(57)【要約】  天井に取り付けられ得る発光デバイス１が提供される。発光デバイス１は、空間が間に形成されるように配置される光反射層１１及び光透過層１２を有する。空間には、光源１０ａ、１０ｂによって放射される光が、反射器１３ａ、１３ｂにより方向転換され、主に、光反射層１１の反射面１４に向けて放射されるように、光源１０ａ、１０ｂ及び反射器１３ａ、１３ｂが配置される。反射器１３ａ、１３ｂは、一部の光を、直接的に光透過層１２に向けて放射するように構成される。さらに、反射器１３ａ、１３ｂは、光正反射部２０ａ、２０ｂ、３１と、反射器１３ａ、１３ｂの大きな表面部分が、光反射層１１に近づくと拡散面部を有するように構成される光拡散部１８、３２、３３、３４、３５とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射面を持つ光反射層と、
前記光反射層の前記光反射面から離間して、前記光反射面と実質的に平行に配置される光透過層と、
前記光反射層と前記光透過層との間の空間に配置される光源と、
前記光反射層の前記光反射面と前記光源との間に配置され、前記光源によって放射される光が、前記光反射層の前記光反射面に向けて反射される反射器と
を有し、
前記反射器は、さらに、前記光源によって放射される光の一部が、前記反射器によって直接的に前記光透過層に向けて反射されるように構成される、
発光デバイス。
【請求項２】
前記反射器は、第１面部及び第２面部を有し、前記第２面部は、前記第１面部よりも前記光源に近く、前記第１面部によって前記光透過層に向けて反射される光の部分は、前記第２面部によって前記光透過層に向けて反射される光の部分よりも大きい、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記反射器は、光反射面部及び光拡散面部を有し、前記光拡散面部の表面部分は、前記光透過層と垂直な平面の前記光源からの距離が増加するとともに増加する、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記反射器は、前記光透過層に向けて直接的に光を反射する光正反射面部及び光方向転換面部を有し、前記光方向転換面部の表面部分は、前記光透過層と垂直な平面の前記光源からの距離が増加するとともに増加する、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記反射器は、前記光透過層と垂直な平面の前記光源からの距離が増加するとともに光拡散材の表面部分が増加するパターンで、光正反射器の基部に提供される光拡散材を有する、請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記反射器は、前記光透過層と垂直な平面の前記光源からの距離が増加するとともに光正反射材の表面部分が減少するパターンで、光拡散反射器の基部に提供される光正反射材を有する、請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記反射器は、前記光透過層と垂直な平面の前記光源からの距離が増加するとともに表面部分が増加するパターンで、孔を有する光正反射面を有し、光拡散材は、前記光正反射面の後部に配置される、請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記反射器は、前記光透過層と垂直な平面の前記光源からの距離が増加するとともに表面密度が減少するパターンで、孔を有する光拡散面を有し、光正反射材は、前記光拡散面の後部に配置される、請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記反射器は、光正反射器である、請求項２に記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記光反射層は、実質的に前記反射器の形状に沿う、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
