JP6886132B1 - 装飾用光源遮蔽体 - Google Patents

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Abstract

光源構成３を覆い隠すための本体１０が開示される。本体は、複数の光学反射性レリーフ構造３０、３０'、３０''を含む表面２０を備え、各レリーフ構造は、表面から延出している第１部分３１と第１部分に隣接する第２部分３３とを有し、第１部分は、第２部分とは異なる光学反射率を有し、隣り合う光学反射性レリーフ構造は、隣り合う光学反射性レリーフ構造に接触している光学的透明媒体によって隔てられている。また、そのような本体を備える照明器具、及び、そのような本体を製造する方法も開示される。

Description

本発明は、光源構成を覆い隠すための本体に関する。
本発明は更に、そのような本体と光源構成とを備える、照明器具に関する。
本発明は、また更に、そのような本体を製造する方法に関する。
白熱光源、蛍光光源、ハロゲン光源、固体光源（例えば、ＬＥＤ）などの光源を、直接視から隠すことが望ましい。このことは、光源の美的外観を改善するためであってもよく、並びに、そのような光源を直視する際に、不快感を与える恐れがあり、また更に頭痛又は同様の医学的問題を引き起こす恐れがある、グレアを回避するためであってもよい。
この目的のために、光源は、典型的には、光源の発光分布を変更する光学反射性本体によって、例えば、そのような発光分布を拡散させることによって、あるいは、そのような発光分布の強度及び／又はスペクトル組成を変更することによって、直接視から隠される。そのような本体は、例えば、フロアランプ若しくはテーブルランプなどの自立型光源のペンダント光源と組み合わせて使用されてもよい、閉鎖型本体、例えばランプシェードなどであってもよく、又は、例えば、壁掛け式照明などの表面実装光源と組み合わせて使用されてもよい、開放型本体、例えばパネルなどであってもよい。
そのような本体の外観の角度依存性が、制御され得る点が知られている。例えば、米国特許出願公開第２０１７／０１６５９１９（Ａ１）号は、隣接角で互いに隣接している第１の外表面及び第２の外表面を有する成形ベースと、第１の外表面上に形成されており、第１の色で着色された透明材料を含む、第１の着色層と、第２の外表面上に形成されており、第１の色とは異なる第２の色で着色された透明材料を含む、第２の着色層とを含む、三次元物体を開示している。第１の着色層の側面と第２の着色層の側面との間には、不透明であって、第１の色、第２の色、及び無彩色のうちの１つを有する、仕切り層が介在されている。そのような三次元物体は、異なる位置又は異なる角度から観察される場合に、視覚的な色品質を維持する。しかしながら、例えば、本体の外観に趣向を加えるために、そのような本体の外観に角度変動性を導入することが望ましい場合がある。
本発明は、光源構成を覆い隠すための本体であって、本体が視認される角度に応じた外観を有する、本体を提供することを追求する。
本発明は更に、そのような本体と光源構成とを含む、照明器具を提供することを追求する。
本発明は、また更に、そのような本体を製造する方法を提供することを追求する。
一態様によれば、光源構成を覆い隠すための本体であって、複数の光学反射性レリーフ構造を含む表面を備え、各レリーフ構造が、透明領域によって隔てられた、表面から延出している第１部分と第１部分に隣接する第２部分とを有し、第１部分が、第２部分とは異なる光学反射率を有し、隣り合う光学反射性レリーフ構造が、隣り合う光学反射性レリーフ構造に接触している光学的透明媒体によって隔てられている、本体が提供される。その結果、本体の視角に応じて、本体の外観は、光学反射性レリーフ構造の対応の第１部分又は対応の第２部分によって支配されることになり、このことは、これらの対応の光学反射性レリーフ構造が、異なる光学反射率を有するという事実により、視角又は視角の範囲の結果である外観を本体に与えることになり、それにより、興味深い外観を有する本体を提供する。光学的透明媒体は、例えば、光学的透明ポリマー又は空気であってよい。
好ましくは、第１部分と第２部分とは、異なる色を有し、それにより本体は、視角の変化と共に変化する、色付き外観を有することになる。このことは、例えば、異なる着色材料を使用して、第１部分及び第２部分を形成することによって達成されてもよい。本体の対応の部分の光学反射率を制御するために、黒色材料、金属色、反射性粒子、異なるレベルの反射率が、当該用途において使用されることができる。
本発明の文脈では、光学反射率とは、特定のスペクトル組成などの特定の特性を有する光を反射する、材料の能力を指す点を理解されたい。これは、本出願の教示から理解されるように、例えば黒色材料の、最小の反射率を含むことが意図されている。更には、光学反射率の差異はまた、異なる強度で光が反射されるような、異なる程度の反射率を指してもよい。更には、入射光の角度再分布を指すことも意図されており、それにより、光学反射率の差異が言及される場合、これは、反射光分布の差異を指してもよく、並びに、異なる方向に反射された光を指してもよい。
本体は、規則的な形状であってもよく、例えば、当該表面から延出している光学反射性レリーフ構造の規則的パターンを備えてもよく、本体の所望の角度依存性の外観を達成するために、全ての光学反射性レリーフ構造の第１部分と第２部分とが、同じ方式で向き合っている。しかしながら、光学反射性レリーフ構造間における、特定の変形例が想到され得る。例えば、光学反射性レリーフ構造のうちの少なくとも一部は、複数のうちの他の光学反射性レリーフ構造とは異なる高さを有する。このことは、本体の外観に趣向を加え得るだけではなく、異なる外観、例えば異なる色の間で本体の外観が遷移する視角における、局所的変化も作り出すことにより、本体の角度依存性の外観に複雑性を追加する。
