JPH05258736A - 改良されたレンズを有するリフレクタランプ - Google Patents

改良されたレンズを有するリフレクタランプ

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JPH05258736A
JPH05258736A JP5000269A JP26993A JPH05258736A JP H05258736 A JPH05258736 A JP H05258736A JP 5000269 A JP5000269 A JP 5000269A JP 26993 A JP26993 A JP 26993A JP H05258736 A JPH05258736 A JP H05258736A
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JP
Japan
Prior art keywords
reflector
lamp
light source
optical axis
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP5000269A
Other languages
English (en)
Inventor
Gary King
キング ゲーリー
Jerry Smith
スミス ジェリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPH05258736A publication Critical patent/JPH05258736A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/04Optical design

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源とリフレクタ間に配された光源支持体に
より生じる光ビーム内の影を少なくする。 【構成】 リフレクタランプは、中央の点刻部分(21)を
取囲む環状の表面部分(22)をそなえレンズ(20)を有す
る。前記の環状部分は、光軸を通る半径に対し鋭角をな
して延在する斜めの隆起の形の多数のビーム形成素子(2
3)を有する。本発明によれば、前記の隆起はまた円弧に
沿ってレンズ面の平面上で彎曲される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光軸を規定するリフレク
タと、このリフレクタ内に配され且つ該リフレクタで略
々取囲まれた光源と、前記のリフレクタに隣接し且つ細
長いビーム形成素子を有する環状部分とをもったリフレ
クタランプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】このようなランプは、PAR(Paraboli
c Aluminized Reflector) タイプのリフレクタランプを
開示した米国特許第4,506,316 号より知られている。P
ARランプは従来より知られており、一般的なスポット
やフラッド照明用にもっぱら用いられている。このラン
プは、放物線面の前面すなわち前方区間と、その焦点を
前記の放物線面区間の焦点に有する略々球状の反射中央
区間と、同様に略々球状の後方区間とをもったリフレク
タを有するのが典型的である。白熱フィラメント、ハロ
ゲン密封容器または高輝度放電アーク管のような光源
が、その光軸をリフレクタの光軸と整列または直交して
焦点を合わせて配される。レンズがリフレクタ体にシー
ルされ、耐候性ユニットがつくられる。PARレンズ
は、リフレクタよりの光を処理するために、点刻(stip
pling)、レンチキュラーのパターン及び/または隆起の
ような細長いビーム形成素子を有するのが典型的であ
る。リフレクタとレンズとは硬質ガラスより成り、光源
を電源に接続するためにリフレクタの後方にねじ込みま
たはバヨネット型の口金を有するのが典型的である。
【0003】公知のPARランプでは、光源は光軸と整
列される。レンズは、点刻部より外向きに略々径方向に
延在する多数の隆起を有する環状部分で取囲まれた円形
の中央点刻部分を有する。一つの実施形態では、隆起は
側縁が真直ぐで光軸から径方向に延在し、テーパーのつ
いた隆起をそなえる。前記の米国特許も、平行で真直ぐ
な側縁を有するテーパーのない隆起対を有する実施形態
を開示している。各隆起対は、焦点軸から径方向に延在
する共通な真直ぐな側縁を有している。
【0004】米国特許第4,651,261 号及び同第4,473,87
2 号には、光軸に垂直に配された光源を有するPARラ
ンプが開示されている。一方のレンズは、規則的なレン
チキュラーのパターンを有する点刻された中央部分と光
源に平行な長方形のビーム形成素子とを有し、他方のレ
ンズは、多数の同心状の隆起のリングと外側の環状の点
刻部分とを有する。光源をリフレクタの光軸と同軸に配
設するのが有利であることは分っている。けれども、そ
のようにする場合、硬直な電流供給導体がランプ口金か
ら離れたその端部で接続するために光源の長さにわたっ
て軸方向に延在することが屡々必要である。放物線面リ
フレクタを有するすべてのランプにおいて、光源と平行
なこのような導電性支持体がリフレクタより投射される
光ビームに邪魔な影をつくる。光源に対して支持体の直
径が大きければそれだけ影が大きくなる。更に、支持体
が光源に近ければ近いほど影はそれだけ大きくなる。軸
方向のフィラメントを有するランプでは、このフィラメ
ントの直径よりも大きな直径の支持体を使用し、フィラ
メントに非常に近く位置させることが必要となる。
【0005】放物線面リフレクタランプに対するレンズ
は、光の均等な分布が得られるように設計される。代表
的に言えば、ビームの拡がりの或る角度範囲内の光の最
大輝度の或る範囲、例えば 13,000 − 15,000 カンデラ
の最大輝度とこの最大輝度の値の50%で10−12度のビー
ム幅を規定している。光源に沿って平行に延在する導電
性支持体を有するランプでは、従来のレンズの設計は、
軸方向支持体に帰因する光ビームの影を減らすのに十分
ではなかった。
【0006】
【発明が解決しよしとする課題】本発明は、光源とリフ
レクタの間に配された光源支持体に帰因する光ビームの
さえぎりを減らすことを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、冒頭に記載し
たタイプのリフレクタランプを次のようにすることによ
り前記の目的を達成したものである。すなわち、多数の
細長いビーム形成素子は斜めの部分を有し、これ等の斜
めの部分は、該斜めの部分の内側端から外側端に延在す
る側縁の各対によって夫々形成され、この側縁は、光軸
から該側縁の前記の内側端を通って延在する各半径に対
して鋭角をなして延在するようにしたものである。
【0008】本発明の一実施態様では、側縁は、斜めの
部分の内側端から外側端に非直線状に延在する。好まし
い実施態様では、側縁は円弧に沿って彎曲される。彎曲
された側縁は影の減少に寄与することが見出された。
【0009】本発明の好ましい実施態様では、リフレク
