CN101142441B - 将场所外侧光重新指向场所的改进的反射面 - Google Patents

Abstract

高强度照明的设备和方法，在一方面，包括反射架，所述反射架具有主要部分，其大体由产生会聚光束的类型的旋转面形成；以及由产生不同形状的光束的类型的旋转面形成的第二部分。将第二部分安置在所述反射架中允许沿期望的方向变向光束的各部分。

Description

将场所外侧光重新指向场所的改进的反射面

相关申请的交叉引用 

本发明专利申请要求2005年1月18日提交的美国临时专利申请No.60/644688的优先权，其全文内容结合在此引作参考。本发明专利申请还包括以下美国临时专利申请的正式申请，即全都于2005年1月18日提交的No.60/644639、No.60/644536、No.60/644747、No.60/644534、No.60/644720、No.60/644636、No.60/644517、No.60/644609、No.60/644516、No.60/644546、No.60/644547、No.60/644638、No.60/644537、No.60/644637、No.60/644719、No.60/644784、No.60/644687，它们全文结合在此引作参考。 

以下美国专利的内容结合在此引作参考，即No.4816974、No.4947303、No.5161883、No.5600537、No.5816691、No.5856721、No.6036338。 

I.背景技术

A.技术领域

本发明涉及产生用于相对远目标的高强度受控集中光束的照明器材。一个主要的例子是运动场照明。 

B.现有技术中的问题 

最传统形式的运动照明器材2是几英尺直径的碗形铝反射器，所述铝反射器具有从横臂7悬置的透明玻璃透镜3，其中所  述横臂7通过可调节的转向节4固定至杆6(见图1B)。 

在多年来，运动照明器材2的这种大体结构仍旧相对不变，这是因为其是相对经济与耐用的结构。该器材在经济地控制对于远距离的目标的高亮度的光的期望与同时最小化风力载荷之间实现了合理的折衷，在器材在户外有时被抬高到超过100英尺的高度而处于空气中时，这种风力载荷是一个特别重要的问题。较大的反射器可以较好地控制光。但是，风力载荷使其行不通。运动照明系统的成本的很大部分涉及照明器材被抬高的方式。风力载荷越大，则杆就必须越坚硬并因而越昂贵。同样，传统的铝碗形反射器是通过旋压工艺形成的。针对于不同的照明应用，不同的光束形状需要杆6上的不同的装置2。用于形成铝碗形反射器的旋压工艺是相对高效的和经济的，甚至对于不同的反射器形状和照明控制效果而言也是。特别对于户外照明而言，铝对于腐蚀的抵抗也是非常有利的。 

在最近，运动照明还必须处理眩光和溢散光的问题。例如，如果光行进到体育场所的区域之外，则其可溢散到体育场所附近的住宅建筑上。 

II.发明内容

因此，本发明的主要目的、特征或优势在于，提供一种高强度照明器材、其使用方法及其在照明系统中的应用，该照明器材改进或解决了本领域中的某些问题和缺陷。 

本发明的其它目的、特征或优势包括：这种照明器材、方法或系统可以实现下列一项或多项： 

a)减少能量使用； 

b)对于固定数量的能量，增加每个照明器材的可用光量； 

c)更高效地利用每个照明器材对目标区域产生的光； 

d)无论在室外还是室内，这种类型的高强度照明器材对于多数运动照明或其它典型应用是坚固耐用的。 

A.本发明的示例性方面 

在本发明的一个方面，旋压铝反射器由在上方可以放置高反射率反射表面的反射架替代。相对较薄的高反射率面可以安装在反射架的内部并由多个元件遮护。这种反射架经济耐用，并且可以经济地批量生产。这种反射架可以制造得非常精确，以至于各反射架彼此是一致的。此外，不是具有反射面且支撑反射面(例如旋压铝反射器)，而是将反射面独立地施加到反射架上，通过互换反射面而形成不同的光束形状和特性，而不是制造不同的旋压铝反射器。 

