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色鏡、色板及其應(yīng)用的制作方法

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色鏡、色板及其應(yīng)用的制造方法與工藝

本申請(qǐng)涉及色鏡和色板。



背景技術(shù):

色彩組件用于許多應(yīng)用中。例如,對(duì)于色彩透鏡,色彩性質(zhì)主要是干擾偽影。然而,有時(shí)色彩特性是相應(yīng)部件的所期望的特性。例如,在WO 2009156347 A1中提出了一種照明裝置,其使用寬頻人造光源和色彩漫射器的組合,以便照亮例如室內(nèi)房間,使得包括房間內(nèi)部在內(nèi)的所得場(chǎng)景產(chǎn)生更令人愉快的外觀,因?yàn)檫@樣的照明看起來(lái)人造因素更少和更自然,即,更類似于室外環(huán)境所產(chǎn)生照明。其中描述的色彩漫射器模擬陽(yáng)光照射到地球的過(guò)程當(dāng)中所經(jīng)歷的瑞利散射。

然而,有利的是在手邊具有其他色彩組件,這便于至少一些應(yīng)用概念的實(shí)現(xiàn),例如在剛剛提到的WO 2009156347 A1中描述的那些。例如,在使用中,所提到的色彩漫射器能夠模擬環(huán)境內(nèi)的天空和太陽(yáng)的照明。然而,為實(shí)現(xiàn)此目的,光源應(yīng)當(dāng)定位在漫射器之外,這需要可用的大的自由體積,例如當(dāng)照明設(shè)置在天花板處時(shí),則需要在假天花板上方具有幾m3的自由體積。從機(jī)械阻力、阻燃性等方面考慮,制造漫射器的材料可能產(chǎn)生進(jìn)一步的限制。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

因此,本申請(qǐng)的目的是提供這樣的色彩組件,使得能夠更容易地實(shí)現(xiàn)使用這種色彩組件的系統(tǒng)和概念。

該目的通過(guò)待審的獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本申請(qǐng)基于如下思想:根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面,如果色彩組件由鏡面和在鏡面前面的漫射層組成,則色彩組件可以減輕在各種應(yīng)用中的使用,其相對(duì)于入射光的長(zhǎng)波長(zhǎng)分量?jī)?yōu)先地散射入射光的短波長(zhǎng)分量,并且根據(jù)另一方面,如果色彩組件由分層玻璃板構(gòu)成,所述分層玻璃板包括夾置粘合透明聚合物膜的兩個(gè)玻璃板(例如浮法玻璃或回火玻璃板),其中粘合透明聚合物膜形成漫射層,其相對(duì)于穿過(guò)分層玻璃板的光的長(zhǎng)波長(zhǎng)分量?jī)?yōu)先地散射所述光的短波長(zhǎng)分量。

根據(jù)第一方面,其基本思想導(dǎo)致通過(guò)鏡面獲得的反射性質(zhì)以及由漫射層實(shí)現(xiàn)的色彩特性的組合。在許多應(yīng)用中,照射色彩組件的光和容納色彩組件的物體更容易位于同一側(cè)。對(duì)于色鏡,它們可以定位在鏡子的鏡面?zhèn)?。例如,物體可以是房間,并且用于照亮色彩組件(即,色鏡)的照明器更容易放置在同一房間內(nèi)而不是外部。另一方面,將漫射層例如緊鄰地設(shè)置在鏡面前面不改變所得到的色彩組件的所需色彩特性:由色鏡規(guī)則反射的光保持其初始的立體角亮度分布,僅僅其光譜受到漫射層的波長(zhǎng)選擇散射特性的影響,以及穿過(guò)漫射層兩次(即入射到鏡面時(shí)的一次和遠(yuǎn)離鏡面時(shí)的一次)的部分入射光,盡管存在鏡面的介入但仍保持其亮度分布,因?yàn)槠渑c規(guī)則反射的光線相比是漫射的或者變寬的。另外,鏡面的介入導(dǎo)致漫射層厚度的實(shí)質(zhì)增加。有利地,這可以有助于相對(duì)于在說(shuō)明書(shū)的介紹部分中描述的色彩漫射器的尺寸來(lái)減小色鏡在厚度方向上的尺寸。

根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面,通過(guò)將漫射層放置在兩個(gè)玻璃板之間以形成分層玻璃板來(lái)實(shí)現(xiàn)減輕色彩組件的使用的目的,其中漫射層同時(shí)承擔(dān)粘合透明聚合物膜的作用,其將兩個(gè)玻璃板彼此固定。通過(guò)這種措施,漫射層可以免受諸如UV光、灰塵、濕氣等的可能改變漫射層的色彩和光學(xué)性質(zhì)的大氣劑的影響,所述板足夠堅(jiān)固以滿足建筑要求,例如耐火性、耐沖擊性,耐刮傷性等,并且如此構(gòu)造的色板可以選擇性地延伸以通過(guò)在色彩部件上進(jìn)一步沉積鏡面反射層來(lái)形成色鏡。

使用該色彩組件的優(yōu)選實(shí)施方式和系統(tǒng)是從屬權(quán)利要求的主題。

附圖說(shuō)明

參考附圖描述本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例,其中

圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的色鏡的示意性三維視圖;

圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用色鏡進(jìn)行照明的概念和系統(tǒng)的示例;

圖3示出當(dāng)使用用于照明建筑物的房間的照明的概念/系統(tǒng)時(shí)的色鏡的可能布置;

圖4示出了根據(jù)圖2的實(shí)施例使用凹面色鏡的變例的示意圖;

圖5a示出了根據(jù)另一實(shí)施例的用于照明的概念或系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)或圓柱形凹形色鏡的使用的三維視圖;

圖5b示意性地示出了圖5a的照明器的角亮度分布;

圖5c示意性地示出了從鏡子的方向直接看向圖5a的照明器時(shí)的圖5a的照明器的外觀;

圖5d示意性地示出了通過(guò)鏡子的反射從軸線上的位置觀看圖5a的照明器時(shí)的圖5a所示照明器的外觀;

圖6a和6b示出了圖5的照明器的三維局部視圖,其中圖6a示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的照明器的光源和CPC反射器,圖6b示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的聚光器;

圖7示出了根據(jù)圖5所示系統(tǒng)的改進(jìn)方案的平面圖,其中色鏡和照明器對(duì)組的延伸方向被彎曲以產(chǎn)生環(huán)形平面圖布置;

圖8示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另外具有模糊層的色鏡的示意性三維視圖;

圖9示出了根據(jù)另一實(shí)施例的色鏡的截面圖,根據(jù)該實(shí)施例,使用漫射層的橫向物理和/或光學(xué)厚度變化以實(shí)現(xiàn)模糊效應(yīng);

圖10示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用位于色鏡下游的透明層84的照明系統(tǒng)的示意性三維視圖;

圖11示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的建筑物體或建筑物的一部分的三維視圖,其中受阻擋區(qū)域阻止訪問(wèn)者直接看到用于照亮受阻擋區(qū)域內(nèi)的某個(gè)感興趣區(qū)域的規(guī)則反射光部分;

圖12示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的色鏡的示意性三維視圖,其中光散射中心的分散體被用于為漫射層提供其漫射性質(zhì);

圖13示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用透明板或柔性聚合物膜作為支撐構(gòu)件的色鏡的三維視圖,所述支撐構(gòu)件用于支撐分別完成漫射層和鏡面任務(wù)的涂層或膜;

圖14示出了與圖13不同的色鏡的三維視圖,其中分別形成鏡面和漫射層的涂層或膜被布置在透明板或柔性聚合物膜的相同面;

圖15示出了使用由兩個(gè)浮法玻璃板構(gòu)成的分層玻璃板的色鏡的另一實(shí)施例的三維視圖;

圖16示出了根據(jù)與圖15不同的實(shí)施例的色鏡的三維視圖,其中在浮法玻璃板之間的粘合透明聚合物膜同時(shí)承擔(dān)漫射層的任務(wù);

圖17示出了根據(jù)另一實(shí)施例的使用鋁金屬箔的色鏡的三維視圖;

圖18示出了使用框架保持圖17所示色鏡的一種色鏡的三維視圖;

圖19示出了部分地設(shè)置根據(jù)本申請(qǐng)任何實(shí)施例的色鏡的建筑物立面,以便反射外部光并且能夠“隱藏”該建筑物立面;和

圖20示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的基于分層玻璃板制造的色板的三維視圖。

具體實(shí)施方式

在下文中,相對(duì)于附圖闡述本申請(qǐng)的實(shí)施例。為了便于理解這些實(shí)施例的基本概念,首先參照?qǐng)D1討論色鏡的一般實(shí)施例,然后提出使用這種色鏡的一些應(yīng)用和系統(tǒng),接著是生產(chǎn)這樣的色鏡的示例,從而產(chǎn)生可以分布或處理這種色鏡的形式的相應(yīng)產(chǎn)品。隨后,提出另一種色彩組件(即,色板),以及使用該色彩組件的可能應(yīng)用和系統(tǒng)。

圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的色鏡。該色鏡使用附圖標(biāo)記10表示,并且包括鏡面12和在鏡面12前面的漫射層14。鏡子10的反射側(cè)所面向的方向表示為15。

