JP2010525408A - 照明器具及び反射器 - Google Patents

Abstract

本発明は、光反射壁部21と光出力平面32に位置する光出力部3とを含む反射器1に関する。前記光反射壁部が楕円体の内部表面の部分として規定される。前記楕円体の焦点軸25は、前記光出力平面32に直角な軸Vに対して所定の角度αを有する。光反射壁部21は、前記楕円体の一部であり、この部分は、光出力平面32から前記楕円体の最も離れた点24と、光出力平面32と、の間で選択される。本発明は、このような反射器及び光源を含む照明器具にも更に関する。

Description

本発明は、照明器具に関し、特に、光源及び複雑構造反射器を含むシーリングウォッシャ(ceiling washer)に関する。本発明は、本質的に、前記反射器にも関する。

天井照明器具は、従来技術から知られている。例えば、フィリップスによる商標名のAdanteとして知られる非対称の照明器具は、反射器及び光源を含む。反射器は、楕円アークによって部分的に生成される円筒である。反射器は、天井へ向けられる。上から見られる場合に、光出力表面は正方形である。調整可能なシャッタは、取付け壁部に対する不所望な光を除去する。

本発明の目的は、円形と知覚する光ビームを有する照明器具を提供することである。

本発明の別の目的は、光分布を与える(impart)ことのない、薄型照明器具を提供することである。

本発明の更なる目的は、発熱が低減された照明器具を提供することである。

本発明実施例の別の目的は、光源の有用な寿命が向上される照明器具を提供することである。

本発明の実施例の更なる目的は、効率を増加させるために、壁へ進む光線を、壁から天井へ再方向付けする非対称のシーリングウォッシャ照明器具を提供することである。

この目的のために、本発明の実施例は、光反射壁部と光出力平面に位置する光出力部とを含む反射器であって、前記光反射壁部が少なくとも１つの楕円体の内部表面の部分として規定され、前記楕円体の焦点軸は、前記光出力平面に直角な軸に対して非０角度αを有する、反射器を提案する。

本発明の別の実施例は、照明器具、具体的には、上述のような反射器及び光源を含む非対称のシーリングウォッシャ照明器具を提案する。

本発明の上記及び他の特徴及び有利な点は、添付の図面を参照にして、本発明の代表的な実施例の以下の説明から明らかである。

本発明の好ましい実施例を示す詳細な説明は、例証としてのみ与えられる。

本発明は、添付の図面を参照にして例として以下により詳細に説明される。

図１は、楕円体反射器の第１の実施例の斜視図を示す。 図２Ａは、図１の楕円体反射器の垂直断面図を示す。 図２Ｂは、図１の楕円体反射器の上部からの平面図を示す。 図３は、楕円体反射器の第２の実施例の斜視図を示す。 図４Ａは、図３の楕円体反射器の垂直断面図を示す。 図４Ｂは、図３の楕円体反射器の上部からの平面図を示す。 図４Ｃは、図３の楕円体反射器の正面からの平面図を示す。 図５は、楕円体反射器の第３の実施例の斜視図を示す。 図６は、楕円体反射器を含む照明器具の実施例の斜視図を示す。

本明細書及び添付の請求項において使用される単数形の表示形式は、文脈において明確に示されない場合は、複数の指示対象を含むことを特記されなければならない。規定されない場合は、全ての技術的及び科学的用語は、本文書において、本発明が属する分野における当業者によって共通して理解されるものと同一の意味を有する。

本発明は、楕円体反射器を利用するので、楕円及び楕円体幾何形状の基本的な概念が以下に注意として与えられる。

楕円は、２つの固定点から曲線上におけるいずれかの点からの距離の合計が一定であるような、平面上の点の軌跡である。２つの固定点は、通常F₁及びF₂として示される焦点と呼ばれる。焦点F₁及びF₂を通る線は、焦点軸と呼ばれる。焦点軸によって生じられ、楕円で終端する線セグメントは、長軸と呼ばれる。長軸の真二等分線によって生じられて、楕円で終端する線セグメントは、短軸と呼ばれる。長軸と短軸との交差部は、楕円の中心と呼ばれる。長半径aは、長軸の１半分であり、中心から焦点を通って楕円の縁への線セグメントである。同様に、短半径bは、短軸の１半分である。直接直交基底の原点において中心とされる楕円の式は、

