CN101373050A

CN101373050A - 照明设备

Info

Publication number: CN101373050A
Application number: CNA2008101714234A
Authority: CN
Inventors: M·格雷斯; M·布瑞麦瑞什
Original assignee: Erco Leuchten GmbH
Current assignee: Erco Leuchten GmbH
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2009-02-25
Also published as: SG149768A1; EP2019253B1; EP2019253A3; DE102007035396B4; EP2019253A2; AU2008203047A1; KR20090012102A; DE102007035396A1

Abstract

描述和说明了一种照明设备(10)。具体特征实际上包括：具有柱状表面(OF)的小面区段(14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m、14n)，位于呈盘状的弯曲反射器(21)的内表面(30)上。这些区段的柱轴(m，m₁，m₂，m₃，m₄)的取向根据区段离反射器(21)的顶点区(S)的不同距离来改变，区段根据相对于切线(T₁，T₂，T₃，T₄)的方位来变化，该切线可在反射器(21)的外部(38)位于反射器之上的区段的连接区(15b，15f，15i，15n)中。

Description

照明设备

技术领域

本发明涉及用于照明建筑表面或其局部表面或其外表面的按照权利要求1前序部分所述的照明设备。

背景技术

按照权利要求1前序部分的照明设备基于申请人的德国专利申请DE102004042915A1。

已知照明设备具有一个反射器，在该反射器内部具有多个类小面段。每一段具有一个内凹弓状表面，该表面可以呈球形、柱形或非球形基形。

在DE19910192A1中描述了一种反射器，其用于反射光束，并且内部具有多个类小面段。

发明内容

基于如上所述照明设备，本发明目的在于进一步开发一种按照权利要求1前序部分所述照明设备，其能够更好控制发光强度分布。

该发明目的通过权利要求1记载的技术方案实现，尤其是通过特征部分的特征实现，相应地，其特征在于：

a)这些区段具有柱状基形反射表面，每个柱状区段均分别具有一个柱轴，

b)多个柱状区段位于反射器的顶点区和自由边缘区之间，

c)这些柱轴相对反射器纵向中心轴呈锐角指向，其中这些柱轴的指向根据区段离顶点区的距离变化而改变，

d)在反射器柱状区段的各连接区中，反射器各外部切线和相应区段的柱轴形成一个偏离角，以及

e)该偏离角根据区段离顶点区的距离改变而改变。

根据本发明的照明设备用于照明建筑表面或建筑局部表面或外表面。按照本发明的照明设备尤其用于照明、特别是以均匀强度照明建筑地面和/或墙壁和/或天花板区域。如果按照本发明的照明设备设计成室外照明设备，例如还可以照明路面、风景区、或停车场。根据本发明照明设备还可同样用于照明诸如图片或雕像的物体。

该照明设备大致包括盘状弯曲反射器，尤其是抛物形反射器，即具有大致呈抛物形截面的反射器。使用具有相对其纵向中心轴旋转对称基形的反射器也很好。

可以在反射器内部提供一个光源。其可以是HIT灯，例如HIT-TC-CE或其他金属卤灯，或者为一个或多个LED。另外，还可以在反射器内部提供多盏HIT灯。优选地，通过一个开口仅在反射器中插入一盏灯，尤其是通过位于反射器顶点区的开口插入反射器的内部。除了HIT灯之外，还可以采用诸如QT9、QT12、或QT16照明装置的低压白炽卤灯。尤其优选的是采用大致呈点状的光源，即从较小体积器件射出光线的照明装置。

在反射器内表面提供多个小面段。这些小面段可占据反射器内表面的整个或仅部分表面，例如沿着特定局部区域。例如，这些小面段可仅占据一个90°的圆周角度区域，即四分之一圆段，反射器的剩余的四分之三圆区设计成大致为平滑的区域。

每个区段具有一个向内部弯曲的表面。至少一些区段具有大致为柱状的反射表面。这意味着，这些区段从基体突出出来，而该基体呈截面基体的形式，其源自于柱状基体、尤其是规则柱状体。对于每个柱状区段可以具有一个柱轴。该柱轴为柱状基体的纵向中心轴，或为与其平行的轴。每个柱状基体优选为具有规则柱状的基体。

柱状区段反射表面为柱状区段表面截面，用于反射从光源射出的光线。该反射表面关于柱状基体的纵向中心轴弯曲。

在本专利申请中，柱轴指的是平行于柱状区段的纵向中心轴延伸的任意轴。

在反射器顶点区和反射器的自由边缘区之间具有多个柱状区段。这些柱状区段可直接彼此毗邻，从而彼此融合成阶梯状或锯齿状结构。两个柱状区段还可设置成彼此隔开一个间隔，具有平坦或光滑表面，或者在设置成彼此隔开的柱状区段之间具有一个不同的非柱状曲率的区段。

按照本发明的照明设备，这些柱轴相对于反射器纵向中心轴成锐角指向，即小于90°的角。这些柱状区段如此排列，即它们的柱轴以一个锐角与反射器的纵向中心轴相交。柱轴相对于反射器纵向中心轴的指向根据相应于不同区段距离反射器顶点区的间隔的不同而改变。

每个区段具有一个连接区。区段的连接区指的是区段连接于反射器之上时的区段区域。其例如可以是特定柱状区段的顶部区域，即紧接反射器顶点区的柱状区段区域，或者，为特定柱状区段的横向区域。区段的连接区优选为区段靠近反射器的相应区域。反射器外部切线可适用于反射器上区段任何连接区。反射器外部理解为反射器背对内部的一侧。在这点上，假定反射器外部没有被纹理化，并且假定该反射器具有一个非常薄的壁厚。在反射器外部被纹理化的情况下，该切线适用于理想曲线，例如抛物线，其由反射器的基形限定。

