KR20090012102A

KR20090012102A - 조명 설비

Info

Publication number: KR20090012102A
Application number: KR1020080071479A
Authority: KR
Inventors: 마쿠스 괴레스; 마티아스 브레메리히
Original assignee: 엘코 류첸 게엠베하
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2009-02-02
Also published as: SG149768A1; AU2008203047A1; DE102007035396B4; EP2019253A3; DE102007035396A1; EP2019253B1; EP2019253A2; CN101373050A

Abstract

조명 설비(10)가 기술되고 도시된다. 원통형 표면(OF)을 가지는 패싯 세그먼트(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14j, 14k, 14l, 14m, 14n)이 접시 형상의 곡면의 반사기(21)의 내부면(30) 상에 배치되는 것으로 특징부가 이루어진다. 세그먼트의 원통축(m, m₁, m₂, m₃, m₄)은 반사기(21)의 정점 영역(S)을 따라서, 반사기 상의 세그먼트의 연결 영역(14b, 15f, 15i, 15n)에 있는 반사기(21)의 외부(38)에 적용될 수 있는 접선(T₁, T₂, T₃, T₄)에 대해 세그먼트의 배향이 변한다.

조명 설비, 광도 분포, 곡률 반경, 세그먼트

Description

조명 설비{LIGHT FIXTURE}

본 발명은 특허청구범위 제 1 항의 전제부에 따른, 빌딩 표면 또는 그 일부 또는 외부면을 조명하기 위한 조명 설비에 관한 것이다.

특허청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 조명 설비는 본 출원인의 독일 특허 출원 DE 10 2004 042 915 A1에 기초한다.

공지된 조명 설비는 내부에 다수의 패싯형 세그먼트(facet-like segment)를 가지는 반사기를 가진다. 각각의 세그먼트는, 안쪽으로 오목한 아치형인 표면을 가지며, 표면은 구형, 원통형 또는 비구형 기본 형상을 가질 수 있다.

DE 199 10 192 A1에 개시된 반사기는 광빔을 반사하도록 작용하고 또한 다수의 내부 패싯형 세그먼트를 가진다.

상기된 조명 설비에 유래하여, 본 발명의 목적은 광도(luminous intensity) 분포를 제어할 수 있도록 특허청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 조명 설비를 더욱 발전시키는 것으로 이루어진다.

이러한 목적은 본 발명에 따라서 특허청구범위 제 1 항의 특징부, 특히

a) 세그먼트는 기본적으로 원통 형상의 반사면을 가지며, 각각의 원통축은 각각의 원통형 세그먼트와 관련되며,

b) 다중의 원통형 세그먼트는 반사기의 정점(vertex) 영역과 자유 에지 영역 사이에 위치되며,

c) 원통축은 반사기의 길이 방향 중심축에 대하여 예각으로 정렬되고, 이에 의해, 원통축의 정렬은 정점 영역으로부터 세그먼트의 상이한 간격에 따라서 변하며,

d) 반사기 상의 원통형 세그먼트의 각각의 연결 영역에 있는 반사기의 외부에서의 각각의 접선(tangent)은 관련 세그먼트의 원통축과 편향각(deviation angle)을 형성하며,

e) 상기 편향각은 정점 영역으로부터 세그먼트의 상이한 간격에 따라서 변하는 것을 특징으로 하는 특징부에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 조명 설비는 빌딩의 표면 또는 빌딩의 부분의 표면 또는 외 부면의 조명을 위하여 사용된다. 본 발명에 따른 조명 설비는 특히 빌딩의 플로어(floor) 및/또는 벽 및/또는 천장 구역(ceiling area)을 특히 불균일한 방식으로 조명하기 위하여 사용된다. 본 발명에 따른 조명 설비가 실외 조명 설비로서 디자인될 때, 예를 들어, 노면, 전망 구역, 또는 공원형 구역이 또한 조명될 수 있다. 본 발명에 따른 조명 설비는 유사하게 그림 또는 조각과 같은 물체를 조명하기 위하여 사용된다.

조명 설비는 본질적으로 접시 형상의 곡면 반사기, 특히 포물선 모양 반사기, 즉 본질적으로 포물선 모양 단면을 가지는 반사기를 포함한다. 길이 방향 중심축을 중심으로 회전 대칭인 기본 형상을 반사기가 가지는 것이 유익하다.

광원은 반사기의 내부에 제공될 수 있다. 이러한 광원은 예를 들어 HIT-TC-CE 또는 다른 금속 할로겐 램프와 같은 HIT 램프, 또는 대안적으로 하나 이상의 LED일 수 있다. 부가하여, 다중 HIT 램프는 반사기의 내부에 제공될 수 있다. 반사기에 있는 개구를 통하여, 특히 반사기의 정점 영역에 제공된 개구를 통하여 단지 하나의 램프가 반사기의 내부에 삽입되는 것이 유익하다. HIT 램프 외에, QT9, QT12, 또는 QT16 조명 수단과 같은 저전압 할로겐 형광 램프가 사용될 수 있다. 본질적으로 점 형상(piont-shaped) 광원, 즉 특히 작은 체적으로부터 발광하는 조명 수단을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

무수히 많은 패싯 세그먼트가 반사기의 내부면에 제공된다. 반사기의 내부면은 패싯 세그먼트에 의해 전체적으로 또는 부분적으로, 즉 특정의 부분 영역을 따라서 점유될 수 있다. 예를 들어, 단지 하나의 90°의 원주방향 각도 영역, 즉 1/4 원형 구역이 패싯 세그먼트에 의해 점유되고, 반사기의 나머지 3/4 원형 구역이 본질적으로 매끄러운 디자인을 가지는 것이 바람직하다.

각각의 세그먼트는 내부를 향하여 굽어진 표면을 가진다. 세그먼트중 적어도 일부는 기본적으로 원통 형상의 반사면을 가진다. 이러한 것은 세그먼트가 하나의 몸체(body)로 만들어지는 것을 의미하며, 몸체는 원통형 몸체, 특히 규칙적인(regular) 원통으로부터 기원하는 구획적인(sectional) 몸체의 형태로 한다. 원통축은 각각의 원통형 세그먼트와 결합될 수 있다. 원통축은 원통형 베이스 몸체의 길이 방향 중심축이거나, 또는 상기 길이 방향 중심축과 평행하다. 각각의 원통형 베이스 몸체는 바람직하게 규칙적인 원통형 베이스 몸체이다.

원통형 세그먼트의 반사면은 광원으로부터 발광된 광선의 반사에 기여하는 원통형 세그먼트의 표면 지역이다. 반사면은 원통형 베이스 몸체의 길이 방향 중심축을 주위로 굽어진다.

본 출원에서, 원통축은 원통형 세그먼트의 길이 방향 중심축에 평행하게 연장하는 임의의 축을 지칭한다.

다중 원통형 세그먼트는 반사기의 정점 영역과 반사기의 자유 에지 영역 사이에 제공된다. 이러한 원통형 세그먼트는 서로 일직선으로 인접하여 위치되고, 그러므로 계단 또는 톱니 구조의 방식으로 서로 통합된다. 2개의 원통형 세그먼트가 서로 간격을 두고 세팅되는(set) 것이 또한 바람직하고, 평탄 또는 매끄러운 표면 또는 상이한 비원통형 곡률(noncylindrical curvature)을 가지는 세그먼트가 서로 떨어져 세팅되는 원통형 세그먼트 사이에 제공된다.

본 발명에 따른 조명 설비에서, 원통축은 반사기의 길이 방향 중심축에 대하여 예각으로, 즉 90°미만의 각도로 정렬된다. 그러므로, 원통형 세그먼트는 그 원통축이 반사기의 길이 방향 중심축에 대해 예각으로 교차하는 방식으로 위치된다. 반사기의 길이 방향 중심축에 대한 원통축의 정렬은 반사기의 정점 영역으로부터의 상이한 간격에 따라 다양한 세그먼트에 대하여 변한다.

연결 영역은 각각의 세그먼트와 관련된다. 세그먼트의 연결 영역은 세그먼트가 반사기 상에 연결되는 세그먼트의 영역을 지칭한다. 이러한 것은 예를 들어 특정 원통형 세그먼트의 헤드 영역, 즉 반사기의 정점 영역에 가장 가까운 원통형 세그먼트의 영역일 수 있거나, 또는 특정 원통형 세그먼트의 측면 영역일 수 있다. 세그먼트의 연결 영역은 바람직하게 반사기에 가장 가까운 세그먼트의 각각의 영역이다. 반사기의 외부에 대한 접선은 반사기 상의 세그먼트의 임의의 연결 영역에 적용될 수 있다. 반사기의 외부는 내부로부터 떨어져 대면하는 측으로 이해된다. 이에 관하여, 반사기의 외부가 문양이 없고 반사기가 매우 얇은 벽 두께를 가지는 것으로 추정된다. 반사기의 문양이 있는 외부의 경우에, 접선은 반사기의 기본 형상을 한정하는, 예를 들어 포물선 모양과 같은 가상의 곡면에 적용된다.