應(yīng)當(dāng)注意,圖1所示的結(jié)構(gòu)被視為僅僅是色鏡10的示意圖,因此,盡管圖1將色鏡10示為平板形狀,但是鏡面12可以例如以非平坦的方式成形,例如凹形,而不是圖1所示的平面結(jié)構(gòu)。同樣,圖1示出了作為面向漫射層14的平坦工件或?qū)?6的主側(cè)的鏡面12,其中工件或?qū)?6在橫向上延伸超過(guò)漫射層14的側(cè)向周邊,但是這個(gè)概念僅被選擇用于說(shuō)明目的,并不能解釋為對(duì)圖1的實(shí)施例的限制。類似的陳述對(duì)于圖1所示厚度而言也是適用的。此外,如將在下面的實(shí)施例中所示,鏡面12可以例如由涂層或膜或面板形成,并且層14和16可以彼此直接接觸,如圖2所示,或者一個(gè)或多個(gè)層可以位于其間。例如,鏡面12可以通過(guò)在工件或?qū)?6上的涂層或膜形成,并且漫射層14可以是直接或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)另外的層沉積到鏡面16上的膜或涂層。即使在這種情況下,色鏡10也可以形成為如圖1所示的多層部件,或者工件或?qū)?6可以形成為在其外表面上形成鏡面12的大體積結(jié)構(gòu)或物體。如從下面概述的實(shí)施例也將變得清楚的,色鏡10可以是剛性的或可拉伸的或柔性的。色鏡10的任何部件都可以用作支撐構(gòu)件,例如反射構(gòu)件16,其面向漫射層14的側(cè)面形成鏡面12,漫射層14或位于鏡面12和漫射層14之間的某些其它層,或者定位在漫射層14的另一側(cè)(即漫射層14的背離鏡面12的主側(cè)18)的某些其它層。然后,該支撐構(gòu)件可以為色鏡10提供剛性、延展性或柔性。無(wú)論鏡面12實(shí)際具有何種形狀,漫射層14都是基本上與鏡面12形狀一致的層,并且如下所述,在鏡面12的橫向延伸上可以具有基本均勻的厚度。

現(xiàn)在暫時(shí)不具體描述實(shí)施和實(shí)現(xiàn)鏡子10的可能方法,而是先描述具有位于其前面的漫射層14的鏡面12的組合作用和功能。

漫射層14被構(gòu)造成相對(duì)于入射光20的長(zhǎng)波長(zhǎng)分量?jī)?yōu)先地散射入射光20的短波長(zhǎng)分量?;蛘哒f(shuō),與入射光20的短波長(zhǎng)分量相比,層14以更高的概率允許入射光20的長(zhǎng)波長(zhǎng)分量穿過(guò)而不散射。換句話說(shuō),漫射層14具有針對(duì)入射光20的散射截面,其在可見(jiàn)光譜內(nèi)從長(zhǎng)波長(zhǎng)到短波長(zhǎng)增加。該增加可以是單調(diào)增加。散射光的傳播方式例如可以是基本上各向同性的,即對(duì)于所有方向具有相等強(qiáng)度,或者散射光強(qiáng)度對(duì)散射光方向具有弱依賴性,即散射光是漫射的。最后,這意味著入射光20在鏡面12處被規(guī)則地反射而沒(méi)有與在漫射層14內(nèi)引導(dǎo)的光路部分22內(nèi)的漫射層14的任何散射相互作用的部分(由如圖1的附圖標(biāo)記24所示),具有與入射光20的光譜不同的光譜,其中位于光譜的可見(jiàn)區(qū)內(nèi)的部分的質(zhì)心向較長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)。除了由色鏡10規(guī)則反射的光24之外,入射光20的另一部分受到漫射層14的剛剛提及的散射并以漫射方式離開(kāi)漫射層14,即導(dǎo)致沿著指向方向15所指向的半球的所有方向具有基本恒定的亮度,或至少在圍繞鏡面反射方向的至少30°、優(yōu)選45°、最優(yōu)選60°HWHM孔徑的錐內(nèi)變化不超過(guò)因子3的亮度。就剛剛提及的漫反射光的光譜而言,其基本上對(duì)應(yīng)于具有前述散射截面的入射光20的光譜的光譜加權(quán),或者換句話說(shuō),散射漫射光的光譜基本上對(duì)應(yīng)于入射光20和規(guī)則反射光24的光譜之間的差。

值得注意的是,由于鏡子10的剛剛所概述的特性,由于其在某個(gè)方向(例如圖1中的24所示的方向)的照射而由鏡子10發(fā)射的光是以下光的疊加或總和:1)以鏡面角照射到鏡子10上并且已經(jīng)被鏡子10規(guī)則地反射(即光20)到該方向24上,以及2)從任何方向照射到反射鏡10上并且偶然地朝向方向24散射的光的散射過(guò)程產(chǎn)生的漫射光,即,入射到鏡子10上的所有光有助于后者的漫射光,而不管光照射到鏡子10上的方向。

結(jié)合圖1所概述的色鏡例如可以使用在圖2所示的框架內(nèi),其最后還示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括10和用于照亮色鏡10的照明器26的組合。照明器26例如是白色光源。根據(jù)圖2的照明器26將光發(fā)射或投射到鏡子10上。在圖2中,由照明器26發(fā)射的光的光錐示例性地示出為完全覆蓋并基本上匹配鏡子10的延伸。也就是說(shuō),在鏡子10的延伸平面處的光錐28的橫截面的面積,例如比鏡子10面積的三倍要小。此外,照明器26傾斜地照射鏡子10,即,鏡子10示例性地示出為平坦形狀,并且照明器26在鏡子10的平面上的投影相對(duì)于鏡子10的中心偏移,其偏移距離例如大于鏡子10的面積的平方根的50%。

利用這種配置,圖2示出了當(dāng)以相對(duì)于照明器26的鏡面角度觀看鏡子10時(shí)產(chǎn)生的該場(chǎng)景。圖2示出了眼睛或照相機(jī)13關(guān)于鏡子10相對(duì)于照明器26定位在鏡面角度處。產(chǎn)生在照相機(jī)/眼睛30(例如圖像傳感器或視網(wǎng)膜)上的圖像在圖2中以32示出:鏡子10的輪廓是可見(jiàn)的(即34),并且可以看到圍繞鏡子10的墻壁部分36,其示例性地假定為圍繞鏡子10并且被錐體28照亮。在鏡子10內(nèi),可看到由照明器26發(fā)射的光的規(guī)則反射光部分所產(chǎn)生的光斑38,其與照明器26的白光相比具有較暖的光(較低的CCT)。光斑38被的光的均勻區(qū)域40包圍,均勻區(qū)域40CCT(相關(guān)色溫)與光斑38的CCT相比(以及與照明器26的光的CCT相比)而言較高。周圍光40主要源于由漫射層14內(nèi)的散射產(chǎn)生的漫射光,并且該漫射散射的依賴性導(dǎo)致相對(duì)于光斑38的CCT的增加。周圍場(chǎng)景區(qū)域40的光例如是藍(lán)色的。然而,通過(guò)以與由照明器26輸出的光相比較不同的角度入射到鏡子10上并且被鏡子10規(guī)則反射的光被疊加。這種光可以來(lái)源于例如房間內(nèi)的其他物體,這種其它的光例如沿越過(guò)照明器26路徑行進(jìn)。例如,圖2示出了定位在照明器26附近的物體42,其所在的位置使得該物體42的虛像將被照相機(jī)30看見(jiàn)。如圖2所示,物體42例如不被照明器26直接照亮。然而,自然而然地,由于在圖2中未示出的其它物體(例如其它墻壁等)處的光反射,物體42可以使光投射到鏡子10上。后一種光會(huì)擾亂響應(yīng)于照明器26的照射而由漫射層14產(chǎn)生的漫射光的均勻性。然而優(yōu)選地,漫射光覆蓋來(lái)自物體42的規(guī)則反射光,使得物體42對(duì)于觀察者30來(lái)說(shuō)不可見(jiàn),或者至少觀察者的注意力不被吸引到該物體。例如,假設(shè)觀察者30將表示觀察者的眼睛,由于在鏡子10內(nèi)可見(jiàn)的天空-太陽(yáng)樣場(chǎng)景,觀察者將眼睛設(shè)置為望向無(wú)限遠(yuǎn)處。在這種情況下可能發(fā)生的是,由于與漫射光的疊加,觀察者不會(huì)“看見(jiàn)”物體42并且保持一種如同他或她望向窗戶看到圍繞太陽(yáng)樣光斑38的藍(lán)色光40的無(wú)限深度印象的體驗(yàn)。有趣的是,照明器26也位于與觀察者30相同的房間內(nèi)。

綜上所述,圖2示出了根據(jù)圖1的色鏡10可以與用于照亮色鏡10的照明器或光源26組合以便形成照明系統(tǒng)。系統(tǒng)10可以例如是用于照亮建筑物的內(nèi)部房間的系統(tǒng)。在這種情況下,鏡子可以例如固定到房間48的墻壁或天花板46,如圖3所示。如已經(jīng)參考圖2所描述的,照明器26可以位于相同的房間內(nèi)或該房間的墻壁、天花板46或地板中。

就照明器26而言,應(yīng)當(dāng)注意的是,照明器26可以包括聚光器,以便聚集照明器26產(chǎn)生的否則會(huì)發(fā)散的光,從而形成光錐28,該光錐28又指向鏡10從而照亮鏡子10??梢圆扇∧承┐胧?,以便通過(guò)照明器26實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡子10的均勻照明,例如使用復(fù)合拋物面聚光器(CPC),光束均勻器(蠅眼,串聯(lián)陣列等),以及形成與鏡子形狀匹配的光斑,例如矩形或橢圓形。

雖然上面還沒(méi)有提到,但是需要提到的是,漫射層14可以優(yōu)選地被配置為使得其不吸收光或基本上不吸收光。在這種情況下,照明器26產(chǎn)生的所有光都被保存以用于照明。此外,盡管之前未提及,漫射層可具有這樣的散射截面的波長(zhǎng)依賴性,使得漫射層以瑞利或至少類似瑞利的方式散射光。在這種情況下,由于天空也主要以瑞利方式散射光,因此增加了以上所述的太陽(yáng)天空外觀效果。然而,對(duì)于相對(duì)于照明器26以鏡面角度仰視鏡子10的觀察者而言,太陽(yáng)天空外觀有助于其以更高的概率獲得無(wú)限深度印象,使得觀察者的眼睛不太可能被天空狀區(qū)域40的邊緣所吸引,這些邊緣是由除了照明器26之外的鏡子10附近的物體(例如圖2中的42)引起的。

