光漫射裝置的制造方法
【專利摘要】描述了一種光漫射裝置，該光漫射裝置提供從表面輸出的均勻光。一個實施例使用裝置高度與表面的寬度的短比例。漫射裝置包括具有光進入窗的反射器、反射擋板、新穎形狀的反射器和用于光離開通過的漫射層。光主要從光源行進到擋板、到反射器，接著到漫射層。反射器具有3D漫射反射器表面，該3D漫射反射器表面典型地從其中心附近形成，接著平滑地變形到靠近其角落的非旋轉(zhuǎn)且預(yù)先形成的形狀。漫射裝置是沒有折射元件的。在一些實施例中，裝置是以陣列相鄰地配置，以形成可編程光源的瓦或面板。擋板和反射器可由平面片材制造。多個裝置可具有由單片材料制造的元件。
【專利說明】光漫射裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求由相同的發(fā)明人于2013年3月10日遞交的第61/775，585號美國臨時專利申請的權(quán)益，且在此通過引用并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域是照明裝置。更特別地，所述技術(shù)領(lǐng)域是從平場產(chǎn)生均勻離開的照明的照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的光學漫射器通常遭受以下缺陷的一個或多個:差的寬度與高度比；輸入光來自側(cè)面，例如用于LCD屏幕;低的光效率;高重量;高成本;不適合將重復(fù)的元件放置在相鄰的漫射器的柵格中；差的漫射性能;無法提供光輸出到裝置的邊緣;或不適合同時制造多個漫射器。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)包括:US8496361 ； US823 I 257B2 ； US6449439 ； W0200 105899 I ；US8292473B2 ； US8310759B2 ； US8212966B2 ； US 20110075410(具有同族CN102667324A,EP2470827A1，TO2011041097A1);US8360604(具有同族 US20110075408);US8288943(具有同族CNlO1983436A,CN101983436B,EP2274778A2,US20110025192,W02009125314A2,W02009125314A3) ；US 8482319(具有同族CN101652601A，CN101652602A，CN101652602B,EP2135000A1,US20100110675,W02008120165A1)；US20130070460；W02013056516)；US20130070460 ;W02013056516; US8506103;US20110075410(具有同族CN102667324A,EP2470827A1);US8360604(具有同族 US20110075408);US8288943(具有同族 CN101983436A,CN101983436B,EP2274778A2,US20110025192,ff02009125314A2,ff02009125314A3)；US8382319(具有同族 CN101652601A，CN101652602A，CN101652602B，EP2135000A1，US20100110675,W02008120165Al)US20130070460；ff02013056516；US8506103；US8455887(具有同族0~101846281八，0~1018462818 3?2233819八13?223381981，1^20100244061);US20130010232(具有同族W02012035798A1) ;US20130077345(具有同族CN102933894A,EP2581641A1，W02011155537A1) ;1^20120069579$卩247948(^1(具有同族0~102498336八，￥0201103417841);￥02013018902(具有同族見20130377884，了胃201307753八)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的光漫射裝置克服了如上所述的缺點。在一個實施例的簡單描述中，考慮一個寬度大約是其高度的五倍的方形盒子，其中光從鄰近中心底部進入，且均勻地和漫射地從頂部離開。光源可以是LED，諸如三色LED，其具有選擇色調(diào)和亮度的控制源;LED可以是在裝置中，或在設(shè)備下，以我們所描述的取向，其中光通過光進入窗進入裝置或盒子。新穎的反射擋板放置在光源上方，向下和向外反射光。接著，新穎的主要反射器在盒子的頂部將此光向上且朝向漫射層反射。光源的性質(zhì);擋板的形狀、尺寸和材料;反射器的形狀、尺寸和材料;以及漫射層的材料、厚度和位置，其共同作用，以在裝置的頂部提供均勻的漫射光。
[0007]在一個實施例中，這些漫射裝置在二維陣列中相鄰地放置。所述陣列的元件可由單片材料來制造，其改進了制造性、公差、質(zhì)量、光的均勻性及成本。在一個或多個控制器為陣列中的多個裝置設(shè)定相同的色調(diào)和亮度的實施例中，陣列產(chǎn)生單一的、大面積、均勻光的“面板”的外觀。在此應(yīng)用及實施例中，本發(fā)明的每個裝置可被考慮成陣列中的像素。
[0008]這樣的陣列或子陣列可以是有規(guī)律的瓦，該有規(guī)律的瓦又可被組合到瓦的陣列中，來產(chǎn)生更大的面板。這種大面板可以覆蓋整個壁、天花板、地板、貨架或貿(mào)易展的展臺表面。因此，我們可以談?wù)摫景l(fā)明在瓦、陣列、或面板中的像素，或裝置。
[0009]—些實施例的獨特特征是這種面板在作為工作燈、情緒或環(huán)境光、靜態(tài)可編程大圖像顯示、或動態(tài)圖像、圖形、或圖案顯示的單一安裝中功能變化的能力?，F(xiàn)有技術(shù)對于這些應(yīng)用不能提供必要的光均勻性、成本、重量、或?qū)挾扰c深度比。
[0010]雖然上面的簡單示例指的是裝置的“底部”和“頂部”，但是，任何取向是可能的，而且在許多情況下，取向?qū)⒃谪Q直表面上，諸如壁，而不是首次描述的水平表面。
[0011]實施例的獨特方面是主要反射器的新穎形狀。由于較佳實施例使用多個方形裝置，3D反射器表面開始作為其中心附近一個旋轉(zhuǎn)的形狀，靠近光源或光進入窗，接著均勻地且平穩(wěn)地變形到朝向方形的角落的“預(yù)先成形”且非旋轉(zhuǎn)的形狀。反射器的形狀的第二新穎方面是，不是如在現(xiàn)有技術(shù)中通常是球體或旋轉(zhuǎn)的拋物線的一部分，更確切地說拐點是在橫截面中，其中曲線在拐點處從凹到凸變化。這種新穎的形狀的確有助于裝置的均勻光輸出。
[0012]實施例的另一個獨特方面是擋板的獨特形狀。擋板表面是漫射和反射的，且具有面向光源的凸形狀，以在寬角度上將來自光源的光朝向主要反射器分配。與本實施例的其它組件相結(jié)合，擋板被成形且按一定尺寸制作為使得它在漫射層上不產(chǎn)生陰影或暗點。
