JP6118472B2 - 照明デバイス及び当該照明デバイスを製造するための方法 - Google Patents

照明デバイス及び当該照明デバイスを製造するための方法 Download PDF

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Description

本発明は、照明デバイスの技術分野に関し、特に、グリッド内に配置された埋込型の光源(例えばLED)を備える照明デバイスに関する。
この照明デバイスは、建築要素、大型照明デバイス、又は可撓性があるテキスタイル衣服(例えば光線療法デバイス)のデザインで使用され得る。
照明デバイスは、機能的照明デバイス、建築用及び装飾用照明パネル等の多くの用途で使用される。
発光テキスタイルベースの建築要素の一例は、国際公開第2011/114263号で開示されている。建築要素は、基質テキスタイルと、拡散性シートと、カバーテキスタイルとを備える層状構造を有する。構造内にライトが組み込まれるように、複数の埋込型の光源が層間に配置される。拡散層は、構造内で光を分散させ、また、望ましくない「グレア」効果を低減する。国際公開第2011/114263号での層状構造は、剛性フレームに取り付けられ、これにより、層は、互いに適正な距離に配置され、平坦な表面が実現される。
しかし、照明器具の様々な形状を提供すること、及び機械的なフレームを必要とせずに照明デバイスを提供することが必要とされる。更に、拡散性シートを使用せずにグレア効果が低減される大型建築パネルを提供する必要がある。
上記のことに鑑みて、本発明の目的は、代替の照明デバイス、及び照明デバイスを製造するための方法を提供することである。
本発明の第1の態様によれば、本発明は、第1及び第2のスリーブと、スリーブを互いに接続する少なくとも2つの相互接続シームの第1のセットであって、相互接続シームが、第1のスリーブと第2のスリーブとの間に配置され、且つスリーブの長手方向に対して横断方向に延在する、少なくとも2つの相互接続シームの第1のセットと、スリーブの少なくとも1つの内部に位置する複数の光源を有する発光装置とを備える、照明デバイスに関する。
本発明は、特定の幾何形状を有する層状構造で光源を配置することによって、光源からのグレア効果が低減され得るという理解に基づく。その結果、光の方向及び角度は、光が構造自体に向けられるように配置され得る。従って、拡散層を使用せずに、グレア効果が低減され得る。拡散層をなくすことによって、より少量の光が構造によって吸収される。更に、照明デバイスの構造は、層を支持するためにフレームを必要とせず、従って、大型照光器具及び着用器具の費用対効果の高いデザインを提供する。
例示的実施形態によれば、照明デバイスは、第3のスリーブと、第2のスリーブと第3のスリーブとの間に配置される相互接続シームの第2のセットとを更に備え、相互接続シームの第1のセットが、スリーブの長手方向に沿って相互接続シームの第2のセットに対してある距離でオフセットされる。相互接続シームの各セットにおいて、個々のシームが、あるシーム距離で互いに配置される。相互接続シームのセットは、第2のセットにおける第1のシームが第1のセットにおける第1のシームに対してオフセットされるようにオフセットされる。オフセット距離は、同じセット内の相互接続シーム間の距離の25%〜75%の範囲内である。オフセットされたシームは、十分に大きい開口を有する多角形メッシュの実現をより容易にする。利点は、照明デバイス内のより大きく開いたメッシュによって、光源の周りでの空気循環が改良されることである。これは、園芸用途のための人工照明、又は大面積の光線療法テキスタイルで使用されるときに、大面積の照明デバイスに特に有用であり得る。別の利点は、キャビティを有する多層状構造によって、デバイスの音響吸収特性が改良されることである。音響特性は、大型の建築パネルに重要であることが多い。
例示的実施形態によれば、スリーブは平坦であり、閉じた円周を有する。平坦な構造が、多角形メッシュ内により大きな開口を生じ、光及び空気の循環を向上させる。また、照明デバイスが潰れた状態であるときに、より小さい構造をもたらす。
例示的実施形態によれば、スリーブは、光源の位置にアパーチャを設けられる。利点は、より多くの光がスリーブを通して放出され得ることである。
