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摘要
申请专利号:

CN200880014966.3

申请日:

2008.05.07

公开号:

CN101680638A

公开日:

2010.03.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):F21V 11/02变更事项:申请人变更前权利人:科锐LED照明科技公司变更后权利人:科锐公司变更事项:地址变更前权利人:美国北卡罗来纳州变更后权利人:美国北卡罗来纳州登记生效日:20110822|||实质审查的生效IPC(主分类):F21V 11/02申请日:20080507|||公开

IPC分类号:

F21V11/02; F21S8/02; F21Y101/02

主分类号:

F21V11/02

申请人:

科锐LED照明科技公司

发明人:

加里·戴维·特罗特; 保罗·肯尼恩·皮卡德

地址:

美国北卡罗来纳州

优先权:

2007.5.7 US 60/916,407; 2008.2.15 US 61/029,068; 2008.3.18 US 61/037,366

专利代理机构:

深圳市顺天达专利商标代理有限公司

代理人:

郭伟刚

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内容摘要

本发明提供了一种灯具(70),包括挡光系统(71-73)和侧反射器(74),所述挡光系统至少包括外挡光结构(71)和内挡光结构(73)。本发明还提供了另一种灯具,包括至少两个凹形同心方形件、三角连接件和从每个所述方形件表面嵌入的透镜。在一些实施例中,所述照明装置包括至少一个固态发光体(122)。在一些实施例中,所述照明灯具还包括至少一个位于至少两个不同挡光元件之间的透镜。

权利要求书

1、  一种灯具,包括挡光系统和侧反射器,其特征在于,所述挡光系统至少包括外挡光结构和内挡光结构;
所述外挡光结构的末端位于第一平面内;
所述侧反射器的至少一个表面邻接所述外挡光结构的至少一个表面;
所述内挡光结构整个位于一些平面的内部,这些平面延伸穿过所述外挡光结构的所述外周并垂直于所述第一平面,所述内挡光结构的末端位于第二平面内,所述第二平面与所述第一平面间隔开。

2、
  根据权利要求1所述的灯具,其特征在于:
所述灯具还包括至少一个照明装置;
所述第一平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第一平面;且
所述第二平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第二平面。

3、
  根据权利要求2所述的灯具,其特征在于,所述照明装置包括至少一个固态发光体,所述至少一个固态发光体中的每一个整个定位于由一些平面所限定的区域内部,这些平面延伸穿过所述内挡光结构的所述末端并垂直于所述第一平面。

4、
  根据权利要求3所述的灯具,其特征在于,如果所述照明装置被点亮,光线在穿过所述第二平面前穿过所述第一平面。

5、
  根据权利要求2-4中的任何一项所述的灯具,其特征在于:
如果所述照明装置被点亮,光线在穿过所述第一平面前穿过第三平面,所述第三平面平行于所述第一平面;
所述外挡光结构的所述末端为围绕所述外挡光结构的周边延伸的第一系列点,在此所述第一系列点中的每一个,在围绕所述外挡光结构的所述周边的每个径向位置与所述第三平面具有最大的距离;且
所述内部挡光结构的所述末端为围绕所述内部挡光结构的周边延伸的第二系列点,在此所述第二系列点中的每一个,在围绕所述内部挡光结构的所述周边的每个径向位置与所述第三平面具有最大的距离。

6、
  根据权利要求5所述的灯具,其特征在于,所述第一系列点构成了第一大致方形,且所述第二系列点构成了第二大致方形。

7、
  根据权利要求1至6中任意一项所述的灯具,其特征在于,所述挡光系统包括多个挡光元件,且所述灯具还包括至少一个透镜,所述至少一个透镜中每个位于至少两个不同的挡光元件之间。

8、
  根据权利要求7所述的灯具,其特征在于:
所述灯具至少包括邻接所述外挡光结构的第一透镜,所述第一透镜与所述第一平面间隔开,所述第一透镜定位于所述第一平面的与所述第二平面相对的一侧;且
所述灯具至少包括邻接所述内挡光结构的第二透镜,所述第二透镜定位于所述第二平面的与所述第一平面相同的一侧。

9、
  根据权利要求1至8中任意一项所述的灯具,其特征在于,所述侧反射器相对于所述第一平面倾斜约20度至约40度。

10、
  根据权利要求1至9中任意一项所述的灯具,其特征在于:
所述外挡光结构包括多个外挡光元件,每个所述外挡光元件具有与所述第一平面大致垂直的外挡光元件第一侧和外挡光元件第二侧;且
所述内挡光结构包括多个内挡光元件,每个所述内挡光元件具有与所述第一平面大致垂直的内挡光元件第一侧和内挡光元件第二侧。

11、
  一种灯具,其特征在于,包括:
照明装置;
挡光系统,所述挡光系统包括多个挡光元件;
至少一个侧反射器;以及
至少一个透镜,所述至少一个透镜中的每一个位于不同的挡光元件之间;
所述灯具的第一主维度和第二主维度在第一平面内延伸;
所述侧反射器的至少一个表面,所述至少一个表面邻接所述挡光系统的至少一个表面;
在此,如果观看者从第一位置移动到第二位置,
所述第一位置和第二位置都位于观看平面内,所述观看平面平行于所述第一平面且与所述第一平面间隔3英尺,所述观看平面位于所述第一平面的一侧,使得如果所述照明装置被点亮,光线从所述照明装置向所述观看平面传播,所述第二位置位于延伸穿过所述灯具的中心并垂直于所述第一平面的直线上,所述第一位置距离所述第二位置至少30英尺;
所述观看者将看到被所述至少一个侧反射器界定的区域:
初始仅看到所述至少一个侧反射器中的至少一个,
随后是挡光系统靠近所述观看平面的部分,
随后为更多的挡光系统,
而随后为所述透镜中的一个或多个,
且如果照明系统被点亮而没有其它光线时:
所述侧反射器将被所述遮蔽挡光系统以低于所述遮蔽挡光元件的平均亮度的平均亮度照射,且
亮度梯度将在所述挡光元件附近最大,而在所述至少一个侧反射器的邻近和外部区域最小。

12、
  根据权利要求11所述的灯具,其特征在于,当所述观看者到达所述第二位置时,所述观看者将看到所述灯具中每个挡光元件和所述灯具中的每个透镜的至少一部分,所述灯具中的所述挡光元件和所述灯具中的所述至少一个透镜一起占据由所述侧反射器围成的全部区域。

13、
  根据权利要求11或12所述的灯具,其特征在于:
所述挡光系统包括内挡光结构;且
所述照明装置包括至少一个固态发光体,所述至少一个固体发光体中的每一个整个位于由一些平面所构成的区域内,这些平面延伸穿过所述内挡光结构的末端且垂直于所述第一平面。

14、
  根据权利要求11至13中任意一项所述的灯具,其特征在于,所述侧反射器相对于所述第一平面倾斜约20至约40度。

15、
  一种灯具,包括挡光系统和侧反射器,其特征在于,所述挡光系统至少包括外挡光结构、内挡光结构和至少第一居间挡光结构;
所述外挡光结构为环形,且所述外挡光结构的末端位于第一平面内;
所述侧反射器的至少一个表面邻接所述外挡光结构的至少一个表面;
所述第一居间挡光结构为环形,且所述第一居间挡光结构的末端位于第二平面内,且所述第二平面大致平行于所述第一平面;
所述内挡光结构为环形,且所述内挡光结构的末端位于第三平面内,所述第三平面大致平行于所述第二平面,且所述第二平面位于所述第一平面和所述第三平面之间;
所述外挡光结构、所述第一居间挡光结构和所述内挡光结构中的每一个均共享至少两个对称的平面;其中
延伸穿过部分所述外挡光结构并垂直于所述第一平面的平面包围所述第一居间挡光结构;
延伸穿过部分所述第一居间挡光结构并垂直于所述第一平面的平面包围所述内挡光结构。

