CN103958962A - 包括光源和光阻断器的装置 - Google Patents

Abstract

装置（100）包括光源（1）和光阻断器（10），光源（1）用于产生进入方向范围（70）的光，且光阻断器（10）用于阻断在所述方向范围（70）的部分（71）上的所述光。所述光阻断器（10）具有内侧（11）和外侧（12），且由具有光学指数的材料制成。所述外侧（12）的形状与所述光学指数的组合将在所述外侧（12）处将在所述方向范围（70）的所述部分（71）上的光反射（例如）回到所述光源（1）。所述外侧（12）的形状可以是锯齿形状，所述光学指数可以大于1.4，当以与具有所述锯齿形状的锯齿（13）的侧（14、15）成小于40°的角度入射时，所述方向范围（70）的所述部分（71）上的所述光可发生全反射。所述内侧（11）的形状可与所述光源（1）在所述方向范围（70）的所述部分（71）上的光输出图的形状相对应。

Description

包括光源和光阻断器的装置

技术领域

本发明涉及一种包括第一光源和第一光阻断器的装置，第一光源用于产生进入第一方向范围的第一光，且第一光阻断器用于阻断在第一方向范围的一部分上的第一光。此种装置的实例是视频装置和照明装置。

背景技术

包括光源和光阻断器的装置是公知常识。

诸如电视接收机的视频装置常常包括用于显示视频的显示器，且可进一步包括用于产生用来支持视频的环境光的光源。为了引导环境光进入优选方向，可使用光阻断器来阻断在非优选方向上的环境光。

诸如灯的照明装置常常包括用于产生光的光源。为了引导光进入优选方向，可使用光阻断器来阻断在非优选方向上的光。

举例来说，已知的光阻断器吸收光，其降低装置的光源的效率。

发明内容

本发明的目标在于提供改良的装置。此种改良的装置（例如）包括改良的光阻断器。

根据本发明的一方面，提供一种装置，其包括：

第一光源，其用于产生进入第一方向范围的第一光，以及

第一光阻断器，其用于阻断在第一方向范围的一部分上的第一光，第一光阻断器具有内侧和外侧，内侧与外侧相比离第一光源更近，且第一光阻断器由具有光学指数的材料制成，外侧的形状与光学指数的组合经配置以在外侧处反射在第一方向范围的部分上的第一光。

所述装置包括第一光源，第一光源用于产生进入第一方向范围（诸如180°或270°或360°或任何其他范围）的第一光。所述装置进一步包括第一光阻断器，所述第一光阻断器用于阻断在第一方向范围的一部分（诸如所述范围的22.5°或45°或67.5°或90°或任何其他部分）上的第一光。所述范围可以是二维环境中的二维范围，且可以是三维环境中的三维范围。

第一光阻断器具有内侧和外侧。内侧相比外侧更接近第一光源。第一光阻断器由具有光学指数的材料制成。外侧的形状与光学指数的组合经配置以在外侧处反射在第一方向范围的部分上的第一光。结果，改良的第一光阻断器已产生。在此改良的第一光阻断器中，第一光被反射且可在第一方向范围的部分外部使用。与使用主要吸收光的光阻断器的装置相比，包括此种改良的光阻断器的装置具有改良的效率。结果，改良的装置已产生。

装置的实施例通过以下内容界定：外侧的形状与光学指数的组合经配置以在外侧处在第一光源的方向上反射在第一方向范围的部分上的第一光。当第一光反射回到第一光源时，被反射的第一光将到达第一光源的第一侧且接着在第一光源充分透明和/或充分小的条件下通过第一光源且接着在第一光源的第二侧处离开。以此方式，在第一光源的第二侧处，被反射的第一光支持来自第一光源的原始的第一光。

装置的实施例通过以下内容界定：外侧的形状是锯齿形状，光学指数大于1.4，且当以与具有锯齿形状的锯齿的第一侧或第二侧成小于40°的角度入射时，第一方向范围的部分上的第一光发生全反射。优选地，光学指数大于1.5，且当以与锯齿的两侧中的一个成小于50°的角度入射时，第一光发生全反射。

