半嵌入式燈具的製作方法
2023-07-27 12:03:06 1
專利名稱：半嵌入式燈具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種針對例如辦公室環境的改進的半嵌入式燈具以滿足最新的照明標準。尤其是，該燈具可向天花板和牆壁提供比傳統燈具更強的照明以滿足《照明指南3》的要求。
背景技術：
一段時間以來已知安裝在懸吊天花板的天花板塊板內的合適位置的燈具。這些燈具通常具有金屬殼體的形式，其中裝有一個或多個螢光燈。通常使用在下表面上延伸的蓋子隱藏螢光燈使其不可見。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。通常在燈具內設置一系列遮光柵格、直線或拋物面反射器、散射板和/或屏蔽板以改變螢光燈的光輸出，以便產生所希望的照明效果。例如，它們可設置成將光引導到燈具下方的特定區域或減少眩光以避免在計算機屏幕上反光。
《照明指南3》(LG3Cat2)傳統上一直是製造商針對辦公室環境照明所試圖滿足的照明標準。LG3首先在1989年公布，並且涉及具有可視顯示器的空間的照明。然後，在考慮了HealthSafety DSE規定的情況下在1996年進行了更新。該文件中的建議意味著，在使用負極性軟體的情況下大於65°的仰角處的亮度水平必須保持小於200cd/m2(坎德拉/平方米)。對於正極性軟體和具有抗反射塗層的平面屏幕，這可升高到500cd/m2或1500cd/m2。
但是，新辦公室內的趨勢是默認地使用LG3「Cat2」燈具。這會產生具有黑暗的天花板和牆壁的「洞穴」效果，從而導致工作環境不舒適。這種實踐結果導致類別評級系統的撤出。
在2001年，由燈光暨照明協會(Society Of LightLighting)添加了附錄，該附錄考慮了正在改變的標準、新的技術以及屏幕類型。該協會最近重新撰寫並公布了《照明指南7》(LG7)辦公室照明。LG7結合併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(對於牆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，做出如下規定「當使用僅使用正極性軟體的屏幕時，在與垂直面成65°的上方燈具的亮度極限為1500cd/m2」。(這也適用於天花板和牆壁。)「由直接和間接反射分量組成的在工作平面上方的平均牆壁照度應為在工作平面上的平均水平照度的至少50％。(每個牆壁都不應少於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為貫穿工作平面的平均水平照度的至少30％。」「對於基於屏幕的任務，工作平面亮度應為300lux，對於主要基於紙張的任務則要多達500lux。」通常通過使用產品的組合實現LG7標準，該產品例如為提供大致向下的光的在天花板內的向下燈和在天花板上提供照明的位於牆壁上的向上燈。通常在辦公桌(工作平面)上設置作業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，市場上已出現聲稱符合LG7的許多燈具產品。這些產品分成兩類。對於第一類，光源傾向於安裝在燈具的凹入殼體下方，並設置成對著燈具內的反射器向上引導光。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，燈具的剛性結構適合於在這種懸吊布置中安裝光源。在另一類中，光源設置在凹入殼體內，即，在懸吊天花板的水平面上方，並且設有專用部件以試圖以低於眩光極限的水平將光引導到相鄰的牆壁和天花板。
發明內容
本發明的第一方面提供了一種半嵌入式燈具，包括用於燈源的殼體，該殼體適於嵌入在天花板內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由反射器通過蓋子透射到燈具下方的區域，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由反射器通過蓋子透射到位於燈具旁邊的天花板的區域，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域偏轉。
本發明相對於傳統的LG3燈具是有利的，這是因為附加的光經由次要光透射表面被引導到附近的垂直牆壁和天花板的鄰近區域，從而提供了改進的工作環境。
該多個部件優選地包括多個稜鏡或透鏡，該稜鏡或透鏡設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。優選地，該光偏轉部件是三面體稜鏡，該三面體稜鏡具有基本垂直於蓋子的側面的一個側面，由蓋子的側面形成的一個側面以及構成下側面的斜邊。優選地，在三面體稜鏡的上側面和/或下側面入射的光在通過蓋子的路徑中被折射和偏離。多個稜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域反射從光源或反射器(或總體上從燈具內)入射的光。反射面可由稜鏡的上表面形成。優選地使用折射和反射的組合實現燈具的總體照明效果。