前記反射器は、パラボラ状断面を有し、前記光源は、前記反射器の焦点から外れた所に配置される、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記光源は、複数の発光ダイオードを有する、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記光反射層は、吸音層であり、前記光透過層は、音圧波が前記吸音層に達することができるように通気性である、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記反射器は、前記光透過層に平行な平面の細長い反射器である、請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記光透過層は光拡散層である、請求項１に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代のビルでは、例えば天井に使用される建築部位は、例えば音響及び照明に関してさまざまな機能と適合する必要がある。このような建築部位の一例は、音響及び視覚特性などの特定の所望の特性を備える天井パネルである。
【０００３】
例えば照明デバイスを音響パネルに提供する場合、所望の音響特性を維持しながら均一な照明を達成することは難しい。したがって、消音及び均一な照明を提供し得る改良された発光パネルを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術の上記及び他の欠点を考慮すると、本発明の全体的な目的は、均一な照明を提供する改良された発光デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１態様によれば、光反射面を持つ光反射層と、光反射層の光反射面から離間して、該光反射面と実質的に平行に配置される光透過層と、光反射層と光透過層との間の空間に配置される光源と、光反射層の光反射面と光源との間に配置され、光源から放射される光が、光反射層の光反射面に向けて反射されるように構成される反射器とを有し、該反射器は、さらに、光源からの光の一部が、直接的に光透過層に向けて反射器によって反射されるように構成される、発光デバイスが提供される。
【０００６】
発光デバイスは、光反射層で受光される光が、光反射層から光透過層に向けて放射されるように構成される。
【０００７】
光源は、１又は複数の照明ユニットを有する。光源に含まれる照明ユニットは、有利には、ソリッドステート照明ユニットであり、該ユニットでは、光は電子と正孔との再結合により生じる。ソリッドステート光源の例は、ＬＥＤ及び半導体レーザーを含む。
【０００８】
光透過層が光反射層と実質的に平行に配置されるということは、光透過層も光反射層に対してわずかに傾斜していると解釈されるべきである。当業者は、本発明のさまざまな実施形態の有利な効果を提供するために、光透過層が厳密に光反射層と平行であることは要求されていないことを理解している。さらに、光透過層は、光反射層と実質的に平行に配置されたままで、平坦、湾曲、円形であってもよく、又は自由形状などの任意の他の適切な形状を有してもよい。
【０００９】
本発明は、均一な光を提供する発光デバイスが、反射器が空間に配置される中間スペースにより隔てられる、光反射層及び光透過層を備える構成により達成されるという認識に基づく。光透過層に面する光反射層の表面は、光反射性であり、中間スペースは、光反射層により反射される光のための混合チャンバとして作用する。反射器は、光源により放射される光が、主に、光反射層に向けられるように構成され、発光デバイスにより放射される光の改善された均一性及び低減されるグレアを提供する。しかしながら、反射器は、さらに、光源から放射される光の一部が、直接的に光透過面に向けて放射されるように、配置され、構成される。これは、反射器により方向転換される光ビームの全てが、光反射層の方に方向転換されるわけではないことを意味するが、一部の光ビームは、反射器により直接的に光透過層に向けて反射される。このように、光透過層から放射された光の均一性は、さらに、反射器と光反射層との間の境界におけるコントラストの低下により改善される。
【００１０】
さまざまな実施形態では、反射器は、第１面部及び第２面部を有し、第２面部は第１面部よりも光源に近く、第１面部により光透過層に向けて反射される光の部分は、第２面部により光透過層に向けて反射される光の部分よりも大きい。言い換えると、放射される光が、光反射層から離れた表面部分から反射される場合よりも、光反射層に近い反射器の表面部分から反射される場合の方が、光源により放射されるより多くの光又はより高い光の部分が、反射器により直接的に光透過層に向けて反射される。このように、反射器と光反射層との間のコントラストは、より低下され、有利には、さらに均一性を改善する。
【００１１】
