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【発明の名称】 中空状構造体の形成方法及びこの方法に基づいて設計するランプシェード
【発明者】 【氏名】村田 弘志

【要約】 【課題】シェード面に映る陰影のグラデーションの効果に優れたランプシェード及びその構造の形成方法を提供する。

【解決手段】ゾーン多面体を核模型25と設定し、それを基に三角柱状軸32から構成するゾーン多軸体33を形成し、該三角柱状軸の外方側面34を抽出した構造を中空状構造体36とする。核模型をゾーン6面体とするときは、該外方側面の内方縁部38における交点93より外方側の内方縁部に延長面94を付け加え、前記外方側面が互いに線分で接する構造体にする。前記2種の中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持し、各構成要素の延長部を切断し、残る構成要素からなる構造を最終中空状構造体63・95とする。そして、該構造体をランプシェードの基本構造とし、その内部中心に発光装置を据え、各構成要素が光透過性を有する材料とすることによって目的とするランプシェードを形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平行四辺形の面を構成要素とする面構成からなる構成面数12面以上の凸型のゾーン多面体において、該ゾーン多面体を核模型25と設定し、該核模型25の各ゾーン15における一つ置きの面を該一つ置きの面が属するゾーン15に対応する座標軸12に対して平行に延長することで三角柱状軸の内方面29を形成し、前記各ゾーン15の一つの面が一つの三角柱状軸の内方面29に対応することで形成する構造を三角柱状軸の内方面29による構造体30とし、該構造体30を前記核模型26の備えている各座標軸12の延長方向から見て、該各座標軸12に平行に位置する三角柱状軸の内方面29の断面にあたる線分を内方辺とし、該内方辺とその両端部41に位置する三角柱状軸の内方面29にあたる延長線との3本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31とし、該断面31を該断面31の内方辺が接する三角柱状軸内方面29の延長方向に沿って平行移動することによって三角柱状軸32を形成し、該各三角柱状軸32を構成要素とする構造を三角柱状軸からなるゾーン多軸体33とし、該ゾーン多軸体33の各三角柱状軸32の外方側面34を抽出し、該各外方側面34を構成要素とする構造を中空状構造体36とし、該中空状構造体36の各構成要素が互いに接する箇所64を保持する上で、該各構成要素の外方延長部を任意の箇所で切断し、前記核模型25に接する側の各構成要素からなる構造を最終中空状構造体63とする、中空状構造体の形成方法。
【請求項2】
請求項1に記載の中空状構造体の形成方法に基づく最終中空状構造体63をランプシェードの基本構造とし、該構造体63の中心に発光装置を据え、該構造体63の各構成要素が光透過性を有する材料から成ることを特徴とするランプシェード。
【請求項3】
面構成からなる構成面数が6面のゾーン多面体において、該ゾーン多面体を核模型25と設定し、該核模型25の各ゾーン15における一つ置きの面を該一つ置きの面が属するゾーン15に対応する座標軸12に対して平行に延長することで三角柱状軸の内方面29を形成し、前記各ゾーン15の一つの面が一つの三角柱状軸の内方面29に対応することで形成する構造を三角柱状軸の内方面による構造体30とし、該構造体30を前記核模型25の備えている各座標軸12の延長方向から見て、該各座標軸12に平行に位置する三角柱状軸の内方面29の断面にあたる線分を内方辺とし、該内方辺とその両端部41に位置する三角柱状軸の内方面29にあたる延長線との3本の線に内接する円を想定し、該円の中心から該円が接する前記内方辺の両端部41とを結ぶ二本の線分と該内方辺との三本の線分で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31とし、該断面31を該断面31の内方辺が接する三角柱状軸内方面29の延長方向に沿って平行移動することによって三角柱状軸32を形成し、該各三角柱状軸32から構成する構造を三角柱状軸からなるゾーン多軸体33とし、該ゾーン多軸体33の各三角柱状軸32の外方側面34を抽出した構造を第一の中空状構造体36−1とし、該中空状構造体36−1の各外方側面34の互いに接する交点93より外方側の内方縁部38から該各外方側面34の内方に交差する他の外方側面34に対して線分で接する箇所64まで延長面94を付け加え、該延長面94の加わった前記各外方側面34を構成要素とする構造を第二の中空状構造体36−2とし、該第二の中空状構造体36−2の各構成要素がその内方に交差する他の構成要素と接する箇所64を保持する上で、該各構成要素の外方延長部を任意の箇所で切断し、前記核模型25に接する側の各構成要素からなる構造を最終中空状構造体95とする、中空状構造体の形成方法。
【請求項4】
請求項3に記載の中空状構造体の形成方法に基づく最終中空状構造体95をランプシェードの構造とし、該構造体95の内部中心に発光装置を据え、該構造体95の各構成要素が光透過性を有する材料から成ることを特徴とするランプシェード。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本件発明は中空状の構造体を形成する方法に関し、特に照明器具として天井吊り下げ型或いは床置き行灯型のランプシェードの設計に好適な中空状構造体の形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
幾何学は数学における一分野であり、その応用範囲は技術分野に関わる形態の構造や空間の構成・把握に及んでいる。また、その発展は文明発祥以来、建築・彫刻・絵画等の芸術の分野にも影響を与えてきた。幾何学の中でも特に立体を扱った分野を多面体幾何学というが、それら多面体構造の基軸は正多面体いわゆるプラトン立体に基づいている。幾何学の基礎であるユークリッド幾何は「原論」全巻13巻にまとめられているが、最後の3巻は立体幾何に当てられており、その到達点はこの正多面体の解明に向けられている(非特許文献1参照)。
【0003】
今日、多面体幾何学を応用した技術は、大は建築物から小は分子構造模型に至るまで様々な分野において用いられている。照明器具をとりあげると、特にランプシェードの形態において多面体構造を応用しているものが数点ある。具体的にそれらのランプシェードについて述べる前に、先ず、多面体幾何学の発展段階についてその歴史的経過を辿って説明する。この説明によって従来の技術で用いられている多面体の段階を示す。
【0004】
正多面体はプラトン立体とも言うが。その由来は、古代ギリシャ時代、プラトンが彼の著書の中でその多面体について扱っているからである。よって以下、プラトン立体という。その後、この立体はユークリッド幾何「原論」で証明が行なわれ、更に後の時代、アルキメデスはプラトン立体から規則的に変形した立体群を発見することになる。
【0005】
それらの立体は彼の名にちなんでアルキメデス立体といわれている。この立体は、二種類以上の正多角形が各頂点の周りに集まる立体であると同時に、プラトン立体と同じ回転対称性の性質を有しているものである。今日このアルキメデス立体は、多面体幾何学の規則性に基づく分類によっては、半正(Semi−regular)多面体若しくは準正(Quasi−regular)多面体と呼ぶこともあるが、以下、アルキメデス立体という。
【0006】
紀元前後から中世にかけては、様々な科学技術同様、この学問も際立った発展は見られない。その後、アルキメデス双対立体及び星型正多面体などが中世以降徐々に発見されることになる。ここで双対立体とは、元の立体の頂点の数と面の数を互いに入れ換えた立体のことを指していう。
【0007】
近世を迎えては、その双対立体の中の菱形30面体が天文学者であり数学者であるヨハネス・ケプラーによって発見されている。そして近代に至るまで、多くの数学者・科学者によってその法則や証明が行なわれてきた。
【0008】
現代においてはH・S・M・コクセターを頂点とする幾何学者達によって星型多面体や菱形多面体等が研究されている。そして今日、菱形多面体に関してはゾーン多面体という範疇を作り出し発展を見せている。また従来、多面体を解釈するには面構成や枠構成によって行われて来たが、線材や軸材を用いた構成によって解釈する方法も見出されている。(非特許文献2・3及び4参照)
【0009】
多面体構造を応用しているランプシェードの中には、その基本構造にプラトン立体やそれより派生する多面体構造を応用しているものがある。以下、それらランプシェードの具体例を挙げ、図面を参照にその特徴を述べることにする。
【0010】
天井吊り下げ型のランプシェード(非特許文献5参照の事)は、プラトン立体の内の一つ、正20面体を用いて設計している。図183にその外観斜視図を示す。このランプシェード1の形態は球形で、シェード上には花びら状の起伏を規則的に配置している。このシェードは、図184に示す形状の薄手の光透過性を有するポリプロピレン製のシート2を構成要素とし、それを20枚相互に連結することで成り立っている。
【0011】
連結の仕組みは、手作業によってシートのそれぞれの溝3を他のシートの溝3に嵌め込むことによってシェードを連結している。このシートは柔軟であるため、その組み立て工程においては、シートの端部4を曲げることによって他のシートの溝への嵌め込み及びシート同士の連結が可能かつ容易となっている。なお、これらのシートは、ランプシェードの非組み立て状態において比較的小型の箱に平らに収納することが可能であるため、貯蔵空間と輸送費の節減を可能にしている。
【0012】
このランプシェードの構造の特徴は構成している各シートの面が正20面体の各面に接する設定で設計を行なっている点である。図を用いて具体的に説明すると、図184で示したシート2の二点破線で囲まれた正三角が図185で示す正20面体5の面と重なる設定でシートを設計している。図186は当該ランプシェード1の内部に重なる正20面体を示すものである。実線で示した正20面体5の各頂点は、シート2の端部4が五つ集まる箇所にあたる。この図からも分かるように、当該ランプシェード1は正20面体を内包する、換言すれば正20面体を核模型と設定している。
【0013】
次に、このランプシェードの照明器具としての機能及び照射効果について、図183を参照にして述べる。発光装置は、一枚のシートの中央部に設けられた孔から電気ケーブルを通してランプシェードの中心部に設置している。点灯時、光源からの照射光は、シートが光透過性を有することで外部へ淡い光を放ち、シェード面に陰影の異なる二つの間接光を映し出している。一つは正20面体の面に準ずるシェード箇所で、明るい間接光を映し出している。もう一つは、花びら状の箇所で、先のシェード箇所よりも外側へせり出ており、その内側に位置するシェード面からの間接光を遮るため、内側に位置する先のシェード箇所よりも暗くなっている。また、せり出した箇所である花びら状の陰影箇所においては、光源より遠い箇所と近い箇所の差により若干のグラデーションを形成している。陰影のグラデーションは、光源より遠い箇所であるシート縁部が最も暗く、シートの連結箇所である溝に向けて徐々に明るくなっている。
【0014】
次に、星型多面体を用いたランプシェードの例を挙げる。星型多面体はプラトン立体もしくはアルキメデス立体からも形成することができるため(非特許文献献3及び4参照)形態の種類が多い。その為ここではその一例であるアルキメデス立体の内の一つ、斜方立方8面体(Rhombicuboctahedron)から形成する星型多面体を用いたランプシェード(非特許文献3及び非特許文献6参照の事)について述べる。
【0015】
図187でその外観斜視図を示すこのランプシェード6は複数本の角錐状のシェード部品を構成要素としている。外観を成している角錐状のシェード部品は、光透過性合成樹脂によって成型され、内部は中空状で厚みが薄く軽量となっている。ランプシェード6の中心には図188で示す斜方立方8面体(Rhombiccuboctahedron)状のフレーム構造を有したプラスチックフレームをシェード支持フレーム7として具備している。この支持フレームには、図189で示す二種類の角錐状のシェード部品が構成要素として接続している。シェード部品の接続は手作業によって容易に行なうことが可能となっている。
【0016】
このシェード部品の支持フレームへの接続を具体的に説明すると、シェード部品(A)は三角錐から成り、その底面の三角形の辺が、シェード支持フレーム7の三角形の稜線に接続する仕組みとなり、一方、四角錐から成るシェード部品(B)の底面の四角形の辺は、前記支持フレーム7の四角形の稜線に接続する。
【0017】
これらの構成要素は、ランプシェードの非組み立て状態においては比較的小型の箱に収納することが可能であるため、貯蔵空間と輸送費の節減を可能にしている。なお、図190は当該ランプシェードの組み立て経過を示すものであるが、この図からも理解できるように、当該ランプシェードはその内部にシェード支持フレーム7である多面体を内包して成り立っている。
【0018】
更に、このシェードの照明器具としての機能及び照射効果について説明する。発光装置は、一つの角錐状シェード部品の頂点部に孔を設け、そこから電気ケーブルを通してシェード支持フレームの中心部に設置している。点灯時、光源からの照射光は、この支持フレーム通り抜け各シェード内部を照射する。外部からシェードを見ると、シェード面には淡い間接光を映し出している。この間接光には際立った陰影の差はないが、シェード先端部から中心にかけては陰影のグラデーションを形成している。中心側のシェード面が最も明るく、先端に行くに従い徐々に暗くなっている。
【0019】
次の従来技術として、IQライトとして市販されているランプシェードを挙げる。このランプシェードは、薄手の光透過性を有するプラスチックシートを複数枚連結してシェードを形成しているが、その種類は球形も含め数種類の不規則な形態がある(非特許文献7参照の事)。このランプシェードはホルガー・ストローム(HolgerStrom)によるデザインであり、シェードを構成するシートは、中空胴状体の構造用要素の一つとして特許文献に収められている(特許文献1参照の事)。
【0020】
その特徴は、一種類のシートを構成要素とし、それらを複数枚組み合わせることによって複数の種類のシェードを形成する点である。また、それら構成要素は、ランプシェードの非組み立て状態において比較的小型の箱に平らに収納することが可能であるため、貯蔵空間と輸送費の節減を可能にしている。
【0021】
このランプシェードを構成するシートの形状についてより詳しく述べると、その基本構造は、平行四辺形によるものであることが当該特許文献資料の明細書並びに図面の図1より理解できる。その平行四辺形のそれぞれの隅部に鉤爪状の延長部を配することで、シェードを構成する他のシートの同様の鉤爪と相互に連結することでシェードを形成することができる。シートの連結は手作業によって行なわれるが、このシートはポリ塩化ビニールによる材質であるため柔軟性があり鉤同士の嵌め込みは容易となっている。平行四辺形を基本構造に取り入れたこのシートは、連結する枚数によって球形もしくは不規則な形態を形成するが、その外観は、幾つもの菱形が連結する構成を見せている。
【0022】
多面体幾何学の観点から考察すると、菱形面から構成する多面体にはゾーン多面体(Zonohedron)があるが、このIQライトは、そのゾーン多面体に外観が類似しているため、ランプシェードの構造がゾーン多面体に準じている様に見える。しかし、ゾーン多面体の形成方法に照らし合わせれば、必ずしもこのランプシェードの全てがゾーン多面体に準じているわけではなく、その内の一部の形態についてのみ準じている。
【0023】
そこで、このランプシェードと多面体構造との関係について具体的に述べる。先ず、ゾーン多面体についてその外観説明を行い、その多面体群の内どの多面体がIQライトのどの形態に対応するかを述べる。
【0024】
ゾーン多面体は任意の平行多角形のみで構成する多面体である。そのため平行多面体とも呼ばれている(非特許文献3参照)。構成する多面体は無数にあるが、代表的なものは平行四辺形のみによって構成するもので、その数例を図191から図194で示す。図191は42面の、図192は56面の、図193は72面の、そして図194は90面の平行四辺形から成り立っている。
【0025】
また、ゾーン多面体の形成方法によって導かれる多面体においては、正多面体もしくはそれから派生する多面体の範疇に属するものもある。それらの代表例を図195から図198にて示すと、図195の正六面体、図196の切頂8面体(Truncated octahedron)、図197の菱形12面体並びに図198の菱形30面体などはいずれもゾーン多面体である。
【0026】
そこで、IQライトとの関連において述べると、シート12枚から構成するシェード(当該特許図面の図4)のシートの配置は、先に挙げた図197の菱形12面体の面構成に準じており、シート30枚から構成するシェード(当該特許図面の図5)のシートの配置は、図198の菱形30面体の面構成に準じている。これについては、当該特許明細書においても記載されている通りである。
【0027】
どのように準じているかを、図を用いてより具体的に説明すると、図199はIQライトのシート12枚による構成のランプシェードの斜視図であり、図200はシート30枚による構成のランプシェードの斜視図であり、両図中の二点鎖線で示した形は菱形多面体を示すものである。各シートは多面体の面に準じ配置し、両シェードは菱形多面体をシェード内部に内包する設定で設計されている。
【0028】
しかし、この二つのランプシェードのシート構成を除き、他の組み合わせによるランプシェードのシート構成はゾーン多面体の構造には準じてはいない。それはゾーン多面体の形成方法から形成することのできる多面体の面数が当該ランプシェード群の構成要素の数と一致しないからである。例えばシート9枚で構成するランプシェード(図201)及び15枚で構成するランプシェード(図202)において、その内包する構造を二点鎖線で示した場合、その面構造の相対する稜線は、必ずしも全て平行とはならず、ゾーン多面体の性質とは合い入れないからである。
【0029】
次に、当該ランプシェードの照明器具としての機能及び照射効果について述べる。発光装置は、シェード本体中心部に設置され、電気ケーブルは、シートの鉤爪が相互に重なる箇所を通して電球保持体と繋がっている。
【0030】
点灯時、光源から発する照射光は、シートを透過し外部においてシェード面に淡い間接光を映し出している。この間接光が照らすシェード面には、陰影の差が明瞭に表れている箇所が4箇所ある。一つは、シートが重なっていない箇所が最も明るくなっている。二つ目はシートが空間を配して重なる箇所であり、この箇所では陰影が先の箇所より暗くなっている。三つ目はシートの連結箇所に当たる鉤爪同士が接して重なる箇所で、陰影は更に暗くなっている。そして四つ目は、外方に重なるシートが山形に湾曲して内側のシートとの間に空間を形成している箇所、すなわちシェードにおける開口部である。この開口部からは、シートの内側に反射した照射光が外部へ照射するため、他のどのシェード面に映し出された間接光よりも更に明るい光を照らし出している。
【0031】
また、シェード面に映る陰影のグラデーションについては、微かに表れている箇所と明らかに形成している箇所の二箇所を認めることができる。その内の一箇所はシートの重なっていない箇所である。この箇所は、シートがなだらかに湾曲しているため光源からシェード面への距離にわずかな違いがある。その為、照射光の照度にも微かな違いが生じ、湾曲しているシートの光源より遠い箇所と近い箇所では微かな陰影のグラデーションを認めることができる。もう一つの陰影のグラデーション箇所はシートが重なる箇所である。内側に重なるシートの縁部の輪郭が外方に重なるシート外方面に影として映り、その陰影は若干のグラデーションを形成している。
【0032】
なお、照明器具としての機能として付け加えるべきことに、各シートはその組み立て時において外側へ湾曲しているため、本体内部から外部に抜ける複数の空間、いわゆる開口を形成している。その開口は、内部に点灯する光源が放出する熱の換気を行なうため、内部における熱の過熱を避ける働きをおこなっている。
【0033】
以上、三点のランプシェードにおける従来の技術をまとめると、その構造には多面体構造を用いている点であり、用いている多面体が主に単一の面を構成要素として成り立っているため、ランプシェードにおいても同様に単一の部材によって形成することができ、組み立て工程に反復性を有している。それによって部材の製造費、貯蔵空間及び輸送費の節減を可能にしている点が利得な技術的効果となっている。
【非特許文献1】「ジュニア数学百科」監修:馬場良和、出版社:大竹出版、ユークリッド幾何学p404
【非特許文献2】「多面体と建築」著者:宮崎興二、出版社:彰国社、多面体の歴史pp.1−26、
【非特許文献3】「建築のかたち百科」著者:宮崎興二、出版社:彰国社、(星型多面体pp68−70、アルキメデス立体及びその双対立体の外観一覧p52、線材・軸材による構造pp94−95、星型多面体状の照明器具p68、ゾーン多面体pp.88−91)
【非特許文献4】「正多面体を解く」著者:一松信、出版社:東海大学出版会
【非特許文献5】「FLAKE LAMPカタログ2005」UPL:http:www.dailies.co.jp/kagu−080.html、2005年
【非特許文献6】「SPARKLING LIGHTカタログ2005」UPL:http:www.shop−colour.net/goods/b/funlump/details/BIL−018.html、2005年
【非特許文献7】「IQライトカタログ2005」UPL:http:www.iqlight.jp、2005年
【特許文献1】特開昭50−4885号広報(発明者:ホルガー ストローム)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0034】
ランプシェードの意匠性は、その形状にもあるが、それにともなう照射効果にもある。その効果には、シェード面に映る陰影の釣り合いや対照・変化及びグラデーション等があり、特に陰影のグラデーションに幅があり、柔らかな間接光をシェード面に映し出すランプシェードはインテリアとして価値の高いものである。しかし、先の項で示したランプシェードの照射効果は際立って優れているとはいえない。
【0035】
そこで以下、特に照射効果が優れているランプシェードを挙げ、照射効果について比較し違いを説明する。レ・クリント社(デンマーク)は、主に天井吊り下げ型照明器具を製造販売している。以下、レ・クリントライトという。それらの内、主にポール・クリスチャンセン(Poul Christiansen)によるデザインのランプシェードは、一枚の光透過性を有するプラスチック製のシートをその面に曲線や直線の折れ目を付けることで山谷状に折り、中空状の球形若しくは楕円形の立体に形成している(非特許文献8参照の事)。ランプシェードの立体的な曲面と鋭く折れ曲がった稜線の調和が特徴である一方、点灯時のシェード面に映る陰影は変化に富み、特に陰影のグラデーションは柔らかな印象を与えている。
【0036】
このライトの照射効果の要因は、シートを山谷状に折ることで光源からシェード面への距離に変化を加えていることによる。シェード面は凸凹状となり、それと同時にシェードを境とする内側及び外側空間に変化を加えている。それによってシェード面を透過する光量やシェード内部で拡散する光量にも変化が生じ、シェード面に陰影のグラデーションが生じることになる。その陰影の段階はより均一に、換言すればグラデーションが一定の調子で明から暗へと変化している。特にその顕著な例はライト商品番号LK−172・LK−157である。またLK−170・LK−171においてはグラデーションの幅に長短はあるものの、陰影の箇所が数箇所あり変化に富んでいる。
【0037】
背景技術の項で挙げた引用例を、このランプシェードと比較した場合、明らかに陰影のグラデーションに違いを認めることができる。背景技術の引用例では陰影のグラデーションを認めることはできるが、陰影面に対して明暗の差が少なく明瞭とはいえない。それに加えて陰影の変化には乏しい。具体的には、正20面体を用いたランプシェードの場合は明暗の差は極微かであり、星型多面体状のランプシェードの場合はグラデーションを認めることはできるものの陰影の種類は単一であり、IQライトにおいては、明瞭に認めることの出来るグラデーションはその幅が陰影面に対して短いため均一とはいえない。
【0038】
もう一つの比較例として挙げるべきは、ルイス・ポールセン社(デンマーク)の照明器具で、ポール・ヘニングセン(Poul Henningsen)によるデザインのPHランプとして知られているものである(非特許文献9参照の事)。このランプシェードの材料は、必ずしも光透過性を有するものに限ってはいない。そのシェード構造の特徴は、構成要素である複数のシェード部材が曲面を成し、なお且つ部材同士の間に空間を設け、部材が重なって構成している点である。加えて、それらの構成要素が平行もしくは角度を成していることによってシェードの内外空間に変化を加えている。それによって光源からの照射光はシェード内面で反射・拡散し、下方に位置するシェード部材上面を照らすことで光源からの直接光が視角に入らない働きをしている。
【0039】
またシェード内側で反射する照射光は、その下方に位置するシェード外側面を照らすことによって、その面に陰影のグラデーションを形成している。このグラデーションの段階は均一でやわらかい印象を与えているが、それは部材形状が緩やかに曲面を成して反射光を拡散するためである。この内容についての詳細は公開文献明細書(特許文献2参照)に記載されている。
【0040】
なお、このPHランプの特徴である、シェードの構成部材に空間を配して重ねることで照射効果を高める技術は、ハンス・アウネ・ヤコブセン(Hans Agne Jakobssonn)がデザインしたランプシェードにも共通点を認めることができる(非特許文献10参照の事)。
【0041】
これに対して背景技術の引用例ではIQライトのみ部分的に共通点を認めることができる。その箇所は本体内部から外部へ抜ける空間、即ちシートが重なる箇所である。光源からの照射光は、外方に重なって位置するシート内側面に反射し、その内方に重なって位置するシート上面を照らし、若干拡散光となり陰影のグラデーションを形成している。しかし、シートの重なる空間においてシートの重なる幅がシートの長さに対して短いため、際立った陰影のグラデーションを形成してはいない。
【0042】
本件発明者は、比較例のシェード面に映る陰影のグラデーションを検討した結果、その照射効果を高めている要因はシェードの形成及び構成であることに気づいた。そして、その点を局所的に分析すると、以下の二種類に分類できることを見出した。前者はシート面を山谷状に折って凹凸面のシェードを形成している点である。また後者は、シェードの構成要素となる部材同士空間を配して重ね、光源からの照射光が間接的に外部へ拡散・放射するようにシェード部材を構成している点である。
【0043】
しかし、背景技術の項で示したランプシェードはシートを折ることによって陰影のグラデーションを形成する方法は用いていない。また、シェードの構成要素が空間を配して重なる点においては、IQライトがこの方法を用いてはいるが、比較例ほどの十分な照射効果を認めることは出来ない。
【0044】
ここで、従来の技術における問題点を明確にすると、多面体を用いた従来のランプシェードは、シェード構造に多面体を用いることによってその幾何形態の性質を引き出し、他のランプシェードにはない優れた技術的効果を生み出している。にもかかわらず、その照射効果においては比較例のランプシェードに劣る点を認めざるをえない。それは、先に述べた照射効果を引き出すに適したシェードの形成・構成方法を用いてはいない点にある。換言すれば、照射効果を高めるためには用いている多面体の構造自体に限界があるといえる。
【0045】
そこで、本件発明の課題は、多面体構造を用いその性質を生かしつつも、従来よりも陰影のグラデーションとしての照射効果に優れたランプシェードを提供することにある。そして更なる課題は、その照射効果を得るに適した構造の形成方法を提供することにある。
【非特許文献8】「LE KLINT カタログ2005」UPL:http://www.momoda.co.jp/leklint/leklinttop.html、2005年
【非特許文献9】「LOUIS POULSEN カタログ2005」 UPL:http://www.louis−poulsen.com、2005年
【非特許文献10】「JAKOBSSON LAMPカタログ2005」UPL:http://www.yamagiwa.co.jp/interior/lighting/jakobsson、2005年
【特許文献2】米国特許第1,757,527号(発明者:Poul Henningsen,May 6,1930)
【幾何学構造の説明】
【0046】
ゾーン多面体は、多面体幾何学の発展段階において20世紀中期以降知られた存在である。かかる技術的な課題は、この多面体構造を基に、その外殻を軸材による構造体で形成し、更にその構造の各構成要素の外方側面を抽出した構造を形成することによって達成することができる。そして、その構造体をランプシェードへと応用する。
【0047】
本発明の要は、ゾーン多面体と軸材による構造の二つ要素における接点を見つけ、それらを融合することによって新たな構造の範疇を見出している点にある。そこで、課題を解決するための手段を述べる前に、その二つ要素について説明し、その接点について述べることにする。
【0048】
以下、第一の要素であるゾーン多面体について本件発明に関連する箇所に即して説明する。この多面体は、1960年代幾何学者H.S.M.コクセター(H.S.M.Coxeter)がその構造理論を発表する以前には断片的に発見されていたにすぎなかった。しかし、それ以降この理論は建築家スティーブベイヤー(Steve Baer)によって開発され、構造システムとして発表されることになる。ベイヤーは、この構造システムをゾーンシステムと名付けるとともに、このシステムを用いて構築するドーム状の構造物をゾームとも名付けた。その後ゾーン多面体の形成方法は拡大し、今日に至っては、幾何学者であり彫刻家のジョージ Wハート(George W.Hart)がこの形成方法を体系化している。
【0049】
ゾーン多面体の範疇に属する代表例は背景技術の項で示したが、それ以外に、参考として一般的に知られているものを図で紹介する。図203は菱形20面体(Rhombic Icosahedron)、図204は斜方切頂立方8面体(Rhombitruncated Cuboctahedron)そして図205は斜方切頂20・12面体(Rhombitruncated Icosidodecaedron)である。
【0050】
ゾーン多面体は様々な方法により定義付けされているが、この多面体を名付けた幾何学者コクセターは以下のように定義を行なっている。「ゾーン多面体とは、平行2m角形(平行多角形:二つずつの辺が平行な多角形)の面から成る凸型多面体であり、その面の数はn(n−1)である。ここでnは、多面体において互いに平行となる稜線の異なる方向の数である。」(非特許文献11参照)。
【0051】
また、ゾーン多面体の特質としては、ゾーン(Zones)と呼ぶ平行四辺形の面の連結した帯を有している。この帯は、多面体の赤道上を一周していることからゾーン(Zones)と呼ばれている(非特許文献12及び13参照)。具体的にゾーン多面体の形成原理を説明することで、先の定義とゾーンの概念がより明瞭となるであろう。
【0052】
ゾーン多面体の形成原理の基軸となるところは座標軸の構成である。その構成を基にゾーン多軸体を導く。ここでの座標軸とは、原点を始点とする半直線ではなく、原点を通過する全直線を指していう。例えば図206で示す座標軸構成である。この図は原点11aを通過する4本の軸12aによる構成を示している。設定する座標軸構成は任意設定によっても可能であるが、一般的なゾーン多面体はプラトン立体及びそれより派生する多面体から導く座標軸構成に基づいて形成している。座標軸構成の設定にこれらの多面体を用いる主な理由は、プラトン立体の備えている回転対称性の特質を応用できる他、幾何解析と分類化の容易性にある。
【0053】
先の図で示した座標軸構成は正6面体の備えている3回回転対称軸を用いている。図207は正6面体8を貫通する該座標軸構成を示すものである。ここで回転対称軸について説明すると、対象物(この場合多面体)を貫通する座標軸の延長方向から見て、その対象の形状が回転することによって元の形状と重なり一致する場合、この軸を回転対称軸という。そして360度の回転の内、何分割の回転で元の形状と重なるかによってその分割数を示す。
【0054】
正六面体の場合、各頂点と体心11aを結ぶ軸の延長方向から見る体の形状は、図208で示すように菱形を三つ合わせた正6角形となる。よって、この形状は軸12a3を中心に360度を3分割した角度で回転することによって元の形状と重なり一致するので、この軸を正6面体の備えている3回回転対称軸という。
【0055】
