JP4229845B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、
照明器具の窓縁によって規定されている発光窓を備える反射体と、
少なくとも第1の電灯および第2の電灯を収容するための電灯収容手段と、
前記電灯収容手段の凹状反射体とは反対側で、前記凹状反射体の反対側に配置されている凹状の対向反射体とを備え、当該対向反射体は、平面Tに位置する対向発光窓が前記凹状反射体に面していて、前記対向発光窓が前記対向反射体の縁によって規定されている照明器具に関する。

このような照明器具は、特許文献1から公知である。この既知の照明器具が、対向反射体の位置および形状の結果、マウントされた第1の電灯および第2の電灯から発せられる光を、凹状反射体による反射により、発光窓のみから放出させることが、達成される。第1の電灯および第2の電灯から発せられる光は、とりわけこの反射により、混合される。この混合は、第1の電灯が第2の電灯とは異なる色温度を有する場合に、所望の平均的な色温度の混合光と、発光窓から放出される所望の均一な混合光とを生じさせるために必要である。第1の電灯が、たとえば、2700℃の色温度を有し、第2の電灯が、たとえば、6500℃の第2の色温度を有する場合には、混合光は、これらの第1の色温度と第2の色温度との間に位置する色温度（たとえば、3300℃）を有する。この既知の照明器具は、発散体が、発光窓に設けられていて、発散体全体で発光窓を完全に仕切っているので、光の更なる混合が達成される。この既知の照明器具には、それでもなお、第1の電灯および第2の電灯から発せられる光が十分に混合されず、その結果、十分に均一な光が発光窓から放出されないという問題がある。この既知の照明器具には、発光窓が完全に閉鎖され、かつ、発光窓に設けられている発散体が相対的に高い光損失を生じさせるという事実のために、各電灯が、相対的に熱くなってしまうという、他の問題がある。

本発明の目的は、上記の問題が防止される、冒頭のパラグラフで記述されているような照明器具を提供することである。

独国特許発明第225382号明細書

この目的は、冒頭のパラグラフで記述されている照明器具が、前記対向発光窓に発散体が設けられていて、その上、前記対向反射体と前記発散体との間に自由な隙間が残されていて、その上、前記照明装置は、更に、前記平面Tに対して垂直な方向に見た場合に、前記隙間と反対側に配置されている混合手段が設けられていることを特徴とすることにより達成される。このように配置された発散体により、光が凹状反射体の反射表面に混合光として入射し、次いで照明器具から出る前に、電灯からの直接光と、対向反射体による反射から得られる光とが、発散体により混合されることが、達成される。本発明の照明器具の単純な構成は、混合手段が、前記縁に沿って、かつ、前記隙間上に前記縁から延在する場合に、得られる。光が照明器具から出るまで光の混合が行われないという、上記の既知の照明器具とは対照的に、本発明の照明器具の場合、光は、既に混合されている。すなわち、本発明では、光は、対向発光窓内に設けられている発散体を通過する。対向反射体から来る光の少なくとも一部は、発散体に入射することなく、隙間を通過してから、混合手段に衝突するであろう。たとえば、混合されていない光が、混合手段の更なる発散形成部によって発散的に拡散されるように、これらの混合手段は、発散体付近を通った混合されていない光のその後の混合を実現する。これに代えて、混合手段は、混合されていない光を、対向反射体に戻すことも可能である。この場合には、対向反射体が、すぐに、この戻された混合されていない光を、発散体に向けて反射するので、この光は、結局のところ、発散体によって混合される。こうして、混合光の更なる均一性が、達成される。このことは、色温度が異なる電灯を用いる場合に、特に重要となる。当該改良された均一な混合光は、相対的に低い光消失を犠牲するのみで得られることが判明している。発散体と対向反射体の縁との間に存在する隙間は、電灯が相対的に熱くなることも防止する。この隙間は、隙間を通る空気の流れによって電灯の所望の冷却が促進されるような、最小隙間幅Sを有する。この隙間は、一定の幅を有していてもよいし、また、照明器具は、それに代えて、階調度を示す隙間幅を有していてもよいし、また、たとえば、発散体が、発散体をこの縁に接続させている2つの端部を有し、隙間が、発散体の2面のみに沿って延在していてもよい。反射体は、凹状形状であっても、凸状形状であってもよい。このような形状の反射体によって、相対的に単純な手法で、混合光の所望の焦点合わせ、混合光の所望の拡散、および／または、混合光の所望の方向づけを実現することが可能になる。これに代えて、反射体を、平面とし、かつ、反射体に、たとえば、フレネルファセットを設けることも可能である。この場合、このような形状の反射体の発光窓は、平面反射体の反射表面と一致する。平面反射体は、照明器具が、発光窓に垂直な方向で、相対的に小さなサイズで済むという効果を有する。