편향각은 접선과 관련 세그먼트의 원통축에 의해 한정된다. 편향각은 바람직하게 예각이며, 반사기의 정점 영역으로부터 세그먼트의 상이한 간격에 따라서 변한다.

다시 말하면, 원통형 세그먼트는, 반사기의 단면을 통하여 보았을 때, 빛의 광 편향(optical deflection)에 기여하는 원통의 길이 방향 측부, 즉 측면이 반사 기의 기본 형상과 다른 폴리라인(polyline) 구조를 형성하기 위하여 배향되도록 배치되고 배향된다.

그러므로, 예를 들어, 기본적으로 포물선 모양 곡면을 가지는 반사기의 사용에 의하여 그리고 원통형 패싯의 적절한 위치 선정에 의하여, 타원형 기본 형상을 가지는 반사기가 시뮬레이팅될(simulated) 수 있다. 이러한 것은 예를 들어 타원형 단면을 가지는 반사기와 비교하여 콤팩트한 디자인의 반사기를 허용하고, 그러므로 조명 설비가 작은 설치 깊이로 디자인되는 것을 가능하게 한다.

다른 한편으로, 임의의 주어진 광도 분포가 본 발명의 교시에 따라서 원통형 패싯을 위치시키는 것에 의하여 만들어질 수 있다. 예를 들어, 특정된 라이트 필드(light field) 내에서 완전하게 균일한 디자인을 가지는 광도 분포가 달성될 수 있다. 대안적으로, 조명 설비가 빌딩의 룸과 같은 플로어 및 벽 구역을 조명하기 위해 사용되면, 벽은 특히 균일한 방식으로 조명될 수 있다. 이러한 것은 상부 벽 구역을 향하여 광의 부분을 반사시키는 것에 의해 달성된다.

원통형 반사면을 가지는 패싯의 사용은 광빔이 원통형으로 굽어진 표면을 타격하는(striking) 것으로 분기되기(diverged) 때문에 특히 균일한 광도 분포를 허용하여 "소프트 광(soft light)"을 생성한다. 동시에, 상이한 편향각을 가지는 원통형 세그먼트의 사용은 광도 분포가 원하는 방식으로 영향을 받는 것을 허용한다.

편향각이 반사기의 정점 영역으로부터 세그먼트의 상이한 간격에 따라 변하는 방식으로의 패싯의 위치 선정은 광의 특정 부분이 목표된 방식으로 상향 또는 하향하여 반사되는 것을 허용한다. 용어 "상향" 및 "하향"은 반사기를 단면으로 보 았을 때 반사기의 천장 장착 설치(ceiling-mounted installation)를 지칭한다. 다시 말하면, 광의 부분이 세그먼트에서 편향각에 의해 반사기의 길이 방향 중심축에 대해 임의의 주어진 각도로 마음대로 반사될 수 있다. 그러므로, 광도 분포는 필요한 방식으로 변할 수 있다.

본 발명의 추가의 유익한 실시예에 따라서, 광원은 점 형상의 디자인을 가진다. 이러한 것은 매우 작은 체적으로부터 발광하는 본질적으로 점 형상의 디자인을 가지는 광원을 수반한다. 저전력 할로겐 램프의 형태로 하는 HIT-TC-CE 램프, QT 램프와 같은 금속 할로겐 램프는 광원으로서 유익하게 사용될 수 있다. 물론, 다중 조명 수단 또는 조명 수단의 그룹은 바람직하게 반사기의 초점 가까이 또는 초점에서 반사기의 내부에 제공될 수 있다. 이러한 것은 한편으로는 특히 앞에서 기술된 양호한 광도 분포를 허용하고, 다른 한편으로는 높은 광속(luminous flux)을 허용한다.

본 발명의 추가의 유익한 실시예에 따라서, 반사기는 본질적으로 포물선 모양 단면을 가진다. 반사기는 그 결과 포물선 모양 반사기로서 디자인된다. 반사기는 유익하게 본질적으로 회전 대칭인 기본 형상을 가진다. 다시 말하면, 세그먼트의 비대칭 배열의 가능성을 고려함이 없이, 접시 형상의 반사기는 반사기의 길이 방향 중심축을 중심으로 본질적으로 회전 대칭인 몸체에 의해 형성된다.

그 결과, 반사기는 유익하게 본질적으로 원형의 광 출구 개구(light exit opening)를 가진다. 반사기가 조명 설비에 부착되는 것에 의하여, 반사기의 자유 에지는 조명 설비 및/또는 예를 들어 스크류와 같은 부착 수단을 위한 하우징의 일 부에 의해 중첩될 수 있다. 조명 설비가 천장 장착 설치로서 또는 하향 조명으로서 디자인되면, 반사기의 자유 에지 영역은 예를 들어 천장의 표면과 동일 평면으로 종료할 수 있다.

본 발명의 유익한 실시예에 따라서, 세그먼트의 곡률 반경은 횡렬(row)을 따라서 변한다. 횡렬은 반사기의 길이 방향 중심축을 중심으로 하는 원형 링으로 세그먼트가 배열된 것을 지칭한다. 세그먼트가 반사기의 전체 내부면을 따라서 배열되는 경우에 대하여, 횡렬, 또는 횡렬의 적어도 일부는 폐쇄될 수 있다. 세그먼트가 반사기의 내부면의 단지 하나의 원주방향 각도(circumferential angular) 영역을 따라서 배열되면, 횡렬은 마찬가지로 반사기의 내부면의 하나의 원주방향 각도 영역에 걸쳐서 연장할 수 있다.

횡렬을 따라서 세그먼트의 곡률 반경을 변화시키는 것에 의하여, 회전 대칭 반사기과 본질적으로 점 형상의 빛이 사용될 때, 회전 대칭과 다른 광도 분포가 달성될 수 있다. 예를 들어, 본질적으로 타원형 디자인을 가지는 광도 분포가 만들어질 수 있으며, 이는 예를 들어 공원형 구역을 조명하기 위하여 또는 조각 스포트라이트로서 조명 설비에서 사용하기 위하여, 즉 조각의 조명 또는 유사한 물체의 조명을 위하여 특히 적합하다.

조명 설비는 빌딩에서 천장에 직접 설치될 수 있으며, 하향 조명으로서 디자인될 수 있다.

대안적으로, 조명 설비는 전도체 트랙에 의해 빌딩의 룸의 천장에 직접 부착될 수 있다. 후자의 2개의 적용예에서, 조명 설비는 빌딩 룸의 벽의 영역과 룸의 플로어의 영역을 동시에 조명할 수 있다. 룸의 단지 하나의 벽과 플로어의 일부만이 조명되는 경우에 대하여, 세그먼트의 곡률 반경은, 예를 들어 반사기의 1/4 원형 세그먼트가 제 1 반경을 가지는 원통형 패싯에 의해 점유되고, 반사기의 대략 270°원주 영역에 대응하는 나머지 3/4 원에 있는 다른 세그먼트가 상이한 곡률 반경을 가지는 세그먼트에 의해 점유되는 방식으로 횡렬을 따라서 변한다.

상기된 1/4 원의 원주 영역에서 원통형 패싯의 특별한 위치 선정에 의하여, 특히 균일한 방식으로 빛나도록 벽을 조명하고 높은 수직 높이로 조명하는 것이 가능하다. 이러한 조명 설비를 사용하는 것에 의하여, 최종 결과는 비회전 대칭 광도 분포의 생성이다.

비교 가능한 조명 설비는 또한 마찬가지로 플로어의 영역의 동시 조명과 함께 빌딩의 룸, 예를 들어 긴 복도에 있는 2개의 마주한 벽의 조명을 위해 디자인될 수 있다. 이러한 실시예에서, 반사기의 전체 내부면은, 특히 반사기의 길이 방향 중심축을 통과하는 2개의 평면에 대해 대칭인, 반사기의 대칭 이중평면이 따르는 4개의 세그먼트로 분할되고, 2개의 평면은 서로에 대해 직각이고 반사기의 길이 방향 중심축에서 교차한다.

본 발명의 추가의 실시예에 따라서, 세그먼트의 곡률 반경은 횡렬을 따라서 모두 동일하다. 특히, 본 발명의 이러한 실시예를 사용하는 것에 의해, 특히 균일한 광도 분포가 만들어질 수 있으며, 특히 본질적으로 회전대칭인 광도 분포가 만들어질 수 있으며, 이러한 광도 분포는 조명된 표면을 따라서 실질적으로 일정하다.

