具有集成人造光源的日光偏转系统

摘要

本发明涉及一种包括百叶窗板(5)的布置的日光偏转系统，所述百叶窗板被排列并形成为：阻挡从外侧(3)相对于水平方向(19)以较高入射角入射的日光；将从外侧(3)相对于该水平方向(19)以较低入射角入射的日光偏转使之朝向室内天花板；以及允许至少沿该水平方向(19)的视觉传达。在此偏转系统中，OLED(8)或者耦合到LED(17)的光学光导(16)附连到百叶窗板(5)或者集成在百叶窗板(5)内，所述OLED(8)或光导(16)在表面被微结构化以将该日光偏转使之朝向该室内天花板。采用这种日光偏转系统，以紧凑方式实现了将日光与人造光组合的室内照明。

权利要求

1.日光偏转系统，

包括百叶窗板(5)的布置，所述百叶窗板被排列并形成为：-阻挡从外侧(3)相对于水平方向(19)以较高入射角入射的日光，-将从外侧(3)相对于该水平方向(19)以较低入射角入射的日光偏转使之朝向室内天花板，以及-允许至少沿水平方向(19)的视觉传达，其中OLED(8)或者耦合到LED(17)的光学光导(16)附连到所述百叶窗板(5)或者集成在所述百叶窗板(5)内，所述OLED(8)或光学光导(16)在表面处被微结构化以将该日光偏转使之朝向该室内天花板。

2.如权利要求1所述的日光偏转系统，

其中所述OLED(8)被分段，在每个百叶窗板(5)处提供并排的若干OLED区段(10)，所述OLED区段(10)是可控的以相互独立地发光。

3.如权利要求1或2所述的日光偏转系统，其中每个百叶窗板(5)包括至少两个部分，在外侧(3)的所述百叶窗板的第一部分形成为具有阻挡以较高角度入射的日光的第一表面区域，以及在内侧(4)的所述百叶窗板的第二部分形成为具有用于将以较低角度入射的日光偏转使之朝向该室内天花板的第二表面区域。

4.如权利要求3所述的日光偏转系统，

其中所述OLED(8)或光导(16)被布置在该第二表面区域。

5.如权利要求4所述的日光偏转系统，

其中另外的OLED(9)布置在该第一表面区域或者该第一表面区域的指向外侧的一部分，所述另外的OLED(9)被分段且是单独可控的，从而允许该偏转系统的所述另外的OLED(9)作为显示器来操作。

6.如权利要求1所述的日光偏转系统，

其中所述OLED(8)被分段，提供若干单独可控的OLED区段(10)，以允许该偏转系统的OLED(8)作为显示器来操作。

7.如权利要求1所述的日光偏转系统，

其中所述OLED(8)或光导(16)被微结构化以在表面处形成微棱镜(15)。

8.如权利要求1所述的日光偏转系统，

其中所述光导(16)包括光散射结构(18)。

9.如权利要求1所述的日光偏转系统，

其中光散射结构(18)被应用到所述光导(16)的表面。

说明书

具有集成人造光源的日光偏转系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包括百叶窗板布置的日光偏转系统，所述百叶窗板被排列并形成为阻挡从外侧相对于水平方向以较高入射角入射的日光，从而将从外侧相对于水平方向以较低入射角入射的日光偏转使之朝向室内天花板，以及允许至少在水平方向的视觉传达。

背景技术

[0002] 室内照明用的日光偏转系统在过去几年受到愈来愈多的关注，这是因为一方面它们能够节能并且能够几乎不依赖于太阳位置来提供有利的室内照明条件。与通常已知的百叶帘不同，光偏转系统提供了针对相对于水平方向以较高入射角入射的太阳光的眩光屏蔽，即，当太阳在其最高位置附近时，将太阳光阻挡或反射回到外部。这也避免了由太阳引起的房间过热。在相对于水平方向的较低入射角，光偏转系统的百叶窗板偏转太阳光使之朝向室内天花板，由此也避免因为太阳光的任何眩光。同时，至少沿水平方向的视觉传达得以维持。