混合されていない光を、対向反射体へ戻すための、効率的で、かつ、相対的に単純な手法は、混合手段が光伝送プリズムを備える照明器具の実施例において達成される。この光伝送プリズムの特徴的な角張った形、および、発散体を通過する光ビームの光伝送プリズムへの相当正確に決定される入射角（この入射角は、とりわけ、隙間幅によって規定されている。）によって、実質的に全ての光ビームが、光伝送プリズムが有利な位置に与えられている対向反射体に戻ることが達成される。光伝送プリズムの位置および形状は、光伝送プリズムが前記対向発光窓の平面Tに対して、0°から15°の範囲の値の角度αをなすベースを有するように、選択されていることが好ましい。照明器具の更なる好ましい実施例では、光伝送プリズムが80°から100°の範囲の値の頂角βを有することが、好都合であるということも判明した。

本発明による照明器具の別の実施例では、混合手段が、複数の、相互連結され、部分的に重なり合っている、プリズムを備え、それぞれのプリズムが、前記他のプリズムの前記ベースと実質的に同じ方向のベースを有する各ベースを有する。これにより、相対的に広い隙間幅が、この混合手段によって光学的に覆われる。このことは、相対的に分厚くて重い混合手段の実施を導入することなく達成される。混合手段が、相対的に少しの部材しか要求されなくなり、かつ、照明器具が、相対的に軽量な構成で製造できるということも達成される。

好ましい実施例では、前記照明器具の前記発散体は、前記発散体の長手方向に対して垂直な横手方向に延在する横手スロットが設けられている。横手スロットは、発散体の外縁をさえぎることなく、ほぼ発散体の横手方向全体に延在していてもよいので、発散体は、一構成要素から成る。横手スロットは、たとえば、1mm、または、たとえば、3mmの幅を有していればよい。横手スロットが横手方向全体の上に延在する場合には、発散体は、複数の発散部に細分割されるであろう。その結果、各々の発散部は、たとえば、90mmの部分的な長さを有する。各発散部は、共に、たとえば、トータルで1200mmの長さを備える発散体を形成する。横手スロットによって、発散体を、対向発光窓全体の上に、一方の縁から反対側の縁まで、延在させることができ、その上、電灯の所望の冷却を保持することが、達成される。横手スロットの存在により、電灯動作中の発散体の膨張、および、加熱によって生じる発散体のゆがみの可能性を防止することも達成される。電灯の、有利な、更なる冷却は、空気が横手スロットを通る結果として、達成される。混合光の品質の悪影響は、このような横手スロットを有する発散体が設けられている照明器具では観測されなかった。加えて、照明器具が、発散体と反射体との間に横手薄板を備えている場合には、横手スロットは、発光窓に対して垂直方向に見て、それぞれの横手薄板と反対側に位置していることが好ましい。それに代えて、本発明による照明器具の別の実施例では、混合手段（たとえば、光伝送プリズム）を、単独で、または、既に示した混合手段に加えて、横手スロットの反対側に設けてもよい。各々の横手スロットの反対側にそれぞれの混合手段を（付加的に）配置することにより、横手スロットが混合光の品質に対して悪影響を与える可能性が、防止される。