[0013]較佳實施例具有低輪廓，表示高的寬度與高度比，其中高度是光進入和光從裝置離開的方向，寬度是在漫射層的平面中。
【附圖說明】
[0014]圖1示出一個反射器的立體圖。
[0015]圖2示出包括多個肋的漫射器的下側(cè)的立體圖。
[0016]圖3示出一個反射器的俯視圖。
[0017]圖4示出包括多個肋的漫射器的仰視圖。
[0018]圖5示出具有集成光源的一個反射器的截面圖。
[0019]圖6A和6B示出擋板的兩個立體圖。
[0020]圖7A和7B示出肋的兩個示意圖。
[0021 ]圖8示出反射器和光漫射裝置的側(cè)視圖。
[0022]圖9A、9B、9C和90示出反射器的四個示意圖。
[0023]圖1OA和1B示出反射器的兩個顯像圖。
[0024]圖11示出光漫射裝置的多個基本元件。
【具體實施方式】
[0025]對于各種光學裝置，期望實現(xiàn)盡可能均勻的光的區(qū)域，無論是在強度還是顏色。應(yīng)用可以是技術(shù)或裝飾。最實用的光源在大面積上不是均勻的。例如，考慮白熾燈絲或LED。從這種光源實現(xiàn)一些區(qū)域的均勻照明的現(xiàn)有技術(shù)解決方案典型地涉及反射器、透鏡和漫射層的一些組合。完整的組件可已知為“漫射器”、“混合腔”，或“觀看盒子?！蔽覀兺ǔ⑸鲜瞿康难b置稱為漫射器。
[0026]建立一個良好的漫射器是困難的?，F(xiàn)有技術(shù)的嘗試通常是用于特定應(yīng)用的特定需求。為了僅用于討論的方便起見，這里我們一般假設(shè)的是光從裝置的底部進入并向上離開，除非另有說明。應(yīng)理解的是，包括即時發(fā)明的那些的多數(shù)裝置可以任何取向使用。使用透鏡的裝置通常是高的。使用反射器的裝置既是高的又具有陰影區(qū)域。使用全內(nèi)反射(TIR)，或其它折射元件的裝置，同時具有精確對準的要求和通常以點光源或單一顏色正常工作。側(cè)光式裝置需要大量的遮光板。簡單的裝置提供一些漫射，但最后的漫射照明不是很均勻且通常具有一個或多個熱點。許多現(xiàn)有技術(shù)的漫射器需要精準制造或需要精準組裝，因而價格昂貴。許多現(xiàn)有技術(shù)的漫射器不提供良好的色彩均勻性一這尤其符合使用折射光學的漫射器。
[0027]如果光源是三色LED，則有一個額外的挑戰(zhàn)，其指的是，LED的三色成分中的每一個:紅色、綠色和藍色發(fā)光元件，分別地在物理上是不同的。對于使用透鏡、鏡面反射器或折射光學的大多數(shù)光學漫射器，三種顏色在用于光的所有角度或所有離開點將不會充分混合，以形成純的所需顏色，例如白色光。
[0028]對于一些應(yīng)用中，希望漫射器是既薄且輕的。薄，在本文中，表示的是離開漫射表面位于相對靠近光源;或等效的是裝置具有高的寬度與高度比。幾乎沒有現(xiàn)有技術(shù)的漫射器提供此特征。
[0029]本發(fā)明的實施例克服了現(xiàn)有技術(shù)的如上所述的很多缺點。本發(fā)明的一個應(yīng)用是用來產(chǎn)生由均勻照明元件的網(wǎng)格或像素組成的面板。在此申請中，“均勻”主要表示的是穿過單一元件的光或像素在像素的表面上方的亮度及色彩是均勻的，且在可視角度的范圍上也是均勻的。均勻度可以通過漫射層的離開表面處的光發(fā)射率的一致性來測量，其使用漫射層表面的區(qū)域的0.1%與1%之間的測試區(qū)域。在漫射層的平均發(fā)射率的正或負0.1%到5%的范圍中的一致性是期望的。均勻也表示的是，它建立像素的網(wǎng)格、瓦或面板是實用的，其中每個像素相比于其它像素是均勻的，或者可以被電子校準至均勻。
[0030]在此應(yīng)用中，我們參考一個為一個像素提供光的漫射器。在一些實施例中，多個漫射器用來建立包括多個像素的網(wǎng)格的“瓦”。在一些實施例中，多個瓦是相鄰放置，以建立包括大量像素的大型面板。
[0031 ] 一些實施例的具體特征是:
[0032](i)最小總厚度(從光源到離開表面的距離)；
[0033](ii)最小總組件重量；
[0034](iii)當使用使用合理的制造公差時，每像素的最小制造成本，；
[0035](iv)高效率，指的是相對于來自光源的總產(chǎn)生的光的最大量的光離開漫射器。
[0036]本發(fā)明的實施例的核心是“光漫射腔”。腔包括三個關(guān)鍵元件:擋板、主要反射器(或“反射器”)和漫射層。光通過進入窗進入腔，或位于腔內(nèi)，接著大部分被擋板反射，接著大部分被反射器再次反射，接著在其離開腔時被漫射層漫射。在較佳實施例中，擋板和反射器的反射表面是漫射反射器，而不是鏡面反射鏡。這指的是，一些光在腔內(nèi)沿著相當隨機的路徑被反射多次。在一個實施例中，朗伯光源在腔內(nèi)側(cè)，或外側(cè)，其中光通過光進入窗進入。因為朗伯分布圖案，一些光直接進入到反射器，而不是首先反射離開擋板。相似地，一些光可以直接從光源進入到漫射層。相似地，一些光可以從反射器反射到反射器的另一部分。相似地，一些光可以被漫射層反射回到腔。
[0037]在一些實施例中，漫射層是非均勻的，諸如具有可變的厚度、可變的反射率、或者是在它的表面上或通過它的內(nèi)部是不均勻的其它光學特性。
[0038]—些實施例包括由平面片材制造反射器、擋板或兩者。
[0039]—些實施例包括使用單一單片條作為用于多個相鄰漫射裝置的漫射器。
[0040]實施例的腔的形狀可以是包括圓形或非均勻的任何形狀。在我們用于示例性目的的較佳實施例中，腔的形狀和漫射器，以及因此包括多個漫射器的較大瓦和面板的像素是方形的。適合于瓦和面板使用的替代實施例包括用于像素的矩形和各種規(guī)則或不規(guī)則的多邊形形狀。
[0041]通過更詳細描述一個示例實施例的部件來開始詳細的說明是有用的。應(yīng)理解的是，在此討論中的特征的便利性決不限制本發(fā)明作為一個整體的廣度和通用性。
[0042]讓我們考慮用于漫射器的光源，其包括三色LED，且三色LED包括紅、綠和藍的單個顏色發(fā)射元件。一般來說，當LED的所有三個元件是開著時，如果漫射器對于漫射白光做得很好，則漫射器對于其他顏色也將做得很好。我們還將討論在此示例實施例中大約5cm測量側(cè)對側(cè)或約7cm測量角對角中的方形像素。
[0043]為了一個或多個實施例的討論的方便起見，我們將漫射裝置的基底放置在水平表面上，其中進入窗和LED在基底的中心，面向上。漫射層在漫射裝置的頂部。擋板位于LED和漫射層之間。反射器是3D表面，其是靠近基底，接近LED，接著向上彎曲到較接近在漫射層的內(nèi)側(cè)的周界處的漫射層的端部。
[0044]我們參考“主要平面”，其是漫射裝置的基底的平面。成“零度”的光垂直于此平面，有時被稱為LED的光軸線。
[0045]擋板和反射器的漫反射率應(yīng)是高效率的，指的是接近100%的從任何角度的入射光在一些角度被反射。漫射層應(yīng)是高效率的，指的是接近100%的從腔內(nèi)部的入射光應(yīng)是在漫射層的離開表面的一些角度被發(fā)射，或反射回腔。
