CN107429887A - 用于安装在电柜中的灯、电柜以及光学设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式公开了一种用于安装在电柜中的灯(1)，包括：至少一个电光源(2)、以及用于透射和重定向从电光源(2)发射的光的、具有至少两个光学部分(10，12)的光学设备(8)，其中，光学部分之一(10)的重定向特性与另一光学部分(12)的重定向特性不同，并且其中，两个光学部分(10，12)彼此分立并且一体地形成或连接。

Description

用于安装在电柜中的灯、电柜以及光学设备
技术领域
本发明涉及一种用于安装在电柜中的灯、包括这种灯的电柜以及用于灯的光学设备。
背景技术
电柜，特别用于容纳电开关或其他电部件，为了安装和维护操作的目的而需要照明。因此，从现有技术中已知在电柜内安装灯。例如，从文献EP 1 670 107 B1已知一种相应的灯。从该现有技术已知的电柜灯非常适合照亮安装的电部件，诸如电开关等。
然而，安装和维护操作不仅需要电柜内的电部件的照明，而且电柜前面的区域也可能需要照明。这是因为进行任何安装或服务操作的人员可能同时有义务阅读相关文件或文献，或者特别是以手写形式进行记录。因此，通常期望不仅照亮电柜的内部，还照亮电柜前面特别是电柜的开门前面的阅读区域。例如，阅读区域可以由另外的灯照亮，然而，这需要额外的安装和维护成本，并且同时还需要额外的处理来打开和关闭。
发明内容
鉴于以上内容，本发明的目的是提供一种用于安装在电柜中的灯，其提供改善的照明特性，并且可以在降低处理努力并降低成本的情况下确保足够的照明。提供具有相应的灯的电柜以及用于灯的光学设备也是本发明的目的。
关于灯，通过独立权利要求1的特征解决了所述目的。关于电柜，通过权利要求15的特征解决了所述目的，并且相应的光学设备是根据权利要求16。
根据本发明，一种用于安装在电柜中的灯包括：至少一个电光源，以及具有至少两个光学部分的光学设备，用于透射和重定向从所述电光源发射的光，其中，光学部分之一的重定向特性与另一光学部分的重定向特性不同，并且其中，两个光学部分彼此分立并且一体地形成或连接。
根据本发明，光学设备可以是允许光的透射和重定向的任何设备，并且因此可以由用于光的透射和重定向的任何适合的材料形成，例如玻璃或任何适合的塑料材料。通过设置具有不同重定向特性的两个光学部分，能够将从电光源发射的光重定向到不同的方向，特别是重定向到彼此实质不同的方向上。从而，出于特定目的，可以照明灯的环境中的特定区域。因此，通过提供具有根据本发明的光学设备的灯，可以通过一个单个灯来提供两个不同灯的功能性，从而降低安装和维护成本以及用于打开和关闭所需光源的处理努力。
此外，通过将光学部分彼此分立地布置，确保两个光学部分是可区分的。换句话说，两个光学部分的分立布置允许在功能上分离光学部分并且对两个光学部分中的各个分配特定的照明任务和/或功能。从而，可以关于不同的照明功能精确地对准灯的功能。同时，通过一体地形成或连接两个光学部分，可以以简化的方式将光学设备一体化到用于安装在电柜中的灯中。另外，从而可以降低灯的制造和组装成本。
根据本发明的优选实施例，光学部分将从所述电光源发射的光重定向成不同的光图案。通过将光重定向成不同的光图案，由于可以针对一个照明任务具体地布置各个光图案，所以能够实现特别是彼此独立的多个照明功能、特别是彼此独立的多个照明功能。优选地，光图案具有大致锥状、圆柱形形状或椭圆形形状，其中优选地，各个光图案具有中心轴线，优选地朝另一个光图案的中心轴线倾斜。优选地，两个不同光图案的中心轴线形成大于10°，大于20°，特别是大于30°，更特别地小于90°或小于60°的角度。
根据另一优选实施例，从所述电光源发射的光是会聚的或发散的光。优选地，所述发射光以相同的入射角进入所述光学部分，其中优选地，从电光源发射的不同光束以相同的入射角进入所述光学部分和/或以相同的角度朝光学设备定向。从而，可以使进入光学设备、特别是其光学部分的光的定向的影响最小化，和/或针对光学部分的布置和/或设计有目的地考虑进入光学设备、特别是其光学部分的光的定向的影响。
