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漫射光的光柵的制作方法

文檔序號:2816096閱讀:460來源:國知局
專利名稱:漫射光的光柵的制作方法
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漫射光的光柵
本發(fā)明涉及包含能使來自室外的光以所需方向朝室內(nèi)(通常天花板)
變向的元件(616ments)的建筑物用玻璃板的領(lǐng)域。當(dāng)要偏轉(zhuǎn)的光是可見太 陽光時(shí),這種類型的玻璃板常被列為"自然采光的(daylighting)"。
由于在室內(nèi)更有效利用外部光線以致可減少人工照明的事實(shí),這種 類型的玻璃板通常被認(rèn)為有助于節(jié)能。
US 5,009,484教導(dǎo)了包含由凸起的平行列構(gòu)成的衍射光柵的玻璃 板。該文獻(xiàn)指出,該光柵通常造成引起表現(xiàn)為色彩分離的光衍射。這種 效果不是特別希望的。為限制這種現(xiàn)象的程度,同一文獻(xiàn)建議(參見其附 圖3)垂直并置三個(gè)連續(xù)的光柵(對于三種基本顏色的每種),以使這三種 顏色的出射光束在天花板上混合以重新形成無色照明區(qū)域。這三個(gè)連續(xù) 光柵具有以單調(diào)方式和依精確次序進(jìn)行改變的不同周期性。該文獻(xiàn)還指 出,這三個(gè)連續(xù)光柵可換成單光柵,其周期性從該單光柵的一端到另一 端以單調(diào)方式變化。該專利所教導(dǎo)的解決方案在一定程度上有效,但不 阻止所有虹彩色形成。此外,在該文獻(xiàn)中,漫射構(gòu)件是傾斜的,任選地 可變的,并具有可變深度,這使得在大面積上的低成本工業(yè)制造非常困 難。
本發(fā)明涉及限制光的各種顏色的表觀分離并產(chǎn)生具有與入射光基 本相同顏色(沒有偏轉(zhuǎn)光的顯著表觀虹彩色)的照明(通常在天花板上)的 表面光柵。因此,如果入射光對肉眼而言基本無色,則出射光也如此。 合意的是,偏轉(zhuǎn)光依據(jù)該光柵的單一級(通常地,光柵的1級)也是無色 的,因?yàn)榉駝t這會(huì)產(chǎn)生各種分離的照明區(qū)域(如果光線被投射到天花板 上,則在天花板上產(chǎn)生這些區(qū)域),其中一些區(qū)域不在合理位置,這可能 是不美觀的。
根據(jù)本發(fā)明,在透明基底的表面上并沿著在平行于所述表面的方向 上,通過#皮4斤光指凄史R2的線型基本區(qū);或(domains S16mentaires lin6aire) 隔開的折光指數(shù)R1的線型基本構(gòu)件(motifs 616mentaires lin6aires)形成包 含至少兩種折光指數(shù)Rl和R2交替的光柵,所述構(gòu)件(motifs)和區(qū)域 (domains)在幾何上彼此互補(bǔ)。這些構(gòu)件和區(qū)域由于彼此鱗狀排列 (imbriquent)而在幾何平面上互補(bǔ)。因此,僅限定折光指數(shù)為Rl的構(gòu)件的幾何形狀就足夠了,因?yàn)檎酃庵笖?shù)為R2的區(qū)域填充位于這些構(gòu)件之
間的所有空間。元件的幾何由它們的重心、由它們在與基底平行的平面
中的寬度L、由相鄰構(gòu)件之間的一個(gè)重心與另一重心的距離d和由它們 的深度p進(jìn)行限定。
本發(fā)明的基底甚至可以是透明的,這意味著那么可以清晰地透過它 觀看,而物體看起來沒有變形(diffus)或模糊,并且無論觀測者的視角如 何都如此。如果構(gòu)件的寬度沿整個(gè)光柵保持基本恒定,則直視透明度更 好。本發(fā)明的成列光柵因此僅對變向光(lumAre redirg6e)具有漫射效應(yīng)。 包含光柵的透明基底使一部分入射光轉(zhuǎn)向到所需方向(光柵的1級(ordre l)),例如朝天花板。同時(shí),它能使其余入射光在不偏轉(zhuǎn)的情況下透過(光 柵的0級(ordre0))。本發(fā)明的透明基底包含漫射變向光以使該光不表現(xiàn) 出明顯的表觀虹彩色的光柵。在1級中的透射(變向光)不隨著單一方向 發(fā)生,而是在寬的角度范圍內(nèi)發(fā)生。相反,如果元件的寬度L基本恒定, 則未變向地透射的光沒有漫射。因此,0級中的透射在與入射光線相同 的方向上發(fā)生。本發(fā)明的基底因此對觀測者而言是直視透明和非漫射 的。
一部分光線:陂變向(即偏轉(zhuǎn)),無論其入射角如何。該光柵漫射偏轉(zhuǎn)
的光線。如果該光線的入射角被定義為是基底的垂線與光方向之間的角 度(對應(yīng)于圖2中所示的角度e),則變向光是總透射光(透過該基底)的10
