(57)【要約】照明システムに近接して配置されている対象物（１）を照明するための照明システムについて開示している。照明システムは、対象物から実質的に離れて発光するように、ラインに沿って配置されている複数の発光器（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有する。複雑形状反射器（１１）は、前記対象物の方に前記複数の発光器により発光された光を反射するために、前記複数の発光器に近接して配置されている。動作中に、光は、前記対象物を実質的に均一に照明するように、前記複雑形状反射器を介して前記対象物のみに実質的に達する前記複数の発光器により発光される。複雑形状反射器は、対象物の実質的に均一な照明を得るようにデザインされている。好ましくは、発光器の特徴寸法ｄｌｅ及び発光器と複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒは式ｄｌｅ／ｄｅｒ≦０．５を満足する。
2008542987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムに近接して配置されている対象物を照明するための照明システムであって：
前記対象物から実質的に離れて発光するように、ラインに沿って配置されている複数の発光器；
前記対象物の方に前記複数の発光器により発光された光を反射するための、前記複数の発光器に近接して配置されている複雑形状反射器；及び
動作中に、前記対象物を実質的に均一に照明するために、前記複雑形状反射器を介して前記対象物のみに実質的に達する前記複数の発光器により発光された光；
を有する照明システム。
【請求項２】
請求項１に記載の照明システムであって、前記発光器の特徴寸法ｄｌｅ及び前記発光器と前記複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒは次式
ｄｌｅ／ｄｅｒ≦０．５
を満足する、照明システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の照明システムであって、前記複雑形状反射器は光ビームの集光を得るために楕円形状を有する、照明システム。
【請求項４】
請求項３に記載の照明システムであって、前記照明システムはスリットを備え、前記の光ビームの集光は、実質的に前記スリットの位置において得られる、照明システム。
【請求項５】
請求項４に記載の照明システムであって、前記スリットの幅ｗｓ及び前記発光器と前記複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒは次式
ｗｓ／ｄｅｒ≦２
を満足する、照明システム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の照明システムであって、前記複雑形状反射器は反射面を有する、照明システム。
【請求項７】
請求項６に記載の照明システムであって、前記反射面は、前記照明システムにおけるクランピング配置に配置されている反射フォイルを有する、照明システム。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の照明システムであって、前記複数の発光器は支持体において配置され、前記支持体及び前記複雑形状反射器は単一の金属、好ましくは、押し出しアルミニウムから成る、照明システム。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の照明システムであって、前記複数の発光器は直線に沿って配置されている、照明システム。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の照明システムであって、前記複数の発光器は、区別可能な原色又は単一の原色の複数の発光ダイオードを有する、照明システム。
【請求項１１】
対象物を支持する第１棚及び該第１棚の上方に配置されている第２棚と有する棚照明システムであって、前記第２棚の端は、請求項１又は２に記載の照明システムを備え、前記照明システムは、実質的に前記対象物を均一に照明する、棚照明システム。
【請求項１２】
請求項１又は２に記載の照明システムを有するウォールウォッシャ照明システムであって、前記対象物は壁の面であり、前記ウォールウォッシャ照明システムは実質的に前記壁の面を均一に照明する、ウォールウォッシャ照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を照明するための照明システムであって、複数の発光器及び反射器を有する、照明システムに関する。
【０００２】
本発明はまた、そのような照明システムを備えた棚照明システムに関する。
【０００３】
本発明はまた、そのような照明システムを有するウォールウォッシャ照明システムに関する。
【背景技術】
【０００４】
そのような照明システム自体は既知である。それらの照明システムは、特に、対象物を照明するための棚照明システム又は壁を照明するためのウォールウォッシャ照明システムとして用いられる。棚照明システムは、例えば、プロダクトを照明するために店で、又は対象物を照明するために（書籍用）棚において家庭で用いられている。棚照明システムにおいては、一般に、照明される対象物は第１棚に位置付けられ、棚照明システムは、第１棚のそばに備えられている第２棚に設置されている。好適には、棚照明システムは、第２棚の端に設置される。棚の他の実施が可能であり、そのような照明システムは、照明される棚からある距離を置いて備えられる、又は、棚に関して異なる方向に備えられることが可能である。ウォールウォッシャ照明システムは、部屋の壁又は天井のような平坦な面と同一の平面を有するように設置される。ウォールウォッシャ照明システムにより発光される光は、例えば、照明により、設置面に対して垂直な壁、床又は天井のような近接する平坦な面を“洗浄する”。その照明システムはまた、高速道路における標識として使用されている。
【０００５】
一般に、そのような照明システムは水銀放電ランプを有する。
【０００６】
特開平１０−０４０７２０号公報の英語の要約においては、壁の面に設置される照明器本体を有し、最上面における上部光透過開口と、主照明器本体の最下面における下部光透過開口とを有する壁ブラケット照明器について開示されている。実質的に水平方向の光発光部を有する高強度メタルハライド放電ランプが本体内に収容されている。照明器本体の上部半分においては、楕円反射板が備えられている。その反射板は、上部光透過開口の方への直接光を遮らないが、下部光透過開口に比べて、上部光透過開口の方向にメタルハライドランプにより発光される光における色差の影響を低減するために、照明器の下部光透過開口の方にメタルハライドランプにより上方向に発光される光の一部を反射する。
【０００７】
既知の照明システムの短所は、光発光が十分に均一でないことである。