세그먼트의 곡률 반경은 종렬(column)을 따라서 변하거나 일정하게 유지될 수 있다. 종렬은 반사기의 정점 영역과 자유 에지 영역 사이에 인접하여 위치된 동일한 원주각 영역을 따르는 세그먼트의 배열을 지칭한다. 필요한 특정 광도 분포는 세그먼트의 곡률 반경이 종렬을 따라서 변하거나 또는 일정하게 유지되는지를 결정한다. 예를 들어, 종렬을 따르는 세그먼트의 곡률 반경은 비교적 좁게 방사하는 광원뿔(light cone), 또는 대안적으로 크게 확장된 광원뿔을 달성하도록 변경될 수 있다.

본 발명의 하나의 유익한 실시예에 따라서, 원통형 세그먼트는 반사기의 내부면의 부분 영역을 따라서, 또는 반사기의 내부면의 다중 부분 영역을 따라서 연장한다. 그러므로, 예를 들어, 반사기의 내부면의 대략 90°의 1/4 원형 세그먼트만이 원통형 세그먼트에 의해 점유되는 것이 가능한 반면에, 반사기의 나머지 3/4 원형 영역(270°)은 본질적으로 매끄러운 디자인을 가진다. 그러므로, 예를 들어, 필요한 방식으로 패싯이 없는 반사기와 다른 광도 분포를 가지는 반사기가 용이하게 제조될 수 있다. 대안적으로, 반사기의 내부면은 원통형 및 구형 또는 비구형 세그먼트에 의해 조합하여 점유될 수 있다. 그러므로, 반사기의 제 1 원주각 영역은 원통형 패싯에 의해 점유될 수 있으며, 반사기의 또 다른 원주각 영역은 구형 또는 비구형 세그먼트에 의해 점유될 수 있다.

끝으로, 원통형 세그먼트는 또한 반사기의 전체 내부면을 따라서 연장할 수 있다.

본 발명의 추가의 실시예에 따라서, 편향각은 반사기의 자유 에지 영역 가까 이 있는 세그먼트가 정점 가까이 있는 세그먼트보다 큰 편향각을 가지는 방식으로 변한다. 이러한 구성의 사용에 의해, 광의 많은 수의 부분이 큰 간격으로 외측으로, 즉 큰 간격으로 상향하는 천장 장착 설치에 대해 반사될 수 있어서, 벽의 상부 벽 영역 또한 마찬가지로 조명된다.

본 발명의 추가의 실시예에 따라서, 원통형 세그먼트는 적어도 적소에 반경방향 언더컷(undercut)을 가진다. 이러한 것은 종렬을 따라서, 즉 축선 방향으로 적어도 2개의 인접한 세그먼트가 축선 방향으로 보았을 때 중첩이 이루어지도록 구성되는 것을 의미한다. 이러한 것은 원통형 패싯의 특히 유익한 위치선정을 허용하여서, 광원에 의해 발산된 빛의 일부분이 반사기의 자유 에지 영역에 매우 근접하여 지나도록 발산된다. 예를 들어, 조명 설비가 룸 구역의 벽 영역을 또한 조명하도록 의도되는 하향 조명으로서 사용될 때, 벽 영역의 매우 높은 수직 구역이 이러한 방식으로 조명될 수 있다.

원통형 세그먼트를 가지는 반사기가 프레스 방법에 의해 제조되는 알루미늄 반사기인 것이 특히 유익하다. 본 발명에 따라서 적절한 신규의 공구를 사용하는 것에 의하여, 첫 번에 언더컷 구성을 달성하는 것이 가능하다.

원통형 세그먼트는 원주 방향으로 진행하는 환형의 횡렬을 따라서, 그리고 정점 영역으로부터 에지 영역으로 연장하는 반경 방향 종렬을 따라서 배치될 수 있다. 각각의 2개의 이격된 횡렬로 세그먼트는 원주각 오프셋을 한정할 수 있다.

본 발명의 추가의 이점은 다른 종속항뿐만 아니라 도면에 도시된 다수의 실시예의 다음의 설명을 참조하여 보여진다.

본 발명에 따라서, 조명 세기 분포를 제어할 수 있으며, 더욱 발전된 구조를 가지는 조명 설비가 제공될 수 있다.

도면에서 도면 부호 10으로 도시된 본 발명의 조명 설비는 다음과 같이 기술된다. 비교 가능한 부분 또는 요소의 명료성을 위하여, 때때로 소문자 및/또는 아래 첨자의 추가와 함께 동일한 도면 부호가 기입되는 것을 먼저 유의하여야 한다. 이러한 것은 또한 종래의 조명 설비에도 적용한다.

먼저, 출원인의 종래의 조명 설비가 도 1 및 도 1a를 참조하여 기술된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 조명 설비(10a)는 빌딩의 룸의 천장(D)에 설치되도록 의도된다. 조명 설비는 반사기(21)의 초점(F) 또는 초점 가까이에 배열된 발광 수단(도시되지 않음)을 포함한다. 이를 위해, 반사기(21)는 특히 그 정점에 도 1에는 도시되지 않았지만 도 1a에 명확히 도시되어 있는 구멍(11)을 구비하고, 구멍을 통하여 광 에미터(emitter)가 삽입될 수 있다. 종래의 조명 설비(10a)는 하우징(도시되지 않음), 광 에미터를 위한 소켓 또는 마운트(도시되지 않음), 및 예를 들어 작동 설비와 같은 다른 부품 또는 요소를 가진다.

종래의 조명 설비(10a)는 대략 좌측 한계(LB)와 우측 한계(RB) 사이의 영역에서 빌딩 룸의 플로어 표면(B)을 조명하고, 동시에 대략 하부 한계(UB)와 상부 한계(OB) 사이에서 측벽(SE)을 조명한다. 조명 설비(10a)의 반사기(21)는 주로 포물선 모양이며 그 길이 방향 중심축(M)을 중심으로 회전 대칭인 단면을 가진다. 반사 기의 내부는 주로 매끄럽고, 즉 내부면 상에 세그먼트 또는 혹(bump)이 형성되지 않는다.

도 1a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 원주각(β)의 영역은 에지 노치(12, edge notch)를 구비한다. 에지 노치(12)는 초점(F)에 있는 광원으로부터 발산되는 광이 별도의 반사기 요소(13) 상에 놓이도록 한다. 그러므로, 반사기 요소(13)는 반사기(21)의 외피 외측에 장착된다. 그러므로, 도 1에서 상부 에지(OA)와 하부 에지(UA) 사이에 제공되는 반사기(21)의 영역이 절개되고, 이러한 것은 도 1에는 명확하게 도시되어 있지 않지만, 도 1a에 명확하게 도시되어 있다. 빛은 광원으로부터 시작하여, 반사기(21)에 의한 차단없이 반사기 요소(13)로 직접 진행할 수 있다. 도 1a에 도시된 점선(L)은 노치가 만들어지기 전에 노치(12)의 영역에서 반사기(21)의 자유 에지(R)를 도시한다.

반사기 요소(13)는 가능한 높이 있는 측벽(SE), 즉 가능한 천장(D) 가까이를 조명하도록 작용한다. 측벽(SE)의 균일한 조명이 특히 필요하다.

반사기의 길이 방향 중심축(M)의 좌측으로의 광원으로부터 외측으로 가며 도 1에서 반사기(21)의 좌측 절반부에 도시된 빔 묶음은 좌측 반사기 절반부 상에서 반사되어, 주로 플로어(B) 상으로 나란하게 하향하여 강하하며, 원주각(β) 내측에서 요소(13)를 타격하는 광은 측벽(SE)을 조명할 수 있다. 그러므로, 대체로 비대칭인 광 분포가 초래된다.

주로 회전 대칭인 반사기가 제조되고, 그런 다음 펀칭되거나 절개되며, 별도의 반사기 요소(13)가 끼워져야만 하기 때문에, 도 1 및 도 1a에 도시된 이러한 반 사기의 제조는 매우 복잡하다. 부가하여, 별도의 반사기 요소(13)는 별도로 제조되어야만 하고, 조립 동안 반사기(21)에 대해 매우 정밀하게 위치되어야만 한다.

대조적으로, 다음에 기술되는 본 발명의 조명 설비는 매우 간단하고, 특히 광학 기술이란 점에서 다수의 이점을 제공한다. 본 발명의 조명 설비(10)는 먼저 도 2를 참조하여 기술된다:

도 2는 도 1에서와 같이 본, 본 발명의 조명 설비(10)의 제 1 실시예를 도시한다.

도 1을 보았을 때, 본 발명의 조명 설비(10)가 또한 천장(D)에 장착되어 빌딩 측벽(SE)과 플로어(B)를 조명하기 위하여 적절하다는 것이 초기에 명백하다. 명료성을 위하여, 도 1의 플로어(B)와 측벽(SE)의 하부 부분은 도 2에서 생략되었다.

더욱이, 도 1과 도 2의 비교는 2개의 반사기가 어떻게 동일한 기본 형상을 가지는지를 도시한다. 두 반사기(21)는 주로 컵 형상이며, 포물선 모양 단면을 가진다. 계단형 또는 톱니형 구조가 본 발명의 조명 설비(10)를 위한 반사기(21)의 내부면(30)에 형성되는 것은 자명하다. 이러한 톱니형 구조는 원통형 요소에 의해 도 2의 실시예에 형성되고, 다음에 도 2, 도 3, 도 4, 도 4a, 도 14 및 도 15를 참조하여 상세히 기술된다.