16、
  根据权利要求15所述的灯具,其特征在于:
所述灯具还包括至少一个照明装置;
所述第一平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第一平面;
所述第二平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第二平面;
所述第三平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第三平面。

17、
  根据权利要求16所述的灯具,其特征在于,如果所述照明装置被点亮,光线依次传播穿过所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面。

18、
  根据权利要求16或17所述的灯具,其特征在于,所述照明装置包括至少一个固态发光体,所述至少一个固态发光体中的每一个整个位于由一些平面所限定的区域内部,这些平面延伸穿过所述内挡光结构的所述末端并垂直于所述第一平面。

19、
  根据权利要求16至18中任意一项所述的灯具,其特征在于:
如果所述灯具被点亮,光线在穿过所述第一平面前穿过第四平面,所述第四平面平行于所述第一平面;
所述外挡光结构的所述末端为围绕所述外挡光结构的周边延伸的第一系列点,在此所述第一系列点中的每一个,在围绕所述外挡光结构的所述周边的每个径向位置,与所述第四平面具有最大的距离;
所述第一居间挡光结构的所述末端为围绕所述第一居间挡光结构的所述周边延伸的第二系列点,在此所述第二系列点中的每一个,在围绕所述第一居间挡光结构的所述周边的每个径向位置,与所述第四平面具有最大的距离;
所述内挡光结构的所述末端为围绕所述内挡光结构的所述周边延伸的第三系列点,在此所述第三系列点中的每一个,在围绕所述内挡光结构的所述周边的每个径向位置,与所述第四平面具有最大的距离。

20、
  根据权利要求18所述的灯具,其特征在于,所述第一系列点构成第一大致方形,且所述二系列点构成第二大致方形。

21、
  根据权利要求15至20中任意一项所述的灯具,其特征在于,所述挡光系统还包括:至少第一连接挡光结构,所述第一连接挡光结构从所述外挡光结构延伸到所述第一居间挡光结构;以及第二连接挡光结构,所述第二连接挡光结构从所述第一居间挡光结构延伸到所述内挡光结构。

22、
  根据权利要求15至21中任意一项所述的灯具,其特征在于,所述外挡光结构、所述第一居间挡光结构和所述内挡光结构为大致同心的环形。

23、
  根据权利要求22所述的灯具,其特征在于,所述外挡光结构、所述第一居间挡光结构和所述内挡光结构为大致方环形。

24、
  根据权利要求15至23中任意一项所述的灯具,其特征在于,所述挡光系统包括多个挡光元件,且所述灯具还包括至少一个透镜,所述至少一个透镜中每一个均位于至少两个不同的挡光元件之间。

25、
  根据权利要求24所述的灯具,其特征在于:
所述灯具至少包括邻接所述外挡光结构的第一透镜,所述第一透镜与所述第一平面间隔开所述第一透镜定位于所述第一平面的与所述第二平面相对的一侧;所述灯具至少包括邻接所述第一居间挡光结构的第二透镜,所述第二透镜所述第二平面的与所述第一平面相同的一侧;且
所述灯具至少包括邻接所述内挡光结构的至少第三透镜,所述第三透镜定位于所述第三平面的与所述第一平面相同的一侧。

26、
  根据权利要求15至25中任意一项所述的灯具,其特征在于,所述侧反射器相对于所述第一平面倾斜约20度至约40度。

27、
  根据权利要求15至26中任意一项所述的灯具,其特征在于:
所述外挡光结构包括多个外挡光元件,每个所述外挡光元件具有大致垂直于所述第一平面的外挡光元件第一侧和外挡光元件第二侧;
所述第一居间挡光结构包括多个第一居间挡光元件,每个所述第一居间挡光元件具有大致垂直于所述第二平面的第一居间挡光元件第一侧和第一居间挡光元件第二侧;
所述内挡光结构包括多个内挡光元件,每个所述内挡光元件具有大致垂直于所述第三平面的内挡光元件第一侧和内挡光元件第二侧。

28、
  一种灯具,其特征在于,包括:
至少两个凹形方形件,所述两个凹形方形件同心;
三角连接件,位于所述凹形方形件之间;以及
从所述每个同心方形件的所述表面嵌入的透镜。

