JP4080543B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、対称面と該対称面内に位置する光学的中心を持つ光学軸とを備えた凹面反射器と、
前記反射器に接し前記対称面に交差する光放出窓と、
前記対称面に交差してランプを、前記光学的中心に該ランプの細長光源を備えるように収容する手段と、
前記対称面に交差し前記光学軸に沿って延在し、前記光放出窓まで達する光反射スクリーンとを有する照明器具であって、
前記反射器は、数枚の小平面（facets）を有し、これら小平面の横幅ｗは、相互に実質的に平行である第１の実質的に平坦な平面であって、前記対称面に対して垂直である第１の実質的に平坦な平面により境界され、これら小平面の縦幅ｌは、前記対称面に沿って延在する第２の実質的に平坦な平面により境界され、前記縦幅で互いに境界を接する前記小平面が列に配列されている、照明器具に関する。
背景技術
そのような照明器具は、米国特許第US-A-5,544,030号から既知である。
前記既知の照明器具は、前記対称面内で対称的であるだけでなく、該対称面に垂直で且つランプを収容する手段を貫通するような平面内でも実質的に対称的である。前記照明器具は、小平面を画成する多数の相互に平行な第２の平坦な平面を有する。反射器が、光学軸を中心として光放出窓に接し、該光学軸は、該窓に対して垂直である。前記照明器具は、収容されたランプにより生成される光を実質的に対称的な光線に集束させることが可能である。
前記照明器具は、その光学軸を斜め下向きに向けて位置決めすることが可能である。スクリーンが、前記反射器により前記光学軸の上に規定される空間内に設けられる。即ち、前記スクリーンは、該スクリーンが存在しなければ上向きに放射されたであろう、ランプから直に発生するすべての光線を遮断する。
それ故、前記既知の照明器具は、例えばスポーツ用のグラウンド等のグラウンドの照明の用途にとりわけ適している。何故なら、前記照明器具は、迷光の放射、即ち照明されるべきグラウンドに向けられない光の放射を阻止するからである。しかしながら、光放出窓を閉鎖する透明プレート内の凹凸、或いは、このプレート上の汚染が、それにも関わらず、光が該プレートにより該反射器に向けて反射されて、水平方向又は上向きに向けられる不愉快な迷光を発生させるかもしれない。
発明の開示
本発明の目的は、対称面に交差する比較的幅広な光線を産み出すが、不愉快な迷光の放射を効果的に阻止する、冒頭の段落で説明したような種類の照明器具を提供することにある。
本発明に拠れば、この目的は、前記第１の実質的に平坦な平面が、前記光放出窓と鋭角を囲い込み、前記スクリーンが、前記反射器を前記光放出窓まで延長していることで達成される。
当該照明器具は、反射器が光放出窓に向かって下向きに傾けられるその幾何学的形状の故に、水平位置にある該光放出窓を下方に向けて水平表面を照明するために使用することが可能である。光放出窓が透明プレートによって閉じられる場合、このプレートは、もはや何らの迷光を上向き方向に発生させ得ない。反射器に向けて前記プレートによって反射された光もこれを起こし得ない。前記照明器具は、環境による汚染の危険が無い場合、閉プレートなしに、開放状態で使用することさえ可能である。
前記照明器具は、非対称ビーム、即ち、該照明器具の上述の位置において光学軸より上においては狭隘で該軸の下において幅広であり、対称面に交差して例えば２×３５°の比較的幅広にすることができるビームを提供する。ランプから見た場合、前記ビームは、その中心の左右に３５°の角度において、該中心の半分の光度を持つ。それにも関わらず、前記照明器具は、収容されるべきランプに対してコンパクトである。その幾何学的形状は、照明器具における遠回り反射を高い程度で回避して、高効率を導く。比較的広いグラウンド表面領域の照明を可能にするように、比較的幅広なビームが実現されるにも関わらず、前記照明器具は、１０００〜１６００ｃｄ／ｋｌｍの最大光度の光線を実現することが可能である。グラウンド表面を、一様且つ効率的な様式の結果として当該照明器具から比較的遠く離れたところまで照明することができる。これに加え、前記スクリーンが、水平平面に対して例えば略々１５°〜２５°、例えば２５°の鋭く規定された切取り角度を提供する。迷光は、この切取り角度内において高い程度で回避され、水平平面より上には全く存在しない。