매우 개략적인 평면도로, 도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 조명 설비를 위한 반사기(21)의 내부를 도시한다. 여기에서, 다수의 원통형 패싯형 세그먼트(14n, 14m, 14i, 14n₁, 14n₂, 14n₃)는 원주각(β)을 따라서 반사기(21)의 내부 면(30)에 배열된다. 도 4에 도시된 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 반사기의 나머지 영역(γ)은 주로 패싯이 없으며, 즉 매끄럽다. 이러한 패싯이 없는 영역은 도면부호 TE로 표시되고, 예를 들어 대략 250°의 부분적인 영역을 나타내는 하편, 각도 영역(β, 이하 '각도 영역'이라 한다)은 약 110°이다. 자연적으로, 각도 영역(β및 γ)은 필요한 적용에 따라서 변할 수 있다. 상이하게 형상화된 영역은 또한 적용에 따라서 변할 수 있다. 도 4a는 도 4에 대해 변경된 본 발명의 반사기(21)의 실시예를 도시하고, 반사기의 내부면(30)은 원통형 세그먼트로 완전히 채워진다. 도 4b는 도 4a에 대해 변경된 본 발명의 반사기(21)의 실시예를 도시한다.

도 2는 다수의 패싯(14a, 14b, 14c, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14j, 14k, 14l, 14m 및 14n)이 어떻게 반사기(21)의 정점(S)으로부터 시작하여 반사기의 자유 에지(R)에 제공되는지를 도시한다. 도 3a는 도 2에 있는 원(Ⅲ)에 대응하는 부분 절단 확대도로 패싯(14k, 14l, 14m 및 14n)을 도시한다. 이러한 것들은 반사기(21)의 정점과 에지(R) 사이에서 서로 이웃한 종렬로서 인접하여 배치되는 오프셋 원통형 패싯이다.

도 4a는 각도 방향(U)으로 바로 인접하여 배열되는 다수의 패싯을 도시한다. 그러므로, 도 4a에 있는 최외측 횡렬에, 3개의 세그먼트(14n₁, 14n₂, 14n₃)가 있으며, 도 4a는 예를 들어 4개의 최외측 세그먼트(14i₁, 14i₂, 14i₃, 14i₄)가 있다. 이러한 4개의 세그먼트는 도 14에서 확대도로 도시된다.

도 14는 예를 들어 원통형 세그먼트(14i₁)의 표면(OF)을 타격하는 평행한 빔 묶음을 발산하는 광원(18)을 개략적으로 도시한다. 4개의 평행한 빔을 가지는 빔 묶음이 도시된다.

이러한 원통형 세그먼트(14i₁)를 사용한 예로서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 원통형 세그먼트(14i₁, 14i₂, 14i₃, 14i₄)의 표면(OF)은 반사기(21)의 내부(19)를 향하여 오목한 아치형이고, 반경(r), 길이(l) 및 중심축(m)을 가진 원통으로 형성된다. 도 14에서, 반경(r)과 원통 중심축(m)은 세그먼트(14i₄)에 대해 점선으로 도시된다. 각각의 원통형 세그먼트(14i₁, 14i₂, 14i₃, 14i₄)가 그 반경(r), 그 원통 중심축(m), 및 그 원통 길이(l)를 사용하여 정의될 수 있다는 것이 중요하다.

파라미터 m, r 및 l은 개개의 세그먼트에 대해 변할 수 있다. 특히, 원통 중심축(m)은, 반사기(21)의 정점(S)으로부터, 세그먼트의 연결 지점 또는 연결 영역(15)에서 반사기에 적용될 수 있는 접선의 방향으로 개개의 세그먼트의 간격의 함수로서 변할 수 있다.

반경(r)을 구비한 표면(OF)의 곡률로 인하여, 세그먼트(14i₁)를 타격하는 평행한 빔 묶음은 펼쳐진다. 상기 예에 도시된 4개의 광빔은 평행한 입사 광빔에 대해 상이한 편향각(δ₁, δ₂, δ₃, δ₄)을 가진다.

다른 원통형 세그먼트(14i₂, 14i₃, 14i₄)도 자연적으로 비교 가능한 방사 거동을 설명한다.

종렬을 따르는 세그먼트의 수와 횡렬을 따르는 세그먼트의 수는 자유롭게 선 택될 수 있다. 종렬의 수와 횡렬의 수 또한 자유롭게 선택 가능하다.

원통형 반사 표면(OF)의 곡률이 광도 분포의 넓은 균질화에 대비할 수 있지만, 본 발명의 교시에 따라서, 추후에 기술되는 원통형 세그먼트의 특별한 배향과 함께 필요한 조명 광도 분포를 달성하는 것이 가능한 한편, 언더컷(HI, HM, HN)을 제공한다. 이를 위해, 기준이 초기에 도 2 및 도 15에 대해 만들어진다.

도 15는 도 2에서와 같은 본 발명의 조명 설비(10)의 반사기(21)의 개략 확대도이다. 이 경우에, 종렬로 제공되는 모든 원통형 세그먼트(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14k, 14l, 14m, 14n)가 도시된다. 반사기(21)는 정점(S)과 에지(R)를 가지며, 단면 형상은 초점(F)을 가지는 포물선 모양으로 형상화된다. 그 기본 형상에 의하여, 반사기(21)는 길이 방향 중심축(M)을 중심으로 회전 대칭이다. 그러나, 도 4 및 특히 도 4b로부터 알 수 있는 바와 같이, 원통형 세그먼트는 회전 대칭으로 분포되지 않아야만 한다.

원통형 세그먼트(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14k, 14l, 14m, 14n)는 각각 연결 영역(15)을 통하여 반사기(21)에 연결된다. 각각의 세그먼트가 반사기의 기본 형상에 부합하는 원통형 세그먼트의 부분은 연결 영역(15)이라고 한다. 예를 들어, 세그먼트(14n)는 반사기(21)의 포물선 모양의 기본 형상과 함께 지시된 원통축(m₄)에 대한 교차 지점(P_n)의 대략 부근에 위치된 연결 영역(15_n)을 가진다.

접선(T₄)은 이러한 교차 지점(P_n)의 영역에서 반사기(21)의 외부(38)에 배치 될 수 있다. 그 배향에 의해, 접선(T₄)은 반사기(21)의 외부(38)의 임의의 구조와 아무런 관계가 없으며, 컵 형상의 곡면의 반사기(21)의 기본 형상을 만드는 기계적인 곡면상에 배치되는 기계적인 의미에서의 접선이다.

매우 얇은 벽의 반사기(21)에서, 반사기(21)의 외부 형상(38)은 반사기의 기본 형상을 만들거나, 또는 적어도 기본 형상에 매우 근접한 기계적으로 거의 이상적인 포물선 모양의 곡면이다. 원통축(m₄)과 관련된 접선(T₄) 사이의 각도는 도 15에서 α₄로 지시된다. α₄는 소위 편향 수단이다.

세그먼트(14n)보다 정점에 근접한 세그먼트(14_l)는 유사하게 그 연결 영역(15_l)에서 반사기(21)에 고정된다. 관련된 원통축(m₄)은 편향각(α₃)으로 관련된 접선(T₃)을 교차한다. 동일하게 다른 도시된 원통 패싯 모두에 적용하고, 도 15에서 명료성을 이유로, 단지 세그먼트(14b, 14f) 만이 그 원통축(m₁, m₂)과 편향각(α₁, α₂)으로 지시된다.

특히 본 발명에 따라서, 편향각(α₁, α₂, α₃, α₄)은 변한다. 개별적인 세그먼트(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14k, 14l, 14m, 14n)의 거울면(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h, 16i, 16k, 16l, 16m, 16n), 즉 반사 표면(OF)은 반사기(21)의 길이 방향 중심축(M)에 대해 상이하게 경사진다. 거울면(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h, 16i, 16k, 16l, 16m, 16n)의 경사는 반사기(21)의 기본 형상과 완전히 관계없이 선택될 수 있다.

특히, 바람직하게 반사기(21)의 에지(R) 근처의 세그먼트의 적절한 경사도(steepness)를 세팅하는 것에 의하여 천장(D) 근처까지 빌딩 룸의 측벽 영역(SE)을 조명하는 것이 가능하다.

원통형 패싯(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14k, 14l, 14m, 14n)을 위한 연결 또는 경사도 세팅은 원통축(m₁, m₂, m₃, m₄)이 관련 접선(T₁, T₂, T₃, T₄)에 대한 편향각(α₁, α₂, α₃, α₄)을 추정하도록 이루어진다. 편향각에서의 변화는 예를 들어 반사기의 정점(S)으로부터 에지(R)로 세그먼트의 편향각을 증가시키는 룰(rule)과 같은 특정의 사전 지정된 룰을 반드시 따를 필요는 없다. 오히려, 편향각은 필요에 따라 변할 수 있다. 특히, 편향각에서의 변화는 필요한 광도 분포가 달성될 때까지 시뮬레이션 프로세스 동안 최적화하는 것에 의하여 결정된다.