[0046]用于反射器和擋板二者的合適材料是熱塑性，諸如White97?F23、來自WhiteOptics?和Alanod? Miro?的White98? Fl6。合適材料是PVD涂覆的高反射鋁。表面可以是鍍鋁、部分鍍鋁或陽極處理?？梢允褂冒ü鈱W涂層的多個表面層或處理。包括微銑削的多種不同的表面紋理是適合于實現(xiàn)期望程度的光澤度、平滑度、漫射度和散射的。
[0047]光漫射材料的合適材料是聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)，其可以是標準板或注射成型。包括不同類型的粗糙度或者圖案的各種表面處理在一些實施例中是適當?shù)摹?br>[0048]反射器和擋板可由平面板材且使用熱成型、沖壓、折彎、成形或其它操作、或組合來制造。在成形前或成形后可以施加任何涂層。切割可以是通過沖壓、剪切、剪裁、模鑄、激光、或其它切割操作。
[0049]大多數(shù)來自LED的光是指示向上的。此光的重要部分，比方說90%，或在50%?99.9%的范圍內(nèi)，或在65%至97%的范圍內(nèi)，被擋板向下反射。此元件具有面向下的彎曲反射表面，通常朝向反射器。光的小部分被吸收(在一個實施例中0.1%至2%)。從擋板反彈的大多數(shù)光擊中反射器。一些光線擊中LED，而一些光線擊中擋板的支腳。
[0050]光線連續(xù)地以具有不同數(shù)量的反射的這種方式圍繞內(nèi)部腔反彈，盡管大多數(shù)(>50% )的光線會被反射兩次，一次被擋板反射和一次被反射器反射。
[0051]在一個實施例中，LED主要是朗伯發(fā)射體。然而，在一些實施例中，在一個封裝中有三種顏色的LED:紅色、綠色和藍色。因此，盡管每一個主要是朗伯，但是它們的光軸線不是共軸的。這可以導(dǎo)致一種顏色的光被更強烈地最終朝向漫射層的一個區(qū)域反射，和另一種顏色被更強烈地最終朝向漫射層的不同區(qū)域反射。這可以導(dǎo)致離開本發(fā)明的實施例的光的最終顏色是具有不均勻的顏色。實施例的獨特特征是在漫射層的離開表面處是良好的最終顏色均勻性。顏色的均勻性可以通過測量在小區(qū)域內(nèi)的主要顏色或顏色溫度，小區(qū)域諸如是漫射層的總離開表面的0.1%至5%。所需的均勻性可以通過使所有的這種測量在CIE色度圖表上的預(yù)定范圍內(nèi)(諸如在圖表的區(qū)域的0.1%至5%的區(qū)域內(nèi))，或可替代地使所有的這種測量的范圍在用于每個測量的的顏色的預(yù)定數(shù)量的rim內(nèi)(諸如在2至SOnm內(nèi))來確定。(可替代的范圍包括0.1%至1%和2至20]11]10)
[0052]在一些實施例中，在橫截面中，反射器或擋板的表面或漫射層的內(nèi)表面不是單片的。脊、波紋、或其他變型可被用于強度或用于提高光的漫射性。
[0053]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，我們看到反射器10的一個實施例的立體圖。注意的是，光學重要的部分是面向內(nèi)的反射表面19。注意的是，這個反射器是以三個維度彎曲以形成直立、一般凹和碗形狀的表面。方形形狀的四個角落的其中之一標記為11。相對的角落標記為20。反射器的形狀可以是方形、矩形、菱形或六邊形，以用于瓦或面板內(nèi)的像素元件的緊密配合。包括圓形的其它形狀可以用于其它實施例和其它應(yīng)用。四個邊緣的兩個標記為12。標示在兩個地方的線13是通過兩個邊緣的中心的反射器的橫截面。兩個點被識別為14和15。點14是第一半徑和第一曲率(未明確示出)。在橫截面上的點15是位于點14和反射層的中心17之間的第二點。在點15處，反射器具有第二半徑和第二曲率(未明確示出)。在一個實施例中，曲率在點15處是零或凹的，在點14處是凸的。沿著橫截面線13-13，可以有一個以上的拐點(如圖8所示，在線132的端部和在129處以及再次在130處)。注意的是，反射層的部分可以是平的，或具有線性斜率(沒有曲率)，或正向彎曲或負向彎曲。注意的是，從角落11到角落20的的第二橫截面可具有顯著不同于第一邊緣到邊緣的橫截面的形狀。注意的是，在此實施例中，靠近上部角落的折痕示出為21。此折痕線可以朝向反射器的中心一路延伸或可以不朝向反射器的中心一路延伸。例如，在此圖中，我們看到折痕線21沒有延伸到區(qū)域22中。
[0054]繼續(xù)參考圖1，我們看到一個凸起區(qū)域16。此凸起區(qū)域不會存在于所有實施例中。我們還看到光進入窗17。在一個實施例中，一個或多個LED位于凸起區(qū)域16的下方。18示出反射器的厚度。注意的是，圖1中的很多線不是制造或形成反射層的部件，而是在此圖中示出或描述反射器的形狀。示出的反射層的其它變化是可能的，而且許多微小變化將等效作用。例如，折痕21可以是非常尖的、有些圓角或非常圓的。非常圓的將更類似于圓形湯碗。從一般碗狀的用于本發(fā)明的目的功能等同的其他偏差是等同，且不應(yīng)被看作是違背權(quán)利要求中的字面意思和要求的實施例或違背本文的公開內(nèi)容。下文更多地討論反射器的其他實施例的形狀。注意的是，圖1未示出LED、擋板、支撐結(jié)構(gòu)或漫射層。
[0055]在圖2中，我們看到，位于像素之間或本發(fā)明的光漫射裝置之間的肋的一個實施例，其可以作為本發(fā)明的一個或多個元件的支撐結(jié)構(gòu)或可以不作為本發(fā)明的一個或多個組件的支撐結(jié)構(gòu)。注意的是，在此圖2中，用于多于一個像素的肋被制造為單片件。31和32示出平行的肋。38示出肋之間的間隔。雖然在此圖中，肋31和32示出為兩個板，但是它們可以合并成單個板。雖然肋31和32示出平行，但是它們可以朝向片材30或遠離片材30漸細。片材30的厚度示出為35。在一個實施例中，片材30是漫射層，且因此是在漫射裝置的“頂部”，其中箭頭39示出光從腔的內(nèi)部進入漫射層的光的方向。因此，圖的視圖是從以多數(shù)本文件中使用的參考取向顛倒的。在另一實施例中，片材30是腔的底部的支撐片，并且箭頭39遠離光離開方向指向。36示出一個肋中的開口，其可使用來支撐相鄰漫射裝置或像素之間的電纜或電路板。34示出兩個肋相遇的內(nèi)部角落。此曲率或倒角在一些實施例是重要的，因為過大的曲率半徑就會產(chǎn)生像素角落之間的暗區(qū)；而過小的曲率難以制造，并且會在相鄰像素的角落之間產(chǎn)生熱點。
[0056]此圖2示出一個完整的像素部分，加上八個圍繞像素部分的部分。在一個實施例中，在使用中，漫射材料的平面部分提供裝置的大多數(shù)有效光漫射。平面部分示出在線30的端部且具有如35所示的厚度。