優選地，經由次要光透射表面引導足夠的光，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牆壁照度為設置在燈具下方的工作平面上的平均水平照度的至少50％。優選地，沒有一個構成此平均數的牆壁小於工作平面上的平均水平照度的30％。牆壁上的照度的任何改變優選地是逐漸發生的。這有助於避免使牆壁看上去朦朧和壓抑。
還優選地，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％。這提高了天花板區域的亮度，並使得工作環境感覺更加舒適。
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選地低於1500cd/m2，以避免在牆壁上出現明亮的扇形或斑點，可能會看到這些扇形或斑點被反射在顯示屏內。這一亮度限制優選地應用於天花板和牆壁兩者。
在設置於該燈具下方的工作平面上燈具還產生至少200lux的照度(HSE為永久佔據的區域設定的最低水平)，並優選地在工作平面上實現300-500lux的照度，以便適合於基於屏幕或紙張的任務。
優選地，該燈具能夠滿足在典型辦公室或其它室內或商業環境中的所有上述要求，從而遵守LG7。
優選地，光偏轉部件由設置在蓋子側面的內表面上的稜鏡尤其是三面體稜鏡的陣列形成。這些光偏轉部件具有可在擠壓過程期間容易地形成的優點。將這些光偏轉部件設置在蓋子的內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，光偏轉部件包括三面體稜鏡，該稜鏡的上表面相對於水平面傾斜5°或更大的角度，但不大於30°。在最優選的實施例中，該稜鏡設置成相對於水平面的角度為10°-22°，並且最優選的相對於水平面的平均角度為大約16°(±3°)以提供天花板和牆壁的最佳照明。優選地，該三面體稜鏡基本為直角三面體稜鏡，其上表面由垂直側面形成且下表面限定斜邊。優選地，在上表面和下表面之間的頂點處的夾角為42°-52°，更優選地為45°-49°且最優選地為大約47°。優選地，稜鏡的下表面與水平面的角度為15°-47°，更優選地為20°-42°，還更優選地為25°-37°並且最優選地為28°-34°。最優選的角度為相對於水平面成大約31°。但是，還可以設想能夠根據要求偏轉光線20°-50°以便在天花板上產生均勻照明的其它形狀的稜鏡和透鏡，這些設想在本發明的範圍內。
優選地，稜鏡以稍微不同的角度設置以分散照明(來自於光通過稜鏡的折射或光在上表面上的反射)，並產生更均勻的照明效果。
優選地，蓋子的側面向外彎曲以便延伸到殼體的最下部以外。這不僅可提供更優美和與眾不同的外觀，而且在燈具裝在天花板內時可掩藏燈具殼體的邊緣使其不可見。
優選地，蓋子的下表面具有彎曲的輪廓並且蓋子的側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係數的房間內遵守LG7，並使燈具具有與眾不同的和新式的外觀。該結構從天花板延伸出的程度最小並且不會幹涉滅火器的噴射型式。
優選地，蓋子的下表面和側面被共擠壓以形成蓋子部件。優選地，該蓋子部件基本覆蓋殼體的開口的一半。這具有以下優點，即，使擠壓過程中的製造公差(達到6％)能夠由位於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。
優選地，燈具使用現有的線性螢光燈作為光源。本發明可通過使用一半數量或更少的螢光燈-例如在燈具內居中設置的一個或兩個燈(例如，單個55W的燈)-提供比傳統的LG3 Cat燈具具有更好照明效果的工作環境。這降低了燈具的運行成本。
下面將參照附圖詳細說明僅作為示例的一些優選實施例，在附圖中圖1示出符合LG7的用於房間的照明布置；圖2示出從下面並朝一個拐角看到的本發明的燈具的一個優選實施例的透視圖；圖3a、3b和3c分別示出圖2的燈具的正視圖、側視圖和仰視圖；圖4示出從下面並朝一個拐角看到的本發明的燈具的另一優選實施例；
圖5a、5b和5c分別示出圖4的優選燈具的正視圖、側視圖和仰視圖；圖6示出設置在房間天花板內的優選燈具的側視橫截面圖；圖7a更詳細地示出優選燈具的橫截面，圖7b示出設置在次要光透射表面上的多個稜鏡的放大視圖；圖8a示出原型燈具的一部分，該原型燈具儘管是對傳統LG3燈具的改進但是仍在特定仰角處產生過大的眩光。在圖8b內示出優選燈具的對應的部分作為比較；以及圖9a到9d示出在本發明內的許多其它變型。
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上以將光發射到工作平面3上，該壁燈設置成照亮天花板2並將光反射到房間內從而也照亮牆壁。向下燈1例如可以是在與垂直面成65°的仰角上方不產生眩光的LG3燈具。壁燈4在此仰角內也將不產生眩光。如果需要的話，可使用設置在工作平面3上的作業燈5提供附加的光。