在本发明的另一个方面，至少一部分主反射部分具有不同于随从旋转面的那部分的形状和方向。一个例子是位于灯之下的角形部分，该部分比由旋转面形成的那部分更多地扩散光。这可以高效地使将要从反射面的底部反射并向外、向上溢散到目标区域之外的光沿着照明器材瞄准的方向照到目标区域上。第二个例子是位于灯的一侧或另一侧的角形部分，该部分比由旋转面形成的那部分更多地扩散光。这可以高效地使趋于向外溢散到目标区域之外的光沿着与照明器材的那侧相反的方向偏转回目标区域上。如果适当地使用，主反射面的每个低会聚性部分可以增强而不是损失到达目标区域的光，因此增加了每所用能量单位的到达目标区域的光量。这还可以使照明器材的数目最少化。这还可以减少眩光和溢散光。参考所附说明书和权利要求书，可以更好地理解本发明的这些和其它目的、特征、优势和方面。 

III.附图说明

图1A至F是传统的运动照明系统和部件的概略示意图； 

图2是根据本发明的示意性实施例的照明器材的局部分解视图； 

图3A和B是图2的组装视图； 

图4A和B是根据本发明稍微不同的实施例的组装视图； 

图5A至E是不同的视图，示意性示出了可位于图2至4的反射架内的反射嵌入件； 

图6A至6AA是反射架的一个实施例的不同的视图； 

图7A至F是可选的反射架； 

图8A至E是可选的反射架； 

图9A至L是可选的反射架； 

图10A至L是另一可选的反射架； 

图11A至C是与前述类型的反射架一起使用的部件的视图； 

图12A至D是与反射架一起使用的另一部件的视图； 

图13A和B是用于前图中的反射架的通气孔的俯视图； 

图14A至C是反射嵌入件的不同的视图，其中所述反射嵌入件可以可拆卸地位于反射架中； 

图15A至C是反射嵌入件的可选实施例； 

图16A至C是反射嵌入件的另一可选实施例； 

图17A至C是另一反射嵌入件的实施例； 

图18A至C是反射嵌入件的另一实施例； 

图19A至C是反射嵌入件的另一实施例； 

图20A至C是反射嵌入件的另一实施例； 

图21A至C是反射嵌入件的另一实施例； 

图22A至C是反射嵌入件的另一实施例。 

IV.具体实施方式

A.示意性设备 

图2示出了，反射架30(铸铝型413-见图6A至6Z)栓接至灯锥40。主反射面32，其在此包括多个具有较高总反射比的并排条(见图14至22和各副图)，安装在反射架30的内部。反射架30具有由旋转面形成的主要部分，并且具有至少一个取向不同的部分。因此，反射架30预构造为，在光束施加到反射架30上之后使由反射表面所产生的一部分光束变向。用于玻璃透镜3的透镜框可拆除地锁在反射架30的前部。遮护板70可以安装到透镜框上，并且在就位时从反射架30的上前方延伸。遮护板70包括位于其内部的高反射率条72。 

1.反射架30概述 

图2、3A和6A以及各副图示出了反射架30的细节。反射架30由模铸(die-cast)的铝(例如413型铝)制成。反射架30还可以由其它材料(例如涂有粉末的钢)制成。与现有技术的旋压碗形反射器不同，反射架30不具有用于将光受控地反射到目标区域的任何表面。因此，反射架30不需要在铸造后进行较多的处理。  反射架30为主反射面32提供了基本的框架或者支撑，主反射面32使照明器材10的大部分光束成形并对其进行控制。反射架30基本上是碗形，具有基本封闭和光滑的外表面。 

反射架30比传统的旋压铝反射器更厚更坚固(估计更坚固2至3倍)。模铸法使得可以经济地制造不同形式的反射架30。相比之下，不仅模铸反射架比通常的旋压铝反射器更坚固(能抵挡诸如冰雹、棒球等物体和其它力)，而且模铸反射架在构造上更灵活，能为运动场产生更柔和、更易控制的照明。 

如图3A至B和4A至B所示，凸起或者突出物71A、71B从反射架30的外部延伸。这些凸起或突出物是用于模铸的推顶杆，以至于铸件不会发生变形。模铸法提供了以经济的方式形成用于照明器材的主反射面的框架的非常精确的方法。 

当组装时，灯20经过位于反射架30的底部或者中央的开口110延伸，并且基本上位于反射架30的中央。高反射率的反射面32围绕着灯20的包围弧光管(未示出)的玻璃罩的主要部分。横向穿过弧光管的中央(其中纬线)的正交面基本上突出到反射面32上，但是因为弧光管相对于反射架30的中心瞄准轴线(灯20的纵轴基本上沿着反射架30的中心轴线)倾斜，所以弧光管12的突出中纬线的一部分从反射架30的前方开口倾斜地伸出。 