也就是說(shuō),當(dāng)從某個(gè)鏡面視角觀看鏡子時(shí),觀察者30可以獲得仿佛他/她通過(guò)由鏡子10形成的窗口看著天空40的感覺(jué),同時(shí)通過(guò)這個(gè)窗口看到由天空40包圍的太陽(yáng)38。應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)從一些非鏡面視角觀看鏡子時(shí),僅僅光40對(duì)于觀察者是可見(jiàn)的,使得觀察者可以獲得仿佛他/她通過(guò)由鏡子10形成的窗口看向天空而沒(méi)有看到太陽(yáng)經(jīng)過(guò)的感覺(jué)。

優(yōu)選地,鏡面12和漫射層14的組合作用對(duì)于450nm的入射藍(lán)光產(chǎn)生大于10%、更優(yōu)選大于20%、甚至更優(yōu)選大于30%的反射霧(haze in reflection)?!胺瓷潇F”表示由漫射層14的散射(即散射的漫射光)實(shí)現(xiàn)的入射光的上述部分。換句話說(shuō),可以設(shè)置鏡面12和漫射層14的組合作用,使得組合作用對(duì)于650nm入射紅光產(chǎn)生的反射霧至多為對(duì)于450nm入射藍(lán)光所產(chǎn)生反射霧的二分之一。如上所述,這是由于漫射層14的散射截面的光譜依賴性。

在參照?qǐng)D2所述的實(shí)施例中,在圖2中,對(duì)于看到照明器26的虛擬圖像在無(wú)限遠(yuǎn)處的觀察者產(chǎn)生的以上所述的無(wú)限深度印象被照明器26事實(shí)上布置在與鏡子10有限距離的事實(shí)所干擾。例如,光學(xué)線索(例如眼睛的雙眼會(huì)聚)、照明器26的視差以及觀察者的眼睛對(duì)例如照明器26的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的適應(yīng)可能分散觀察者30對(duì)假設(shè)該無(wú)限深度印象的注意力。為了緩解這個(gè)問(wèn)題,圖4示出與前述實(shí)施例不同的是,鏡子10的鏡面可以是凹形的,例如具有凹入的拋物面形狀。特別地,圖4在圖2實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)修改,在所形成的照明系統(tǒng)中,照明器26被定位在例如色鏡的焦點(diǎn)處,使得來(lái)自照明器26的由色鏡10規(guī)則反射的光被平行化,并且就規(guī)則反射部分而言,光錐28產(chǎn)生平行光流50或低發(fā)散光流50。照明器26相對(duì)于鏡子10的傾斜度被維持,并且轉(zhuǎn)化為例如色鏡10形成為旋轉(zhuǎn)拋物面的離軸部分(off-axis section),例如不包含頂點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)拋物面的一部分,同時(shí)將光源26保持在或靠近焦點(diǎn)。在這樣做時(shí),可以獲得規(guī)則反射光線的準(zhǔn)直光束,而在光束路徑中沒(méi)有光源,如在軸上布局的情況。然而,對(duì)于某些應(yīng)用,也可以使用軸上布局(on-axis lay out)。

以上面參照?qǐng)D4概述的方式形成鏡子10的鏡面有助于增加觀察者望向鏡子10并通過(guò)鏡子10看到照明器26(即,看見(jiàn)太陽(yáng)38和天空40)獲得以上所述的無(wú)限深度的感覺(jué),并且感覺(jué)好像他看到較低的CCT明亮物體38(例如太陽(yáng))位于無(wú)限遠(yuǎn)處,并被天空般的環(huán)境40所包圍。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)鏡子10看到的照明器26的虛像現(xiàn)在實(shí)際上處于無(wú)限遠(yuǎn)處,使得雙眼以及調(diào)節(jié)線索適應(yīng)天空-太陽(yáng)外觀,并且對(duì)無(wú)限深度印象的可能干擾可能只來(lái)自于具有周圍天空區(qū)域40的鏡反射到觀察者的視場(chǎng)中的物體的可見(jiàn)邊緣。

可以優(yōu)選的是,使得色鏡10足夠?qū)?。例如,鏡面可以被構(gòu)造為使得其焦距小于鏡面12的面積的平方根或甚至小于剛剛提到的鏡面面積的平方根的三分之二。

從下面進(jìn)一步描述的實(shí)施例可以清楚看到,圖4所示鏡子10的凹形并不一定需要具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面或者為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面的一部分,即對(duì)于所有平移方向具有相等的焦距。相反,鏡子10可以形成為類似拋物面型凹柱面鏡,或者沿著一個(gè)橫向或平移方向(以下稱為y方向)具有另一個(gè)凹形,而沿著另一個(gè)正交的橫向或平移方向(以下稱為x方向)為平坦的或?yàn)槠矫?,即具有無(wú)限遠(yuǎn)的焦距。如下面將要說(shuō)明的那樣,盡管圓柱形鏡子僅可以在與x方向正交的平面中校準(zhǔn)照明器26的光線,但是仍存在能夠確保觀察者獲得照明器位于無(wú)限遠(yuǎn)距離感知的解決方案。

圖5a示出了這樣的配置。圖5a示出了鏡子10,其鏡面12在垂直于x方向的平面中(即在zy平面上的投影內(nèi))具有凹形或拋物線形狀,并且沿著x軸呈線性或?yàn)楣P直的。換句話說(shuō),所述圓柱鏡面是通過(guò)沿著x方向平移放置在zy平面上的凹形或拋物曲線而獲得的。因此,鏡子10被示為具有平行于x軸延伸的焦線的凹柱面鏡子。線性照明器26被定位成平行于x軸,并位于鏡子10的焦線處,以便或多或少地完全照射鏡子10。圖5表示圖4所示系統(tǒng)的修改,根據(jù)圖5,例如由照明器26的光的規(guī)則反射部分直接照亮的房間部分具有細(xì)長(zhǎng)形狀,例如圖5所示的矩形52。就zy平面而言,圖5a中的情況與圖4所述的相同:由照明器26發(fā)射的光是發(fā)散的,但是由鏡子10沿著直射光方向平行化,至少就照明器26照射到鏡子10上的光的規(guī)則反射部分而言是這樣。

更具體地,從基本光學(xué)可以看出,規(guī)則反射光部分的亮度角分布LR對(duì)角度θy的依賴性可以滿足以下公式:

其中

·wy是照明器26沿著y軸的寬度,

·f是鏡子10相對(duì)于zy平面中的反射鏡曲率的焦距,

·θy是在zy平面中的一個(gè)方向相對(duì)于直射光方向(即z)的角度,和

·q是在理想系統(tǒng)中具有值d=1的品質(zhì)因數(shù),并且在此假設(shè)優(yōu)選地滿足1≤d≤3,更優(yōu)選地滿足1≤d≤2,甚至更優(yōu)選地滿足1≤d≤1.5

并且其中所述公式對(duì)于任何位置x,y,以及對(duì)于xz平面中的任何角方向θx,是有效的,其中亮度LR(x,y,θx,θy)大于最大亮度值的10%。總之,上面的公式簡(jiǎn)單地說(shuō)明了照明系統(tǒng)被布置為準(zhǔn)直yz平面中的光,其精度優(yōu)選為遠(yuǎn)離寬度wy的朗伯發(fā)射器的光學(xué)極限不超過(guò)3,更優(yōu)選為不超過(guò)2,甚至更優(yōu)選為不超過(guò)1.5。

然而,對(duì)于xz平面而言情況是不同的。在該平面內(nèi),由照明器26發(fā)射并由鏡子10規(guī)則反射的光保持其源自照明器26的發(fā)散度。因此,如圖5a所示,照明器26特別地被配置為示出1)xz平面中相當(dāng)?shù)偷陌l(fā)散度。更精確地,給定θx作為zx平面中的一個(gè)方向相對(duì)于z軸的角度,照明器26被配置為產(chǎn)生亮度角分布L(θx),其具有與正交方向上的反射亮度LRy)的寬度相匹配的寬度。參考所述亮度角分布的FWHM,概念變?yōu)椋?/p>

其中所述公式對(duì)于任何位置x,y以及對(duì)于yz平面中的任何角方向θy,有效,其中亮度L(x,y,θx,θy)大于最大亮度值的10%。為了獲得這個(gè)結(jié)果,應(yīng)當(dāng)根據(jù)照明器寬度wy、鏡子10的焦距f的實(shí)際值和品質(zhì)因數(shù)q來(lái)調(diào)整xz平面中的照明器發(fā)散度。除此之外,就對(duì)于x坐標(biāo)的依賴性而言,亮度分布應(yīng)該是2)基本上獨(dú)立的,即均勻的,即對(duì)于沿著x軸的任何一對(duì)不同點(diǎn),然而,均勻性可以僅以對(duì)應(yīng)于觀察者眼睛的角分辨率的粒度來(lái)實(shí)現(xiàn),即,對(duì)于在例如10mm2的兩個(gè)不同區(qū)域內(nèi)的x上的亮度的任何積分??梢匀绾螌?shí)現(xiàn)這一點(diǎn)將在后面參照?qǐng)D6a和6b進(jìn)行說(shuō)明。然而,在此之前,首先更詳細(xì)地解釋與圖5a的照明器26的亮度分布有關(guān)的特別想法以說(shuō)明鏡子10的圓柱形狀,其次,闡述由圖5a的系統(tǒng)產(chǎn)生的照明的功能和外觀。

