DE112014004771T5

DE112014004771T5 - Leuchtelement, Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Installieren eines Leuchtelements

Info

Publication number: DE112014004771T5
Application number: DE112014004771.6T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tsujimoto; Tsuyoshi Kamada; Shun Ueki; Tomoko Nango; Kazuyoshi Sakuragi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2016-06-30
Also published as: US9885453B2; US20160252225A1; CN105637390A; JP6508531B2; US20180119912A1; JPWO2015056736A1; US10337682B2; CN105637390B; WO2015056736A1

Abstract

Ein Leuchtfilm (1) enthält ein erstes Basismaterial (2), eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten (3) und einen Hohlraumabschnitt (9); und, falls eine virtuelle gerade Linie (F), die durch einen Punkt (C) geht, an welchem irgendein Lichtstrahl eines in den Leuchtabschnitt (3) eintretenden Lichts auf eine reflektierende Oberfläche trifft, und orthogonal zu einer ersten Oberfläche (2a) des ersten Basismaterials (2) ist, eine Grenze zwischen zwei Räumen markiert, ein Raum mit dem am Punkt (C) auftreffenden Lichtstrahl der beiden Räume als ein erster Raum (S1) bezeichnet wird und ein Raum ohne den am Punkt (C) auftreffenden Lichtstrahl als ein zweiter Raum (S2) bezeichnet wird, hat der Leuchtfilm (1) eine Funktion, um eine Intensität von in Richtung des zweiten Raums (S2) laufendem Licht eines von dem ersten Basismaterial (2) oder dem Leuchtabschnitt (3) emittierten Lichts zu verringern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Leuchtelement, eine Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zum Installieren des Leuchtelements.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität von der am 17. Oktober 2013 in Japan eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-216496 , deren Offenbarungen hierin durch Verweis einbezogen sind.
Stand der Technik
Ein Beleuchtungs- bzw. Leuchtfilm (engl. lighting film), um durch zum Beispiel ein Fenster eines Gebäudes Sonnenlicht in einen Raum zu lassen, ist in PTL 1 vorgeschlagen. In dem Leuchtfilm sind eine Mehrzahl von Einheitsprismen und flache Oberflächen auf einer Oberfläche eines optisch transparenten Trägers ausgebildet. Durch die Einheitsprismen wird Sonnenlicht in einen Raum gelassen.
Im Fall des oben beschriebenen Leuchtfilms kann jedoch Licht nach Durchgang durch den Leuchtfilm aufgrund des Effekts beispielsweise einer periodischen Bewegung der Sonne Augen einer in einem Raum vorhandenen Person erreichen. Das Licht kann eine Blendung hervorrufen, und die Person im Raum kann Unbehagen fühlen. PTL 2 offenbart eine Sonnenstrahlung abschattende Steuervorrichtung, welche den Öffnungsgrad einer Jalousie auf der Basis eines aus einer bestimmten mathematischen Formel zum Vorhersagen einer Blendung erhaltenen Index so einstellt, dass der Index einen Wert hat, bei welchem eine Blendung kein Unbehagen hervorruft.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

PTL 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2008-40021
PTL 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-120090

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die Sonnenstrahlung abschattende Steuervorrichtung in PTL 2 schließt eine Jalousie als Abschattungsmittel ein und unterdrückt eine Blendung, indem der Öffnungsgrad der Jalousie mechanisch eingestellt wird. Die Vorrichtung leidet folglich an dem Problem hoher Vorrichtungskosten.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde geschaffen, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und eine Aufgabe davon besteht darin, ein Leuchtelement, eine Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zum Installieren des Leuchtelements zu schaffen, die eine Blendung kostengünstig unterdrücken können.
Lösung des Problems
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, enthält ein Leuchtelement gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein erstes Basismaterial mit einer optischen Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz, eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten mit optischer Transparenz, welche auf einer ersten Oberfläche des ersten Basismaterials vorgesehen sind, und einen Hohlraumabschnitt, der zwischen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten vorgesehen ist, wobei ein Teil einer Seitenfläche des Leuchtabschnitts in Kontakt mit dem Hohlraumabschnitt als eine reflektierende Oberfläche dient, welche in den Leuchtabschnitt eintretendes Licht reflektiert, und, falls eine virtuelle gerade Linie F, die durch einen Punkt C geht, an welchem irgendein Lichtstrahl des in den Lichtabschnitt eintretenden Lichts auf die reflektierende Oberfläche trifft, und orthogonal zur ersten Oberfläche des ersten Basismaterials ist, eine Grenze zwischen zwei Räumen markiert, ein Raum mit dem an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl der beiden Räume als ein erster Raum bezeichnet wird und ein Raum ohne den an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl als ein zweiter Raum bezeichnet wird, das Leuchtelement eine Funktion hat zum Verringern der Intensität von in Richtung auf den zweiten Raum laufendem Licht eines von dem ersten Basismaterial oder dem Leuchtabschnitt emittierten Lichts.
Im Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Funktion eine Funktion zum Streuen des Lichts sein, das in Richtung auf den zweiten Raum läuft.
In dem Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Funktion eine anisotrope Streufunktion sein, um eine größere Streuung in einer Ebene entlang einer Hauptverlaufsrichtung der Seitenfläche des Leuchtabschnitts, die als die reflektierende Oberfläche dient, als eine Streuung in einer verschiedenen Ebene zu veranlassen.
In dem Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Funktion eine Funktion zum selektiven Streuen des Lichts sein, das in Richtung des zweiten Raums läuft.
In dem Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das erste Basismaterial oder der Leuchtabschnitt ein Lichtstreuvermögen aufweisen.
Das Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner ein zweites Basismaterial, welches auf einer gegenüberliegenden Seite der Leuchtabschnitte vom ersten Basismaterial vorgesehen ist, und eine Klebeschicht (engl.: bonding layer) enthalten, welche die Leuchtabschnitte und das zweite Basismaterial miteinander verbindet bzw. zusammenklebt, und das zweite Basismaterial oder die Klebeschicht kann ein Lichtstreuvermögen aufweisen.
In dem Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das erste Basismaterial oder eine lichtemittierende Seite des Leuchtabschnitts ein Licht abschwächendes Element enthalten, welches Intensität des in Richtung auf den zweiten Raum laufenden Lichts verringert.
In dem Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Licht abschwächende Element ein Licht reflektierendes Element sein, welches das in Richtung auf den zweiten Raun laufende Licht reflektiert.
In dem Leuchtelement gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Licht abschwächende Element ein Licht absorbierendes Element sein, welches das in Richtung auf den zweiten Raum laufende Licht absorbiert.
Eine Leuchtvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Leuchtelement und ein Licht abschwächendes Element, wobei das Leuchtelement ein erstes Basismaterial mit einer optischen Transparenz, eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten mit optischer Transparenz, welche auf einer ersten Oberfläche des ersten Basismaterials vorgesehen sind, und einen Hohlraumabschnitt enthält, der zwischen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten vorgesehen ist, wobei ein Teil einer Seitenfläche des Leuchtabschnitts in Kontakt mit dem Hohlraumabschnitt als eine reflektierende Oberfläche dient, welche das in den Leuchtabschnitt eintretende Licht reflektiert, und, falls eine virtuelle gerade Linie F, die durch einen Punkt C verläuft, an welchem irgendein Lichtstrahl des in den Leuchtabschnitt eintretenden Lichts auf die reflektierende Oberfläche trifft, und orthogonal zur ersten Oberfläche des ersten Basismaterials ist, eine Grenze zwischen zwei Räumen markiert, ein Raum mit dem an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl der beiden Räume als ein erster Raum bezeichnet wird und ein Raum ohne den an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl als ein zweiter Raum bezeichnet wird, das Licht abschwächende Element eine Funktion hat zum Verringern der Intensität von in Richtung auf den zweiten Raum laufendem Licht des von dem ersten Basismaterial oder dem Leuchtabschnitt emittierten Lichts.
Ein Verfahren zum Installieren eines Leuchtelements gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst, wobei das Leuchtelement ein erstes Basismaterial mit einer optischen Transparenz, eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten mit optischer Transparenz, welche auf einer ersten Oberfläche des ersten Basismaterials vorgesehen sind, und einen Hohlraumabschnitt enthält, der zwischen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten vorgesehen ist, wobei ein Teil einer Seitenfläche des Leuchtabschnitts in Kontakt mit dem Hohlraumabschnitt als eine reflektierende Oberfläche dient, welche in den Leuchtabschnitt eintretendes Licht reflektiert, wobei das Leuchtelement eine Funktion hat, falls eine virtuelle gerade Linie F, die durch einen Punkt C geht, an welchem ein Lichtstrahl des in den Leuchtabschnitt eintretenden Lichts auf die reflektierende Oberfläche trifft, und orthogonal zur ersten Oberfläche des ersten Basismaterials ist, eine Grenze zwischen zwei Räumen markiert, ein Raum mit dem an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl der beiden Räume als ein erster Raum bezeichnet wird und ein Raum ohne den an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl als ein zweiter Raum bezeichnet wird, zum Verringern der Intensität von in Richtung des zweiten Raums laufendem Licht des von dem ersten Basismaterial oder dem Leuchtabschnitt emittierten Lichts, ein Anordnen des Leuchtelements, so dass die Seitenfläche des Leuchtabschnitts, die als die reflektierende Oberfläche dient, in einer vertikalen Richtung nach unten gewandt ist, und ein Installieren des Leuchtelements an einem oberen Abschnitt eines Fensters.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können ein Leuchtelement, eine Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zum Installieren des Leuchtelements eine Blendung kostengünstig unterdrücken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht, die einen Leuchtfilm gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Leuchtfilm gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Draufsicht, die eine erste Modifikation des Leuchtfilms gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
4 ist eine Draufsicht, die eine zweite Modifikation des Leuchtfilms gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Querschnittansicht, die einen Leuchtfilm gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Querschnittansicht, die einen Leuchtfilm gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Querschnittansicht, die eine Leuchtvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leuchtvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Querschnittansicht des Inneren eines Raums als ein Beispiel zur Zeit einer Berechnung eines Blendungsindex.
10 ist eine Ansicht, die ein Modell eines Leuchtfilms zeigt, das zur Berechnung verwendet wird.
11 ist eine Figur, die ein Ergebnis einer Simulation einer Helligkeitsverteilung unter Verwendung eines Modells ohne eine Streufunktion zeigt.
12 ist eine Figur, die ein Ergebnis einer Simulation einer Helligkeitsverteilung unter Verwendung eines Modells mit einer isotropen Streufunktion zeigt.
13 ist eine Figur, die ein Ergebnis einer Simulation einer Helligkeitsverteilung unter Verwendung eines Modells mit einer anisotropen Streufunktion zeigt.
