專利名稱：半嵌入式燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對例如辦公室環(huán)境的改進(jìn)的半嵌入式燈具以滿足最新的照明標(biāo)準(zhǔn)。尤其是，該燈具可向天花板和墻壁提供比傳統(tǒng)燈具更強(qiáng)的照明以滿足《照明指南3》的要求。
背景技術(shù)：
一段時間以來已知安裝在懸吊天花板的天花板塊板內(nèi)的合適位置的燈具。這些燈具通常具有金屬殼體的形式，其中裝有一個或多個熒光燈。通常使用在下表面上延伸的蓋子隱藏?zé)晒鉄羰蛊洳豢梢?。蓋子可具有遮光柵格(louvre)或散射板(屏)的形式。燈具包括從照明電路向各個燈提供電力所需的所有電路。通常在燈具內(nèi)設(shè)置一系列遮光柵格、直線或拋物面反射器、散射板和/或屏蔽板以改變熒光燈的光輸出，以便產(chǎn)生所希望的照明效果。例如，它們可設(shè)置成將光引導(dǎo)到燈具下方的特定區(qū)域或減少眩光以避免在計算機(jī)屏幕上反光。
《照明指南3》(LG3Cat2)傳統(tǒng)上一直是制造商針對辦公室環(huán)境照明所試圖滿足的照明標(biāo)準(zhǔn)。LG3首先在1989年公布，并且涉及具有可視顯示器的空間的照明。然后，在考慮了Health&Safety DSE規(guī)定的情況下在1996年進(jìn)行了更新。該文件中的建議意味著，在使用負(fù)極性軟件的情況下大于65°的仰角處的亮度水平必須保持小于200cd/m2(坎德拉/平方米)。對于正極性軟件和具有抗反射涂層的平面屏幕，這可升高到500cd/m2或1500cd/m2。
但是，新辦公室內(nèi)的趨勢是默認(rèn)地使用LG3“Cat2”燈具。這會產(chǎn)生具有黑暗的天花板和墻壁的“洞穴”效果，從而導(dǎo)致工作環(huán)境不舒適。這種實踐結(jié)果導(dǎo)致類別評級系統(tǒng)的撤出。
在2001年，由燈光暨照明協(xié)會(Society Of Light&Lighting)添加了附錄，該附錄考慮了正在改變的標(biāo)準(zhǔn)、新的技術(shù)以及屏幕類型。該協(xié)會最近重新撰寫并公布了《照明指南7》(LG7)辦公室照明。LG7結(jié)合并且更新了早期針對顯示屏使用的LG3指南。
照明指南7辦公室照明(對于墻壁和天花板光照度的新建議)提出了解決Cat2遮光柵格和反射器可能造成的黑暗和朦朧效果的建議。為了避免突然的天花板遮斷和明亮的扇形，做出如下規(guī)定“當(dāng)使用僅使用正極性軟件的屏幕時，在與垂直面成65°的上方燈具的亮度極限為1500cd/m2”。(這也適用于天花板和墻壁。)“由直接和間接反射分量組成的在工作平面上方的平均墻壁照度應(yīng)為在工作平面上的平均水平照度的至少50％。(每個墻壁都不應(yīng)少于30％)”。
“為了使天花板不顯黑暗，由直接和間接反射分量組成的在天花板上的平均照度應(yīng)為貫穿工作平面的平均水平照度的至少30％?！薄皩τ诨谄聊坏娜蝿?wù)，工作平面亮度應(yīng)為300lux，對于主要基于紙張的任務(wù)則要多達(dá)500lux。”通常通過使用產(chǎn)品的組合實現(xiàn)LG7標(biāo)準(zhǔn)，該產(chǎn)品例如為提供大致向下的光的在天花板內(nèi)的向下燈和在天花板上提供照明的位于墻壁上的向上燈。通常在辦公桌(工作平面)上設(shè)置作業(yè)燈以便在需要的位置局部地增加照明。參見附圖的圖1。
最近，市場上已出現(xiàn)聲稱符合LG7的許多燈具產(chǎn)品。這些產(chǎn)品分成兩類。對于第一類，光源傾向于安裝在燈具的凹入殼體下方，并設(shè)置成對著燈具內(nèi)的反射器向上引導(dǎo)光。在一些示例中，光源在一“吊籃(gondola)”中懸掛在殼體下方，但是在其它示例中，燈具的剛性結(jié)構(gòu)適合于在這種懸吊布置中安裝光源。在另一類中，光源設(shè)置在凹入殼體內(nèi)，即，在懸吊天花板的水平面上方，并且設(shè)有專用部件以試圖以低于眩光極限的水平將光引導(dǎo)到相鄰的墻壁和天花板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供了一種半嵌入式燈具，包括用于燈源的殼體，該殼體適于嵌入在天花板內(nèi)以便在使用時該殼體的下表面基本與天花板平齊；以及可安裝在該殼體下方的光透射蓋子，該蓋子具有主要光透射表面，該主要光透射表面使光能夠從光源或經(jīng)由反射器通過蓋子透射到燈具下方的區(qū)域，和次要光透射表面，該次要光透射表面使光能夠從光源或經(jīng)由反射器通過蓋子透射到位于燈具旁邊的天花板的區(qū)域，其中，該次要光透射表面具有多個部件以使從光源或反射器入射的光朝燈具旁邊的天花板的區(qū)域偏轉(zhuǎn)。
本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的LG3燈具是有利的，這是因為附加的光經(jīng)由次要光透射表面被引導(dǎo)到附近的垂直墻壁和天花板的鄰近區(qū)域，從而提供了改進(jìn)的工作環(huán)境。
