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特表2023-532625室内空気での病原体の蔓延を防止または最小化するための壁状の放射線場を有する照明器具およびシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-31
(54)【発明の名称】室内空気での病原体の蔓延を防止または最小化するための壁状の放射線場を有する照明器具およびシステム
(51)【国際特許分類】
A61L 9/20 20060101AFI20230724BHJP
A61L 2/10 20060101ALI20230724BHJP
【ＦＩ】
A61L9/20
A61L2/10
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022573658
(86)(22)【出願日】2021-06-11
(85)【翻訳文提出日】2022-12-13
(86)【国際出願番号】 EP2021000073
(87)【国際公開番号】W WO2021249668
(87)【国際公開日】2021-12-16
(31)【優先権主張番号】20179592.9
(32)【優先日】2020-06-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】20209035.3
(32)【優先日】2020-11-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】21000027.9
(32)【優先日】2021-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】102020122343.9
(32)【優先日】2020-08-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(31)【優先権主張番号】102020125384.2
(32)【優先日】2020-09-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522464388
【氏名又は名称】スマート ユナイテッド ホールディング ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(72)【発明者】
【氏名】ライナー プロハスカ
(72)【発明者】
【氏名】アンドレアス ヴィーゼル
(72)【発明者】
【氏名】ユリウス ムシャヴェック
【テーマコード（参考）】
4C058
4C180
【Ｆターム（参考）】
4C058AA23
4C058BB06
4C058DD01
4C058DD03
4C058DD11
4C058DD13
4C058KK02
4C058KK26
4C058KK28
4C180AA07
4C180DD03
4C180HH17
4C180HH19
4C180KK04
4C180LL04
(57)【要約】
本発明は、部屋に１つまたは複数の放射源（１０）を有する、ウイルスの蔓延を防止または最小化するための、および室内空気でのウイルスの蔓延を防止または最小化するためのシステムを前提とし、該放射源が部屋をいわゆるＵＶ－Ｃライトウォールによってさらに小さなセグメントに分割し、部屋の中で１人または複数の人（Ｐ）の運動または存在を検知するためのセンサ機構と、人（Ｐ）の存在に少なくとも依存して１つまたは複数の放射源（１０）を少なくとも部分的にオンまたはオフするために設計された制御部（１６）とを有する。１つまたは複数の放射源（１０）は、ＵＶ－Ｃ壁として作用する壁状の放射線場（１０ｂ）をそれぞれ生成し、それによって１つの部屋または複数の部屋を、ウイルスがＵＶ－Ｃ光により不活性化されることでウイルスの蔓延を防止または最小化するさらに小さな部屋セグメントに分割するために設計され、制御部（１６）は、センサ機構により検知された運動データが、人（Ｐ）のうちの１人が該当する放射線場（１０ｂ）を横切ろうとしていることを確からしいと思わせるときに、該当する放射源（１０）を少なくとも部分的にオフにするために設計されることが提案される。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
室内空気の病原体に対するバリアを形成するための照明器具において、ＵＶ－Ｃ放射を放出する複数の発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ；１５１．１，１５１．２）と、それぞれ前記発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ；１５１．１，１５１．２）に付属する、放射を視準するための複数の光学素子（５４，５４ａ，５４ｂ；１５４Ｕ，１５４Ｏ）とを有し、前記複数の発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ；１５１．１，１５１．２）およびこれらに付属する前記光学素子（５４，５４ａ，５４ｂ；１５４Ｕ，１５４Ｏ）が少なくとも１つのグループを形成し、１つのグループの内部で前記発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ；１５１．１，１５１．２）から放出される視準された放射の放射方向Ｒは共通の面に、特に１つの平面に、位置している、照明器具。
【請求項2】
１つのグループの内部で前記発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ）から放出される視準された放射の放射方向Ｒは互いに平行であり、または、１つのグループの内部のアンサンブルの放射方向Ｒは互いに平行であり、１つのアンサンブルは１つのグループの複数の発光手段（１５１．１，１５１．２）をこれに付属する光学素子（１５４Ｕ，１５４Ｏ）とともに含むことを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
【請求項3】
各々の前記グループが複数のアンサンブルを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の照明器具。
【請求項4】
前記光学デバイス（５４，５５，１５４）は発散する放射割合を絞るための絞りデバイス（５５）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の照明器具。
【請求項5】
前記発光手段はＬＥＤ（１５４．１，１５４．２）であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項6】
各々の前記発光手段（１５４．１，１５４．２）は前記照明器具（５０）の長手方向で連続して配置された少なくとも２つのＬＥＤチップ（１７６．１，１７６．２）からなることを特徴とする、請求項４に記載の照明器具。
【請求項7】
少なくとも１つのグループの前記発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ）は下位グループ（５７ａ，５７ｂ，５７ｃ；２５７ａ，１５７ｂ，１５７ｃ）に下位区分され、前記下位グループ（５７ａ，５７ｂ，５７ｃ；２５７ａ，１５７ｂ，１５７ｃ）の発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ）は共同で、ただし他の下位グループ（５７ａ，５７ｂ，５７ｃ；２５７ａ，１５７ｂ，１５７ｃ）の発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ）から独立して、オンオフ可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項8】
各々の前記下位グループが１つのアンサンブルに相当することを特徴とする、請求項７に記載の照明器具。
【請求項9】
前記照明器具は前記照明器具の中心平面に関して対称に配置された２つのグループを含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項10】
前記照明器具（１０，５０，１５０）は天井組付けまたは壁組付けのための線形ライトとして構成されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項11】
ＵＶ－Ｃ壁をなすように収束される、病原体を不活性化するＵＶ－Ｃ放射は、２００－２２２ｎｍの、特に２０７－２２２ｎｍの範囲内の波長を有する遠ＵＶ－Ｃ放射であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項12】
ＵＶ－Ｃ壁をなすように収束される、病原体を不活性化するＵＶ－Ｃ放射は、２２３－２８０ｎｍの範囲内の波長を有する、特に２４２ｎｍを超える波長を有する、ＵＶ－Ｃ放射であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項13】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の１つまたは複数の照明器具（１０，５０，１５０）の形態の１つまたは複数の放射源（１０）を有する、室内空気での病原体の蔓延を防止または最小化するためのシステムにおいて、前記システムは、放射線場に対して隣接して形成される安全ゾーンでの１人または複数の人（Ｐ）または物品の侵入を検知するためのセンサ機構（１４）と、人（Ｐ）および／または物品の存在に少なくとも依存して１つまたは複数の放射源（１０，５０，１５０）を少なくとも部分的にオンまたはオフするために設計された制御部（１６）とを有し、前記制御部（１６）は、前記センサ機構（１４）が侵入を検知したときに、該当する前記放射源（１０，５０，１５０）を少なくとも部分的にオフにするために設計されることを特徴とする、システム。
【請求項14】
１つまたは複数の前記放射源（１０，５０，１５０）を保持するための可動のスタンド（２０）を有することを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
【請求項15】
１つまたは複数の前記放射源（１０，５０，１５０）は部屋セグメント（１２）の区切りに沿って配置されるために設計され、前記制御部（１６）は、１人または複数の人（Ｐ）が該当する部屋セグメント（１２）にいるときに、該当する前記放射源（１０，５０，１５０）を作動化させ、人（Ｐ）が部屋セグメント（１２）に入るときに、または出るときに、前記放射源（１０，５０，１５０）のうちの少なくとも１つを不作動化させるために設計されることを特徴とする、請求項１１または１２に記載のシステム。
【請求項16】
前記部屋セグメント（１２）の内部に病原体を不活性化および／または消毒する作用をもつ別の放射源（１８）が配置され、前記制御部（１６）は、前記部屋セグメント（１２）に人（Ｐ）がいないときに、前記別の放射源（１０）を作動化させるために設計されることを特徴とする、請求項１３または１５に記載のシステム。