いくつかの実施形態では、反射器は、光正反射面部及び光拡散面部を有し、拡散面の表面部分は、光透過層と垂直な平面の光源からの距離が増加するとともに増加する。正反射面は、所定の入射角を持つ入射光が幅広い角度範囲に反射される拡散反射とは対照的に、反射された光が、光の入射角に等しい反射角を持つ面である。従って、拡散面を使用することにより、光の一部は、反射器から光透過層に向けて反射され、反射器が正反射である場合、光は光反射層に向けてのみ反射される。面部分は、全エリアのある割合など全表面エリアの一部として理解されるべきである。ここで、拡散面の表面部分は、拡散面により覆われる全表面エリアの割合である。さらに、拡散面の表面部分は、光透過層に垂直な平面の光源からの距離が増加するとともに増加することは、拡散性の全エリアの割合が光反射層に向けて増加することを意味する。
【００１２】
さまざまな実施形態によれば、反射器は、光透過層に向けて直接的に光を反射するように構成される光正反射部及び光方向転換面部を有し、前記光方向転換面部の表面部分は、光透過層と垂直な平面の光源からの距離が増加するとともに増加する。光方向転換面部は、ほぼ全ての反射された光を直接的に光透過層に向けて方向転換させるように構成されるマイクロレンズ又は反射器であってもよい。これは、好適には、光を再方向付けするための他の構成を可能とする。
【００１３】
さまざまな実施形態では、反射器は、光透過層と垂直な平面の光源からの距離が増加するとともに光拡散材の表面部分が増加するパターンで、光正反射器の基部に提供される光拡散材を有する。これは、有利には、反射器の他の構成を可能とする。例えば、拡散材の拡散特性は、光拡散材の面部分内で変化する。これは、暗から明への照明コンディション変換を１ステップより多くのステップで行うことを可能とする。拡散材は、覆われている反射器の基部と覆われていない反射器の基部との間の縁部で直線となることを低減するために、直線的な縁部ではないが、例えばサイン波縁部又はくさび形状の縁部を有する。
【００１４】
代替的に、反射器は、光透過層と垂直な平面の光源からの距離が増加するとともに光正反射材の表面部分が減少するパターンで、光拡散反射器の基部に提供される光反射材を有する。
【００１５】
他の実施形態によれば、反射器は、光透過層と垂直な平面の光源からの距離が増加するとともに表面部分が増加するパターンで、孔を有する光正反射面を有し、光拡散材は、光正反射面の後部に配置される。この実施形態では、光拡散材は、光源により放射される光の一部が、拡散材により反射されるように配置される。光拡散材は、孔が拡散材で覆われるように光正反射面と反対の面に接して配置される。この構成では、光反射層は、有利には、反射器の形状に実質的に沿い、光拡散材を有する。代替的に、光反射層は、反射器の形状を規定する。拡散材は、例えばＭＣＰＥＴ（登録商標）、レフテラス（登録商標）、白色塗装鋼板、又は拡散性の白色反射面を持つ光反射層であってもよい。一つの構成では、正反射面は、例えばパラボラ形状を持つ拡散面に糊付けされる３Ｍ（登録商標）ＥＳＲフィルムなどの正反射面フィルムであってもよい。
【００１６】
代替的に、反射器は、光透過層と垂直な平面の光源からの距離が増加するとともに表面密度が減少するパターンで孔を有する光拡散面を有し、光正反射材は、光拡散面の後部に配置される。同様に、この構成では、光反射層は、有利には、実質的に反射器の形状に沿ってもよい。このケースでは、光正反射層は、反射面を有してもよい。
【００１７】
反射器は、パラボラ状断面を有し、光源は、反射器の焦点から外れた所に配置され得る。このような反射器形状は、光反射層の反射面に向けて光源により放射される光の効率的且つ均一な方向転換を提供する。これは、特に、光源が、パラボラ反射器の焦点／焦線から外れた所に配置される場合のケースである。
【００１８】
本発明のさまざまな実施形態によれば、光透過層は、光拡散層であり、放射された光の改善された均一性が達成され得る。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、光反射層は、吸音層であり、光透過層は、音圧波が吸音層に達することができるように通気性である。吸音層は、有利には、多孔質材など音波を吸収することができる材料でできていてもよい。このような多孔質材の一例は、ガラスウールである。さらに、吸音層は、有利には、実質的にシート状の吸音層として提供されてもよい。さらに、光透過層は、有利には、織物、紙、又は不織ガラス材でできていてもよい。
【００２０】
代替的に又は組み合わせて、光透過層は、実質的に空気を光透過層に通過させずに圧力波の伝達ができるように、フレキシブルである。
【００２１】