一実施形態では、各光学反射性レリーフ構造は、光学反射性レリーフ構造内への光の進入を可能にするために、最大でも１０の高さ対幅の比を有する。
本体の表面から延出している光学反射性レリーフ構造は、表面の近位にあるレリーフ構造の基底部において、当接していてもよい。そのような実施形態では、光学反射性レリーフ構造は、本体の外観における前述の角度依存性を容易にする、隣接する光学反射性レリーフ構造間の空間的分離を得るために、典型的には、当該遠位端において、より幅が狭く、例えば、テーパ形状、三角形形状、円錐形状などを有する。
あるいは、表面は、第１の光学反射性レリーフ構造と第２の光学反射性レリーフ構造との間に、光学反射性中間表面部分を含み、第１の光学反射性レリーフ構造の第１部分が、第２の光学反射性レリーフ構造の第２部分に向き合っている。そのような中間表面部分は、第１の光学反射性レリーフ構造の第１部分の近位にある第１領域であって、第１部分と同じ光学反射率を有する第１領域と、第１領域に隣接し、第２の光学反射性レリーフ構造の第２部分の近位にある第２領域であって、第２部分と同じ光学反射率を有する第２領域とを含み得る。このことは、広範囲の視角の下で、本体の均質な外観が得られることを確実にするが、これは、光学反射性レリーフ構造の特定の部分が、隣接する中間表面部分の領域と共に観察される視角の下では、この領域が、当該の当接している光学反射性レリーフ構造部分と同じ外観を有するためである。例えば、視認されている本体表面領域に対して垂直な視角に近い、極めて大きい視角では、光学反射性中間表面部分の双方の領域が視認可能となり得ることにより、本体の外観における干渉、例えば、光学反射性中間表面部分の第１領域及び第２領域の対応の色の、色混合を引き起こし得る。この目的のために、光学反射性中間表面部分の幅は、好ましくは、第１の光学反射性レリーフ構造及び第２の光学反射性レリーフ構造の高さに対して、最小限に抑えられる。しかしながら、そのような高アスペクト比のレリーフ構造の内側を視認することが可能となるように、この高さと光学反射性中間表面部分の幅との比は、好ましくは、最大でも１０である。
光学反射性中間表面部分の第１領域と第２領域とは、本体の外観に趣向を加えるために、本体の異なる外観が視認可能である対応の視角の範囲間において、非対称性が存在するように、異なる幅を有してもよい。同様に、中間表面部分は、本体の外観に趣向を加えるために、特定の視角の下で本体の第３の外観が作り出されるように、第１のレリーフ構造及び第２のレリーフ構造の第１部分及び第２部分とは異なる色を有してもよい。
前述のように、本体は、光学反射性レリーフ構造の規則的パターンを保持してもよい。例えば、本体は、レリーフ構造及び隣接する中間表面部分によってそれぞれが画定される、複数の繰り返し単位を含んでもよい。好ましい実施形態では、そのような繰り返し単位は、より均一な色付き外観を本体に与えるために、好ましくは０．１〜５ｍｍの範囲、より好ましくは０．１〜１ｍｍの範囲の幅を有する。
本体には、同じ第１部分及び第２部分を有する、光学反射性レリーフ構造の単一の規則的パターンが設けられてもよく、それにより、本体は、２つの主要外観、すなわち、それぞれ、第１部分及び第２部分の光学反射率によって規定されるような、２つの主要外観を有する。あるいは、本体表面は、第１の複数の繰り返し単位を有する、第１の周期的領域と、第２の複数の繰り返し単位を有する、第２の周期的領域とを含み、第１の複数における繰り返し単位は、第２の複数における繰り返し単位とは異なる光学反射率を有する。その結果、本体には、各周期的領域に関して２つの異なる角度依存性の外観がもたらされる、異なる周期的領域が設けられ、これらの外観は、所与の視角に関して、より複雑な（すなわち、不均一又は領域依存性の）外観を本体にもたらすために、異なる周期的領域間において異なっている。
本体は、任意の好適な形状を有してもよい。例えば、本体は、背後に光源構成が位置決めされ得る、平面又は曲面を画定してもよく、このことは例えば、光源構成が壁又は天井などの表面上に取り付けられることになる場合に有利であり得る。あるいは、表面は、光源構成を収容するための空間を包囲する、閉曲面であってもよく、すなわち、本体は、例えばランプシェードなどを形成している本体の場合、光源構成が中に位置決めされることになる閉鎖型本体であってもよい。
別の態様によれば、本明細書で説明される実施形態のうちのいずれかの本体と、本体に対して位置決めされている光源構成とを備える、照明器具が提供される。そのような照明器具は、当該視角（又は、本体の取り付けの向き）に応じた外観を有することから恩恵を受け、それにより、審美的に興味深い照明器具を提供する。白熱光源、蛍光光源、ハロゲン光源、ＬＥＤなどの固体光源など、又はそのような光源の任意の組み合わせなどの、任意の好適な光源が、そのような照明器具内で使用されてもよい。
更に別の態様によれば、光源構成を覆い隠すための本体を製造する方法が提供され、本体は、複数の光学反射性レリーフ構造を含む表面を備え、各レリーフ構造は、表面から延出している第１部分と第１部分に隣接する第２部分とを有し、第１部分は、第２部分とは異なる光学反射率を有し、この方法は、３Ｄ印刷を使用して、各第１部分及び第２部分を同時に印刷するステップを含む。３Ｄ印刷では、本体の異なる部分を形成するために使用される異なる材料が、容易に組み合わされてもよいため、本体は、直接的に製造されてもよい。好ましくは、本体は、そのような３Ｄ本体を直接的に提供するために特に好適である、熱溶解積層法を使用して、多層構造として印刷される。
添付図面を参照して、本発明の実施形態が、より詳細に非限定的な例として説明される。
