專利名稱：發(fā)光設(shè)備以及與之相關(guān)的光治療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及"隱藏"的發(fā)光設(shè)備，即看起來不像發(fā)光設(shè)備的發(fā)光 設(shè)備。
特別地，本發(fā)明涉及包括外殼的發(fā)光設(shè)備，該外殼包括用于生成光 的光源、被定位為允許光的發(fā)射的發(fā)射窗口以及半透明層。
背景技術(shù)：
盡管發(fā)光設(shè)備是日常生活中不可缺少的部分，且同樣是例如人們家 庭中的重要部分，但是有時(shí)希望可以隱藏其功能，這是因?yàn)闊舻墓δ?br> 部分在客廳等房間里看起來不一定美觀。例如，文檔US 2005/0195972 公開了隱藏在半透明鏡面后面的裝飾性接口顯示器。
該已知設(shè)備的缺點(diǎn)是其效能并不總是令人滿意。特別地，該已知設(shè) 備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)模糊的鏡面圖像或者來自內(nèi)部光源的光在太高的程度上 被阻擋了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光設(shè)備，該發(fā)光設(shè)備可以提供良好效 能，同時(shí)仍可以隱藏該設(shè)備中光源的功能。
本發(fā)明通過權(quán)利要求1所述的包括外殼的發(fā)光設(shè)備來實(shí)現(xiàn)其目的， 該外殼包括生成光的光源、被定位為允許光發(fā)射的發(fā)射窗口、半透明 層、在完整發(fā)射窗口的實(shí)質(zhì)部分之上延伸的可控吸收器以及用來控制 光源和吸收器的控制單元，其中該吸收器可被控制為在發(fā)光設(shè)備對(duì)于 所生成光具有至少50%的平均透射比的第一狀態(tài)和發(fā)光設(shè)備對(duì)于所生 成光具有最多10%的平均透射比的第二狀態(tài)之間。
總的來說，發(fā)光設(shè)備的透射比應(yīng)該計(jì)算為吸收器和具有半透明層的 發(fā)射窗口的透射比。其并不包括諸如漫射體或者可能存在的類似物之 類的任何其他層(如果提供了的話)。此外，"在完整發(fā)射窗口的實(shí)質(zhì) 部分之上"意味著"在完整發(fā)射窗口的至少5%的連續(xù)表面區(qū)域之上"。這 將在下文中進(jìn)行闡釋。此外，以上數(shù)據(jù)同樣適合于半透明層以及吸收器，然而應(yīng)該注意到，半透明層在發(fā)射窗口之上的實(shí)際延伸可能與吸 收器的實(shí)際延伸不同。
本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)可以有利地使用具有變化的吸收率狀態(tài)的可 控吸收器。在燈關(guān)閉時(shí)高吸收率是有利的，因?yàn)槟菚r(shí)經(jīng)過半透明層的 光將不會(huì)被內(nèi)部反射表面(如漫射體或熒光管)所反射。這將使(鏡 面或其他)圖像變得模糊，或者會(huì)影響光源的隱藏等。然而，高吸收 率在光源打開時(shí)會(huì)吸收走大量?jī)?nèi)部光源的光。
反之，如上所述能夠?qū)е麓罅磕：牡臀章薁顟B(tài)可以在光源打開 時(shí)使用，這是因?yàn)槟菚r(shí)在設(shè)備前部的圖像或鏡面圖像變得完全不相關(guān)， 并且應(yīng)該透射盡可能多的光。
目前，通過提供可以在這些狀態(tài)之間切換的吸收器，提供了一種有 效的發(fā)光設(shè)備，該設(shè)備可以例如通過用作鏡子、繪畫等更好地隱藏其 功能。這將在下文中進(jìn)行闡釋。
注意，飛利浦(Philips)公司的鏡面電視(Mirror TV)在本領(lǐng)域 是已知的，其是LCD電視機(jī)且在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)具有鏡子功能。為了實(shí)現(xiàn) 這個(gè)，這個(gè)LCD由半透明半鏡面的膜所覆蓋，這與上述引用的文檔中 的那個(gè)相似。盡管這個(gè)電視機(jī)的液晶面板可以被看作可控吸收器，但 是此預(yù)期被認(rèn)為是巧合的，其原因是由于使用了偏光鏡、顏色過濾器、 像素電極之間的有限孔徑以及數(shù)據(jù)連接等等，這種面板的透射率(遠(yuǎn)) 小于20%，且通常很難到8%。這種低透射率會(huì)不被考慮用于發(fā)光目的， 并且遠(yuǎn)在根據(jù)本發(fā)明所希望的透射率范圍之外。
在從屬權(quán)利要求以及下文中將描述有利且特定的實(shí)施例。
特別地，在第一狀態(tài)中的平均透射比至少是60°/。，優(yōu)選至少80°/。。