根据另一优选实施例，相对于光学设备成特定角度定向的光束被光学部分之一在一定程度上重定向，所述程度与由另一光学部分关于成相同的特定角度定向的光束导致的重定向的程度不同。因此，光学部分的重定向特性可以以如下的方式不同：相对于所述光学部分以相同的角度进入的光束或相对于整个光学设备以相同的角度布置的光束也以不同的方式被重定向。从而，关于不同的照明任务，可以更加个体地调整灯的照明特性。
根据灯的另一优选实施例，光学部分中的至少一个由于折射和/或反射导致光的重定向。优选地，光学部分之一由于折射而导致光的重定向，并且另一光学部分由于反射而导致光的重定向。通过凭借折射来重定向光，可以改变照明强度，而通过仅仅反射光，可以大致上避免色差。因此，可以针对不同的照明目的实现不同的重定向效果。
根据灯的另一优选实施例，光学部分中的至少一个具有光发散特性，和/或其中，光学部分中的至少一个具有光会聚特性，和/或其中，光学部分中的至少一个没有发散或会聚特性。因此，光可以被光学部分中的至少一个发散或会聚。同样地，也可以实现没有任何发散或会聚特性的部分。
根据另一有利实施例，光学部分中的至少一个包括棱镜和/或棱镜结构，和/或其中，光学部分中的至少一个包括透镜和/或透镜结构。通过将棱镜或棱镜结构与透镜或透镜结构进行组合，可以适合地组合用于对光的重定向的个体特性。光学棱镜允许光的重定向而没有或显著地没有折射，而光学透镜允许会聚或发散光并由此影响照明的强度。优选地，设置多个光学部分，特别是多于三个光学部分，其中优选地，三个光学部分包括光会聚或发散透镜。
根据灯的又一实施例，光学部分优选地设置在单个光学体上。通过将光学部分设置在单个光学体上，可以简化光学设备的制造，并且可以以减少的努力来处理其在灯壳上的组装。优选地，所述光学体具有板状形式。更优选地，光学部分之一优选地被另一光学部分沿光学体的平面定向围绕。特别地，包括透镜或透镜结构的光学部分可以被包括棱镜或棱镜结构的另一光学部分围绕。通过将光学部分之一由另一光学部分之一围绕，可以在减小的构造空间内提供不同的重定向功能，并且同时还优化了对从所述电光源发射的光的、针对到不同光图案的期望重定向的使用。
根据又一个实施例，多个光学部分包括多个透镜和至少一个棱镜或棱镜结构，优选地具有多个棱镜。更优选地，三个透镜沿着光学设备的平面定向，更具体地，沿着其光学体的平面定向，被光学棱镜部分围绕。透镜优选通过光学棱镜部彼此分离。
通过设置多个透镜，可以进一步改善对灯的照明功能之一特别期望的会聚或发散特性。在将多个透镜布置在光学设备上的不同部分的同时，所述不同透镜也可以重定向来自电光源的不同部分的光，从而潜在地加强期望的阅读空间的照明。通过光学棱镜部分将透镜分离允许增加不同透镜之间的距离，而不会显著影响光学棱镜部分的重定向特性。
根据灯的又一个实施例，多个光学部分包括多个透镜，多个透镜优选地具有平行的光轴、或者多个透镜具有优选地朝彼此倾斜的光轴。优选地，透镜被配置为将光会聚或发散成光锥，或将光发散成光圆柱或椭圆体。更优选地，至少两个不同透镜的光锥、光圆柱或光椭圆体至少沿空间阅读部分交叠。通过将多个透镜的光轴彼此平行地布置，可以实现具有细长形状的空间阅读部分。与此相对，通过使多个透镜的光轴朝彼此倾斜地布置，能够在期望的空间阅读部分中实现更高的照明强度，特别是通过使多个透镜的光图案交叠。
在灯的另一优选实施例中，电光源布置在或大致布置在至少一个透镜的焦点内。更优选地，电光源跨过焦点至少一个透镜，优选地跨过所有透镜的焦点。从而可以提高照明强度。
根据本发明的实施例，光学设备可以由半透明和/或透明材料制成。另外，光学设备的表面可以是透明的，从而提供提高的透射性质。类似地，光学设备或其仅表面部分可以被消光、磨砂或缎纹。使光学设备的面对电光源的侧面粗糙化是特别有利的。由此，可以使色差的影响最小化，并且不同的光图案可以具有柔和的过渡。另外，在需要特定照明颜色的情况下，光学设备可以被着色。更优选地，光学设备的面对电光源的侧面可以是平面的或大致平面的。