【請求項17】
前記センサ機構は３ＤカメラないしＴＯＦカメラおよび／または１つもしくは複数のＣＣＤカメラを含むことを特徴とする、請求項１３から１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項18】
前記センサ機構（１４）は少なくとも１つの光源を含み、前記光源から放出されて周囲の物体（６２）により反射される光の反射された割合における変化を検出するようにセットアップされることを特徴とする、請求項１３から１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項19】
前記センサ機構（１４）は安全ゾーンへの侵入を位置解像式に判定するようにセットアップされ、前記制御部（１６）は侵入の場所をベースとして少なくとも１つの発光手段（５１，５１ａ，５１ｂ）のオフを行うようにセットアップされることを特徴とする、請求項１３から１８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項20】
部屋の中の１つまたは複数の放射源（１０）によって室内空気でのウイルスの蔓延を防止または最小化する方法において、前記方法は、請求項１から１２のいずれか１項に記載の少なくとも１つの照明器具によって少なくとも１つの放射線場（１０ｂ）が生成されることと、部屋の中で１人または複数の人（Ｐ）もしくは物体（６２）の運動または存在が検知されることと、人（Ｐ）または物体（６２）の存在に少なくとも依存して１つまたは複数の前記放射源（１０）の発光手段の少なくとも１つの部分が自動的にオンまたはオフされることを含むことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、室内空気を消毒するための、および建物内での特にウイルスなどの病原体の蔓延を防止／最小化するための、壁状の放射線場を有する照明器具およびシステムに関し、並びに、これに対応する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特に多くの人が共同作業をするところでの、および／または出入りするところでの、室内での衛生対策の健康上の意義は、世界的なコロナパンデミック以前から知られている。
【0003】
そこではＵＶ放射によって室内空気を消毒するためのさまざまなシステムが、すでに提案されている。
【0004】
この目的に適った殺菌性のある放射はＵＶ放射である。したがって好適な放射源は、一般に、およそ１００から４００ｎｍの波長領域にあるＵＶ放射を発するＵＶランプである。ＵＶ放射の内部では、ＵＶ－ＡからＵＶ－Ｂを経てＵＶ－Ｃへと波長が短くなっていくにつれて殺菌作用が増大する。したがって特別に好適なのは、特におよそ１００から２８０ｎｍの波長領域にあるＵＶ－Ｃ放射を発するＵＶ－Ｃランプである。およそ２００から２８０ｎｍの波長領域が好ましく、それは、この領域内では空気が放射に対して実質的に透過性だからである。このような種類の周知の放射源は、相応のＵＶ光を放射するための水銀蒸気ランプ、または発光ダイオード、またはレーザダイオードである。
【0005】
殺菌性のＵＶ－Ｃ放射は人の目や皮膚に有害であり得る。したがって、殺菌性のＵＶ－Ｃ放射への暴露から人を守るための方策は、放射を収束させ、方向づけ、制限するためのミラー、絞り、および／またはシールドを含むことができる。これらは、放射が作用し得る空間領域での人の存在を検出するための、特に、放射源のすぐ前または横の領域での人の存在を検出するための、センサを含むのが好ましい。スイッチがセンサおよび放射源とリンクしていて、センサが人を検出すると放射源をオフにする。
【0006】
その一方で非特許文献１の論文には、遠ＵＶ－Ｃ光とも呼ばれる非常に短波長のＵＶ－Ｃ光（２０７－２２２ｎｍ）が、暴露された哺乳類の皮膚を傷つけることなく、細菌を効率的に不活性化することが記載されている。その理由は、遠ＵＶ－Ｃ光が生体材料への強い吸収性に基づき、人の皮膚や目の外側の（生きていない）層を通り抜けることができないことにある。しかし細菌やウイルスはマイクロメートルもしくはそれ以下のサイズを有しているため、遠ＵＶ－Ｃ光はこれらに浸透して不活性化することができる。遠ＵＶ－Ｃは空気中のエアロゾル化したウイルスを効率的に不活性化することが示されており、２２２ｎｍ光の２ｍＪ／ｃｍ２の非常にわずかな線量が、エアロゾル化したＨ１Ｎ１インフルエンザウイルスを９５％以上不活性化する。
【0007】
人の存在を検出するのに適したセンサは、たとえば超音波センサやレーダセンサなどの人感センサであり、これらは、これらから発せられる超音波放射やレーダ放射が動いている人に当たって反射されたときのドップラー効果を利用し、または、動いている人によって引き起こされる熱放射の変化を家具の周囲で検出するパッシブ焦電センサ（ＰＩＲセンサ）である。近くにいる人をその動きに関わりなく検出することができる、たとえば容量式、光学式の超音波センサやレーダセンサなどの近接センサも適している。
【0008】
たとえば特許文献１より、病院の浴室ポッドを汚染除去するためのシステムが公知である。浴室ポッドの中にＵＶ－Ｃ光源が配置され、人がその空間に入るとただちにこれがオフになる。
【0009】
特許文献２より、飛行機の客室に設置するためのＵＶ放射源を有するシステムが公知である。乗客またはクルーメンバーが客室に入るときに、安全システムが放射源を作動化または不作動化する。
【0010】
特許文献３より、病室を汚染除去するための移動式のシステムが公知である。このシステムは病室に設置され、人がすべて部屋から出ているときに、タイマーを通じて始動する。
【0011】
特許文献４より、ＵＶ非透過性のビーム防護カーテンが公知であり、これを用いて、消毒されるべき部屋の特定の領域（たとえば大部屋の病室の１つのベッド）を隔離することができ、それによりＵＶ放射源を用いての隔離された領域の消毒を可能にし、その間に、部屋の他の領域には人がとどまることができる。特許文献５より、パーティションを有し、その内側にＵＶ放射源が配置される、同じ目的のための類似のシステムが公知である。
【0012】
消毒されるべき部屋に、またはＵＶ防護により隔離された空間領域に、設置することができる、移動式のＵＶ放射源がたとえば特許文献６や特許文献７から公知である。
【0013】
上に挙げたシステムの欠点は、汚染除去されるべき部屋から完全に人が出なればならないか、または、放射防護壁やカーテンなどの高いコストのかかる設置が必要になるかの、いずれかであることにある。予見できない頻繁な公衆の行き来がある空間では、このことは実現可能ではない。
【0014】
たとえば診療所の待合室など、恒常的に人がいる部屋の室内空気の連続的な消毒をするために、送風機、空調設備、またはベンチレータのハウジングの内部にＵＶ－Ｃ放射源を配置することが知られている。たとえば特許文献８より、天井組付のためのこのような種類の装置が公知である。循環空気方式で作動するこのようなシステムの欠点は、該当する部屋の中にいる人の間での、場合により感染性のあるエアロゾルの拡散が依然として起こり得ることであり、状況によっては循環空気の空気流により、循環空気システムがない場合に起こるよりもいっそう急速にエアロゾルが伝搬することになる。
【0015】
さらに、閉鎖された空間内で空気の殺菌をする装置が特許文献９から公知である。この場合に光源としての役目を果たすのはＵＶ光を放出する管であり、その放出された光が光学デバイスを用いて、可能な限り平行な光線へとフォーミングされることが意図される。この照明器具は作動時に、人が部屋の中にいる場合には、天井または上部の壁区域の方向にＵＶ光を発するように向けられる。部屋のいっそう広い空気容積を殺菌できるようにするために、ＵＶ放射によって害を受ける恐れがある人が部屋の中にいない場合には、照明器具を回転させることができる。しかし発せられる放射に広がりがあるため、完全に人がいない領域の殺菌にしか照明器具を利用することができない。このことが成り立つのは、照射される領域が、人が通常いないほどの高さに位置する場合である。生成される放射線場のサイズは、ひとりの人から別の人へのウイルス伝播または一般に病原体の伝播を防止するための、人と人との間での動作を許容しない。
【0016】
本発明の課題は、人と人との間に放射線場が位置決めされたときにこれらの人の間で病原体の伝染を効果的に防止し、人の動きの自由度を損なうことがない、室内空気の病原体の蔓延を防止または最小化するための照明器具、ならびにこのような複数の照明器具により生成される壁状の放射線場を有するシステムを提供することにある。
【0017】
この課題は、請求項１の構成要件を有する、室内空気での病原体の、特にウイルスの蔓延を防止または最小化するための、壁状の放射線場の形態のバリアを形成するための照明器具によって解決され、ならびに、このような壁状の放射線場を有するシステムによって解決される。本発明の好ましい実施形態は従属請求項から明らかとなる。本件の実施形態の意味における「バリア」は、ここでは機械的な区切りの意味で理解されるべきものではない。むしろバリアとは、病原体が、特にウイルスが、バリアの他の側へ到達することはできるものの、バリアを通過するときに不活性化されることを意味する。
【0018】
本発明は、１つの部屋または複数の部屋の放射源としての、室内空気での病原体の、特にウイルスの蔓延を防止または最小化するための照明器具、ならびにこのような１つまたは複数の照明器具を有するシステムに関し、特に、室内の１人または複数の人の運動または存在を検知するためのセンサ機構と、人間の存在に少なくとも依存して１つまたは複数の放射源をオンまたはオフするために設計された制御部とを有する。
【0019】
病原体に対するバリアを形成するために、照明器具は、殺菌作用の実現のためにＵＶ－Ｃ放射を放出する少なくとも１つの発光手段を有する。以下においては簡略化のために、多くの場合においてウイルスだけを例示として対象に取り上げるが、本発明に基づいて形成されるバリアは細菌に関しても作用を奏する。１つないし複数の発光手段から放出される放射が光学デバイスによって視準され、それにより、厚みが長さと幅より少なくとも１つのオーダーだけ小さい、すなわち長さまたは幅の最大１／１０である、放射線場が生じる。
【0020】