顯然，在第一狀態(tài)中的較高平均透射比是優(yōu)選的，因?yàn)槠湓黾恿税l(fā) 光設(shè)備的效率。通過根據(jù)本發(fā)明來分離第一和第二狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)在 第一狀態(tài)中的這種高透射比不會(huì)降低在第二狀態(tài)中的功能性。這將通 過以下各種實(shí)例來進(jìn)行詳細(xì)描述。
特別地，在第二狀態(tài)中的平均透射比最多是50%，優(yōu)選為最多1%。 因?yàn)榕c上述相似的原因，提供具有非常高的平均吸收率(即非常低的 透射比)的第二狀態(tài)是相對(duì)容易。理想地，在第二狀態(tài)下的平均透射 比基本為0,且類似地，在第一狀態(tài)下基本為100%。
在特定實(shí)施例中，吸收器在至少10°/ 的發(fā)射窗口上(例如在大約100%的發(fā)射窗口上)具有基本均勻的透射比。尤其在吸收器離發(fā)射窗
口的前表面具有一定距離的情況下，吸收器的任何不均勻?qū)?huì)導(dǎo)致較 不清晰可見?？偟膩碚f，在發(fā)射窗口上的透射比越大，發(fā)光設(shè)備對(duì)眼 睛就越有效越舒適。在實(shí)施例中，在某些狀況下以下情況是有利的，
即透射比在基本100%的發(fā)射窗口上是基本相同的。然而，根據(jù)多個(gè)部
分吸收器來建立吸收器也是一種可能性，這將在下文中進(jìn)行闡釋。
在一實(shí)施例中，吸收器包括可機(jī)械移動(dòng)的關(guān)閉設(shè)備。在該實(shí)施例中， 自身將是不透明的所述可機(jī)械移動(dòng)的關(guān)閉設(shè)備可以在第二狀態(tài)下定位 在光源和發(fā)射窗口之間并且在第 一狀態(tài)下從那里移開。利用這種可移
動(dòng)的關(guān)閉設(shè)備，很容易實(shí)現(xiàn)在第二狀態(tài)中基本為0%的非常低的透射比 以及在第一狀態(tài)下80%的非常高的透射比。關(guān)閉設(shè)備可能包括例如薄 片、百葉窗、軟百葉窗、網(wǎng)幕等?？梢苿?dòng)性可以是由電機(jī)支持的。 特別地，以與在房間里遮蔽太陽的百葉窗大致相同的方式，關(guān)閉設(shè)
備包括可旋轉(zhuǎn)的百葉窗或者可移動(dòng)的網(wǎng)幕。這些都是利用了可靠技術(shù) 的非常簡(jiǎn)單且有效的設(shè)備。
在特定實(shí)施例中，吸收器包括電致變色的物質(zhì)。如其本身在本領(lǐng)域 所已知的，電致變色的物質(zhì)在充足的電壓施加在兩端時(shí)發(fā)生改變，或 者更具體地改變其吸收率。通過提供電致變色的物質(zhì)以及明顯所需的 電極，在第一和第二狀態(tài)之間的變化是非常簡(jiǎn)單的。如果很需要的話， 可以疊加多個(gè)電致發(fā)光物質(zhì)(尤其是不同的物質(zhì))以便實(shí)現(xiàn)第二狀態(tài) 中的足夠低的透射比。認(rèn)為電致發(fā)光材料包括能夠通過施加電壓或注 入氫和氧而在反射狀態(tài)和透明狀態(tài)之間切換的材料。后面這種材料的 一個(gè)實(shí)例是鎳-鎂合金，其也用在例如自動(dòng)調(diào)暗的后視鏡中。
在一實(shí)施例中，吸收器包括電潤(rùn)濕單元。這種電潤(rùn)濕單元包括電潤(rùn) 濕流體以及用于提供在電潤(rùn)濕流體兩端的所希望電場(chǎng)的電極。例如， 如果電潤(rùn)濕流體自身有吸收性或者包括諸如炭黑之類的吸收性顆粒， 那么由電潤(rùn)濕過程導(dǎo)致的形狀變化可以改變有效吸收表面區(qū)域。例如， 在第二狀態(tài)中，作為基本均勻?qū)犹峁╇姖?rùn)濕流體。在第一狀態(tài)中，施 加合適的電場(chǎng)并且使電潤(rùn)濕流體成形為多個(gè)液滴，因此其相對(duì)于發(fā)射 窗口具有較小的表面區(qū)域。因而增大了透射率。特別地，液滴將集中 在正電極或負(fù)電極周圍。如果為這種電極提供了面向光源的反射(例 如白色或鏡面)層，那么基本上所有會(huì)被吸收性電潤(rùn)濕流體吸收的輻射將不受阻礙地通過發(fā)射窗口。這是高-和-低透射率吸收器的特殊情 況。
在特定實(shí)施例中，吸收器包括具有面積至少為100cn^(優(yōu)選地至 少為400cm2)的至少一個(gè)單元(優(yōu)選為一個(gè)單元)的液晶設(shè)備。如上 述關(guān)于鏡面電視的論述，液晶設(shè)備本身也是可控吸收器。然而，LCD電 視機(jī)中的液晶設(shè)備在第一狀態(tài)中具有過低的透射率。然而，由于在本 發(fā)明中，可控吸收器不需要不同的顏色、像素等，所以可以將液晶的 有效表面區(qū)域或至少其自身制造的大的多，這優(yōu)選地如權(quán)利要求所指 出的那樣。事實(shí)上，可以很容易地為整個(gè)發(fā)射窗口提供單個(gè)液晶單元。 這意味著為發(fā)射窗口的兩端各提供單個(gè)電極，并在其中間具有液晶。 注意總的來說這種液晶設(shè)備也使用兩個(gè)偏光鏡。在一種狀態(tài)中，偏 光鏡協(xié)作以便阻擋光通過液晶設(shè)備，且在另一種狀態(tài)中，偏振平面的 旋轉(zhuǎn)使得透射率較高，反之亦然。
