CN102239361A - 照明器组件 - Google Patents

Abstract

一种照明器组件（10；20）包括：用于容纳光源（12；22）的支架（11；21）；壳体（13；23），其包含置于所述光源（12；22）与待照明的目标区之间的光出口部分（15；25），且来自光源（12；22）的光通过该光出口部分离开壳体（13；23）；光拦截元件（161；26），其用于阻止光沿着从光出口部分（15；25）在朝向目标区之外的区域的方向上延伸的路径离开光出口部分（15；25）。还描述了包含照明器组件和光源的照明器。

Description

照明器组件

技术领域

本发明涉及照明器组件。特别地但非排他地，本发明涉及用于道路照明应用的照明器组件。本发明还涉及包括这种照明组件的照明器。

背景技术

在诸如道路照明应用之类的照明应用中，日益增长的问题是从照明器发射的光到达期望的目标照明区之外的区域。这种现象有时被称为光侵入（light trespass）。

用于减少来自照明器的光侵入的各种解决方案提出了使用百叶窗或挡板（shield）来阻止来自照明器的光到达非期望区。使用百叶窗的缺点在于，阻止光到达非期望区是以牺牲照明器的性能为代价的，因为被阻挡的光未被使用因此被浪费了。这可能引起照明器间距的显著减小，这又导致照明设施（installation）的成本的增加。

US6502965描述了一种照明器，其中在主反射器表面与光源之间的该照明器的主要背反射器上提供了附加的反射器，以便重定向入射在附加反射器上的光，其重定向的角度不同于否则其将被主反射器表面反射的角度。

发明内容

将有利的是，提供一种适用于道路照明应用的照明器组件，其在光侵入阻止方面提供了改进。

为了更好地解决前述所关注的一个或多个问题，根据本发明的第一方面，提供一种照明器组件，其包括：

用于容纳光源的支架；壳体（housing），其包含置于所述光源与待照明的目标区之间的光出口部分，且来自所述光源的光通过该出口部分离开壳体；光拦截元件，其用于阻止光沿着在朝向目标区之外的区域的方向上通过和/或从光出口部分延伸的路径离开光出口部分。因此，本发明阻止了将到达待照明区之外的区域的光的一部分离开照明器并且允许重定向该部分光以更好地使用。

在特定实施例中，光拦截元件被布置为根据所述路径将至少一部分光重定向或偏转，以使得所述至少一部分光到达目标区。该光可以被直接重定向到目标区，或经由一个或多个中间路径被重定向到目标区。

在一个实施例中，光拦截元件可以由可移动反射器元件限定。可替代地，所述光出口部分包括对光而言至少部分透明的光出口元件并且光拦截元件包括提供在光出口元件内部和/或外部表面上的反射层。

在特定实施例中，光拦截表面是可调整的以在多个不同的方向上重定向光。

光出口部分可以是壳体中的孔或者可以是由对可见光的透射可见（visible）的材料制成的壳体的一部分。在本发明的实施例中，光出口部分可以是碗状的。

光拦截元件可以置于照明器壳体的内部或照明器壳体的外部，以使得它在光穿过壳体的光出口部分之前或在光穿过光出口部分之后重定向光，在每一种情况下光被朝向目标区域区（region area）重定向以远离目标区之外的区域。反射层可以例如被提供在光出口部分的内表面或外表面上，该反射层朝向来自光源的入射光而取向。优选地，光拦截表面置于所述光源与光出口部分之间的壳体内。

在一些实施例中，照明器组件可以包括背反射器（back reflector），其被布置为将在远离光出口部分的方向上行进的光朝向光出口部分重定向。

拦截元件可以被布置为朝向背反射器重定向来自所述路径的光的至少一部分。拦截元件也或可替代地可以被布置为将至少一部分光从所述路径重定向到在朝向目标区的第二方向上延伸的第二路径。