前記第１の平坦な平面は、前記光放出窓と例えば１５°〜３０°、例えば２５°の角度を囲い込んでも良い。
前記反射器は、対称面の両側で小平面の列でもって光放出窓まで達することも可能である。しかしながら、側面パネルが、前記対称面の両側において前記スクリーンに達するまで延在し、これらパネルが、前記光放出窓まで延在し、離れた列、即ち対称面から最も遠く離れて位置する列の小平面と境界を接する場合好ましい。光線の漸次的な境界及び照らされるフィールドの漸次的な明／暗移行部が、それにより達成される。
前記スクリーン及び前記側面パネルは、例えば、乱反射させるものであっても良い。これは、前記各部分の低輝度を導き、従って、これらの部分が観察される際のグレアがより低くなる。前記スクリーンの前記光放出窓に隣接する部分は、例えば白色に塗装されるように、白色のコーティングを有しても良い。透明プレートが光放出窓を閉じる場合、この塗装は、照明を受けるフィールド内の局所的な明るさの違いを引き起こすこのプレート上における反射及びその後のスクリーン上における反射を防止する。
前記側面パネルは、例えば、前記光放出窓に対して垂直であっても良い。この場合、それらは、そこに入射する光及びランプから直に発生する光に比較的小さな拡がりを提供することになる。しかしながら、前記側面パネルがスクリーンに向かう方向に互いに接近する場合、例えば側面パネルから側面パネルへの遠回り反射を避けるために及びグレアを阻止するために有用である。この場合、それらは、各々前記光放出窓と例えば７５°〜８０°の角度を囲い込んでも良い。前記側面パネルを、互いに平行して前記光放出窓と交差することも可能であり、また互いに数度、例えば４°〜１０°、例えば６°になる角度で反射器に接近することも可能である。
ビームの好ましい配光は、とりわけ、前記第１の平坦な平面が、前記反射器との交点であって、焦点が前記光学的中心である放物線上に実質的に位置する交点を前記対称面内に有する場合に得られる。更に、前記反射器が、前記光学軸を境に前記スクリーンから離れた側において、該光学軸を境に該スクリーンに隣接する側におけるよりも大きな横幅を備えた小平面を有する場合好都合である。スクリーンに隣接する比較的狭隘な小平面は、それら小平面によって反射されるビームによるスクリーンの照射を阻止する。
反射器から発生する光のスクリーン上における反射を阻止するためには、前記スクリーン及び前記光学軸が、前記光放出窓に向かう方向に数度の角度、例えば５°発散している場合好都合である。この特別の実施例においては、第１の平面が、スクリーンに対して実質的に平行である。それにより、形成された光線の最大値は、幾分より高め、例えば２°だけ高めに位置するということが達成され、即ち、当該照明器具は、より遠くまで放射することになる。
照射されたフィールドの照明の均一性を、前記対称面と交差する前記小平面のうち前記スクリーンに最も近接して位置する小平面が、このスクリーンに沿って前記放物線の内側に傾けられことで強めることができる。この場合、この小平面によって反射された光が、スクリーンが存在する個所以外の前記光学軸の側において再びビームに追加される。
例えばランプ直下のフィールド部分もまた照明されるべきであるような所定の用途に対して、前記対称面と交差する前記小平面のうち前記光放出窓に接する小平面を、例えば該光放出窓に対して垂直になるように、該光放出窓に沿って前記放物線より外側に傾けても良い。
前記対称面に交差する比較的幅広なビームの形成に関し、反射器が小平面の前記列を３つしか持たない場合、好都合である。