一実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の断面図を概略的に示す。 一実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の写真画像を示す。 別の実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の断面図を概略的に示す。 更に別の実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の断面図を概略的に示す。 更に別の実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の断面図を概略的に示す。 更に別の実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の断面図を概略的に示す。 更に別の実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の断面図を概略的に示す。 更に別の実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の断面図を概略的に示す。 一実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体を含む照明器具の断面図を概略的に示す。 本発明の一実施形態による、光源構成を覆い隠すための本体の製造方法の例示的実施形態を概略的に示す。
当該の図は、概略的なものに過ぎず、正しい縮尺ではないことを理解されたい。また、同じ参照番号は、当該の図の全体を通して、同じ部分又は同様の部分を示すために使用されていることも理解されたい。
本出願の文脈では、光学反射率に言及する場合、これは、可視光などの特定のスペクトル組成の光に関する、材料の反射率の程度を指す。光学反射率の差異が言及される場合、これは、反射率の差異を指してもよく、本発明の本体の異なる部分間における光学反射率の差異が、当該部分のうちの一方が光学的に高反射性であり、当該部分のうちの他方がより低い反射率を有することを意味する、実施形態を含む。異なる光学反射率は更に、そのような光の異なるスペクトル成分に対する異なる反射率などの、特定のスペクトル組成を有する光の異なる反射率を指してもよい。これは、そのような異なる光学反射率を有する材料が、そのような光がそのような材料によって反射されると、そのような光の異なるスペクトル成分が、そのような材料によって吸収又は反射されることにより、異なる色を有するように見えることによって明示され得る。しかしながら、光学反射率の差異は、必ずしも、光の様々なスペクトル成分との、そのような異なる相互作用に限定されるものではなく、異なる光学反射率を有する光学反射性領域に、特有の外観を与えるための、異なる程度の吸光性、透光性、散乱などをカバーすることもまた意図されている。
図１は、複数のレリーフ構造３０が延出している表面２０を有する、本体１０の断面を概略的に示す。各レリーフ構造３０は、表面２０から延出している、第１部分３１と、第１部分３１に隣接する第２部分３３とを含む。レリーフ構造３０の第１部分３１は、典型的には、レリーフ構造３０の第２部分３３とは異なる光学反射率を有し、それにより、観察者によって本体１０が視認される角度に応じて、本体１０は、この観察者に対して異なる外観を有することになる。例えば、レリーフ構造３０の第１部分３１は、第１の色を有してもよく、レリーフ構造３０の第２部分３３は、第１の色とは異なる第２の色を有してもよく、それにより、観察者によって本体１０が視認される角度に応じて、本体１０は、異なる色を有するように見えることになる。あるいは、第１部分３１及び第２部分３３のうちの一方は、黒色であってもよく、また更なる代替的実施形態では、レリーフ構造３０の第１部分３１と第２部分３３との光学反射率の程度は、観察者による本体１０の視角に応じて、異なる輝度を本体１０が有し得るように、異なっていてもよい。
各レリーフ構造３０は、表面２０の部分２１の上の、透明媒体の中間領域２２によって、互いに隔てられている。図１では、透明媒体は空気であるが、光学的透明ポリマー（図示せず）を使用して、表面２０の領域２１の上の中間領域２２を充填することも同様に実現可能であり、それにより、隣り合う光学反射性レリーフ構造３０の少なくとも一部は、光学的透明ポリマーによって接触されている。そのような構成では、第１のレリーフ構造３０の第２領域３３は、典型的には、第２の（隣り合う）レリーフ構造３０の第１領域３１に向き合っており、それにより、特定の角度の下で本体１０を見ている観察者は、レリーフ構造３０の第１領域３１又は第２領域３３のみを視認することができ、それにより、光学反射率の観点から均一な外観を本体１０に与える。そのような効果を達成するために、レリーフ構造３０の少なくとも一部は、互いに空間的に隔てられていなければならない。図１では、このことは、表面２０が、隣り合うレリーフ構造３０の間に中間表面部分２１を含むことによって達成されている。各中間表面部分２１は、そのような隣り合うレリーフ構造のうちの第１のレリーフ構造３０の第１部分３１の近位にある第１領域２５であって、第１部分３１と同じ光学反射率を有する第１領域２５と、そのような隣り合うレリーフ構造のうちの第２のレリーフ構造３０の第２部分３３の近位にある第２領域２３であって、第２部分３３と同じ光学反射率を有する第２領域２３とを含む。
その結果、観察者が、例えば本体１０の下方から、最大でも角度θ２の下で本体を見ており、本体１０が、頂部Ｔ及び底部Ｂを有する垂直視野平面２０'によって表象されるような垂直の向きにあり、角度θ２が、この視野平面に対して定義される場合、本体１０のレリーフ構造３０の第２部分３３と中間表面部分２０の第２領域２３とが視界から遮られ、それにより、観察者に対する本体１０の外観は、本体１０のレリーフ構造３０の第１部分３１と中間表面部分２０の第１領域２５とによって定義されることになる。その一方で、観察者が、例えば本体１０の上方から、最大でも角度θ１の下で本体を見ており、本体１０が、頂部Ｔ及び底部Ｂを有する垂直視野平面２０'によって表象されるような前述の垂直の向きにあり、角度θ１が、この視野平面に対して定義される場合、本体１０のレリーフ構造３０の第１部分３１と中間表面部分２０の第１領域２５とが視界から遮られ、それにより、観察者に対する本体１０の外観は、本体１０のレリーフ構造３０の第２部分３３と中間表面部分２０の第２領域２３とによって定義されることになる。