以下、図207で示した座標軸構成に基づいて形成するゾーン多面体の一例を示し、その形成原理を説明する。ゾーン多面体を構成している平行四辺形において、その内角の角度は設定した座標軸が原点で互いに成す角度を用いる。当該例の場合、4本の座標軸が交差して成す角度は二種類で、70.5度及び109.5度となり、この角度を内角とする平行四辺形は一種類である。設定する座標軸構成によっては交差する角度の数が増え、形成する平行四辺形も数種類の場合もある。
【0056】
次に、この平行四辺形によってゾーン多面体を形成するが、ゾーン多面体の面数は設定した座標軸の本数によって定まる。その面数は方式n(n−1)で示すことができ、nは座標軸の本数を示している。当該例の場合、4座標軸なので12面構成の多面体となる。また、軸構成の設定をこの4座標軸構成の内3座標軸に設定すれば6面構成のゾーン多面体となる。
【0057】
それらのゾーン多面体を図によって示すと、図209が面数12枚による菱形12面体9であり、面数6枚による構成はゾーン6面体となる。ただしゾーン6面体は、次の図で示す様に二つの多面体となる。一つは図210で示す鋭角ばかりが集まる頂点を持つゾーン6面体13であり。もう一つは図211で示す鈍角ばかりが集まる頂点を持つゾーン6面体14である。よって同じ試みを任意のn本の座標軸に基づいて行なえば、ゾーン20・30・42・・・n(n−1)面体を得ることになる。
【0058】
ゾーン多面体とその体を導く座標軸構成との関係は、ゾーン多面体の特質であるゾーン(Zones)という概念について説明することで理解できる。ゾーンとは平行四辺形の連結した面の帯で、その帯上の稜線は体を導く座標軸に対して平行に位置している。この様にゾーンと座標軸の関係は対応しているため、以下、両者のこの関係に対して「対応する」という表現を使う。
【0059】
また、ゾーン多面体を導く座標軸に対しては、ゾーン多面体がその座標軸を備えることと同様の意となるため、以下「ゾーン多面体が備えている座標軸」という表現を使う。
【0060】
図209で示した菱形12面体の場合、その体が備えている4本の座標軸12aに対応するゾーンは四つあり、以下の図によって示す。図212で示す面の連結(ゾーン)15a1は座標軸12a1に対応するものであり、図213で示す面の連結(ゾーン)15a2は座標軸12a2に対応するものであり、図214で示す面の連結(ゾーン)15a3は座標軸12a3に対応するものであり、図215で示す面の連結(ゾーン)15a4は座標軸12a4に対応するものである。これらの図から分かるように、各座標軸に平行な稜線は、面をともなって連結し、体を一周して面の帯を形成している。
【0061】
ゾーンを構成する面は平行四辺形からなり、全てのゾーン多面体は平行四辺形の面によって構成する。しかし外観から判断すれば、それらゾーン多面体の中には正6角形や正8角形といった平行多角形の面を有するゾーン多面体もあり、それらは必ずしも平行四辺形による構成のものではないと判断しがちである。例えば、図216で示す切頂8面体(Truncated Octahedron)若しくは図217で示す斜方切頂立方8面体(Truncated Cuboctahedron)等である。しかし、これらは図中の二点破線で示すごとく連結する平行四辺形の二面角が水平となり平面へと退化してしまうため平行6角形や8角形を形成するのである。この形成は設定する座標軸構成によるものであり、座標軸構成によっては構成面に平行四辺形以外の平行多角形を含むものが表れる。
【0062】
次にゾーンと方式との関係を説明する。図218はゾーンの交差を概念図によって示すものである。この図においてゾーン15は、座標軸12を地軸とみなした場合赤道に位置し、体の周りを一周している。座標軸数nはゾーンを示す数でもあり、二本の座標軸12に二つのゾーン15が対応している。座標軸が互いに交差する位置は体の体心11の一点であるが、それに対応するゾーンの場合、二本のゾーンが互いに交差する位置は二つの面となり、地軸に対して東西の二箇所の面16となる。いわゆる一つのゾーンは交差する他のゾーンと二つの面を共有することになる。
【0063】
数式で説明すると、一つのゾーンにはそれ自身を除く(n−1)のゾーンが重なっている。そして、このゾーンは他のゾーンと共有する2面を有することにより2(n−1)の平行四辺形を有することになる。例えば、四つの座標軸を備える菱形12面体の場合、一つのゾーンに対して3本のゾーンが重なり、一本のゾーンは6つの平行四辺形から成り立つことになる。よって、1つのゾーンが2(n−1)面を有することで、全ゾーンの有する面数はn×2(n−1)で表すことができる。しかしゾーン多面体の全ての面数となると、構成面の平行四辺形が2つのゾーンを共有しているため、実際はその半分の数となり、n(n−1)となる(非特許文献13参照)。
【0064】
ゾーン多面体の形成はこの原理に従っているため、先で挙げた古典的な多面体群や星型多面大群とは形成方法を異にしていることが分かる。この点を比較して大別すると、アルキメデス立体はプラトン立体のそれぞれの頂を切り取る方法で形成し、これを切頂化(Trancation)と呼び、アルキメデス立体の双対立体はアルキメデス立体を双対化(Dualization)することによって形成することができる。星型多面体は、体の中心に多面体を核模型と設定することで形成し、星型化(Stellation)と呼んでいる。これに対してゾーン多面体は、座標軸構成を用いることによって形成している。この形成を、ジョージ W.ハート(George W.Hart)はゾーン化(Zonohedirification)と命名している。以下、それに倣いゾーン化という。
【0065】
ゾーン化における座標軸構成の設定には主に古典的多面体を用いている。例えば、図219で示す正12面体の備えている5回回転対称軸は6本からなり、全ての座標軸を用いてゾーン化すれば6つのゾーンを形成し、図198で示した菱形30面体を形成することになる。また、この6本の座標軸の内5本を座標軸構成に設定すれば、図203で示した菱形20面体を形成することになる。以下、ゾーンの数を略して6ゾーン、4ゾーンという。
【0066】
スティーブ ベイヤー(Steve Baer)は、このゾーン化の適用を広げ1973年の公開特許文献の中で10ゾーン及び31ゾーンを提案している。その10ゾーンは、正12面体の備えている3回回転対称軸、すなわち正12面体の中心と20個の頂点を結ぶ10本の直線からなる軸構成を設定しゾーン化している。31ゾーンは、正12面体の3回回転対称軸10本、5回回転対称軸6本、及び2回回転対称軸15本の全てを合わせた31本からなる座標軸を用いたゾーン化である(特許文献3参照)。今日ジョージ W.ハートは、このゾーン化の対象となる座標軸構成を古典的多面体群に広げ体系化し、ゾーン化の理論を発表している(非特許文献14参照)。以上、本件発明に関わる第一の要素の概要を述べてきた。
【0067】
次の第二の要素は軸材による構造である。今日、この構造は異なる技術分野において応用されている。後に挙げる建築、木組みの立体パズル及び化学繊維の立体織等の分野においてである。それぞれの分野においては適宜な名称で呼んでいるが、幾何学の分野においては、発展途上の段階に位置しているため、明確に概念化が定まってはいない。ただし、ここで挙げる構造の一部については、宮崎興二が建築における構造として多線体と呼び(非特許文献15参照)、また岡利一郎は、論文において多軸体と命名している(非特許文献16参照)。
【0068】
本件発明者は、永年の幾何学に関する研究を通して、多面体に対応するものや、後に述べることになるその変容型のものについては多軸体と、そして包まれた空間でない、例えば、面等に対応するものについては単に軸体と呼ぶことが適切であると判断し、以下多体軸体及び軸体という。
【0069】
そこで、既に発表されている多軸体及び軸体を例に用いてその概念を具体的に説明するが、これらの幾何学概念はユークリッド幾何学とは異なる点があるため、先ずその幾何学的概念について明確に説明する。そこでは幾何学の基本的な対象である線を扱うため、ユークリッド幾何の概念との異なる点を比較する。
【0070】
ユークリッド幾何において、線は点の集合であり幅のない長さとして定義されている(「原論」第1巻23個の定義の一つ)。そして、この概念は平面及び立体にも及んでいる。比較のため、先に示した図219の正12面体17の枠構造を用いることにする。ユークリッド幾何の観点から、この立体を構成する稜線は、概念上極限まで拡大視したとしてもその幅に変化はなく、太さという実体も有してはいない。しかし、線が太さ・幅を有する実体としてとらえることができることもまた概念上の事実である。
【0071】
図220は正12面体のそれぞれの稜線が太さを有した状態を示している。概念上、線分は極限まで拡大視しても太さを有するという前提条件である。線ではあるが、ここでは軸と解釈する。この軸の交点は、線のそれとは異なり交わることはない。よって、軸は多面体の各頂点に準じて規則的に交差することになる。軸が多面体に準じて多軸体を構成する場合、軸の交差を右重ね旋回若しくは左重ね旋回のどちらかに統一することでその形を構成することができる。この規則性を保持した上で軸の交差によってできる三角形状の空間18を徐々に広げていく。それによって、軸同士の接点は軸の長手中心方向へと除々にずれ、形態が変容することになる。
【0072】
その変容を図221から図225にかけての5段階で示す。この一連の変容過程において軸の太さが一定であるならば、多軸体の大きさは、軸の太さに対して図221から図223にかけて徐々に小さなり、図223が最も小さくなる。そして、この状態を境にして図225にかけて徐々に大きくなっていく。これらの図において、軸は無限延長する形態となるが、多軸体の形態の変容を明確に示すため、軸交差部より外方側の延長部は切断し、省略して示している。
【0073】
図226は正20面体5の枠構造を示すが、図225の多軸体はこの正20面体に対応する多軸体であることが理解できる。これらの多軸体の変容工程から、正12面体に対応する多軸体から正20面体に対応する多軸体の変容が一連の軸構成の変容であることが理解できる。
【0074】
正20面体と正12面体はお互いに双対の関係にある。この双対関係をユークリッド幾何の観点からすれば、2つの独立した立体を示し、頂点の数と面の数を入れ換えることによってお互いの形態を入れ換えることのできる関係にあると説明できる。しかし多軸体の観点からすれば、2つの立体の間にはトポロジー的性質を認めることができる。この概念は、幾何学の範疇において非ユークリッド幾何における射影幾何の範疇に属するものである。射影幾何学の無限遠線の解釈に基づけば、線は太さを有した軸へと置き換えて解釈ができる(非特許文献17参照)。
【0075】
以下、既に発表されている軸体及び多軸体を例に用いてその概要を説明する。先ず、多軸体と軸体の違いを明確に示すため軸体から挙げる。軸体は面の連結に準じた構造体である。その一つの例として、英国カベントリー(Coventry)大学のオリバー・バベレル(Oliver Baverel)は、軸体の連結を主に建築物の屋根構造として技術転換することを提案している(特許公開文献4および非特許文献18参照)。
【0076】
その構成要素の斜視図を参考図227で示すが、これは先に示した多軸体における3本の軸の交差と構成は同じである。この構成要素を4角形・6角形及び8角形の面の連結に準じて連結した構成を当該特許図面は記載しており、その代表的なものを参考図228で示す。
【0077】
そして当該発明は、この連結した軸体に湾曲を加えてトンネル状のドームの屋根ができることを提案している。参考図、図229はその概念構造を示している。
【0078】
更に当該発明は、軸体を屈折するために屈折部に菱形の構成を組み込んで角錐状のドーム構造ができることも提案している。その代表的なものを参考図面にて示すと、図230はその軸構成の平面図であり、図231はその構成によって構築する構造物の外観概念図である。軸体は連結することで立体を形成することが可能である。しかし、その構成はあくまでも湾曲若しくは屈折した2次元である平面に準じている。
【0079】
それに対して多軸体は、多面体に準ずるものであり、またその変容可能な形態をも含めたものである。以下、その多軸体の例を挙げ具体的に説明する。図232で示す建築家日詰昭男の考案した立体組織は、先に示した図222の多軸体の構成に対応するものである。この立体組織は、構成要素が軸状ではなく帯状となって星型を形成している。しかし、図222の多軸体における各軸を体の中心を手前にして左右から扁平な帯状にした上、更にその帯を延長し、その延長端部を接合することでこの星型状の立体を形成することができる。(特許文献5および非特許文献15参照)。
【0080】
また、先に示した図224の多軸体に対応する例としては、科学者アラン・ホールディングの考案した星型多軸体がある(非特許文献15参照)。その外観を図233で示す。この多軸体の特徴は、各軸がその延長端部において軸芯で接合し、その接合によって三本一組の軸が正三角形を形成している点である。その正三角形は6組あり、体の中心で互いに組み合うことで形態を保っている。この星型多軸体は、各軸が互いに接する接点部より延長側の軸を切断すると、図224で示した多軸体と同じ形態となる。
【0081】
先に示した図223の多軸体は変容過程における中間の形態に位置している。その判断は、軸の接点が一方の端部から他方の端部へと移動する過程で、軸が規則的に平行に並列することから分かる。図234で示すパズル作家ステュアートT.コッフィンが考案した木組みの立体パズルはこの構造に対応する。このパズルは、断面形状が菱形のパズルピースから構成している。しかし、このピースの断面を丸い軸に置き換えることによって、先に示した図223の多軸体と構成が同じであることが分かる。
【0082】
コッフィンは、その他にもこのパズルと構成を同じとする軸形状の異なるものを数点考案している。その例を挙げると、図235で示す立体パズル19は、先の菱形柱状のパズルピースを三角柱状へと変容したものである。(特許文献6および非特許文献19参照)。
【0083】
更なる例としては、多軸体の命名者である岡利一郎及び川本昌子は、論文にて多軸体の変容過程に当たるものを載せている(非特許文献16参照)。それらの多軸体は、図222と図223で示した多軸体のそれぞれの軸を延長した形態を示している。その他、プラトン立体は、規則的にお互いが入れ子構造となるが、両氏はこれと同様のことを多軸体で試みている(非特許文献16の121項図4−d)。
【0084】
ところで、多軸体の変容過程は、先に示した正12面体及び正20面体以外のプラトン立体に対応しても形成することができる。そこで、残る正4面体・正6面体及び正8面体に準じる多軸体の変容を示し、次にそれらの変容過程に対応する多軸体の応用例を挙げる。
【0085】
正6面体と正8面体は互いに双対の関係にあり、正4面体はそれ自身で双対の関係にある。図236から図238にかけては、正6面体と正8面体の双対の関係に準じる多軸体を3段階で示している。図236は正6面体に近い状態を示している。各軸の交差によってできる三角形状の空間20は、正6面体の各頂点にあたる。この空間20を先に示した多軸体同様に広げていくことで形態は除々に変容していく。図237はその変容過程における中間の形態を示し、図238は正8面体に近い形態を示している。
【0086】
また図239から図241にかけては、正4面体とそれ自身の双対関係に準じる多軸体の変容過程を3段階で示している。図239は正4面体に近い状態を示している。各軸の交差によってできる三角形状の空間21は正4面体の各頂点にあたる。この空間21を先に示した多軸体同様に広げていくことで、形態は図239から図240を経て図241へと変容する。図241の形態は二つ一組の軸が平行となり、一連の形態の変容過程において最も小さくなる。そして三角形状の空間21は、他方の三角形状の空間22と同じ大きさとなる。更に、この空間22を除々に広げていくことで形態は逆に工程を辿り、再び正4面体に対応する形態へと変容していく。
【0087】
ステュアートT.コッフィンは、前記の二つの多軸体の変容工程においても、同様の構成からなる木組みのパズルを考案している。変容過程における中間の形態に位置する図237及び図241の構造をそれらのパズルに応用している。その外観を図によって示すと、図242で示す立体パズル23は図237で示した多軸体に対応し、図243で示す立体パズル24は図241で示した多軸体に対応する。これらの木組みのパズルにおいては、軸が角柱状となり、パズルの機能に適した形状にパズルピースを設計しているが、軸の構成は前記多軸体と同じである(非特許文献20参照)。
【0088】
これまでに述べてきたプラトン立体に準ずる多軸体の変容工程において、それら中間の形態に位置する多軸体の構成は、規則的に軸が並列しているため、軸を延長した場合、複数の軸が一組の束となり、その束を座標軸とみなすことができる。
【0089】
その形態をそれぞれ図によって示す。図244の多軸体は、図241の多軸体における全ての軸を四角形の角柱状に延長した構成を示し、図245の多軸体は、図237の多軸体における全ての軸を6角形の角柱状に延長した構成を示している。そして図246の多軸体は、図223の多軸体における全ての軸を円柱状に延長した構成を示している。
【0090】
なお、各図中における一点破線の矢印は並列する軸の方向を示している。図244における一点破線は3本の座標軸を示し、図245のそれは4本の座標軸を示し、図246のそれは6本の座標軸を示している。
【0091】
更に、これらの軸構造の内、図244及び図245の基本構成を中心に据えて、その周りに元の軸に対して平行に軸を組む構成を見せる多軸体の例がある。この重層型の多軸体の構成は、今日複合材料の立体織の繊維構成に用いられている。複合繊維は、座標軸に平行して織込んでいるが、その周りを周期的に幾重にも重ねるがごとく繊維を通すことで、強固且つしなやかな材料を作っている(非特許文献21参照)。
【0092】
図246の多軸体については、6本の座標軸を形成しており、交差軸の間には空間の占める割合が多く、繊維としては隙間が生じるため複合材料としては用いられてはいない。しかし日詰明男は、この6座標軸に準じる多軸体を用いて立体組織を考案し、工芸品や建築構造等への応用を提案している。その立体組織は、この多軸体の周りに複合材料同様幾重にも軸を通しているが、その平面図における軸の配置は非周期性を有したペンローズタイルの配置に準じている(特許文献5及び非特許文献15参照)。
【0093】
以上、軸体及び多軸体の幾何学的概念に始まり、既に発表されている多軸体の様々な技術転換をプラトン立体に即して説明してきた。それによって多軸体の特徴を次の三つにまとめることができる。
【0094】
一つは、プラトン立体はユークリッド幾何の観点から捉えると多面体という面や線の構成で成り立つが、非ユークリッド幾何学の観点から捉えれば多軸体という軸構成によっても把握することができる。二つめは、プラトン立体をユークリッド幾何学の観点から捉えると五つの多面体として区別することができるが、非ユークリッド幾何学の観点から捉えると3つに集約することができる。それは、3つの座標軸、4つの座標軸及び6つの座標軸を形成する多軸体である。三つめは、多軸体は単体型及び重層型を含め様々な技術分野において用いられその開発の可能性がある。
【0095】
そして本件発明者は、この多軸体の永年にわたる研究過程において、以下の点でゾーン多面体との接点を見出すに至った。それは、ゾーン多面体が備えている座標軸構成と多軸体が備えている座標軸構成には同一のものがあるという点である。
【0096】
それを具体的に説明すると、ステュアートT.コッフィンの木組みのパズルを分析することで明確となる。図235で示した6本の座標軸を形成する多軸体対応のパズル19の内部には菱形30面体を想定することができる。このパズルを分解し、その内部に菱形30面体を想定した状態を図247で示す。パズルピース19の内方面は、菱形30面体10の菱形面と面を共有し、菱形30面体はパズル内部に隙間がなく収まることになる。
【0097】
図242で示した4本の座標軸を形成する多軸体対応のパズル23においてもその内部には菱形12面体9を想定することができる。そのパズルを分解し、その内部に菱形12面体を想定した状態を図248で示す。パズルピースの内方面は、菱形12面体9の菱形面と面を共有し、菱形12面体はパズル内部に隙間がなく収まることになる。
【0098】
更に、図243で示した3つの座標軸を形成する多軸体対応のパズル24においてもその内部に正6面体を想定することができる。このパズル構成を分解し、その内部に正6面体を想定した状態を図249で示す。このパズルピース24の内方面は、正6面体8の面と面を共有し、正6面体はパズル内部に隙間がなく収まることになる。これら内部に収まる三つの多面体は、古典的な多面体の範疇に属する多面体ではあるが、ゾーン多面体の範疇にも属している。
【0099】
ここにおいて本件発明者は、他に座標軸を形成する多軸体においても、その内部にはゾーン多面体を内包することができることに気づいた。このことは、逆にゾーン多面体に観点を移せば次の様に言い換えることができる。ゾーン多面体を中心に据え、核模型とし、そのゾーン上にこのゾーン多面体が備えている座標軸に対して平行に軸を配置することによってゾーン多面体に準じる多軸体を形成することができる。
【0100】
それについては、他のゾーン多面体を核模型として設定し、図面を参照にその形成を説明すればより明瞭となるであろう。一例として図191で示したゾーン42面体を核模型と設定し、円柱状軸による多軸体を形成すれば図250で示す多軸体となる。それぞれの軸は無限に延長する状態であるが、図中においては各軸が互いに接する箇所付近より外方側は切断し省略して示す。そして内部にはゾーン42面体を内包する構造となり、図中ではその多面体を二点破線で示している。
【0101】
ゾーン多面体に対応する軸の配置は、各ゾーン上の一つ置きの面に稜線と平行になるように軸を配置する。その際、ゾーン上の一つの面は、二つのゾーン共有しているため二つの座標軸に対して軸を配しえるが、ゾーン上の一つの面は常に一つの軸に対応するという設定によって、各軸はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができる。なお、その軸構成における軸の交差と重なりは、右重ね旋回若しくは左重ね旋回の鏡像の性質を有するものがある。
【0102】
この様にゾーン多面体を内包し、この多面体の備えている座標軸に準ずる軸構成による多軸体については、今日の幾何の範疇において明確な概念を示す名称がない。そのため本件発明者は、以下この多軸体をゾーン多面体に準じる多軸体という意味でゾーン多軸体という。
【非特許文献11】著者:W.W.R.Ball and H.S.M.Coxeter「Mathmatical Recreation and Essays,13th ed.」出版社:Dover,New York,1987(pp 141−144)
【非特許文献12】著者:H.S.M.Coxeter「Regular Polytopes,3rd ed.」出版社:Dover,New York,1973(pp27−30)
【非特許文献13】著者:宮崎興二「多面体と建築」出版社:彰国社、昭和54年第1版(ゾーン多面体の特徴pp176−178、ゾーン多面体の形成方法pp172−176)
【非特許文献14】著者:George W.Hart「The Mathematica Journal,vol.7 no.3」,1999
【非特許文献15】著者:宮崎興二「建築のかたち百科」、出版社:彰国社、’00年1版(多線体pp94−95、日詰明男の立体組織及びアラン・ホールディングの星型多軸体p69の図9、日詰明男の立体組織p94の図14)
【非特許文献16】「形の文化誌[4]」出版社:工作舎(生命の形と球と秩序構造−黄金軸と多軸体pp118−127、本特許明細書図面図240は121項図4−bに該当、本特許明細書の図241は121項図4−aに該当、全てのプラトン立体の入れ子状態に準じる多軸体は121項図4−dに該当)
【非特許文献17】著者:丹羽敏雄「射影幾何学」、出版社:実教出版
【非特許文献18】「International Journal of Space Structures Vol.13,No.4,1998,pp215−218/Vol.15,No.2,2000,pp155−159」出版社:Multi−Science Pubishing−Co.LTD
【非特許文献19】著者:Stewart T.Coffin「The Puzzling World of Polyhedral Dissections」出版社:Oxford University Press,1990
【非特許文献20】著者:ジェリー・スローカム、ジャック・ボタマンズ「Puzzles Old and New」p85 出版社:日本テレビ、1988年
【非特許文献21】「形とシンメトリーの饗宴」第2部幾何学的アートと形態学 26.ロッドによる自己保持構造の幾何学と結晶学pp258−266、著者:小川泰、手嶋吉法、渡辺慶規、2003年
【特許文献3】米国特許第3,722,153(発明者:Steave Baer,Mar.27,1973)
【特許文献4】英国特許第228,696A(発明者:Olivier Baverel,Mar.03,1999)
【特許文献5】特許開平9−202100号公報(発明者:日詰 明男)
【特許文献6】米国特許Des.232,571(発明者:Stewart T.Coffin,1974)
【特許文献7】特許開平6−288499号公報(発明者:日詰 明男)
【課題を解決するための手段】
【0103】
本発明のランプシェードの形成には、三角柱状軸を構成要素とするゾーン多軸体を用いることになる。そして、このゾーン多軸体を基に中空状構造体を形成し、その構造体をランプシェードの基本構造とすることで目的を達成することができる。
【0104】
始めに、ゾーン多面体を核模型25と設定し、それを基に三角柱状軸32から構成するゾーン多軸体33を形成し、該三角柱状軸の外方側面34を抽出した構造を中空状構造体36とする。なお、核模型をゾーン6面体とする場合に限っては、その中空状構造体36の外方側面34に延長面94を付加えて構造上の剛性を保持する。次に、その両中空状構造体の構成要素(外方側面34)が互いに接する箇所を保持した上で、その構成要素の外方延長部を切断し、残る核模型に接する側の構成要素からなる構造体を最終中空状構造体63・95とする。
【0105】
そして、この2種の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その内部中心に発光装置を据え、各構成要素が光透過性を有する材料からなることによって目的とするランプシェードを形成することができる。
【0106】
以下、具体的に最終中空状構造体の形成方法及びその構造を基に形成するランプシェードについて述べる。最終中空状構造体を導くにあたって、その第一の工程ではゾーン多面体を核模型25として設定するが、選択するゾーン多面体によっては形成工程の内容が異なるため形成方法は2種類となる。
【0107】
請求項1に記載の形成方法においては面構成からなる構成面数が12面以上のゾーン多面体を核模型25と設定し、請求項3に記載の形成方法においては面構成からなる構成面数が6面からなるゾーン多面体を核模型と設定する。
【0108】
なお、構成面数が12面以上からなるゾーン多面体においては、体の稜線における二面角が水平となることによって平行四辺形以外の平行多角形の面を構成要素として含むものがあり、それらのゾーン多面体に基づいては目的とする中空状構造体を導くことは不可能となる。
【0109】
また、複数のゾーン多面体の結合によって凹面を有する多面体もゾーン多面体の範疇に入れることがあるが、その様なゾーン多面体に基づいても目的とする中空状構造体を導くことは不可能となる。よって、請求項1に記載の形成方法おいて核模型25と設定するゾーン多面体は、平行四辺形の面を構成要素とする面構成からなる構成面数12面以上の凸型のゾーン多面体である。
【0110】
両請求項に記載の形成方法における第二の工程は、前記核模型25に基づいて三角柱状軸からなるゾーン多軸体33を導く。ゾーン多面体の各面に対して三角柱状軸を形成するが、そのための第一段階として、三角柱状軸をなす三つの側面の内、核模型を中心にしてその外殻に三角柱状軸の内方側の面(以下、内方面という)を形成する。そして、全ての該内方面29を構成要素とする構造体30を形成する。
【0111】
具体的には先ず、ゾーン多面体の各ゾーン15における一つ置きの面を、該一つ置き面が属するゾーンに対応する座標軸12延長方向に対して平行に延長し、三角柱状軸の内方面29を形成する。
【0112】
その形成の際、該三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーンを共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえる。そこで、ゾーン上の一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殼を互い違いに交差して構成することができる。それによって、この内方面を構成要素とする構造体30を形成する。
【0113】
この工程の第二段階としては、前記三角柱状軸の内方面29を基準にして三角柱状軸の断面31を形成する。請求項1に記載の形成方法におけるこの段階では、核模型とするゾーン多面体の備えている座標軸12の延長方向から見る構造体30において、該座標軸12に対して平行に位置する三角柱状軸の内方面の断面にあたる線分を内方辺とし、その辺とその両端部41に位置する他の三角柱状軸の内方面29にあたる延長線との3本の線によって囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31とする。
【0114】
一方、6面からなるゾーン多面体を核模型と設定する場合いわゆる請求項3に記載の形成方法におけるこの段階では、核模型とするゾーン多面体の備えている座標軸12の延長方向から見る該構造体30において、三角柱状軸の断面となる三角形を形成するための基準となる三角形の外方2辺が存在していない。そこで、前記座標軸12に対して平行に位置する三角柱状軸の内方面29の断面にあたる線分を内方辺とし、その辺とその両端部41に位置する他の三角柱状軸の内方面29にあたる延長線との3本の線に内接する円を想定し、その円の中心から前記内方辺の両端部41とを結ぶ線分と前記内方辺との三本の線で囲む空間を三角柱状軸の断面31とする。
【0115】
そして、両請求項に記載の形成方法における前記断面31を該断面の内方辺が接する三角柱状軸の内方面29の延長方向に沿って平行移動することで三角柱状軸32を形成する。
【0116】
両請求項に記載の形成方法におけるこの工程の最後の段階では、全ての三角柱状軸内方面を基準にして前記同様に三角柱状軸32を形成することによって、該三角柱状軸を構成要素とするゾーン多軸体33を形成する。
【0117】
両請求項に記載の形成方法における第三の工程は、該ゾーン多軸体33の各三角柱状軸32の外方側面34を抽出し、その外方側面を構成要素とする中空状構造体36を形成する。
【0118】
なお、請求項3に記載の形成方法においては、該中空状構造体の各三角柱状軸の外方側面34の互いに接する個所が該外方側面34の内方縁部の点93であるため、後にこの構造をランプシェードの基本構造に転用する場合、構造上シェードの形態を保持することが困難となる。
【0119】
そこで、前記中空状構造体36は第一の中空状構造体(36−1)とし、その各三角柱状軸の外方側面34の内方縁部38における交点93より外方側の内方縁部からその外方側面を延長し、該外方側面の内方に交差する他の三角柱状軸の外方側面に対して線分で接する箇所64まで延長面94を付け加え、その延長面の加わった外方側面を当該中空状構造体の構成要素とする。
【0120】
そして、全ての該構成要素からなる第二の中空状構造体(36−2)を形成する。この様にしてできた構成要素は、その延長面によって互いに線分を有して接することができ、それによって該構造体を保持することが可能となる。
【0121】
この工程において両請求項に記載の中空状構造体の各構成要素は、幾何学的には無限に延長する形態となっている。そのため、次の工程において各構成要素の切断を行い最終形態へと導く。
【0122】
請求項1の形成方法における第四の工程では、前記中空状構造体36の各構成要素が互いに線分で接する箇所64を保持する上で、該各構成要素の外方延長部を任意の箇所で切断する。そして、残る核模型側の構成要素からなる構造体を最終中空状構造体63とする。
【0123】
一方、請求項3の形成方法におけるこの工程では、前記第二の中空状構造体(36−2)の各構成要素がその内方に交差する他の構成要素と接する箇所64を保持する上で該各構成要素を任意の箇所で切断し、その延長部側を切り落とす。そして、残る核模型側の構成要素からなる構造体を最終中空状構造体95とする。
【0124】
両請求項に記載の形成方法における第五の工程は、前記最終中空状構造体63・95の各構成要素をランプシェードの部材とし、この構造をランプシェードの基本構造とし、その内部中心に発光装置を据え、部材の材料に光透過性を有する材料を用い、それによって目的とするランプシェードを形成することが出来る。
【発明の効果】
【0125】