反射架30大致为普通的运动照明旋转面的形状(抛物线或者双曲线或者其组合)，这是因为反射架30要支撑产生受控集中光束的主反射面32。这种光束需要在竖直和水平面均受到控制。如图6A所示，反射架30的大部分(参见附图标记102)由位于过渡点104和106之间的基本的旋转面(例如抛物线或者双曲线形)形成-大约为反射架30上部的244°。当反射面32覆盖在反  射架30的这部分102之上时，照明器材10捕捉和精确地控制灯20的光能的主要部分，并且将其会聚为用于运动照明的形状。 

2.反射架30的低会聚性下侧部分108 

反射架30可以包括特性不同的其它部分(参见图6A和各副图，附图标记108)。该部分具有与部分102的旋转面不同的形状。在图6F所示的形式中，部分108大约为116°且位于反射架30内部的下半球中央。当高反射率的主反射面32施加在部分108上时，与光被部分102(该部分由一致的旋转面形成)反射的情形相比，光以更低会聚性的方式被反射。 

因此，反射架30特意铸造为包括至少一个这样的部分，该部分支撑高反射率材料，在不同的低会聚方向朝向光源20，并且该部分不是由反射面32的其余部分(其基本上是会聚的)拟合的一般旋转面的一部分。容易为照明器材10设计和制造这种低会聚性部分，因为反射架30是铸件而反射面是增加到反射架上的。低会聚性部分108设计成使照明器材10的将离开运动场的光改变方向，并且使其处于有用的位置为运动场照明。实际上，对于运动照明器材的标准瞄准角度而言，照在下半球的低会聚性部分108上的光可用于照亮运动场，而不是沿水平或者在水平之上行进且“溢出”运动场。 

玛斯珂公司(Musco Corporation)以前已经调整了普通的传统旋压加工的碗形反射器的一部分旋转面来调整来自反射器的那部分光的方向。例如，参见玛斯珂公司的美国专利No.4947303，其内容结合在此引作参考。然而，那种方法涉及增加单独的嵌入件在旋压反射器的反射面上或者机械喷丸或蚀刻旋压反射器的那部分来调整反射器的那部分的反射特性。在本发明实施例的照明  器材10中，铸造反射架30的使用允许与反射面分离的非反射支撑结构成为反射支撑架的组成部分。这避免了使用独立的覆盖件或者调整反射面。 

3.反射架30的侧面变向部分109 

可选地，反射架30可以具有额外区域，该区域能够变更为支撑反射面32，以类似于上述低会聚性部分108使光发散。部分109的不同之处在于它位于反射架30的横向侧面上(并且就位时位于灯20的横向或一侧处)。然而，它的作用与把将要离开运动场的光拉回到运动场上相同。如图所示，这些侧面变向部分可以在反射架30的任一侧上，并且可以具有不同的构造。参见图7至图10的附图标记109L和109R，示出了照明器材10的不同的侧面变向结构的不同的实例。 

因此，光的这种“侧面变向”或者基本水平的变向在运动照明中特别有用。它可以允许可能是眩光或者溢散光的光被“推动”或者变向回到运动场上。它还允许将额外的光照在运动场的某一区域上而不增加更多的照明器材，或者反过来允许从某一区域移除一些光。 

可以认识到，减少一个照明器材的眩光和溢散光的能力是重要的。即使对于一个照明器材而言，显著消除光溢散到运动场之外(例如到邻居的住房上)或者产生眩光(例如到相邻街道的司机上)的现象可能是非常有利的。但是，使特定照明系统中的多个照明器材的光变向可以连续显著地减少眩光和溢散光。此外，使光变向与减小照明器材的亮度(至少在照明器材的灯的初始工作期间)相结合可以显著地减少眩光和/或溢散光。 

模铸反射器和精确地形成广泛不同的形状(以及因而广泛不  同的光变向功能)的能力提供了如下很大的灵活性，即，“推动”光到对于照明应用有利的位置和/或“拉动”光离开被视为非有利的位置。一个运动场上的例子是使更多的光仅仅在棒球场的第二个垒之后变向。另一个例子是减少足球场的端部区域角落的溢散光。或者运动场上的和离开运动场的光变向都可以发生。可以增加或者减少运动场的某一部分处的光，或者使将要离开运动场的光改变方向而增加到进入运动场的光中。设计者可以选择目标空间中的几乎任何地方的光的位置和强度。虽然诸如光束宽度、到目标的距离等事项对光变向的大小有一定影响，但是还是可以拥有上述优势。因此，特定照明应用的单个照明器材或者多个照明器材可以具有光束变向部件或者光变向部件，以至于可以定制照明应用。 