[0057]四個肋的部分在圖2中示出。肋的厚度示出為38。在此實施例中，每個肋具有兩個壁和一個槽。兩個示例壁如31和32所示?？慈氩凼鞘境鰹?7。兩個肋的交叉點如點33所示。壁31、32和槽37用來避免注射模具在肋交叉點33處下垂。肋壁具有在每個像素區(qū)域34的內(nèi)側(cè)上的內(nèi)部倒角半徑。此半徑具有機械和光學優(yōu)點。光學優(yōu)點是，一些光在倒角處進入單片漫射層，提供最終更均勻的光輸出和較小的“暗區(qū)”，在暗區(qū)，光在肋的交叉處離開。倒角半徑范圍在本文別處描述。理想的是，半徑被調(diào)整用于每個實施例或應(yīng)用，使得離開單片光漫射裝置的光是最均勻。在肋中的槽37具有機械和光學優(yōu)點。這幫助避免注射模具在肋的中心處下垂;它減少注塑模具在肋的交叉處33下垂;它減少裝置的總材料需求。它提供了機械順從性的所需程度。并且，它引導(dǎo)光從每個像素進入裝置，以最佳且均勻地離開那個像素同時與來自相鄰像素的光最低限度地混合。在此圖中，槽的寬度是大約一半的肋的寬度。在此圖2中，槽深度與肋的深度相同。理想的是，對于每個實施例和應(yīng)用，槽的寬度和深度被調(diào)整以優(yōu)化光輸出的均勻性，同時最小化像素之間的不希望的顏色的混合。其它的槽尺寸范圍在本文中別處描述。
[0058]圖2還示出了具有更小的深度36的單一區(qū)域的肋。這樣的區(qū)域可以被放置在任何數(shù)量(包括所有)的肋。對于不同的肋，區(qū)域可以以在尺寸上變化。在此實施例中，較少深度的區(qū)域的目的是為組裝完成的產(chǎn)品或子組件中的配合部件上的突起提供空隙。在此實施例中，較少深度的區(qū)域的長度是在一個像素的寬度的四分之一和三分之一之間；深度是在肋的深度的四分之一和三分之一之間。明顯地，較少深度的這樣一個區(qū)域的其它尺寸、位置和形狀適合于不同的實施例。
[0059]圖3中未示出沿一個完整且已制造的單片光漫射裝置的外部的周界壁。在一個實施例中，周界壁的厚度是肋的厚度的二分之一；因此，在圖2中是厚度38的二分之一。在一個實施例中，周界壁具有與肋相同的深度，且沒有槽。在一個實施例中，周界壁形成用于所有像素的側(cè)的肋的功能，其具有在單片光漫射裝置的周界上的至少一側(cè)。周界壁可以或可以不具有減小的深度的區(qū)域，諸如36，可能具有與肋中的減小深度的區(qū)域不同的尺寸。
[0060]在一些實施例中，肋形成為從任何平面分離出來的單片元件，諸如圖2所示出的30，具有厚度35。
[0061]在一個完整的單片光漫射裝置或“瓦”中的像素元件的數(shù)目可以變化。在一個實施例中，瓦包括在一個6x 6陣列中的36個方形像素。其它合適陣列尺寸是在2x 2至256x 256的范圍中。陣列尺寸的另一合適范圍是3x4至10x 100。又一合適范圍是4x 4至25x 25。又一合適范圍是5x 5至12x 12。
[0062]圖3示出用于一個像素的反射器40的實施例的俯視圖。在此示例實施例中，每個像素是方形的。反射層可以被制造成用于單一像素、相鄰像素的線性線、用于諸如6x 6陣列的瓦或用于多于I個瓦的一組像素元件、用單片或單件材料。在這樣單片片材中的單個反射器可以通過使得反射器的周界的較大部分接合到相鄰反射器而堅固地接合;或，相鄰反射器可通過連接的小點靈活地接合。無論哪種方式，這種制造工藝有助于降低制造成本、減少了制造組裝勞動，并有助于在制造產(chǎn)品中反射器與其他部件的精確對準。相鄰反射器的這種接合在圖中沒有示出。41示出對應(yīng)相應(yīng)像素的角落的層的角落。42示出對應(yīng)相應(yīng)像素的邊緣的層的邊緣。對于一個實施例，43示出曲率變化為橫截面曲線的拐點處的位置。注意的是，線43不是實際反射器上可見的線，但為清楚起見，在此圖中示出為線。在一個實施例中，45是光進入窗，區(qū)域44是平的，線43和區(qū)域44之間的區(qū)域具有直線形狀或凹曲線，并且區(qū)域40具有凸形狀，或更復(fù)雜的形狀，其可能是最初靠近線43是凸的，然后在周界42再次變形為凹形。41示出角落或反射器，其中角落半徑可見?？拷锹?1的任何折痕未示出于此圖中。注意的是，此形狀是與圖1中示出的反射器不同的形狀和實施例。
[0063]圖4示出漫射層和肋的示意圖，其中漫射層或肋或兩者各自或二者制造成用于多于光漫射裝置的單片元件。這種簡化視圖向上看或向下看，同時示出肋和漫射層，但往往沒有這樣的視圖實際存在。60示出一個光漫射裝置或像素的區(qū)域。參差不齊的周界61，特別強調(diào)的是這是多個裝置的陣列的一部分。一個完整像素區(qū)域示出為在圖的中心的大的豎直陰影方形60。八個圍繞像素區(qū)域的部分通過諸如66和67的底紋斜線示出。四個肋的部分被示出。63標注一個水平肋，62標住一個豎直肋。注意的是，肋62和63可以是實心的、中空的、開槽的或形成溝槽;并且可以是開放或閉合的。肋可以具有中心槽，在一個肋中標記69。如果有槽，槽如圖中的白色所示;如果沒有槽，示出的白色區(qū)域是肋，而暗線是肋的側(cè)，肋可以是漸細的。在此實施例中，肋的寬度被示出為68。兩個肋相交的中心點是示出為點64。在像素的角落處的肋的內(nèi)壁具有倒角半徑，示出為65。單片光漫射裝置的尺寸和比例在本文中別處討論。
[0064]圖5示出反射器的一個實施例的橫截面。注意的是，在本實施例中，反射器的總體形狀是一個直立的碗。此圖和實施例沒有示出具有在它的橫截面中一個或多個拐點的反射器。70示出反射器的一部分，其是平面的，或者具有如大半徑的平緩曲線。71示出反射器接近邊緣的部分，其具有半徑小于區(qū)域70的曲線。線72示出反射器的最上面邊界:與反射器的邊緣的至少一部分交叉的平面。線72不是反射器的部分。至少所述反射器的邊緣的一部分。線72是不反射器的部件。反射器示出為陰影區(qū)域。圖不是按比例的。73示出反射器的凸起區(qū)域，以容納在反射器下方但在此實施例的“腔”的矩形盒子內(nèi)的外部光源。此外部光源示出為77、74、75和76。外部光源不是反射器的部分，但是是整體發(fā)光瓦或發(fā)光面板的部分，作為實施例的一個應(yīng)用包含僅一個漫射腔或漫射裝置。77是電路板，在包裝75中的具有光學覆蓋件76的LED 74安裝在電路板上。來自LED(或其它光源)的光通過光進入窗78進入腔。這里，這是反射層中的開口。在其他實施例中，光進入窗可包括材料。反射器的反射表面示出為79。表面72示出漫射層的光進入表面。漫射層未示出。
[0065]在圖5示出的實施例中，注意的是，反射層70的底部與具有安裝外部光源的電路板77的一部分共面。此新穎設(shè)計是特別緊密并且在一些實施例中還允許在反射層和光源或光源電路板之間的自對準。在此橫截面中，80示出反射器的最外邊緣或尖端。
[0066]圖6A和6B示出擋板的兩個實施例的等軸或立體圖。擋板具有彎曲反射表面104。它具有4個支腳101。每個支腳具有足部102，并且足部具有針腳103。支腳101保持擋板處于腔中想要的高度。足部102保持它在正確的角度并且坐靠在安裝表面上，該安裝表面可能是反射器或電路板。其他實施例使用不同數(shù)量的支腳，從2至24。支腳可在想要的圖案中成形成反射。具有不對齊的支腳優(yōu)點或與本發(fā)明的裝置的側(cè)的數(shù)量不同的支腳具有優(yōu)點，使得來自支腳的任何可能的陰影或高亮不會與裝置的形狀對準，從而最小化任何裝置的照明的明顯非均勻性。針腳103有助于制造和對準。例如，針腳103可以放置到反射器或電路板中相應(yīng)的孔中，其中足部102倚靠在那個表面上。在圖6A中示出的實施例中，反射器具有角落105。在圖6B示出的實施例中，角落以凹部106替代。角落形狀(諸如105或106或另外的形狀或尺寸)的選擇是制造擋板的一個重要方面，使得最終光漫射裝置提供均勻的漫射光。