【特許文献１】特開平１０−０４０７２０号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の不利点を全体的に又は部分的に除くことを目的とする。本発明にしたがって、この目的は、照明システムに近接して備えられている対象物を照明するための照明システムであって：
対象物から実質的に離れて光を発光するためのラインに沿って備えられている複数の発光器と、
対象物の方に複数の発光器により発光される光を反射するための複数の発光器に近接して備えられている複雑形状反射器と、
動作中に、対象物を実質的に均一に照明するための、その複雑形状反射器を介して、対象物のみに実質的に達する複数の発光器により発光される光と、
を有する、照明システムにより達成される。
【０００９】
本発明にしたがった照明システムは、所謂、間接照明システムである。複数の発光器により発光される光の大部分は対象物に直接、入射しないが、複雑形状反射器における反射を介して対象物のみに達する。複数の発光器は、光が照明される対象物から離れて発光されるように備えられている。複雑形状反射器は、発光器により発光される光を反射するようにデザインされている。複雑形状反射器の形は、対象物と照明システムとの間の距離の関数としての対象物の好ましい照明に応じて反射器の形状を演算する既知のコンピュータプログラムにより最適化される。複雑形状反射器をデザインすることにおいては、複雑形状反射器による発光光線角度が、目的領域（照明されるべき対象物）の位置に対してマッピングされる。このようにして、複数の発光器により発光された光の反射後に、その方向における光線密度は、目的領域が好ましい方式で照明されることを可能にするように変えられることが可能である。
【００１０】
既知の照明システムにおいては、光の殆どは照明システムの比較的近くの近傍に出射され、照明システムから遠く離れた距離には、殆ど光は出射されない。このことは、不均一な対象物における照明をもたらし、そのことは好ましくない。特に、照明システムが対象物の上方に設置されている場合、対象物の最上部にかなりの光が存在する一方、対象物の下部、例えば、ビューアに対向する対象物の部分における照明は比較的低く、その結果、対象物における不均一な照明がもたらされる。本発明にしたがった照明システムにおいては、あるラインに沿って配置された複数の発光器と複雑形状反射器の組み合わせが、対象物における比較的均一な照明を与えるものである。本発明にしたがった照明システムにより発光される光は、特定の目的領域において比較的均一な照明を得るように分布している。
【００１１】
好適には、本発明にしたがった照明システムにおける発光器の寸法は、複雑形状反射器の寸法に比べて小さい。このために、本発明にしたがった照明システムの好適な実施形態は、発光器と複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒ及び発光器の特徴寸法ｄｌｅが次式のようであることを特徴としている。
ｄｌｅ  ／ｄｅｒ≦０．５
【００１２】
好適には、発光器の各々は“点”源のように振る舞う。点光源のために、複雑形状反射器の形状は、発光器により発光され、複雑形状反射器により反射される光線を演算することにより、比較的高精度に、予め決定されることが可能である。
【００１３】
好適には、発光器は、区別可能な原色の又は単独の原色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。ＬＥＤは、例えば、よく知られている赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）又は青色（Ｂ）発光器のような区別可能な色の光源であることが可能である。更に、発光器は、原色として、例えば、アンバー色又はシアン色を有することが可能である。それらの原色は、発光ダイオードチップにより直接、生成するか又は、発光ダイオードチップからの光による照射において蛍光体により生成されることが可能である。後者の場合にはまた、混合色又は白色光が、原色の１つとして可能である。一般に、光源により発光される（色付き）光は、発光器及び複雑形状反射器の配置により形成される仮想の光混合チャンバにおいて混合される。更に、センサを有する制御器と、高色精度を得るためのあるフィードバックアルゴリズムを有する制御器を用いることが知られている。
【００１４】
ＬＥＤの特徴寸法は比較的小さい。発光器の特徴寸法が小さければ小さい程、得られる照明システムの形状は小さくなる。このことは、本発明にしたがった照明システムの有利な特性である。複雑な形状の反射器により生成される折り返された光路のために、最適な混合長は増加し、個別の着色光の発光器の改善された混合が得られる。
【００１５】
好適には、その複雑形状反射器は、光ビームの集光を得るために楕円形状を有する。複雑形状反射器の形状は略楕円形状である。複数の発光器により発光され、複雑形状反射器により反射された光線は収束し、光ビームの集光及び／又はクロスオーバーが、照明システムに比較的近い位置において得られる。好適には、複数の発光器により発光される光は、複雑形状反射器のみにより反射される。このように、光ビームの集光及び／又はクロスオーバーが減少された寸法により得られる。
【００１６】
本発明にしたがった照明システムの好ましい実施形態においては、照明システムがスリットを備え、光ビームの集光は実質的にスリットの位置で得られることを特徴とする。スリットの寸法は、光ビームの集光及び／又はクロスオーバーがスリットの位置で得られる場合に、比較的小さい。発光器により発光された光の殆どは対象物から遠ざかるように方向付けられるため、照明される対象物のビューアの眼に光が直接当たる可能性がある。そのような不所望の光の発生は、照明システムにおけるスリットができるだけ小さい場合に、低減される。このために、本発明にしたがった照明システムの好適な実施形態は、スリットの幅ｗｓ及び発光器と複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒが次式を満足することを特徴とする。
ｗｓ  ／ｄｅｒ≦２
【００１７】
好適には、複数の発光器は直線に沿って配置されている。この実施形態においては、照明システムは直線的であり、また、複雑形状反射器は一方向に直線状に整形されている。照明システムが、特定の丸みを有する棚において設置される場合、複数の発光器は、代替として、曲線に沿って配置されることが可能である。
【００１８】
本発明はまた、そのような照明システムを備えている棚照明システムに関連する。その棚照明システムは、対象物を支持する第１棚と、第１棚の上方に配置されている第２棚とを有し、第２棚の端は、本発明にしたがった照明システムを備え、照明システムは対象物を実質的に均一に照明する。
【００１９】
本発明はまた、そのような照明システムを有するウォールウォッシャ照明システムに関する。ウォールウォッシャ照明システムは、本発明にしたがった照明システムを有し、対象物は壁の面であり、照明システムはその壁の面を実質的に均一に照明する。
【００２０】
