本発明は、薄型指向性照明配光エンジンが電気制御および電源相互接続の関連手段とともに従来の天井タイルのような他の何らかの形の標準建築材料の本体部内に埋め込まれる用途向けに新しいクラスの軽量タイルベースの照明システムを導入する。新しいクラスの複合発光天井材料としての本発明により、既存の材料を変更することなく商業用オフィスビルおよび住宅向けにより軽量で、より柔軟に分配される頭上照明システム代替手段を実現する。埋込み先となる建築材料またはタイルの断面厚さと一致する断面厚さを有する1つまたは複数のスポット照明、作業用照明、投光照明、およびウォールウォッシング要素を材料本体部の断面内に収容し、相互接続する。配光システム内のそれぞれの要素に相互接続される埋め込まれている電力制御デバイスは、これによりシステム内のそれぞれの発光要素を制御する中央スイッチングセンターと通信する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井および照明システムであって、
1つまたは複数の天井タイルであって、それぞれの前記天井タイルの本体部を少なくとも部分的に延通する1つまたは複数の陥凹部と、1つまたは複数のコンパクトな発光体を備える1つまたは複数の薄型配光エンジンと、1つまたは複数のコンパクトなヒートシンクと、1つまたは複数のコンパクトな配光光学系とを有し、前記配光光学系は前記コンパクトな発光体から光を集光し、前記光を出力照明の1つまたは複数の指向性ビームに光路変更し、それぞれの前記1つまたは複数の薄型配光エンジンは、1つまたは複数の前記天井タイル内の前記1つまたは複数の陥凹部のうちの1つに、出力照明の前記1つまたは複数の指向性ビームが前記天井タイルの下の空間に実質的に伝送されるようにそれぞれの前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの出力開口の位置合わせがなされるように、埋め込まれ、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれの全体は前記天井タイルの前記本体部内に実質的に嵌合し、これにより前記天井タイルの上のプレナム空間をほとんど、または全く必要としない、1つまたは複数の天井タイルと、
前記1つまたは複数の天井タイルの前記1つまたは複数の陥凹部内に埋め込まれる1つまたは複数の電子回路であって、前記1つまたは複数の電子回路は前記1つまたは複数の薄型配光エンジンに送る電流および前記1つまたは複数の薄型配光エンジンから受ける電流の伝送および制御を行うように構成され、前記1つまたは複数の電子回路は前記天井タイルの前記本体部内に形成された前記1つまたは複数の陥凹部内に実質的に配設され、これにより前記天井タイルの上のプレナム空間をほとんど、または全く必要としない、1つまたは複数の電子回路と、
前記1つまたは複数の天井タイルの前記本体部内に埋め込まれる1つまたは複数のオンタイル電力伝達要素であって、前記1つまたは複数のオンタイル電力伝達要素は前記1つまたは複数の電子回路および前記1つまたは複数の薄型配光エンジンに関連付けられ、前記オンタイル電力伝達要素は前記本体部または前記天井タイル内に実質的に配設され、これにより前記天井タイルの上のプレナム空間をほとんど、または全く必要としない、1つまたは複数のオンタイル電力伝達要素と、
前記1つまたは複数の天井タイルの前記1つまたは複数の陥凹部内に埋め込まれる1つまたは複数の電気コネクタ要素であって、1つまたは複数の電子回路および前記1つまたは複数の薄型配光エンジン上の1つまたは複数の電力アクセス端子とさらに電気的に接触している1つまたは複数の電気コネクタ要素と、
前記1つまたは複数の電子回路、前記1つまたは複数のオンタイル電力伝達要素、前記1つまたは複数の電気コネクタ要素、前記1つまたは複数の電力アクセス端子、および前記1つまたは複数の薄型配光エンジンを互いに、および/または前記1つまたは複数の天井タイルの前記1つまたは複数の陥凹部に固定するために使用される固定要素とを備える天井および照明システム。
【請求項２】
外部低電圧DC電源と、
前記1つまたは複数の天井タイルの前記本体部内に埋め込まれている前記1つまたは複数の前記コネクタ要素との間で電流の高効率伝送を可能にする前記外部低電圧DC電源からの電源-タイル間配電要素と、
第1の電気信号を受信するための手段と、前記電気信号を処理する手段と、前記1つまたは複数の電子回路が接続されている前記1つまたは複数の薄型配光エンジンとの間で前記電流を受け渡すレベルを他の何らかの方法で設定する前記1つまたは複数の天井タイルの前記本体部内に埋め込まれている前記1つまたは複数の電子回路に伝送される制御命令を供給する第2の電気信号源をブロードキャストする手段とからなるマスターコントローラとをさらに備える請求項1に記載の天井および照明システム。
【請求項３】
吊り下げられている天井格子をさらに備え、前記吊り下げられている天井格子は前記天井タイルを受け入れて支持する吊り下げられているバー/筋交いからなる請求項2に記載の天井および照明システム。
【請求項４】
1つまたは複数の受動的天井タイルをさらに備え、前記1つまたは複数の受動的天井タイルは、埋め込まれている要素も、前記埋め込まれている要素を受け入れるための陥凹部も有していない請求項3に記載の天井および照明システム。
【請求項５】