優れた陰影のグラデーションを形成する要因はシェードの局所的特徴にある。その特徴は二つ在り、一つは、レ・クレント社のランプシェードに認める様に、シートを山折り状に折る構成にある。もう一つは、ルイスポールセン社のランプシェードに認める様に、シェードの構成要素が空間を配して重なる構成にある。
【0126】
本発明のランプシェードは、最終中空状構造体を基本構造とし、この構造によって先に述べたシェードの局所的構成の2点を兼ね備えたランプシェードを形成することが出来る。その結果、背景技術の項で挙げた従来技術よりも優れた陰影のグラデーションをシェード面に映し出すことができる。それに加え、シェード面に映る陰影の差や濃淡の種類は従来よりも変化に富んだものとなり意匠的に優れた照射効果を有することになる。
【0127】
本発明のランプシェードの更なる特徴は、形態に多様性を有する点にある。ゾーン多面体には様々な形態がある。そのため、この多面体より導く最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形態も多様性を有することになる。それによって本発明のランプシェードは、使用者もしくは鑑賞者の好みに応じた多様な形態を提供することができる他、特に室内の様々な空間に適応した形態を提供することもできる。
【0128】
例えば、核模型であるゾーン多面体の面数が比較的少ないものからは星形状のランプシェードを形成できる他、面数が比較的多いものからは球形や楕円のボール形に内接する形態を有するランプシェードを形成することができる。
【0129】
本発明のランプシェードの更なる特徴としては、単一もしくは数種類からなる構成要素からランプシェードを形成することができる点にある。それによってシェード部材の製造に関する作業は単一となり、同規模の同材料からなる複数の構成部材からなるランプシェードと比べれば製造費の節減が可能である。
【0130】
本発明のランプシェードの更なる特徴としては、その構成要素を比較的薄手の材料からなるシート状のシェード部材とした場合、そのシェード部材を接合式とする他、嵌め込み式とすることもできる。その嵌め込み式のシェード部材は、接合式のそれと比べ、シェードの組み立てが容易であり、組み立てに要する時間を節減することができる。
【0131】
それに加え、このランプシェードの非組み立て状態においては、シェード部材を比較的小型の箱に平らに収めることが出来るため、貯蔵空間と輸送費を節減することができる。また、その箱詰めにした非組み立てシェード部材は、組み立ての説明書と共に販売すれば、シェードの形成について一定程度の才能を必要とし、従ってその組み立てが極めて十分に知的練習もしくはパズルとしての遊戯性を与える。
【0132】
本発明のランプシェードの機能としての効果は、その構造が光源から放出する熱を効率よく外部に放出し、内外の空気を循環することができる点にある。構造上シェードには複数の開口があり、その開口がランプシェード内部の空気の換気を効率的に行なうことができる。これによって、内部に白熱電球等の光源を灯した際に生じる内部の加熱を避けることができる。
【0133】
以下、発明を実施する最良の形態及び実施例の様々な形態を示すことで、以上述べてきた効果のより一層の把握が成されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0134】
本発明の中空状構造体の形成方法には発明の観点が五つある。以下、それらの観点に基づき、図面を参照に、この形成方法及びこの方法によって形成するランプシェードの最良の形態を述べる。
【0135】
ここでは、発明の内容を最も具体的に説明するため、請求項1に記載の中空状構造体の形成方法に基づき、核模型となるゾーン多面体の内、最も面数の少ないゾーン12面体を用いることにする。また、ゾーン6面体を核模型と設定する請求項3に記載の中空状構造体の形成方法においては、中空状構造体を形成する過程において前記請求項とは異なる点があるため、後の項にて説明を行なう。
【0136】
本発明の第一の観点はゾーン多面体に準じるゾーン多軸体の形成にある。それには、ゾーン多面体を核模型と設定し、その外殻を軸によって構成することでゾーン多軸体を形成する。
【0137】
菱形12面体に準じる多軸体は既に多軸体の説明においてふれた。図237がそのゾーン多軸体に該当し、その軸構成は内部中心に菱形12面体を内包することとなる。その内包を示す多軸体の内部構造は、このゾーン多軸体の軸断面形状の変容例で示したパズルの分解を示す、図248からより明確に理解できる。
【0138】
軸の配置は、どのゾーン多面体においても一定の規則性を有している。以下、図面を参照にしてその規則性を説明する。
【0139】
図1は菱形12面体の核模型25aに対応する円柱軸の配置方向を示すものである。当該図の一本の座標軸12aは、菱形12面体を導く座標軸すなわち菱形12面体が備えている座標軸の一つである。各円柱軸は無限に延長する状態であるが、図中においては省略して示す。
【0140】
円柱軸を構成するには先ず、各ゾーンの一つ置きの面上に円柱軸を同一方向に配置するが、その方向は、前記一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸に対して平行に配置する。例えば座標軸12aに対応するゾーンの面上には円柱軸26aが配置するが、該ゾーン面の一つ置きの面にはその軸が該座標軸に対して平行に並列することになる。その際、ゾーン上の一つの面は、二つのゾーンを共有しているため二つの座標軸に対して円柱状軸を置くことにもなりえるが、一つの面には常に一つの円柱軸を配置するという設定によって、各三角柱状軸はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができる。それによって、この円柱軸からなるゾーン多軸体を形成する。
【0141】
この規則性はゾーン多面体に準じる軸の性質によるものである。ゾーン多面体を構成する平行四辺形の面においては、相対する平行の辺が2組あり、それらは多面体の稜線となっている。この稜線を介して面は連結し、その面の連結はゾーンという体を一回りする面の帯となる。よって、一つの面は、二つのゾーンを共有し、二つ座標軸に対応するという性質を有している。
【0142】
それに対してゾーン上に配置する軸は、その実体から一つの方向性のみを有することで、一つのゾーン及び一つの座標軸に対応する性質を有している。この違いによって、一つの座標軸に対応するゾーン上の軸数は、該ゾーンを構成する面数の半分の数となる。また軸の配置は、図1の三本の軸が交差する箇所が示す様に、軸の左重ね旋回と図2の同様の箇所が示すように右重ね旋回の2種類がある。
【0143】
ゾーン上の軸配置はこの様にして構成し、ゾーン多軸体を形成する。しかし、ゾーン多面体の一部においては、前述の方法によって軸の配置構成をすることができずゾーン多軸体を形成することができないものがある。一つは平行四辺形以外の平行多角形の面を有するもの、もう一つは凹面を有するものである。
【0144】
平行四辺形以外の平行多角形の面を有するゾーン多面体の数例を示せば、図196の切頂8面体、図204の斜方切頂立方8面体及び図205の斜方切頂20・12面体等である。これらの多面体に共通することは、そのゾーンにおける面の二面角が水平へと変化し、軸の配置が不可能となってしまうことである。
【0145】
具体的に図を参照にして示すと、図3は、切頂8面体の各ゾーン上における軸の配置方向を示している。図中平面と化した6角形のゾーン面には3本の軸が水平に配置することになり、この部分の軸は互いに貫通することなり、目的とする軸同士が交差して構成する構造体の形成は不可能となってしまう。
【0146】
また複数のゾーン多面体を連結することで凹面を有する形態もゾーン多面体の範疇に含まれる。しかし、これらの多面体においてもその凹面部への軸配置は、軸同士が貫通しあうことになり、軸同士交差して構成することは不可能となる。
【0147】
よって構成面数12面以上の面構成からなるゾーン多軸体を核模型と設定した場合、その構成面は平行四辺形のみからなり、また該ゾーン多面体は凸型面からなることを条件とする。
【0148】
次に本発明の第二の観点は、ゾーン多軸体の軸断面形状を三角形にする点にある。軸断面形状の例は、先の多軸体の説明において挙げたように、円形以外にも多角形のものがある。本発明のランプシェードは、ゾーン多軸体の軸形状を三角柱とすることで目的とするランプシェードの構造を導くことができる。
【0149】
軸形状を三角柱とするには、円柱状軸による構成と比較し、軸断面形状の変容段階から説明する。図4は核模型25aと設定する菱形12面体及びその体が備えている一つの座標軸12aを示している。また、二点破線で示す円柱状軸26aは該座標軸に対応するゾーン上に配置する軸構成を想定するものである。軸形状の三角柱化を明瞭に示すため、この円柱状軸の平面図を用いる。
【0150】
図5は、図4の核模型を前記座標軸12aの延長方向から見る平面図である。図中央の6角形は菱形12面体の断面であり、その輪郭線はゾーン15aの断面でもある。軸の配置は、円柱状軸の場合、その軸側面がゾーン15aと線で接することとなり、図中において軸断面27aはゾーン15aと点で接している。
【0151】
それに対し軸を三角柱とする場合、その三角柱状軸の三つの側面の内核模型を中心にして内側の面(内方面)がゾーンと接し、該三角柱状軸の内方面はゾーンの部分断面28と一致することになる。このゾーンの部分断面は三角柱状軸の内方面の断面となる。
【0152】
そして、この断面であるゾーンの面を対応する座標軸12aに沿って平行移動することで三角柱の内方面を形成する。更に、図中における他のゾーン部分断面であるゾーンの面に対しても同様の方法でその三角柱状軸の内方面を形成する。
【0153】
図6は、その三角柱状軸の内方面の構成のみを抽出して、図5同様の方向から示す平面図である。内方面29a1及び29a2は、無限に延長する状態であるが、図中においては省略して示す。そして、当該核模型の備えている全ての座標軸に対応する内方面を前記同様に形成する。
【0154】
その形成の際、前記三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーンを共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえる。そこで、ゾーン上の一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができる。図7はその各内方面29aを構成要素とする構造体30aを示している。
【0155】
次に三角柱状軸の形成を行なうため、前記構造体30aを当該座標軸12aの延長方向からの平面図によって説明する。図8はその平面図である。先ず、この図において三角柱状軸の断面形成の設定を説明する。当該座標軸12aに平行に位置する三角柱状軸の内方面29a1の断面にあたる線分を内方辺とし、その辺とその両端部41aに位置する三角柱状軸の内方面29a2にあたる延長線二本との三つの線によって囲む空間を三角柱状軸の断面31aとする。
【0156】
次に、この断面31aをその内方辺が接する三角柱状軸内方面29a1に沿って平行移動することによって三角柱状軸を形成する。一方ここにおいて、円柱軸が軸どうし互いに接する設定によるゾーン多軸体を形成するには、この三角柱状軸の断面31aである三角形の内接円をその円柱軸の断面と設定すればよいことが分かる。
【0157】
図9は、前記三角柱の断面31aを該断面の内方辺が接する三角柱状軸の内方面29a1に沿って平行移動し、三角柱状軸32aの形成を示した斜視図である。
【0158】
そして、全ての三角柱状軸の内方面を基準にして三角柱状軸の断面31aを形成し、更に前記同様の方法で軸の総三角柱化を行なうことによって、三角柱状軸の内方面は内方に交差して重なる他の三角柱状軸の外方側面と面で接することとなる。その全体の外観は図10で示すゾーン多軸体33aとなる。
【0159】
このゾーン多軸体33aの三角柱状軸32aは、概念上無限に伸びる状態となるが、図中においては省略し、切断して示している。そのゾーン多軸体の内部は、核模型として設定したゾーン多面体の空間によって中空となっている。
【0160】
本発明の第三の観点は、前記三角柱状軸による多軸体を中空状の構造体へと転化する点にある。三角柱状軸の外方側面を抽出し、その外方側面からなる構造体を形成する。図10における手前1本の三角柱状軸を代表にして示すと、外方2つの側面34aは三角柱状軸の外方稜線35aで山折りの面となる。この外方側面34aを構成要素とする構造を形成するのである。
【0161】
その外方側面34aからなる構造の外観斜視図を図11で示す。この転化によって三角柱状軸の内部は空洞となった上にその内方面はなくなり、多軸体内部の空間は更に広がることになる。この構造はその特徴として内部に空間の占める割合が高いため、以下この構造を中空状構造体36aという。
【0162】
本発明の第4の観点は、この中空状構造体36aを構成している各構成要素を光透過性の有する材料とみなし、その構造体の内部中心に光源を据えることによってその外面に陰影のグラデーションを形成する点にある。この段階において各構成要素は対応する座標軸に平行に伸びているが、後の工程においてその長手延長部を切断し、ランプシェードの形態となる。
【0163】
構成要素であるシェード部材には光透過性を有する材料を用いる。例えばオパールガラス、合成樹脂材料、紙などで、光透過度40%から60%の材料が好ましい照射効果を得ることができる。しかし、その光透過度は必ずしも限定するものではない。
【0164】
シェード部材の設計で留意すべき点は、材料の厚みを考慮に入れて設計する点にある。シェード部材の山折りとなる面の断面を示すため、図11における座標軸12aの延長方向からの平面図、図12及び図13を参照に説明する。図中におけるシェード部材の断面37aは元の三角柱状軸の断面三角形の外方辺にあたる。しかし、この辺は、両側から交差して重なる他の構成要素の外方面の内方縁部とも重複することになる。構成要素をシェード部材に置き換えた場合、実際シェード部材が厚みを有することで、この厚みをどちらかの側へ設定する必要がある。設定を明瞭にするため、図中円形破線の範囲Aの拡大図を用いて説明する。
【0165】
図13はその拡大図であり、図中の斜線部はシェード部材の断面37aを誇張して示している。部材断面の位置設定は、元の三角柱状軸の外側面を部材の外側面とする。この設定によって厚みを有する構成要素による構造体の形成が可能となる。もし、この設定を逆に取り、部材の内側を元の三角柱状軸の外側とした場合は、構成要素の外方縁部38aが外方に交差する他の構成要素の領域と重複することになり、部材の組み立てが困難となる。なお、シェード構造の維持は、シェード部材の内方縁部38aとその内方に交差する他の構成要素の外方側面とが接する箇所を接合することで可能となる。その詳細については後のシェード形成の工程において説明する。
【0166】
次に、当該中空状構造体をランプシェードと想定し、その内部中心に光源を想定し、その照射効果を説明する。なお、該ランプシェードの各構成要素は、光透過度60%の比較的薄手のシート状の材料からなるものとする。
【0167】
照射効果を明瞭に説明するため、当該中空状構造体の一つのゾーンに配置する構成要素の構成を抽出して説明する。図14は、当該一つの座標軸12aに対応するゾーン上に配置する構成要素を抽出した構成を示す斜視図である。中央の二点破線は核模型25である菱形12面体を示している。その内部中心に光源39を設定する。光源の正確な位置は、核模型と設定するゾーン多面体の備えている座標軸の交点である。そして、このゾーン多面体の一つのゾーンには構成要素34a1から34a4の6本が配置している。これらの構成要素は、互いに交差することで、その交差箇所には内部と外部をつなぐ空間40aを形成している。
【0168】
次に、この構成を当該座標軸12aの延長方向から見る平面図、図15で示す。この図は、光源39を中心にして放射する光線を示している。光源から放射する光線は、大別すると、三つの状態に変化し外部へと放射することになる。更に、その光線の照射をより詳しく説明するため、この図の拡大図を用いて説明する。
【0169】
図16は先の図の右側部分を拡大した図である。この図において、構成要素34a3及びその内側に交差する二つの構成要素34a1に照射する光線を代表にして説明する。第一の光線は、二つの構成要素34a1の間、即ちこの平面図において線分41a−41a間を通過し、構成要素34a3の内部空間を通り、更にこの構成要素を透過して外部に淡い間接光42を放つことになる。そして、この光線は構成要素34a1の内方端部41aによって遮られるため、構成要素34a3の外側面に陰影の差を映すことになる。
【0170】
第二の光線は、線分41a−41a間を通過する光線が構成要素34a3の内側の面に反射し、該構成要素の長手延長方向に向かって反射光43を放つことになる。この反射光は、構成要素が交差することで形成する空間内40aを照射する。この空間内の反射光43は構成要素の長手延長方向に向かって徐々に光量が減少することで、その箇所に該当する構成要素34a3の外側に陰影のグラデーションを形成することになる。また、空間40aの内方側に位置する構成要素34a1の外側面にはその内側からの透過光44が加わり、この面は更に明るく光を放つことになり、ランプシェード全体の中では、この面が最も明るいシェード面となる。
【0171】
第三の光線は、先に示した二つの光線を当該構成要素断面方向から見る該構成要素を透過する透過光である。その透過光を図中の構成要素34a1の断面を透過する光線44で示す。光源より最も近いシェード部材内方縁部にあたる点41aから構成要素の稜線にあたる点45aにかけては、構成要素を透過する光線の光度に変化がある。この光度の変化は、光源からの距離の差にもよるが、むしろ山折りとなる部材の内側の空間によるところが大きい。この構成要素の断面形状が逆V字の内方に開いた形状によって、該構成要素内側面に反射する光線は屈曲し常に内方へ集まる。それによって該構成要素面を透過する光線の束は、シート断面の外方端部45aから内方端部41aにかけて徐々に多くなり該構成要素外側面に陰影のグラデーションを映すことになる。
【0172】
以上の光線の変化は、構成要素が光透過性を有する点に加えて、山折りとなる構成要素が互いに空間を配して交差することによって形成する構成要素内部の空間によるものである。それによって構成要素外側面に陰影の差及び陰影のグラデーションを形成することになる。その照射効果を当該図に伴って次の図面を参照にして示す。
【0173】
図17は全ての構成要素からなる中空状構造体であり、その内部中心には光源を設置し、シェード面に映る陰影を示している。照射効果を明瞭に示すため、図中の各構成要素の延長部は、省略して示している。各構成要素に映る陰影は規則性があるので、代表として図中手前の数本の構成要素で説明する。
【0174】
第一の光線は、比較的陰影の暗い箇所46a及び明るい箇所47aの陰影の差をシェード面に映し出している。陰影箇所46aは、内方に交差する構成要素の影が映る。しかしその影は均一の状態ではなく、構成要素が互いに交差することで形成する凹部の交点から外方にかけてなだらかなグラデーションを形成している。このグラデーション形成の要因は、第二の光線によるものであり、該構成要素の内側面で反射する光線43がこの箇所を照らすことによるものである。
【0175】
第三の光線である透過光44の影響は、陰影の明るい箇所47aにもあらわれており、三本の構成要素が互いに交差することで形成する凹部の交点から外方にかけて、若干の陰影のグラデーションを形成することになる。
【0176】
図16で示した構成要素が互いに交差する箇所である内外をつなぐ空間40aにおいては、第2及び第3の光線の照射光がこの空間内を照射し、照射箇所48aはその外側面と対照的に明るくなっている。
【0177】
また、この空間の内方に位置する構成要素の外側面箇所49aは、図16で示した透過光44に反射光43が加わり、他のどの面よりも明るくなっている。なお各構成要素の延長部は省略してあるが、構成要素延長方向に向かうに従い光度は低くなり陰影部はより暗くなる。
【0178】
本発明の第五の観点は、中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持する上で、各構成要素を任意の位置で切断し、核模型に接する側の構成要素からなる最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とする点にある。
【0179】
構成要素の切断は、図17における構成要素の延長部を省略した外観が示すように、任意の位置で切断してもランプシェードとして機能することができる。しかし、構成要素を最短の長さに切断する場合でも、各構成要素が互いに接する箇所は保持する必要がある。それは構造体を保持するためであり、ランプシェードの構造上の剛性を保つためである。また比較的構成要素が長い場合、見る角度によっては構成要素の切断端部が他のシートに映る陰影箇所を視角から遮ってしまい、照射効果を損ねてしまいかねない。そのため構成要素の切断は比較的短いほうが好ましい。しかしその長さは必ずしも限定するものではない。
【0180】
その照射効果をより効果的にするには、構成要素面に映る陰影の差や変化・グラデーションのある箇所全てが視角に収まる状態にすることが好ましい。そのためには構成要素を好ましい形状に形成する必要がある。そこで以下、目的とする照射効果の最も好ましいとする切断の設定例を示す。その後、他の異なる切断設定例によるランプシェードを2点示すことで前例の切断設定が最良の形態であることが分かるであろう。
【0181】
切断状態を明瞭に示すため、当該中空状構造体の核模型の一つのゾーン上に配置する構成要素を抽出し、その平面図を用いて説明する。図18は、先に示した図14の中空状構造体を当該座標軸12aの延長方向から見る平面図で示している。最終段階で形成する中空状構造体は同形状の構成要素12個から構成することができるため、図中左側の構成要素34a2を代表にして説明する。また、各構成要素の両端の切断は同じ設定で行なうため、一方の端の切断設定を代表として説明する。ここでは切断箇所をより明瞭にするため該当箇所を拡大して示す。
【0182】
図中円形破線で示す範囲Dを拡大した図が図19である。この図において構成要素34a1は断面を見せており、その両側からは構成要素34a2及び34a3が交差し、それらが接する箇所は線分45a−41aで示している。この接する箇所は、最終段階で形成するランプシェードの構造上の剛性を保つため保持する必要がある。
【0183】
よって構成要素34a2の切断始点は、点45aの位置より外方の該構成要素内方縁部50の延長線上となる。そして各構成要素の延長方向の長さを最短に設定することで、最良の照射効果を引き出すことが出来る。そこで切断始点を45aに定め、この始点から切断線を設定する。切断線は核模型となるゾーン多面体の断面である平行多角形の対角線に平行する線とする。
【0184】
具体的には、当該図面が示す様にゾーンの断面が示す輪郭線は常に平行多角形となっており、当該中空状構造体の場合、ゾーンの輪郭線は図で示すように正六角形となり、3本の対角線を有している。それらの対角線の内、切断を施す構成要素側に接する対角線は常に2本存在している。その2本の内、切断する側に近い方の対角線51aに平行する線を始点45aより切断線52aとして設定する。もう一方の対角線は該構成要素の反対方向の切断線に対応することになる。そしてその切断線52aに沿って該ゾーンに対応する座標軸12aに平行に構成要素を切断する。この設定を全ての構成要素に対して同様に行い、それによって最終中空状構造体つまりランプシェードの形態が定まることになる。
【0185】
切断線の設定を対角線51aに平行とする要因は、ランプシェードとしての機能・照射効果・形態等があるが、決定付ける最大の要因はシェード面に映る陰影のグラデーション面の形状にある。当該例においてその点を詳しく説明する。
【0186】
図19が示す構成要素の構成に光源39を想定すると、光線は放射状に広がる。その光線の内、構成要素34a1の断面が示す内方端部41aを通過して構成要素34a2の内側面に照射する光線の境界線は対角線51aの延長線53aで示すことができる。この延長線を境に構成要素34a2の外方延長方向の外側面には、内方に交差する構成要素34a1の陰影が映ることになる。同時に光源からの照射光は、延長線53aを境に構成要素34a1に遮られて構成要素34a2の外方延長方向にかけて徐々に減少する。それによって構成要素34a2の外側面の陰影箇所にはなだらかな陰影のグラデーションが形成する。
【0187】
そのグラデーションは、構成要素34a2の外側面の延長線53aと平行となる線52aで区切る平行四辺形の面における長手側対角線の内方から外方にかけて形成することになる。そしてその平行四辺形の外方の線52aを切断線と設定することで、この陰影のグラデーションを際立った状態で視角におさめることができるのである。
【0188】
この様にして形成する最終中空状構造体を基本構造とするランプシェード及びその照射効果を以下の図面で示す。図で示すランプシェードは、内部に光源を設置し、シェード部材は、比較的薄手の光透過度60%を有する材料からなるものとする。
【0189】
図20は、当該ランプシェードを当該座標軸延長方向から示す平面図である。ランプシェードの形状は、図の中心に対して3回回転対称となっているため、図面上部三分の一にあたるシェード面を代表にして説明する。この方向から見るシェードは、陰影の異なる3種類のシェード面を視角に収めている。
【0190】
一つは陰影のグラデーションを形成している陰影箇所46aである。二つめは、その面の隣に位置する、シェードの稜線から内方にかけて若干の陰影のグラデーションを形成している陰影箇所47aである。そして三つめは陰影箇所46aの内側にあたる照射箇所48aである。この箇所は、内方からの反射光が視角側に放射しているため、他のどのシェード箇所よりも明るい照射光を視角におさめており、その切断口から内方にかけては微かな陰影面を形成している。
【0191】
その他、当該図面に対して垂直に位置するシェード部材が形成する三角形の空間55aは筒抜けの状態となっており、視角方向には反射光が照射せず、むしろシェード背後の空間が視角に入る。この図面でシェードを取り巻く空間が闇の状態を想定すれば、この三角形の空間にはシェード背後の暗い空間が視角に入る。
【0192】
構成要素の切断線を前述の様に設定することによって、シェード内側面の照射箇所48a並びにシェード外側面の陰影の明るい箇所47aを視角収めることが出来る。しかし、構成要素の切断設定が当該例よりも構成要素延長方向に比較的長い場合は、シェード外側面の陰影箇所46aの陰影面がシェード部材長手方向に伸びる状態となり、他の陰影箇所を視角から遮る状態となる。
【0193】
また、当該切断線の設定は陰影の形状を決める要因となっている。陰影箇所46aは菱形の陰影の形状を形成している。その形成の要因は、この箇所における内方端部の輪郭57aにシェードの切断線56aが平行となるように設定するからである。
【0194】
次に、当該図面における矢印の方向から見るランプシェードを図21で示す。シェードの形状は、図の中心に対して2回回転対称となっているので、図の上半分のシェード面を代表して説明する。この方向からは、先の平面図で示した三つの陰影箇所に加えもう一つのシェード照射箇所49aが視角に入る。この箇所は他の陰影箇所に比べ最も明るい箇所である。また同程度に明るい箇所は、シェード内側面陰影箇所48aの内方側箇所である。この箇所は、光源からの直接光が照射し、当該視角方向にはその反射光が入ることになる。構成要素の長さが当該設定よりも延長方向に長くなる設定の場合、陰影箇所46aは延長し、図中央においてはこの箇所が他の陰影面を視角から遮ることになる。
【0195】
更に、このランプシェードを図中矢印の方向から見る平面図(図22)で示す。この図におけるランプシェードの形状は図中心に対して4回回転対称となっているので、図面上部四分の一のシェード面箇所を代表として示す。この方向からは三種類の陰影箇所が視角に収まっている。構成要素の長さが当該設定よりも延長方向に長くなる場合、陰影箇所46aが延長する状態となる。そして図中央においてはこの箇所が他の陰影面を視角から遮ることになる。
【0196】
以上は平面図によって照射効果を示してきが、斜視図を示すことでその照射効果が立体を伴ってより一層把握されるであろう。図23はその斜視図であり、図中央のシェード陰影箇所の符号は陰影状態の把握を妨げるため一部省略してある。この図の位置では四種類の陰影箇所全てが視角に収まっている。
【0197】
次に、構成要素を前記ランプシェード54a1のそれよりも長く設定した場合の一例を示す。構成要素の切断線の設定を再び図19に戻って説明する。切断線の設定は始点45aを変えずに、先に設定した切断線52aを外方に向けてずらしていくことで構成要素は長くなる。そして、核模型の断面中心にあたる座標軸の点12aから始点45aを通って外方に向けた延長線58を超える線59を切断線として設定する場合のランプシェードの平面図及び斜視図を示す。
【0198】
図24は、そのランプシェード54a2を当該核模型が備えている座標軸12aの延長方向から示す平面図である。この図で示すランプシェードの形状は図の中心に対して3回回転対称となっているので、主に図の上半分のシェード箇所を代表にして説明する。先に示したランプシェード54a1の平面図、図20と比較すれば、各構成要素の両端はより長く鋭角になり、全体は星型の形状となる。陰影箇所の変化は、構成要素延長部60の外側面陰影箇所61にも現れている。その陰影箇所61は、陰影箇所46aほどの際立った陰影のグラデーションは認められず、他のどの陰影箇所よりも暗くなっている。しかし、その内側面における陰影箇所62及び明るい照射箇所48aは相まって内方から外方にかけてなだらかな陰影のグラデーションを形成している。また図中央三つの構成要素の延長部61は、陰影箇所47a及び陰影箇所48aを視角から半分ほど遮っている。
【0199】
次に、図中矢印の方向からの平面図を図25で示す。この図で示すランプシェードの形状は図の中心に対して2回回転対称となっているので、主に図の右半分のシェード箇所を代表にして説明する。同様の方向から見る、先に示したランプシェード54a1の平面図、図21と比較して際立った陰影の変化は構成要素延長部60にある。この箇所の外側陰影箇所61において際立った陰影のグラデーションはないが、その内側陰影箇所62は、それよりも明るい照射箇所48aと相まって内方から外方にかけてなだらかな陰影のグラデーションを形成している。その他に、図中央に位置する構成要素延長部60は図21における同箇所の明るい箇所49aを視角から遮っている。当該ランプシェードにおいてこの明るい箇所49aは他の異なる方向からも視角に収めることは困難である。
【0200】
次に、当該図の矢印方向から見る別の平面図を図26で示す。この図が示すランプシェードの形状は図の中心に対して4回回転対称となっているので、主に図の右半分のシェード箇所を代表にして説明する。同様の方向から見る、先に示したランプシェード54a1の平面図、図22と比較して際立った陰影の変化はシェード延長部60にある。その外側陰影箇所61が他のどの陰影箇所よりも暗い状態となっている。その他、シェード延長部60の内側陰影箇所62は、それより明るい照射箇所48aと相まって内方から外方にかけてなだらかな陰影のグラデーション面を形成している。また、この延長部60は陰影箇所47a及び陰影箇所48aを半分ほど視角から遮っている。
【0201】
最後に、このランプシェードの斜視図を示すことで、立体にともなった照射効果がより一層把握することができるであろう。図27はその斜視図である。図中央のシェード陰影箇所の符号記載は照射効果の把握を妨げるため一部省略してある。このランプシェードを先に示したランプシェード54a1の斜視図、図23と比較すれば、陰影の変化は構成要素延長部60の外側陰影箇所61及び内側照射箇所62に認めることが出来る。その照射効果は先の平面図で述べた内容と同様である。その他、図23においては認めることが出来る最も明るい箇所49aは、シート延長部60に遮られて、認めることは困難であることがこの図からも分かる。
【0202】
シェード構成要素の切断をこの例で示した様に比較的長めに設定した場合、ランプシェードの形態の変化にともなって照射効果も変化することが理解できる。最良の切断設定に比べ、陰影箇所の種類は減るものの、陰影のグラデーションは別様に形成しており、目的とする照射効果を見せている。
【0203】
次に、構成要素を最も短く設定した場合のランプシェードの形態と照射効果を、図面を参照にして説明する。最も短く設定するための条件は、各構成要素が互いに接する箇所を保持することである。この条件によってランプシェードの構造における剛性が保たれ、なおかつ光源を灯した際、直接光が視角に入らないような構造を確保することが出来る。この点を具体的に説明するため、ランプシェードの基本構造である最終中空状構造体を用いて示す。
【0204】
