JPH05508892A

JPH05508892A - 照明装置

Info

Publication number: JPH05508892A
Application number: JP90512566A
Authority: JP
Inventors: カウリング，イァン，ロルフ
Original assignee: クイーンズランドユニバーシティオブテクノロジー
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1993-12-09
Also published as: US5295051A; WO1991003682A1; EP0493419A1; CA2066412A1; EP0493419A4

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、前記反射面が、光透過材料と、異なる屈折率をもつ材料との間の境界面であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の照明装置。

４、前記具なる屈折率をもつ材料が空気であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の照明装置。

５、前記反射面が、前記入射面から反射面に至る光を前記境界面で全体的に内面反射できる形状を有していることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の照明装置。

６、前記光透過材料が誘電体からなり、０〜７０’の角度で前記入射面に入射する光が屈折されて前記光ガイド内に入ることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の照明装置。

７、前記光ガイド内には反射部材又は吸収部材が配置されており、該反射部材又は吸収部材が光ガイドを通る光量を制御すべく移動できることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の照明装置。

８、前記反射部材又は吸収部材が光ガイドの狭い部分に配置されていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の照明装置。

９、前記光ガイドが本体部材の出口面に終端しており、該出口面が前記入射面に対してほぼ平行であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の照明装置。

１０、請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１項に記載の複数の照明装置を有していることを特徴とする照明組立体。

１１、互いに隣接している照明装置の反射面が、前記照明装置間にキャビティの対向側面を形成しており、前記キャビティが、異なる屈折率をもつ前記材料を収容していることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の照明組立体。

１２、前記複数の照明装置が連続シートとして一体成形されており、前記複数の照明装置の出口面が、それぞれ、実質的に連続的な面を形成していることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の照明組立体。

１３、前記複数の照明装置が、一体成形された入射部材と、一体成形された出口部材と、複数の吸収部分すなわち反射部分を備えたブラインド部材とを有しており、前記吸収部分すなわち反射部分の各々が対応する光ガイドを通る光量を制御できるように、前記ブラインド部材が前記入射部材と出口部材との間で移動することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の照明組立体。

１４　前記複数の照明装置の前記入射面及び出口面が、それぞれ、実質的な連続面を形成していることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の照明組立体。

１５、前記本体部材には、光拡散手段が更に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１０項〜第１４項のいずれか１項に記載の照明組立体。

１６、前記光拡散手段が、前記入射面及び出口面の一方又は両方に隣接して前記本体部材に設けられた複数の溝を有していることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の照明組立体。

１７、前記複数の照明装置が、それらの各々の入射面がほぼ垂直になるようにして配置されており、前記反射面が、前記光ガイドを通る光を前記出口面から全体として上方及び外方に拡散できる形状を有していることを特徴とする窓に使用できる照明組立体及び請求の範囲第１０項〜第１６項のいずれか１項に記載の照明組立体。

１８、複数の照明チャンネルを設ける工程を有しており、前記各照明チャンネルが光透過材料で形成されており且つ入射面と出口面との間に延びており、前記照明チャンネルが１対の反射面の間に囲まれていて、前記入射面への入射光が前記反射面の一方又は両方から反射され且つ拡散された態様で前記出口面から出ることを特徴とする光を透過させる方法。

１９、添付図面に関連して説明したものと実質的に同じ照明装置。

２０、添付図面に関連して説明したものと実質的に同じ照明組立体。

明　細　書 □ 本発明は照明装置に関する。

より詳しくは、本発明は建造物（ビルディング）内での自然光による照明効果を向上させることへの適用に関するが、これに限定されるものではない。本願では、図示の目的から、この適用例について説明を行う。しかしながら、本発明は、人工光のディフューザ（拡散体）又はコンセントレータ（集光体）又はグリーンハウスパネル等の他の適用例にも使用できることを理解すべきである。

普通９窓は、入射光を、その方向を本質的に変えることなく建造物内に導入することができる。自然の太陽光が窓に入る入射角は一日のうちの時間及び季節により変化し、太陽光は、部屋の回りを移動するパッチ内に入る傾向がある。このため、周期的に過剰照明される局部領域と、人工的に照明しなければならない奥まった領域とが形成される。そのような不便な形態の自然光の存在により１反射窓、濃いガラス及びブラインド等により大部分の自然光を排除するように建造物が設計されるようになり、部屋内の照明でさえ電力を消費する光源により行われている。

窓を通る入射太陽光の幾分かを、その全体として下向きの経路から上向きの経路に方向変換し、天井及び／又は後壁の高い位置から太陽光を反射させ、建造物の奥まった箇所の照明を高めるのが好ましいことが認識されている。窓開口内にリフレクタ（反射体）を設けることにより、窓を通る入射光の方向変換を行う試みがなされている。しかしながら、この用途に提案されているリフレクタには固有の欠点がある。すなわち、ビームとしてリフレクタを出た光は、眩しさ、及び視覚的な安らぎをもたらさない他の動揺を引き起こす。これらは、光を満足のいくように方向変換し且つ拡散することができないため、今日まで、そのような努力が商業的成功を収めてはいない。

入射太陽光及び天空光をチャネリングするという所望の目的を達成する他の提案されている手段として、簡単な光量（ｌｉｇｈｔ　５−ｈｅｌｖｅｓ）及び複雑な光量がある。特殊な構成の表面を備えたより効率の良い光量は複雑なため、経済的に製造することができない。また、従来技術による方向変換装置は、光学的損失がかなり太き（、このため、特に、光が、強い直接太陽光ではな（天空光である場合に、方向変換される光量が少な（なってしまう傾向がある。従って、従来技術による方向変換装置は、例えば北半球では建造物の北側のみに用途が制限されていることが判明している。

従来技術による設計の他の主要な問題は、入射太陽光の広範囲な入射角にわたって効率良（作動できないため、複雑で、高価で不便な調節装置を必要とすることである。調節できないか或いは正しく調節されていない装置は、不適当な方向に反射される光を生じさせ、このため、建造物の窓壁近くの天井が過剰照明され、許容できない程眩しい光を透過する結果をもたらす。

従って本発明の目的は、上記欠点を低減すること、及び使用時に信頼でき且つ効率の良い照明装置を提供することにある。本発明の他の目的及び利点は、以下に明らかになるであろう。

上記目的及び他の目的は、本発明による次のような構成、すなわち、光透過材料で形成された本体部材と、該本体部材に設けられた入射面と、屈折光を反射するように本体部材に関連して設けられた反射面とを有しており、入射光が本体部材を通って屈折及び反射され、拡散された態様（パターン）で本体部材を出ることを特徴とする入射光を透過させる照明装置により達成される。

好ましくは、前記反射面が本体部材の１対の反射面からなり、該１対の反射面が本体部材内の光ガイドを形成していて、入射面を通って屈折された光が光ガイドを透過し且つ拡散された態様をなして光ガイドから出るように構成する。反射面は、光透過材料と、空気等の異なる屈折率をもつ材料との間の境界面であるのが好ましい。

これにより、反射は全体的に内面反射となり、特殊なミラーコーティングを施す必要がなくなる。もちろん、所望ならば、反射コーティング又は金属表面等の他の形態の反射面を用いることができるし、或いは、反射面を本体部材と中実の反射部材との間の境界面で形成し、モノリシックな照明装置を構成することもできる。

反射面は２つ以上の寸法に湾曲させることができ、これにより、入射する光の入射角を任意の方向に変化させて種々の機能を生じさせることができる。しかしながら、反射面を照明装置に沿って一定の輪郭に形成し、これにより、形成されるキャビティが製造及び組立ての簡単なプリズム状になるようにするのが好ましい。複数の照明装置を組み立てて、照明組立体を構成することができる。好ましくは、第１の反射面を１つの照明装置と関連させ、第２の反射面を隣接する照明装置と関連させて、照明装置の間に形成されるキャビティの対向側面を形成し、これにより製造の簡単化を図り且つ環境的な劣化から反射面をシールする。

照明組立体は、シートの形態をなす一定輪郭の押出し成形体として形成するのが好ましい。個々の照明部分は入射面及び出口面に隣接して一体に形成して、照明組立体が実質的に連続的な入射面及び出口面をもつように形成する。また、反射面は湾曲させるか、反射面に互いに傾斜した平らな部分を設け、これにより、低入射角で入射面に入る光（すなわち、入射面に対してほぼ垂直に入る光）が対向する反射面から交互に反射されて出口面から出るようにし、一方、高入射角で入射面に入る光は１つの反射面により反射させ、光が出口面から低い拡散角度で出るように構成することもできる。

反射面は適当なコーティングを施すことにより形成してもよいし、空気の空間と光学的に透明な材料との間の境界面からの全白反射により機能させてもよい。

反射面の傾斜は、反射面に入射する光が全白反射の生じる範囲内の入射角をもつように配置される。

従って、本発明の他の特徴は、広くは、光入射面と、光出口面と、実質的に対向する側面とを備えた光学的ウェーブガイド（導波管）を有する光透過装置にあり、前記対向側面の形状は次のように、すなわち、（１）前記入射面に入り且つ前記対向側面に当たる実質的に全ての光が、全白反射により前記出口面に透過され、且つ（２）そのように透過した光が、前記入射面での入射角とは実質的に独立した角度で前記出口面を出るように、選択される。

好ましくは、光学的ウェーブガイドは、白色光周波数の高透過係数をもつガラス、透明ポリマー又は他の材料等の誘電材料からなる一体本体で構成する。好ましくは、入射面及び出口面は平らで且つ互いに平行に配置されていて、照明装置を、入射面が建造物の外側を向き且つ太陽光及び／又は天空光を受け入れることができる標準的な窓と置換できるようにする。

本発明の好ましい実施例においては、誘電材料は、Ｏ〜７０”の入射角に対しては光線がウェーブガイド内に屈折され、７０°より大きい入射角に対しては光がウェーブガイドから離れる方向に反射されるように選択される。もちろん、より大きな入射角又は他の範囲の入射角が必要な場合には、そのような誘電体を選択するか、及び／又は７０°より大きい入射光を透過できるコーティング層又は表面層を設ける。

慣用的な窓に置換して使用することを意図した本発明の実施例においては、誘電材料及び反射面の形状を、約２０−０”の入射光は方向変換することなく通過するのに対し、約２０〜７０’の入射光は部屋内で内方及び上方に拡散するように、選択するのが有効である。

本発明の他の実施例においては、照明装置の入射面及び出口面がそれぞれのプリズム又は截頭状プリズムに形成されており、プリズムは、１対の反射面（該反射面は、入射光を所望の方向に反射できるように湾曲又はセグメント化してもよい）の間に囲まれている。

本発明の他の特徴は光を透過させる方法にあり、この方法は、複数の照明チャンネルを設ける工程を有しており、各照明チャンネルが光透過材料で形成されており且つ入射面と出口面との間に延びており、照明チャンネルが１対の反射面の間に囲まれていて、入射面への入射光が反射面の一方又は両方から反射され且つ拡散された態様で出口面から出るように構成されている。

本発明による装置は、垂直窓孔に使用する以外に、も適用することができる。例えば、本発明の装置は、天窓、仏塔屋根の全て又は一部、他の傾斜透光屋根部分又は光を特定の方向に方向変換するための人工光用のカバー等のように全体として水平なものにも用途を見出すことができる。

上記全ての装置は一定の透光ファクタを有している。

光がモジュールに出入りするとき小さな反射損失が生じ、また、誘電体内には吸収による透過損失が生じる。

これらの損失は、種々の入射角及び装置への火光点により僅かに変化するけれども、一般には、装置を透過して部屋に導かれる光量は、装置への入射光の強さによるところが大きい。

従って、眩しい太陽光が窓を直接照射する場合には、装置に拡散光が当たる場合よりも　かに多量の光量が部屋内に透過されるであろう。しかしながら、本発明の装置は、該装置を通って部屋内に導かれる光量を成る程度制御でき、これにより、部屋に入る昼光の光量を制御する機会を与え、従って、装置への入射光の強さとは無関係に、より均一の照明を与えることができる。

例えば本発明の装置には、誘電材料内に配置される反射インサートすなわち吸収インサートを設けて、透過光量を低減させることもできる。インサートは、本発明の装置の狭い部分に配置し、インサートのための空間は誘電材料に設けたスプリットすなわち溝により形成するの面及び／又は出口面に対して平行に配置するか、或いは傾斜して配置する。設けられた空間が装置を分割する場合には１個々のセクション又は複数のセクションからなるシートの形態をなす別々の部分を前述のようにして設けることができる。

１つのセクションの２つの部分の間の空間内においては、中実の反射材料又は吸収材料がギャップを通って自由に移動できるように構成することができる。この吸収材料は、金属表面が設けられた基板又は材料の表面に付着されたフィルムで構成するのが好ましい。

多エレメント装置の各セクションには、−片のこのような材料を設けるか、或いはセクションを選択的に設ける。反射インサートすなわち吸収インサートの高さは、その位置での誘電体の高さにほぼ等しくし且つ各隣接セクション間のエアギャップのサイズより大きくないことが好ましい。反射材料又は吸収材料の多片は、上の片に取り付けてブラインド組立体を形成するようにする。取付は手段は、各材料片の長さに沿って間隔を隔てたワイヤ又はコードで形成し、隣接する各材料片間に一定距離が維持されるようにする。或いは、各隣接片間に配置される中実ではあるが透明な材料で取付は手段を構成することもできる。いずれの場合でも、反射材料又は吸収材料の各片間の空間は、装置の入射側から出口側に光を導（ことができる高い透明度をもつことが好ましい。

このブラインドは、その位置での誘電体の高さに等しい量だけ昇降し、これにより、一方の極端位置においては、セクションを形成する２つの誘電体部分の間の領域を材料が完全に遮蔽し、その移動の他の極端位置においては、隣接セクション間のエアギャップ内に配置される。前者の位置においては、前のようにセクションを通った光はスプリットの第１部分から出て、ブラインド材料により殆ど全てが反射又は吸収される。このため、セクションの他の部分内を通り、従来の装置のように最終的に部屋内に出ることも殆どない。ブラインドが全体としてセクション間のエアギャップ内にある場合には、全ての光が２つの部分間のギャップを横切って通り、前のように部屋内に入り続けるようにするのが好ましブラインドは、上記２つの極端位置の間の一定範囲の位置で調節でき、従って、成る量の光がブラインド材料により反射又は吸収され且つ成る量の光が妨げられることなくギャップを横切って部屋内に入るようにするのが好ましい。各部分間の空間内にブラインドが延入すればする程、装置を透過できる光量は少なくなる。

ブラインド材料の相対位置を制御するブラインド組立体の移動は、手動又は自動により制御することができる。後者の場合には、装置を通る特定の透光レベルをプリセットしておくことができる。装置のセクションを通る光は、任意の適当なモニタリング手段によりモニタリングし、該モニタリング手段の出力を利用して駆動手段を作動させ、透光量がプリセットレベルに一致するまでブラインド組立体をギャップ内に（又はギャップ外）に駆動する。

窓等の任意の孔に入る光の進行方向は、互いに直角の２つの独立成分に分解することができる。第１成分は装置の重ね方向にとり、第２成分は単一セクションの平面内にとることができる。垂直窓孔の場合には、第１成分を垂直方向にとり且つ水平からの仰角（これも、窓に対して垂直になる）に関して規定することができる。この場合、第２成分は水平方向にとり、これは、傾斜角度（垂直から水平方向に測定した角度）に関して規定される。

南半球において北向きの窓の場合には、太陽は、毎日、東から西へと窓を横切って移動する。朝及び午後の間における各側への太陽の方向が傾斜角度であり、太陽がこの経路に従って移動するときの各点での水平線上の太陽の高さが仰角である。従って、本発明の装置は最初、入射光の高さ成分を、部屋内の好ましい水平対上向き経路に方向変換する方向に向けられている。各セクションの平面内での入射光の成分は、入射光が装置のセクションを通過する間、屈折されるけれども、光はこの平面内でほぼ同じ角度で出るため、この角度を変えるいかなる試みもなされない。

従って、本発明の装置は、入射光の高さ成分について装置を作動すると、入射光が装置の各セクションを通るときに幾分かの傾斜角光線が方向変換される。これにより、傾斜方向の（並びに前述の装置が達成できるように高さ方向の）一定範囲の角度にわたって、光が部屋に入ることができる。これは、光が、各セクションを境界付けるエアギャップ間の領域に入る前又は光がこの領域を出て出口面まで移動した後のいずれにおいても達成される。例えば、設けられる平面シートの内側部分には細かな垂直溝を切り込んで、窓置換用多エレメント装置の外側入射面を形成するか、又は本発明による一体成形型シート装置を形成する。もちろん、これらの溝は、装置の出口面にも設けることができ、或いは出口面のみに設けることもできる。

溝には直線状の縁部を設けることができるが、好ましくは、縁部を湾曲させて、好ましい多エレメント装置のエアギャップ近くで溝の幅が最大になるようにする。誘電体を通って溝の境界面に入る全ての光は、その入射角が臨界角より大きくなると全白反射される。溝は装置の高さ方向に走っているため、この反射は、光の進行の傾斜角度を変化させる。

幾分かの光線は、これらの溝に当たることな（このセクションを通過するであろう。溝の個数、間隔及び深さによって、溝により方向変換されるであろう入射光の屈折が決定され、この屈折は入射光の傾斜角度が太き（なるにつれて増大する。

本発明をより容易に理解し且つ実施できるようにするため、本発明を、その好ましい実施例を示す添付図面を参照して以下に説明する。

第１図及び第２図は、本発明による照明チャンネルを示す断面図である。

第３図は、本発明による照明装置を示す断面図である。

第４図、第５図及び第６図は、本発明による他の照明装置を示す断面図である。

第７図及び第８図は、本発明による更に別の照明装置を示す断面図である。

第９図は、本発明による多エレメント装置の入射側を示す断面図である。

第１０図は、本発明による多エレメント装置の出口側を示す断面図である。

第１１図は、第９図及び第１０図の多エレメントを組み込んだ多エレメント装置を断面で示す斜視図である。

第１２図は、第１１図に示した多エレメント装置の別の実施例を示す図面である。

第１３図は、第１２図の多エレメント装置の低光路形態を示す詳細断面図である。

第１４図は、第１２図の多エレメント装置の高光路形態を示す詳細断面図である。

第１５図は、本発明の装置への使用が期待される入射光部品を示す概略図である。

第１６図は、入射光の斜光部品を使用できる本発明の装置の平面図である。

第１７図は、第１６図の装置の部分端面図である。

第１８図及び第１９図は、第１６図の装置を示す別の詳細図である。

第１図及び第２図に示す照明チャンネル１０は、プリズム状の形状を有しており且つ平らな入射面１１と、平らな出口面１２と、上面１３と、下面１４との間に囲まれている。上面１３は端部１５を備えており、該端部１５は、隣接する照明チャンネルの下端部１６に接着してもよいし、或いは該下端部１６と一体成形してもよい。

両端部１５の間の上面１３の部分は、急勾配の外側傾斜部１７と、水平な中央部２０と、浅い内側傾斜部２１とで構成されている。雨下端部１６の間の下面１４の部分２２は、出口面１２を含む平面に隣接して配置された軸線をもつ円筒体（シリンダ）の一部である。

第２図は、一体装置の一部に適した本発明の装置の１エレメントの比例部分を示しており、ここで、無次元の１０進数は長さの単位であり、角度も示されている。

第３図に示すように、複数の照明チャンネル１０を一体に接着して照明組立体３０を形成することができる。

或いは、照明組立体３０はシート状に押出し成形するか鋳込むこともできる。例えば２０＠という低入射角で入射面３１に入る光は、拡散され且つ出口面３７に対してほぼ垂直に出口面３７を出る前に、第１キヤビテイ３３の外側下面３２から、第２キヤビテイ３５の上面３４の中央部分、及び第１キヤビテイ３３の内側下面３６において全白反射により反射される。また、このような入射角での幾分かの光は、上面３４の内端部をかすめて通り、その入口角度（ｅｎｔｒｙ　ａｎｇｌｅｌとは僅かに異なる角度で出る。

例えば４５°という中間の入射角で入射面３１に入る光は、入射面３１で低屈折角に屈折され、これにより大部分の入射光はキャビティ４１の上面４０に沿って分布する位置から反射される。この上面４０は僅かに湾曲しているので、照明組立体３０の異なる位置に入る光は種々の角度で出口面３７を出て、該出口面３７に対してほぼ垂直な拡散光を形成する。

７０”のような高入射角で入射面３１に入る光は低角度に屈折され、これにより、大部分の入射光は、キャビティ４３の上面４２の外端部上に入る。上面４２のこの端部は最大の傾斜を有しているため、光線は、これらが入射面３７に対してほぼ垂直に拡散されて該入射面３７を出るのに充分な角度で偏向される。

第４図、第５図及び第６図に示す照明組立体５ｏ、５２．５４は、種々の範囲の入射角及び種々の範囲の光出口角度に対して最適性能が得られる別の幾何学的形状のエアキャビティ５１．５３．５５を有している。

第７図に示す照明チャンネル７ｏは、入射プリズム７１及び出ロプリズム７２を有している。両プリズム状７１．７２と、上方の反射面７４と、下方の反射面７５との間にはエアキャビティ７３が形成されており、上下の反射面７４．７５は、図示の断面に対して垂直な軸線の回りで湾曲している。入射プリズム７１の内面７６及び出ロプリズム７２の内面７７も、図示の断面に対して垂直な軸線の回りで湾曲している。

第８図に示すように、複数の照明チャンネル７０を一体に結合して照明組立体８０を形成することができる。

各チャンネル７０の上方の反射面７４と、該チャンネルの上のチャンネル７０の下方の反射面７５とが、反射材料からなるシートの対向側面として形成されている。

低入射角では、光は、多かれ少なかれ直接エアキャビティ７３を通り、面７６．７７の曲率により定められる拡散度合いで照明組立体８０を出る。より高い入射角では、光は、入射プリズム７１を通って下方の反射面７５上に偏向され、ここで光は、出ロプリズム７２を通って出る前に、その角度が太き（変えられる。

第９図〜第１４図の実施例には多エレメント装置が示されており、該装置は１例えば窓の外側に向けて配置される実質的に平らな入射面８１を備えた入射部材８０を有している。この入射部材８ｏは適当な形状をもつ誘電体フィンガ８２として形成されており、該誘電体フィンガ８２は入射面８１から離れる方向に延びており且つ内面８３に終端している。この内面８３は入射面８１に対して平行にするのが好ましい。誘電体フィンガ８２間の空間は、これらのフィンガ８２内での全白反射のための境界条件を与える空気充満ギャップを形成し、入射面８１に入る入射光を、内面８３から出すように指向させる。

入射部材８０から間隔を隔てて且つ該入射部材８０に対して平行に出口部材８５が取り付けられており、該出口部材は、入射面８１に対してほぼ平行で且つ使用時に部屋の内部に向けて配置される出口面８６を備えている。出口部材８５には内面９０を備えたフィンガ８７が設けられており、該内面９０も入射部材８０の内面８３に対して平行に配置するのが好ましい。フィンガ８７間には空気充満ギャップ９１が設けられており、これらのギャップ９１は、内面９０を通る光が全白反射することができる境界条件を与え、光が出口面８６から出るようにしている。

入射部材８ｏ及び出口部材８５は、ギャップ９２が形成されるように相対的に取り付けられている。ギャップ９２は、入射部材８０と出口部材８５との組立体の中心を通る垂直チャンネルを形成している。

このギャップ９２内には、互いに垂直方向に間隔を隔てて配置されたシャッタ部材９３が設けられている。これらのシャッタ部材９３は垂直方向に移動でき、互いに隣接する内面８３と９０との間及び空気充満ギャップ８４と９１との間に選択的に配置される。

もちろん、シャッタ部材９３は図示のように別々のシャッタ部材として構成してもよいし、或いは、複数のシャッタ領域が設けられた誘電材料からなるシートで構成することもできる。この後者の構成の場合には、シート材料を、入射部材８０及び出口部材８５と同じ屈折率をもつ材料で形成し且つ内面８３．９０に密接して移動できるように構成して、異なる屈折率からなるエレメント間の多数の境界数により光の通過が妨げられることのないようにすることができる。

使用に際し、入射部材８０の入射面８１に入った光は、全白反射境界を介してフィンガ８２の内面８３に透過され、その後、シャッタ部材９３を通り次いで出口部材８５の出口面８６に入る光量が、内面８３．９ｏに対するシャッタ部材９３の相対位置により制御される。

第１５図には典型的な装置の入射面の断面が示してあり、ここには、仰角Ｏ及び傾斜角Ｕをもつ選択された１つの入射光１００が示されている。これらの同角度０、Ｕは、面１０１に対する０°の入射角で引いた線から測定したものである。

傾斜成分Ｕが装置の有効波ガイド内に向くようにするため、反射溝１０２が設けられる。この反射溝１０２の壁は、傾斜成分Ｕをもつ光を、装置の波ガイド部分１０３内に反射する面を形成している。この実施例においても、波ガイド部分１０３はエアギャップ１０４により仕切られている。

溝１０２は入射スキン１０７の内面１０５に設けられており、このため、装置の入射面及び出口面は滑らかで、塵埃等が溜まることはない。

第１８図に詳細に示す実施例においては、溝は直線状の側面を有しており、従って、あたかも光線が溝の面に衝突するのと同様にして平行な光線を反射する。しかしながら、性能を向上させるには、溝１０２に拡散する外側輪郭１１０を設けて、入射光の傾斜成分Ｕを拡散させるのが好ましい。

上記説明は本発明の例示に過ぎず、これらの実施例についての当業者に自明の種々の変更は、請求の範囲に記載の本発明の範囲内に含まれるものであることは理解されよう。

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Claims

【特許請求の範囲】

１．入射光を透過させる照明装置において、光透過材料で形成された本体部材と、該本体部材に設けられた入射面と、屈折光を反射するように本体部材に関連して設けられた反射面とを有しており、入射光が本体部材を通って屈折及び反射され、拡散された態様で本体部材を出ることを特徴とする照明装置。
２．前記反射面が本体部材の１対の実質的に対向する反射面からなり、該１対の反射面が本体部材内の光ガイドを形成していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の照明装置。
３．前記反射面が、光透過材料と、異なる屈折率をもつ材料との間の境界面であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の照明装置。
４．前記異なる屈折率をもつ材料が空気であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の照明装置。
５．前記反射面が、前記入射面から反射面に至る光を前記境界面で全体的に内面反射できる形状を有していることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の照明装置。
６．前記光透過材料が誘電体からなり、０〜７０°の角度で前記入射面に入射する光が屈折されて前記光ガイド内に入ることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の照明装置。
７．前記光ガイド内には反射部材又は吸収部材が配置されており、該反射部材又は吸収部材が光ガイドを通る光量を制御すべく移動できることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の照明装置。
８．前記反射部材又は吸収部材が光ガイドの狭い部分に配置されていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の照明装置。
９．前記光ガイドが本体部材の出口面に終端しており、該出口面が前記入射面に対してほぼ平行であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の照明装置。
１０．請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１項に記載の複数の照明装置を有していることを特徴とする照明組立体。
１１．互いに隣接している照明装置の反射面が、前記照明装置間にキャビティの対向側面を形成しており、前記キャビティが、異なる屈折率をもつ前記材料を収容していることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の照明組立体。
１２．前記複数の照明装置が連続シートとして一体成形されており、前記複数の照明装置の出口面が、それぞれ、実質的に連続的な面を形成していることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の照明組立体。
１３．前記複数の照明装置が、一体成形された入射部材と、一体成形された出口部材と、複数の吸収部分すなわち反射部分を備えたブラインド部材とを有しており、前記吸収部分すなわち反射部分の各々が対応する光ガイドを通る光量を制御できるように、前記ブラインド部材が前記入射部材と出口部材との間で移動することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の照明組立体。
１４．前記複数の照明装置の前記入射面及び出口面が、それぞれ、実質的な連続面を形成していることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の照明組立体。
１５．前記本体部材には、光拡散手段が更に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１０項〜第１４項のいずれか１項に記載の照明組立体。
１６．前記光拡散手段が、前記入射面及び出口面の一方又は両方に隣接して前記本体部材に設けられた複数の溝を有していることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の照明組立体。
１７．前記複数の照明装置が、それらの各々の入射面がほぼ垂直になるようにして配置されており、前記反射面が、前記光ガイドを通る光を前記出口面から全体として上方及び外方に拡散できる形状を有していることを特徴とする窓に使用できる照明組立体及び請求の範囲第１０項〜第１６項のいずれか１項に記載の照明組立体。
１８．複数の照明チャンネルを設ける工程を有しており、前記各照明チャンネルが光透過材料で形成されており且つ入射面と出口面との間に延びており、前記照明チャンネルが１対の反射面の間に囲まれていて、前記入射面への入射光が前記反射面の一方又は両方から反射され且つ拡散された態様で前記出口面から出ることを特徴とする光を透過させる方法。
１９．添付図面に関連して説明したものと実質的に同じ照明装置。
２０．添付図面に関連して説明したものと実質的に同じ照明組立体。