前記1つまたは複数の受動的天井タイルは、前記1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイルを設置する方法と同一の方法によって前記吊り下げられている天井格子内に設置される請求項4に記載の天井および照明システム。
【請求項６】
1つまたは複数の薄型配光エンジン、1つまたは複数の電子回路、および1つまたは複数の電源接続要素は、完全に組み立てられた状態のタイルシステムユニットを形成する1つまたは複数の陥凹部を有する前記天井タイルのそれぞれに施され、前記完全に組み立てられた状態のタイルシステムユニットは前記完全に組み立てられているタイルシステムユニットとして前記吊り下げられている天井格子内に運ばれ、設置されるように構成される請求項1に記載の天井および照明システム。
【請求項７】
前記1つまたは複数の天井タイルは、それぞれの天井タイルを少なくとも部分的に延通する前記1つまたは複数の陥凹部を有する複数の天井タイルを含む請求項2に記載の天井および照明システム。
【請求項８】
1つまたは複数のタイル間電源相互接続要素をさらに備え、前記1つまたは複数のオンタイル電力伝達要素は、1つまたは複数のオンタイル電力入力要素、1つまたは複数のオンタイル電力伝送要素、および1つまたは複数のオンタイル電力出力要素をさらに備え、前記1つまたは複数のオンタイル電力伝送要素のうちの少なくとも1つは、前記1つまたは複数のオンタイル電力入力要素のうちの1つからの電流の流れを前記1つまたは複数のオンタイル電力出力要素のうちの1つに伝送し、それぞれの前記タイル間電力伝送要素は前記1つまたは複数のタイルのうちの1つに埋め込まれている前記1つまたは複数のオンタイル電力出力要素のうちの1つからの電流の流れを、前記1つまたは複数のタイルに隣接するタイル内に埋め込まれている前記1つまたは複数のオンタイル電力入力要素のうちの1つに伝送する請求項7に記載の天井および照明システム。
【請求項９】
前記タイル間電源相互接続要素は、短い電源ケーブルであり、前記短い電源ケーブルは前記1つまたは複数のタイルのうちの1つのタイル上の前記1つまたは複数の電力出力要素を、前記1つまたは複数のタイルに隣接する前記タイル上の前記1つまたは複数の電力入力要素に接続する請求項8に記載の天井および照明システム。
【請求項１０】
前記吊り下げられている天井格子の構造要素のうちの一部または全部は、電源-タイル間配電要素の部分集合として働き、他の配電要素が、前記電流を前記外部低電圧DC電源から前記吊り下げられている天井格子上の接続点に伝送し、次いで、前記吊り下げられている天井格子それ自体が、前記電流を前記接続点から1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイル上の前記1つまたは複数の電力入力要素に伝送する請求項3に記載の天井および照明システム。
【請求項１１】
前記電源-タイル間配電要素は、1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイル内に埋め込まれている前記1つまたは複数の薄型配光エンジン上の電力入力および電力出力端子と電気的に接続される請求項2に記載の天井および照明システム。
【請求項１２】
前記電源-タイル間配電要素は、電気ソケット内に直接差し込まれる電気コネクタで終端する電気ケーブルであり、前記電気ソケットは、1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイル内に埋め込まれており、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンが埋め込まれている前記1つまたは複数の陥凹部から分離されている前記電気ケーブル用である請求項2に記載の天井および照明システム。
【請求項１３】
それぞれの前記1つまたは複数の電子回路は、1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイルのそれぞれの上に、前記電流のレベルに対応する電流の制御された量が前記1つまたは複数の陥凹部内に埋め込まれている1つまたは複数の薄型配光エンジンに供給されるように配置され、前記1つまたは複数の電子回路は1つまたは複数の電圧調節回路、1つまたは複数の電流制御回路、および1つまたは複数の制御信号発生回路を備え、前記1つまたは複数の電圧調節回路は前記1つまたは複数の電流制御回路および1つまたは複数の制御信号発生回路に対する調節されたDC電圧レベルを供給し、前記1つまたは複数の制御信号発生回路は前記第2の電気信号に対応する前記マスターコントローラによってブロードキャストされる制御信号を受信し、処理するように配置された制御信号受信機を備え、制御命令を前記1つまたは複数の電流制御回路に出力し、これにより前記1つまたは複数の電流制御回路が前記制御された量の電流を前記制御命令によって指定された前記電流の前記レベルで前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに供給できるようにし、前記1つまたは複数の制御信号発生回路は前記第1の電気信号源に対応する前記マスターコントローラに定期的な時間間隔で情報信号をブロードキャストするように配置される制御信号送信機回路をさらに含む請求項2に記載の天井および照明システム。
【請求項１４】
