JPH04212035A - 人工天空の照射装置 - Google Patents

人工天空の照射装置

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JPH04212035A
JPH04212035A JP3014389A JP1438991A JPH04212035A JP H04212035 A JPH04212035 A JP H04212035A JP 3014389 A JP3014389 A JP 3014389A JP 1438991 A JP1438991 A JP 1438991A JP H04212035 A JPH04212035 A JP H04212035A
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sky
dome
irradiation
artificial
irradiation unit
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Motohiko Murakami
元彦 村上
Masaaki Daimon
大門 昌昭
Yumiko Kawasaki
由美子 河崎
Hiroshi Nakamura
洋 中村
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Sekisui House Ltd
Original Assignee
Sekisui House Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般住宅やアトリウム
の室内昼光環境の予測や、配光状況の確認実験、及び、
日射・日影実験を可能とした人工天空装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から人工天空装置自体は公知とされ
ているのである。そして人工天空の照明方式により、反
射ドーム型・透過ドーム型・直接照射ドーム型・鏡函型
等が公知とされているのである。しかし反射ドーム型は
CIE標準曇天空や晴天空等の再現性は良いが、輝度の
調光が困難であり、透過ドーム型と鏡函型はCIE標準
曇天空の再現性は良いが、晴天空は悪く、輝度の調節も
困難である。また従来から直接照射方式の人工天空装置
はあったのであるが、天空に配置した多数の照射ユニッ
トが個々に分離している為に、天空全体が連続した天空
に見えないという不具合いがあったのである。また光源
ランプの位置が特に輝度が最高で、照射ユニットの1台
の中でも、輝度の明るい所と暗い所がはっきりしており
、天空を面として理解しにくいという不具合いがあった
のである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、天空ドーム
の内面に多数の照射ユニットを配置することにより、人
工天空を構成し、該単位照射ユニット毎に、光源ランプ
の部分が特に明るくなることのないように、先端の角型
の乳白色板の部分が出来るだけ同じ明るさとなるように
反射板の前面に乳白色板を付設したものである。また単
位照射ユニットを多数並べることにより面を構成するの
であるから、各照射ユニット毎の境界部分にどちらから
も照射されない暗い部分が出来て、この暗い部分が線と
なって人工天空に分離線が出来る可能性があるのである
が、本発明は照射ユニットの先端に配置する角型の乳白
色板を断面「コ」字型の折曲板とすることにより、該境
界部分にも、角型の乳白色板を透過する光が到達するよ
うにして、暗い線を消すように構成したものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は以上の如くであり、次に該課題を解決する手段を説明
する。半球型の天空ドームDに輝度調節可能な照明装置
を付設した人工天空装置において、光源前面に拡散透過
材料を配置した照射ユニットUを一つの天空要素とし、
該照射ユニットUを多数天空ドームD内に配置して天空
を構成したものである。
【0005】
【実施例】本発明の解決すべき課題及び解決する手段は
以上の如くであり、次に添付の図面に示した実施例の構
成を説明する。図1は、本発明の天空輝度分布のシミュ
レーション装置の中心線0−0断面側面図、図2は天空
ドームDに於ける中心線0−0の位置と照射ユニットU
の配置を示す下面図、図3は演出用スポットライト11
と人工太陽Sの位置を示す平面図、図4は本発明の照射
ユニットUの平面断面図、図5は同じく側面断面図、図
6は前面図である。
【0006】図1において、本発明の人工天空装置は、
屋内に設けられており、天空ドームD内に照射ユニット
Uと人工太陽Sが配置されている。天空ドームDの外に
制御コンピュータと、電気設備制御盤と室内拡大モニタ
ーテレビと照明操作卓と人工太陽操作卓等を配置してお
り、天空ドームDの内部の照射ユニットUの輝度と、人