各前記第２の実質的に平坦な平面が、前記対称面と１つの角度を囲い込んでも良い。しかしながら、ビームにおける配光に関し、それら平面が前記対称面に対して実質的に平行である場合、好都合である。この場合、反射器は、その断面が対称面に対して平行に切り取られるどのような場合でも、実質的に等しい断面を有する。
幅広なビームを得るために、前記対称面と交差する第１の前記列の小平面に隣接する列の小平面は、該第１の列の小平面と３５°〜４５°の角度、例えば４０．５°の角度を囲い込む。
前記光放出窓は、例えば反射器の汚染を防止するために、または例えば水分等の蒸気が当該照明器具の中に進入することを防止するために、平坦な透明プレートによって閉じられても良い。前記プレートは、斜めに入射する光の高い正透過を得るために反射防止コーティングを有しても良い。
少数のスラットが、前記対称面に対して実質的に平行に、各前記側面パネルに沿って前記光放出窓から当該照明器具の中にまで延在しても良い。この場合、そのようなスラットは、前記光放出窓の中央部分内で、前記対称面の周りには存在しないであろう。前記スラットは、当該照明器具内に収容されるランプに対し、前記対称面に交差する方向のより強力なスクリーン効果を与えるために好都合であろう。この構造におけるそのようなスラットが設けられた実質的にボート形状の反射器を備えた照明器具は、米国特許第US-A-5,564,820号から既知である。
鏡面反射器であっても良く、例えば陽極酸化アルミニウムから形成されても良い反射器は、スクリーン、側面パネル及びランプを収容するための手段と共にハウジング内に収容されても良く、または、それ自体が前記各部とハウジングを構築しても良い。概して、反射器は、該反射器の外側に位置されるランプを収容するための手段内にそれを介してランプを挿入することができる開口を持つ場合好都合である。ランプを収容するための手段は、ランプを機械的にのみ保持することが可能であり、または、電源にランプを電気的に接続することも可能である。反射器は、光放出窓を介する以外の方法によってランプを装着できるように、例えば対称面に対して垂直な平面内で、光学的中心に近接して分割されても良い。
照明器具内に収容されるランプは、例えば白熱電球、例えば管状ランプ容器を備えたハロゲン白熱電球、例えば一端又は両端にランプキャップを有するランプであっても良い。他の例においては、ランプは、放電ランプ、例えば低圧又は高圧の放電ランプ、例えばメタルハライド又はナトリウム蒸気放電ランプであっても良い。ランプは、ガラス、例えば石英ガラス、またはセラミックのランプ容器を有しても良く、外部包囲体内で包囲されても良く、包囲されなくても良い。
ランプの光源、即ち透明ランプ容器内における白熱本体又は放電アーク、或いは、不透明例えばセラミックランプ容器の光放出部分は、比較的大きな長さ及び比較的大きな直径を持っても良く、それにも関わらず当該照明器具のビーム特性は維持される。
当該照明器具は、とりわけ、例えばスポーツ用のグラウンド等のグラウンド表面を照明するために、光放出窓が垂直方向に配置されるように成して建物の正面を照明するために、路面の高輝度を得るように当該照明器具を運転方向に放射できるように成して道路トンネルを照明するために、横断歩道を照明するために、及び当該照明器具が例えば天蓋に埋め込まれるように成して、例えば燃料補給所の天蓋の下の領域を照明するために使用されても良い。交通が対称面に交差して当該照明器具の下を流れ得る後者の用途では、当該照明器具内にスラットを設けることが望ましいであろう。
【図面の簡単な説明】
本発明による照明器具の実施例が、以下の図に示されている。
第１図は、第１の実施例を立面図で示している。
第２図は、第１図のIIに沿って見た照明器具を示している。
第３図は、第１図及び第２図のIII−III線に沿って切り取った断面図である。
第４図は、第２の実施例と第１図と同様に示している。
