照明装置 本发明涉及一种照明装置,其包含:
一具有对称平面的凹形反射器,和一光轴,该光轴具有一个位于所述平面内的光心;
一透光窗口,与反射器相切并横过该对称平面;
一用于容纳电灯具的装置,该灯具横过对称平面,所述灯具中的细长光源处在该光心;
一反光屏,沿该光轴延伸并横过该对称平面,并直达透光窗口中;
该反射器包含几个平直小平面部分;
在它们的宽度w上,小平面部分被相互平行且垂直于该对称平面的第一平面连接,在它们的长度1上,小平面部分被第二平面连接,第二平面使小平面成为沿对称平面伸展的排列。
由US-A-5544030可以了解这样一种照明装置。
这种公知的照明装置不仅在所述对称平面内是对称的,而且在与该平面垂直并穿过用于容纳灯具的装置的平面内也基本是对称的。该照明装置包含大量的相互平行的使各小平面部分连接的第二平面部分。该反射器与围绕光轴的透光窗口相切,该光轴垂直于所述窗口。该照明装置能够将所容纳的灯具发出的光聚光为基本对称地光束。
可以将该照明装置按向下倾斜指向的光轴进行定位。围绕(above)光轴在由反射器限定的空间内设有一挡光屏。因此,该挡光屏将截住在没有该屏时直接来自灯具并向上方照射的光束。
因此,该已知的照明装置本质上更适用于场地照明,例如运动场照明,因为该照明装置可防止散射光的辐射,即光不直接照到需照明的场地。然而,在封住透光窗口的透明板中的不均匀性,或者在这一板上的污染都会因为由该板反射的光可能射向反射器而引起沿水平方向或竖直向上的不合意的散射光。
本发明的目的是提供在开始段落中介绍类型的照明装置,其产生一种横向于该对称平面的较宽范围的光束,同时有效地抵消不合意的散射光照射。
根据本发明,这一目的的实现在于:该第一平直平面部分与透光窗口形成一锐角,以及该屏可延长反射器直到透光窗口上。
该照明装置可以用于利用它的面向下处于水平位置的透光窗口照射水平表面,这是由于反射器朝着透光窗口倾斜向下的几何特性造成的。如果透光窗口用透明板封住,这一个板就能使光不向上散射。由该板向反射器反射的光也不可能产生这种光。如果没有环境污染,这样照明装置甚至可以用在不加封装板的开放状态下。
该照明装置提供一种不对称的光束,即在照明装的上述位置下一种光轴上方窄而光轴下方宽的光束,该横切对称平面的光束比较宽,例如2×35°。由灯具方观看,光束在灯具中心的左侧和右侧为35°角的光强为在中心处光强的二分之一。此外,该照明装置相对所要容纳的灯具是紧凑的。它的几何特性使得该照明装置极大地避免了双重反射,导致高效照射。不仅形成了较宽的光束,使得能够照射较大的场地表面面积,该照明装置还能使光束最大光强达到1000~1600cd/klm(烛光/千流明)。从而以均匀和高效的方式使可照射地场地表面由该照明装置达到比较长的距离。除此以外,该屏相对于水平面形成一明显界限的遮光角,其可为约15°~25°,如25°。在这一遮光角范围内高度避免散射光,在水平面上方完全没有散射光。
各第一平直小平面部分与透光窗口所成角度可为15°~30°,例如为25°。
反射器可以利用在对称平面二侧的各排中平面部分达到透光窗口。然而希望当在对称平面两侧侧板延伸到该屏时,这些侧板延伸到且伸入透光窗口,并与远侧各排即距对称性平面最远的各排的小平面部分联接。因此,得到光束渐变的边界和被照明区域的逐渐地明/暗转换。
该屏和侧板例如可以是漫反射的。这样就导致所述各部分形成较低的亮度,并当观察这些部分时相应降低了眩光。该屏与透光窗口邻近的部分可以具有白色涂覆层,例如油漆成白色。如果用透明板封住透光窗口,这一油漆层可以防止在这一板上产生反射,并因而防止由于该屏引起在照明区域产生局部亮度差。
