KR100323923B1 - 조명기구 - Google Patents

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KR100323923B1
KR100323923B1 KR1019940022963A KR19940022963A KR100323923B1 KR 100323923 B1 KR100323923 B1 KR 100323923B1 KR 1019940022963 A KR1019940022963 A KR 1019940022963A KR 19940022963 A KR19940022963 A KR 19940022963A KR 100323923 B1 KR100323923 B1 KR 100323923B1
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

조명기구가 평면의 각면(4)으로 형성된 오목 반사기(1)를 갖는다. 상기 각면은 발광 윈도우(3)를 향하여 제 1 평면(8) 사이에 연장되는 행(7)으로 배치된다. 또한 상기 각면은 제 2 평면(9)에 의해 경계 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 평면은 상기 반사기의 광축(2)과 평행하게 연장되지만, 서로에 대해서는 교차된다. 수단(30)이 반사기의 대칭면(6)을 가로지르는 평면에서 전기 광원(31')을 유지하기 위해 존재한다. 상기 조명기구는 상기 광원에 의해 발생된 광을 비교적 넓은 빔으로 집중시키고, 높은 정도의 균일성으로 짧은 거리로부터 영역을 조명하는 데 적합하다.

Description

조명기구
본 발명은 조명기구(luminaire)에 관한 것이며, 상기 조명기구는, 광축과, 상기 광축 상에 있는 광 중심과, 발광 윈도우 및, 상기 광축을 에워싸는 반사면을 갖추며 평면의 각면(facet)으로 형성되며 대칭면을 갖는 오목 반사기와, 상기 대칭면을 가로지르는 평면 및 광 중심 내의 반사기 내부의 전기 광원을 수용하는 수단을 포함하며,
상기 각면은 제 1 평면 사이에서 발광 윈도우로 각각 연장되는 행(row) 내에 배치되며, 서로 평행하며 제 1 평면을 가로지르는 제 2 평면에 의해 경계 형성된다.
이러한 조명기구는 US 4,929,863으로부터 공지되어 있다.
공지된 조명기구는 회전 대칭이며, 비교적 짧은 광원을 갖춘 전기 램프에 의해 발생된 광으로부터 협소한 빔을 형성하기에 적합하다. 그러므로, 이 조명기구는 타워와 같은 높이 100m 이상의 빌딩을 조명하기 위하여 사용될 수 있다. 공지된 조명기구는 또한 경기장과 같이 조명기구가 원주를 따라서 배치되는 큰 면적의 장소를 조명하기 위하여 사용될 수 있다. 협소한 빔 때문에, 조명기구는 50m 이상의 비교적 높은 장대 위에 배치되어야만 한다.
공지된 조명기구 내의 평면의 각면은, 발광 윈도우로 연장되며 제 1 평면에 의해 경계 형성되는 행 내에 배치될 뿐만 아니라 반사기의 축에 수직인 평행의 제 2 평면에 의해 경계 형성되는 연속의 원주형 밴드로 배치된다.
공지된 조명기구는, 협소한 빔으로 인해 조명기구로부터 비교적 짧은 거리에 위치된 물체의 단지 작은 부분만이 매우 높은 국부 조도로 조명될 수 있고, 많은 적용을 위해서는 조도가 너무 높다.
본 발명의 목적은 소형이며 비교적 넓은 균일한 광 빔을 적절히 제공하기 위한 개시 단락에 설명된 종류의 조명기구를 제공하는데 있다.
본 발명에 따라서, 상기 목적은 제 1 평면이 서로 평행하고 대칭면과 평행이며, 제 2 평면이 광축에 평행인 것으로 달성된다.
조명기구는 하기에 "수평 방향"으로 설명되는 대칭 평면을 가로지르는 방향으로 30°내지 45°의 비교적 넓은 균일한 빔을 형성한다. 이 폭은 하기에 "수직방향"으로 설명되는 대칭 평면보다 두 세배 크다. 예를 들어 1500 내지 2000W 의 높은 전력의 광원을 갖는 램프가 조명기구에 끼워질 때, 이는 축구장, 육상 경기장과 같은 경기장과 같이 넓은 면적의 장소를 25 내지 30m 의 비교적 낮은 높이의 장대로부터 조명하기에 매우 적합한 것이다. 그러나, 주어진 크기의 반사기가 비교적 적고 큰 각면을 갖출 때, 15 내지 25m의 비교적 낮은 높이에서 동일한 적용물을 위하여 동일한 전력의 광원과 연결하여 사용될 수 있다. 그러나, 대안적으로, 조명기구는 400 내지 1000W의 낮은 전력의 광원을 수용할 수도 있으며, 다양한 적용을 위해 실내 경기장과 같은 내부 조명을 위하여 10 내지 20m의 낮은 높이에서 사용될 수도 있다. 100W 또는 그 이하의 비교적 낮은 전력의 광원이 이러한 광원에 적합한 크기의 조명기구에서 또한 사용될 수도 있다. 조명기구는 홀 또는 방, 또는 사무실에서의 실내 조명을 위하여 또한 사용될 수도 있다.