圖2示出本發明的燈具10的一個優選實施例。燈具10包括形式為朝下側開口的盒子的殼體12，以及對觀察者隱藏殼體12的內容物並減小來自光源(圖中未示出)的眩光的蓋子14。
殼體12具有側面16和頂部18，其限定了用於燈具10的內容物的封裝殼。在使用時，將燈具10嵌入天花板2內的空間，該天花板通常是懸吊天花板。燈具10的大小優選地對應於天花板塊板的標準大小，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，該燈具例如可用於600×600mm的開口，圖4示出作為此燈具的變型的矩形燈具10，其可用於1200×600mm的開口。殼體的尺寸優選地使燈具10可以替代現有的LG3單元被裝配。
但是，殼體12並不局限於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的對應的凹槽內就可以。例如，殼體12可製成能裝在三角形或六角形孔內，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採用的話。殼體12的側面16可限定與蓋子14不同的形狀，只要不幹涉懸吊天花板的相鄰天花板塊板即可。例如，殼體12可以是圓形並且僅具有一個側面16和一個頂部18，可以是三角形並且具有三個側面16和一個頂部18，可以是六邊形並且具有六個側面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。側面16的下部邊緣優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優選是裝飾性的以隱藏在燈具10的側面16周圍的任何間隙，但是也可在使殼體剛度更大以及用於將燈具10固定在天花板2內這些方面提供一些結構性功能。凸緣20還可遮蔽用於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的側面周圍的天花板空腔內的防潮密封件(未示出)。可在殼體12的相對側面16上設置例如具有可調板22形式的附加固定裝置，以將燈具10安裝在天花板2內。
蓋子14在其上部邊緣24處的大小製成與天花板塊板的開口一致，並從而與殼體12的開口一致。蓋子14的下部邊緣26優選地延伸到開口的最下部以外一定距離，該距離例如對應於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，並且優選地在從側面看時具有彎曲的凹面輪廓，其曲度符合具有恆定半徑R的弧形。蓋子14的下側形成主要光透射表面28，側面形成次要光透射表面30(下文將更詳細地說明)。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。主要的標準是，蓋子14應使燈具10能夠通過合適的光源和在房間內的定位(給定正常的天花板高度和反射係數)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置成使光線可從光源沿側向方向離開以照亮天花板2和垂直牆壁6。
圖2示出主要光透射表面28是如何優選地由具有不同光透射特性的部分形成的。蓋子14的下表面的左側和右側彎曲矩形面32和34優選地由一種材料製成或具有屬於一組的光學特性，並且中心矩形面板36由不同的材料製成或已被處理成具有不同的光學特性，對此下文將更詳細地說明。次要光透射表面30優選地也由具有多種定向和光學特性的不同部分製成，例如側面板38和大致為三角形(斜邊的彎曲半徑為R)的內填充(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。對於與圖2和3a-3c中相同的部件使用相同的參考標號。
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。在圖中標記出與垂直面成65°的仰角，在該仰角上方不允許出現眩光。從此圖可以看出完全根據LG3 Cat2透射的光(即沒有光經由次要光透射表面透射)如何僅照亮垂直牆壁6的下部區域，並在天花板2上形成朦朧的黑暗區域。
在本發明中，燈具10的蓋子14已被修改成使得光線也朝側面和向上朝天花板2被引導，以便照亮牆壁和天花板。通過正確選擇元件以便向牆壁和天花板引導足夠的光，可符合LG7。從而，在本發明中，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的區域偏轉(通過折射或反射)。大部分光線將首先被設置在光源42上方並在殼體12的頂部18處的反射器44反射，該反射器44優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，然後入射到次要光透射表面30的光偏轉部件上。
