(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記中間表面部分が、前記第1の光学反射性レリーフ構造及び前記第2の光学反射性レリーフ構造の、前記第1部分及び前記第2部分とは異なる色を有する、請求項1に記載の本体。
前記本体が、光学反射性レリーフ構造及び隣接する中間表面部分によってそれぞれが画定されている、複数の繰り返し単位を備える、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の本体。
前記表面が、第1の複数の前記繰り返し単位を有する、第1の周期的領域と、第2の複数の前記繰り返し単位を有する、第2の周期的領域とを含み、前記第1の複数における前記繰り返し単位が、前記第2の複数における前記繰り返し単位とは異なる光学反射率を有する、請求項8又は9に記載の本体。
請求項1乃至11のいずれか一項に記載の本体を製造する方法であって、3D印刷を使用して、各光学反射性レリーフ構造及び各光学反射性中間表面部分を同時に印刷するステップを含む、方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、光源構成を覆い隠すための本体であって、本体が視認される角度に応じた外観を有する、本体を提供することを追求する。
【0008】
本発明は更に、そのような本体と光源構成とを含む、照明器具を提供することを追求する。
【0009】
本発明は、また更に、そのような本体を製造する方法を提供することを追求する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一態様によれば、光源構成を覆い隠すための本体であって、複数の光学反射性レリーフ構造を含む表面を備え、各レリーフ構造が、透明領域によって隔てられた、表面から延出している第1部分と第1部分に隣接する第2部分とを有し、第1部分が、第2部分とは異なる光学反射率を有し、隣り合う光学反射性レリーフ構造が、隣り合う光学反射性レリーフ構造に接触している光学的透明媒体によって隔てられている、本体が提供される。その結果、本体の視角に応じて、本体の外観は、光学反射性レリーフ構造の対応の第1部分又は対応の第2部分によって支配されることになり、このことは、これらの対応の光学反射性レリーフ構造が、異なる光学反射率を有するという事実により、視角又は視角の範囲の結果である外観を本体に与えることになり、それにより、興味深い外観を有する本体を提供する。光学的透明媒体は、例えば、光学的透明ポリマー又は空気であってよい。
【0011】
好ましくは、第1部分と第2部分とは、異なる色を有し、それにより本体は、視角の変化と共に変化する、色付き外観を有することになる。このことは、例えば、異なる着色材料を使用して、第1部分及び第2部分を形成することによって達成されてもよい。本体の対応の部分の光学反射率を制御するために、黒色材料、金属色、反射性粒子、異なるレベルの反射率が、当該用途において使用されることができる。
【0012】
本発明の文脈では、光学反射率とは、特定のスペクトル組成などの特定の特性を有する光を反射する、材料の能力を指す点を理解されたい。これは、本出願の教示から理解されるように、例えば黒色材料の、最小の反射率を含むことが意図されている。更には、光学反射率の差異はまた、異なる強度で光が反射されるような、異なる程度の反射率を指してもよい。更には、入射光の角度再分布を指すことも意図されており、それにより、光学反射率の差異が言及される場合、これは、反射光分布の差異を指してもよく、並びに、異なる方向に反射された光を指してもよい。
【0013】
本体は、規則的な形状であってもよく、例えば、当該表面から延出している光学反射性レリーフ構造の規則的パターンを備えてもよく、本体の所望の角度依存性の外観を達成するために、全ての光学反射性レリーフ構造の第1部分と第2部分とが、同じ方式で向き合っている。しかしながら、光学反射性レリーフ構造間における、特定の変形例が想到され得る。例えば、光学反射性レリーフ構造のうちの少なくとも一部は、複数のうちの他の光学反射性レリーフ構造とは異なる高さを有する。このことは、本体の外観に趣向を加え得るだけではなく、異なる外観、例えば異なる色の間で本体の外観が遷移する視角における、局所的変化も作り出すことにより、本体の角度依存性の外観に複雑性を追加する。
【0014】
一実施形態では、各光学反射性レリーフ構造は、光学反射性レリーフ構造内への光の進入を可能にするために、最大でも10の高さ対幅の比を有する。
【0015】
本体の表面から延出している光学反射性レリーフ構造は、表面の近位にあるレリーフ構造の基底部において、当接していてもよい。そのような実施形態では、光学反射性レリーフ構造は、本体の外観における前述の角度依存性を容易にする、隣接する光学反射性レリーフ構造間の空間的分離を得るために、典型的には、当該遠位端において、より幅が狭く、例えば、テーパ形状、三角形形状、円錐形状などを有する。
【0016】