該多個部件優(yōu)選地包括多個棱鏡或透鏡，該棱鏡或透鏡設(shè)置成通過材料的特性折射光從而使光的路徑朝天花板偏離。優(yōu)選地，該光偏轉(zhuǎn)部件是三面體棱鏡，該三面體棱鏡具有基本垂直于蓋子的側(cè)面的一個側(cè)面，由蓋子的側(cè)面形成的一個側(cè)面以及構(gòu)成下側(cè)面的斜邊。優(yōu)選地，在三面體棱鏡的上側(cè)面和/或下側(cè)面入射的光在通過蓋子的路徑中被折射和偏離。多個棱鏡還可提供多個反射面，這些反射面成一定角度以便朝燈具旁邊的天花板的區(qū)域反射從光源或反射器(或總體上從燈具內(nèi))入射的光。反射面可由棱鏡的上表面形成。優(yōu)選地使用折射和反射的組合實現(xiàn)燈具的總體照明效果。
優(yōu)選地，經(jīng)由次要光透射表面引導(dǎo)足夠的光，以便在正常條件下，由直接和間接分量組成的在工作平面上方的平均墻壁照度為設(shè)置在燈具下方的工作平面上的平均水平照度的至少50％。優(yōu)選地，沒有一個構(gòu)成此平均數(shù)的墻壁小于工作平面上的平均水平照度的30％。墻壁上的照度的任何改變優(yōu)選地是逐漸發(fā)生的。這有助于避免使墻壁看上去朦朧和壓抑。
還優(yōu)選地，由直射和反射分量組成的在天花板上的平均照度為橫跨工作平面的平均水平照度的至少30％。這提高了天花板區(qū)域的亮度，并使得工作環(huán)境感覺更加舒適。
理想地，在與垂直面成65°的仰角上方的位置燈具的亮度接近但優(yōu)選地低于1500cd/m2，以避免在墻壁上出現(xiàn)明亮的扇形或斑點(diǎn)，可能會看到這些扇形或斑點(diǎn)被反射在顯示屏內(nèi)。這一亮度限制優(yōu)選地應(yīng)用于天花板和墻壁兩者。
在設(shè)置于該燈具下方的工作平面上燈具還產(chǎn)生至少200lux的照度(HSE為永久占據(jù)的區(qū)域設(shè)定的最低水平)，并優(yōu)選地在工作平面上實現(xiàn)300-500lux的照度，以便適合于基于屏幕或紙張的任務(wù)。
優(yōu)選地，該燈具能夠滿足在典型辦公室或其它室內(nèi)或商業(yè)環(huán)境中的所有上述要求，從而遵守LG7。
優(yōu)選地，光偏轉(zhuǎn)部件由設(shè)置在蓋子側(cè)面的內(nèi)表面上的棱鏡尤其是三面體棱鏡的陣列形成。這些光偏轉(zhuǎn)部件具有可在擠壓過程期間容易地形成的優(yōu)點(diǎn)。將這些光偏轉(zhuǎn)部件設(shè)置在蓋子的內(nèi)表面上意味著可以防塵，灰塵可能使性能惡化。
在一個實施例中，光偏轉(zhuǎn)部件包括三面體棱鏡，該棱鏡的上表面相對于水平面傾斜5°或更大的角度，但不大于30°。在最優(yōu)選的實施例中，該棱鏡設(shè)置成相對于水平面的角度為10°-22°，并且最優(yōu)選的相對于水平面的平均角度為大約16°(±3°)以提供天花板和墻壁的最佳照明。優(yōu)選地，該三面體棱鏡基本為直角三面體棱鏡，其上表面由垂直側(cè)面形成且下表面限定斜邊。優(yōu)選地，在上表面和下表面之間的頂點(diǎn)處的夾角為42°-52°，更優(yōu)選地為45°-49°且最優(yōu)選地為大約47°。優(yōu)選地，棱鏡的下表面與水平面的角度為15°-47°，更優(yōu)選地為20°-42°，還更優(yōu)選地為25°-37°并且最優(yōu)選地為28°-34°。最優(yōu)選的角度為相對于水平面成大約31°。但是，還可以設(shè)想能夠根據(jù)要求偏轉(zhuǎn)光線20°-50°以便在天花板上產(chǎn)生均勻照明的其它形狀的棱鏡和透鏡，這些設(shè)想在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，棱鏡以稍微不同的角度設(shè)置以分散照明(來自于光通過棱鏡的折射或光在上表面上的反射)，并產(chǎn)生更均勻的照明效果。
優(yōu)選地，蓋子的側(cè)面向外彎曲以便延伸到殼體的最下部以外。這不僅可提供更優(yōu)美和與眾不同的外觀，而且在燈具裝在天花板內(nèi)時可掩藏?zé)艟邭んw的邊緣使其不可見。
優(yōu)選地，蓋子的下表面具有彎曲的輪廓并且蓋子的側(cè)面從殼體平滑地降低以接合該下表面的邊緣。此輪廓使得可在具有正常天花板高度和反射系數(shù)的房間內(nèi)遵守LG7，并使燈具具有與眾不同的和新式的外觀。該結(jié)構(gòu)從天花板延伸出的程度最小并且不會干涉滅火器的噴射型式。
優(yōu)選地，蓋子的下表面和側(cè)面被共擠壓以形成蓋子部件。優(yōu)選地，該蓋子部件基本覆蓋殼體的開口的一半。這具有以下優(yōu)點(diǎn)，即，使擠壓過程中的制造公差(達(dá)到6％)能夠由位于燈具中部的框架或中心面板的一部分吸收。在一個可選擇實施例中，提供單個(整體式)蓋子以覆蓋殼體的整個下表面。
優(yōu)選地，燈具使用現(xiàn)有的線性熒光燈作為光源。本發(fā)明可通過使用一半數(shù)量或更少的熒光燈-例如在燈具內(nèi)居中設(shè)置的一個或兩個燈(例如，單個55W的燈)-提供比傳統(tǒng)的LG3 Cat燈具具有更好照明效果的工作環(huán)境。這降低了燈具的運(yùn)行成本。