圖7a更詳細地示出優選燈具10的橫截面。該橫截面對應於圖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的標準集成(standard collection)提供了盒子。組件46可包括鎮流器和控制電路，優選地它們都位於反射器44後面以使它們不可見並保護它們不受熱。燈具10優選地預先裝設有電線，以便電工僅需要將燈具10的端子連接到傳統的照明電路上以使燈具工作。可在殼體12的頂部18內設置通風槽以便將餘熱排出。在一個實施例中，橫跨頂部18的內表面或外表面設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槽。儘管殼體12可用例如塑料的材料製成，但是優選地用金屬板材例如鋁或鋼製成。
優選地，光源42是橫跨殼體12的寬度居中設置的直線螢光管。在其它設置例如圖6所示的設置中，光源42可包括橫跨殼體12的寬度並排居中設置(正好設置在中心線的兩側上)的兩個螢光燈。單個燈的燈管可對摺以形成具有兩個平行部分的U形螢光燈。
如圖所示，本發明的一個優點是光源42可位於由殼體12限定的空間內，從而該光源嵌在天花板2內而不是像許多現有技術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可安置成低於所示位置，例如低於天花板的水平面，並且通過對光偏轉部件進行合適的修改，仍可實現本發明的優點，優選地可符合LG7。從美學角度看，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於突出。在材料方面還可能更便宜。另外，燈具幹涉滅火器的噴射型式的危險較小。因此，優選地將光源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的情況下)可使用圓形螢光管，或者緊湊的圓柱形纏繞的燈可通過產生點光源而證明是有用的。當然，除了螢光燈之外還可使用其它形式的燈，但是對於這些燈存在較高的運行成本，這使得它們在市場上受阻。
光透射蓋子14優選地由不同部分構成。在圖2和4的示例中，所示蓋子由三個部分構成。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的側面板38和大致為三角形的內填充面板40。蓋子部件48延伸成幾乎覆蓋殼體12的開口的一半。優選地，蓋子部件48在開口的40％上延伸，更優選地在45％上延伸。左側和右側蓋子部件48優選地相同以保持製造成本較低。但是，在可能希望改變從燈具10的不同側面透射的光線數量的情況下，例如對於定位成僅一個側面靠近垂直面的燈具，左側和右側蓋子部件可以不同。
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製成，即，該材料使來自光源42的光能夠直接從光源42或者更可能地從設置在光源42上方的拋物面反射器44經過反射而透射到工作平面6上。該材料優選地向工作平面提供散射光以使眩光最少。該材料優選地具有緞面(satin)或乳色玻璃的光潔度。這可通過使表面具有微小構成物-例如凹坑或突起部-的排列以便在所希望的限度內散射光來實現。一些光線還可能被此面板的內表面反射走並向外到達該次要光透射表面。該表面構成物可通過利用精密壓模部件進行噴丸處理或點刻以便例如產生錐狀凹陷來實現。精細的凸起線或凹溝也可產生所希望的效果。優選地，鍛面效果在整個區域上是均勻的。但是，可以改變構成物的大小、圖案和密度以使下表面32、34具有變化的擴散率。該材料還可包括由具有不同光學特性的材料製成的細顆粒或細珠以產生緞面或半透明的光潔度。還可通過在蓋子部件48上塗覆散射半透明材料來實現。
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製成。但是優選地，該材料使大於300lux的光能夠到達工作平面，但是優選地不大於500lux。優選地，該材料呈現半透明且對於觀察者足夠不透明，以隱藏燈具的內容物使其不可見。聚碳酸酯材料是優選的，但是在規定允許的情況下，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由左側和右側蓋子部件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，其設置成平行遮光柵格或更優選地設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，該表面具有錐形稜透鏡陣列(例如，通過模製或衝壓形成)。這些稜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。這些稜透鏡還將可能的眩光限制在65°的圓錐仰角包絡面內。如結合蓋子部件48所說明的，還可使用其它材料或稜鏡形狀，只要它們使足夠的光能夠到達工作平面6並且不會產生在65°的極限上方延伸的眩光即可。通常，雖然從錐形稜鏡有一些反射，但是從中心面板36到達工作平面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的下側產生視覺吸引力。