29、
  根据权利要求28所述的灯具,其特征在于,所述灯具包括三个所述凹形方形件。

30、
  根据权利要求28或29所述的灯具,其特征在于,所述灯具包括至少一个固态发光体。

31、
  根据权利要求30所述的灯具,其特征在于,所述至少一个固体发光体为LED。

说明书

灯具
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2007年5月7日、申请号为60/916,407的美国临时专利申请的优先权,并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中;
本申请要求申请日为2008年2月15日、申请号为61/029,068的美国临时专利申请的优先权,并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中;
本申请要求申请日为2008年3月18日、申请号为61/037,366的美国临时专利申请的优先权,并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中。
技术领域
本发明涉及一种灯具。在某些方面,本发明涉及一种与固态发光体,例如发光二极管(light emitting diode,LED)一起使用的灯具。
背景技术
在美国,每年有很大比例的(有人估计大约有25%)电量被用于照明。因此,有必要继续开发具有以下特点的照明灯具:(1)易于安装;(2)降低安装、维修、保养、更换和/或拆除过程中造成损坏的可能;(3)尽可能使照明灯具安装在更安全的适当位置。
此外,随着包括固态发光体(例如LED)的照明装置的日益普及,对于能够简化这些照明装置使用的灯具(及其组件),同时将使用这种照明装置的优点最大化,并尽量减少或消除使用这种照明装置的任何缺点的需求不断增加。
有一种被称为内置光源或凹形反光槽的特殊类型灯具。该设有透镜的凹形反光槽是在目前市场上最受欢迎的内置形式。它是一种日常用品,其价格是人们购买时考虑的首要因素。几十年来,该凹抛物线是较高性能应用(办公室应用)的标准。“抛物”型凹形反光槽利用铝板来遮光,并最大化当光线射到墙面时的高遮光角(high angle shielding)。近年来,市场已经逐渐淘汰“抛物”型产品,而转向广泛分布的高性能应用产品。
一直在努力发展可使用固态发光体代替白炽灯、荧光灯和其他发光器件并得到广泛应用的方法。另外,对于已经在使用的发光二极管(或其他固态发光体),一直在努力改进其能率、显色指数(CRI Ra)、对比度、光效(1m/W)和/或服务周期。
发明内容
如上所述,本发明的一些方面致力于提供适于与包括固体发光体的发光件一起使用的灯具。
目前,人们偏好具有特定属性的凹形反光槽。例如,当从一定距离处体验凹形发光槽时,体验者可感知的亮度较低。这与在某一环境内,需要将光线向高处传送到墙面来使可感知的空间最大化是一致的。当体验者向灯具靠近时,灯具的亮度应该缓慢增加,而不会发生突然的亮度增加。一旦坐下,体验者长时间坐在灯下时应该感觉到舒适。当从高角度观看时,光线的亮度应该低,以尽量降低可能的高角度的眩光和反射到计算机屏幕上的眩光。
难以采用固态发光体实现这些富有挑战性的设计标准。人们也认识到在制造需要4000+流明的凹形反光槽的过程中,控制好固态发光体光源的最大亮度将面临挑战。能够满足这些要求将是最好的。
根据本发明,提供了一些照明灯具,其能够满足这些要求并进一步具有新的审美潜能。此外,根据本发明,提供了用于固态发光体的照明灯具,其能够满足这些要求并更具有新的审美潜能。
根据本发明,提供了包括本文中所公开的折射和反射材料的特殊的机械遮光的装置,这样的装置具有精确平衡的辐射耦合和亮度。
根据本发明的第一方面,提供了一种灯具,包括挡光系统和侧反射器,所述挡光系统包括至少外挡光结构和内挡光结构,所述挡光系统至少包括外挡光结构和内挡光结构;
所述外挡光结构的末端位于第一平面内;
所述侧反射器的至少一个表面邻接所述外挡光结构的至少一个表面;
所述内挡光结构整个位于一些平面的内部,这些平面延伸穿过所述外挡光结构的所述外周边并垂直于所述第一平面,所述内挡光结构的末端位于第二平面内,所述第二平面与所述第一平面间隔开。
在一些根据本发明第一方面的实施例中:
所述灯具还包括至少一个照明装置;
所述第一平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第一平面;且
所述第二平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第二平面。
在一些这样的实施例中,所述照明装置包括至少一个固态发光体,所述至少一个固态发光体中的每一个整个定位于由一些平面所限定的区域内部,这些平面延伸穿过所述内挡光结构的所述末端并垂直于所述第一平面。在一些这样的实施例中,如果所述照明装置被点亮,光线在穿过所述第二平面前穿过所述第一平面。
在一些这样的实施例中,如果所述照明装置被点亮,光线在穿过所述第一平面前穿过第三平面,所述第三平面平行于所述第一平面;所述外挡光结构的所述末端为围绕所述外挡光结构的周边延伸的第一系列点,在此所述第一系列点中的每一个,在围绕所述外挡光结构的所述周边的每个径向位置与所述第三平面具有最大的距离;且所述内挡光结构的所述末端为围绕所述内挡光结构的周边延伸的第二系列点,在此所述第二系列点中的每一个,在围绕所述内挡光结构的所述周边的每个径向位置与所述第三平面具有最大的距离。在一些这样的实施例中,所述第一系列点构成了第一大致方形,且所述第二系列点构成了第二大致方形。
在一些根据本发明第一方面的实施例中,所述挡光系统包括多个挡光元件,且所述灯具还包括至少一个透镜,所述至少一个透镜中每个位于至少两个不同的挡光元件之间。在一些这样的实施例中,所述灯具至少包括邻接所述外挡光结构的第一透镜,所述第一透镜与所述第一平面间隔开,所述第一透镜定位于所述第一平面的与所述第二平面相对的一侧;且所述灯具至少包括邻接所述内挡光结构的第二透镜,所述第二透镜所述第二平面的与所述第一平面相同的一侧。
在一些根据本发明第一方面的实施例中,所述侧反射器相对于所述第一平面倾斜约20度至约40度。
在一些根据本发明第一方面的实施例中,所述外挡光结构包括多个外挡光元件,每个所述外挡光元件具有与所述第一平面基本垂直的外挡光元件第一侧和外挡光元件第二侧;且所述内挡光结构包括多个内挡光元件,每个所述内挡光元件具有与所述第一平面基本垂直的内挡光元件第一侧和内挡光元件第二侧。
根据本发明的第二方面,提供了一种照明灯具,包括:
照明装置;
挡光系统,所述挡光系统包括多个挡光元件;
至少一个侧反射器;以及
至少一个透镜,所述至少一个透镜中的每一个位于不同的挡光元件之间;
所述灯具的第一主维度(major dimension)和第二主维度在第一平面内延伸;
所述侧反射器的至少一个表面,所述至少一个表面邻接所述挡光系统的至少一个表面;
在此,如果观看者从第一位置移动到第二位置,
所述第一位置和第二位置都位于观看平面内,所述观看平面平行于所述第一平面且与所述第一平面间隔3英尺,所述观看平面位于所述第一平面的一侧,使得如果所述照明装置被点亮,光线从所述照明装置向所述观看平面传播,所述第二位置位于延伸穿过所述照明灯具的中心并垂直于所述第一平面的直线上,所述第一位置距离所述第二位置至少30英尺;所述观看者将看到被所述至少一个侧反射器界定的区域:
初始仅看到所述至少一个侧反射器中的至少一个,
随后是挡光系统靠近所述观看平面的部分,
随后为挡光系统的更大部分,
而随后为所述透镜中的一个或多个,
且如果照明系统被点亮而没有其它光线时:
所述侧反射器将被所述遮蔽挡光系统以低于所述遮蔽挡光元件的平均亮度的平均亮度照射,且
亮度梯度将在所述挡光元件附近最大,而在所述至少一个侧反射器的邻近和外部区域最小。
在根据本发明的第二方面的某些实施例中,当所述观看者到达所述第二位置时,所述观看者将看到所述灯具中每个挡光元件和所述灯具中的每个透镜的至少一部分,所述灯具中的所述挡光元件和所述灯具中的所述至少一个透镜一起占据由所述侧反射器围成的全部区域。
在一些根据本发明第二方面的实施例中,所述挡光系统包括内挡光结构;且所述照明装置包括至少一个固态发光体,所述至少一个固体发光体中的每一个整个定位于由一些平面所限定的区域内,这些平面延伸穿过所述内挡光结构的末端且垂直于所述第一平面。
在一些根据本发明第二方面的实施例中,所述侧反射器相对于所述第一平面倾斜大约20至40度。
根据本发明第三方面,提供了一种灯具,包括挡光系统和侧反射器,所述挡光系统至少包括外挡光结构、内挡光结构和至少第一居间挡光结构;
所述外挡光结构为环形,且所述外挡光结构的末端位于第一平面内;