工太陽Sの位置は遠隔操縦によりシミュレーション可能
としている。該制御コンピュータにより、天空ドームD
の内面に配置した853台の照射ユニットUを制御して
いる。該照射ユニットUは左右対称に構成されているの
で、制御コンピュータにより制御するのは427組であ
り、1組で左右の2つの照射ユニットUが同じ輝度を発
するように制御されている。丁度、天空真上の位置の照
射ユニットUは、左右対称とすることが出来ないので、
制御組として1組であり、1つの照射ユニットUの輝度
を調整すべく構成している。故に制御コンピュータによ
る調節回路は427回路であり、照射ユニットUは85
3台となるのである。
【0007】そして図2に示す中心線0−0が天空ドー
ムDの中心位置を示しており、該中心線0−0の上を、
真天空の位置まで上昇する人工太陽Sが設けられている
。また該中心線0−0を中心に左右対称に照射ユニット
Uが426組ずつ東西に配置されているのである。また
中心線0−0の位置の南側に人工太陽通過間隙10が構
成されており、該人工太陽通過間隙10内を、人工太陽
駆動装置Mにより駆動される人工太陽Sが上下するので
ある。また天空ドームD内の、下方の位置において、天
空ドームDの円周内側位置に、演出用スポットライト1
1が45台配置されている。該演出用スポットライト1
1は調光する為の15の制御回路を具備しており、該1
5の制御回路により演出用スポットライト11を、赤・
青・白の3組に分けて、それぞれの輝度が調節される。
【0008】図1は天空ドームDの東西の分岐点に設け
た中心線0−0に於ける断面図を示している。半球状に
構成した天空ドームDは地平線レベルL−Lより上の部
分であり、地平線レベルL−Lより下の部分は天空部分
を構成していない地平線以下の部分である。そして該地
平線以下の部分に隔壁17を円周状に設けて、該隔壁1
7の外側で天空ドームDの内側面との間に、演出用スポ
ットライト11の45台を配置している。該演出用スポ
ットライト11により青色・赤色の光でライトアップし
、朝焼けから青空、夕焼けの効果シーンを演出すること
が出来る。
【0009】天空ドームDの内面に設けた853台の照
射ユニットUは、全て白色光を照射すべく構成している
ので、天空の輝度分布は表現できるのであるが、青空の
表現は出来ないのである。同様に夕焼けを朝焼けの表現
も出来ないので、このような状態を作りだす為に、白色
の照射ユニットUにより照射した輝度の状態に、青色と
赤色により色を付けて、演出を行っているのである。該
演出用スポットライト11は45台配置されているが、
調光回路は15であり、45台がそれぞれ、青・赤・白
のフィルターを被覆されており、青色演出用スポットラ
イトと赤色演出用スポットライトと、白色演出用スポッ
トライトと、15台ずつの3組に分けられており、どの
組かを点灯することにより、青空と夕焼け・朝焼けと日
中の白とを表現するのである。また、天空ドームD内の
中央の位置に、回転模型台14を配置している。該回転
模型台14は、回転制御駆動機構Nにより地平線レベル
L−Lの上で回転される。該回転模型台14の回転は、
人工太陽Sが地平から天空中央までの90度しか移動し
ないので、午前と午後とを作りだすものであり、午前中
は東から真南の位置に向けて回転し、正午で真南位置と
なり、午後は徐々に西の方向に移動するのである。そし
て一日の状態が表現されると、また回転模型台14は元
の朝の位置に戻すのである。
【0010】図1においては回転模型台14の上に、住
宅模型Hが配置されており、該住宅模型Hの調節及び載
置が容易に出来るように、昇降台15と昇降シザース機
構16が構成されている。また天空ドームDの中で、一
日の天空の輝度の変化や、人工太陽Sの変化を見ている
と、太陽は、90度を上下するだけであり、天空も同じ
位置で輝度が変化するだけであり、回転模型台14の上
の住宅模型Hと同じように動かなければ、一日の動きの
状態に近い状態を体験することが出来ないのである。こ
の状態を閲覧者が体験出来るように、住宅模型Hと同じ
動きをする、体験椅子12を設けている。該体験椅子1
2は椅子支持杆13により、回転模型台14の一部に固
定されている。該構成により体験椅子12は回転模型台
14と共に回転するので、太陽が東から上がって西に沈
む状態を得ることが出来るのである。
【0011】図4から図6において、照射ユニットUの
具体的な構成について説明する。天空ドームDを構成す
る円弧状のドームフレーム20にブラケット21と締結
板28を介して、締結ボルト27により照射ユニットU
を固定している。そしてドームフレーム20はパイプ材
であるので、このパイプ材に対して密着挟持可能なよう
に、ブラケット21の側に三角溝21aを構成し、弾性
板29を介装して挟持している。該ブラケット21の先
端に角函状のランプケース25が取付られている。該ラ
ンプケース25の内部に中心にミニハロゲンランプによ
り構成した光源ランプ31が設けられている。該光源ラ
