[发明专利]带有固定镜片的日光重定向系统

说明书

本发明提供一种日光重定向器，包括：第一镜片阵列，其包括多个基本上平行、均匀间隔、纵向外侧的第一镜片；以及第二镜片阵列，其包括多个基本上平行、均匀间隔、纵向内侧的第二镜片。每个镜片都有法向量。所述外侧的反射镜片的定位为可调节的，从而使得外侧的镜片的法向量保持平行。所述第一镜片阵列可绕所述阳光重定向器的法向量旋转。所述内侧的镜片可以在所有时间一直保持在适当的位置上；或者可以每天在第一和第二固定位置之间被移动两次。

本专利要求享有于2014年4月24日提出的申请号为61/815552的美国临时专利申请的优先权。通过引用这些以及其它外来材料，将其全文并入本文。当通过引用并入的术语的定义或用法，与本文中提供的术语的定义不一致或相反时，以本文所提供的该术语的定义为准。

技术领域

本发明领域涉及光重定向机构，特别是日光重定向机构。

背景技术

下面的描述包括有助于理解本发明的信息。但这里并非承认，本文所提供的任何信息均为现有技术或与现有要求保护的发明有关，或本文明确或隐含引用的任何披露均为现有技术。

通过引用并入本文的国际专利申请WO 2009/000070，描述了一种日光重定向器，其中纵向相邻的多个平面镜通过非拉伸连杆机构相互铰接，以形成柱状阵列(参见本文的图1)。非拉伸连杆机构限制平面镜的移动，使得它们的法向量保持平行。铰接头(参见WO2009/000070，但本文的图1中未示出)使平面镜可相对于两个相互垂直的轴移动，并防止平面镜相对于垂直于另两个轴的第三个轴移动。致动器(参见WO 2009/000070，但本文的图1中未示出)可控地移动平面镜，从而定向平面镜的法向量，使得所述平面镜将入射光反射在所预期的方向。可以自适应控制致动器来移动平面镜追踪太阳，从而将日光持续地重定向到特定的方向，如穿过墙壁开口，从而实现建筑物内部的照明。

如WO2009/000070说明，这样的平面镜阵列可用于建立核心日光照明系统。可以期望的是，薄化处理此类平面镜阵列，以便于将所述阵列安装在建筑物墙壁上或墙壁内。薄的平面镜阵列可由大量的小平面镜构成。但是，这种方法的缺点是，所需平面镜数量的增加与所述阵列的厚度的平方成反比，从而潜在地过高增加了构建合适薄度的阵列所需的成本。因此，阳光重定向器和平面镜阵列仍然有待改进。

发明内容

本发明的主题在于提供一种用于重定向日光的装置、系统以及方法。在本发明主题的一些方面中，日光重定向器包括第一镜片阵列，所述第一镜片阵列包括多个基本上平行或平行、均匀间隔、纵向外侧的镜片。所述日光重定向器还可包括第二镜片阵列，所述第二镜片阵列包括多个基本上平行或平行、均匀间隔、纵向内侧的第二镜片，其中，每个内侧和外侧的镜片都有法向量。可以设想的是，外侧镜片的定位为可调节的，从而使得一部分或全部外侧镜片的法向量保持平行。还可以设想，第一镜片阵列可绕阳光重定向器的法向量旋转。

另外或可替代地，所述内侧的镜片可以保持固定在适当的位置上，或者在两个或多个固定位置之间可移动。另外或可替代地，所述第二镜片阵列可绕阳光重定向器的法向量旋转。

本发明的一些方面中，至少一个内侧的镜片和至少一个外侧的镜片可具有不同的长度，并被设置为使得所述第一镜片阵列为圆形。另外或可替代地，镜片可以将入射光线重定向到所预期的方向，所述所预期的方向与日光重定向器的法向量基本(例如，在20％以内或更优选地，在10％以内，或甚至在5％以内)平行。更进一步地，内侧的镜片的角定向的选取，可使得由外侧的镜片反射到内侧的镜片上的光线被内侧的镜片重定向到所预期的方向，所述所预期的方向与日光重定向器的法向量基本平行。