[发明专利]光重新定向构造

说明书

技术领域

本发明整体涉及光学构造，特别是用于重新定向光的构造。

背景技术

多种方法能用来减少建筑物中的能量消耗。在所述方法当中，被考虑且应用的方法是更有效地利用阳光以在建筑物内部提供照明。一种用于在如办公室等建筑物的内部供应光的技术是对进来的阳光进行重新定向。因为阳光以朝下的角度进入窗，所以许多这种光并非可用于照明房间。然而，如果可以使进来的朝下光线重新定向为朝上，使得它们照到顶篷，则光可以更有效地用于照亮房间。

发明内容

本发明公开了用于将如阳光等光重新定向在可用方向上的技术和制品。包括光控构造及其制备方法、以及由这些构造制得的制品。

本发明公开了包括光学基板的光控构造，所述光学基板具有第一主表面和与所述第一主表面相背的第二主表面，其中所述第一主表面包括具有不对称结构的微结构化表面，其中所述不对称结构包括有序排列的多个多面折射棱镜，其中每个多面折射棱镜的横截面包括4个侧边（侧面A、B、C和D），使得：所述多面折射棱镜的侧面A平行于且邻接所述光学基板的所述第一主表面；所述多面折射棱镜的侧面B接合至侧面A，并且设计为对在垂直于侧面A的水平线上方以15-80°角度入射到所述光学基板的所述第二主表面上的光线产生全内反射；所述多面折射棱镜的侧面C与侧面A接合；并且所述多面折射棱镜的侧面D连接至侧面C和侧面B，并且设计成将自侧面B反射的光线基本上重新定向在远离侧面B并且朝向侧面C和/或D的方向上。

本发明还公开了包括第一窗用基板、附接到所述基板的光控构造和第二窗用基板的制品，所述光控构造包括具有第一主表面和与所述第一主表面相背的第二主表面的光学膜，其中所述第一主表面包括具有不对称结构的微结构化表面，所述不对称结构包括有序排列的多个多面折射棱镜，并且第二窗用基板结合至光学膜的结构化第一主表面的基本上所有的结构。

附图说明

图1示出本发明的光重新定向构造的横截面视图。

图2示出本发明的光重新定向构造的横截面视图。

图3示出本发明的光重新定向构造的横截面视图。

图4示出本发明的光重新定向构造的顶视图。

图5示出本发明的光重新定向构造的顶视图。

图6示出本发明的光重新定向构造的顶视图。

图7示出本发明的光重新定向构造的顶视图。

具体实施方式

窗和类似构造用来为建筑物中的房间、走廊等提供自然阳光。然而，自然阳光落到窗上的角度使得通常光不能穿入房间或走廊深处。另外，由于进来的光可能会在靠近窗处具有令人不悦的强度，可能导致靠近窗坐着的用户关闭百叶窗、盲板或者窗帘，因而消除该潜在的房间照明来源。因此，期望提供可以将阳光从正常入射角度重新定向至朝向房间或走廊的顶篷方向的构造。

因此，希望对窗进行构建，所述窗具有构建到其中的重新定向阳光的特征。仍然需要可以构建到基板如窗之中并且在有用方向上如朝向房间的顶篷重新定向光、特别是阳光从而为房间提供照明的光控构造，如膜或玻璃面板。由于许多窗包括至少2层窗用基板如玻璃，因而可以在窗用基板之间层合光控膜。膜的使用允许通过简单的层合步骤将光重新定向功能构建到窗中，而无需蚀刻或以其他方式永久性地物理改变窗基板。另外，光控膜可以起到另外的功能，例如耐粉碎性和红外反射。作为另外一种选择，可以将光控特征直接构建到一个或多个窗用基板中，而无需使用另外的膜层。

光重新定向构造包括光学基板，所述光学基板包括第一主表面和第二主表面，在所述第一主表面上具有微结构化表面。微结构形成多个不对称的多面折射棱镜的有序排列。在一些实施例中，光学基板包括光学膜，在其他实施例中，光学基板包括窗用基板如玻璃。可以制得光学构造，其包括层合在两个窗用基板之间的光重新定向膜，或者在所述光学构造中光重新定向窗用基板与第二窗用基板层合。

如本文所用的术语“光学基板”是指至少视觉上透明的、可以是视觉上澄清的并且还可以产生另外的光学效果的基板。光学基板的例子包括光学膜和窗用基板例如玻璃板。

如本文所用的术语“光学膜”是指至少视觉上透明的、可以是视觉上澄清的并且还可以产生另外的光学效果的膜。另外的光学效果的例子包括例如光漫射、光偏振或者某些波长的光的反射。