所述侧反射器的至少一个表面邻接所述外挡光结构的至少一个表面;
所述第一居间挡光结构为环形,且所述第一居间挡光结构的末端位于第二平面内,且所述第二平面基本平行于所述第一平面;
所述内挡光结构为环形,且所述内挡光结构的末端位于第三平面内,所述第三平面基本平行于所述第二平面,且所述第二平面位于所述第一平面和所述第三平面之间;
所述外挡光结构、所述第一居间挡光结构和所述内挡光结构中的每一个均共享至少两个对称的平面;其中
延伸穿过部分所述外挡光结构并垂直于所述第一平面的平面包围所述第一居间挡光结构;
延伸穿过部分所述第一居间挡光结构并垂直于所述第一平面的平面包围所述内挡光结构。
在根据本发明第三方面的一些实施例中,所述灯具还包括至少一个照明装置;所述第一平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第一平面;所述第二平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第二平面;所述第三平面所处的位置使得,如果所述照明装置被点亮,光线传播穿过所述第三平面。
在一些这样的实施例中,如果所述照明装置被点亮,光线依次传播穿过所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面。
在一些这样的实施例中,所述照明装置包括至少一个固态发光体,所述至少一个固态发光体中的每一个完全位于由一些平面所限定的区域内部,这些平面延伸穿过所述内挡光结构的所述末端并垂直于所述第一平面。
在一些这样的实施例中,如果所述照明灯具被点亮,光线在穿过所述第一平面前穿过第四平面,所述第四平面平行于所述第一平面;所述外挡光结构的所述末端为围绕所述外挡光结构的周边延伸的第一系列点,在此所述第一系列点中的每一个,在围绕所述外挡光结构的所述周边的每个径向位置,与所述第四平面具有最大的距离;所述第一居间挡光结构的所述末端为围绕所述第一居间挡光结构的所述周边延伸的第二系列点,在此所述第二系列点中的每一个,在围绕所述第一居间挡光结构的所述周边的每个径向位置,与所述第四平面具有最大的距离;所述内挡光结构的所述末端为围绕所述内挡光结构的所述周边延伸的第三系列点,在此所述第三系列点中的每一个,在围绕所述内挡光结构的所述周边的每个径向位置,与所述第四平面具有最大的距离。
在一些这样的实施例中,所述第一系列点构成第一大致方形,且所述二系列点构成第二大致方形。
在一些根据本发明第三方面的实施例中,所述挡光系统还包括:至少第一连接挡光结构,所述第一连接挡光结构从所述外挡光结构延伸到所述第一居间挡光结构;以及第二连接挡光结构,所述第二连接挡光结构从所述第一居间挡光结构延伸到所述内挡光结构。
在一些根据本发明第三方面的实施例中,所述外挡光结构、所述第一居间挡光结构和所述内挡光结构为大致同心的环形。在一些这样的实施例中,所述外挡光结构、所述第一居间挡光结构和所述内挡光结构为大致方环形。
在一些根据本发明第三方面的实施例中,所述挡光系统包括多个挡光元件,且所述灯具还包括至少一个透镜,所述至少一个透镜中每一个均位于至少两个不同的挡光元件之间。在一些这样的实施例中,所述灯具至少包括邻接所述外挡光结构的第一透镜,所述第一透镜与所述第一平面间隔开,所述第一透镜位于所述第一平面上与所述第二平面相对的一侧;所述灯具至少包括邻接所述第一居间挡光结构的第二透镜,所述第二透镜位于所述第二平面上与所述第一平面相同的一侧;且所述照明灯具至少包括邻接所述内挡光结构的至少第三透镜,所述第三透镜位于所述第三平面上与所述第一平面相同的一侧。在一些根据本发明第三方面的实施例中,所述侧反射器相对于所述第一平面倾斜约20度至约40度。
在一些根据本发明第三方面的实施例中,所述外挡光结构包括多个外挡光元件,每个所述外挡光元件具有大致垂直于所述第一平面的外挡光元件第一侧和外挡光元件第二侧;所述第一居间挡光结构包括多个第一居间挡光元件,每个所述第一居间挡光元件具有大致垂直于所述第二平面的第一居间挡光元件第一侧和第一居间挡光元件第二侧;所述内挡光结构包括多个内挡光元件,每个所述内挡光元件具有大致垂直于所述第三平面的内挡光元件第一侧和内挡光元件第二侧。
根据本发明的第四方面,提供了一种照明灯具,包括:
至少两个凹形方形件,所述两个凹形方形件同心;
三角连接件,位于所述凹形方形件之间;以及
从所述每个同心方形件的所述表面嵌入的透镜。
在根据本发明第四方面的一些实施例中,所述照明灯具包括三个所述凹形方形件。
在根据本发明第四方面的一些实施例中,所述照明灯具包括至少一个固态发光体。在一些这样的实施例中,所述至少一个固体发光体为LED。
参照本发明的附图和以下的详细说明可以更全面地理解本发明。
附图说明
图1为根据本发明的光源的第一实施例的截面图;
图2-6为图1中凹形反光槽的不同角度视图;
图7和图8为根据本发明的照明灯具的第二实施例的示意图;
图9为根据本发明的照明灯具的第三实施例的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明,附图中显示了本发明的实施例。然而,本发明不应当解释为受这里所阐述的实施例的限制。相反,提供这些实施例目的是使本公开透彻和完整,并且对于本领域的技术人员而言这些实施例将会更完整地表达出本发明的范围。通篇相同的标号表示相同的单元。如这里所述的术语“和/或”包括任何和所有一个或多个列出的相关项的组合。
这里所用的术语仅是为了描述特定实施例,而不用于限制本发明。如所用到的单数形式“一个”,除非文中明确指出其还用于包括复数形式。还将明白术语“包括”和/或“包含”在用于本说明时描述存在所述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或元件,但不排除还存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、单元、元件和/或其组合。
当一个单元如层、区域或衬底在这里表述为“位于另一单元之上”或“延伸到另一单元之上”时,它也可直接位于另一单元之上或直接延伸到另一单元之上,或者也可出现居间单元(intervening element)。相反,当一个单元在这里表述为“直接位于另一单元之上”或“直接延伸到另一单元之上”时,则表示没有居间单元。此外,当一个单元在这里表述为“连接”或“耦合”到另一单元时,它也可直接连接或耦合到另一单元,或者也可出现居间单元。相反,当一个单元在这里表述为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时,则表示没有居间单元。
虽然术语“第一”、“第二”等这里可用来描述各种单元、元件、区域、层、部分和/或参数,但是这些单元、元件、区域、层、部分和/或参数不应当由这些术语来限制。这些术语仅用于将一个单元、元件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此,在不背离本发明的示教情况下,以下讨论的第一单元、元件、区域、层或部分可称为第二单元、元件、区域、层或部分。
此外,相对术语(relative term)如“下部”或“底部”以及“上部”或“顶部”这里可用来描述如图所示一个单元与另一单元的关系。除了图中所示的装置的那些朝向之外,这些相对术语还用于包含其他不同的朝向。例如,如果图中所示的装置翻转过来,则描述为在其他单元“下”侧上的单元方向变为在其他单元的“上”侧。因此根据附图的特定朝向示范性术语“下”可包含“上”和“下”两个朝向。同样,如果附图之一的装置翻转过来,则描述为在“在其他单元之下”或“在其他单元下面”的单元的方向变为“在其他单元之上”。因此示范性术语“在…下”可包含上面和下面两个朝向。
本文中所使用的表达“主维度”是指该结构的各个维度中尺寸最大的维度。本文中所使用的表达“一些主维度”是指该结构的各个维度中尺寸最大的两个维度(也就是,位于正交平面内)。通常,如果结构有两个或更多一般正交的边,则根据这些正交的方向来测量维度的尺寸。例如,在图7和8所示的实施例中,将测量以下三个维度(1)平行于第一对称平面136和第二对称平面137;(2)平行于第一对称平面136和第一平面80;以及(3)平行于第二对称平面137和第一平面80。
除非另有定义,这里所用的所有术语(包括科学和技术术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的含义相同。还应进一步明白,如常规使用的词典里定义的那些术语将解释为其含义与它们在相关领域以及本发明的上下文环境中的含义相一致,除非本文明确定义外不会从理想或过度形式化(formal sense)的层面上理解。本领域的技术人员还应理解,参照“邻近(adjacent)”另一特征分布的结构或特征可具有与该邻近的特征重叠或在其之下的部分。