図28はその最終中空状構造体63aの斜視図である。図中手前構成要素を代表として用いて示すと、構成要素34a2の内方には構成要素34a1が、更にその内方には構成要素34a4が交差して重なっている。構成要素の切断設定を構成要素34a1で示す。構成要素34a1の切断始点は、構成要素34a4の稜線35a上にあり、該構成要素接合箇所64aの外方端部の点65aである。この始点65aから構成要素34a1の外方に交差して重なる構成要素34a2との接合箇所64aの外方端部の点65aとを結ぶ線66を切断線とすることで最も短い構成要素を形成することになる。先に示した切断設定を示す平面図、図19に戻ってこの切断線を示すと、構成要素34a2における一点破線66となる。
【0205】
以下、この設定によって形成するランプシェードの形態および照射効果を、平面図及び斜視図によって示す。図29はそのランプシェード54a3を当該中空状構造体の備えている座標軸延長方向から示す平面図である。この図は先に示した図20のランプシェード54a1及び図24のランプシェード54a2と同様の方向から示している。当該ランプシェードの形状をそれらの形状と比較すれば、シェードの先端は短くなり、輪郭は星型から多角形へと変化している。
【0206】
当該図面においてランプシェードの形状は図中心に対して3回回転対称となっているので、図中右側三分の一のシェード部分で照射効果を比較説明する。陰影のグラデーションを形成する陰影箇所46aは前例のランプシェード54a1と比べ外方半分を切り落としているため、内方から外方にかけて陰影のグラデーションの長さは短くなっている。また図23のランプシェード54a1おいては、シェード全体の中で照射箇所49aが最も明るく照射しているが、当該ランプシェードの同箇所にあたる照射箇所49aは、外方に重なる構成要素が短くなり、その内側面からの反射光が存在しなくなった分、照射効果はほぼ陰影箇所47aと同程度になっている。
【0207】
次に、図中矢印の方向からの平面図を図30で示す。この図においてランプシェードの形状は図中心に対して2回回転対称となっているので、主に図の右側半分のシェード部分で示す。図央部における照射箇所49aは、その内方側まで視角に収まっている。更に、その内方の内部空間67も視角に収まっている。光源点灯時においては、この箇所が最も明るく照射することになり、それによってシェード全体に陰影の差が加わり、このシェード面は変化に富む陰影を映し出している。
【0208】
続いて、図中矢印の方向からの平面図を図31で示す。この図においてランプシェードの形状は図中心に対して4回回転対称となっているので、図右側四分の一のシェード部分で示す。構成要素の先端が前例よりも短くなったことにより、照射箇所49aは、視角に十分収まっている。また陰影の差は陰影箇所47aと同程度となっている。
【0209】
最後に、このランプシェードの斜視図を図32で示すことで、立体をともなった照射効果のより一層の把握がなされるであろう。この図は、先に示した図23のランプシェード54a1と同様の方向から示す斜視図である。それと比較すれば、各構成要素の先端はより短くなり、星型状から多角形状に形態が変化していことが立体的に分かる。陰影箇所を示す符号の記載は、陰影箇所の把握を妨げるため図中央部は省略してある。
【0210】
当該ランプシェードでは、先の二点のランプシェードにおける際立った陰影のグラデーション箇所46aの先端部は切断を施してあるため、陰影のグラデーションの幅はその分短くなっている。また各構成要素がより短くなった分、各構成要素が交差することで形成する空間40aが外方に向けて開き、それによってこの空間内方側の明るい照射箇所49aがより視角に入ることになる。
【0211】
先に示した、二点のランプシェードにおいては、外方に交差して重なる構成要素の内側面からの反射光によって、前記照射箇所49aはシェード全体において最も明るい箇所であった。しかし構成要素を短く設定した当該例の場合、外方からの反射光は極わずかとなり、この照射箇所は微かな陰影のグラデーションを形成しているのが分かる。以上、中空状構造体における構成要素の切断設定の二つの比較例を挙げたことで、最初に示した例が最良の形態であることが理解できるであろう。
【0212】
次にランプシェードの組み立て方法及び構成要素の接合方法について説明する。構成要素が比較的厚手で板状の材料であったとしても、光透過性を有するものであれば先に述べてきた照射効果を得ることは可能である。例えば、乳白色のアクリル板やオパールガラスを用いれば好適な照射効果を得ることが出来る。その場合、各構成要素は接着剤等を用いて接合を行なう。しかし曲げ加工や鋳型成型が困難な板状の材料を選択した場合は、あらかじめ構成要素をその稜線で二つに分離し、細分化しておく必要がある。そして、シェードを組み立てる前にそれら細分化した構成要素をその稜線箇所で接合し、後にそれらの構成要素を互いに接合することでランプシェードを組み立てることが出来る。
【0213】
構成要素が比較的薄手でシート状の材料からなるシェード部材の場合、その接合箇所は線状となっているため接着剤等を使用しての固定は困難であり、またランプシェードの剛性を保つことも困難である。そこで十分な接合面積を確保するため、該部材の接合箇所に帯状の面を加えて、その面によって各部材を接合することで構造の剛性を保つことが出来る。その具体例を、最良とする構成要素の切断設定による最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードを用いて説明する。
【0214】
図33は、図23のランプシェード54a1における構成要素の一部を抽出して示している。図中水平に位置するシェード部材68a1の内方にはシェード部材68a2並びにシェード部材68a3が位置している。最終中空状構造体において各構成要素は接合箇所65aにあたる線を介して互いに接している。構成要素をシート状のシェード部材とする場合、この接線と同じ長さを有する帯状の面をこの接線に付加えればよい。図中では、その面を破線による斜線で示している。その帯状の面69aは、接線64aで山折りとなって該部材の内側に折り込み、その内方に位置する部材の外側面に接合することになる。この様に接合箇所に十分な接合面積を有する面を加えることでランプシェードの剛性を保つことができる。
【0215】
この帯状の面が加わったシェード部材の形状を明瞭にするため、次にその展開図を示す。図34は、シェード部材68aを平面に展開し、その外側面を示すものである。この部材の形状は中心の山折り線70a対して左右回転対称となっているので、右半分を代表として図示する。帯状の面69aは、該部材の延長面であり、破線で示す接線64aで山折りとなり、前記帯状の面の外側面が該部材の内方に交差して接合する他の部材の外側面と接合することになる。前記帯状の面69aの接する箇所は当該部材で示すと一点破線で囲んだ箇所71aである。
【0216】
帯状の面69aの幅を当該図面が示す幅より比較的広く設定した場合、接合箇所71aの幅も広がり、接合面積が広がる分、ランプシェードの構造の強度をより増すことが出来る。しかし、その接合面は接合することで厚みが倍となるため、その箇所の影が外方に位置するシェード部材上に映ってしまうことになる。それによってシェード全体における陰影に変化をきたし、照射効果に悪影響を与えてしまうことになる。そのため帯状の面69aの幅は、ランプシェードの剛性を保つ範囲内で、出来る限り狭い方が好ましい。
【0217】
また部材の材料によっては、部材相互の接合が接着材等によって接合出来ないものがある。その場合、帯状の接合面69aに孔72a1を設けると同時に、その箇所に該当する接合箇所、当該部材において示すと接合箇所71aに同様の孔72a2を設け、それらの孔にリベット通し接合することで部材どうしを接合することが出来る。
【0218】
なお、リベットの材料がシェード部材と同程度の光透過度を有していない場合、ランプシード点灯時にはその影が部材面に映ることになり、陰影の効果を落としかねない。そのためリベットは、部材同様の材料若しくは部材同等の光透過度を有する材料から成る物が好ましい。
【0219】
その他、部材の固定を接着やリベットによる固定方法に限らずに、部材に鉤爪及びそれが貫入することが出来る溝を設けた嵌め込み式にすることも出来る。以下、その嵌め込み式の部材について、具体的に図面を参照にして説明を行なう。
【0220】
図35は、当該中空状構造体の構成要素をシート状の薄手の材料からなるものとし、これに鉤爪及びこの鉤爪の貫入する溝を設けたシェード部材73aの展開図である。この部材の形状は中心の山折り線70aに対して左右回転対称となっているので、主に図の右側を代表として図示する。シェード部材の接線箇所64a1の外方端部65aに鉤爪74aを設ける。この鉤爪の輪郭は、前記外方端部にあたる点65aを中心に円形を描き、基本となる構成要素の切断線52aの外方端部に向かって徐々に合一する様に曲線を描いている。この鉤爪はシェードを組み立てる際に、その内方に交差する他のシェード部材の溝に貫入することになる。当該図面のシェード部材でその溝を示すと、部材どうし互いに接する箇所である接線64a2の外方端部にあたる溝75aである。
【0221】
次に、その鉤爪の貫入を図36で示す。図のシェード部材73a1は、鉤爪74a1・74a2を介してその鉤爪の嵌入する溝75a1・75a2を有するその下方に交差するシェード部材73a2と組み合わさることになる。組み立てる際にはシェード部材を図中矢印の方向へ移動して鉤爪を溝に貫入する。
【0222】
シェードを組み立てる過程において、鉤爪を溝へ嵌め込む作業の多くは、鉤爪部分を手作業で曲げることによって溝に貫入することになる。そのため鉤爪は最小でも指でつまむことの出来る程度の大きさが好ましい。
【0223】
この様に鉤爪を設けた部材から成るランプシェード76aを図37で示す。各シェード部材が鉤爪と溝を介して互いに組み合うことで、シェードの形状を保っている。また外圧によってランプシェードを構成する部材が容易に外れないように、鉤爪が溝に深く貫入するように鉤爪の形状を設定することが好ましい。
【0224】
この嵌め込み式のシェード部材から成るランプシェード76aの特徴は、先に示した接合式のシェード部材68aと異なり、接着材やリベット等を使用しないため、比較的容易に且つ短時間で組み立てることができる点にある。
【0225】
最後に光源の設置方法を説明する。電球・電球保持体及び電源ケーブルといった一連の発光装置は、ランプシェードの凹形状部分に孔を設け、そこから挿入する。孔を設けた箇所にはシェード部材の切断口を固定するためフレームを取り付ける。そしてこのフレームに発光装置を固定することでランプシェードの内部中心に光源を設置することができる。ランプシェードを天井から吊り下げる際、電源ケーブルはそのフレームを介してランプシェードを支えることになる。また、このフレームにはランプシェードの重量が加わるため、孔を設ける箇所は強度を必要とする。そのため、その箇所はシェード部材の交差が最も多い凹形状部分が好ましい。
【0226】
具体的に、図37で示したランプシェードを例に説明する。当該ランプシェードの場合、四つのシェード部材が交差する凹形状部分に孔を設けることが好ましく、図38のランプシェード76aは、その凹形状部分に孔を設け、シェード部材の切断口の周りにフレーム77aを取り付けた状態を示している。また、白熱灯電球78・電球保持体79並びに電源ケーブル80といった一連の発光装置は、ランプシェード本体と接続することを可能とする支持板81に取り付けている。ランプシェードを天井吊り下げ灯とする場合は、電源ケーブル80は天井からランプシェードを吊り下げ、支持板81及びそれが接続するフレーム77aを介してランプシェードを支えることになる。
【0227】
そこで以下、この支持板81とフレーム77aの接続及びこのフレームを取り付けるシェード部材についてより詳しく述べる。先ず、フレームを取り付ける箇所に該当するシェード部材に孔を設けるために、該部材に切断を施す。
【0228】
図39はそのシェード部材73aの部分切断を示すものである。図中斜線で示す箇所82aは切り落とし部分を示している。帯状の部分83aは破線84aで谷状に折り、フレームの一辺が装着する箇所となる。シェード部材の部分切断の角度85は、発光装置を挿入する方向すなわち当該ランプシェードの構造が備えている座標軸12aに対して谷折り線84aが直角に位置するように設計する。これによってフレームは発光装置挿入方向に対して直角に位置し、しいては白熱灯電球をランプシェードの中心に据えることが出来る。
【0229】
またシェード部材切り落とし部分82aは、電球が挿入することの出来る最少の面積にすることが好ましい。この面を必要以上に広く取れば、ランプシェードを支えるフレームと本体をつなぐシート面積の割合が狭くなり、シェードの剛性が劣ることになるからである。
【0230】
この様に切断したシェード部材が四つ交差するシェード凹形状箇所には、四角形の孔が開き、そこにはフレームを取り付ける帯状の面83aが控える。そこへフレームを取り付け、更にそのフレームに発光装置の支持板が接続することになる。フレームと支持板の接続は、電球交換やランプシェードの掃除等のため容易に脱着が可能であることが好ましい。ここではその具体例を図によって示す。
【0231】
図40は、図38における破断線Cによるフレーム77aの断面及び支持板81の断面を示す発光装置挿入口断面の斜視図である。支持板81に取り付ける摘みネジ86を締めることで、その内部に収まっているラバーグリップが電源ケーブル80を締め付けることができ、支持板81に電源ケーブル80を固定する。支持板81の両側には爪87を設け、その爪はフレーム77aの縦溝88に収まることになる。
【0232】
フレーム77aは、内部に支持板の爪87が収まる溝を有する上部フレームとシェード部材の帯状の面83aを中間にして内方から挟む下部のフレームの二層からなる。フレームとシェード部材の固定は、下部フレームの内方側からビス89で数箇所を止めて固定すればよい。
【0233】
フレーム77aの縦溝88の水平方向には、支持板をフレームに挿入後、爪87が摘みネジ80を中心に回転するように横溝を設ける。そして支持板81を回転することでフレームと支持板を装着することが出来る。また、その装着後この支持板の回転及び脱着を防ぐために、フレームの横溝の上部に締め付けネジ90を取り付ける。以上で本発明の観点に加えて、照明器具となるための要点を述べた。
【0234】
次に、ランプシェードの形成工程について説明する。形成工程は大別すると五つの段階からなる。第一の工程は、核模型として設定するゾーン多面体の選択と形成である。最終形態となるランプシェードの形態を想定して、核模型となるゾーン多面体の形態を選択する。
【0235】
ランプシェードの形態は、星形状のものや楕円形若しくは球形に内接するものなど多様性を有している。例えば、後の実施例で示すように比較的面数の少ない6面・12面・20面からなる核模型からは星形状のランプシェードが形成でき、面数が増えるに従い球形若しくは楕円形に内接する形態が出来る。そして選択した核模型をゾーン多面体の形成原理に基づき形成する。
【0236】
第二の工程は、前記ゾーン多面体を基に多軸体を形成する。軸の形状は三角柱となる設定で行なう。設計に必要となる諸量算出は、核模型であるゾーン多面体より幾何解析を通して行なう。
【0237】
第三の工程は、前記ゾーン多軸体の三角柱状軸の外方側面を抽出し、その構造を中空状構造体とする。なお、6面からなるゾーン多面体を核模型とする場合は、構造の剛性を確保するため、前記外方側面に延長面を付け加え、それを構成要素とする第二の中空状構造体を形成する。
【0238】
請求項1の形成方法における第四の工程では、前記中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持した上で、該各構成要素の外方延長部を任意の箇所で切断し、核模型側の構成要素からなる構造を最終中空状構造体とする。
【0239】
一方、請求項3の形成方法におけるこの工程では、前記第二の中空状構造体の各構成要素がその内方で交差する他の構成要素と接する箇所を保持した上で、該各構成要素の外方延長部を任意の箇所で切断し、核模型側の構成要素からなる構造を最終中空状構造体とする。
【0240】
第五の工程は、両請求項における前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。すなわちこの構造に基づいてランプシェードの設計・製作並びにシェードの組み立てを行う。例えば、ランプシェードの部材が薄手のシート状の材料からなる場合、各構成要素の組み立て方法を嵌め込み式にするか、接合式にするかをこの段階で決めて設計を行なう。次に、この設計に基づいたシェード部材の製作及び発光装置を取り付けるための装着部品の製作を行い、最後にランプシェードの組み立てを行なう。
【0241】
以上の形成工程を具体化するため、以下、請求項3に記載の中空状構造体の形成方法に基づいて形成するランプシェードを一例にして説明する。核模型と設定するゾーン6面体は正六面体を用いることにする。
【0242】
図41は、その核模型25b及び該核模型の備えている座標軸12bを示している。第一の工程において、正6面体は一般的に把握が容易で形成することも容易である。しかし、ゾーン多面体を形成する座標軸を基にこの立体を把握することで、次の工程でのゾーン多軸体の形成が容易に把握することができる。方式n(n−1)がゾーン多面体の面数を表しているので、nで表される座標軸は3本であることが分かる。そしてこれらの座標軸は、対応するゾーン上の稜線と平行であるため、正6面体の各面心と体心を結ぶ線によって示すことが出来る。
【0243】
第二の工程では、正6面体に対応する三角柱状軸によるゾーン多軸体の形成である。その第一段階として、三角柱状軸の三つの側面の内、核模型側に接する側面を内方面とし形成する。それには正6面体の各ゾーンにおける一つ置きの面を該一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸延長方向に平行に延長することで、その三角柱状軸の内方面を形成する。
【0244】
その形成の際、前記三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーンを共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえる。そこで、一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができる。それによって、この内方面を構成要素とする構造体を形成する。
【0245】
図42は、前記三角柱状軸の内方面29bによって構成する構造体30bを示している。図中の内方面は概念上無限に延長しているが、省略して示している。また後に示す実施例を含め、図中における多軸体及び中空状構造体における各構成要素の無限延長の形態はこの図同様に省略して示すことにする。
【0246】
この工程における第二段階は、三角柱状軸の断面形成の設定を行なう。当該構成も含めゾーン6面体を核模型として用いた場合は、請求項1のこの段階における設定とは異なる点がある。それは、軸の設定箇所において、三角形の軸断面を形成するための内方面が交差することで形成する三角形の空間が存在しない点である。換言すれば、軸断面を形成するための基準となる三角形の外方2辺にあたる線が存在していない。
【0247】
そこで、設定を次に示す方法によって行なう。図43は、前記三角柱状軸内方面29bから構成する構造体30bを当該座標軸12bの延長方向から示す平面図である。この図の形状は図中心に対し2回回転対称であるため主に図上部で示す。円柱軸による多軸体の場合、座標軸12bに対応する円柱軸26bの断面は図で示す位置となる。
【0248】
しかし三角柱状軸を形成する場合、該座標軸に対して平行に位置する三角柱状軸の内方面29b1の断面にあたる線分を内方辺とし、その辺とその両端部41bに位置する他の三角柱状軸29b2にあたる延長線との3本の線に内接する円を想定し、その円の中心から前記内方辺の両端部41bとを結ぶ線分と該内方辺との三本の線で囲む空間を三角柱状軸の断面とする。
【0249】
あるいは、次の図で示す設定によっても同様に三角形の断面を形成することができる。図44は、座標軸12bに対応する三角柱状軸の断面を示すものである。先ず、三角柱状軸内方面断面29b1を三角形の内方辺とし、その両端部41bを始点として、核模型の断面である平行四辺形の対角線51b二本の内、間隔を置いて位置する対角線に対して平行となる延長線92bをその始点より引く。次に、この延長線92b二本と前記内方辺の三本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31bとする。
【0250】
そしてこの断面を該断面の内方辺が接する三角柱状軸の内方面29b1の延長方向に平行移動することで三角柱状軸を形成する。図45はその三角柱状軸32bの形成を示している。
【0251】
この工程の最後の段階では、全ての座標軸に平行に位置する三角柱状軸内方面を基準にして前記同様にその断面形成を経て軸形成を行なうことで、総三角柱状軸のゾーン多軸体を形成する。図46はそのゾーン多軸体33bを示すものである。各軸の互いに接する箇所は核模型として設定した正6面体の稜線にあたり、3本の軸が互いに交差する箇所にあたる点93bはその正6面体の頂点にあたる。
【0252】
第三の工程では、前記ゾーン多軸体を構成する各三角柱状軸の外方側面を抽出し、その外方側面を構成要素とする中空状構造体を形成する。図47は、当該三角柱状軸の外方側面を抽出し、それを構成要素とする中空状構造体36b1を示している。請求項1の形成方法ではこの段階での中空状構造体から次の工程へと進む。
【0253】
しかし、6面からなるゾーン多面体を核模型と設定した場合に限っては、各構成要素34b1〜3は互いに交差する点93bで接することになるため、ランプシェードの基本構造をこの構造体とすることは構造上剛性の面で劣ることになる。たとえ交差箇所93bに接合を施したとしても、構造としては不安定となる。
【0254】
そこで、該構造体を第一の中空状構造体36b1とし、その構造を保持するために、各構成要素に延長面を加え、各構成要素が互いに線分で接することが出来るようにし、構造上の剛性を保つようにする。
【0255】
具体的に図48を参照に説明すると、図中の斜線で示した箇所94bがその延長面である。各構成要素において延長面94bは四箇所あるが、ここでは構成要素34b3の図中右側の延長面を代表にして説明する。構成要素34b3の内方縁部における交点93bより外方側の内方縁部38bから、該構成要素の内方に交差する他の構成要素34b2に向けて前記構成要素34b3の面を延長し、その延長面94bが構成要素34b2と接する線分を接線64bとする。この図が示す様に延長面を各構成要素に加えることで、中空状構造体はその構造を保つことができ、この構造を第二の中空状構造体36b2とする。
【0256】
第四の工程では、前記第二の中空状構造体の各構成要素に切断設定を施し、ランプシェードの基本構造となる最終中空状構造体を形成する。その条件として、該各構成要素が内方に交差する他の構成要素と接する箇所64bを保持する上で該各構成要素の外方延長部を切断する。該各構成要素の切断は、先の項で示した最良とする形態の設定によって行なう。
【0257】
図49は当該座標軸12bの延長方向から見る第二の中空状構造体36b2の部分平面図である。切断設定を明瞭に示すため、この図は座標軸12bに対応するゾーン上に位置する構成要素のみを抽出し、構成要素34b2で切断設定を示す。なお、この図の形状は図中心に対し2回回転対称であるため主に図上部で示す。
【0258】
この段階において光源を想定すれば、光源は核模型であるゾーン多面体の中心となる。図中において、その多面体の断面はゾーンの断面である正方形であり、光源39はその対角線の交点に位置している。この光源より放射する光線の内、構成要素34b1の内方縁部にあたる箇所41bを通過する光線は、構成要素34b2の内側面を照射する。この光線は、当該核模型の断面である平行四辺形における、対角線51d、及びその延長線53b上を通過する。そして、この延長線53bから構成要素34b2の延長方向にかけて光源からの照射光が減少するため、構成要素34b2の外方側面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0259】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、構成要素の切断始点は構成要素34b1の稜線にあたる点45bに定め、切断を施す側の構成要素34b2に接する対角線51bの延長線53bに平行となる線52bを始点より引き切断線と設定する。そしてこの線に沿って始点側の構成要素34b1に対応する座標軸12bに対して平行に切断し、当該核模型に接する側の構成要素を残す。
【0260】
図50は、全ての構成要素を前記同様の切断設定にしたがって切断し、残る核模型側の構成要素からなる中空状構造体を示すものである。6面からなるゾーン多面体を核模型として用いた場合、この段階において最終中空状構造体95bとなり、その構造をランプシェードへと応用することになる。各構成要素における二点破線は該構成要素の基の構成要素の内方縁部にあたり、その内方に位置する面94bが延長面である。各構成要素は互いに接する接線64aで接している。
【0261】
第五の工程は、前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。この構造に基づいてシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。図50で示した構造体の各構成要素は幾何解析を通して設計を行なう。構成要素が板状で比較的厚みのある材料から成る場合は、構成要素の稜線箇所で分割し、部材数は12個となる。また、構成要素がシート状の比較的薄い材料とする場合は、その稜線箇所でシートが内方に向けて山折りとなる。板状の構成要素から成るランプシェードの説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することが出来るため省略する。よって以下、シート状の構成要素からなるランプシェードを示す。
【0262】
図51はその構成要素つまりシェード部材の展開図である。このシェード部材を6枚組み合わさることで当該ランプシェードは形成する。図中の破線は、部材の折線を示すものである。組み立て時、部材は中央の破線70bで山折りとなる。この部材形状は、左右対称となっているので右半分を代表として図示する。部材を接合してランプシェードを組み立てる場合、各構成要素の接線箇所である破線64bから帯状の接合面69bを延長して付加え、破線64bは山折りの折線となる。この接合面69bは組み立て時、該シェード部材の内方に交差することになる他のシェード部材の接合箇所71bに接合することになる。
【0263】
また各部材の接合は接着剤等を用いずに、リベットを介して接合しても良い。その際は、帯状の接合面69bに孔72b1を設け、またその箇所に該当する接合箇所、当該シェード部材において示すと接合箇所71bに同様の孔72b2を設け、それらの孔にリベット通し接合することで部材を固定することが出来る。作業効率を考慮すれば、孔の数は少ないほうが好ましいが、最少でも2つ設けることで剛性を保つことは出来る。
【0264】
この部材は、接合式のシェード部材の他、嵌め込み式とすることもできる。図52は、当該中空状構造体の構成要素を薄手のシート状のものとし、これに鉤爪及びその鉤爪が貫入する溝を設けたシェード部材73bの展開図である。このシェード部材の形状は図中において上下対称となっているので、主に図上部を代表として図示する。
【0265】
鉤爪74bは、シェード部材の四隅、即ち部材の接線箇所64b1の外方端部65bに設ける。この鉤爪74bを形成する輪郭線は、接線64b1の外方端部にあたる点65bを中心に円形を描き、基の構成要素における切断線52bの外方端部にあたるシェード部材の先端部に向かってこの切断線と徐々に合一する様に曲線を描いている。
【0266】
そしてこの鉤爪は、シェードを組み立てる際に、その内方に交差する他のシェード部材の溝に貫入することになる。当該図面のシェード部材でその溝を示すと、部材が互いに接する箇所である接線64b2の外方端部にあたる溝75bである。鉤爪を嵌め込む溝は、接線64b2がシートの山折線70bを越える延長線上に設けが、部材材料の可撓性を利用すれば、図中で示すように部材の山折線上に配してもシェードの組み立てに支障はない。
【0267】
シェードに発光装置挿入口を設けるには、シェード部材3個が交差することによって形成するシェード凹部に孔を穿つ。その箇所に該当する部材は、当該図面の斜線部で示した部分82bを切り捨てたシェード部材を3個組み合わせることで形成する。なお、ランプシェードの構成要素が板状の材料からなる場合、フレームを取り付けるための鍔状の面83bを施す必要はなく、破線部84bを切断線とし、その切断口にフレームを接合すればよい。
【0268】
この様にして出来たシェード部材を元の中空状構造体に準じて組み立てる。図53は各シェード部材が組み合わさる過程を示している。各部材をその山折線で一端閉じた状態で互いに組むことで、ランプシェードを容易に組み立てることが出来る。
【0269】
図54は、各シェード部材を全て組み立てたランプシェード76bを示すものである。図中手前三角形の孔が発光装置挿入口となり、挿入口周囲の鍔状の面83bにフレームを取り付けることになる。当該ランプシェードの場合、フレームの形状は、孔の形状に即して三角形となる。
【0270】
図56は、当該ランプシェードの発光装置挿入口を示す一例であり、三角形の孔にフレーム77bを取り付け、そのフレームの円形の孔に発光装置を挿入する過程を示している。フレーム77bの本体への取り付け方法や発光装置に取り付ける支持板81の取り付け方法並びに支持板のフレームへの取り付けに関しては、先に示したランプシェードと同様であるので説明は省略する。なお、電球78は必ずランプシェード本体の中心に、正確には設定した核模型であるゾーン多面体の体心に据える必要がある。電球がこの体心をずれて位置した場合は、シェード面に映る陰影の状態にひずみが生じ、照射効果を損ねてしまうからである。電球78の位置は、支持板81から電球保持体79までの電源ケーブルの長さを、締め付けネジ86によって調整することで決めればよい。
【0271】
ランプシェードを天井吊り下げ灯とする場合、電源ケーブル80を天井から吊り下げればよい。また、ランプシェードの形態によっては床置きとすることも可能である。その場合、発光装置挿入口は美観上床面に向けることが好ましい。しかし、シェード内部に吊り下げた電球は傾き発熱する電球がシェードと接し発火してしまう恐れがある。そこで、支持板81と電球保持体79と間の電源ケーブルを曲がることがないように真っ直ぐに固定する必要がある。固定は、電球保持体79と支持板81を管でつなぎ、電源ケーブル80はその内部に通す。
【0272】
図56は、当該発光装置におけるその箇所を断面図で示している。図中において中空状の管97は両端にネジ溝を施して電球保持体79と支持板81に取り付けてある。この中空状の管は、電球が点灯中は電球保持体が高熱になるため耐熱性の材料から成るものを使用する。また、発光装置が傾く際にはその重量がランプシェードの発光装置挿入口のシェード部材にかかるため、特に構成要素がシート状の柔軟な材料から成る場合、この管97の材料は軽量であることが好ましい。
【0273】
以上述べてきた発光装置及びその挿入口の施工例は、後の実施例で示すランプシェードにおいても同様の方法が適応できる。そのため実施例においてはこの箇所の詳細説明は省略する。
【0274】
最後に、このランプシェードの形態を三つの異なる方向からの平面図及び斜視図によって示す。また、照射効果を説明するため、各図のランプシェードは光源を灯した状態を示している。
【0275】
図57は、当該ランプシェードをその核模型であるゾーン多面体の備えている座標軸延長方向から示している。この平面図におけるランプシェード76bの形状は、図の中心に対して2回回転対称となっているので、図中右上部のシェード箇所を代表にして照射効果の説明を行なう。この方向から見るランプシェードは、二種類の具なる陰影面をシェード面に映し出している。
【0276】
一つは明瞭な陰影のグラデーションを形成している陰影箇所46bである。この箇所の内方に交差する他のシェード部材は、光源からの直接光を遮ることによって、その外方に交差するこの箇所46bに陰影を形成している。この陰影箇所46bは、その内方に交差する他のシェード部材からの透過光及びその外方に交差する他のシェード部材の内側面からの反射光によって、三つのシートの交差する点93bからシートの外方端部にかけてなだらかなグラデーションを形成している。
【0277】
もう一つの陰影箇所は図中央のシェード陰影箇所47bである。この箇所の内側には光源からの直接光が照射し、その光線は該シェード部材を透過して外部に照射している。それに加え、この箇所はその外方に交差する他のシェード部材の内側面からの反射光が加わり、先に示した陰影箇所より比較的明るくなっている。そして、この山折となったシェード部材の形状によって、光源からの光線がその内方側で拡散し、この陰影箇所におけるシェード部材の稜線から縁部にかけて若干の陰影のグラデーションを形成している。
【0278】
また、この箇所から照射する間接光はその外方に交差する他のシェード部材の内側面を明るく照らしている。その箇所は別の異なる方向から視角に入り、当該図面の図中矢印方向から見るシェードにその箇所を認めることが出来る。
【0279】