さらに、さまざまな実施形態によれば、発光デバイスは、天井に取り付けられるように構成される。そのために、発光デバイスは、さらに、発光デバイスの光透過層が天井から離れる方に面した状態で、発光デバイスの天井への取り付けを可能とする構造を有する。
【００２２】
本発明による発光デバイスのさまざまな実施形態は、有利には、天井に取り付けるための発光デバイスに含まれ、さらに、発光デバイスの光透過層が天井から離れる方に面した状態で、発光デバイスの天井への取り付けを可能とする構造を有する。
【００２３】
本発明のこれら及び他の態様は、本発明の例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して、ここでより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明による発光デバイスの実施形態のための例示的なアプリケーションを模式的に示す。
【図２】図２は、本発明による発光デバイスの例示的な実施形態を示す。
【図３ａ】図３ａは、さまざまな実施形態による例示的な反射器の一つを示す。
【図３ｂ】図３ｂは、さまざまな実施形態による例示的な反射器の一つを示す。
【図３ｃ】図３ｃは、さまざまな実施形態による例示的な反射器の一つを示す。
【図３ｄ】図３ｄは、さまざまな実施形態による例示的な反射器の一つを示す。
【図４】実施形態による例示的な反射器を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
下記の説明では、本発明は、主に、パネルの縁部に沿って配置される一体化されたＬＥＤストリップと、ＬＥＤからの光を光反射層の反射面に向け、光の一部が光透過層に向かって直接的に反射される反射器とを備える発光天井パネルを参照して説明される。
【００２６】
しかしながら、これは、全く本発明の範囲を限定するものではなく、発光壁パネルや発光天井パネルなど他のアプリケーション及び他の照明デバイスに等しく適用可能であり、必ずしも吸音層である光反射層を備えるとは限らないことに留意されたい。さらに、光源は、別の半導体光源又は蛍光光源などの任意の他の光源であってもよい。
【００２７】
図１は、部屋３の他の従来の天井パネル２とともに天井に配置された本発明による発光パネル１の形をした発光デバイスの実施形態のための例示的なアプリケーションを模式的に示す。発光パネル１の構成は、ここで図２を参照して説明される。
【００２８】
図２を参照すると、発光パネル１は、第１光源１０ａ及び第２光源１０ｂと、第１反射器１３ａ及び第２反射器１３ｂと、吸音層１１の形状で提供される光反射層１１と、光透過層１２とを有する。吸音層１１を使用する場合、発光パネル１は音響パネルと呼ばれてもよい。
【００２９】
吸音層１１及び光透過層１２は、中間スペース１９が吸音層１１と光透過層１２との間に形成されるように、平行に配置される。光源１０ａ、１０ｂ及び反射器１３ａ、１３ｂとは、中間スペース１９に配置される。
【００３０】
有利にはガラスウールなどの吸音材から形成される吸音層１１は、光源１０ａ、１０ｂに面する光反射面１４を有する。
【００３１】
現在示される例示的な実施形態では、第１光源１０ａは、細長いキャリア１５ａに配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１（図面が煩雑になるのを避けるために、これらの１つのみが参照符号によって示される）を有する。同様に、第２光源１０ｂは、細長いキャリア１５ｂに配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２２（図面が煩雑になるのを避けるために、これらの１つのみが参照符号によって示される）を有する。キャリア１５ａ、１５ｂは、例えばプリント回路基板、ワイヤアレイ、又はメッシュであってもよい。
【００３２】
反射器１３ａ、１３ｂの各々は、光源１０ａ、１０ｂに面する正反射面２０ａ、２０ｂを有し、光源１０ａ、１０ｂから放射された光を、主に、吸音層１１の光反射面１４の方へ方向転換するように配置される。反射器１３ａ、１３ｂは、各々、吸音層に隣接する第１端部９（反射器１３ａにのみ示される）を有する。さらに、反射器は、各々、放射された光の一部が光透過層１２に向けて直接的に放射されるように配置された光正反射面２０ａ、２０ｂに、光拡散部１８（図面が煩雑になるのを避けるために、これらの１つのみが参照符号によって示される）を有する。反射器１３ａ、１３ｂは、さらに、反射された光のより高い部分が、吸音層１１から遠い方よりも近い方の光透過層１２の方に直接的に方向転換されるように、さらに配置される。光拡散部１８は、光方向転換面部１８であってもよい。反射器は、図３を参照してさらに説明される。