下面將參照附圖詳細(xì)說明僅作為示例的一些優(yōu)選實施例，在附圖中圖1示出符合LG7的用于房間的照明布置；圖2示出從下面并朝一個拐角看到的本發(fā)明的燈具的一個優(yōu)選實施例的透視圖；圖3a、3b和3c分別示出圖2的燈具的正視圖、側(cè)視圖和仰視圖；圖4示出從下面并朝一個拐角看到的本發(fā)明的燈具的另一優(yōu)選實施例；
圖5a、5b和5c分別示出圖4的優(yōu)選燈具的正視圖、側(cè)視圖和仰視圖；圖6示出設(shè)置在房間天花板內(nèi)的優(yōu)選燈具的側(cè)視橫截面圖；圖7a更詳細(xì)地示出優(yōu)選燈具的橫截面，圖7b示出設(shè)置在次要光透射表面上的多個棱鏡的放大視圖；圖8a示出原型燈具的一部分，該原型燈具盡管是對傳統(tǒng)LG3燈具的改進(jìn)但是仍在特定仰角處產(chǎn)生過大的眩光。在圖8b內(nèi)示出優(yōu)選燈具的對應(yīng)的部分作為比較；以及圖9a到9d示出在本發(fā)明內(nèi)的許多其它變型。
具體實施例方式
如圖1所示，為了符合LG7所列出的規(guī)定，可通過向下燈1和壁燈4的組合提供光，該向下燈安裝在天花板2上以將光發(fā)射到工作平面3上，該壁燈設(shè)置成照亮天花板2并將光反射到房間內(nèi)從而也照亮墻壁。向下燈1例如可以是在與垂直面成65°的仰角上方不產(chǎn)生眩光的LG3燈具。壁燈4在此仰角內(nèi)也將不產(chǎn)生眩光。如果需要的話，可使用設(shè)置在工作平面3上的作業(yè)燈5提供附加的光。
圖2示出本發(fā)明的燈具10的一個優(yōu)選實施例。燈具10包括形式為朝下側(cè)開口的盒子的殼體12，以及對觀察者隱藏殼體12的內(nèi)容物并減小來自光源(圖中未示出)的眩光的蓋子14。
殼體12具有側(cè)面16和頂部18，其限定了用于燈具10的內(nèi)容物的封裝殼。在使用時，將燈具10嵌入天花板2內(nèi)的空間，該天花板通常是懸吊天花板。燈具10的大小優(yōu)選地對應(yīng)于天花板塊板的標(biāo)準(zhǔn)大小，從而燈具10可替代天花板塊板被裝配。圖2示出方形的燈具10，該燈具例如可用于600×600mm的開口，圖4示出作為此燈具的變型的矩形燈具10，其可用于1200×600mm的開口。殼體的尺寸優(yōu)選地使燈具10可以替代現(xiàn)有的LG3單元被裝配。
但是，殼體12并不局限于上文所述的形狀和大小，而是可具有任何合適的形狀和大小，只要其可安裝在天花板2的對應(yīng)的凹槽內(nèi)就可以。例如，殼體12可制成能裝在三角形或六角形孔內(nèi)，或者大小形成為適合300mm或500mm的尺寸-如果這些形狀和尺寸普遍采用的話。殼體12的側(cè)面16可限定與蓋子14不同的形狀，只要不干涉懸吊天花板的相鄰天花板塊板即可。例如，殼體12可以是圓形并且僅具有一個側(cè)面16和一個頂部18，可以是三角形并且具有三個側(cè)面16和一個頂部18，可以是六邊形并且具有六個側(cè)面16和一個頂部18，等等。
一旦安裝好，則燈具10的壁16和頂部18將嵌在懸吊天花板2上方的空腔內(nèi)。側(cè)面16的下部邊緣優(yōu)選地具有能夠平齊地緊靠天花板2的表面的凸緣20。凸緣20優(yōu)選是裝飾性的以隱藏在燈具10的側(cè)面16周圍的任何間隙，但是也可在使殼體剛度更大以及用于將燈具10固定在天花板2內(nèi)這些方面提供一些結(jié)構(gòu)性功能。凸緣20還可遮蔽用于提高燈具的防火等級的膨脹性材料(未示出)的層，或防止潮氣被吸入在燈具10的側(cè)面周圍的天花板空腔內(nèi)的防潮密封件(未示出)?？稍跉んw12的相對側(cè)面16上設(shè)置例如具有可調(diào)板22形式的附加固定裝置，以將燈具10安裝在天花板2內(nèi)。
蓋子14在其上部邊緣24處的大小制成與天花板塊板的開口一致，并從而與殼體12的開口一致。蓋子14的下部邊緣26優(yōu)選地延伸到開口的最下部以外一定距離，該距離例如對應(yīng)于至少沿兩個相對邊緣的凸緣20的尺寸，如圖3c所示。
蓋子14從天花板2的表面向下延伸，并且優(yōu)選地在從側(cè)面看時具有彎曲的凹面輪廓，其曲度符合具有恒定半徑R的弧形。蓋子14的下側(cè)形成主要光透射表面28，側(cè)面形成次要光透射表面30(下文將更詳細(xì)地說明)。但是也可以是其它輪廓，例如該曲面可以是拋物線形或波浪形。蓋子的橫截面可以是直的，例如方形或矩形盒狀的蓋子14。輪廓可使用直線來近似模擬曲線，以便例如提供兩個淺的三角形區(qū)域。蓋子14從下面看去可以是具有平的、凹入的或凸起的底部的淺圓筒(大致為盤狀)。在這種實施例中，主要光透射表面可以是圓形，而次要光透射表面可以是圍繞圓周延伸的圓柱形壁。蓋子14可以是不對稱的。實際上，蓋子14可具有各種形狀。主要的標(biāo)準(zhǔn)是，蓋子14應(yīng)使燈具10能夠通過合適的光源和在房間內(nèi)的定位(給定正常的天花板高度和反射系數(shù))而符合LG7。