それぞれの前記1つまたは複数の電子回路内に備えられている前記電流制御回路のうちの1つは、前記情報信号の一部として、前記1つまたは複数の電子回路が接続される前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに対する一意的なデジタルアドレスをブロードキャストする請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項１５】
前記1つまたは複数の電流制御回路のうちの1つは、前記定期的な時間間隔で、前記1つまたは複数の電子回路が接続されている前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに対するデジタルグループアドレスを含む前記情報信号をブロードキャストし、前記グループアドレスは前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの特定のグループへの前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの割り当てを表す請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項１６】
前記1つまたは複数の電流制御回路のうちの1つは、前記定期的な時間間隔で、前記1つまたは複数の電子回路が接続されている前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに対する動作電流レベルを含む前記情報信号をブロードキャストする請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項１７】
前記1つまたは複数の電流制御回路のうちの1つは、前記定期的な時間間隔で、前記1つまたは複数の電子回路が接続されているその前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに対する動作輝度レベルを含む前記情報信号をブロードキャストする請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項１８】
前記1つまたは複数の電流制御回路のうちの1つは、前記定期的な時間間隔で、前記1つまたは複数の電子回路が接続されている前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれの別々に動作する部分に対する動作電流レベルを含む前記情報信号をブロードキャストし、異なる角度範囲を有する出力照明の前記指向性ビームを発生する請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項１９】
前記1つまたは複数の制御信号発生回路のうちの1つは、前記定期的な時間間隔で、前記1つまたは複数の電子回路が接続されている前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれの別々に動作する部分に対する輝度レベルを含む前記情報信号をブロードキャストし、異なる角度範囲を有する出力照明の前記指向性ビームを発生する請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項２０】
前記1つまたは複数の制御信号発生回路は、前記情報信号を、前記定期的な時間間隔で、前記マスターコントローラから受信した前記制御信号に含まれる情報に対する要求への直接的応答としてブロードキャストする請求項13〜19のいずれかに記載の天井および照明システム。
【請求項２１】
前記マスターコントローラは、前記制御信号のそれぞれのブロードキャストに前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの前記システム内の前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれのデジタルアドレスに対応する参照状態を前置し、前記制御信号を受信する前記制御信号発生回路のそれぞれが、それに接続されている前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに対する前記デジタルアドレスを認識することができ、これにより、それが接続されているそれぞれの前記1つまたは複数のそのときの配光エンジンの前記デジタルアドレスを宛先とする前記マスターコントローラから受信した前記制御信号の部分のみを処理することができるようにする請求項14〜15のいずれかに記載の天井および照明システム。
【請求項２２】
前記1つまたは複数の電圧調節回路のそれぞれおよび前記1つまたは複数の電流制御回路のそれぞれは、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのうちの1つに接続され、前記接続されている薄型配光エンジンと同じ陥凹部内に埋め込まれる請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項２３】
前記1つまたは複数の電流制御回路のそれぞれは、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのうちの1つに接続され、前記接続されている薄型配光エンジンと同じ陥凹部内に実質的に埋め込まれ、前記1つまたは複数の電圧調節回路および前記1つまたは複数の制御信号発生回路を備えている、前記1つまたは複数の電子回路の埋め込まれていない部分は、前記それぞれのタイル内の空間的に異なる場所に埋め込まれる請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項２４】