蓋子部件48還具有側面板38，該側面板從殼體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。側面板38優選地由與下表面32、34不同的材料製成或與該下表面具有不同的光學特性。蓋子部件48可通過這兩種材料的共擠壓製成。
側面板38優選是清晰的以使儘可能多的光線穿過蓋子部件48而離開。但是，可以設想這樣的實施例，其中側面板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(大於1500cd/m2)。參見例如圖9b和9c。為側面板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的必要特徵是，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的位於燈具10旁邊的區域偏轉。如圖7b所示，這些光偏轉部件50設置在側面板38的內表面上。如果需要的話，光偏轉部件50可設置在蓋子14內的一次要表面上，並且側面板38可用作窗口，用於使已被偏轉的光線從中透射，但是這是一種成本更高的設置。光偏轉表面50還可設置在側面板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表面的折射和反射特性。因此，將光偏轉表面50設置在內表面上為這些技術問題提供了很好的解決方案。光偏轉表面還可在擠壓過程中容易地形成。優選地，還在大致為三角形的內填充面板40上設置多個光偏轉表面50。
光偏轉部件50優選地設置成水平延伸的三面體稜鏡陣列。當從圖7b所示的橫截面圖看時，它們類似於鋸齒。但是，還可使用稜鏡或凸出物的其它設置。關鍵問題是應朝向天花板向位於燈具10旁邊的區域(以及向周圍的牆壁)偏轉回足夠的光，即，光偏轉部件50的數量應足夠多，具有足夠的折射特性和/或折射區域以實現這種效果。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併到達垂直牆壁6上以提高這些表面上的亮度。優選地，通過次要光透射表面30朝側面和向上引導足夠的光以符合LG7的要求。
三面體稜鏡50的上表面優選是平面，至少佔其面積的75％以上或更大。優選地，上表面與水平面成一定角度傾斜，該角度為5°-30°(包括端點)、更優選地為11°-22°、還更優選地為14°-18°、並且最優選地大約與水平面成16°。在光源42居中設置的情況下，已發現16°的角度對於寬度為600mm的燈具10是最優的。
在圖7b所示的燈具10中，稜鏡的頂面與稜鏡的下表面在頂點處相交以限定一夾角，該夾角為37°-57°、更優選地為42°-52°、並且最優選地為大約47°。下表面還將負責折射來自光源42或反射器44的光並增加燈具的總體照明效果。該下表面還幫助減少來自此區域的眩光。
稜鏡的下表面優選地與水平面成一角度，該角度為15°-47°、更優選地為20°-42°、還更優選地為25°-37°、並且最優選地為28°-34°。最優選的角度是與水平面成大約31°(±3°)。但是，大於47°的角度對於針對LG3 Cat2燈具進行改進也是有用的，下文將對此進行更詳細說明。
優選地，側面板38具有至少六個稜鏡50，更優選地至少九個、還更優選地至少十三個、並且最優選地十六個或更多稜鏡50。稜鏡50儘可能地在蓋子14的長度上延伸，並且優選地在該長度上是連續的。
稜鏡50不需要具有相同的傾度，一個稜鏡可與相鄰的稜鏡的傾度稍有不同以便將光亮散布在天花板2上。優選地至少80％的稜鏡50的上表面相對於水平面傾斜11°-22°，更優選地至少90％、還更優選地至少95％並且最優選地所有上表面均在此傾斜範圍內或接近於相對於水平面的最優選的16°傾角。
優選地至少80％的稜鏡50的下表面相對於水平面傾斜20°-42°、更優選地至少90％、還更優選地至少95％並且最優選地所有下表面均在此傾斜範圍內或接近於相對於水平面的最優選的31°傾角。
儘管所示三面體稜鏡大致為直角形，但是還可使用具有相同或類似折射作用的其它形狀。可使用對應於等腰、等邊或不規則三角形的稜鏡形狀。稜鏡可具有多於三個的側面或結合有凸面或凹面，或者可以是這些稜鏡結構的混合。
圖8a示出其中側面板38在從殼體12下降到主要光透射表面28時向內傾斜的早期原型。稜鏡50的上表面相對於水平面傾斜大約21°的角度α(沿與圖8b內所示的優選實施例相反的方向傾斜)。稜鏡的上表面和下表面之間的角度β為47°。下表面相對於水平面傾斜大約68°。