[0003] 在DE 10016587A1中公开了这种已知的日光偏转系统的示例。该文件的日光偏转系统还包括从内部照明偏转系统的人造光源，从而在日光不充足的情形下改善室内照明。为了将分离布置的光源的人造光反射到内部，此光偏转系统的百叶窗板包括用于人造光的特别排列和形成的反射表面。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种允许以更紧凑的方式组合使用日光和人造光的日光偏转系统。

[0005] 此目的通过如权利要求1所述的日光偏转系统来实现。此日光照明系统的有利实施例为从属权利要求的主题，或者在说明书的后续部分中描述。

[0006] 所提出的日光偏转系统包括百叶窗板或障板的布置，所述百叶窗板或障板被排列并形成为阻挡从外侧相对于水平方向以较高入射角入射的日光，将从外侧相对于水平方向以较低入射角入射的日光偏转使之朝向室内天花板，以及允许至少沿水平方向从内部到外部的视觉传达。有机发光二极管(OLED)或光学光导附连到百叶窗板或集成在百叶窗板内。光学光导耦合到发光二极管(LED)且优选地包括光散射结构。OLED或光导在它们的表面处被微结构化，从而将从外侧以所述较低入射角入射的日光偏转使之朝向室内天花板。较高入射角优选地为相对于水平方向的≥45°的角。较低入射角优选地为相对于水平方向的＜45°的角。

[0007] 根据所提出的日光偏转系统，外部太阳光在强阳光时段被阻挡或往回反射，且以低角度入射的太阳光被偏转使之朝向室内天花板。利用此集成或附连的OLED或LED耦合光学光导，当太阳光不足以用于室内照明时，产生用于室内房间照明的人造光。本发明的主要方面在于光导或OLED的表面的微结构化。由于微结构化，相对于公知的无此集成光导或OLED的日光偏转系统而言，太阳光到室内天花板的偏转得以保证且没有被劣化。该微结构甚至可以提高以所述较低角度入射的太阳光朝向天花板偏转的效率。由于OLED和光导的属性，这种微结构化是可行的。光导由光学透明材料制成，该材料可以是例如玻璃材料或透明塑性材料。在任何情况下，使用已知技术，诸如电化学工艺、光刻和蚀刻、嵌入微颗粒或印刷，可以容易地使该材料被微结构化。这同样适用于附连或集成的OLED。OLED一般由夹置在两个电极结构之间的有源发光材料形成。此夹层布置在透明基板上，该透明基板也可以是玻璃或透明塑性材料的。使用这种透明基板作为OLED的发光侧，此基板可以按与上述光导相同的方式被微结构化。

[0008] OLED以及光导可以制作成至少遵从实现期望日光偏转效果所需的百叶窗板的任何宏观形式。百叶窗板的详细构造不是本发明的一部分。附连或集成的OLED或光导可在日光偏转系统中与任意类型百叶窗板一起使用。

[0009] 在有利实施例中，OLED被分段以提供并排的若干OLED区段于每个百叶窗板上。这些OLED区段被单独电接触从而能够相互独立地发光。这种分离控制允许与适当控制装置一起利用这些OLED区段来产生感兴趣的发光效果。OLED区段也可以被调整尺寸和布置成使得整个日光偏转系统可用于标志牌，例如作为室内或室外显示器，诸如用于营造气氛、用于广告，或者作为信息或娱乐介质。

[0010] 在本发明的另一实施例中，百叶窗板被设计成具有至少两个部分，其第一部分被排列和形成为阻挡以较高入射角(即，以太阳的高齿廓角(profile angle))入射的日光，其第二部分被排列和形成为将以较低入射角(即，以较低齿廓角)入射的太阳光偏转使之朝向室内天花板。第一部分提供指向外部的第一表面区域。第二部分朝向内部连接，具有适当的表面以用于偏转太阳光。具有微结构化表面的OLED或光导被布置在此第二表面区域。

[0011] 在另一实施例中，附加的OLED被集成或附连在第一表面区域或者第一表面区域的指向外部的部分。这些附加OLED优选地未被微结构化，但是被分段且是单独可控的，以允许该偏转系统可用于标示牌来操作，例如作为显示器。使用指向外部的充分地分段或像素化的OLED，该光偏转系统可用作用于广告的显示器或者用作供外部人们使用的信息或娱乐介质。这需要控制装置来动态地控制各个OLED区段以提供期望的显示效果。