照明器具は、ＵＶ－Ｃ放射を放出する複数の発光手段を有する。好ましい発光手段はＬＥＤである。従来技術で使用される管と比べたとき、ＬＥＤは狭帯域で利用可能であるという利点を有し、それにより、２４２ｎｍを上回る波長を有する放射を模倣するＬＥＤを照明器具のために選択することができる。それに伴い、生成されるＵＶ光がオゾンの形成を引き起こさず、もしくはわずかな形成しか引き起こさないことが保証される。それに伴い、この照明器具は人がいる部屋での用途に特別に適している。したがって、殺菌によって発生するオゾンによる刺激が回避される。さらに照明器具の光学デバイスは、発光手段から放出される放射を視準するための複数の光学素子を含む。このとき各々の発光手段に、それぞれ少なくとも１つの光学素子が付属する。このときそれぞれの発光手段に付属する光学素子は、発光手段から放出されて１つまたは複数の光学素子を通して発せられる放射のサイズが、放射方向に対して垂直の方向で１２ｃｍよりも小さく、特に８ｃｍよりも小さく、特別に好ましくは５ｃｍよりも小さいように構成される。それに伴い、付属の光学素子を有するこのような複数の発光手段を相並んで配列することは、上に説明したサイズでの放射壁の形成を可能にする。
【0021】
すなわち光学デバイスは、発光手段から放出される放射が、互いに平行の２つの平面によって区切られる領域の内部でのみ実質的に射出されるような性質を有する。これらの平面の間隔が、上に挙げた厚みである。ここで「長さ」とは、照明器具から射出される放射の方向における寸法を表し、「幅」とは、長さと厚みに対して垂直の延在を表す。このとき長さは、たとえば照明器具が部屋の天井に組み付けられるときには床面までの距離である、放射方向における放射線場の少なくとも利用可能な延在として理解される。このとき部屋の典型的なサイズは最大で５ｍの高さを有し、それにより、少なくとも利用可能な５ｍの延在が意図されるのが好ましい。発光手段から放出される放射をいっそう強力に視準するのが好ましく、それにより、放射電磁場の最小長さと幅よりも２つのオーダーだけ厚みが小さくなるのが好ましい。
【0022】
部屋で使用されるべき照明器具については、厚みが、すなわち視準された放射が伝搬する平行の各平面の間隔が、少なくとも利用可能な５ｍの延在のもとで８ｃｍの値を、好ましくは５ｃｍの値を、超過しないのが特別に好ましい。放射線場およびこれに伴って照明器具の典型的な幅は、同じく最大５ｍであり得る。しかしながら照明器具をこれよりも短い長さで製作するのが好ましく、このことは組立と輸送を著しく簡易化する。そしてそれぞれの照明器具を、さらに大きい全幅を実現するために、一直線上に連続するように配置することもできる。
【0023】
このとき光学デバイスは、絞りデバイスも含むのが好ましい。この絞りデバイスは、放射線場から横へと放射割合が射出されるのを防止する。絞りデバイスはたとえば複数のチャネルによって形成されていてよく、これらのチャネルの総体が光射出面を形成し、または光射出面の手前で照明器具に配置され、照明器具から放出される放射全体をこのようなチャネルの総体を通してのみ射出することができる。このときチャネルの壁部は放出される放射を吸収する材料でコーティングされ、または吸収性の材料で製作される。このようにして、発光手段により放出される放射の視準された割合だけを、吸収されることなくチャネルを通過して射出することが実現される。放射の視準されていない割合に相当する散乱光は、絞りデバイスによって周囲へ射出されないよう妨げられる。このようにして、最終的に照明器具から出ていくＵＶ－Ｃ放射を、仮想的な区切りとなる各平面の間で形成される領域だけに効率的に限定することができる。この領域がいわゆるＵＶ壁を形成する。
【0024】
このとき複数の発光手段ならびにこれらに付属する光学素子が、少なくとも１つのグループを構成する。各々の発光手段について少なくとも１つの付属の光学素子によって生じる放射方向は、または、１つのグループのアンサンブルの放射方向は、同一のグループに属する全部の発光手段ないしアンサンブルについて互いに平行であり、共通の面に、特に１つの平面に、位置する。このとき１つのアンサンブルはそれぞれ複数の発光手段を含み、並びに、１つのグループ内部の相応の付属の素子を含む。それに伴って複数の個別の発光手段が、それぞれ発光手段に付属する光学素子とともに、上ですでに説明した壁状の放射線場の形成のために協同作用することができる。２つまたはそれ以上のグループが形成される場合、これらは特に、１つのグループの発光手段の放射方向が、他のグループの発光手段の放射方向に対して平行にアライメントされるように構成されていてよい。
【0025】
特に、光学素子は、１つの発光手段の視準された放射が、同一のグループの隣接する発光手段の視準された放射と重なり合うように、または少なくとも直接的に接するように、構成されて照明器具に配置されるのが好ましい。このようにして、それぞれ１つのグループに付属する発光手段の総体の放射線場が共同して隙間のないバリアを形成し、これを壁状の放射線場またはＵＶ壁とも呼ぶ。個々の発光手段の間の同一の間隔を有するこのような複数のグループを互いに平行に配置し、各グループを照明器具の長手方向で互いにオフセットして配置することも考えられる。ただし長手方向の変位は、連続する発光手段の間の間隔よりも小さく、理想的にはこの間隔の半分である。このようにして、１つのグループの内部で隙間のない放射線場が生じていない場合にも、複数のグループの組合せによって、照明器具の長手方向に連続する共同の放射線場がもたらされる。
【0026】
発光手段の各々のグループがそれぞれの光学素子を含めて下位グループに分割されていてもよく、それぞれ異なる下位グループの発光手段の独立したオンとオフが可能になっていてよい。それに伴い、たとえばウイルスに対する比較的広いバリアを共同で形成する１つのグループの中から、発光手段の小さな部分だけをオフにすることができ、それは、その領域内で人に対する安全性リスクが生じ得ない限りにおいてである。それ以外の下位グループは、その間にオンにしたまま保つことができる。照明器具全体のすべてではない発光手段のオフは、少なくとも部分領域で放射線場を維持できるので、少なくとも部分的に防護が成立したまま保たれるという利点を有する。発光手段の１つのグループがどれだけの数の下位グループに下位区分されるかに関して、細かさを規定することができる。極端なケースでは、それぞれ１つの発光手段が１つの下位グループを形成する。
【0027】
さらに、上に説明した照明器具によって形成されていてよい１つまたは複数の放射源は、収束されたＵＶ－Ｃ光によってＵＶ－Ｃ壁として作用する壁状の放射線場をそれぞれ生成し、それによって１つの部屋または複数の部屋をさらに小さな部屋セグメントに分割し、ウイルスがＵＶ－Ｃ光により不活性化されることで、ウイルスの蔓延を防止または最小化するために設計されることが提案される。センサ機構が用いられる態様では、制御部は、センサ機構により検知された運動データが、人のうちの１人が該当する放射線場に接近していることを示しているときに、該当する放射源またはその一部をオフにするために設計されるのが好ましい。
【0028】
放射線場へのこのような接近を想定することができるのは、たとえば放射線場に隣接して形成されてセンサ機構により監視される安全ゾーンへの物体の侵入をセンサ機構が確認した場合である。このとき物体の侵入は、人（ないし人の１つの身体部分のみ、たとえば指）、あるいはその他の物体も対象とすることができる。安全領域への物体の侵入が認識され、発光手段の相応の１つの下位グループまたは複数の下位グループが相応に（選択的に）オフされることで、反射された放射割合による人への間接的な危険が生じることも防止することができる。１つまたは複数の下位グループを選択的にオフにするために、安全ゾーンへの物体の侵入が少なくとも１つの次元に関して位置解像されて判定される。
【0029】
特に遠ＵＶ－Ｃ放射が利用される場合、上に説明した理由から、健康上の危険の心配がないものとしてセンサ機構とオフとを省略することもできる。
【0030】
特に、ＵＶ－Ｃ放射を高い強度で含む壁状の放射線場は、病原菌に対する拡散バリアを形成する。放射線場の強度と波長は、エアロゾルや液滴に含まれている可能性がある病原菌やウイルスが、壁状の放射線場を横断するときに死滅するように調整される。このようにして、このような種類の放射線場によって互いに隔離された部屋セグメントにいる人の感染確率を大幅に低減することができる。ウイルスが完全には死滅しなかった場合でも、口・鼻防護マスクや「ソーシャルディスタンシング」の対策の効果に匹敵する、またはこれを凌駕する、効果を得ることができる。
【0031】
まもなく放射線場が横断される確率を計算するアルゴリズムは、人の位置すなわち放射線場に対する人の近さに加えて、人の運動方向や運動速度も考慮することができ、ならびに、部屋の何らかの周辺条件を考慮することができる。このような周辺条件はたとえば家具によって定義されていてよく、その設置場所が制御部に保存される。通常の状況のもとでは、人がテーブルやパーティションの上に登ったり飛んだりすることは、発生の確率がきわめて低い。
【0032】
近似的に二次元の面を形成する、すなわち、長さや幅よりも小さい少なくとも１つのオーダーだけ小さい厚みを有する、放射線場のことを「壁状の」放射線場と呼ぶものとする。壁状の放射線場は、特に、密接して相並んで位置して平行に向く複数のビームから、特にレーザビームから、構成することもできる。
【発明の概要】
【0033】
本発明は、たとえば大規模オフィス、学校の教室、大部屋の病室、レストラン、工場の作業場など、人のいるさまざまな部屋で適用可能である。
【0034】
Ｗｅｌｃｈ ｅｔ．Ａｌの論文との関連で上で検討した利点があることから、ウイルスを不活性化するＵＶ－Ｃ放射が２００－２２２ｎｍ、特に２０７から２２２ｎｍの範囲の波長を有する遠ＵＶ－Ｃ放射である実施形態が特別に好ましい。技術的に成熟した放射源であることから、およびコスト面の理由から、特定の適用分野では２２３－２８０ｎｍの波長領域が好ましい場合もあり得る。
【0035】
さらに、１つまたは複数の放射源が、天井組付または壁組付のための線形ライトとして構成されることが提案される。各々の放射源が、たとえばＬＥＤやレーザダイオードなどの１つまたは複数のＵＶ－Ｃ放射器を装備していてよく、または、水銀蒸気ランプやポンピングレーザなどの比較的強力なＵＶ光源を含むことができ、その光を適当な光学機構によって扇形に分割して、所望の壁状の形態を生成することができる。組付可能な線形ライトとしての実施形態により、部屋に後付けをする場合も含めて、フレキシブルな使用が可能である。
【0036】
１つまたは複数の放射源を保持するための自由に可動のスタンドをシステムが含んでいると、空間的な所与の条件が壁組付や天井組付を許容しない領域でもシステムを適用可能である。
【0037】
本発明のさらに別の実施形態では、１つまたは複数の放射源はそれぞれ平行に延びる複数の放射線場を生成するために設計され、それにより二重壁または多重壁が生成される。それにより、防護効果をいっそう向上させることができる。
【0038】
さらに、１つまたは複数の放射源は部屋セグメントの区切りに沿って配置されるために設計されることが提案され、制御装置は、１人または複数人の人が該当する部屋セグメントにいるときに、該当する放射源を作動化するために設計され、および、人間が部屋セグメントに入るときに、または出るときに、放射源のうちの少なくとも１つを不作動化するために設計される。