본 발명에 따른 조명기구의 장점은, 빔 형성 특성의 손실 없이 주어진 개개의 조명기구가 대칭면을 가로지르는 폭넓은 크기의 광원 중 매우 광범위한 광원을 수용할 수 있다는 것이다. 한편, 광원은 상이한 치수의 조명기구에서 사용될 수 있다.
축방향으로 보았을 때 반사기가 그 자체의 각면으로 인해 거미집을 닮은 공지된 조명기구와 비교하여, 본 발명에 따른 조명기구의 반사기는 축방향으로 보았을 때, 발광 윈도우 외에는 실질적으로 직사각형 평면의 형태를 보인다. 공지된 반사기와 비교하여, 제 1 평면은 방사상이 아니라 서로에 대해 평행하고 또한 대칭면과 평행하며, 제 2 평면은 광축에 대해 수직이 아니라 평행하다.
반사기는 대칭면에서 제 2 평면과의 교차점을 갖는다. 적합한 실시예에서, 상기 교차점은 광 중심 내에 초점과 축을 갖는 곡선, 예를 들면 포물선 상에 놓인다. 상기 교차점은 제 1 곡선, 예를 들면 제 1 포물선의 지선(branch) 상의 광축의 제 1 측부에 놓이며, 제 1 곡선과 다른 제 2 곡선, 예를 들면 초점 및 큰 초점 거리를 갖는 다른 포물선의 지선 상의 광축의 다른 측부에 놓일 수 있으며, 상기 초점은 광 중심과 일치한다. 반사기의 상기 부분은 보다 넓은 빔을 제공할 수 있다. 당업자는 설계 중에 곡선의 선택을 통하여 구상된 적용물에 조명기구를 용이하게 적용하게 될 것이다.
상기 광축의 제1 측부에서, 교차점은 그 축이 반사기의 축과 예각을 형성하는 포물선 지선과 같은 제 1 곡선 상에 놓이고, 광축의 다른 측부에서 축이 반사기의 축과 반대 부호의 예각을 형성하는 제 2 곡선 상에 놓일 수 있다. 주로 수직방향으로의 빔의 폭은 조정될 수 있어서, 빔은 비대칭이 될 수도 있다.
상기 조명기구의 적합한 특성은 조명기구 내의 이중 반사가 높은 정도로 피해지는 것이다. 이 결과, 조명기구는 높은 효율을 갖는다.
이는 반사기 축이 대칭면에서 예각으로 각면과 교차할 때 및 대칭면을 가로지르는 평면에서 직각으로 각면과 교차할 때 적합하다. 이는 반사기가 전기 램프상으로 방사를 반사하는 것을 방지한다. 이는 반사기의 효율을 더욱 증가시킨다. 대안적으로, 반사기 축은 제 2 평면 내에 놓일 수 있으므로, 축에 의해 교차되는 각면이 없고, 이에 반하여 축은 두 개의 각면에 접한다. 상기 축은 또한 제 1 평면에 놓일 수 있으므로, 네 개의 각면에 접한다.
중심 각면, 즉 대칭면에 의하여 교차되는 각면을 갖는 조명기구의 실시예에 있어서, 상기 중심 각면은 수용되는 광원의 길이와 같거나 또는 그 보다 큰 상기 평면을 가로지르는 크기를 갖는다. 이러한 각면은 발광 윈도우에 타원형의 기본형상을 제공할 수도 있다. 상기 발광 윈도우는 또한 상기 중심 각면에 직면하여 원형의 기본 형상을 가질 수도 있다.
조명기구의 대안적인 실시예에 있어서, 반사기는 중심 각면을 가지지 않으며, 반사기 축은 제 1 평면에 놓인다.