14 ist eine Ansicht, die ein Raummodell 2000 zeigt, das eine Leuchteinrichtung und ein Beleuchtungsdimmsystem (engl. illumination dimming system) enthält.
15 ist eine Draufsicht, die eine Zimmerdecke des Raummodells 2000 zeigt.
16 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Beleuchtungsstärke (engl. illuminance), die durch Licht (natürliches Licht) gegeben ist, das durch eine Leuchteinrichtung in einen Raum gelassen wird, und einer Beleuchtungsstärke (das Beleuchtungsdimmsystem) zeigt, die durch interne Beleuchtungseinrichtungen geliefert wird.
Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf 1 beschrieben.
Ein Leuchtfilm gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Beispiel eines Leuchtelements, welches Sonnenlicht in einen Raum lässt, zum Beispiel in einer an einem Fenster angebrachten Form.
1 ist eine Querschnittansicht, die den Leuchtfilm gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Man beachte, dass in jeder der folgenden Zeichnungen einzelne Elemente in verschiedenen Maßstäben veranschaulicht sind, um die Sichtbarkeit jedes einzelnen Elements zu erhöhen.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält ein Leuchtfilm 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein erstes Basismaterial 2, eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3, eine erste Bonding- bzw. Klebeschicht 4, ein zweites Basismaterial 5, eine zweite Klebeschicht 6 und eine Lichtstreuschicht 7. Die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 ist auf einer ersten Oberfläche 2a des ersten Basismaterials 2 vorgesehen. Das zweite Basismaterial 5 ist so angeordnet, dass es der ersten Oberfläche 2a des ersten Basismaterials 2 über die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 zugewandt ist. Eine erste Oberfläche 5a des zweiten Basismaterials 5 und die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 sind durch die erste Klebeschicht 4 miteinander verbunden bzw. zusammengeklebt. Die Lichtstreuschicht 7 ist auf einer zweiten Oberfläche 2b des ersten Basismaterials 2 vorgesehen. Die zweite Klebeschicht 6 ist auf einer zweiten Oberfläche 5b des zweiten Basismaterials 5 vorgesehen und spielt eine Rolle beim Kleben des gesamten Leuchtfilms 1 an eine Fensterscheibe 8. Zwischenräume zwischen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 bilden Hohlraumabschnitte 9.
Als das erste Basismaterial 2 wird ein optisch transparentes Basismaterial genutzt, das zum Beispiel aus einem thermoplastischen Polymer oder einem Harz wie zum Beispiel einem thermohärtenden Harz oder einem fotopolymerisierbaren Harz besteht. Es wird ein optisch transparentes Basismaterial genutzt, das aus beispielsweise einem Acrylpolymer, einem Polymer auf Olefinbasis, einem Polymer auf Vinylbasis, einem Polymer auf Zellulosebasis, einem Polymer auf Amidbasis, einem fluorierten Polymer, einem Polymer auf Urethanbasis, einem Polymer auf Silikonbasis oder einem Polymer auf Imidbasis besteht. Konkreter wird vorzugsweise ein optisch transparentes Basismaterial wie zum Beispiel ein Triacetylzellulose-(TAC-)Film, ein Polyethylenterephthalat-(PET-)Film, ein Cycloolefinpolymer-(COP-)Film, ein Polycarbonat-(PC-)Film, ein Polyethylennaphthalat-(PEN-)Film, ein Polyethersulfon-(PES-)Film oder ein Polyimid-(PI-)Film verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein PET-Film mit einer Dicke von 100 µm als ein Beispiel verwendet. Die gesamte Lichtdurchlässigkeit bzw. der gesamte Lichttransmissionsgrad des ersten Basismaterials 2 ist vorzugsweise nicht geringer als zum Beispiel 90 %. Mit dieser Ausführung wird eine ausreichende Transparenz erreicht.
Ein optisch transparentes Basismaterial ähnlich dem wie das erste Basismaterial 2 wird als das zweite Basismaterial 5 verwendet. Das Material für das zweite Basismaterial 5 und das Material für das erste Basismaterial 2 können das gleiche oder verschieden sein.
Der Leuchtabschnitt 3 besteht aus einem organischen Material mit einer optischen Transparenz und Foto- bzw. Lichtempfindlichkeit, wie zum Beispiel einem Acrylharz, einem Epoxidharz oder einem Silikonharz. Eine Mischung eines transparenten Harzes, die durch Mischen eines Polymerisationsinitiators, eines Kopplungsmittels, eines Monomer, eines organischen Lösungsmittels oder dergleichen in eines der Harze erhalten wird, kann verwendet werden. Zusätzlich kann der Polymerisationsinitiator verschiedene zusätzliche Komponenten wie zum Beispiel einen Stabilisator, einen Inhibitor, einen Weichmacher, einen fluoreszierenden Aufheller, ein Formentrennmittel, ein Kettenübertragungsmittel bzw. -überträger oder irgendein anderes fotopolymerisierbares Monomer enthalten. Die gesamte Lichtdurchlässigkeit des Leuchtabschnitts 3 ist vorzugsweise nicht geringer als 90 %. Mit dieser Ausführung wird eine ausreichende Transparenz erreicht.
Der Leuchtabschnitt 3 ist ein Bauteil bzw. Element, welches sich lang und schmal in einer linearen Weise in einer Richtung (einer Richtung senkrecht zur Blattoberfläche von 1) erstreckt und orthogonal zu einer Längsrichtung eine trapezförmige Querschnittform hat. Die Längsrichtung des Leuchtabschnitts 3 ist parallel zu einer Seite des rechtwinkligen ersten Basismaterials 2. Die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 ist parallel zueinander in Intervallen angeordnet. Eine Oberfläche, die einer kurzen Seite von zwei, zueinander parallelen Seiten eines die Querschnittform des Leuchtabschnitts 3 bildenden Trapezes entspricht, ist eine Oberfläche, die dem zweiten Basismaterial 5 zugewandt ist und wird in der folgenden Beschreibung als eine erste Endfläche 3a bezeichnet. Eine Oberfläche entsprechend einer langen Seite ist eine Oberfläche in Kontakt mit dem ersten Basismaterial 2 und wird in der folgenden Beschreibung als eine zweite Endfläche 3b bezeichnet.
Seien W1 die Breite der ersten Endfläche 3a des Leuchtabschnitts 3; W2 die Breite der zweiten Endfläche 3b des Leuchtabschnitts 3; H die Höhe des Leuchtabschnitts 3 in einer Normalrichtung des ersten Basismaterials 2; und P der Abstand der Leuchtabschnitte 3 in einer Array-Richtung. Alle Leuchtabschnitte 3 sind hinsichtlich der Breite W1 der ersten Endfläche 3a, der Breite W2 der zweiten Endfläche 3b, der Höhe H und dem Abstand P der Leuchtabschnitte 3 gleich. Die Beziehung W1 < W2 gilt für die Breite W1 der ersten Endfläche 3a und die Breite W2 der zweiten Endfläche 3b. Die Breite W1 der ersten Endfläche 3a und die Breite W2 der zweiten Endfläche 3b des Leuchtabschnitts 3 betragen zum Beispiel 10 µm bis 50 µm. Die Höhe H des Leuchtabschnitts 3 beträgt zum Beispiel 10 µm bis 100 µm.
Man beachte, dass, obgleich hier ein Beispiel mit der Mehrzahl von in Intervallen angeordneten Leuchtabschnitten 3 dargestellt ist, Kanten der zweiten Endflächen 3b der benachbarten Leuchtabschnitte 3 miteinander in Kontakt stehen können.
In dem Hohlraumabschnitt 9 ist Luft vorhanden. Der Brechungsindex des Hohlraumabschnitts 9 ist im Allgemeinen 1,0. Der bei 1,0 festgesetzte Brechungsindex des Hohlraumabschnitts 9 minimiert einen kritischen Winkel an einer Grenzfläche 3c zwischen dem Hohlraumabschnitt 9 und dem Leuchtabschnitt 3. Obgleich der Hohlraumabschnitt 9 in der vorliegenden Ausführungsform eine aus Luft bestehende Luftschicht ist, kann der Hohlraumabschnitt 9 eine Edelgasschicht sein, die aus einem Edelgas wie zum Beispiel Stickstoff besteht, oder kann eine druckreduzierte Schicht unter einem reduzierten Druck sein.
Die Lichtstreuschicht 7 weist eine Ausgestaltung auf, in der Licht streuende Körper 11 in einem Harz 10 mit optischer Transparenz dispergiert bzw. verteilt sind. Als das Harz 10 kann eine Mischung eines transparenten Harzes verwendet werden, die zum Beispiel durch Mischen eines Polymerisationsinitiators, eines Kopplungsmittels, eines Monomer, eines organischen Lösungsmittels oder dergleichen in ein Harz wie zum Beispiel ein Acrylharz, ein Harz auf Epoxidbasis oder ein Harz auf Silikonbasis erhalten wird. Der Polymerisationsinitiator kann verschiedene zusätzliche Komponenten enthalten, wie zum Beispiel einen Stabilisator, einen Inhibitor, einen Weichmacher, einen fluoreszierenden Aufheller, ein Formentrennmittel, einen Kettenüberträger und irgendein anderes fotopolymerisierbares Monomer.
Der Licht streuende Körper 11 dient zum Streuen von Licht, das in die Lichtstreuschicht 7 eintritt. Der Licht streuende Körper 11 ist ein Partikel (kleines Stück), welches einen Brechungsindex aufweist, der von jenem des die Lichtstreuschicht 7 bildenden Harzes 10 verschieden ist. Die Licht streuenden Körper 11 sind wünschenswerterweise in die Lichtstreuschicht 7 gemischt und ohne zusammenzuklumpen verteilt bzw. dispergiert. Für den Licht streuenden Körper 11 wird ein optisch transparentes Material genutzt, das zum Beispiel aus einem Glas, einem Acrylpolymerharz, einem Polymerharz auf Olefinbasis, einem Polymerharz auf Vinylbasis, einem Polymerharz auf Zellulosebasis, einem Polymerharz auf Amidbasis, einem fluorierten Polymerharz, einem Polymerharz auf Urethanbasis, einem Polymerharz auf Silikonbasis oder einem Polymerharz auf Imidbasis besteht. Alternativ dazu können die Licht streuenden Körper 11 im Harz 10 verteilte Luftblasen sein. Die Form des Licht streuenden Körpers 11 kann zum Beispiel eine sphärische Form, eine oval-sphärische Form, eine flache Plattenform oder ein Polyeder sein.