B.组装和使用 

实际上，诸如上述的一组照明器材10将用在为特定运动场定制的运动照明系统中。照明规格(通常包括光量和最小均匀度，有时包括眩光、溢散光和光晕限制)通常是准备好的或者是公知的。在本领域中众所周知的是，计算机软件可以设计照明系统，包括为了满足照明规格所需要的光束和光束形状的类型、照明器材的数目以及所在位置。计算机软件可以产生报告以描述为了满足设计所需的照明器材的数目、杆的位置、光束的类型以及瞄准角度。 

如上所述，照明器材10可以被组装以产生用于运动照明的广泛不同的光束和常用的光束形状。利用上述报告，可以在工厂预组装一组照明器材10。组装工人可以从库存中找出报告中所需求的用于每种光束类型的适当反射架30。大约一半反射架将包括  侧面变向部分109(并且其中大约一半划分为左变向和右变向)。同样，可以根据报告指出的照明器材的位置和功能从库存中找出用于每个照明器材的适当的反射嵌入件120、遮护板70A或70B以及遮护板反射嵌入件72。 

组装工人将适当的反射嵌入件120安装在每个反射架30的销上，并且将适当的遮护板反射条72安装在每个照明器材10的遮护板70上(根据遮护板70的精确结构，可以首先将安装条或者支架固定到遮护板70上)。在安装的两侧上具有防反射涂层的玻璃透镜3组装到与遮护板70相连的透镜框230中。 

以下提供了反射嵌入件120的进一步说明、可选以及替换方式，以及它们安装在不同的反射架30上的方式。 

1.高反射率主反射面32(反射嵌入件120) 

反射面32独立于反射架30。在该示例性实施例中，反射面32由一组(例如36个，每10°左右围绕着反射面32)称为反射嵌入件120的高反射率片材材料的细长条构成。各个嵌入件120的形状(例如宽度)、镜面反射度(例如更多漫射或者更多闪光)和外观(例如光滑的、成梯状的、喷丸的、有纹理的)可以彼此不同或者全部类似。 

图14A示出了反射嵌入件120的一个实例。它由0.020厚度的Anolux MIRO 

IV阳极氧化照明片材材料(可以从Brampton，Ontario，CANADA的Anomet公司获得)制成。这种材料具有较高的总反射比(至少95％)。这种材料可以成形为曲形。图14B示出了一个安装在销126和128(见图6D和6F)上的成形轮廓。这种材料具有化学增亮而形成氧化物的坚硬光亮面的高纯度铝的  基层，并且具有超反射性的蒸气沉积的薄膜外层。这产生了相对坚硬耐用的表面，该表面要使入射在其上的最少95％的可见光线反射。这种材料以平坦的片材形式供应。嵌入件120被切割为预期形状，并且是平坦的。薄塑料的自粘附型可脱离保护片材加在反射侧上以使反射面在操作期间不受指纹或者其它外来物质的影响。 

临时性保护的可脱离片材可以在制造时放在条120的反射侧上。可以在片材上制造划线以允许以“断开和剥除”的方式除去脱离片材。当组装照明器材10时，工人可以安装每个条120而不必担心指纹或者其它物质粘到条120上(他/她可以抓住嵌入件120，甚至触摸其前、后侧，而不会将指纹留在反射侧上)。但是在组装过程中的适当时候，可以通过剥除脱离片材而快速容易地将其去除。 

当将反射嵌入件120安装在反射架30上就位后，反射嵌入件120基本上被限制在内部销126与外部销128之间。反射嵌入件120不必精确地靠在位于其后的反射架30的实体面上来限定其自身的外形，但是反射架30的确为反射嵌入件120提供了基本的支撑和形状，因为每个反射嵌入件悬置在碗形反射架30的两个销上。 

各个嵌入件120的材料具有高度的一致性，因为它由大的片材在严格且高度可控的制造条件下制成。材料的细微之处在于它用于反射光更高效(因此更多能被利用的光到达运动场)，而其非常高的反射率导致可以更精确地控制反射光(它使光源更精确地反射出)。这极大地提高了运动场的运动照明系统中的照明器材10的有效性和效率。 