線性照明器26的特征在于其亮度分布L(x,y,θx,θy),其中亮度被定義為從表面發(fā)出的光束在給定方向上的該表面的每單位投影面積(從該方向觀察)每單位立體角內(nèi)的光通量(ASTM,E 284–09a,標(biāo)準(zhǔn)外觀術(shù)語(yǔ)),其中θx,θy分別是在z,x和z,y平面中測(cè)量的方向。在這方面,線性照明器26被配置為具有基本上不依賴于x坐標(biāo)的亮度,即沿x方向是均勻的,并且對(duì)于涉及角度依賴性的通常不是各向同性的(在某些例外情況下,其可以是各向同性的),從某種意義上來(lái)說(shuō),所述亮度通常弱依賴于θy,關(guān)于其對(duì)θx的依賴性,該亮度顯示了窄峰。例如,關(guān)于對(duì)θy,L(θy)的依賴性,所述亮度角分布所具有的FWHM(半峰全寬)大于60°,優(yōu)選地大于90°,最優(yōu)選地大于120°;關(guān)于對(duì)θx,L(θx)的依賴性,所具有的FWHM小于45°,優(yōu)選地小于30°,最優(yōu)選地小于15°,如圖5b中示意性地描繪。

想象一下,觀察者直接看著照明器26(即,從圖5a中的鏡子下方的視點(diǎn))。也就是說(shuō),觀察者將位于線性照明器26的前面,距離照明器一定距離(例如1m),從方向θx=θy=0°直接看向線性照明器26的中心。在這種情況下,他/她將在孔徑角Δθy下看到亮點(diǎn),孔徑角Δθy在y方向上受到照明器的角寬度的限制(例如,對(duì)于給定的1m距離的照明器,對(duì)于約5cm的寬度,Δθy=3°)并且其在x方向上受到L(θx)亮度角分布的FWHM限制,即Δθx=fwhmx,假定線性照明器在x方向上相當(dāng)長(zhǎng)(例如幾個(gè)m)。換句話說(shuō),對(duì)于典型的觀察距離,當(dāng)光源開(kāi)啟時(shí)直接觀察光源的觀察者可以感知到閃光區(qū)域或發(fā)光點(diǎn)在x方向上明顯地拉長(zhǎng)。例如,觀察者可以在等于或小于10°的角度Δθx感知光源閃光區(qū)域。線性照明器26的外觀和由直接觀察光源的觀察者看到的閃光區(qū)域的示例在圖5c中給出。在下文中,假定線性照明器被配置為使得只有閃爍區(qū)域被觀察光源的觀察者感知到。

圖5d示出了由觀察者通過(guò)圓柱拋物面色鏡10的反射(即該觀察者位于規(guī)則反射光束內(nèi))觀看所述照明器26時(shí)看到的線性照明器26的外觀及其閃光區(qū)域。由于線性照明器26位于拋物面鏡子10的焦線上,線性照明器的圖像可以沿y方向放大。更準(zhǔn)確地說(shuō),觀察者看到閃光區(qū)域的角寬度Δθy’不再取決于觀察者-光源距離,如參考圖5c所述,而是僅取決于光源在y方向上的寬度和拋物面鏡子的焦距。例如,在理想條件下,對(duì)于一個(gè)~5cm寬的線性照明器,~30cm的焦距導(dǎo)致觀察者在一個(gè)~10°的角度Δθy’下感知閃光區(qū)域。相反,觀察者在正交的z,x平面中感知閃光區(qū)域的角寬度不因圓柱拋物面色鏡10的存在而改變,因?yàn)殓R子在z,x平面中具有無(wú)限遠(yuǎn)的焦距,從而導(dǎo)致Δθx’=Δθx=10°。這意味著,對(duì)于任何觀測(cè)者-光源距離,以及對(duì)于給定的在y方向上的光源寬度和光源亮度分布,光源閃爍區(qū)域的基本各向同性或至少不伸長(zhǎng)的外觀的條件(即條件Δθx’=Δθy’)可以通過(guò)正確選擇拋物面鏡的焦距來(lái)滿足。因此,對(duì)于在x方向上可能具有任意大的長(zhǎng)度的照明裝置而言,本發(fā)明能夠產(chǎn)生沿y和x方向具有相同寬度的太陽(yáng)圖像的外觀。

值得注意的是,通過(guò)圓柱拋物面色鏡10的反射觀察線性照明器26的觀察者將感覺(jué)到閃光區(qū)域或光源(即閃光點(diǎn))處于幾乎無(wú)限遠(yuǎn)的距離。事實(shí)上,關(guān)于與y,z平面中的光線分布有關(guān)的感知,光源位于焦點(diǎn)位置可自動(dòng)地確保在無(wú)限遠(yuǎn)處的光源虛擬位置的感知。關(guān)于與正交的x,z平面中的光線分布相關(guān)的感知,本申請(qǐng)的發(fā)明人注意到觀察者也感覺(jué)到無(wú)限距離處的閃光斑點(diǎn)。該跡象遵循所選擇的亮度光源分布,并且具體地由所述亮度不依賴于x坐標(biāo)(即沿著x方向是均勻)的這一事實(shí)。結(jié)果,觀察者的眼睛線索(例如雙眼視差、運(yùn)動(dòng)視差和調(diào)節(jié)線索)沒(méi)有找到誘導(dǎo)觀察者在照明器所處的物理平面處會(huì)聚或調(diào)節(jié)他/她的眼睛的任何支持,這種作用與在正交平面中感知到的閃光點(diǎn)的虛擬圖像支持的眼睛會(huì)聚/調(diào)節(jié)至無(wú)限遠(yuǎn)相沖突。另外,由色彩拋物面鏡子10散射的光的貢獻(xiàn)產(chǎn)生的均勻的、藍(lán)色的明亮光背景的存在,例如,在瑞利方式中散射的光進(jìn)一步有助于誘導(dǎo)觀察者將他的視線設(shè)置在無(wú)限遠(yuǎn)處,這是由于所謂的“空間透視”線索,即通過(guò)其觀察到的物體與觀察者的距離隨著藍(lán)色霧度的增加而增加,該藍(lán)色霧度通常歸因于介于物體和觀察者之間的空氣量,其又與物體-觀察者距離成比例。

總之,所有上述因素,即y,z平面中的聚焦能力,照明器的各向異性角亮度分布,x方向上的所述角分布的均勻性,色鏡10具有圓柱拋物面形狀以及線性照明器26定位在鏡焦線處,以及最后但并非最不重要的是,色鏡10的散射入射光的短波長(zhǎng)的能力同時(shí)有助于產(chǎn)生藍(lán)天和明亮的太陽(yáng)光斑位于無(wú)限遠(yuǎn)處的外觀,其中所產(chǎn)生的天窗的沿著x方向的尺寸可以被制成任意大,這與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的鏡子不同,旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的鏡子所產(chǎn)生的天空的尺寸不能大于幾個(gè)焦距。

因此,圖5a所示的系統(tǒng)例如可以安裝在房間的天花板中,從而通過(guò)由照明器26產(chǎn)生的光的規(guī)則反射的低發(fā)散直射光部分照亮地板上的矩形區(qū)域52,而房間的其他部分也通過(guò)由鏡子10的漫射層內(nèi)的散射引起的漫射光來(lái)照明。如參照?qǐng)D4所述,可以直接照射(即不被引導(dǎo)到鏡子10上)房間的任何光可以視需要而被圖5a當(dāng)中采用附圖標(biāo)記54示意性表示的光阻擋器或聚光器所阻擋,圖5a當(dāng)中的光阻擋器或聚光器為相對(duì)于鏡子10布置在照明器26的另一側(cè)上的凹形圓柱體,以便阻擋未被引導(dǎo)到鏡子10上(即朝下)的照明器26的任何光,以防止其直接照亮房間。

圖5a示出了確保上述效果的布局。通過(guò)示意性指示的照相機(jī)或觀察者眼睛30,圖5a示出了圖1的照明系統(tǒng)的外觀。如圖5a所示,觀察者以使得他/她的眼睛30被照明器26的規(guī)則反射光直接照射方式觀察鏡子10,不過(guò)觀察者的眼睛30偏離了zx平面,即眼睛位于鏡子10的投影下方的直接照明部分52上,但相對(duì)于照明器26在區(qū)域52上的投影存在一小部分的偏移。也就是說(shuō),亮盤(pán)38就x和y坐標(biāo)(即垂直于直射光方向的平面)而言與觀察者的眼睛30并以與后者相同的速度一起發(fā)生移動(dòng),正如當(dāng)透過(guò)窗戶觀察到的太陽(yáng)相對(duì)于窗戶框架的移動(dòng)一樣。也就是說(shuō),觀察者例如將站在區(qū)域52內(nèi),向上看到鏡子10和照明器26所在的天花板。由于鏡子10的細(xì)長(zhǎng)形狀,他/她將看到細(xì)長(zhǎng)的藍(lán)色,即具有更高CCT的背景光部分40,其中沿著細(xì)長(zhǎng)方向,光阻擋件54的背側(cè)在背景光部分40內(nèi)部是可見(jiàn)的,如虛線部分56所示。然而,在他/她正上方(在直射光方向,這里平行于z,即角度θy和θx等于零),觀察者看到由低發(fā)散的規(guī)則反射光產(chǎn)生的明亮的、較低CCT的光斑38,如剛剛提到的,沿著x軸的低發(fā)散度源自照明器26的特定設(shè)計(jì),而沿y軸的低發(fā)散度源自鏡子10的凹面/拋物面形狀。

總之,如圖5a所示,照明器26和色鏡10沿著延伸軸x以細(xì)長(zhǎng)的方式形成,其中鏡子10在垂直于延伸軸x的平面中成凹形,其中照明器26具有發(fā)散(即寬的)的亮度分布,例如當(dāng)從照明器26看時(shí),具有與鏡子10的角寬度一樣大或甚至大于鏡子10的角寬度的FWHM,就亮度分布對(duì)第一角度θy的依賴性而言,與亮度分布對(duì)x的依賴性基本上一致,以及基本上準(zhǔn)直的(即窄的),例如具有小于關(guān)于θy的FWHM的三倍的FWHM,就亮度分布對(duì)θx的依賴性而言。關(guān)于θx的FWHM可以在a*2*arctan(1/2wy/f)至b*2*arctan(1/2wy/f)的范圍內(nèi),優(yōu)選為a=0.5和b=6,更優(yōu)選為a=0.7和b=3,或甚至更優(yōu)選為a=0.8和b=1.5。