照明器可以包含多个光拦截元件。例如，光出口部分可以设有置于光出口部分的不同区域上的多个光反射层。

本发明的另一方面提供一种用于道路照明的、包括根据前文所述的任一实施例的照明组件和光源的照明器。

附图说明

现在将仅通过实例并参照以下附图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的照明器的部分示意图；

图2是根据本发明的第一实施例的照明器的部分示意图，其描绘了通过该照明器的光通量的路径；

图3是安装在灯柱（lamp-post）上的图1的照明器的示意图；

图4是根据本发明的第二实施例的照明器的部分示意图；

图5是根据本发明的第二实施例的照明器的部分示意图，其描绘了通过该照明器的光通量的路径；

图6是安装在灯柱上的图4的照明器的示意图；

图7是根据本发明的可替代实施例的照明器的下壳体的透视图；以及

图8是与现有技术的照明器比较针对根据本发明的一个实施例的照明器的到达目标区和非目标区的光通量的图形表示。

具体实施方式

将参照图1-3描述根据本发明的第一实施例的道路照明的照明器。道路照明的照明器10包括支架11，在其上，光源12安装在外（enclosure）壳13内。经由支架11上的电连接（未示出）向光源12提供电力。光源12可以是高强度放电（HID）灯、LED类型光源或任何适用于道路照明应用的光源。外壳13在其较低区域设有光出口部分15，其包括置于光源12与待照明的目标区之间的、由具有可见光透射属性的材料制成的光透射介质。外壳13的顶侧132在其内表面设有反射层14以将从光源12向外壳13的顶侧132行进的光朝向光出口部分15反射。这种反射层通常被称为背反射器。在该实施例中，光出口部分15被成形为碗的形式。应当理解，在本发明的可替代实施例中，光出口部分15可以具有不同的形式，比如平面形式。照明器10还设有光反射器形式的光拦截元件16。光重定向反射器16置于照明器10的后部区域中，在光源12与光出口部分15之间的壳体13内，以使得它拦截朝向目标照明区域之外的区域（其将被保护以避免光侵入）行进的光。照明器的前部区域接近待照明的区域。光反射器16的至少被取向为面向光源12的侧161设有光反射表面。在该实施例中，光反射器16由铝制成。

现在将参照图2和3描述照明器的操作。目标照明区用A表示，且从照明器下面的区域延伸到照明器前面超出附图范围的区域。期望光不应当侵入的目标区之外的区域由正面（fa?ade）B表示，在该实施例中其位于照明器10后面。可能需要保护免受光侵入的其他区域可以包含壁、建筑物或特定的行人通道。在使用中，光被导向从光源12通过光出口部分15朝向远离照明器组件10的目标区域A。

由点线表示的轨迹（a）表示在朝向正面B延伸的方向上从光源12发射的光。轨迹（a）上的光在通过出口部分15离开外壳13之前被反射器元件16拦截。随后，该光被光反射器16偏转到通过出口部分15在不同于其初始入射方向的方向上延伸的路径上。随后，该光通过光出口部分15在朝向期望的照明区域A的方向上离开外壳13。

由虚线表示的轨迹（b）表示在朝向外壳13的顶部的方向上从光源12发射的光。该光射到反射层14，在反射层中光被反射到向朝向正面B延伸的照明器10的后面区域方向前进的路径上。在通过光出口部分15离开外壳13之前，轨迹（b）上的光被光反射器16拦截，其将该光从其初始路径重定向到通过光出口部分15在不同方向上延伸的另一个路径上。随后，该光通过光出口部分15在朝向期望的照明区域A的方向上离开外壳13。

由双重点-虚线表示的轨迹（c）表示在朝向外壳13的顶部的方向上从光源12发射的光。该光射到反射层14，在反射层中该光被反射到经由光出口部分15向期望的照明区域A前进的路径上。在此情况下，不需要光的拦截和重定向，因为该光正沿着朝向期望的照明区域A延伸的路径前进。

由单个点-虚线表示的轨迹（d）表示在朝向正面B延伸的方向上从光源12发射的光，在离开光出口部分15之前该光被反射器16拦截。该光随后被反射器26反射到在不同于其入射方向的方向上的路径上。在此情况下，在外壳13内该光被重定向为朝向反射层14，其随后沿着通过光出口部分15在与初始方向不同的朝向目标照明区域A的方向上延伸的路径反射该光。该光通过光出口部分15朝向目标照明区域A离开外壳13。