当業者には理解されるように、角度θが、より大きくなる場合、すなわちθ１とθ２との間に存在している場合、破線矢印によって示されるように、観察者は、第１のレリーフ構造３０の第２部分３３、当該の隣り合う第２のレリーフ構造３０の第１部分３１の双方と、隣り合うレリーフ構造３０の間の中間表面部分２１の第１領域２５及び第２領域２３の双方とを、視認することが可能となり、それにより、本体１０の外観は、これらの領域及び部分の対応の光学反射率のブレンド、例えば、前述されたような、これらの領域及び部分の異なる色のブレンドとなる。このことは、審美的観点から望ましくない場合があるため、本体１０の異なる外観をそのようにブレンドする角度の範囲は、そのような場合、最小限に抑えられるべきである。
このことは例えば、（第１部分３１が幅ｄ３１を有し、第２部分３３が幅ｄ３３を有する）表面レリーフ構造３０の高さＬと、（部分２３が幅ｄ２３を有し、部分２５が幅ｄ２５を有する）中間表面領域２１の幅ｄ２との比を、最大化することによって達成されてもよい。その一方で、レリーフ構造３０の側面を視認することが可能となる（光が抜け出ることを可能にする）ように、レリーフ構造３０は、過度に深くするべきではない。例示的実施形態では、比Ｌ／ｄ２は、最大でも１０であるが、この比の他の好適な値が、当然ながら想到され得る。同様に、幅ｄ１を有する表面レリーフ構造３０と、幅ｄ２を有する隣接する中間表面部分２１とによって形成される、本体１０の繰り返し単位５０の全幅ｄ１＋ｄ２は、この理由のために可能な限り小さく保たれてもよい。例えば、そのような繰り返し単位５０の全幅は、好ましくは０．１〜１０ｍｍの範囲、より好ましくは０．１〜５ｍｍの範囲、最も好ましくは０．１〜１ｍｍの範囲であってもよいが、全幅に関する他の値も想到され得る。
表面レリーフ構造３０の第１部分３１と第２部分３３とが、異なる色を有する場合、本体１０の色純度を改善するために、表面レリーフ構造３０の幅ｄ１を可能な限り小さく保つことが、更に望ましい。その一方で、レリーフ構造３０の側面を視認することが可能となるように、これらの構造は、過度に深くするべきではない。一実施形態では、比ｈ／ｄ１は、１０よりも小さくなるように選択される。同時に、視角θ１において、本体１０の異なる色部分間のコントラストを有するために、以下の比が適用されてもよい：（ｄ１＋ｄ２＋２Ｌ）／ｄ１＞３、及び／又は（ｄ２５＋ｄ３１＋Ｌ）／ｄ３３＞３。一部の実施形態での表面２０のＬｓｕｂの高さは、（ほぼ）ゼロであってもよい点に更に留意されたい。
本体１０は、以下で更に詳細に説明されるように、任意の好適な形状を有してもよく、任意の好適な材料で作製されてもよい。本体１０の形状に関しては、本体１０は、平面形状、湾曲形状、又は自由形状を有するパネルとして成形されてもよい。そのような実施形態では、本体１０は、１つ以上の壁掛け式光源を備える照明器具などの、１つ以上の光源を含む表面実装光源構成を覆い隠すための、ランプシェードなどとして使用されてもよい。あるいは、本体１０は、そのような光源構成が位置決めされてもよい本体１０の内部容積を包囲する、閉曲面２０を有してもよい。例えば、そのような実施形態では、本体１０は、天井ペンダントランプ、フロアランプなどの、ペンダント照明器具又は自立型照明器具用の、ランプシェードなどとして使用されてもよい。
図２は、光源構成が位置決めされてもよい内部容積１５を包囲する閉曲面２０を有する、そのような本体１０の、一対の写真画像（ａ）及び写真画像（ｂ）を示す。右側画像では、本体１０は、左画像内の本体１０の向きに対して垂直方向に反転され（すなわち、１８０°回転され）ており、それにより、視角θ１及び視角θ２の下での本体１０の視図を、それぞれ提供している。この本体１０の詳細が、写真画像（ｃ）に示されており、異なる光学反射率の部分Ｗ１及び部分Ｗ２を含む、表面レリーフ構造３０が強調表示されている。具体的には、領域Ｗ１には白色の色が与えられたが、その一方で、領域Ｗ２には黒色の色が共に与えられており、それにより、写真画像（ａ）では、黒色の色付き領域が視認可能である一方、写真画像（ｂ）では、白色の色付き領域が視認可能であることにより、本発明の実施形態による本体１０の構想を実証している。
図１では、本体１０の異なる光学反射率のブレンドが生じない最大視角θ１及び最大視角θ２は、対称であり、すなわちθ１＝−θ２である。これは、中間表面部分２１の第１領域２５及び第２領域２３の双方が、同じ幅、すなわち０．５＊ｄ２を有していることの結果である。図３は、中間表面部分２１の第１領域２５及び第２領域２３のうちの一方の幅を増大させる一方で、中間表面部分２１の第１領域２５及び第２領域２３のうちの他方の幅を同じ量で低減することによって、この視角の対称性が崩され、それにより、この場合θ１≠−θ２である、本体１０の代替的実施形態を概略的に示す。図３では、非限定的な例としてのみ、第２領域２３の幅が、第１領域２５に対して増大されているが、これは当然ながら、その代わりに、第１領域２５の幅を第２領域２３に対して増大させることが、同様に実現可能であるためである。このことは、審美的に興味深いものであり得、例えば、観察者が、本体１０を第１の方向で通り過ぎる場合、本体１０は、観察者が反対方向で本体１０を通り過ぎる場合よりも、長い間又は短い間、当該外観を保持することになり、このことは、観察者に対して興味深い効果を及ぼし得る。