である。

楕円の形状は、通常εとして記される、楕円の楕円率と呼ばれる数字により表わされる。楕円率は、１より小さく０以上である正の数である。０の楕円率は、２つの焦点が同一の点を占め、楕円が円であることを示す。長半径a及び短径bを有する楕円に関して、楕円率は、以下の式：

により与えられる。

楕円率が大きいと、a対bの比率はより大きくなり、したがって、楕円は細長くなる。楕円の中心からいずれかの焦点への距離はdと記される。距離dは、楕円の線形楕円率とも呼ばれ、以下の式：

によって与えられる。

したがって、fと記される焦点間の距離は、

によって与えられる。

楕円体は、楕円の３次元類似体である。直接直交基底の原点において中心とされる楕円体の式は、

である。

特定の種類の楕円体は、各半径が２つの他の半径とは異なるような不等辺楕円体（scalene ellipsoid）である。例えば、a>b>cである。

楕円体の焦点などの点に関する場合、又は例えば、楕円体の原線などの軸に関する場合、「合流する(merge)」という用語及びその活用形並びに「共通(common)」という用語は、点又は軸が同一である、又はこれらが楕円体の特徴長と比較して近接しているということを意味するべきである。

本発明の実施例において、照明器具は、複雑形状の反射器及び光源を含む。本発明の実施例は、シーリングウォッシャ照明器具の場合において概して説明される。しかし、これらの実施例は、説明される実施例の適切な回転により、例えば、ウォールウォッシャ照明器具などの、他の照明器具へ適合され得る。

初めに、反射器が説明される。

図１及び２において示される第１の実施例において、反射器１は、壁部２及び光出力部３を含む。光出力部３は、反射器１の上部部分における開口３１であり、これを通じて、光線が天井を照らすために進む。光出力部は、光出力平面３２に位置する。光線は、光出力部３を通じて反射器１内に位置され得る光源からの直接経路、又は反射器１における１つ以上の反射を含む光出力部３への経路に従う。反射器１の壁部２は、内部表面２１及び外部表面２２を含む。内部表面は、所定の形状を有し、光反射的である。壁部２の内部表面２１は、光反射壁部と呼ばれ得る。反射器１の外部表面２２は、例えば、光反射壁部の形状と類似する形状などのいかなる形状をも有し得、美的目的（色付け、表面態様等）に関して使用され得る。

光反射壁部は、楕円体の表面の部分２３として規定され、前記部分は、光出力平面３２からの楕円体の最も離れた点２４と光出力平面３２との間で選択される。言い換えると、光出力平面３２の下の楕円体キャップ２３は、光反射壁部２である。照射することが望ましい、天井に対する照明器具の位置に依存して、楕円体の焦点軸２５は、光出力平面３２に直角な軸Vに対して所定の角度αを有する。

光出力平面が水平である場合、前記軸Vは直角軸である。

光出力部３は、楕円体と光出力平面との間の交差部と同一の形状を有する。

更なる実施例において、前記楕円体は、不等二辺楕円体である(scalene ellipsoid)。

本発明の実施例において、楕円形状光出力部３は、0.45より低い楕円率ε_outputを有する。数式２を考慮に入れると、このことは、光出力楕円のb対aの比率が0.9より高いことを示す。言い換えると、光出力部は、円に近い。本発明の実施例において、楕円形状光出力部のb対aの比率が0.95より高く、又は更には0.99より高く、このことは、それぞれ約0.3又は0.15より低い楕円率に対応する。光出力部３の形状は、光ビームの形状を部分的に決定する。円状光出力は、丸い光ビームを得るのを容易にする。

反射器は、更に、ランプ穴４１を含む。ある実施例において、ランプ穴４１は、光ビームの軸４２が楕円体反射器１の焦点軸２５と一体とされるように、反射器１において位置される。別の実施例において、光源ハウジング４１は、光源４の中心が楕円体反射器１の第１焦点２６に位置合わせされるように、反射器１に位置される。この場合、光源４によって発される光の全ては、光出力部３を直接通じて進む、又は、反射器１で反射し、楕円体反射器の第２焦点２７へ若しくは前記第２焦点の近くへ進む。