從圖2可最清楚地看到，蓋子14具有由蓋子14的下表面形成的主要光透射表面28，該主要光透射表面使光線可從光源沿向下方向透射以照亮設(shè)置在燈具10下方的工作平面3。蓋子14還具有次要光透射表面30，該次要光透射表面設(shè)置成使光線可從光源沿側(cè)向方向離開以照亮天花板2和垂直墻壁6。
圖2示出主要光透射表面28是如何優(yōu)選地由具有不同光透射特性的部分形成的。蓋子14的下表面的左側(cè)和右側(cè)彎曲矩形面32和34優(yōu)選地由一種材料制成或具有屬于一組的光學(xué)特性，并且中心矩形面板36由不同的材料制成或已被處理成具有不同的光學(xué)特性，對此下文將更詳細(xì)地說明。次要光透射表面30優(yōu)選地也由具有多種定向和光學(xué)特性的不同部分制成，例如側(cè)面板38和大致為三角形(斜邊的彎曲半徑為R)的內(nèi)填充(in-fill)面板40，它們均作為次要光透射表面30的一部分幫助透射光線。
圖4和5a-5c示出具有大致矩形輪廓的燈具10的變型。對于與圖2和3a-3c中相同的部件使用相同的參考標(biāo)號。
圖6示出圖2的燈具10的實施例的橫截面視圖。所示燈具在工作平面3上方半嵌在房間的天花板2內(nèi)。在圖中標(biāo)記出與垂直面成65°的仰角，在該仰角上方不允許出現(xiàn)眩光。從此圖可以看出完全根據(jù)LG3 Cat2透射的光(即沒有光經(jīng)由次要光透射表面透射)如何僅照亮垂直墻壁6的下部區(qū)域，并在天花板2上形成朦朧的黑暗區(qū)域。
在本發(fā)明中，燈具10的蓋子14已被修改成使得光線也朝側(cè)面和向上朝天花板2被引導(dǎo)，以便照亮墻壁和天花板。通過正確選擇元件以便向墻壁和天花板引導(dǎo)足夠的光，可符合LG7。從而，在本發(fā)明中，次要光透射表面30具有多個部件，以便將從光源42或反射器44入射的光線朝燈具10旁邊的天花板2的區(qū)域偏轉(zhuǎn)(通過折射或反射)。大部分光線將首先被設(shè)置在光源42上方并在殼體12的頂部18處的反射器44反射，該反射器44優(yōu)選地為拋物面反射器。但是，一些光線可能會直接從光源42出來，然后入射到次要光透射表面30的光偏轉(zhuǎn)部件上。
圖7a更詳細(xì)地示出優(yōu)選燈具10的橫截面。該橫截面對應(yīng)于圖2和4所示的方形和矩形燈具10。
如圖7a所示，殼體12為電氣組件46的標(biāo)準(zhǔn)集成(standard collection)提供了盒子。組件46可包括鎮(zhèn)流器和控制電路，優(yōu)選地它們都位于反射器44后面以使它們不可見并保護(hù)它們不受熱。燈具10優(yōu)選地預(yù)先裝設(shè)有電線，以便電工僅需要將燈具10的端子連接到傳統(tǒng)的照明電路上以使燈具工作?？稍跉んw12的頂部18內(nèi)設(shè)置通風(fēng)槽以便將余熱排出。在一個實施例中，橫跨頂部18的內(nèi)表面或外表面設(shè)置有膨脹性材料的層(未示出)以便在起火的情況下密封通風(fēng)槽。盡管殼體12可用例如塑料的材料制成，但是優(yōu)選地用金屬板材例如鋁或鋼制成。
優(yōu)選地，光源42是橫跨殼體12的寬度居中設(shè)置的直線熒光管。在其它設(shè)置例如圖6所示的設(shè)置中，光源42可包括橫跨殼體12的寬度并排居中設(shè)置(正好設(shè)置在中心線的兩側(cè)上)的兩個熒光燈。單個燈的燈管可對折以形成具有兩個平行部分的U形熒光燈。
如圖所示，本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是光源42可位于由殼體12限定的空間內(nèi)，從而該光源嵌在天花板2內(nèi)而不是像許多現(xiàn)有技術(shù)的燈具一樣懸掛在天花板的水平面下方。但是，如果希望的話，光源42可安置成低于所示位置，例如低于天花板的水平面，并且通過對光偏轉(zhuǎn)部件進(jìn)行合適的修改，仍可實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)選地可符合LG7。從美學(xué)角度看，燈具從天花板2向下凸出越小則越好，因為這使得燈具不會過于突出。在材料方面還可能更便宜。另外，燈具干涉滅火器的噴射型式的危險較小。因此，優(yōu)選地將光源42朝向殼體12的底部安置在天花板2的水平面上方。
在其中燈具10不是方形或矩形的其它實施例中，例如，可能希望使用非直線的光源42。在具有圓形構(gòu)造的蓋子14的實施例中(即使在這些實施例將安裝在方形或矩形天花板塊板孔內(nèi)的情況下)可使用圓形熒光管，或者緊湊的圓柱形纏繞的燈可通過產(chǎn)生點(diǎn)光源而證明是有用的。當(dāng)然，除了熒光燈之外還可使用其它形式的燈，但是對于這些燈存在較高的運(yùn)行成本，這使得它們在市場上受阻。
光透射蓋子14優(yōu)選地由不同部分構(gòu)成。在圖2和4的示例中，所示蓋子由三個部分構(gòu)成。圖7a示出蓋子部件48如何提供(i)主要光透射表面28的彎曲的矩形面32、34，和(ii)次要光透射表面30的側(cè)面板38和大致為三角形的內(nèi)填充面板40。蓋子部件48延伸成幾乎覆蓋殼體12的開口的一半。優(yōu)選地，蓋子部件48在開口的40％上延伸，更優(yōu)選地在45％上延伸。左側(cè)和右側(cè)蓋子部件48優(yōu)選地相同以保持制造成本較低。但是，在可能希望改變從燈具10的不同側(cè)面透射的光線數(shù)量的情況下，例如對于定位成僅一個側(cè)面靠近垂直面的燈具，左側(cè)和右側(cè)蓋子部件可以不同。