これらの実施形態では、中間表面部分２１は、典型的には、前述のように、表面レリーフ構造３０の隣り合う部分３１、３３と同じ光学反射率を有する、表面領域２３、２５から構成されており、それにより、本体１０の外観は、これらの２つの異なる光学反射率によって支配されている。しかしながら、本発明の実施形態は、それに限定されるものではない。例えば、図４に概略的に示されるように、中間表面部分２１は、表面レリーフ構造３０の第１部分３１及び第２部分３３の双方の光学反射率とは異なる、第３の光学反射率を有する材料２７で作製されてもよく、例えば、材料２７は、表面レリーフ構造３０の第１部分３１及び第２部分３３の対応の色とは異なる色を有してもよく、それにより、本体１０は、中間視角範囲で（すなわち、θ１及びθ２によってそれぞれ区切られている視角範囲の中間で）第３の外観を有することになる。あるいは、材料２７は、光学的透明ポリマーであってもよく、光学的透明ポリマーは、また更なる実施形態では、表面からレリーフ構造３０と同じ高さまで延在してもよい。
当然ながら、中間表面部分２１の第１領域２５及び第２領域２３の双方が、表面レリーフ構造３０の第１部分３１及び第２部分３３の対応の色とは異なる、異なる色を有する実施形態などの、多くの他の変形例が想到され得る。更には、そのような中間表面部分２１内の、光学反射率の観点からの個別領域の数は、必ずしも１つ又は２つに限定されるものではなく、任意の好適な数の、そのような個別領域を含んでもよい。
前述の実施形態では、本体１０は、繰り返し単位５０によって画定されている単一の規則的な周期的構造を備え、それにより、本体１０の表面２０全体にわたって、前述のように、本体１０の視角の結果として同じ外観が作り出される。しかしながら、本体１０に不規則性が導入される、他の手法が想到され得る点を理解されたい。例えば、図５に概略的に示されるように、表面レリーフ構造３０は、全てが同じ高さＬを有する必要はなく、少なくとも一部の表面レリーフ構造３０''は、本体１０の表面２０全体にわたって、外観間における遷移が、僅かに異なる視角で生じ得るように、異なる高さＬ'を有してもよく、それにより、観察者が本体２０を通り過ぎる際に、より動的な外観を本体１０に与えるが、これは、観察者が、表面レリーフ構造３０を含む表面領域に関して、表面レリーフ構造３０''を含む表面領域と比較して僅かに異なる視角の下で、遷移が生じることを観察し得るためである。
更には、本体１０の表面２０は、図６に概略的に示されるように、複数の周期的構造に分割されてもよい。この実施形態では、本体１０の表面２０は、第１の複数の繰り返し単位５０を含む第１の周期的領域５１と、第２の複数の繰り返し単位５０'を含む第２の周期的領域５３とを含む。繰り返し単位５０は、繰り返し単位５０'とは異なる光学反射率を有し、すなわち、第２の複数の繰り返し単位５０'内の表面レリーフ構造３０'の第１領域３１'及び第２領域３３'の光学反射率は、互いに異なっており、同様に、第１の複数の繰り返し単位５０内の表面レリーフ構造３０の第１領域３１及び第２領域３３の対応の光透過率とも異なっている。第２の複数の繰り返し単位５０'内の中間表面部分２１'は、表面レリーフ構造３０'の第１領域３１'と同じ光学反射率を有する、第１表面領域２５'を含んでもよく、第２の複数の繰り返し単位５０'内の表面レリーフ構造３０'の第２領域３３'と同じ光学反射率を有する、第２表面領域２３'を含んでもよい。
その結果、本体１０は、本体１０の視角の結果としての異なる外観の、２つの異なるセットを有することになり、当該セットは、それぞれ、第１の周期的領域５１及び第２の周期的領域５３による、当該威圧性によって、互いに空間的に区別される。当然ながら、既に上記で説明されている多くの他の変形例が、本体１０の表面２０全体にわたる別個の周期的領域のうちの１つ以上に、等しく適用されてもよい。
更に別の実施形態のセットでは、本体１０の表面２０から延出している表面レリーフ構造３０の間の中間表面部分２１は、最小化されてもよく、又は更に省略されてもよい。このことは、例えば、表面２０の遠位よりも表面２０の近位において幅広である、表面レリーフ構造３０、例えば、テーパ状表面レリーフ構造３０を使用して達成されてもよい。例示的実施形態が、図７に概略的に示されており、第１部分３１及び第２部分３３によって形成されている表面レリーフ構造３０は、湾曲状断面を有する。そのようなテーパ状又は湾曲状のレリーフ構造３０は、前述の矩形のレリーフ構造３０に勝る利点を有するが、それは、そのような矩形のレリーフ構造３０に関連付けられる色のブレンドが低減されるという点である。このことは、以下のように理解されることができる。図１の助けを借りて前述されたように、各レリーフ構造の側面のうちの一方のみが観察され得る理想的な視角の下であっても、複数の矩形のレリーフ構造３０を保持している本体１０を直接見る場合、観察者は依然として、表面２０の遠位にある、矩形のレリーフ構造３０の部分３１及び部分３３の端面を視認することになる。これらの端面は、異なる色を有するため、ある程度の色混合は回避されることができない。その一方で、テーパ状又は湾曲状のレリーフ構造３０を配置することによって、レリーフ構造３０の隣り合う遠位部分３１、３３の幅を低減することにより、そのような色混合は、低減されるか、又は更に、例えば三角形のレリーフ構造３０の場合、回避される。
例示的実施形態が、図８に概略的に示されており、第１部分３１及び第２部分３３によって形成されている表面レリーフ構造３０は、三角形の断面を有する。当然ながら、その代わりに、表面レリーフ構造３０の他の好適なテーパ形状が想到され得る。更には、表面２０から発出している異なるレリーフ構造３０が、異なる形状を有してもよく、例えば、異なるテーパ形状の混合物、テーパ形状と矩形形状との混合物などであってもよい。更には、レリーフ構造３０は、本体１０の表面２０の全体をカバーしてもよく、又は、本体１０の表面２０の一部のみをカバーしてもよい。