図58はその方向からのランプシェード76bを示している。この図におけるシェードの形状は図中心に対して2回回転対称であるため陰影箇所の説明は右側のシェード部分を代表として示す。先に述べたシェード陰影箇所47bが照らしている箇所は、シェード陰影箇所48bである。この箇所には、シェード陰影箇所47bからの照射光以外に、内方側シェード面に光源からの直接光が反射している。図中左下の同箇所においては、その反射光がより視角に入る。この陰影箇所48bは、その内方側シェード面が外方縁部側に比べてより明るく照射しており、内方から外方にかけてなだらかで淡い陰影のグラデーションを形成している。この方向から見るランプシェードにおいては、陰影の最も明瞭な箇所46bを加え、全部で3種類の陰影を認めることが出来る。
【0280】
次の異なる方向からの図は、シェード部材の交差する交点93bと核模型の体心とを結ぶ線の延長方向から示す平面図、図59である。この方向からは2種類の陰影箇所を認めることが出来る。陰影箇所48bは陰影箇所46bよりも明るく、陰影箇所48bの内方シェード面には光源からの直接光が反射し、外部に向けて明るい間接光を放射している。
【0281】
また、陰影箇所46bはこの方向から2種の異なる形状を見せていると同時に、図中外周側の陰影箇所46bの内方側は明るく、中心側の陰影箇所46bの暗い部分と隣接し、両者は明暗を際立たせている。その陰影の格差によってランプシェードの形状が明確に認めることができる。
【0282】
最後に、当該ランプシェード76bを天井吊り下げ式とした外観斜視図を図60で示す。このランプシェードが照射する間接光の内、最も明るい箇所はシェード開口部側である。また、光源からの直接光はどの方向からも視角に入らない。その要因となるシェードの構成は、中空状構造体によるものである。そのため、この照射効果は後に示す実施例においても同様に認めることができる。
【実施例1】
【0283】
本発明のランプシェードは、核模型であるゾーン多面体を基に形成するため、その形態の種類は多い。また、ランプシェードを構成する構成要素の基本形状が一種類からなるものは、全体の内三種類存在し、その内の二つは、先に示した菱形12面体及び正6面体を核模型として形成するランプシェードである。そして、残りの一つは、図198で示した菱形30面体10を核模型として形成するランプシェードであり、その構成要素の数量は三種類の内で最も多い。
【0284】
これら三種のランプシェードは、構成要素である部材が一種類であることから製造作業の単一化を行なうことができ、後の実施例で示す2種類や3種類の構成要素からなるランプシェードよりも製造費用を軽減することができる。
【0285】
実施例1では前記菱形30面体を核模型として設定することによって形成する中空状構造体の構成方法及びその構造を基本構造として形成するランプシェードを説明する。以下、形成工程に従い図面を参照に説明する。
【0286】
第一工程では核模型となるゾーン多面体の選択及び形成である。核模型となる菱形30面体は、座標軸数をnとし、n(n−1)の方式が面数を示すことにより、逆算することで6本の座標軸構成に基づいて形成する。このゾーン多面体を導く座標軸は、プラトン立体の内、主に正12面体もしくは正20面体から抽出することができる。正12面体を用いれば、各面心と体心とを結ぶ線によって構成する座標軸となる。
【0287】
具体的には図219で示した座標軸12cであり、正12面体の備えている5回回転対称軸でもある。また、その座標軸を正20面体で示せば、図61の正20面体5の各頂点と体心11cとを結ぶ線によって構成する軸12cとなる。両多面体は、お互いに双対関係にあることからも両座標軸が同一であること分かる。
【0288】
この座標軸構成は6本の座標軸からなり、各軸が交点で折なす角度は63.4度及びその補角116.6度となる。そしてこの角度を内角とする平行四辺形は一種類となる。なお、当該ゾーン数は座標軸数と同じ6本である。
【0289】
図62は、当該座標軸構成をその一本の座標軸の延長方向から示す平面図であり、その座標軸に対応するゾーンの形成を示している。図中一点破線は座標軸12cを示すものであり、実線は図中央の座標軸12cに対応するゾーン15cを示すものである。図中において、このゾーン15cと座標軸の交点は、ゾーン上では平行四辺形の連結する箇所すなわち稜線にあたる。また、このゾーン15cは前記平行四辺形が連結する帯の断面を示しており、その各面にあたる各辺は対応する他の座標軸に対しても平行に位置する。
【0290】
そして全ての座標軸に対してゾーンを形成し、互いに連結することによって図63で示すゾーン多面体となる。前記ゾーン15cは、図中において斜線で示し、菱形30面体である核模型25cを上下に貫通する座標軸12cに対応する。
【0291】
第二の工程は、前記ゾーン多面体を核模型とし、それを基に三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。その第一段階として、三角柱状軸の三つの側面の内、核模型側に接する側面を内方面として形成する。
【0292】
図63を参照に説明すると、核模型25cとなる菱形30面体の各ゾーンにおける一つ置きの面を該一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸延長方向に平行に延長することで、三角柱状軸の内方面を形成する。
【0293】
図64は、その三角柱状軸の内方面29cの形成を示している。その形成の際、前記三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーンを共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえるのである。そこで、ゾーン上の一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができ、それによってこの内方面を構成要素とする構造体30cを形成することが出来る。
【0294】
なお、全ての三角柱状軸の内方面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一つの座標軸12cに平行に位置する三角柱状軸の内方面29c1以外の記載は省略する。当該構造体の場合は、五つ一組とする三角柱状軸の内方面の交差が右重ね旋回、もしくは左重ね旋回のどちらかの構成となる。当該図面における構成はその左重ね旋回を示している。
【0295】
この工程における第二段階は、三角柱状軸の断面の形成を行なう。図65は、当該三角柱状軸の内方面から構成する構造体30cを当該座標軸12cの延長方向から示す平面図である。この図において斜線で示す空間31cが三角柱状軸の断面となる。
【0296】
設定を具体的に示せば、該座標軸に平行に位置する三角柱状軸の内方面の断面である線分29c1を内方辺とし、その辺とその両端部に位置する三角柱状軸の内方面の示す延長線29c2との3本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面とする。そしてこの断面31cをその内方辺が接する三角柱状軸の内方面に沿って平行移動することによって三角柱状軸を形成する。
【0297】
最後の段階で、全ての座標軸に対応する三角柱状軸の内方面を基準に三角柱状軸の断面を形成し、該断面を前記同様に三角柱状軸にすることで、総三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。
【0298】
図66はそのゾーン多軸体33cを示すものである。図中における全ての三角柱状軸を示す符号の記載は図の把握を妨げるため一つの座標軸12cに平行に位置する三角柱状軸32cのみ記載し、他は省略する。各軸は、その内方及び外方に交差する軸の内方面及び外方面で互いに接して重なり合っている。
【0299】
第三の工程では、各三角柱状軸の外方側面を抽出し、それを構成要素とする中空状構造体を形成する。図67は、当該各三角柱状軸の外方側面を抽出し、それを構成要素とする中空状構造体36cを示している。図中においては、全ての外方側面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一つの座標軸12cに平行に位置する外方側面34c1以外の記載は省略する。各構成要素が互いに接する箇所は、該構成要素の内方縁部がその内方に交差する他の構成要素の外方側面に接する線分となる。
【0300】
第四の工程では、この中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持した上で、各構成要素の外方延長部に切断を施し、残る核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を形成する。切断始点及び切断線の設定は先の項で示した最良とする形態の設定によって行う。当該構成要素の切断設定を明瞭に示すため、当該座標軸12cに対応するゾーン上に位置する構成要素のみを抽出して示す。
【0301】
図68はその抽出した構成を示すものであり、その構成の平面図で切断設定を説明する。図69は、その構成を該座標軸12cの延長方向から示す平面図である。図中央の多角形の空間は、核模型として設定した菱形30面体の断面にあたる。この断面の輪郭は図中で示すように正10角形となる。
【0302】
この工程において光源を設定すれば、光源39は核模型である多面体の中心すなわちこの平面図においては多角形の対角線の交点に位置する。切断状態を更に明瞭にするため、代表として構成要素34c2を切断対象とし、一点破線の円形の範囲Dを拡大して説明する。
【0303】
図70はその拡大図である。光源39より放射する光線の内、構成要素34c1の内方縁部にあたる箇所41cを通過する光線は、構成要素34c2の内方面を照射し、ゾーン15cの断面が示す多角形の対角線51c及びその延長線53c上を通過する。そして、この延長線53cから構成要素34c2の外方延長方向にかけて光源からの照射光の光量は、内方に交差する構成要素34c1に遮られて徐々に減少する。それによって、その箇所に該当する構成要素34c2の外方面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0304】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、構成要素の切断始点は構成要素34c1の稜線にあたる点45cに定め、切断を施す側の構成要素34c2に接する対角線51cの延長線53cに平行となる線52cを始点45cより引き、その線を切断線と設定する。そして、前記構成要素34c2をその切断線に沿って始点側の構成要素34c1に対応する座標軸12cに対して平行に切断を行ない、核模型側の構成要素を残す。
【0305】
更に、全ての構成要素を前記同様の切断設定に従って切断し、核模型側の構成要素からなる中空状構造体を最終中空状構造体とする。図71は、その最終中空状構造体63cを当該座標軸延長方向から示す平面図である。
【0306】
第五の工程は、前記最終中空状構造体63cを基本構造とするランプシェードの形成である。すなわちこの構造に基づいてランプシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。各構成要素の形状は幾何解析を通して設計する。
【0307】
その構成要素を板状の比較的厚みのある材料からなるシェード部材とする場合は、各構成要素をその稜線で分離し、該部材数は全構成要素の2倍の60個となる。該構成要素をシート状の比較的薄手の材料とする場合は、その稜線で該部材が山折りとなる。当該実施例では、板状の構成要素からなるランプシェードの形成についての説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することが出来るため省略する。
【0308】
よって、そのシート状のシェード部材の展開図を図72で示す。当該ランプシェードはこの部材を30個組み合わせることによって形成する。図中のシェード部材の表側面は組み立て時、ランプシェードの外側面となる。その際、各部材は中央の破線70cで山折りとなって互いに組み合わさる。この部材の形状は、左右回転対称となっているので右半分を代表として図示する。
【0309】
部材を接合してランプシェードを組み立てる場合には、破線で示す基本形状の構成要素における接線箇所64cに帯状の接合面69cを付加え、この接線箇所64cで山折りにする。シェード部材の組み合わせは、基本構造である当該最終中空状構造体に準じて組み立てる。
【0310】
その際、帯状の接合面69c1は内方に交差する他の部材面の接合箇所、当該シェード部材において示すと接合箇所71c1に接合することになる。一方、図中右下の帯状の接合面69c2は内方に交差する他のシェード部材の接合箇所、当該シェード部材において示すと接合箇所72c2に接合することになる。なお、各部材の接合は接着剤等を使わずにリベットを用いて接合してもよい。その場合は、各接合箇所に孔72cを設け、この孔にリベットを通して接合する。
【0311】
この様に形成するシート状のシェード部材及び板状からなるシェード部材によって組み立てるランプシェードの形状を図によって示す。図73で示すランプシェード54c・98cは、図71の最終中空状構造体をランプシェードとみなし、該図面における矢印方向からその形態を示している。また図74は、当該シェード部材三個が交差する交点とランプシェードの中心とを結ぶ線の延長方向から見る当該ランプシェードを示している。更に図75においてそのランプシェードの斜視図を示すことで、よりその形態を把握することができるであろう。
【0312】
次に、ランプシェードの構成要素がシート状の比較的薄手の材料からなる嵌め込み式のシェード部材の形状及びこの部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。図76は、当該最終中空上構造体の構成要素の形状に鉤爪を設けたシェード部材73cの展開図である。シェード組み立て時において、部材は中央の破線70cで山折りとなる。この部材の形状は、左右回転対称となっているので右半分を代表として図示する。図中二点破線52cは、基本形状の構成要素の切断線を示している。
【0313】
このシェード部材を形成するには、基本形状の四隅部65cに鉤爪74cを設け、且つ組み立て時シェード部材の内方に交差する他の部材上に該鉤爪の貫入する溝75cを設ける。図中上方の接線64c1は、組み立て時、内方に交差する他のシェード部材の中央に位置する接線64c1と重なり、鉤爪74c1は内方に交差することになる他の部材の溝75c1に貫入する。一方、図右下の接線64c2は、内方に交差する他のシェード部材の端部側に位置する接線64c2と重なり、鉤爪74c2は、溝75c2に貫入することになる。
【0314】
次に、前記嵌め込み式の光透過度60%を有するシェード部材からなるラプシェードの形態を図面で示す。また、このランプシェードによってシェード面に映る照射効果を説明する。以下に示す四つの図面は内部に光源を設置したランプシェードを示している。なお、図中陰影箇所を示す符号の記載は照射効果の把握を妨げるため、主に図中右半分を代表として示す。
【0315】
図77は、天井から吊り下げた当該ランプシェードの斜視図である。シェード面には陰影の強弱の変化があり、陰影箇所の種類は4種類認めることができる。明るい順に説明すると、シェード部材内方からの透過光及び外方からの反射光が照らすシェード部材外側面49cが最も明るく照射している。
【0316】
この面の外方に交差するシェード部材の内側陰影箇所48cはシェード部材外側面49cからの透過光及び光源からの反射光によって同程度に明るく照射しているが、シェード部材外方端部から内方にかけて微かな陰影のグラデーションを認めることができる。
【0317】
次に明るい箇所はシェード部材外側面47cである。この箇所は、シェード部材の内側面に照射する光源からの直接光が透過光となって外部に照射している。シェード部材が山折り状となっているため部材内側では直接光が屈折し、それによってこの部材外側面箇所には若干の陰影のグラデーションが形成している。
【0318】
そして、最も際立った陰影のグラデーションを形成しているのは陰影箇所46cである。この箇所は、内方に交差するシェード部材の影が映り、尚且つ内方からの反射光が加わり、光線の量の変化が他の箇所に比べて際立っている。
【0319】
次に、このランプシェードの照射効果を三つの異なる方向からの平面図によって示す。図78は、当該中空状構造体の備えている座標軸の延長方向から見る当該ランプシェード76cを示している。この方向から陰影の変化は4種類全て認めることができる。当該図面に対して垂直に位置するシェード部材は、三角形の空間55c形成している。この空間は筒抜けの状態となり、ランプシェードの背後空間を覗く状態となっている。よって、このランプシェードを無光空間に置き点灯した場合は、この空間が背後空間の暗闇を見せることになり、ランプシェードに映る陰影の差に更なる変化を加えることになる。
【0320】
そして図中矢印の方向から見る該ランプシェードを図79で示す。この方向からも全ての陰影箇所を認めることができる。更に、三つのシェード部材の交差する交点と当該核模型の中心とを結ぶ線の延長方向から見る当該ランプシェードを図80によって示す。この方向からも4種類全ての陰影箇所を認めることができ、またどの角度から見ても光源は目に入らない。
【0321】
発光装置挿入口の装着部品の取り付けに関しては、先に示したランプシェード同様に行なう。当該ランプシェードの場合、構造上最も剛性を保持するために構成要素が五つ交差する凹部、図78で示したランプシェードの図中央凹部に孔を設け、その箇所にフレームを装着することが最も好ましい。一連の発光装置は、先の発明を実施するための最良の形態の項で示したのと同様の装置が当該ランプシェードのみならず本件発明のランプシェード全てに適用できる。そのため、後に示す実施例においても発光装置に関する説明は省略する。
【0322】
発光装置挿入口のフレームの形状は、孔を設けることになる凹部の形状に合わせるため五角形となる。嵌め込み式のシェード部材によるランプシェードにフレームを取り付けた発光装置挿入口を図81で示す。フレームの装着方法や発光装置の取り付けに関しては、先に示したランプシェード同様である。
【0323】
ランプシェードの凹部に孔を設け、装着フレーム77cを取り付けるためには、該当する箇所のシェード部材を切断加工する必要がある。その切断を嵌め込み式のシェード部材で説明する。
【0324】
孔を設ける箇所に該当する部材は五つあるが、各部材の切断形状は同じであるため、一つの部材で示す。図82はその部材の展開図である。組み立て時、この部材は図中央の縦の破線で山折りとなり、帯状の接合面83cは破線84cで谷折りとなる。図中一点破線で囲む箇所が切り落とし部分82cで、帯状の接合面83cにフレームが接続することになる。
【0325】
この帯状の接合面における長手方向の長さは、五角形フレームの一辺の長さにあたるので、フレームの大きさによってこの長さは左右され、また切り落とし部分82cの面積もそれによって変化する。
【実施例2】
【0326】
ゾーン多面体は、その構成する面数が同じでも、構成面の平行四辺形の内角が異なることでその体の形態も異なる。その様なゾーン多面体を核模型として用いることでランプシェードも異なった形態を形成することが出来る。先に示した正6面体及び菱形12面体を核模型として形成するランプシェードと比較するため、先とは異なる形態の6面及び12面から構成するゾーン多面体を核模型として形成するランプシェードを次の実施例で示す。それによって、ゾーン多面体の形態の多様性がランプシェードの形態にも反映することが把握されるであろう。
【0327】
実施例2では、ゾーン6面体を、実施例3ではゾーン12面体を核模型として設定することによって形成する中空状構造体の形成方法及びその構造を基本構造として形成するランプシェードを説明する。以下、形成工程に従い図面を参照に説明する。
【0328】
第一工程では、核模型となるゾーン多面体の選択及び形成である。ゾーン6面体は3本の座標軸を基に形成する。先に扱った正6面体もそのゾーン6面体の範疇に含まれ、その場合の3本の座標軸はその体自体の備えている4回回転対称軸であった。しかし、ゾーン多面体の形成原理に従えば、他の多面体から抽出した任意の座標軸3本によってもゾーン6面体を形成することができる。
【0329】
当該実施例では、図219で示した正12面体が備えている5回回転対称軸6本の内3本の軸12dを抽出した座標軸を用い、それを基にゾーン6多面体を形成する。またゾーン6面体の形態は、既にゾーン多面体の概要説明の項で示した様に二通りあるが、当該実施例ではその内の一つ、図210で示した様に鋭角ばかりが集まる頂点を持つゾーン6面体を核模型とする。
【0330】
図83の3本の座標軸構成は、前記3本の座標軸12dから成り立っている。この座標軸構成における各座標軸が交点で折なす角度は63.4度及びその補角116.6度である。そしてこの角度を内角とする平行四辺形は一種類となる。なお、当該ゾーン数は座標軸数と同じ3本である。
【0331】
図84は、前記座標軸構成をその一本の座標軸の延長方向から示す平面図であり、その座標軸に対応するゾーンの形成を示している。図中の一点破線は座標軸12dを示すものであり、実線は図中央の座標軸12dに対応するゾーン15dを示している。なお、このゾーン15dは前記平行四辺形が連結する面の帯の断面を示しており、その各面にあたる各辺は対応する他の座標軸に対して平行に位置することになる。そして全ての座標軸に対してゾーンを形成し、互いに連結することによって図85で示すゾーン6面体となる。
【0332】
第二の工程は、前記ゾーン多面体を核模型とし、それを基に三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。その第一段階として、三角柱状軸の三つの側面の内、核模型側に接する側面を内方面として形成する。図85を参照に説明すると、核模型25dとなるゾーン多面体の各ゾーンを構成する一つ置きの面を、その一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸12dに平行に延長することで三角柱状軸の内方面を形成する。
【0333】
図86はその三角柱状軸の内方面29dの形成を示している。その形成の際、該三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーン共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえることになる。そこで、ゾーン上の一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができ、この三角柱状軸の内方面からなる構造体30dを形成することが出来る。
【0334】
この工程における第二段階は三角柱状軸の断面形成である。当該例も含めゾーン6面体を核模型として設定した場合の三角柱状軸の断面形成は、請求項1におけるこの段階の形成とは異なる点がある。それは、軸の設定箇所において、三角形の軸断面を形成するための内方面が交差することで形成する三角形の空間が存在しない点である。換言すれば、軸断面を形成するための基準となる三角形の外方2辺にあたる線が存在していない点である。
【0335】
そこで、設定を次に示す方法によって行なう。図87は、当該三角柱状軸内方面29dから構成する構造体30dを当該座標軸12dの延長方向から示す平面図である。この図の形状は図中心に対し2回回転対称であるため主に図上部で示す。円柱軸による多軸体構成の場合、座標軸12dに対応する円柱軸26dの断面は図で示す位置となる。円柱軸全てが互いに接するように設定を行なうには、円形の断面の輪郭線が三角柱状軸内方面29dと接する様にすればよい。
【0336】
しかし三角柱状軸の場合は、座標軸12dに対して平行に位置する三角柱状軸の内方面29d1の断面にあたる線分を内方辺とし、その辺とその両端部41dに位置する他の三角柱状軸の内方面29d2にあたる2本の延長線との3本の線に内接する円26dを想定し、その円の中心91dから前記内方辺29d1の両端部41dとを結ぶ2本線分と前記内方辺29d1との三本の線で囲む空間を三角柱状軸の断面31dとする。
【0337】
あるいは次に示す設定方法によっても同様に前記三角形の断面を形成することが出来る。図88は当該三角柱状軸の内方面による構造体30dを当該座標軸12dの延長方向から示した平面図である。図中斜線で示す箇所は、該座標軸12bに対応する三角柱状軸の断面31dを示すものである。先ず、該断面となる三角形の内方辺両端部の点41dを始点とし、核模型の断面である平行四辺形の対角線51d二本の内、間隔を置いて位置する対角線に対して平行となる延長線92dをその始点より引く。次に、この左右二本の延長線92dと前記内方辺が囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31dとする。そして、この断面をその内方辺が接する三角柱状軸の内方面に沿って平行移動することで三角柱状軸を形成することが出来る。
【0338】
この工程の最後の段階では、全ての座標軸に対応する三角柱状軸の内方面29dを基準にして前記同様に三角柱状軸の断面形成を経て三角柱状軸の形成を行うことで総三角柱状軸のゾーン多軸体を形成する。図89はそのゾーン多軸体33dを示すものである。各三角柱状軸32dの互いに接する箇所は、核模型として設定したゾーン6面体の稜線にあたり、3本の立体軸が交差する点93dはその頂点にあたる。
【0339】
第三の工程では、前記ゾーン多軸体を構成する三角柱状軸の外方側面を抽出し、その構造を保持するため各外方側面に延長面を付け加えた中空状構造体を形成する。図90は、当該三角柱状軸の外方側面を抽出し、その外方側面を構成要素とする第一の中空状構造体36d1を示している。請求項1の形成方法の場合、この段階の中空状構造体から次の工程へと入る。
【0340】
しかし、当該実施例を含め6面からなるゾーン多面体を核模型と設定した場合に限っては、交差する各構成要素34d1〜3は点93dで互いに接することになる。そのため、ランプシェードの基本構造をこの構造体とすることは構造上剛性の面で劣ることになる。たとえ交差箇所93dに接合を施したとしても、構造としては不安定となる。そこで、構造体を保持するために、各構成要素に延長面を付け加え、各構成要素が互いに線分で接することが出来るようにする。
【0341】
具体的に図91を参照に説明する。この図は前記延長面94dを付け加えた中空状構造体を示している。図中の斜線で示した箇所がその延長面であり、各構成要素においてその延長面は四箇所ある。ここでは構成要素34d3の図中右側の延長面94dを代表にして説明する。構成要素34d3の内方縁部における交点93dより外方側の内方縁部38dから該構成要素の内方に交差する他の構成要素34d2に向けて構成要素の面を延長し、その延長面94dがその内方に位置する構成要素34d2と接する線を接線64dとする。
【0342】
この図が示す様に延長面を各構成要素に加えることで、当該中空状構造体はその構造を保つことができ、その構造を第二の中空状構造体36d2とする。なお、この延長面と構成要素との接する接線64dは、接点93dから接する側の構成要素の稜線と交わる交点65dまでの線分とすることによって、ランプシェードの剛性を十分に保持することがきる。
【0343】
第四の工程では、この第二の中空状構造体の各構成要素が内方に交差する他の構成要素と接する箇所を保持する上で、各構成要素の外方延長部を任意の箇所で切断し、残る核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を形成する。切断始点及び切断線の設定は先の項で示した最良とする形態の設定によって行う。
【0344】
図92は当該座標軸12dの延長方向から見る第二の中空状構造体36d2の平面図である。切断設定を明瞭に示すため、この図では該座標軸12dに対応するゾーン上に位置する構成要素のみを抽出し、切断設定を構成要素34d2で示す。なお、この図の形状は図の中心に対し2回回転対称であるため、符号の記載は主に図上部とする。
【0345】
この工程において光源を想定すれば、光源は核模型であるゾーン多面体の中心となる。図中において、その多面体の断面はゾーンの断面である平行四辺形であり、光源39はその対角線の交点に位置している。この光源より放射する光線の内、構成要素34d1の内方縁部にあたる箇所41dを通過する光線は、構成要素34d2の内側面を照射し、当該ゾーンの断面である平行四辺形の対角線51d及びその延長線53d上を通過する。そしてこの延長線53dから構成要素34d2の外方延長方向にかけて照射する光量は内方に交差する構成要素34d1に遮られて徐々に減少する。それによって構成要素34d2の外方側面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0346】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、切断線を設定するにあたっては、先ず、その始点を構成要素34d1の稜線にあたる箇所点45dと定め、その点から切断を施すことになる構成要素34d2に対して該構成要素と接する前記対角線51dの延長線53dに対して平行となる線を引き、その線を切断線52dとする。
【0347】
そして前記構成要素34d2をこの切断線に沿って始点側の構成要素34d1に平行に位置する座標軸12dに対して平行に切断を施し、核模型側の構成要素を残す。
【0348】
更に、全ての構成要素を同様の切断設定に従って切断することで核模型側の構成要素からなる中空状構造体となり、この構造体が最終中空状構造体となる。
【0349】
図93は、全ての構成要素を前記同様の切断設定にしたがって切断した最終中空状構造体95dを示し、斜線で示した箇所は各構成要素における延長面94dである。この延長面によって各構成要素は互いに線分64dで接することになる。そして図94にてその最終中空状構造体95dの斜視図を示す。
【0350】
第五の工程は、前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。すなわちこの構造に基づいてランプシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。図94で示した最終中空状構造体95dをランプシェードの構造とみなし、各構成要素の形状は幾何解析を通して設計する。構成要素が板状の比較的厚みのある材料から成る場合は、各構成要素を稜線で分割し、部材数は全構成要素の2倍の12個となる。構成要素がシート状の比較的薄手の材料から成る場合は、稜線でシートが山折りとなる。当該実施例では、板状の構成要素からなるランプシェードの形成についての説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することが出来るため省略する。
【0351】
シート状の材料からなるシェード部材には、先の実施例同様に接合式もしくは嵌め込み式を用いてもよい。先ず、接合式シェード部材によって組み立てるランプシェードから説明する。図95は、そのシェード部材の展開図である。図中のシェード部材の表側面は組み立て時、ランプシェードの外側面となる。その際、各部材は中央の破線70dで山折りとなって互いに組み合わさる。
【0352】
当該ランプシェードを構成する構成要素のシェード部材の形状は二種類ある。シェード部材68d1の形状はシェード部材68d2の形状を裏返した形状であり、二つのシートの形状は、図中において上下鏡像対象である。このシェード部材を形成するには基となる構成要素の接線箇所である破線64dから帯状の接合面69dを延長して付加え、破線64dは山折りの折線となる。各シェード部材の数はそれぞれ3枚あり、シェード部材68d2は発行装置挿入口側の部材にあたる。シェード部材の組み合わせは、基本構造である当該最終中空状構造体に準じて組み立てる。その際、接合面69dは内方に重なって接合することになる他の部材の該当する接合箇所71dに重なる。
【0353】
シェードに発光装置挿入口を設けるには、図中斜線部で示した部分82dを切り落した部材を3枚組み合わせることで挿入口ができる。ランプシェードの構成要素が板状の材料からなる場合、発光装置保持板のフレームを取り付けるための鍔状の面83dは必要とせず、破線部84dを切断線とし、切断口に直接フレームを接合してもよい。なお当該フレームの形状は、該当するシェード凹部形状に即して三角形となる。また各シートの接合は、接着剤等を使わずにリベットを用いて接合してもよい。その場合は、当該図面が示す様に各接合部分に孔を設け、この孔にリベットを通して接合する。
【0354】
次に、シート状もしくは板状からなる光透過度60%を有する構成要素によって形成するランプシェードの形状を図によって示す。なお、それらの図は、ランプシェードの照射効果を示すため内部に光源を設置して示す。図96は、当該ランプシェード54d・98dを該座標軸の延長方向から示す平面図である。また図97のランプシェードは、シェード部材が交差する交点と当該核模型の体心とを結ぶ線の延長方向から示す平面図である。
【0355】
当該ランプシェードを先に示した図57や図58並びに図59で示した正6面体を核模型として形成するランプシェード76bと比較すると、当該核模型の形態が扁平に変容していることで、最終形態も同調して変容しているのが分かる。また照射効果においても同様のことが言える。よってその効果についての説明は変容形態にともなった反復となるため省略する。