例示的実施形態によれば、少なくとも2つの相互接続シームが、スリーブの長手方向に垂直に配置される。相互接続シームを垂直に配置することによって、構造の開口は直線状の壁を有し、それにより、視認者が建築パネルを見通すことができる。更に、パネルを通る光及び音の循環が増加される。
例示的実施形態によれば、相互接続シームは、スリーブの長手方向に対して90度とは異なる角度で配置される。相互接続シームをある角度で配置することによって、構造の開口が歪められ、これにより、視認者が建築パネルを見通すことができない。
例示的実施形態によれば、スリーブは可撓性である。利点は、構造が、必要であれば折り畳まれて、容易に輸送され得ることである。
例示的実施形態によれば、スリーブは剛性である。利点は、構造が少なくとも部分的に自立型であり得ることである。
例示的実施形態によれば、相互接続シームは、熱可塑性材料を含む。熱可塑性材料は、スリーブを接合する迅速な方法を提供する。
例示的実施形態によれば、相互接続シームは、耐熱性の芯を有する熱可塑性糸を備える。熱可塑性糸を使用する利点は、選択された熱可塑性材料と耐熱性材料との組合せに基づいて、接続部が直線であり、小さく且つ強いことである。別の利点は、熱可塑性材料の量及びタイプを調節することによって、頑強な相互接続をもたらすことが可能であることである。これは、特に、園芸環境で使用されるべき水密構造において利点となり得る。
例示的実施形態によれば、相互接続シームは、縫い付けシームにおいて、スリーブを互いに接続している糸を備える。縫い付けシームは、向上した引張強度等の追加の利点を提供し得る。
例示的実施形態によれば、スリーブは、シートによって形成され、シートは、長手方向シームで一体に接合され、長手方向シームは、縫い付けシーム、接着シーム、及び熱可塑性シームの群から選択される。シート構造は、スリーブの平坦な断面を提供し、これにより、多角形メッシュでの大きな開口が実現され得る。
例示的実施形態によれば、スリーブは、テキスタイル材料を含む。テキスタイル材料は可撓性であり、且つ様々なテクスチャ、パターン、及び色で容易に提供され得る。これらは、光源と共同して、例えば光強度、色、又はパターンに関して所望の光のタイプを実現することができる。
例示的実施形態によれば、発光装置は、複数の光源が配置される可撓性キャリアである。利点は、可撓性キャリアが、スリーブの形状を取り、且つ構造の角度に従うことである。
例示的実施形態によれば、光源は、LED又は可変型LED等の低エネルギー光源である。利点は、より少ない熱がスリーブ内部で発生されることである。
本発明の第1の態様に従う本発明の第2の態様によれば、本発明は、照明デバイスを製造する方法であって、
A)第1のシート対を形成するように、第1の可撓性シートと第2の可撓性シートとを互いに上下に重ねて配置するステップと、
B)第2のシート対を形成するように、第3のシートと第4のシートとを互いに上下に重ねて配置するステップと、
C)第1のシート対を第2のシート対の上に配置し、第1のシート対を第2のシート対に接続するステップと、
D)シートの各対がスリーブを形成するように、シートの各対において長手方向縁部を接合するステップと、
E)スリーブの少なくとも1つに発光装置を挿入するステップと
を含む、方法に関する。
この照明デバイスの製造は、平坦な形態で行うことができ、最後に、使用時に、照明デバイスの形状に対応するようにバンドが湾曲される。
例示的実施形態によれば、第1及び第2のシート対を接続するステップは、第1及び第2のシート対の間に熱可塑性材料のラインを配置し、及び熱可塑性材料に熱を加えるステップによって実施され得る。融着糸が、照明デバイスの容易な、自動の、且つ可撓性がある製造を可能にする。
例示的実施形態によれば、この方法に含まれるステップは、ステップAからステップEへと列挙された順序で実施される。
以下、添付図面を参照して本発明を述べる。添付図面は、本発明の実施形態を例として示す。
本発明の一実施形態による照明デバイスの概略図である。 図1での照明デバイスの構造を示す、一部切り欠かれた概略斜視図である。 本発明による細長いスリーブの概略斜視図である。 本発明による相互接続シームの位置の一実施形態である。 本発明による相互接続シームの位置の別の実施形態である。 本発明の一実施形態による相互接続シームに対する光源の位置を示す。 例示的な製造方法のステップを示すフローチャートである。 ホットプレスでの製造ステップの概略図である。