ンプ31は大型のランプではハレーションが発生したり
、角型の乳白色板22の面全体の均一な輝度が得られ無
いので、小型の光源であるミニハロゲンランプを使用し
ているのである。
【0012】そして該ミニハロゲンランプからの照射光
が角型の乳白色板22の面において均一輝度となるよう
に、反射板30にも乳白色板32を被覆して、ミニハロ
ゲンランプの光源を乱透過させているのである。該反射
板30と乳白色板32の乱透過だけでも、まだ照射ユニ
ットUの前面における均一な照射状態が得られ無いので
、更にランプケース25の前面には、角型の乳白色板2
2が配置されているのである。前記の乳白色板32は、
ミニハロゲンランプからの光が反射板30で反射された
部分を乱透過しており、またミニハロゲンランプは乳白
色板32より突出した長いものであるので、反射板30
により反射されず、乳白色板32を通過しない直射光が
ランプケース25の前面に出てくるので、この照射光を
角型の乳白色板22により乱透過させて、均一な照射光
としているのである。
【0013】また角型の乳白色板22は、断面「コ」字
型の折曲板としており、角型の乳白色板22の側面から
も光が透過出来るように構成しているのである。そして
該側面から透過した光が、隣の照射ユニットUとの間に
出来る境界の間隙の暗い部分を照射して、境界線が出来
るのを阻止しているのである。該角型の乳白色板22か
ら、ランプケース25の内側に摺動固定バネ23が突出
されており、ランプケース25の内部の係止金具24・
24の間に挿入固定されている。
【0014】このように光源ランプ31からの光は乳白
色板32と角型の乳白色板22を透過するときに拡散さ
れて照射され、この照射ユニットUが一つの天空要素と
して多数天空ドームDの内側に整然と並べることにより
、一点に集中した光がなくなり自然に近い形で照射され
て天空を再現できるようになるのである。
【0015】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。即ち、従来の透過材料
で一体成形したドームの外側から照射する透過ドーム型
と、ドーム全体にむき出しの照明器具を並べた直接照射
型との中間的な新方式の照射装置を構成することができ
るようになり、透過ドーム型の利点である拡散光源とし
ての連続性と、直接照射型の利点である輝度制御の容易
性との両者の利点を合わせ持つ照射装置とすることがで
き、より自然に近い採光が得られるようになったのであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の天空輝度分布のシミュレーション装置
の中心線0−0断面側面図である。
【図2】天空ドームDに於ける中心線0−0の位置と照
射ユニットUの配置を示す下面図である。
【図3】演出用スポットライト11と人工太陽Sの位置
を示す平面図である。
【図4】本発明の照射ユニットUの平面断面図である。
【図5】同じく側面断面図である。
【図6】同じく前面図である。
【符号の説明】
D  天空ドーム U  照射ユニット H  住宅模型 22  角型の乳白色板 31  光源ランプ 32  乳白色板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  半球型の天空ドームDに輝度調節可能
    な照明装置を付設した人工天空装置において、光源前面
    に拡散透過材料を配置した照射ユニットUを一つの天空
    要素とし、該照射ユニットUを多数天空ドームD内に配
    置して天空を構成したことを特徴とする人工天空の照射
    装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777248B1 (ko) * 2006-06-21 2007-11-29 경희대학교 산학협력단 채광성능 평가용 인공 천공 장치
WO2006129238A3 (en) * 2005-06-01 2008-04-17 Koninkl Philips Electronics Nv Artificial window
EP1891370B1 (en) * 2005-06-01 2011-08-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Artificial window
CN103759959A (zh) * 2014-01-03 2014-04-30 华南理工大学 一种镜箱式全阴天模拟装置
US10512135B2 (en) 2017-11-20 2019-12-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Control device, lighting device, and illumination system

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