前記1つまたは複数の電流制御回路のそれぞれは、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのうちの1つに接続され、実質的に前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのうちの1つであり、前記接続されている薄型配光エンジンと同じ陥凹部内に実質的に埋め込まれ、前記1つまたは複数の電圧調節回路および前記1つまたは複数の制御信号発生回路を備えている、前記1つまたは複数の電子回路の前記埋め込まれていない部分は、1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイルのそれぞれの天井タイル上の前記1つまたは複数のそのときの配光エンジンのうちの1つによって占有されている前記陥凹部内に埋め込まれる請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項２５】
前記1つまたは複数の電子回路のそれぞれは、1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイルのそれぞれの中の前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのうちの1つに接続され、前記それぞれの薄型配光エンジンと同じ陥凹部内に埋め込まれる請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項２６】
前記1つまたは複数の電子回路のそれぞれは、1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイルのそれぞれのタイルの中の前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのうちの1つに接続され、前記それぞれのタイル内の前記1つまたは複数のそのときの薄型配光エンジンのどれとも空間的に異なる場所に埋め込まれる請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項２７】
前記マスターコントローラは、前記制御命令を1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイルのそれぞれの中の埋め込まれている要素として常駐する前記1つまたは複数の電子回路のうちのそれぞれの電子回路に前記制御命令をブロードキャストする前記第2の電気信号源を生成し、前記それぞれの電子回路は、これにより、前記それぞれの電子回路が電気的に接続されている前記陥凹部を占有する前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに前記レベルの前記電流を供給することによって前記制御命令を処理し、前記制御命令に基づいて動作する請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項２８】
前記制御命令は、前記電流の前記レベルが実質的にゼロになることに応答して出力レベルが「オフ状態」になる前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに対し別々にアドレス指定されるコマンドを含み、
前記電流の前記レベルがゼロより大きいことに応答して出力レベルが「オン状態」になる前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれに対し別々にアドレス指定されるコマンドをさらに含み、
出力光レベルが「オフ状態」と「オン状態」との間の中間状態である前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのうちのそれぞれに対して別々にアドレス指定されるコマンドをさらに含む請求項27に記載の天井および照明システム。
【請求項２９】
前記マスターコントローラは、電気スイッチ、キーボード、キーパッド、光ビームを放射するリモートコントロール、高周波信号を放射するリモートコントロール、運動検出器、ネットワーク接続経由で受信された電子メッセージ、マイクロプロセッサから受け取る電子メッセージ、および1つまたは複数の陥凹部を有する前記1つまたは複数の天井タイルのそれぞれに埋め込まれている前記電子回路内の前記制御信号回路によってブロードキャストされるような前記情報信号を含む、前記信号発生デバイスのグループから選択された信号発生デバイスから前記第1の電気信号を受信する請求項13に記載の天井および照明システム。
【請求項３０】
前記1つまたは複数の天井タイルの前記1つまたは複数の陥凹部内に埋め込まれている前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの前記コンパクトな発光体のうちの1つまたは複数は、光を2πステラジアン以下の立体角に実質的に放射するように構成された平坦な主発光出力開口を有し、放射光は、前記出力開口の平面に垂直な平均ポインティング方向の周りで実質的に軸対称である請求項2に記載の天井および照明システム。
【請求項３１】
前記コンパクトな発光体は、半導体もしくは有機発光ダイオード(LEDS)である請求項30に記載の天井および照明システム。
【請求項３２】
前記コンパクトな発光体は、蛍光発光デバイスまたはマイクロプラズマ発光デバイスである請求項30に記載の天井および照明システム。