蓋子部件具有下表面32、34(彎曲的矩形面)，該下表面由這樣的材料制成，即，該材料使來自光源42的光能夠直接從光源42或者更可能地從設(shè)置在光源42上方的拋物面反射器44經(jīng)過反射而透射到工作平面6上。該材料優(yōu)選地向工作平面提供散射光以使眩光最少。該材料優(yōu)選地具有緞面(satin)或乳色玻璃的光潔度。這可通過使表面具有微小構(gòu)成物-例如凹坑或突起部-的排列以便在所希望的限度內(nèi)散射光來實現(xiàn)。一些光線還可能被此面板的內(nèi)表面反射走并向外到達(dá)該次要光透射表面。該表面構(gòu)成物可通過利用精密壓模部件進(jìn)行噴丸處理或點(diǎn)刻以便例如產(chǎn)生錐狀凹陷來實現(xiàn)。精細(xì)的凸起線或凹溝也可產(chǎn)生所希望的效果。優(yōu)選地，鍛面效果在整個區(qū)域上是均勻的。但是，可以改變構(gòu)成物的大小、圖案和密度以使下表面32、34具有變化的擴(kuò)散率。該材料還可包括由具有不同光學(xué)特性的材料制成的細(xì)顆?；蚣?xì)珠以產(chǎn)生緞面或半透明的光潔度。還可通過在蓋子部件48上涂覆散射半透明材料來實現(xiàn)。
實際上，蓋子部件48的所述下表面32、34可由一系列不同材料制成。但是優(yōu)選地，該材料使大于300lux的光能夠到達(dá)工作平面，但是優(yōu)選地不大于500lux。優(yōu)選地，該材料呈現(xiàn)半透明且對于觀察者足夠不透明，以隱藏?zé)艟叩膬?nèi)容物使其不可見。聚碳酸酯材料是優(yōu)選的，但是在規(guī)定允許的情況下，還可使用其它塑料例如丙烯酸樹脂類或其它透明/半透明材料。
在圖2和4所示的實施例中，主要光透射表面28由左側(cè)和右側(cè)蓋子部件48的下表面32、34以及中心矩形光透射面板36組成，以使光能夠從光源直接向下透射到工作平面3上。在一個實施例(未示出)中，中心面板36包括由反射遮光柵格組成的部分，其設(shè)置成平行遮光柵格或更優(yōu)選地設(shè)置成反射面的十字形布置，以便沿所有方向限制在65°仰角上方的可能的眩光。更優(yōu)選地，中心面板36是可向工作平面3提供散射光的條狀材料。
中心面板36的材料優(yōu)選地具有緞面或乳色玻璃的光潔度。在一個實施例中，該表面具有錐形棱透鏡陣列(例如，通過模制或沖壓形成)。這些棱透鏡使來自光源的光分散以便對工作平面6提供均勻的照明。這些棱透鏡還將可能的眩光限制在65°的圓錐仰角包絡(luò)面內(nèi)。如結(jié)合蓋子部件48所說明的，還可使用其它材料或棱鏡形狀，只要它們使足夠的光能夠到達(dá)工作平面6并且不會產(chǎn)生在65°的極限上方延伸的眩光即可。通常，雖然從錐形棱鏡有一些反射，但是從中心面板36到達(dá)工作平面6的光線將直接從光源42出來以指向工作平面6。優(yōu)選地，(中心面板的)材料與蓋子部件48的材料不同或看上去不同，以便對燈具10的下側(cè)產(chǎn)生視覺吸引力。
蓋子部件48還具有側(cè)面板38，該側(cè)面板從殼體12的下部邊緣延伸到主要光透射表面28的下部邊緣，以形成次要光透射表面30的全部或一部分。側(cè)面板38優(yōu)選地由與下表面32、34不同的材料制成或與該下表面具有不同的光學(xué)特性。蓋子部件48可通過這兩種材料的共擠壓制成。
側(cè)面板38優(yōu)選是清晰的以使盡可能多的光線穿過蓋子部件48而離開。但是，可以設(shè)想這樣的實施例，其中側(cè)面板38具有緞面或乳色玻璃的光潔度以便減少對觀察者的可能的眩光(大于1500cd/m2)。參見例如圖9b和9c。為側(cè)面板38選擇的材料是聚碳酸酯，但是如果需要的話可使用其它材料。
蓋子部件48的必要特征是，次要光透射表面30具有多個部件50以使從光源42或反射器44入射的光朝天花板2的位于燈具10旁邊的區(qū)域偏轉(zhuǎn)。如圖7b所示，這些光偏轉(zhuǎn)部件50設(shè)置在側(cè)面板38的內(nèi)表面上。如果需要的話，光偏轉(zhuǎn)部件50可設(shè)置在蓋子14內(nèi)的一次要表面上，并且側(cè)面板38可用作窗口，用于使已被偏轉(zhuǎn)的光線從中透射，但是這是一種成本更高的設(shè)置。光偏轉(zhuǎn)表面50還可設(shè)置在側(cè)面板38的外表面上，但是這樣它們將暴露在灰塵中，灰塵將很快聚集從而降低了光偏轉(zhuǎn)表面的折射和反射特性。因此，將光偏轉(zhuǎn)表面50設(shè)置在內(nèi)表面上為這些技術(shù)問題提供了很好的解決方案。光偏轉(zhuǎn)表面還可在擠壓過程中容易地形成。優(yōu)選地，還在大致為三角形的內(nèi)填充面板40上設(shè)置多個光偏轉(zhuǎn)表面50。