あるいは、表面は、第1の光学反射性レリーフ構造と第2の光学反射性レリーフ構造との間に、光学反射性中間表面部分を含み、第1の光学反射性レリーフ構造の第1部分が、第2の光学反射性レリーフ構造の第2部分に向き合っている。そのような中間表面部分は、第1の光学反射性レリーフ構造の第1部分の近位にある第1領域であって、第1部分と同じ光学反射率を有する第1領域と、第1領域に隣接し、第2の光学反射性レリーフ構造の第2部分の近位にある第2領域であって、第2部分と同じ光学反射率を有する第2領域とを含み得る。このことは、広範囲の視角の下で、本体の均質な外観が得られることを確実にするが、これは、光学反射性レリーフ構造の特定の部分が、隣接する中間表面部分の領域と共に観察される視角の下では、この領域が、当該の当接している光学反射性レリーフ構造部分と同じ外観を有するためである。例えば、視認されている本体表面領域に対して垂直な視角に近い、極めて大きい視角では、光学反射性中間表面部分の双方の領域が視認可能となり得ることにより、本体の外観における干渉、例えば、光学反射性中間表面部分の第1領域及び第2領域の対応の色の、色混合を引き起こし得る。この目的のために、光学反射性中間表面部分の幅は、好ましくは、第1の光学反射性レリーフ構造及び第2の光学反射性レリーフ構造の高さに対して、最小限に抑えられる。しかしながら、そのような高アスペクト比のレリーフ構造の内側を視認することが可能となるように、この高さと光学反射性中間表面部分の幅との比は、好ましくは、最大でも10である。
【0017】
光学反射性中間表面部分の第1領域と第2領域とは、本体の外観に趣向を加えるために、本体の異なる外観が視認可能である対応の視角の範囲間において、非対称性が存在するように、異なる幅を有してもよい。同様に、中間表面部分は、本体の外観に趣向を加えるために、特定の視角の下で本体の第3の外観が作り出されるように、第1のレリーフ構造及び第2のレリーフ構造の第1部分及び第2部分とは異なる色を有してもよい。
【0018】
前述のように、本体は、光学反射性レリーフ構造の規則的パターンを保持してもよい。例えば、本体は、レリーフ構造及び隣接する中間表面部分によってそれぞれが画定される、複数の繰り返し単位を含んでもよい。好ましい実施形態では、そのような繰り返し単位は、より均一な色付き外観を本体に与えるために、好ましくは0.1〜5mmの範囲、より好ましくは0.1〜1mmの範囲の幅を有する。
【0019】
本体には、同じ第1部分及び第2部分を有する、光学反射性レリーフ構造の単一の規則的パターンが設けられてもよく、それにより、本体は、2つの主要外観、すなわち、それぞれ、第1部分及び第2部分の光学反射率によって規定されるような、2つの主要外観を有する。あるいは、本体表面は、第1の複数の繰り返し単位を有する、第1の周期的領域と、第2の複数の繰り返し単位を有する、第2の周期的領域とを含み、第1の複数における繰り返し単位は、第2の複数における繰り返し単位とは異なる光学反射率を有する。その結果、本体には、各周期的領域に関して2つの異なる角度依存性の外観がもたらされる、異なる周期的領域が設けられ、これらの外観は、所与の視角に関して、より複雑な(すなわち、不均一又は領域依存性の)外観を本体にもたらすために、異なる周期的領域間において異なっている。
【0020】
本体は、任意の好適な形状を有してもよい。例えば、本体は、背後に光源構成が位置決めされ得る、平面又は曲面を画定してもよく、このことは例えば、光源構成が壁又は天井などの表面上に取り付けられることになる場合に有利であり得る。あるいは、表面は、光源構成を収容するための空間を包囲する、閉曲面であってもよく、すなわち、本体は、例えばランプシェードなどを形成している本体の場合、光源構成が中に位置決めされることになる閉鎖型本体であってもよい。
【0021】
別の態様によれば、本明細書で説明される実施形態のうちのいずれかの本体と、本体に対して位置決めされている光源構成とを備える、照明器具が提供される。そのような照明器具は、当該視角(又は、本体の取り付けの向き)に応じた外観を有することから恩恵を受け、それにより、審美的に興味深い照明器具を提供する。白熱光源、蛍光光源、ハロゲン光源、LEDなどの固体光源など、又はそのような光源の任意の組み合わせなどの、任意の好適な光源が、そのような照明器具内で使用されてもよい。
【0022】
更に別の態様によれば、光源構成を覆い隠すための本体を製造する方法が提供され、本体は、複数の光学反射性レリーフ構造を含む表面を備え、各レリーフ構造は、表面から延出している第1部分と第1部分に隣接する第2部分とを有し、第1部分は、第2部分とは異なる光学反射率を有し、この方法は、3D印刷を使用して、各第1部分及び第2部分を同時に印刷するステップを含む。3D印刷では、本体の異なる部分を形成するために使用される異なる材料が、容易に組み合わされてもよいため、本体は、直接的に製造されてもよい。好ましくは、本体は、そのような3D本体を直接的に提供するために特に好適である、熱溶解積層法を使用して、多層構造として印刷される。
【発明を実施するための形態】
【0024】
当該の図は、概略的なものに過ぎず、正しい縮尺ではないことを理解されたい。また、同じ参照番号は、当該の図の全体を通して、同じ部分又は同様の部分を示すために使用されていることも理解されたい。
