JP6487605B2 - 太陽−空模倣照明システムのための層状パネル構造 - Google Patents
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Description
通過し、顕著な逸脱を受けない光線によって形成される透過(指向性非拡散)成分(光ビーム3A)、たとえば、0.1°よりも小さい逸脱を受ける光線によって形成され;透過成分の光束は、拡散光発生器20に入射する全光束のかなりの部分である;
光井40/部屋30内に伝播する散乱光によって形成される前方拡散成分(その光ビーム方向と、その光ビーム方向から0.1°よりも小さい角度だけ異なる方向を除く)、前方拡散成分の光束は、色層状パネル構造100に入射する全光束から生成される青色天空光部分に対応する;
箱16内に伝播する散乱光によって形成される後方拡散成分、後方拡散成分の光束は、一般に、好ましくは青色天空光部分よりも小さい範囲である;
反射光によって形成され、ミラー角度の方向に沿って箱16内に伝播する反射成分、反射成分の光束は、たとえば、色層状パネル構造100への光ビームの入射角に依存する;
に分けられる。
青色天空光部分が、7%〜40%の範囲内、またはさらに10%〜30%の範囲内、または15%〜20%の範囲内などの5%〜50%の範囲内であり、
前方拡散成分の平均CCTが透過成分の平均相関色温度CCTよりもかなり高く、たとえば、1.2倍、または1.3倍、または1.5倍以上であり得、
色層状パネル構造100が入射光を有意には吸収せず、すなわち、4つの成分の合計が、少なくとも、80%、または90%、またはさらに95%、または97%以上に等しく、
色層状パネル構造100がほとんど前方に散乱し、すなわち、後方散乱されるよりも1.1倍、または1.3倍、またはさらに1.5倍、または2倍散乱し、
色層状パネル構造100が低い反射率を有し得、すなわち、衝突光の部分の9%未満、または6%未満、またはさらに3%未満、または2%未満が反射される、
ようなものである。
いくつかの実施形態では、
透過構成を考慮する。
反射構成を考慮する。
内側の挟まれた材料「接着ポリマー層」について、
さらに、
Claims (26)
- 可視の光ビーム(3)を生成するように構成された光源(2)と、
前記光源(2)によって照明される色層状パネル構造と、
を備え、
前記光ビームの一部が、本質的に散乱されない色層状パネル構造を通過することによって照明光ビーム(3A)を形成し、前記光ビームの光の一部が、前記色層状パネル構造内のナノ粒子によってレイリー状散乱され、
前記色層状パネル構造は、次の(A)から(C)の1つである、
(A)照明システム(1)において太陽−空模倣効果を生成するための色層状パネル構造(100)であって、
少なくとも1つが透明パネルである2つのカバーパネル(102、104)と、
前記2つのカバーパネルの2つの内面の間に挟まれた接着透明ポリマー層(106)と、
前記2つのカバーパネル(102、104)のうちの少なくとも1つの内面におよび/または前記接着透明ポリマー層(106)の面に適用され、前記2つのカバーパネル(102、104)のうちの1つと前記接着透明ポリマー層(106)との間の中間層を形成する少なくとも1つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング(108)と、
を備えた色層状パネル構造(100)、
(B)2つのガラスシート(102、104)と、
前記2つのガラスシート(102、104)の間に挟まれた接着透明ポリマー層(106)と、
を備え、
前記接着ポリマー層(106)に面する前記2つのガラスシート(102、104)のうちの1つの面が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層としてナノ粒子充填ペイント(108)でコーティングされた、
色層状ガラス構造(100)、および、
(C)2つのガラスシート(102、104)と、
前記2つのガラスシートの間に挟まれた接着透明ポリマー層(106)と、
を備え、
前記接着ポリマー層(106)が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層として作用するナノ粒子充填ペイント(108)でコーティングされた、
色層状ガラス構造(100)、
照明システム(1)。 - 前記レイリー状散乱された光の第1の色、および本質的にレイリー状散乱されない直接光の第2の色が、u’v’色空間において少なくとも0.008、たとえば、少なくとも0.02もしくは0.03だけ分離され、ならびに/または、
直接光相関色温度が、たとえば、800K〜6500Kの範囲内の黒体色温度に近く、および/または、
第1の色が、前記光ビームの前記直接光相関色温度とは異なる、特にそれよりも大きい拡散光相関色温度に関連付けられ、および/または、
直接光相関色温度が、0.85以下の倍率で拡散光相関色温度と異なる、
請求項1に記載の照明システム。 - 前記レイリー状散乱は、たとえば、少なくとも150nmにわたる可視スペクトル内に広がる波長スペクトルを有する光に関するものであり、
前記レイリー状拡散コーティング(108)は、たとえば、特定のサイズ分布内の250nm未満の粒子サイズにおいてピークを有する、250nm未満の平均サイズの光散乱中心の分散を備えるペイントとして適用された、