反射面32的替代物是可以从供货商(例如Germany，Ennepetal的Alanod Aluminum公司)获得的涂覆有银的铝。这种类型的材料可以比上述材料实现更高的反射率(大概高3％)，但不是同上述材料一样耐用。 

图14A至图22A和各副图示出了可以安装到反射架30的内表面上的反射嵌入件120的各种实例。预先制造的高反射率条120无需抛光或者其它处理步骤，而这些处理步骤对于旋压铝反射器而言需要进行多次。因此，避免了传统的旋压铝制照明器材的另一成本。并且，旋压铝反射器在抛光之后出现的颜色分离或者条纹得以避免，这是因为条120的一个面是平的(虽然沿着另一个曲面安装)并且在制造之后不经过抛光处理。 

在一个示例性实施例中，三十六个嵌入件120(当底部为2英寸时)安装在反射架30上。每个选定嵌入件的特性及其在反射架30上的位置取决于照明器材预期的光束类型。可以对嵌入件120安装后的宽度、曲率及其表面特性进行设计以产生用于特定运动场的特定照明器材的所需光束的类型和特性。可以为照明器材定制嵌入件120。作为选择，可以形成有限个样式的库存，所有库存件都能安装在反射架30的一对销126和128上，并且能产生运动照明所需的许多标准光束类型。可以根据计算机控制的程序和/或运动场的规格确定用于该运动场的照明系统的每个照明器材的特定反射嵌入件120。因此，工人可以容易地为指定照明器材选择和安装适当的嵌入件120，而不必在照明设计中进行试验或者专家鉴定。工人基本上必须使库存项目与那个照明器材的规格相匹配。 

每个嵌入件具有朝向相对端的成形开口122和124，这些开  口适于与反射架30内部的一组内安装销126和外安装销128协同作用。每个反射嵌入件120上的每组开口122和124的间距和构造，以及反射架30上的相对应的那组内部销126和外部销128的间距和构造允许快速和容易地固定或者移除嵌入件120。嵌入件的定位和固定不使用任何紧固件。也无需使用工具。 

图6A至6AA和各副图示出了内部销126和外部销128的细节以及嵌入件120的安装方式。将反射嵌入件120的矩形开口122竖直置于内部销126之上直到反射嵌入件120的平面处于内部销126的槽127的高度处(见图6AA)。然后反射嵌入件120相对于内部销126稍微向前滑动，以至于保持反射嵌入件120的内端不运动。然后反射嵌入件120的较宽外端基本上滑入配合到外部销128之上。延伸到反射嵌入件120的成形开口124中的小的舌状物125可以稍微弯曲但是通过摩擦少量地咬合到销128中并且施加弹性力以将反射嵌入件120保持在内部销126和外部销128上就位。将嵌入件120安装在一组销126和128上之后，嵌入件120的曲形以及其制成材料的固有弹性抵抗在工作期间进一步弯曲或者回到平坦结构，包括抵抗试图接近灯20、热源的倾向。 

每个反射嵌入件120实质上形成光源(灯20的弧光管)的单个小反射器。为了从照明器材10产生高度受控的合成光束，反射嵌入件在反射架30中安装和位置的准确性是重要的。反射嵌入件120的销式安装方法允许准确地放置嵌入件120且阻止嵌入件120在就位后发生形状或者位置的变化。此外，该方法使得快速和容易地将嵌入件120组装到照明器材10中。 

可以认识到，可以为不同的照明效果制造不同样式和构造的反射嵌入件120。利用旋压反射器不容易实现这一点。如图14至  图22所示，反射嵌入件120的精确的曲形轮廓以及其宽度可以确定照明器材10所产生的合成光束的特性。在玛斯珂公司的美国专利No.6036338中说明了所涉及的原理，该专利的内容以引用的方式包含在此。需要注意的是，更宽的反射条120(例如图19A所示)可以包括两对内部成形开口122和外部成形开口124，并且利用两组内部销126和外部销128。 

如图6A至6Z所示，多对内部销126和外部销128针对反射架30的不同部分而间距不同。例如，在反射架30的主要部分102处，所有销对126/128等距地间隔开第一距离。在低会聚性部分108或者侧面变向部分109处，销对126/128具有更短但相等的间距，这是因为用于这些部分的反射嵌入件120更短并且曲率不同。 