【0025】
本出願の文脈では、光学反射率に言及する場合、これは、可視光などの特定のスペクトル組成の光に関する、材料の反射率の程度を指す。光学反射率の差異が言及される場合、これは、反射率の差異を指してもよく、本発明の本体の異なる部分間における光学反射率の差異が、当該部分のうちの一方が光学的に高反射性であり、当該部分のうちの他方がより低い反射率を有することを意味する、実施形態を含む。異なる光学反射率は更に、そのような光の異なるスペクトル成分に対する異なる反射率などの、特定のスペクトル組成を有する光の異なる反射率を指してもよい。これは、そのような異なる光学反射率を有する材料が、そのような光がそのような材料によって反射されると、そのような光の異なるスペクトル成分が、そのような材料によって吸収又は反射されることにより、異なる色を有するように見えることによって明示され得る。しかしながら、光学反射率の差異は、必ずしも、光の様々なスペクトル成分との、そのような異なる相互作用に限定されるものではなく、異なる光学反射率を有する光学反射性領域に、特有の外観を与えるための、異なる程度の吸光性、透光性、散乱などをカバーすることもまた意図されている。
【0026】
図1は、複数のレリーフ構造30が延出している表面20を有する、本体10の断面を概略的に示す。各レリーフ構造30は、表面20から延出している、第1部分31と、第1部分31に隣接する第2部分33とを含む。レリーフ構造30の第1部分31は、典型的には、レリーフ構造30の第2部分33とは異なる光学反射率を有し、それにより、観察者によって本体10が視認される角度に応じて、本体10は、この観察者に対して異なる外観を有することになる。例えば、レリーフ構造30の第1部分31は、第1の色を有してもよく、レリーフ構造30の第2部分33は、第1の色とは異なる第2の色を有してもよく、それにより、観察者によって本体10が視認される角度に応じて、本体10は、異なる色を有するように見えることになる。あるいは、第1部分31及び第2部分33のうちの一方は、黒色であってもよく、また更なる代替的実施形態では、レリーフ構造30の第1部分31と第2部分33との光学反射率の程度は、観察者による本体10の視角に応じて、異なる輝度を本体10が有し得るように、異なっていてもよい。
【0027】
各レリーフ構造30は、表面20の部分21の上の、透明媒体の中間領域22によって、互いに隔てられている。
図1では、透明媒体は空気であるが、光学的透明ポリマー(図示せず)を使用して、表面20の領域21の上の中間領域22を充填することも同様に実現可能であり、それにより、隣り合う光学反射性レリーフ構造30の少なくとも一部は、光学的透明ポリマーによって接触されている。そのような構成では、第1のレリーフ構造30の第2領域33は、典型的には、第2の(隣り合う)レリーフ構造30の第1領域31に向き合っており、それにより、特定の角度の下で本体10を見ている観察者は、レリーフ構造30の第1領域31又は第2領域33のみを視認することができ、それにより、光学反射率の観点から均一な外観を本体10に与える。そのような効果を達成するために、レリーフ構造30の少なくとも一部は、互いに空間的に隔てられていなければならない。
図1では、このことは、表面20が、隣り合うレリーフ構造30の間に中間表面部分21を含むことによって達成されている。各中間表面部分21は、そのような隣り合うレリーフ構造のうちの第1のレリーフ構造30の第1部分31の近位にある第1領域25であって、第1部分31と同じ光学反射率を有する第1領域25と、そのような隣り合うレリーフ構造のうちの第2のレリーフ構造30の第2部分33の近位にある第2領域23であって、第2部分33と同じ光学反射率を有する第2領域23とを含む。
【0028】
その結果、観察者が、例えば本体10の下方から、最大でも角度θ
2の下で本体を見ており、本体10が、頂部T及び底部Bを有する垂直視野平面20'によって表象されるような垂直の向きにあり、角度θ
2が、この視野平面に対して定義される場合、本体10のレリーフ構造30の第2部分33と中間表面部分20の第2領域23とが視界から遮られ、それにより、観察者に対する本体10の外観は、本体10のレリーフ構造30の第1部分31と中間表面部分20の第1領域25とによって定義されることになる。その一方で、観察者が、例えば本体10の上方から、最大でも角度θ
1の下で本体を見ており、本体10が、頂部T及び底部Bを有する垂直視野平面20'によって表象されるような前述の垂直の向きにあり、角度θ
1が、この視野平面に対して定義される場合、本体10のレリーフ構造30の第1部分31と中間表面部分20の第1領域25とが視界から遮られ、それにより、観察者に対する本体10の外観は、本体10のレリーフ構造30の第2部分33と中間表面部分20の第2領域23とによって定義されることになる。
【0029】
当業者には理解されるように、角度θが、より大きくなる場合、すなわちθ
1とθ