根据优选实施例，电光源具有细长形状和/或沿线延伸，其中，电光源优选地包括多个发光体，特别是LED，其优选地沿线布置。更优选地，电光源包括沿多条线布置的多个发光体，优选地，各条线包括多个LED和/或将各条线的发光体分配给至少一个光学部分，更优选地分配给不同的光学部分。从而可以通过LED的特定选择来实现不同的照明任务。设置两条不同的线的发光体是特别有利的，其中，一条线比另一条线短，并且其中，更优选地，较短线的发光体提供比较长线的发光体更小的发光功率。
根据灯的又一个实施例，至少一个电光源和/或光学部分中的至少一个被配置为在灯的安装状态下，对与灯以100mm至600mm之间的距离，特别是140mm与500mm之间的距离，更特别是140mm或500mm的距离间隔开的壁部分或垂直表面部进行照明。优选地，要照明的壁部分或垂直表面具有至少600mm，特别是大于800mm，更特别是950mm或更大的宽度。更优选地，壁部分或垂直表面的高度达到至少1500mm，特别是大于1750mm，特别是2000mm或更大。相应的壁部分或垂直表面可以是例如电柜的诸如电开关等的电部件所附装到的后壁部分。通过适当地对相应的壁部分或垂直表面进行照明，可以以提高的安全性来进行任何安装或维护操作。
优选地，在这种情况下，在距壁部分或垂直表面小于150mm的距离处的最大照明强度在壁部分或垂直表面的上三分之一中实现。与此相对，在距壁部分或垂直表面为500mm或更大的距离处的最大照明强度在壁部分或垂直表面的下半部分中实现。在这两种情况下，可以提供足够的照明，以提高电柜内的电部件的安装和维护操作的安全性。
根据又一有利实施例，所述至少一个电光源和/或光学部分中的至少一个被配置为在灯的安装状态下，对空间部分特别是用于阅读的空间部分进行照明。优选地，空间部分在垂直定向上以1000mm与1500mm之间的距离，更特别地1250mm的距离，与灯间隔开。更优选地，空间部分在水平定向上以125mm至75mm之间的距离，甚至更优选地在100mm的距离处，与灯间隔开。此外，空间部分具有150mm与250mm之间的宽度，优选地200mm的宽度。相应的空间部分非常适合作为阅读部分，从而在电柜内的任何所需的安装或维护过程期间提高阅读和进行任何文档的记录的舒适性。
根据本发明的另一方面，一种电柜，特别是用于容纳电开关的电柜，包括具有上述特征中的任一特征的灯。一方面提供了电柜的内部的充分的照明，另一方面也可以建立电柜外部的空间阅读部分的照明，所以可以以提高的舒适度来操作相应的电柜。因此，即使在对于外部光不利的电柜的布置中，也可以在理想的照明环境下进行操作者的任何阅读或文档化作业。从而提高了相应电柜的操作的安全性和舒适性。
根据本发明的又一方面，一种光学设备，特别是用于具有上述特征的灯的光学设备，包括：至少两个光学部分，用于透射和/或重定向来自电光源的光，其中，光学部分之一的重定向特性与另一光学部分的重定向特性不同，并且其中，两个光学部分彼此分立并且一体地形成或连接。相应的光学设备适合于布置在应当提供多个照明任务的灯中，提供多个照明任务例如提供电柜的内部的基本照明，并且进一步提供特定阅读部分的照明。
本发明的另外的实施例从权利要求书、说明书和附图中公开的特征的组合得到。下面将参照附图描述本发明的实施例。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的用于安装在电柜中的灯的透视分解图。
图2是根据本发明的实施例的光学设备的透视图。
图3是根据本发明的实施例的光学设备的示意性侧视图。
图4是根据本发明的实施例的光学设备以及电光源的示意性平面图。
图5是根据本发明的实施例的灯的示意性横截面侧视图。
图6是从正视图图示其照明特性的灯的示意性正视图。
图7是从侧面图示出其照明特性的灯的示意性侧视图。
图8是与根据本发明的实施例的灯相对应的等照度图。
图9是与根据本发明的实施例的灯相对应的另一等照度图。
具体实施方式