轨迹（e）和（f）表示从光源12朝向期望的照明区域A发射的光。在这些情况下不需要光的重定向，因此光直接传播到期望的照明区域A而没有通过照明组件10修改其方向。

由此减少了到达正面B的光。而且，因为光被朝向目标照明区域A重定向（否则其已朝向正面B前进），所以较少的光被浪费并且照明器间距不需要被减小，甚至可以被增大，这导致更经济的照明系统。

在该实施例中，如果要求光到达照明器后面的区域，例如以照亮人行通道，则可以移动反射器16。照明器组件设有固定装置以便将反射器16附接到照明器10。反射器16的大小和形状可以根据照明需要或照明器的配置来调整。反射器的简化结构需要很少的加工（tooling），并且其低成本使得它成为有吸引力的解决方案。由于反射器16位于外壳13内，所以该反射器较少暴露于外部环境条件下且其寿命被延长，由此便于维护。而且，将反射器16置于外壳13内使得照明器更加美观。而且，由于反射器16位于照明器10的较低区域中，所以便于为维护的目的访问反射器并且上部反射器14的功能未被修改或干扰。

现在将参照图4-6描述根据本发明的第二实施例的道路照明的照明器。

第二实施例的道路照明的照明器20类似于第一实施例并且同样的特征被分配图1的参考数字加10。然而，在该实施例中，不是包含独立的可移动反射器，而是在壳体23的较低部分231的后面区域中，光出口部分25的内表面的一部分设有一层反射涂层26，其被取向为面向光源22以充当光拦截元件。该涂层可以通过例如施加喷雾反射涂料（paint）或金属喷镀法来提供。

尽管在该实施例中光反射涂层26被提供在壳体23的较低部分231的内表面上，但是应当理解在可替代实施例中一层光反射涂料或涂层可以提供在壳体23的较低部分231的外表面上，但是面向光源22，以使得光被阻止沿着从壳体向待照明的区域外部的区域延伸的路径离开壳体。将该涂层定位在内表面上是优选的，因为该涂层将较少暴露于环境条件下，从而使得该涂层持续更长时间并且更容易维护。

现在将参照图5和6描述照明器的操作。在使用中，光从光源22被引导通过光出口部分25朝向远离光组件20的目标区域A。

由点线表示的轨迹（a）表示在朝向正面B延伸的方向上从光源22发射的光。轨迹（a）上的光在通过出口部分25离开外壳23之前被反射层26拦截。随后，该光被反射到通过光出口部分25在不同于其初始方向的方向上延伸的路径上。随后，该光穿过透射介质25在朝向期望的照明区域A延伸的方向上离开外壳23。

由虚线表示的轨迹（b）表示在朝向外壳23的顶部的方向上从光源22发射的光。该光射到反射层24，在反射层中光被重定向在朝向正面B前进的路径上。在穿过透射表面25离开外壳23之前，轨迹（b）上的光被反色涂层26拦截，其将该光从其入射路径重定向到在不同方向上延伸的另一个路径上。随后，该光穿过透射介质25在朝向期望的照明区域A的方向上离开外壳23。

由点-虚线表示的轨迹（c）表示在朝向外壳23的顶部的方向上从光源22发射的光。该光射到反射层24，在反射层中该光被反射到经由光出口部分25向期望的照明区域A前进的路径上。在此情况下，不需要光的重定向，因为该光正朝向期望的照明区域前进。

由短虚线表示的轨迹（d）表示在朝向正面B延伸的方向上从光源22发射的光，在离开光出口部分25之前该光被反射涂层26拦截。该光随后被反射涂层26反射到在不同于其入射方向的方向上的路径上。在此情况下，在外壳23内该光被重定向为朝向反射层24，该反射层随后沿着通过光出口部分25在与初始方向不同的方向上延伸的路径反射该光。该光通过光出口部分25朝向目标照明区域A离开外壳23。