特別地，半透明層包括反射系數(shù)在5%到25°/ 之間，且優(yōu)選地在10% 到20%之間的半透明鏡面。原則上，如果半透明層具有例如5%的低反 射系數(shù)，尤其在可控吸收器具有高吸收率的情況下，這可以是足夠的。 在那種情況下，即使微弱的反射也不會(huì)被大量?jī)?nèi)部反射光所遮蔽。然 而優(yōu)選地，反射率是較高的，如在10%到20%之間，發(fā)現(xiàn)這將給出令人 滿意的結(jié)果。要注意到以至少為4的因數(shù)衰減在第二狀態(tài)中經(jīng)過吸 收器的光(其在例如漫射體處被內(nèi)反射且再次經(jīng)過吸收器)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，半透明層包括固定圖像層。代替鏡子的是，也 可以在固定圖像層上提供固定圖像。這樣可以例如模仿繪畫等。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，所述固定圖像層包括至少一個(gè)半透明區(qū)域， 特別是基本上延伸跨越發(fā)射窗口的連續(xù)區(qū)域，其優(yōu)選至少是部分彩色 的。這里，詞語半透明用來指示"具有至少為40 / 優(yōu)選為60%的透射率"。 應(yīng)注意的是，發(fā)射窗口的平均透射率應(yīng)該在本發(fā)明所指示的范圍內(nèi)。 半透明區(qū)域的透射性在某些較小區(qū)域中可能較低。在目前描述的實(shí)施 例中，固定圖像層可以包括例如彩色膜、水彩層等。如果沒有點(diǎn)亮光 源的話，這種層在仍然給出圖像感知的同時(shí)透射足夠的光。
在一個(gè)特殊實(shí)施例中，固定圖像層包括至少一個(gè)基本不透明的區(qū) 域，特別是像素化區(qū)域。為了固定圖像的更好可見性，諸如顏料點(diǎn)等 之類的基本不透明區(qū)域(特別是像素化區(qū)域)是有利的，仍然要緊記的是，將發(fā)光設(shè)備的平均透射率保持在本發(fā)明的限制之內(nèi)。特別地，至少一個(gè)基本不透明區(qū)域包括面向光源的反射層以及遠(yuǎn)離光源的不同著色區(qū)域。這種反射層用來改進(jìn)發(fā)光設(shè)備的總效率，這是 由于其對(duì)否則已經(jīng)被遠(yuǎn)離光源的著色區(qū)域所吸收的光進(jìn)行了反射。再次，反射層可以包括高度散射的反射材料(諸如二氧化鈦)，或鏡面 反射(=鏡面)材料。此外，不同著色區(qū)域可以包括具有一種或多種顏 色(包括白色、灰色以及黑色)的區(qū)域。半透明層可以是發(fā)射窗口的一部分，例如應(yīng)用在發(fā)射窗口的前或后 表面上、或應(yīng)用在發(fā)射窗口之內(nèi)。其同樣可以是適當(dāng)放置在發(fā)射窗口 之前或之后且在吸收器之前的分離層。由于在許多情況下其會(huì)是很薄 的層，因此從機(jī)械角度來說，將其適當(dāng)?shù)靥峁┰诎l(fā)射窗口之上將會(huì)是 有利的，但這并不是必需的。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備的光源可包括任意所期望的光源，如白熾燈、卣素?zé)?、LED、熒光管等。相似地，所述光源的光鐠可以包括任意 所期望的光語。有利的光語包括日光光i普、UVA光傳等等。這種光傳可 以根據(jù)例如用于用戶的治療來選擇。例如，強(qiáng)烈的日光用來治療季節(jié) 性情感障礙癥(SAD)，藍(lán)光用來治療例如高膽紅素血癥等等。特別地，光源包括至少一個(gè)熒光燈。熒光燈具有非常高的發(fā)光效率， 可以具有在可見及UV范圍中的幾乎任何所期望的光傳，并且是可易于 交換的，例如用于修改該設(shè)備發(fā)射的光語。其他的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技 術(shù)人員來說是顯而易見的。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光源包括顯示設(shè)備，如監(jiān)視 器或電視，特別是如上所述的鏡面電視。在該實(shí)施例中，電視被有效 地隱藏了 ，同時(shí)可控吸收器的可實(shí)現(xiàn)的高透射比允許進(jìn)行無障礙的觀 看。注意電視可以是CRT、 LCD或任何其他的類型。