偏离角由切线和相关区段的柱轴限定。该偏离角优选为锐角，按照区段距离反射器顶点区的距离改变而改变。

换言之，这些柱状区段位于并定位成这样的结构：当从反射器的截面观察柱状体的纵向侧，即横向表面时，用于光线光学偏转的横向表面形成一个与反射器的基形不同的多线结构。

由此例如通过使用具有大致为抛物线曲率的反射器和通过拟合柱状小面的位置，可以模拟一个具有椭圆基形的反射器。与具有椭圆截面的反射器相比较，这允许例如对反射器进行紧凑地设计，并且由此能够将照明设备设计得纵深小一些。

另一方面，按照本发明的指导，通过定位柱状小面，可以实现任意给定发光强度分布。例如，可实现在特定光场中发光强度分布完全均匀的设计。或者，如果照明设备用于照明诸如建筑物室内的地面或墙面区，则墙壁可以以特别均匀的方式被照明。这通过光线朝向上墙面区反射的部分实现。

具有柱状反射表面的小面的使用实现了特别均匀的发光强度分布，形成“柔和光”，因为光束入射到柱状弯曲表面时即散开。同样，具有不同偏离角的柱状区段的使用实现了发光强度分布以所希望的方式改变。

定位这些小面，以使偏离角按照区段距离反射器顶点区的距离的不同而改变，以使光线的特定部分以靶向方式向上或向下偏转。术语“向上”、“向下”指的是观察反射器的截面时反射器天顶的安装方向。换句话说，部分光线可能以相对于反射器纵向中心轴的任意给定角度以在区段中不同偏转角的方式任意偏转。发光强度分布由此能够按照所希望的方式进行改变。

根据本发明的另一优选实施例，该光源设计成点状光源。其包括具有大致呈点状的光源，即从非常小体积射出光线的光源。优选地，采用金属卤灯诸如HIT-TC-CE灯、低压白炽卤灯形式的QT灯、或者至少一个LED灯。当然，在反射器内部提供多个发光装置或一组发光装置也可以，优选靠近或位于反射器焦点上。这样，从一方面上讲，能够事先指定一个非常好的发光强度分布，另一方面，能够实现高光通量。

根据本发明的另一个优选实施例，反射器具有大致呈抛物状的截面。反射器因此被设计成抛物形反射器。反射器优选大致呈旋转对称的基形。换言之，不考虑这些区段非对称排列的可能性，反射器的盘状由一个大致关于反射器的纵向中心轴旋转对称的基体形成。

该反射器优选具有一个大致呈圆形的出光口。该反射器例如通过照明设备外壳部分和/或安装构件例如螺钉而安装到照明设备上，其中反射器的自由边缘可重叠。如果照明设备设计成天顶安装型或下照型，则反射器的自由边缘区可以例如和天花板表面的终端平齐。

根据本发明的一个优选实施例，这些区段的曲率半径沿着一排而改变。所述“排”指的是区段在绕反射器纵向中心轴转动的圆周内的区段排列。如果这些区段沿着反射器的整个内表面排列，则这些排或者至少一些排可以是闭合的。如果这些区段仅沿着反射器内表面的一个圆周角度区域排列，则这些排同样也能够仅沿着反射器内表面的一个圆周角度区域延伸。

通过改变沿着一排的区段的曲率半径，当使用旋转对称的反射器和基本呈点状的光线时，能够得到与旋转对称时不同的发光强度分布。例如，可以得到具有一个大致成椭圆形设计的发光强度分布，例如特别适于用做照明停车场或者用于雕像点光源的照明设备，即用于照明雕像或类似物体。

该照明设备还适于直接照明建筑物的天花板以及被设计成下照光源。

作为替代，该照明设备可通过导线轨直接安装到建筑物的室内天花板上。在后两个应用例子中，该照明设备能够同时照明建筑物室内墙壁区域和室内地面区域。在仅照明室内一面墙壁以及部分地面的情况下，这些区段的曲率半径以如下方式沿着一排变化，例如，一些具有第一半径的柱状小面占据反射器内部四分之一的圆形区段，而其余的四分之三圆形的一些区段，其对应于反射器的近似270°圆周区域，被具有不同曲率半径的一些区段所占据。

通过具体定位上述四分之一圆形圆周区域的柱状小面，能够以特别均匀的方式照明要被照亮的墙壁以及能够照射到一个很高的垂直高度。通过使用这种照明设备，最终能够实现非旋转对称的发光强度分布。

作为比较，照明设备也可以设计成适于照明建筑物室内的两个相对设置的墙壁区域，例如长廊，同时还照明地面区域。在该实施例中，反射器的整个内表面被分成4个区段，结果，在反射器的对称双平面中，尤其是相对于通过反射器纵向中心轴的两个平面对称的构造中，这两个平面彼此垂直并且在反射器的纵向中心轴上相交。

根据本发明的另一实施例，这些区段在一排上的曲率半径均相同。尤其是通过使用本发明这样的实施例，能够实现特别均匀的发光强度分布，尤其是大致为旋转对称的发光强度分布，其沿着照明表面事实上恒定。

这些区段的曲率半径沿着一列可改变或者保持恒定。“列”指的是这些区段沿着邻接地位于反射器顶点区和自由边缘区之间的相同的圆周角区域上的排列。根据所希望的具体发光强度分布来确定这些区段的曲率半径沿着一列是变化还是保持恒定。例如，区段的曲率半径可以沿着一列变化以实现狭窄的照明光锥或展宽的光锥。