[0067]現(xiàn)在看圖7A和7B，我們看到在光漫射裝置或像素之間的肋的一個實施例的等距視圖和橫截面。在此實施例中，肋有兩個目的。第一，它們是單個的光漫射裝置以及由多個相鄰的光漫射裝置組成的瓦的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)元件。第二，它們以精準方式阻擋漫射層的相鄰像素之間的光，使得來自兩個相鄰像素的光在兩個像素之間的邊界處看上去是均勻的，使得來自瓦或面板的全部光是均勻的且視覺上“無縫”，假設(shè)來自相鄰像素的光被設(shè)定成相同的色調(diào)和亮度。在一個實施例中，肋也作為光漫射裝置的腔的底部和頂部之間的關(guān)鍵分隔物
[0068]圖7A的視圖可以是顛倒的，其中層91是漫射層，或是正面朝上，其中層91是漫射裝置的腔的基底。我們討論層91是漫射層的實施例和視圖。92示出樣本肋組件。注意的是，單片件可結(jié)合許多像素之間的肋。這里圍繞91示出一個像素區(qū)域的全部和它周圍的八個其他像素的部分。兩個瓦可以是相鄰的，其中每個瓦使用單片件來建立用于那個瓦的所有肋。在此圖中實施例示出為一個單片件是92，第二單片件是100，且97是兩個單片肋件之間的接合處。在此實施例中，98示出漫射層的厚度。96示出在一個單片肋件內(nèi)的兩個交叉肋的內(nèi)角落的倒角。此實施例的獨特特征是，肋是漸細的，示出在93處以及在圖7B中的111處。這指的是在肋與漫射層91相遇處，肋厚度是較薄的。此漸細是實施例的一個重要方面，其建立無縫外觀以用于相鄰光漫射裝置的瓦中的多個像素。實施例的另一獨特特征是，單片元件的肋在單片件的周界(，其也是瓦的周界)是正規(guī)肋厚度的一半。以這種方式，當兩個瓦相鄰放置且兩個肋件相鄰放置時，那么在此接合處的總的肋厚度與瓦內(nèi)的肋厚度相同。例如，內(nèi)部的肋厚度是示出為99。在線97處，兩個相鄰?fù)叩慕雍咸?，每個周界肋是一半厚度，且總厚度與在99處是相同的。93和94均示出肋隨著它們到達漫射層是如何漸細的。94示出的是漸細實際上是相同的，甚至在兩個相鄰?fù)叩慕雍咸帯?5示出連接兩個相鄰單片肋件的機械元件的實施例。
[0069]圖7B示出光漫射裝置之間的肋的實施例的側(cè)視圖。113—個光漫射裝置或像素的側(cè)視圖。111是一個肋的端視圖或橫截面。114是相鄰于113的像素的一部分。112是漫射層。115示出肋111的頂部和漫射層112之間的可選的空氣間隙。在替代的實施例中，115可以是另一漫射層。層115的透射率、漫射或反射是不均勻的。如果115是漫射層，那么112也可以是漫射層或可以是保護性或其他目的的蓋板。注意圖中111處的漸細的肋。
[0070]圖8示出反射器的實施例和光漫射裝置的側(cè)視圖。121是漫射層。135是反射器，其中135箭頭指向反射器表面。136標識用于一個光漫射裝置的反射器的橫截面的兩個端部。圖示出用于與此裝置共享肋的相鄰光漫射裝置的兩個額外反射器的部分。在一些實施例中，反射器135的邊緣在肋122的頂部上方延伸，而不是在肋的內(nèi)頂部角落終止。在一些實施例中，用于多個相鄰光漫射器的反射器是由單一片材制造，且因此此單片元件的一部分在肋122的頂部上方通過。137示出光漫射裝置的中心線。122示出兩個肋的兩個端視圖或橫截面。此圖中的橫截面是通過光漫射裝置的兩個邊緣的中心。123示出光漫射裝置的腔。124示出擋板的實施例的橫截面。兩個支腳和擋板的反射器形狀是清楚可見的。125示出LED，在此實施例中的光源。126、127、128、129和130示出此橫截面中的反射器的曲線的不同部分。在此實施例中，反射器的復(fù)雜曲線在建立通過漫射層121出來的光漫射裝置的均勻的漫射光輸出是重要的。126示出靠近LED并在擋板下方的平面區(qū)域。127示出線性區(qū)域或凹的區(qū)域，或碗形狀的區(qū)域。128示出凸的區(qū)域。129示出另一凹的區(qū)域。130示出具有不同于區(qū)域129的曲率的線性或凹的區(qū)域。線131、132和133示出其中在反射器的此橫截面中的曲率經(jīng)過拐點的地方。在腔中的高度131處，從區(qū)域127到區(qū)域128曲率改變。在腔中的高度132處，從區(qū)域128到區(qū)域129曲率改變。在腔中的高度133處，從區(qū)域129到區(qū)域130曲率改變。134示出相鄰于126的像素。在一個實施例中，此附圖是合適地成比例的。其他實施例使用不同比例。
[0071 ]圖9A、9B、9C和90示出了反射器的一個實施例的四個視圖。在所有視圖中的141示出靠近中心的平面區(qū)域。在所有視圖中的142示出曲率的第一區(qū)域。在所有視圖中的143示出曲率的第二區(qū)域。在所有視圖中的144示出曲率的第三區(qū)域，其靠近反射器的周界或頂部。在此實施例中，注意的是，在區(qū)域143和144之間有拐點。145示出光進入窗。146示出可選的折痕，該折痕在角落處開始且朝向中心移動。折痕的形狀和長度在不同實施例中變化。圖9A是側(cè)視圖。圖9B是#1』視等軸視圖。圖9C是俯視圖。圖9D是等軸視圖。這四個視圖不是按比例繪制的。注意的是，作為一個整體的反射器通常是一個預(yù)先成型的形狀，而不是旋轉(zhuǎn)形狀。它可能有靠近中心的旋轉(zhuǎn)形狀，可能是或可能不是除平面區(qū)域和光進入窗之外。
[0072]圖1OA示出反射器的一個實施例的側(cè)視的顯像圖。
[0073]圖1OB示出反射器的一個底部的側(cè)視圖的顯像圖。
[0074]圖11示出光漫射裝置的多個基本組件，示出在一個實施例的橫截面中。裝置的寬度示出為M，且裝置的高度示出為H?；矫媸?53。光漫射離開表面是154;在其他實施例中，它是表面162。此圖示出漫射層155。不是所有實施例都具有漫射層。光漫射離開表面可以在漫射層155的上面或下面或內(nèi)部。151示出裝置的中心線。此圖還示LED，作為光源157;不是所有實施例都包括光源，且不是所有光源都是LED。擋板示出為156。反射器示出為158，其中線158上的箭頭示出反射器的反射表面。線152標記封閉多邊形的邊緣。對于限定裝置的腔的容積V，153是基平面，154是頂部平面，142是側(cè)。159示出肋的橫截面;第二肋在圖中是可見的。肋用于機械地分離和支撐多個相鄰的光漫射裝置。這里，肋159在兩個光漫射裝置之間是共享的:圖中的主要的一個和相鄰裝置160的一部分。注意的是，在此實施例中，肋是漸細的。在此實施例中，漫射光離開表面是在平面154中且延伸到在此橫截面中示出為161的兩個端點。注意的是，端點161剛好還不到示出為線152的裝置的周界。因此，漫射光離開表面的面積是稍微地小于限定的多邊形的基部和頂部的面積，限定的多邊形的寬度是Μ。