圖6a和6b示出了圖5的照明器26的構(gòu)造的示例。圖6a示出了照明器26沿著伸長(zhǎng)方向(即x軸)的一部分。具體地,圖6a的照明器26包括各向異性發(fā)射器58和CPC反射器60的對(duì)組的線性陣列,其中每個(gè)各向異性發(fā)射器58例如包括LED,例如矩形白光LED,并且每個(gè)CPC反射器60(例如矩形CPC(復(fù)合拋物面聚光器,compound parabolic concentrator)反射器)與相應(yīng)對(duì)組的LED光學(xué)耦合并定位在其下游,即具有與LED的發(fā)射表面匹配的輸入孔。每個(gè)CPC反射器60包括兩個(gè)彼此面對(duì)的第一拋物面反射面62,它們,具有被設(shè)計(jì)為用于減小x,z平面中的LED發(fā)散度的曲率,例如用于將發(fā)散度降低至例如10°或更少。每個(gè)CPC反射器60還可以可選地包括兩個(gè)彼此面對(duì)的第二拋物面反射面64,具有被設(shè)計(jì)為用于減小y,z平面中的LED發(fā)散度的曲率,例如用于將發(fā)散度降低至90°。

因此,如圖6a所示,照明器26包括細(xì)長(zhǎng)的線狀光源58,其由沿著x軸成行布置并且例如朝向鏡子10發(fā)射各向異性光的單個(gè)發(fā)射器58的一維陣列組成。在每個(gè)發(fā)射器58的下游,設(shè)置CPC反射器60,其減小發(fā)射器的垂直于x軸的發(fā)散度。每個(gè)CPC反射器60包括面向發(fā)射器58并用于接收來(lái)自發(fā)射器58的光的輸入孔和用于發(fā)射經(jīng)由輸入孔從其發(fā)射器58接收并且在相應(yīng)CPC反射器60內(nèi)通過(guò)其反射內(nèi)部面62和64進(jìn)行導(dǎo)向的光的輸出孔,以照亮鏡子10的相應(yīng)部分。優(yōu)選地,所有CPC反射器60的輸出孔無(wú)縫地彼此鄰接,以便形成CPC反射器60的面向鏡子10的連續(xù)面。

每個(gè)CPC反射器60具有從輸入孔朝向輸出孔連續(xù)變寬的橫截面。平行于x軸的加寬對(duì)應(yīng)于拋物面或類似的聚光加寬。具體地,每個(gè)CPC反射器60可以包括四個(gè)內(nèi)反射面62和64:平行于x軸延伸的兩個(gè)面64,兩個(gè)面彼此面對(duì);以及兩個(gè)相對(duì)布置的相互面對(duì)的面62,相對(duì)于在垂直于x軸的平面中的完全平面擴(kuò)展,例如以拋物面形式從輸出孔朝向輸入孔的方向朝向彼此彎曲,使得每個(gè)CPC反射器60由于反射面62的凹形或拋物面形狀而在xz平面中將光的擴(kuò)散降低到低發(fā)散度,該低發(fā)散度適應(yīng)于通過(guò)如上所述的鏡子10在zy平面中實(shí)現(xiàn)的低發(fā)散度。面64的凹面或拋物面曲率或者甚至它們的存在僅僅是可選的。即它們可以不采用。

例如,圖6b示出了所述第二拋物面64由平面反射器代替的情況。在這種情況下,x,z平面中的發(fā)散維持發(fā)射器58的自然發(fā)散。

在某個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)發(fā)射器58包括可以配備有圓頂透鏡的LED,例如用于減小x,z平面中的發(fā)散的柱面透鏡。在某些實(shí)施例中,每個(gè)發(fā)射器58包括LED和全內(nèi)反射器(TIR)透鏡而不是CPC,或TIR透鏡和CPC的組合。

在不同的實(shí)施例中,為了改善線性照明器26在x方向上的均勻性,光束均勻器位于發(fā)射器58的陣列的下游。例如,光束均勻器包括復(fù)眼微透鏡串聯(lián)陣列,其被配置為分別在x,z和y,z平面中產(chǎn)生所期望的光源發(fā)散。

值得注意的是,用于線性照明器的一些所描述的布局可以產(chǎn)生矩形角發(fā)散,這又會(huì)導(dǎo)致觀察者在他/她觀看由色鏡10反射的源的圖像時(shí)感知到所期望的矩形(或正方形)盤(pán)38,而不是圓形盤(pán)。在這方面,圖6b的布局可能比圖6中的布局更好,這是因?yàn)槠湓谠吹慕欠植贾胁划a(chǎn)生銳截止(sharp cut-off),至少在x,z平面當(dāng)中是這樣。

在某個(gè)實(shí)施例中,通過(guò)在色鏡上實(shí)現(xiàn)小角度白光漫射層來(lái)獲得由色鏡反射的光的圓對(duì)稱角發(fā)散的產(chǎn)生的改進(jìn),該小角度白光漫射層用作低帶通濾波器并且因此通過(guò)將其與圓對(duì)稱函數(shù)進(jìn)行卷積運(yùn)算來(lái)對(duì)包括源的圖像的任何圖像進(jìn)行泛光處理(bloom),這種可能方法將結(jié)合圖8和9作進(jìn)一步概括。

因此,換句話說(shuō),圖5至6b示出了圖4的概念,即照明系統(tǒng)可以被修改,以便產(chǎn)生其中照明器26和色鏡10沿著延伸軸x以細(xì)長(zhǎng)的方式形成的系統(tǒng),其中照明器10具有垂直于延伸軸x發(fā)散并且平行于延伸軸x準(zhǔn)直的輻射特性(即亮度分布)。

應(yīng)當(dāng)注意,延伸軸x不一定對(duì)應(yīng)于如圖5、圖6a和圖6b所示的直線。相反,延伸軸線x可以例如在垂直于z軸的平面中彎曲。例如,當(dāng)在俯視圖當(dāng)中看時(shí),圖5的整個(gè)設(shè)置可以是彎曲的,以便形成環(huán)形形狀,使得鏡子10的鏡面12將呈現(xiàn)為沿著水平面的環(huán)狀切口(donut cut)的形式,然后照明器26沿著由鏡子10限定的環(huán)形焦線布置。以上給出的解釋將通過(guò)替換x軸來(lái)限定當(dāng)在平面圖中看時(shí)的環(huán)形形狀的圓形延伸的切線方向而保持不變,并且y軸對(duì)應(yīng)于其徑向方向。這種平面圖在圖7中示出。

如上所述,以凹形或甚至拋物面形狀的形式形成鏡子10的鏡面12的概念,通過(guò)降低由鏡子10反向發(fā)射的規(guī)則反射的直射光部分的發(fā)散度,有助于增加實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)天空外觀的穩(wěn)定性以及觀察者的眼睛中的相關(guān)無(wú)限深度印象。然而,如上所述,不考慮是否使用這種凹形/拋物面形的概念,在觀察者直接觀察規(guī)則反射的直射光部分時(shí),仍然存在可以吸引觀察者注意的方面,從而分散觀察者對(duì)無(wú)限深度印象的體驗(yàn)。例如,物體(例如圖2中的物體42)的所有邊緣,其圖像通過(guò)鏡子10反射在觀察者眼睛的視場(chǎng)內(nèi),在天空狀背景部分40中引起空間亮度梯度,并且觀察者的眼睛特別易于出現(xiàn)這種不規(guī)則性,以下實(shí)施例設(shè)法提供措施以避免所述的干擾。

結(jié)合圖8描述了第一種可能方法。圖8所示的鏡子10除了圖1的元件之外還包括另外的層76。與漫射層14相比,層76被設(shè)計(jì)為在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)顯示出對(duì)于入射光20的波長(zhǎng)基本上均勻的相互作用截面,但是根據(jù)相互作用性質(zhì),每個(gè)與入射光線相互作用的事件僅導(dǎo)致光線在相互作用前后的相對(duì)較小的傳播方向變化。因此,如圖8所示,規(guī)則反射光24基本上具有與圖1的情況相同的光譜1,但是其一些能量圍繞鏡面反射角方向變模糊(smeared-out),如圖8當(dāng)中通過(guò)虛線圓圈78的方式所示。

盡管圖8示出了層18被布置在漫射層14的側(cè)面18處,根據(jù)替代方案,層18可以例如位于漫射層14和鏡面12之間。如下面將進(jìn)一步描述的,當(dāng)討論用于實(shí)現(xiàn)和制造鏡子10的可能的實(shí)施方式時(shí),提供具有其具有光譜相關(guān)散射截面的能力的擴(kuò)散層14以及為模糊層76提供其特性以模糊(smear-out)規(guī)則反射光線的可能方法是使用平均尺寸小于250nm的用于漫射層14的光散射中心的第一分散體,以及用于層76的光散射中心的第二分散體,形成第二分散體的光散射中心的平均尺寸例如正好等于或大于形成第一分散體的光散射中心的平均尺寸的5倍,優(yōu)選為正好等于或大于10倍,更優(yōu)選為正好等于或大于15倍,或甚至正好等于或大于50倍。在某一實(shí)施方案中,形成層76的第二分散體的光散射中心的尺寸將被設(shè)計(jì)為大于1微米,優(yōu)選大于2微米,更優(yōu)選大于3微米或甚至大于10微米。層18和76都可以使用透明聚合物層作為分散體的基質(zhì)。在這方面,兩種分散體可以設(shè)置在相同的基質(zhì)層(例如透明聚合物層)內(nèi),使得根據(jù)替代實(shí)施例,層14本身可包括針對(duì)層76剛剛所描述的模糊特性,即層14本身除了導(dǎo)致漫散射的波長(zhǎng)相關(guān)散射截面之外還可以具有該特性。

