СВЕТИЛЬНИК С ЗАЩИТНОЙ ПАНЕЛЬЮ
ILLUMINATOR WITH PROTECTIVE PANEL

Предлагаемое изобретение относится к светильнику с защитной панелью и, в частности, к наружному светильнику, например уличному светильнику или светильнику для подсветки площадки с защитной панелью.
Известно, что в светильниках предусматривают защитную панель для защиты отражателя и источника света от загрязнений или повреждений. Такие защитные панели выполнены плоскими или ваннообразными. Так как от защитной панели исходит рассеянный свет, то плоскую защитную панель предпочтительно использовать в тех случаях, когда необходимо по возможности полностью исключить излучение части света в заднюю зону светильника, чтобы избежать, например, освещения фасадов. Кроме того, в некоторых странах имеются предписания и нормы, которые запрещают излучение света в небо, что может быть выполнено лишь с помощью плоских защитных панелей. Ваннообразные защитные панели в этом случае нецелесообразны, так как рассеянный свет частей ваннообразной защитной панели, выступающих из светового отверстия светильника, рассеивается в заднюю зону светильника.
С другой стороны, плоские защитные панели имеют недостаток в том, что лучи, падающие от источника света под плоским углом на плоскость светового отверстия светильника, усиленно отражаются от защитной панели на отражатель и затем назад в светильник и не могут выйти.
Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы предложить светильник с защитной панелью, который обеспечивает уменьшение отражения света от источника света светильника на защитной панели и позволяет достичь 0%-е излучение в заднюю зону светильника или в небо.
Эта задача решается за счет светильника с признаками по пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления светильника согласно изобретению приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Светильник согласно изобретению включает в себя по меньшей мере один источник света, расположенный в корпусе, по меньшей мере, с одним световым отверстием, и, по меньшей мере, один отражатель, который выполнен таким образом, что свет, исходящий от источника света, разделяется, по меньшей мере, на два световых пучка, при этом световое отверстие по меньшей мере частично закрыто защитной панелью, которая имеет два участка поверхности, на которые падают соответствующие световые пучки, при этом участки поверхности выполнены таким образом, что преобладающая часть светового пучка, направленного соответственно на участок поверхности, падает на участок поверхности под углом падения меньше 60°, чтобы уменьшить отражения на защитную панель.
В светильнике согласно изобретению отражения на защитную панель уменьшаются, так как защитная панель выполнена таким образом, что наибольшая часть света падает на защитную панель под таким углом падения, который связан с незначительным коэффициентом отражения и при котором пропускание света защитной панелью является наибольшим или приближается к максимальному. В идеальном случае защитная панель выполнена таким образом, что контур ее поверхности точно повторяет угловое распределение света, исходящего от первичной оптической системы, так что все лучи света падают на защитную панель под углом в 90°, или соответственно, под углом падения, составляющим 0°. Углом падения в данном случае обозначается угол между нормалью к поверхности защитной панели и направлением падающего света.
Кроме того, защитная панель может быть выполнена таким образом, что он имеет лишь незначительную высоту относительно первичной оптической системы светильника, так что в заднюю зону за отражателем или в небо излучается как можно меньше света. Свет, излучаемый в заднюю зону светильника за отражателем, может быть дополнительно уменьшен посредством кромки на корпусе светильника, которая может быть образована также выступающей частью корпуса. Кроме того, 0%-е излучение в заднюю зону светильника может быть достигнуто за счет того, что защитная панель не выступает ни в одном месте за кромку корпуса светильника или из светового отверстия, образованного кромкой корпуса.