这里参照截面图(和/或平面图)来描述根据本发明的实施例,这些截面图(和/或平面图)是本发明的理想实施例的示意图。同样,可以预料到由例如制造技术和/或公差导致的示意图的形状上的变化。因此,本发明的实施例不应当视为受这里所示的区域的特定形状的限制,而是应当视为包括由例如制造引起的形状方面的偏差。例如,显示为或描述为矩形的模塑区域(moldedregion)一般还具有圆形的或曲线的特征。因此,图中所示的区域实质上是示意性的,它们的形状不用于说明装置的某区域的准确形状,并且也不用于限制本发明的范围。
图1是根据本发明的光源的第一实施例的截面图;中央挡光系统的元件定位成使得光线的分配、呈现的效果和亮度的控制最优化。
图2-6所示为图1中凹形反光槽的不同角度视图。
图2所示为高角度视图。在这一视角,体验者通常与光源保持超过20英尺距离。在一个较大的房间里,大部分的光源都具有这样的光线呈现效果。如果光源在这个角度过于明亮,则可能会导致观看不舒适或造成计算机的屏幕反射。还会使天花板看起来很耀眼。为了避免这些问题,挡光系统的发光元件在观看时进行了机械性挡光。侧反射器是这个角度唯一可见的发光元件。这是通过挡光系统来照亮,其平均亮度明显低于挡光板。亮度梯度在紧挨挡光板处最大,在天花板上最小。这样可以从明亮的挡光板到黑暗的天花板产生一个舒适的视觉过渡。通过窄范围“倾斜角”的反射器和具有适当光线分配的挡光系统才可能实现该亮度梯度。
图3是开始显示出较低挡光板的视图。当体验者靠近灯具时,最低部分的挡光系统变为可见。在这种情况下,第一个可见的元件是透镜,然后是挡光板。这大大增加了可见的最大亮度。然而,由于离光引擎很远且相对较小,所以感到较为舒适。如果第一视角过宽,将感到不舒适。
图4是显示出更多挡光板的视图。当体验者继续朝向光源走近时,可以看见更多的挡光板。挡光板的可视面积没有明显的增加。反射器和折射器的亮度是均衡的,由此将因对比度较高而引起的机率最小化。而新的光学组件决不会立即可见。任何新出现的表面在显现时是平缓而舒适的。
图5是显示出大部分挡光系统的视图。当体验者接近光源时,非平面挡光系统的好处变得明显。在此视图中,许多折射元件是可见的,但位于相对位置的两个元件仍然隐藏着。
图6是直接从下方观看的视图。只有从下方观看时才能够看到所有的折射元件。这保证了只有当遍历了位于灯具正下方看到的最大可视面积时才能看到最大亮度。这以及均衡亮度比-在边缘上最小和在中间最大-确保了直接坐在光源下方的用户感到舒适。
如上所述,根据本发明的各个方面,提供了一种灯具,其包括挡光系统和侧反射器。
如上所述,一些实施例还包括照明装置。在存在照明装置时,该照明装置可以包括任何可发光的合适的装置。本文中所使用的“照明装置”的表述,是非限制性的,仅表明该装置能够发光。本领域技术人员熟知多种这样的发光装置,且所有这些装置可以被根据本发明的灯具所采用。一类照明装置的典型示例包括含有白炽灯、荧光灯、发光二极管等的装置。
挡光结构(例如外挡光结构、第一居间挡光结构(当其存在时)和内挡光结构)和侧反射器可采用任何所需的材料制成。本领域技术人员熟知多种合适的材料,其中包括已知的在制造照明灯具的挡光板中使用的各种材料。制造挡光结构所使用的合适材料的典型示例,为由Furukawa公司(一家日本公司)销售的材料。
如上所述,在一些本发明的实施例中,外挡光结构的末端位于第一平面,如果提供并点亮了照明装置,所述第一平面定位成使得光线能传播穿过所述第一平面。在一个典型示例中,如果灯具安装成向下发光,外挡光结构的末端为外挡光结构的最低部分。例如,在图7和图8中所示的典型实施例(该实施例就是本文所提到的第二实施例)中,外挡光结构71的最下部分102完全围绕着外挡光结构71的周边延伸,其是外挡光结构的“末端”,且位于第一平面80内。外挡光结构71的部分102是“最下部的”,意指图7所描绘的顶部是“上部”,底部为“下部”-这项约定贯穿在本文的附图说明中使用-但本发明并不局限于本文所描述的任何特定方向的照明灯具,即在图中所绘的照明灯具可以关于任何轴旋转所需的度数。同样,第一居间挡光结构72的最下部分103完全围绕着第一居间挡光结构72的周边延伸,其是第一居间挡光结构的“末端”,且位于第二平面81内。此外,内挡光结构73的最下部分104完全围绕着内挡光结构73的周边延伸,其是内挡光结构的“末端”,且位于第三平面82内。
在图7所绘的实施例中,侧反射器74的四个表面邻接外挡光结构71的各个表面。
参阅图8,可以看到内挡光结构73整个位于平面109、110、111、112内部,这些平面109-112在外挡光结构71的周边并垂直于第一平面80(即平面109-112垂直于绘图页的平面向内和向外延伸)。
再次参阅图7,第二实施例包括照明装置83。照明装置83包括电路板121,多个固态发光体122(在本实施例中,固态发光体为LED),以及用于输送所需电流到每个LED 122的电路。照明装置83发出的光线在各个方向上传播,但大多数发射光向下传播,即穿过第四平面92,然后穿过第一平面80,然后穿过第三平面82,然后穿过平面99(后面被称为“观看平面”)。
参阅图8,可以看到所有的LED122全部位于平面117,118,119,120内部,这些平面117-120在内挡光结构73的周边延伸并垂直于第一平面80(即平面117-120垂直于绘图页的平面向内和向外延伸)。
本领域技术人员熟知多种固态发光体,任何这些固态发光体可以应用到根据本发明的装置(可选择包括任何合适形式的发光荧光材料)中。这些固态发光体包括无机和有机发光体。这种类型发光体的示例包括多种发光二极管(有机的或无机的,包括聚合物发光二极管(PLED))、激光二极管、薄膜电致发光器件、发光聚合物(LEP),都是在本领域中众所周知的(因此不需要在此对这些器件和制造这些器件的材料做详细介绍)。各个发光体可以是彼此相类似、不同或任何形式的结合(即可以有多个同一类型的固体发光体,或两种或多种类型的一个或多个固体发光体)。
适合的固态发光体和发光荧光体的代表性示例在以下文献中有所描述:
于2005年12月22日提交的、申请号为60/753138、题为“照明装置”(发明人:Gerald H.Negley;代理备审案号931_003 PRO)的美国专利申请,以及于2006年12月21日提交的、申请号为11/614180的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
于2006年4月24日提交的、申请号为60/794379、题为“通过空间上分离荧光粉薄膜来移动LED中的光谱内容(spectral content)”(发明人:Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven;代理备审案号931_006 PRO)的美国专利申请,以及于2007年1月19日提交的、申请号为11/624811的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
于2006年5月26日提交的、申请号60/808702、题为“照明装置”(发明人:Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven;代理备审案号931_009 PRO)的美国专利申请,以及于2007年5月22日提交的、申请号为11/751982的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
于2006年5月26日提交的、申请号60/808925、题为“固态发光装置及其制造方法”(发明人:Gerald H.Negley和Neal Hunter;代理备审案号931_010PRO)的美国专利申请,以及于2007年5月24日提交的、申请号为11/753103的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
于2006年5月23日提交的、申请号60/802697、题为“照明装置及其制造方法”(发明人:Gerald H.Negley;代理备审案号931_011 PRO)的美国专利申请,以及于2007年5月22日提交的、申请号为11/751990的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
于2006年4月20日提交的、申请号为60/793524、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley代理备审案号931_012PRO)的美国专利申请,以及2007年4月18日提交的美国专利申请No.11/736,761,其全部内容通过引用结合于此;