至50%,特別是對入射角大于30。的光而言。因此,本發(fā)明更可用于在
的地球綽度的房屋中裝配玻璃板(垂i"安置)。'' ''
根據(jù)本發(fā)明,相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d從光柵一邊到另一邊以 非單調(diào)方式變化。術(shù)語"非單調(diào),,意味著,從光柵一邊到另一邊時(shí),該
距離不是僅僅提高或降低。相反地,從光柵一邊到另一邊時(shí),這種距離 d較大值與較小值交替。
因此,本發(fā)明首先涉及可以是直視透明的基底,在其表面上包含由 至少200個(gè)構(gòu)件成列的光柵,所述構(gòu)件被折光指數(shù)不同于這些構(gòu)件的區(qū) 域隔開,相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d從光柵一邊到另一邊以非單調(diào)方 式變化,從而對于任何由50個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組,或甚至任何由20個(gè) 連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,所迷組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d比所述 組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d的平均距離dm的至少大一倍和至少小一倍,其中dm為75納米至200微米。因此,無論在光柵上選擇的由 50個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組或甚至由20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組是什么樣的, 都可以發(fā)現(xiàn),距離d在該組內(nèi)不是恒定的。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的光柵中,相同的并列構(gòu)件形成由3至15個(gè)構(gòu) 件,優(yōu)選3至7個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的區(qū)塊(bloc)。因此,區(qū)塊的特征為構(gòu)件之 間從重心到重心的相等距離。從區(qū)塊內(nèi)部開始,構(gòu)件之間的距離一改變—,
就脫離該區(qū)塊??梢灾苯訌囊粋€(gè)區(qū)塊轉(zhuǎn)到另一區(qū)塊,以使兩個(gè)區(qū)塊接合 處的構(gòu)件構(gòu)成兩個(gè)區(qū)塊的一部分。但是,兩個(gè)區(qū)塊之間的距離也可以不 同于這些區(qū)塊之一或另一個(gè)的構(gòu)件之間距離。在這種情況下,不存在同 時(shí)屬于兩個(gè)區(qū)塊的構(gòu)件。優(yōu)選地,光柵的至少80%,甚至至少90%的構(gòu) 件構(gòu)成區(qū)塊的一部分。 一區(qū)塊包含最少3個(gè)構(gòu)件和在這三個(gè)構(gòu)件之間的 兩個(gè)相等間隔。由n個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的區(qū)塊含有n-l個(gè)間隔。如果說該光柵 的至少80%的構(gòu)件都構(gòu)成含3至15個(gè)構(gòu)件的區(qū)塊的一部分,這意味著, 在該光柵內(nèi)可能散布著由多于15個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的孤立區(qū)塊。如果由多于 15個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的"孤立區(qū)塊"含有多于20個(gè)構(gòu)件,其與下述概念相容, 依據(jù)該和無念,對于任何由50個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,所述組的相鄰 構(gòu)件的重心之間的距離d比所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d的平 均i 巨離dm大至少一次和小至少一次。
考慮到優(yōu)選區(qū)塊的這一概念,可以說,該光柵的結(jié)構(gòu)優(yōu)選進(jìn)行局部 組織化(organis6e)。這種局部組織化的效果,特別是寬度L的恒定性質(zhì) 的效果是直視透明而無漫射。透明基底被定義為其吸光性質(zhì)接近傳統(tǒng)玻 璃板的基底,透過該基底觀看到的物體不會(huì)看起來模糊。