本発明の上記の及び他の特徴は、以下に詳述する実施形態を参照することにより明らかになり、理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明にしたがった照明システムの実施形態の断面図である。照明システムは複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ（図１には、１つのＬＥＤのみが示されている）を有し、発光器は、対象物１から遠ざかるように実質的に方向付けられた方向に光を発光する。照明システムの好適な実施形態においては、発光器により発光される直接光は対象物に達しない。非常に適切な発光器は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ＬＥＤは、図１の実施例におけるような区別可能な原色の光源、即ち、既知の赤色Ｒ、緑色Ｇ又は青色Ｂ発光器であることが可能である。代替として、発光器は、例えば、原色として、アンバー色又はシアン色を有することが可能である。原色は、発光ダイオードチップにより直接生成されるか又は、発光ダイオードチップからの光の照射により蛍光体から生成されることが可能である。後者の場合にはまた、混合色光又は白色光が、照明システムの原色の１つとして作用することが可能である。好適には、ＬＥＤは、（メタルコア）プリント回路基板に備えられている。
【００２２】
ＬＥＤは、他の光源とは異なる発光パターンを有する。ＬＥＤは、半分の半球部分において光を発光し、ＬＥＤチップの位置における光全ては、ＬＥＤチップの面から遠ざかるように方向付けられ、“後方に”方向付けられる光は存在しない。
【００２３】
一般に、ＬＥＤは、比較的高い光源輝度を有する。ＬＥＤにより発生される熱は、ＰＣＢを介する熱伝導により容易に分散されることが可能である。照明システムの好ましい実施形態においては、プリント回路基板は、熱伝導接続を介して照明システムのハウジング（図２及び３を参照されたい）と接している。好適には、所謂、ありのままのパワーのＬＥＤチップが、例えば、絶縁された金属基板、シリコン基板、セラミック又は複合材料基板のような基板７において備えられている。基板７は、ＬＥＤチップに電気的に接続され、熱交換機への良好な熱伝導体としての役割を果たす。
【００２４】
照明システムは、対象物１の方に複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を反射するために複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの近傍に備えられている複雑形状反射器１１を更に有する。発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１は、互いに対して及び対象物に対して、動作中に、複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光される光が、実質的に複雑形状反射器１１のみを介して対象物１に達するように配置されている。発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１（の形状）のシステムは、照明システムが対象物１を実質的に均一に照明するようにデザインされている。照明目的で、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光され、複雑形状反射器１１により反射される複数の光線が示されている。図１における照明システムにより照明される対象物１は第１棚２１上に置かれている。好適には、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１を有する照明システムは、第１棚２１の上方に備えられている第２棚２２（図２を参照されたい）に備えられている。代替の実施形態においては、照明システムは第１棚上に設置されている。
【００２５】
図１においては、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの特徴寸法はｄｌｅで示され、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の（最短）距離はｄｅｒで示されている。好適には、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの大きさは、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の距離に比べて相対的に小さい。本発明にしたがった照明システムの好ましい実施形態においては、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの特徴寸法はｄｌｅ及び発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の（最短）距離ｄｅｒは、次式を満足する。
ｄｌｅ  ／ｄｅｒ≦０．５
好適には、      
ｄｌｅ  ／ｄｅｒ≦０．１
である。
【００２６】
図２は、図１に示す照明システムの実施形態の模式的な斜視図である。図２に示す照明システムは、対象物１から実質的に遠ざかるように光を発光するためにあるラインに沿って配置されている複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂを有する。用語“ラインに沿った配置”は、一方向に沿った発光器の移動として解釈されるべきものである。
【００２７】
複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの近傍に配置されている複雑形状反射器１１は、対象物１の方に複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を反射する。発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの配置は、対象物１が入射光のみにより照明されるようになっている。
【００２８】
発光器Ｒ、Ｇ、Ｂは、ＬＣＤチップに電気的に接続している基板７に備えられ、熱交換器への良好な熱伝導体としての役割を果たす。図２に示す本発明にしたがった照明システムの好ましい実施形態においては、複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ（基板７に備えられている）は支持体８に備えられている。好適には、支持体８及び複雑形状反射器１１は単一の金属から成る。好適には、支持体８及び複雑形状反射器１１は押し出しアルミニウムから成る。
【００２９】
好適には、複雑形状反射器１１は反射面を有する。好適には、その反射面は、一部を拡散反射する。代替の実施形態においては、その反射面は鏡面反射する。図２の実施例においては、反射面は、照明システムにおけるクランピング配置状に配置された反射フォイル１２を有する。反射フォイル１２を用いる有利点は、光学特性の広い選択が可能であることである。例えば、反射フォイル１２は、好ましい反射率又は散乱プロファイルを備えて作製されることが可能である。そのような反射フォイル１２は、本質的に、不十分な強度を有する。そのような適切な反射フォイル１２を予め形成された複雑形状反射器１１に備えることにより、反射フォイル１２は、複雑形状反射器の形状に適合することができる。代替の実施形態においては、複雑形状反射器は、反射フォイル１２を支持するスペーサを備えている。