請求項1または2に記載の照明システム。 - 2つのナノ粒子充填コーティング(108)がレイリー状拡散中間層として作用するとともに、各々が、前記接着透明ポリマー層(106)および前記隣接するカバーパネル/ガラスシート(102、104)の片側に設けられた、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の照明システム。 - dを平均ナノ粒子サイズ、n h をコーティングまたはペイントの屈折率としたときの有効粒子直径D=dnhに依存して色拡散中間層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Nが、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の照明システム。 - ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング(a)、マイクロ粒子ベースの拡散コーティング(b)、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散とマイクロ粒子ベースの拡散とを組み合わせたコーティング(c)、反射防止コーティング(d)、およびミラーコーティング(e)、の少なくとも1つをさらに備えた、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の照明システム。 - 前記2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)および接着透明ポリマー層(106)のうちの少なくとも1つが、ナノ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに/または、
反射コーティングおよび/もしくは反射防止コーティングが、前記2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)のうちの少なくとも1つの外面(o)に適用され、もしくは、
反射コーティングが、前記2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)のうちの1つと前記接着透明ポリマー層(106)との間の中間層を形成する、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の照明システム。 - 可視の光ビーム(3)を生成するように構成された光源(2)と、
前記光源(2)によって照明される色層状パネル構造と、
を備え、
前記光ビームの一部が、本質的に散乱されない色層状パネル構造を通過することによって照明光ビーム(3A)を形成し、前記光ビームの光の一部が、前記色層状パネル構造内のナノ粒子によってレイリー状散乱され、
前記色層状パネル構造(400)は、
少なくとも1つが透明パネルであるおよび/または片側に微細構造表面を有する2つのカバーパネル(102、104)と、
接着透明ポリマー層(406、NA)であって、前記接着透明ポリマー層(NA)が、前記2つのカバーパネルの2つの内面の間に挟まれた、接着透明ポリマー層(406、NA)と、
を備え、
前記接着透明ポリマー層(406)は、
硬化プロセス中に接着ベース構造として作用するように構成されたポリマー層(106)を備え、前記ポリマー層(106)が、可視光のレイリー状散乱のためのナノ粒子を備え、dを平均ナノ粒子サイズ、n h をコーティングまたはペイントの屈折率としたときの有効粒子直径D=dnhに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Nが、
照明システム(1)。 - 有効粒子直径D=dnhに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Nは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の照明システム。 - 有効粒子直径D=dnhに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Nは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の照明システム。 - カバーパネル(102、104)が、ガラスシート、ガラスパネルなどの、光透過支持材料として、または、たとえば片側において微細構造を含む微細構造化表面ガラスとして構成された、
請求項1ないし10のいずれか1項に記載の照明システム。 - 前記接着透明ポリマー層(106)は、コーティングのための支持構造を形成するために自己支持型であり、特に弾性であり、ならびに/またはその材料が、TPU、PVB、およびEVAなどの透明熱可塑性材料を備えるポリマー材料のグループから選択される、
請求項11に記載の照明システム。 - 前記接着透明ポリマー層(NA)が、マイクロ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに/または、
反射コーティングおよび/もしくは反射防止コーティングが、2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)のうちの少なくとも1つの外面(o)に適用された、
請求項1ないし12のいずれか1項に記載の照明システム。 - 照明システム(1)において太陽−空模倣効果を生成するための色層状パネル構造(100)であって、
少なくとも1つが透明パネルである2つのカバーパネル(102、104)と、
前記2つのカバーパネルの2つの内面の間に挟まれた接着透明ポリマー層(106)と、
前記2つのカバーパネル(102、104)のうちの1つの内面に適用される第1のナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング(108)と、
レイリー状拡散中間層として作用する第2のナノ粒子充填コーティング(108)と、を備え、
前記第1および第2のナノ粒子充填コーティング(108)は、前記接着透明ポリマー層(106)および前記隣接するカバーパネル(102、104)の片側に設けられる、