根据本发明一个优选实施例，这些柱状区段沿着反射器内表面的一个局部区域延伸，或者沿着反射器内表面的多个局部区域延伸。由此，例如能够仅使反射器内表面近似90°的四分之一的区段被这些柱状区段占据，而剩余的反射器的四分之三圆形区域(270°)设计成基本上平滑。因此，反射器例如能够容易地设计成具有理想的发光强度分布，其不同于自由小面反射器的发光强度分布。作为替代，通过结合柱状和球状或非球状区段可占据反射器内表面。由此，反射器第一圆周角区域可被柱状小面占据，而反射器的其他圆周角度区域可被球状或非球状区段占据。

另外，这些柱状区段还可以沿着反射器的整个内表面延伸。

根据本发明的另一个实施例，偏离角以如下方式变化，即，使得在反射器自由边缘区附近的区段比顶点区附近的区段具有更大的偏离角。通过采用这种结构，大部分光线能够以一个大的间隔向外反射，即对于安装于天花板上的结构，以一个大的间隔向上反射，以使墙壁的顶壁也被照明。

根据本发明的另一个实施例，这些柱状区段具有径向底切，至少在适当的位置是这样。这意味着，从轴向观察时，一列上即在轴向方向上的至少两个相邻区段重叠。这特别有利于柱状小面的定位，以使光源射出的一部分光线紧挨着反射器的自由边缘区从附近通过。例如，当该照明设备用于下照光，以同时照明室内区的墙壁区域时，则能够以这种方式照明墙壁区域的非常高的垂直区域。

特别优选的是，该具有柱状区段的反射器为通过压模方法制造的铝制反射器。通过使用根据本发明的适当的新型工具可以第一次获得底切结构。

这些柱状区段可以沿着围绕圆周方向的环形排排列，以及沿着从顶点区到边缘区延伸的径向列延伸。在两个隔开的排的区段可以限定一个转角偏移量。

本发明的另外一些优点通过参考附图示出的多个实施例的下述描述以及其他的从属权利要求能够得到理解。

附图说明

图1为现有技术照明设备局部截面简图；

图1a为现有技术照明设备的仅反射器的顶视图，大致沿着图1中箭头Ia的方向；

图2为类似于图1的本发明照明设备的第一实施例的简图；

图3为按照图2中圆形区III的放大截面图；

图4为按照图2中箭头IV方向的本发明照明设备的反射器的实施例简图；

图4a为类似于图4的本发明照明设备的反射器的第二实施例的简图；

图4b为类似于图4的本发明照明设备的反射器的另一实施例的简图；

图5为本发明照明设备的反射器的另一实施例的透视图；

图6为类似于图1的具有图5反射器并安装于天花板上的照明设备的简图；

图7为图6照明设备形成于图6双头箭头显示的侧壁上的发光强度分布的默认彩色表示图；

图7a为类似于图7的现有技术照明设备发光强度分布的图，其具有在图6双箭头示出的墙壁上的旋转对称的自由小面反射器；

图8为图5示出的本发明照明设备的反射器另一实施例；

图9为以类似于图6的视图示出具有类似于图8的反射器的照明设备的光路光束的例子的简图；

图10示出可由图9所示的照明设备获得的地面上的发光强度分布图；

图11为像图8视图那样示出本发明照明设备的反射器另一实施例；

图12为在沿着两个相互垂直的视平面的极坐标系中的具有图11所示反射器的照明设备的光线分布曲线；

图13为像图10视图那样示出图12所示的照明设备在地面上的发光强度分布图；

图14为从图4a中的剪切圆XIV剪切的一排小面的放大简图；

图15为示出本发明如图2所示的照明设备的简图；

图15a为本发明的冲模，通过冲压工艺其外部形状形成反射器内部；

图15b示出图15a中具有可缩回中心部的实施例；

图15c为本发明大致按照图15a的截线XVc-XVc分成5块的冲模的另一实施例的顶视简图；

图15d示出图15c中具有可缩回中心机床部的实施例；

图16为本发明呈3块的冲模的另一实施例的像图15c那样的简图；

图17为像图16那样的本发明冲模的另一实施例，三个机床部分彼此径向隔开；

图18为类似图16的本发明冲模的另一实施例，三个机床部分的其中一个径向向里移动；

图19为本发明冲模的另一个实施例，其中两个机床部绕一个冲模底部的低转轴彼此能够转动；

图20为本发明冲模另一实施例的类似图19的视图，其中两个机床部能够绕位于冲模顶点附近的转轴转动；

图21为本发明冲模的另一实施例，其中至少两个机床部能够相对彼此径向移位；及

图22为位于顶点区的铝盘和冲模及冲压装置。

具体实施方式

下面来描述附图中用附图标记10标注的本发明的照明设备。应该注意，为清楚起见，相同或类似的部件或元件用相同的附图标记标注。有的地方用下方字母和/或数字标注作为下标。现有技术的照明设备也是这样。

首先参照图1和图1a描述申请人的在先技术的照明设备。

如图1所示，现有技术的照明设备10a安装于建筑物室内的天花板D上。照明设备包括发光器件(未示出)，该发光器件位于反射器21的焦点F上或焦点附近。为此，反射器21具体位于其顶点S上，并具有图1未示出但其可清楚见于图1a的孔11，通过该孔可以插入发光器件。现有技术的照明设备10还具有用于发光器件的外壳(未示出)和灯座或安装件(未示出)、电线、及其他所有所需部件和元件，例如操控装置。