[0012] 在使用耦合到LED的光导的实施例中，LED优选地布置在百叶窗板的一个或两个短侧边，以将发射的光耦合到光导内。光导优选地包括内部或外部光散射结构以改进传输光穿过自由表面到光导外部的发射。这些结构可以遍及光导均匀地分布以提供均匀的光发射。也可以按照均匀或不均匀模式仅仅局部地提供这种结构，用于以与期望模式类似的结构的局部发射。此结构可以是嵌在光导内的单一颗粒或者颗粒组。该结构也可以由应用到光导表面的涂料或者散射层形成。穿过表面的光发射也可以受到光导表面上的微结构的影响。

[0013] 根据本发明的日光偏转系统将形式为OLED或LED耦合光导的人造光源集成到偏转系统的部件内并利用了OLED和光导的特定属性，尤其是利用了基板的微结构化可能性。通过将OLED或光导集成在偏转系统的百叶窗板内，偏转廓形的设计要求显著放松。其他不使用的表面可以被利用以改善房间照明并允许营造气氛效果。另外，OLED可以布置在指向外部的表面处并分割成小区段或片(tile)。通过与显示器类似地动态驱动此像素化偏转系统，该偏转系统可以用于例如广告或者诸如光效果的其他事件。

[0014] 本发明的这些和其他方面将根据下文所描述的实施例而显现并参照这些实施例而得以阐述。

附图说明

[0015] 下面将结合附图通过示例来描述所提出的日光偏转系统，而不限制由权利要求限定的保护范围。附图图示出：

[0016] 图1根据本发明的日光偏转系统的示意性侧视图；

[0017] 图2根据本发明的日光偏转系统的另一示意图；

[0018] 图3本发明日光偏转系统内使用的OLED的示意图；以及

[0019] 图4根据本发明的日光偏转系统内使用的LED耦合光导的示意图。

具体实施方式

[0020] 所提出的日光偏转系统示意性地在图1中予以描绘，图1示出该偏转系统的一个可行示例。该图以侧视图示出示例性偏转系统1。偏转系统1布置在窗户2后面，该窗户将建筑物的外部3与内部4分隔开。偏转系统由不透明材料的若干百叶窗板5组成，这些百叶窗板按照已知方式布置成相互平行地在窗户处水平延伸。在图1中，这些百叶窗板5以其最长延伸体垂直于纸面地延伸。

[0021] 从图中可看出，百叶窗板5包括具有不同功能的两个部分。具有槽状结构的外侧部分被设计成将相对于水平方向19以陡峭角度入射的太阳光反射回到外部。此被阻挡的太阳光6在图中标示为一个单一太阳光束。百叶窗板5的内侧第二部分被排列并形成为将相对于水平方向19以较低角度入射的太阳光偏转使之朝向建筑物或房间内部的天花板。此偏转的太阳光7在图中也标示为一个单一太阳光束。

[0022] 在当前示例中，OLED 8附连到将太阳光偏转使之朝向房间的室内天花板的百叶窗板5的表面。为了确保此偏转，OLED 8在它们的表面处被微结构化以允许或者甚至改善此偏转。此微结构在图1中未被描绘。另一方面，例如如果日光不足，特别是在夜晚时，OLED 8可被驱动以发射光用于内部附加照明。在这种情况下，如图中另一单一光束所标示，由OLED8发射的人造光20的一部分直接照射天花板，而另一部分在上方相邻百叶窗板的底部处被向下反射。OLED 8通过集成在百叶窗板5内的薄导体而被电接触。

[0023] 在图1的示例性实施例中，用于阻挡或者反向反射太阳光的百叶窗板5的第一部分提供了指向外部3的表面部分，此情形下为向下方向。在其表面处未微结构化的另外的OLED 9附连到这些表面部分，以在夜晚提供外侧照明效果。这些另外的OLED 9可以被分段并被电接触从而被单独地驱动。在这种情况下，OLED区段可以类似显示器那样被动态驱动以为外部提供期望信息、效果或者广告。