装置的实施例通过以下内容界定：具有锯齿形状的每一锯齿具有第三侧，第三侧相对垂直于穿过第一光源的中心和锯齿的顶部的线。优选地，此线将锯齿切割成相同的两半。

装置的实施例通过以下内容界定：内侧的形状与第一光源在第一方向范围的部分上的光输出图的形状相对应。以此方式，装置得以进一步优化。第一光源的光输出图是（例如）光输出具有相同预定义强度或相同预定义振幅的点的集合。

装置的实施例通过以下内容界定：第一光源在第一方向范围的部分上的光输出图与内侧之间的距离对于第一方向范围的整个部分是相对恒定的。以此方式，易于创建内侧的形状与光输出图的形状之间的对应。

装置的实施例通过以下内容界定：第一光源安装在印刷电路板上，且第一光源的光输出图包含来自印刷电路板的反射。对于具有相对全向辐射图案的第一光源，当安装在印刷电路板上时，在使用二维环境的同时，第一方向范围将为在垂直于印刷电路板的平面的二维平面上的约180°。当使用另一个二维环境时，第一方向范围将为在平行于印刷电路板的平面的二维平面上的约360°，但在此情况下来自印刷电路板的反射将不做贡献。然而，上文和下文描述的相同原理也可用在三维环境中。

装置的实施例通过以下内容界定：装置进一步包括：

第二光源，其用于产生进入第二方向范围的第二光，以及

第二光阻断器，其用于阻断在第二方向范围的一部分上的第二光，第二光阻断器具有内侧和外侧，内侧与外侧相比离第二光源更近，且第二光阻断器由具有光学指数的材料制成，外侧的形状与光学指数的组合经配置以在外侧处反射在第二方向范围的部分上的第二光。

装置的实施例通过以下内容界定：第一方向范围和第二方向范围是相对类似范围，且第一方向范围的部分和第二方向范围的部分是相对不同部分。以此方式，第一光和第二光至少部分地被引导向不同位置。

装置的实施例通过以下内容界定：装置进一步包括用于产生相应第三光和第四光的相应第三光源和第四光源，且进一步包括用于阻断相应第三光和第四光的相应第三光阻断器和第四光阻断器，相应第三光阻断器和第四光阻断器与相应第一光阻断器和第二光阻断器相对应。以此方式，不成对光和成对光至少部分地被引导向不同位置。优选地，不成对光源与成对光源对准。

装置的实施例通过以下内容界定：装置进一步包括：

用于显示视频的显示器，第一光、第二光、第三光和第四光形成将要以可移动方式投影在墙或天花板或接近装置的物体上的用于支持视频的环境光的部分。特别在光是以可移动方式投影的情况下，在不使用在机械上可移动的光阻断器的情况下，使不成对光与成对光良好地彼此分离而不会产生相对大的重叠或相对大的山谷是至关重要的。改良的光阻断器允许此种分离。

装置的实施例通过以下内容界定：第一光源包括发光二极管且第一光阻断器包括一个或多个棱镜。

可以洞察到光吸收降低光效率。基本想法可以是光反射允许反射之后的光在另一个位置处使用。

已解决提供改良的装置的问题。优点可以是装置将具有改良的效率。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将是明显的，且参考下文描述的实施例阐明本发明的这些和其他方面。

附图说明

在图中：

图1显示锯齿，

图2显示光源和光阻断器，

图3显示装置的第一实施例，且

图4显示装置的第二实施例。

具体实施方式

在图1中，显示锯齿13，其具有第一侧14和第二侧15，且具有第三侧16，第一侧14和第二侧15（例如）以约90°形成锯齿13的顶部，且第三侧16相对垂直于穿过光源（未在此处示出）的中心和锯齿13的顶部的线（未在此处示出）。

在图2中，显示第一光源1和第一光阻断器10。第一光源1产生进入第一方向范围70（此处为360°）的第一光。第一光阻断器10阻断在第一方向范围70的一部分71（此处为90°）上的第一光。第一光阻断器10具有内侧11和外侧12。内侧11相比外侧12更接近第一光源1。第一光阻断器10由具有光学指数的材料制成。外侧12的形状与光学指数的组合经配置以在外侧12处（优选地，在第一光源1的方向上）反射第一方向范围70的部分71上的第一光。