在先技术的照明设备10a照明大致位于左边界LB和右边界RB之间区域内的建筑物室内地面B，同时照明具体大致位于下边界UB和上边界OB之间的侧壁SE。照明设备10a的反射器21具有一个大致呈抛物形的截面，基本上相对其中心的纵轴M旋转对称。反射器内部基本上是平滑的，即内表面上没有形成区段或成块部分。

由图1a清晰可见，在圆周角β区域有一个边缘切口12。该切口12使位于焦点F的光源发出的光射入一个单独的反射器元件13上。反射器元件13安装于反射器21的封口之外侧。反射器21的在图1中位于上边缘OA和下边缘UA之间的区域因此被切掉，这在图1中未清楚示出，但清楚示于图1a中。从光源出发，光线能够直接传播到反射器元件13上，没有被反射器21截取。图1示出的虚线L示出反射器21的自由边缘R，其在作出切口之前位于切口12的区域内。

反射器元件13尽可能高地照明侧壁SE，即，尽可能靠近天花板D。尤其理想的是实现侧壁SE的均匀照明。

在图1中示出为位于反射器21左半边的、从光源射向反射器中心纵轴M左侧的光束，被反射器左半边反射并基本上平行下射到地面B上时，入射到位于圆周角β内的元件13的光线能够照明侧壁SE。这就导致了光分布的非对称性。

但是，完成如图1和图1a所示这样一种反射器是非常复杂的，因为首先得制作出大致旋转对称反射器，然后还必须被冲压或切割，最后还必须与单独的反射器元件13相适配。另外，单独的反射器元件13必须单独制作，而且安装过程中必须相对于反射器21定位非常精准。

相反，完成如下描述的本发明的照明设备则明显更为简单，并且对于发光引擎来讲尤其具有很多优点。首先参照图2描述本发明的照明设备10。

图2以类似于图1的视图示出本发明照明设备10的第一实施例。

参见图1，非常清楚，本发明的照明设备10也适于安装在建筑物天花板D上并适于照明建筑物侧壁SE和地面B。为清楚起见，在图1中示出的地面B和侧壁SE的下部在图2中被省去。

比较图1和图2更加清楚可见两个反射器基本上具有相同的基形。两个反射器21大致呈杯状并具有抛物形截面。清楚可见，本发明的照明设备10的反射器21的内部30上形成台阶状或锯齿状结构。在图2的实施例中通过柱状区段形成该锯齿状结构，后面将参照图2、3、4、4a、14和15对其进行详细描述。

图4以一个顶视图简图的形式示出了本发明类似图2那样的照明设备的反射器21的内部。此时清楚可见，多个柱状类小面区段14n、14m、14i、14n₁、14n₂、14n₃沿着圆周角β排布于反射器21的内表面30上。由图4示出的实施例可见，用γ标记的反射器的剩余区域为自由小面，即基本上为平滑的。自由小面区标记为THE，并代表着例如大约250°的局部区域，而角度延伸区域β则大约为110°。当然，角度延伸区域β和γ的尺寸可根据所希望的应用状况而改变。不同形状区域的数量也可根据具体应用而变化。图4a示出根据本发明的反射器21的实施例，其相对于图4有所改变，其中反射器的内表面30整个充满柱状区段。图4b示出本发明的反射器21的一个实施例，其相对于图4a有所改变。

图2示出了从反射器21的顶点S开始到反射器的自由边缘R的范围内提供多个柱状小面14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n的情况。图3a示出了小面14k、14l、14m和14n的相对于图2中圆圈III的放大局部切割图。它们是位于反射器21的顶点和边缘R之间的按列相邻排列的错开的柱状小面。

图4a示出角度方向U内彼此相邻排列的多个小面的情况。由此，在图4a中，在最外侧一排具有三个区段，标记成14n₁、14n₂、14n₃，图4a示出例如最外的6排区段14i₁、14i₁、14i₂、14i₃和14i₄。该4个区段在图14中被放大示出。

图14简要示出光源18，从该光源射出平行光束，例如照射到柱状区段14i₁的表面OF上。示出的是具有四束平行光束的情况。

以该柱状区段14i₁为例可以看出，每个柱状区段14i₁、14i₂、14i₃和14i₄的表面OF，其均朝向反射器21的内部19呈凸状弓形，由具有半径r、长度l和中心轴m的柱体形成。在图14中，半径r和柱状中心轴m在区段14i₄用虚线示出。应该注意的是，每个柱状区段14i₁、14i₂、14i₃和14i₄都可以用其半径r、柱状中心轴m和柱状长度l定义。

参数m、r、l随着不同区段而变化。尤其是柱状中心轴m的方位按照各区段从反射器21的顶点S到切线方位的间隔的函数而变化，其中，该切线可用于连接反射器的区段的连接点或连接区15。

由于具有半径r的表面OF的曲率，入射到区段14i₁的平行光束被展开。例子中示出的四束光束相对于平行入射光束具有不同反射角δ₁、δ₂、δ₃、δ₄。

当然，所有其他柱状区段14i₂、14i₃和14i₄也表现出各自的照射行为。

沿着一列上的区段的数量和沿着一排上的区段的数量可自由选择。列数和排数也可自由选择。

然而，在柱状反射表面OF的曲率能够照顾到发光强度分布的宽匀性时，按照本发明的指导，仅能够获得柱状区段特定方位的理想发光强度分布，这在后面将叙述到，其同时还具有底切HI、HM、HN。为此，自始参考图2和图15。