光偏轉(zhuǎn)部件50優(yōu)選地設(shè)置成水平延伸的三面體棱鏡陣列。當(dāng)從圖7b所示的橫截面圖看時，它們類似于鋸齒。但是，還可使用棱鏡或凸出物的其它設(shè)置。關(guān)鍵問題是應(yīng)朝向天花板向位于燈具10旁邊的區(qū)域(以及向周圍的墻壁)偏轉(zhuǎn)回足夠的光，即，光偏轉(zhuǎn)部件50的數(shù)量應(yīng)足夠多，具有足夠的折射特性和/或折射區(qū)域以實現(xiàn)這種效果。這樣，天花板2被照亮從而避免了黑暗和壓抑的感覺。光還將被反射離開天花板2并到達(dá)垂直墻壁6上以提高這些表面上的亮度。優(yōu)選地，通過次要光透射表面30朝側(cè)面和向上引導(dǎo)足夠的光以符合LG7的要求。
三面體棱鏡50的上表面優(yōu)選是平面，至少占其面積的75％以上或更大。優(yōu)選地，上表面與水平面成一定角度傾斜，該角度為5°-30°(包括端點(diǎn))、更優(yōu)選地為11°-22°、還更優(yōu)選地為14°-18°、并且最優(yōu)選地大約與水平面成16°。在光源42居中設(shè)置的情況下，已發(fā)現(xiàn)16°的角度對于寬度為600mm的燈具10是最優(yōu)的。
在圖7b所示的燈具10中，棱鏡的頂面與棱鏡的下表面在頂點(diǎn)處相交以限定一夾角，該夾角為37°-57°、更優(yōu)選地為42°-52°、并且最優(yōu)選地為大約47°。下表面還將負(fù)責(zé)折射來自光源42或反射器44的光并增加燈具的總體照明效果。該下表面還幫助減少來自此區(qū)域的眩光。
棱鏡的下表面優(yōu)選地與水平面成一角度，該角度為15°-47°、更優(yōu)選地為20°-42°、還更優(yōu)選地為25°-37°、并且最優(yōu)選地為28°-34°。最優(yōu)選的角度是與水平面成大約31°(±3°)。但是，大于47°的角度對于針對LG3 Cat2燈具進(jìn)行改進(jìn)也是有用的，下文將對此進(jìn)行更詳細(xì)說明。
優(yōu)選地，側(cè)面板38具有至少六個棱鏡50，更優(yōu)選地至少九個、還更優(yōu)選地至少十三個、并且最優(yōu)選地十六個或更多棱鏡50。棱鏡50盡可能地在蓋子14的長度上延伸，并且優(yōu)選地在該長度上是連續(xù)的。
棱鏡50不需要具有相同的傾度，一個棱鏡可與相鄰的棱鏡的傾度稍有不同以便將光亮散布在天花板2上。優(yōu)選地至少80％的棱鏡50的上表面相對于水平面傾斜11°-22°，更優(yōu)選地至少90％、還更優(yōu)選地至少95％并且最優(yōu)選地所有上表面均在此傾斜范圍內(nèi)或接近于相對于水平面的最優(yōu)選的16°傾角。
優(yōu)選地至少80％的棱鏡50的下表面相對于水平面傾斜20°-42°、更優(yōu)選地至少90％、還更優(yōu)選地至少95％并且最優(yōu)選地所有下表面均在此傾斜范圍內(nèi)或接近于相對于水平面的最優(yōu)選的31°傾角。
盡管所示三面體棱鏡大致為直角形，但是還可使用具有相同或類似折射作用的其它形狀?？墒褂脤?yīng)于等腰、等邊或不規(guī)則三角形的棱鏡形狀。棱鏡可具有多于三個的側(cè)面或結(jié)合有凸面或凹面，或者可以是這些棱鏡結(jié)構(gòu)的混合。
圖8a示出其中側(cè)面板38在從殼體12下降到主要光透射表面28時向內(nèi)傾斜的早期原型。棱鏡50的上表面相對于水平面傾斜大約21°的角度α(沿與圖8b內(nèi)所示的優(yōu)選實施例相反的方向傾斜)。棱鏡的上表面和下表面之間的角度β為47°。下表面相對于水平面傾斜大約68°。
盡管此原型是對傳統(tǒng)的LG3燈具的改進(jìn)，但是在燈具10旁邊存在過多的眩光并不符合LG7的要求。通過移動側(cè)面板38的下部邊緣以便該下部邊緣向外延伸到殼體12的最下部以外-而不是向內(nèi)延伸-來修改燈具10。棱鏡的上表面和下表面之間的角度β保持為47°，上表面與蓋子14的側(cè)面的角度為90度。此時下表面相對于水平面傾斜31°的角度，這意味著此時頂面相對于水平面的傾角α為16°。因此棱鏡傾斜了大約37°的角度。這種經(jīng)修改的設(shè)置的亮度結(jié)果表明，正如LG7所要求的，可以實現(xiàn)所希望的在天花板上的30％的亮度，和在墻壁上的50％的亮度，等等，同時不會使觀察者看到過量的眩光。表I和II分別示出圖8a和8b的燈具的亮度結(jié)果。
蓋子部件48優(yōu)選地使用相互接合的凸出部和槽縫裝置連接在殼體12上。在圖7b所示的設(shè)置中，蓋子部件48的一個邊緣接合一簧上部件(sprungmember，未示出)，該簧上部件促使蓋子部件48的相對邊緣接觸殼體12的側(cè)面16。同時，在蓋子部件48的頂部邊緣中一樁柱52位于槽縫54的基部內(nèi)以支承其重量。以此方式安裝蓋子部件48可以迅速和容易地進(jìn)入燈具10內(nèi)以更換失效的燈或進(jìn)行維修。所示的中心面板36位于由殼體12提供的軌道32內(nèi)，并且類似地可被容易地拆除以便進(jìn)入燈具10。當(dāng)然，用于將蓋子部件48連接在殼體12上的其它設(shè)置也是可能的，并且應(yīng)被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖9a到9d示出多種其它可能的變型。