于2006年8月23日提交的、申请号60/839453、题为“照明装置及照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_034PRO)的美国专利申请,以及2007年8月22日提交的美国专利申请No.11/843243,其全部内容通过引用结合于此;
于2006年10月12日提交的、申请号60/851230、题为“照明装置及其制造方法”(发明人:Gerald H.Negley;代理备审案号931_041 PRO)的美国专利申请,以及2007年10月11日提交的美国专利申请No.11/870679,其全部内容通过引用结合于此;
于2007年5月8日提交的、申请号60/916608、题为“照明装置及照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_072 PRO)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
于2008年1月22日提交的、申请号12/017676、题为“具有一个或多个发光荧光体的照明装置及其制备方法”(发明人:Gerald H.Negley和AntonyPaul van de Ven;代理备审案号931_079 NP)的美国专利申请,以及2007年11月26日提交的、申请号60/982,900(发明人:Gerald H.Negley和Antony Paulvan de Ven;代理备审案号931_079 PRO)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此。
参阅图8,外挡光结构71包括四个挡光元件123、124、125、126。同样可以看到第一居间挡光结构72包括四个挡光元件127、128、129、130,内挡光结构73包括四个挡光元件131、132、133、134。
图7和图8所绘实施例包括多个透镜,即位于挡光元件123和挡光元件127之间的第一透镜75。类似地:
第二透镜76位于挡光元件125和挡光元件129之间,
第三透镜77位于挡光元件127和挡光元件131之间,
第四透镜78位于挡光元件129和挡光元件133之间,
第五透镜79位于挡光元件131和挡光元件133之间,并还位于挡光元件132和挡光元件134之间,
第六透镜105位于挡光元件126和挡光元件130之间,
第七透镜106位于挡光元件124和挡光元件128之间,
第八透镜107位于挡光元件130和挡光元件134之间,
第九透镜108位于挡光元件128和挡光元件132之间。
在根据本发明的灯具中,透镜(当提供时)可以由任何合适的材料制成,其中多种材料为本领域技术人员众所周知的。透镜也可以制成任何需要的形状,其中多种形状为本领域技术人员众所周知的。可能用于制备透镜的典型材料包括丙烯酸酯,聚碳酸酯,聚酯,对苯二甲酸乙二醇酯乙二醇共聚物,或其它透光材料。此外,透镜可以包括其内部、上部、或以一层或多层薄膜形式设置的散射结构。这种设置的典型示例在申请号为61/029,068、申请日为2008年2月15日、题为“具及照明装置”(发明人:Paul Kenneth Pickard和GaryDavid Trott;代理备审案号931_086 PRO)的美国专利申请,以及申请号为61/037,366、申请日为2008年3月18日的美国临时专利中进行了描述,其全部内容通过引用结合于此。此外,申请号为61/029,068、申请日为2008年2月15日的美国专利申请以及申请号为61/037,366、申请日为2008年3月18日的美国专利申请中讨论的任何光线混合、光线散射和/或光线反射的特征,可以在根据本发明中采用。此外,在一些实施例中,任何与光线接触的表面都可以涂上纹理漆,以根据需要改变亮度特征和/或图案。
如图7所示,每个透镜与挡光结构或其毗邻的挡光结构的末端间隔开。例如,第五透镜79与内挡光结构73的末端74间隔开,即与第三平面82间隔开。同样,第一透镜75与第一居间挡光结构72的末端103以及外挡光结构71的末端102间隔开,即与第一平面80和第二平面81间隔开。第五透镜79被放置在第三平面82的与第一平面80相同的一侧。第一透镜75位于第一平面80的与第二平面81的相对的一侧。
在第二实施例中,如果照明装置83被点亮,光线在穿过第二平面81前穿过第一平面80。换句话说,穿过第五透镜79射出灯具的光线(即穿过由内挡光结构73限定的区域的光线),比穿过透镜77、78、107、108中的一个射出照明灯具的光线(即穿过位于内挡光结构和第一居间挡光结构之间的区域的光线),在照明灯具内具有更大的垂直距离(即垂直于图7中所示的灯具的感知方向)来实现混合。然而通过透镜77、78、107、108中的一个射出照明灯具的光线,比通过第五透镜79射出照明灯具的光线,在水平方向传播得更远。同样,穿过透镜77、78、107、108中的一个射出照明灯具的光线,比穿过透镜75、76、105、106中的一个射出照明灯具的光线(即穿过位于第一居间挡光结构和外挡光结构之间的区域的光线),在照明灯具内具有更大的垂直距离来实现混合。然而穿过透镜75、76、105、106中的一个射出照明灯具的光线,比穿过透镜77、78、107、108中的一个射出照明灯具的光线,在水平方向传播得更远。因此,光线可以实现更好的混合,这样可以减少或避免色彩的变化和/或照明灯具的不同区域发出的光线的强度的变化。
如上所述,在本发明的一些实施例中,侧反射器相对于第一平面倾斜约20度到40度。例如,在图7和图8所示的实施例中,侧反射器74相对于第一平面80限定了约22度的角。在其它实施例中,侧反射器74相对于第一平面80限定了约28度的角。在其它实施例中,侧反射器74相对于第一平面80限定了约34度的角。
如上所示,在本发明的一些实施例中,如果提供并点亮了照明装置,光线在穿过第一平面前穿过另一个平面(在本发明的第一方面中为“第三平面”,在本发明的第三方面中为“第四平面”),所述另一个平面与第一平面平行。
在图7和图8所示的实施例中,如果照明装置83被点亮,光线在穿过第一平面80前先穿过恰好位于其下方(在图7所示的照明灯具的方向上)的第四平面92(即上述另一平面),且所述第四平面92与第一平面80平行。
如上所示,在本发明的一些实施例中,外挡光结构的末端为围绕外挡光结构周边延伸的一系列点,其中所述一系列点中的每一个,在围绕外挡光结构的周边的每个径向位置与“另一平面”具有最大距离。
在图7和图8所示的实施例中,外挡光结构71的末端102为围绕外挡光结构71周边延伸的一系列点,在此所述一系列点中的每一个,在围绕外挡光结构71的周边的每个径向位置与第四平面92具有最大距离。换句话说,对于每个围绕轴135的径向位置(请看图8),外挡光结构71上离第四平面92最远的位置为所述一系列点中的一个。同样,对于每个围绕轴135的径向位置,第一居间挡光结构72上离第四平面92最远的位置为第二系列点中的一个,第二系列点一同围绕第一居间挡光结构72的周边延伸,并限定了第一居间挡光结构的末端103。对于每个围绕轴135的径向位置,内挡光结构73上离第四平面92最远的位置为第三系列点中的一个,第三系列点一同围绕内挡光结构73的周边延伸,并构成了内挡光结构的末端104。
如上所示,在本发明的一些实施例中,限定了挡光结构末端的系列点限定了一个大致方形。例如,在图7和图8所示的实施例中,限定末端102的第一系列点限定了一个大致方形(请看图8),限定末端103的第二系列点限定了一个大致方形(请看图8),且限定末端104的第三系列点也限定了一个大致方形(请看图8)。
本文所使用的表达“大致方形”是指可识别的环状方形,具有大致方形特征的物体至少有90%的点落入环状的方形内,且所述环状的方形包括物体中至少90%的点。
本文中使用的表达“环形”是指围绕一个未填充的区域延伸,在不同的方面可以是任何一般的形状,任何横截面可以是任何形状。例如,“环形”包括由围绕同一平面内的与圆环彼此间隔的轴旋转该圆环界定的环状。。“环形”也包括由围绕同一平面内的与正方形(或其他二维形状)彼此间隔的轴旋转该正方形(或其他二维形状)界定的形状。。“环形”也包括通过将任何形状从第一位置开始移动,沿任意未移过的路径穿过一个空间,到部分形状占据形状的任何部分先前占据的空间的位置,并最终回到第一位置而限定的形状。“环形”也包括将任何形状从第一位置开始移动,沿任意未移到过的路径穿过一个空间,到部分形状占据形状的任何部分先前占据的空间的位置,并最终回到第一位置而限定的形状,其中所移动形状的形状和尺寸可以在其运动过程中随时变化任意次数。