侧板例如可以垂直于透光窗口。于是它们对于直接来自灯具入射到其上的光形成较少的发散。然而,当侧板沿朝向该屏的方向彼此接近时,为了避免双重反射,例如由侧板向侧板的双重反射,以及为了消除眩光,这样配置是很有用的。它们相对于透光窗口均可成例如75°~80°的角。对于各侧板还可以彼此平行地与透光窗口交会,或者彼此平行地按照几度例如4°~10°,如6°接近反射器。
特别是当各第一平面部分与反射器在对称平面中的交点都处在一焦点是光心的抛物线上时,可以得到所希望的光束分布。此外,反射器所具有的在远离该屏的光轴一侧的各小平面部分的宽度W最好要大于邻近该屏的光轴一侧的小平面的宽度W。邻近该屏的较窄的平直小平面部分能抵消由于各小平面部分反射的光束引起的该屏的照射。
为了抵消由于该屏对于来自反射器的光的反射,希望该屏和光轴形成朝向透光窗口的小角度例如5°的角。在这一特定实施例中,第一平面部分平行于该屏。因此,实现了所形成的光束的最大值处在稍高例如按2°方向,因此照明装置照射得更远。
被照射场地上的亮度均匀性可以增强的原因在于,在对称性平面内位置最接近该屏的小平面部分向内朝沿这一屏的抛物线倾斜。由这一小平面部分反射的光在光轴一侧而不是在形成该屏的位置处再次附加到该光束。
对于某些应用场合,例如如果还要照射直接低于灯具的场地部分,在对称平面内与透光窗口相切的小平面部分可以由沿着透光窗口的抛物线向外倾斜,使得它逐渐垂直于透光窗口。
当反射器具有不多于三排的小平面部分时,最好形成横切对称平面的较宽的光束。
第二平直小平面部分可与该对称平面形成一定角度。然而,当它们与该平面平行时,希望光束按一定方式分布。于是反射器得有相同的截面。无论何处这一截面都可取为与该对称平面平行。
为了得到宽的光束,与相交于对称性平面的第一排小平面部分邻接的几排小平面部分与第一排小平面部分可形成35°到45°的角度,例如40.5°。
透光窗口可以用一平直透明板封住,以防止将反射器污染或防止蒸汽例如湿气进入照明装置。该板可以具有防反射涂敷层,以便实现倾斜入射光的极大地直接透射。
几个与对称平面平行的板条可以由透光窗口沿着每一侧板延伸进入照明装置。在围绕对称平面的透光窗口的中心部分则没有这些板条。希望所述板条可以使容纳在照明装置中的灯具沿与对称平面横切的方向产生更好的掩蔽效果。按照这种配置的具有一个带有这些板条的船形反射器的照明装置由US-A-5564820可了解到。
反射器可以是由例如阳极氧化的铝制成的镜面式反射器,其可以与该屏、侧板和用于容纳灯具的装置一起安装在一壳体中,或者本身可以构成带有所述各部分的壳体。通常希望反射器具有一些通过其可将灯具插入到位于反射器外侧的用于容纳灯具的装置中的开口。用于容纳灯具的装置能够仅以机械方式固定灯具,或能够还可将其电连接到电源上。反射器在一与对称平面垂直的接近光心的平面内可以被分离,从而使得能够以不同于通过透光窗口的方式装设灯具。
要装在照明装置中的灯具可以是白炽灯,或是带有管形灯具壳体的卤族元素白炽灯,或是在一端或两端具有灯帽的灯具。灯具也可以是放电灯,例如低压或高压放电灯,金属卤化物灯、或钠蒸汽放电灯。灯具可以具有玻璃例如石英玻璃或陶瓷灯具壳体,并可以封装在外包层中或者不封装在其中。
灯具中的光源即在透明灯具外壳中的炽热主体或放电电弧,或例如不透明的陶瓷灯具壳体中的发光部分可以具有较大的长度和较大的直径,同时照明装置的光束特性仍能保持。
