[发明专利]用于重定向日光的光学结构

说明书

背景技术

管理建筑物内的日光需要注意建筑美学和人为因素两者。日光重定向窗玻璃的量度规定了这些可能相互矛盾的设计要求。用于结合了日光重定向窗的给定空间的照明策略需要最大化可用的日光(其对于位于空间内的多个位置处的观察者可用)、最小化有害的眩光和/或照明颜色不均衡，并且在一些实施方案中，将通过窗用玻璃到外部环境的视野最大化。实现均衡的一种方法是使用由日光重定向光学器件部分地覆盖窗玻璃。部分覆盖通常通过完全覆盖具有日光重定向光学器件的天窗或区域并且不覆盖窗空间的其余部分来实现。

发明内容

符合本发明的用于重定向日光的第一光学结构包括基部、至少两个峰和在基部和峰之间延伸的多个面，其中该多个面中的至少一个面是弯曲的。

符合本发明的用于重定向日光的第二光学结构包括基部、至少两个峰和在基部和峰之间延伸的多个面，其中该多个面中的至少一个面是弯曲的并且基部具有表面漫射体。

符合本发明的用于重定向日光的第三光学结构包括基部、至少两个峰、在基部和峰之间延伸的多个面，其中该多个面中的至少一个面是弯曲的，以及在基部的与峰相反的面上的材料，其中材料和基部之间的界面形成漫射体。

附图说明

附图并入本说明书并构成本说明书的一部分，它们连同具体实施方式一起阐明本发明的优点和原理。在附图中，

图1为具有嵌入式表面漫射体的日光重定向光学结构的图示；

图2示出了用于日光重定向结构的参考平面；

图3为用于光学结构的双峰设计的侧视图；

图4为从10度到45度的图3的双峰设计的透射分布函数的曲线图；

图5为从45度到80度的图3的双峰设计的透射分布函数的曲线图；

图6为图3的双峰设计的炫光、转送效率和光向上重定向和向下重定向的曲线图；

图7为用于光学结构的三峰设计的侧视图；

图8为从10度到45度的图7的三峰设计的透射分布函数的曲线图；

图9为从45度到80度的图7的三峰设计的透射分布函数的曲线图；

图10为图7的三峰设计的炫光、转送效率和光向上重定向和向下重定向的曲线图；

图11为用于光学结构的另一个双峰设计的侧视图；

图12为从10度到45度的图11的双峰设计的透射分布函数的曲线图；

图13为从45度到80度的图11的双峰设计的透射分布函数的曲线图；

图14为图11的双峰设计的炫光、转送效率和光向上重定向和向下重定向的曲线图；

图15示出了图3所示的光重定向光学结构的角度；

图16示出了具有集成式表面漫射体的图3所示的光重定向光学结构；并且

图17示出了在其基部具有漫射体并且在漫射体的与光重定向结构相反的面上具有材料的图3所示的光重定向光学结构。

具体实施方式

本发明的实施方案包括新形式的窗玻璃，其具有面向太阳的日光重定向光学结构，该日光重定向光学结构具有在其上图案化的嵌入式表面漫射体。实施方案包括如下所述的光重定向结构，其一般由由线性的单位单元组成，每个单位单元具有基部、两个或更多个与基部相反的峰以及在基部与峰之间的至少一个弯曲的面。基部和峰之间的其它多个面可以是基本上直的、弯曲的或一系列近似曲线的小平面。

术语“基本上直的”是指由于制造过程引入的不精确性而大部分是直的，但可偏离直线或可有意地具有微小曲率(即大半径)以传播重定向的光的面。

用于包括本文所述那些结构的此类结构的日光重定向光学结构和材料的实施例在2014年10月20日提交的题为“具有减少的炫光的面向太阳的光重定向膜”(“Sun-Facing Light Redirecting Films with Reduced Glare”)的美国临时专利申请序列号62/066302中有所描述，该临时专利申请如同完全阐述一样以引用方式并入本文。日光重定向光学结构的实施例也公开于2014年12月19日提交的题为“用于重定向日光的光学结构”(“Optical Structures for Redirecting Daylight”)的美国临时专利申请序列号62/094626，该专利申请如同完全阐述一样以引用方式并入本文。

受权利要求书保护的光学结构的描述