根据本发明的一些实施例中,一个或多个不同的挡光元件可以定向为使其主要侧垂直于第一平面。例如,在图7和图8所示的实施例中,每个挡光元件123-124垂直排列,使得挡光元件125的第一侧93、挡光元件125的第二侧94、挡光元件129的第一侧95、挡光元件129的第二侧96、挡光元件133的第一侧97、挡光元件133的第二侧98等,全部垂直于第一平面80。
本文中所使用的“主要侧”的表达,是指结构上相对于全部的表面积来说具有大表面积(或最大表面积)的侧。
在本发明的一些实施例中,挡光结构进一步包括至少第一连接挡光结构,其从外挡光结构延伸到第一居间挡光结构,以及第二连接挡光结构,其从第一居间挡光结构延伸到内挡光结构。例如,在图7和图8所示的实施例中,挡光系统进一步包括从外挡光结构71延伸到第一居间挡光结构的连接部84、85、86、87,以及从第一居间挡光结构72延伸到内挡光结构73的连接部88、89、90、91。
在一些根据本发明的实施例中,两个或多个挡光结构为大致同心的环形。例如,在图7和图8所示的一些实施例中,外挡光结构71、第一居间挡光结构72和内挡光结构73为大致同心的环形。本文中所使用的“大致同心的环形”的表达是指如果环形的各自的中心彼此间隔,则不超过环形间最小间距的百分之十,和/或每个环形的每个区域与邻近环形的每个区域大致间隔均匀的距离(即该距离的偏差不超过该距离平均值的10%)。
如上所述,根据本发明的第二方面,提供了一种灯具,其包括照明装置、挡光系统、至少一个侧反射器;以及至少一个透镜。在根据本发明的第二方面中,如果观看者从第一位置移动到第二位置,其中第一位置和第二位置均位于观看平面(该观看平面与第一平面平行,且与第一平面间隔3英尺)内,观看平面位于第一平面的某一侧,使得当照明装置点亮时光线从照明装置向观看平面传播。所述第二位置位于延伸穿过灯具的中心且垂直于第一平面的直线上。所述第一位置与所述第二位置至少间隔30英尺,
观看者将看到被至少一个侧反射器界定的区域:
初始仅看到所述至少一个侧反射器中的至少一个,
随后是挡光系统靠近所述第二平面的部分,
随后为更多的挡光系统,
而随后为所述透镜中的一个或多个,
且如果照明系统被点亮而没有其它光线时:
所述侧反射器将被所述挡光系统以低于所述挡光元件的平均亮度的平均亮度所照射,且
亮度梯度将在所述挡光元件附近最大,而在所述至少一个侧反射器的附近和外部最小。
例如,在图7和图8所示的实施例情况下,如果观看者从第一位置100移动到第二位置101,所述第一位置100和第二位置101同时位于观看平面99(与第一平面80平行,且与第一平面80间隔3英尺)内,观看平面99位于第一平面80的某一侧,在这一侧使得当照明装置83点亮时光线从照明装置83向观看平面99传播。所述第二位置101位于延伸穿过灯具70的中心的线135上。所述第一位置100与所述第二位置101间隔30英尺,
观看者将看到位于侧反射器74所界定的区域内:
初始仅看到侧反射器74的一部分,
随后是挡光系统靠近观看平面99的部分,
随后为更多的挡光系统,
而随后为一个或多个透镜,
且如果照明装置83被点亮而没有其它光线时:
侧反射器74将被挡光系统以低于所述挡光元件的平均亮度的平均亮度所照射,且
亮度梯度在挡光系统附近最大,而在所述至少一个侧反射器74的附近和外部最小。
在图7和图8所示的一些实施例中,当观看者接近第二位置101时,观看者将可能看到灯具70中每个挡光元件的至少一部分,以及灯具70中每个透镜的至少一部分。照明灯具中的挡光元件和透镜一起占据由侧反射器74包围的整个区域。
图9示出了与图7和图8中所示的实施例相关的实施例,且图9中的实施例进一步规定了确切的尺寸。根据本发明的照明灯具的不同部分的精确的尺寸的选择,涉及在光效、遮光(即减少眩光,和/或当观察者改变位置时在不同区域和/或不同区域之间提供强度的逐渐变化)、凹陷深度之间进行权衡。还需要获得尽可能高的光效。在某些情况下,更强调遮光。在某些情况下,更强调凹陷深度(例如,只有特定量的空间可用,例如吊顶与其吊挂的固定天花板之间的距离)。此外,透镜面积越大,散射体需要越高的散射效率来避免或尽量减少亮点和/或颜色的变化。如果透镜面积很小,通常刺眼的可能性将显著增加。在某些方面,本发明可以通过各种透镜很容易地实现更均匀的照度。
在根据本发明的一些实施例中,(1)照明灯具的最小亮度区域是侧反射器74的裸露面;(2)最亮的区域为第五透镜79(即内挡光结构73内部的透镜);(3)透镜77、78、107和108比第五透镜79的亮度低;(4)透镜75、76、105和106比透镜77、78、107和108的亮度低;(5)内挡光结构73的第一侧97(以及内挡光结构73的其它类似定位的侧,即内挡光结构73的内侧)比第五透镜79的亮度低;(6)内挡光结构73的第二侧98和第一居间挡光结构72的第一侧95(以及内挡光结构73和第一居间挡光结构72的其它类似定位的侧面),比第一侧97的亮度低;且(7)外挡光结构71的第一侧93和内挡光结构72的第二侧96(以及第一居间挡光结构72和外挡光结构71的其它类似定位的侧),比第一侧95亮度低。
在根据本发明的一些实施例中,当观看者从较远距离接近直接位于灯具下方的位置(例如在图7中从第一位置100到第二位置101)时,由侧反射器74提供的机械遮光角足够小,第五透镜79足够大,第五透镜79凹入内挡光结构73内的位置足够深,观看者在开始看到内挡光结构73的第二侧98之前将看到部分第五透镜79(请看图9中所示的视线138)。如图9中所示,由侧反射器74从侧面位置形成的机械遮光角(即视线138的角度,在该角度时第五透镜79首次不被侧反射器74所遮挡)大约为5.7度。在一些根据本发明的实施例中,至少一个由侧反射器74形成的机械遮光角在约5度至约10度的范围内,在一些实施例中在约5度至约7度之间,在其它的实施例中在约7度至约10度之间。在多数情况下,在围绕在灯具的周边的不同位置的机械遮光角可不同。如图9中显而易见的,所述机械遮光角取决于:(1)由侧反射器的上(图9中绘制的上方)边缘限定的平面139,与由第五透镜79限定的平面之间的距离;以及(2)侧反射器74的上边缘定义的平面139和平面139内第五透镜79相对侧的边缘突出部分之间的距离(即如果平面垂直转移到平面138的位置,第五透镜79上的点离侧反射器74的上边缘最远)。
在图9所示的实施例中,其中引导观看者将看到灯具表面的顺序类似于图1至6的相关描述的顺序。
在图7所示的实施例中,整个灯具的表面积(在纸张的平面内,即由侧反射器74的周长围成的区域)与吊篮的表面积(也在纸张的平面内,即由外挡光结构71的周长围成的区域)的比约为4∶1。在一些实施例中,该比例在约3.6∶1至约4.4∶1的范围内。在一些实施例中,该比例在约2∶1至约6∶1的范围内。
在图7所示的实施例中,整个灯具的宽度(即从侧反射器74的周长的一侧到相对侧)与灯具吊篮的宽度(即从外挡光结构71的周长的一侧到相对侧)的比约为2∶1。在一些实施例中,该比例在约1.8∶1至约2.2∶1的范围内。在一些实施例中,该比例在约1∶5至约3∶1的范围内。该比例可以沿任何线上进行测量,在一些实施例中,沿着照明灯具的任何主维度上。
在图7所示的实施例中,吊篮的表面积(在纸张的平面内,即由外挡光结构71周长围成的区域)与被内挡光结构73的周长围成的表面积(在纸张的平面内)的比大约为5.5∶1。在一些实施例中,该比例在约4.9∶1至约6.1∶1的范围内。在一些实施例中,该比例在约2.7∶1至约8.3∶1的范围内。
在图7所示的实施例中,吊篮的宽度(即从外挡光结构71的周长的一侧到相对侧)与内挡光结构73的宽度的比约为2.3∶1。在一些实施例中,该比例在约2.0∶1至约2.6∶1的范围内。在一些实施例中,该比例在约1.2∶1至约3.5∶1的范围内。该比例可以沿任何线上进行测量,在一些实施例中,沿着照明灯具的任何主维度上。
在图7所示的实施例中,吊篮的表面积(在纸张的平面内,即由外挡光结构71周长围成的区域)被第一居间挡光结构72的周长围成的表面积(在纸张的平面内)的比约为2∶1。在一些实施例中,该比例在约1.8∶1至约2.2∶1的范围内。在一些实施例中,该比例在大1∶5至约3∶1的范围内。
在图7所示的实施例中,吊篮的宽度(即从外挡光结构71的周长的一侧到相对侧)与第一居间挡光结构72的宽度的比约为1.4∶1。在一些实施例中,该比例在约1.3∶1至约1.5∶1的范围内。在一些实施例中,该比例在约1.2∶1至约1.6∶1的范围内。该比例可以沿任何线上测量,在一些实施例中,沿着照明灯具的任何主维度上。
在一些实施例中,(1)位于内挡光结构73和第一居间挡光结构72之间的透镜的凹陷深度,以及(2)位于第一居间挡光结构72和外挡光结构71之间的透镜的凹陷深度,都在大致接近于(即偏差不超过10%)(3)位于内挡光结构73内的透镜的凹陷深度。