该照明装置特别适于照明场地表面,例如运动场地;适于照明建筑物的立面,在这种情况下,竖直安放透光窗口;适于照射道路,在这种情况下,照明装置可以相对驾驶方向照射,以便使道路表面形成高的亮度;适于照射人行横道;以及适于照射天蓬下方的区域,例如加油站中的区域,在这种情况下,照明装置隐藏在天蓬中。在后述的利用横切对称平面的照明装置进行交通照明的应用场合中,最好在照明装置中装设所述板条。
在附图中表示了根据本发明之照明装置的几个实施例,其中:
图1表示第一实施例的正面图;
图2表示沿图1中的方向Ⅱ观看时的照明装置;
图3是沿图1和2中的断面线Ⅲ-Ⅲ所取的断面图。
图4以与图1同样的方式表示了第二实施例;以及
图5是沿图4中的断面线Ⅴ-Ⅴ所取的断面图。
在图1到图3中,该照明装置具有一凹形反射器1,其相对一平面2具有对称性,并具有一光轴3,带有光心4的光轴3位于所述平面2内。该照明装置具有透光窗口5,其与反射器1相切并横向于对称平面2。装置6用于容纳一横向于对称平面2的电灯具,以使灯具中的细长光源ls位于该光心4中。装置6通过在反射器1中的一些开口部分地伸到外部。一反光屏7沿着光轴3延伸,并横向于对称平面2,并且延伸到透光窗口5中。
反射器1具有几个平面小平面部分10,10',在它们的宽度W上,小平面部分10、10'被相互平行且垂直于该对称平面的第一平面8连接,在它们的长度1上,小平面部分10,10'被第二平面9连接,平面9使各小平面部分成为沿对称平面延伸的排11、11'排列。
如图中所示,各第一平直的小平面部分8与透光窗口5成锐角25°,同时反光屏7将反射器1延伸到透光窗口5。
几个侧板20在对称平面2的二侧与反光屏7汇合,该二侧延伸到透光窗口、并且与距对称平面2最远的远侧各排11'的小平面部分10'连接。
反光屏7和侧板20是漫反射的,例如,将它们进行磨砂处理。
二侧板20沿朝反光屏7的方向彼此接近,按这种方式实施时它们与透光窗口构成75°~80°的角度。
各第一平直小平面部分8在对称平面2内与反射器1形成一些交点12,这些交点处在一抛物线上,该抛物线的焦点是光心4。
如图中所示在朝向透光窗口的方向,反光屏7和光轴3形成几度例如5°的角度。反光屏7至少平行于各第一平直小平面部分8。
由图3可以看出,反射器1具有的一些小平面部分10,在远离反光屏7的光轴3的那一侧的宽度W大于邻近反光屏7的光轴3的一侧的宽度。
处在对称平面2内最接近反光屏7的小平面部分10a朝沿这一反光屏7的抛物线倾斜。
图中所示的反射器1具有三排11、11'的小平面部分10、10'。
各第二平直小平面部分9平行于对称平面2。
第一排11中的各小平面部分10与对称平面2相交,与相邻各排11'中的小平面部分10'成35-45%的角度,在附图中这一角度为40.5°,该角度在第一平直小平面部分8中计量的。
各侧板20接近在透光窗口5中的反射器1,彼此成6°的角度。
在图4和5中,与前述附图的部分相对应的部分使用相同的数字标号。
在对称平面2内与透光窗口5相切的小平面部分10b由沿所述窗口5的抛物线向外倾斜。在这些附图中,这一小平面部分10b与透光窗口5垂直。
透光窗口5由一透明板21封住,以及几个板条22由透光窗口5沿着每一侧板20延伸进该照明装置并平行于对称平面。这些板条彼此按照一定间距沿离开透光窗口的方向延伸,使得它们相对于封装板21的平面形成一30°的遮光角。各侧板20在透光窗口5中是相互平行的。
反光屏7中与透光窗口5邻近的部分具有白色涂覆层24。
图4和5中的照明装置具有壳体23,并且可以隐藏安装在人工吊顶中。