第５図は、第４図のＶ−Ｖ線に沿って切り取った断面図である。
発明を実施するための最良の形態
第１図から第３図において、当該照明器具は、対称面２及び該対称面２内に位置する光学的中心４を持つ光学軸３を有する凹面反射器１を具備している。前記照明器具は、反射器１に接し対称面２に交差する光放出窓５を有する。手段６が、対称面２に交差する電灯を、該ランプの細長光源ｌｓが光学的中心４内に位置するように収容するために与えられている。手段６は、反射器１内の開口を介して外部に部分的に突出している。光反射スクリーン７が、対称面２に交差して、光学軸３に沿って延在し、光放出窓５まで達している。
反射器１は、数枚の小平面１０，１０’を有し、これら小平面は、横幅ｗにおいては、相互に実質的に平行であり、前記対称面に対して垂直である第１の平坦な平面８によって境界され、更に、縦幅ｌにおいては、前記対称面に沿って延在する列１１，１１’に小平面を配列する第２の平坦な平面９によって境界される。
第１の実質的に平坦な平面８は、光放出窓５と鋭角、これら図においては２５°を囲い込み、一方スクリーン７は、反射器１を光放出窓５まで延長させている。
側面パネル２０は、対称面２の両側においてスクリーン７に同化し、光放出窓５に達するまで延在し、対称面２から最も遠く離れている離れた列１１’の小平面１０’と境界を接する。
スクリーン７及び側面パネル２０は、例えば艶消しされたようにして、乱反射させる。
側面パネル２０は、スクリーン７に向かう方向に互いに接近するものであり、その際、前記光放出窓と７５°〜８０°の角度を囲い込む。
第１の平坦な平面８は、対称面２において反射器１との交点１２を持ち、これら交点は、焦点が光学的中心４である放物線上に実質的に位置する。
スクリーン７と光学軸３は、前記光放出窓に向かう方向に数度の角度、これらの図面においては５°だけ発散している。スクリーン７は、少なくとも第１の平坦な平面８に対して実質的に平行である。
反射器１は、第３図を参照して、光学軸３を境にスクリーン７から離れた側において、該軸３を境にスクリーン７に隣接する側におけるよりも大きな横幅ｗを備えた小平面１０を有する。
対称面２と交差する小平面のうちスクリーン７の最も近くに位置する小平面１０ａは、このスクリーン７に沿って前記放物線の内側に傾けられる。
図示の反射器１は、３つの小平面１０，１０’の列１１，１１’を有している。
第２の実質的に平坦な平面９は、対称面２に対して実質的に平行である。
対称面２に交差する第１の列１１の小平面１０は、第１の平坦な平面８内で測定された場合、隣接する列１１’の小平面１０’と３５°〜４５°の角度、これらの図面においては４０．５°の角度を囲い込む。
側面パネル２０は、互いに６°の角度で光放出窓５において反射器１に接近する。
第４図及び第５図において、先行する図面の構成要素に対応する構成要素には、同じ参照番号が付与されている。
対称面２と交差する小平面のうち光放出窓５に接する小平面１０ｂは、該窓５に沿って前記放物線から外側に傾けられる。この小平面１０ｂは、これらの図面では光放出窓５に対して垂直である。
光放出窓５は、透明プレート２１によって閉じられ、少数のスラット２２が、対称面２に対して実質的に平行に、各側面パネル２０に沿って光放出窓５から当該照明器具内に延在する。これらのスラットは、それらが閉パネル２１の平面に対して３０°の切取り角を提供するように間隔をおいて位置すると共に前記光放出窓から離れたところまで延在している。側面パネル２０は、光放出窓５内で相互に平行である。
光放出窓５に隣接するスクリーン７の部分は、白色のコーティング２４が与えられている。
第４図及び第５図の照明器具は、ハウジング２３を有し、人工的な天井内に凹所を設けて装着することが可能である。

Claims (15)

1. 対称面と該対称面内に位置する光学的中心を持つ光学軸とを備えた凹面反射器と、
   前記反射器に接し前記対称面に交差する光放出窓と、