本発明の好ましい実施例において、光出力平面３２は、楕円体の第１焦点２６及び第２焦点２７の間において楕円体を切断する。第１焦点２６は、反射器１内部に位置され、この場合、第２焦点２７は、反射器１の外側に位置される。したがって、第１焦点から訪れそして反射器１の反射表面２１に当たる焦点軸を含む直角平面におけるいかなる光線も、第２焦点２７の近くへ向かって反射器の外側へ反射される。

図３乃至５に示される本発明の第２及び第３の実施例において、反射器１０１・２０１の光反射壁部１２１・２２１は、複数の楕円体部分１２３・１２３'・２２３・２２３'を含む。図３及び４の実施例と図５の実施例との間の差異は、光出力部１０２・１０３の寸法及び光出力平面に直角な軸に対する反射器の傾きαである。

より良い理解のために、図３乃至５における特徴の参照符号は、図１及び２において使用されていた参照符号と同様である。符号１又は２の第１図は、それぞれ、図３及び４の実施例に、並びに図５の実施例に、関連する。

より具体的には、光反射壁部１２１・２２１は、上部楕円体Sの内部表面の部分１２３・２２３と一体的な下部楕円体S'の内部表面の部分１２３'・２２３'として規定される。前記上部及び下部楕円体S・S'の焦点軸１２５・２２５は、焦点１２６・２２６と同様に、前記楕円体間に共通する。下部楕円体S'の第２焦点１２７'は、共通の第１焦点１２６・２２６に対する上部楕円体Sの第２焦点１２７を超えて共通焦点軸１２５・２２５に位置される。焦点平面Pは、以下のように規定され得、すなわち、それは、光出力平面１３２・２３２に直角な軸Vに対する同一の角度αを有する平面であって、共通焦点軸１２５・２２５を含む平面である。平面Pは、図４Aにおける線として確認される。下部楕円体S'の表面部分１２３'・２２３'は、(i)光出力平面１３２・２３２から下部楕円体S'の最も離れた点１２４'・２２４'と、(ii)焦点平面Pと、(iii)光出力平面１３２・２３２と、の間で選択される。上部楕円体Sの表面部分１２３・２２３は、前記焦点平面Pと光出力平面１３２・２３２との間で取られる。

本発明のこのような実施例の有利な点は、反射器の全体高さhが、同一の光出力寸法同一の傾きを有する反射器であるが、第１の実施例における単一の楕円体部分からなる反射器より小さいことである。言い換えると、光出力寸法及び傾きが固定される場合、第２及び第３の実施例は、第１実施例より薄い反射器を提供する。

本発明の好ましい実施例において、光出力平面１３２・２３２は、下部楕円体S'の焦点１２６・１２７'・２２６間を通過する。第１焦点１２６・２２６は、反射器１０１及び２０１内部に位置され、一方で、第２焦点１２７'は、反射器１０１・２０１の外側に位置される。

図３乃至５に例証されるように、上部楕円体S及び下部楕円体S'は、交差し得る。この場合、光出力平面１２３・２３２は、上部楕円体S及び下部楕円体S'の交差部を通り過ぎる又は近くを通る。この構成は、十分な出力表面、反射器の高さ及び壁部方向におけるカットオフを含むビーム管理の間における優れた妥協をもたらす。上部楕円体S及び下部楕円体S'の間における１つより多い交差部が存在する場合、光出力平面１３２・２３２は、反射器１０１・２０１の高さが最小になるように選択され得る。

本発明の実施例において、下部楕円体S'の焦点距離f'に対する上部楕円体Sの焦点距離fの比率は、0.70ないし0.90の範囲にあり、より好ましく0.85に近い。これは、楕円体の高さと出力表面との間の妥協の別の態様である。

本発明の別の実施例において、下部楕円体S'の表面部分123'・２２３'と上部楕円体Sの表面部分１２３・２２３との間の接続表面１２８・２２８は、焦点平面Pの表面部分である。