图1是用于安装在电柜(这里未示出)中的灯1的分解图。灯1包括电光源2。电光源2可以以电路板4的形式设置，发光体6布置在电路板4上，优选地沿着线。
此外，灯1包括光学设备8，光学设备8具有用于透射和重定向从所述电光源2发射的光的至少两个光学部分10和12。光学部分10的重定向特性与另一光学部分12或光学部分12中的任一者的重定向特性不同。此外，两个光学部分10和12彼此分立并且一体地形成或连接。特别地，光学部分10和12可以设置在由单个光学体20形成的光学设备8上。
光学部分10将从所述电光源2发射的光重定向成光图案，其与光学部分12或光学部分12中的任一者的光学光图案不同。特别是，从电光源2发射的相对于光学设备8成特定角度定向的光束被光学部分10以一种程度重定向，该种程度与由另一光学部分12关于以相同的特定角度定向的光束引起的重定向的程度不同。
图2示出了根据本发明的实施例的用于灯1的光学设备8的透视图。光学设备8包括具有侧面21a和21b的光学体20。侧面21a面朝电光源2并且可以大致上是平面的。另外，侧面21a可以被粗糙化。侧面21b背对电光源2。光学部分的具体形状可以形成在侧面21b上。
特别是，如从图3可以理解的，光学部分10包括具有多个棱镜16a至16n的棱镜结构14。各个棱镜16a至16n可以平行于电光源2的纵向延伸，特别是平行于电光源2的线22而定向。各个棱镜16a至16n的精确形式可以变化，以便实现光学部分10的特别期望的重定向特性。各个棱镜16a至16n可以具有带边缘17a和17b的三角形横截面，其中，相应的三角形的边缘17a和17b的长度可以在棱镜16a至16n之间变化。
可以关于光学设备8的参照线21c来描述棱镜16a至16n的形状的变化。参照线21c表示平行于棱镜16a至16n延伸的平面21d。电光源2，特别是电光源2的线22可以沿所述平面21d定位。面对所述平面21d的边缘17a的长度可以随着距所述平面21d的距离增加而增加。在距所述平面21d的一距离处，面对所述平面21d的边缘17a的长度可以再次减小。
此外，还设置了三个另外的光学部分12，各个光学部分12包括光会聚或发散透镜18。各个透镜18可以被形成为凸向外部，从而在远离电光源2的方向上。透镜18可以定位成与光源2的线24对准。
光学部分10和12设置在具有板状形式的单个光学体20上。如图2所示，透镜18沿光学体20的平面定向被棱镜结构14围绕，其中，透镜18尤其通过光学棱镜结构14彼此分离。优选地，透镜18被配置为将光会聚或发散成光锥和/或椭圆形状，而透镜18的光轴优选地朝彼此倾斜。由此，由透镜18产生的光锥或光椭圆体能够至少沿空间阅读部分交叠。
图4在平面图中示意性地示出了具有电光源2和光学设备8的灯1。示意性地图示了电光源2具有细长形状或沿着线延伸。特别是，电光源2包括两条分开的线22和24，多个发光体(例如LED)沿线22和24布置。可以看出，线22比线24长。此外，线24被分配给光学部分12，而线22被分配给光学部分10。
为了说明的目的，在图4中标记了轴X、Y和Z，而轴Z延伸进入图示的平面。选择电光源2和光学设备8的布置，使得从光源2的线22发射的光被光学部分10在正X和Z方向上重定向。与此相对，从线24发射的光被光学部分12在负X方向和正Z方向上重定向。下面参照图7这将更加明确。光学设备8(光学体20)沿Y方向的长度例如可以为100mm，光学设备8沿X方向的宽度例如可以是32mm。
图5示出了灯1的示意性横截面图。可以理解，电光源2在灯1的壳体内定位于相对于光学设备8一定距离处。电光源2与光学设备8之间的距离例如可以为7mm至11mm，优选为9mm。可以选择所述距离，使得电光源，特别是其发光体或发光体的线布置在透镜12的焦点内或大致上跨过所述焦点。
图6示出了当在X方向上观看时灯1的照明特性的示意图。为了清楚起见，图4的坐标系已经被逻辑地转移到图6以及图7，图798示意性地示出了当在坐标系的Y方向上观看时灯1的照明特性。
