第2の微細有孔フォイル154の実施形態に当てはまる。
第1の微細有孔フォイル110と空洞部を閉じる面302との間の空洞部は、或る空洞部深さLを有している。面302は、破線として模式的に与えられている。図1a及び図1bに関連して説明されたように、面302は、第2の微細有孔フォイル、光源若しくは照明器具の面又は透明な板若しくはフォイルであり得る。特定の実施形態では、面302は、光音響パネル100の第2の側に直接与えられ、その場合、光透過チャネルの長さLは空洞部の深さに等しい。一実施形態では、1センチメートルから10センチメートルの範囲内にある空洞部の深さLにより有利な吸音効果及び吸音スペクトルが得られる。
光透過セル106の壁部116は、厚さthを有している。光透過セル106の光透過チャネル118は、径dを有している。光透過セル106は、ピッチpのラスタ構造で配置されている。ピッチpは、或る光透過セルの中心点と隣りの光透過セルの中心点との距離である。各光透過セル106は、光音響パネル100の第1の側から第2の側への方向において測定される長さLを有しており、従って、光透過チャネルもまた長さLを有している。一実施形態では、壁部116の厚さthは、光透過セルのピッチpの1/3よりも小さい。一実施形態では、透過チャネル118の径dと光透過チャネルの長さLとの比は1.7よりも小さい。
図4aは、青色に透明な壁部402を有する光透過セル400の一実施形態の断面を示している。光透過セル400の光出力窓に、第1の微細有孔フォイル110が与えられている。光透過セル400の光入力窓において、光源102が利用可能である。光源は、図4aでは、それぞれがかなり広幅の光の放射で白色光を発する点光源により模式的にモデル化されている。光の一部は、平行光にされ、(第1の微細有孔フォイル110及び従って光音響パネルの第1の側の法線である)光の放射の中心軸に対して最大光放射角度αの範囲内で光透過チャネル400を出る。白色光の光線406は、光出力窓を通って発せられる平行光ビームに行き着く。角度αは、光透過セルの径dと光透過セルの長さLとの比により決定される。一実施形態では、角度αは、より大きい光放射角度におけるグレア光の放射を防止するために60度よりも小さく、従って、1.7よりも小さい光透過セルの径dと光透過セルの長さLとの比である。
平行光ビームに至らない光は、青色に透明な壁部402に衝突する。その結果、この光は、一部分は青色に透明な壁部402を透過し、青色光線404をもたらす。青色光線404の光放射角度は、光放射角度αよりも大きい。
図3に戻ると、光音響パネルの特定の実施形態では、光音響パネルは、音響上の理由のために空洞部の深さLがかなり大きい、例えば、8センチメートルであることが必要とされる。光透過チャネルの長さLが空洞部の深さLに等しく、白色光が60度の最大光放射角度まで発せられるべきである場合、光透過チャネル118の径dと光透過チャネルの長さLとの比は1.7でなければならない。従って、特に、間隔保持構造体の光透過セル106が光音響パネルに機械的強度を与えなければならない場合、セルの径dは、かなり大きい13.6センチメートルでなければならない。例えば60度の最大光放射角度を持つ白色光の光ビームを平行にすることができるように、図4bに示されている解決策が提案される。壁部の特定の取り合わせは、光透過チャネルの径dが小さくされることを可能にし、一方で、空洞部の深さLは光透過チャネルの径dと比較してかなり大きい。この壁部は、青色反射性又は青色透過性の上側部分454を有している。上側部分454は、音響パネルの第2の側に配された壁部の部分である。壁部の下側部分456は透明である。下側部分456は、音響パネルの第1の側(及び従って第1の微細有孔フォイル110が配されている側)に配されている。白色光についての最大光放射角度αは、光透過チャネル450の径dと上側部分454の長さL2aとの比により決定され、下側部分456の長さL2bとは無関係である。従って、空洞部の深さLは、白色光が発せられなければならない最大光放射角度αとは無関係に選択され得る。図4bでは、青色ではない部分は吸収される一方で光線は上側部分454を通って進むので、上側部分454は青色に透明であると仮定されている。他の実施形態では、上側部分454も青色反射性である。
一実施形態では、上記間隔保持構造体は、透明な壁部を有する光透過セルのラスタで作られており、図4bに与えられている実施形態に係る壁部を有する間隔保持構造体を作り出すために距離L2aに沿って青色の塗料に浸漬されている。この塗料は、青色拡散反射性の上側部分454を作成する艶消し塗料であり得る。この塗料は、また、青色透過性の上側部分が得られるように上側部分454に青色に透明なコーティングをもたらす特定の材料より成っていてもよい。
代替の実施形態(図示せず)では、光透過セルの内部に更なる機械的支持を与える透明構造体を与えることにより光音響パネルの剛性が大きくされる。吸音効果が妨げられないように、上記透明構造体は空洞部の深さ(L又はL)を制限すべきではない。従って、光透過セルの内部に与えられる(色を有していない)追加の透明な壁部は、光音響パネルの光学的又は音響的挙動を変化させることなく機械的な利点を与える。
図5aは、アレイ状に複数の光透過セル502を有する間隔保持構造体500の一実施形態を表している。光透過セル502の断面の形状は、正方形である。更に、光透過セル502の壁部は、青色であり、合成青色材料から成っていてもよい。光学素子500は、射出成形プロセスにより製造され得る。ピッチpのような前に説明されたラスタ及び光透過セル502のパラメータ、壁部の厚さth並びに光透過チャネルの長さLも示されている。