在圖9a中，燈具10具有金屬或塑料殼體12。中心面板36的材料是清晰棱鏡面板。蓋子部件48具有緞面散射體材料制成的下表面32、34和清晰棱鏡材料制成的側(cè)面板38。
在圖9b中，燈具10具有金屬或塑料殼體12。中心面板36的材料是清晰棱鏡面板。蓋子部件48具有緞面散射體材料制成的下表面32、34和緞面散射體材料制成的側(cè)面板38。
在圖9c中，燈具10具有金屬或塑料殼體12。蓋子14由單個蓋子部件48形成。在此實施例中，蓋子部件48是緞面的單個散射體?？蛇x擇地，可用清晰棱鏡面板材料形成側(cè)面板，并且共擠壓蓋子14的表面。
在圖9d中，燈具10具有金屬或塑料殼體12。中心面板36的材料是清晰棱鏡面板。蓋子部件48具有緞面散射體材料制成的下表面32、34和清晰棱鏡材料制成的側(cè)面板38。該圖還示出用清晰棱鏡材料制成的大致為三角形的內(nèi)填充面板40。
因此，上文已說明了一種改進(jìn)的燈具10，該燈具10可通過照亮墻壁6和天花板2以產(chǎn)生更舒適的工作環(huán)境來避免LG3Cat2的缺陷。在優(yōu)選實施例中可滿足LG7的建議。在優(yōu)選實施例中，線性熒光光源42在2.4-2.8m的正常房間高度下通過錐形棱鏡面板36在水平工作平面3上提供至少300lux的向下光，該面板36有助于實現(xiàn)所建議的在與垂直面成65°的仰角上方小于1500cd/m2的亮度限制。直射光和來自拋物面反射器44的反射光被引導(dǎo)通過清晰棱鏡(側(cè)面板38)，該棱鏡將光折射到天花板表面上以便天花板2上的平均亮度為工作平面3上的平均水平亮度的至少30％(在正常天花板高度和反射率下)。通過蓋子14的散射面板的下表面32、34透射的光照亮垂直墻壁6，從而在墻壁上的平均亮度為工作平面3上的平均水平亮度的至少50％(在正常天花板高度和反射率下)。
附圖標(biāo)記說明1.向下燈2.天花板3.工作平面4.壁燈5.作業(yè)燈6.垂直壁10.燈具12.殼體14.蓋子16.12的側(cè)面18.12的頂部20.12的凸緣22.板24.14的上部邊緣26.14的下部邊緣28.14的主要光透射表面30.14的次要光透射表面32.28的左側(cè)彎曲矩形面34.28的右側(cè)彎曲矩形面36.28的中心矩形面板38.30的側(cè)面板
40.30的基本三角形的內(nèi)填充面板42.光源44.反射器46.電氣組件48.蓋子部件50.棱鏡52.樁柱54.狹槽表I光度測定結(jié)果

亮度[cd/m2]Office Lyte 02/錐形表面



表II光度測定結(jié)果

亮度[cd/m2]Office Lyte 06S/錐形表面



權(quán)利要求
1.一種半嵌入式燈具，包括用于燈源的殼體，該殼體適于嵌入在天花板內(nèi)以便在使用時該殼體的下表面基本與天花板平齊；以及可安裝在該殼體下方的光透射蓋子，該蓋子具有主要光透射表面，該主要光透射表面使光能夠從光源或經(jīng)由反射器通過蓋子透射到燈具下方的區(qū)域，和次要光透射表面，該次要光透射表面使光能夠從光源或經(jīng)由反射器通過蓋子透射到位于燈具旁邊的天花板的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燈具，其特征在于，該次要光透射表面具有多個部件以使從光源或反射器入射的光朝燈具旁邊的天花板的區(qū)域偏轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的燈具，其特征在于，該多個部件優(yōu)選地包括設(shè)置成折射光線的多個棱鏡或透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的燈具，其特征在于，該多個部件是三面體棱鏡，該三面體棱鏡具有基本垂直于蓋子的側(cè)面的一個側(cè)面，和/或由蓋子的側(cè)面形成的一個側(cè)面以及構(gòu)成下側(cè)面的斜邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的燈具，其特征在于，該多個棱鏡還提供多個反射面，這些反射面成一定角度以便朝燈具旁邊的天花板的區(qū)域反射從光源或反射器或總體上從燈具內(nèi)入射的光。
6.根據(jù)權(quán)利要求3到5中任何一項的燈具，其特征在于，反射面由棱鏡的上表面提供。
7.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，優(yōu)選地使用折射和反射的組合實現(xiàn)燈具的總體照明效果。
8.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，經(jīng)由次要光透射表面引導(dǎo)足夠的光，以便由直接和間接分量組成的在工作平面上方的平均墻壁照度為設(shè)置在燈具下方的工作平面上的平均水平照度的至少50％。
9.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，由直射和反射分量組成的在天花板上的平均照度為橫跨工作平面的平均水平照度的至少30％。