照明器具の有利な実施例では、前記発散体は、凸側が凹状反射体に面する凸状形であり、かつ、前記発散体は、前記電灯収容手段が通る平面Cと前記平面Tとの間に位置する外縁を有する。凹状反射体は、この構成により、電灯による直接照射から遮断される。したがって、光は、直接（すなわち、反射せずに）、凹状反射体に到達することはできず、発散体または混合手段を介してしか、凹状反射体に到達することが出来ない。光損失が、このように形成されかつ配置されている発散体によって制限されることが判明した。

適切な発散体のサイズおよび形状は、関係する電灯に適合させることができる。したがって、たとえば、照明器具からより高い光束を得ること、または、可能な限り有利な（たとえば、可能な限り小さい）照明器具のサイズを選択することが可能である。本発明による照明器具では、発散体は、頂点が凹状反射体に向いているV字形の断面を有するので、相対的に良い結果が得られることが判明した。その頂点は、120°から160°の範囲の値の頂角γを有することが好ましい。

それぞれの発散体を備える本発明による照明器具の例は、低圧水銀蒸気放電灯用の照明器具である。この場合、電灯と、発散体および混合手段とは、細長い形状を有している。本発明は、特に、異なる色温度（たとえば、それぞれ、2700℃、および、6500℃の色温度）で製造される低圧水銀蒸気放電灯に適している。このような色温度が異なる電灯を、本発明による照明器具に用いる場合には、2700℃から6500℃の間の範囲（たとえば、5000℃）に存在する色温度の均一な混合光が、電灯が作動する強度比に依存して、照明器具から得られる。

本発明による照明器具の実施例は、図面において概略的に示されている。

図1は、その窓縁4が発光窓5を規定する凹状反射体2を備えている照明器具1を示す。照明器具1には、平面Cに位置する電灯収容手段12が設けられている。電灯収容手段12には、図1の第1の電灯6および第2の電灯7（それぞれ、2700℃および6500℃の色温度を備える低圧水銀蒸気放電灯）が収容されている。照明器具1には、更に、平面Tに位置する対向発光窓13を備える対向反射体11が設けられている。対向反射体11は、実質的に、電灯収容手段12に対し凹状反射体2とは反対の側で、凹状反射体2とは反対側に、かつ、その対向発光窓13を有する凹状反射体2に面して、配置されている。対向発光窓13は、対向反射体11の縁15によって境界が規定されている。照明器具1には、発散体17が対向発光窓13に設けられており、発散体17と対向反射体11の縁15との間には、自由な隙間幅Sを有する隙間19が存在する。発散体17は、図面の平面に対して垂直方向に延在する長さを有していて、かつ、複数の横手スロット（図示せず）が設けられている。横手スロットは、各々が30mmの長さで、かつ、1.5mmの幅を有していて、相互の間隔は30mmである。発散体17は、それが、凹状反射体に面しかつV字形の断面を有する形の凸状である。さらに、発散体17は、平面Cと平面Tとの間に位置する外縁23を有している。発散体17は、120°から160°の間の範囲の値（図1では135°の値）の角度の頂角γを備える頂点25を有する。照明器具1は、更に、縁15に沿って、かつ、隙間19上を縁15から延在する混合手段21が設けられている。