可以利用不同的反射嵌入件120为相同的反射架30产生不同的光束特性。嵌入件120的实例如图所示。这些实例可分成三个主要类别：(a)在透镜端部宽2英寸，用于中等宽度的光束(图21A)；宽4英寸(透镜端部)，用于更宽的水平光束传播(图19A至图20A，其中利用更少的照明器材实现照明)；以及宽1英寸(透镜端部)，用于相当窄的传播(通常用于远离目标的照明器材)(图14A)。当然，其它构造也是可以的。可以为不同的照明效果设计不同的宽度、镜面反射度、形状和反射面。对于整个照明器材10，嵌入件120可以相同或者不同。 

在另一方面，相同的反射嵌入件120可以不经过更改便应用于不同形状的反射架30，并且可以为照明器材10产生不同的光束形状。图6A至6Z示出了可以产生诸如本领域中公知的中等反射类型3的光束的反射架和反射嵌入件。本领域的技术人员可以  认识到，可以利用适当的反射嵌入件和不同形状的反射架30产生其它类型的光束(例如，宽反射类型4、窄反射类型2等)。 

此外，低会聚性下侧部分108或者低会聚性侧面变向部分109可以改变照明器材10的光束的特性。图7、8、9和10示出了反射架30的低会聚性部分108以及具有或者不具有左或右侧面变向部分109的不同构造。图6A至6C、9A至9C和10A至10C示出了诸如先前所述的低会聚性下半球部分108的变化。图7A至7C、9G至9I和11G至11I除了低会聚性下侧部分108之外增加了所谓的右侧面变向部分109。反射架30的横向侧面上的部分109R具有不同于主要部分102的形状。部分109R的形状也可以不同于低会聚性部分108。可以认识到，通过选用那种形状，与主要部分102相比，可以使入射在置于侧面变向部分109R上的主反射面32上的光形成更低的会聚。因此，这种光将趋于更直接地被引导到图7A所示页面的外部，而不是到图7A的右部。对于将方向瞄准目标的照明器材，部分109可以将大量光偏转回目标，否则照明器材将从部分109所在的那侧偏离目标地投射光。典型的侧面变向是360°主反射面32的大约60％。 

与此类似，图8A至8C、9J至9L和10J至10L示出了左侧面变向部分109L的变化。部分109L被加到反射架30上以便使将要朝向反射器的瞄准轴线会聚然后穿过轴线到达偏离目标的地方的光变向，并且使那部分光偏转回目标。 

需要注意的是，图7至图10仅仅示出了部分108和109的几个构造实例。当然，其它构造也是可以的。 

通过利用反射架30的变化(例如低会聚性部分108或者侧面变向部分109L或R)而容易形成的能力可以实现光束的定制。  由于铸造反射架30的能力，所以反射架30的这些部分可容易地制造没有或有名义上的额外成本。还由于形成任意多个可以在反射架30上互换的不同反射嵌入件120(具有任意多种反射特性)的能力，所以可能存在几乎无数种光束形状。 

除了嵌入件120的宽度之外，可以修改其它特征来产生不同的反射特性。例如，可以将小平面或者其它表面变化增加到任何嵌入件120或者嵌入件120的任何部分上。一个实例是在用于侧面变向部分109L或R上的嵌入件120上的小平面。另一个实例是阶梯形反射面。另一个实例是小平面或者阶梯与光滑面的组合。另一个实例是在反射面的一部分上采用油漆。根据照明器材10的光束的形状和特性允许对这些实例的任一个进行更多的定制和灵活变化。在玛斯珂公司的美国专利No.6036974中说明了用于例如高反射率材料的条或者片材的这些表面类型的实例。 

小平面趋于使光发散。在同一照明器材10中，有些嵌入件可以具有小平面，而有些嵌入件可以没有小平面。这允许混合和匹配来自每个照明器材的光，或者允许相对于该系统中的其它照明器材混合和匹配光。使用具有小平面或者阶梯的嵌入件的实例是矫正本领域公知的“B杆现象(B pole phenomenon)”。在高达40％至60％的照明器材中的阶梯形嵌入件可以用于消除这一问题。 

高反射率嵌入件不仅与诸如旋压铝反射器的低反射率反射面相比增加了照明器材的光量，而且由于利用这种高效反射精确地控制可用光，所以减少了眩光并使更多的光置于运动场。可以选择反射嵌入件120并将其安装在模铸反射架上。不必为每种光输出的预期变化而改变模铸反射架。虽然可以制造几种不同的反射架样式(例如，左变向、右变向、没有变向等)，但是它与旋压铝  反射器不同，在旋压铝反射器中对于每种光束形状需要有特定的制造步骤用于每个反射器。 