該光柵通常包含總共多于100,000個(gè)構(gòu)件,更通常多于1,000,000 個(gè)構(gòu)件。
在由連續(xù)構(gòu)件(50或甚至優(yōu)選20個(gè))構(gòu)成的組中,相鄰構(gòu)件之間的 平均距離dm被定義為所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的所有距離d的總 和與該組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離數(shù)目的比率。
由50個(gè)或甚至優(yōu)選20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組或甚至任何的由50個(gè) 連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組或甚至任何的由20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組內(nèi)的d的變 化可能更多是超過比dm大一次和比dm小一次。特別地,當(dāng)從該組的 一邊到該組的另一邊時(shí),d可能比所述組內(nèi)的距離d的平均距離dm大 至少兩次和小至少兩次,d比dm大的那兩次:故d比dm小的那一次隔開,
6d比dm小的那兩次一皮d比dm大的那一次隔開。這種交替頻率還可以甚 至更大。
在任何由50個(gè)或優(yōu)選甚至20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組內(nèi),d圍繞該組 的dm變化,同時(shí)至少兩次與dm偏離至少數(shù)值y,其中至少一次高于 dm+y,至少一次低于dm-y。 y的數(shù)值取決于尋求偏轉(zhuǎn)的波長范圍。 一般 可以說,其為至少5。/。dm,更通常至少10。/odm。
數(shù)值d圍繞dm變化,同時(shí)通常保持在dm+x至dm-x的范圍內(nèi),值 x取決于尋求偏轉(zhuǎn)的波長。通常,x為最多50% dm,更通常地最多20% dm。
無論是該光柵的任何由50個(gè)或優(yōu)選甚至20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組, 該組的數(shù)值dm具有大致為尋求偏轉(zhuǎn)的射線波長的數(shù)值。 我們要指出,光射線基本具有下列波長 紫外線150至400納米 可見光400至800納米 紅外線800納米至10(H斂米
無論是由50個(gè)或優(yōu)選甚至20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組,在尋求偏轉(zhuǎn)的 波長的1/2和波長的兩倍之間選擇數(shù)值dm。該數(shù)值dm因此始終位于75 納米和200微米之間。通常,無論是由50個(gè)或優(yōu)選甚至20個(gè)連續(xù)構(gòu)件 構(gòu)成的組,dm位于100納米至20孩i米之間。
如果尋求偏轉(zhuǎn)的是可見光,優(yōu)選在200至600納米范圍內(nèi),優(yōu)選在 300至500納米范圍內(nèi)選擇dm。為了偏轉(zhuǎn)可見光,dm優(yōu)選高于或等于 200納米,甚至高于或等于300納米。為了偏轉(zhuǎn)可見光,dm優(yōu)選小于或 等于600納米,甚至小于500納米,再更優(yōu)選小于或等于450納米。如 果dm太高,特別是高于500納米,未偏轉(zhuǎn)的透射光較不強(qiáng)烈,此外, 使光柵的更高級可見,這意味著偏轉(zhuǎn)光在幾個(gè)位置較不強(qiáng)烈。
盡管不排除它們是傾斜的,但這些構(gòu)件通常是不傾斜(本領(lǐng)域技術(shù)人 員會(huì)說"閃耀"),即相對于與基底垂直并穿過構(gòu)件重心的直線是對稱的。