図2Aは、対向反射体11の縁15の周りに固定されている混合手段21の詳細を示す。混合手段21は、たとえば、ガラス、または、透過的合成樹脂（たとえば、PMMA（パースペックス（商標名）、すなわちポリメタクリル酸メチル）、あるいは、PC（ポリカーボネート））から製造することが可能である。混合手段21は、各々の光伝送プリズム31のベース33が、実質的に、全ての他の光伝送プリズム31の各ベース33と同じ方向を向くような各々のベース33を備える、複数の相互連結されている光伝送プリズム31を備えている。各々の光伝送プリズム31は、80°から100°の範囲の値（図2Aでは90°の値）の頂角βを有する。図2Aは、更に、発散体17から来て混合手段21に入射し、混合手段21を通過した後に発光窓5を通過する光を示している。これに対して、隙間19を通って混合手段21に入射する光は、これらの混合手段21によって、対向反射体11に向けて反射される。

図2Bは、本発明による照明器具1の第2の実施例の詳細を示す。混合手段21の複数の光伝送プリズム31は、いくぶん旋回された位置で、対向反射体11の縁15に設けられている。光伝送プリズム31のベース33は、対向発光窓13の平面Tに対して、0°から15°の範囲の値（図2Bでは7°の値）の角度αを形成する。

本発明による照明器具の第1の実施例の断面図である。 図1の照明器具の詳細な断面図である。 本発明による照明器具の第2の実施例の詳細な断面図である。

符号の説明

1 照明器具
2 凹状反射体
4 窓縁
5 発光窓
6 第1の電灯
7 第2の電灯
11 対向反射体
12 電灯収容手段
13 対向発光窓
15 縁
17 発散体
19 隙間
21 混合手段
23 外縁
25 頂点
31 光伝送プリズム
33 ベース

Claims (11)

1. 照明器具の窓縁によって規定されている発光窓を備える反射体と、
   少なくとも第1の電灯および第2の電灯を収容するための電灯収容手段と、
   前記電灯収容手段に対して凹状反射体とは反対側で、前記凹状反射体の反対側に配置されている凹状の対向反射体とを備え、当該対向反射体は、平面Tに位置する対向発光窓が前記凹状反射体に面していて、前記対向発光窓が前記対向反射体の縁によって規定されている照明器具において、
   前記照明器具は、前記対向発光窓に発散体が設けられて、その上、前記対向反射体と前記発散体との間に自由な隙間が残されていて、その上、前記照明装置には、更に、前記平面Tに対して垂直な方向で見た場合に、前記隙間の反対側に配置されている混合手段が設けられていることを特徴とする、照明器具。
2. 前記混合手段は、前記縁に沿って、かつ、前記隙間上に前記縁から延在していることを特徴とする、請求項1に記載の照明器具。
3. 前記混合手段は、光伝送プリズムを備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の照明器具。
4. 前記光伝送プリズムは、前記対向発光窓の平面Tに対して、0°から15°の範囲の値の角度αをなすベースを有することを特徴とする、請求項3に記載の照明器具。
5. 前記光伝送プリズムは、80°から100°の範囲の値の頂角βを有することを特徴とする、請求項3または4に記載の照明器具。
6. 前記混合手段は、複数の、相互連結され、部分的に重なり合っている、光伝送プリズムを備え、前記各々の光伝送プリズムは、実質的に、前記他の光伝送プリズムの前記各ベースと同じ方向性のベースをそれぞれ有することを特徴とする、請求項4または5に記載の照明器具。
7. 前記発散体は、前記発散体の長手方向に対して横手方向に延在する横手スロットが設けられていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の照明器具。
8. 前記照明器具は、前記発散体と前記対向反射体との間であって、前記横手スロットの反対側に混合手段が設けられていることを特徴とする、請求項7に記載の照明器具。
9. 前記発散体は、凸側が凹状反射体に面する凸状形であり、かつ、前記発散体は、前記電灯収容手段が通る平面Cと前記平面Tとの間に位置する外縁を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の照明器具。
10. 前記発散体は、V字形の断面を有することを特徴とする、請求項7、8または9に記載の照明器具。
11. 前記発散体は、120から160°までの範囲の値の頂角γを備える頂点を有することを特徴とする、請求項10に記載の照明器具。

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