以下の説明では、本発明の少なくとも1つの例示的実施形態による照明デバイスが、大型建築パネルに関連して述べられる。これは、本発明の範囲を何ら限定しないことに留意すべきである。本発明は、園芸用の照明デバイス、複合型のシェーディング及び照明デバイス、並びに光線療法ブランケット等、他のタイプの産業上の利用にも同様に適用可能である。
図1に概略的に示されるように、本発明による照明デバイス100は、建築パネルの形態で製造され得る。次に図2aを参照すると、図2aは、相互接続シーム120によって接続された細長いスリーブ110の多角形構造を反復することによって、効率的且可撓がある態様で大型照明デバイス100が製造され得ることを示す。使用時、光源116(例えばLED)は、スリーブ110を通して光を放出し、相互接続されたスリーブ110の多角形構造内に画定された開口150を照光する。
照明デバイス100は、スリーブ110に可撓性材料を使用することによって、可撓性であり且つ押潰し可能な構造を設けられ得る。例えば、スリーブ110は、織布又は不織布シート11の形態でのテキスタイル材料を含むことができる。テキスタイル材料は、天然繊維若しくは合成繊維、金属、又はプラスチックを含んでいてよい。しかし、シート材料はテキスタイルに限定されない。ある程度の透光性を有する限り、箔及びプラスチックシートも使用され得る。
照明デバイス100は、様々な姿勢で様々な位置に配置され得、例えば、垂直姿勢で部屋/空間の仕切りとして使用され得る。照明デバイス100の垂直姿勢は、照明デバイスの開口150が水平方向に配置される姿勢と定義される。また、例えばデバイスを天井から吊るすことによって、水平姿勢で配置されてもよい。従って、照明デバイス100の水平姿勢は、照明デバイスの開口150が垂直方向に配置される姿勢と定義される。構造が可撓性がある場合、取り付けられて延ばされた姿勢で照明デバイス100を吊るすためのコードが使用され得る。
代替として、幾つか又は全てのスリーブ110が剛性区域を設けられてよく、これにより、構造は、部分的に又は完全に自足型である。剛性は、可撓性シート11の材料によって実現され得る。更に、照明デバイス100は、例えば液体状態での材料で後処理されてよく、この材料が硬化後に剛化される。
図2aでの実施形態は、4つの相互接続されたスリーブ110を備える実施形態で、照明デバイス100の構造を概略的に示す。第1のスリーブ110aの壁は、第1の細長い可撓性シート11aと第2の細長い可撓性シート11bとからなり、それらは、第1の対として一緒に配置され、縁部12が2つの長手方向シーム130によって接合され、これにより、シート11a及び11bが第1のスリーブ110aを形成する。代替として、スリーブ110は、1つの長手方向シーム130で折り返されて閉じられた1枚のシート11から製造され得る。
図2bに示されるように、長手方向シーム130でシート11を接合することによって、スリーブ110は、その長手方向延在部160に沿って閉じた円周を有する。更に、2つの細長いシート11が2つの長手方向シーム130で接合されるとき、スリーブ110の中空断面は、スリーブ110が平たくなるように構成され得る。
複数のスリーブ110が、第1のスリーブ110と同様に形成され得る。メッシュ構造を形成するために、スリーブ110は上下に重ねて積層され、スリーブ110間に配置された相互接続シーム120において、隣接するスリーブ110に接続される。図示される例では、相互接続シーム120は、熱可塑性糸からなり、第1のスリーブ110aのシート11bを第2のスリーブ110bのシート11aに接続する。各接続部で相互接続シーム120によって2つのシート11のみが接続され、これにより、スリーブ110は、内部が中空であり、発光装置140を導入するための自由空間を有する。同様に、全てのスリーブ110が、隣接するスリーブと相互に接続され得る。熱可塑性糸は、熱可塑性層113によって取り囲まれた耐熱性の芯112を備える。耐熱性の芯112は、例えば、熱可塑性ポリウレタン(TPU:thermoplastic polyurethane)等の熱可塑性カバーを有するポリエステル(PES:polyester)材料を備えることができるが、また、耐熱特性及び熱可塑特性を提供するために一般に知られている任意のタイプの材料から選択され得る。各スリーブ110間の相互接続シーム120は、距離125だけ互いにオフセットされる。オフセットされた相互接続シーム120は、相互接続スリーブ110を有する多角形メッシュ構造を形成する。
