[发明专利]包括棱柱形层堆叠的准直器以及包括这种准直器的照明单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括棱柱形层的准直器并且涉及一种包括光源和这种准直器的照明单元。

背景技术

现有技术中已知具有光学活性层的照明单元或照明器。例如，US7631980的目标是一种照明器，该照明器包括光源和位于光源前面的照明面板，其中照明面板的外侧(前侧)具有轮廓化表面从而将所透射的光辐射主要引导到预定区域，其中光辐射相对于与照明面板的平面垂直的方向具有相对小的角度，并且其中，特别是当该照明器需要在所述预定区域内产生具有相对高强度的光辐射时，相对于照明面板的平面成小角度的光辐射被减小。为了实现这个目标，在照明面板的透明材料中嵌入不那么透明的材料的壁，所述壁基本上垂直于所述照明面板的平面延伸并且优选地延伸跨过照明面板的整个厚度，即，跨过照明面板的透明材料的厚度。根据US7631980，发现这种壁是进一步减少来自照明面板的不合适的光辐射的有效手段。

此外，根据US7631980，已经发现相对于照明面板的平面以较小的角度在照明面板的前面离开所述轮廓化表面的光辐射引起不合适的眩光，并且循着穿过照明面板的材料的长路径。对于照明面板的透明材料中的特定光线，特别是相对于照明面板的平面以小角度被引导的光线，这种长路径是可能的。根据US7631980，这种光线看起来是轮廓化表面的结构的不期望的副作用。这种不期望的光线也可能由照明面板的表面上的灰尘和其它颗粒对光辐射的反射或散射引起，或者由照明面板的材料中的损坏或不规则引起。

发明内容

在各种应用中照明器常常需要满足许多要求。一个重要的要求与下述有关：在照明器被安装到天花板时，有多少光相对于法线以大角度从照明器出射。这种光也称为眩光，并且称为UGR(同一眩光指数)的度量用于量化眩光的量。

存在一些减少眩光的光学方法，并且其中之一利用微透镜光学板。例如由Jungbecker制造的微透镜光学板基本上允许光通过而不这样导致在大角度的眩光，但是它们也将光反射回光源内。如果这种反射光被有效再利用，则它可以有第二次或第三次机会穿过MLO(微透镜光学)板。这种效应非常类似于LCD背光中的BEF箔。BEF代表亮度增强箔，该命名由3M用来指具有90°的顶角的棱柱形箔。

向下准直光的劣势是房间中的垂直表面，就像脸一样，不是那么好地被照射。照明器的最佳束恰好地平衡垂直照明而没有太多大角度的光发射。术语“大角度”主要指相对于法线超过65°的角度。

因此可以使用MLO板，但是它们可能较厚并且也可能制造起来较昂贵，因为它们可能需要在大表面上形成三维结构。

因此，本发明的一方面是提供一种可替换的准直器以及一种使用这种准直器的可替换的光源，所述准直器和光源优选地还至少部分避免上述缺点中的一个或多个。

本发明提出了一种由(至少)两层构成的诸如箔的系统。在实施例中，最下面的层可以具有平坦表面并且具有棱柱形顶部界面。第二层具有棱柱形面，但是在与第一层中的棱柱的取向垂直的方向上。因此，本发明提出了由(线性)棱柱形结构构成的多个光学层。通过按交叉取向布置这种材料的两个层，所获得的强度分布可以等于现有MLO板的强度分布。所述各层可以类似于各BEF层(亮度增强膜)。棱柱的节距可以从10微米变化到几个毫米。这种系统的优点可以在于，它仅仅需要简单制造工艺。例如，可以应用浮雕处理(embossing)。此外，可以获得薄且/或柔性的准直器。

因此，在第一方面，本发明提供了一种准直器(或准直器箔或准直器板)，其包括：第一准直器面和相对的第二准直器面，以及堆叠区域(此处也称为堆叠)，其中该堆叠区域包括(a)具有第一棱柱形顶面的第一层(此处也称为“第一棱柱形层”)，该第一棱柱形顶面具有多个1D(一维地)布置的第一棱柱，该第一棱柱具有(平行布置的)第一棱柱轴；以及(b)具有第二棱柱形顶面的第二层(此处也称为“第二棱柱形层”)，该第二棱柱形顶面具有多个1D布置的第二棱柱，该第二棱柱具有(平行布置的)第二棱柱轴，其中该第一棱柱轴和该第二棱柱轴呈交叉配置，其中在从第一准直器面到第二准直器面的方向上，第一棱柱形顶面上游的材料的折射率大于第一棱柱形顶面下游的材料的折射率(即，靠近(虚构的)光源—此处位于第一棱柱形顶面的上游侧—的材料所具有的折射率大于远离(虚构的)光源—此处位于第一棱柱形顶面的下游侧—的材料的折射率)，并且其中第二棱柱形顶面上游的材料的折射率大于第二棱柱形顶面下游的材料的折射率(即，靠近(虚构的)光源—此处位于第二棱柱形顶面的上游侧—的材料所具有的折射率大于远离(虚构的)光源—此处位于第二棱柱形顶面的下游侧—的材料的折射率)。