【請求項３３】
前記コンパクトな発光体の前記平坦な主発光出力開口は、対応する前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの前記出力開口に実質的に垂直に向き付けられ、前記1つまたは複数の薄型配光エンジン内の前記配光光学系は第1の光学系グループと第2の光学系グループとに分けてそれぞれの光学系グループが前記光の平均ポインティング方向を変化させるようにすることができ、前記第1の光学系グループは前記コンパクトな発光体から前記光を実質的に集光するように構成され、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの前記出力開口の前記平面に平行な平面内で実質的に90°の第1の変化を引き起こし、前記第2の光学系グループは前記第1の光学系グループから前記光を実質的に集光するように構成され、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの前記出力開口の前記平面に垂直な平面内で0°より大きく、180°より小さいポインティング方向に第2の変化を引き超し、前記第2の変化が生じた結果、前記出力配光の最終的なポインティング方向が決まり、前記出力配光は前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの前記出力開口から出る請求項30〜32のいずれかに記載の天井および照明システム。
【請求項３４】
前記第1の光学系グループは、前記光を連続的に、または複数の離散的なパケット単位で回転させながら、前記光を前記元のポインティング方向にそってかなりの長さにわたって横断させることができ、前記回転された光は元の発光源の寸法に比べて、前記光の前記元のポインティング方向に平行な寸法の著しく大きな範囲にわたり、これにより、発光源の照度に比べて著しく低い平均照度を持つことになる請求項33に記載の天井および照明システム。
【請求項３５】
前記第2の光学系グループは、前記光を連続的に、または複数の離散的なパケット単位で回転させながら、前記光が前記第2の光学系グループに入った後に前記光がとった前記ポインティング方向にそってかなりの長さにわたって横断するように構成され、前記回転された光は元の発光源の寸法に比べて、前記第2の光学系グループ内に入った後に前記光がとった前記ポインティング方向に平行な寸法の著しく大きな範囲にわたり、これにより、発光源の照度に比べて著しく低い平均照度を持つことになる請求項33に記載の天井および照明システム。
【請求項３６】
前記第1の光学系グループは、
前記光源によって放射される実質的にすべての光が集光されるようにサイズおよび位置が決められた入力開口を持つ集光およびコリメート光学系と、
前記集光およびコリメート光学系から、前記集光のポインティング方向にそって向き付けられた長さにそった抽出手段により、光を受け取る導光光学系と、
前記導光光学系の抽出領域の長さにわたる、前記抽出された光の実質的にすべてを回転させる、光回転構造と、
著しい量の光が前記第1の光学系グループの前記出力開口以外の領域から漏れるのを防ぐように位置決めされた光保持リフレクタとを備える請求項33に記載の天井および照明システム。
【請求項３７】
前記集光およびコリメート光学系は、正方形である場合にエッジ寸法がx₁×x₁であり、矩形である場合にエッジ寸法がx₁×y₁であり、円形である場合にエッジ寸法がd₁であり、すべて前記コンパクトな発光体の前記平坦な主発光出力開口のサイズおよび形状によく一致し、光透過出力開口は前記導光光学系の対応する受光入力開講とよく一致する、集光入力開口を持つエテンデュー保存リフレクタであり、前記光透過出力開口のエッジ寸法は、正方形であればX₁×X₁であり、矩形であればX₁×Y₁であり、円形であればD₁であり、前記エテンデュー保存リフレクタの前記集光入力開口と前記光透過出力開口との間の前記反射側壁は、関わっている正方形、矩形、および円形の開口について、x₁〜X₁ Sin θ₁、y₁〜Y₁ Sin θ₂、およびd₁〜D₁ Sin θ₁であるすべての点における正弦法則に従い、ただし、前記集光入力開口は前記光を実質的に±90°の範囲内で受け取り、前記光透過出力開口は前記集光入力開口と前記光透過出力開口の両方が正方形であるときに±θ₁×±θ₁の角錐を、前記集光入力開口と前記光透過出力開口のうちの一方が矩形であるときに±θ₁×±θ₂の角錐を、前記集光入力開口と光透過出力開口の両方が円形であるときに±θ₁の角錐を有する光ビームを放射すると仮定する、請求項36に記載の天井および照明システム。
【請求項３８】
前記集光およびコリメート光学系は、前記導光光学系の入力端である請求項36に記載の天井および照明システム。
【請求項３９】
前記導光光学系は、片面にファセット微細構造がある矩形のライトパイプであり、前記ファセット微細構造は全内面反射によって光を回転し、前記ライトパイプの本体部に光を通し、前記ライトパイプの反対側から出すように構成され、前記ファセット微細構造はこれにより抽出の主要手段および光回転構造として使用される請求項36に記載の天井および照明システム。
【請求項４０】