【0039】
さらに、部屋セグメントは規則的な格子を形成することが提案される。それにより、広面積の部屋をフレキシブルにカバーすることができる。
【0040】
本発明の別の実施形態では、消毒または不活性化の作用を有する別の放射源が部屋セグメントに配置される。そして制御部は、部屋セグメントに人がいないときに、別の放射源を作動化させるために設計されていてよい。それにより、人が部屋セグメントにいない間に、表面、コンピュータ、椅子などを効果的に消毒することができる。
【0041】
さらにセンサ機構は、該当する部屋セグメントで人の三次元の位置と姿勢を検知できるようにするために、および評価できるようにするために、３ＤカメラないしＴＯＦカメラおよび／または１つもしくは複数のＣＣＤカメラを含むことが提案される。
【0042】
本発明のさらに別の態様は、部屋の中の１つまたは複数の放射源によって室内空気でのウイルスの蔓延を防止または最小化する方法に関し、任意選択として、部屋の中で１人または複数人の人の運動または存在が検知されることを含み、および、人の存在に少なくとも依存して１つまたは複数の放射源が自動的にオンまたはオフされることを含む。
【0043】
１つまたは複数の放射源は、ＵＶ－Ｃ壁として作用し、それによって１つの部屋または複数の部屋をさらに小さな部屋セグメントに分割し、ウイルスがＵＶ－Ｃ光により不活性化されることでウイルスの蔓延を防止または最小化する壁状の放射線場をそれぞれ生成するために設計され、本方法は、センサ機構により検知された運動データが、該当する放射線場を人のうちの１人が横切ろうとしていることを確からしいと思わせるときに、該当する放射源がオフにされることを含むことが提案される。
【0044】
さらに本発明は、部屋でのウイルスの蔓延を防止または最小化するための、および室内空気を消毒するためのシステムに関し、１つまたは複数の組み合わされた放射源を有し、１つまたは複数の組み合わされた放射源が収束されたＵＶ－Ｃ光を、いわゆるライトウォールを形成し、それによって部屋をさらに小さいセグメントに分割し、ウイルスがＵＶ－Ｃ光によって不活性化されることでウイルスの蔓延を防止または最小化し、人感センサとの組み合わせで、人が接近したときに個々のＵＶ－Ｃライトウォールがオフにされ、または、人が離れたときに再びオンにされ、および、１つまたは複数のＵＶ－Ｃライトウォールによって生じた個々の区画に区分された空間を照射して、エアロゾル（空気中に存在するウイルス）を不活性化させる追加のＵＶ－Ｃ放射器を有することを特徴とする。
【0045】
その他の構成要件や利点は、以下の図面の説明から明らかとなる。発明の詳細な説明の全体、特許請求の範囲、および図面は、本発明の構成要件を特別な実施例と組み合わせで開示している。当業者はこれらの構成要件に単独でも着目し、別の組み合せまたは下位の組み合せをなすようにまとめて、特許請求の範囲に定義されている発明をニーズや特別な利用分野に合わせて適合化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0046】
【特許文献1】国際公開第２０１６０４９１４３Ａ１号パンフレット
【特許文献2】米国特許第９，５５０，００６Ｂ２号明細書
【特許文献3】米国特許第９，０９５，６３３Ｂ１号明細書
【特許文献4】国際公開第２０１５０５４３８９Ａ２号パンフレット
【特許文献5】国際公開第２０１４１００４９３Ａ１号パンフレット
【特許文献6】国際公開第２０１２１４２４２７Ａ１号パンフレット
【特許文献7】米国特許第６，６５６，４２４Ｂ１号明細書
【特許文献8】米国特許出願公開第２００９００４０４６Ａ１号明細書
【特許文献9】韓国特許第１０２１５２８１０号明細書
【非特許文献】
【0047】
【非特許文献1】Ｄ．，Ｂｕｏｎａｎｎｏ，Ｍ．，Ｇｒｉｌｊ，Ｖ．ｅｔ ａｌ．”Ｆａｒ－ＵＶ－Ｃ ｌｉｇｈｔ：Ａ ｎｅｗ ｔｏｏｌ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｓｐｒｅａｄ ｏｆ ａｉｒｂｏｒｎｅ－ｍｅｄｉａｔｅｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｓｅａｓｅｓ”Ｓｃｉ Ｒｅｐ ８，２７５２（２０１８）
【図面の簡単な説明】
【0048】
図面は次のものを示す。
【図1】本発明の第１の実施例に基づく、室内空気でのウイルスの蔓延を防止または最小化するためのシステムを示す図である。
【図3a】本発明の２つの異なる実施例に基づく、放射源および壁状の放射線場を示す模式的な断面図である。
【図3b】本発明の２つの異なる実施例に基づく、放射源および壁状の放射線場を示す模式的な断面図である。
【図4】バリアとしての壁状の放射線場を生成するための放射の収束を説明するためのグラフである。
【図6】隣接する発光手段の光学素子の配置についての例を示す図である。
【図7】生成される放射線場を示す断面図であり、センサ機構によって監視される安全ゾーンの図が付されている。
【図8】リフレクタユニットを用いて壁状の放射線場の一区域を共同で形成するための複数の発光手段素子を有する機構を説明するための図である。
【図13】リフレクタユニットを示す斜視図である。
【図14】アンサンブルのリフレクタ面を示す図である。
【図15】リフレクタユニットの第１のリフレクタ部分面についての照明強度分布を示す図である。
【図16】リフレクタユニットの第２のリフレクタ部分面についての照明強度分布を示す図である。
【図17】リフレクタユニット全体についての照明強度分布を示す図である。
【図18】安全ゾーンへの物体の侵入が認識されたときの下位グループの選択的なオフを説明するための側面図である。
【図19】本発明によるシステムの放射源のためのスタンドを有する、本発明のさらに別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0049】
部屋の中の人間が空気を通じて伝染可能な病原体に感染することに対する、本発明から得られる防護を実現するための本発明による照明器具を説明するための具体的な実施形態に立ち入る前に、まず、本発明による照明器具を用いて実現されるシステムについて説明する。
【0050】
図１は、本発明に基づくシステムの第１の実施例を示しており、すなわち、大規模オフィスの室内空気でのウイルスの蔓延を防止または最小化するためのシステムを示している。この大規模オフィスは、列をなして配置された作業場と通路とを有する、直方体の部屋セグメントに分割された基本輪郭を有している。各々の作業場が、作業デスク、椅子、および棚を装備している。ただし本発明はこれ以外の部屋にも適用可能であり、たとえばそれぞれ相違する大きさの作業場を有する部屋や、オープンスペースコンセプトを有するオフィスにも適用可能である。
【0051】
部屋の天井に、放射源１０の格子状の機構が取り付けられている。各々の放射源１０は、１つまたは複数のＵＶ－Ｃ放射器１０ａ（図３ａ，３ｂ）を有する、たとえば水銀蒸気放電ランプ、ＬＥＤ、レーザダイオードなどを有する線形ライトであり、それぞれ壁状の放射線場１０ｂを生成する。ここではＬＥＤまたはレーザダイオードの使用が特別に好ましい。そのようにして、各部屋セグメントの間でバリアとして作用する、非常に幅の細い放射線場を生成できるからである。このようにして、部屋セグメントの中で感染者から出た病原体が、これらのバリアを通過して隣接する部屋セグメントへと達することがない。放射線場１０ｂは、特に、２０７－２２２ｎｍの範囲の波長を有する、短波長の遠ＵＶ－Ｃ放射を含むことができる。適当なフィルタにより、有害な波長をフィルタアウトすることができる。ＬＥＤまたはレーザダイオードの使用は、それ以外であればオゾンの形成に対する防護のために必要となるフィルタを省略することを可能にする。ＬＥＤは十分に狭帯域で利用可能であり、それにより、オゾンの形成についての２４２ｎｍの臨界波長を完全に上回り、それにもかかわらず、所望の殺菌効果のために十分に短波長である波長領域を選択することができる。この領域内ではＬＥＤの効率も、必要な照射強度を得るために十分に高い。遠ＵＶ－Ｃ放射を生成するために、特に、Ｋｒ－Ｃｌ混合ガスを含むエキシマランプが考慮の対象となる。以下においては便宜上、壁状の放射線場１０ｂのことをＵＶ－Ｃ壁とも呼ぶ。図１，２ａおよび２ｂでは、本来は目に見えないＵＶ－Ｃ壁１０ｂが、垂直に下方へと向かう白色の矢印として図示されている。
【0052】
壁状の放射線場１０ｂを生成するために、放射を光学式に、またはスリット絞りによって、平行なビームへと収束ないし視準することができ、これについては図４から１７を参照して後でまた詳細に説明する。その代替または補足として、横に重なり合う放射プロファイルを有する平行のレーザビームを配置することによって、放射線場１０ｂを生成することができる。さらに別の代替案は、１つの面で高速に往復運動する、ないしはスキャンされる、１つまたは複数のレーザビームであり－バーコードスキャナの場合に類似－、この場合、スキャン速度とビーム直径は、ＵＶ－Ｃ壁１０ｂを通過して拡散する各々のエアロゾルが十分な放射線量に暴露されるように相互に調整される。
【0053】
部屋セグメント１２はそれぞれＵＶ－Ｃ壁１０ｂによって互いに区切られている。図１に示す実施例では、各々の部屋セグメント１２が４つのＵＶ－Ｃ壁１０ｂによって区切られる。
【0054】
固体の壁が部屋に存在している場合には、これが部屋セグメント１２の区切りを形成するので、図１にはそのような特殊ケースは図示していないが、部屋の縁部や角部では、存在する固体の壁に加えて３つないし２つの別のＵＶ－Ｃ壁１０ｂによって部屋セグメント１２が区切られるだけでよい。固体の壁で区切られる空間、たとえば個室オフィス、音響遮断された談話領域などが、部屋セグメント１２を形成し、これがドア開口部や出入口を通じてのみ他の部屋セグメント１２との間でエアロゾルを交換することができる、本発明の実施形態も考えられる。このようなケースでは、該当するドア開口部ないし出入口をＵＶ－Ｃ壁１０ｂによって、残りの部屋セグメント１２から遮蔽すれば十分である。
【0055】
途中までの高さの壁や、パーティションなどの構造物を、ＵＶ－Ｃ壁１０ｂによって天井まで延長ないし拡張することができる。このようなケースでは、該当する構造物の上面にも放射源１０を組み付けて、天井に向かって上方へと放射させることができるであろう。
【0056】
さらに線形ライト１０には、部屋の中の１人または複数人の人Ｐの運動または存在を検知するためのセンサ機構１４のセンサ１４ａ（図３ａ，３ｂ）が配置されている。
【0057】