【0356】
なお当該ランプシェードは、先に示した図60のランプシェード76bの形態を一方向に引き伸ばした様な形態となり、縦長の状態で天井から吊り下げる他、床置きの行灯型シェードにも向いている。図98及び図99で示すランプシェードはその行灯型を示している。図99のシェードは、図98のシェードを上部から見て右に30度回転した同位置からの形態である。この床置きの行灯型の場合、発光装置の挿入口を床方向に設置すれば良く、美観や照射効果を損なうことはない。
【0357】
次に、嵌め込み式のシェード部材からなる組み立てる当該ランプシェードについて説明する。図100は、該ランプシェードの構成要素の基本形状に鉤爪を設けたシェード部材の展開図である。シェード部材73d2は3枚一組で組み合って発光装置挿入口側のシェード部分を形成し、シェード部材73d1は3枚一組で組合って、残りのシェード部分を形成する。シェード部材の両端の二点破線52dは基の構成要素の切断線を示すものである。また、二点破線64d2は、該部材の外方に交差して組み合わさることになる他のシェード部材の縁部64d1と接する箇所である。
【0358】
シェード部材を嵌め込み式とするには、各部材の接線箇所64d1の外方端部65dに鉤爪を設け、その鉤爪が内方に交差して組み合わさることになる他のシェード部材の該当する箇所に溝75dを設ける。この様に形成したシェード部材は基の最終中空状構造体に準じて組み立てる。
【0359】
そして図101でこの嵌め込み式のシェード部材から成るランプシェード76dを示す。当該図面は、図98で示したランプシェード同様に床置き型を示し、そのシェード内部は発光装置を装着し、電球を灯した想定でシェードに映る陰影のグラデーションを示している。
【実施例3】
【0360】
実施例3では、ゾーン12面体を核模型として設定することによって形成する中空状構造体の構成方法及びその構造を基本構造として形成するランプシェードを説明する。以下、形成工程に従い図面を参照に説明する。
【0361】
第一工程では、核模型となるゾーン多面体の選択及び形成である。先に示した菱形12面体もそのゾーン12面体の範疇に含まれ、その体を形成する基となる4本の座標軸は正6面体の備えている3回回転対称軸であった。ゾーン多面体の形成原理より、ゾーン12面体は他の座標軸構成から抽出した任意の座標軸4本によっても形成することができる。当該実施例では、正6面体の備えている2回回転対称軸6本の内4本の軸を基に形成するゾーン12面体を核模型として選択する。この多面体は菱形12面体を扁平に変容した形態である。
【0362】
図102は、正6面体及びその体の備えている2回回転対称軸を示すものである。その軸は、正6面体8の各稜線の中心と体心11eとを結ぶ線6本である。当該核模型として設定するゾーン多面体は、その座標軸6本の内の4本から構成する座標軸12eを抽出し、それを基に形成する。その座標軸構成における各座標軸が交点で折なす角度は60度・90度そして120度となり、この角度を内角とする平行四辺形は2種類となる。よって当該ゾーン12面体は、この2種類の平行四辺形によって成り立つことになる。また当該ゾーン数は座標軸数と同じ4本である。
【0363】
図103は、当該座標軸構成をその一本の座標軸12eの延長方向から示す平面図であり、該座標軸に対応するゾーンの形成を示している。図中の一点破線は座標軸12eを示すものであり、実線は図中央の座標軸12eに対応するゾーン15eを示している。図中において、ゾーン15eと座標軸12eの交点はゾーン上では平行四辺形の連結する稜線にあたる。また、このゾーン15eは前記の平行四辺形が連結する面の帯の断面を示しており、その各面にあたる各辺は対応する他の座標軸に対して平行に位置することになる。そして全ての座標軸に対してゾーンを形成し、互いに連結することによって図104で示すゾーン12面体となる。
【0364】
第二の工程は、前記ゾーン多面体を核模型とし、それを基に三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。その第一段階として図104を参照に説明すると、核模型25eとなるゾーン多面体の各ゾーンにおける一つ置きの面を、その一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸12eに平行に延長することで、三角柱状軸の内方面を形成する。
【0365】
図105はその三角柱状軸の内方面29eの形成を示している。その形成の際、該三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーン共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえるのである。そこで、ゾーン上の一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殼を互い違いに交差して構成することができ、それによってこの三角柱状軸の内方面29eからなる構造体30eを形成する。
【0366】
該構造体は、四本一組とする内方面の交差が右重ね旋回もしくは左重ね旋回となる。当該構成はその右重ね旋回の構成で示している。なお、図中において全ての三角柱状軸の内方面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一本の座標軸12eに平行に位置する内方面29e1のみとし、他は省略する。
【0367】
この工程における第二の段階は、三角柱状軸の断面形成を行なう。図106は、前記構造体30eを当該座標軸12eの延長方向から示す平面図である。この図において斜線で示す空間31eが三角柱状軸の断面となる。
【0368】
設定を具体的に示せば、該座標軸12eに平行に位置する三角柱状軸の内方面29e1の断面である線分を内方辺とし、その辺とその両端部41eに位置する他の三角柱状軸の内方面29e2の示す延長線との3本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31eとする。そして、この断面をこの断面の内方辺が接する三角柱状軸の内方面29e1に沿って平行移動することによって三角柱状軸を形成する。
【0369】
この工程の最後の段階で、全ての座標軸に平行に位置する三角柱状軸の内方面を基準に三角柱状軸の断面を形成し、該断面を前記同様に三角柱状軸にすることで、総三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。
【0370】
図107はそのゾーン多軸体33eを示すものである。図中において全ての三角柱状軸を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一つの座標軸12eに対応する三角柱状軸32e1以外の記載は省略する。各三角柱状軸は、その内方及び外方に交差して重なる軸の内方面及び外方面で互いに接して重なり合っている。なお、各三角柱状軸の交差する点93eは、核模型として設定したゾーン12面体の頂点にあたる。
【0371】
第三の工程では、三角柱状軸の外方側面を構成要素とする中空状構造体を形成する。図108は、当該三角柱状軸の外方側面を抽出し、該外方側面34eを構成要素とする中空状構造体36eを示している。図中においては、全ての外方側面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一つの座標軸12eに平行に位置する外方側面34e1以外の記載は省略する。
【0372】
第四の工程では、この中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持した上で、各構成要素の外方延長部に切断を施し、残る核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を形成する。切断始点及び切断線の設定は先の項で示した最良とする形態の設定によって行う。
【0373】
図109は当該座標軸12eの延長方向から見る中空状構造体36eの平面図である。切断設定を明瞭に示すため、図中央に位置する座標軸12eに対応するゾーン上の構成要素のみを抽出し、切断設定を構成要素34e2で示す。
【0374】
図110はその抽出した構成要素による切断設定を示している。この工程において光源を想定すれば、光源39は、核模型であるゾーン多面体の中心すなわちこの平面図において当該ゾーンの断面である平行六角形の対角線の交点に位置している。当該実施例では各構成要素の切断設定を一つの構成要素を代表にして示す。
【0375】
光源39より放射する光線の内、構成要素34e1の内方縁部にあたる箇所41eを通過する光線は、構成要素34e2の内側面を照射し、当該ゾーン15eの断面である六角形の対角線51e及びその延長線53e上を通過する。そして、この延長線53eから構成要素34e2の外方延長方向にかけて光源からの照射光の光量は、内方に交差する構成要素34e1に遮られて徐々に減少するため、その箇所に該当する構成要素34e2の外方側面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0376】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、構成要素の切断始点は構成要素34e1の稜線にあたる点45eに定め、その点から切断を施す側の構成要素34e2に対して該構成要素と接する前記対角線51eの延長線53eに平行となる線を引き、その線を切断線52eと設定する。そして、この線に沿って始点側の構成要素34e1に平行に位置する座標軸12eに対して平行に切断を行ない、核模型側の構成要素を残す。
【0377】
更に、全ての構成要素を同様の切断設定に従って切断することで核模型側の構成要素からなる中空状構造体となり、この構造体を最終中空状構造体とする。図111は、その最終中空状構造体63eを当該座標軸方向から示す平面図である。また、この中空状構造体を立体的に把握するため、図112でその斜視図を示す。
【0378】
第五の工程は、前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。すなわちこの構造に基づいてランプシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。各構成要素の形状は幾何解析を通して設計する。
【0379】
該構成要素が板状で比較的厚みのある材料から成る場合は、構成要素をその稜線で分割し、部材数は全構成要素の2倍の24個となる。構成要素がシート状の比較的薄手の材料から成る場合は、稜線でシートが山折りとなる。当該実施例では、板状の構成要素からなるランプシェードの形成についての説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することが出来るため省略し、シート状の材料からなる接合式のシェード部材の形状及びこの部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。
【0380】
図113は、そのシェード部材の展開図である。図中のシェード部材の表側面は組み立て時、ランプシェードの外側面となる。その際、各部材は中央の破線70eで山折りとなって互いに組み合わさる。シェード部材の形状は2種類あり、一つはシェード部材68e1であり、もう一つはシェード部材68e2である。それらの数量は、シェード部材68e1が4枚、そしてこの部材の斜線部で示した切り落とし箇所83eを必要としない部材4枚、それに加えてシェード部材68e2が4枚の計12枚である。
【0381】
部材を接合する場合、基の構成要素の縁部接線箇所である破線64eから帯状の接合面69eを付加え、破線64eの折線は山折りとなる。シェード部材の組み合わせは、基本構造である当該最終中空状構造体に準じて組み立てる。その際、この接合面69eは内方に交差して接合することになる他のシェード部材の該当する接合箇所71eに重なる。シェード部材68e1は同部材4枚が組み合わさって発光装置挿入口側シェード箇所を形成する。また部材切り落とし箇所82eを必要としないシェード部材4枚は、発光装置挿入口側シェード箇所とは反対の極にあたるシェード部分を形成する。そしてシェード部材68e2は4枚でランプシェードの中間部分のシェードを形成することになる。
【0382】
当該ランプシェードに発光装置挿入口を設けるには、切り落とし箇所82eを施したシェード部材68e1を4枚組み合わせることで挿入口ができ、それらの部材の鍔状の面83eに発光装置保持フレームを取り付ける。ランプシェードの構成要素が板状の材料からなる場合、この鍔状の面83eを施す必要はなく、破線84eを切断線とし、その切断口にフレームを接合すればよい。
【0383】
なお、当該発光装置保持フレームの形状は、該当するシェード凹部形状に即して四角形となる。また各部材の接合は、接着剤等を使わずにリベットを用いて接合してもよい。その場合は、当該図面で示す様に各接合部分に孔を設け、この孔にリベットを通して接合するとよい。
【0384】
次にシート状もしくは板状の光透過度60パーセントの材料からなる構成要素よって形成する当該ランプシェードの形状を図によって示す。それらの図は、シェード面に映る陰影のグラデーション及び照射効果を示すため、内部に光源を設置して示す。
【0385】
図114で示すランプシェードは、当該座標軸12eの延長方向から見た該ランプシェード54e・98eの形態と照射効果を示している。次に、この図面の矢印の方向より見るランプシェードを、図115で示す。更に、この図のランプシェードにおいて四つのシェード部材が交差して形成する凹部のシェード交点99と当該核模型の中心とを結ぶ線の延長方向から見るランプシェードを図116で示す。
【0386】
これらの図面から当該ランプシェードの形態は、先に示した図20から図22で示した菱形12面体を核模型として形成するランプシェード54a1と比較して、核模型の形態が扁平に変容した分、最終形態も同調して変容しているのが分かる。また当該ランプシェードが形成する陰影箇所の基本構成もそのランプシェード54a1と同様であり、陰影のグラデーションは形態を伴って変容していることが分かる。よって照射効果についての説明は反復となるため省略する。
【0387】
なお、当該ランプシェードの形態は縦横の長さの比が異なり、先に示したランプシェード54a1の形態を一方向に引き伸ばしたような形態となっている。それによって、縦長の位置で天井から吊り下げる他、床置きの行灯型にすることにも向いている。図117は当該ランプシェードを床に置いた行灯型を示している。この行灯型の場合、発光装置の挿入口は床面方向に下を向くように本体を設置すれば良く、美観や照射効果を損なうことはない。
【0388】
以上、核模型に設定するゾーン多面体に同面数からなる異なる形態を用いることで変化に富む種類のランプシェードを形成する一例を示した。
【実施例4】
【0389】
実施例4では、ゾーン20面体を核模型として設定することによって形成する中空状構造体の構成方法及びその構造を基本構造として形成するランプシェードを説明する。以下、形成工程に従い図面を参照に説明する。
【0390】
第一工程では、核模型となるゾーン多面体の選択及び形成である。ゾーン20面体は、座標軸数をnとし、n(n−1)の方式が面数を示すことにより、逆算することで5本の座標軸構成に基づいて形成する。当該実施例では、正20面体の備えている2回回転対称軸15本の内5本の軸を基に形成するゾーン20面体を核模型として選択する。この多面体の形態は球に内接せず、球形を扁平に変容した形態である。この核模型に基づいて形成するランプシェードが楕円形の立体に内接する形態となる一例を当該実施例において示す。
【0391】
図118は、正20面体及びその体の2回回転対称軸を示している。この対称軸は全部で15本からなり、各軸は正20面体5の各稜線の中心と体心11fとを結ぶ線である。当該核模型として設定するゾーン多面体は、その対称軸である座標軸15本の内、5本の座標軸12fを抽出し、その構成を基に形成する。当該図面においてその5本からなる座標軸構成は不明瞭であるため、その構成を抽出した図を次の図面で示す。
【0392】
図119はその座標軸構成を示している。座標軸の交点11fは、先の図面における正20面体の体心11fに位置する縮小した正20面体5で示している。この座標軸構成における各座標軸が交点で折なす角度は63.4度及びその補角の116.6度となり、この角度を内角とする平行四辺形は1種類となる。そしてその平行四辺形によって当該ゾーン20面体は成り立ち、そのゾーン数は座標軸数と同じ5本となる。
【0393】
図120は、当該座標軸構成をその一本の座標軸12fの延長方向から見た平面図であり、その座標軸に対応するゾーンの形成を示している。図中の一点破線は座標軸12fを示すものであり、実線は図中央の座標軸12fに対応するゾーン15fを示している。また、このゾーン15fは前記平行四辺形が連結する面の帯の断面を示している。そして全ての座標軸に対してゾーンを形成し、互いに連結することによって図121で示すゾーン20面体となる。
【0394】
第二の工程は、ゾーン多面体を核模型とし、それを基に三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。その第一段階として、三角柱状軸の三つの側面の内、核模型側に接する側面を内方面として形成する。
【0395】
図121を参照に説明すると、核模型25fとなるゾーン多面体の各ゾーンの一つ置きの面を、その一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸12fに平行に延長することで、三角柱状軸の内方面を形成する。
【0396】
図122はその三角柱状軸の内方面29fの形成を示している。その形成の際、該三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーン共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえるのである。
【0397】
そこで、ゾーン上の一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殼を互い違いに交差して構成することができる。そして当該図面が示すように該三角柱状軸の内方面29fからなる構造体30fを形成することができる。なお、図中において全ての三角柱状軸の内方面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一本の座標軸12fに平行に位置する内方面29f1のみとし、他は省略する。
【0398】
この工程における第二の段階は、三角柱状軸の断面の形成である。図123は、前記三角柱状軸の内方面から構成する構造体30fを当該座標軸の一つの座標軸12f延長方向から見た平面図である。この図において斜線で示す空間31fがその断面となる。
【0399】
設定を具体的に示せば、該座標軸に平行に位置する三角柱状軸の内方面29f1の断面である線分を三角柱状軸の断面である三角形の内方辺とし、その辺とその両端部41fに位置する三角柱状軸の内方面の示す延長線29f2との3本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31fとする。そしてこの断面をその内方辺が接する三角柱状軸内方面に沿って平行移動することによって三角柱状軸を形成する。
【0400】
最後の段階で、全ての三角柱状軸内方面を基準にして三角柱状軸の断面を形成し、該断面を前記同様に三角柱状軸にすることで、総三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成すことになる。
【0401】
図124はその三角柱状軸から構成するゾーン多軸体33fを示すものである。図中における各三角柱状軸を示す符号の記載は煩雑となり図面の把握を妨げるため、当該座標軸のうち一つの座標軸12fに平行に位置する三角柱状軸32f1以外の記載は省略する。各三角柱状軸はその内方及び外方に交差する軸の面で互いに接して重なり合っている。なお、その三角柱状軸の交差する点93fは核模型として設定したゾーン20面体の頂点にあたる。
【0402】
第三の工程では、三角柱状軸の外方側面を構成要素とする中空状構造体を形成する。図125は、当該三角柱状軸の外方側面を抽出し、それを構成要素とする中空状構造体36fを示している。図中においては、全ての外方側面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一つの座標軸12fに対応する外方側面34f1以外の記載は省略する。
【0403】
第四の工程では、この中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持した上で、各構成要素の外方延長部に切断を施し、残る核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を形成する。当該構成要素の切断設定を明瞭に示すため、座標軸12fに対応するゾーン上に位置する構成要素のみを抽出して示す。図126はその抽出した構成を示すものである。この構成の内部空間は核模型25fを想定して示している。そしてこの構成の平面図で切断設定を説明する。
【0404】
図127は、その構成を当該座標軸12fの延長方向から示す平面図である。図中央の空間は、核模型として設定したゾーン20面体の断面にあたる。この断面の輪郭は図で示すように平行8角形となる。この工程において光源を想定すれば、光源39は核模型である多面体の中心すなわちこの平面図においては平行8角形の対角線の交点に位置する。当該実施例では構成要素の切断設定を一つの構成要素を代表にして示す。
【0405】
光源39より放射する光線の内、構成要素34f1の内方縁部にあたる箇所41fを通過する光線は、構成要素34f2の内側面を照射し、ゾーン15fの断面である平行8角形の対角線51f及びその延長線53f上を通過する。そして光源からの照射光の光量は、内方に交差する構成要素34f1に遮られて前記延長線53fから構成要素34f2の外方延長方向にかけて徐々に減少する。それによって前記箇所に該当する構成要素34f2の外方側面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0406】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、構成要素の切断始点は構成要素34f1の稜線にあたる点45fに定め、切断を施す側の構成要素34f2に接する対角線51fの延長線53fに平行となる線をその始点より切断を施す側の構成要素に対して引き、その線を切断線52fと設定する。そしてこの切断線に沿って始点側の構成要素34f1に平行に位置する座標軸12fに対して平行に切断を行ない、核模型側の構成要素を残す。
【0407】
更に、全ての構成要素を前記同様の切断設定に従って切断することで核模型側の構成要素からなる中空状構造体となり、この構造体を最終中空状構造体とする。
【0408】
図128は、その最終中空状構造体63fの当該座標軸方向から示す平面図である。また、この中空状構造体を立体的に把握するため、図129の該中空状構造体の斜視図で陰影を描いて示す。
【0409】
第五の工程は、前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。すなわちこの構造に基づいてランプシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。各構成要素の形状は幾何解析を通して設計する。
【0410】
該構成要素が板状の比較的厚みのある材料からなる場合は、各構成要素をその稜線で分割し、部材数は全構成要素の2倍の40個となる。構成要素がシート状の比較的薄手の材料からなる場合は、シートはその稜線で山折りとなる。当該実施例では、板状の構成要素からなるシェードの形成についての説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することが出来るため省略する。
【0411】
よって、当該実施例ではシート状の材料からなる嵌め込み式のシェード部材の形状及びこのシェード部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。図130及び図131は、当該ランプシェードの構成要素の基本形状に鉤爪及びその鉤爪が貫入する溝を設けたシェード部材の展開図である。構成要素の基本形状は4種類となるが、その内2種類の部材形状は他方の2種類の部材形状と鏡像対称となる。
【0412】
具体的には、シェード部材73f1の形状とシェード部材73f3の形状とが互いに鏡像関係にあり、またシェード部材73f2の形状とシェード部材73f4の形状とが互いに鏡像関係にある。各シェード部材の中心を通る破線70fは、シェード部材の折線を示すものであり、部材組み立て時において、各部材はこの破線70fで山折りとなって互いに組み合わさる。図中の各シェード部材両端の二点破線52fは、基の構成要素の切断線を示している。また、二点破線64f2は、該部材の外方に交差して組み合わさることになる他のシェード部材の縁部64f1と接する箇所である。シェード部材を嵌め込み式とするには、各部材の接線箇所64f1の外方端部65fに鉤爪74fを設け、その鉤爪が内方に重なって組み合わさることになる他のシェード部材の該当する箇所に溝75fを設ける。
【0413】
この様に形成したシェード部材は基の最終中空状構造体に準じて組み立てる。シェード部材73f1は発光装置挿入口側にあたり、この部材を5枚組み合わせることによって、部材の切り落とし箇所82fの空間が発光装置挿入口を形成する。またシェード部材74f3は、5枚組み合わせることによって、発光装置挿入口側シェード箇所とは反対側のシェード箇所を形成する。そしてシェード部材74f2及びシェード部材74f4はそれぞれ5枚となってシェードの中間部分を形成することになる。
【0414】
ランプシェードと発光装置を接続する発光装置保持フレームをこの挿入口を設けるには、シェード部材73f1の鍔状の面83fに発光装置保持フレームを取り付ける。なお当該発光装置保持フレームの形状は、挿入口に該当するシェード凹部形状に即して五角形となる。
【0415】
次に、前記嵌め込み式の光透過度60%を有するシェード部材によって形成するランプシェードの形態を図面で示す。このランプシェードによってシェード面に映る陰影のグラデーション及び照射効果を説明する。以下に示す三つの図面は、内部に光源を設置したランプシェードを示している。なお、図中陰影箇所を示す符号の記載は照射状態の把握を妨げるため、主に図中右半分のシェード部分を代表として示す。
【0416】
図132は、当該ランプシェードをその中空状構造体が備えている一本の座標軸12fの延長方向から見る平面図である。シェード面には陰影の強弱の変化があり、陰影箇所の種類は4種類認めることができる。明るい順に説明すると、シート内方からの透過光及び外方からの反射光が照らすシェード外側面49fが最も明るく照射している。この面の外方に交差するシェード部材の内側陰影箇所48fは、シェード部材外側面49fからの透過光及び光源からの反射光によって同程度に明るく照射しているが、シェード部材外方端部から内方にかけて微かな陰影のグラデーションを認めることができる。
【0417】
次に明るい箇所はシェード部材外側面47fである。この箇所は、シェード部材の内側面に照射する光源からの直接光が透過光となって外部に照射している。シェード部材が山折り状となっているためシェード部材内側では直接光が屈折し、それによってこのシェード部材外側面箇所47fには若干の陰影のグラデーションが形成している。
【0418】
そして最も際立って陰影のグラデーションを形成しているのは陰影箇所46fである。この箇所は、内方に交差して位置するシェード部材の影が映り、尚且つ内方からの反射光が加わり、光線の量の変化が他の箇所に比べて際立っている。
【0419】
当該図面方向に対して垂直に位置するシェード部材は、三角形の空間55fを形成している。この空間55fは筒抜けの状態となり、ランプシェードの背後空間を覗く状態となっている。これによって、このランプシェードを無光空間に置き点灯した場合は、この空間が背後空間の暗闇を見せることになり、ランプシェードの陰影の濃淡に更なる変化を加えることになる。
【0420】
次に、図中五つのシェード部材が交差して形成する凹部の部材交点100と当該核模型の中心とを結ぶ線の延長方向から示す当該ランプシェードの平面図を図134で示す。この方向からも4種類全ての陰影箇所を認めることができる。
【0421】
最後に当該ランプシェードを天井吊り下げ型として示す。図134はそのランプシェードの斜視図である。この図から当該ランプシェードの形態は楕円のボール状の立体に内接する形態であることが分かる。また、この図の角度からは濃淡の異なる4種類の陰影のグラデーションをシェード箇所に認めることができる。なお、どの角度からシェードを見ても光源は目に入らない。
【実施例5】
【0422】
実施例5では、ゾーン42面体を核模型として設定することによって形成する中空状構造体の構成方法及びその構造を基本構造として形成するランプシェードを説明する。以下、形成工程に従い図面を参照に説明する。
【0423】
第一工程では、核模型となるゾーン多面体の選択及び形成である。ゾーン42面体は、座標軸数をnとし、n(n−1)の方式が面数を示すことにより、逆算することで7本の座標軸構成に基づいて形成する。当該実施例では、正7角柱の頂点と体心を結ぶ7本の軸からなる軸構成を基に形成するゾーン42面体を核模型として選択する。
【0424】
当該実施例で用いるゾーン多面体は、その内の球に内接せず、楕円のボール状の立体に内接する形態である。このゾーン多面体を核模型とし、これに基づいて形成するランプシェードの形態は楕円形の立体に内接する形態となる。当該実施例では、ランプシェードを構成するシェード部材の一部切り落とすことによって、その形態を変化させ、シェード下部に開口部を有する形態の一例を示す。
【0425】
図135は、正7角柱101及びその体を貫通する7本の軸12gを示している。各軸12gは体心11gを通り、一方の軸の延長は体の頂点を通り、他方は7角形の辺にあたる体の稜線の中点を通っている。
【0426】
この正7角柱における正7角形の面心と頂点を結ぶ線分の長さと角柱の高さの比を2対3とした場合、その座標軸構成における各座標軸が交点で折りなす角度は40.65度とその補角の139.35度及び77.4度とその補角の102.6度となり、それらの角度を内角とする平行四辺形は2種類となる。よって、当該ゾーン42面体はこの2種類の平行四辺形によっては成り立つことになる。なお、当該ゾーン数は座標軸数と同じ7本となる。
【0427】
図136は、当該座標軸構成をその一本の座標軸12gの延長方向から示す平面図であり、その座標軸に対応するゾーンの形成を示している。図中の一点破線は座標軸12gを示すものであり、実線は図中央の座標軸12gに対応するゾーン15gを示している。図中においてこのゾーンは、前記2種類の平行四辺形が連結する面の帯の断面を示している。そして全ての座標軸に対してゾーンを形成し、互いに連結することによって図137で示すゾーン42面体となる。この多面体は、ポーラーゾーン多面体ともいい、二つの極を体に備えており、これに対して対称性を有している。
【0428】
第二の工程は、そのゾーン多面体を核模型とし、それを基に三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。その第一段階として、図137を参照に説明すると、核模型25gとなるゾーン多面体の各ゾーンの一つ置きの面を、その一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸12gに平行に延長することで、三角柱状軸の内方面を形成する。
【0429】
図138はその三角柱状軸の内方面29gの形成を示している。その形成の際、該三角柱状軸の内方面は他のゾーンの三角柱状軸の内方面とも重なりえる。つまりゾーン上の一つの面は、二つのゾーン共有しているため二つの座標軸に対しても三角柱状軸の内方面を形成しえるのである。
【0430】
そこで、ゾーン上の一つの面は常に一つの三角柱状軸の内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができる。そして、当該図面が示すように該三角柱状軸の内方面29gからなる構造体30gを形成することができる。なお、図中において全ての三角柱状軸の内方面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一本の座標軸12gに平行に位置する内方面29g1のみとし、他は省略する。
【0431】
この工程における第二の段階は、三角柱状軸の断面の形成である。図139は、前記三角柱状軸の内方面から構成する構造体30gを当該座標軸の一つの座標軸12gに対応するゾーン上に位置する三角柱状軸の内方面29gを抽出し、該内方面による構成を該座標軸12gの延長方向から示す平面図である。この図において斜線で示す空間31gが三角柱状軸の断面となる。
【0432】