外侧12的形状可（例如）是锯齿形状。光学指数可（例如）大于1.4，且当以与具有如图1中所指示的锯齿形状的锯齿13的第一侧14或第二侧15成小于40°的角度入射时，第一方向范围70的部分71上的第一光可（例如）发生全反射。具有锯齿形状的每一锯齿13可具有第三侧16，第三侧16相对垂直于穿过第一光源1的中心和锯齿13的顶部的线（未在此处示出）。

内侧11的形状可（例如）与第一光源1在第一方向范围70的部分71上的光输出图的形状相对应。借此，第一光源1在第一方向范围70的部分71上的光输出图与内侧11之间的距离对于第一方向范围70的整个部分71可以（例如）是相对恒定的。第一光源1的光输出图是（例如）光输出具有相同预定义强度或相同预定义振幅的点的集合。

在图1和图2中，第一光的某些部分由直线箭头指示。

在图3中，显示装置100的第一实施例。此装置100包括印刷电路板80（以俯视图显示），印刷电路板80具有六个光源1、2、3、4、5和6且具有六对光阻断器10、20、30、40、50和60。此处，光阻断器10、20、30、40、50和60操作，使得在平行于印刷电路板80的平面的平面中来自光源1、2、3、4、5和6的光被阻断。用于阻断来自相同光源2、4和6的光的两个相邻光阻断器20、40和60当然可以组合成较大的一个。在图3中，出于清楚起见，光能通过和被阻断的方向形成相对小扇区的部分。为了实现此，可引入更多和/或更大的光阻断器。或者，此扇区外部的光由于某一原因是不相关的，诸如当在扇区外部的光不管怎样都不能离开装置100且仅扇区内部的光能离开装置100的情况下。此外，出于清楚起见，光阻断器10、20、30、40、50和60以矩形区块的形式绘制，其中根据更实际实例它们可以是呈如图2中所示的形式。

在图4中，显示装置100的第二实施例。此装置100包括印刷电路板80（以侧视图显示），印刷电路板80具有六个光源1、2、3、4、5和6且具有六个光阻断器10、20、30、40、50和60。此处，光阻断器10、20、30、40、50和60操作，使得在垂直于印刷电路板80的平面的平面中来自光源1、2、3、4、5和6的光被阻断。在图4中，出于清楚起见，光能通过和被阻断的方向形成相对小扇区的部分。为了实现此，可引入更多和/或更大的光阻断器。或者，此扇区外部的光由于某一原因是不相关的，诸如当在扇区外部的光不管怎样都不能离开装置100且仅扇区内部的光能离开装置100的情况下。此外，出于清楚起见，光阻断器10、20、30、40、50和60以矩形区块的形式绘制，其中根据更实际实例它们可以是呈如图2中所示的形式。

当如图4中所示安装在印刷电路板80上时，第一光源1的光输出可包含来自印刷电路板80的反射。

在图3和图4中，对于第一光源1和第二光源2，它们的第一方向范围和第二方向范围可以是相对类似范围，且对于第一光阻断器10和第二光阻断器20，它们的第一方向范围的部分和第二方向范围的部分可以是相对不同部分。优选地，由成对光源和成对光阻断器的组合产生的成对光将进入与由不成对光源和不成对光阻断器的组合产生的不成对光不同的一个或多个方向。

举例来说，在装置100是包括用于显示视频的显示器的显示装置的情况下，由光源1、2、3、4、5和6和光阻断器10、20、30、40、50和60的组合产生的光可形成将要以可移动方式投影在墙或天花板或接近装置100的物体上的用于支持视频的环境光的部分。

光源1、2、3、4、5和6可各自包括一个或多个发光二极管，且光阻断器10、20、30、40、50和60可各自包括一个或多个棱镜。

图3和图4显示两个不同二维环境，但上文描述的相同原理也可在三维环境中使用。

在上文中，所有范围、范围的部分和角度已得到示例性值。不排除其他值。

综上所述，装置100包括光源1和光阻断器10，光源1用于产生进入方向范围70的光，且光阻断器10用于阻断在方向范围70的部分71上的光。光阻断器10具有内侧11和外侧12，且由具有光学指数的材料制成。外侧12的形状与光学指数的组合将在外侧12处反射方向范围70的部分71上的光，（例如）反射回到光源1。外侧12的形状可以是锯齿形状，光学指数可以大于1.4，且当以与具有锯齿形状的锯齿13的侧14、15成小于40°的角度入射时，方向范围70的部分71上的光可发生全反射。内侧11的形状可与光源1在方向范围70的部分71上的光输出图的形状相对应。