[0024] 微结构化的OLED 8可以按相似方式被分段并驱动，从而为内部提供这种显示。

[0025] 图2为示出OLED的可行分段的示意图。OLED区段10被并排地布置在百叶窗板5上且可以单独地被控制从而提供显示光系统。用于阻挡和偏转日光的百叶窗板所需要的几何形式在此图中未示出。

[0026] 图3以示意性切面图示出可以在根据图1的偏转系统中使用的OLED 8的示例。OLED 8由夹置于两个电极11、12之间的有源发光有机材料13组成。如本领域所知，此夹层结构安装在光学透明基板14上。阴极12优选地由光学反射金属性材料、例如铝制成。阳极11可由光学透明材料、例如ITO制成或者可以形成为类似格栅的结构以允许透射所产生的光。这种OLED也称为底发射OLED，因为发射被引导穿过由玻璃或光学透明塑性材料制成的透明基板14。从图3可以看到，透明基板14的表面被微结构化以形成微棱镜15。这些微棱镜15被调整尺寸使得以较低角度入射在此基板的表面上的日光被偏转从而朝向布置了偏转系统的房间的内天花板。此偏转的物理机制为日光在空气和微棱镜15之间界面处的全反射。

[0027] 在所提出的偏转系统中，这种OLED 8可以例如通过胶粘而附连到百叶窗板5。也可以直接形成OLED百叶窗板5。在这种情况下，基板14必须足够硬以允许其用作百叶窗板且下电极12必须充分地不透明以阻挡光。在这样的实施例中，也可以在阴极12上提供附加保护层。

[0028] 图4示出光导16附连到百叶窗板5的示例。图4的上部分为具有附连的光导16的简化百叶窗板5的示例性切面图。该切面是沿着百叶窗板5的纵轴。在百叶窗板5的两个短侧边，LED 17布置成将人造光耦合到光导16内。光导16由具有反射涂料的应用层18的玻璃或光学透明塑性材料制成。这层确保经过光导的光也被发射穿过光导16的上表面。

[0029] 图4的下部分示出此结构的俯视图。从此示例中光导16的俯视图可以看到，布置在百叶窗板的较短侧边的若干LED 17。可以使用此光导16连同用于生成光的LED 17来替代图1中的OLED 8。在图4的示例中，光导16的表面结构未示出。此结构与图3的基板14的表面结构相同。

[0030] 作为一个示例，驱动OLED和/或LED光源所需的电力可以通过连接到电源的拉绳21来供应。拉绳可由导电材料制成或者可包含导线。在另一实施例中，电源可以集成在百叶窗板5内。本领域技术人员也可以考虑将驱动电压供应到光源的可替代方案。

[0031] 尽管在附图和前述说明中已经详细地示出和描述了本发明，但是这些说明和描述应视为是说明性或示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。上文中以及权利要求中描述的不同实施例也可以组合。通过研究附图、公开和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现对所公开的实施例的其他变型。例如，光导可以不仅附连到百叶窗板，还可以形成该百叶窗板。一般而言，百叶窗板可以是固定的或可移动的，特别是可绕其纵轴旋转。可旋转的百叶窗板允许进一步调适入射太阳光的角度。尽管在所示示例中，百叶窗板表面为平坦表面，不过这些表面也可以是弯曲的。

[0032] 在权利要求中，不定冠词“一”或“一个”(“a”或“an”)不排除多个。在互不相同的从属权利要求中列举了某些措施这个起码的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制这些权利要求的范围。

[0033] 附图标记列表

[0034] 1日光偏转系统

[0035] 2窗户

[0036] 3外部

[0037] 4内部

[0038] 5百叶窗板

[0039] 6被阻挡的太阳光

[0040] 7被偏转的太阳光

[0041] 8具有微结构化表面的OLED

[0042] 9用于外部照明的OLED

[0043] 10OLED区段

[0044] 11阳极

[0045] 12光反射阴极

[0046] 13发光材料

[0047] 14光学透明基板

[0048] 15微棱镜

[0049] 16光导

[0050] 17LED

[0051] 18光反射涂料层

[0052] 19水平方向

[0053] 20人造光

[0054] 21拉绳