[0075]此實施例的獨特特征是大的Μ/Η比例，如圖11所示。這允許這些光漫射裝置的陣列被相鄰地配置，以形成瓦。這種瓦可接著相鄰地放置，以形成面板。在一個理想的實施例中，來自單個光漫射裝置或像素的光是均勻通過瓦和面板，以便形成大的無縫照明陣列。大的M/Η比例允許制造低輪廓和低重量的瓦和面板。
[0076]此實施例的新穎特征是光源、擋板、反射器、肋和漫射層的尺寸、形狀、位置和材料的選擇，以便在圖11的表面162處形成均勻光。特別地是，來自圖11中的主要光漫射裝置和相鄰裝置160的光在漫射層155內(nèi)的肋159上方合并，從而在表面162處離開，其中穿過表面162的發(fā)射均勻性在示出主要光漫射裝置和相鄰裝置160之間。漸細肋159有助于此特征，如反射器158和擋板156的形狀。在一些實施例中，圖11中的反射器158是按比例繪制;在其它實施例中，它是沒有按比例繪制的。在一個實施例中，擋板是5至20mm寬和3至12mm高。在一個實施例中，擋板是1mm寬和6mm高。在一個實施例中，反射器是25至10mm寬和15至60mm高。在一個實施例中，反射器是50mm寬和30mm高。
[0077]額外的定義和實施例和權(quán)利要求討論
[0078]“光混合室“或“光漫射裝置”是如所述部件的組件。所述多邊形容積的邊界(兩個平行正多邊形加上壁)不一定由任何物理部件組成，雖然一個或多個邊界區(qū)域可以包括物理元件或物理元件可以包括一個或多個邊界區(qū)域。所述多邊形室容積是用于包括實施例的物理組件的參考點。例如，反射器和半透射層可以是圓形、圍繞圓柱形或所述多邊形容積內(nèi)的蛤形容積。理想情況下，所述多邊形容積是圍繞光漫射裝置的具體化組件的最小多邊形容積。
[0079]多邊形具有等于或大于3的任何數(shù)量的側(cè)。
[0080]在一個實施例中，多邊形具有6個側(cè)。在一個實施例中，多邊形具有4個側(cè)。
[0081]“多邊形直徑” M通過從任何角落到邊緣的部分或另一角落的最大距離來限定。也就是，M是多邊形內(nèi)部的最大可能的直線。
[0082]“光進入窗”是反射器的開口或一組開口，通過光進入窗，光可以進入光混合室。光不需要起源于光混合室。例如，LED或其它光源可凸出通過光進入窗，使得光起源于室內(nèi)部。光還可起源于光混合室外部。窗可以由諸如透明或半透明的層、材料或組件的材料制成。
[0083]光進入窗的“定心精度”可以是寬度M的0.001%至90%的范圍。又一范圍是寬度M的0.1%至25%。又一范圍是M的1%至5%。用于定心精度的又一值不大于1的5%。用于定心精度的又一值不大于M的20%。定心精度指的是光進入窗的中心的定位是以多邊形的理想中心的平面上的任何方向等于或小于、正或負量測的指定精準度。例如，M是10cm，且定心精度是20%，則光進入窗的中心必須位于距離多邊形的中心等于或小于2厘米。
[0084]“離開表面面積閾值”是限定為第二多邊形的面積的比率。100%將意指離開表面面積與第二多邊形的面積相同。離開表面面積閾值的合適范圍是2%至100%。離開表面面積閾值的第二合適范圍是50 %至100 %。離開表面面積閾值的又一合適范圍是80 %至100%。離開表面面積閾值的合適范圍是80%。離開表面面積閾值的另一合適范圍是90%。離開表面面積閾值的另一合適范圍是95%。離開表面面積閾值的另一合適范圍是98%。離開表面面積閾值的另一合適范圍是99%。一般來說，較大離開表面面積閾值提供用于一些應(yīng)用和實施例的非常高效率和更均勻的最終現(xiàn)象。接近100%的離開表面閾值可呈現(xiàn)多個制造的挑戰(zhàn)。如果離開表面是彎曲的，測量應(yīng)為離開表面到漫射平面的投影。
[0085]“預(yù)定基底距離”是反側(cè)器層與混合容積的基底的距離。這可以以諸如mm的距離單位來測量。這可以如多邊形寬度M或高度的比分比來測量。這可以是反射層到基底的最小距離、或使用包括數(shù)值平均、平均數(shù)或眾數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)的已知“平均”的一個定義的平均距離。預(yù)定基底距離的合適范圍是H的O %至80%。預(yù)定基底距離的另一合適范圍是H的O %至30%。預(yù)定基底距離的又一合適范圍是H的O %至10%。預(yù)定基底距離的合適值是O。另一合適值是小于1mm。另一合適值是小于H的10%。另一合適值是小于H的I %。
[0086]直徑可以是至少9/3H，或至少8/3H，或至少7/3H、6/3H，或至少5/3H，或至少2/3H，或至少二分之一H。
[0087]“反射器面積閾值”測量反射器的尺寸作為最大可能面積的百分比。此面積大致是混合腔容積的基底減去光進入窗的面積。該面積通過反射器的制造公差而實際上減少，因為它必須裝配在混合腔容積內(nèi)(或包括室的基底的全部或部分)，同時不阻擋進入光進入窗的光。面積通過制造反射器碗形狀而實際上增加，使得反射器的一些側(cè)沿著容積的壁的部分或全部向上延伸。因此，因為反射器可以不是平面的，所以它可以具有大于混合室的基底的面積減去進入窗口的面積的100%的一個面積。如果室是深的(H相對于M是大的)，反射器可以比室的基底的面積大得多。反射面積可以多種方式測量。一種這樣的方式是測量反射器在光混合室的基底上的投影面積:即在基底平面上的投影。測量反射器的面積的另一這樣的方式是測量反射器的整個反射面積。在使用的應(yīng)用中，測量反射器的面積的又一這樣的方式是包括反射器是有效地反射的僅僅那些面積，其高于閾值，例如至少25%或50%的反射。一般來說，較大的反射器提供更高的效率，其受反射器的形狀、材料、漫射和其他參數(shù)影響。用于反射器面積閾值的合適范圍是50%至500%的(混合室容積的基底的面積減去光進入窗的面積)，下文指的是面積AA。反射器面積閾值的另一合適范圍是AA的75%至150%。另一合適范圍是AA的90%至120%。反射器面積閾值的合適值是90%。
[0088]“半透射面積閾值”可被測量作為光混合室容積V的頂部的百分比。也就是說，作為面積S的百分比。一般來說，半透射層的較大面積改進了光混合室的效率。半透射層可以是彎曲的，在這種情況下，它的面積是被測量作為它的到混和容積V的頂部的投影。因此，最大面積可能是S。半透射面積閾值的合適范圍是25%至100%。另一合適范圍是75%至100%。另一合適范圍在90%至100%。另一合適范圍在95%至100%。用于半透射面積閾值的的合適值是80%。用于半透射面積閾值的的另一合適值是95%。半透射層可具有彎曲的邊緣，以以自對準方式裝配在光混合室內(nèi)。半透射層的邊緣可以沿著容積V的邊緣向下彎曲。
[0089]半透射層的邊緣可以接近、接觸或重疊反射器層的邊緣。他們可能會重疊在反射器層的邊緣的內(nèi)部或外部。