상기 반사기는 중심 영역의 주위 보다 국부적으로, 예를 들면 축에 의해 교차되는 중심 영역에서 작은 각면을 갖춘다. 상기 반사기는 상기 영역 내에 부가평면, 예를 들면 상기 영역의 외부로 연장되지 않는 부가의 제 2 평면을 갖춘다. 중심 영역 내의 작은 각면은, 램프의 광으로부터 반사기에 의해 형성된 광 빔이 상기 작은 각면이 없는 것에 비해 높은 중심 값을 갖게 되는 결과를 초래한다.
특정 실시예에 있어서, 상기 반사기는 대칭면을 가로지는 축을 통하는 평면에 광 중심 내에 초점을 갖는 곡선, 예를 들면 포물선 상에 놓이는 제 1 평면과의 교차점을 갖는다. 광 강도 분포는 본 실시예에서의 수평 평면에 비교적 넓은 정점 영역을 갖는다.
그러나, 대칭면을 가로지르는 상기 평면 내의 교차점은 초점이 각각 대칭면으로부터 측면으로 이격되어 이동되는 두 개의 포물선 지선 상에 위치된다. 이에 의해, 상기 반사기는 반사기 내부로 조립되지 않고도 광원을 수용하도록 충분히 넓게 형성될 수 있다.
대칭면을 가로지르는 상기 평면 내의 교차점이 상이한 초점 거리를 갖는 두개의 포물선 지선 상에 위치되는 것이 가능하다. 따라서, 반사기는 수평 방향으로 비대칭인 광 빔을 발생시키는 것이 달성된다.
적합한 실시예에 있어서, 대칭면 내의 발광 윈도우에 인접한 각면은 정점으로서 광 중심과 함께 측정된 각도β를 정확히 형성하고, 한편 상기 평면에 남아있는 각면은 각도β±10%를 정확히 형성한다. 변형 실시예에 있어서, 광축을 통하며 대칭면에 수직인 평면 내의 발광 윈도우에 인접한 각면은 정점으로서 광 중심과 함께 각도 γ를 정확히 형성하고, 한편 상기 평면에 남아있는 각면은 각도 γ±10%를 정확히 형성한다. 본 실시예 및 변형 실시예의 장점은 조명 선속(flux)이 조명기구에 의해 형성된 빔의 상부 부분에서 증가한다는 것이다. 여기에서 "빔의 상부부분"은 최대 조명 선속의 절반이 조사되는 각도보다 광축에 대해 작은 각도로 조사되는 모든 광을 의미함을 알 수 있을 것이다. 이것의 적합한 결과는 보다 적은 수의 조명기구가 주어진 영역을 조명하기 위해 요구되거나 또는 낮은 전력의 램프들이 끼워지는 조명기구가 요구되는 것이다. 다른 결과는 보다 약한 광이 축에 대해 비교적 큰 각도로 조사되는 것이고, 이는 광이 불쾌하거나 눈부시게 될 수 있다. 이는 각면이 대칭면에서 동일하거나 실질적으로 동일한 각도를 모두 형성할 때 적합하다. 마찬가지로, 이는 각면이 축을 통하며 대칭면에 수직인 평면에서 동일하거나 실질적으로 동일한 각도를 형성할 때 적합하다.β와 γ의 값은 반사기내의 선택된 수의 각면과 함께 변화한다.
상기 조명기구는 대칭면에 수직인 위치에서 사용될 수도 있다. 반사기 내의축 상부에 장착된 스크린에 의해 반사기 축 상부에서 반사되지 않은 광의 조사를 제한하는 것이 적합하다. 상기 스크린은 광축으로부터 이격되어 대칭 평면을 가로질러 위치된다. 상기 스크린은 축으로부터 대향되는 측부에서 광을 흡수하고 축과 마주한 측부에서 광을 반사할 수도 있다. 반사기의 경사에 따라, 스크린은 수평 평면 상부의 조사를 고르게 방지할 수도 있다.