【００３３】
光透過層１２が、例えば織物、紙、又はガラス繊維で作られた光拡散シートとして図２に模式的に示される。しかしながら、光透過層１２は、ＬＥＤ２１、２２によって放射された光を拡散する以外の他の又は更なる機能を実行するように構成されてもよいことに留意されたい。例えば、光透過層１２は、発光パネル１によって光出力の空間配光を制御するためのプリズムシートであってもよい。例えば、グレアを防止することは望ましいことであり得る。光透過層１２は、さらに、発光パネル１の音響パフォーマンスに有利であるように構成されてもよい。
【００３４】
最後に、発光パネル１は、吸音層１１と、光透過層１２と、光源１０ａ、１０ｂとの相対位置を固定し、発光パネル１としてまとめるためのフレーム２８を有する。フレーム２８は、例えば金属製であってもよく、適切なプラスチック材でできていてもよい。反射器のアレンジメントは、ここで図３を参照して説明される。
【００３５】
ここで図３ａを参照すると、パラボラ反射器３０は、光正反射面部３１と、光拡散面部３２とを有する。光拡散面部３２は、吸音層１１に隣接する第１端部９に近い反射面の大きな表面の部分が、光拡散面３２で構成されるように構成される。示される実施形態では、光拡散部３２は、ドット・パターンで示される。しかしながら、ドットは、例えば幅が変化する線３５（図３ｄ）、ピッチが変化する線３４（図３ｃ）、曲線、自由形状の図形３３（例えば図３ｂ）に置き換えられてもよい。拡散部１８、３２、３３、３４、３５は、プリント又は第２の材料を付加することによってできていてもよい。例えば、ガラス繊維織物などの拡散材は、正反射器の基部に付加されてもよい。さらに、拡散材の特性は、反射器での位置で変化してもよく、例えば吸音層１１の近くでは拡散性が高く、ＬＥＤ２２の近くでは拡散性が低くてもよい。
【００３６】
ここで図４を参照すると、パラボラ反射器４４は、反射器４４の大きな表面の部分は、ＬＥＤ２２から遠ざかるほど孔で構成されるように配置される孔４３（図面が煩雑になるのを避けるために、これらの１つのみが参照符号によって示される）を備える光正反射面４２を有する。示される実施形態では、吸音層４１は、反射器４４の形状に実質的に沿うように形成される。反射器４４の後部の吸音層４１は、ＬＥＤ２２によって放射される光を孔を通して受光し、受光した光の一部を光透過層１２に方向転換させる光拡散面４５を有する。このケースでは、正反射面４２は、光拡散基部に糊付けされる３Ｍ（登録商標）ＥＳＲフィルムなどの正反射面フィルムであってもよい。拡散材は、例えばＭＣＰＥＴ（登録商標）、レフテラス（登録商標）、白色塗装鋼板、又は拡散性の白色反射面を持つ吸音層４１であってもよい。
【００３７】
加えて、開示された実施形態に対するバリエーションは、図面、開示内容、及び添付の請求項の精査から、特許が請求された発明を実施する場合に、当業者により理解され実施され得る。例えば、レンズや反射器などの光学要素は、反射器に追加することができ、ＬＥＤによって放射される光を光透過面に直接的に向け直すように設置されてもよい。さまざまな実施形態では、拡散面部を追加する代わりに、拡散反射器ベースが使用されてもよく、ＬＥＤに近い表面の部分が、遠い表面部分におけるよりも多くの反射面部を有する限り、反射面部が追加されてもよい。例えば、孔を覆う拡散基部の後部に正反射面を持つ孔を備える拡散面基部が使用されてもよい。さらに、吸音層の形状は、反射器の形状を規定するように作られてもよく、特に、実施形態では、光正反射面又は光拡散面の孔が使用されてもよい。
【００３８】
請求項において、「有する（comprising）」という単語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙され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用いられ得ないことを示すものではない。
【図１】
2016526767.tif 000003
【図２】
2016526767.tif 000004
【図３ａ】
2016526767.tif 000005
【図３ｂ】
2016526767.tif 000006
【図３ｃ】
2016526767.tif 000007
【図３ｄ】
2016526767.tif 000008
【図４】
2016526767.tif 000009
【国際調査報告】
2016526767.tif 000010
2016526767.tif 000011
2016526767.tif 000012