본 발명의 교시는 또한, 반사기(21)의 정점 가까이 있는 세그먼트가 에지(R) 가까이 있는 세그먼트보다 큰 편향각을 가지는 조명 설비(10)를 포함한다. 부가하여, 필수적인 더욱 인접한 세그먼트가 보다 작은 편향각을 가지는 경우에, 개별적이 패싯은 보다 큰 편향각과 다른 세그먼트를 가질 수 있다.

도 15에서와 같은 접선(T₁, T₂, T₃, T₄)의 도면은 단지 개략적인 것이다. 도 15의 도면은 반사기의 실제 벽 두께를 고려하지 않은 것이다. 접선의 배향을 결정할 때, 수학적인 곡면은 반사기의 곡면의 기본 형상에 가장 일치하는 것을 추정하 여야만 한다. 이러한 곡면은 도 15 및 도 2에 있는 실시예에서 초점(F)을 가지는 포물선 모양이다.

상측 벽 영역에서의 높은 광도의 제조에 부가하거나 대안으로서, 도 2에 있는 실시예에서 필요한 것으로서, 그렇게 필요하다면, 도 15에서 인식하는데 특히 용이한 원통형 패싯의 연결을 사용하여, 조명될 플로어 또는 다른 표면상에서의 광도 분포의 개선된 균질화를 달성하는 것이 또한 가능하다. 특히, 원통형 세그먼트(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14k, 14l, 14m, 14n)의 반사면(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h, 16i, 16k, 16l, 16m, 16n)은 시뮬레이션 프로그램을 사용하여, 특히 소위 광선 추적 방법(ray tracing method)을 사용하여 완전히 필요에 따라 위치될 수 있으며, 패싯의 위치 선정은 필요한 적용에 따라서 개별적으로 최적화될 수 있다.

원통형 패싯의 사용은 광도 분포를 최적화하는 과정 동안 특히 유익한 것으로 판명되었다. 필요한 광도 분포는 구형 또는 비구형 곡면 세그먼트 뿐만 아니라 원통형 세그먼트로 달성될 수 있다. 원통형 세그먼트를 사용하는 것에 부가하여, 패싯에 속하고 반사기(21)의 내부와 마주하는 거울면(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h, 16i, 16k, 16l, 16m, 16n)이 그 배향에 있어서 완전히 자유롭고 특히 반사기의 기본 형상에 관계없이 배향되도록 원통형 패싯을 연결하는 것이 유익하다.

본 발명의 교시는 단면으로 포물선 모양의 반사기가 그 광도 분포에 의해 타원형 단면의 반사기와 비슷할 때 특히 유익한 방식으로 실행될 수 있다. 도 2는 이 실시예를 도시한다. 초점(F)에 있는 광원으로부터 시작하여 우측으로 보내진 광빔은 모두 반사기의 외측에 있는 제 2 초점(F2)에서 교차한다. 그러므로, 주로 포물선 모양의 반사기(21)의 내부면(30) 상에 제공되는 원통형 세그먼트(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14k, 14l, 14m, 14n)는 주로 타원형 반사기의 반사 거동에 유사 또는 모방할 수 있으며, 포물선 모양 단면의 반사기(21)는 타원형 반사기에 요구되는 것보다 훨씬 얕은 설치 깊이 및 설치 폭을 허용한다.

원형의 원통 몸체에 근거한 주 세그먼트는 본 출원에서 원통형 세그먼트인 것으로 해석된다. 그러나, 특정 적용에 있어서, 원형의 원통형 기본 형상을 가지지 않고 예를 들어 타원의 원통형 단면을 가지는 원통형 패싯을 위한 원통형 기본 몸체로서 선택하는 선택의 자유가 있다.

도 4는, 원주각(β)를 따라서 연장하는, 반사기의 내부면(30)의 단지 하나의 영역에 원통형 세그먼트(14n₁, 14n₂, 14n₃, 14l, 14m, 14n)이 채워지는 한편, 대략 원주각(γ)를 따르는, 반사기의 내부 표면의 부분 영역(TE)이 세그먼트가 없어서 주로 매끈한 반사기(21)의 실시예를 도시한다. 도 4의 실시예는, 반사기(21)의 내부면(30)의 상이한 크기 및 상이한 수의 부분 영역에 적용에 따라서 세그먼트가 채워지고, 특히 원통형 세그먼트가 채워지는 것을 명확하게 하도록 의도된다. 또한, 이 시점에서, 반사기(21)의 부분 영역에는 제 1 형태의 세그먼트가, 예를 들어 원통형 세그먼트가 채워질 수 있으며, 또 다른 부분 영역에는 제 2 형태의 세그먼트가, 예를 들어 구형 세그먼트 또는 비구형 곡면의 세그먼트, 또는 대안적으로 평탄 표면의 세그먼트가 채워질 수 있다는 것을 유념해야 한다.

대조적으로, 도 4a 및 도 4b는 그 내부면(30)에 원통형 세그먼트로 완전히 채워지는 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기(21)의 2개의 실시예를 도시한다. 도면의 다음의 설명에 관하여, 도 4a, 도 4b, 도 5, 도 8 및 도 11에 대한 실시예가 본 발명에서 적어도 몇 개의 반경 방향 언더컷을 가지는 반사기를 가지는 것으로 추정한다.

도 4a는 세그먼트가 원형의 횡렬을 따라서 배열된 반사기(21)의 실시예를 도시한다. 그러므로, 예를 들어, 세그먼트(14n₁, 14n₂, 14n₃)는 세그먼트의 최외측 횡렬을 따라서 배열되고, 세그먼트(14i₁, 14i₂, 14i₃)는 세그먼트의 상이한 6개의 최외측 횡렬을 따라서 배열된다. 세그먼트(14n, 14m, 14l, 14k)는 세그먼트의 종렬을 따라서 배열된다.

도 4a에 있는 실시예에서, 횡렬을 따르는 개개의 세그먼트의 곡률 반경은 변한다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 곡률 반경은 또한 횡렬을 따라서 일정할 수 있다. 이러한 대안적인 실시예에서, 단지 원통축의 배향이 변한다.

도 4b는 도 4a에 대해 변경되고 원주각 영역(γ₁)을 따르는 인접한 반사기 횡렬이 원주 방향으로 오프셋되는 반사기(21)의 실시예를 도시한다. 도 4b에 있는 반사기(21)의 다른 영역은 이러한 원주 방향의 파상 배치(staggering)를 가지지 않는다.

도 5에 있는 반사기에 있어서, 원주각 영역(γ₂)을 따라서 인접한 원주 방향 오프셋은 부분적으로 제거된다(clear). 원주각 영역(γ₂)은 원주 방향 세그먼트의 횡렬로 채워지며, 모든 2개의 인접한 횡렬은, 예를 들어 횡렬(17a 및 17b) 또는 횡렬(17b 및 17c)은 절반의 세그먼트 폭에 의해 서로 원주 방향으로 오프셋 배열된다. 한편, 도 8 및 도 11에 도시된 실시예는 이러한 원주 방향 오프셋을 가지지 않는다.

또한 횡렬(17a 및 17b) 또는 횡렬(17b 및 17c)이 서로에 대해 이러한 원주 방향 오프셋을 가지지 않는다는 것을 도 5로부터 알 수 있다. 즉, 모든 제 2 횡렬은 원주 방향 오프셋 없이 형상화된다.

함께 보았을 때, 원통형 세그먼트(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h, 14i, 14k, 14l, 14m, 14n)중 단지 원주 방향으로 곡면화된 표면(OF)이 광 반사에 기여하는 것이 도 3, 도 4a, 및 도 5로부터 명확하게 된다. 도 3의 반사기(21)의 광 배출 구멍을 마주한 표면(UF)은 임의의 기술적인 광 기능을 가지지 않는다. 표면(UF)은 도 4a 및 도 5에 밝게 도시되었지만, 도 4a 및 도 5에 있는 원통형 반사면은 어둡게 도시된다.

더욱이, 도 4a 및 도 4b의 실시예는 표면(UF)의 크기가 횡렬로부터 횡렬로 완전히 상이하고, 횡렬을 따라서 선택될 수 있다는 것을 명확하게 한다. 이러한 것은 명확하게 도 4a 및 도 4b에서 밝게 도시된 상이한 크기의 영역이 따른다.