상기 조명기구는 광원이 전극들 사이의 방전 경로인 희유 원소 가스(rare gas), 수은 및 금속 할로겐 화합물을 갖춘 고압 방전 램프와 같은 전기 방전 램프를 수용할 수 있고, 또한 광원이 필라멘트인 할로겐 형광 램프와 같은 형광 램프를 선택적으로 수용할 수도 있다. 상기 램프는 완전히 반사기 내부에 위치될 수도 있다. 그러나, 램프의 전류 공급 컨덕터의 자유 단부가 부식을 덜 받게되는 반사기 외부의 비교적 차가운 지점에 있도록 반사기를 통해 돌출되는 램프를 갖는 것이 적합하다. 이러한 경우, 반사기 내부의 광원을 수용하는 램프 홀더와 같은 수단이 광을 차단할 수 없기 때문에, 효율이 높아진다.
상기 반사기는 램프가 수용될 수 있는 대칭면을 가로지르는 평면 내로 분리될 수도 있다. 이는 램프의 삽입을 용이하게 한다.
상기 반사기는 유리판으로 밀폐될 수 있는 하우징 내에 수용될 수도 있다. 그러나, 대안적으로, 반사기 자체는 조명기구의 일부 또는 외부 요소일 수도 있다.
전기 광원이 반사기 내부의 광원을 수용하는 수단에 영구적으로 합체되는 것이 또한 가능하다. 이에 의해 사실상 조명기구의 광도계 특성은 나쁜 영향을 받지 않는다.
본 발명에 따른 조명기구의 실시예를 도면을 참조하여 설명하겠다.
제 1 도, 제 2 도 및 제 3 도의 조명기구는 광축(2)과, 상기 광축 상에 있는 광 중심(2')과, 발광 윈도우(3) 및 상기 광축을 둘러싸는 반사면(5)을 구비하며 평면의 각면(4)으로 형성되고 대칭면(6)을 갖는 오목 반사기(1)를 포함한다. 상기 각면은, 제 1 평면(8) 사이에서 발광 윈도우(3)를 향하여 각각 연장되는 행(7) 내에 배치된다. 상기 각면은 또한 서로 평행하고 상기 제 1 평면(8)을 가로지르는 제 2 평면(9)에 의해 경계 형성 된다.
상기 조명기구는 대칭면(6)을 가로지르는 평면 및 광 중심(2') 내의 반사기 내부에 있는 전기 광원(31')을 지지하는 수단(30)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 수단은 이중-캡 전기 램프의 램프 캡(cap)을 각각 수용할 수 있는 두 개의 램프 홀더에 의해 형성된다. 그러나, 대안적인 실시예가 단일-캡 램프의 사용을 위해 설계될 수도 있다.
상기 제 1 평면(8)은 서로 평행하며 또한 대칭면(6)에 대해서도 평행하다. 상기 제 2 평면(9)은 광축(2)에 대해 평행하다. 도시된 조명기구는 하우징(15)을 갖는다. 도시된 실시예에서 발광 윈도우(3)는 대칭면을 가로지르는 가장 큰 지름으로 타원형 기본 형상을 갖는다.
상기 대칭면(6)에서, 반사기(1)는 제 2 평면(9)과의 교차점(41)(제 2 도)을 갖는다. 상기 교차점은 축(412)과, 반사기의 광 중심(2')과 실질적으로 일치하는 초점(413)을 갖는 제 1 곡선(411) 상에 놓인다. 상기 곡선은 사용된 척도에서 주어진 각면에 매우 인접하여 도면의 불확실성을 제공할 수 있기 때문에 도면에는 도시하지 않았다.
상기 광축(2)의 제 1 측부(10)에서의 대칭면(6)(제 2 도)에서, 반사기(1)는 제 2 평면(9)과의 교차점(41)을 갖추며, 상기 교차점은 제 1 곡선(411), 즉 도면에서 y2= 4 * 50.5x 인 포물선의 지선 상에 놓이며, 상기 광축(2)의 다른 측부(11)에서, 제 2 평면(9)과의 교차점(42)을 갖추며, 상기 교차점은 제 1 곡선(411)과 다른 초점(423) 및 축(422)을 갖는 제 2 곡선(421) 상에 놓인다. 도면에서 제 2 곡선은 y2= 4 * 51.5x 인 포물선의 지선이다. 상기 초점은 실질적으로 광 중심과 일치한다.
상기 반사기(1)의 광축(2)은 대칭면에서 예각으로(제 2 도). 대칭면을 가로지르는 평면에서는 직각으로(제 3 도) 각면(4)을 교차한다.
