内置照明设备的制作方法

内置照明设备
发明领域
1.本发明涉及照明设备的技术领域，并且特别地涉及包括用于优化所发射的光束的装置的内置照明设备的技术领域。


背景技术：

2.照明设备的重要类别包括内置照明设备。可以安装这种类型的照明设备，从而最小化或消除容纳它们的表面的总体尺寸和相对于容纳它们的表面的边缘最小化或消除突起。
3.这样的设备被设计成具有低的视觉冲击，因为当安装好时照明设备保持几乎不可见。内置照明设备通常设置有限定设备的光发射开口的边缘，以改善灯的外观并隐藏在容纳该设备的结构中形成的孔。
4.内置照明设备可以安装在假天花板、壁以及衣柜、书柜、厨房家具和建筑需要或有限的总体尺寸要求使用相对于容纳它们的壁的边缘不突出的设备的所有应用中。
5.在内置照明设备中，光学单元(包括光源和用于引导所产生的光束的装置、光学滤光器和反射器)的可用体积通常受到应该容纳该设备的凹部的深度的限制，此外，在这种类型的设备中，发射的全部光流必须朝向主发射方向输送，主发射方向与安装该设备的壁的平面正交。结果，安装表面保持黑暗，因为这些设备的上述构造特征不可能将发射光(light emission)引向容纳该设备的表面，除非从其突出的产品零件被插入，方便了改变光的方向，但对照明设备本身的美观有明显影响。在设备安装在天花板的情况下，安装表面的照明不足也会产生令人不快的“洞穴”效应，这可能导致压迫感和空间扭曲的感受，从而也增加了整体的不适感(通常称为眼部不适)和目眩。
6.现有的工作场所安全和卫生条例，例如，诸如标准en12464，规定了工作场所校正照明所需的参数，并且也考虑到所描述的与内置光源有关的不希望出现的现象。
7.为了克服上述问题，除了插入从产品突出的产品零件并方便地改变光的方向的可能性之外，解决上述问题的另一种可能的解决方案提供了使用附加设备，其目的仅是照亮安装表面，以改善被照亮空间的整体外观。显然，这两种解决方案在成本和可行性两方面都对照明设备有相当大的影响。
8.因此，本发明的目的是引入一种内置照明设备，其特征在于允许在光输出以及在所发射的光的质量和类型这两方面都实现优化发射的结构，以便将部分发射光引向安装表面，而不增加另外的适于校正所发射的光流的外部器械。
9.发明概述
10.本说明书涉及一种用于室内或室外空间照明的用于内置安装的照明设备。
11.所述照明设备包括光学隔室，该光学隔室又包括第一透明帽，第一透明帽优选地具有旋转对称的几何形状，并设置有两个开口，一个开口的尺寸较小，适于接收至少一个光源，另一个的尺寸较大，适于发射由该设备产生的发射光。
12.所述至少一个光源与合适的供能装置和用于驱散所产生的热量的合适装置相关
联。
13.所述第一透明帽可以与由不透明材料制成的第二帽相关联，第二帽布置在所述第一帽的外部位置。
14.优选地，所述第一透明帽由塑料材料制成。
15.所述第一帽的特征在于，内表面以及带刻面的外表面，内表面可以是光滑的或带刻面的(faceted)，带刻面的外表面具有几乎平行的纵向线或弯曲的纵向线或者还具有水平线，并且包括具有一定节距并且优选地为三角形或几乎三角形轮廓的凹槽。带刻面的凹槽纵向地延续并在两个上述开口之间延伸，位于与上述两个开口的表面所在的平面正交的平面上。
16.有利地，由塑料材料制成的所述第一帽包括围绕第二帽开口的折片。所述折片的特征在于具有一定的宽度，并且具有多种用途：除了将在容纳该设备的结构中所形成的孔隐藏起来和提供便于照明设备的稳定安装(例如安装在假天花板中)的有用止动件的目的之外，折片还被配置为照亮所围绕设备的区域。事实上，由所使用的源产生的照明的一部分以某种方式保持“留困”于帽的第一层内侧，以便照亮它。这使得所述折片能够作为额外的照明源，这也使安装表面变亮，从而为其照亮。
17.这样的特征是有利的，因为它允许减少原本黑暗的安装表面和反而发射光流的反射器的口部之间的反差。此外，它允许增加竖直平面的照明水平，赋予周围空间更平衡的空间视觉(由于反差的减小)。
18.当存在第二帽时，第二帽与第一帽分开一定间隙。