图15示出如图2所示本发明的照明设备10的反射器21的放大简图。此时示出了所有的柱状区段14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n，其位于一列之中。反射器21具有顶点S和边缘R，截面形状成形为抛物形，具有焦点F。对于其基形，反射器21相对于中心纵轴M旋转对称。由图4和尤其由图4b可见，这些柱状区段无须分布成旋转对称。

柱状区段14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n中的每一个均通过连接区15与反射器21相连接。柱状区段的其中每个区段与反射器基形相符的部分称之为连接区15。例如，区段14n具有连接区15n，其大致位于交差点P_n附近，用具有反射器21的抛物形基形的柱轴m₄表示。

在反射器21外部38位于这个交差点P_n的区域中可设置切线T₄。为了对其进行定位的目的，切线T₄设置成结构上与反射器21的外部38无任何关联，其是一种这样的切线，即，在数学意义实现杯状弯曲反射器21的基形位于的数学曲线上。

在具有很薄的壁的反射器21中，反射器21的外部形状38基本上为数学上理想的抛物线，其形成反射器的基形，或者至少和其非常接近。在图15中，位于柱轴m₄和相关切线T₄之间的角度被标记为α₄。α₄即为所谓的均差。

区段14₁比区段14_n更靠近顶点，同样固定到反射器21的连接区域15₁。相关柱轴m₃以偏角α₃与相关切线T₃相交。这同样适于其他示出的所有的柱状小面，为清楚起见，在图15中仅示出区段14_b和14_f，用它们的柱轴m₁，m₂和偏转角度α₁，α₂标记。

尤其根据本发明，偏转角度α₁，α₂，α₃，α₄发生变化。反射镜表面16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h、16i、16j、16k、16l、16m和16n，即各区段14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n的反射面OF相对于反射器21的中心纵轴M倾斜不同角度。反射镜表面16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h、16i、16j、16k、16l、16m和16n的倾斜度可独立于反射器21的基形整体进行选择。

尤其通过设定适当的陡度，优选设定靠近反射器21的边缘R附近区段的陡度，能够照射建筑物房间的侧壁区域SE甚至能够照射天花板D。

柱状小面14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n的连接或陡度设定如此进行，使得柱轴m，m₁，m₂，m₃，m₄承担着相对于相关切线T₁，T₂，T₃，T₄不同的偏转角度α₁，α₂，α₃，α₄。偏转角度的变化并非必须需要遵循特定预定规则，诸如例如遵循区段偏转角从反射器顶点S到边缘R增加的规则。而是偏转角度可根据需要而变化。尤其，偏转角度变化通过如下方式决定：在拟合过程中进行优化，直到得到理想发光强度分布。

本发明的指导也包括照明设备10，其中，靠近反射器21顶点的区段具有大于靠近边缘R区段的偏转角度。另外，各小面可具有更大的偏转角度，而那些其中甚至需要邻近区段的区段可具有更小的偏转角。

图15非常简要地绘出了切线T₁，T₂，T₃，T₄。图15中并没有考虑反射器精确的壁厚。当确定切线位置时，应该假定一个与反射器弯曲基形最相符合的数学曲线。该曲线为抛物线，在图15和图2实施例中具有焦点F。

作为如在图2的实施例中所希望的那样在上侧壁区实现高发光强度的补充或者替代，如果这种想法可能，采用柱状小面连接，其尤其可从图15看出，以实现发光强度分布在地面或其他被照明表面上的均匀性的提高。具体地，柱状区段14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n的反射表面16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h、16i、16j、16k、16l、16m和16n可完全按照需要去定位，采用拟合程序，尤其使用所谓的光迹追踪方法，这些小面的定位可分别通过具体所需要的应用而分别进行优化。

柱状小面的使用已经证明在优化发光强度分布过程中是非常有好处的。不仅是可以用球面或非球面弯曲区段实现理想发光强度分布，也不仅是可以用柱状区段实现。除了使用柱状区段之外，在连接柱状小面时是很有优势的，使得属于这些小面并且面对反射器21的内部的反射镜表面16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h、16i、16j、16k、16l、16m和16n在它们的方位上整体自由定位，并且各自独立于反射器的基形。

本发明的指导可以以一个特别优选的方式实现，即当截面为抛物形反射器效仿截面为椭圆的反射器时，对于其光分布而优选实现。图2示出了该实施例。由焦点F处光源射向右侧的光束全部穿过反射器外部的第二个焦点F2。由此位于大致呈抛物形反射器21的内部30的柱状区段14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n可以模拟或者效仿大致为椭圆反射器的照射行为，相比椭圆反射器所需要的尺寸，截面为抛物形反射器21允许更浅的安装深度和安装宽度。

首先，基于圆形柱状体的区段被理解成本专利申请中的柱状区段。无论如何，在特定应用中，还可以选择不具有圆形柱状基形的柱状小面体的柱状基体，例如具有椭圆柱状截面。

图4示出了反射器21的实施例，其中，仅一个反射器内表面30的区域(该区域为沿圆周角β延伸的区域)填充着柱状区段14n₁，14n₂，14n₃，14l，14m，14n，而反射器内表面30的局部区域THE(大致沿着圆周角γ延伸)不存在区段，并由此而大致为平滑的区域。图4的实施例用于说明下面的问题：反射器21的内表面30的局部区域能够用区段填充不同尺寸和不同数量，尤其是用柱状区段，这取决于不同的应用。为此应当注意的是，反射器21的局部区域可填充第一类型的区段，例如柱状区段，而另一局部区域可填充第二类型的区段，例如球形区段或非球形弯曲区段或变成平面。