轨迹（e）和（f）表示从光源22朝向目标照明区域A发射的光。在这些情况下，不需要光的重定向并且因此光直接传播到期望的照明区域A而没有通过照明组件20修改其方向。

由此减少了到达正面B的光。而且，因为光被朝向目标照明区域A重定向（否则其将朝向正面B前进），所以较少的光被浪费并且照明器间距不需要被减小且甚至可以被增大，在某些情况下从5-20%。这导致更经济的照明系统。

图7中描绘了本发明的可替代实施例。本发明的该实施例类似于本发明的第二实施例。图7示出壳体33的较低部分331，其示出了光出口部分35。在光出口部分35的每一侧，分别在壳体33的后侧和前侧处，两个独立的反射涂层部分361和362被提供在壳体的较低部分331的内表面。在使用中入射到反射涂层部分361和362上的光被重定向到通过光出口部分35朝向目标照明区域延伸的路径上。

图8描绘了使用本发明的实施例的结果。在图8中，到达期望的照明区域（例如道路）的光通量由正角表示，而向非目标区到达照明器后面的光由负角表示。连续的线表示当使用本发明的实施例减少侵入光时的结果--与没有这种光偏转元件的照明器相比，到达照明器后面的通量被减少，同时到达道路的光通量增加。

本发明的实施例在道路照明中和其他室外照明应用中得到应用。应当理解，本发明的实施例也可以在期望减少光侵入的室内应用中得到应用。

尽管上文已经参照特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于这些特定实施例。

例如，尽管在前述实施例中光拦截表面是反射性的，但是应当理解在可替代实施例中光拦截表面可以吸收光以阻止该光到达目标照明区域之外的区域。在其他实施例中，拦截元件可以包括其他类型的光偏转材料。

对本领域技术人员而言，在参照前述仅通过实例给出的其不旨在限制本发明的范围（本发明的范围仅由所附权利要求确定）的说明性实施例之后，将提出许多进一步的修改和变形。特别地，来自不同实施例的不同特征可以在适当的时候相互交换。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，且不定冠词“一”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述不同特征的起码事实并不表示这些特征的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制本发明的范围。

Claims (12)

1.一种照明器组件（10；20），包括：

支架（11；21），其用于容纳光源（12；22）；

壳体（13；23），其包含光出口部分（15；25），来自所述光源（12；22）的光通过该光出口部分离开壳体（13；23），该光出口部分（15；25）置于所述光源（12；22）与待照明的目标区之间；

光拦截元件（16；26），其用于阻止光沿着从光出口部分（15；25）在朝向目标区之外的区域的方向上延伸的路径离开光出口部分（15；25）。

2.根据权利要求1的照明器组件，其中光拦截元件被布置为根据所述路径重定向至少一部分光，以使得所述至少一部分光到达目标区。

3.根据权利要求1的照明器组件，其中光拦截元件（16；26）包括可移动反射器元件（16）。

4.根据权利要求1的照明器组件，其中光出口部分（25）包括对光而言至少部分透明的光出口元件，并且其中光拦截元件（16；26）包括提供在光出口元件内部和/或外部表面上的反射层（26）。

5.根据权利要求1的照明器组件，其中光拦截元件（16；26）是可调整的以在多个不同的方向上重定向光。

6.根据权利要求1的照明器组件，其中光出口部分（15；25）是碗状的。

7.根据权利要求1的照明器组件，其中光拦截元件（16；26）置于所述光源（12；22）与光出口部分（15；25）之间的壳体（15；25）内部。

8.根据权利要求1的照明器组件，进一步包括背反射器（14；24），其被布置为将在远离光出口部分（15；25）的方向上行进的光朝向光出口部分（15；25）重定向。

9.根据权利要求8的照明器组件，其中拦截元件（16；26）被布置为朝向背反射器（14；24）重定向来自所述路径的光的至少一部分。

10.根据权利要求2的照明器组件，其中拦截元件被布置为将至少一部分光从所述路径重定向到在朝向目标区的第二方向上延伸的第二路径。

11.根据权利要求1的照明器组件，包含多个光拦截元件（16；26）。

12.一种用于道路照明的照明器，包括根据权利要求1的照明器组件（10；20）和光源（12；22）。

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