从图6和图7可以理解的是，灯1布置在要照明的垂直壁部分或表面30(沿Z方向)的上方。灯1与要照明的垂直壁部分或表面30之间的垂直距离36例如可以达到50mm。所述垂直壁部分或表面30例如可以在Y方向上具有950mm的宽度38。垂直壁部分或表面30的高度40例如可以达到2000mm。此外，灯1可以位于距壁部分或表面30在水平距离37(沿X方向)处。灯1可以例如布置在至壁部分或表面30为100mm至600mm，特别是在140mm与500mm之间，更特别是140mm或500mm的水平距离37处。
壁部分或表面30的照明可以具体地通过从光学部分10重定向的光来实现，光学部分10特别地包括棱镜结构14。因此，光学部分10的照明任务可以被认为是照明相当大的面积。为此目的，光学部分10的重定向特性被配置为使得实现图6和图7中所表示的光图案32。
与此相对，也如图6和图7中所示，电光源2、以及光学部分12的重定向特性被配置为使得建立光图案34。光图案34可以在Y方向上具有比光图案32小得多的宽度42，例如，200mm的宽度42。此外，光图案34定向为远离壁30，并且因此在正X方向上。光图案34可以具有锥状形状，其中空间阅读部分布置在X方向上距灯1至少75mm，优选100mm的距离44处，并且在Z方向上1250mm的距离46处。空间阅读部分在X方向上的宽度48可以达到至少50mm。
从图7可以理解的是，光图案32和34关于YZ平面在不同的方向上定向，所述YZ平面与X轴正交。另外，从图8可以看出，光图案32和34可以关于XZ平面对称，所述XZ平面与Y轴正交。光图案32和34可以被布置为它们不交叠。
图8和图9示出了对应于相对壁部分或表面30具有不同距离的灯1的照明特性的不同等照度图。图8所示的等照度图对应于灯与壁之间的140mm的安装距离。可以看出，照明最大值布置在被照明的壁部分或表面30的上三分之一中。可以看出，与当在照明最大值的向下方向上移动时的照度的梯度相比，照度在从最大值向上移动时具有更大的梯度。图9示出了与当在灯1与壁或表面30之间的500mm的距离处安装时灯的照明特性相对应的等照度图。在图9中，可以看出，照明最大值布置在被照明的表面30的下半部分中，其中，与图8的等照度中所示的照明最大值相比，照明最大值关于其绝对值显著更低。最后也可以从图8和图9中的等照度图理解的是，光图案32和34可以关于XZ平面对称，所述XZ平面与Y轴正交。

Claims (17)

1.一种用于安装在电柜中的灯(1)，包括：
-至少一个电光源(2)，以及
-具有至少两个光学部分(10，12)的光学设备(8)，用于透射和重定向从所述电光源(2)发射的光，
-其中所述光学部分(10，12)之一的重定向特性与另一光学部分(10，12)的重定向特性不同，并且
-其中所述两个光学部分(10，12)彼此分立并且一体地形成或连接。
2.根据权利要求1所述的灯(1)，其中，所述光学部分(10，12)将从所述电光源发射的光重定向成不同的光图案(32，34)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，相对于所述光学设备(8)成特定角度定向的光束被所述光学部分之一(10，12)在一定程度上重定向，所述程度与由另一光学部分(10，12)关于成相同的特定角度定向的光束导致的重定向的程度不同。
4.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述光学部分(10，12)中的至少一个由于折射和/或反射导致光的重定向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述光学部分(10，12)中的至少一个具有光发散特性，和/或其中，所述光学部分(10，12)中的至少一个具有光会聚特性，和/或其中，所述光学部分(10，12)中的至少一个没有发散或会聚特性。