間隔保持構造体500の壁部は、透明であっても、反射性であっても又は拡散反射性であってもよいことに注意されたい。壁部が透明であれば、(間隔保持構造体500を有する光音響素子の第1の側の法線に対して定義される)より大きい視野角における光線が複数の連続する壁部を透過し、各壁部において青色が強められるので、見る人はより大きい視野角でより暗い青色を見る。
図5bは、ラスタ構造内に複数の光透過セル552を有する他の間隔保持構造体550の一実施形態を表している。光透過セル552の断面の形状は、六角形である。更に、光透過セル552の壁部は、青色であり、合成青色材料から成っていてもよい。光学素子550は、射出成形プロセスにより製造され得る。ピッチpのような前に説明されたラスタ及び光透過セル552のパラメータ、壁部の厚さth並びに光透過セル552の長さLも示されている。
代替の実施形態(図示せず)では、壁部の面の幾つかは、間隔保持構造体550を有する光音響パネルの方を見る人に画像を与えるために青色とは異なる他の色を有している。言い換えれば、複数のセル552のうちの幾つかのセルは、他の色の壁部を有している。例えば、間隔保持構造体550を有する光音響パネルに向かって60度の角度で見る観察者は、主にセル552の壁部を見て、かなり大きい視野角のために光源からのいかなる直接光も受け取らない。従って、見る人は、異なる色のセルの異なる色を見て、画像としてそれらの組み合わせを経験する。この画像は、例えば、非常口を示す緊急標識であり、また、天窓の見かけをよくする空の雲の画像であってもよい。
代替の実施形態(図示せず)では、壁部は、例えば、光入力窓近くの白から光出力窓における青への色の勾配を有している。これは、見る人がより大きい視野角で光音響素子の方を見る時により飽和した青色への滑らかな移行を作り出す。
図6aないし図6cは、間隔保持構造体600、630、660の3つの他の実施形態の断面図を模式的に示している。与えられている断面図は、光音響パネルの第1の側に平行な面に沿ったものである。図6aの間隔保持構造体600は、複数の光透過セル602、604を有している。間隔保持構造体600は、青色の管の部分を接着剤でくっつけることにより製造され得る。上記管の部分の内側の空間は、円形状の光透過セル602になり、青色の管の隣接する3つの部分の間の空間が他の形状の光透過セル604になる。3つの隣接する部分の間の空間は、光が該空間を通って伝達されることを防ぐ材料で満たされていてもよい。断面で見て他の形状を有する管の部分が用いられる場合、同様の間隔保持構造体が得られる。
図6bは、複数の光透過セルを有する間隔保持構造体630の更なる実施形態の他の断面図を表している。間隔保持構造体630は、青色合成材料の板632に孔をあけることにより製造され得る。上記孔は、光透過チャネル634を形成する。
図6cは、ラスタ構造内に複数の光透過チャネル674を有する間隔保持構造体660の更に他の実施形態の更なる断面図を表している。間隔保持構造体660は、青色層660、662、664、666、668の積層から製造され得る。青色層660、662、664、666、668は、透明又は拡散反射性であり得る。間隔保持構造体660は、第1の青色層660で始め、その上に第2の青色層662が配されることにより製造される。第1の青色層660及び第2の青色層662は、例えば、参照符号670で表示されている場所に示されているように局所的に接着剤でくっつけられる。その後、第3の青色層664が第1及び第2の青色層660、662の上に配される。第3の青色層664は、第1の青色層660と第2の青色層662とが接着剤でくっつけられた箇所とは異なる特定の箇所で第2の青色層662に局所的に接着される。そのような異なる場所は、例えば、参照符号672で示されている。これが、続く層666、668で繰り返される。連続する層を接着剤でくっつけた後、図6cの構造体を得るために層の積層体が伸ばされる。伸ばす行為は、連続する層を接着する行為が行われる時とは別の時に行われてもよく、伸ばされていない積層体の中間生成物はかなり小さい堆積を有し、効率的に保管され得ることに注意されたい。
図7は、本発明の第2の観点に係る照明器具700の一実施形態の断面図を模式的に示している。与えられている断面図は、照明器具700の発光面に垂直な面に沿ったものである。照明器具700は、空洞部を閉じる筐体702を有している。筐体702のバックパネル706上の空洞部内に複数の光源704が与えられている。光源704は、発光ダイオード(LED)、有機LED、通常の白熱灯又は蛍光灯であり得る。光源704により発せられる光204は、筐体702の光出力窓の位置に与えられている光音響パネル100に方へ発せられる。光音響パネル100は、図1の光音響パネル100と同様であり、間隔保持構造体018及び微細有孔フォイル110を有している。間隔保持構造体は、青色反射性の壁部116の間に光透過チャネル118を有する複数の光透過セル106を有している。微細有孔フォイル110は、サブミリメートル孔部を有している。光源704は、光ビーム204の中心軸に対して最大光放射角度α/2を有するかなり広幅の光ビーム204で光を発する。光透過チャネル118は、光源704により発せられる光の一部を光ビーム212に中心軸に対して最大光放射角度α/2を有し、α<αである平行光ビーム212にする。