第１の実施例におけるように、反射器の第２の及び第３の実施例も、光源ハウジング４１を含む。更なる詳細は、上述されている。

大抵の実施例において、楕円体の傾きα、すなわち、光出力平面に直角な軸に対する焦点軸の角度は、30°乃至75°の範囲である。

反射器は、様々な耐熱性材料を用いて製造され得る。耐熱性は、反射器が、照明器具の動作から生じる熱ストレスの下で反射率及び形状が緩まない場合に十分であると考慮され得る。好ましい材料は、金属、金属合金、熱プラスチック、又は熱硬化性プラスチックを含む。好ましくは、反射器は、モールド加工又はスタンピングプレス加工により製造される。モールド技術は、射出成形モールディング又は熱形成など、当業者によく知られている。エンボス加工、金属形成又は深掘り加工などの、スタンピングプレス加工技術も、当業者によく知られている。

２つの半球反射器、すなわち、完全な反射器の半分の２つ、を一緒に密閉又は溶接することによって反射器を製造することが可能である。この解決策は、いくつかの有利な点を有する。第１に、半球反射器を作成するためのモールド又はスタンプは、設計するのがより簡単であり、第２に、半球反射器は、完全な反射器よりも保存がより簡単である。

反射器の内部表面の光反射性は、反射器を製造するための材料を適切に選択することによって、若しくは反射器の内部表面を表面処理することによって、又はその両方によって、達成され得る。表面処理は、機械的処理、化学的処理、被膜、若しくはスプレー塗布、又はその他の知られる技術によるものであり得る。化学的処理の結果は、完全な反射器に対するよりも、半球反射器へ適用される場合に、向上され得る。

図６に例示されるように、本発明の別の実施例は、照明器具５、特に、上述の説明において詳細に述べられたような反射器１及び光源４を含むシーリングウォッシャ照明器具、に関する。好ましい実施例において、光源４は、反射器１の第１の焦点２６に実質的に位置される。反射器１は、ケーシング５１によって保護され得る。

反射器は、上部に位置される天井を照らすために、壁６に直角に位置され得る。当然、照明器具は、固定手段又は電源供給手段などの、通常の設置及び動作手段も含み得る。

本発明の好ましい実施例の上述の説明は、開示される実施例に対して網羅的又はこれらに本発明を限定するように意図されない。本発明の範囲内における様々な変更は、当業者にとって明らかであり、本発明の実施から達成され得る。

Claims (8)

1. 光反射壁部と光出力平面にある光出力部とを含む反射器であって、前記光反射壁部が少なくとも１つの楕円体の内部表面の部分として規定され、前記楕円体の焦点軸は、前記光出力平面に直角な軸に対して非０角度αを有する、反射器。
2. 請求項１に記載の反射器であって、前記非０角度αは、30°ないし75°の範囲である、反射器。
3. 請求項１に記載の反射器であって、前記楕円体と前記光出力平面との間の交差部が、0.45より低い楕円率ε_outputを有する楕円を規定する、反射器。
4. 請求項１に記載の反射器であって、前記光反射壁部は、上部楕円体の内部表面の一部と一体である下部楕円体の内部表面の一部として規定され、前記上部及び下部楕円体は、共通の焦点軸及び共通の第１焦点を有し、前記下部楕円体の前記第２焦点は、前記共通第１焦点に対して前記上部楕円体の前記第２焦点を越えて前記共通焦点軸に位置され、
   前記下部楕円体の表面部分は、(i)前記光出力平面から前記下部楕円体の最も離れた点と、(ii)前記共通焦点軸以外の、前記光出力平面に直角な前記軸に対して同一の角度αを有し、前記共通焦点軸を含む焦点平面と、(iii)前記光出力平面と、の間で選択され、
   前記上部楕円体の表面部分は、前記焦点平面と前記光出力平面との間で選択される、
   反射器。
5. 請求項４に記載の反射器であって、前記光出力平面が、前記下部楕円体の焦点間を通過する、反射器。
6. 請求項４に記載の反射器であって、前記光出力平面が、当該反射器の高さが最小になるように、前記上部及び前記下部楕円体の間の交差部を通過する、反射器。
7. 請求項４に記載の反射器であって、前記下部楕円体の表面部分と前記上部楕円体の表面部分との間における接続表面が、前記焦点平面の表面部分である、反射器。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の反射器と、前記反射器の前記第１焦点に実質的に位置される光源と、を含む照明器具。

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