Защитная панель согласно изобретению особенно подходит для точечных источников света, например светодиодов, светодиодных матриц или органических светодиодов (OLED), и отражателей, которые генерируют множество по существу независимых световых пучков и, следовательно, обслуживают различные угловые диапазоны. Вместе с тем, могут быть использованы также обычные источники света, например лампы высокого давления.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, часть светового пучка, падающая на участок поверхности под соответствующим углом падения, составляет свыше 75%, свыше 90% или свыше 95% светового потока, направленного на участок поверхности.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, участок поверхности выполнен таким образом, что падающий на него световой пучок попадает на него под углом падения, составляющим, по меньшей мере, 45° или меньше, по меньшей мере, 30° или меньше, по меньшей мере, 20° или меньше, или 10° или меньше. Углом падения в данном случае обозначается угол между нормалью к поверхности защитной панели и направлением падающего света.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, участок поверхности выполнен выпуклым или вогнутым, в форме арки или изгиба, или имеет форму волны с линейно или изогнуто проходящей верхней частью. Как волнистая форма рассматривается, в частности, форма, которая в поперечном сечении проходит между двумя минимумами на один максимум или между двумя максимумами на один находящийся между ними минимум.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, участок поверхности имеет в поперечном сечении форму кривой с экстремумом, при этом кривая может быть симметричной или ассиметричной относительно экстремума. Если кривая ассиметрична, это означает, что кривая на одной стороне экстремума имеет большую крутизну, чем на другой стороне. Тем самым могут учитываться, в частности, несимметричные угловые распределения света в световом пучке. Экстремум может представлять собой максимальное или минимальное значение. Соответственно участок поверхности имеет выпуклую или вогнутую форму. На виде сверху участок поверхности может иметь симметричную, круглую, эллиптическую, угловую, в частности, прямоугольную, квадратную, многоугольную или ассиметричную форму.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, светильник включает в себя один или несколько отражателей, которые генерируют больше двух световых пучков, при этом число участков поверхности защитной панели соответствует числу световых пучков. Участки поверхности могут иметь одинаковую форму и могут формировать вместе единую поверхность защитной панели. С другой стороны, возможно также в дополнение к участкам поверхности предусмотреть дополняющие участки поверхности, с помощью которых участки поверхности дополняются, образуя единую защитную панель.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, светильник включает в себя несколько расположенных в ряд отражателей с соотносящимися соответственно с ними источниками света, при этом исходящие от отражателей световые пучки соседних отражателей налагаются друг на друга. В зависимости от ориентации и формы отражателей могут быть получены при этом различные желаемые кривые распределения силы света светильника.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, отражатель имеет форму изогнутой трубки с двумя световыми отверстиями на концах, при этом источник света размещен в центре трубки. Другие детали, относящиеся к отражателю согласно данному варианту осуществления, раскрыты в немецкой патентной заявке DE 102010007774.7. Объем раскрытых в данной заявки признаков отражателя включен в настоящую патентную заявку. Отражатель имеет, в частности, на концах изогнутой трубки воронкообразные отверстия. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, источник света включает в себя один или несколько светодиодов, светодиодных матриц или органических светодиодов (OLED).
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, защитная панель выполнена прямоугольной или круглой и имеет волнистую форму с двумя или большим числом максимумов волны, которые проходят линейно или кольцеобразно, в частности вращательно-симметрично. Такая защитная панель особенно подходит, в частности, для светильника с прямоугольным или круглым корпусом и соответствующими отражателями, расположенными линейно или кольцеобразно, в частности вращательно-симметрично, для защиты соответствующего светового отверстия, при этом за счет расположенных в светильнике рядом друг с другом отражателей волнистой формы защитной панели генерируют соответствующие световые пучки. При соответствующей кольцеобразной схеме расположения отражателей, световые пучки могут налагаться друг на друга, также образуя кольцеобразный световой пучок.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, защитная панель снабжена противоотражающим покрытием или обработана противоотражающим образом. Таким образом, может быть дополнительно уменьшен коэффициент отражения света защитной панели.
Другие признаки, свойства и преимущества предлагаемого изобретения раскрываются в нижеследующем описания примерной формы осуществления на основе прилагаемых чертежей, на которых показано:
Фиг.1 - светильник, согласно примерному варианту осуществления изобретения, с защитной пластиной в поперечном разрезе;
Фиг.2 - светильник, согласно показанному на Фиг.1 варианту осуществления, в перспективе на виде снизу; и
Фиг.3 - два графика, на которых показаны коэффициент отражения и пропускание света в зависимости от угла падения на прозрачную поверхность для вертикально (Фиг.3а) и параллельно (Фиг.3b) поляризованного света.