光透過チャネル118の壁部116は、青を拡散反射し、光源704からの光の他の部分は、壁部116に衝突し、バットウィング形の光放射角度分布を持つ青色光の放射210が微細有孔フォイル110を通って発せられるように反射する。青色光の放射210の最大光放射角度β/2は、かなり大きく、少なくともα/2よりも大きく、α/2よりも大きい。微細有孔フォイル110に衝突する音源206の音208は、光音響パネル100及び照明器具700の組み合わせにより吸収される。音は、照明器具700の筐体702のバックパネル706と微細有孔フォイル110との間の空洞部内のサブミリメートル孔部を通って進み、サブミリメートル孔部を介して周囲の環境に再び送られはしない。従って、音は、光音響パネル100及び照明器具700の組み合わせにより吸収される。バックパネル706から微細有孔フォイル110までの最短距離である空洞部の深さは、値Lを有し、1から10センチメートルまでの範囲内の値である。特定の実施形態では、上記深さは、5から10センチメートルまでの範囲内にあり、例えば8センチメートルである。空洞部がそのような深さLを有する場合、音の吸収は有利である。深さは、例えば、吸収スペクトルに影響を及ぼし、オフィス環境では、例えば、(例えば、人間が互いに話している際に)人間により作られる音のスペクトル範囲の吸収スペクトルを有することが有利である。空洞部の深さが1から10センチメートルまでの範囲内の値を有すると、人々の音がよく吸収される。
図8は、部屋800において用いられる照明器具806を模式的に示している。図8には、部屋800の三次元の図が模式的に与えられている。部屋800の天井804に照明器具806が設けられている。照明器具806は、例えば、図7の照明器具700の設計に基づいている。この照明器具は、部屋800の床810に或る占有領域812を有する平行光ビーム808において実質的に白色の光を発する。照明器具806の光放射面の法線に対してかなり大きい光放射角度で青色光802が発せられる。その結果、人が部屋800の中で平行光ビーム808の外側に存在し、照明器具806の方を見ると、その人は、まるで晴天の日の青空であるかのように青色光放射面を見る。更に、平行光ビームは、有利な部屋800の、特に、平行光ビーム808内に配された机で仕事をしている人の照明を与える。更に、部屋800の中で生成される音が照明器具806により大部分は吸収される。
図9は、部屋900の内部の他の三次元の図を模式的に示している。部屋900の天井804は、白色光を発する照明器具906、天窓(図示せず)又は、例えば、建物の屋根及び高圧空間(plenum)を通る昼光を送るライトチューブの光出力窓を備えている。光源906は、かなり幅広の光ビームの白色光を発する(図示せず)。この光は、光源906よりも下方に配されている光音響パネル904の裏面に衝突する。光音響パネル904は、例えば、ケーブル902、バー又は他の適切な懸架手段を用いて天井につるされている。光音響パネル904は、図1の光音響パネル150の構造を有している。従って、光音響パネル904は、天井804に平行である光音響パネル904の面に微細有孔フォイルを配されている。同じく天井に平行な面であり、部屋900の床810に面している面である光音響パネル904の底面には、他の微細有孔フォイルが設けられている。2つの微細有孔フォイルの間には、前に説明された間隔保持構造体の実施形態の1つに係る間隔保持構造体が配されている。
光音響パネル904の間隔保持構造体は、受け取った光の一部を白色光の平行光ビーム808に平行にし、光音響パネルの底面の法線に対してかなり大きい光放射角度で青色光の放射802を生成する。従って、光音響パネル904の方を見る人は、(まるで青空であるかのように)青色光放射面を見て、部屋900に送られる白色光は、部屋900の効果的で快適な照明を与える。更に、光音響パネル904は、部屋900の中で生成される音のかなりの部分を吸収する。従って、光音響パネル904により与えられる照明は、昼光の見かけを与え、音を吸収するので、光音響パネル904は部屋900の中にいる人に良い影響を及ぼす。人々は昼光により良い影響を及ぼされ、音の量が制限されると、人々はより集中することができ、より有効且つ効率的に仕事をすることができる。
上述した実施形態は本発明を限定ではなく説明しており、当業者であれば、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替の実施形態を作成することができることに注意されたい。
特許請求の範囲において、括弧内に付されたいかなる参照符号もが特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきではない。動詞「有する(comprise)」及びその活用形の使用は、特許請求の範囲に述べられている構成要素又はステップ以外の構成要素又はステップの存在を排除するものではない。構成要素の前に付されている冠詞「a」又は「an」は、複数のそのような構成要素の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの個別の構成要素を有するハードウェアにより及び適切にプログラムされたコンピュータにより実現され得る。幾つかの手段を列挙している装置の請求項では、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの1つの同じアイテムによって具現化され得る。或る方策が互いに異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に用いられないことを示してはいない。