虽然本发明已在附图和前述说明书中详细地图示和描述，但此图示和说明书应视为说明性的或示例性的且非限制性的；本发明并不限于所公开的实施例。本领域中的技术人员通过学习附图、公开内容和附加权利要求书来实践所主张的发明时可理解和实现所公开实施例的其他变化。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，且不定冠词“一”或“一个”不排除复数个。某些措施在相互不相同的从属权利要求中叙述的简单事实不指示这些措施的组合不能有利地使用。不应将权利要求书中的任何标号解释为限制范围。

Claims (12)

1. 一种装置（100），其包括

第一光源（1），其用于产生进入第一方向范围（70）的第一光，以及

第一光阻断器（10），其用于阻断在所述第一方向范围（70）的部分（71）上的所述第一光，所述第一光阻断器（10）具有内侧（11）和外侧（12），所述内侧（11）与所述外侧（12）相比离所述第一光源（1）更近，且所述第一光阻断器（10）由具有光学指数的材料制成，所述外侧（12）的形状与所述光学指数的组合经配置以在所述外侧（12）处反射在所述第一方向范围（70）的所述部分（71）上的所述第一光。

2. 如权利要求1所述的装置（100），所述外侧（12）的形状与所述光学指数的组合经配置以在所述外侧（12）处在所述第一光源（1）的方向上反射所述第一方向范围（70）的所述部分（71）上的所述第一光。

3. 如权利要求2所述的装置（100），所述外侧（12）的形状是锯齿形状，所述光学指数大于1.4，且当以与具有所述锯齿形状的锯齿（13）的第一侧（14）或第二侧（15）成小于40°的角度入射时，所述第一方向范围（70）的所述部分（71）上的所述第一光发生全反射。

4. 如权利要求3所述的装置（100），具有所述锯齿形状的每一锯齿（13）具有第三侧（16），所述第三侧（16）相对垂直于穿过所述第一光源（1）的中心和所述锯齿（13）的顶部的线。

5. 如权利要求1所述的装置（100），所述内侧（11）的形状与所述第一光源（1）在所述第一方向范围（70）的所述部分（71）上的光输出图的形状相对应。

6. 如权利要求5所述的装置（100），所述第一光源（1）在所述第一方向范围（70）的所述部分（71）上的所述光输出图与所述内侧（11）之间的距离对于所述第一方向范围（70）的整个部分（71）是相对恒定的。

7. 如权利要求5所述的装置（100），所述第一光源（1）安装在印刷电路板（80）上，且所述第一光源（1）的所述光输出图包含来自所述印刷电路板（80）的反射。

8. 如权利要求1所述的装置（100），其进一步包括：

第二光源（2），其用于产生进入第二方向范围的第二光，

以及第二光阻断器（20），其用于阻断在所述第二方向范围的部分上的所述第二光，所述第二光阻断器（20）具有内侧和外侧，所述内侧与所述外侧相比离所述第二光源（2）更近，且所述第二光阻断器（20）由具有光学指数的材料制成，所述外侧的形状与所述光学指数的组合经配置以在所述外侧处反射在所述第二方向范围的所述部分上的所述第二光。

9. 如权利要求8所述的装置（100），所述第一方向范围和所述第二方向范围是相对类似的范围，且所述第一方向范围的所述部分和所述第二方向范围的所述部分是相对不同的部分。

10. 如权利要求9所述的装置（100），其进一步包括用于产生相应第三光和第四光的相应第三光源和第四光源（3、4），且进一步包括用于阻断所述相应第三光和第四光的相应第三光阻断器和第四光阻断器（30、40），所述相应第三光阻断器和第四光阻断器（30、40）与所述相应第一光阻断器和第二光阻断器（10、20）相对应。

11. 如权利要求10所述的装置（100），其进一步包括：

用于显示视频的显示器，所述第一光、第二光、第三光和第四光形成将要以可移动方式投影在墙上或天花板上或接近所述装置（100）的物体上的环境光的部分，以用于支持所述视频。

12. 如权利要求1所述的装置（100），所述第一光源（1）包括发光二极管且所述第一光阻断器（10）包括一个或多个棱镜。