在一個(gè)實(shí)施例中，光源的功率密度在100 W/m2到1000 W/m'之間。 功率密度顯然取決于光源的發(fā)光效率。然而，其他功率密度同樣是有 用的，如在客廳等房間中提供更加舒適發(fā)光的較低功率密度。在一個(gè)具體實(shí)施例中，光源包括多個(gè)LED。 LED具有諸如高發(fā)光效率、長(zhǎng)壽命以及緊密性等優(yōu)點(diǎn)。這意味著可以利用相對(duì)低的功率密度 獲得非常高的強(qiáng)度。當(dāng)然，其他光源也是可能的，如能夠提供極其高強(qiáng)度的中或(超)高壓汞蒸汽放電燈。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例中，在與設(shè)備區(qū)域的垂直距離為0.5 m處的照度至少為1000 lx，優(yōu)選地在大約2000 lx到20000 lx之間。 這種照度級(jí)別對(duì)許多用途來說是有利的，比如各種光治療。本領(lǐng)域技外部二:率:。本發(fā)明提供了使^'普通燈;于這;目的"可"性:此外，為了別的目的，其他照度值也是可以的，如用于普通發(fā)光的桌面 表面處的400 lx到500 lx。在一個(gè)有利的實(shí)施例中，設(shè)備還包括外殼移動(dòng)機(jī)構(gòu)，優(yōu)選為傾斜機(jī) 構(gòu)。設(shè)備的外殼(特別是其發(fā)射窗口 )可以通過這種外殼移動(dòng)機(jī)構(gòu)來 定位以供用戶使用。尤其有利的是，在光治療設(shè)備的情況下提供這種 機(jī)構(gòu)以便能夠提供有效的治療(即通過使發(fā)射窗口和用戶之間的距離 變小)。當(dāng)設(shè)備沒有被使用時(shí)，該外殼移動(dòng)機(jī)構(gòu)例如可以被折疊或類 似折疊以使得設(shè)備呈現(xiàn)用作繪畫、鏡面等的正常位置。在這種情況下， 壁面安裝的設(shè)備是有利的。然而，同樣可以預(yù)期任何其他提供或安裝 該i殳備的方法。在一個(gè)特殊實(shí)施例中，吸收器包括至少兩部分，每個(gè)部分都在完整 光學(xué)窗口的顯著部分上延伸，所述兩部分中的至少一個(gè)獨(dú)立于所述至少兩部分的另一個(gè)而可以被控制單元控制。這使得發(fā)光設(shè)備具有兩個(gè) 或多個(gè)，優(yōu)選地具有最多大約20個(gè)可以用于各種目的的不同部分窗口。 例如，可以給一個(gè)部分(如優(yōu)選地中心部分)賦予特殊的特征，如電 視或其他顯示特征。可替換地，可以為各種部分中的每個(gè)賦予不同的 顯示功能，如要被監(jiān)控的不同設(shè)備或條件，或者鐘表、電視電話等等。 本發(fā)明還提供光治療設(shè)備，其包括根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備，其控制 單元被安排用來控制設(shè)備發(fā)出的光的強(qiáng)度和/或持續(xù)時(shí)間。這種光治療 設(shè)備的有利之處在于該治療設(shè)備的目的被很好地隱藏了但其仍然可以 被容易地使用。例如，患有牛皮褲或SAD的人們可以在他/她的家中安 裝該光治療設(shè)備(如安裝在墻壁上)。當(dāng)該光治療設(shè)備沒有凈皮使用時(shí)， 其被簡(jiǎn)單地看作裝飾性元件(如鏡子或繪畫)。在使用中，用戶定位 在光治療設(shè)備之前并且遭受照射。有利地是，光治療設(shè)備通過外殼移 動(dòng)才幾構(gòu)來定位。


9圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備l的正視圖。圖2示意性示出了圖1的設(shè)備1的細(xì)節(jié)5的放大圖。 圖3a和圖3b示意性示出了設(shè)備l相對(duì)于壁9的兩個(gè)位置。 圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的截面圖。 圖5a和5b詳細(xì)示出了具有永久圖像的發(fā)射窗口 2的截面圖。 圖6示出了本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例的截面圖。 圖7以示意截面圖示出了在本發(fā)明的設(shè)備中使用的吸收器的其他 可能實(shí)施例。具體實(shí)施例圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備1的示意正視圖。設(shè)備1包括位于框架3之內(nèi)且包括固定圖像4的發(fā)射窗口 2。固定 圖像4的細(xì)節(jié)用5指示。這里所示的根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備具有普通繪畫的外觀。