상기 반사기(1)는 광축(2)을 통하며 대칭면(6)을 가로지르는 평면에서 y2= 4 * 62.5x 인 포물선(20)에 접한다(제 3 도). 도시된 실시예에서, 상기 포물선의 초점은 일치하거나 실질적으로 일치한다.
수용되어지는 전기 고압 방전 램프(31)의 외곽선을 나타내는 제 2 도의 원 내부에 있는 작은 원(31')은 램프의 광원, 즉 방전 아크(arc)를 나타낸다. 상기 아크는 작동 중에 대류 흐름으로 인하여 램프(31)의 중심으로부터 이격되어 이동된다. 도면은 광축(2)이 수직선(V)과 65°의 각도 α를 형성할 때의 아크의 위치를 나타낸다. 상기 아크(31')는 램프(31)의 중심선(도시 안됨) 상부에 수직이다. 그러므로, 아크는 광 중심을 관통한다. 상기 각도 α는 도시된 조명기구를 위해 설계된경사각의 평균값이다. 조명기구의 현수 교점(suspension point) 바로 하부의 영역을 조명하기 위하여 작은 각도 α가 설정되며, 상기 영역을 조명하기 위한 큰 각도는 제거된다. 스크린(50)이 반사기에 존재하기 때문에(제 1 도 및 제 3 도 참조), 광선은 반사기 상에서 예비 반사 없이 조명기구를 떠날 수 있는 최상의 방향성을 갖는 광선이다. 상기 광선은 조명기구의 구상된 작동 위치에서 수평선(H) 하부에 남게된다. 그 결과, 조명기구는 빛의 산란을 거의 또는 전혀 초래하지 않는다.
제 4 도에서, 상기 대칭면(6) 내의 각면(4)은 상기 광축(2)의 제 1 측부(10)에서 제 2 평면(9)과의 교차점(41')을 갖추며, 상기 교차점은 제 1 곡선(411')상에 놓인다. 상기 축(412')은 반사기(1)의 광축(2)과 예각을 형성한다. 상기 각면(4')은 광축의 다른 측부(11)에서 제 2 평면(9)과의 교차점(42')을 갖추며, 상기 교차점은 축(422')이 반사기의 광축(2)과 반대 부호의 예각을 형성하는 제 2 곡선(421') 상에 놓인다.
상기 초점(413', 423')은 실질적으로 광 중심(2')에서 일치한다.
제 1 도 내지 제 3 도의 조명기구는 110㎜ 의 길이, 즉 대칭면을 통하는 각면의 폭과 일치하는 길이의 방전 아크를 갖는 2㎾ 의 금속 할로겐 화합물 방전 램프와 함께 사용된다. 제 5 도 및 제 6 도는 측정된 조명기구의 광 강도 분포를 나타낸다. 제 5 도는 최대 광 강도가 수직선에 대해 65°의 각도에서 얻어지는 것을 나타낸다. 실질적으로, 수평(수직선에 대해 90°)으로 조사되는 광은 없다. 스크린(50)(제 2 도)이 주어진 적용물, 즉 운동장 조명에 대해 손실될 수도 있는 빔에 광을 추가하는 경우에 상향으로 조사될 수도 있기 때문에, 분포는 수직선에대해 작은 각도까지 대칭이다. 상기 스크린은 낮은 높이의 넓은 빌딩의 조명을 위한 적용에서 생략될 수도 있다. 빔은 이것의 최대 강도의 절반의 면적에서 수직 평면으로 2 × 7.5°의 폭을 가진다.
제 6 도는 조명기구의 축을 통한 수평면에서의 광 강도 분포를 나타낸다. 수평 빔 폭은 2 × 22°이고, 수직 빔 폭의 세 배이다.
68 ⅹ 105㎡ 면적의 장소는 32m 높이의 네 개의 장대로부터 조명되고, 각각의 장대는 제 1 도 내지 제 3 도에 나타낸 바와 같이 10 개의 조명기구를 가지며, 각각 2㎾ 의 금속 할로겐 화합물 램프를 수용하며, 와이어 망사를 구비한 전면판을 갖는다. 표 1 의 조명 값은 조명기구가 상이한 위치에서 조준되는 것으로 얻어진다.
표에서, E 는 평균, Emax는 최대, 그리고 Emin은 최소 조도이다.