如果用DM表示整個(gè)光柵(不僅是其50或20個(gè)構(gòu)件)的d的平均值, 例如,從光4冊一邊到另一邊的d波動(dòng)可以浮皮確定并且遵循圍繞數(shù)值DM 的正弦曲線。但是,這種波動(dòng)可以是無規(guī)。在這種情況下,表示d圍繞 DM的分布的曲線是高斯曲線型的。在這種情況下,該光柵沒有周期性。 在尋求偏轉(zhuǎn)的波長的1/2和兩倍之間選擇數(shù)值DM。該數(shù)值DM因此始微米之間,且通常在100納米至20孩i米之間。已 經(jīng)看出,所述構(gòu)件優(yōu)選以區(qū)塊形式分組。對整個(gè)光柵而言,L優(yōu)選是恒定或基本恒定的。但是,L可以圍繞 平均值Lm變化,該變化優(yōu)選小于Lm的50%。該寬度L因此可以在0.5Lm 和1.5Lm之間變化。光柵內(nèi)的L變化越大,該光柵的直視透明度損失越 大。通常,在0.1 DM至0.9 DM,優(yōu)選0.4DM至0.6DM的范圍內(nèi)選擇 構(gòu)件的寬度Lm。構(gòu)件的寬度L被定義為在其重心處的寬度。這些構(gòu)件 通常是平行六面體。在實(shí)踐中,由于世事無完美,這些平行六面體的角 (凹入和凸起)可能或多或少變圓。通常,對整個(gè)光柵而言,構(gòu)件的深度恒定。通常,在0.2至5,優(yōu) 選0.4至2的范圍內(nèi)選擇構(gòu)件的寬度L與深度的比率。通常,對整個(gè)光 柵而言,構(gòu)件的寬度L與深度的比率是恒定的。如果隨著穿過構(gòu)件重心的平行于基底的線,則相繼經(jīng)過構(gòu)件的折光 指數(shù)R1和構(gòu)件之間的區(qū)域的折光指數(shù)R2。特別地,構(gòu)件可以由玻璃制 成,所述區(qū)域可以由空氣構(gòu)成。當(dāng)在玻璃基底表面上制造玻璃凸起作為 構(gòu)件時(shí),其為這種情況。空氣填充構(gòu)件之間的空間并自然構(gòu)成區(qū)域。在 這種情況下,指數(shù)R1是玻璃的指數(shù),例如1.5,指數(shù)R2是空氣的指數(shù), 即1。在此實(shí)例中,在基底表面上獲得構(gòu)件的凸起。然而,從構(gòu)件到區(qū) 域的轉(zhuǎn)變可對應(yīng)于與凸起部分不符的折光指數(shù)的變化。實(shí)際上,其可以 是彼此鱗狀排列以使該表面觸摸平滑的兩種不同材料。特別可以通過離 子交換技術(shù)或基于光折射和電光效應(yīng)的技術(shù)獲得這種材料交替。構(gòu)件和區(qū)域的折光指數(shù)可以為1至2.2。通常,所述構(gòu)件可具有1.1 至1.8的折光指數(shù)。通常,區(qū)域可具有1至1.5的折光指數(shù)。這兩種折光指數(shù)(構(gòu)件和區(qū)域的折光指數(shù))之差通常為0.02至1.5。通常,如果區(qū)域是空氣,則構(gòu)件的折光指數(shù)高于區(qū)域的折光指數(shù)。由于基本為裝配建筑物玻璃板,選擇構(gòu)成具有令人滿意的透明度的 所述玻璃板(基底,和可能添加到所述基底中的片)的材料。本發(fā)明的光柵特別用在自然采光用途中。在這種情況下,通常將其 置于垂直的玻璃板上,以使所述構(gòu)件列是水平的。不排除構(gòu)件列是傾斜 的。該光柵通常占據(jù)玻璃板的至少IO厘米高度,更通常至少20厘米高 度,通常覆蓋玻璃板的整個(gè)寬度。本發(fā)明的光柵通常可通過下列技術(shù)進(jìn)行制造壓花、光刻、轉(zhuǎn)印、8上的溶膠-凝膠層或聚合物壓花。壓花是通過與結(jié)構(gòu)化元件(例如由輥構(gòu)成)接觸并 同時(shí)在其上施加壓力而產(chǎn)生的塑性或粘塑性形變??捎玫娜苣z-凝膠層通常是例如溶解在水-醇混合物中的無機(jī)氧化物前體,如Si02、 A1203、 Ti02 等的液體層。在使用或不使用輔助加熱手段的情況下,這些層在干燥時(shí) 硬化。作為Si02前體,可以提到四乙氧基硅烷(TEOS)或曱基三乙氧基 硅烷(MTEOS)。有機(jī)官能團(tuán)可以被包括在這些前體中和最終獲得的二氧 化硅中。例如,在EP 799 873中已經(jīng)描述了用于獲得疏水涂層的氟化硅 烷。還可以使用如下的聚合物層獲得壓花聚對苯二曱酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯(如聚(曱基丙烯酸酯)、聚(丙烯酸丁酯)、聚(曱基丙烯 酸)、聚(曱基丙烯酸2-羥乙S旨)及其共聚物)、 聚環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、 聚氨基曱酸S旨(甲基)丙烯酸酯、 聚酰亞胺(如聚甲基戊二酰亞胺)、 聚硅氧烷(如聚環(huán)氧硅氧烷)、 聚乙烯基醚、 聚二苯并環(huán)丁烯等它們是單獨(dú)的或其中幾種的共聚物或混合物。在一些情況下,在壓花后可以蝕刻??梢晕g刻經(jīng)壓花的溶膠-凝膠或 聚合物層直至下方透明板的材料再現(xiàn),首先在所述凸起構(gòu)件的深的部分 中,然后逐漸到其高的部分。因此,可以完全在添加的溶膠-凝膠或聚合 物層中或部分在該層中或部分在所述透明薄板中或完全在所述透明板 內(nèi)形成在蝕刻結(jié)束時(shí)獲得的或多或少不規(guī)則表面。