スリーブ110は、複数の光源116を有する発光装置140を収容するように適合された閉じた構造を形成する。代替として、スリーブ110は、光源116の位置にアパーチャを設けられてよく、これにより、より多くの光が構造を通して放出される。
発光装置140は、LEDが配置された平坦で可撓性があるバンドでよい。可撓性がある形状が、スリーブ110の内部によって画定される形状に従うように湾曲され得る。
光源116は、LEDタイプでよい。例えば、LEDは、RGBタイプ(赤、緑、及び青)でよく、これは、LEDが画素制御される場合に、白色光と色変化機能との両方を生み出すことができる。発光装置140は、フレキシブルプリント回路基板等の従来の電子回路から形成され得る。発光装置140が平坦で可撓性があるバンドであり、データ制御機能を含むRGB LEDを密集配置されている場合、バンドは、平坦な形態で導入され、その後、照明デバイス100の望ましい構造に対応するように湾曲され得る。光源116は、相互接続シーム120の間でスリーブ内部に位置決めされる。
照明デバイス100の構造は、相互接続シーム120の位置及び角度を変更することによって修正され得る。図3aに示されるように、相互接続シーム120は、スリーブ上の長手方向160に対して垂直に配置されてよい。図3b及び図3cに示されるように、相互接続シーム120は、スリーブ110上で長手方向160に対して角度αで配置されてもよい。相互接続シーム120をスリーブ110上で長手方向160に対して角度αで配置することによって、構造内の開口150は、視認者が照明デバイス100を見通すことができないように歪められる。歪められた開口150は、光源116(例えばRGB LED)からの光効果が向上され得る多角形構造をもたらす。光源116内への直接の視線170は、歪められた開口150によって制限され、出射する光180は、より大きなエリアにわたって拡散される。これは、例えば部屋内の空間を分けるための建築パネルとしての照明デバイス100の適用において利点となり得る。
更に、スリーブ110に反射材を設けることによって、照明効果を生み出すために、光源116からの光の方向がスリーブ110の内部で反射され得る。更に、歪められた開口150を有するこの種の構成は、建築デザインに関して照明デバイス100を興味深いものとし、ここで、特定の角度では光の透過を阻止し、他の角度では光の透過を許すことができる。例えば、これは、一方のシート11では透光性材料を選択し、他方のシート11では反射材を選択することによって実現され得る。
図4に概略的に示されるように、照明デバイス100の構造は、シート11を積層して接合することによって製造され得る。構造が製造された後、発光装置140が構造内に挿入され得る。照明デバイスを製造するための方法は、以下のステップを含んでいてよい。
第1のステップS1で、第1の可撓性シート11aと第2の可撓性シート11bとを互いに上下に重ねてグループ化し、これにより、これらのシートが、第1のシート対を形成する。
第2のステップS2で、熱可塑性糸120のラインを、第1の対における上側シート11aの上に配置する。この熱可塑性糸120は、ワイヤ敷設自動機械によって配置され得る。代替として、熱可塑性糸120は、手動操作で配置され得る。
第3のステップS3で、第1の可撓性シート11aと第2の可撓性シート11bとを互いに上下に重ねてグループ化し、これにより、これらのシートが、第2のシート対を形成する。
第4のステップS4で、第2の対を第1の対の上に配置する。次のステップで、第1及び第2のステップが反復され得、それにより、スタック200が望ましいサイズで形成される。
第5のステップS5で、シート11の対が互いに接続されるように、スタック200に熱を加える。
第6のステップS6で、シートの各対におけるシート11の長手方向縁部12を接合し、それにより、シートの各対がスリーブ110を形成する。シート11の各対の縁部12は、縁部12を一体に接着することによって、又は縫い合わせることによって接合され得る。代替として、長手方向縁部12は、第3のステップに関わる接合操作において、各対に含まれるシート11の間に熱可塑性材料のラインを配置することによって閉止され得る。接合操作を行うことによって、長手方向シーム130と相互接続シーム120との両方が、同じ製造ステップで配置され得る。