【００３０】
図１の照明システムにより照明される対象物１は第１棚（図２においては図示せず、図１を参照されたい）上に位置付けられている。好適には、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１を有する照明システムは、対象物１のそばに配置されている第２棚２２上に備えられている。
【００３１】
本発明にしたがった照明システムにおいては、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂは、好適には、直線に沿って配置されている。そのような配置においてはまた、一方向（その複雑形状に対して垂直方向）における複雑形状反射器は直線に沿って直線的に整形されている。照明システムが、特定の丸みを有する棚の端に備えられているとき、複数の発光器は、代替として、曲線に沿って配置されることが可能である。原理的には、一方向における複雑形状反射器は、発光器の配置にしたがう。
【００３２】
図２の実施例においては、照明システムは比較的狭いスリット５を備えている。スリット５は、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を出射するための照明システムにおける開口である。図２の実施例においては、複雑形状反射器は、スリット５の幅を狭くするスライディング手段１３を備えている。好適には、スリットの幅ｗｓ及び発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の距離ｄｅｒは次式を満足する。
ｗｓ  ／ｄｅｒ≦２
好適には、次式を満足する。  
ｗｓ  ／ｄｅｒ≦１
【００３３】
図３は、図１に示す照明システムの実施形態における複数の光ビームを示している。複雑形状反射器１１の擬似楕円形状が光ビームのクロスオーバー及び／又は集光１５を確立する。好適には、光ビームの集光１５は、実質的にスリット５の位置において得られる。図３の実施例においては、反射フォイル１２は、複雑形状反射器１１の第１ノッチ、及び複雑形状反射器とシールディング手段１３との間の第２ノッチ１８におけるクランピング配置においてクランプされている。
【００３４】
図３はスケーリングされて描かれていることを指摘しておく。複雑形状反射器（における反射フォイル）の形状は略実際の形状である。図３の実施例においては、スリット５の幅ｗｓは約１２ｍｍであり、複雑形状反射器１１の特徴寸法ｗｃｒは約３５ｍｍである。
【００３５】
図４は、複数の棚を有する本発明にしたがった照明システムの代替の実施形態の模式的な断面図である。この実施形態においては、２つの照明システム１００、１０１が最も下の棚３０及び最も上の棚４０に備えられている。複数の棚３１，３２，．．．が最も下の棚３０と最も上の棚４０との間に備えられている。複数の光線が、最も下の棚３０及び／又は複数の棚３１，３２，．．．に置かれている照明対象物ために示されている。
【００３６】
図５は、複数の棚を有する本発明にしたがった照明システムの更なる代替の実施形態の模式的な断面図である。この実施形態においては、２つの照明システム１００、１０１が、最も下の棚３０及び／又は複数の棚３１，３２，．．．に近接して備えられている。照明システム１００、１０１の鉛直方向の配置がぴったりしている代表的な例は冷蔵庫の内側である。照明システムは、冷蔵庫のドア又は壁において備えられることが可能である。
【００３７】
図６Ａは、従来の照明システムにおける距離ｙの関数としての照明を示している。従来の照明システムにおいては、光の殆どは照明システムの比較的近い周囲において投写され、その照明システムから距離が離れたところでは、光は殆ど投写されていない。これは、好ましくない、対象物における不均一な照明をもたらす。特に、対象物の最上部においては、光はかなり強い一方、対象物の下部、例えば、ビューアの方に面する対象物の部分の照明は相対的に弱く、光量は対象物の最上部から最下部の方に急激に減少している。
【００３８】
図６Ｂは、本発明にしたがった照明システムにおける距離ｙの関数としての照明について示している（ｙ軸は図１に示されている）。本発明にしたがった照明システムにおいては、あるライン及び複雑形状反射器１１に沿って配置されている複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの組み合わせは、対象物の比較的均一な照明を与える。本発明にしたがった照明システムにより発光される光は、特定の目的領域に亘って比較的均一に分布する。
【００３９】
複雑形状反射器１１は、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を反射するようにデザインされている。複雑形状反射器１１の形状は、対象物と照明システムとの間の距離の関数として対象物の好ましい照明に応じて反射器の形状を演算する既知のコンピュータプログラムにより最適化される。複雑形状反射器をデザインする上で、複雑形状反射器による出射された光線の角度φ１及びφ２（図１を参照されたい）は、照明されるべき対象物１におけるそれぞれの位置ｙ１、ｙ２（図１を参照されたい）に対してマッピングされる。このように、複数の発光器により発光された光の反射後の種々の方向における光線の密度は、目的領域が好ましく照明されるように変更されることができる。原理的には、好ましい照明は、複雑形状反射器１１の形状の演算のための入力パラメータである。
【００４０】
上記の実施形態は本発明を限定するものではなく、当業者は、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することなく多くの代替の実施形態をデザインすることができることに留意する必要がある。表現“を有する”及びその表現の派生表現は、請求項を制限すると解釈されるべきものではない。要素の単数表現は、そのような要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の別個の要素を有するハードウェアにより、そして適切にプログラムされたコンピュータにより実行されることが可能である。複数の手段を列挙している装置請求項においては、それらの手段の幾つかは、同一のハードウェアのアイテムにより実行されることが可能である。特定の手段が互いに異なる独立請求項に記載されているということのみにより、それらの手段の組み合わせが有利に用いられないことを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明にしたがった照明システムの実施形態の断面図である。
【図２】図１に示す照明システムの実施形態の斜視図である。
【図３】図１に示す照明システムの実施形態における複数の光ビームを示す図である。