當(dāng)在圖2至圖7所示實(shí)施例中使用圖8的鏡子時(shí),其效果是,在觀察者的眼睛30中所得到的感知場(chǎng)景(即圖像)是模糊的,即被有效地低通濾波,使得前面提到的在圖像的天空狀區(qū)域40中的可能分散觀察者體驗(yàn)無(wú)限深度印象的大幅度亮度梯度可以有效地減少。例如,可以設(shè)置形成第二分散體76的光散射中心的尺寸和色鏡10的每單位表面的所述散射中心的數(shù)量,以便獲得約30°、優(yōu)選20°、更優(yōu)選10°或甚至3°的模糊角,以及>50%,優(yōu)選>70%,更優(yōu)選>90%的模糊效率,從某種意義上說(shuō),至少50%、70%或90%的入射光線經(jīng)歷指定的模糊角內(nèi)的偏差。

參照?qǐng)D9討論實(shí)現(xiàn)剛剛提到的模糊效應(yīng)的另一種可能方法。如圖9所示,圖1的鏡子修改為漫射層14包括橫向變化的物理和/或光學(xué)厚度。所述厚度變化的效果是提供散射中心,其由于折射和/或衍射的效應(yīng)而能夠提供入射光線的有效彎曲。關(guān)于產(chǎn)生的角度偏差的量,即模糊角,可以通過(guò)基本散射理論知道如何對(duì)橫向尺寸的函數(shù)和厚度調(diào)制的深度的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算(直觀地:較小的尺寸和較大的深度產(chǎn)生較大的角度偏差)。關(guān)于模糊效率,基于厚度調(diào)制的本方法允許比先前基于使用散射中心的第二分散體的方法更容易地獲得大的數(shù)據(jù),因?yàn)樗龊穸日{(diào)制可以容易地配置以最小化和幾乎避免存在平坦曲線,即漫射層14的光學(xué)厚度的未調(diào)制部分的存在。然而,盡管厚度調(diào)制方法在工業(yè)水平上常規(guī)地用于模糊濾波器生產(chǎn),但是該技術(shù)的成本可能高于先前基于第二分散體的情況。因此,以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式,可以配置厚度調(diào)制的分布,以便僅獲得約30°、優(yōu)選20°、更優(yōu)選10°或甚至3°的模糊角,模糊效率>50%,優(yōu)選>70%,更優(yōu)選>90%,或甚至高于97%。例如,厚度調(diào)制可以具有在10-200、優(yōu)選20-1000、更優(yōu)選40-500調(diào)制/mm范圍內(nèi)的平均空間頻率,以及在厚度調(diào)制的深度和橫向尺寸之間的比率范圍0.05-2,優(yōu)選0.1-1。然而,關(guān)于調(diào)制深度和空間頻率的不同示例也是可能的,所舉例說(shuō)明的值僅表示當(dāng)前在模糊濾波器技術(shù)中使用的最常見(jiàn)的數(shù)值。

如圖9中示意性地示出的厚度調(diào)制通過(guò)其產(chǎn)生入射光線彎曲的機(jī)制,示例性地限于折射效應(yīng),當(dāng)厚度變化的橫向?qū)挾瘸^(guò)十分之一微米時(shí),折射效應(yīng)是主要的。然而,如上所述,也可以利用衍射效應(yīng)。由于光學(xué)厚度變化,當(dāng)入射光20進(jìn)入和離開(kāi)漫射層14時(shí),入射光20經(jīng)歷不同的小方向變化80和82,這對(duì)于規(guī)則反射光部分24(即不與漫射層14的第一分散體發(fā)生散射相互作用的部分)是如此,而對(duì)于漫射的散射光部分則沒(méi)那么顯著。與此相比,在層14具有完全均勻厚度的情況下,進(jìn)入和離開(kāi)層14的方向變化將彼此補(bǔ)償,使得規(guī)則反射的光路將相對(duì)于入射光20的光路處于鏡面角。由于漫射層14背離鏡面12的變化的傾角,方向變化80和82不彼此補(bǔ)償。而是,取決于光線20入射到漫射層14上的確切位置,規(guī)則反射的非散射光離開(kāi)層14的方向或多或少地偏離,或僅僅偶然地等于如圖1所示漫射層14是平坦的情況下將出現(xiàn)的鏡面角方向。因此,圖9中呈現(xiàn)的厚度變化能夠產(chǎn)生先前關(guān)于圖8所描述的模糊效應(yīng)。因此也可以使用這種結(jié)構(gòu),以便減輕對(duì)于無(wú)限深度印象的干擾問(wèn)題。

應(yīng)當(dāng)注意,利用上面參照?qǐng)D8和9以上所述的模糊效應(yīng)還有一些進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。除了以下目的:

1)使用小角度寬散射來(lái)隱藏諸如物體42這樣的物體的物體輪廓,

進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是,例如:

2)光斑38內(nèi)部的更均勻外觀,

3)光斑38輪廓的平滑化,使得與圓形外觀的偏差可以變得不太明顯,正如以上所述,

4)太陽(yáng)狀的盤(pán)38的外觀被擴(kuò)大,因此其眩光減少,

5)例如由于鏡面的凹形缺陷而造成的被照明房間(例如,與圖5中的52比較)的直接照亮部分的照明的不均勻性得到補(bǔ)償。

特別地,橫向變化可以使得在向外方向上穿過(guò)層14的光經(jīng)歷小角度漫射,使得以向內(nèi)方向穿過(guò)層14并被鏡面12反射然后以向外方向再次穿過(guò)層14的650nm的紅色光線具有(假設(shè)以空間均勻概率入射,即各向同性照射)至少50%、優(yōu)選70%、更優(yōu)選90%或甚至97%的概率在與鏡面反射方向成0.1°至15°、優(yōu)選0.1°至10°、更優(yōu)選0.1°至5°或甚至0.1°至1.5°的范圍內(nèi)經(jīng)歷角度偏差。

此外,換句話說(shuō),相對(duì)于僅包含第一納米顆粒分散體的平坦漫射層14的情況,厚度變化的層的物理和/或光學(xué)厚度變化可以被配置為使得色鏡10最終所具有的規(guī)則反射率(即鏡面角反射率)小于平坦漫射層14的50%,優(yōu)選小于其30%,甚至更優(yōu)選小于其10%或甚至小于其3%。

更進(jìn)一步地,應(yīng)該注意,作為圖9的描述的替代,除了使用漫射層14之外,可以提供除了層14之外的另一層,該另一層是透明的,并且在物理和/或光學(xué)厚度變化方面具有所述變化。因此,這種厚度變化的透明層可以位于漫射層14的側(cè)面18,正如圖8中的層76那樣添加到漫射層14。

下面參照?qǐng)D10給出了實(shí)現(xiàn)干擾概率降低的另一種可能方法。圖10僅示例性地形成圖5的修改,但是結(jié)合圖10所述的半透明層也可以與任何其他照明器和鏡子10的組合系統(tǒng)結(jié)合使用。在本申請(qǐng)的上下文中,“半透明層”表示:

(i)例如無(wú)擾動(dòng)地透射入射光的一部分。具有優(yōu)選在5-50%,更優(yōu)選10-40%,甚至更優(yōu)選15-30%范圍內(nèi)的規(guī)則透射率,

(ii)在任意方向上優(yōu)先以各向同性方式散射剩余的光,或者至少確保大于30%、優(yōu)選50%、更優(yōu)選70%的散射光相對(duì)于入射光的方向偏離超過(guò)5°、優(yōu)選超過(guò)10°,更優(yōu)選超過(guò)15°。

另外在某些實(shí)施例中,較為有利的是,散射優(yōu)選地在正向上發(fā)生,例如,優(yōu)選地,半透明層所顯示出的正向散射效率與反向散射效率之間的比率大于1.1,優(yōu)選的是大于1.5,更優(yōu)選的是大于2或甚至大于5。

圖10示出了位于鏡子10下游,即在由觀察者的眼睛預(yù)期所在的由規(guī)則反射光照亮的區(qū)域52之間的半透明層84。換句話說(shuō),半透明層84被布置和保持在一側(cè)的觀察者與另一側(cè)的鏡子10之間的位置。半透明層可以是織物帳篷。在鏡子10與照明器26一起布置在房間天花板的情況下,半透明層84可以懸掛在照明器26下方。獨(dú)立于房間內(nèi)的鏡子10和照明器26的位置,半透明層84的效果可以是在窗前面的帳篷的典型效果,例如產(chǎn)生屏幕的效果,該屏幕:

(i)被太陽(yáng)的直接暖光照亮,其將暖光的明亮和清晰限定的點(diǎn)投射到帳篷上,所述暖光又通過(guò)漫射光照亮房間,

(ii)被來(lái)自天空的藍(lán)色和漫射光照亮,這在帳篷上產(chǎn)生藍(lán)色色調(diào),特別是在投影的溫暖太陽(yáng)光斑的周圍,從而容易形成對(duì)來(lái)自太陽(yáng)和天空的光的美麗組合作用的感知。

在某一實(shí)施例中,半透明層84的半透明應(yīng)稱作半透明層84特性,以便以細(xì)粒狀的方式被分成對(duì)于穿透層84的光完全透明的部分,以及其它不完全透明部分,即,使穿過(guò)層84的光偏離。例如,在層84中可以存在開(kāi)口,其中層84的材料本來(lái)用作白色光漫射器,如白色織物的情況。在某個(gè)實(shí)施例中,半透明漫射器也可以是有色的或部分有色的,這是家用織物帳篷的常見(jiàn)情況。在不同的實(shí)施例中,半透明漫射器可以具有從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)變化的規(guī)則透射率,因?yàn)槠溥m合于呈現(xiàn)美觀形象效果的目的。在所有實(shí)施例中,半透明漫射器具有非零的規(guī)則透射率的事實(shí)確保觀察者總是具有感知半透明漫射器后方的光源的閃光部分的可能性,根據(jù)觀察者和光發(fā)生器的真實(shí)/虛擬圖像之間的配置距離,基于相同的原因以及通過(guò)上面針對(duì)沒(méi)有半透明漫射器的情況所概述的相同機(jī)制,她/他可以獲得對(duì)半透明漫射器后方的無(wú)限深度空間的存在的感知。