Die Größen der Licht streuenden Körper 11 können beispielsweise etwa 0,5 bis 20 µm betragen und können gleichmäßig oder verschieden sein.
Die Lichtstreuschicht 7 ist nicht auf eine Ausführung mit den verteilten, Licht streuenden Körpern 11 beschränkt und kann aus einer Schicht mit Unebenheiten auf einer Oberfläche bestehen. In diesem Fall können die Unebenheiten direkt auf der zweiten Oberfläche 2b des ersten Basismaterials 2 ausgebildet sein.
Die erste Klebeschicht 4 bondet bzw. klebt die erste Oberfläche 5a des zweiten Basismaterials 5 und die ersten Endflächen 3a der Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 zusammen. Für die erste Klebeschicht 4 wird ein gewöhnliches optisches Klebemittel verwendet. Der Brechungsindex der ersten Klebeschicht 4 ist wünschenswerterweise gleich jenem des zweiten Basismaterials 5 oder jenem des Leuchtabschnitts 3. Falls der Brechungsindex der ersten Klebeschicht 4 gleich jenem des zweiten Basismaterials 5 oder jenem des Leuchtabschnitts 3 ist, tritt an einer Grenzfläche zwischen der ersten Klebeschicht 4 und dem zweiten Basismaterial 5 oder einer Grenzfläche zwischen der ersten Klebeschicht 4 und dem Leuchtabschnitt 3 keine Brechung auf.
Die zweite Klebeschicht 6 klebt die zweite Oberfläche 5b des zweiten Basismaterials 5 und die Fensterscheibe 8 zusammen. Die zweite Klebeschicht 6 kann anfangs als ein einzelnes Element des Leuchtfilms 1 auf der zweiten Oberfläche 5b des zweiten Basismaterials 5 vorgesehen sein oder kann nicht vorgesehen sein. Falls die zweite Klebeschicht 6 nicht vorgesehen ist, kann die zweite Klebeschicht 6 auf die zweite Oberfläche 5b des zweiten Basismaterials 5 zu der Zeit aufgetragen werden, zu der der Leuchtfilm 1 an der Fensterscheibe 8 angebracht wird. Für die zweite Klebeschicht 6 wird ein gewöhnliches optisches Klebemittel verwendet. Der Brechungsindex der zweiten Klebeschicht 6 ist wünschenswerterweise gleich jenem des zweiten Basismaterials 5 oder jenem der Fensterscheibe 8. Falls der Brechungsindex der zweiten Klebeschicht 6 gleich jenem des zweiten Basismaterials 5 oder jenem der Fensterscheibe 8 ist, tritt an einer Grenzfläche zwischen der zweiten Klebeschicht 6 und dem zweiten Basismaterial 5 oder einer Grenzfläche zwischen der zweiten Klebeschicht 6 und der Fensterscheibe 8 keine Brechung auf.
Der Leuchtfilm 1 wird an der Fensterscheibe 8 so angebracht, dass die Längsrichtung des Leuchtabschnitts 3 einer horizontalen Richtung entspricht, während die Array-Richtung der Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 einer vertikalen Richtung entspricht. Licht, das direkt von der Sonne ankommt, tritt schräg von oben in den an der Fensterscheibe 8 installierten Leuchtfilm 1 ein. Das in den Leuchtfilm 1 eintretende Licht geht durch die Fensterscheibe 8, die zweite Klebeschicht 6, das zweite Basismaterial 5 und die erste Klebeschicht 4 und erreicht den Leuchtabschnitt 3.
Der zweckmäßigen Erläuterung willen ist ein Punkt, an welchem ein vorgegebener Lichtstrahl von in die Leuchtabschnitte 3 eintretendem Licht auf die untere Seitenfläche 3c (eine reflektierende Oberfläche) des Leuchtabschnitts 3 trifft, als Punkt C bezeichnet. Eine virtuelle gerade Linie, welche durch den Punkt C geht und zur ersten Oberfläche 2a des ersten Basismaterials 2 orthogonal ist, wird als gerade Linie F bezeichnet. Ein Raum mit an dem Punkt C auftreffendem Licht von zwei Räumen mit einer horizontalen Ebene, die die gerade Linie F als eine Grenze enthält, wird als ein erster Raum S1 bezeichnet, und ein Raum ohne das am Punkt C auftreffende Licht wird als ein zweiter Raum S2 bezeichnet.
Licht L1, das von der ersten Endfläche 3a des Leuchtabschnitts 3 eintritt, wird an zum Beispiel der unteren Seitenfläche 3c des Leuchtabschnitts 3 totalreflektiert, läuft schräg nach oben, das heißt in Richtung auf den ersten Raum S1, und wird vom Leuchtabschnitt 3 emittiert.
Das Licht L1, das vom Leuchtabschnitt 3 emittiert wird, gelangt durch das erste Basismaterial 2, wird durch den Licht streuenden Körper 11 der Lichtstreuschicht 7 gestreut und wird vom Leuchtfilm 1 emittiert. Licht L2, das von der ersten Klebeschicht 4 an einer oberen Seitenfläche 3d des Leuchtabschnitts 3 durch den Hohlraumabschnitt 9 eintritt, tritt zum Beispiel in die untere Seitenfläche 3c des Leuchtabschnitts 3 unter einem geringeren Winkel als der kritische Winkel ein. Das Licht L2 wird an der unteren Seitenfläche 3c des Leuchtabschnitts 3 nicht reflektiert, läuft schräg nach unten, das heißt in Richtung auf den zweiten Raum S2, und wird vom Leuchtabschnitt 3 emittiert. Das vom Leuchtabschnitt 3 emittierte Licht L2 wird durch den Licht streuenden Körper 11 der Lichtstreuschicht 7 gestreut und wird vom Leuchtfilm 1 emittiert.
Wie das in 1 dargestellte Licht L2 kann Licht, welches von dem Leuchtfilm 1 emittiert wird und schräg nach unten läuft, die Position von Augen einer in einem Raum vorhandenen Person, das heißt eine sogenannte Blendregion (engl. glare region) erreichen, um die Person im Raum zu blenden. Die Blendregion ist eine Region, die auf der Basis der Position von Augen in einer Region definiert ist, in der sich eine Person bewegt. Konkreter ist die Blendregion eine Region, welche zum Beispiel 1 m oder mehr von einer Wand an der Fensterseite entfernt ist und eine Raumregion bei einer Höhe von zum Beispiel 0,8 m bis 1,8 m von einem Boden ist. Selbst in einem Fall, in welchem das Innere eines Raums mit zu einer Zimmerdecke gehendem Licht gut ausgeleuchtet bzw. beleuchtet ist, ist es wahrscheinlich, dass eine im Raum vorhandene Person Unbehagen fühlt, falls eine große Lichtmenge die Blendregion erreicht.
Im Gegensatz dazu wird in dem Leuchtfilm 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Lichtstreuschicht 7 auf einer Licht emittierenden Seite des ersten Basismaterials 2 vorgesehen ist, von dem ersten Basismaterial 2 emittiertes Licht durch die Lichtstreuschicht 7 gestreut, und dessen Lichtintensität nimmt ab. Aus diesem Grund ist die Intensität von Licht, das vom Leuchtfilm 1 schräg nach unten läuft, geringer als in einem Fall ohne die Lichtstreuschicht 7, und es ist unwahrscheinlich, dass eine in einem Raum vorhandene Person geblendet wird. Die Intensität von vom Leuchtfilm 1 schräg nach oben laufendem Licht ist geringfügig niedriger. Da das Licht durch die Lichtstreuschicht 7 gestreut wird, wird eine Intensitätsverteilung homogenisiert, und eine Decke und Wandflächen in dem Raum werden homogener ausgeleuchtet bzw. beleuchtet.
Wie oben beschrieben wurde, kann der Leuchtfilm 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Blendung einzig durch Einschließen der Lichtstreuschicht 7 unterdrücken. Der Leuchtfilm 1 kann die Behaglichkeit in einem Raum mit geringeren Kosten als eine herkömmliche Technik, welche den Öffnungsgrad einer Jalousie mechanisch einstellt, verbessern.
Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform farblose und transparente Elemente als das erste Basismaterial 2, das zweite Basismaterial 5 und die Leuchtabschnitte 3 verwendet werden, sind die Farben des ersten Basismaterials 2, des zweiten Basismaterials 5 und der Leuchtabschnitte 3 nicht auf diese beschränkt. Zum Beispiel können das erste Basismaterial 2, das zweite Basismaterial 5 und die Leuchtabschnitte 3 mit zum Beispiel einem blassen Gelb, einem blassen Orange oder einem blassen Blau gefärbt sein, um die Farbtemperatur des in ein Gebäude zu lassenden Lichts einzustellen. Im Lichte der Designmöglichkeit und dergleichen können einige des ersten Basismaterials 2, des zweiten Basismaterials 5 und der Leuchtabschnitte 3 oder alle mit Rot, Blau oder dergleichen gefärbt sein. Dies ermöglicht das Vorsehen eines Fensters wie Buntglas.
Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform der Leuchtabschnitt 3 als ein Element wie ein Streifen mit einer festen Breite konstruiert bzw. ausgelegt ist, ist die Form des Leuchtabschnitts 3 nicht darauf beschränkt. Falls die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 jeweilige Längsrichtungen in im Wesentlichen einer Richtung aufweist und so angeordnet ist, dass die Längsrichtungen parallel zu einer Seite des ersten Basismaterials 2 mit einer rechtwinkligen Form sind, kann der gleiche Arbeitseffekt wie jener der vorliegenden Ausführungsform erhalten werden. Der Ausdruck "die Mehrzahl von Leuchtabschnitten weist jeweilige Längsrichtungen in im Wesentlichen eine Richtung auf" meint zum Beispiel den folgenden Fall. Licht, welches sich isotrop ausbreitet, wie zum Beispiel Fluoreszenz, lässt man in das erste Basismaterial 2 von einer Seite gegenüber einer Seite eintreten, wo die Leuchtabschnitte 3 des ersten Basismaterials 2 ausgebildet sind, und eine Helligkeitsverteilung in Polarkoordinaten von Licht, das nach außerhalb der Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 emittiert wird, wird gemessen. Falls eine Richtung, in der die Helligkeit von von der Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 emittiertem Licht verhältnismäßig hoch ist, und eine Richtung, in der die Helligkeit verhältnismäßig niedrig ist, vorhanden sind, wird der Ausdruck "die Leuchtabschnitte weisen die Längsrichtungen in im Wesentlichen eine Richtung auf" verwendet. Eine Richtung orthogonal zu der Richtung, in der die Helligkeit verhältnismäßig hoch ist, wird als die "eine Richtung" definiert.