표에서 420 룩스의 높은 평균 조도(E)가 매우 높은 균일성(제 2 및 제 3 열에서의 높은 비율)으로 얻어지는 것을 나타낸다. 10% 높은 460 룩스의 조도(E) 조차도 실제적으로 매우 수용 가능한 균일성으로 현실화될 수 있다. 표에서 제 3 행의 숫자는 본 발명에 따른 조명기구가 사용되는 전등 설치의 설계에서 얼마만큼의 융통성이 있는가를 나타낸다. 제 1 값보다 15% 높은 평균 조도도 또한 주목할만한 균일성이 여전히 달성되고, 이는 경기장에 대한 국제적인 추천 값들을 만족시킨다.
도시된 조명기구는 금속 와이어 망사를 구비한 전면판의 사용에도 불구하고 80% 의 높은 효율성을 가진다. 반사기는 0.86의 반사도, 즉 입사광의 86%가 반사되는 거울 반사되는 양극 산화 처리된 알루미늄으로 형성된다. 이 조명기구에서 반사기의 흡수로 인한 광 손실은 발생된 광의 9% 이다. 상기 전면판에 의해 야기되는 반사 및 흡수는 입사광 량의 대략 8% 의 광 손실을 초래한다. 게다가, 상기 와이어 망사는 전면판을 통하여 분출되는 광의 대략 4.5%의 손실을 일으킨다. 이는 조명기구 효율이 80% 이기 때문에, 추가의 손실을 제공하는 조명기구 내부의 다중 반사를 높은 정도로 피하게 되는 것을 명확하게 보여준다.
제 7 도 및 제 8 도의 광 분포는 광원으로서 25㎜의 길이, 즉 대칭면을 통하는 각면의 폭의 1/4 이하에 대응하는 길이의 아크를 갖는 1800W의 방전 램프로 얻어졌다. 수직 빔 폭은 2 ⅹ 8°이고, 수평 빔 폭은 2 ×21°이다. 조명기구의 효율은, 이전 것 보다 훨씬 짧은 이러한 광원으로 또한 80% 이다.
110㎜ 의 수평 치수를 갖는 상기 훨씬 긴 광원으로 얻어진 동일한 반사기에서의 수평 빔 폭과 비교하여, 작은 수평 치수의 이 광원으로 얻어진 수평 빔 폭은 평면의 각면의 광 확산 효과를 나타낸다. 광원에 대한 각면의 상대적인 증대는 빔의 확장을 초래한다.
제 9 도, 제 10 도 및 제 11 도에서, 제 1 도, 제 2 도 및 제 3 도에 있는 부분에 대응하는 반사기(51)의 부분은 제 1 도, 제 2 도 및 제 3 도의 도면 부호 보다 50이 더해진 도면 부호를 갖는다.
이 반사기의 광축(52)은 제 2 평면(59)에 놓이므로, 축에 의해 수직으로 교차되는 각면이 없으며, 또한 제 1 평면(58)에 놓인다. 그 결과, 4 개의 각면이 축에 접한다. 상기 광축에 의해 교차되는 영역(55')내에서 반사기는 부가 평면, 도면에서는 각각 두 개의 행(57)위로 연장되는 두 개의 부가 평면(59')을 갖춘다. 따라서, 작은 각면(54')이 형성된다.
상기 반사기는 대칭면(56)을 가로지르며 램프가 수용될 수 있는 평면(62)으로 분리될 수 있다. 반사기의 발광 윈도우(53)는 서로를 가로지르는 방향으로 실질적으로 동일한 폭이며, 그러므로 원형 기본 형상을 갖는다.
대칭면(56)에서, 반사기(51)는 광 중심(52') 내에 축(462)과 초점(463)을 갖춘 포물선(461)에 접하며, 축(52)을 통하며 대칭면을 가로지르는 평면에서, 광중심과 실질적으로 일치하는 초점을 갖춘 곡선, 즉 도면에서 포물선(70)에 접한다.
25㎜ 길이의 방전 아크를 갖는 고압 방전 램프가 스크린(100)을 갖는 반사기(51)가 구비된 조명기구 내에 수용된다. 상기 램프는 1775W 의 전력을 소비한다. 조명기구에 의해 형성된 광 빔의 광 분포는 수직선과 45°의 각도를 형성하는 조명기구로 측정된다. 제 12 도에서, 상기 빔은 대칭면 내에서 18.5°의 폭을 가지며, 제 13 도에서, 축을 통하며 대칭면에 수직인 평면 내에서 45°의 폭을 갖는다.
조명기구는 80% 의 효율을 갖는다.