在某個(gè)實(shí)施例中,半透明層84可以產(chǎn)生以下效果:防止在直射光部分52內(nèi)觀看鏡子10的觀察者看到反射光發(fā)生器(或更確切地說(shuō)是反射室)的所有細(xì)節(jié),這些細(xì)節(jié)可能會(huì)破壞無(wú)限深度感知的體驗(yàn)。事實(shí)上,她/他的視覺(jué)注意現(xiàn)在可能更多地被發(fā)光點(diǎn)吸引到半透明層上(例如帳篷),以及通過(guò)照射在相同漫射器上的暖光和藍(lán)色光之間所提到的對(duì)比,即所述注意被自然發(fā)生在距離觀察者有限距離處的效應(yīng)所吸引,而不是導(dǎo)致非自然效應(yīng)的被房間反射吸引到鏡子中。結(jié)果,觀察者的無(wú)限深度印象體驗(yàn)不太可能被干擾。

在描述用于實(shí)現(xiàn)和制造根據(jù)上述任一實(shí)施例中的色鏡10的一些實(shí)施例之前,應(yīng)當(dāng)注意,上面參考圖2至7和圖10所描述的照明系統(tǒng)可以以這種系統(tǒng)的陣列的形式進(jìn)行使用,使得由這些系統(tǒng)的色鏡規(guī)則反射的光形成沿相同方向定向的光束陣列。例如,圖5的照明系統(tǒng)可以并排地定位,以便例如覆蓋房間的整個(gè)天花板,而不僅僅是其一部分。

除此之外,應(yīng)當(dāng)注意,上述所有照明系統(tǒng)與可選的周圍建筑元件(例如墻壁,天花板等)一起形成建筑物體,即諸如房屋等的建筑物,也同事具備上述實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。

此外,在這方面應(yīng)當(dāng)注意,不一定要使用由使用鏡面的凹面或甚至拋物面形狀的實(shí)施例所提供的優(yōu)點(diǎn)。在一些應(yīng)用中,即使在光發(fā)生器定位成接近于色鏡的情況下,觀察者將不可避免地感覺(jué)到它位于有限的距離,以及在多個(gè)照明設(shè)備的使用可能導(dǎo)致觀察者同時(shí)(即從單個(gè)觀察位置)感知到存在多于一個(gè)的光發(fā)生器(即多于一個(gè)太陽(yáng))的情況。即使在這些情況下,也可以采取架構(gòu)措施以防止人們直接看到由來(lái)自鏡子10的規(guī)則反射光形成的直射光束。圖11示出了這樣一種用于建筑物體的示例。圖11示出了建筑物體的房間的兩個(gè)墻壁86a和86b,其中為了進(jìn)行說(shuō)明,將鏡子10掛在墻壁86a上。鏡子10由照明器26照亮,照明器26例如可懸掛在房間的天花板上。由鏡子10規(guī)則地反射的直射光被示為示例性地照亮房間的某個(gè)區(qū)域,為了進(jìn)行說(shuō)明,示出了被定位的雕塑。為了防止人們通過(guò)鏡子10偶然地直接看到照明器26,由直射光直接照亮的區(qū)域88被示出為包括在被阻擋的區(qū)域內(nèi),以便阻止尋求進(jìn)入受阻擋區(qū)域的人類訪問(wèn)者。如圖11所示,受阻擋區(qū)域示例性地由圍繞由直射光照亮的區(qū)域88的圍欄90限定。因此,防止由圍欄90限定的受阻擋區(qū)域外的任何訪問(wèn)者或觀察者92經(jīng)由鏡子10直接看到照明器26,而是僅看到天空狀漫射光和照射場(chǎng)景的太陽(yáng)狀直射光線,并且可以相應(yīng)地感覺(jué)仿佛鏡子10將是允許觀看到天空的窗口,所有這些效果被感知為沒(méi)有直接觀看太陽(yáng)。值得注意的是,可以使用該設(shè)置以便消除關(guān)于光發(fā)生器或其閃光區(qū)域的可感知形狀的限制,其在這種情況下可以是任何形狀。

在描述了色鏡的某些實(shí)施例以及以優(yōu)選方式使用所述色鏡的概念和系統(tǒng)之后,下面描述制造這種色鏡的一些具體實(shí)施例和示例。

如上所述,漫射層14可以是涂層或膜,例如沉積到鏡面12上的優(yōu)選地具有厚度<0.2mm,更優(yōu)選地<0.1mm,甚至更優(yōu)選地<0.05mm,或者對(duì)于某些實(shí)施例甚至<0.01mm的層。圖12示出通過(guò)將漫射層14形成為具有嵌入其中的平均尺寸小于250nm的光散射中心(即納米顆粒)的分散體的透明聚合物層,漫射層14可以設(shè)置其波長(zhǎng)相關(guān)的散射截面。使用附圖標(biāo)記94表示光散射中心或納米顆粒。圖12還示出了漫射層14的透明層可以視需要還具有嵌入其中的其它光散射中心96的第二分散體,其中光散射中心96的平均尺寸例如大于5微米。還參見(jiàn)關(guān)于第一分散體和第二分散體的光散射中心的平均尺寸之間的關(guān)系的上述注釋,以及絕對(duì)最小平均尺寸的其它實(shí)例。雖然光散射中心的分散體94引起上述波長(zhǎng)依賴性漫散射,但是光散射中心96的第二分散體引起了分別參照?qǐng)D8和層76所述的模糊效應(yīng)。在此情況下,圖12是上述圖8的替代示例,根據(jù)該替代示例,兩個(gè)特性(即波長(zhǎng)相關(guān)的漫散射和小角度白光模糊)在同一層14中統(tǒng)一。

在構(gòu)建鏡子10時(shí),可以首先制造具有分散體94和可選的分散體96的透明聚合物層14,以便產(chǎn)生隨后施加到鏡面12上或者在其上形成鏡面12的膜,或者將分散體94和可選的分散體96連同層14的透明聚合物材料直接沉積到鏡面12上,例如通過(guò)噴涂、噴墨法、膜旋壓、深層涂覆,盤(pán)卷涂覆、金屬真空沉積、分子束外延、等離子體涂覆等。

可以選擇第一擴(kuò)散體和第二擴(kuò)散體的密度,使得色鏡的漫反射率例如大于50%,大于80%或甚至大于90%。也就是說(shuō),基本上所有的入射光可以在第二分散體處以小角度或者在第一分散體處以大角度進(jìn)行散射,其余的是可忽略的規(guī)則反射光部分。

圖13示出了用于實(shí)現(xiàn)鏡子10的另一實(shí)施例。如圖13所示,透明板98位于形成鏡面12的涂層或膜100與形成漫射層14的另一涂層或膜102之間。涂層或膜100和102可包括結(jié)合圖12所概述的分散體。換句話說(shuō),該透明板可以是聚合物(例如丙烯酸、聚碳酸酯、聚酯薄膜、PVC等)板或玻璃或分層玻璃板,其具有兩個(gè)主側(cè)或面,其中涂層或膜100位于一個(gè)面上,而涂層或膜102沉積到另一個(gè)面上。

因此,如圖13所示,鏡子10可以是剛性的或柔性的或甚至為可拉伸的,具有由透明板98所提供的剛性/柔性/延展性。注意,在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語(yǔ)“板”僅用于表示具有任何可能厚度的層,因此它也可以是膜或涂層,并且可以不必是剛性的。

圖14示出了圖13的實(shí)施例的變例。根據(jù)該變例,涂層或膜100和102位于透明板98的同一側(cè)或面上。例如,涂層或膜102位于涂層或膜100與透明板98之間,涂層或膜100或其側(cè)面面對(duì)形成鏡面12的漫射層14。

有趣的是,對(duì)于圖14的實(shí)施例,在使用這樣的浮法玻璃板作為透明板98的情況下,能夠避免使用玻璃板的錫面。如圖14所示,透明板98可以實(shí)施為浮法玻璃板,在這種情況下,錫面可以用作背離涂層或膜100和102的一側(cè),而浮法玻璃板98的空氣側(cè)接觸涂層或膜102。通過(guò)該措施,可防止用于制造浮法玻璃板的錫對(duì)膜或涂層102和100產(chǎn)生負(fù)面影響。

為了進(jìn)行說(shuō)明,錫側(cè)在圖14當(dāng)中采用陰影線畫(huà)出,并使用附圖標(biāo)記104進(jìn)行表示。

圖15解釋了圖13的實(shí)施例可以如何通過(guò)浮法玻璃板來(lái)構(gòu)建,避免將任何膜或涂層100和102沉積在浮法玻璃板的任何錫面上。特別地,如圖15所示,色鏡10包括由兩塊浮法玻璃板104和106組成的分層玻璃板,它們將粘合透明聚合物薄膜108(例如EVA膜或PVB膜)夾在中間并通過(guò)其彼此附接,其中兩個(gè)玻璃板104和106的彼此面對(duì)并通過(guò)粘合聚合物膜108彼此附接的面是浮法玻璃板104和106的玻璃錫側(cè),形成鏡面12的涂層或膜100沉積在浮法玻璃板104的空氣側(cè)上,而形成漫射層14的涂層或膜102沉積在浮法玻璃板106的空氣側(cè)上。通過(guò)這種措施,圖15的鏡子10也用作“安全玻璃板”,并且滿足對(duì)建筑物中的元件的使用所施加的許多要求,例如抗沖擊性(例如,當(dāng)面板最終破裂時(shí),面板不會(huì)分離成許多個(gè)部分)、耐火性等。