本体１０は、独立型の物体として提供されてもよく、又は代替的に、図９に概略的に示されるように、照明器具１の一部、例えば一体部分を形成してもよい。そのような照明器具１は、典型的には、前述のレリーフ構造を保持している本体１０に加えて、光源構成３を備える。光源構成３は、照明器具１内に配置されてもよい。他の好適な構成及び形状が、当業者には明らかとなるであろう。
本体１０は、任意の好適な製造技術を使用して製造されてもよい。しかしながら、好ましい実施形態では、本体１０は、熱溶解積層法印刷などの、３Ｄ印刷を使用して製造される。図１０に概略的に示されるプリンタ７０などの、ＦＤＭプリンタは、１つ以上の熱可塑性フィラメント６１、６３を使用するものであり、熱可塑性フィラメントは、駆動ホイール７２によって、加熱された押出機ノズル７４内に供給され、押出機ノズルで熱可塑性フィラメントの融点まで加熱され、次いで、加熱されたプラットフォーム６６上に層６５として押し出しされて、三次元物体、すなわち本体１０を作り出す。本体１０が形成される層６５は、高粘度の液体状態にある間に、加熱された印刷プラットフォーム６６上に堆積されて、次いで冷却され、冷却すると固体になる。
このようにして、３Ｄ構造体が、一連の層パターン、例えば層６５として構築されて、本体１０を形成してもよい。好ましい実施形態では、本体１０の設計は、好ましくは、押出機ノズル７４を含むプリンタヘッドが、ジャンプを必要とせずに連続的に、Ｘ−Ｙ平面内で連続的に移動することが可能な、いわゆる螺旋状印刷手順が展開されることができるように作成されている。更に別の実施形態では、プリンタヘッドは、複数のフィラメント層６１、６３を同時に印刷することが可能であり、例えば、押出機ノズル７４は、複数のフィラメント供給器を含み、それにより、光学反射性ハウジング１０の複数の層６５が、同時に印刷されることができる。印刷の間に、本体１０が上に形成される支持体６６は、本体１０の３Ｄ形状を形成するように、本体１０の層６５の３Ｄ印刷の間に本体を形成するために、Ｚ軸を中心としてＸ−Ｙ平面内で回転されてもよい。図１０に概略的に示される例示的実施形態では、３つの押出ノズル７４が互いに隣接して配置され、３Ｄ印刷は、Ｚ方向に移動されることが可能な回転プラットフォーム６６上で実行され、その一方で、ノズルは、ＸＹ平面内で移動されることが可能であった。非限定的な例として、フィラメント６３用の押出ノズル７４は、１ｍｍの直径を有していたが、その一方で、フィラメント６１用の押出ノズル７４は、０．８ｍｍの直径を有していた。当業者には容易に理解されるように、堆積される層の厚さは、押出機ヘッドの押し出し速度、及びポリマー材料の押し出し率によって主に規定され、それにより、ノズル直径よりも薄い層が達成されてもよい。
ＦＤＭプリンタは、比較的高速で、低コストであり、複雑な３Ｄ物体を印刷するために使用されることができる。そのような３Ｄ印刷設定は、それ自体が周知であり、それゆえ、単に簡潔性のために、更に詳細には説明されない。そのようなプリンタは、それ自体もまた周知であるような、様々なポリマーを使用して、様々な形状を印刷するために使用されてもよい。３Ｄ印刷プロセスを実行するために、プリンタは、本体１０の３Ｄ形状を指定する、コンピュータ支援設計（computer aided design；ＣＡＤ）ソフトウェアによって生成された印刷コマンドファイルを使用して制御されてもよく、印刷コマンドファイルは、フィラメントがどのように処理されるかを制御する。任意の好適な材料が、本体１０の対応の層を形成するために使用されてもよい。例えば、これらの材料は、３Ｄ印刷プロセスにおいて使用するために好適な材料、例えば、ＦＤＭ印刷プロセスにおいて押し出され得るポリマーであってもよい。
上述のように、本方法は、印刷段階の間に、３Ｄ印刷可能材料を堆積させるステップを含む。本明細書では、用語「３Ｄ印刷可能材料」とは、堆積又は印刷されることになる材料を指し、用語「３Ｄ印刷された材料」は、堆積後に得られる材料を指す。これらの材料は、本質的に同じであってもよいが、これは、３Ｄ印刷可能材料が、高温のプリンタヘッド又は押出機内の材料を特に指す場合があり、３Ｄ印刷された材料が、同じ材料ではあるが、後の堆積された段階の材料を指すためである。３Ｄ印刷可能材料は、フィラメントとして印刷され、フィラメントとして堆積される。３Ｄ印刷可能材料は、フィラメントとして供給されてもよく、又はフィラメントに形成されてもよい。それゆえ、いかなる出発材料が適用されるとしても、３Ｄ印刷可能材料を含むフィラメントが、プリンタヘッドによって供給されて、３Ｄ印刷される。
本明細書では、用語「３Ｄ印刷可能材料」はまた、「印刷可能材料」として示されてもよい。用語「ポリマー材料」とは、実施形態では、異なるポリマーのブレンドを指す場合もあるが、実施形態ではまた、本質的に、異なるポリマー鎖長を有する単一のポリマーのタイプを指す場合もある。それゆえ、用語「ポリマー材料」又は「ポリマー」は、単一のタイプのポリマーを指す場合もあるが、また、複数の異なるポリマーを指す場合もある。用語「印刷可能材料」は、単一のタイプの印刷可能材料を指す場合もあるが、また、複数の異なる印刷可能材料を指す場合もある。用語「印刷された材料」は、単一のタイプの印刷された材料を指す場合もあるが、また、複数の異なる印刷された材料を指す場合もある。