대응하는 세그먼트(14b, 14f, 14i, 14n)의 모든 원통축(m₁, m₂, m₃, m₄)이 반사기(21)의 길이 방향 중심축(M)에 대해 예각으로 세팅되는 것을 도 15로부터 알 수 있다. 또한, 반사기의 정점(S) 가까이 위치된 세그먼트, 예를 들어 세그먼트(14b, 14f)가 길이 방향 중심축(M)에 대해 21°또는 5°의 아주 작은 각도를 가지지만, 세그먼트(14i)의 원통축(m₃)의 각도가 거의 0°라는 것을 도 15로부터 알 수 있다. 대조적으로, 원통축(m₄)은 길이 방향 중심축(M)에 대해 큰 예각을 가진다.

편향각에서의 변화는 도 15에 명확하게 도시되어 있다. 그러므로, 편향각(α₄)은 약 43°이지만, 편향각(α₂)은 약 34°이다. 관련된 접선에 대한 원통축의 대략 5°에서의 이러한 편향각은 광도 분포에서의 상당한 변화를 만드는데 적합할 수 있다.

이 시점에서, 또한 개개의 세그먼트(14)의 거울면(16)이 각각 원통축(m)과 평행하게 진행하는 것을 유념하여야 한다. 그러므로, 예를 들어, 도 15에서의 세그먼트(14_n)의 명확한 거울면(16_n)은 관련된 원통축(m₄)에 평행하게 배열된다.

끝으로, 이 시점에서, 반사기(21)의 전체 내부면(30)에 유익하게 원통형 세그먼트가 채워지는 것을 유념하여야 한다.

폴로어(B)와 벽(SE)은 특히 천장 장착시에 도 6에 도시된 배열에서 본 발명의 조명 설비(10)에 있는 반사기(21)를 사용할 때 도 5와 같은 본 발명의 반사기(21)의 실시예를 사용하여 조명될 수 있다. 도 6은 빌딩 측벽이 이중의 화살표(SE)를 따라서 배치되지 않지만, 단지 플로어가 조명되는 것을 추정하여 다수의 예시적인 광빔의 경로를 도시한다. 사실, 도 6에 도시된 조명 설비는 또한 이중 화살표(SE)를 따라서 연장하는, 예를 들어 3m의 룸 높이의 측벽(SE)을 조명한다.

도 7은 하부 한계(UB)와 상부 한계(OB) 사이에서 대략 측벽(SE)에서의 결과적인 광도 분포를 도시한다. 벽의 폭은 X축에서 밀리미터로 주어지고, 벽의 높이는 Y축에서 밀리미터로 주어진다. 각각의 0점은 벽의 중심을 나타내고, 도 6과 같이 본 발명의 조명 설비(10)를 위한 반사기(21)의 길이 방향 중심축은 x = 0 및 y = 1500㎜로 배열된다. 넓고 균일한 광도 분포는 도 7로부터 명확하게 알 수 있다. 도 7은 유사 컬러(false color) 도면으로 광도 분포를 도시하며, 광도는 내측으로부터 외측으로 감소한다. 종래 기술과의 차이는 특히 도 7이 도 7a와 비교될 때 명확하다. 도 7a는 종래의 조명 설비, 특히 종래의 회전 대칭 플로어 반사기에 대한 광도 분포를 도시한다. 이러한 종래의 플로어 반사기는 길이 방향 중심축을 중심으로 회전 대칭이며, 포물선 모양의 단면을 가진다. 얇은 표면은 주로 패싯 또는 세그먼트 없이 매끄럽다. 유사한 광도 분포는 또한 구형으로 곡면화된 패싯이 플로어 반사기의 내부에 배열될 때 초래될 수 있다.

도 7a는 종래의 이러한 조명 설비가 도 7에 도시된 설치 위치에서 천장에 설치되는 것을 추정하여 도 7과 동일한 스케일에서의 광도 분포를 도시한다. 명확하게 더 상향하고 외향하여 도달하는 더욱 균일한 광도가, 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 5에 도시된 반사기를 사용하는 본 발명의 조명 설비로 초래되는 것이 명확하게 된다.

도 7에 도시된 광도 분포는 단지 구형 또는 비구형 또는 그 밖에 배향된 원통형 패싯으로 달성될 수 없다. 원통형 패싯은 도 7에 도시된 광도 분포를 얻도록 요구된다.

도 5는 하향 조명으로서 또는 심지어 스포트라이트를 위해 사용될 수 있는 본 발명의 조명 설비(10)의 실시예를 도시한다. 두 경우에 있어서, 조명 설비(10)는 플로어(B)와 측벽(SE)을 조명한다.

도 8은 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기(21)의 또 다른 실시예의 도 5와 같은 도면이다. 그 기본 형상에 의해, 반사기는 주로 그 길이 방향 중심축(M)을 중심으로 회전 대칭이다. 이러한 경우에, 원통형 세그먼트의 곡률 반경은 패싯의 횡렬을 따라서 변하지 않는다. 세그먼트를 간단히 위치시키는 것에 의하여, 즉 도 15에 도시된 실시예에 대해 기술된 바와 같이 상이한 편향각(α)과 함께 접선(T)에 대해 상대적인 원통축(m)의 위치 선정을 사용하여, 광도 분포가 도 10과 같이 얻어지고, 이는 보다 높은 균일성에 의해 특징된다.

도 9는 몇 개의 예시적인 광빔을 사용하는 빔 경로의 개략적인 도면이며, 조명 설비(10)는 천장(D)에 장착되어 플로어(B)를 조명한다. 도 9는 180°까지 회전된 배열로 있는 시스템을 도시한다. 도 10은 플로어(B) 상에서 도 9와 같은 조명 설비(10)의 광도 분포를 도시한다. 큰 표면의 원형 영역을 따라서 거의 일정한 주로 회전 대칭인 광도 분포가 얻어지는 것이 명백하다.

도 11은 원통형 패싯의 곡률 반경이 패싯의 횡렬을 따라서 변하는 본 발명의 조명 설비를 위한 본 발명의 반사기 구성의 또 다른 실시예를 도시한다. 마찬가지로, 본 발명의 교시에 따라서, 원통형 세그먼트는 원통축이 관련된 접선에 대해 상이한 편향각을 가지도록 위치된다. 도 13에 도시된 주로 타원형 광도 분포가 도 11에 도시된 반사기를 사용하여 본 발명의 조명 설비로 얻어질 수 있다. 이러한 조명 설비로, 예를 들어 도 11에 도시된 반사기(21)가 조각 스포트라이트로서 사용되도록 조각을 조명하는 것이 가능하다. 별도의 조각 렌즈의 사용은 도 11에 도시된 반사기(21)를 사용할 때 필요하지 않다. 도 12와 같은 극광(polar light) 분포 곡선은 폴라 뷰(polar view), 즉 각도 의존(angle-dependent) 시각에서 축 X = 0 및 Y = 0을 따르는 도 13의 광도 분포를 도시한다.

도 15a 내지 도 22는 본 발명의 조명 설비(10)를 위한 본 발명의 반사기(21)에 대한 본 발명의 제조 방법을 설명하도록 다음에 사용된다.

바람직하게, 본 발명의 반사기는 알루미늄 디스크, 즉 프레스에 의하여 알루미늄으로 만들어지는 주로 원형인 디스크로 만들어진다. 매우 개략적인 도면인 도 22는 다이(22)의 정점(SW)에 배치되는 알루미늄 디스크(23)를 도시한다. 소위 수형(male) 다이로 지칭되는 다이(22)와 알루미늄 디스크(22)는 길이 방향 중심축(M)을 중심으로 함께 회전한다. 이러한 것을 위해 요구되는 구동부는 도시되지 않았다.

프레스 공구는 예를 들어 회전 가능한 휠과 같은 프레스 헤드 또는 푸셔(24), 각각 정지 부착 위치(41)에 부착되는 선회축(39, 40)을 중심으로 선회할 수 있는 2개의 레버 아암(25, 26)을 포함한다. 프레스 헤드(24)는 알루미늄 디스크(23)의 중심(ZE)으로부터 화살표(28)의 반경 방향으로 알루미늄 디스크(23)의 상부면(OS) 상으로 이동하여, 그 위에 화살표(27)의 방향으로, 즉 축선 방향으로 프레스 힘을 작용시킨다. 프레스 힘이 푸셔(24)에 의해 알루미늄 디스크(23)의 상부면(OS)으로 작용되는 방식이 필요하며, 도시되지 않았다.

프레스 프로세스 동안, 프레스 헤드(24)는 다이(22)의 외측면(29)을 향하여 알루미늄 디스크(23)의 에지를 일정하게 프레싱한다. 화살표(27)의 축선 방향으로 그리고 화살표(28)의 반경 방향으로 외측면(29)의 형상이 따를 수 있다. 이러한 것은 선회 가능한 레버 아암(25, 26)에 의해 가능하게 된다. 프레스 헤드(24)와 레버 아암(25, 26)을 구비한 프레스 공구는 완전히 다른 기본 형상을 가질 수 있다는 것을 유념하여야 하고, 단지 프레스 헤드(24)가 축선 방향(27)으로 프레스 힘을 작용시킬 수 있으며 반경 방향(28)으로 진행할 수 있다는 것을 보장하여야만 한다.