應(yīng)該調(diào)節(jié)蝕刻條件以 使由此所得表面具有尺寸符合本發(fā)明的裝置的限定的凸起構(gòu)件。作為蝕刻方法,可以提到化學(xué)蝕刻,特別是用酸,反應(yīng)性離子(束)蝕刻(Reactive Ion (Beam) Etching- RI(B)E), 等離子體蝕刻(電感耦合等離子體=ICP)。要指出的是 9制造本發(fā)明的光柵的另 一 可能方法包括光刻法。該方法通常在于首 先為透明基底提供第一層,可以在其中形成所述凸起構(gòu)件。該第一層相 當(dāng)于壓花法的添加的溶膠-凝膠或聚合物層。其還可以具有與此相同的性 質(zhì),特別是由二氧化硅制成。在該方法的第二步驟中,沉積第二光敏樹脂層。其通過暴露在確定目標(biāo)的(cibl6)輻射中而在指定位置進(jìn)行硬化。 由此在除去該光敏樹脂的未硬化部分后在要蝕刻的第一層上產(chǎn)生掩模。^:;敏樹脂的可能的殘留物:'';5 、 、 - ' p 、、'、制造本發(fā)明的光柵的另 一 方法包括納米結(jié)構(gòu)化層的轉(zhuǎn)印(transfert)。 將在第一載體上的粘附層粘附到第二載體上,以構(gòu)成本發(fā)明的裝置。該 層可以由塑料或類似物制成??捎玫牧硪环椒ɑ跓o機(jī)玻璃中的離子交換,例如Na+離子被Ag+ 離子交換。最后,可以利用光折射效應(yīng),根據(jù)這種效應(yīng)調(diào)制光誘發(fā)該材料(例如 鈦酸鋇的光折射晶體)的折光指數(shù)的空間調(diào)制。也可以利用電光效應(yīng),根 據(jù)這種效應(yīng)電場誘發(fā)該材料的折光指數(shù)的空間調(diào)制。本發(fā)明的光柵特別用在自然采光用途中。在這種情況下,將其置于 垂直玻璃板上,以使構(gòu)件列是水平的。該光柵通常占據(jù)玻璃板的至少10 厘米高度,更通常至少20厘米高度,通常覆蓋玻璃板的整個(gè)寬度和在 玻璃板的上部。所述構(gòu)件可位于玻璃板接收入射光的面上或在玻璃板的光出射面 (朝向建筑物內(nèi)部的面)上。

圖1以橫截面顯示帶有本發(fā)明的漫射光柵的基底?;?在其表面 上包含平行的多列具有矩形截面的構(gòu)件m,。這些構(gòu)件因此是線型的并在 與圖1垂直的方向(當(dāng)帶有該光柵的玻璃板被安裝時(shí),該方向通常是水平 的)上平行。這些構(gòu)件因此是平行六面體,圖l僅顯示其橫截面。所有構(gòu) 件都具有相同幾何,但相鄰構(gòu)件之間的距離不等。這些構(gòu)件具有折光指 數(shù)Rl。它們被空氣隔開,該空氣因此構(gòu)成構(gòu)件之間的區(qū)域。這些空氣 區(qū)域具有折光指數(shù)R2,通常約為值l。虛線2穿過所有構(gòu)件的重心。該 線也交替穿過構(gòu)件和穿過空氣區(qū)域,并在該線上從光柵一邊到另一邊 時(shí),交替穿過折光指數(shù)Rl和R2。構(gòu)件的重心當(dāng)然是超出該基底(即相 對于線AA,從該基底上的凸起)的材料(即構(gòu)件深度p中的材料)的重心。例如,在構(gòu)件ml和m2之間標(biāo)出距離dl。顯示了由20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成 的組,該組的相鄰構(gòu)件(mi和mi+l)之間的距離di的平均值被標(biāo)作dm。 在從該由20個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的組的上邊緣開始并朝同一組的另一邊緣移動(dòng) 時(shí),d首先低于dm,然后在下行時(shí),d超過dm,然后再低于,然后再 超過,等等。相鄰構(gòu)件的重心之間的距離因此圍繞dm波動(dòng)。圖2顯示了本發(fā)明的基底3對透過其的太陽光的影響。該透明基底 3使一部分入射光以所需方向變向(圖2的1級射線5),例如朝向天花板 4。同時(shí),其能使其余入射光(圖2的0級射線6)在不使其偏轉(zhuǎn)或不漫射 的情況下透過。該變向光5被漫射并且那么不包括任何明顯的表觀虹彩 色。圖3顯示了根據(jù)圖2的裝置的作為光出射角的函數(shù)的透射光的百分 比。可以看出,9=-35。附近的1級透射不以隨著單向發(fā)生,而是在-45。 至-20°的寬角度范圍內(nèi)發(fā)生。相反,未變向的透射的光(圖2的射線6) 沒有被漫射。僅在0 = 40。的角度下發(fā)生O級透射。帶有本發(fā)明的光柵的基底因此 對觀測者而言是直視透明和非漫射的。圖4 il明了區(qū)塊扭克念。