[0090]“預(yù)定光均勻性”是指如何均勻的光出現(xiàn)在表面上的不同點，所述表面諸如半透射層或漫射層的表面。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，均勻性是通過讀取在小的測量區(qū)域上的大量光、在更大區(qū)域上移動測量區(qū)域以進行測試，并在比較在待測試的區(qū)域上的不同讀數(shù)的差異來進行測量的。通常，均勻性測量被分為“總體”均勻性和“局部”均勻性測量?？傮w均勻性指的是被測試的整個較大區(qū)域。局部均勻性指的是彼此在一定距離內(nèi)進行的測量。局部均勻性例如可被限定于總體區(qū)域的I %或10%的區(qū)域?？捎糜诰鶆蛐缘墓绞?-(最大-最小)/(最大+最小)，其中最大是在被測試區(qū)域上取得的最大測量值，最小是在被測試區(qū)域上取得的最小測量值。如果最大=最小，則均勻性是I或100 %。如果最大=2*最小=2，則均勻性是1-[ (2-1)/(2+1) ] =67%。最大可能均勻性是100%。這有時說，非均勻性為0%。均勻性的一個值是50%。均勻性的另一值是80%。均勻性的又一值是90%。95%。均勻性的又一值是98%。局部均勻性和總體均勻性的值可以是不同的。例如，一對局部和總體均勻性值分別是95%和90 %。
[0091]在層的橫截面中，例如用于反射器的“碗形狀”是限定為曲線，其中與層的中心的半徑相比，曲線在最靠近基底或頂部多邊形的最近邊緣的點處具有最小的半徑。此形狀可以是線性的或平面(無限半徑)，以用于靠近層的中心的區(qū)域。此形狀可以具有一個或多個壁區(qū)域，其是直的并且平行于多邊形容積。
[0092]“折痕”可以是或可以包括縫隙。
[0093]用于反射器或反射器表面的連續(xù)性的預(yù)定連續(xù)性百分比可以是至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%。
[0094]光漫射裝置在使用中的實際取向不是由任何本文專門用語來暗示的。特別是，本發(fā)明的實施例旨在在所有取向中使用。
[0095]“LED”指的是一個LED或一組LED。因此，“LED”包括任何數(shù)量的LED。
[0096]本發(fā)明的實施例包括在權(quán)利要求中的特征和限制的所有可能的組合。本發(fā)明的實施例包括在本發(fā)明的公開中所描述或示出的特征的所有功能組合。所有特征、實施例、權(quán)利要求和權(quán)利要求限制的所有組合和子組合被明確包括在本文的實施例。
[0097]理想、理想地、最佳和較佳一一文字的使用，“理想”、“理想地”、“最佳”、“最佳”、“應(yīng)該”和“較佳”，在描述本發(fā)明的上下文中使用時，具體指用于本發(fā)明的一個或多個應(yīng)用的一個或多個實施例的最佳模式。這種最佳模式是非限制性的，并且可能不是用于所有的實施例、應(yīng)用、執(zhí)行技術(shù)的最佳模式，如一個訓練有素的技術(shù)人員將了解的。
[0098]可以、能、選擇、模式、替代和特征一一文字的使用，“可以”、“能”、“選擇”、“可選擇”、“模式”、“替代”、“典型”、“理想”和“特征”，在描述本發(fā)明的上下文中使用時，具體提及本發(fā)明的各種實施例。所描述的優(yōu)點僅指提供優(yōu)點的那些實施例。本文的所有描述、示例和方案是非限制性的，如一個訓練有素的技術(shù)人員將了解的。
[0099]所有示例是樣本實施例。特別地，在所有條件下，短語“發(fā)明”應(yīng)該被解釋成意指“本發(fā)明的一個實施例”。示例、方案、附圖，應(yīng)用和所要求保護的權(quán)益是非限制性的。本發(fā)明的唯一限制是在權(quán)利要求中。
[0100]M/Η的合適比例是大于I J/Η的另一合適比例是大于1.5 J/Η的的又一合適比例是大于2 j/H的又一合適比例是大于3 j/H的又一合適比例是大于5 j/H的又一合適比例是大于8 ο
[0101]“靠近”中心、“靠近”邊緣或“靠近”角落，指的是區(qū)域或范圍的中心是在預(yù)定范圍內(nèi)，如光混合室的直徑M或討論的層的直徑的距離或百分比。這種范圍可以是1%至50%的范圍。另一范圍可以是5%至30%的范圍。合適預(yù)定范圍可以是25%。
[0102]對于單片漫射器:像素區(qū)域的合適厚度是在0.5_至15_的范圍中。像素區(qū)域的另一合適厚度是在2mm至5mm。一個合適厚度是3mm。
[0103]對于單片漫射器:用于單片漫射器中的肋的“大致恒定寬度”指的是至少50%的肋具有平均肋寬度的正或負50%的寬度。肋可具有切口部。也就是，肋可以由兩個或多個壁組成，或具有不均勾的高度。肋寬度的合適范圍是Imm至15mm。另一合適范圍是2mm至5mm。
[0104]對于單片漫射器:用于插入肋的槽的合適范圍是肋寬度的10%至90%。另一合適范圍是肋寬度的25%至75%。槽的合適寬度是肋寬度的40%。
[0105]對于單片漫射器:用于單片漫射器的周界壁的“大致恒定寬度”指的是至少50%的周界壁具有平均周界壁寬度的正或負50%的寬度。
[0106]對于單片漫射器:“實質(zhì)上平面”指的是表面是在單片漫射器的厚度的正或負25%的平面上。
[0107]對于單片漫射器:“第二和第三厚度是相同的”，指的是在正或負25%內(nèi)是相同的。
[0108]對于單片漫射器:“周界壁的寬度實質(zhì)上是肋的寬度的二分之一”，指的是在正或負25%內(nèi)的二分之一。
[0109]對于單片漫射器:“肋具有沿著它們的長軸線的槽”，在一個實施例中，槽寬度是這樣的，槽的寬度是肋寬度的三分之一(在正或負25%內(nèi))，且接著肋的兩個剩余的壁是每個肋寬度的三分之一(在正或負25%內(nèi))。槽深度可以從肋深度的10%變化到肋深度的150%，其前提是槽沒有穿透漫射器的漫射表面。在一個實施例上，槽深度在正或負25%內(nèi)是與肋深度相同的。槽的基底可以是彎曲的。
[0110]對于單片漫射器:“具有內(nèi)腔的肋”，指的是半徑在像素區(qū)域的直徑的0.1%至33%的范圍。另一合適半徑范圍是像素區(qū)域的直徑的1%至5%。
[0111]對于單片漫射器:“較少深度的區(qū)域”可具有沿著像素的一個邊緣的長度的I%至90%的范圍中的肋的長度。用于較少深度的區(qū)域的長度的另一合適范圍是像素區(qū)域的一個邊緣的長度的5 %至60%。較少深度的區(qū)域的合適深度是肋的深度的I %至100 %。用于較少深度的區(qū)域的另一合適深度是肋的深度的10%至75%。一般來說，較少深度的區(qū)域需要足以允許用于它想要的配合部件上的突起的空隙，同時足夠小以維持用于它們想要配合或分隔目的的肋的結(jié)構(gòu)完整性和肋的足夠長度。
[0112]對于半透射層的制造:“相似的形狀”是指彼此具有相同數(shù)量的側(cè)邊的形狀(如有的話)，并在正或負25%內(nèi)具有相同面積。
[0113]對于半透射層的制造:“非均勻”是指跨越該區(qū)域時，透射率至少變化25%。非均勻性的更詳細的實施例在本文別處描述。
[0114]像素的直徑的合適范圍是Imm至10米。像素的另一合適范圍是5mm至500mm。像素直徑的合適值是50mm。
[0115]漫射裝置的平面部分的厚度的合適厚度是Imm至100mm。另一合適范圍是Imm至10mm。漫射裝置的平面部分的厚度的合適值是3mm。