另一個(gè)實(shí)施例如圖16所示。這里,針對(duì)圖15的實(shí)施例的改進(jìn)之處在于,漫射層的漫射特性從圖15所示的單獨(dú)的膜或涂層102轉(zhuǎn)移到浮法玻璃板104和106之間的透明層108,因此,該透明層108既用作粘合透明聚合物膜又用作漫射層。例如,該粘合透明聚合物膜可以同時(shí)用作圖12所示的光散射中心96的分散體的基質(zhì)。因此,圖16的鏡子可以非常容易地通過(guò)在制造雙層分層玻璃板的情況下無(wú)論如何都會(huì)發(fā)生的工藝進(jìn)行制造,僅需要將膜或涂層100沉積到浮法玻璃板104或106(圖16的情況為104)其中一個(gè)的空氣側(cè)上。

對(duì)于圖13至圖16中的實(shí)施例的情況,透明板和玻璃板分別起到支撐構(gòu)件或支撐層的作用。對(duì)于玻璃板和玻璃板實(shí)施例的情況,同樣提供如此構(gòu)建的具有剛性的鏡子10。

圖17的實(shí)施例示出了鏡面由鋁金屬鏡箔形成的例子,鋁金屬鏡箔具有非常高的反射率(例如具有>95%,甚至>98%的反射率),目前例如用于熒光管光反射器,或用于在室外的太陽(yáng)光反射,并且通過(guò)幾種工業(yè)過(guò)程進(jìn)行生產(chǎn),例如電泳、金屬真空沉積、有機(jī)和/或無(wú)機(jī)材料涂覆,包括使用微型顆粒和納米顆粒,例如適于控制指標(biāo)失配并因此增加反射率或增強(qiáng)鏡子對(duì)外部劑(例如對(duì)于戶外應(yīng)用情況的大氣劑)的機(jī)械和化學(xué)耐受性。在某個(gè)實(shí)施例中,漫射層14可以通過(guò)直接沉積到已完成的鋁鏡箔上的涂層或膜102形成,如圖17中的附圖標(biāo)記110所示?;蛘?,漫射層14可以在適合于鋁鏡箔生產(chǎn)的工業(yè)過(guò)程中進(jìn)行沉積。該第二解決方案意味著更復(fù)雜和更昂貴的工藝,但是它可以使色鏡10更加精整,特別是對(duì)于戶外應(yīng)用。

因此,在這兩種情況下,鋁金屬鏡箔110可以為所得到的鏡子10提供合適的柔性,以便通過(guò)卷材涂覆技術(shù)進(jìn)行處理并且存儲(chǔ)在卷材中。為了進(jìn)行說(shuō)明,圖17示出了鏡子10被卷成卷材112,例如為了輸送或運(yùn)輸。

在任何上述實(shí)施例中,漫射層或形成漫射層的膜或涂層102可以是具有前述光散射中心96的分散體的透明聚合物層。后者的光散射中心可以例如是有機(jī)納米顆粒,或者為了獲得最大散射效率和漫射層14的最小可能厚度,還可以是無(wú)機(jī)納米顆粒,例如TiO2,ZnO納米顆粒,其相對(duì)于有機(jī)基質(zhì)具有較大的折射率失配,以及具有小于250nm的平均直徑。這些無(wú)機(jī)納米顆??梢悦馐苡山黆V和/或可見(jiàn)光輻射引起的光催化,如目前工業(yè)納米顆粒供應(yīng)者所做的那樣。

在不同的實(shí)施例中,漫射層14可以包括分散到無(wú)機(jī)基質(zhì)中的納米顆粒(例如無(wú)機(jī)納米顆粒),所述無(wú)機(jī)基質(zhì)例如為硅基材料(例如基于溶膠-凝膠的材料)的玻璃。這種選擇可能意味著使用大型工廠,因?yàn)樗遣Aa(chǎn)工業(yè)的典型情況,但是將具有減少步驟數(shù)量的優(yōu)點(diǎn),從而簡(jiǎn)化工業(yè)過(guò)程并降低成本,使得新工藝與玻璃、回火玻璃、分層玻璃和玻璃鏡生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)過(guò)程略有不同。

此外,圖17典型性地示出了鏡子10的所有上述實(shí)施例,由透明材料制成并且耐大氣劑的保護(hù)層112可以保護(hù)漫射層14。例如,如圖17所示,漫射層14(即膜或涂層102)夾在鋁金屬鏡箔110和保護(hù)層112之間。保護(hù)層112可以例如是無(wú)機(jī)膜或溶膠-凝膠膜,例如硅溶膠-凝膠膜或包含硅微?;蚣{米顆粒的膜。

如上面關(guān)于圖17已經(jīng)提到的。根據(jù)圖17所示的鏡子10是柔性的。如圖18所示的實(shí)施例,鏡子10通過(guò)框架114保持在固定位置,框架114圍繞鏡子10的外周邊,鏡子10具有根據(jù)圖17的實(shí)施例的箔狀柔性。

通過(guò)框架114,鏡子10可以例如相對(duì)于墻壁等保持在固定位置。在某個(gè)實(shí)施例中,基于鋁鏡箔支撐件的色鏡10可以具有多個(gè)穿孔,例如尺寸在1-100mm范圍內(nèi)、優(yōu)選在5-50mm范圍內(nèi)的穿孔,因?yàn)槠浔阌趯⑸R10用于構(gòu)造用作色彩通風(fēng)外立面的建筑外層的應(yīng)用。然而,用于通風(fēng)立面的色鏡10的一些應(yīng)用,或者甚至用于美學(xué)建筑立面,不需要進(jìn)行穿孔。

參考圖13和14,值得注意的是,其中示出的透明板98可以由柔性構(gòu)件(例如透明柔性聚合物膜)代替,使得所得到的鏡子10具有延展性,即,其可以通過(guò)合適的框架保持張緊,所述框架可以例如是用于戶外遮陽(yáng)帳篷的張力結(jié)構(gòu)。因此,當(dāng)使用如圖14和13所示的柔性聚合物膜98時(shí),所得到的色鏡10形成可彎曲成各種形狀的拉伸結(jié)構(gòu),例如,如上所述的凹形或甚至為拋物面形。該特征例如可以用于構(gòu)建運(yùn)動(dòng)洞(sport holes)、SPA、娛樂(lè)公園等中的大的天空狀的天花板,其中不僅確保了天空的景象,而且也確保了太陽(yáng)的景象。

為了形成鏡面,除了使用金屬箔之外,還可以使用涂覆有反射涂層的織物。這種選擇例如可以應(yīng)用在時(shí)裝行業(yè)中以制造天空-太陽(yáng)衣服,其具有可隨照明類型(特別照明的方向類型)改變的外觀,這意味著從確保強(qiáng)烈定向光的晴天大氣條件到對(duì)所有光進(jìn)行漫射的陰天的改變。

最后,圖19示出了一個(gè)實(shí)施例,其中建筑物立面(作為示例,這里為摩天大樓116的立面)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)色鏡10,圖19僅示意性地示出了立面的一部分(即部分118)設(shè)置有鏡子10。根據(jù)本申請(qǐng),當(dāng)由一些定向光(猶如晴天或甚至局部多云的天氣下從太陽(yáng)照射的光)照亮建筑物外觀時(shí),建筑物外表可以表現(xiàn)為一片天空,從而允許基本上改變建筑物的外觀及其與周圍自然和天空的美學(xué)相互作用。雖然鏡子10的上述示例中的任何一個(gè)可以用于至少部分地形成立面(鏡面朝向外側(cè)),但是,圖19示出了部分118由圖18所示類型的鏡子的陣列填充的情況。然而,這種情況不應(yīng)被解釋為排除采用鏡子10的任何其它實(shí)施例提供具有鏡像效果的立面的部分118的情況。

在摩天大樓116的一部分118提供鏡子10的效果可以進(jìn)一步解釋如下:通常,陽(yáng)光照射摩天大樓116的立面。然而,由于鏡子10的漫射層的漫射性質(zhì),望向摩天大樓116的觀察者將感覺(jué)仿佛摩天大樓116后面的天空在由鏡子10覆蓋的部分118處可見(jiàn)。通過(guò)這種措施,摩天大樓116可以因此幾乎被呈現(xiàn)為至少就部分118而言消失,并且該措施可以用于許多目的,例如美學(xué)方面。

最后,圖20示出了形成為分層玻璃板的色板的示例。它與圖16的不同之處只是在于去除了涂層或膜100。也就是說(shuō),圖20示出了易于延展以產(chǎn)生圖16所示色鏡的色板,并且其在建筑和施工環(huán)境中具有相同的優(yōu)點(diǎn):其易于制造,原則上不需要額外的構(gòu)造步驟以形成具有層100的分層玻璃板,同時(shí)假定玻璃板104和106彼此固定以及波長(zhǎng)相關(guān)的漫散射功能。玻璃板可以是浮法或回火玻璃。有趣的是,在建筑物內(nèi),就漫射光的一半而言,圖20的色板用于透射以及“反射”(其在與入射光相同的一側(cè)離開(kāi)色彩組件)。因此,例如當(dāng)采用如圖20所示的色板替換圖3的側(cè)壁處的鏡子10,并且從房間48左側(cè)的相鄰房間照亮該色板,則站在房間48內(nèi)的觀察者將能夠獲得類似于參考圖2所述的太陽(yáng)-天空外觀,其不同之處在于照明器位于相鄰房間內(nèi)。在圖3中由虛線示出的鄰近房間內(nèi)的觀察者會(huì)看到一個(gè)沒(méi)有太陽(yáng)的平面天空。由于分層平板結(jié)構(gòu),在包括兩個(gè)房間的建筑物內(nèi)使用色彩組件將是沒(méi)有問(wèn)題的。

關(guān)于構(gòu)建/制造漫射層的可能方法,可參考上述實(shí)施例,特別是上面關(guān)于圖12所做出的說(shuō)明。

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