光谱可控光阀制造技术

系统(100)可以包括：暴露于来自外部光源(120，510)的入射光的光阀(132)。光阀(132)可以独立地调制透射通过光阀(132)并且进入环境(112)中的入射光(122，512)的多个波长带。控制系统(134)可以操作光阀(132)，以控制透射通过光阀(132)的光(114，514)的光谱分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光谱可控光阀
技术介绍
来自太阳的光可能是用于光照的最便宜并且最可获得的日光源，并且大多数建筑物具有使太阳光或光从外部环境传到建筑物内部中的窗户。通常使用窗帘、百叶窗和其它遮光帘调节进入到环境的太阳光的量。然而，当前的窗户和窗户控制的能力是有限的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，光照系统可以采用在窗户或其它光通路中的电子光阀或其它电可控设备，以接收诸如自然太阳光的外部光，并调制所接收的光以控制环境的光照的空间、定向、角度、时间、或光谱变化。在一种具体配置中，光阀可以包括具有与在液晶显示器(LCD)或反射显示器技术中发现的结构类似的结构的面板。光阀可以具体地被部署为在窗户、天窗、或其它通道上或附近，该窗户、天窗、或其它通道使光从一个环境传到另一个环境中，例如，从外部环境到内部环境或其它至少部分遮蔽的环境。光阀可以结合控制系统一起操作，控制系统诸如解释光控制信息以控制透射通过光阀的光的空间、时间和光谱特性的通用计算机或专用硬件。控制信息可以采取可以被本地存储或流化到控制系统或光阀的流明(lumen)脚本的形式。一个具体的实施方式是用于对环境照明的系统。该系统包括光阀，以独立地调制来自诸如太阳的光源的若干波长带透射穿过光阀并进入到系统进行照明的环境中。该控制系统可以操作光阀，以控制透射通过光阀的光的光谱分布，并且由此来控制环境的照明。附图说明图1示出了使用外部光源来对内部环境进行光照的系统的实施方式。图2示出了光阀系统的实施方式。图3示意性示出了根据使用堆叠的光谱过滤器的实施方式的光阀。图4示意性示出了根据使用横向分布的光谱过滤器的实施方式的光阀。图5A和5B示出了采用人造光源和光阀来改变环境的照明的光谱、时间、角度、或空间分布的照明设备的实施方式。附图为了说明的目的示出了示例，且不是专利技术本身。在不同附图中使用相同的参考符号指示相似或相同的项。具体实施方式光照系统可以采用诸如太阳的外部光源，并且向内部或遮蔽环境提供具有根据照明数据而控制的空间、角度、时间、或光谱变化的光照或照明，在这里照明数据有时被称为脚本(script)。图1示出了向内部环境112和116提供光照或照明的系统100的示例，该内部环境112和116可以是在建筑物110内部的房间、隔间、或其它空间。内部环境112可以包括直接从建筑物110外部接收光的建筑部分，例如，具有窗户、门、或天窗的房间，内部环境116可以包括间接接收穿过建筑物110的居间(intervening)隔间的外部光的建筑部分。建筑物110可以例如是住宅、商店、办公建筑物、医疗机构、医院、仓库、或任何其它建筑物。环境112和116可以例如是内部空间，诸如建筑物110的房间、阁楼、地下室、整个内部，或者例如是通过建筑物110的墙、天花板、或地板分隔开的任何隔间。建筑物110外部的环境包括一个或多个外部光源120。在这里所描述的示例中，外部光源120是日光，其可以包括：直接来自太阳的太阳光；由空气散射的太阳光，例如，蓝天；由其它气象现象散射的太阳光，例如由云散射的；或由其它自然或人造物体散射或反射的太阳光，例如来自月亮、山脉和水体。大多数时候，太阳产生具有宽光谱和高强度的光，但是在这里总称为光122的入射光122A、122B、122C和122D取决于诸如日时间和外部环境中的条件的因素而变化。具体地，光122可以包括太阳光，太阳光通常包括来自太阳的方向的明亮的、几乎准直(collimated)的光和来自天空中其它方向的漫射(diffuse)光。此外，太阳光可以由诸如云的气象条件、由诸如白雪覆盖或森林覆盖的山脉、水体或其它地形的自然特征、或由诸如相邻建筑物或其它结构的人造特征散射、反射、或过滤。图1示出包括例如太阳跟踪架上的镜子的光收集系统128的示例，其反射或以其它方式收集太阳光以增加可用于内部光照的入射光122的量。因此，入射光122的方向、顶点的角度分布、和空间分布可以变化。入射光122的光谱组成也可以变化。