2との間に存在している場合、破線矢印によって示されるように、観察者は、第1のレリーフ構造30の第2部分33、当該の隣り合う第2のレリーフ構造30の第1部分31の双方と、隣り合うレリーフ構造30の間の中間表面部分21の第1領域25及び第2領域23の双方とを、視認することが可能となり、それにより、本体10の外観は、これらの領域及び部分の対応の光学反射率のブレンド、例えば、前述されたような、これらの領域及び部分の異なる色のブレンドとなる。このことは、審美的観点から望ましくない場合があるため、本体10の異なる外観をそのようにブレンドする角度の範囲は、そのような場合、最小限に抑えられるべきである。
【0030】
このことは例えば、(第1部分31が幅d
31を有し、第2部分33が幅d
33を有する)表面レリーフ構造30の高さLと、(部分23が幅d
23を有し、部分25が幅d
25を有する)中間表面領域21の幅d2との比を、最大化することによって達成されてもよい。その一方で、レリーフ構造30の側面を視認することが可能となる(光が抜け出ることを可能にする)ように、レリーフ構造30は、過度に深くするべきではない。例示的実施形態では、比L/d2は、最大でも10であるが、この比の他の好適な値が、当然ながら想到され得る。同様に、幅d1を有する表面レリーフ構造30と、幅d2を有する隣接する中間表面部分21とによって形成される、本体10の繰り返し単位50の全幅d1+d2は、この理由のために可能な限り小さく保たれてもよい。例えば、そのような繰り返し単位50の全幅は、好ましくは0.1〜10mmの範囲、より好ましくは0.1〜5mmの範囲、最も好ましくは0.1〜1mmの範囲であってもよいが、全幅に関する他の値も想到され得る。
【0031】
表面レリーフ構造30の第1部分31と第2部分33とが、異なる色を有する場合、本体10の色純度を改善するために、表面レリーフ構造30の幅d1を可能な限り小さく保つことが、更に望ましい。その一方で、レリーフ構造30の側面を視認することが可能となるように、これらの構造は、過度に深くするべきではない。一実施形態では、比h/d1は、10よりも小さくなるように選択される。同時に、視角θ
1において、本体10の異なる色部分間のコントラストを有するために、以下の比が適用されてもよい:(d
1+d
2+2L)/d
1>3、及び/又は(d
25+d
31+L)/d
33>3。一部の実施形態での表面20のL
subの高さは、(ほぼ)ゼロであってもよい点に更に留意されたい。
【0032】
本体10は、以下で更に詳細に説明されるように、任意の好適な形状を有してもよく、任意の好適な材料で作製されてもよい。本体10の形状に関しては、本体10は、平面形状、湾曲形状、又は自由形状を有するパネルとして成形されてもよい。そのような実施形態では、本体10は、1つ以上の壁掛け式光源を備える照明器具などの、1つ以上の光源を含む表面実装光源構成を覆い隠すための、ランプシェードなどとして使用されてもよい。あるいは、本体10は、そのような光源構成が位置決めされてもよい本体10の内部容積を包囲する、閉曲面20を有してもよい。例えば、そのような実施形態では、本体10は、天井ペンダントランプ、フロアランプなどの、ペンダント照明器具又は自立型照明器具用の、ランプシェードなどとして使用されてもよい。
【0033】
図2は、光源構成が位置決めされてもよい内部容積15を包囲する閉曲面20を有する、そのような本体10の、一対の写真画像(a)及び写真画像(b)を示す。右側画像では、本体10は、左画像内の本体10の向きに対して垂直方向に反転され(すなわち、180°回転され)ており、それにより、視角θ
1及び視角θ
2の下での本体10の視図を、それぞれ提供している。この本体10の詳細が、写真画像(c)に示されており、異なる光学反射率の部分W1及び部分W2を含む、表面レリーフ構造30が強調表示されている。具体的には、領域W1には白色の色が与えられたが、その一方で、領域W2には黒色の色が共に与えられており、それにより、写真画像(a)では、黒色の色付き領域が視認可能である一方、写真画像(b)では、白色の色付き領域が視認可能であることにより、本発明の実施形態による本体10の構想を実証している。
【0034】
図1では、本体10の異なる光学反射率のブレンドが生じない最大視角θ
1及び最大視角θ
2は、対称であり、すなわちθ
1=−θ
2である。これは、中間表面部分21の第1領域25及び第2領域23の双方が、同じ幅、すなわち0.5
*d2を有していることの結果である。
図3は、中間表面部分21の第1領域25及び第2領域23のうちの一方の幅を増大させる一方で、中間表面部分21の第1領域25及び第2領域23のうちの他方の幅を同じ量で低減することによって、この視角の対称性が崩され、それにより、この場合θ
1≠−θ
2である、本体10の代替的実施形態を概略的に示す。
図3では、非限定的な例としてのみ、第2領域23の幅が、第1領域25に対して増大されているが、これは当然ながら、その代わりに、第1領域25の幅を第2領域23に対して増大させることが、同様に実現可能であるためである。このことは、審美的に興味深いものであり得、例えば、観察者が、本体10を第1の方向で通り過ぎる場合、本体10は、観察者が反対方向で本体10を通り過ぎる場合よりも、長い間又は短い間、当該外観を保持することになり、このことは、観察者に対して興味深い効果を及ぼし得る。