嵌入件120的可选特征在于从内端到外端嵌入件120可以具有阶梯。一个或者多个阶梯用于沿着一个方向传播光(或者减少光一例如减少眩光或者溢散光)。可以在模具上形成每个阶梯。这些阶梯是使光的方向改变的非常高效的方式。这些阶梯可以用来代替模铸反射架的侧面变向样式。甚至可以将这些阶梯放在传统的旋压铝反射器中以使光变向。 

仅仅一个嵌入件能使从照明器材输出的部分光变向。例如，一个阶梯形嵌入件可以传播来自于照明器材的一部分合成光束的光(也就是说，从大致圆形的光束的周边向外产生相对小的扰动)。多阶梯形嵌入件可以传播更大部分或者所有光束。相反，不同形状的阶梯形嵌入件可以减小小部分、大部分或者全部光束的周边。阶梯有可能不超过1/4英寸。更常见的是，阶梯在0.080或者0.160直线英寸的量级。阶梯不必在位置或者高度上不变。 

因此，可以看出，选择使用嵌入件120可以使来自照明器材的光束的光变向。这对于眩光或者溢散光控制可能非常有用。 

可以认识到，嵌入件120(包括更换嵌入件120的能力)使照明器材10具有很大的灵活性。利用相同的模铸或其它的反射架或主体，将来可以进行改型。例如，如果在初次安装之后针对某一照明应用的眩光和溢散光要求变得更加严格，那么可以改变嵌入件120来满足新的要求。 

以上已经说明了通过形成反射架30而可行的不同的光束形状和结构，以及发射嵌入件120的选择等。 

D.可选形式和替代形式 

应该清楚的是，本发明可以采取多种形式和实施例。本领域技术人员清楚各种改型，这单独地由权利要求书所限定。 

在各嵌入件120之间可具有稍微重叠量(例如，0.060英寸)。 

Claims (5)

1.一种在不增加能量使用量的情况下从抬高的位置斜角向下地增加目标区域的可用光的高强度照明器材，包括：

a.碗形反射架，其可安装到灯锥上且包括外表面、内表面以及主开口，其中所述内表面包括安装结构，其包含销，所述销适于接收并正确地定位附着在所述内表面上的反射材料，玻璃透镜能够安装到所述主开口上，所述内表面并不控制光反射；

b.反射面，所述反射面具有95％或更高大小的反射比，所述反射面具有与所述反射架的内表面的安装结构协同作用的预成形开口并且可安装到所述反射架的内表面的安装结构上；所述反射面包括：

i.由第一旋转面所形成以产生主要光束部分的主要部分；

ii.由第二旋转面所形成以产生水平变向光束部分的第二部分；以及

iii.产生垂直变向光束部分的第三部分。

2.根据权利要求1所述的照明器材，其特征在于，所述第二部分位于所述反射架的侧部中，而所述第三部分位于所述反射架的底部中。

3.根据权利要求1所述的照明器材，其特征在于，所述反射架是铸件。

4.根据权利要求1所述的照明器材，其特征在于，

a.所述反射面的主要部分会聚可用光；

b.所述反射面的第二部分产生可用光的水平变向；并且

c.所述反射面的第三部分将可用光重新指向到目标区域。

5.一种从抬高的位置斜角向下地提供定制的高强度照明方法，包括：

a.提供碗形反射架，所述反射架包括内表面，所述内表面具有由第一旋转面所形成的主要部分、由第二旋转面所形成的第二部分、以及安装结构，其包含销，所述销适于接收并正确地定位反射面，所述反射面具有95％或更高大小的反射比，所述反射面具有与所述反射架的内表面的安装结构协同作用的预成形开口；

b.选择所述反射面；

c.将所述反射面安置在所述内表面上的安装结构上，所述反射面由所述内表面的所述主要部分和所述第二部分形成；

d.以使得根据反射面的旋转以及反射面在所述反射架的内表面上的安置而定制光，从而产生一光束，所述光束包括：

i.来自第一组反射面的主要部分；

ii.来自第二组反射面的水平变向部分；以及

iii.来自第三组反射面的垂直变向部分。

Images