27㎜ 길이의 방전 아크를 갖는 250W의 고압 방전 램프가 이전의 조명기구의 0.7배 크기이며 직경 28㎝의 발광 윈도우를 갖추는 조명기구에 사용된다. 상기 조명기구는 비교적 큰 아크 길이를 갖는 이러한 램프에 의해 발생된 광의 80%를 포함하는 광 빔을 형성한다.
제 14 도 내지 제 17 도에서, 제 1 도의 구성 요소에 대응하는 구성 요소는 100이 더해진 도면 부호를 갖는다. 도시된 조명기구 반사기는 대칭면(106) 내의 발광 윈도우(103)에 인접한 각면(104')을 갖는다. 상기 반사기는 축(102)을 통하며 대칭면(106)에 수직인 평면 내의 발광 윈도우(103)에 인접한 각면(104')을 갖는다. 반사기의 나머지 각면은 도면 부호 104로 언급한다. 상기 대칭면(106)에서, 제 10 도의 경우에서와 같이, 반사기는 초점이 광 중심(102') 내에 놓이는 포물선에 접한다(제 15 도). 또한, 상기 반사기는 축(102)을 통하며 대칭면에 수직인 평면 내의 포물선에 접하며, 제 11 도의 반사기와 같이, 상기 포물선은 광 중심 내에 초점을 갖는다.
상기 각면(104')(제 15 도)은 광 중심(102') 내의 정점과 각도β를 정확히 형성한다. 이 평면 내의 다른 각면(104)은 각도β±10%, 도면에서는 정확하게 각도β를 형성한다.
상기 각면(104")(제 16 도)은 광 중심(102') 내의 정점과 각도 γ를 정확히 형성하고, 이 평면에 있는 다른 각면(104)은 각도 γ±10%를 정확히 형성한다. 도면에서, 상기 다른 각면은 각도 γ를 정확히 형성한다.
이러한 반사기를 구비한 조명기구는 25㎜의 방전 아크 및 1775W의 전력을 갖는 상술한 고압 방전 램프를 갖춘다. 상기 조명기구는 금속 와이어 격자를 구비한 유리판으로 밀폐된다. 상기 램프와 조명기구에 의해 발생된 빔 내의 광 분포는 제 18 도 및 제 19 도에 도시되었으며, 조명기구는 수직선에 대해 45°의 각도로 광축과 함께 하향으로 위치된다.
대칭면 및 수직면에서(제 18 도), 상기 빔은 절반의 폭 값, 예를 들면 0.5 Imax가 조사되는 방향 사이의 13.6°의 각도에 대해 5260 cd/klm 의 최대 조도의 강도(Imax)를 가지며, 정점은 광 중심에 있다. 곡선의 측면은 급 경사지고, 밑면은 낮으며, 이는 스크린(150)으로 인하여 큰 각도의 경우보다 작은 각도의 경우에 높아서, 조명될 영역은 유용한 목적을 잃곤 하던 잉여 광을 수용한다. 큰 각도에서의 낮은 조도의 강도는 낮은 섬광 위험을 나타낸다. 빔은 축을 통하며 대칭면에 수직인 평면에서 30°의 폭을 갖는다. 스크린(150)의 효과는 별개로 하더라도, 빔은 높은 정도의 대칭성을 가지며, 조명기구의 효율은 80% 이다.
제 1 도는 제 1 실시예를 축방향으로 도시한 도면.
제 2 도는 제 1 도의 선 II-II를 따라서 취한 반사기의 단면도.
제 3 도는 제 1 도의 화살표 III 방향에서 본 반사기의 평면도.
제 4 도는 제 2 도와 유사한 다른 실시예의 단면도.
제 5 도는 제 2 도의 평면에서 측정된 제 1 실시예의 광 분포 다이아그램.
제 6 도는 제 2 도의 평면에 수직이며 광축(2)을 통하는 평면에서 측정된 제 1 실시예의 광 분포 다이아그램.
제 7 도는 제 2 도의 평면에서 측정된 상이한 광원을 구비한 제 1 실시예의 광 분포 다이아그램.
제 8 도는 제 2 도의 평면에 수직이며 광축(2)을 통하는 평면에서 측정된 제 7 도와 동일한 광원을 구비한 제 1 실시예의 광 분포 다이아그램.
제 9 도는 반사기의 추가 실시예의 축방향 입면도.