儘管此原型是對傳統的LG3燈具的改進，但是在燈具10旁邊存在過多的眩光並不符合LG7的要求。通過移動側面板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-而不是向內延伸-來修改燈具10。稜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的側面的角度為90度。此時下表面相對於水平面傾斜31°的角度，這意味著此時頂面相對於水平面的傾角α為16°。因此稜鏡傾斜了大約37°的角度。這種經修改的設置的亮度結果表明，正如LG7所要求的，可以實現所希望的在天花板上的30％的亮度，和在牆壁上的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的燈具的亮度結果。
蓋子部件48優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的側面16。同時，在蓋子部件48的頂部邊緣中一樁柱52位於槽縫54的基部內以支承其重量。以此方式安裝蓋子部件48可以迅速和容易地進入燈具10內以更換失效的燈或進行維修。所示的中心面板36位於由殼體12提供的軌道32內，並且類似地可被容易地拆除以便進入燈具10。當然，用於將蓋子部件48連接在殼體12上的其它設置也是可能的，並且應被認為是在本發明的範圍內。
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的材料是清晰稜鏡面板。蓋子部件48具有緞面散射體材料製成的下表面32、34和清晰稜鏡材料製成的側面板38。
在圖9b中，燈具10具有金屬或塑料殼體12。中心面板36的材料是清晰稜鏡面板。蓋子部件48具有緞面散射體材料製成的下表面32、34和緞面散射體材料製成的側面板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。可選擇地，可用清晰稜鏡面板材料形成側面板，並且共擠壓蓋子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的材料是清晰稜鏡面板。蓋子部件48具有緞面散射體材料製成的下表面32、34和清晰稜鏡材料製成的側面板38。該圖還示出用清晰稜鏡材料製成的大致為三角形的內填充面板40。
因此，上文已說明了一種改進的燈具10，該燈具10可通過照亮牆壁6和天花板2以產生更舒適的工作環境來避免LG3Cat2的缺陷。在優選實施例中可滿足LG7的建議。在優選實施例中，線性螢光光源42在2.4-2.8m的正常房間高度下通過錐形稜鏡面板36在水平工作平面3上提供至少300lux的向下光，該面板36有助於實現所建議的在與垂直面成65°的仰角上方小於1500cd/m2的亮度限制。直射光和來自拋物面反射器44的反射光被引導通過清晰稜鏡(側面板38)，該稜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透射的光照亮垂直牆壁6，從而在牆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)。
附圖標記說明1.向下燈2.天花板3.工作平面4.壁燈5.作業燈6.垂直壁10.燈具12.殼體14.蓋子16.12的側面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的左側彎曲矩形面34.28的右側彎曲矩形面36.28的中心矩形面板38.30的側面板
40.30的基本三角形的內填充面板42.光源44.反射器46.電氣組件48.蓋子部件50.稜鏡52.樁柱54.狹槽表I光度測定結果
亮度[cd/m2]Office Lyte 02/錐形表面
表II光度測定結果
亮度[cd/m2]Office Lyte 06S/錐形表面
權利要求
1.一種半嵌入式燈具，包括用於燈源的殼體，該殼體適於嵌入在天花板內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由反射器通過蓋子透射到燈具下方的區域，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由反射器通過蓋子透射到位於燈具旁邊的天花板的區域。
2.根據權利要求1的燈具，其特徵在於，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域偏轉。
3.根據權利要求2的燈具，其特徵在於，該多個部件優選地包括設置成折射光線的多個稜鏡或透鏡。
4.根據權利要求2或3的燈具，其特徵在於，該多個部件是三面體稜鏡，該三面體稜鏡具有基本垂直於蓋子的側面的一個側面，和/或由蓋子的側面形成的一個側面以及構成下側面的斜邊。
5.根據權利要求3或4的燈具，其特徵在於，該多個稜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域反射從光源或反射器或總體上從燈具內入射的光。