前記導光光学系は、その長さにそった寸法方向に狭まる透明誘電体によって形成される4面ライトパイプであり、前記寸法方向は回転した後の前記光の前記ポインティング方向に実質的に平行であり、前記第2の光学系グループに向かって配設されている前記ライトパイプの指定された出力側および対向する側が前記パイプの長さそって互いの方へ収束し、前記ライトパイプが入力エッジに比べて著しく狭いエッジにおいて終端して、一配向において三角形または台形の断面を形成し、前記ライトパイプが狭まる結果としてその長さにそって分数TIR失敗が生じ、これは前記ライトパイプを囲む、または浸漬する誘電体中への光抽出の手段として働く請求項36に記載の天井および照明システム。
【請求項４１】
前記ライトパイプは、指定された出力側および対向側の両方において空気を境界とし、前記光は全内面反射失敗を介して前記ライトパイプの両方の対向表面から外へ実質的に等しく漏れ、前記パイプの対向側に配設されている正反射表面を備え、前記対向側から出る光は前記反射面に当たり、前記ライトパイプに再入し、実質的にすべての光が最終的に指定された出力側に抽出される請求項40に記載の天井および照明システム。
【請求項４２】
前記光回転構造は、前記ライトパイプの指定された出力側に配設されている光透過フィルムのファセット表面であり、前記フィルムは前記ライトパイプに向けて配設されたファセット表面および前記ライトパイプから遠ざかるように変位された平坦な表面を有し、前記ファセット表面は第1の屈折および次いで全内面反射を使って光を回転させるように構成されている請求項40に記載の天井および照明システム。
【請求項４３】
前記光回転構造は、光透過フィルムのファセット表面であり、前記ファセット表面は反射材料でコーティングされ、前記ライトパイプから遠ざかるように配設され、前記フィルムは前記ライトパイプに向けて配設された平坦な透明表面を有し、前記平坦な表面は低い屈折率または比の媒質を介して前記ライトパイプに光学的に結合され、前記低屈折率の媒質は前記フィルムの屈折率と前記ライトパイプの屈折率の両方に関して低い屈折率を有し、前記低屈折率の媒質は、最初に前記ライトパイプの前記対向側で実質的にすべての全内面反射失敗を引き起こし、前記光の実質的にすべてが前記低屈折率媒質を通過し、前記フィルム内に入り、前記光は前記フィルムの前記反射ファセット表面に当たって回転し、前記低屈折率の媒質内を逆進し、前記ライトパイプを通り、前記ライトパイプの前記指定された出力側から外に出る請求項40に記載の天井および照明システム。
【請求項４４】
前記第2の光学系グループは、
前記第1の光学系グループの前記出力開口から放射される実質的にすべての光が集光されるようにサイズおよび位置が決められた入力開口を持つ集光およびコリメート光学系と、
前記集光およびコリメート光学系から、前記集光のポインティング方向にそって向き付けられた長さにそった抽出手段により、光を受け取る導光光学系と、
前記導光光学系の抽出領域の長さにわたる、前記抽出された光の実質的にすべてを回転させる、光回転構造と、
前記光のほとんどすべてが前記第2の光学系グループの前記出力開口以外の領域から漏れるのを防ぐための光保持リフレクタとを備える請求項35に記載の天井および照明システム。
【請求項４５】
前記集光およびコリメート光学系は、前記導光光学系の入力端である請求項44に記載の天井および照明システム。
【請求項４６】
前記導光光学系は、ファセット側を持つ矩形の導光板であり、前記ファセット側は全内面反射によって前記光を回転し、前記導光板の本体部に前記光を通し、前記ファセット側の反対の側から出すように構成され、前記ファセット側はこれにより抽出の主要手段および光回転構造として使用される請求項44に記載の天井および照明システム。
【請求項４７】
前記導光光学系は、その長さにそった1つの寸法方向に狭まる導光板であり、前記寸法方向は第2の光学系グループの前記出力開口の前記ポインティング方向に実質的に平行であり、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの前記出力開口に向かって配設されている前記導光板の前記指定された出力側および対向する側が前記導光板の長さそって互いの方へ収束し、前記導光板が入力エッジに比べて著しく狭いエッジにおいて終端して、一配向において三角形または台形の断面を形成し、前記導光板が狭まる結果としてその長さにそって分数TIR失敗が生じ、これは抽出の手段として働く請求項44に記載の天井および照明システム。
【請求項４８】
前記導光板は、指定された出力側および対向側の両方において空気を境界とし、前記光は全内面反射失敗を介して両方表面から外へ実質的に等しく漏れ、前記導光板の前記対向側に配設されている正反射表面を備え、前記対向側から出る前記光は前記リフレクタに当たり、前記導光板に再入し、実質的にすべての光が最終的に前記指定された出力側に抽出される請求項47に記載の天井および照明システム。
【請求項４９】
前記光回転構造は、前記導光板の前記指定された出力側に配設されている光透過フィルムのファセット表面であり、前記フィルムは前記導光板に向けて配設されたファセット表面および前記導光板から遠ざかるように変位された平坦な表面を有し、前記ファセット表面は第1の屈折および次いで全内面反射を使って前記光を回転させるように構成されている請求項47に記載の天井および照明システム。
【請求項５０】