제 10 도 및 제 11 도는 제 9 도의 X 및 XI 방향에서 본 입면도.
제 12 도는 제 10 도의 평면에서의 광 분포 다이아그램.
제 13 도는 제 11 도의 평면에서의 광 분포 다이아그램.
제 14 도는 반사기의 다른 실시예의 축방향 입면도.
제 15 도 및 제 16 도는 제 14 도의 XV 및 XVI 방향을 취한 측면도.
제 17 도는 제 14 도의 반사기의 사시도.
제 18 도 및 제 19 도는 제 15 도 및 제 16 도의 평면에서 제 14 도의 반사기 내의 램프로 각각 얻어진 광 분포 다이아그램.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1, 51, 101 : 반사기 2, 52, 102 : 광축
2', 52', 102' : 광 중심 3, 53, 103 : 발광 윈도우
4, 4', 40, 104 : 각면 6 : 대칭면
7, 57 : 행 8, 58 : 제 1 평면
9, 59 : 제 2 평면 41, 42 : 교차점

Claims (12)

  1. 광축(2)과, 상기 광축 상에 있는 광 중심(2')과, 발광 윈도우(3) 및, 상기 광축을 에워싸는 반사면(5)을 갖추며, 평면의 각면(4)으로 형성되며 대칭면(6)을 갖는 오목 반사기(1)와;
    상기 대칭면(6)을 가로지르는 평면 및 상기 광 중심(2') 내의 상기 반사기(1) 내부의 전기 광원(31')을 수용하는 수단(30)을 포함하며;
    상기 각면은 제 1 평면(8) 사이에서 상기 발광 윈도우(3)로 각각 연장되는 행(7) 내에 배치되며,
    서로 평행하며 상기 제 1 평면(8)을 가로지르는 제 2 평면(9)에 의해 경계 형성되는 조명기구에 있어서,
    상기 제 1 평면(8)은 서로 평행하고 상기 대칭면(6)과 평행하며,
    상기 제 2 평면(9)은 상기 광축(2)과 평행한 것을 특징으로 하는 조명기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대칭면(6)에서, 상기 반사기(1)는 상기 제 2 평면(9)과의 교차점(41)을 가지며, 상기 교차점은 축(412)과 초점(413)을 갖는 곡선(411) 상에 놓이며, 상기 초점은 상기 광 중심(2') 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광축(2)의 제 1 측부(10)에서, 상기 교차점(41)은 제 1 곡선(411) 상에 놓이며, 상기 광축(2)의 다른 측부(11)에서, 상기 교차점(41)은 상기 제 1 곡선(411)과 다른 축(422) 및 초점(423)을 갖는 제 2 곡선(421) 상에 놓이며, 상기 초점(423)은 광 중심(2')과 일치하는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반사기(1)의 광축(2)은 상기 대칭면(6)에서 예각으로, 상기 대칭면을 가로지르는 평면에서는 직각으로 각면(40)에 교차되는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광축(2)을 통하며 상기 대칭면(6)에 수직인 평면에서, 상기 반사기(1)는 상기 광 중심(2')과 일치하는 초점을 갖는 곡선(20)에 접하는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광축(52)은 제 2 평면(59)에 놓이는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광축(52)은 제 1 평면(58)에 놓이는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반사기(51)는 상기 광축(52)에 의해 교차되는 영역(55')내에 부가 평면(59')을 갖는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 대칭면(106)내의 발광 윈도우(103)에 인접한 각면(104')은 상기 광 중심(102')의 정점과 각도β를 정확히 형성하며, 상기 평면내의 다른 각면(104)은 각도β±10%를 정확히 형성하는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 축(102)을 통하며 상기 대칭면(106)에 수직인 평면내의 상기 발광 윈도우(103)에 인접한 각면(104")은 상기 광 중심(102')내의 정점과 각도 γ를 정확히 형성하며, 상기 평면내의 다른 각면(104)은 각도 γ±10%를 정확히 형성하는 것을 특징으로 하는 조명기구.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반사기(51)는 램프가 수단(80)에 수용되는 대칭면(56)을 가로지르는 평면(62)으로 분리 가능한 것을 특징으로 하는 조명기구.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    스크린(50)이 반사되지 않은 광의 조사를 억제하기 위해 상기 광축(2)으로부터 이격되어 상기 대칭면(6)에 횡방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 조명기구.
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