色層状パネル構造(100)。 - 2つのガラスシート(102、104)と、
前記2つのガラスシート(102、104)の間に挟まれた接着透明ポリマー層(106)と、
を備え、
前記接着ポリマー層(106)に面する前記2つのガラスシート(102、104)のうちの1つの面が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層としてナノ粒子充填ペイント(108)でコーティングされ、
ナノ粒子充填コーティング(108)がレイリー状拡散中間層として作用するとともに、前記第1および第2のナノ粒子充填コーティング(108)は、前記接着透明ポリマー層(106)および前記隣接するカバーパネル(102、104)の片側に設けられた、
色層状ガラス構造(100)。 - 前記レイリー状散乱は、たとえば、少なくとも150nmにわたる可視スペクトル内に広がる波長スペクトルを有する光に関するものであり、
前記レイリー状拡散コーティング(108)は、たとえば、特定のサイズ分布内の250nm未満の粒子サイズにおいてピークを有する、250nm未満の平均サイズの光散乱中心の分散を備えるペイントとして適用された、
請求項14または15に記載の構造。 - dを平均ナノ粒子サイズ、n h をコーティングまたはペイントの屈折率としたときの有効粒子直径D=dnhに依存して色拡散中間層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Nが、
請求項14ないし16のいずれか1項に記載の構造。 - 単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Nは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
請求項14ないし17のいずれか1項に記載の構造。 - 単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Nは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
請求項14ないし17のいずれか1項に記載の構造。 - カバーパネル(102、104)が、ガラスシート、ガラスパネルなどの、光透過支持材料として、または、たとえば片側において微細構造を含む微細構造化表面ガラスとして構成された、
請求項14ないし19のいずれか1項に記載の構造。 - ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング(a)、マイクロ粒子ベースの拡散コーティング(b)、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散とマイクロ粒子ベースの拡散とを組み合わせたコーティング(c)、反射防止コーティング(d)、およびミラーコーティング(e)、の少なくとも1つをさらに備えた、
請求項14ないし20のいずれか1項に記載の構造。 - 前記2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)および接着透明ポリマー層(106)のうちの少なくとも1つが、ナノ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに/または、
反射コーティングおよび/もしくは反射防止コーティングが、前記2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)のうちの少なくとも1つの外面(o)に適用され、もしくは、
反射コーティングが、前記2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)のうちの1つと前記接着透明ポリマー層(106)との間の中間層を形成する、
請求項14ないし21のいずれか1項に記載の構造。 - 前記接着透明ポリマー層(106)は、コーティングのための支持構造を形成するために自己支持型であり、特に弾性であり、ならびに/またはその材料が、TPU、PVB、およびEVAなどの透明熱可塑性材料を備えるポリマー材料のグループから選択される、
請求項14ないし22のいずれか1項に記載の構造。 - 前記接着透明ポリマー層(NA)が、マイクロ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに/または、
反射コーティングおよび/もしくは反射防止コーティングが、2つのカバーパネル/ガラスシート(102、104)のうちの少なくとも1つの外面(o)に適用された、
請求項14ないし23のいずれか1項に記載の構造。 - 可視の光ビーム(3)を生成するように構成された光源(2)と、
前記光源(2)によって照明される請求項14ないし24のいずれか1項に記載の色層状パネル構造と、
を備え、
前記光ビームの一部が、本質的に散乱されない色層状パネル構造を通過することによって照明光ビーム(3A)を形成し、前記光ビームの光の一部が、前記色層状パネル構造内のナノ粒子によってレイリー状散乱された、
照明システム(1)。 - 前記レイリー状散乱された光の第1の色、および本質的にレイリー状散乱されない直接光の第2の色が、u’v’色空間において少なくとも0.008、たとえば、少なくとも0.02もしくは0.03だけ分離され、ならびに/または、
直接光相関色温度が、たとえば、800K〜6500Kの範囲内の黒体色温度に近く、および/または、
第1の色が、前記光ビームの前記直接光相関色温度とは異なる、特にそれよりも大きい拡散光相関色温度に関連付けられ、および/または、
直接光相関色温度が、0.85以下の倍率で拡散光相関色温度と異なる、
請求項25に記載の照明システム。
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