【図４】本発明にしたがった照明システムの代替の実施形態の断面図である。
【図５】本発明にしたがった照明システムの更なる代替の実施形態の断面図である。
【図６Ａ】従来技術の照明システムにおける距離の関数としての照明について示す図である。
【図６Ｂ】本発明にしたがった照明システムにおける距離の関数としての照明について示す図である。
【図１】
2008542987.tif 000003
【図２】
2008542987.tif 000004
【図３】
2008542987.tif 000005
【図４】
2008542987.tif 000006
【図５】
2008542987.tif 000007
【図６Ａ】
2008542987.tif 000008
【図６Ｂ】
2008542987.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月30日(2007.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムに近接して配置されている対象物を照明するための照明システムであって：
前記対象物から実質的に離れて発光するように、ラインに沿って配置されている複数の発光器；
前記対象物の方に前記複数の発光器により発光された光を反射及び混合するための、前記複数の発光器に近接して配置されている複雑形状反射器；及び
動作中に、前記対象物を実質的に均一に照明するために、前記複雑形状反射器を介して前記対象物のみに実質的に達する前記複数の発光器により発光された光；
を有する照明システムであり、
前記発光器の特徴寸法ｄｌｅ及び前記発光器と前記複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒは次式
ｄｌｅ／ｄｅｒ≦０．５
を満足する；
照明システム。
【請求項２】
請求項１に記載の照明システムであって、前記複雑形状反射器は光ビームの集光を得るために楕円形状を有する、照明システム。
【請求項３】
請求項２に記載の照明システムであって、前記照明システムはスリットを備え、前記の光ビームの集光は、実質的に前記スリットの位置において得られる、照明システム。
【請求項４】
請求項３に記載の照明システムであって、前記スリットの幅ｗｓ及び前記発光器と前記複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒは次式
ｗｓ／ｄｅｒ≦２
を満足する、照明システム。
【請求項５】
請求項１に記載の照明システムであって、前記複雑形状反射器は反射面を有する、照明システム。
【請求項６】
請求項５に記載の照明システムであって、前記反射面は、前記照明システムにおけるクランピング配置に配置されている反射フォイルを有する、照明システム。
【請求項７】
請求項１に記載の照明システムであって、前記複数の発光器は支持体において配置され、前記支持体及び前記複雑形状反射器は単一の金属、好ましくは、押し出しアルミニウムから成る、照明システム。
【請求項８】
請求項１に記載の照明システムであって、前記複数の発光器は直線に沿って配置されている、照明システム。
【請求項９】
請求項１に記載の照明システムであって、前記複数の発光器は、区別可能な原色又は単一の原色の複数の発光ダイオードを有する、照明システム。
【請求項１０】
対象物を支持する第１棚及び該第１棚の上方に配置されている第２棚と有する棚照明システムであって、前記第２棚の端は、請求項１に記載の照明システムを備え、前記照明システムは、実質的に前記対象物を均一に照明する、棚照明システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の照明システムを有するウォールウォッシャ照明システムであって、前記対象物は壁の面であり、前記ウォールウォッシャ照明システムは実質的に前記壁の面を均一に照明する、ウォールウォッシャ照明システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を照明するための照明システムであって、複数の発光器及び反射器を有する、照明システムに関する。
【０００２】
本発明はまた、そのような照明システムを備えた棚照明システムに関する。
【０００３】
本発明はまた、そのような照明システムを有するウォールウォッシャ照明システムに関する。
【背景技術】
【０００４】
そのような照明システム自体は既知である。それらの照明システムは、特に、対象物を照明するための棚照明システム又は壁を照明するためのウォールウォッシャ照明システムとして用いられる。棚照明システムは、例えば、プロダクトを照明するために店で、又は対象物を照明するために（書籍用）棚において家庭で用いられている。棚照明システムにおいては、一般に、照明される対象物は第１棚に位置付けられ、棚照明システムは、第１棚のそばに備えられている第２棚に設置されている。好適には、棚照明システムは、第２棚の端に設置される。棚の他の実施が可能であり、そのような照明システムは、照明される棚からある距離を置いて備えられる、又は、棚に関して異なる方向に備えられることが可能である。ウォールウォッシャ照明システムは、部屋の壁又は天井のような平坦な面と同一の平面を有するように設置される。ウォールウォッシャ照明システムにより発光される光は、例えば、照明により、設置面に対して垂直な壁、床又は天井のような近接する平坦な面を“洗浄する”。その照明システムはまた、高速道路における標識として使用されている。
【０００５】
一般に、そのような照明システムは水銀放電ランプを有する。
【０００６】
特開平１０−０４０７２０号公報の英語の要約においては、壁の面に設置される照明器本体を有し、最上面における上部光透過開口と、主照明器本体の最下面における下部光透過開口とを有する壁ブラケット照明器について開示されている。実質的に水平方向の光発光部を有する高強度メタルハライド放電ランプが本体内に収容されている。照明器本体の上部半分においては、楕円反射板が備えられている。その反射板は、上部光透過開口の方への直接光を遮らないが、下部光透過開口に比べて、上部光透過開口の方向にメタルハライドランプにより発光される光における色差の影響を低減するために、照明器の下部光透過開口の方にメタルハライドランプにより上方向に発光される光の一部を反射する。
【０００７】
既知の照明システムの短所は、光発光が十分に均一でないことである。
【特許文献１】特開平１０−０４０７２０号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の不利点を全体的に又は部分的に除くことを目的とする。本発明にしたがって、この目的は、照明システムに近接して備えられている対象物を照明するための照明システムであって：
対象物から実質的に離れて光を発光するためのラインに沿って備えられている複数の発光器と、
対象物の方に複数の発光器により発光される光を反射するための複数の発光器に近接して備えられている複雑形状反射器と、