6.根據權利要求3到5中任何一項的燈具，其特徵在於，反射面由稜鏡的上表面提供。
7.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，優選地使用折射和反射的組合實現燈具的總體照明效果。
8.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，經由次要光透射表面引導足夠的光，以便由直接和間接分量組成的在工作平面上方的平均牆壁照度為設置在燈具下方的工作平面上的平均水平照度的至少50％。
9.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，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.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，在與垂直面成65°的仰角上方的位置燈具的亮度接近但優選地低於1500cd/m2。
11.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該亮度限制優選地應用於天花板和牆壁兩者。
12.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該燈具在設置於該燈具下方的工作平面上產生至少200lux的照度。
13.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該燈具在該工作平面上產生300-500lux的照度。
14.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該多個部件由設置在蓋子側面的內表面上的稜鏡尤其是三面體稜鏡的陣列形成。
15.根據權利要求14的燈具，其特徵在於，該多個部件包括包括三面體稜鏡，該稜鏡的上表面相對於水平面傾斜5°或更大的角度，但不大於30°。
16.根據權利要求14或15的燈具，其特徵在於，該三面體稜鏡的上表面以10°-22°的角度傾斜。
17.根據權利要求14到16中任何一項的燈具，其特徵在於，該三面體稜鏡的上表面相對於水平面傾斜大約16°(±3°)的角度。
18.根據權利要求3到17中任何一項的燈具，其特徵在於，該三面體稜鏡基本為直角三面體稜鏡，其上表面由垂直於蓋子的側面形成並且下表面限定斜邊。
19.根據權利要求18的燈具，其特徵在於，在該上表面和下表面之間的頂點處的夾角為42°-52°，更優選地為45°-49°且最優選地為大約47°。
20.根據權利要求9到19中任何一項的燈具，其特徵在於，稜鏡的下表面與水平面的角度為15°-47°，更優選地為20°-42°，還更優選地為25°-37°並且最優選地為28°-34°，最佳角度為相對於水平面成大約31°。
21.根據權利要求3到20中任何一項的燈具，其特徵在於，稜鏡以稍微不同的角度設置以分散照明，該照明來自於光通過稜鏡的折射或光在上表面上的反射。
22.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該蓋子的側面向外彎曲以便延伸到殼體的最下部以外。
23.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該蓋子的下表面具有彎曲的輪廓，並且蓋子的側面從殼體平滑地降低以接合該下表面的邊緣。
24.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該結構從天花板延伸出的程度最小並且不會幹涉滅火器的噴射方式。
25.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該蓋子的下表面和側面被共擠壓以形成蓋子部件。
26.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該蓋子部件基本覆蓋殼體的開口的一半。
27.根據前面任何一項權利要求的燈具，其特徵在於，該燈具使用現有的線性螢光燈作為光源。
28.根據權利要求1的燈具，其特徵在於，該次要光透射表面是清晰的。
全文摘要
本發明公開了一種半嵌入式燈具，包括用於燈源的殼體，該殼體適於嵌入在天花板內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由反射器通過蓋子透射到燈具下方的區域，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由反射器通過蓋子透射到位於燈具旁邊的天花板的區域。
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 優先權日2006年4月3日
發明者R·特納 申請人:福羅威爾國際照明(控股)有限公司