【0035】
これらの実施形態では、中間表面部分21は、典型的には、前述のように、表面レリーフ構造30の隣り合う部分31、33と同じ光学反射率を有する、表面領域23、25から構成されており、それにより、本体10の外観は、これらの2つの異なる光学反射率によって支配されている。しかしながら、本発明の実施形態は、それに限定されるものではない。例えば、
図4に概略的に示されるように、中間表面部分21は、表面レリーフ構造30の第1部分31及び第2部分33の双方の光学反射率とは異なる、第3の光学反射率を有する材料27で作製されてもよく、例えば、材料27は、表面レリーフ構造30の第1部分31及び第2部分33の対応の色とは異なる色を有してもよく、それにより、本体10は、中間視角範囲で(すなわち、θ
1及びθ
2によってそれぞれ区切られている視角範囲の中間で)第3の外観を有することになる。あるいは、材料27は、光学的透明ポリマーであってもよく、光学的透明ポリマーは、また更なる実施形態では、表面からレリーフ構造30と同じ高さまで延在してもよい。
【0036】
当然ながら、中間表面部分21の第1領域25及び第2領域23の双方が、表面レリーフ構造30の第1部分31及び第2部分33の対応の色とは異なる、異なる色を有する実施形態などの、多くの他の変形例が想到され得る。更には、そのような中間表面部分21内の、光学反射率の観点からの個別領域の数は、必ずしも1つ又は2つに限定されるものではなく、任意の好適な数の、そのような個別領域を含んでもよい。
【0037】
前述の実施形態では、本体10は、繰り返し単位50によって画定されている単一の規則的な周期的構造を備え、それにより、本体10の表面20全体にわたって、前述のように、本体10の視角の結果として同じ外観が作り出される。しかしながら、本体10に不規則性が導入される、他の手法が想到され得る点を理解されたい。例えば、
図5に概略的に示されるように、表面レリーフ構造30は、全てが同じ高さLを有する必要はなく、少なくとも一部の表面レリーフ構造30''は、本体10の表面20全体にわたって、外観間における遷移が、僅かに異なる視角で生じ得るように、異なる高さL'を有してもよく、それにより、観察者が本体20を通り過ぎる際に、より動的な外観を本体10に与えるが、これは、観察者が、表面レリーフ構造30を含む表面領域に関して、表面レリーフ構造30''を含む表面領域と比較して僅かに異なる視角の下で、遷移が生じることを観察し得るためである。
【0038】
更には、本体10の表面20は、
図6に概略的に示されるように、複数の周期的構造に分割されてもよい。この実施形態では、本体10の表面20は、第1の複数の繰り返し単位50を含む第1の周期的領域51と、第2の複数の繰り返し単位50'を含む第2の周期的領域53とを含む。繰り返し単位50は、繰り返し単位50'とは異なる光学反射率を有し、すなわち、第2の複数の繰り返し単位50'内の表面レリーフ構造30'の第1領域31'及び第2領域33'の光学反射率は、互いに異なっており、同様に、第1の複数の繰り返し単位50内の表面レリーフ構造30の第1領域31及び第2領域33の対応の光透過率とも異なっている。第2の複数の繰り返し単位50'内の中間表面部分21'は、表面レリーフ構造30'の第1領域31'と同じ光学反射率を有する、第1表面領域25'を含んでもよく、第2の複数の繰り返し単位50'内の表面レリーフ構造30'の第2領域33'と同じ光学反射率を有する、第2表面領域23'を含んでもよい。
【0039】
その結果、本体10は、本体10の視角の結果としての異なる外観の、2つの異なるセットを有することになり、当該セットは、それぞれ、第1の周期的領域51及び第2の周期的領域53による、当該威圧性によって、互いに空間的に区別される。当然ながら、既に上記で説明されている多くの他の変形例が、本体10の表面20全体にわたる別個の周期的領域のうちの1つ以上に、等しく適用されてもよい。
【0040】
更に別の実施形態のセットでは、本体10の表面20から延出している表面レリーフ構造30の間の中間表面部分21は、最小化されてもよく、又は更に省略されてもよい。このことは、例えば、表面20の遠位よりも表面20の近位において幅広である、表面レリーフ構造30、例えば、テーパ状表面レリーフ構造30を使用して達成されてもよい。例示的実施形態が、
図7に概略的に示されており、第1部分31及び第2部分33によって形成されている表面レリーフ構造30は、湾曲状断面を有する。そのようなテーパ状又は湾曲状のレリーフ構造30は、前述の矩形のレリーフ構造30に勝る利点を有するが、それは、そのような矩形のレリーフ構造30に関連付けられる色のブレンドが低減されるという点である。このことは、以下のように理解されることができる。
図1の助けを借りて前述されたように、各レリーフ構造の側面のうちの一方のみが観察され得る理想的な視角の下であっても、複数の矩形のレリーフ構造30を保持している本体10を直接見る場合、観察者は依然として、表面20の遠位にある、矩形のレリーフ構造30の部分31及び部分33の端面を視認することになる。これらの端面は、異なる色を有するため、ある程度の色混合は回避されることができない。その一方で、テーパ状又は湾曲状のレリーフ構造30を配置することによって、レリーフ構造30の隣り合う遠位部分31、33の幅を低減することにより、そのような色混合は、低減されるか、又は更に、例えば三角形のレリーフ構造30の場合、回避される。