相反，图4a和4b示出了本发明所述照明设备的反射器21的两个实施例，其内表面30完全填充柱状区段。关于附图的下述描述，根据本发明，假定图4a和4b、图5、8和11的实施例中具有一些其至少有一些径向底切的反射器。

图4a示出反射器21的一个实施例，其中区段沿着圆排排列。由此，例如区段14n₁，14n₂和14n₃沿着区段最外面的排排列，并且区段14i₁，14i₂和14i₃沿着一个不同的区段的最外面6排排列。区段14n、14m、14l、14k沿着区段的一列排列。

在图4a实施例中，沿着一排的各区段的曲率半径发生变化。在另一个替代实施例中，该曲率半径也可沿着一排保持恒定。在该替代实施例中仅柱轴的方位发生改变。

图4b示出相对图4a有所修改的反射器21的实施例，其中，沿着圆周角延伸区γ₁的相邻反射器排在圆周上发生偏离。图4b中反射器21的另一区域不存在这种圆周上的偏离。

在图5中的反射器中，沿着圆周角区γ₂附近的圆周偏离量变得尤其明显。标记为γ₂的圆周角延伸区填充着柱状区段排，每两个相邻排，例如排17a和排17b或排17b和排17c，排列成彼此圆周偏离量为区段宽度的一半。另一方面，图8和11的实施例不存在这种圆周偏置量。

由图5还可见，排17a和排17c、以及17b和排17d彼此之间不存在圆周偏置量。即，每两排成形为不存在圆周偏置量。

一起来看，可以由图3、4a和5清楚可见，对于柱状区段14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m和14n，仅柱状弯曲面OF对光反射有贡献。在图3中标记为UF的面向反射器21的光出射孔的表面不存在任何技术上的光功能。标记为UF的表面在图4a和5中示出，而柱状反射面OF在图4a和5中深色示出。

而且，由图4a和4b实施例清晰可见，表面UF的尺寸可选择为各排之间各不相同并沿着一排排列。不同尺寸区域清楚地在图4a和4b中用浅色表示。

由图5可见，相应区段14b、14f、14i、14n的所有柱轴m₁，m₂，m₃，m₄设定成相对于反射器21的中心纵轴M成锐角M。由图15还可见，位于反射器顶点S附近的区段，例如区段14_b和14_f，相对于中心纵轴M具有一个非常小的角度21°或5°，而区段14i的柱轴m₃的角度接近0°。相反，柱轴m₄相对于中心纵轴M成一个大的锐角。

关于偏离角的变化可清楚地由图15看出。由此，偏离角α₄大约为43°，而偏离角α₂大约为34°。这样一个相对于相关切线的柱轴的成5°的数量级变化的偏离角足以实现发光强度分布的显著变化。

在这一点上，应该还注意，各区段14的反射镜表面16中的每一个均平行于柱轴m。例如图15中区段14_n的光滑反射镜表面16_n排列成平行于相关柱轴m4。

最后，还应注意到这点，即反射器21的整个内表面30最好填充柱状区段。

可以采用本发明图5所示实施例的反射器21照明地面B和墙面SE，尤其是当本发明所述照明设备10的反射器21如图6那样位于天花板上时。图6示出多个示例性光束的光路，假定沿着双箭头SE方向无建筑物侧墙，只有地面被照亮。实际上，如图6的照明设备也照明侧壁SE，其沿着双箭头SE延伸，穿过例如3m高的房间高度。

图7示出侧壁SE上的发光强度分布，基本上位于下限UB和上限OB之间。墙壁宽度在X轴上给定，墙壁高度在Y轴上给定，单位为毫米。每一个0点代表墙壁中心，如图6的本发明所述照明设备10的反射器21中心纵轴位于X＝0，和Y＝1500mm处。可由图7看到一个宽而均匀的发光强度分布。图7的图中示出默认色彩发光强度分布，从内到外发光强度减弱。和现有技术的不同在比较图7和图7a后可清晰看出。图7a示出现有技术照明设备的发光强度分布，尤其是传统旋转对称泛反射器。现有技术中这样一个泛反射器相对于中心纵轴旋转对称并具有抛物形截面。内表面大致光滑，即无小面或区段。当泛反射器内部分布球状弯曲小面时，也可实现类似发光强度分布。

图7a示出和图7同样比例的发光强度分布，假定在如图7所示安装位置的天花板上安装现有技术的这样的照明设备。由图7清晰可见，本发明采用如图5所示反射器的照明设备能够实现向外和向上延伸更多的更加均匀的发光强度分布。

在仅具有球形或非球形或其他方位的柱状小面时不能得到如图7所示发光强度分布。要获得图7发光强度分布需要柱状小面。

图5示出本发明照明设备10的一个实施例，其用于例如作为下照光甚至点光源。在这两个情况下，照明设备10照明地面B和侧壁SE。

图8为本发明照明设备的反射器21的另外一个如图5那样的实施例。对于其基形，该反射器大致绕其纵向中心轴M旋转对称。在该例中，柱状区段的曲率半径不沿着一排小面变化。只是定位这些区段，即，相对于切线T定位柱轴m，以和图15实施例描述的偏转角度不同的角度α，图10得到的发光强度分布的特征在于具有较高的均匀性。