   前記対称面に交差してランプを、前記光学的中心に該ランプの細長光源を備えるように収容する手段と、
   前記対称面に交差し前記光学軸に沿って延在し、前記光放出窓まで達する光反射スクリーンとを有する照明器具であって、
   前記反射器は、数枚の小平面を有し、これら小平面の横幅は、相互に実質的に平行である第１の実質的に平坦な平面であって、前記対称面に対して垂直である第１の実質的に平坦な平面により境界され、これら小平面の縦幅は、前記対称面に沿って延在する第２の実質的に平坦な平面により境界され、前記縦幅で互いに境界を接する前記小平面が列に配列されている、照明器具において、
   前記第１の実質的に平坦な平面は、前記光放出窓と鋭角を囲い込み、前記スクリーンは、前記反射器を前記光放出窓まで延長していることを特徴とする照明器具。
2. 請求項１に記載の照明器具において、
   側面パネルが、前記対称面の両側において前記スクリーンまで延在し、これらパネルは、前記光放出窓まで延在し、前記対称面から最も遠く離れて位置する前記列の小平面と境界を接することを特徴とする照明器具。
3. 請求項１又は２に記載の照明器具において、
   前記スクリーン及び前記側面パネルは、乱反射させるものであることを特徴とする照明器具。
4. 請求項１、２又は３に記載の照明器具において、
   前記側面パネルは、前記スクリーンに向かう方向に互いに接近することを特徴とする照明器具。
5. 請求項１又は２に記載の照明器具において、
   前記第１の実質的に平坦な平面は、前記反射器との交点であって、焦点が前記光学的中心である放物線上に実質的に位置する交点を前記対称面内に有することを特徴とする照明器具。
6. 請求項１、２又は５に記載の照明器具において、
   前記反射器は、前記光学軸を境に前記スクリーンから離れた側において、該光学軸を境に該スクリーンに隣接する側におけるよりも大きな横幅を備えた小平面を有することを特徴とする照明器具。
7. 請求項５に記載の照明器具において、
   前記対称面と交差する前記小平面のうち前記スクリーンに最も近接して位置する小平面は、このスクリーンに沿って前記放物線の内側に傾けられることを特徴とする照明器具。
8. 請求項５又は７に記載の照明器具において、
   前記対称面と交差する前記小平面のうち前記光放出窓に接する小平面は、該光放出窓に沿って前記放物線より外側に傾けられることを特徴とする照明器具。
9. 請求項５に記載の照明器具において、
   前記スクリーン及び前記光学軸は、前記光放出窓に向かう方向に数度の角度発散していることを特徴とする照明器具。
10. 請求項１、２又は５に記載の照明器具において、
    前記反射器は、小平面の前記列を３つしか持たないことを特徴とする照明器具。
11. 請求項１、２又は９に記載の照明器具において、
    前記第２の実質的に平坦な平面は、前記対称面に対して実質的に平行であることを特徴とする照明器具。
12. 請求項１、２又は１１に記載の照明器具において、
    前記対称面と交差する前記列の小平面は、第１の平坦な平面内で測定された場合、隣接する前記列の小平面と３０°〜４５°の角度を囲い込むことを特徴とする照明器具。
13. 請求項１、２又は１１に記載の照明器具において、
    前記スクリーンは、少なくとも前記第１の実質的に平坦な平面に対して実質的に平行であることを特徴とする照明器具。
14. 請求項１、２又は１１に記載の照明器具において、
    前記光放出窓は、透明プレートによって閉じられることを特徴とする照明器具。
15. 請求項２に記載の照明器具において、
    前記光放出窓は、透明プレートによって閉じられ、少数のスラットが、前記対称面に対して実質的に平行に、各前記側面パネルに沿って前記光放出窓から当該照明器具内に延在することを特徴とする照明器具。

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