動作中に、対象物を実質的に均一に照明するための、その複雑形状反射器を介して、対象物のみに実質的に達する複数の発光器により発光される光と、
を有する照明システムであり、
前記発光器の特徴寸法ｄｌｅ及び前記発光器と前記複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒは次式
ｄｌｅ／ｄｅｒ≦０．５
を満足する、照明システムにより達成される。
【０００９】
本発明にしたがった照明システムは、所謂、間接照明システムである。複数の発光器により発光される光の大部分は対象物に直接、入射しないが、複雑形状反射器における反射を介して対象物のみに達する。複数の発光器は、光が照明される対象物から離れて発光されるように備えられている。複雑形状反射器は、発光器により発光される光を反射するようにデザインされている。複雑形状反射器の形は、対象物と照明システムとの間の距離の関数としての対象物の好ましい照明に応じて反射器の形状を演算する既知のコンピュータプログラムにより最適化される。複雑形状反射器をデザインすることにおいては、複雑形状反射器による発光光線角度が、目的領域（照明されるべき対象物）の位置に対してマッピングされる。このようにして、複数の発光器により発光された光の反射後に、その方向における光線密度は、目的領域が好ましい方式で照明されることを可能にするように変えられることが可能である。
【００１０】
既知の照明システムにおいては、光の殆どは照明システムの比較的近くの近傍に出射され、照明システムから遠く離れた距離には、殆ど光は出射されない。このことは、不均一な対象物における照明をもたらし、そのことは好ましくない。特に、照明システムが対象物の上方に設置されている場合、対象物の最上部にかなりの光が存在する一方、対象物の下部、例えば、ビューアに対向する対象物の部分における照明は比較的低く、その結果、対象物における不均一な照明がもたらされる。本発明にしたがった照明システムにおいては、あるラインに沿って配置された複数の発光器と複雑形状反射器の組み合わせが、対象物における比較的均一な照明を与えるものである。本発明にしたがった照明システムにより発光される光は、特定の目的領域において比較的均一な照明を得るように分布している。
【００１１】
好適には、本発明にしたがった照明システムにおける発光器の寸法は、複雑形状反射器の寸法に比べて小さい。このために、本発明にしたがった照明システムの好適な実施形態は、発光器と複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒ及び発光器の特徴寸法ｄｌｅが次式のようであることを特徴としている。
ｄｌｅ  ／ｄｅｒ≦０．５
【００１２】
好適には、発光器の各々は“点”源のように振る舞う。点光源のために、複雑形状反射器の形状は、発光器により発光され、複雑形状反射器により反射される光線を演算することにより、比較的高精度に、予め決定されることが可能である。
【００１３】
好適には、発光器は、区別可能な原色の又は単独の原色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。ＬＥＤは、例えば、よく知られている赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）又は青色（Ｂ）発光器のような区別可能な色の光源であることが可能である。更に、発光器は、原色として、例えば、アンバー色又はシアン色を有することが可能である。それらの原色は、発光ダイオードチップにより直接、生成するか又は、発光ダイオードチップからの光による照射において蛍光体により生成されることが可能である。後者の場合にはまた、混合色又は白色光が、原色の１つとして可能である。一般に、光源により発光される（色付き）光は、発光器及び複雑形状反射器の配置により形成される仮想の光混合チャンバにおいて混合される。更に、センサを有する制御器と、高色精度を得るためのあるフィードバックアルゴリズムを有する制御器を用いることが知られている。
【００１４】
ＬＥＤの特徴寸法は比較的小さい。発光器の特徴寸法が小さければ小さい程、得られる照明システムの形状は小さくなる。このことは、本発明にしたがった照明システムの有利な特性である。複雑な形状の反射器により生成される折り返された光路のために、最適な混合長は増加し、個別の着色光の発光器の改善された混合が得られる。
【００１５】
好適には、その複雑形状反射器は、光ビームの集光を得るために楕円形状を有する。複雑形状反射器の形状は略楕円形状である。複数の発光器により発光され、複雑形状反射器により反射された光線は収束し、光ビームの集光及び／又はクロスオーバーが、照明システムに比較的近い位置において得られる。好適には、複数の発光器により発光される光は、複雑形状反射器のみにより反射される。このように、光ビームの集光及び／又はクロスオーバーが減少された寸法により得られる。
【００１６】
本発明にしたがった照明システムの好ましい実施形態においては、照明システムがスリットを備え、光ビームの集光は実質的にスリットの位置で得られることを特徴とする。スリットの寸法は、光ビームの集光及び／又はクロスオーバーがスリットの位置で得られる場合に、比較的小さい。発光器により発光された光の殆どは対象物から遠ざかるように方向付けられるため、照明される対象物のビューアの眼に光が直接当たる可能性がある。そのような不所望の光の発生は、照明システムにおけるスリットができるだけ小さい場合に、低減される。このために、本発明にしたがった照明システムの好適な実施形態は、スリットの幅ｗｓ及び発光器と複雑形状反射器との間の距離ｄｅｒが次式を満足することを特徴とする。
ｗｓ  ／ｄｅｒ≦２
【００１７】
好適には、複数の発光器は直線に沿って配置されている。この実施形態においては、照明システムは直線的であり、また、複雑形状反射器は一方向に直線状に整形されている。照明システムが、特定の丸みを有する棚において設置される場合、複数の発光器は、代替として、曲線に沿って配置されることが可能である。
【００１８】
本発明はまた、そのような照明システムを備えている棚照明システムに関連する。その棚照明システムは、対象物を支持する第１棚と、第１棚の上方に配置されている第２棚とを有し、第２棚の端は、本発明にしたがった照明システムを備え、照明システムは対象物を実質的に均一に照明する。
【００１９】
本発明はまた、そのような照明システムを有するウォールウォッシャ照明システムに関する。ウォールウォッシャ照明システムは、本発明にしたがった照明システムを有し、対象物は壁の面であり、照明システムはその壁の面を実質的に均一に照明する。
【００２０】