图9为采用一些示例性光束的光束光路照射情况的简图，其中，照明设备10安装于天花板D上并用于照明地面B。图9示出布置成旋转180°时的系统，图10示出如图9所示照明设备10照射在地面B上的发光强度分布。显然，获得了大致旋转对称发光强度分布，其沿着很大的表面圆形区大致恒定。

图11示出了本发明照明设备的本发明反射器结构的另一个实施例，其中柱状小面的曲率半径沿着一排小面变化。同样，根据本发明的指导，柱状区段如此定位，使得柱轴相对于相关切线具有不同偏离角。通过采用如图11的反射器的本发明照明设备可以获得如图13所示的发光强度分布。采用这样的照明设备可以例如照明雕塑，如图11所示的反射器21可用做雕塑点照光。当使用图11反射器21时无需使用单独的雕塑透镜。图12所示极光分布曲线示出了极坐标中沿着轴X＝0和Y＝0的图13的发光强度分布即角度取向图。

下面参照图15a-22来解释本发明所述照明设备10的反射器21的制作方法。

优选地，本发明所述反射器由铝盘制成，即通过压制法由大致为圆状的铝盘制成。图22以简图形式说明位于冲模22的顶点SW上的铝盘23。冲模22，即所谓的阳模，和铝盘23一起绕中心纵向轴M转动。其所需的驱动机构图中未示出。

冲压机床包括冲头或推料机24，例如转轮，和两个杠杆臂25和26，该两臂可分别绕转轴39和40转动，并安装于一个静止的安装点41上。冲头24从铝盘23的中心ZE向外沿着箭头28的径向移动，并继续位于铝盘23的顶面OS上，并且在其上沿着箭头27的方向、即轴向施加一个很大的压力。推料机24施加到铝盘23的顶面OS上的压力方式是所希望的方式，图中未示出。

在冲压过程中，冲头24通过冲模22的外表面29恒定地压制铝盘23的边缘。其形状可在箭头27的轴向及箭头28的径向上遵循外表面29的形状。这可通过可转动杠杆臂25和26实现。应该注意到，带冲头24和杠杆臂25、26的冲压机床可具有完全不同的基形，其只需保证冲头24能够在轴向27方向上施加冲压压力并可沿着径向28行进。

从图22位置开始，当冲模22转动时，冲头24和冲模22一起施压，当转动铝盘23转动时，该盘沿着冲模22的外侧表面转动，以得到例如像图15那样的反射器21的杯形弯曲基形。应该注意到，前述反射器21上的柱状或球状区段例如通过激光雕刻与冲模22的外侧形状29相一致，冲模22例如为硬钢，具有几何反向结构IF。在横截面上，外部形状29例如具有锯齿状结构。例如由图15b可以看出，在冲压工艺结束之后，冲模22的外侧表面29结构由反射器21的内部30压制。

但是，带弯曲区段的照明设备的铝制反射器的制作已经在申请人的上述德国专利申请DE102004042915A1中公开，采用冲压工艺制作带底切小面铝制反射器存在一些问题。

根据本发明，建议冲模22最好包括多个能够相对彼此移位的部分。在图15a和15b实施例中，冲模包括中心部31、左手边缘部32和右手边缘部33。中心部39向上呈锥形，在箭头27所示的轴向和其相反方向上可移位。以这种方式其可以像楔子一样插入和移出于两边缘部32和33之间。一旦中心部31打开边缘部32和33之间适当的移动空间，该两边缘部32和33可径向移位，至少沿着一个不引人注意的、在箭头28a和28b的方向上的移位路径进行移位。

当如图15a那样插入其中时，边缘部32和33与中心部31一起形成连续的外形29，其可被压在反射器21的内表面30中。参见图15b，当像图15b那样被拉开时，中心部31相对于外部32和33向下移动。由于中心部31呈锥形，所以壁部32和33可向内径向移动，如径向箭头28a和28b所示。边缘部32和33例如通过弹簧部件(未示出)向内径向地预加应力。

由于通过边缘部28a和28b径向移动，在边缘部排列的、各自带突起VO的锯齿状结构可移出底切HL、HN、HM(还参照图3和图3a)，这些底切位于柱状小面14l，14n，14m之间，并被压入反射器21中，使得边缘部32、33形成一个移动空间36。一旦边缘部32和33的径向移位结束，移动间隙36使得可以在箭头27的轴向在反射器21内部的外面移动并释放反射器21。由此，冲模22能够从反射器21离开，而不管反射器内面30上的径向底切HL、HM、HN。

图15c和15d示出本发明机床22的另一个实施例，为沿着图15a中的截线XVc-XVc的视图。可以看到，该冲模22包括5个部分，除了上述边缘部32和33以及中心部31之外，还具有边缘部34和35。在这个冲模22的实施例中，一旦冲压过程结束，首先中心部31将离开观察者而移向观察平面，从如图15c的位置开始，然后边缘部34和35可沿着箭头28c和28d向内径向移动。然后，上述边缘部32和33能够沿着箭头28a和28b向内径向移动。这样导致的移动空隙36然后可以使整个冲模22、边缘部32、33、34以及35和中心部31能够沿着中心纵轴M轴向移动，使得冲模22能整个从反射器21内部移出。

图16的实施例示出本发明另一个冲模22，其具有三个机床部x，y，z，每一个具有一个120°的角度。在这种情况下，同样，视图为顶视图，和图15c视图相同，在图16中反射器21未示出。图16示出了仅冲模的圆周角延伸区z填充凹形柱状或凹形球状或通常为反转的小面IF，以在反射器21的相应内部30上形成柱状或球状或非球状底切小面。另外的冲模部x和y大致为连续平滑的，即无突起或凹坑。