區(qū)塊B1含有3個(gè)構(gòu)件,它們;故兩個(gè)間隔隔 開。當(dāng)從區(qū)塊B1內(nèi)開始時(shí),自構(gòu)件之間的距離變得不同(在此變大),就 離開該區(qū)塊。區(qū)塊B2與區(qū)塊B1相同。區(qū)塊B3含有6個(gè)構(gòu)件和5個(gè)間 隔。構(gòu)件mx是區(qū)塊B2和B3共有的。實(shí)施例l(對比)通過溶膠-凝膠在一塊玻璃板(Saint-Gobain Glass France出售的商品 名"Planilux")的上部分50厘米上沉積360納米厚的二氧化硅層。以本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知的方式,通過壓花制造深度360納米且寬度200納米的 凸起線型構(gòu)件結(jié)構(gòu)。這些構(gòu)件垂直于該薄膜的平面。從光柵一邊緣到另 一邊緣時(shí)(即行經(jīng)該50厘米光柵的同時(shí)),這些構(gòu)件的重心之間的間距從 300納米遞增到500納米。然后將玻璃板安置作為外墻的窗。該玻璃板 使來自室外的光線朝天花板變向,但察覺到虹彩色。實(shí)施例2如實(shí)施例1地進(jìn)行操作,只是在50厘米光柵內(nèi),重心之間的間距ii以無規(guī)方式在300和500納米之間變化。沒有觀察到顯著虹彩色。
權(quán)利要求
1.直視透明并且在漫射光的同時(shí)使光偏轉(zhuǎn)的基底,在其表面上包含由至少200個(gè)構(gòu)件成列構(gòu)成的光柵,所述構(gòu)件被折光指數(shù)不同于構(gòu)件折光指數(shù)的區(qū)域隔開,相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d從光柵一邊緣到另一邊緣以非單調(diào)方式變化,從而對于任何由50個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d比所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d的平均距離dm大至少一次和小至少一次,dm為75納米至200微米。
2. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,對于任何由50個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,d以高于dm+y的方式偏離所述組內(nèi)的距離d的平均3巨離dm至少一次,并以4氐于dm-y的方式偏離dm至少一次,y為至少5% dm。
3. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,y為至少10。/odm。
4. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,對于任何由50個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,d保持在dm+x至dm-x內(nèi),x為最多50% dm。
5. 如權(quán)利要求l所述的基底,其特征在于,對于任何由20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d比所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d的平均距離dm大至少一次和小至少一次,dm為75納米至20(H啟米。
6. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,對于任何由20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,d以高于dm+y的方式偏離所述組內(nèi)的距離d的平均距離dm至少一次,并以4氐于dm-y的方式偏離dm至少一次,y為至少5% dm。
7. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,y為至少10。/。dm。
8. 如前面三個(gè)權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,對于任何由20個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,d保持在dm+x至dm-x內(nèi),x為最多50% dm。
9. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,如果DM代表整個(gè)光柵的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d的平均值,構(gòu)件的平均寬度Lm為0.1 DM至0.9 DM。
10. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,該光柵的所有構(gòu)件具有0.5 Lm至1.5Lm的寬度。
11. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,該光柵的至少80%的構(gòu)件形成區(qū)塊,各區(qū)塊包含3至15個(gè)在構(gòu)件之間具有恒定間隔的并列的相同構(gòu)件。
12. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,該光柵的至少90%的構(gòu)件形成區(qū)塊,各區(qū)塊包含3至15個(gè)在構(gòu)件之間具有恒定間隔的并列的相同構(gòu)件。
13. 如前兩個(gè)權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,各區(qū)塊包含3至7個(gè)在構(gòu)件之間具有恒定間隔的并列的相同構(gòu)件。
14. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,構(gòu)件的寬度L與深度的比率為0.2至5。
15. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,構(gòu)件的寬度L與深度的比率為0.4至2。
16. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,在1至2.2的范圍內(nèi)選擇構(gòu)件和區(qū)域的折光指數(shù)。
17. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,dm小于500納米。
18. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,dm小于或等于450納米。
19. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,dm大于或等于200納米。
20. 如前一權(quán)利要求所述的基底,其特征在于,dm大于或等于300納米。
21. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的基底,其特征在于,入射角大于30。的可見光中透射光的IO至50%被偏轉(zhuǎn)和被漫射,未偏轉(zhuǎn)光不被漫射。
22. 包含前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的基底的窗戶。
23. 包含根據(jù)前一權(quán)利要求的窗戶的建筑物,所述窗戶是垂直的并暴露在陽光中。
24. 如前一4又利要求所述的建筑物,特征在于其位于如在一年間的至少部分時(shí)間內(nèi)陽光可與地平線形成大于30。的入射角的地球綿度。
25. 前述基底權(quán)利要求任一項(xiàng)的基底用于使陽光朝天花板變向的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及在其表面上包含由至少200個(gè)光漫射構(gòu)件成列構(gòu)成的光柵的透明基底,所述構(gòu)件被折光指數(shù)不同于構(gòu)件的折光指數(shù)的區(qū)域隔開,相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d從光柵一邊緣到另一邊緣以非單調(diào)方式變化,從而對于任何由50個(gè)連續(xù)構(gòu)件構(gòu)成的組而言,所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d比所述組的相鄰構(gòu)件的重心之間的距離d的平均距離dm大至少一次和小至少一次,dm為75納米至200微米。該基底在自然采光用途中是直視透明的并在漫射光的同時(shí)使光變向且沒有虹彩色。
文檔編號G02B5/18GK101675365SQ200880014647
公開日2010年3月17日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月4日
發(fā)明者J·-P·穆萊特, L·梅尼茨, P·拉蘭恩 申請人:法國圣戈班玻璃廠
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