タは焦点を有し且つ光軸を規定する略々放物線面の反射
面を有する。光源は細長く、リフレクタ面内に合焦して
位置され、光軸と整列される。光源を支持する支持手段
は、光源とリフレクタの間を該光源の長さにわたって延
在する電流導体より成る。ビーム形成素子は、その全長
にわたって斜めの隆起である。この隆起は規則正しく配
され、互いに隣接し、彎曲され且つテーパーをつけられ
ている。
【0010】
【実施例】以下に本発明を図面の実施例によって更に詳
しく説明する。図1は、リフレクタ10と、レンズ20と、
前記のリフレクタ内に配された該リフレクタで囲まれた
光源30とを有するPARタイプのリフレクタランプ、特
にPAR38スポットランプを示す。図の光源30は通常の
タングステン−ハロゲン密封容器電球であるが、通常の
タングステンフィラメントまたは高輝度ガス放電 (HID)
アーク管でもよい。密封容器30はリフレクタ10内に支持
され、硬直な電流支持体6,7によって通常のねじ込み
式口金5に接続されている。
【0011】図示のリフレクタ10は普通のもので、硬質
ガラスより成る。このリフレクタは、第1(前部)放物
線面区間11と第2(中間)球状区間13と第3(後部)球
状区間15とを有する。中間区間13の球面14の半径は、第
1区間11の放物反射面12の主焦点に中心をおく。
【0012】密封容器30は、リフレクタの光軸10′と軸
方向に整列された細長いフィラメント32を有する。電流
導体7は密封容器の軸方向の長さにわたり該容器に隆起
して延在し、したがって、フィラメント32より出てリフ
レクタの面12, 14, 16に当たる光を妨げ、リフレクタよ
り投射される光に影を生じる。
【0013】図2は、ビームパターン内の影を低減する
のに有効な本発明のレンズの好ましい実施例を示す。レ
ンズ20は円い形を有し、凹面をなす内面27と、この内面
と略々平行な滑らかな外面28を有する (図1)。前記の
内面27は、斜いた隆起23の形の多数の隣接したビーム形
成素子より成る環状部分22で取巻かれた、通常の点刻の
ついた中央部分21を有する。
【0014】各隆起は、中央部分に隣接した内側端24か
らレンズ28の外縁29に隣接する外側端25迄延在し、一対
の側縁26を有する。隆起の前記の端24, 25は半円形の縁
を有し、これ等の縁は夫々側縁内側端26a と側縁外側端
26b において側縁26と滑らかにつながる。隆起の側縁26
は、光軸Aから側縁内側端26a を通って延在する各半径
に対して鋭角αをなして側縁の内側端26a から外側端26
b に延在する。前記の角度αは、側縁の内側端26a から
外側端 26b を通って延在する直線から、内端26a を通
る各半径に対して測られる。側縁26は隆起の斜めの部分
を形成し、この実施例ではこの部分は隆起の全長であ
る。
【0015】隆起は、側縁の間で測った幅だけでなく、
レンズ内面27に対する法線に対して測った高さにもテー
パーがつけられている。高さと幅の両方とも外縁29に向
った方向に増加する。図3aは隆起23の縦断面図を示す。
レンズの中央に最も近い隆起内側端24では高さh1 は約
0.0483cmで、外側端25ではその高さh2 はh1 の約2倍
すなわち 0.0965cm である。
【0016】図3bは、円弧r3 で形成された滑らかに彎
曲された表面を示す隆起23の軸に垂直な断面を示す。図
2のすべての隆起は同一寸法及び同一形状である。図2
の実施例では、環状部分の内径r1 は約3.81cmで、一方
外径r2 は約5.52cmである。外縁29は略々12.06cm の外
径を有する。環状部分22は全部で60の隣接した隆起を有
し、夫々が6度の円弧を包含する。各隆起対は夫々共通
の側縁26を有する。図4は、図2のレンズを有するリフ
レクタランプによって与えられる影の減少を示す2つの
光度分布曲線を重ねたものである。これ等の曲線は、レ
ンズ以外は同じである2つの75Wリフレクタランプのビ
ーム分布の三次元マッピングにより得たものである。破
線は、中央の八辺形の点刻された部分とこの点刻された
部分を取囲む円形のレンチキュラーの規則正しいパター
ンとを有する従来のレンズをもったランプ(ランプ1)
(フイリップス・ライティング・コンパニー製モデル
“X 3 ”)の光軸を通る1つの軸平面における光度であ
る。実線は図2に示した本発明のレンズを有するランプ
(ランプ2)の同じ平面の光度である。
【0017】図4において、Aは光軸を示す。垂直な線
Bは、垂直な線Cと同じ角度だけ光軸から離れている。
線Cでは、光度は両ランプに対して略々同じである。線
Bでは、両ランプとも線Cにくらべて影による光度の減
少を示している。けれども、ランプ1の光度(点B1)
はランプ2の光度(点B2)よりも著しく小さい。点B
1とB2との差ΔBは、従来のランプにくらべた本発明
のランプの影の減少を示す。ランプ2はまた従来のラン
プ1にくらべて光軸を中心とした均等性の改良も示す。
この改良された均等性は、本発明のレンズによる影の減
少に帰因する。1つの焦点面だけを示したが、影の減少
及びビームの均等性の改良は、光軸を通るその他の軸平
面にも同様に生じることを理解され度い。
【0018】ランプ軸上の最大光度の差は、ランプ1と
ランプ2のレンズの中央部分における点刻の差によるも
のであり、本発明のレンズの斜めの隆起による最大光度
の減少を示すものではないことに留意願い度い。前記の
ランプ2にくらべて少ない点刻をもったレンズを有する
75Wリフレクタランプは、14.350カンデラの最大光度
で、この最大値の50%において9度のビーム幅を有す
る。
【0019】本発明のランプはまた、米国特許第4,506,
316 号の径方向に延在する真直ぐな隆起を有するランプ
にくらべて影が少なくいこともわかった。以上本発明の
好ましいと思われる実施例を述べたが、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において種々の変形が可能であることは
明らかであろう。例えば、点刻密度、点刻された部分の
半径、斜めの溝の数や断面形及びその長さは、りフレク
タ及び光源の寸法及び形状に応じてすべて変えられるこ
とができる。隆起はまた例えば内側の径方向に延在する
部分及び外側の径方向に延在する部分を有することもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のランプの一部断面側面図。
【図2】図1のII−IIにおけるレンズの内面の平面図。
【図3】(a)隆起の一実施例の縦断面図。 (b)隆起の一実施例の一部の横断面図。
【図4】本発明と従来のレンズの光度一角度(ランプ軸
からの)のグラフ。
【符号の説明】
10 リフレクタ 10′ 光軸 20 レンズ 21 点刻部分 22 環状部分 23 ビーム形成素子 26 側縁 26a 側縁の内側端 26b 側縁の外側端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェリー スミス アメリカ合衆国 キンタッキー州 40336 アーヴィン リッチモンド ロード 6250