[0116]光漫射裝置的厚度的合適范圍是0.5mm至600mm。另一合適范圍是2mm至100mm。光混合室的厚度的合適值是5.7mm。
[0117]光漫射裝置的直徑與高度的M/Η比例的合適范圍是0.5至50。另一合適范圍是2至
20。另一合適范圍是5至12。另一合適范圍是大于2 j/H比例的合適值是8。
[0118]光漫射裝置中的肋厚度的合適范圍是0.2mm至50mm。另一合適范圍是Imm至10mm。肋厚度的合適值是3.2mm。
[0119]光漫射裝置中的肋中的開槽的寬度的合適范圍是肋厚度的1%至90 %。另一合適范圍是25%至75%。合適值是50%。
[0120]反射層的合適深度是小于10mm。半透射層的合適深度是小于10mm。
[0121]反射層的寬度/深度的合適比例是大于2。另一合適比例是大于10。
[0122]半透射層的寬度/深度的合適比例是大于2。另一合適比例是大于10。
【主權(quán)項】
1.一種光漫射裝置，包括光進入部分、光離開部分和至少一個反射器，其中離開所述光漫射裝置的光的發(fā)射率在預(yù)定光均勻性公差內(nèi)是均勻的，其中改進包括: 水平基底平面； 第一正多邊形，所述第一正多邊形在所述基底平面上，且具有多邊形中心、具有P個多邊形邊緣、具有P個多邊形角落、具有面積S和多邊形直徑M，其中P小于或等于六； 水平漫射平面，所述水平漫射平面在所述基底平面上且平行于所述基底平面，并與所述基底平面分離開漫射平面高度H; 三維封閉容積V，所述三維封閉容積V由基底、頂部及P個側(cè)來限定，其中所述基底是所述第一正多邊形，所述頂部是第二多邊形，所述第二多邊形與所述第一多邊形相同，且位于所述漫射平面上，且所述P個側(cè)是多個豎直的壁，每個壁垂直于所述基底平面和連接所述第一多邊形和所述第二多邊形的多個邊緣的所述漫射平面延伸； 光漫射裝置主軸線，所述光漫射裝置主軸線在所述正多邊形的中心垂直于所述水平基底平面； 光進入窗，所述光進入窗在預(yù)定定心準確性內(nèi)處于所述第一多邊形的中心； 漫射光離開表面，所述漫射光離開表面的面積 等于或大于離開表面閾值面積； 反射器，所述反射器包括彎曲反射器表面，其中所述反射器表面在預(yù)定連續(xù)比例內(nèi)是連續(xù)的，所述反射器表面從所述光進入窗向外延伸到所述封閉容積V的所述P個側(cè)，且所述反射器表面圍繞所述光進入窗設(shè)置在所述封閉容積V的所述基底處，并設(shè)置在所述反射器表面的周界處的所述封閉容積V的所述頂部;其中隨著所述反射器表面從它的周界向內(nèi)延伸，所述反射器表面的至少一部分不是由二維曲線圍繞反射器表面軸線的旋轉(zhuǎn)所建立的表面形狀;且其中隨著所述反射器表面從它的周界向內(nèi)延伸，所述反射器表面包括從容積V的多邊形的頂部的P個角落的每一個角落向內(nèi)延伸的折痕；以及 反射擋板，所述反射擋板在所述光進入窗和所述水平漫射平面之間設(shè)置在所述容積V內(nèi)，其中所述擋板將至少一部分光從所述光進入口向所述反射器的表面反射； 使得通過所述光進入窗進入所述光漫射裝置的所述光的至少一預(yù)定比例在所述預(yù)定光均勻性公差內(nèi)以均勻的照明離開所述漫射光離開表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，還包括: 單片光漫射層，所述單片光漫射層設(shè)置于所述水平漫射平面的下方，使得所述反射器表面設(shè)置于所述光漫射層的下表面，且所述水平漫射平面設(shè)置于所述光漫射層的上表面；其中下限定為朝向所述基底平面，且上限定為遠離所述基底平面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，其中: 所述光漫射裝置，其不包括任何光源本身，是沒有光折射元件的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，其中: 所述反射擋板包括反射擋板表面，所述反射擋板表面面向所述光進入窗，其中所述擋板表面是凸的且面向所述光進入窗；以及 多個支腳，其中所述支腳穿透所述反射器表面的平面，且從所述擋板反射的至少一部分光在至少兩個支腳之間朝向所述反射器表面通過。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，其中: 所述反射器是由單片平面片材制造的。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，其中: 所述反射器包括P個狹縫，每個狹縫從所述反射器的周界向內(nèi)延伸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，還包括: 反射器橫截面，所述反射器橫截面從第一反射器邊緣的中心到與所述第一邊緣相對的第二反射器邊緣的中心;并且 其中所述反射器表面的所述反射器橫截面包括第一拐點，所述第一拐點在從所述橫截面的中心到所述橫截面的端點的距離的50%和90%之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光漫射裝置，其中: 其中所述反射器橫結(jié)面包括至少第二拐點。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，其中: 所述直徑M是高度H的至少5/3。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，其中: 所述直徑M是高度H的至少2/3倍。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，還包括: P個肋，所述P個肋設(shè)置于所述正多邊形的所述側(cè)處，從所述水平基底平面向所述水平漫射平面延伸，其中所述肋是減縮的，其中它們的較窄寬度靠近所述水平漫射平面。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，還包括: P個肋，所述P個肋設(shè)置于所述正多邊形的所述側(cè)處，從所述水平基底平面向所述水平漫射平面延伸，其中用于多個相鄰光漫射裝置的所述肋是單片的。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，還包括: 漫射層，所述漫射層靠近所述水平漫射平面，其中用于多個相鄰光漫射裝置的所述漫射層是單片的。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射裝置，其中: 所述直徑M是高度H的至少2/3倍； 所述擋板的尺寸是在5至20mm寬和3至12mm高的范圍中；并且 所述反射器的尺寸是在25至10mm寬和15至60mm高的范圍中。
【文檔編號】F21V7/00GK106030386SQ201480011438
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年2月10日
【發(fā)明人】迪恩·?？丝▉? 理查德·威默, 弗蘭克·豪拉斯
【申請人】雷斕公司