도 22와 같은 위치로부터 시작하여, 회전 알루미늄 디스크(23)가 회전함에 따라서, 다이(22)와 함께 프레스 헤드(24)는 다이(22)의 외측면을 따라서 디스크를 프레싱하여서, 컵 형상의 곡면화된 기본 형상의 반사기(21)가 도 15와 같이 만들어진다. 이전에 기술된 반사기(21) 상의 원통형 또는 구형 세그먼트는 예를 들어 레이저 조판술(engraving)에 의해 기하학적으로 반전된 구조물(IF)로서, 예를 들어 경강(hard steel)으로 구성된 다이(22)의 외측 형상(29)으로 가공된다. 단면에 있어서, 외측 형상(29)은 예를 들어 톱니형 구조를 소유한다. 예를 들어, 도 15b로부터 알 수 있는 바와 같이, 다이(22)의 외측면(29) 상의 구조는 프레스 프로세스가 종료된 후에 반사기(21)의 내부면(30)에 찍혀진다.

곡면의 세그먼트를 구비한 조명 설비를 위한 알루미늄 반사기의 제조가 상기된 본 출원인의 독일 특허 출원 DE 10 2004 042 915 A1로부터 이미 공지되었지만, 프레스 프로세스에서 언더컷 패싯을 구비한 알루미늄 반사기의 제조는 문제가 있다.

본 발명에 따라서, 서로에 대해 변위될 수 있는 다수의 부분을 포함하는 다이(22)가 제안된다. 도 15a 및 도 15b에 도시된 실시예에서, 다이는 중심부(31), 좌측 에지부(32), 및 우측 에지부(33)를 포함한다. 중심부(31)는 원뿔형으로 위로 향하고, 화살표(27)의 축선 방향으로 그리고 반대 방향으로 변위될 수 있다. 이러한 방식으로, 이것은 2개의 에지부(32, 33) 사이에서 쐐기처럼 삽입되고 제거될 수 있다. 2개의 에지부(32, 33)는 중심부(31)가 에지부(32, 33)에 대해 적절한 이동 공간을 개방하자마자 화살표(28a, 28b)의 방향으로 적어도 약간의 변위 경로를 따라서 반경 방향으로 변위 가능하다.

도 15a과 같이 삽입될 때, 중심부(31)와 함께 에지부(32, 33)는 반사기(21)의 내부면(30) 상에 찍혀지는 연속적인 외측 형상(29)을 형성한다. 도 15b와 같이 후퇴될 때, 중심부(31)는 도 15b에 의해 에지부(32, 33)에 대해 하향 변위된다. 중심부(31)의 원뿔 형상으로 인하여, 벽 부분(31, 32)은 반경 방향으로 내향하여 변위되고, 이는 반경 방향 화살표(28a, 28b)로 지시된다. 에지부(32, 33)는 예를 들어 스프링 요소(도시되지 않음)에 의해 반경 방향으로 내향하여 사전 응력을 받는다.

에지부(28a, 28b)의 반경 방향 이동으로 인하여, 그 돌출부(VO)를 구비한, 에지부 상에 배열된 톱니형 구조는 언더컷(HL, HN, HM, 또한 도 3 및 도 3a에 도시됨)으로부터 외측으로 이동할 수 있으며, 언더컷은 원통형 패싯(14l, 14n, 14m) 사이에 있으며, 이동 종렬(36, movement column)이 에지부(32, 33)를 위해 초래되도록 반사기(21) 내로 찍혀진다. 에지부(32, 33)의 반경 방향 변위가 종료되면, 이러 한 운동 갭(36)은 에지부가 반사기(21)의 내측으로부터 화살표(27)의 방향으로 이동되고 반사기(21)를 해제하는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 다이(22)는 반사기 내부면(30) 상의 반경 방향 언더컷(HL, HM, HN)에도 불구하고 반사기(21)로부터 제거될 수 있다.

도 15c 및 도 15d는 도 15a의 단면선 XVc-XVc을 따라서 개략적으로 본 본 발명의 공구(22)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이러한 다이(22)가 5개의 부분을 포함하며, 이전에 기술된 에지부(32, 33)와 중심부(31)에 부가하여 다른 에지부(34, 35)를 포함한다. 이러한 다이(22)의 실시예에서, 프레스 프로세스가 종료되면, 먼저, 중심부(31)는 도 15c의 위치로부터 시작하여 보이는 평면을 가로질러, 보는 사람으로부터 멀리 이동하여서, 에지부(34, 35)는 화살표(28c, 28d)를 따라서 반경 방향으로 내향하여 이동할 수 있다. 그런 다음, 이전에 기술된 에지부(32, 33)는 화살표(28a, 28b)를 따라서 반경 방향으로 내향하여 이동할 수 있다. 그런 다음 결과적인 이동 공간(36)은 전체 다이(22), 에지부(32, 33, 34, 35)와 중심부(31)가 길이 방향 중심축(M)을 따라서 축선 방향으로 이동하는 것을 가능하게 하여서, 다이(22)는 반사기(21)의 내측으로부터 완전하게 제거될 수 있다.

도 16에 있는 실시예는 3개의 공구 부분(x, y, 및 z)을 가지는 또 다른 본 발명의 다이(22)를 도시하고, 각각의 부분은 120°각도 범위를 가진다. 이 경우에도, 마찬가지로, 도면은 도 15c의 도면과 유사한 평면도이고, 반사기(21)는 도 16에 도시되어 있지 않다. 도 16은 다이의 단지 원주각 영역(z)이 반사기(21)의 대응하는 내부면(30) 상의 원통형 또는 구형 또는 비구형 언더컷 패싯을 제조하기 위하 여 오목한 원통 또는 오목한 구형 또는 대체로 반전된 패싯(IF)으로 채워지는 것을 도시한다. 다른 다이 부분(x, y)은 주로 연속적으로 매끄러우며, 즉 혹 또는 함몰부가 없다.

공구 부분(z)에 의해 반사기(21)의 내부면(30) 상에 언더컷 패싯(14)을 제조하는 것을 가능하게 하기 위하여, 다이 부분에 의한 반경 방향 이동이 가능하여야만 한다. 도 16 및 도 18을 비교하여, 이러한 것은 예를 들어 공구 부분(z)이 화살표(28e)를 따라서 고정된 공구 부분(x, y)에 대해 반경 방향 운동을 실행하는 것으로 발생할 수 있다. 도 16은 예를 들어 다이가 프레스 프로세스 동안 추정된 다이(22)의 위치를 도시하였지만, 도 18은 형성된 반사기(21)로부터 다이를 제거하기 위한 프레스 프로세스를 수행한 후에 다이 부분(z)의 반경 방향으로 삽입된 위치를 도시한다.

도 17에 도시된 대안적인 실시예에서, 3개의 공구 부분(x, y, z)은 반경 방향으로 외향하여 이동하여서, 이 부분들은 이중 화살표에 의해 지시된 바와 같이 이격된다. 프레스 프로세스 동안, 다이(22)의 공구 부분(x, y, z)은 도 17과 같이 후퇴된 위치에 있으므로, 이중 화살표에 의해 지시된 갭은 폐쇄부 또는 다수의 폐쇄부(도시되지 않음)에 의해 폐쇄되지 않는다. 이러한 폐쇄부는 예를 들어 축선 방향으로 변위 가능할 수 있으며, 이러한 것이 도 15a 및 도 15b에 도시된 실시예에 제공된 것과 유사하게, 원뿔형 외부면을 구비할 수 있다. 다이를 제거하기 위하여, 도 17에 도시된 위치로부터 시작하여, 폐쇄부가 축선 방향 이동을 실행한 후에, 3개의 부분(x, y, z)에 대한 반경 방향 삽입 운동이 개시될 수 있어서, 다이(22)가 반사기(21)로부터 제거될 수 있는 도 16에 도시된 위치가 달성된다.

도 19에 있는 다이(22)의 또 다른 실시예에서, 다이(22)의 변위 가능한 부분(32, 33)이 또한 다이(22)의 발의 영역에 위치된 선회축(37)을 중심으로 선회 운동을 수행할 수 있다는 것이 도시된다. 도 20에 도시된 다이(22)의 대안적인 실시예에서, 선회축(37)은 2개의 에지부(32, 33)의 헤드 영역에 제공된다.

도 19와 도 20은, 반사기(21)의 내부면(30) 상의 언더컷 패싯(14)을 얻기 위하여, 다이(22)의 대응하는 외부 형상이 단지 다이(22)의 외부 형상(29)의 부분 영역과, 반경 방향으로 변위되어야만 하는 언더컷 패싯(14)을 발생시키기 위하여 제공되는 다중 부분 다이(22)의 이러한 부분 또는 세그먼트를 따라서 제공될 수 있다는 것을 도시한다.