前記光回転構造は、光透過フィルムのファセット表面であり、前記ファセット表面は反射材料でコーティングされ、前記ファセット表面は前記導光板から遠ざかるように配設され、前記フィルムは前記導光板に向けて配設された平坦な透明表面を有し、前記平坦な表面は低い屈折率または比の媒質を介して前記導光板に光学的に結合され、前記低屈折率の媒質は前記フィルムの屈折率と前記導光板の屈折率の両方に関して低い屈折率を有し、前記低屈折率の媒質は、最初に前記導光板の前記対向側で実質的にすべての全内面反射失敗を引き起こし、前記光の実質的にすべてが前記低屈折率媒質を通過し、前記フィルム内に入り、前記光は前記フィルムの前記反射ファセット表面に当たって回転し、前記低屈折率の媒質内を逆進し、前記導光板を通り、前記導光板の前記指定された出力側から外に出る請求項47に記載の天井および照明システム。
【請求項５１】
前記コンパクトな発光体の前記出力開口は、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの最終的な出力開口に実質的に垂直に向き付けられ、前記配光光学系は第1の光学系グループと第2の光学系グループとに分離可能であり、前記第1の光学系グループは前記発光源から出力される前記光を集光するように配設され、前記光の前記元のポインティング方向を保存し、前記第2の光学系グループは前記第1の光学系グループから前記光を集光するように配設され、前記1つまたは複数の配光エンジンの前記出力開口によって画成される平面に垂直な平面内で0°より大きく、180°より小さいポインティング方向に変化を引き起こし、この第2の変化の結果、前記1つまたは複数の配光要素の前記出力開口から出る配光の最終的ポインティング方向が決まる請求項30に記載の天井および照明システム。
【請求項５２】
前記コンパクトな発光体の前記出力開口は、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンの最終的な出力開口に実質的に平行に向き付けられ、前記配光光学系は前記光の元のポインティング方向を実質的に保存する請求項30に記載の天井および照明システム。
【請求項５３】
天井および照明システムであって、
1つまたは複数のドライウォールシートであって、前記ドライウォールシートを少なくとも部分的に延通する1つまたは複数の陥凹部を有する1つまたは複数のドライウォールシートと、
それぞれ1つまたは複数のコンパクトな発光体および1つまたは複数のコンパクトな配光光学系を備える1つまたは複数の薄型配光エンジンであって、前記1つまたは複数のコンパクトな配光光学系は対応する1つまたは複数のコンパクトな発光体から光を集光し、前記光を1つまたは複数の指向性配光中に送り、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれの出力開口が前記1つまたは複数の陥凹部のうちの1つと位置合わせされ、前記1つまたは複数の指向性配光が前記ドライウォールの下の空間に実質的に伝送されるように構成され、前記1つまたは複数の薄型配光エンジンのそれぞれの実質的に全体が前記ドライウォールシート内に実質的に嵌合し、それにより、前記ドライウォールシートの上にプレナム空間をほとんどまたは全く必要としない、1つまたは複数の薄型配光エンジンと、
1つまたは複数の電子回路であって、前記電子回路は前記ドライウォールシート内に実質的に配設され、それによって、前記ドライウォールシートの上にプレナム空間をほとんどまたは全く必要としない、1つまたは複数の電子回路と、
1つまたは複数の電源接続要素であって、前記1つまたは複数の電源接続要素は前記ドライウォールシート内に実質的に配設され、これにより前記ドライウォールシートの上のプレナム空間をほとんど、または全く必要としない、1つまたは複数の電源接続要素と、
前記電子回路、1つまたは複数の電源接続要素、および薄型配光エンジンを前記ドライウォールシートに直接的にまたは間接的に固定するために使用される固定要素とを備える天井および照明システム。
【請求項５４】
低電圧DC電源と、
前記低電圧DC電源から電力を前記ドライウォールシート内に埋め込まれているオンシート電力入力要素に伝送する電源-シート間電力伝送要素であって、オンシート電力伝送要素は前記オンシート電力入力要素から電力をオンシート埋込み電子回路およびオンシート埋込み薄型配光エンジンに伝送する、電源-シート間電力伝送要素と、
1つまたは複数のユーザー入力デバイスからなり、さらに、ブロードキャスト信号および情報を前記ドライウォールシート内に埋め込まれているセンサー回路および/または電子制御回路から収集する受信機、ユーザー入力さらには前記ブロードキャスト信号および情報を解釈するための1つまたは複数のコンピュータ実装方法、および前記ドライウォール上の前記薄型配光エンジンへの配電に関して埋め込まれている集積制御回路に指令を送る照明コマンドをブロードキャストする手段からなる、マスターコントローラとを備える請求項53に記載の天井および照明システム。
【請求項５５】
天井野縁およびドライウォール留め具をさらに備え、前記ドライウォールシートは前記ドライウォール留め具によって前記天井野縁に固定される請求項53に記載の天井および照明システム。
【請求項５６】
前記薄型配光エンジン、電子回路、1つまたは複数の電源接続要素、および固定要素のドライウォールシート内への埋込みの結果、その後、1つのユニットとして輸送され、天井内に1つのユニットとして設置され、および/または電源に1つのユニットとして接続されうる、前記1つのユニットはその上にプレナム空間をほとんどまたは全く必要としない、完全に組み立てられた状態のタイルシステムユニットが形成される請求項53に記載の天井および照明システム。