【0041】
例示的実施形態が、
図8に概略的に示されており、第1部分31及び第2部分33によって形成されている表面レリーフ構造30は、三角形の断面を有する。当然ながら、その代わりに、表面レリーフ構造30の他の好適なテーパ形状が想到され得る。更には、表面20から発出している異なるレリーフ構造30が、異なる形状を有してもよく、例えば、異なるテーパ形状の混合物、テーパ形状と矩形形状との混合物などであってもよい。更には、レリーフ構造30は、本体10の表面20の全体をカバーしてもよく、又は、本体10の表面20の一部のみをカバーしてもよい。
【0042】
本体10は、独立型の物体として提供されてもよく、又は代替的に、
図9に概略的に示されるように、照明器具1の一部、例えば一体部分を形成してもよい。そのような照明器具1は、典型的には、前述のレリーフ構造を保持している本体10に加えて、光源構成3を備える。光源構成3は、照明器具1内に配置されてもよい。他の好適な構成及び形状が、当業者には明らかとなるであろう。
【0043】
本体10は、任意の好適な製造技術を使用して製造されてもよい。しかしながら、好ましい実施形態では、本体10は、熱溶解積層法印刷などの、3D印刷を使用して製造される。
図10に概略的に示されるプリンタ70などの、FDMプリンタは、1つ以上の熱可塑性フィラメント61、63を使用するものであり、熱可塑性フィラメントは、駆動ホイール72によって、加熱された押出機ノズル74内に供給され、押出機ノズルで熱可塑性フィラメントの融点まで加熱され、次いで、加熱されたプラットフォーム66上に層65として押し出しされて、三次元物体、すなわち本体10を作り出す。本体10が形成される層65は、高粘度の液体状態にある間に、加熱された印刷プラットフォーム66上に堆積されて、次いで冷却され、冷却すると固体になる。
【0044】
このようにして、3D構造体が、一連の層パターン、例えば層65として構築されて、本体10を形成してもよい。好ましい実施形態では、本体10の設計は、好ましくは、押出機ノズル74を含むプリンタヘッドが、ジャンプを必要とせずに連続的に、X−Y平面内で連続的に移動することが可能な、いわゆる螺旋状印刷手順が展開されることができるように作成されている。更に別の実施形態では、プリンタヘッドは、複数のフィラメント層61、63を同時に印刷することが可能であり、例えば、押出機ノズル74は、複数のフィラメント供給器を含み、それにより、光学反射性ハウジング10の複数の層65が、同時に印刷されることができる。印刷の間に、本体10が上に形成される支持体66は、本体10の3D形状を形成するように、本体10の層65の3D印刷の間に本体を形成するために、Z軸を中心としてX−Y平面内で回転されてもよい。
図10に概略的に示される例示的実施形態では、3つの押出ノズル74が互いに隣接して配置され、3D印刷は、Z方向に移動されることが可能な回転プラットフォーム66上で実行され、その一方で、ノズルは、XY平面内で移動されることが可能であった。非限定的な例として、フィラメント63用の押出ノズル74は、1mmの直径を有していたが、その一方で、フィラメント61用の押出ノズル74は、0.8mmの直径を有していた。当業者には容易に理解されるように、堆積される層の厚さは、押出機ヘッドの押し出し速度、及びポリマー材料の押し出し率によって主に規定され、それにより、ノズル直径よりも薄い層が達成されてもよい。
【0045】
FDMプリンタは、比較的高速で、低コストであり、複雑な3D物体を印刷するために使用されることができる。そのような3D印刷設定は、それ自体が周知であり、それゆえ、単に簡潔性のために、更に詳細には説明されない。そのようなプリンタは、それ自体もまた周知であるような、様々なポリマーを使用して、様々な形状を印刷するために使用されてもよい。3D印刷プロセスを実行するために、プリンタは、本体10の3D形状を指定する、コンピュータ支援設計(computer aided design;CAD)ソフトウェアによって生成された印刷コマンドファイルを使用して制御されてもよく、印刷コマンドファイルは、フィラメントがどのように処理されるかを制御する。任意の好適な材料が、本体10の対応の層を形成するために使用されてもよい。例えば、これらの材料は、3D印刷プロセスにおいて使用するために好適な材料、例えば、FDM印刷プロセスにおいて押し出され得るポリマーであってもよい。
【0046】