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸 (10′) を規定するリフレクタ(10)
    と、このリフレクタ内に配され且つ該リフレクタで略々
    取囲まれた光源(30)と、前記のリフレクタに隣接し且つ
    細長いビーム形成素子(23)を有する環状部分(22)とをも
    ったリフレクタランプにおいて、多数の細長いビーム形
    成素子(23)は斜めの部分を有し、これ等の斜めの部分
    は、該斜めの部分の内側端(26a) から外側端(26b) に延
    在する側縁(26)の各対によって夫々形成され、この側縁
    は、光軸から該側縁の前記の内側端を通って延在する各
    半径に対して鋭角をなして延在することを特徴とするリ
    フレクタランプ。
  2. 【請求項2】 側縁は、斜めの部分の内側端から外側端
    に非直線状に延在する請求項1のリフレクタランプ。
  3. 【請求項3】 側縁は円弧に沿って彎曲された請求項1
    または2のリフレクタランプ。
  4. 【請求項4】 斜めの部分は側縁の幅にテーパーがつけ
    られ、外側端よりも内側端が狭い幅を有する請求項1乃
    至3の何れか1項のリフレクタランプ。
  5. 【請求項5】 多数の斜めの部分は隣接し、共通の側縁
    を有する請求項4のリフレクタランプ。
  6. 【請求項6】 光源は光軸と整列された請求項1乃至5
    の何れか1項のリフレクタランプ。
JP5000269A 1992-01-08 1993-01-05 改良されたレンズを有するリフレクタランプ Pending JPH05258736A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/818,006 US5199787A (en) 1992-01-08 1992-01-08 Reflector lamp having improved lens
US07/818006 1992-01-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05258736A true JPH05258736A (ja) 1993-10-08

Family

ID=25224398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5000269A Pending JPH05258736A (ja) 1992-01-08 1993-01-05 改良されたレンズを有するリフレクタランプ

Country Status (6)

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US (1) US5199787A (ja)
EP (1) EP0550934B1 (ja)
JP (1) JPH05258736A (ja)
CA (1) CA2086711A1 (ja)
DE (1) DE69205407T2 (ja)
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MX9300012A (es) 1993-07-01
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