中央の制御部１６が、適当なソフトウェアにより、１つまたは複数の放射源１０を、または個々の放射源１０の少なくとも一部を、人Ｐの存在に少なくとも依存してオンまたはオフにするために設計されており、これについては以下で詳細に説明する。そのために制御部１６は信号回線を介して、または無線式に、たとえばＷＬＡＮを通じて、放射源１０と通信する。
【0058】
制御部１６は、人Ｐの位置データと運動データを評価して、人Ｐのさまざまな移動経路ないし運動についての確率を計算する。人Ｐが静止しており、すべてのＵＶ－Ｃ壁１０ｂから十分な距離をおいて作業場に座っているとき、次の何分の１秒かにＵＶ－Ｃ壁１０ｂを横切ることはあり得そうにない。一方、複数のＵＶ－Ｃ壁１０ｂによって部屋セグメント１２に分割された通路を人間がスムーズに歩いているときには、次のＵＶ－Ｃ壁１０ｂを横切る時点を良好に予測可能である。健康上のリスクがあるため、わずかな確率があるだけですでに放射源１０がオフにされるが、このとき閾値は、遠ＵＶ－Ｃビームが利用される場合にはリスクが低いので、これよりも長波長のＵＶ放射タイプの場合よりも高い値に設定することができる。
【0059】
センサ機構１４により検知された運動データを参照して、ＵＶ－Ｃ壁１０ｂの横断について十分な確率が断定されると、制御部１６は該当する放射源１０を、または少なくともその一部を、オフにする。一部だけをオフにするために、放射源１０に放射器として設けられる発光手段の総体がグループに、および場合により下位グループに区分され、これについては以下において放射源１０としての照明器具の詳細な説明のなかで説明する。それに対して、放射源１０で長手方向に延びる１つの発光手段が使用される場合には、発光手段全体のオフだけが可能である。別案として切換可能な絞りが設けられていてよく、これによって特定の領域がオフにされる。
【0060】
したがって、人Ｐは部屋の中を自由に動くことができる。その際に人Ｐが２つの部屋セグメント１２の間の境界面を横切るとき、制御部１６は、この境界面を形成するＵＶ－Ｃ壁１０ｂをオフにし、人が完全に第２の部屋セグメント１２にいるときにＵＶ－Ｃ壁１０ｂを再びオンにする。
【0061】
１人または複数の人Ｐが該当する部屋セグメント１２にいる場合、通常、該当する放射源１０は作動化したままに保たれ、それにより、液滴やエアロゾルの中にいるウイルスや細菌が部屋セグメント１２から出るときに死滅する。それにより、異なる部屋セグメント１２にいる人Ｐが、バリアにより形成される放射線場によって互いに遮蔽される。人Ｐが部屋セグメント１２にいる間には放射源１０が作動化したまま保たれるので、散乱光による健康上の害を回避するために、放射源１０から入射するＵＶ－Ｃ光を吸収する線形吸収材が床に取り付けられていてよい。
【0062】
人ＰがＵＶ－Ｃ壁１０ｂを通って部屋セグメント１２に入ろうとするとき、またはこれから出ようとするときにのみ、相応のＵＶ－Ｃ壁１０ｂに付属する放射源１０が不作動化される。
【0063】
部屋の中の人の運動の、上に説明した検出の代替または追加として、放射線場に直接的に隣接して設けられる安全ゾーンに人または物品が侵入することが、センサ機構によって認識されることが意図されるのが好ましい。このような方式については、以下において図７および１８を参照しながらさらに説明する。このとき安全ゾーンへの任意の物体の侵入が評価されるのは、人または人の身体部分の直接的な照射を防止するだけでなく、生じる可能性のある反射も回避するためであり、このような反射によって、滞在している人が放射線場と距離をおいていても同じく害を受ける可能性がある。ＵＶ壁に直接的に隣接して形成される安全ゾーンの監視は、特に、このような安全ゾーンのすぐそばにまで達する動きが、まだＵＶ壁の少なくとも１つの部分のオフにはつながらないという利点をもたらす。考えられる１つのシナリオは、本発明による放射源１０ないし以下にさらに説明する照明器具が、レストランのテーブルの上に配置されることにある。このようなテーブルに座っている人が行うであろう典型的な動きは、ＵＶ壁から十分に距離をおいている領域で行われる。それに対して、たとえば対面している人に何かを渡そうとして、人がテーブルの上に手を伸ばすと、このことが安全ゾーンへの侵入時に認識されて、放射源１０の相応の部分または全体がオフになる。このように、放射線場の僅少な厚みをもって人と人の間でバリアが形成され、一緒に１つの部屋にいる人と人との間で典型的に存在する距離を広げなくてよい。したがって、ひとりの人から次の人への病原体の飛散を防止する、本発明による人と人の間でのバリアの形成は、人と人の間での病気の伝染に対する確実な防護を可能にし、人が自身の行動を適合化しなくてよい。
【0064】
病原体の伝染は空気を介して行われる。屋内空間での空気運動の典型的な速度が０．１ｍ／ｓを超えることはない。病原体を確実に不活性化するためには、これが照射によって最小エネルギ量を受け取らなければならない。すでに挙げた少なくとも０．６ｍ／ｃｍ２のもとで、好ましい厚みｄを有する放射線場でのウイルスまたは細菌の滞留時間は、不活性化を実現するのに十分に長い。それに対して従来技術では、これよりも大幅に大きい放射線場の容積すなわち厚みも必要となる。そこで典型的に実現されるさらに低い照射強度のもとでは、死滅のためにいっそう長い滞留時間が必要だからである。
【0065】
天井の中央部には、ウイルスを不活性化ないし消毒する作用を有する別の放射源１８が部屋セグメント１２に取り付けられている。
【0066】
制御部１６は、部屋セグメント１２に人がいないときに、別の放射源１８を所定の時間インターバルのあいだ作動化するために設計される。この放射源１８も、該当する部屋セグメント１２に人Ｐが入ったときオフにされる。該当する部屋セグメント１２の消毒がオフになっているか否かを人Ｐに知らせるために、発光ダイオードまたは信号システムが設けられていてよい。放射源１８に統合されたセンサをセンサ機構１４が含む、本発明の別の実施形態が考えられる。放射源１８は、天井外装タイル、ランプ、または換気グリッドに組み込まれていてよく、または、たとえば煙感知器などの他の器具とともに１つのハウジングに組み込まれていてよい。
【0067】
【0068】
図２ａに示す作業状態では、４つのＵＶ－Ｃ壁１０ｂによって区切られる部屋セグメント１２の中で人Ｐが作業をしている。４つすべてのＵＶ－Ｃ壁１０ｂがオンになっており、それにより、エアロゾルに含まれる病原菌が、隣接する部屋セグメント１２の間の境界面を横切るときに不活性化される。
【0069】
図２ｂに示す消毒状態では、人Ｐが部屋セグメント１２の中で作業を終えて外に出ている。部屋セグメント１２を出るときには、人Ｐの検知される動きに基づき、４つのＵＶ－Ｃ壁１０ｂのうちの１つがオフになる（図示せず）。４つすべてのＵＶ－Ｃ壁１０ｂがオンになっており、それにより活性のある病原菌が外に出ることができない。これに加えて、天井の中央に取り付けられた放射源１８が所定の時間帯のあいだ作動化されて、作業場所の表面や部屋セグメント１２の内部に浮遊している病原菌も死滅させる。
【0070】
図２ｃに示す休止状態では殺菌がオフになり、部屋セグメント１２の中に人Ｐがいない。エネルギ節約のために、４つすべてのＵＶ－Ｃ壁１０ｂおよび天井に取り付けられた放射源１０もオフにされる。
【0071】
図３ａは、本発明の第１の実施例に基づく、放射源１０および壁状の放射線場１０ｂの模式的な断面図を示している。放射線場１０ｂは、光学的に可能な範囲内で一定の約１ｃｍの厚みを有している。
【0072】
上で説明したように制御部１６は、部屋の中の１つまたは複数の放射源１０によって室内空気でのウイルスの蔓延を防止または最小化する方法を具体化する。この方法は、部屋の中の１人または複数の人Ｐの運動または存在が検知されることを含み、および、人Ｐの存在に少なくとも依存して１つまたは複数の放射源１０が自動的にオンまたはオフされることを含む。
【0073】
この方法に基づき、センサ機構１４により検知された運動データが、人Ｐのうちの１人が該当する放射線場１０ｂを横切るであろうことが、或いは人ないし物体が安全ゾーンへ侵入するであろうことが、確からしいと思わせるときに、該当する放射源１０がオフにされる。
【0074】
図３ｂは、本発明の別の実施例を示している。繰り返しを避けるために、この実施例についての以下の説明は、基本的に、本発明の第１の実施例との相違点だけに限定する。構成要件に変わりはないので、当業者は第１の実施例に関する説明を参酌することができる。別の実施例の同一または類似の作用をする構成要件には、類似性を強調するために同じ符号が使われている。
【0075】
図３ｂに示す実施例では、放射源１０は、たとえば５０ｍｍよりも小さい厚み、好ましくは４０ｍｍよりも小さい厚み、さらに好ましくは２５ｍｍまたは１ｍｍの厚みと、たとえば１ｍｍの間隔とを有することができる、平行に延びる複数の放射線場１０ｂ’－１０ｂ”を生成するためにそれぞれ設計される。平行な放射線場１０ｂ’－１０ｂ”の間のこれよりも広い間隔も可能であるが、所要スペースを増やしてしまう。放射線場１０ｂ’－１０ｂ”のこれ以外の個数も考えられる。
【0076】
上に説明したシステムを構成するために、放射源１０として、図４に示す実施形態に相当する照明器具５０が利用されるのが好ましい。図面が模式的なものにすぎず、いかなる寸法比率の正確な反映も主張しないことに留意すべきである。むしろ適切と思われるところでは、本発明を容易に理解可能となるように寸法比率を調整している。
【0077】
図４に示す照明器具５０は複数の発光手段５１を有しており、この断面図によって発光手段５１のうちの１つだけを図４に見ることができる。さらに照明器具５０は、ＵＶ－Ｃ放射に対して非透過性であるハウジング５２を有している。ハウジング５２は射出開口部５３を備えていて、これを通して、発光手段５１により生成されたＵＶ－Ｃ放射を照明器具ハウジング５２から射出することができる。図示した実施例では、照明器具５０は部屋の天井に組み付けるために意図される。当然ながら、部屋の壁への組付けを行うこともできる。以下に説明する機能は、照明器具５０の向きには左右されない。
【0078】
発光手段５１は、リフレクタ５４によって視準される、病原菌を死滅させるＵＶ－Ｃ放射を放出する。リフレクタ５４は、発光手段５１から放出される放射を視準することができる光学素子の１つの例示である。これ以外の光学素子、たとえば相応に構成されたレンズなども、同じく考えられる。放出される放射の視準のために利用される光学素子の選択と特徴は、たとえば経済的または製造工学的な視点から、もしくは効率に基づいて行うことができる。
【0079】