上述のように、本方法は、印刷段階の間に、3D印刷可能材料を堆積させるステップを含む。本明細書では、用語「3D印刷可能材料」とは、堆積又は印刷されることになる材料を指し、用語「3D印刷された材料」は、堆積後に得られる材料を指す。これらの材料は、本質的に同じであってもよいが、これは、3D印刷可能材料が、高温のプリンタヘッド又は押出機内の材料を特に指す場合があり、3D印刷された材料が、同じ材料ではあるが、後の堆積された段階の材料を指すためである。3D印刷可能材料は、フィラメントとして印刷され、フィラメントとして堆積される。3D印刷可能材料は、フィラメントとして供給されてもよく、又はフィラメントに形成されてもよい。それゆえ、いかなる出発材料が適用されるとしても、3D印刷可能材料を含むフィラメントが、プリンタヘッドによって供給されて、3D印刷される。
【0047】
本明細書では、用語「3D印刷可能材料」はまた、「印刷可能材料」として示されてもよい。用語「ポリマー材料」とは、実施形態では、異なるポリマーのブレンドを指す場合もあるが、実施形態ではまた、本質的に、異なるポリマー鎖長を有する単一のポリマーのタイプを指す場合もある。それゆえ、用語「ポリマー材料」又は「ポリマー」は、単一のタイプのポリマーを指す場合もあるが、また、複数の異なるポリマーを指す場合もある。用語「印刷可能材料」は、単一のタイプの印刷可能材料を指す場合もあるが、また、複数の異なる印刷可能材料を指す場合もある。用語「印刷された材料」は、単一のタイプの印刷された材料を指す場合もあるが、また、複数の異なる印刷された材料を指す場合もある。
【0048】
それゆえ、用語「3D印刷可能材料」はまた、2種以上の材料の組み合わせを指す場合もある。一般に、これらの(ポリマー)材料は、ガラス転移温度Tg及び/又は融解温度Tmを有する。3D印刷可能材料は、ノズルから出る前に、3Dプリンタによって、少なくともガラス転移温度、及び一般には、少なくとも融解温度の温度まで加熱されることになる。それゆえ、特定の実施形態では、3D印刷可能材料は、ガラス転移温度(Tg)及び/又は融点(Tm)を有する熱可塑性ポリマーを含み、プリンタヘッドの動作は、3D印刷可能材料を、ガラス転移を超えて加熱することを含み、材料が半結晶性ポリマーである場合には、融解温度を超えて加熱することを含む。また別の実施形態では、3D印刷可能材料は、融点(Tm)を有する(熱可塑性)ポリマーを含み、プリンタヘッドの動作は、受け物品上に堆積されることになる3D印刷可能材料を、少なくとも融点の温度まで加熱することを含む。ガラス転移温度は、一般に融解温度と同じではない。融解は、結晶性ポリマーにおいて生じる転移である。融解は、ポリマー鎖が、ポリマー鎖の結晶構造から脱落して、無秩序な液体となる際に発生する。ガラス転移は、非晶質ポリマーに発生する転移であり、すなわち、固体状態である場合であっても、ポリマーの鎖が規則的な結晶として配列されておらず、いずれかの方式で単に分散されているポリマーである。ポリマーは、本質的にガラス転移温度を有するが融解温度を有さない、非晶質とすることができ、又は、一般にガラス転移温度及び融解温度の双方を有し、一般に後者が前者よりも高い、(半)結晶質とすることもできる。
【0049】
上述のように、本発明は、それゆえ、3D印刷可能材料の少なくとも1つのフィラメントを供給するステップと、3D物品(すなわち、本体10)を提供するために、印刷段階中に3D印刷可能材料を基材に印刷するステップとを含む方法を提供する。3D印刷可能材料として特に適格であり得る材料は、金属、ガラス、熱可塑性ポリマー、シリコーンなどから成る群から選択されてもよい。特に、3D印刷可能材料は、ABS(acrylonitrile butadiene styrene;アクリロニトリルブタジエンスチレン)、ナイロン(又は、ポリアミド)、アセテート(又は、セルロース)、PLA(poly lactic acid;ポリ乳酸)、ポリカーボネート(polycarbonate;PC)、テレフタレート(PET;ポリエチレンテレフタレートなど)、スチレンアクリロニトリル(styrene acrylonitryl;SAN)、アクリル(ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート(polymethylmethacrylate;PMMA)、ポリアクリロニトリ)、(メタ)アクリレートのコポリマー、ポリプロピレン(又は、ポリプロペン)、ポリスチレン(Polystyrene;PS)、PE(膨張性高衝撃ポリテン(又は、ポリエテン)、低密度(LDPE)高密度(HDPE)など)、PVC(polyvinyl chloride;ポリ塩化ビニル)、ポリクロロエテンなどから成る群から選択される、(熱可塑性)ポリマーを含む。オプションとして、3D印刷可能材料は、尿素ホルムアルデヒド、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミンホルムアルデヒド、ポリカーボネート(PC)、熱可塑性エラストマなどから成る群から選択される、3D印刷可能材料を含む。オプションとして、3D印刷可能材料は、ポリスルホンから成る群から選択される3D印刷可能材料を含む。3D物品の異なる層が、異なる色を有する場合、このことは、3D印刷の当業者には直ちに明らかとなるように、3D印刷可能材料中に、好適な顔料又は染料を含めることによって達成されてもよい。高透過性ポリマーは、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのポリアクリル、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの芳香族ポリエステル、非芳香族ポリエステル、及びこれらのコポリマーから選択されることができる。ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル、スチレンメタクリレート(SMA)。印刷可能材料は、受け物品上に印刷されてもよい。特に、受け物品は、印刷プラットフォーム66であってもよく、又は、印刷プラットフォーム66によって含まれてもよい。受け物品もまた、3D印刷の間に加熱されてもよい。しかしながら、受け物品はまた、3D印刷の間に冷却されてもよい。