それゆえ、用語「３Ｄ印刷可能材料」はまた、２種以上の材料の組み合わせを指す場合もある。一般に、これらの（ポリマー）材料は、ガラス転移温度Ｔｇ及び／又は融解温度Ｔｍを有する。３Ｄ印刷可能材料は、ノズルから出る前に、３Ｄプリンタによって、少なくともガラス転移温度、及び一般には、少なくとも融解温度の温度まで加熱されることになる。それゆえ、特定の実施形態では、３Ｄ印刷可能材料は、ガラス転移温度（Ｔｇ）及び／又は融点（Ｔｍ）を有する熱可塑性ポリマーを含み、プリンタヘッドの動作は、３Ｄ印刷可能材料を、ガラス転移を超えて加熱することを含み、材料が半結晶性ポリマーである場合には、融解温度を超えて加熱することを含む。また別の実施形態では、３Ｄ印刷可能材料は、融点（Ｔｍ）を有する（熱可塑性）ポリマーを含み、プリンタヘッドの動作は、受け物品上に堆積されることになる３Ｄ印刷可能材料を、少なくとも融点の温度まで加熱することを含む。ガラス転移温度は、一般に融解温度と同じではない。融解は、結晶性ポリマーにおいて生じる転移である。融解は、ポリマー鎖が、ポリマー鎖の結晶構造から脱落して、無秩序な液体となる際に発生する。ガラス転移は、非晶質ポリマーに発生する転移であり、すなわち、固体状態である場合であっても、ポリマーの鎖が規則的な結晶として配列されておらず、いずれかの方式で単に分散されているポリマーである。ポリマーは、本質的にガラス転移温度を有するが融解温度を有さない、非晶質とすることができ、又は、一般にガラス転移温度及び融解温度の双方を有し、一般に後者が前者よりも高い、（半）結晶質とすることもできる。
上述のように、本発明は、それゆえ、３Ｄ印刷可能材料の少なくとも１つのフィラメントを供給するステップと、３Ｄ物品（すなわち、本体１０）を提供するために、印刷段階中に３Ｄ印刷可能材料を基材に印刷するステップとを含む方法を提供する。３Ｄ印刷可能材料として特に適格であり得る材料は、金属、ガラス、熱可塑性ポリマー、シリコーンなどから成る群から選択されてもよい。特に、３Ｄ印刷可能材料は、ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene；アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ナイロン（又は、ポリアミド）、アセテート（又は、セルロース）、ＰＬＡ（poly lactic acid；ポリ乳酸）、ポリカーボネート（polycarbonate；ＰＣ）、テレフタレート（ＰＥＴ；ポリエチレンテレフタレートなど）、スチレンアクリロニトリル（styrene acrylonitryl；ＳＡＮ）、アクリル（ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート（polymethylmethacrylate；ＰＭＭＡ）、ポリアクリロニトリ）、（メタ）アクリレートのコポリマー、ポリプロピレン（又は、ポリプロペン）、ポリスチレン（Polystyrene；ＰＳ）、ＰＥ（膨張性高衝撃ポリテン（又は、ポリエテン）、低密度（ＬＤＰＥ）高密度（ＨＤＰＥ）など）、ＰＶＣ（polyvinyl chloride；ポリ塩化ビニル）、ポリクロロエテンなどから成る群から選択される、（熱可塑性）ポリマーを含む。オプションとして、３Ｄ印刷可能材料は、尿素ホルムアルデヒド、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミンホルムアルデヒド、ポリカーボネート（ＰＣ）、熱可塑性エラストマなどから成る群から選択される、３Ｄ印刷可能材料を含む。オプションとして、３Ｄ印刷可能材料は、ポリスルホンから成る群から選択される３Ｄ印刷可能材料を含む。３Ｄ物品の異なる層が、異なる色を有する場合、このことは、３Ｄ印刷の当業者には直ちに明らかとなるように、３Ｄ印刷可能材料中に、好適な顔料又は染料を含めることによって達成されてもよい。高透過性ポリマーは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの芳香族ポリエステル、非芳香族ポリエステル、及びこれらのコポリマーから選択されることができる。ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル、スチレンメタクリレート（ＳＭＡ）。印刷可能材料は、受け物品上に印刷されてもよい。特に、受け物品は、印刷プラットフォーム６６であってもよく、又は、印刷プラットフォーム６６によって含まれてもよい。受け物品もまた、３Ｄ印刷の間に加熱されてもよい。しかしながら、受け物品はまた、３Ｄ印刷の間に冷却されてもよい。
ポリマーは、半結晶性ポリマーなどの、本質的に反射性とすることができる。非相溶性ポリマーブレンドもまた、反射性とすることができる。しかしながら、ポリマーの反射率は、通常、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの添加剤を使用して増大され、これは、ポリマーを反射性にさせるための最も容易な方法である。次いで、無機着色剤及び有機着色剤が、ポリマーを着色するため使用されることができる。
カーボンブラックなどの黒色吸収材料が、ポリマーに添加されて、ポリマーの反射特性を調整してもよく、例えば、そのようなポリマーから形成される光学反射層の、知覚されるグレースケールを調整してもよい。
また、アルミニウム粒子及び銅粒子などの金属粒子をポリマーに添加することによって、金属反射性の外観をポリマーに与えることも可能である。例示的実施形態では、粒子は、ガラス及び雲母のうちの１種以上を含む。粒子は、可視光の少なくとも一部、すなわち、３８０〜７８０ｎｍの範囲から選択される１つ以上の波長を有する光に対して、反射性である。粒子は、コーティングを有してもよく、コーティングは、金属コーティング及び金属酸化物コーティングのうちの１種以上を含む。
フレークは、本明細書で言及されるように、任意の形状を有してもよい。高いアスペクト比を有する粒子の一例は、コーンフレーク粒子である。コーンフレーク粒子は、ギザギザの縁部とコーンフレーク状の外観とを有する、高アスペクト比のフレークである。コーンフレーク粒子は、１０〜１，０００の範囲のアスペクト比を有してもよい。特定の実施形態では、粒子は、「銀ドル」形状などのフレークの形状を有してもよい。
特定の実施形態では、粒子は、不規則に成形されてもよい。