Obgleich die Intervalle zwischen den Leuchtabschnitten 3 in der vorliegenden Ausführungsform festgelegt sind, müssen die Intervalle zwischen den Leuchtabschnitten 3 nicht festgelegt sein. Die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 kann einander benachbart in unregelmäßigen Intervallen angeordnet sein.
Diese Ausführung erlaubt eine Unterdrückung einer Erzeugung von Interferenzstreifen, welche erzeugt werden, falls die Leuchtabschnitte 3 regelmäßig ausgebildet sind. Die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 3 muss nicht in Intervallen angeordnet sein, und benachbarte der Leuchtabschnitte 3 können miteinander in Kontakt stehen.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf 2 beschrieben.
Ein Leuchtfilm gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der gleiche in der grundlegenden Ausführung wie jener in der ersten Ausführungsform und ist nur in der Ausführung eines ersten Basismaterials verschieden.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Leuchtfilm gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
In 2 sind die gleichen einzelnen Elemente wie jene in der Zeichnung, die in der ersten Ausführungsform verwendet wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Der Leuchtfilm 1 gemäß der ersten Ausführungsform streut Licht, welches von dem ersten Basismaterial 2 emittiert wird, isotrop in alle Richtungen. Im Gegensatz dazu streut ein Leuchtfilm 21 gemäß der zweiten Ausführungsform Licht, welches von einem ersten Basismaterial 2 emittiert wird, anisotrop. Insbesondere streut der Leuchtfilm 21 gemäß der zweiten Ausführungsform von dem ersten Basismaterial 22 emittiertes Licht stark in einer horizontalen Richtung.
Wie in 2 gezeigt ist, ist in dem Leuchtfilm 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von konvexen Linsen 23, welche in einer vertikalen Richtung verlaufen und zueinander parallel sind, auf einer zweiten Oberfläche des ersten Basismaterials 22 vorgesehen. Mit anderen Worten ist auf der zweiten Oberfläche des ersten Basismaterials 22 eine linsenförmige Linse vorgesehen. Die zweite Oberfläche selbst des ersten Basismaterials 22 kann so bearbeitet sein, dass die konvexen Linsen 23 mit dem ersten Basismaterial 22 einteilig ausgebildet sind. Alternativ dazu können die konvexen Linsen 23 von dem ersten Basismaterial 22 getrennt sein. Der Leuchtfilm 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält nicht die Lichtstreuschicht 7 gemäß der ersten Ausführungsform. Andere einzelne Elemente sind die gleichen wie jene in der ersten Ausführungsform.
Eine Linsenoberfläche der konvexen Linse 23 weist eine Krümmung in einer horizontalen Ebene auf, weist aber in der vertikalen Richtung keine Krümmung auf. Die konvexe Linse 23 hat ein hohes Lichtstreuvermögen in der horizontalen Richtung und hat kein Lichtstreuvermögen in der vertikalen Richtung. Folglich wird Licht L, das von einem Leuchtabschnitt 3 in das erste Basismaterial 22 eintritt, in der horizontalen Richtung breit gestreut, wenn das Licht L von der konvexen Linse 23 emittiert wird und, ohne in der vertikalen Richtung gestreut zu werden, emittiert wird, während eine Winkelverteilung beibehalten wird, wenn das Licht L vom Leuchtabschnitt 3 emittiert wird. Aus diesem Grund kann der Leuchtfilm 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Blendung ohne Ändern einer Strahlungsleistung in einer Tiefenrichtung eines Raums unterdrücken.
Außerdem bewirkt der Leuchtfilm 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, dass das vom ersten Basismaterial 22 emittierte Licht L in der horizontalen Richtung gestreut wird, und kann somit eine Änderung in der Strahlungsleistung moderieren, die mit zum Beispiel einer Azimutänderung aufgrund einer am Tag vorkommenden Bewegung der Sonne verbunden ist. Dies erlaubt eine Verbesserung des Gleichmäßigkeitsverhältnisses in der horizontalen Richtung des Leuchtfilms 21.
Man beachte, dass, obgleich in der vorliegenden Ausführungsform die Mehrzahl von konvexen Linsen 23 auf der zweiten Oberfläche des ersten Basismaterials 22 vorgesehen ist, stattdessen eine anisotrope Streustruktur auf der zweiten Oberfläche des ersten Basismaterials vorgesehen werden kann. Als die anisotrope Streustruktur kann eine Struktur mit Unebenheiten in der Größenordnung von µm in einem holographischen Oberflächenreliefmuster wie zum Beispiel ein Lichtdiffusionssteuerfilm (Handelsname: LSD) von Luminit, LLC, verwendet werden. Alternativ dazu kann auf der zweiten Oberfläche des ersten Basismaterials statt einer unebenen Struktur eine Lichtstreuschicht verwendet werden, die durch Verteilen von Partikeln mit Aspektverhältnissen von etwa 5 bis 500 in einer kontinuierlichen Schicht erhalten wird.
[Erste Modifikation der zweiten Ausführungsform]
Ein in 3 dargestellter Leuchtfilm 25 kann statt eines eine Mehrzahl von linear verlaufenden Leuchtabschnitten enthaltenden Leuchtfilms verwendet werden.
In dem Leuchtfilm 25 gemäß einer ersten Modifikation ist wie in 3 gezeigt eine Mehrzahl von Kachelregionen TA1 und TA2 auf einer zweiten Oberfläche eines ersten Basismaterials 26 vorgesehen. In jeder der Mehrzahl von Kachelregionen TA1 und TA2 ist eine Mehrzahl bogenartiger Leuchtabschnitte 28 ausgebildet, welche aus einer Normalrichtung des ersten Basismaterials 26 betrachtet konzentrisch angeordnet sind. Die beiden benachbarten Kachelregionen TA1 und TA2 sind in den Formen der Leuchtabschnitte 28 in der Kachelregion identisch, sind aber in einer Richtung, in der Bögen konvex sind, voneinander verschieden.
In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Mehrzahl von Kachelregionen TA1 und TA2 zwei Arten von Kachelregionen. Die erste Kachelregion TA1 und die zweite Kachelregion TA2 haben jeweils die Form eines Vierecks. Konkreter weist das Viereck zwei Sätze von zwei benachbarten Seiten gleicher Länge auf. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Viereck mit vier Innenwinkeln von 120°, 90°, 60° und 90° übernommen.
In jeder der ersten Kachelregion TA1 und der zweiten Kachelregion TA2 ist eine Mehrzahl von (in dieser Ausführungsform sechs) konzentrischen Leuchtabschnitten 28 um einen Scheitel mit einem Innenwinkel von 60° ausgebildet. Die Querschnittform des Leuchtabschnitts 28 ist eine Trapezform, wobei die Fläche einer lichtemittierenden Endfläche größer ist als die Fläche einer lichtempfangenden Endfläche. In dem ersten Basismaterial 26 ist eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten 28 mit gleicher Querschnittform in festen Intervallen konzentrisch angeordnet.
Die Formen der ersten Kachelregion TA1 und der zweiten Kachelregion TA2 sind die gleichen, außer dass die Formen so zueinander vertikal umgekehrt sind, dass die Formen in einer Richtung entgegengesetzt sind, in welcher Bögen konvex sind. Die ersten Kachelregionen TA1 und die zweiten Kachelregionen TA2 sind auf einer Oberfläche des ersten Basismaterials 26 ohne jeglichen Zwischenraum zwischen den Kachelregionen angeordnet.
In dem Leuchtfilm 25 gemäß der ersten Modifikation ist der Leuchtabschnitt 28 gekrümmt, und eine Verlaufsrichtung des Leuchtabschnitts 28 ändert sich in einer Kachelregion TA1 oder TA2. Diese Ausführung bewirkt, dass vom Leuchtabschnitt 28 emittiertes Licht in einer horizontalen Richtung gestreut wird, und erlaubt eine Unterdrückung einer Blendung. Wie die oben beschriebene Ausführungsform kann das Gleichmäßigkeitsverhältnis in der horizontalen Richtung des Leuchtfilms 25 verbessert werden.
[Zweite Modifikation der zweiten Ausführungsform]
Ein in 4 dargestellter Leuchtfilm 31 kann statt eines eine Mehrzahl von wie Streifen verlaufenden Leuchtabschnitten enthaltenden Leuchtfilms verwendet werden.
Wie in 4 gezeigt ist, enthält in dem Leuchtfilm 31 gemäß einer zweiten Modifikation ein erstes Basismaterial 32 eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten 33 mit den Formen abgeschnittener elliptischer Koni (engl. truncated elliptical cones). Obgleich die Abmessungen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten 33 in dem Beispiel in 4 verschieden sind, können die Abmessungen die gleichen sein. Die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 33 ist zufällig angeordnet, kann aber regelmäßig angeordnet sein. In jedem Fall ist die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 33 angeordnet, wobei eine Hauptachsenrichtung einer eine Kontur jedes Leuchtabschnitts 33 bildenden Ellipse in eine horizontale Richtung gewandt und eine Nebenachsenrichtung der Ellipse in eine vertikale Richtung gewandt ist, wenn die Mehrzahl von Leuchtabschnitten 33 aus einer Normalrichtung des ersten Basismaterials 32 betrachtet wird.
In dem Leuchtfilm 31 gemäß der zweiten Modifikation ist die planare Form des Leuchtabschnitts 33 eine elliptische Form, und eine reflektierende Oberfläche des Leuchtabschnitts 33 ist gekrümmt. Diese Ausführung bewirkt, dass vom Leuchtabschnitt 33 emittiertes Licht in der horizontalen Richtung gestreut wird, und ermöglicht eine Unterdrückung einer Blendung. Außerdem kann das Gleichmäßigkeitsverhältnis in der horizontalen Richtung des Leuchtfilms 31 wie in der oben beschriebenen Ausführungsform verbessert werden.
[Dritte Ausführungsform]
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf 5 beschrieben.
Ein Leuchtfilm gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der Grundausführung der gleiche wie jener in der ersten Ausführungsform und ist nur in der Ausführung bzw. Ausgestaltung eines ersten Basismaterials verschieden.
5 ist eine Querschnittansicht, die den Leuchtfilm gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
In 5 sind die gleichen einzelnen Elemente wie jene in der in der ersten Ausführungsform verwendeten Zeichnung durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Ein Leuchtfilm 35 gemäß der dritten Ausführungsform streut wie in der zweiten Ausführungsform von einem ersten Basismaterial 36 emittiertes Licht anisotrop. Man beachte, dass im Gegensatz zu dem Leuchtfilm 21 gemäß der zweiten Ausführungsform, der von dem ersten Basismaterial 22 emittiertes Licht in der horizontalen Richtung stark streut, der Leuchtfilm 35 gemäß der dritten Ausführungsform schräg nach unten gerichtetes Licht des vom ersten Basismaterial 36 emittierten Lichts stark streut.