固定圖像 4可以是任意期望的圖像。然而，由于以下將要討論的原因，通常淺色 圖像是優(yōu)選的。因此，冬天風(fēng)景、有很多雪的山地風(fēng)景或者具有大量 白色或暗淡顏色的抽象圖像阻止了過高的吸收率。顯然，框架3是完 全可選的，但是其可以用來將設(shè)備1混合到內(nèi)部設(shè)計(jì)中。在如圖所示的實(shí)施例中，發(fā)射窗口是平坦面板。然而，同樣可能提 供彎曲的發(fā)射窗口，其具有根據(jù)本發(fā)明的相同優(yōu)點(diǎn)。圖2示意性示出了圖l的設(shè)備l的細(xì)節(jié)5的放大圖。這里，6指示 透明板，而7指示白點(diǎn)以及8指示藍(lán)點(diǎn)。在白點(diǎn)7和藍(lán)點(diǎn)8之間的虛 線是虛擬的線，其表示在圖1中同樣可見的邊界線。如圖2所示，基本發(fā)射窗口 2包括如玻璃或塑料板之類的透明板6。 其透射率當(dāng)然可以非常高，尤其具有無眩光涂層的情況下更是如此。 在這種情況下，透射率可以是例如99%。多個(gè)點(diǎn)或者像素7， 8可以例 如通過繪制、印刷等施加到透明板6上。應(yīng)該選擇點(diǎn)7， 8的密度以使 得可以很好地察覺到固定圖像4，并且發(fā)射窗口 2的透射率仍然足夠高。 此外，密度也取決于單獨(dú)的點(diǎn)的透射率。例如，如果點(diǎn)7包括不透明 材料，其密度優(yōu)選地低于點(diǎn)是半透明材料的情況。在實(shí)踐中，該區(qū)域 的15-20%的密度是功能性實(shí)例。要注意的是，該密度涉及發(fā)射窗口之 上的點(diǎn)的總密度。除了特殊情況，只有總發(fā)射率被計(jì)算在內(nèi)。圖3a和圖3b示意性示出了設(shè)備1相對(duì)于壁9的兩個(gè)位置。圖3a示出了在其中設(shè)備l沒有被使用且簡(jiǎn)單地用作繪畫、鏡子等 等的位置下的設(shè)備1。設(shè)備的外殼10通過鏈接組件11來保持在壁9的 附近，這里鏈接組件是折疊起來的。在圖3b中，鏈接組件ll展開，并且設(shè)備或特別是其外殼IO現(xiàn)在 定位在適合供用戶使用的位置處。接通光源，設(shè)備發(fā)出光束12。要注 意的是，光束簡(jiǎn)單地代表所有發(fā)出的光，其并不具有特別的尺寸。此外，可以用其它任何設(shè)備代替鏈接組件11來定位設(shè)備1的外殼10。在附圖中目前為止公開的實(shí)施例中，發(fā)射窗口 2包括固定圖像4。 然而要注意的是，同樣可以提供具有半透明層的發(fā)射窗口從而獲得鏡 面效果。為了這個(gè)目的，可以提供部分反射表面，或例如具有非常薄 層的表面以使得反射系數(shù)為例如10%到20%。圖4是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意截面圖。這里，通過框架3包圍的發(fā)射窗口 2來封閉外殼10。在外殼10中提供具有電源14以及控制單元15 (兩者之間具有反 射器16)的光源13。 17指示漫射體，而18是吸收器。光源13是熒光管，在這種情況下，四個(gè)管平行放置。明顯地可以 使用其他源，如LED。光源13可操作地連接到電源14 (如鎮(zhèn)流器和/ 或點(diǎn)亮設(shè)備)。電源可以可操作地連接到控制單元15。可選的反射器16放置在光源13之后以便增加通過發(fā)射窗口 2發(fā)射 的光量。發(fā)射器可以是可選的附件或者可以例如以反射器管的形式合 并到光源13本身中。漫射體17增加了發(fā)射出的光的均勻性，這對(duì)于發(fā)光目的來說是所 期望的。然而，漫射體是可選的，例如在光源密度已經(jīng)使得獲得足夠 均勻性時(shí)，其可以被省略。這種漫射體可以包括例如毛玻璃等。半透明層并沒有獨(dú)立地示出。其可以放置在發(fā)射窗口 2之上，發(fā)射 窗口 2之中，或發(fā)射窗口 2之前，或者放置在吸收器18和發(fā)射窗口 2 之間?？梢岳缤ㄟ^控制單元15控制吸收器18以^更呈現(xiàn)至少兩種狀態(tài)。 吸收器18至少具有低透射狀態(tài)以及高透射狀態(tài)。在這種情況下，吸收 器是例如電致變色設(shè)備。這種設(shè)備包括可以在兩個(gè)吸收狀態(tài)之間電切ii換的電致變色材料?？梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)剡x擇材料來提供較高透射狀態(tài)和 較低透射狀態(tài)。電致變色材料的實(shí)例是氧化鎢以及在所謂智能窗口中 使用的材料。圖5a和5b詳細(xì)示出了具有永久圖像的發(fā)射窗口 2的截面圖。 這里，可以將多個(gè)像素或點(diǎn)8應(yīng)用到透明板6之上，該透明板6 包括反射層19和有色層20 (如圖5a的情況)，或半透明的有色層21 (如圖5b所示)。