回転対称のリフレクタ５４の内面で反射される放射を、視準された放射と呼ぶ。発光手段５１から放出される放射のこのような視準された割合が射出開口部５３から射出され、視準により、視準される放射は直径ｄを有する仮想的な円筒の内部でｚ軸の方向に射出開口部５３から射出される。リフレクタ５４のジオメトリーは、５ｍの最大長さＬで見積ることができる典型的な部屋の高さまたは部屋の寸法について、視準された放射の直径が常に８ｃｍよりも小さく、好ましくは５ｃｍよりも小さくなるように選択される。このような指定は好ましい値にすぎないことに留意すべきである。放射方向に対して横方向でのこのように小さい広がりを可能にするために、ＬＥＤが発光手段５１として利用されるのが好ましい。直径ｄの内部で実現される照射強度は０．６ｍＷ／ｃｍ２よりも高く、それにより、バリアの放射線場に侵入する病原体が確実に死滅することが保証される。それぞれ大きな空気容積を照射する、従来技術から知られているシステムとは異なり、すでにわずかな経路区間で、視準された放射の直径ｄに相当する放射線場の厚みを通して病原体の不活性化を行うことができる。
【0080】
照明器具５０の長軸は、紙面に対して垂直である。断面で示している発光手段５１およびリフレクタ５４の配置が照明器具５０の長軸に沿って繰り返され、照明器具５０に配置される複数の発光手段５１およびそれぞれこれに付属するリフレクタ５４が１つの線に沿って、好ましくは直線に沿って、配置される。それに伴い、照明器具５０に配置される発光手段５１およびそれぞれこれに付属するリフレクタ５４は、図４の図示した実施形態では共同で単一のグループを形成し、個々のすべての発光手段５１およびこれに付属するリフレクタ５４の放射方向Ｒが互いに平行にアライメントされて、１つの平面に位置する。その代替として、放射方向が湾曲した面に位置していてもよいが、１つの平面であるのが好ましい。したがって以下においては、一般性を損なうことなく、代表として１つの平面について取りあげる。
【0081】
以下でさらに詳しく説明するとおり、隣接するリフレクタ５４がこの線に沿って配置されて、直径の内部で隣接するリフレクタ５４によりそれぞれ視準される放射が互いに直接的に接し、領域Ａの放射が重なり合い、そのようにして、発光手段５１の視準された放射の総体が壁状の放射線場１０ｂをウイルスに対するバリアとして生成するようになっている。照明器具５０の長手方向および照射方向に対して垂直の方向におけるこの壁状の放射線場１０ｂの最大の広がりは、すなわちｙ軸の方向への伸長は、２つの仮想的な平面Ｅ１およびＥ２によって区切られる。それに伴い、これら両方の平面Ｅ１およびＥ２の間隔は、仮想的な円筒の直径ｄに相当する。
【0082】
ここでは発光手段５１とリフレクタ５４は、視準された放射の強度が病原菌を死滅させるのに十分であるように、特に、上で説明したとおり０．６ｍＷ／ｃｍ２よりも高くなるように、相互に調整される。それに対して、こうして形成されるＵＶ壁１０ｂの外部では、放射はクリティカルでない強度でのみ存在する。このような放射は、発光手段５１から放出される放射の視準されていない割合によって生じ、すなわち、反射されずにリフレクタ５４から外に出る割合によって生じる。図４ではこのような放射割合が、平面Ｅ１とＥ２の間の領域の外部で個々のビームによって示されている。このとき領域Ａでの放射強度は、人への健康上の害が起こり得ない程度に低い。
【0083】
安全性を向上させるために、絞りデバイス５５が照明器具５０の射出開口部５３の領域に配置されるのが好ましい。絞りデバイス５５がそれ自体で射出開口部５３を形成することができ、或いは照明器具５０のハウジング５２の内部に、或いは外部に、配置されていてもよい。絞りデバイス５５の作用形態については、以下で図５を参照しながら詳しく説明する。絞りデバイス５５により、発光手段５１から放出される放射の視準されていない割合が遮断され、すなわち、開口部５３からの射出が妨げられることが保証される。図４に図示するように、発光手段５１から直接放射されるこのような割合は、平面Ｅ１およびＥ２によって区切られるＵＶ壁の外部で、領域Ａを照明することになる。すなわちこれらの領域では、そこに存在するＵＶ－Ｃ放射のクリティカルな強度が発生する限りにおいて、安全リスクなしに人がとどまることができないことになる。絞りデバイス５５の厳密な位置決めには関わりなく、絞りデバイス５５は、照明器具５０のハウジング５２から出る一切の放射が絞りデバイス５５のチャネルを通過しなければならないように寸法決めされて位置決めされる。
【0084】
さらに図４には、センサ機構の一部であり、その情報処理が制御部１６に統合されていてよいセンサ１４ａが照明器具５０に配置されることが示されている。図示した実施例では、制御部１６は照明器具５０に統合されている。しかし少なくともセンサ１４ａの信号が、或いはすでに評価された結果が、制御部１６へと伝送される、それにより、これによって評価された信号をベースとして発光手段５１のオンないしオフが可能である。
【0085】
図５は、発光手段５１とリフレクタ５４を絞りデバイス５５とともに拡大図として示している。絞りデバイス５５のチャネル５６が模式的に示されており、これらは放射方向Ｒに対して平行に延び、そのようにして視準された放射を通過させ、それに対して、放射方向Ｒに対して斜めに延びる放射割合はチャネル５６の内壁に入射する。内壁で反射される可能性があるビームそのものからも危険が生じないことを保証するために、チャネル５６の内壁はＵＶ－Ｃ放射を吸収する材料でコーティングされ、或いは、絞りデバイス５５がそのような材料で製作される。
【0086】
絞りデバイス５５は各々のリフレクタ５４について個別に設けられていてよく、たとえばリフレクタ５４の開口部を覆うことができ、または、リフレクタ５４の総体について共通の絞りデバイスが設けられていてよい。
【0087】
さらに、照明器具５０の詳細な説明については、複数の個別の発光手段５１が、最終的にＵＶ壁を形成する放射を共同で放出することが前提とされていることに留意すべきである。しかしながら、長手方向に延びる１つの発光手段を放射の生成のために利用することもできる。
【0088】
図６は、第１のリフレクタ５４ａおよび第２のリフレクタ５４ｂの形態の隣接するリフレクタ５４の反射面の断面図を、著しく簡略化して示している。両方のリフレクタ５４ａおよび５４ｂは、壁状の放射線場１０ｂの境界としての仮想的な円筒の直径ｄよりも、ないしは仮想的な平面Ｅ１およびＥ２の間隔ｄよりも、小さい間隔ａをおいて照明器具５０に配置されている。
【0089】
図示した実施例では、照明器具５０に設けられる全部のリフレクタ５４が同一のジオメトリーを有することを前提としている。したがって、これに伴ってそれぞれ発光手段５１からその付属のリフレクタ５４を用いて放出される視準された放射は、放射ジオメトリーに関して同じである。原則として、隣接するリフレクタ５４について相違するジオメトリーを適用することも考えられる。その場合、回転対称のリフレクタが使用されるときのそれぞれの対称軸の間隔は、視準された放射を包絡する仮想的な円筒が互いに交差するように適合化される。隣接するリフレクタの視準された放射の重なり合いを実現するために、隣接するリフレクタは、それぞれの放射方向が僅少な角度を互いに形成するように配置されていてもよい。このとき特に第１、第３、第５．．．のリフレクタは、その放射方向が互いに平行であるが、第２、第４、第６．．．のリフレクタの放射方向との間では角度を形成し、その放射方向がやはり相互に平行であるように配置される。
【0090】
さらに上ですでに示唆したとおり、本発明による照明器具５０ないしシステム全体の作動のためには、放出されるＵＶ放射が人に当たり、そのために害が生じ得ることを高い信頼度で防止できることが必要である。システムとの関連ですでに説明した、人の動きの予測や人がいる場所の検出に加えて、放射線場に接して、すなわち平面Ｅ１およびＥ２に隣接して、定義される安全ゾーンへの直接的な侵入も検出することができる。図７は、そのような安全ゾーンへの侵入の検出が可能となるセンサ機構を、著しく簡略化して示している。
【0091】
センサ１４ａを用いて、図示した実施例では、いわゆるラインレーザ（線形レーザ）６０から放出された放射が表面に当たったときに生じる反射が検出される。図示した実施例では、レストランで典型的であるように、ＵＶ壁１０ｂの両側に人がいる可能性があることを前提としている。したがってＵＶ壁１０ｂの両方の側にラインレーザ６０が設けられ、並びに、レーザビームの反射を検出するための付属のセンサ１４ａとしてのカメラが設けられる。ＵＶ壁１０ｂの左側に見られるように、左側に配置されたラインレーザ６０の放出されたレーザ放射はたとえば床面またはその他の実質的に不変の設備品に当たる。その反射がセンサ１４ａによって検出される。
【0092】
それに対してＵＶ壁１０ｂの右側では、たとえば人の指であり得る、または人が動かした物品であり得る、物体６２がＵＶ壁１０ｂに近づき、それに伴って、ラインレーザ６０から発せられるレーザ光の一部を反射する領域に入ったことが示されている。ラインレーザ６０から放出されるレーザ光の平面への侵入があった時点までは、そこでも光は床によってのみ反射されていた。それに対して物体６２が侵入するとすぐに反射が変化し、そのことがセンサ１４ａによって検出される。その変化から、安全ゾーンへの物体の侵入を推定することができる。安全ゾーンは、ＵＶ壁１０ｂないし区切りとなる平面Ｅ２から、平面Ｅ２の側に配置されたラインレーザ６０によって平面Ｅ２と平行に発信される放射までの空間である。
【0093】
他方の平面Ｅ１の側でも、同様に安全ゾーンが形成されている。照明器具が壁の近くにこれと平行に取り付けられていて、この側からのＵＶ壁１０ｂの領域への侵入が不可能になっていれば、第２の安全ゾーンの形成を省略することができる。
【0094】
平行に配置された複数の放射線場１０ｂ’－１０ｂ”が照明器具５０によって生成される場合、安全ゾーンは、それぞれ一番外側の放射線場に隣接してのみ設けられる。そして、複数の放射線場１０ｂ’－１０ｂ”によっていっそう広くなる端面側の間隔が、別個の防護措置によって遮蔽される。これは、放射線場に対して平行に配置される上に説明した安全デバイスに相当することができる。２つの壁の間で、またはＵＶ光を遮蔽するその他の構造的な物体の間で、照明器具の広がりが延在していれば、その場合にも端面の安全確保を省略することができる。
【0095】
以上の説明は、ただ１つの発光手段とこれに付属するリフレクタを利用し、そのような複数のユニットが並べられて、ライトウォールを構成することができることをそれぞれ前提としている。図示している配置は、リフレクタの中心部に発光手段を配置する。ただし、実現可能な照射強度という観点からすると、そのような構成には問題がある。特に、こうした単純な配置では発光手段の広がりも、すなわち、たとえば少なくともＬＥＤの放射面も、厚みｄおよびその隣接する領域Ａの内部で照明される、それぞれの面の間の区切りが非常に不鮮明になるように作用する。しかし、病原体を死滅させるために有効な領域を、その周囲から可能な限り鮮明に区切ることが望ましい。したがって、以下で説明するように、複数の発光手段素子が、およびそれぞれこれに付属する光学デバイス（リフレクタユニットのリフレクタ部分面）が、１つのＵＶ放射器ユニットをなすように組み合わされる配置が好ましい。その場合、壁状の放射線場全体の構成は、このような複数のＵＶ放射器ユニットが連続するように配置されることによって行われる。その他の点では、連続する配置によって壁状の放射線場を生成するシステムにも上記の説明が当てはまる。