Светильник согласно изобретению описывается на основе примерного варианта осуществления со ссылкой на Фиг.1-3. Светильник 1 согласно показанному варианту осуществления включает в себя корпус 1, на верхней стороне которого расположен корпус 2 светодиодного модуля. На корпусе 2 светодиодного модуля закреплены рядом друг с другом несколько отражателей 4.
Выполненные трубчатыми отражатели 4 включают в себя соответственно трубку, которая имеет по центру в продольном направлении сужение. В зоне сужения на корпусе 2 светодиодного модуля расположен источник света 3, который может содержать, например, один или несколько светодиодов. От сужения в направлении кольцеобразных световых отверстий 6 трубка расширяется в форме воронки. Часть, по меньшей мере, в 10% от испускаемого общего светового потока светодиодов может выходить из световых отверстий 6 как световой пучок без отражения на отражающей поверхности. Отражающая поверхность внутри трубки частично или полностью фацетирована.
Как детально описано в патентной заявке DE 102010007774, этот 3-зональный отражатель благодаря своей трубчатой форме генерирует два световых пучка, которые выходят из световых отверстий каждого отражателя 4. За счет расположения нескольких отражателей параллельно друг другу, световые пучки, выходящие из световых отверстий 6, которые расположены на одной и той же стороне относительно продольной оси светильника, налагаются один на другой. Однако сила света, излученная непосредственно под источник света 3, уменьшена, так как свет, излучаемый источником света 3 вертикально вниз, попадает на отражатель 3 и среди прочего выходит сбоку под плоским углом из светового отверстия 6. Характеристика излучения светильника 1 такова, что существенная часть света испускается в направлении обеих боковых сторон светильника 1. Соответственно, бульшая часть света выходит под плоским углом из световых отверстий 6.
i
На нижней стороне корпуса 1 расположена защитная панель 5. Защитная панель 5 может быть изготовлена из стекла или пластмассы. Как показано, в частности, на Фиг.1, защитная панель 5 включает в себя два волнистых участка 5а, 5b поверхности. Гребни волн участков 5а, 5b поверхности проходят параллельно продольной стороне светильника 1, как показано на Фиг.2. Оба участка 5а, 5b поверхности соединены между собой впадиной волны. Во впадине волны проходит, как упомянуто выше, относительно небольшое количество света сквозь защитную панель 5, поскольку световые отверстия 6 отражателя расположены сбоку от него. За счет изогнутой поверхности обоих участков 5а, 5b поверхности, лучи, исходящие непосредственно от источника света 3, и лучи, исходящие от отражающей поверхности, которые выходят из световых отверстий 6 светильника под небольшим углом, падают на защитную панель 5 под бульшим углом, чем в случае плоской защитной панели 5, ориентированной параллельно световым отверстиям 6. За счет уменьшения угла падения Θ могут быть уменьшены отражения на защитной панели 5, согласно зависимости, показанной на Фиг.3а и 3b.
⊥
||
Как показано на Фиг.3, для лучей, падающих на защитную панель 5, коэффициент отражения (R = вертикально поляризованный, R = параллельно поляризованный) увеличивается при увеличении угла падения, то есть с увеличением угла между нормалью к поверхности и направлением падения света. Однако за счет кривизны защитной панели 5 коэффициент отражения может быть снижен по сравнению с прямой или плоской панелью.
Кроме того, защитная панель 5 имеет небольшую высоту, так что часть рассеянного света, отраженного от защитной панели 5 на заднюю сторону светильника 1, остается также небольшой.
В показанный примерный светильник могут быть внесены многочисленные модификации, которые входят в объем правовой охраны изобретения. В частности, кромка корпуса показанного на Фиг.1 и 2 светильника 1 может быть продлена в направлении поперек защитной панели до высоты гребней волн защитной панели 5, так что защитная панель 5 ни в одном месте не выступает за световое отверстие светильника 1, образованное кромкой защитной панели 5, что позволяет добиться 0%-ого излучения в заднюю зону светильника 1 или в небо.