Wie in 5 gezeigt ist, enthält im Leuchtfilm 35 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das erste Basismaterial 36 eine Mehrzahl winziger Stücke 37 mit einem Brechungsindex, der von jenem des ersten Basismaterials 36 verschieden ist.
Das winzige Stück 37 ist ein stabartiges oder plattenartiges winziges Partikel mit einer Längsrichtung und einer Breitenrichtung. Die Mehrzahl winziger Stücke 37 ist so orientiert, dass die Längsrichtung im Wesentlichen schräg nach unten gewandt ist. Falls das erste Basismaterial 36 das winzige Stück 37 dieses Typs enthält, wird Licht L2, das entlang der Längsrichtung des winzigen Stücks 37 läuft, aufgrund der Wirkung des winzigen Stücks 37 gestreut.
Im Gegensatz dazu geht Licht L1, das entlang einer Richtung läuft, welche die Längsrichtung des winzigen Stücks 37 kreuzt, durch, ohne von dem winzigen Stück 37 beeinflusst zu werden. Das heißt, das erste Basismaterial 36 hat eine anisotrope Streufunktion zum selektiven und starken Streuen von Licht, das schräg nach unten gerichtet ist. Man beachte, dass ein Film mit einer Funktion zum Streuen von Licht, das schräg nach unten gerichtet ist, wie zum Beispiel ein anisotroper Streufilm wie beispielsweise Lumisty (was ein Handelsname ist und von Sumitomo Chemical Company, Limited, hergestellt wird) an einer zweiten Oberfläche des ersten Basismaterials angebracht werden kann, statt der Ausführung, in welcher das erste Basismaterial 36 die Mehrzahl winziger Stücke 37 enthält. Der Leuchtfilm 35 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält nicht die Lichtstreuschicht 7 gemäß der ersten Ausführungsform. Andere einzelne Elemente sind die gleichen wie jene in der ersten Ausführungsform.
Der Leuchtfilm 35 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat ein hohes Lichtstreuvermögen für Licht, das schräg nach unten gerichtet ist, und hat kein Lichtstreuvermögen für Licht, das nach oben gerichtet ist. Aus diesem Grund ermöglicht die Verwendung des Leuchtfilms 35 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Unterdrückung einer Blendung ohne Ändern einer Strahlungsleistung in Richtung einer Raumdecke.
[Vierte Ausführungsform]
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf 6 beschrieben.
Ein Leuchtfilm gemäß der vierten Ausführungsform ist der gleiche in der Grundausführung wie jener in der ersten Ausführungsform und ist von der ersten Ausführungsform insofern verschieden, als einem ersten Basismaterial ein Gitter (engl.: louver) hinzugefügt ist.
6 ist eine Querschnittansicht, die den Leuchtfilm gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
In 6 sind die gleichen einzelnen Elemente wie jene in der in der ersten Ausführungsform verwendeten Zeichnung durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Wie in 6 gezeigt ist, weist ein Leuchtfilm 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Gitter 42 auf, welches auf einer zweiten Oberfläche 2b eines ersten Basismaterials 2 vorgesehen ist. Das Gitter 42 besteht aus einer Mehrzahl von langgestreckten rechtwinkligen Plattenmaterialien 43 (Licht absorbierende Elemente). Eine Verlaufsrichtung der Mehrzahl von Plattenmaterialien 43 ist parallel zu einer Verlaufsrichtung der Leuchtabschnitte 3 (eine Richtung senkrecht zur Blattoberfläche von 6). Ein unteres Ende des Plattenmaterials 43 ist an der zweiten Oberfläche 2b des ersten Basismaterials 2 befestigt, und eine obere Endseite des Plattenmaterials 43 verläuft vom unteren Ende aus schräg nach oben. Das heißt, ein Winkel α, welchen die zweite Oberfläche 2b des ersten Basismaterials 2 mit einer oberen Oberfläche 43a des Plattenmaterials 43 bildet, ist ein spitzer Winkel kleiner 90°. Von zwei Oberflächen des Plattenmaterials 43 ist zumindest die obere Oberfläche 43a zum Beispiel schwarz und weist ein Lichtabsorptionsvermögen auf. Außerdem kann eine untere Oberfläche 43b des Plattenmaterials 43 ein Lichtabsorptionsvermögen aufweisen.
Licht L1, das an einer unteren Seitenoberfläche 3c des Leuchtabschnitts 3 reflektiert wird, läuft schräg nach oben und trifft kaum das schräg angeordnete Plattenmaterial 43. Folglich geht das Licht L1 in einer Richtung zu einer Decke, ohne eine Laufrichtung signifikant zu ändern. Im Gegensatz dazu trifft Licht L2, das von dem ersten Basismaterial 2 in eine Richtung nahe einer horizontalen Richtung oder schräg nach unten emittiert wird, die obere Oberfläche 43a des Plattenmaterials 43 und wird durch die obere Oberfläche 43a absorbiert. Aus diesem Grund verringert sich die Intensität des in der Richtung nahe zur horizontalen Richtung oder schräg nach unten laufenden Lichts L2. Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht der Leuchtfilm 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Unterdrückung einer Blendung, ohne eine Strahlungsleistung in Richtung zur Raumdecke signifikant zu ändern. Ein Winkelbereich für das Licht L1, das durch den Leuchtfilm 41 gelangt, kann eingestellt werden, indem der Winkel α, welchen das erste Basismaterial 2 mit dem Plattenmaterial 43 bildet, und die Abmessungen des Plattenmaterials 43 geändert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Plattenmaterial 43 so ausgebildet, dass die Oberflächen ein Lichtabsorptionsvermögen aufweisen. Stattdessen können die Oberflächen des Plattenmaterials ein Lichtreflexionsvermögen aufweisen. Falls ein Plattenmaterial (lichtreflektierendes Element) mit Lichtreflexionsvermögen verwendet wird, wird Licht, das von dem ersten Basismaterial in eine Richtung nahe zur horizontalen Richtung oder schräg nach unten emittiert wird, an einer oberen Oberfläche des Plattenmaterials reflektiert und nach oben gerichtet. Mit dieser Ausführung ist es möglich, die Helligkeit eines Raums zu erhöhen, während eine Blendung unterdrückt wird. Man beachte, dass eine Reflexion auf einer Oberfläche eines Plattenmaterials wünschenswerterweise eine diffuse Reflexion ist. Dies gilt, weil, falls eine Reflexion auf einer Oberfläche eines Plattenmaterials eine spiegelnde Reflexion ist, ein intensives reflektierendes Licht nach unten gehen kann, um eine Blendung zu erzeugen. In diesem Kontext hat, falls ein Plattenmaterial ein Lichtreflexionsvermögen aufweist, wünschenswerterweise nur eine obere Oberfläche des Plattenmaterials ein Reflexionsvermögen. Alternativ dazu kann eine obere Oberfläche eines Plattenmaterials ein Lichtreflexionsvermögen aufweisen, und eine untere Oberfläche des Plattenmaterials kann ein Lichtabsorptionsvermögen aufweisen.
[Fünfte Ausführungsform]
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf 7 beschrieben.
Eine Beleuchtungs- bzw. Leuchtvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform enthält den gleichen Leuchtfilm wie jenen in der ersten Ausführungsform.
7 ist eine Querschnittansicht, die die Leuchtvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
In 7 werden die gleichen einzelnen Elemente wie jene in der in der ersten Ausführungsform verwendeten Zeichnung durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Wie in 7 gezeigt ist, enthält eine Leuchtvorrichtung 45 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Leuchtfilm 46 und eine Blende bzw. Jalousie 47 (ein Licht abschwächendes Element). Obgleich die Ausführung des Leuchtfilms 46 die gleiche wie jene in der ersten Ausführungsform ist, enthält der Leuchtfilm 46 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Lichtstreuschicht 7 nicht. In der vorliegenden Ausführungsform spielt die Jalousie 47 eine Funktion zum Unterdrücken einer Blendung. Die Jalousie 47 umfasst eine Mehrzahl von Leisten 48, eine Leiterschnur 49 und ein Halteelement 50. Die Leiste 48 ist ein langgestrecktes Plattenmaterial mit Lichtabsorptions- oder Lichtstreuvermögen, und die Leisten 48 sind so ausgebildet, dass deren Winkel durch Betätigen der Leiterschnur 49 geändert wird. Die Mehrzahl von Leisten 48 und die Leiterschnur 49 werden durch das Halteelement 50 gehalten.
Wie in der vierten Ausführungsform kann die Leuchtvorrichtung 45 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bewirken, dass die Intensität von Licht L2, das in eine Richtung nahe einer horizontalen Richtung oder schräg nach unten läuft, abnimmt, ohne Licht L1, das schräg nach oben gerichtet ist, in hohem Maße zu beeinflussen, indem der Winkel der Mehrzahl von Leisten 48 so eingestellt wird, dass die Leisten 48 in eine schräge Richtung weisen. Die Leuchtvorrichtung 45 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann folglich eine Blendung unterdrücken, ohne Strahlungsleistung in Richtung einer Raumdecke signifikant zu ändern. Ein Winkelbereich für Licht, welches durch die Leuchtvorrichtung 45 gelangt, kann durch Ändern des Winkels der Leisten 48 der Jalousie 47 eingestellt werden.
[Sechste Ausführungsform]
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf 8 beschrieben.
Eine Leuchtvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform enthält den gleichen Leuchtfilm wie jenen in der ersten Ausführungsform.
8 ist eine Querschnittansicht, die die Leuchtvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.
In 8 sind die gleichen einzelnen Elemente wie jene in der in der ersten Ausführungsform verwendeten Zeichnung durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Wie in 8 gezeigt ist, enthält eine Leuchtvorrichtung 55 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Rollschirm 56 und einen Leuchtfilm 57. Ein (nicht dargestellter) Öffnungsabschnitt ist in einem Teil einer Lichtabschirmbahn 58 ausgebildet, die den Rollschirm 56 bildet, und der Leuchtfilm 57 wie der in der ersten Ausführungsform ist an der Position des Öffnungsabschnitt eingebaut. Falls zum Beispiel eine Seite eines 2,7 m hohen Raums ein Fenster bildet und die Länge der Lichtabschirmbahn 58, wenn der Rollschirm 56 bis zur äußersten Grenze ausgezogen ist, ungefähr 2,7 m beträgt, ist der Leuchtfilm 57 bei einer Höhe von mehr als 1,8 m von einer Bodenfläche aus angeordnet. Das heißt, der Leuchtfilm 57 ist in einer im Wesentlichen größeren Höhe als eine Sichtlinie einer im Raum vorhandenen Person angeordnet.