第7のステップS7で、発光装置140をスリーブ110の少なくとも1つに挿入する。
任意選択的に、この方法は、第8のステップS8を含み、スタック200に熱を加えるステップの前又は後に、スタック200を切断する。
任意選択的に、この方法は、第9のステップS9を含み、シート11をスライスする前に、シート間の相互接続を制御する。このステップは、構造の品質制御を提供する。
図5に概略的に示されるように、この製造法は、熱可塑性材料を活性化するホットプレスの使用を含むことがある。図5は、ホットプレス機のプレート190の間に配置されたシートのスタック200を示す。プレス内部のスタックの温度は、好ましくは、6barの圧力下で約20秒間、120〜150℃を実現すべきであり、それにより、シート11が互いに結合される。
結合プロセスが完了した後、スタック200は、相互接続シーム120に対して本質的に横断方向にスライスされ得、これにより、スタック200は、相互接続された細長いスリーブ110から構成される幾つかのより薄いスタックに切断される。望まれる照光パターンに応じて、スリーブ110の全て又は幾つかが、発光ストリップ118で充填され得る。発光ストリップ118を挿入するプロセスは、手動で、又はツールを使って実施され得る。斯様なツールは、可撓性ストリップ118を引っ張ってスリーブ110に通すことができる。
発光装置140とスリーブ構造との接続は可逆的である。スリーブ110を平坦なストリップの元の形態に戻すことは、製品が寿命に達したとき又は修理時に発光装置140(例えばLEDストリップ)を取り出すのを容易にし、また、発光装置140を耐久性のあるデザインにする。
更に、照明デバイスは、例えば黄疸を治療するための光線療法ブランケットとしての使用等のより特定の目的に適合されてもよい。特に、本発明は、発光表面に、より快適な表面を与えることができる。
更なる例は、植物が均質な光及び均一な光強度を必要とする園芸用途を含む。これは、光源と植物又は野菜との間の一定の距離と、耐水構造とを必要とする。更に、この構造は、植物の周りで十分な空気/CO濃度を実現にしなければならない。本発明による可撓性がある照明システムは、例えばプラスチックシートの耐水構造からスリーブをデザインすることによってこの要件を実現する。更に、構造の開口のサイズが適合され得、これにより、植物は、開口内で成長して、良好に分配された光を受け取ることができる。
本発明が上記の例示的実施形態に何ら限定されないことを当業者は理解されよう。
本発明による照明デバイスを製造するための代替法を使用することも可能である。例えば、この方法は、縫製を含むことができ、以下のステップ:
A)第1のセットの2つのシートを互いに上下に配置するステップであって、一方のシートが第1のスリーブに属し、他方のシートが第2のスリーブに属する、ステップと、
B)第1のセットの2つのシートを相互接続シームの延在部に沿って縫い合わせるステップと、
C)第2のセットの2つのシートを互いに上下に配置するステップであって、一方のシートが第2のスリーブに属し、他方のシートが第3のスリーブに属する、ステップと、
D)相互接続シームがオフセットされるように、第1のシートセットと第2のシートセットとを相互接続シームの延在部に対して本質的に横方向に積層するステップと、
E)第1のシートセットにおけるシートが第2のシートセットにおけるシートと共にスリーブを形成するように、シートの長手方向縁部を接合するステップと、
F)スリーブの少なくとも一方に発光装置を挿入するステップとを含むことができる。
任意選択的に、この方法は、シート又はシートのスタックを、相互接続シームの延在部に対して本質的に横方向に切断するステップを含む。このステップは、シートの長手方向縁部が接合される前に実施される。