圖5a中可選的反射層19(例如由二氧化鈦或一些其他高反射性白 色材料或金屬或二色性鏡面層制成)用來反射否則已經(jīng)被有色層20所 吸收的光。由于這個(gè)光現(xiàn)在被反射了，其可以被例如漫射體等反射回 來。從而增加了效率。在圖5b中，半透明有色層是連續(xù)的。各種區(qū)域的顏色可以例如與 水彩畫大致相同的方式嵌入到該連續(xù)層中。所用材料的光學(xué)密度應(yīng)該 使得獲得足夠的透射率。再次，這對(duì)于整個(gè)發(fā)射窗口的平均透射率同 樣適用，并且不需要為每個(gè)特定的顏色或區(qū)域來保持。 圖6以截面圖示出了本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例。 這里，如同所有附圖一樣，相似的部分用同樣的附圖標(biāo)記表示。 外殼10中存在三個(gè)光源13和可控吸收器18。吸收器18包括透明 屏幕部分22以及不透明屏幕部分23，它們被纏繞在兩個(gè)巻軸24上。 未示出的是用于旋轉(zhuǎn)巻軸以便解開或纏繞屏幕部分22、 23的電機(jī)。在 第一位置處，透明屏幕部分22移動(dòng)到光源13和發(fā)射窗口 2之間的位 置。透明屏幕部分22包括例如透明塑料膜。在另一種情況下，電機(jī)將 透明屏幕部分22纏繞到左手側(cè)巻軸24上，由此不透明屏幕部分23從 右手側(cè)巻軸24解開。不透明屏幕部分23包括例如類似的透明膜，但 是現(xiàn)在被如油漆或金屬之類的不透明層所覆蓋?？梢酝ㄟ^任何已知技 術(shù)施加這種附加層，如氣相淀積，噴射等。同樣可以使用本來就不透 明的不同材料。可替換地，或者附加地，諸如薄片、(軟)百葉窗等之類的其他可 機(jī)械移動(dòng)裝置可以用作可控吸收器。圖7以示意橫截面圖示出了在本發(fā)明設(shè)備中使用的吸收器的其他 可能實(shí)施例。圖7示出了兩個(gè)不同的實(shí)施例，其中可電潤(rùn)濕設(shè)備在左側(cè)且液晶設(shè)備在右側(cè)。第一吸收器單元25在左側(cè)的可電潤(rùn)濕設(shè)備中示出，其具有三個(gè)電 極26-l、 26-2和26-3。 27指示腔，且28指示電潤(rùn)濕流體的液滴。未 示出的是與電極26相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)電極。在第一吸收器單元25中，對(duì)應(yīng)電極和電極26-l之間存在第一電壓， 使得最左端的液滴28在靠近電極的表面處具有第一潤(rùn)濕性。對(duì)應(yīng)電極 和電極26-2、 26-3之間的電壓具有不同的值，使得其余兩個(gè)液滴28 相對(duì)于靠近電極的表面具有不同的潤(rùn)濕性，特別是使得變濕能量減少 且形成了液滴而不是相對(duì)薄的膜。這里，液滴28的流體在空腔27中 移動(dòng)。同樣可以提供兩種流體，以使得第一流體的形狀在其兩端的電 壓的影響下發(fā)生改變。這種電潤(rùn)濕單元的細(xì)節(jié)被1〖人為對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員來說是已知的。第一吸收器單元起作用以使得在第一透射狀態(tài)下，液滴28以它們 收縮的形式出現(xiàn)。使得在這種情況下作為吸收劑的流體在電極26周圍 縮回。換句話說，吸收表面面積從基本上整個(gè)表面(即，如電極26-1 處示出的薄膜互相接觸的情況)減少為相對(duì)小面積的液滴(如在電極 26-2、 26-3周圍所示)。在這種情況下，整體吸收率降低了。由于在 面向光源的電極兩側(cè)都提供了反射材料，所以凈透射率可以被增加更 多。實(shí)際上，許多金屬電極會(huì)具有足夠高的反射率。在這種情況下， 吸收率可以變得非常低。右側(cè)示出兩個(gè)液晶單元30。附圖標(biāo)記31-1、 31-2指示第一液晶32 周圍的兩個(gè)電極，而33-1、 33-2是第二液晶34周圍的兩個(gè)電極。35 和36是第一和第二偏光鏡。這兩個(gè)吸收器單元30或液晶單元根據(jù)熟知的原則在由非陰影線的 第二液晶34表示的第一透明狀態(tài)中發(fā)揮作用，其中，電極33-l、 33-2 之間的電壓使得經(jīng)由第一偏光鏡35進(jìn)入第二液晶34的光的偏振平面 與發(fā)射經(jīng)過第二偏光鏡36的光的偏振平面相匹配。在偏光鏡35、 36 交叉的情況下，第二液晶34應(yīng)該充分旋轉(zhuǎn)其偏振平面。如果偏光鏡35、 36是平行的，則第二液晶單元34顯然不應(yīng)該旋轉(zhuǎn)偏振平面。然而，在由陰影線的第一液晶32表示的吸收狀態(tài)中，電極31-1、 31-2之間的電壓相對(duì)于電極33-1、 33-2之間的電壓是反轉(zhuǎn)的。