在一些实施例中,(1)位于内挡光结构73和第一居间挡光结构72之间透镜的凹陷深度与各自的宽度(即在由侧反射器74的周长限定的平面上测得的距离)的比值,以及(2)位于第一居间挡光结构72和外挡光结构71之间透镜的凹陷深度与各自的宽度的比值,都大致接近于(即偏差不超过10%)(3)位于内挡光结构73内的透镜的凹陷深度与各自的宽度的比值。
如上所示,根据本发明的第三个方面,提供了一种灯具,其中外挡光结构、第一居间挡光结构和内挡光结构各自共享至少两个对称的平面。例如,在图7和8所示的一些实施例中,外挡光结构71、第一居间挡光结构72和内挡光结构73各自共享第一对称平面136和第二对称平面137。
此外,如上所示,在根据本发明的第三方面中,延伸穿过部分外挡光结构并垂直于第一平面的平面围绕着第一居间挡光结构,而延伸穿过部分第一居间挡光结构并垂直于第一平面的平面围绕着内挡光结构。例如,在图7和图8所示的实施例中,延伸穿过部分外挡光结构71并垂直于第一平面80的平面109、110、111和112围绕着第一居间挡光结构72,而延伸穿过部分第一居间挡光结构72并垂直于第一平面80的平面113、114、115和116围绕着内挡光结构73。
至少两个凹形的方形件,所述两个凹形方形件同心;
三角连接件,位于所述凹形方形件之间;以及
从所述每个同心方形件的所述表面嵌入的透镜。
例如,图7和图8中所示的实施例包括三个凹形方形件(即外挡光结构71、第一居间挡光结构72和内挡光结构73),三角连接件(即连接部84至91),以及从表面嵌入(即外挡光结构71、第一居间挡光结构72和内挡光结构73各自的末端102、103和104)的透镜75-79和105-108。
本发明的另一个方面提供了一种光源,其中所有的折射元件仅在从下方观看时可见。
本文中描述的装置的任何两个或多个结构部件可以是集成的。
本文中描述的装置的任何结构部件可以以两个或更多部件(如果需要,也可以设置在一起)的形式提供。
本发明的实施例可能尤其适用通过将淡黄绿色高度不饱和灯(包括有蓝光发光体和过量黄磷)与红外LED组合而产生白光的系统,如下所述:
(1)于2005年12月21日提交的、申请号为60/752555、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul Van de Ven和Gerald H.Negley,代理备审案号931_004PRO)的美国专利申请,以及2006年12月20号提交的美国专利申请No.11/613,714,其全部内容通过引用结合于此;
(2)于2006年4月20日提交的、申请号为60/793524、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley代理备审案号931_012PRO)的美国专利申请;以及2007年4月18号提交的美国专利申请No.11/736,761,其全部内容通过引用结合于此;
(3)于2006年4月20日提交的、申请号为60/793518、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley,代理备审案号931_013PRO)的美国专利申请;以及2007年4月18号提交的美国专利申请No.11/736,799,其全部内容通过引用结合于此;
(4)于2006年11月7日提交的、申请号60/857305、题为“照明装置及照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_027 PRO)的美国专利申请;以及2007年11月7号提交的美国专利申请No.11/936,163,其全部内容通过引用结合于此;
(5)于2007年5月8日提交的、申请号60/916596、题为“照明装置及照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_031 PRO)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
(6)于2007年5月8日提交的、申请号60/916607、题为“照明装置及照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_032 PRO)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
(7)于2006年8月23日提交的、申请号60/839453、题为“照明装置及照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_034 PRO)的美国专利申请,以及2007年8月22号提交的美国专利申请No.11/7843,243;其全部内容通过引用结合于此;
(8)于2007年5月8日提交的、专利号为7,213,940、题为“照明装置及照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_035 PRO)的美国专利,其全部内容通过引用结合于此;
(9)于2006年12月1日提交的、申请号为60/868134、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_035PRO)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
(10)于2007年11月30日提交的、申请号为11/948021、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_035 NP2)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
(11)于2006年11月7日提交的、申请号为60/868986、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_053 PRO)的美国专利申请,以及于2007年12月6日提交的申请号为11/951,626的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
(12)于2007年5月8日提交的、申请号为60/916597、题为“照明装置和照明方法”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_373 PRO)的美国专利申请,以及于2007年6月19日提交的申请号为60/944,848(代理备审案号931_073 PRO2)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
(13)于2007年11月27日提交的、申请号为60/990435、题为“具有高显色指数和高效率的暖白光照”(发明人:Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理备审案号931_081 PRO)的美国专利申请,其全部内容通过引用结合于此;
此外,虽然参照各个部件的特定组合来阐述本发明的特定实施例,但在不背离本发明的精神和范围的情况下可提供各种其他组合。因此,本发明不应解释为受这里所述以及附图所示的特定示范性实施例的限制,而是还可包含各种所述实施例的部件的组合。
本发明的普通技术人员可在不背离本发明的精神和范围的情况下根据本发明的公开对其进行许多种变化和修改。因此,必须明白所述的实施例仅用于举例,不应当将其视为限制由所附权利要求定义的本发明。因此,所附的权利要求应理解为不仅包括并行陈述的部件的组合,还包括以基本相同的方式完成基本相同功能以获得基本相同结果的所有等效部件。这些权利要求在此理解为包括以上具体阐述和说明的内容、概念上等效的内容以及结合了本发明的实质思想的内容。

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本发明提供了一种灯具(70),包括挡光系统(71-73)和侧反射器(74),所述挡光系统至少包括外挡光结构(71)和内挡光结构(73)。本发明还提供了另一种灯具,包括至少两个凹形同心方形件、三角连接件和从每个所述方形件表面嵌入的透镜。在一些实施例中,所述照明装置包括至少一个固态发光体(122)。在一些实施例中,所述照明灯具还包括至少一个位于至少两个不同挡光元件之间的透镜。 。

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