In der Leuchtvorrichtung 55 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Leuchtfilm 57 bei einer großen Höhe angeordnet, was eine effektivere Unterdrückung einer Blendung ermöglicht. Da ein unterer Abschnitt des Fensters mit der Lichtabschirmbahn 58 bedeckt ist, kann die Privatsphäre des Raums geschützt werden.
Das Beispiel der Leuchtvorrichtung 55, in welcher der Leuchtfilm 57 in einem Teil des Rollschirms 56 eingebaut ist, wurde veranschaulicht. Selbst in einem Fall, in welchem der Leuchtfilm direkt an das Fenster angebracht ist, wie in der ersten Ausführungsform, kann ein Installationsverfahren übernommen werden, das den Leuchtfilm so anordnet, dass eine untere Seitenfläche eines Leuchtabschnitts nach unten in eine vertikale Richtung gewandt ist, und den Leuchtfilm an nur einem oberen Abschnitt des Fensters anbringt. Mit der Übernahme ist es möglich, eine Blendung effektiv zu unterdrücken, während Strahlungsleistung für eine Raumdecke in einem gewissen Ausmaß sichergestellt wird.
Man beachte, dass der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel hat die erste Ausführungsform einen Fall veranschaulicht, in welchem eine Lichtstreuschicht auf einer Außenseite einer zweiten Oberfläche eines ersten Basismaterials vorgesehen ist. Jedoch kann ein beliebiges Element unter einem ersten Basismaterial, einem Leuchtabschnitt, einer ersten Klebeschicht, einem zweiten Basismaterial und einer zweiten Klebeschicht mit einem Lichtstreuvermögen versehen werden unter Verwendung eines Verfahrens wie zum Beispiel eines Mischens winziger Partikel, die sich im Brechungsindex unterscheiden, in das Element. Man beachte, dass es im Hinblick auf ein Minimieren von Effekten auf eine Deckenstrahlungsleistung wünschenswerter ist, ein Element näher zu einer lichtemittierenden Seite mit Lichtstreuvermögen vorzusehen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen haben jeweils einen Fall veranschaulicht, in welchem man Licht von einer ersten Endfläche, das heißt einer Endfläche mit einer geringeren Fläche eines Leuchtabschnitts, einfallen ließ. Im Gegensatz dazu kann man Licht von einer zweiten Endfläche einfallen lassen, das heißt einer Endfläche mit einer größeren Fläche eines Leuchtabschnitts. Außerdem ist die Querschnittform eines Leuchtabschnitts nicht auf ein Trapez beschränkt. Die Form kann außer ein Trapez ein Viereck oder ein Dreieck sein, und eine von anderen verschiedenen Formen kann übernommen werden. Außerdem kann eine spezifische Ausführung wie zum Beispiel ein Material, eine Form und Abmessungen von jedem in den Ausführungsformen veranschaulichten einzelnen Element geeignet geändert werden.
BEISPIELE
Blendung wird eingeteilt in eine physiologische Blendung, welche sich auf ein Phänomen bezieht, bei welchem eine Lichtquelle mit hoher Intensität nahe einer Sichtlinie ein visuelles Objekt weniger unsichtbar macht, und eine psychologische Blendung, welche ein psychologisches Unbehagen verursacht. Da allgemeine Büros eher keine Lichtquelle aufweisen, welche eine physiologische Blendung verursachen, wird der Schwerpunkt auf Maßnahmen gegen eine psychologische Blendung gelegt. Eine psychologische Blendung kann auf der Basis der Leuchtdichte (engl. luminance) einer Lichtquelle, der Größe der Lichtquelle, der Position der Lichtquelle oder der Helligkeit des Hintergrunds wie zum Beispiel einer Deckenoberfläche oder Wandoberfläche quantitativ ausgedrückt werden. Einer von Indizes einer psychologischen Blendung ist die vereinheitlichte Blendungsbewertung (UGR) als ein von der International Commission on Illumination (CIE) übernommener Standard.
Seien Lb [cd/m²] eine Hintergrundleuchtdichte; L [cd/m²] die Leuchtdichte eines lichtemittierenden Abschnitts einer Beleuchtung bezüglich einer Richtung von Augen eines Beobachters; ω [sr] der Raumwinkel des lichtemittierenden Abschnitts der Beleuchtung in einem Sichtfeld des Beobachters und P der Positionsindex der Beleuchtung, wird UGR durch folgende Gleichung (1) ausgedrückt: UGR = 8 × log{(0,25/Lb) × Σ(L²ω/P²)} (1)
Die aktuellen Erfinder demonstrierten einen Blendungsreduzierungseffekt eines Leuchtfilms gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch eine Simulation unter Verwendung der oben beschriebenen UGR. Ein Ergebnis der Simulation wird im Folgenden beschrieben.
Wie in 9 gezeigt ist, wurde ein nach Süden gewandter Raum 14 mit einer Tiefe w von 16 m als eine Simulationsbedingung genommen. Ein Fenster 15 bei einer festen Höhe war an der Südseite des Raums 14 angeordnet, und ein Leuchtfilm 16 war so installiert, dass er ein oberes Drittel des Fensters 15 bedeckte. Konkret war eine Höhe von einer Bodenfläche bis zu einer Decke des Raums 14 bei 2,7 m eingestellt, war eine Höhe T1 von einem unteren Ende des Fensters 15 zu einem oberen Ende (die Zimmerdecke) bei 1,8 m eingestellt, und eine Höhe T2 von der Bodenfläche zum unteren Ende des Fensters 15 war bei 0,9 m eingestellt. Eine Abmessung T3 in Höhenrichtung des Leuchtfilms 16 war bei 0,6 m eingestellt, und ein oberes Ende des Leuchtfilms 16 war mit dem oberen Ende des Fensters 15 ausgerichtet. Die Kulminationshöhe der Sonne war bei 55° eingestellt.
Was die Menge an Sonnenlicht anbetrifft, war die horizontale direkte solare Strahlungsleistung bei 2,37 MJ/m²/h eingestellt, und die horizontale diffuse solare Strahlungsleistung war bei 0,62 MJ/m²/h eingestellt. Diese solaren Strahlungsleistungen entsprechen jeweils einer solaren Strahlungsleistung in Tokio um 12 Uhr mittags am 16. März eines Durchschnittsjahres. Jede solare Strahlungsleistung auf einer horizontalen Ebene wurde in eine solare Strahlungsleistung auf einer Fensteroberfläche umgewandelt. Eine direkte solare Strahlungsleistung am Fenster betrug 50849 lm/m², und eine diffuse solare Strahlungsleistung am Fenster betrug 9499 lm/m².
Was die Intensität des Sonnenlichts anbetrifft, war der scheinbare Durchmesser der Sonne entsprechend einer Verteilung bzw. Ausbreitung des direkten Lichts der Sonnenstrahlung bei 0,52 Grad eingestellt, und eine Lichtquelle für eine direkte Sonnenstrahlung mit einer Distanz d von 1,5 × 10⁸ km und einem Radius r von 7 × 10⁵ km, was wieder den scheinbaren Durchmesser erzeugte, wurde angesetzt. Eine Lichtquelle mit gleichmäßiger Intensität für eine diffuse solare Strahlung wurde ebenfalls separat angesetzt.
Eine Beobachtungsposition X1 zum Berechnen von UGR war in der Mitte des Raums bei einer Position 8 m vom Fenster festgelegt. Bei der Position 8 m vom Fenster wurde UGR für drei Typen von Modellen berechnet, ein Modell gemäß einem Vergleichsbeispiel, in welchem ein Leuchtfilm kein Lichtstreuvermögen aufwies, ein Modell gemäß Beispiel 1, in welchem ein Leuchtfilm eine isotrope Streuung aufwies, und ein Modell gemäß Beispiel 2, in welchem ein Leuchtfilm eine anisotrope Streuung aufwies. Als eine den drei Typen von Modellen gemeinsame Berechnungsbedingung wurde ein in 10 gezeigter Leuchtfilm genommen. Eine Breite W1 einer ersten Endfläche eines Leuchtabschnitts 3A war bei 13,4 µm eingestellt, und eine Breite W2 einer zweiten Endfläche war bei 30 µm eingestellt. Eine Höhe H des Leuchtabschnitts 3A war bei 45 µm eingestellt.
Das Modell gemäß Beispiel 1 war so eingestellt, dass einer lichtemittierenden Oberfläche eine isotrope Gaußsche Streuung mit einer Standardabweichung von 15° für eine Helligkeitsverteilung zur Zeit einer Streuung von parallelem Licht aufgeprägt wurde. Das Modell gemäß Beispiel 2 wurde so eingestellt, dass einer lichtemittierenden Oberfläche eine anisotrope Gaußsche Streuung mit einer Standardabweichung von 5° in einer vertikalen Richtung und einer Standardabweichung von 60° in einer horizontalen Richtung für eine Helligkeitsverteilung zum Zeitpunkt einer Streuung parallelen Lichts aufgeprägt wurde. Man beachte, dass zur Zeit einer UGR-Berechnung UGR berechnet wurde, während das Fenster geteilt und das Fenster als eine Ansammlung kleiner Lichtquellen betrachtet wurde.
11 ist eine Figur, die eine Helligkeitsverteilung an einer Leuchtfläche in dem Modell gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt. In einer oberen linken Helligkeitsverteilungskarte repräsentiert die Abszisse einen Winkel [°] in einer horizontalen Richtung, während die Ordinate einen Winkel [°] in einer vertikalen Richtung repräsentiert. Ein linker unterer Graph ist ein Graph einer Helligkeitsverteilung in der horizontalen Richtung, und ein oberer rechter Graph ist ein Graph einer Helligkeitsverteilung in der vertikalen Richtung.
Als ein Ergebnis einer Berechnung von UGR für das Modell gemäß dem Vergleichsbeispiel betrugt UGR an der Position 8 m vom Fenster 40,1. Ein Beobachter fühlt mehr Unbehagen durch Blendung bei einer Zunahme des Werts von UGR und fühlt weniger Unbehagen durch Blendung bei einer Abnahme des Wertes von UGR. Gemäß einem Kriterium für ein allgemeines bzw. gewöhnliches Büro wird gefordert, dass UGR nicht mehr als 19 beträgt. Folglich überschreitet der Wert von UGR für das Modell gemäß dem Vergleichsbeispiel an der Position 8 m vom Fenster das Kriterium für ein gewöhnliches Büro in hohem Maße. Man glaubt, dass dies einer psychologischen Blendung aufgrund einer direkten Sonnenstrahlung wie das Licht L2, das in 1 dargestellt ist, zuzuschreiben ist.