【0096】
まず最初に図８には、ＵＶ放射器ユニットのリフレクタユニット１５４の断面図が示されており、リフレクタユニット１５４の単一の部分面およびこれに付属する発光手段素子１５１．１によって生成される光路が模式的に示されている。図示した実施例で使用される発光手段素子１５１．１は、ｘ軸の方向に連続するように配置された２つのＬＥＤチップを有するＬＥＤである。このような配置については、以下で図１１および１２を参照しながらさらに詳しく説明する。ただし放射をする面の厳密な構成は、本発明にとって限定をするものではない。たとえば、ＬＥＤテクノロジーの今後の発展に依存して、それにより生成される放射出力が十分である限りにおいてＬＥＤごとに１つのチップだけを使用し、または、別様に配置された複数のチップを使用することも考えられる。リフレクタユニット１５４は、以下において図９，１０を参照して、特に図１３も参照して、さらに詳細に説明するように、複数のリフレクタ面１５４Ｕ，１５４Ｏを有している。
【0097】
図８には、リフレクタユイット１５４が対称に構成されていて、その対称平面がｘ－ｚ平面に位置することをすでに見て取ることができる。図９では対称平面が記号Ｓで表されており、一点鎖線として図示されている。図８に示すビーム形状は、ＵＶ放射を生成するＬＥＤチップの側方の境界から発せられる。放出されたＵＶ放射が、以下において図１１を参照してさらに詳しく説明する半球状のレンズを用いて、照明される面で結像され、そこではｙ方向にたとえば１２０ｍｍよりも大きくない延在ｄを有する。この延在ｄは、放射をするＬＥＤチップの幅のｙ－ｚ平面における結像である。図８には、リフレクタユニット１５４の半分しか発光手段素子１５１．１によって照射されないにもかかわらず、照射される領域は、対称平面Ｓに対して垂直に位置していてリフレクタ面１５４Ｕ，１５４Ｏの焦点を含む面の上で、ｚ軸に対して対称に位置することを見て取ることができる。このことは、図８では照射されていないリフレクタユニット１５４の部分面についても、相応の仕方で成り立つ。それに伴い、対称平面Ｓの両方の側で照射されるリフレクタユニット１５４の部分面が、反射されたＵＶ光をｙ方向に、厚みｄを有する同一の領域へと反射することが保証される。このことはリフレクタ面の軽微な傾きによって実現され、それにより、リフレクタ面１４４Ｕ，１５４Ｏの両方の焦点が一致することになる。
【0098】
図９には、図８の部分ＩＸの拡大図が示されている。発光手段素子１５１．１から放出される光が第１のリフレクタ面１５４Ｕで反射されることを見て取ることができる。図示している破線ないし点線は、発光手段素子１５１．１の放出をするチップのＵＶ光の右側ないし左側のエッジ（ｙ方向）のビーム形状を表す。図面の上半分には、ｙ－ｚ平面（対称平面Ｓ）に関して対称に位置する横置きの第２のリフレクタ面１５４Ｏが設けられていることを見て取ることができる。発光手段素子１５１．１および１５１．２の位置を明示するために、符号１５１．２が付されている個所に、このような別の発光手段素子が模式的に示唆されている。発光手段素子１５１．１および１５１．２の配置とアライメントは、同じくｘ－ｚ平面に対して対称である。
【0099】
さらに図９に見られるとおり、発光手段素子１５１．１および１５１．２は、入射した放射が両方のリフレクタ面１５４Ｕおよび１５４Ｏによって反射される領域の外部に位置している。このようにして、リフレクタユニット１５４で反射される放射の遮蔽（シェーディング）を回避することができ、照明される面での、ないし一般に生成される放射線場での、照射強度の望ましくない低減が防止される。ただし留意すべきは、その一方でｚ軸と、発光手段素子１５１．１から放出される放射の中心軸との間のいっそう小さい角度が、一方では以後の放射形状に関して好ましい場合があり、他方ではいっそう小さい設計幅を可能にすることである。
【0100】
図１０は、図９の領域Ｘでの再度拡大した図を示している。ここでは発光手段素子１５１．１に加えて、半球状のレンズ１７５も見ることができる。半球状のレンズ１７５の使用は、特に、そのようなレンズジオメトリーを容易かつ安価に入手可能であるという実際上の利点がある。これと同じ理由により、リフレクタ面１５４Ｕおよび１５４Ｏは楕円の部分面である。このとき楕円の一方の焦点は、放射が反射されるべきＬＥＤチップの領域に位置し、すなわち幾何学的に見ると放射をする容積にその外縁を含めたものの内部に位置し、他方の焦点は、照明される面とｚ軸との交点に位置する。ここで「照明される面」とは、作動時に照明される面の組付や実際の距離に依存して、これと一致する基準面であってよい。５ｍまでの部屋の高さについては、この基準面は２．５０ｍから５ｍの距離で意図されていてよい。このような条件は全部のリフレクタ面にも該当するので、ｘ－ｚ平面に対して対称に位置する両方のリフレクタ面１５４Ｕ，１５４は幅ｄを有する同一の領域を照明する。リフレクタ面１５４Ｕ，１５４Ｏはｚ軸に対してオフセットされて位置しているが、ｚ軸に対する個々のリフレクタ面１５４Ｕ，１５４Ｏの光学軸の軽微な傾きは、両方のリフレクタ面１４４Ｕ，１５４Ｏを通じて、対称軸Ｓに対して垂直に位置する、リフレクタ面１５４Ｕ，１５４Ｏの焦点を通って延びる面の同一の領域がｙ方向に照明されることを惹起する。
【0101】
図１１は、図１０の部分ＸＩを拡大図として示している。半球状のレンズ１７５によって、ＬＥＤチップ１７６．１の拡大された結像が生成されることを見て取ることができるさらに、原理を説明するために図８から１０に示しているビームが、ＬＥＤチップ１７６．１のエッジから、すなわち側方の端部（ｙ－ｚ平面に対して）から、出ていくことを見て取ることができる。半球状のレンズ１７５のほうを向くＬＥＤチップ１７６．１の面からだけでなく、その側方の外縁からもビームが発信されることに留意すべきである。ＬＥＤチップ１７６．１は支持体１７７の上に配置されている。このような構造は、使用される全部の発光手段素子１５１．ｉについて同一である。
【0102】
図１２は、半球状のレンズ１７５および発光手段素子１５１．ｉの９０°だけ回転させた図を示している。この回転させた図では、第１のＬＥＤチップ１７６．１に隣接して配置された第２のＬＥＤチップ１７６．２を発光手段素子１５１．ｉが有することを見て取ることができる。両方のＬＥＤチップ１７６．１および１７６．２は、その長手方向延在がｘ軸に対して平行であるように配置されている。すでに説明したとおり、半球状のレンズ１７５により、両方のＬＥＤチップ１７６．１および１７６．２によって生じるＬＥＤチップ面の拡大された結像が生成される。このとき個々のＬＥＤチップ１７６．１ないし１７６．２の、半球状のレンズ１７５のほうを向く面は正方形であり、１ｍｍの辺の長さを有している。それに伴い、２ｍｍ×１ｍｍの長方形の全体チップ面が生じる。このとき隣接して配置されたＬＥＤチップ１７６．１および１７６．２の向きは、図８で説明したような延在ｄが、ＬＥＤチップ１７６．１および１７６．２の幅の結像に相当するようになっている。それに対して、ＬＥＤチップ１７６．１および１７６．２の全体面の長手方向延在（２ｍｍ）の結像は、以下においてさらに説明するように、ｘ軸に沿って延びている。
【0103】
上記の説明は１つのリフレクタ面１５４Ｕをそれぞれ対象としており、複数のリフレクタ面と、これらに付属する、少なくとも発光手段素子１５１．ｉおよびその手前に配置される半球状のレンズ１７５から構成されるユニットとが、１つのＵＶ放射器ユニットをなすように協同作用する。図１３は、照明器具の長手方向に、すなわち図面ではｘ軸に対して平行に配置された、それぞれ６つのリフレクタ面を含んでいてそれ自体として対称に構成されたこのような２つのＵＶ放射器ユニットを斜視図で示している。左側のＵＶ放射器ユニットの６つのリフレクタ面は記号ＵＬ，ＵＭ，ＵＲ、およびＯＬ，ＯＭおよびＯＲで表されており、記号Ｕで表されているリフレクタ面とその付属のユニットとが第１のグループに属し、記号Ｏで表されているリフレクタ面とその付属のユニットとが第２のグループに属する。図示した実施形態では、第１のグループと第２のグループは照明器具の中心平面に対して対称に、かつ互いに直接的に接するように配置されている。中心平面は、リフレクタの対称平面Ｓと一致する。すでに説明したリフレクタ面の相互に傾いたアライメントにより、それぞれ個々のグループによって反射される放射部分の好ましい重なり合いが生じる。このときそれぞれ互いに向かい合う両方のリフレクタ面は共通の焦点を有する。ただしＬＥＤの利用可能な出力が上がるのに伴って、１列の配置、すなわち両方のグループのうちの一方だけを設けることも考えられる。図示した実施例のように、対称に配置された２つのグループが設けられる場合、これら両方のグループの間に間隔を設けることもできる。
【0104】
斜視図で示されているリフレクタユニットの視認性を損なわないようにするため、リフレクタ面ＵＭについてのみ光路が図１３に示されている。ｘ方向でのリフレクタ面についてのラスタ寸法は、１つの好ましい実施形態では７０ｍｍである。それに伴い、中央のリフレクタ面ＯＭ，ＵＭはｘ＝０のところに配置される。隣接するリフレクタ面ＵＬおよびＯＬは－７０ｍｍのところであり、ないしＵＲおよびＯＲは＋７０ｍｍのところである。それに伴ってリフレクタユニット１５４は、ｘ方向に２１０ｍｍの設計長さを有している。
【0105】
各々のリフレクタ面がＹ方向で６０ｍｍにわたって延びており、それにより、Ｙ方向でのリフレクタユニットの全幅は１２０ｍｍである。このような寸法（１２０ｍｍ×２１０ｍｍ）は、リフレクタユニット１５４に対して２５００ｍｍの距離で照明される面に相当する（基準面）。この距離は、リフレクタユニット全体の共通の裏面側の組付平面を起点として計測する。リフレクタユニット１５４の面と、照射される面とは等しい広さなので、複数のＵＶ放射器ユニットを相並んで配列することで、壁状の放射線場の広がりの拡張を実現することができ、同時にその厚みを広げることがない。
【0106】
図１４は、アンサンブルを形成する３つのリフレクタ面ＵＬ，ＵＭおよびＵＲの縦断面図を示している。リフレクタ面ＵＬ，ＵＲの両方の外側の放射方向が中心に向かっていることを見て取ることができ、３つすべての放射方向が１つの平面に位置している。そしてアンサンブルの放射方向Ｒと呼ぶのは、中央のリフレクタ面ＵＭの放射方向である。図示した例は、それぞれ３つのＬＥＤを１つのアンサンブルにまとめている。しかしながら、このことは限定をするものではない。その代替として、２つのＬＥＤがこれらに付属するリフレクタ面とともに、或いは４つまたはそれ以上のＬＥＤがこれらに付属するリフレクタ面とともに、それぞれ１つのアンサンブルをなすようにまとめられていてよい。このケースでは、リフレクタ面が両方の側で対称に配置される対称線のことを、放射方向と呼ぶ。その代替として、両方の外側のリフレクタ面ＵＬおよびＵＲのための発光手段は、以下にまた説明するとおり、同一の効果を得るために、中央のリフレクタ面ＵＭの発光手段に対してラスタ寸法よりもわずかに広い間隔をもって配置することもできる。