本発明の上記の及び他の特徴は、以下に詳述する実施形態を参照することにより明らかになり、理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明にしたがった照明システムの実施形態の断面図である。照明システムは複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ（図１には、１つのＬＥＤのみが示されている）を有し、発光器は、対象物１から遠ざかるように実質的に方向付けられた方向に光を発光する。照明システムの好適な実施形態においては、発光器により発光される直接光は対象物に達しない。非常に適切な発光器は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ＬＥＤは、図１の実施例におけるような区別可能な原色の光源、即ち、既知の赤色Ｒ、緑色Ｇ又は青色Ｂ発光器であることが可能である。代替として、発光器は、例えば、原色として、アンバー色又はシアン色を有することが可能である。原色は、発光ダイオードチップにより直接生成されるか又は、発光ダイオードチップからの光の照射により蛍光体から生成されることが可能である。後者の場合にはまた、混合色光又は白色光が、照明システムの原色の１つとして作用することが可能である。好適には、ＬＥＤは、（メタルコア）プリント回路基板に備えられている。
【００２２】
ＬＥＤは、他の光源とは異なる発光パターンを有する。ＬＥＤは、半分の半球部分において光を発光し、ＬＥＤチップの位置における光全ては、ＬＥＤチップの面から遠ざかるように方向付けられ、“後方に”方向付けられる光は存在しない。
【００２３】
一般に、ＬＥＤは、比較的高い光源輝度を有する。ＬＥＤにより発生される熱は、ＰＣＢを介する熱伝導により容易に分散されることが可能である。照明システムの好ましい実施形態においては、プリント回路基板は、熱伝導接続を介して照明システムのハウジング（図２及び３を参照されたい）と接している。好適には、所謂、ありのままのパワーのＬＥＤチップが、例えば、絶縁された金属基板、シリコン基板、セラミック又は複合材料基板のような基板７において備えられている。基板７は、ＬＥＤチップに電気的に接続され、熱交換機への良好な熱伝導体としての役割を果たす。
【００２４】
照明システムは、対象物１の方に複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を反射するために複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの近傍に備えられている複雑形状反射器１１を更に有する。発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１は、互いに対して及び対象物に対して、動作中に、複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光される光が、実質的に複雑形状反射器１１のみを介して対象物１に達するように配置されている。発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１（の形状）のシステムは、照明システムが対象物１を実質的に均一に照明するようにデザインされている。照明目的で、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光され、複雑形状反射器１１により反射される複数の光線が示されている。図１における照明システムにより照明される対象物１は第１棚２１上に置かれている。好適には、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１を有する照明システムは、第１棚２１の上方に備えられている第２棚２２（図２を参照されたい）に備えられている。代替の実施形態においては、照明システムは第１棚上に設置されている。
【００２５】
図１においては、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの特徴寸法はｄｌｅで示され、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の（最短）距離はｄｅｒで示されている。好適には、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの大きさは、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の距離に比べて相対的に小さい。本発明にしたがった照明システムの好ましい実施形態においては、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの特徴寸法はｄｌｅ及び発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の（最短）距離ｄｅｒは、次式を満足する。
ｄｌｅ  ／ｄｅｒ≦０．５
好適には、      
ｄｌｅ  ／ｄｅｒ≦０．１
である。
【００２６】
図２は、図１に示す照明システムの実施形態の模式的な斜視図である。図２に示す照明システムは、対象物１から実質的に遠ざかるように光を発光するためにあるラインに沿って配置されている複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂを有する。用語“ラインに沿った配置”は、一方向に沿った発光器の移動として解釈されるべきものである。
【００２７】
複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの近傍に配置されている複雑形状反射器１１は、対象物１の方に複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を反射する。発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの配置は、対象物１が入射光のみにより照明されるようになっている。
【００２８】
発光器Ｒ、Ｇ、Ｂは、ＬＣＤチップに電気的に接続している基板７に備えられ、熱交換器への良好な熱伝導体としての役割を果たす。図２に示す本発明にしたがった照明システムの好ましい実施形態においては、複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ（基板７に備えられている）は支持体８に備えられている。好適には、支持体８及び複雑形状反射器１１は単一の金属から成る。好適には、支持体８及び複雑形状反射器１１は押し出しアルミニウムから成る。
【００２９】
好適には、複雑形状反射器１１は反射面を有する。好適には、その反射面は、一部を拡散反射する。代替の実施形態においては、その反射面は鏡面反射する。図２の実施例においては、反射面は、照明システムにおけるクランピング配置状に配置された反射フォイル１２を有する。反射フォイル１２を用いる有利点は、光学特性の広い選択が可能であることである。例えば、反射フォイル１２は、好ましい反射率又は散乱プロファイルを備えて作製されることが可能である。そのような反射フォイル１２は、本質的に、不十分な強度を有する。そのような適切な反射フォイル１２を予め形成された複雑形状反射器１１に備えることにより、反射フォイル１２は、複雑形状反射器の形状に適合することができる。代替の実施形態においては、複雑形状反射器は、反射フォイル１２を支持するスペーサを備えている。
【００３０】