6.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述光学部分(10，12)中的至少一个包括棱镜(16a，……，16n)和/或棱镜结构(14)，和/或其中，所述光学部分(10，12)中的至少一个包括透镜(18)和/或透镜结构。
7.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述光学部分(10，12)优选地设置在单个光学体(20)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述光学设备(8)可以由半透明和/或透明材料制造，或者其中，所述光学设备(8)被消光、磨砂或缎纹。
9.根据权利要求6所述的灯(1)，其中，所述多个光学部分(10，12)包括多个透镜(18)和至少一个棱镜(16a，……，16n)或棱镜结构(14)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，多个光学部分(10，12)包括多个透镜(18)，所述多个透镜(18)优选地具有平行的光轴，或者所述多个透镜(18)具有优选地朝彼此倾斜的光轴。
11.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述电光源(2)布置在或大致布置在至少一个透镜(18)的焦点内，和/或其中，所述电光源(2)跨过至少一个透镜(18)的焦点，优选地跨过所有透镜(18)的焦点。
12.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述电光源(2)具有细长形状和/或沿线(22，24)延伸，其中，所述电光源(2)优选地包括多个发光体，特别是LED灯，所述多个发光体优选地沿线(22，24)布置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述至少一个电光源(2)和/或所述光学部分(10，12)中的至少一个被配置为在所述灯(1)的安装状态下，对以100mm至600mm之间的距离，特别是140mm与500mm之间的距离，更特别是140mm或500mm的距离，与所述灯(1)间隔开的壁部分(30)或垂直表面部(30)进行照明，要照明的所述壁部分或垂直表面(30)具有至少600mm，特别是大于800mm，更特别是950mm或更大的宽度，以及至少1500mm，特别是大于1750mm，特别是2000mm或更大的高度。
14.根据权利要求13所述的灯(1)，其中，在距所述壁部分(30)或垂直表面(30)小于150mm的距离处的最大照明强度在所述壁部分(30)或垂直表面(30)的上三分之一中的上部实现，和/或其中，在距所述壁部分(30)或垂直表面(30)为500mm或更大的距离处的最大照明强度在所述壁部分(30)或垂直表面(30)的下半部分中实现。
15.根据前述权利要求中任一项所述的灯(1)，其中，所述至少一个电光源(2)和/或所述光学部分(10，12)中的至少一个被配置为在所述灯(1)的安装状态下，对空间部分、特别是用于阅读的空间部分进行照明，所述空间部分在垂直定向上以1000mm与1500mm之间的距离，更特别地1250mm的距离，与所述灯(1)间隔开，和/或其中，所述空间部分在水平定向上以125mm至75mm之间的距离，优选地以100mm的距离，与所述灯(1)间隔开，和/或其中，所述空间部分具有150mm与250mm之间的宽度，优选地200mm的宽度。
16.一种电柜，特别是用于容纳电开关，包括根据权利要求1至15中任一项所述的灯(1)。
17.一种光学设备(8)，特别是用于根据权利要求1至14中任一项所述的灯(1)，包括：
-至少两个光学部分(10，12)，用于透射和/或重定向来自电光源(2)的光，
-其中，所述光学部分(10，12)之一的重定向特性与另一光学部分(10，12)的重定向特性不同，并且
-其中，所述两个光学部分(10，12)彼此分立并且一体地形成或连接。
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