設定を具体的に示せば、当該一つの座標軸12g延長方向から見る三角柱状軸の内方面による構造体30gにおいて、該座標軸12gに平行に位置する三角柱状軸の内方面の断面である線分29g1を三角柱状軸の断面である三角形の内方辺とし、その辺とその両端部に位置する三角柱状軸の内方面29g2の示す延長線との3本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面31gとする。そしてこの断面をその内方辺が接する三角柱状軸内方面29g1に沿って平行移動することによって三角柱状軸を形成する。
【0433】
最後の段階で、全ての三角柱状軸内方面を基準にして三角柱状軸の断面を形成し、該断面を前記同様に三角柱状軸にすることで、総三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成すことになる。図140はそのゾーン多軸体33gを示すものである。図中における各三角柱状軸を示す符号の記載は煩雑となり図面の把握を妨げるため、代表として一つの座標軸12gに平行に位置する三角柱状軸32g1以外の記載は省略する。
【0434】
第三の工程では、前記三角柱状軸の外方側面を抽出し、これを構成要素とする中空状構造体を形成する。図141は、当該三角柱状軸の外方側面を抽出し、それを構成要素とする中空状構造体36gを示している。図中においては、全ての外方側面を示す符号の記載は図の把握を妨げるため、一つの座標軸12gに平行に位置する外方側面34g1以外の記載は省略して示す。
【0435】
第四の工程では、この中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持した上で、各構成要素の外方延長部に切断を施し、残る核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を形成する。切断始点及び切断線の設定は先の項で示した最良とする形態の設定によって行う。当該構成要素の切断設定を明瞭に示すため、座標軸12gに対応するゾーン上に位置する構成要素のみを抽出して示す。図142はその抽出した構成を示すものである。この構成の内部には核模型25gを抜き取った空間が控えている。そしてこの構成の平面図で切断設定を行なう。
【0436】
図143は、その構成を当該座標軸12gの延長方向から示す平面図である。図中央の空間は、核模型として設定したゾーン20面体の断面にあたる。この断面の輪郭は図中で示すように平行12角形となる。この工程において光源を想定すれば、光源39は核模型である多面体の中心すなわちこの平面図においては前記平行12面体の対角線の交点に位置する。当該実施例では構成要素の切断設定を一つの構成要素を代表にして示す。
【0437】
光源39より放射する光線の内、構成要素34g1の内方縁部にあたる箇所41gを通過する光線は、構成要素34g2の内側面を照射し、ゾーン15gの断面である平行12角形の対角線51g及びその延長線53g上を通過する。そして光源からの照射光の光量は、内方に交差する構成要素34g1に遮られてこの延長線53gから構成要素34g2の外方延長方向にかけて徐々に減少する。それによって、その箇所に該当する構成要素34g2の外方側面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0438】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、構成要素の切断始点は構成要素34g1の稜線にあたる点45gに定め、切断を施す側の構成要素34g2に接する対角線51gの延長線53gに平行となる線を始点より該構成要素に対して引き、切断線52gと設定する。そしてその切断線に沿って始点側の構成要素34g1に平行に位置する座標軸12gに対して平行に切断を行ない、核模型側の構成要素を残す。
【0439】
更に、全ての構成要素を前記同様の切断設定に従って切断することで核模型側の構成要素からなる中空状構造体となり、この構造体を最終中空状構造体とする。図144は、その最終中空状構造体63gを当該座標軸方向から示す平面図である。
【0440】
第五の工程は、前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。すなわち、この構造に基づいてランプシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。各構成要素の形状は幾何解析を通して設計する。
【0441】
該構成要素が板状の比較的厚みのある材料からなる場合は、各構成要素をその稜線で分割し、部材数は全構成要素の2倍の84個となる。構成要素がシート状の比較的薄手の材料からなる場合、構成要素はその稜線で山折となる。当該実施例では、板状の構成要素からなるシェードの形成についての説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することができるため省略する。
【0442】
当該実施例ではシート状の比較的薄手の材料からなる接合式のシェード部材の形状及びこのシェード部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。図145及び図146は、当該ランプシェードの構成要素の基本形状に接合面を設けたシェード部材の展開図である。構成要素の基本形状は6種類となるが、その内3種類の形状は他の3種類の形状と鏡像対称となる。
【0443】
具体的にはシェード部材68g1の形状とシェード部材68g4の形状とが互いに鏡像関係にあり、シェード部材68g2の形状とシェード部材68g5の形状とが互いに鏡像関係にあり、そしてシェード部材68g3の形状とシェード部材68g6の形状とが互いに鏡像関係にある。そのため、組み立て時においては半分の部材の内側面を外側に向けて裏返しにして組み合わせることができ、シェード部材の形状は3種類となる。
【0444】
そして、シェード部材を基の中空状構造体に準じて組み立てる。各シェード部材の破線70gは、シェード部材の折線を示すものであり、部材組み立て時において該部材はこの破線70gで山折りとなる。シェード部材を接合してランプシェードを組み立てる場合には、破線で示す基の構成要素の接線箇所64gから帯状の接合面69gを付け加え、接線所64gで山折りにする。組み立て時、帯状の接合面69gは内方に交差する他のシェード部材面の接合箇所71gに接合することになる。
【0445】
シェード部材68g1及び68g4は、その各部材七つを組み合わせることで当該ランプシェードの極に位置するシェード箇所となる。シェード部材68g2及び68g5は前記シェード箇所に組み合わさり、シェード部材68g3及び68g6はランプシェードの赤道に位置するシェード箇所を形成する。また各部材の接合は、接着剤等を使わずにリベットを用いて接合してもよい。その場合は、当該図面が示す様に各接合部分に孔を設け、この孔にリベットを通して接合すればよい。
【0446】
次に、前記シェード部材が接合式もしくは板状からなる光透過度60%を有する構成要素によって形成するランプシェードの形状を図面で示す。このランプシェードによってシェード面に映る陰影のグラデーション及び照射状態を説明する。以下に示す二つの図面は、内部に光源を設置したランプシェードを示している。図147はそのランプシェード54g・98gの斜視図である。シェード面には陰影の強弱の変化があり、陰影箇所の種類を4種類認めることができる。
【0447】
明るい順に説明すると、シート内方からの透過光及び外方からの反射光が照らすシェード外側面49gが最も明るく照射している。この面の外方に交差するシェード部材の内側陰影箇所48gは、シェード部材外側面49gからの透過光及び光源からの反射光によって同程度に明るく照射しているが、シェード部材外方端部から内方にかけて微かな陰影のグラデーションを認めることができる。
【0448】
次に明るい箇所はシェード部材外側面47gである。この箇所は、シートの内側面に照射する光源からの直接光が透過光となって外部に照射している。シェード部材が山折り状となっているためシェード部材内側では直接光が屈折し、それによってこのシェード部材外側面箇所47gには若干の陰影のグラデーションが形成している。
【0449】
そして最も際立って陰影のグラデーションを形成しているのは陰影箇所46gである。この箇所は、内方に交差するシェード部材の影が映り尚且つ内方からの反射光が加わり、光線の量の変化が他の箇所に比べて際立っている。
【0450】
次に、この図のランプシェードにおいて七つのシェード部材が交差して形成する凹部のシェード部材の交点102と当該核模型の中心とを結ぶ線の延長方向から示す平面図を図148で示す。当該ランプシェードの形状はこの図面において5回回転対称性を有している。よって図中陰影箇所を示す符号の記載は反復となるため図中右上のシェード箇所を代表として示す。シェード陰影箇所は、この方向からも同様に4種類認めることができる。
【0451】
当該実施例では、前記ランプシェードを構成するシェード部材の一部切り落とすことによって、その形態が玉葱形となり、且つその下部に開口部を有する形態を示す。そのためシェード部材の切断加工を行なう。
【0452】
図149はその切断加工を施すシェード部材を示している。図146で示したシェード部材68g1・68g4をそれぞれ7枚用意して切り落とし加工を施す。シェード部材68g1は、当該ランプシェードを天井吊り下げ型とした場合、シェード上方に組み合わさる部材である。またシェード部材68g4はシェード下方に組み合わさる部材である。シェード部材68g1には電源ケーブルを通す孔82g1を設ける。一方、シェード下方に位置するシェード部材68g4には斜線で示した切り落とし箇所82g2を切り落とす。この部材の切り落としによってシェード下方に開口部を形成することになる。
【0453】
最後に、この様に加工を施したシェード部材を組み合わせることで形成するランプシェードを示す。図150は天井から吊り下げた当該ランプシェードを示す斜視図である。シェード下方には開口部を形成し、光源からの照射光が直接外部へ照射することになる。これによって主に食卓上に吊り下げるのに好適なランプシェードを提供することができる。なお電源ケーブルは、シェード上方に位置する部材に設けた孔の位置にケーブルの締め付け金具を備え付け、これによって固定すればよい。
【実施例6】
【0454】
実施例6では、ゾーン90面体を核模型として設定することによって形成する中空状構造体の構成方法及びその構造を基本構造として形成するランプシェードを説明する。以下、形成工程に従い図面を参照に説明する。
【0455】
第一工程では、核模型となるゾーン多面体の選択及び形成である。ゾーン90面体は、座標軸数をnとし、n(n−1)の方式が面数を示すことにより、逆算することで10本の座標軸構成に基づいて形成する。当該実施例では、正12面体の備えている6回回転対称軸の10本の軸からなる軸構成を基に形成するゾーン90面体を核模型として選択する。この核模型に基づいて形成するランプシェードの形態は球に内接する形態となる。
【0456】
図151は、正12面体17を貫通する体の備えている6回回転対称軸を示している。各軸12hは体の頂点と体心11hを通っている。この座標軸構成における各座標軸が交点で折なす角度は40.64度とその補角の139.36度及び70・53度とその補角の109・47度となり、それらの角度を内角とする平行四辺形は2種類となり、ゾーン90面体のゾーン上の面はこの2種類の平行四辺形によって成り立つことになる。また、各座標軸に対応するゾーンは軸数と同じ10本となる。
【0457】
図152は、当該座標軸構成をその一本の座標軸12hの延長方向から示す平面図であり、その座標軸に対応するゾーンの形成を示している。図中の一点破線は座標軸12hを示すものであり、実線は図中央の座標軸12hに対応するゾーン15hを示している。図中においてこのゾーンは前記平行四辺形が連結する面の帯の断面を示しており、該ゾーンと座標軸の交点はゾーン上において平行四辺形の連結する稜線にあたる。また、このゾーンの各面にあたる各辺は対応する他の座標軸に対して平行に位置することになる。そして、全ての座標軸に対してゾーンを形成し、互いに連結することによって図153で示すゾーン90面体となる。
【0458】
第二の工程は、前記ゾーン多面体を核模型25hとし、それを基に三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。その第一段階として、図153を参照に説明すると、核模型25hとなるゾーン多面体の各ゾーンにおける一つ置きの面を該一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸延長方向に平行に延長することで、三角柱状軸の内方面を形成する。
【0459】
図154はその三角柱状軸の内方面の形成を示している。その形成の際、ゾーン上の一つの面は、二つのゾーン共有しているため二つの座標軸に対して内方面を形成してしまうが、ゾーン上の一つの面は常に一つの内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができ、それによってこの内方面からなる構造体30hを形成することが出来る。
【0460】
なお、図中における各内方面を示す符号の記載は煩雑となり図面の把握を妨げるため、代表として一つの座標軸12hに平行に位置する三角柱状軸内方面29h1で示す。
【0461】
この工程における第二の段階は、三角柱状軸の断面の形成である。図155は、前記構造体30hの座標軸12hに対応するゾーン上に位置する三角柱状軸の内方面を抽出し、それら内方面による構成を該座標軸12hの延長方向から示す平面図である。この図において斜線で示す空間31hが三角柱状軸の断面となる。
【0462】
設定を具体的に示せば、当該一つの座標軸12h延長方向から見る三角柱状軸の内方面による構造体30hにおいて、該座標軸12hに平行に位置する三角柱状軸の内方面の断面である線分29h1を内方辺とし、その辺とその両端部に位置する他の三角柱状軸の内方面が示す延長線29h2との3本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面とする。そして、この断面31hの三角形を、その内方辺が接する三角柱状軸の内方面に沿って平行移動することによって三角柱状軸を形成する。
【0463】
最後の段階で、全ての三角柱状軸内方面を基準にして三角柱状軸の断面を形成し、該断面を前記同様に三角柱状軸にすることで、総三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成すことになる。
【0464】
図156はそのゾーン多軸体33hを示すものである。図中における各三角柱状軸を示す符号の記載は、煩雑となり図面の把握を妨げるため、代表として一箇所の座標軸12hに平行に位置する三角柱状軸32hで示す。
【0465】
第三の工程では、前記三角柱状軸の外方側面を構成要素とする中空状構造体を形成する。図157は、前記三角柱状軸の外方側面を抽出し、それを構成要素とする中空状構造体36hを示している。図中において、全ての外方側面を示す符号の記載は、反復によって煩雑となり図面の把握を妨げるため、代表として一つの座標軸12hに平行に位置する外方側面34h1で示す。
【0466】
第四の工程では、この中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持した上で、各構成要素の外方延長部に切断を施し、残る核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を形成する。切断始点及び切断線の設定は先の項で示した最良とする形態の設定によって行う。
【0467】
当該構成要素の切断設定を明瞭に示すため、座標軸12hに対応するゾーン上に位置する構成要素のみを抽出して示す。図158はその抽出した構成を示すものである。この構成の内部には核模型25hを抜き取った空間が控えている。そして、この構成の平面図で切断設定を行なう。
【0468】
図159は、その構成を当該座標軸12hの延長方向から示す平面図である。図中央の空間は、核模型として設定したゾーン90面体の断面にあたる。この断面の輪郭は図で示すように平行18角形となる。この工程において光源を設定すれば、光源39は核模型である多面体の中心すなわちこの平面図においては、平行18角形の対角線の交点に位置する。当該実施例では各構成要素の切断設定を一つの構成要素を代表にして示す。
【0469】
光源39より放射する光線の内、構成要素34h1の内方縁部にあたる箇所41hを通過する光線は、構成要素34h2の内側面を照射する。この光線はゾーン15hの断面である平行18角形の対角線51h及びその延長線53h上を通過する。そして、この延長線から構成要素34h2の外方延長方向にかけて光源からの照射光は減少するため、その箇所の外側面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0470】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、構成要素の切断始点は構成要素34h1の稜線にあたる点45hに定め、切断を施す側の構成要素34h2に接する対角線51hの延長線53hに平行となる線を始点より該構成要素に対して引き、その線を切断線52hと設定する。そして、前記構成要素34h2をこの線に沿って始点側の構成要素34h1に平行に位置する座標軸12hに対して平行に切断を行ない、核模型側の構成要素を残す。
【0471】
更に、全ての構成要素を前記同様の切断設定に従って切断することで核模型側の構成要素からなる中空状構造体となり、この構造体を最終中空状構造体とする。図160は、その最終中空状構造体64hを当該座標軸方向から示す平面図である。
【0472】
第五の工程は、前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。この構造に基づいてランプシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。各構成要素の形状は幾何解析を通して設計する。
【0473】
該構成要素が板状の比較的厚みのある材料からなる場合は、各構成要素をその稜線で分割し、部材数は全構成要素の2倍の180個となる。該構成要素がシート状の比較的薄手の材料からなる場合、構成要素はその稜線で山折りとなる。当該実施例では、板状の構成要素からなるシェードの形成についての説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することが出来るため省略し、シート状の材料からなる接合式及び嵌め込み式のシェード部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。
【0474】
先ず、その接合式から説明する。図161は、当該ランプシェードの構成要素の基本形状に接合面を設けたシェード部材の展開図である。構成要素の基本形状は2種類となる。シェード部材68h1が30個、シェード部材68h2が60個によってランプシェードを形成する。各シェード部材の破線70hは、シェード部材の折線を示すものである。部材組み立て時において、部材はこの破線70hで山折りとなる。
【0475】
シェード部材を接合してランプシェードを組み立てる場合には、破線で示す基の構成要素の接線箇所64hから帯状の接合面69hを付加え、接線箇所64hで山折りにする。組み立て時、帯状の接合面69hは内方に交差する他のシェード部材面の接合箇所71hに接合することになる。
【0476】
最後に、この様にして形成したシェード部材を基の中空状構造体に準じて組み立てる。シェード部材69h2は該部材五つを組み合わせることで一組となり、その組み合わせ6つを繋ぐ箇所にシェード部材68h1が組み合わさることになる。また、各シートの接合は、接着剤等を使わずにリベットを用いて接合してもよい。その場合は、当該図面が示す様に各接合部分に孔を設け、この孔にリベットを通して接合すればよい。
【0477】
当該発光装置挿入口箇所は五つのシェード部材が組み合って形成するシェード凹部に設けることが好ましい。その場合、その箇所に該当するシェード部材の一部を切り落として孔を設け、その箇所に発光装置装着フレームを接続する。各シェード部材の切り落とし形状は同じであるため、一つのシェード部材でその箇所を示す。
【0478】
図162はそのシェード部材68h2の展開図を示すものである。フレーム装着の際、帯状の接合面83hは破線84hで山折りになる。図中斜線で示す箇所が切り落とし部分82hで、帯状の接合面83hはフレームが接続する部分である。この接合面83hにおける長手方向の長さは、五角形フレームの一辺の長さにあたるので、フレームの大きさによってこの長さは左右され、また切り落とし部分82hの面積もそれによって変化する。
【0479】
次にシェード部材が前記シート状の接合式、もしくは板状からなる光透過度60%を有する構成要素によって形成するランプシェードを図面で示す。図163はそのランプシェード54h・98hの斜視図であり、その内部に光源を設置している。それによってシェード面に映る照射効果を説明する。
【0480】
シェード面には陰影の強弱の変化があり、陰影箇所の種類を4種類認めることができる。明るい順に説明すると、シート内方からの透過光及び外方からの反射光が照らすシェード外側面49hが最も明るく照射している。この面の外方に交差するシェード部材の内側陰影箇所48hは、シェード部材外側面49fからの透過光及び光源からの反射光によって同程度に明るく照射しているが、シェード部材外方端部から内方にかけて微かな陰影のグラデーションを認めることができる。
【0481】
次に明るい箇所はシェード部材外側面47hである。この箇所は、シェード部材の内側面に照射する光源からの直接光が透過光となって外部に照射しているが、該シェード部材の山折り形状によって該シェード部材内側では直接光が屈折し、それによってこのシェード部材外側面箇所47hには若干の陰影のグラデーションを形成している。
【0482】
そして、最も際立って陰影のグラデーションを形成しているのは陰影箇所46hである。この箇所は、内方に交差するシェード部材の影が映り、尚且つ内方からの反射光が加わり、光線の量の変化が他の箇所に比べて際立っている。
【0483】
次に、嵌め込み式のシェード部材の形状及びこのシェード部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。図164は、当該ランプシェードの構成要素の基本形状に鉤爪を設けたシートの展開図である。各シェード部材の両端における二点破線は、基本形状の構成要素の切断線を示す。嵌め込み式のシェード部材を形成するには、元の形状の両端四隅部65hに鉤爪74hを設け、且つ、組み立て時、その鉤爪の貫入することになる他のシェード部材の該当する箇所に該鉤爪の貫入する溝75hを設ける。組み立て時、鉤爪75hは内方に交差することになる他のシェード部材の溝に貫入する。
【0484】
そして、このシェード部材からなるランプシェードを図面で示す。図165は、天井から吊り下げた該ランプシェード76hの斜視図であり、内部には光源を設置した状態を示している。該シェード面には陰影の強弱の変化があり、陰影箇所の種類は4種類認めることができる。照射状態の詳細については先に示した図163のランプシェード54h・98hと同様である。
【実施例7】
【0485】
実施例7では、ゾーン132面体を核模型として設定することによって形成する中空状構造体の構成方法及びその構造を基本構造として形成するランプシェードを説明する。以下、形成工程に従い図面を参照に説明する。
【0486】
第一工程では、核模型となるゾーン多面体の選択及び形成である。ゾーン132面体は、座標軸数をnとし、n(n−1)の方式が面数を示すことにより、逆算することで12本の軸構成に基づいて形成する。当該実施例では、斜方立方8面体(Rhombicuboctahedron)を貫通する12本の軸からなる軸構成を基に形成するゾーン132面体を核模型として選択する。この核模型に基づいて形成するランプシェードの形態は球に内接する形態となる。
【0487】
図166は、斜方立方8面体103及びその体の各頂点と体心11iとを結ぶ線で示す12本の軸からなる座標軸を示している。この座標軸構成における各座標軸が交点で折なす角度は41.88度とその補角の138.12度、82.66度とその補角の97.34度及び119.27度とその補角の60.72度となり、それらの角度を内角とする平行四辺形は3種類となり、当該ゾーン132面体のゾーンを形成する面はこの3種類の平行四辺形によっては成り立つことになる。なお、各座標軸に対応するゾーンは軸数と同じ12本となる。
【0488】
図167は、当該座標軸構成をその一本の座標軸12iの延長方向から示す平面図であり、その座標軸に対応するゾーン15iの形成を示している。図中の一点破線は座標軸12iを示すものであり、実線は図中央の座標軸12iに対応するゾーン15iを示している。また、このゾーンは前記平行四辺形が連結する面の帯の断面を示している。そして、全ての座標軸に対してゾーンを形成し、互いに連結することによって、図168で示すゾーン132面体となる。
【0489】
第二の工程は、前記ゾーン多面体を核模型とし、それを基に三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成する。その第一段階として、図168を参照に説明すると、核模型25iとなるゾーン多面体の各ゾーンにおける一つ置きの面を該一つ置きの面が属するゾーンに対応する座標軸12i延長方向に平行に延長することで、三角柱状軸の内方面を形成する。
【0490】
図169はその三角柱状軸の内方面29iの形成を示している。その形成の際、ゾーン上の一つの面は、二つのゾーン共有しているため二つの座標軸に対しても内方面を形成しえるが、ゾーン上の一つの面は常に一つの内方面に対応するという設定によって、各三角柱状軸の内方面はゾーン多面体の外殻を互い違いに交差して構成することができる。そして当該図面が示すように該三角柱状軸の内方面29fからなる構造体30fを形成することができる。図中においての各内方面を示す符号の記載は煩雑となり図面の把握を妨げるため、代表として一つの座標軸12iに平行に位置する三角柱状軸内方面29i1で示す。
【0491】
この工程における第二の段階は、三角柱状軸の断面の形成である。図170は、前記構造体30iの座標軸12iに対応するゾーン上に位置する三角柱状軸の内方面のみを抽出し、それら内方面による構成を該座標軸12iの延長方向から示す平面図である。この図において斜線で示す空間31iがその断面となる。
【0492】
設定を具体的に示せば、当該一つの座標軸12g延長方向から見る三角柱状軸の内方面による構造体30iにおいて、該座標軸に平行に位置する三角柱状軸の内方面の断面である線分29i1を内方辺とし、その内方辺とその両端部に位置する三角柱状軸の内方面の示す延長線29i2との3本の線で囲む三角形の空間を三角柱状軸の断面とする。そして、この断面31iの三角形をその内方辺が接する三角柱状軸の内方面に沿って平行移動することによって三角柱状軸を形成する。
【0493】
最後の段階で、全ての三角柱状軸内方面を基準にして三角柱状軸の断面を形成し、該断面を前記同様に三角柱状軸にすることで、総三角柱状軸によるゾーン多軸体を形成すことになる。
【0494】
図171はその三角柱状軸から構成するゾーン多軸体33iを示すものである。図中における各三角柱状軸を示す符号の記載は、煩雑となり図面の把握を妨げるため、代表として一箇所の座標軸12iに平行に位置する三角柱状軸32iで示す。
【0495】
第三の工程では、前記三角柱状軸の外方側面を構成要素とする中空状構造体を構成する。図172は、その中空状構造体36iを示している。図中において、全ての外方側面を示す符号の記載は、反復によって煩雑となり図面の把握を妨げるため、代表として一本の座標軸12iに平行に位置する外方側面34i1で示す。
【0496】
第四の工程では、この中空状構造体の各構成要素が互いに接する箇所を保持した上で、各構成要素の外方延長部に切断を施し、残る核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を形成する。切断始点及び切断線の設定は先の項で示した最良とする形態の設定によって行う。
【0497】
当該構成要素の切断設定を明瞭に示すため、座標軸12iに対応するゾーン上に位置する構成要素のみを抽出して示す。図173はその抽出した構成を示すものである。この構成の内部には核模型25iを抜き取った空間が控えている。そして、この構成の平面図で切断設定を行なう。
【0498】
図174は、その構成を当該座標軸12iの延長方向から示す平面図である。図中央の空間は、核模型として設定したゾーン132面体の断面にあたる。この断面の輪郭は図で示すように平行22角形となる。この工程において光源を想定すれば、光源39は核模型である多面体の中心すなわちこの平面図においては、平行22角形の対角線の交点に位置する。更に切断設定をより明瞭に図示するため、当該図面右側を拡大して説明する。
【0499】
図175はその拡大図である。当該実施例では各構成要素の切断設定を一つの構成要素34i2を代表にして示す。また、他の構成要素の切断設定も以下に示す手順によって行なう。
【0500】
光源39より放射する光線の内、構成要素34i1の内方縁部にあたる箇所41iを通過する光線は、構成要素34i2の内側面を照射する。この光線は、ゾーン15iの断面である平行22角形の対角線51i及びその延長線53i上を通過する。そしてこの延長線から構成要素34i2の外方延長方向にかけて光源からの照射光が減少するため、その箇所の外側面には陰影のグラデーションを形成することになる。
【0501】
そのグラデーションを効果的にシェード面に映し出すため、構成要素の切断始点は構成要素34i1の稜線にあたる点45iに定め、切断を施す側の構成要素34i2に接する対角線51iの延長線53iに平行となる線を始点より該構成要素に対して引き、この線を切断線52iと設定する。そして該構成要素34i2をこの線に沿って始点側の構成要素34i1に平行に位置する座標軸12iに対して平行に切断を行ない、核模型側の構成要素を残す。
【0502】
最後に全ての構成要素を前記同様の切断設定に従って切断することで核模型側の構成要素からなる中空状構造体となり、この構造体を最終中空状構造体とする。図176は、その最終中空状構造体63iを示す斜視図である。
【0503】
第五の工程は、前記最終中空状構造体を基本構造とするランプシェードの形成である。この構造に基づいてランプシェード部材の設計・製作並びにランプシェードの組み立てを行なう。各構成要素の形状は幾何解析を通して設計する。
【0504】
構成要素が板状の比較的厚みのある曲げ加工が困難な材料からなる場合は、各構成要素をその稜線で分割し、部材数は全構成要素の2倍の264個となる。構成要素がシート状の比較的薄手の材料からなる場合、構成要素はその稜線で山折りとなる。
【0505】
当該実施例では、板状の構成要素からなるシェードの形成についての説明は、シート状のものを説明することで容易に把握することが出来るため省略し、接合式及び嵌め込み式のシェード部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。
【0506】
先ず、その接合式から説明する。図177は、当該ランプシェードの構成要素の基本形状に接合面を設けたシェード部材の展開図である。構成要素の基本形状は4種類となる。シェード部材68i1が48個そして、シェード部材68i2が48個、シェード部材68i3が24個、シェード部材68i4が12個によって当該ランプシェードは形成する。
【0507】
各シェード部材の破線70iは、シェード部材の折線を示すものであり、部材組み立ての際には、各部材はこの破線で山折りとなる。シェード部材を接合してランプシェードを組み立てる場合には、破線で示す基の構成要素の接線箇所64iから帯状の接合面69iを付加え、接線箇所65iで山折りにする。組み立て時、帯状の接合面69iは、内方に交差して組み合う他のシェード部材の該当する接合箇所71iに接合することになる。
【0508】
最後に、この様にして形成したシェード部材を基の中空状構造体に準じて組み立てる。シェード部材68i1は互いに八つ組み合わせることで一組となり、それらの周囲にシェード部材68i2が組み合わさることになる。シェード部材68i3は、互いに三つ組み合わせることで一組となり、シェード部材68i4と共にシェード部材68i1の構成と組み合わさることになる。また各シートの接合は、接着剤等を使わずにリベットを用いて接合してもよい。その場合は、当該図面が示す様に各接合部分に孔を設け、この孔にリベットを通して接合すればよい。
【0509】
当該発光装置挿入口箇所は八つのシェード部材を組み合わせて形成するシェード凹部に設けることが好ましい。その場合、その箇所に該当するシェード部材の一部を切り落として孔を設け、その箇所に発光装置装着フレームを接続する。各シェード部材の切り落とし形状は同じであるため、一つのシェード部材でその箇所を示す。
【0510】