特定の実施形態では、粒子は、（本明細書で定義される寸法を有する）破砕ガラス片を含んでもよい。前述のように、粒子は、雲母粒子又はガラス粒子、特にコーティングを有する雲母粒子又はガラス粒子とすることができる。特定の実施形態では、粒子は、コーティングを有するガラス粒子を含む。そのような粒子は、反射、特に鏡面反射の観点などから、金属フレークよりも良好な特性を有し得る。また、そのような粒子は、相対的に、より高い拡散反射をもたらす傾向もある。
特定の実施形態では、ガラス粒子又は雲母粒子、特にガラス粒子は、金属コーティング及び金属酸化物コーティングのうちの１種以上を含むコーティングを有してもよい。
金属コーティングは、例えば、アルミニウム、銀、金などから選択されてもよい。金属酸化物コーティングは、例えば、酸化スズ、酸化チタンなどを含んでもよい。それゆえ、特定の実施形態では、粒子は、ガラスフレークを含む。更なる特定の実施形態では、粒子は、銀又はアルミニウムでコーティングされたガラス粒子を含む。特定の実施形態では、異なるタイプの粒子の組み合わせが使用されてもよい。特に、粒子は、銀コーティング及びアルミニウムコーティングのうちの１種以上を含んでもよい。
上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「備える（comprise）」という語は、請求項で列挙されるもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する語「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数のそのような要素の存在を排除するものではない。本発明は、いくつかの別個の要素を備えるハードウェアによって実装されることができる。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、ハードウェアの一つの同一アイテムによって具現化されることができる。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

Claims (13)

  1. 表面を備える本体であって、
    前記表面が、第１の光学反射性レリーフ構造及び第２の光学反射性レリーフ構造を含み、前記第１の光学反射性レリーフ構造及び前記第２の光学反射性レリーフ構造のそれぞれが、前記表面から延出している、第１部分及び隣接する第２部分を有し、前記第１部分が、前記第２部分とは異なる光学反射率を有し、
    前記第１の光学反射性レリーフ構造及び前記第２の光学反射性レリーフ構造が、前記第１の光学反射性レリーフ構造及び前記第２の光学反射性レリーフ構造と接触している、光学的透明媒体によって隔てられており、
    前記第１の光学反射性レリーフ構造の前記第１部分が、前記第２の光学反射性レリーフ構造の前記第２部分に向き合っており、
    前記表面が、前記第１の光学反射性レリーフ構造と前記第２の光学反射性レリーフ構造との間に、光学反射性中間表面部分を更に含み、
    前記中間表面部分が、第１領域及び隣接する第２領域を有し、前記中間表面部分の前記第１領域が、前記第１の光学反射性レリーフ構造の前記第１部分の近位にあり、前記第１の光学反射性レリーフ構造の前記第１部分と同じ光学反射率を有し、前記中間表面部分の前記２領域が、前記第２の光学反射性レリーフ構造の前記第２部分の近位にあり、前記第２の光学反射性レリーフ構造の前記第２部分と同じ光学反射率を有する、本体。
  2. 前記光学的透明媒体が、光学的透明ポリマー材料又は空気である、請求項１に記載の本体。
  3. 前記第１部分と前記第２部分とが、異なる色を有する、請求項１又は２に記載の本体。
  4. 前記第１の光学反射性レリーフ構造が、前記第２の光学反射性レリーフ構造とは異なる高さを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の本体。
  5. 各光学反射性レリーフ構造が、最大でも１０の高さ対幅の比を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の本体。
  6. 前記第１領域と前記第２領域とが、異なる幅を有する、請求項１に記載の本体。
  7. 前記中間表面部分が、前記第１の光学反射性レリーフ構造及び前記第２の光学反射性レリーフ構造の、前記第１部分及び前記第２部分とは異なる色を有する、請求項１に記載の本体。
  8. 前記本体が、光学反射性レリーフ構造及び隣接する中間表面部分によってそれぞれが画定されている、複数の繰り返し単位を備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の本体。
  9. 前記繰り返し単位が、０．１〜１０ｍｍの範囲の幅を有する、請求項８に記載の本体。
  10. 前記表面が、第１の複数の前記繰り返し単位を有する、第１の周期的領域と、第２の複数の前記繰り返し単位を有する、第２の周期的領域とを含み、前記第１の複数における前記繰り返し単位が、前記第２の複数における前記繰り返し単位とは異なる光学反射率を有する、請求項８又は９に記載の本体。
  11. 前記表面が、光源構成を収容するための空間を包囲する、閉曲面である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の本体。
  12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の本体と、前記本体に対して位置決めされている光源構成とを備える、照明器具。
  13. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の本体を製造する方法であって、３Ｄ印刷を使用して、各光学反射性レリーフ構造及び各光学反射性中間表面部分を同時に印刷するステップを含む、方法。
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