特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されていることのみでは、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示さない。更に、表現「備える」は、他の要素又はステップを除外しない。他の非限定的な表現は、「1つの(a)」又は「1つの(an)」が複数を除外しないこと、及び単一のユニットが複数の手段の機能を実現し得ることを含む。特許請求の範囲内の任意の参照符号は、範囲を限定するものと見なされるべきではない。最後に、本発明を図面及び前述の説明で詳細に示してきたが、そのような図示及び説明は例示又は例説と見なすべきであり、限定と見なすべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。

Claims (15)

  1. 第1及び第2のスリーブと、
    第1及び第2のスリーブを互いに接続する少なくとも2つの相互接続シームの第1のセットであって、前記相互接続シームが、第1のスリーブと第2のスリーブとの間に配置され、第1及び第2のスリーブの長手方向に対して横断方向に延在する、少なくとも2つの相互接続シームの第1のセットと、
    第1及び第2のスリーブの少なくとも1つのスリーブの内部に位置する複数の光源を有する発光装置とを備える、照明デバイス。
  2. 第3のスリーブと、第2のスリーブと第3のスリーブとの間に配置される相互接続シームの第2のセットとを更に備え、前記相互接続シームの第1のセットが、前記スリーブの長手方向に沿って前記相互接続シームの第2のセットに対してある距離でオフセットされている、請求項1に記載の照明デバイス。
  3. 少なくとも2つの相互接続シームが、前記スリーブの長手方向に垂直に配置される、請求項1又は2に記載の照明デバイス。
  4. 前記相互接続シームは、前記スリーブの長手方向に対して90度とは異なる角度で配置される、請求項1又は2に記載の照明デバイス。
  5. 前記スリーブは可撓性である、請求項1乃至4の何れか一項に記載の照明デバイス。
  6. 前記相互接続シームは、熱可塑性材料を含む、請求項1乃至5の何れか一項に記載の照明デバイス。
  7. 前記相互接続シームは、耐熱性の芯を有する熱可塑性糸を備える、請求項1乃至6の何れか一項に記載の照明デバイス。
  8. 前記相互接続シームは、縫い付けシームにおいて、スリーブを互いに接続している糸を備える、請求項1乃至4の何れか一項に記載の照明デバイス。
  9. スリーブは、テキスタイル材料を含む、請求項1乃至8の何れか一項に記載の照明デバイス。
  10. 前記発光装置は、複数の光源が配置される可撓性キャリアである、請求項1乃至9の何れか一項に記載の照明デバイス。
  11. 照明デバイスを製造する方法であって、
    A)第1のシート対を形成するように、第1の可撓性シートと第2の可撓性シートとを互いに上下に重ねて配置するステップA)と、
    B)第2のシート対を形成するように、第3のシートと第4のシートとを互いに上下に重ねて配置するステップB)と、
    C)第1のシート対を第2のシート対の上に配置し、少なくとも2つの相互接続シームの第1のセットで第1のシート対を第2のシート対に接続するステップC)であって、前記相互接続シームが、第1のシート対と第2のシート対との間に配置され、第1及び第2のシート対の長手方向に対して横断方向に延在する、ステップC)と、
    D)シートの各対がスリーブを形成するように、シートの各対において長手方向縁部を接合するステップD)と、
    E)前記スリーブの少なくとも1つのスリーブに発光装置を挿入するステップE)と
    を含む、方法。
  12. 第1及び第2のシート対を接続するステップは、第1及び第2のシート対の間に熱可塑性材料のラインを配置し、前記熱可塑性材料に熱を加えるステップ
    によって実施される、請求項11に記載の方法。
  13. これらシートの各対において長手方向縁部を接合するステップは、縫い付け、接着及び熱可塑性材料の熱処理のグループから選択される、請求項11又は12に記載の方法。
  14. 第1のシート対を第2のシート対に接続するステップの後で、前記シートが少なくとも2つの長手形状の積層シートを形成するように、内部接続シームに対して横断方向に前記シートをカッティングするステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
  15. 前記ステップA)から前記ステップE)へと列挙された順序で実施される、請求項11又は12に記載の方法。
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