Claims (13)

  1. 音を吸収し、昼光の見かけを与える光音響パネルであって、
    音を受け取る第1の側と、
    光を受け取る第2の側であって、前記第1の側と反対側である当該第2の側と、
    サブミリメートルの孔部を有し、光を透過し、前記第1の側に配された微細有孔フォイルであって、前記サブミリメートルの孔部は空洞部の入口孔部である当該微細有孔フォイルと、
    前記第1の側を前記第2の側から所定の距離で間隔をあけて配置するための間隔保持構造体と
    を有し、
    前記間隔保持構造体は、複数の光透過セルを有し、前記光透過セルは、
    当該光音響パネルの前記第2の側において受け取られる光の一部を平行光にし、前記第1の側から前記第2の側に向かって伸びており、空気で満たされた光透過チャネルと、
    当該光音響パネルの前記第2の側に配された光入力窓と、
    少なくとも一部が当該光音響パネルの前記第1の側に配された光出力窓と、
    前記光入力窓と前記光出力窓の前記一部との間に介在し、前記光透過チャネルを閉じる壁部であって、この壁部の少なくとも一部は、当該光音響パネルの前記第1の側の法線に対して相対的に大きい光放射角度で青色光の放射を得る所定のスペクトル範囲において反射性又は透過性である当該壁部と
    を有する、当該光音響パネル。
  2. サブミリメートルの孔部を有する他の微細有孔フォイルを有し、前記他の微細有孔フォイルは、光を透過し、前記第2の側に配されている、請求項1記載の光音響パネル。
  3. 前記第1の側と前記空洞部を閉じる面との距離は、1から10センチメートルまでの範囲内にあり、この距離は前記第1の側に垂直なラインに沿って測定される、請求項1記載の光音響パネル。
  4. 請求項1を参照する際には、前記微細有孔フォイルの前記サブミリメートルの孔部の径が前記微細有孔フォイルの厚さから15%のずれの区間の範囲内である値を有し、請求項2を参照する際には、前記微細有孔フォイルの前記サブミリメートルの孔部の径が前記微細有孔フォイルの厚さから15%のずれの区間の範囲内である値を有し、前記他の微細有孔フォイルの前記サブミリメートルの孔部の径が、前記他の微細有孔フォイルの厚さから15%のずれの区間の範囲内である値を有する、請求項1又は2記載の光音響パネル。
  5. 請求項1を参照する際には、前記微細有孔フォイルの総面積と前記微細有孔フォイルのサブミリメートルの孔部の面積との比が0.1よりも小さく、請求項2を参照する際には、前記微細有孔フォイルの総面積と前記微細有孔フォイルのサブミリメートルの孔部の面積との比が0.1よりも小さく、前記他の微細有孔フォイルの総面積と前記他の微細有孔フォイルのサブミリメートルの孔部の面積との他の比が0.1よりも小さい、請求項1又は2記載の光音響パネル。
  6. 前記光透過セルの前記壁部の第1の部分が、60度よりも大きい光放射角度において実質的に青色の光の放射を得るために、当該光音響パネルの前記第2の側から特定の距離に沿って当該光音響パネルの前記第1の側に向かう領域において所定のスペクトル範囲で反射性又は透過性であり、前記光放射角度は、当該光音響パネルの前記第1の側の法線に対して測定され、前記壁部の第2の部分は透明であり、この第2の部分が前記第1の部分とは異なる、請求項1記載の光音響パネル。
  7. 前記光透過セルがラスタ構造で配置され、前記壁部の厚さが前記ラスタ構造のピッチの1/3よりも小さく、前記ラスタ構造のピッチは光透過チャネルの中心点から隣接する光透過チャネルの中心点までの最短距離により定義され、前記壁部の前記厚さは、前記光透過チャネルに面している前記壁部の面から隣接する光透過チャネルに面している前記壁部の他の面までの最短距離として定義される、請求項1記載の光音響パネル。
  8. 前記光学的間隔保持構造体が、細長い層の伸ばされた積層体を有し、連続する層のペアが複数の箇所で接合され、連続する層の連続するペアが異なる箇所で接合されており、前記層は前記光透過チャネルの壁部を形成し、前記光透過チャネルが、前記細長い層の伸ばされた積層体の2つの前記連続する層の間の空間により形成された、請求項1記載の光音響パネル。
  9. 前記光透過チャネルに面した前記壁部の面が、所定のスペクトル範囲において拡散反射する、請求項1記載の光音響パネル。
  10. 前記壁部が所定のスペクトル範囲において光を透過する、請求項1記載の光音響パネル。
  11. 前記光透過チャネルの径と前記光透過チャネルの長さとの比が3.4よりも小さい、請求項1記載の光音響パネル。
  12. 請求項1乃至11の何れか一項に記載の光音響パネルを有する照明器具であって、前記光音響パネルが当該照明器具に連結され、前記光音響パネルの前記第2の側が当該照明器具に対向している、当該照明器具。
  13. 前記光音響パネルの前記第1の側と前記空洞部を閉じる当該照明器具の面との最短距離が、1から10センチメートルまでの範囲内にある、請求項12記載の照明器具。
JP2014536356A 2011-10-20 2012-09-25 光音響パネル Expired - Fee Related JP6173326B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161549299P 2011-10-20 2011-10-20