为通过机床部z能够在反射器21的内部30形成底切小面14，必须能够通过冲模部径向移动。比较图16和18，例如，机床部z相对固定机床部x和y沿着径向箭头28e方向径向移动。图16示出例如冲模22的位置，该冲模假定正处于冲压过程中，而图18示出冲模部z在完成冲压过程之后将已经形成的冲模从反射器21移走的径向插入位置。

如图17所示另一个实施例中，三个机床部x、y、z向外径向移动，使它们彼此隔开，如图中双箭头所示。在冲压期间，冲模22的机床部x、y、z位于如图17的撤回位置，使得双箭头示出的间隙没有被一个关闭部或多个关闭部(未图示)关闭，使这些间隙不被压进反射器21的内部30。这些关闭部例如可轴向移动，并且这些和在图15a和15b所示实施例中一样，能够提供锥形外表面。为移出冲模，从图17所示位置开始，在这些关闭部执行轴向移动之后，三个部分x、y、z的径向插入移动可以被启动，从而得到如图16的位置，其中冲模22可从反射器21中移出。

如图19的冲模22的另一个实施例中，示出了冲模22的可移动部分32、33也能够绕位于冲模22的底部区域中的转轴37转动。在如图20的冲模22的另一实施例中，提供位于两边缘部32和33头部区域的转轴37。

图19和20示出，为得到反射器21内部30的底切小面14，还可仅沿着冲模22的外部形状29的局部区域提供冲模22的相应外形29，具有多个部分的冲模22中仅那些通常具有底切小面14的部分或区段必须径向移动。

相反，如图15a到15d的实施例中所示，还可以沿着冲模22的整个外表面29提供能够在反射器21的内部30形成底切小面的反转小面IF或突起VO。

Claims

1.一种照明设备，用于照明建筑物表面或局部表面或外表面，该照明设备具有大致呈盘状的弯曲的反射器，在该反射器内部具有光源，并且在该反射器内表面上形成多个小面区段，其中，

至少一些区段具有基本呈柱状的反射表面，其中该反射表面的中心均在相应的柱轴上，并且朝向内部弯曲，

多个柱状区段位于反射器的顶点区和自由边缘区之间，

这些柱轴相对于反射器的纵向中心轴分别呈锐角，其中这些柱轴的取向根据各区段离顶点区的不同距离而改变。

在柱状区段的各连接区中，反射器的各外部切线和相应区段的柱轴分别形成偏离角，并且

至少一些偏离角根据各区段离顶点区的不同距离改变而改变。

2.如权利要求1所述照明设备，其中，所述光源为点光源。

3.如权利要求1所述照明设备，其中，所述光源是金属卤灯或低压白炽卤灯，或者为至少一个LED灯。

4.如权利要求1所述照明设备，其中，该反射器具有一个焦点，并且该光源位于或接近该焦点。

5.如权利要求1所述照明设备，其中，该反射器具有大致成抛物形的截面。

6.如权利要求1所述照明设备，其中，该反射器具有大致绕所述纵向中心轴旋转对称的基形。

7.如权利要求1所述照明设备，其中，该反射器具有大致呈圆形的光出射口。

8.如权利要求1所述照明设备，其中，这些区段成排排列，并且这些区段的曲率半径沿着排变化。

9.如权利要求8所述照明设备，其中，该照明设备得到基本呈椭圆形的发光强度分布。

10.如权利要求1所述照明设备，其中，该照明设备直接位于建筑物室内的天花板上并设计作为下照光。

11.如权利要求1所述照明设备，其中，该照明设备通过导线轨直接安装于建筑物室内的天花板上并设计作为点光源。

12.如权利要求1所述照明设备，其中，该照明设备照射室内墙壁区域和地面区域。

13.如权利要求12所述照明设备，其中，该照明设备均匀照射墙壁区域。

14.如权利要求1所述照明设备，其中，该照明设备设计作为一个用于停车场照明的杆上安装的照明设备。

15.如权利要求1所述照明设备，其中，这些区段成排排列并且这些区段的曲率半径在每一排上均为恒定。

16.如权利要求15所述照明设备，其中，该照明设备在圆形光场中实现均匀发光强度分布。

17.如权利要求1所述照明设备，其中，这些区段成列排列并且这些区段的曲率半径沿着列变化。

18.如权利要求1所述照明设备，其中，这些区段成列排列并且这些区段的曲率半径沿着每一列恒定。

19.如权利要求1所述照明设备，其中，这些柱状区段仅沿着反射器内表面的局部区域延伸。

20.如权利要求19所述照明设备，其中，所述局部区域为圆周局部区域。

21.如权利要求19所述照明设备，其中，该反射器内表面的剩余区域基本上是平滑的。

22.如权利要求19所述照明设备，其中，该反射器内表面的剩余区域被那些表面向内部呈球状弯曲的区段或者平面区段所占据。

23.如权利要求1所述照明设备，其中，该柱状区段沿着反射器的整个内表面延伸。

24.如权利要求1所述照明设备，其中，偏离角以如下方式改变，即使得在反射器自由边缘区附近的区段比顶点区附近的区段具有更大的偏离角。

25.如权利要求1所述照明设备，其中，至少一些柱状区段具有径向底切。

26.如权利要求1所述照明设备，其中，这些柱状区段沿着围绕圆周方向延伸的圆排排列，以及沿着从反射器顶点区到边缘区延伸的径向列延伸。

27.如权利要求1所述照明设备，其中，两排隔开一定距离的区段具有圆周角偏移量。