図178はシェード部材68i1の切り落とし部分を示す該部材の展開図である。図中斜線で示す箇所が切り落とし部分82iで、帯状の接合面83iに発光装置装着フレームが接続する。帯状の接合面83iの長手方向の長さは、八角形フレームの一辺の長さにあたるので、フレームの大きさによってこの長さは左右され、また切り落とし部分82iの面積もそれによって変化する。
【0511】
次に、シェード部材が前記シート状の接合式、もしくは板状からなる光透過度60%を有する構成要素によって形成するランプシェードを図面で示す。図179はそのランプシェード54i・98iの斜視図であり、内部には光源を設置している。それによってシェード面に映る照射効果を説明する。
【0512】
シェード面には陰影の強弱の変化があり、陰影箇所の種類を4種類認めることができる。明るい順に説明すると、シート内方からの透過光及び外方からの反射光が照らすシェード外側面49iが最も明るく照射している。この面の外方に重なるシェード部材の内側陰影箇所48iは、シェード部材外側面49iからの透過光及び光源からの反射光によって同程度に明るく照射しているが、シェード部材外方端部から内方にかけて微かな陰影のグラデーションを認めることができる。
【0513】
次に明るい箇所はシェード部材外側面47iである。この箇所は、シェードの内側面に照射する光源からの直接光が透過光となって外部に照射しているが、該シェード部材の山折り形状によって該部材内側では直接光が屈折し、それによって若干の陰影のグラデーションを形成している。
【0514】
そして、最も際立って陰影のグラデーションを形成しているのは陰影箇所46iである。この箇所は、内方に重なるシェード部材の影が映り、尚且つ内方からの反射光が加わり、光線の量の変化が他の箇所に比べて際立っている。
【0515】
次に、前記接合式のシェード部材と同様の透過度を有する嵌め込み式のシェード部材によって組み立てるランプシェードについて説明する。図180は、当該ランプシェードの構成要素の基本形状に鉤爪を設けたシェード部材の展開図である。各シェード部材の両端部における二点破線は、基本形状の構成要素の切断線を示す。嵌め込み式のシェード部材を形成するには、元の形状の両端四隅部65iに鉤爪74iを設け、且つ、組み立て時その鉤爪の貫入することになる他のシェード部材の該当する箇所にこの鉤爪の貫入する溝75iを設ける。なお、発光装置挿入口にあたるシェード部材73i1の展開図を図181で示す。発光装置装着に関する詳細説明は前述の接合式シェード部材の場合と同様である。
【0516】
そして、このシェード部材からなるランプシェードを図面で示す。図182は、天井から吊り下げた該ランプシェード76iの斜視図であり、内部には光源を設置している。該シェード面には陰影の強弱の変化があり、陰影箇所の種類は4種類認めることができ、照射状態の詳細については先に示した図179のランプシェード54i・98iと同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる、菱形12面体に準ずる軸配置を示した斜視図。
【図2】図1の軸配置の方向を異なる向きで示した斜視図。
【図3】本発明に係わる、切頂8面体に準ずる軸配置を示した斜視図。
【図4】本発明に係わる、菱形12面体の一つのゾーンに配置を想定する軸構成を示した斜視図。
【図5】図4の軸構成を当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図6】図5における軸構成を三角柱状軸の内方面に置き換えて示した平面図。
【図7】本発明に従う、菱形12面体を核模型とする三角柱状軸の内方面からなる構造体を示した斜視図。
【図8】図7の構造体において、三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図9】図7の三角柱状軸の断面形成から三角柱状軸の形成を示した斜視図。
【図10】本発明に従う、菱形12面体を核模型とする三角柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【図11】図10の三角柱状軸の外方側面を抽出し、これを構成要素とする中空状構造体を示した斜視図。
【図12】図11の中空状構造体を当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図13】図12の中空状構造体の構成要素の断面を示した拡大図。
【図14】図11の中空状構造体が備える一つの座標軸に対応するゾーン上の構成要素を抽出し、その構成要素を示した斜視図。
【図15】図14の構成における光源からの光線を当該座標軸延長方向から示した図。
【図16】図15の構成における光線の照射を示した拡大図。
【図17】図11の中空状構造体をランプシェードとみなし、その照射効果を示したランプシェードの斜視図。
【図18】図14の構成要素の構成を該構成に対応する座標軸延長方向から示した平面図。
【図19】図18の範囲Bを拡大し、構成要素の切断設定を示した平面図。
【図20】本発明に従う、菱形12面体を核模型とするランプシェードを当該座標軸延長方向より示した平面図。
【図21】図20のランプシェードを該図面矢印方向より示した平面図。
【図22】図21のランプシェードを該図面矢印方向より示した平面図。
【図23】図20のランプシェードの斜視図である。
【図24】図20のランプシェードにおいて、その構成要素の切断設定を長くした場合のランプシェードを示した平面図。
【図25】図24のランプシェードを当該図面矢印方向より示した平面図。
【図26】図25のランプシェードを当該図面矢印方向より示した平面図。
【図27】図24のランプシェードを示した斜視図。
【図28】本発明に従う、菱形12面体を核模型とする最終中空状構造体において、構成要素の切断設定を示した斜視図。
【図29】図20のランプシェードにおいて、その構成要素の切断設定を短くした場合のランプシェードを示した平面図。
【図30】図29のランプシェードを該図面矢印方向より示した平面図。
【図31】図30のランプシェードを該図面矢印方向より示した平面図。
【図32】図29のランプシェードを示した斜視図。
【図33】本発明に従う、菱形12面体を核模型とするランプシェードにおける各構成要素を薄手の材料からなるシェード部材とし、その接合を示した斜視図。
【図34】図33のシェード部材を示した展開図。
【図35】本発明に従う、菱形12面体を核模型とするランプシェードの構成要素を薄手の材料からなる嵌め込み式のシェード部材で示した展開図。
【図36】図35のシェード部材の嵌め込みを示した斜視図。
【図37】図35のシェード部材によって組み立てるランプシェードを示した斜視図。
【図38】図37のランプシェードの発行装置挿入口を示した斜視図。
【図39】図37のランプシェードの発行装置挿入口にあたるシェード部材を示した展開図。
【図40】図38のランプシェードの電源支持板及び発光装置挿入口を示した断面図。
【図41】本発明に係わる、正6面体の備えている4回回転対称軸を示した斜視図。
【図42】本発明に従う、正6面体を核模型とする三角柱状軸の内方面からなる構造体を示した斜視図。
【図43】図42の構造体を当該座標軸延長方向から示し、円柱状軸の断面を示した平面図。
【図44】図42の構造体を当該座標軸延長方向から示し、三角柱状軸の断面を示した平面図。
【図45】図44の三角柱状軸の断面から三角柱状軸の形成を示した斜視図。
【図46】本発明に従う、正6面体を核模型とする三角柱状軸から構成するゾーン多軸体を示した斜視図。
【図47】本発明に従う、正6面体を核模型とする第一の中空状構造体を示した斜視図。
【図48】図47の中空状構造体における各構成要素に延長面を加えた第二の中空状構造体を示した斜視図。
【図49】図48の中空状構造体の各構成要素の切断設定を当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図50】本発明に従う、正6面体を核模型とする最終中空状構造体を示した斜視図。
【図51】図50の最終中空状構造体をランプシェードとみなし、その構成要素を薄手の材料からなる接合式のシェード部材で示した展開図。
【図52】図50の最終中空状構造体をランプシェードとみなし、その構成要素を薄手の材料からなる嵌め込み式のシェード部材で示した展開図。
【図53】図52のシェード部材でランプシェードの組み立て過程を示した図。
【図54】図53のランプシェードを組み立て、その発光装置挿入口を示した斜視図。
【図55】図54のランプシェードに挿入する発光装置及び発光装置挿入口に装着する接続フレームの一例を示した斜視図。
【図56】本発明のランプシェードを床に置く場合の発光装置の一例を示した部分断面図。
【図57】図52のシェード部材から構成するランプシェードの形態及び照射効果を当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図58】図57ランプシェードの形態及び照射効果を該図面矢印方向から示した平面図。
【図59】図58のランプシェードの形態及び照射効果を該図面シェード部材の交差する点93bとランプシェードの内部中心を結ぶ線の延長方向から示した平面図。
【図60】図57のランプシェードの形態及び照射効果を示した斜視図。
【図61】本発明に係わる、正20面体の5回回転対称軸を示した斜視図。
【図62】図61の座標軸構成を抽出し、該座標軸構成の一つの座標軸に対応するゾーンの断面形成を該座標軸延長方向から示した平面図。
【図63】図61の座標軸構成に基づいて形成する菱形30面体の核模型を示した斜視図。
【図64】本発明に従う、菱形30面体を核模型とする三角柱状軸の内方面からなる構造体を示した斜視図。
【図65】図64の構造体を当該一つの座標軸延長方向から示し、該三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図66】本発明に従う、菱形30面体を核模型とする三角柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【図67】本発明に従う、菱形30面体を核模型とする中空状構造体を示した斜視図。
【図68】図67の中空状構造体が備える一つのゾーンに対応する構成要素を抽出し、その構成要素を示した斜視図。
【図69】図68の構成を該構成に対応する座標軸延長方向から示し、その構成要素の切断設定を示した平面図。
【図70】図69の破線で示した円形範囲Dの拡大図。
【図71】本発明に従う、菱形30面体を核模型とする最終中空状構造体を当該座標軸延長方向から示した平面立体図。
【図72】図71の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる接合式のシェード部材で示した展開図。
【図73】本発明に従う、ランプシェードの構成要素が厚手の若しくは薄手の材料からなり、接合式のシェード部材から形成する、菱形30面体を核模型とするランプシェードの立体図。
【図74】図73のランプシェードを該図面とは異なる方向から示した立体図。
【図75】図73のランプシェードを前記二つの図面とは異なる方向から示した立体図。
【図76】図71の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素が薄手の材料からなり、嵌め込み式とするシェード部材を示した展開図。
【図77】図76のシェード部材からなるランプシェードを照射効果に伴って示した斜視図。
【図78】図77のランプシェードを該図面とは異なる方向から示した平面図。
【図79】図77のランプシェードを前記二つ図面とは異なる方向から示した平面図。
【図80】図77のランプシェードを前記三つ図面とは異なる方向から示した平面図。
【図81】図77のランプシェードの発光装置挿入口を示した斜視図。
【図82】図77のランプシェードの発光装置挿入口にあたるシェード部材を示した展開図。
【図83】本発明に係わる、正6面体の3回回転対称軸4本の内3本を抽出した座標軸構成を示した斜視図。
【図84】図83の座標軸構成の一つの座標軸に対応するゾーンの断面形成を該座標軸延長方向から示した平面図。
【図85】図84の座標軸構成に基づいて形成するゾーン6面体の核模型を示した斜視図。
【図86】図85の核模型に基づく三角柱状軸の内方面から構成する構造体を示した斜視図。
【図87】図86の三角柱状軸の内方面による構造体を当該一つの座標軸延長方向から示し、円柱状軸の断面を示した平面図。
【図88】図86の三角柱状軸の内方面による構造体を当該一つの座標軸延長方向から示し、該三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図89】本発明に従う、図85のゾーン6面体を核模型とする三角柱状軸から構成するゾーン多軸体を示した斜視図。
【図90】図89の三角柱状軸の外方側面を抽出し、該外方側面を構成要素とする第一の中空状構造体を示した斜視図。
【図91】図90の中空状構造体における各構成要素に延長面を加えた第二の中空状構造体を示した斜視図。
【図92】図91の中空状構造体の各構成要素の切断設定を当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図93】図91の各構成要素を切断した最終中空状構造体を示す斜視図。
【図94】本発明に従う、ゾーン6面体を核模型とする最終中空状構造体を示した斜視図。
【図95】図93の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる接合式のシェード部材で示した展開図。
【図96】図95のシェード部材からなるランプシェードを照射効果に伴って当該座標軸方向より示した平面図。
【図97】図96のランプシェードを前記図面とは異なる方向から示した平面図。
【図98】図97のランプシェードを行灯型として示す立面図。
【図99】図98のランプシェードを前記図面とは異なる方向より示した立面図。
【図100】図94の中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素が薄手の材料からなる嵌め込み式とするシェード部材を示した展開図。
【図101】図100のシェード部材からなるランプシェードを照射効果に伴って示した立面図。
【図102】本発明に係わる、正6面体の2回回転対称軸を示した斜視図。
【図103】図102の座標軸構成を抽出し、該座標軸構成の一つの座標軸に対応するゾーンの断面形成を該座標軸延長方向から示した平面図。
【図104】図103の座標軸構成に基づいて形成するゾーン12面体の核模型を示した斜視図。
【図105】図104の核模型に基づく三角柱状軸の内方面から構成する構造体を示した斜視図。
【図106】図105の構造体を当該一つの座標軸延長方向から示し、当該三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図107】本発明に従う、図104のゾーン12面体を核模型とする三角柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【図108】図107の三角柱状軸の外方側面を抽出し、該外方側面を構成要素とする中空状構造体を示した斜視図。
【図109】図108の中空状構造体を当該座標軸延長方向より示した平面図。
【図110】図109の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、該構成要素を該ゾーンに対応する座標軸延長方向から示した平面図。
【図111】図109の中空状構造体の各構成要素を切断し、当該核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図112】図111の最終中空状構造体を示した斜視図。
【図113】図112の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる接合式のシェード部材で示した展開図。
【図114】図113のシェード部材からなるランプシェードを照射効果に伴って示した平面図。
【図115】図114のランプシェードを該図面とは異なる方向から示した平面図。
【図116】図114のランプシェードを前記二つの図面とは異なる方向から示した平面図。
【図117】図114のランプシェードを示した斜視図。
【図118】本発明に係わる、正20面体の2回回転対称軸を示した斜視図。
【図119】図118の座標軸15本の内5本を抽出し、その5本の座標軸構成を示した斜視図。
【図120】図119の座標軸構成の一つの座標軸に対応するゾーンの断面形成を該座標軸延長方向から示した平面図。
【図121】図119の座標軸構成に基づいて形成するゾーン20面体の核模型を示した斜視図である。
【図122】図121の核模型に基づく三角柱状軸の内方面から構成する構造体を示した斜視図。
【図123】図122の三角柱状軸の内方面による構造体を当該一つの座標軸延長方向から示し、該三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図124】本発明に従う、図121のゾーン20面体を核模型とする三角柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【図125】図124の三角柱状軸の外方側面を抽出し、該外方側面を構成要素とする中空状構造体を示した斜視図。
【図126】図125の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、その構成要素を示した斜視図。
【図127】図125の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、該構成要素を該ゾーンに対応する座標軸延長方向から示した平面図。
【図128】図125の中空状構造体の各構成要素を切断し、当該核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図129】図128の最終中空状構造体を示した斜視図。
【図130】図128の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる嵌め込み式のシェード部材(4種類の内2種類)で示した展開図。
【図131】前記図面のシェード部材以外の残り2種類の部材を示した展開図。
【図132】図130及び図131のシェード部材からなるランプシェードを照射効果に伴って当該座標軸延長方向から示した平面図。
【図133】図132のランプシェードを該図面とは異なる方向から示した平面図。
【図134】図132のランプシェードを天井吊り下げ型として示した斜視図。
【図135】本発明に係わる、正7角柱を貫通する座標軸を示した斜視図。
【図136】図135の座標軸構成を抽出し、その座標軸構成の一つの座標軸に対応するゾーンの断面形成を該座標軸延長方向から示した平面図。
【図137】図135の座標軸構成に基づいて形成するゾーン42面体の核模型を示した斜視図。
【図138】図137の核模型に基づく三角柱状軸の内方面から構成する構造体を示した斜視図。
【図139】図138の三角柱状軸の内方面による構造体の一つのゾーン上に位置する三角柱状軸の内方面の構成を抽出し、該ゾーンに対応する座標軸延長方向から該三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図140】本発明に従う、図137のゾーン42面体を核模型とする三角柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【図141】図140の三角柱状軸の外方側面を抽出し、該外方側面を構成要素とする中空状構造体を示した斜視図。
【図142】図141の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、その構成要素を示した斜視図。
【図143】図141の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、該構成要素を該ゾーンに対応する座標軸延長方向から示した平面図。
【図144】図141の中空状構造体の各構成要素を切断し、当該核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を示した斜視図。
【図145】図144の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる接合式のシェード部材(6種類の内3種類)で示した展開図。
【図146】図145のシェード部材以外の残り3種類の部材を示した展開図。
【図147】図145と図146のシェード部材からなるランプシェードを照射効果に伴って示した斜視図。
【図148】図147のランプシェードを八つのシェード部材の交差する点とシェード中心を結ぶ線の延長方向から示した図。
【図149】図147のランプシェードに開口部を設けた場合の該シェード部材の切り落とし箇所を示した該部材の展開図。
【図150】実施例5のランプシェードを示した斜視図。
【図151】本発明に係わる、正12面体の3回回転対称軸を示した斜視図。
【図152】図151の座標軸構成を抽出し、その座標軸構成の一つの座標軸に対応するゾーンの断面形成を該座標軸延長方向から示した平面図。
【図153】図151の座標軸構成に基づいて形成するゾーン90面体の核模型を示した斜視図。
【図154】図153の核模型に基づく三角柱状軸の内方面から構成する構造体を示した斜視図。
【図155】図154の三角柱状軸の内方面による構造体の一つのゾーン上に位置する三角柱状軸の内方面の構成を抽出し、該ゾーンに対応する座標軸延長方向から該三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図156】本発明に従う、図153のゾーン90面体を核模型とする三角柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【図157】図156の三角柱状軸の外方側面を抽出し、該外方側面を構成要素とする中空状構造体を示した斜視図。
【図158】図157の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、その構成要素を示した斜視図。
【図159】図157の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、該構成要素を該ゾーンに対応する座標軸延長方向から示した平面図。
【図160】図157の中空状構造体の各構成要素を切断し、当該核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を示した斜視図。
【図161】図160の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる接合式のシェード部材で示した展開図。
【図162】図161のシェード部材からなるランプシェードの発光装置挿入口にあたるシェード部材の展開図。
【図163】図161及び図162のシェード部材から形成するランプシェードの形態を照射効果に伴って示した斜視図。
【図164】図160の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる嵌め込み式のシェード部材で示した展開図。
【図165】図164のシェード部材から形成するランプシェードを示した斜視図。
【図166】本発明に係わる、斜方立方8面体を貫通する座標軸構成を示した斜視図。
【図167】図166の座標軸構成を抽出し、その座標軸構成の一つの座標軸に対応するゾーンの断面形成を該座標軸延長方向から示した平面図。
【図168】図167の座標軸構成に基づいて形成するゾーン132面体の核模型を示した斜視図。
【図169】図168の核模型に基づく三角柱状軸の内方面から構成する構造体を示した斜視図。
【図170】図169の三角柱状軸の内方面による構造体の一つのゾーン上に位置する三角柱状軸の内方面の構成を抽出し、該ゾーンに対応する座標軸延長方向から該三角柱状軸の断面形成を示した平面図。
【図171】本発明に従う、図168のゾーン132面体を核模型とする三角柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【図172】図171の三角柱状軸の外方側面を抽出し、該外方側面を構成要素とする中空状構造体を示した斜視図。
【図173】図172の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、その構成要素を示した斜視図。
【図174】図172の中空状構造体における一つのゾーン上に位置する構成要素を抽出し、該構成要素を該ゾーンに対応する座標軸延長方向から示した平面図。
【図175】図174の図面右側を示した拡大図。
【図176】図172の中空状構造体の各構成要素を切断し、核模型側の構成要素からなる最終中空状構造体を示した斜視図。
【図177】図176の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる接合式のシェード部材で示した展開図。
【図178】接合式のシェード部材からなるランプシェードの発光装置挿入口にあたるシェード部材の展開図。
【図179】接合式のシェード部材から形成するランプシェードの形態を照射効果に伴って示した斜視図。
【図180】図176の最終中空状構造体をランプシェードの基本構造とし、その構成要素を薄手の材料からなる嵌め込み式のシェード部材で示した展開図。
【図181】嵌め込み式のシェード部材からなるランプシェードの発光装置挿入口にあたるシェード部材の展開図。
【図182】嵌め込み式のシェード部材から形成するランプシェードの形態を照射効果に伴って示した斜視図。
【図183】従来技術の正20面体を用いたランプシェードを示した斜視図。
【図184】図1のランプシェードの構成要素を示した平面図。
【図185】従来技術の説明に関して、正20面体を示した斜視図。
【図186】図1のランプシェードの内部に重なる正20面体を示す斜視図。
【図187】従来技術の星型多面体形状のランプシェードを示す斜視図。
【図188】図187のランプシェードのシェード部品を固定するフレームを示した斜視図。
【図189】図187のランプシェードのシェード部品を示した斜視図。
【図190】図187のランプシェードの組み立て経過を示した斜視図。
【図191】従来技術の説明に関して、ゾーン42面体を示した斜視図。
【図192】従来技術の説明に関して、ゾーン56面体を示した斜視図。
【図193】従来技術の説明に関して、ゾーン72面体を示した斜視図。
【図194】従来技術の説明に関して、ゾーン90面体を示した斜視図。
【図195】従来技術の説明に関して、正6面体を示した斜視図。
【図196】従来技術の説明に関して、切頂8面体を示した斜視図。
【図197】従来技術の説明に関して、菱形12面体を示した斜視図。
【図198】従来技術の説明に関して、菱形30面体を示した斜視図。
【図199】従来技術のIQライトのシート12枚からなるランプシェード及びそのランプシェードが内包するゾーン多面体を示した斜視図。
【図200】従来技術のIQライトのシート30枚からなるランプシェード及びそのランプシェードが内包するゾーン多面体示した斜視図。
【図201】従来技術のIQライトのシート9枚からなるランプシェード及びそのランプシェードが内包する多面体示した斜視図。
【図202】従来技術のIQライトのシート15枚からなるランプシェード及びそのランプシェードが内包する多面体示した斜視図。
【図203】幾何学構造の説明に関して、ゾーン20面体を示した斜視図。
【図204】幾何学構造の説明に関して、切頂立方8面体示した斜視図。
【図205】幾何学構造の説明に関して、切頂20・12面体を示した斜視図。
【図206】幾何学構造の説明に関して、4本の軸から構成する座標軸構成を示した図。
【図207】幾何学構造の説明に関して、正6面体及びこの体の備えている3回回転対称軸を示した図。
【図208】図207の正六面体及び回転対称軸を該対称軸延長方向から示した平面図。
【図209】図207で示した座標軸を備える菱形12面体を示した斜視図。
【図210】図209で示した座標軸の内、3本の座標軸構成に基づいて形成する鋭角側のみが三つ集まり頂点を作るゾーン6面体を示した斜視図。
【図211】図209で示した座標軸の内、3本の座標軸構成に基づいて形成する鈍角のみが三つ集まり頂点を作るゾーン6面体を示した斜視図。
【図212】図209で示した座標軸12a1に対応するゾーンを示した斜視図。
【図213】図209で示した座標軸12a2に対応するゾーンを示した斜視図。
【図214】図209で示した座標軸12a3に対応するゾーンを示した斜視図。
【図215】図209で示した座標軸12a4に対応するゾーンを示した斜視図。
【図216】幾何学構造の説明に関して、切頂8面体のゾーンを示した図。
【図217】幾何学構造の説明に関して、切頂立方8面体のゾーンを示した図。
【図218】幾何学構造の説明に関して、ゾーンの交差を示した概念図。
【図219】幾何学構造の説明に関して、正12面体の備えている5回回転対称軸を示した図。
【図220】幾何学構造の説明に関して、正12面体に準じる多軸体を示した斜視図。
【図221】図220の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図222】図221の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図223】図222の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図224】図223の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図225】図224の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図226】幾何学構造の説明に関して、正20面体の枠構造を示す斜視図。
【図227】幾何学構造の説明に関して、オリバー・バベレル考案の構造体用モジュールを示した引用斜視図。
【図228】図227のモジュールから構成する6角形の格子を示した引用平面図。
【図229】図228の格子からなるトンネル状の構造体を示した引用斜視図。
【図230】図227のモジュールによる6角形及び菱形の格子を示した引用平面図。
【図231】図230の格子からなる角錐状の構造体を示した引用斜視図。
【図232】幾何学構造の説明に関して、日詰明男の考案した立体組織を示した斜視図。
【図233】幾何学構造の説明に関して、アラン・ホールディング考案の星型多軸体を示した斜視図。
【図234】図223の多軸体に対応する、ステュワート・コッフィン考案の立体パズルを示した斜視図。
【図235】図223の多軸体に対応する、ステュワートコッフィン考案の立体パズルを示した斜視図。
【図236】幾何学構造の説明に関して、正6面体に準じる多軸体を示した斜視図。
【図237】図236の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図238】図237の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図239】幾何学構造の説明に関して、正4面体に準じる多軸体を示した斜視図。
【図240】図239の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図241】図240の多軸体の変容過程を示した斜視図。
【図242】図237の多軸体に対応する、ステュワート・コッフィン考案の立体パズルを示した斜視図。
【図243】図241の多軸体に対応する、ステュワートコッフィン考案の立体パズルを示した斜視図。
【図244】図241の多軸体の軸形状を四角柱とする多軸体を示した斜視図。
【図245】図237の多軸体の軸形状を六角柱とする多軸体を示した斜視図。
【図246】図223の多軸体の各軸を延長した多軸体を示した斜視図。
【図247】図235のパズルを分解し、その内部に収まる菱形30面体を示した斜視図。
【図248】図242のパズルを分解し、その内部に収まる菱形12面体を示した斜視図。
【図249】図243のパズルを分解し、その内部に収まる正6面体を示した斜視図。
【図250】幾何学構造の説明に関して、ゾーン42面体を核模型とする円柱状軸からなるゾーン多軸体を示した斜視図。
【符号の説明】
12 座標軸
15 ゾーン
25 核模型
29 三角柱状軸の内方面
30 三角柱状軸の内方面から構成する構造体
31 三角柱状軸の断面
32 三角柱状軸
33 三角柱状軸から構成するゾーン多軸体
34 三角柱状軸の外方側面(中空状構造体の構成要素)
36 中空状構造体
38 中空状構造体の構成要素の内方縁部
41 三角柱状軸の内方面の水平断面における両端部
63 請求項1に係わる最終中空状構造体
64 中空状構造体の各構成要素が互いに線分で接する箇所
93 請求項3に係わる中空状構造体の各構成要素が互いに点で接する箇所
94 請求項3に係わる第一の中空状構造体の各構成要素に付加える延長面
95 請求項3に係わる最終中空状構造体
【出願人】 【識別番号】505160452
【氏名又は名称】村田 弘志
【出願日】 平成17年4月2日(2005.4.2)
【代理人】
【公開番号】 特開2006−286590(P2006−286590A)
【公開日】 平成18年10月19日(2006.10.19)
【出願番号】 特願2005−133029(P2005−133029)