US61/549,299 2011-10-20
PCT/IB2012/055096 WO2013057610A1 (en) 2011-10-20 2012-09-25 An optical acoustic panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015504528A JP2015504528A (ja) 2015-02-12
JP6173326B2 true JP6173326B2 (ja) 2017-08-02

Family

ID=47215676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014536356A Expired - Fee Related JP6173326B2 (ja) 2011-10-20 2012-09-25 光音響パネル

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9147390B2 (ja)
EP (1) EP2744950B8 (ja)
JP (1) JP6173326B2 (ja)
CN (1) CN103890288B (ja)
IN (1) IN2014CN02653A (ja)
WO (1) WO2013057610A1 (ja)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2742376A1 (en) * 2011-09-06 2014-06-18 Koninklijke Philips N.V. Light-emitting panel with transparent cellular support panel
WO2013190447A2 (en) * 2012-06-20 2013-12-27 Koninklijke Philips N.V. Acoustic panel having lighting properties
FR3000509B1 (fr) * 2012-12-31 2015-01-16 Jean-Marc Scherrer Ensemble etanche et acoustiquement absorbant pour fausse paroi
EP2821990A1 (en) * 2013-07-02 2015-01-07 Koninklijke Philips N.V. System comprising a sound attenuating panel
CN105340002A (zh) * 2013-07-02 2016-02-17 皇家飞利浦有限公司 声音衰减面板
WO2015000716A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Koninklijke Philips N.V. Lighting device with an optical element having a fluid passage
FR3009122B1 (fr) * 2013-07-29 2017-12-15 Boeing Co Barriere et absorbeur acoustiques hybrides
USD917079S1 (en) 2013-11-15 2021-04-20 3Form, Llc Thin baffle
USD915632S1 (en) 2013-11-15 2021-04-06 3Form, Llc Baffle with reduced height
USD916348S1 (en) 2013-11-15 2021-04-13 3Form, Llc Light-weight lighting fixture
USD959030S1 (en) 2013-11-15 2022-07-26 3Form, Llc Baffle with slit end
US10889987B2 (en) 2017-05-19 2021-01-12 3Form, Llc Felt baffle with snap ends
WO2015071271A1 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 Koninklijke Philips N.V. Acoustically absorbing room divider
US9939147B2 (en) * 2013-11-18 2018-04-10 Philips Lighting Holding B.V. Acoustic lighting tile
US9822950B2 (en) 2014-01-07 2017-11-21 Philips Lighting Holding B.V. Lighting system
EP3111137B1 (en) 2014-02-28 2019-08-28 Signify Holding B.V. Lighting system
USD915631S1 (en) 2014-11-14 2021-04-06 3Form, Llc Baffle with closed ends
JP6323559B2 (ja) * 2015-02-27 2018-05-16 ヤマハ株式会社 音響構造体
USD915634S1 (en) 2015-05-28 2021-04-06 3Form, Llc Tall baffle