【0050】
ポリマーは、半結晶性ポリマーなどの、本質的に反射性とすることができる。非相溶性ポリマーブレンドもまた、反射性とすることができる。しかしながら、ポリマーの反射率は、通常、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの添加剤を使用して増大され、これは、ポリマーを反射性にさせるための最も容易な方法である。次いで、無機着色剤及び有機着色剤が、ポリマーを着色するため使用されることができる。
【0051】
カーボンブラックなどの黒色吸収材料が、ポリマーに添加されて、ポリマーの反射特性を調整してもよく、例えば、そのようなポリマーから形成される光学反射層の、知覚されるグレースケールを調整してもよい。
【0052】
また、アルミニウム粒子及び銅粒子などの金属粒子をポリマーに添加することによって、金属反射性の外観をポリマーに与えることも可能である。例示的実施形態では、粒子は、ガラス及び雲母のうちの1種以上を含む。粒子は、可視光の少なくとも一部、すなわち、380〜780nmの範囲から選択される1つ以上の波長を有する光に対して、反射性である。粒子は、コーティングを有してもよく、コーティングは、金属コーティング及び金属酸化物コーティングのうちの1種以上を含む。
【0053】
フレークは、本明細書で言及されるように、任意の形状を有してもよい。高いアスペクト比を有する粒子の一例は、コーンフレーク粒子である。コーンフレーク粒子は、ギザギザの縁部とコーンフレーク状の外観とを有する、高アスペクト比のフレークである。コーンフレーク粒子は、10〜1,000の範囲のアスペクト比を有してもよい。特定の実施形態では、粒子は、「銀ドル」形状などのフレークの形状を有してもよい。
【0054】
特定の実施形態では、粒子は、不規則に成形されてもよい。
【0055】
特定の実施形態では、粒子は、(本明細書で定義される寸法を有する)破砕ガラス片を含んでもよい。前述のように、粒子は、雲母粒子又はガラス粒子、特にコーティングを有する雲母粒子又はガラス粒子とすることができる。特定の実施形態では、粒子は、コーティングを有するガラス粒子を含む。そのような粒子は、反射、特に鏡面反射の観点などから、金属フレークよりも良好な特性を有し得る。また、そのような粒子は、相対的に、より高い拡散反射をもたらす傾向もある。
【0056】
特定の実施形態では、ガラス粒子又は雲母粒子、特にガラス粒子は、金属コーティング及び金属酸化物コーティングのうちの1種以上を含むコーティングを有してもよい。
【0057】
金属コーティングは、例えば、アルミニウム、銀、金などから選択されてもよい。金属酸化物コーティングは、例えば、酸化スズ、酸化チタンなどを含んでもよい。それゆえ、特定の実施形態では、粒子は、ガラスフレークを含む。更なる特定の実施形態では、粒子は、銀又はアルミニウムでコーティングされたガラス粒子を含む。特定の実施形態では、異なるタイプの粒子の組み合わせが使用されてもよい。特に、粒子は、銀コーティング及びアルミニウムコーティングのうちの1種以上を含んでもよい。
【0058】
上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「備える(comprise)」という語は、請求項で列挙されるもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する語「1つの(a)」又は「1つの(an)」は、複数のそのような要素の存在を排除するものではない。本発明は、いくつかの別個の要素を備えるハードウェアによって実装されることができる。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、ハードウェアの一つの同一アイテムによって具現化されることができる。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。
光源構成3を覆い隠すための本体10が開示される。本体は、複数の光学反射性レリーフ構造30、30'、30''を含む表面20を備え、各レリーフ構造は、表面から延出している第1部分31と第1部分に隣接する第2部分33とを有し、第1部分は、第2部分とは異なる光学反射率を有し、隣り合う光学反射性レリーフ構造は、隣り合う光学反射性レリーフ構造に接触している光学的透明媒体によって隔てられている。また、そのような本体を備える照明器具、及び、そのような本体を製造する方法も開示される。