【0107】
図１５は、リフレクタ面ＵＭに関して配置されている発光手段素子１５１．１についてのみ、ｘ方向とｙ方向における照明強度の推移を示している。ｘ－ｙ平面の原点に関して対称に位置する長方形が、この発光手段素子１５１．１によって照射されることを見て取ることができる。或いはリフレクタ面ＵＲに付属する別の発光手段素子による光も、同一の長方形の面を照明する。その理由は、リフレクタ面の対称性に関してｘ軸の方向に若干変位した発光手段ユニット１５１の配置にある。中央のリフレクタ面ＵＭのための発光手段素子は、ｘ方向でリフレクタ面の上の中央に配置されているのに対して、外側に配置された両方の発光手段素子はわずかにオフセットされて位置決めされており、それにより、中央のリフレクタ面の発光手段ユニットに対する間隔が、リフレクタ面のラスタ寸法よりも大きくなっている。このことは、リフレクタ面ＵＲについて図１７に示すように、反射されるＵＶ放射のセンタリングにつながる。
【0108】
その代替として、上で説明したように、リフレクタ面ないし発光手段素子の傾きを意図することもできる。ただしこのことは、一方ではリフレクタユニット１５４のいっそう複雑な製造につながり、また、発光手段素子を１つの共通の平面に配置できなくなることにつながる。
【0109】
そして６つすべてのリフレクタ面が、付属する６つの発光手段素子１５１．ｉの光を反射したときに生じる照明強度に着目すると、図１６に示すような照明強度の分布がもたらされる。
【0110】
上記の説明は、２つのＬＥＤチップが共同で１つの発光手段素子を形成することを前提としていることに留意すべきである。しかしながら、２つよりも多いＬＥＤチップが発光手段素子を形成することも考えられ、それは、たとえば３つの、これら複数のＬＥＤチップが同じく１列に配置される限りにおいてである。そのようなケースでは、リフレクタ面の個数を減らすことさえできる。各々のリフレクタ面が、このケースでは３つのＬＥＤチップによって照明されることになるからである。決定的に重要なのは、照明される面で発生する損失を考慮したうえで、十分に高い照射強度が実現されることにある。ＬＥＤチップの所与の放射出力のもとで、特定の面を照射するのに必要なチップの個数がそこから明らかとなる。照明された面で発生する照射強度は、壁状の放射線場での出力密度を表すための目安にすぎないことに留意すべきである。病原体を死滅させるためには、最終的に、照明器具と照射される面との間の、光によって透過される領域が決定的に重要である。
【0111】
次に、上ですでに触れた安全デバイスの機能について図１８の図面を参照して説明する。図１８に示す配置は、図７を参照してすでに説明したような照明器具５０を、センサ１４ａおよびラインレーザ６０とともに示している。ラインレーザ６０から発信されるレーザ光が、破線の三角形によって模式的に図示されている。このときレーザ光が発信される平面は、照明５０の発光手段５１の総体によって発信することができる視準された放射に対して、平行に間隔をおいている。ラインレーザ６０の発信されたレーザ光の反射された割合がセンサ１４ａによって検出されて、評価部に供給される。上ですでに説明したとおり、評価にあたっては特にレーザ光の反射の変化が検出され、それにより、ラインレーザ６０により照明される領域への物体の侵入を、センサ機構ないしその情報処理装置１４によって認識することができる。センサ機構１４は特にプロセッサを有することができ、または、センサ１４ａから伝送される情報を処理するためのその他のデバイスを有することができる。このようなデータ処理のための装置は、制御部１６と一緒に具体化されていてよい。図示した実施例では、制御部１６はセンサ機構１４の情報処理部を含めて、照明器具５０に統合されている。
【0112】
例示として示している照明器具５０には、全部で１４個の発光手段５１が直線に沿って配置されており、図８では図面の見やすさのために個別には示していないこれらの発光手段５１の各々に、リフレクタ５４の形態の光学素子（ここでは符号なし）が付属している。放出されるＵＶ光は、矢印として図示する放射方向によって代表として表現されている。発光手段およびこれに付属する光学素子の放射方向は、図面から直接的に明らかなように、互いに平行にアライメントされる。さらに、照明器具５０の発光手段の全部の放射方向が１つの平面に位置している。このように、照明器具５０のすべての発光手段が共同で１つのグループの発光手段を構成する。
【0113】
図示しているような単一のグループの発光手段だけを有する照明器具５０の代替として、複数のグループの発光手段が設けられていてもよい。そして１つのグループの内部で発光手段およびこれに付属するリフレクタは、同じくそれぞれの放射方向が互いに平行になり、１つの平面に位置するように、または上ですでに代替案として挙げたように１つの面に位置するように、配置される。このとき異なるグループの平面（または面）は、互いに平行に間隔をおいて配置されていてよく、または角度を有することもできる。
【0114】
照明器具５０の発光手段およびこれに付属する光学素子のグループについて、このグループが３つの下位グループ５７ａ，５７ｂおよび５７ｃに下位区分されることが示されている。これらの下位グループ５７ａ，５７ｂおよび５７ｃの各々が、複数の発光手段およびこれに付属する光学素子を含んでいる。下位グループ５７ａ，５７ｂおよび５７ｃは制御部６０によって個別に制御することができ、すなわちオンオフすることができる。
【0115】
そして、ラインレーザ６０により照明される平面に侵入したときに、センサ１４ａによって検出される信号に基づいて物体６２が認識されると、センサ１４ａから制御部１６ないしそこに統合されているセンサ機構１４の情報処理装置へと伝送される信号から、物体６２の位置が判定される。
【0116】
図１８には１つのラインセンサ６０と１つのセンサ１４ａだけが示されているが、このようなラインレーザとセンサ１４ａの複数の組み合わせを設け、その検出方向が０°ないし１８０°に等しくない角度を有するのが特別に好ましいことに留意すべきである。このような機構の組合せを用いて、物体６２の位置決定が２つの次元で可能である。さらに、このような２つの機構が利用されれば、示されている物体６２の陰に位置する可能性がある別の物体を別個に検知することも可能である。
【0117】
それに対して１つの機構だけを利用したときは、少なくとも１つの方向（ｘ軸）で物体６２の位置を決定することができる。認識された位置が制御部１６で評価されて、放出される視準された放射が物体６２に当たることになる下位グループ５７ａ，５７ｂまたは５７ｃがオフにされる。図示した実施例では、それは中央のグループ５７ｂである。「位置」という概念のもとでは、検出された物体６２の中心点だけでなく、その広がりも意味されることに留意すべきである。すなわち認識された物体６２が、下位グループ５７ａ，５７ｂまたは５７ｃから放射される光の領域内に完全には位置していないとき、物体６２の広がりを含めた位置検出に基づき、１つだけではない下位グループがオフにされる。
【0118】
それに対して、２つの方向（ｘ軸、ｙ軸）について位置座標が既知であれば、第２の照明器具１５０を利用することができ、その構造は基本的に照明器具５０のものに匹敵し、その放射方向は照明器具５０の放射方向とともに０°ないし１８０°に等しくない角度を形成する。照明器具５０および１５０の放射方向は互いに垂直であるのが好ましい。このとき両方の照明器具５０および１５０の放射方向は同一の平面に位置するのが好ましく、それにより、ラインレーザ６０とセンサ１４ａを含めたセンサ機構１４を共同で利用することができる。センサ機構１４を用いて物体６２の位置が二次元で決定されれば、認識された物体６２の領域で放出をする照明器具５０の下位グループ５７ｂがオフにされるだけでなく、第２の照明器具１５０の相応の下位グループ１５７ｂもオフにされる。図面から直接的に明らかなとおり、それに伴って比較的小さい領域だけがＵＶ－Ｃ放射で照明されないので、バリアの広い隙間を防止することができる。
【0119】
模式的にのみ図示している図１８の例では、照明器具５０および１５０は独自の制御部１６ないし１１６を有している。両方の照明器具５０および１５０を制御するために共通のセンサ機構１４が利用されるべきケースでは、照明器具５０の制御部１６ないしセンサ機構１４と、照明器具１５０の制御部１１６との間の通信が意図される。その代替として、すでに図１で示したように、複数の照明器具５０，１５０．．．で発光手段を制御するための外部の制御部が設けられていてもよい。
【0120】
図１８に関する上記の説明は、１つの下位グループが１つのアンサンブルまたは複数のアンサンブルを含む場合に、同様の仕方で当てはまる。
【0121】
複数のグループが対称平面Ｓに対して対称に配置される場合、発光手段の分割は両方の下位グループについて同一であるのが好ましい。その場合、対称に配置された各グループの間には安全デバイスが必要ない。それぞれ外方を向く側に、このような安全デバイスを設けるだけで足りる。このとき、両方のグループの互いに対応する下位グループないしアンサンブルが共同で制御される。対応する下位グループないしアンサンブルは、ｘ軸に関する同一の位置と同一のサイズとによって定義される。
【0122】
図１９は、ＵＶ－Ｃ放射を水平方向に放射し、そのようにしてＵＶ－Ｃ壁１０ｂを形成する、本発明によるシステムの放射源１０のためのスタンド２０を有する、本発明の別の実施形態を示している。利用分野に応じて、スタンド２０は１つ、２つ、３つ、または４つの放射源１０を装備していてよく、これらがスタンド２０を起点として、さまざまな空間方向に発信される４つのＵＶ－Ｃ壁１０ｂを生成することができる。放射されるＵＶ－Ｃ光を隣接するスタンドによって、またはこの目的のために設置される吸収壁もしくは吸収スタンドによって、吸収することができる。
【0123】
本発明の図示しない別の実施形態では、スタンドは、垂直に下方に向かって放射をする線形ライトないし放射源を保持することができる。さらに、線形ライトないし放射源が床の上にあり、天井に向かって放射をすることが考えられる。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【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】
【国際調査報告】