WO2016199681A1 (ja) * 2015-06-09 2016-12-15 旭硝子株式会社 フィルムおよび吸音構造体
WO2017060101A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Philips Lighting Holding B.V. Lighting system and a method of generating a light output
US10077877B2 (en) * 2016-11-22 2018-09-18 Apogee Lighting Holdings, Llc Lighting device with integral acoustic dampening
CN106639014B (zh) * 2017-01-10 2018-11-23 苏州大学 基于亥姆霍兹共振腔的通风隔音孔洞
US10961700B2 (en) * 2017-02-27 2021-03-30 Knoll, Inc. Noise reduction apparatus and method of making and using the same
EP3631555B1 (en) * 2017-06-01 2020-10-21 Signify Holding B.V. A collimator device, a lighting device, a lamp and a luminaire
US11211040B2 (en) * 2017-09-15 2021-12-28 Focal Point, Llc Modular fixture with integrated acoustic sound absorbing housing
WO2019063750A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 Coelux S.R.L. COMBINED SYSTEM FOR LIGHTING IMITATION SUN / SKY
KR102006188B1 (ko) * 2017-12-29 2019-08-01 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프 및 그 제어방법
EP3505823A1 (en) 2018-01-02 2019-07-03 Signify Holding B.V. Lighting module and lighting kit
JP7291154B2 (ja) * 2018-01-02 2023-06-14 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ 照明モジュール、キット及びパネル
RU2683193C1 (ru) * 2018-05-18 2019-03-26 Никита Сергеевич Медвехкв Звукорассеивающая конструкция, оснащенная источником света
EP3803203B1 (en) * 2018-06-08 2021-09-29 Signify Holding B.V. Rigid lighting unit
US10672376B1 (en) 2019-04-01 2020-06-02 Eaton Intelligent Power Limited Acoustic luminaires
WO2021058309A1 (en) * 2019-09-24 2021-04-01 Signify Holding B.V. Micro led sheet with simple and efficient glare reduction
JP2023551099A (ja) * 2020-11-06 2023-12-07 クナウフ ギプス カーゲー 穿孔音響パネル、その製造方法及びその使用
EP4198387A1 (en) * 2021-12-15 2023-06-21 Claudio Lamberini Apparatus for the treatment of environmental parameters
WO2023165920A1 (en) 2022-03-03 2023-09-07 Signify Holding B.V. A luminous lighting panel system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2850110A (en) * 1954-04-27 1958-09-02 Benjamin Electric Mfg Co Translucent acoustical ceiling panels
US2870857A (en) * 1956-03-06 1959-01-27 Celotex Corp Translucent acoustical correction ceiling construction
US2978571A (en) * 1956-07-31 1961-04-04 Maurice C Rosenblatt Luminous acoustical ceiling
US2966954A (en) * 1957-07-11 1961-01-03 Celotex Corp Acoustical correction element