대조적으로, 도 15a 내지 도 15d에 있는 실시예는 반사기(21)의 내부(30) 상에 언더컷 패싯을 제조할 수 있는 돌출부(VO) 또는 반전된 패싯(IF)이 또한 다이(22)의 전체 외측면(29)을 따라서 제공될 수 있다는 것을 도시한다.

도 1은 종래의 조명 설비의 개략 부분 단면도.

도 1a는 도 1과 같이 화살표 Ia의 방향으로 본, 종래의 조명 설비의 반사기의 평면도.

도 2는 본 발명의 조명 설비의 제 1 실시예의 도 1과 유사한 개략적인 도면.

도 3은 도 2에 있는 원형의 영역 Ⅲ에 따른 확대 단면도.

도 4는 도 2에 있는 화살표 Ⅳ에 따른 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기의 실시예를 매우 개략적으로 도시한 도면.

도 4a는 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기의 제 2 실시예의 도 4와 유사한 도면.

도 4b는 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기의 또 다른 실시예의 도 4와 유사한 도면.

도 5는 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기의 또 다른 실시예의 사시도.

도 6은 도 5의 반사기를 가지며 천장에 설치된 조명 설비의 도 1과 유사한 매우 개략적인 도면.

도 7은 도 6에 있는 조명 설비가 도 6의 이중 헤드 화살표에 의해 지시된 측벽 상에서 만드는 광도 분포를 나타내는 유사 컬러 도면.

도 7a는 종래의 조명 설비가 도 6에 있는 이중 화살표에 의해 지시된 측벽 상에서의 회전 대칭의 패싯이 없는 반사기로 만드는 광도 분포의 도 7과 유사한 도면.

도 8은 도 5에 도시된 바와 같은, 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 9는 도 8에 도시된 반사기를 가지는 조명 설비에 대해 도 6과 유사한 도면에서 광빔 경로를 예로서 도시한 개략도.

도 10은 도 9에 도시된 조명 설비가 부착될 수 있는 플로어 상의 광도 분포를 도시한 도면.

도 11은 본 발명의 조명 설비를 위한 반사기의 또 다른 실시예를 도시한 도 8과 같은 도면.

도 12는 2개의 상호 직각으로 본 평면을 따르는 폴라 뷰에서 도 11에 도시된 반사기를 가지는 조명 설비를 위한 광도 분포를 도시한 도면.

도 13은 도 12에 도시된 조명 설비에 대해 플로어 상의 광도 분포를 도시한 도 10과 같은 도면.

도 14는 도 4a에 있는 절개된 원 XⅣ에 따른 패싯의 횡렬로부터 절개부의 개략 확대도.

도 15는 도 2에 도시된 조명 설비의 간략화된 도면.

도 15a는 외부 형상이 프레스 프로세스의 결과로서 반사기의 내부를 형성하는 본 발명의 다이를 도시한 도면.

도 15b는 신축 자재(retractile)의 중앙 부분을 구비한 도 15에 도시된 실시예를 도시한 도면.

도 15c는 도 15a에 있는 단면서 XVc- XVc에 따라서 취한 부분적인 구획을 본 발명의 5개의 부분의 또 다른 실시예의 개략 평단면도.

도 15d는 후퇴된 중앙 공구 부분을 구비한 도 15c에 도시된 실시예를 도시한 도면.

도 16은 본 발명의 3개의 부분 다이의 또 다른 실시예의 도 15c와 같은 개략도.

도 17은 3개의 공구 부분이 서로 반경 방향으로 이격된, 도 16에 도시된 본 발명의 다이의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 18은 3개의 공구 부분중 하나가 반경 방향으로 내향하여 변위된, 도 16에 도시된 본 발명의 다이의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 19는 2개의 공구 부분이 다이의 발에 있는 하부 선회축을 중심으로 서로에 대해 선회하는 본 발명의 다이의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 20은 2개의 공구 부분이 다이의 정점 근처에 위치되는 선회축을 중심으로 선회될 수 있는 본 발명의 다이의 또 다른 실시예를 도시한 도 19와 유사한 도면.

도 21은 적어도 2개의 공구 부분이 서로에 대해 반경 방향으로 변위될 수 있는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 22는 다이와, 정점의 영역에 배열된 알루미늄 디스크와, 프레스 장치를 도시한 도면.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 : 조명 설비 13 : 반사기 요소

14 : 패싯 15 : 연결 영역

21 : 반사기 22 : 다이

30 : 내부면 37 : 선회축

Claims

본질적으로 접시 형상의 곡면의 반사기를 포함하며, 상기 반사기의 내부에 광원이 제공되고, 상기 반사기의 내부면에 다수의 패싯 세그먼트가 형성되는, 빌딩의 표면 또는 그 일부 또는 외부면을 조명하기 위한 조명 설비에 있어서,

상기 세그먼트의 적어도 일부는, 각각의 원통축 상에 집중되고 상기 내부를 향하여 굽어진 기본적으로 원통 형상의 반사면을 가지며,

다수의 세그먼트는 상기 반사기의 정점 영역과 자유 에지 영역 사이에 위치되며,

상기 원통축은 반사기의 길이 방향 중심축과 함께 상기 정점 영역으로부터의 각각의 세그먼트의 간격에 따라서 변하는 각각의 예각을 형성하며,

상기 원통형 세그먼트의 각각의 연결 영역에 있는 상기 반사기의 외부에서의 각각의 접선은 관련 세그먼트의 원통축과 편향각을 형성하며,

상기 편향각중 적어도 일부는 상기 정점 영역으로부터 상기 각각의 세그먼트의 간격에 따라서 변하는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 광원은 점 광원인 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 광원은 메탈 할로겐 램프 또는 저전압 할로겐 형광 램프, 또는 하나 이상의 LED 램프인 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 반사기는 초점을 가지며, 상기 광원은 상기 초점 근처에 또는 초점에 위치되는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 반사기는 본질적으로 포물선 모양 단면을 가지는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 반사기는 본질적으로 상기 길이 방향 중심축을 중심으로 회전 대칭인 기본 형상을 가지는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 반사기는 본질적으로 원형의 광 배출 개구를 가지는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 세그먼트는 횡렬(row)로 배열되고, 상기 세그먼트의 곡률 반경은 상기 횡렬을 따라서 변하는 조명 설비.
제 8 항에 있어서, 상기 조명 설비는 본질적으로 타원 형상의 광도 분포를 만드는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 조명 설비는 빌딩에 있는 룸의 천장에 직접 위치되 며, 하향 조명으로서 디자인되는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 조명 설비는 전도체 트랙에 의해 빌딩의 룸에 있는 천장에 직접 부착되며, 스포트라이트로서 디자인되는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 조명 설비는 룸의 벽의 영역 및 플로어의 영역을 조명하는 조명 설비.
제 12 항에 있어서, 상기 조명 설비는 상기 벽의 영역을 균일하게 조명하는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 조명 설비는 공원형 구역을 조명하기 위한 기둥 장착(pole-mounted) 조명 설비로서 디자인되는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 세그먼트는 횡렬로 배열되고, 상기 세그먼트의 곡률 반경은 각각의 횡렬에서 일정한 조명 설비.
제 15 항에 있어서, 상기 조명 설비는 원형의 라이트 필드 내에서 균일한 광도 분포를 만드는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 세그먼트는 종렬(column)로 배열되고, 상기 세그먼트의 곡률 반경은 상기 종렬을 따라서 변하는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 세그먼트는 종렬로 배열되고, 각각의 종렬을 따르는 상기 세그먼트의 곡률 반경은 일정한 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 원통형 세그먼트는 단지 상기 반사기의 내부면의 부분적인 영역을 따라서 연장하는 조명 설비.
제 19 항에 있어서, 상기 부분적인 영역은 원주방향 부분 영역인 조명 설비.
제 19 항에 있어서, 상기 반사기의 내부면의 나머지 영역은 본질적으로 매끄러운 조명 설비.
제 19 항에 있어서, 상기 반사기의 내부면의 나머지 영역은, 표면이 상기 내부를 향하여 구형으로(spherically) 굽어진 세그먼트에 의해, 또는 평탄 세그먼트에 의해 점유되는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 원통형 세그먼트는 상기 반사기의 전체 내부면을 따라서 연장하는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 편향각은 상기 반사기의 자유 에지 영역 근처에 위치된 세그먼트가 상기 반사기의 정점 근처에 위치된 세그먼트보다 큰 편향각을 가지도록 변하는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 원통형 세그먼트의 적어도 일부는 반경 방향 언더컷을 가지는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 원통형 세그먼트는 환형의 원주 방향으로 연장하는 횡렬을 따라서, 상기 반사기의 정점 영역으로부터 자유 에지 영역으로 연장하는 반경 방향 종렬로 배치되는 조명 설비.
제 1 항에 있어서, 공간에 의해 분리된 세그먼트의 2개의 횡렬은 원주각 오프셋을 가지는 조명 설비.