図１の照明システムにより照明される対象物１は第１棚（図２においては図示せず、図１を参照されたい）上に位置付けられている。好適には、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂ及び複雑形状反射器１１を有する照明システムは、対象物１のそばに配置されている第２棚２２上に備えられている。
【００３１】
本発明にしたがった照明システムにおいては、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂは、好適には、直線に沿って配置されている。そのような配置においてはまた、一方向（その複雑形状に対して垂直方向）における複雑形状反射器は直線に沿って直線的に整形されている。照明システムが、特定の丸みを有する棚の端備えられているとき、複数の発光器は、代替として、曲線に沿って配置されることが可能である。原理的には、一方向における複雑形状反射器は、発光器の配置にしたがう。
【００３２】
図２の実施例においては、照明システムは比較的狭いスリット５を備えている。スリット５は、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を出射するための照明システムにおける開口である。図２の実施例においては、複雑形状反射器は、スリット５の幅を狭くするスライディング手段１３を備えている。好適には、スリットの幅ｗｓ及び発光器Ｒ、Ｇ、Ｂと複雑形状反射器１１との間の距離ｄｅｒは次式を満足する。
ｗｓ  ／ｄｅｒ≦２
好適には、次式を満足する。  
ｗｓ  ／ｄｅｒ≦１
【００３３】
図３は、図１に示す照明システムの実施形態における複数の光ビームを示している。複雑形状反射器１１の擬似楕円形状が光ビームのクロスオーバー及び／又は集光１５を確立する。好適には、光ビームの集光１５は、実質的にスリット５の位置において得られる。図３の実施例においては、反射フォイル１２は、複雑形状反射器１１の第１ノッチ、及び複雑形状反射器とシールディング手段１３との間の第２ノッチ１８におけるクランピング配置においてクランプされている。
【００３４】
図３はスケーリングされて描かれていることを指摘しておく。複雑形状反射器（における反射フォイル）の形状は略実際の形状である。図３の実施例においては、スリット５の幅ｗｓは約１２ｍｍであり、複雑形状反射器１１の特徴寸法ｗｃｒは約３５ｍｍである。
【００３５】
図４は、複数の棚を有する本発明にしたがった照明システムの代替の実施形態の模式的な断面図である。この実施形態においては、２つの照明システム１００、１０１が最も下の棚３０及び最も上の棚４０に備えられている。複数の棚３１，３２，．．．が最も下の棚３０と最も上の棚４０との間に備えられている。複数の光線が、最も下の棚３０及び／又は複数の棚３１，３２，．．．に置かれている照明対象物ために示されている。
【００３６】
図５は、複数の棚を有する本発明にしたがった照明システムの更なる代替の実施形態の模式的な断面図である。この実施形態においては、２つの照明システム１００、１０１が、最も下の棚３０及び／又は複数の棚３１，３２，．．．に近接して備えられている。照明システム１００、１０１の鉛直方向の配置がぴったりしている代表的な例は冷蔵庫の内側である。照明システムは、冷蔵庫のドア又は壁において備えられることが可能である。
【００３７】
図６Ａは、従来の照明システムにおける距離ｙの関数としての照明を示している。従来の照明システムにおいては、光の殆どは照明システムの比較的近い周囲において投写され、その照明システムから距離が離れたところでは、光は殆ど投写されていない。これは、好ましくない、対象物における不均一な照明をもたらす。特に、対象物の最上部においては、光はかなり強い一方、対象物の下部、例えば、ビューアの方に面する対象物の部分の照明は相対的に弱く、光量は対象物の最上部から最下部の方に急激に減少している。
【００３８】
図６Ｂは、本発明にしたがった照明システムにおける距離ｙの関数としての照明について示している（ｙ軸は図１に示されている）。本発明にしたがった照明システムにおいては、あるライン及び複雑形状反射器１１に沿って配置されている複数の発光器Ｒ、Ｇ、Ｂの組み合わせは、対象物の比較的均一な照明を与える。本発明にしたがった照明システムにより発光される光は、特定の目的領域に亘って比較的均一に分布する。
【００３９】
複雑形状反射器１１は、発光器Ｒ、Ｇ、Ｂにより発光された光を反射するようにデザインされている。複雑形状反射器１１の形状は、対象物と照明システムとの間の距離の関数として対象物の好ましい照明に応じて反射器の形状を演算する既知のコンピュータプログラムにより最適化される。複雑形状反射器をデザインする上で、複雑形状反射器による出射された光線の角度φ１及びφ２（図１を参照されたい）は、照明されるべき対象物１におけるそれぞれの位置ｙ１、ｙ２（図１を参照されたい）に対してマッピングされる。このように、複数の発光器により発光された光の反射後の種々の方向における光線の密度は、目的領域が好ましく照明されるように変更されることができる。原理的には、好ましい照明は、複雑形状反射器１１の形状の演算のための入力パラメータである。
【００４０】
上記の実施形態は本発明を限定するものではなく、当業者は、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することなく多くの代替の実施形態をデザインすることができることに留意する必要がある。表現“を有する”及びその表現の派生表現は、請求項を制限すると解釈されるべきものではない。要素の単数表現は、そのような要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の別個の要素を有するハードウェアにより、そして適切にプログラムされたコンピュータにより実行されることが可能である。複数の手段を列挙している装置請求項においては、それらの手段の幾つかは、同一のハードウェアのアイテムにより実行されることが可能である。特定の手段が互いに異なる独立請求項に記載されているということのみにより、それらの手段の組み合わせが有利に用いられないことを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明にしたがった照明システムの実施形態の断面図である。
【図２】図１に示す照明システムの実施形態の斜視図である。
【図３】図１に示す照明システムの実施形態における複数の光ビームを示す図である。
【図４】本発明にしたがった照明システムの代替の実施形態の断面図である。
【図５】本発明にしたがった照明システムの更なる代替の実施形態の断面図である。
【図６Ａ】従来技術の照明システムにおける距離の関数としての照明について示す図である。
【図６Ｂ】本発明にしたがった照明システムにおける距離の関数としての照明について示す図である。
【国際調査報告】
2008542987.tif 000010
2008542987.tif 000011
2008542987.tif 000012