US4829728A (en) * 1987-04-14 1989-05-16 Castelli Clino T Soundproof structure for generic interior facing, and particularly for so-called open-space working, interiors
JP2715884B2 (ja) * 1993-12-10 1998-02-18 日東紡績株式会社 透光性吸音体
IT1293307B1 (it) * 1997-07-09 1999-02-16 Dieselbox Sa Barriera antirumore a pannelli trasparenti,dotata di caratteristiche fonoisolanti e fonoassorbenti
DE19803584C2 (de) * 1998-01-30 2001-12-06 Werner Sobek Ingenieure Gmbh Licht-transmittierendes Hochbauelement
US7021421B2 (en) * 2000-06-07 2006-04-04 Showa Denko Kabushiki Kaisha Transparent noise-barrier wall
KR20060039457A (ko) * 2000-06-07 2006-05-08 쇼와 덴코 가부시키가이샤 자정 투명 방음벽 및 그 제조방법
WO2006008070A1 (de) * 2004-07-17 2006-01-26 Walter Giers Sonnendecke
JP2007100394A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Univ Of Yamanashi 吸音パネル
DE102007029751A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-02 Architectural Research Corp., Livonia Schallabsorbierendes Raumteilerelement
JP2012062678A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Sekisui Techno Seikei Kk 吸音性採光断熱材
CN102734742B (zh) 2011-04-13 2016-08-03 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于获得日光外观的光学元件、光照系统和灯具

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013057610A1 (en) 2013-04-25
US20140299408A1 (en) 2014-10-09
IN2014CN02653A (ja) 2015-06-26
EP2744950A1 (en) 2014-06-25
JP2015504528A (ja) 2015-02-12
EP2744950B1 (en) 2018-11-21
EP2744950B8 (en) 2019-01-02
US9147390B2 (en) 2015-09-29
CN103890288A (zh) 2014-06-25
CN103890288B (zh) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6173326B2 (ja) 光音響パネル
JP5952895B2 (ja) 昼光外観を得るための光学素子、照明システム、及び照明器具
US9459399B2 (en) Light-emitting panel with transparent cellular support panel
KR101849120B1 (ko) 조명 시스템
JP5903193B2 (ja) 照明特性を有する音響パネル
US9822938B2 (en) Sound absorbing lighting panel and modular surface system
JP6087918B2 (ja) 天窓の体裁を提供する照明エレメント、照明システム、および、ルミナリエ
JP5952989B1 (ja) ダクトを有する発光音響パネル
KR20170008262A (ko) 크로매틱 미러, 크로매틱 패널 및 그 응용장치
JP2014521202A5 (ja)
WO2016136740A1 (ja) 音響構造体
JP7231648B2 (ja) 照明モジュール及び照明キット
JP2021508936A (ja) 照明モジュール、キット及びパネル
WO2023165920A1 (en) A luminous lighting panel system
JP2016035826A (ja) 照明具並びにこれを用いた壁部構造、防音壁構造及び屋根部構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150918

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170704

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6173326

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees