JP2008522378A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】照明装置（１）は、少なくとも２つの光源（５）、特にＬＥＤを有し、光源（５）によって放出された光を分配するための光分配装置（３）を有し、光源（５）は光分配装置（３）の内部に配置されており、光分配装置（３）に配置された拡散面（４）を有し、光分配装置（３）の内部に配置された少なくともひとつの分割面（１０）を有し、光分配装置（３）は、光の分配のために、少なくとも２つのサブ領域（３１，３２）に分割されている。
【選択図】図２ｂ

Description

本発明は、複数の光源を有する大型領域の照明装置、及び光を分配する分割可能な構造に関する。

複数の光源を有する公知の大型領域の照明装置は、均一な強度の光を生成するため、光分配装置と拡散面とを備え、これらの要素は、複数の光源からの光を均一に分配し又は均質に混合する。エレクトロルミネッセンス光源（ＬＥＤ）は代表的に、全体的な薄い照明装置に使用される。光源が異なる色の光を放出する場合には、照明装置は、色の混合によって白色光を放出することができる。しかしながら、光分配装置の内部において、知覚される色及び／又は光の強度は、それぞれの光源の強度を他の光源の強度とは独立して設定できる場合であっても、光分配装置の残余の部分から独立して、光分配装置のひとつのサブ領域に作用することができない。

米国特許公開第２００２／０１３０３２６号公報に開示されている照明装置は、複数のＬＥＤを有し、時間関連効果を補償するために、ＬＥＤの強度は、互いに独立して設定及び再調節することが可能になっている。この照明装置は、複数のグループのＬＥＤを備え、ＬＥＤのグループからの放出は、互いに独立して設定可能になっている。各グループは、光の強度及び／又は色が異なっている。互いに独立して分割された領域に異なる強度及び／又は色をもった均質な光を発光することが可能な、複数のグループのＬＥＤ及び／又はＬＥＤのグループの一部分から構成されるグループサイズを越えて、照明装置を任意の所望の領域に分割することはできない。また、個別のグループのＬＥＤを任意の所望のＬＥＤのサブ領域に分割したり、他のＬＥＤのサブ領域から独立して強度及び色を設定可能にしたりすることも出来ない。

従って、本発明の目的は、照明装置を、互いに独立して設定可能な放出特性をもった所望形状のサブ領域に分割することを可能にすることであって、かかる分割は容易で、安価で、必要時に実行可能である。

かかる目的を達成するための照明装置は、少なくとも２つの光源、特にＬＥＤを有し、光源から放出された光を分配する光分配装置を有し、光源は光分配装置内に配置され、光分配装置に配置された拡散面を有し、光分配装置内に配置された少なくともひとつの分割面を有し、光分配装置は、所望に応じて、光分配用の少なくとも２つのサブ領域に分割されていることを特徴とする。

光分配装置に、分割面が付加され、交換可能になっていれば、時間と共に変化する要求条件に適合して、照明装置をフレキシブルに分割することが可能になって、有利である。

可能な異なる光の効果の量を増加させるために、少なくとも２つの光源が設けられ、互いに独立して設定可能な強度の光を放出するならば有利である。加えて、少なくとも２つの光源が、スペクトルが異なる領域の光を放出するならば、さらに有利である。「光の効果」とは、照明装置からの光によって生み出される効果であり、分割面が挿入されていないときの照明装置の効果とは異なる。

また、分割面は、実質的に光を遮蔽してサブ領域を分割しているならば、有利である。その結果、光の効果は、異なるサブ領域毎に、互いに独立して生み出される。この場合、分割面の厚みは、拡散面の厚みに比べて小さければ、特に有利である。この場合には、拡散面による光の散乱が、観察者に分割面を見えなくさせるのに十分である。この実施形態においては、観察者にとって、異なったやり方で光を放出しているサブ領域は、なんら目に見える分割なしに、互いに仕切られる。

全体的に浅い（薄い）照明装置では、光分配装置と分割面とが、その少なくとも一部分が、反射率が９０％を越える材料から構成され、光源から放出された光を複数回の反射によって分配するのが有利である。全体的な深さがさらに小さい場合には、光源の上方に、光源から放出された光を拡散面に対して実質的に平行に偏向させる装置が設けられているのが特に有利である。このようにして、配置された光源の平面に、均一な光の分布が得られ、従って、拡散面を光源の極めて近くに配置することが可能になる。

特殊な光の効果を生み出すため、分割面は、例えば孔及び／又はスロットからなる、光が透過可能な領域を有し、サブ領域の間で光を交換するのが有利である。このように、２つのサブ領域の間における移行は、観察者が望むように、異ならせて配置することができ、光を透過可能な領域が呈する形状によって指図されるように、異なる強度及び／又は色になる。少なくとも３つの光源、特に、異なる色を放出する３つの光源が、それぞれのサブ領域に配置されるように、分割面が構成されていれば、さらに有利である。サブ領域における３つの異なる色の光源からの光を分配することによって、所望の色の光、例えば白色光さえも、それぞれでサブ領域に得ることが可能になる。

サブ領域から光を放出するため、拡散面は、４０％〜６０％の光透過率を有しているのが有利である。このようにして、分割面の領域でも、照明装置から放出される光の均一な強度分布が得られる。

本発明のこれらの及びその他の観点は、以下に説明する実施形態を参照することで、明らかになる。

図１ａは、照明装置１の平面図であり、この照明装置１は、空間３０を取り囲む光分配装置３に平面的に配置された光源５を有している。図面の左側半分には、拡散面４を備えていない照明装置１を示し、図面の右側半分には、光源５の上方に拡散面４を配置した様子を示している。後者の場合、光源５は、直接には見えないので、単に理解を容易にするために、光源５を破線で示している。拡散面は、均等な陰影を付けられており、適当な光分配装置３によって生み出される、拡散面の均一な照明を示すことを意図している。図１ｂは、Ａ断面（図１ａ）で破断した、同一の照明装置の側面図を示している。例えば、従来の白熱電球や、放電ランプ、又は、エレクトロルミネッセンス（ＬＥＤ）などの光源の性質は、単に光分配装置のデザインに影響し、発明には影響しない。例示的に後述される、実施態様では、ＬＥＤが光源として用いられるが、本発明による照明装置では、光源はこのタイプに限定されない。

図１ｂは、図１ａのＡ断面で破断した照明装置１の側方からの図面である。光は、光源５から円錐形の形状に放出され、光分配装置３を設ける目的は、この光を、空間３０内で均一に分布させるように光の円錐を重ね合わせ、光分配装置３の内面にて反射させることである。光源の形状に依存して、放出される光も、円錐形以外の放出パターンになることもある。光源の形状に依存して、個々の光源の強度は、互いに従属して、及び／又は、互いに独立して、設定される。光源５から放出された光のうち、いくらかは、反射されずに拡散面４に達し（線７）、いくらかは、光分配装置３の内面で反射した後に拡散面４に達し（線８）、光はすべて、拡散面４によって拡散して散乱する（矢印９）。好ましい実施形態においては、光分配装置の内面における反射は鏡面的であるが（散乱とは違い、巨視的に見ると入射と反射が同一の角度である）、多くの実施形態においては散乱であっても良い。

図２ａは、分配された光源５１，５２を有する、本発明の実施形態による照明装置１を示している。この場合には、光源５１，５２は、光源の性質、及び／又は、放出する色が異なり、例えば、赤色の光源５１と緑色の光源５２でもよい。加えて、光源５１，５２の強度は、別個に設定可能にすることもできる。光分配装置１に挿入された分割面１０は、光分配装置３内の空間を、２つのサブ領域３１，３２に分割する。分割面は、例えば、クランプ又はネジの結合によって、可逆的なやり方で、光分配装置に付加されても、または、例えば、半田付け又は接着の結合によって、永久的に、光分配装置に固定されても良い。明瞭さのために、図面の左側半分には、拡散面の無い、本発明による照明装置を示している。光分配装置３に分割面１０が取り付けられると、拡散面４は、光分配装置に再び配置される。図面の右側半分には、直接は見えない光源５１，５２を、理解を助けるために、破線で示している。拡散面４１，４２は、均等な陰影が付けられ、適当な光分配装置によってそれぞれサブ領域３１，３２で生成される拡散面の均一な照明を示すことを意図している。光源５１，５２から放出された光は、光源の性質及び光源が電子的に駆動される方法に起因して相違した状態で、拡散面４の領域４１，４２にて照明装置から出現し、かかる相違は、ここでは、サブ領域４１，４２に異なる陰影を付けることで表している。例えば赤色の光源５１を用いると領域４１には赤色の光が与えられ、緑色の光源５２を用いて、領域４２には緑色の光が与えられる。分割面１０が呈する形状に依存して、赤色の領域４１から緑色の領域４２への移行部は、例えば、存在しないように、連続的に見えたり、又は暗い分割領域を有するように見えたりする。好ましい実施形態においては（図２ｂ参照）、分割面１０は、実質的に光を遮蔽することによって、領域３１，３２を互いに分割する。さらに好ましい実施形態においては、分割面は鏡のような反射材料から作られており、このことは、最初に、光源５１，５２から放出された光が（図１ｂにおける線７）、分割面によって拡散面４の方向へと反射され（線８１，８２）、拡散面４で、領域４１，４２に拡散して散乱する（矢印９）ことを意味している。特に好ましい実施形態においては、分割面の厚みは、拡散面の厚みに比べて小さくなっていて、照明装置１が動作しているとき、分割面は、観察者からは見えなくなっている。拡散面の代表的な厚みは数ミリメートルであるが、金属製の分割面は、例えば、１mm未満の厚みに作ることが可能である。分割面の形状によって、領域４１，４２の間の色の移行部は、はっきりした輪郭で、又は連続的に構成される。他の実施形態においては、例えば、分割面に存在する孔、スロット又はその他の開口部によって光を部分的に透過させ、光分配装置３内で領域３１，３２を分割する分割面によって、追加的な光の効果が得られる。これらの実施形態によれば、分割面の領域において、サブ領域間に、色及び／又は強度の輪郭がはっきりしない移行部が得られる。

図３ａ及び図３ｂは、拡散面を有する照明装置のサブ領域３３について、光分配装置のサブ領域を横切る一次元の強度プロファイルを、図２の線Ｃに沿ったプロットとして示している。隣接する領域の光源は、この例においては、消灯されている。図３ａにおいて、分割面１０の反射面は、散乱性の反射材料から作られている。その結果、分割面の領域では、強度が増強され、これは、拡散面を通して、観察者によって知覚される。図３ｂは、分割面として鏡面の反射面を有する照明装置における対応する強度プロファイルを示している。強度プロファイルは、サブ領域３３の分割面の領域において、いかなる強度の増加も示していない。側壁が位置している箇所における、強度の減退の急峻さは、例えば、拡散面の厚み、透過性、及び散乱力などの、拡散面の性質に関連する。観察者からは目に見えない分割面を有するような、特に好ましい実施形態においては、分割面の少なくとも表面は、鏡面の反射材料から作られる。

図４は、例示として、本発明による照明装置の光源の様々な配置を示しており、適切なやり方で動作させるならば、異なる光の効果を生み出せるものである。この場合、複数の領域は、光分配装置３に設けた複数の分割面１０によって、光を遮蔽して、互いに分割されている。領域３１には、例えば白色の光源５５が取り付けられ、領域３２には、ひとつの赤色の光源（５１）と、ひとつの緑色の光源（５２）と、ひとつの青色の光源（５３）とが取り付けられ、光の混合によって白色光を発生し、領域３３には、演色指数を改善するためにオレンジ色の光源５３が追加して取り付けられ、領域３４には、赤色光を発生させる赤色の光源が取り付けられている。光分配装置３の形状によって、分割面１０によって生み出された光分配装置３における個々のサブ領域について、互いに独立して、均一な強度及び色の光を生み出すことができる。光分配装置に可逆的に取り付けられた分割面の場合には、得られる光の効果は、ユーザによって、望むように変更することができる。

図５は、照明装置１における分割面１０の可能な実施形態を示していて、光分配装置３をサブ領域３１，３２，３３に分割している。分割面については、光分配装置３の光源５の関連した配置に挿入することが可能であるならば、他の幾何学形状も可能である。先ほどの図２ａ、図２ｂ、及び図４において、参照符号５１〜５５によって指示されていた光源は、図５においては一般的に参照符号５によって指示されているが、というのは、この場合には、光源の間に存在する任意の相違点に触れる意図がないためである。

本発明によれば、複数回の反射によって光の分配を生み出すような分割面もまた、光分配装置に使用することができる。この場合、分割面の少なくとも表面は、特に、その全体的な深さを減少させるために、光分配装置が拡散面に対して実質的に平行に光を放出することを意図するならば、例えば９５％以上の反射率を有するＡｌａｎｏｄなど、高い反射率の材料から好ましくは構成される。拡散面に対して実質的に平行な光の放出は、例えばＬｕｘｅｏｎのＬＥＤなどの横方向に放出する光源によって、または、放出の方向に見て、光源の上方に配置されてなる適当な装置によって、実現される。分割面が、光分配装置の反射内面と同一の高い反射率の材料から作られているならば、さらに好ましい。

図面と詳細な説明によって説明された実施形態は、照明装置の例だけを表しており、特許請求の範囲をそれらの例に限定するものと解釈されるべきではない。当業者にとっては、代替的な実施形態も可能であって、それらは特許請求の範囲の保護範囲によって包含される。従属請求項の番号は、その他の請求項の組合せが、本発明の有利な実施形態を表さないことを暗示する意図ではない。

図１ａは、（拡散面の無し及び有りの）照明装置の平面図を示している。 図１ｂは、（図１ａの）Ａ断面で破断した照明装置の側方からの図面である。 図２ａは、分割面を有する本発明による（拡散面の無し及び有り）照明装置を示した平面図である。 図２ｂは、（図２ａの）Ｂ断面で破断した本発明による照明装置の側方からの図面である。 図３ａは、散乱性の反射分割面を設けた場合について、（図４の）Ｃ線に沿った一次元の強度の輪郭を示している。 図３ｂは、鏡面の（つまり非散乱性の）反射分割面を設けた場合について、（図４の）Ｃ線に沿った一次元の強度の輪郭を示している。 図４は、拡散面を備えず、異なった配置の光源を有する本発明による照明装置を示した平面図である。 図５は、拡散面を備えず、異なった分割面を有する本発明による照明装置を示した平面図である。

Claims (11)

1. 照明装置（１）であって、
   少なくとも２つの光源（５）、特にＬＥＤを有し、
   前記光源（５）から放出された光を分配する光分配装置（３）を有し、
   前記光源（５）は、前記光分配装置（３）内に配置され、
   前記光分配装置（３）に配置された拡散面（４）を有し、
   前記光分配装置（３）内に配置された少なくとも一つの分割面（１０）を有し、
   前記光分配装置（３）は、光分配用の少なくとも２つのサブ領域（３１，３２）に分割され、前記サブ領域は所望である、
   ことを特徴とする照明装置。
2. 前記分割面（１０）は、前記光分配装置に付加され、交換可能である、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 互いに独立して設定可能な強度の光を放出する少なくとも２つの光源（５１，５２）が設けられている、
   請求項１又は２に記載の照明装置。
4. スペクトルが異なる領域の光を放出する少なくとも２つの光源（５１，５２）が設けられている、
   請求項３に記載の照明装置。
5. 前記分割面（１０）の厚みは、拡散面（４）の厚みに比べて小さい、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記分割面（１０）は、特に孔及び／又はスロットからなる、光が透過可能な領域を有し、
   前記サブ領域（３１，３２）間で、光を交換する、
   ことを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の照明装置。
7. 前記分割面（１０）は、実質的に光を遮蔽することによって、前記サブ領域（３１，３２）を分割している、
   請求項５に記載の照明装置。
8. 光分配装置（３）と分割面（１０）とは、その少なくとも一部分が、反射率が９０％を越える材料から構成され、前記光源（５）から放出された光を複数回の反射によって分配する、
   請求項１ないし７のいずれが１項に記載の照明装置。
9. 前記照明装置（１）の放出方向に見て、前記光源（５）の上方には、該光源（５）から放出された光を拡散面（４）に対して実質的に平行に偏向させる装置が設けられている、
   請求項８に記載の照明装置。
10. 少なくとも３つの光源（５１，５２，５３）、特に、強度が互いに独立して設定可能であり色が異なる光を放出する３つの光源が、それぞれのサブ領域（３１，３２）に配置されるように、前記分割面（１０）が構成されている、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記拡散面（４）は、４０％〜６０％の光透過率を有している、
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の照明装置。

Images