19.所述第二帽由不透明材料制成，优选地由塑料或金属材料制成，因此，由于在所述第二帽和由透明塑料材料制成的所述第一帽之间存在小间隙，当从所述光源发射的光束的特征为相对于法线的入射角大于所谓的临界角时，从所述光源发射的光束在第一透明刻面帽内传播，遵守折射定律。
20.然后，从所述至少一个光源发射的光线几乎完全地朝向帽的内部和朝向上述具有较大尺寸的开口折射，该具有较大尺寸的开口适于发射由设备产生的发射光，从而在由塑料材料制成的所述第一帽的厚度内获得完全反射。
21.当存在由不透明材料制成的第二帽时，第二帽执行回收一小部分光束的任务，该小部分光束将不可避免地穿过第一透明细部，因为它们以与前述临界角不同的角度入射，不会按前述折射定律折射。这使得照明设备的总体效率最大化。有利地，所述第二帽可以被制成各种颜色，以获得不同类型的照明和感受效果，并允许隐藏假天花板的内部。
22.附图简述
23.本发明的进一步特征和优点将从以下详细描述变得明显，该详细描述借助于附图中所示的图通过示例而以非限制的方式提供，其中：
24.图1示出了根据本说明书的照明设备的优选实施例的截面图；
25.图2示出了根据本说明书的照明设备的优选实施例的透视图；和
26.图3示出了根据本说明书的照明设备的透明帽的外表面的透视图的细节。
27.图4示出了根据本说明书的照明设备的另一优选实施例的截面图；
28.图5示出了根据本说明书的照明设备的另一优选实施例的截面平面图；
29.图6示出了根据本说明书的照明设备的另一优选实施例的截面平面图。
30.以下示例性实施例的描述引用了附图。在各个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。以下详细描述不限制本发明。本发明的范围由所附权利要求限定。
31.本发明的详细描述
32.内置照明设备常用于室内或室外空间照明。与内置照明设备相关联的一个问题涉及该设备所安装的表面的校正照明，该设备适于使产生的总体照明对用户来说是舒适的，从而减小反差。
33.根据本说明书的照明设备包括这样的结构，该结构允许具有非常高的光输出(即光源的几乎所有发射光都被有效地收集和使用)，并且即使在该设备所安装的表面上也提供适当的照明量。
34.参照附图4，根据本发明的内置照明设备包括光学隔室，该光学隔室包括第一透明帽14，该第一透明帽14优选地但不必须地具有旋转对称几何形状，即特征在于围绕主旋转轴线11旋转对称，该第一透明帽14设置有包括第一开口12的帽顶(apex)和第二开口13，第一开口12适于容纳至少一个光源，第二开口13的尺寸大于第一开口的尺寸，第二开口13适于发射从所述一个或更多个光源发射的光流。优选地所述两个开口12、13位于基本上平行并且与上述旋转轴线11正交的平面上。有利地，上述第一开口12可以设置有适于方便地混合来自至少一个光源发射的光的漫射屏。
35.所述至少一个光源与根据现有技术中已知的实践的合适的供能装置和用于驱散所产生的热量的合适装置相关联。
36.参照图1至图4，所述第一帽的第一实施例优选地进一步的特征在于光滑的或带刻面的内表面和具有几乎平行的纵向线的带刻面的外表面，并包括具有一定节距和优选地三角形或几乎三角形轮廓的凹槽。带刻面的凹槽纵向延续并在两个上述开口之间延伸，位于与上述两个开口的表面所在的平面正交的平面上。
37.在根据本说明书的设备的另一优选实施例中，在图5中示出，所述第一帽的特征在于光滑的或带刻面的内表面和具有基本上平行的水平线的带刻面的外表面。在根据本说明书的设备的进一步优选的实施例中，在图6中示出，所述第一帽的特征在于光滑的或带刻面的内表面和具有弯曲的纵向线的带刻面的外表面。
38.在图1中示出的本说明书的对象的优选实施例中，由透明材料制成的第一帽14可以与由不透明材料制成的第二帽15相关联。
39.所述第一透明帽14的特征在于厚度优选地在0.25mm和3mm之间，并且优选地由塑料材料制成。根据本说明书的设备的优选实施例提供，所述第一帽14由pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)制成，但是也可以使用其它合适的塑料材料，例如，诸如聚碳酸酯(pc)。