12 ist eine Figur, die eine Helligkeitsverteilung an einer Leuchtoberfläche in dem Modell gemäß Beispiel 1 zeigt. In einer oberen linken Helligkeitsverteilungskarte repräsentiert die Abszisse einen Winkel [°] in der horizontalen Richtung, während die Ordinate einen Winkel [°] in der vertikalen Richtung repräsentiert. Ein linker unterer Graph ist ein Graph einer Helligkeitsverteilung in der horizontalen Richtung, und ein oberer rechter Graph ist ein Graph einer Helligkeitsverteilung in der vertikalen Richtung. Da dem Leuchtfilm eine isotrope Streuung aufgeprägt wurde, war eine maximale Leuchtdichte wesentlich geringer als jene in dem Modell gemäß dem Vergleichsbeispiel.
Als ein Ergebnis einer Berechnung von UGR für das Modell gemäß Beispiel 1 betrug der Wert von UGR an der Position 8 m vom Fenster 18,5, was eine große Verbesserung gegenüber 40,1 zeigte, was der Wert von UGR für das Modell gemäß dem Vergleichsbeispiel war.
Das Modell gemäß Beispiel 1 erfüllt das Kriterium für ein gewöhnliches Büro. Wie oben beschrieben wurde, wurde demonstriert, dass eine Aufprägung einer isotropen Streuung auf einen Leuchtfilm eine Unterdrückung einer Blendung ermöglicht.
13 ist eine Figur, die eine Helligkeitsverteilung an einer Leuchtfläche in dem Modell gemäß Beispiel 2 zeigt. In einer oberen linken Helligkeitsverteilungskarte repräsentiert die Abszisse einen Winkel [°] in der horizontalen Richtung, während die Ordinate einen Winkel [°] in der vertikalen Richtung repräsentiert. Ein linker unterer Graph ist ein Graph einer Helligkeitsverteilung in der horizontalen Richtung, und ein oberer rechter Graph ist ein Graph einer Helligkeitsverteilung in der vertikalen Richtung. Da dem Leuchtfilm eine anisotrope Streuung aufgeprägt wurde, war eine maximale Leuchtdichte wesentlich geringer als jene in dem Modell gemäß dem Vergleichsbeispiel.
Als ein Ergebnis einer Berechnung von UGR für das Modell gemäß Beispiel 2 betrug der Wert von UGR an der Position 8 m vom Fenster 18,3, was eine große Verbesserung gegenüber 40,1 zeigte, was der Wert von UGR für das Modell gemäß dem Vergleichsbeispiel war.
Das Modell gemäß Beispiel 2 erfüllt das Kriterium für ein gewöhnliches Büro. Wie oben beschrieben wurde, wurde demonstriert, das eine Aufprägung einer anisotropen Streuung auf einen Leuchtfilm eine Unterdrückung einer Blendung ermöglicht. Es wurde festgestellt, dass eine Aufprägung einer anisotropen Streuung mit hohem Streuvermögen, besonders in der horizontalen Richtung, auf einen Leuchtfilm eine Reduzierung der Blendung erlaubt, ohne eine Verteilung der Beleuchtungsstärke an der Decke in großem Maße zu beeinflussen.
Man beachte, dass die berechneten UGR-Werte nur veranschaulichend sind und dass der UGR-Wert für das Modell gemäß jedem Beispiel optimiert werden kann, indem zum Beispiel die Form eines Leuchtabschnitts und der Pegel eines Lichtstreuvermögens geeignet geändert werden.
[Beleuchtungsdimmsystem]
14 ist eine Ansicht, die ein Raummodell 2000 darstellt, das eine Leuchtvorrichtung und ein Beleuchtungsdimmsystem enthält.
15 ist eine Draufsicht, die eine Decke des Raummodells 2000 zeigt.
In der vorliegenden Erfindung kann ein einzelnes Deckenmaterial für eine Decke 2003a eines Raums 2003, der Außenlicht eintreten lässt, ein hohes Lichtreflexionsvermögen aufweisen. Wie in 14 und 15 gezeigt ist, ist ein optisch reflektierendes Deckenelement 2003A als ein Deckenmaterial mit Lichtreflexionsvermögen an der Decke 2003a des Raums 2003 installiert. Das optisch reflektierende Deckenelement 2003A soll die Einleitung von Außenlicht von einer Leuchtvorrichtung 2010, die an einem Fenster 2002 installiert ist, in das Hintere des Raums begünstigen und ist an einem fensterseitigen Abschnitt der Decke 2003a installiert. Konkret ist das optisch reflektierende Deckenelement 2003A in einer vorbestimmten Region E (eine etwa 3 m breite Region, vom Fenster 2002 ausgehend) an der Decke 2003a installiert.
Wie früher beschrieben wurde, dient das optisch reflektierende Deckenelement 2003A dazu, Außenlicht, das über das Fenster 2002, an welchem die Leuchtvorrichtung 2010 gemäß der vorliegenden Erfindung (eine Leuchtvorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen) installiert ist, eingeleitet wird, wirksam in das Hintere des Raums zu lenken. Außenlicht, das von der Leuchtvorrichtung 2010 in Richtung der Decke 2003a in den Raum eingeleitet wird, wird an dem optisch reflektierenden Deckenelement 2003A reflektiert, abgelenkt und beleuchtet eine Tischoberfläche 2005a eines Tisches 2005, der im hinteren Teil des Raums platziert ist. Das optisch reflektierende Deckenelement 2003A übt den Effekt einer Erhellung der Tischoberfläche 2005a aus.
Das optisch reflektierende Deckenelement 2003A kann ein diffuses Reflexionsvermögen oder spiegelndes Reflexionsvermögen aufweisen. Das optisch reflektierende Deckenelement 2003A hat vorzugsweise eine geeignete Mischung der Eigenschaften, um den Effekt einer Erhellung der Tischoberfläche 2005a des im hinteren Teil des Raums platzierten Tisches 2005, und den Effekt einer Unterdrückung von Blendlicht, das für eine im Raum vorhandene Person unangenehm ist, unter einen Hut zu bringen.
Der Großteil des durch die Leuchtvorrichtung 2010 gemäß der vorliegenden Erfindung in den Raum eingeleiteten Lichts ist in Richtung eines Abschnitts der Decke nahe dem Fenster 2002 gerichtet. Die Menge Licht reicht in der Umgebung des Fensters 2002 oft aus. Aus diesem Grund kann ein Teil des Lichts, das auf den Abschnitt nahe dem Fenster (die Region E) der Decke fällt, durch gleichzeitige Verwendung des optisch reflektierenden Deckenelements 2003A wie oben beschrieben zum hinteren Teil des Raums verteilt werden, der eine geringere Lichtmenge als die Fensterseite aufweist.
Das optisch reflektierende Deckenelement 2003A kann präpariert werden, indem zum Beispiel eine Metallplatte aus beispielsweise Aluminium mit Unebenheiten mit einer Tiefe von etwa einigen zehn Mikrometer geprägt wird oder ein dünner Metallfilm aus zum Beispiel Aluminium auf eine Oberfläche eines Harzsubstrats mit ähnlichen Unebenheiten aufgedampft wird. Alternativ dazu können durch Prägen geschaffene Unebenheiten so ausgebildet werden, dass sie eine gekrümmte Oberfläche mit längerer Periode aufweisen.
Eine Lichtverteilungscharakteristik und eine Lichtverteilung im Raum können gesteuert werden, indem die Form eines an dem optisch reflektierenden Deckenelement 2003A auszubildenden geprägten Musters geeignet geändert wird. Falls zum Beispiel das optisch reflektierende Deckenelement 2003A wie am hinteren Teil des Raums verlaufende Streifen geprägt ist, breitet sich das an dem optisch reflektierenden Deckenelement 2003A reflektierte Licht in einer Richtung Links-Rechts des Fensters 2002 aus (eine Richtung, die eine Längsrichtung der Unebenheiten kreuzt). Falls die Größe und Orientierung des Fensters 2002 des Raums 2003 beschränkt sind, kann die oben beschriebene Eigenschaft genutzt werden, um Licht durch das optisch reflektierende Deckenelement 2003A in einer horizontalen Richtung zu verteilen bzw. auszubreiten und das Licht in Richtung des hinteren Teils des Raums zu reflektieren.
Die Leuchtvorrichtung 2010 gemäß der vorliegenden Erfindung wird als Teil eines Beleuchtungsdimmsystems des Raums 2003 genutzt. Das Beleuchtungsdimmsystem besteht aus einzelnen Elementen über den Raum einschließlich beispielsweise der Leuchtvorrichtung 2010, einer Mehrzahl von internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007, einer Vorrichtung 2008 zur Einstellung einer Sonnenstrahlung, die am Fenster installiert ist, eines Steuerungssystems 2009 für diese Komponenten und des an der Decke 2003a installierten, optisch reflektierenden Deckenelements 2003a.
Am Fenster 2002 des Raums 2003 ist die Leuchtvorrichtung 2010 an einer oberen Seite installiert, während die Vorrichtung 2008 zur Einstellung von Sonnenstrahlung an einer unteren Seite installiert ist. Obgleich hier eine Jalousie als die Vorrichtung 2008 zur Einstellung von Sonnenstrahlung installiert ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt.
Im Raum 2003 ist eine Mehrzahl von internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007 in einem Gittermuster in der Richtung Links-Rechts (einer Y-Richtung) des Fensters 2002 und in einer Tiefenrichtung (einer X-Richtung) des Raums angeordnet. Die Mehrzahl von internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007 bildet zusammen mit der Leuchtvorrichtung 2010 ein Beleuchtungssystem für den gesamten Raum 2003.
Wie in 14 und 15 gezeigt ist, ist zum Beispiel die Decke 2003a eines Büros mit einer Länge L1 in der Richtung Links-Rechts (Y-Richtung) des Fensters 2002 von 18 m und einer Länge L2 in der Tiefenrichtung (X-Richtung) des Raums 2003 von 9 m dargestellt. Die internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007 sind in einem Gittermuster in Intervallen P von 1,8 m in einer lateralen Richtung (der Y-Richtung) und in der Tiefenrichtung (der X-Richtung) der Decke 2003a angeordnet. Konkreter sind 50 interne Beleuchtungsvorrichtungen 2007 in 10 Reihen (in der Y-Richtung) und 5 Spalten (in der X-Richtung) in einem Array angeordnet.
Die interne Beleuchtungsvorrichtung 2007 enthält einen internen Illuminator 2007a, einen Helligkeitsdetektionsteil 2007b und einen Steuerteil 2007c. Der Helligkeitsdetektionsteil 2007b und der Steuerteil 2007c sind mit dem internen Illuminator 2007a einteilig ausgebildet.