要注意 的是，各個(gè)單元作為整體而不是單個(gè)液晶是透明或吸收的。應(yīng)該注意的是，如果使用了非偏振光，那么使用偏振減小了最大透 射率。然而，如果使用了基本上線性偏振的光(例如在超發(fā)光二極管的情況下，其可發(fā)射具有大約20: 1的軸向比的橢圓偏振光)，那么 液晶單元的有效透射系數(shù)在透射狀態(tài)很高并且在吸收狀態(tài)#>低。當(dāng)與 防眩光涂層一起使用時(shí)，可以很容易地獲得分別為80%和20%，或者更 佳的值。圖7示出的實(shí)施例是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)例，該設(shè)備具有兩個(gè)或 多個(gè)可以由控制單元獨(dú)立控制的吸收器部分。通過簡(jiǎn)單地將一個(gè)或多 個(gè)吸收器維持在低透射狀態(tài)，這使得可以僅僅照亮設(shè)備的一部分。一 個(gè)很好的例子是化妝鏡或畫家的鏡子。傳統(tǒng)的化妝鏡包括具有多個(gè)沿 著邊緣的燈泡的鏡子。根據(jù)本發(fā)明的鏡子可以包括吸收器，該吸收器 具有沒有從低透射狀態(tài)切換甚至不能夠從低透射狀態(tài)切換的中心部 分。因此，這部分將保持其原始狀態(tài)，該狀態(tài)優(yōu)選地為鏡面反射狀態(tài)。 然而，周圍的部分可以切換到高透射狀態(tài)，使得光源的光可以照射過 去。這提供了美學(xué)設(shè)計(jì)的可能性并且使得鏡子可以被輕松地擦拭干凈。 并且，由于吸收器是可控制的，所以鏡子的大小是可以變化的，并且 所有人都可以獲得他們自己的鏡子。其他的可能性是例如在設(shè)備的一部分中提供電視、鐘表等作為根據(jù) 本發(fā)明的設(shè)備中的光源。此外，在例如電視(鐘表等)中心部分周圍 的吸收器部分可以被不同地控制。目前中心部分可以從低透射狀態(tài)(即 反射)切換到高透射狀態(tài)。目前電視是大型環(huán)繞鏡子的中心部分。此 外，然后，周圍低透射部分可以被進(jìn)一步切換到高透射狀態(tài)，這使得 可以欣賞到例如Philips的周圍光的特征。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光設(shè)備(1)，包括外殼(10)，該外殼包括-用于生成光的光源(13)；-定位為允許光的發(fā)射的發(fā)射窗口(2)；-在整個(gè)所述發(fā)射窗口(2)的基本部分上延伸的半透明層(4；7；8；19，20，21)和可控制吸收器(18；22；23；25；30)；以及-用于控制所述光源(13)和所述吸收器(18；22；23；25；30)的控制單元(15)，其中所述吸收器可被控制在所述發(fā)光設(shè)備(1)相對(duì)于生成光具有至少50％的平均透射比的第一狀態(tài)和所述發(fā)光設(shè)備(1)相對(duì)于生成光具有最多10％的平均透射比的第二狀態(tài)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一狀態(tài)中的平均透射 比至少為60%，優(yōu)選地至少為80%。
3. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述第二狀態(tài)中 的平均透射比最多為5%，優(yōu)選地最多為1%。
4. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述吸收器(18; 22; 23; 25; 30)在至少10%的所述發(fā)射窗口 (2)上具有基本均勻的 透射比。
5. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述吸收器(18; 22; 23; 25; 30)包括可機(jī)械移動(dòng)的關(guān)閉設(shè)備(22， 23)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述關(guān)閉設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)的 百葉窗或可移動(dòng)的網(wǎng)屏(22， 23)。
7. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述吸收器包括 電致變色物質(zhì)(18)。
8. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述吸收器包括 電潤(rùn)濕單元(25 )。
9. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述吸收器包括 具有至少一個(gè)面積至少是100cm2、優(yōu)選地至少為400cn^的單元(30) 的液晶設(shè)備，該液晶設(shè)備優(yōu)選具有一個(gè)單元。
10. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述半透明層 (4; 7; 8; 19， 20, 21)包括半透明鏡面，該鏡面的反射系數(shù)在5%到25°/。之間，優(yōu)選地在10°/。到20%之間。
11. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述半透明層 包括固定圖像層(4; 7; 8; 19， 20， 21)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述固定圖像層包括至少 一個(gè)半透明區(qū)域(21)，特別是基本上在所述發(fā)射窗口之上延伸的連 續(xù)區(qū)域，并優(yōu)選地為至少部分有色的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其中所述固定圖像層包 括至少一個(gè)基本不透明區(qū)域(7; 8; 19， 20),特別是像素化區(qū)域。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中至少一個(gè)基本不透明區(qū)域 包括面向所述光源(13)的反射層(19)以及遠(yuǎn)離所述光源(13)的 不同著色區(qū)域(20)。
15. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述光源(13) 包括至少一個(gè)熒光燈。
16. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述光源(13) 包括多個(gè)LED。
17. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述光源(13) 包括如監(jiān)視器或電視之類的顯示設(shè)備。
18. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中在與設(shè)備區(qū)域 的垂直距離為0. 5 m處的照度至少為1000 lx,優(yōu)選地在大約2000 lx 到20000 lx之間。
19. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括外殼移 動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)，優(yōu)選地為傾斜機(jī)構(gòu)。
20. 根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述吸收器(18) 包括至少兩個(gè)部分(25， 30)，每個(gè)部分都在完整光學(xué)窗口 (2)的基 本部分延伸，所述兩部分中的至少一個(gè)可以獨(dú)立于所述至少兩部分(25， 30)的另一個(gè)被所述控制單元(15)所控制。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述吸收器包括具有固定 透射比的固定吸收器部分。
22. —種光治療設(shè)備，該設(shè)備包括根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所 述的發(fā)光設(shè)備(1)，其中所述控制單元(15)被布置用來控制所述設(shè) 備發(fā)出的光的強(qiáng)度和/或持續(xù)時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光設(shè)備(1)，其包括外殼(10)，該外殼包括光源(13)、光的發(fā)射窗口(2)、半透明層(4；7；8；19，20，21)、在整個(gè)光學(xué)窗口(2)的基本部分上延伸的可控制吸收器(18；22，23；25，30)、以及用于控制所述光源(13)和所述吸收器(18；22，23；25，30)的控制單元(15)；其中所述吸收器可被控制為在所述發(fā)光設(shè)備(1)相對(duì)于生成光具有至少50％的平均透射比的第一狀態(tài)和所述發(fā)光設(shè)備(1)相對(duì)于生成光具有最多10％的平均透射比的第二狀態(tài)之間。
文檔編號(hào)F21S8/00GK101568763SQ200780046288
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者A·M·T·P·范德普滕, E·德比爾, G·W·M·科克, L·J·M·施蘭根 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司