40.所述第一帽14实施为折反射式反射器(catadioptric reflector)，其特征还在于光滑的或带刻面的内表面(面向照明设备的光学隔室)，以及在于具有表示多个凹槽的几乎平行的纵向线的带刻面的外表面。所述凹槽在所述两个开口12、13之间延续并位于与相同的两个开口12、13正交的平面上，优选地具有1mm至6mm之间的节距，并且优选地具有带有倒圆的或成形为凸边和顶点的三角形或几乎三角形轮廓。
41.第一帽14还包括折片16，该折片围绕所述第二开口13，并位于与上述旋转轴线11正交的平面上。所述折片16的特征在于宽度优选地在3mm至25mm之间，并且适于由于从源或从所使用的光源发射的光流的一部分在其撞击第一帽14的内表面时所经历的折射而照亮。
42.所述折片16也可以在对外表面、内表面或外表面和内表面两者都上釉的情况下获得，以便获得所发射的亮度的更高的混合效果。
43.除了照明功能之外，所述折片16还适于提供有用的止动件，以促进照明设备例如在假天花板中的稳定安装。有利地，所述第一帽14与固定装置相关联，以允许照明设备安装，例如在假天花板中的安装。所述固定装置可以包括，例如，至少两个弹簧18，弹簧18适于压靠在石膏板壁的内表面上，以便由于折片16施加在石膏板壁的外表面上的反推力而保持照明设备稳定安装。
44.当存在第二帽时，由不透明材料制成的所述第二帽15位于所述第一帽14的外侧，并与所述第一帽14通过间隙17分开，间隙17具有一定宽度，该宽度优选地可以在0.05mm至8mm之间变化。
45.第二帽15回收从光源发射的光流的不朝向照明设备的内部折射并且不留在第一帽14的厚度内侧的部分。
46.从至少一个光源发射的光流撞击在第一帽14的内表面上并穿透其厚度，从而经历第一折射。然后，光束以与相对于表面本身上的法线的一定入射角撞击第一帽14的外表面。如果所述入射角大于临界角如果所述入射角大于临界角(其中n1和n2是光所传播的两个途径的折射率，该两个途径为第一帽14的塑料材料和所述第一帽14和所述第二帽15之间的间隙中的空气)，然后所述光束留在第一帽14的主体内侧并在其中发生漫射。
47.因此，从所述至少一个光源发射的光流一部分朝向照明设备的内部折射，然后从所述第二开口13出来，一部分留在第一帽14的厚度内侧，并且一部分穿过所述第一帽14的厚度和所述间隙17，最后由第二帽15再次朝向照明设备的内部反射。
48.有利地，所述第二帽15还可以在第一帽的折片处设置折片20。在这种情况下，第一帽14的折片可以包括适于包含第二帽的折片的凸起边缘19。
49.此外，有利的是，另外如果不存在所述第二帽15，则第一帽的折片16可以在内侧设置由不透明材料制成的覆盖元件21，该覆盖元件21与该设备所安装的壁接触。该覆盖元件21可以由施加在折片16内侧的不透明材料条和不透明涂料层两者制成。由于该覆盖元件的存在，第一帽14的折片16将能够从视线中隐藏假天花板中形成的开口的下置边缘，从而继续显示前面描述的亮度。
50.所描述的根据本发明的照明设备的结构允许其总体效率最大化，方便地使用从源发射的大部分光流。最后，所述第二帽15可以有利地由塑料或金属材料制成，并且可以制成各种颜色，以便实现不同类型的照明和感受效果。
51.在根据本发明的设备的两个实施例中，在一种情况下使用由pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)制成的第一帽14和颜色制成黑色的第二帽15，在另一种情况下使用颜色制成白色的第二帽15。
52.在第一种情况下，由于黑色的帽，我们将有更高的视觉舒适度。更舒适的感受是由高角度(接近水平的角度)的较低发射赋予的。
53.在第二种情况下，由于白色表面的不同类型的反射，我们将有更高的亮度和随之而来的竖直亮度的增加，这也使光束以高角度(精确地说是最接近水平面的角度)漫射。