Die interne Beleuchtungsvorrichtung 2007 kann eine Mehrzahl von internen Illuminatoren 2007a und eine Mehrzahl von Helligkeitsdetektionsteilen 2007b enthalten. Man beachte, dass ein Helligkeitsdetektionsteil 2007b für jeden internen Illuminator 2007a vorgesehen ist. Der Helligkeitsdetektionsteil 2007b empfängt reflektiertes Licht von einer bestrahlten Oberfläche, die durch den internen Illuminator 2007a illuminiert bzw. beleuchtet werden soll, und detektiert die Beleuchtungsstärke der bestrahlten Oberfläche. Der Helligkeitsdetektionsteil 2007b detektiert die Beleuchtungsstärke der Tischoberfläche 2005a des Tisches 2005, der hier im Raum platziert ist.
Die Steuerteile 2007c, von denen je einer für jede interne Beleuchtungsvorrichtung 2007 vorgesehen ist, sind miteinander verbunden. Die internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007 bilden eine Rückkopplungssteuerung, welche von LED-Lampen der jeweiligen internen Illuminatoren 2007a abgegebenes Licht einstellt, wobei die Steuerteile 2007c miteinander so verbunden sind, dass die Beleuchtungsstärke der Tischoberfläche 2005a, die durch jeden Helligkeitsdetektionsteil 2007b detektiert wird, eine festgelegte Ziel-Beleuchtungsstärke L0 (zum Beispiel durchschnittliche Beleuchtungsstärke von 750 lx) ist.
16 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Beleuchtungsstärke, die durch Licht (natürliches Licht) gegeben ist, das durch die Leuchtvorrichtung in den Raum gelassen wird, und einer Beleuchtungsstärke (das Beleuchtungsdimmsystem) darstellt, die durch die internen Beleuchtungsvorrichtungen gegeben ist.
Wie in 16 gezeigt ist, nimmt die Beleuchtungsstärke einer Tischoberfläche, die durch die Leuchtvorrichtung 2010 gegeben ist (durch Einlassen von natürlichem Licht) mit einer Zunahme der Distanz vom Fenster ab. Im Gegensatz dazu nimmt, falls die internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007 (das Beleuchtungsdimmsystem) an der Decke im Raum ohne Installieren der Leuchtvorrichtung 2010 am Fenster installiert sind, die Beleuchtungsstärke auf einer Tischoberfläche mit einer Zunahme der Distanz vom Fenster zu. Es ist erkennbar, dass die Beleuchtungsstärke einer Tischoberfläche im ganzen Raum höher ist, falls die Leuchtvorrichtung 2010 und die internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007 (das Beleuchtungsdimmsystem) gleichzeitig genutzt werden, als in einem Fall, in welchem die Leuchtvorrichtung 2010 oder die internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007 (das Beleuchtungsdimmsystem) verwendet werden. Wegen des Effekts der Leuchtvorrichtung 2010 ist es am Fenster am hellsten. Man sieht die Helligkeit mit einer Zunahme der Distanz vom Fenster geringfügig abnehmen, aber eine ungefähr feste Beleuchtungsstärke (durchschnittliche Beleuchtungsstärke von 750 lx) wird erreicht.
Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht die gleichzeitige Verwendung der Leuchtvorrichtung 2010 und des Beleuchtungsdimmsystems (der internen Beleuchtungsvorrichtungen 2007), dass Licht in das Hintere des Raums abgegeben wird, was eine weitere Erhöhung der Helligkeit des Raums ermöglicht. Folglich kann eine stabilere helle Lichtumgebung erreicht werden, ohne durch einen Sonnenstand beeinflusst zu sein.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann für ein Leuchtelement, eine Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zum Installieren des Leuchtelements genutzt werden, das Licht in einen Raum wie zum Beispiel das Innere eines Raums effektiv lassen kann.
Bezugszeichenliste
Bezugszeichenliste

1, 16, 21, 25, 31, 35, 41, 46, 57: Leuchtfilm
2, 22, 32, 36: erstes Basismaterial
3, 28, 33: Leuchtabschnitt
4: erste Klebeschicht
5: zweites Basismaterial
7: Lichtstreuschicht
9: Hohlraumabschnitt
23: konvexe Linse
43: Plattenmaterial (Licht absorbierendes Element)
45, 55: Leuchtvorrichtung
47: Jalousie (Licht abschwächendes Element)

Claims

Leuchtelement, mit: einem ersten Basismaterial mit einer optischen Transparenz; einer Mehrzahl von Leuchtabschnitten mit optischer Transparenz, welche auf einer ersten Oberfläche des ersten Basismaterials vorgesehen sind; und einem Hohlraumabschnitt, der zwischen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten vorgesehen ist, wobei ein Teil einer Seitenfläche des Leuchtabschnitts in Kontakt mit dem Hohlraumabschnitt als eine reflektierende Oberfläche dient, welche in den Leuchtabschnitt eintretendes Licht reflektiert, und falls eine virtuelle gerade Linie F, die durch einen Punkt C geht, an welchem irgendein Lichtstrahl des in den Leuchtabschnitt eintretenden Lichts auf die reflektierende Oberfläche trifft, und zur ersten Oberfläche des ersten Basismaterials orthogonal ist, eine Grenze zwischen zwei Räumen markiert, ein Raum mit dem an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl der beiden Räume als ein erster Raum bezeichnet wird und ein Raum ohne den an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl als ein zweiter Raum bezeichnet wird, das Leuchtelement eine Funktion zum Verringern einer Intensität von in Richtung des zweiten Raums laufendem Licht eines von dem ersten Basismaterial oder dem Leuchtabschnitt emittierten Lichts hat.
Leuchtelement nach Anspruch 1, wobei die Funktion eine Funktion zum Streuen des in Richtung des zweiten Raums laufenden Lichts ist.
Leuchtelement nach Anspruch 2, wobei die Funktion eine anisotrope Streufunktion ist, um mehr Streuung in einer Ebene längs einer Hauptverlaufsrichtung der Seitenfläche des Leuchtabschnitts, die als die reflektierende Oberfläche dient, statt eine Streuung in einer verschiedenen Ebene zu bewirken.
Leuchtelement nach Anspruch 2, wobei die Funktion eine Funktion zum selektiven Streuen des in Richtung des zweiten Raums laufenden Lichts ist.
Leuchtelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das erste Basismaterial oder der Leuchtabschnitt ein Lichtstreuvermögen aufweist.
Leuchtelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, ferner mit: einem zweiten Basismaterial, das auf einer gegenüberliegenden Seite der Leuchtabschnitte vom ersten Basismaterial vorgesehen ist; und einer Klebeschicht, welche die Leuchtabschnitte und das zweite Basismaterial zusammenklebt, wobei das zweite Basismaterial oder die Klebeschicht ein Lichtstreuvermögen aufweist.
Leuchtelement nach Anspruch 1, wobei das erste Basismaterial oder eine lichtemittierende Seite des Leuchtabschnitts ein Licht abschwächendes Element enthält, welches Intensität des in Richtung des zweiten Raums laufenden Lichts verringert.
Leuchtelement nach Anspruch 7, wobei das Licht abschwächende Element ein Licht reflektierendes Element ist, welches das in Richtung des zweiten Raums laufende Licht reflektiert.
Leuchtelement nach Anspruch 7, wobei das Licht abschwächende Element ein Licht absorbierendes Element ist, welches das in Richtung des zweiten Raums laufende Licht absorbiert.
Leuchtvorrichtung, mit: einem Leuchtelement; und einem Licht abschwächenden Element, wobei das Leuchtelement ein erstes Basismaterial mit optischer Transparenz, eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten mit optischer Transparenz, welche auf einer ersten Oberfläche des ersten Basismaterials vorgesehen sind, und einen Hohlraumabschnitt enthält, welcher zwischen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten vorgesehen ist, und ein Teil einer Seitenfläche des Leuchtabschnitts in Kontakt mit dem Hohlraumabschnitt als eine reflektierende Oberfläche dient, welche in den Leuchtabschnitt eintretendes Licht reflektiert, und falls eine virtuelle gerade Linie F, die durch einen Punkt C geht, an welchem irgendein Lichtstrahl des in den Leuchtabschnitt eintretenden Lichts auf die reflektierende Oberfläche trifft, und zu der ersten Oberfläche des ersten Basismaterials orthogonal ist, eine Grenze zwischen zwei Räumen markiert, ein Raum mit dem an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl der beiden Räume als ein erster Raum bezeichnet wird und ein Raum ohne den an dem Punkt C auftreffenden Lichtstrahl als ein zweiter Raum bezeichnet wird, das Licht abschwächende Element eine Funktion zum Verringern einer Intensität von in Richtung des zweiten Raums laufendem Licht eines von dem ersten Basismaterial oder dem Leuchtabschnitt emittierten Lichts hat.
Verfahren zum Installieren eines Leuchtelements, wobei das Leuchtelement ein erstes Basismaterial mit optischer Transparenz, eine Mehrzahl von Leuchtabschnitten mit optischer Transparenz, welche auf einer ersten Oberfläche des ersten Basismaterials vorgesehen sind, und einen Hohlraumabschnitt enthält, welcher zwischen der Mehrzahl von Leuchtabschnitten vorgesehen ist, wobei ein Teil einer Seitenfläche des Leuchtabschnitts in Kontakt mit dem Hohlraumabschnitt als eine reflektierende Oberfläche dient, welche in den Leuchtabschnitt eintretendes Licht reflektiert, wobei das Leuchtelement eine Funktion hat, falls eine virtuelle gerade Linie F, die durch einen Punkt C geht, an welchem irgendein Lichtstrahl des in den Leuchtabschnitt eintretenden Lichts auf die reflektierende Oberfläche trifft, und orthogonal zur ersten Oberfläche des ersten Basismaterials ist, eine Grenze zwischen zwei Räumen markiert, ein Raum mit dem am Punkt C auftreffenden Lichtstrahl der beiden Räume als ein erster Raum bezeichnet wird und ein Raum ohne den am Punkt C auftreffenden Lichtstrahl als ein zweiter Raum bezeichnet wird, zum Verringern einer Intensität von in Richtung des zweiten Raums laufendem Licht eines von dem ersten Basismaterial oder dem Leuchtabschnitt emittierten Lichts, wobei das Verfahren ein Anordnen des Leuchtelements, so dass die als die reflektierende Oberfläche dienende Seitenfläche des Leuchtabschnitts nach unten in eine vertikale Richtung gewandt ist, und ein Installieren des Leuchtelements an einem oberen Abschnitt eines Fensters einschließt.