10.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，在與垂直面成65°的仰角上方的位置燈具的亮度接近但優(yōu)選地低于1500cd/m2。
11.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該亮度限制優(yōu)選地應(yīng)用于天花板和墻壁兩者。
12.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該燈具在設(shè)置于該燈具下方的工作平面上產(chǎn)生至少200lux的照度。
13.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該燈具在該工作平面上產(chǎn)生300-500lux的照度。
14.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該多個部件由設(shè)置在蓋子側(cè)面的內(nèi)表面上的棱鏡尤其是三面體棱鏡的陣列形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的燈具，其特征在于，該多個部件包括包括三面體棱鏡，該棱鏡的上表面相對于水平面傾斜5°或更大的角度，但不大于30°。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的燈具，其特征在于，該三面體棱鏡的上表面以10°-22°的角度傾斜。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中任何一項的燈具，其特征在于，該三面體棱鏡的上表面相對于水平面傾斜大約16°(±3°)的角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求3到17中任何一項的燈具，其特征在于，該三面體棱鏡基本為直角三面體棱鏡，其上表面由垂直于蓋子的側(cè)面形成并且下表面限定斜邊。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的燈具，其特征在于，在該上表面和下表面之間的頂點(diǎn)處的夾角為42°-52°，更優(yōu)選地為45°-49°且最優(yōu)選地為大約47°。
20.根據(jù)權(quán)利要求9到19中任何一項的燈具，其特征在于，棱鏡的下表面與水平面的角度為15°-47°，更優(yōu)選地為20°-42°，還更優(yōu)選地為25°-37°并且最優(yōu)選地為28°-34°，最佳角度為相對于水平面成大約31°。
21.根據(jù)權(quán)利要求3到20中任何一項的燈具，其特征在于，棱鏡以稍微不同的角度設(shè)置以分散照明，該照明來自于光通過棱鏡的折射或光在上表面上的反射。
22.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該蓋子的側(cè)面向外彎曲以便延伸到殼體的最下部以外。
23.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該蓋子的下表面具有彎曲的輪廓，并且蓋子的側(cè)面從殼體平滑地降低以接合該下表面的邊緣。
24.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該結(jié)構(gòu)從天花板延伸出的程度最小并且不會干涉滅火器的噴射方式。
25.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該蓋子的下表面和側(cè)面被共擠壓以形成蓋子部件。
26.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該蓋子部件基本覆蓋殼體的開口的一半。
27.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求的燈具，其特征在于，該燈具使用現(xiàn)有的線性熒光燈作為光源。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的燈具，其特征在于，該次要光透射表面是清晰的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半嵌入式燈具，包括用于燈源的殼體，該殼體適于嵌入在天花板內(nèi)以便在使用時該殼體的下表面基本與天花板平齊；以及可安裝在該殼體下方的光透射蓋子，該蓋子具有主要光透射表面，該主要光透射表面使光能夠從光源或經(jīng)由反射器通過蓋子透射到燈具下方的區(qū)域，和次要光透射表面，該次要光透射表面使光能夠從光源或經(jīng)由反射器通過蓋子透射到位于燈具旁邊的天花板的區(qū)域。
文檔編號F21V5/04GK101050847SQ20071009227
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月3日
發(fā)明者R·特納 申請人:福羅威爾國際照明(控股)有限公司