【図１Ａ】

【図１Ｂ】

【図１Ｃ】

【図１Ｄ】

【図１Ｅ】

【図１Ｆ】

【図２Ａ】

【図２Ｂ】

【図２Ｃ】

【図２Ｄ】

【図２Ｅ】

【図３Ａ】

【図３Ｂ】

【図３Ｃ】

【図３Ｄ】

【図３Ｅ】

【図３Ｆ】

【図３Ｇ】

【図３Ｈ】

【図３Ｉ】

【図３Ｊ】

【図３Ｋ】

【図３Ｌ】

【図３Ｍ】

【図４Ａ】

【図４Ｂ】

【図４Ｃ】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５】

【図３６】

【図３７】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４４】

【図４５】

【図４６】

【図４７】

【図４８】

【図４９】

【図５０】

【図５１】

【図５２】

【図５３】

【図５４】

【図５５】

【図５６】

【図５７】

【図５８Ａ】

【図５８Ｂ】

【図５８Ｃ】

【図５８Ｄ】

【図５９】

【図６０】

【図６１】

【図６２】

【図６３】

【図６４】

【図６５】

【図６６】

【図６７】

【図６８】

【図６９】

【図７０】

【図７１】

【図７２】

【図７３】

【図７４】

【図７５】

【図７６】

【図７７】

【図７８】

【図７９】

【図８０】

【図８１】

【図８２】

【図８３】

【図８４】

【図８５】

【図８６】

【図８７】

【図８８】

【図８９】

【図９０】

【図９１】

【図９２】

【図９３】

【図９４】

【図９５】

【図９６】

【図９７】

【図９８】

【図９９】

【図１００】

【図１０１】

【図１０２Ａ】

【図１０２Ｂ】

【図１０３Ａ】

【図１０３Ｂ】

【図１０３Ｃ】

【図１０３Ｄ】

【図１０４】

【図１０５】

【図１０６】

【図１０７】

【図１０８】

【図１０９】

【図１１０Ａ】

【図１１０Ｂ】

【図１１０Ｃ】

【図１１０Ｄ】

【図１１０Ｅ】

【図１１０Ｆ】

【図１１１Ａ】

【図１１１Ｂ】

【図１１２Ａ】

【図１１２Ｂ】

【図１１２Ｃ】

【図１１２Ｄ】

【図１１２Ｅ】

【図１１２Ｆ】

【図１１３Ａ】

【図１１３Ｂ】

【図１１４Ａ】

【図１１４Ｂ】

【図１１５】

【図１１６】

【図１１７】

【図１１８】

【図１１９】

【図１２０Ａ】

【図１２０Ｂ】

【図１２１Ａ】

【図１２１Ｂ】

【図１２２Ａ】

【図１２２Ｂ】

【図１２３Ａ】

【図１２３Ｂ】

【図１２４Ａ】

【図１２４Ｂ】

【図１２５Ａ】

【図１２５Ｂ】

【図１２５Ｃ】

【図１２５Ｄ】

【図１２６Ａ】

【図１２６Ｂ】

【図１２６Ｃ】

【図１２６Ｄ】

【図１２６Ｅ】

【図１２６Ｆ】

【図１２６Ｇ】

【図１２７】

【図１２８Ａ】

【図１２８Ｂ】

【公表番号】特表２０１２−５０５５１７（Ｐ２０１２−５０５５１７Ａ）
【公表日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３１０２６（Ｐ２０１１−５３１０２６）
【出願日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００５５５５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４２２１６
【国際公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（５０８０９５３３７）クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド (133)
【Ｆターム（参考）】