例如，日光一般随方向和时间变化。具体地，漫射日光通常具有比直射太阳光更高的色温。日光是入射光122的免费且高品质的照明源，且在这里将太阳描述为可以提供内部光照的外部光源120的主要示例。然而，恰好在外部环境中的诸如月亮、星星、或人造光源的其它的外部光源120可以替代地可用、或者可以贡献入射光122A、122B、122C和122D。建筑物110包括一个或多个主动的(active)光通路130，诸如从外部源120将光122传递到内部环境112的窗户、门、天窗、或其它光通路。在图1的示例中，实施例建筑物110包括建筑物110向阳侧的窗户130A和天窗130B以及建筑物110背阴侧的窗户130C和天窗130D。窗户130A和130C以及天窗130B和130D可以占据例如几十厘米至一米到多米的量级的宽度或高度的大的区域。窗户130A和天窗130B可以在北半球朝南(或在南半球朝北)以在一天的大多数时间接收强烈且显著准直的日光，或可以在早晨朝东或在夜间朝西。窗户130C和天窗130D可以在北半球朝北(或在南半球朝南)以在一天的大多数时间接收漫射光，或者可以在夜间或早晨朝东或朝西。窗户130A和130C以及天窗130B和130D可以包括常规的结构，诸如框架和玻璃板，但是一个或多个光通路130A至130D可以额外地或替代地包括各自的光阀132A至132D，光阀132A至132D能够调制从外部源120到达光通路130A至130D的入射光122A至122D的多个光谱分量。在一种配置中，光阀132A至132D的每一个装配到传统的窗户、天窗、或其它光通路附近的开口。在另一配置中，光阀132A至132D的一个或多个可以代替传统的透明、漫射、或半透明结构，诸如在各个光通路中的玻璃或塑料板。如所提到的，光阀132A至132D的每一个可以采用诸如在LCD或反射显示器中所使用的颜色或光谱过滤技术，但是光阀132A至132D的每一个能够调制比显示系统一般所容纳的更多的光谱带。而且，光阀132A至132D可以不需要视频显示器通常所需的空间或“像素”分辨率，因为光阀132A至132D主要旨在照明并且不用于显示图像以观看。尽管在一些情况下，光阀132A、132B、132C、或132D可以为内部环境提供照明，而且在光阀上具有可观看图像。当不需要显示图像时，光阀可以一致地调制遍及窗户或天窗的整个区域的透射或反射光的光谱成分。可替代地，光阀可以包含独立调制区域的阵列，并且每个区域可以具有典型电流显示器的尺寸或可以具有毫米到米的量级的尺寸的更大的像素。独立调制区域的阵列对于在光照中创建空间变化来说是尤其期望的，以例如创建以类似于太阳、月亮、星星的移动的方式在照明环境中移动的一个或多个明亮的光源。类似地，具有独立调制区域的阵列的光阀可以创建云或其它可变的现象在照明环境的光照中可能具有的影响，并且可以在光阀的表面上同时创建云或其它现象的图像。在图2中更详细地示出的，示出的实施方式中的每个光通路130还具有阀控制电子装置134。通常，光通路130的光阀132在物理上位于该光通路内，例如，在窗户、天窗、或通过建筑障碍物的其它开口中，并且框架或其它合适的安装结构250可以在适当的位置容纳光阀132。阀控制电子装置134不必需在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：暴露于来自外部光源的入射光的光阀，所述光阀独立地调制透射通过所述光阀并且进入所述系统所照明的环境中的入射光的多个波长带；以及控制系统，被连接以操作所述光阀来控制透射通过所述光阀的光的光谱分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.09 US 14/299,3171.一种系统，包括：暴露于来自外部光源的入射光的光阀，所述光阀独立地调制透射通过所述光阀并且进入所述系统所照明的环境中的入射光的多个波长带；以及控制系统，被连接以操作所述光阀来控制透射通过所述光阀的光的光谱分布。2.如权利要求1所述的系统，其中所述多个波长带包含至少三个波长带。3.如权利要求1所述的系统，其中所述多个波长带包含至少五个波长带。4.如权利要求1所述的系统，其中所述光阀包括分别对应于所述多个波长带的多个层，其中每个层透射对应的波长带中的入射光的可控部分。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述层被堆叠使得穿过所述光阀的光顺序地穿过所述层。6.如权利要求4所述的系统，其中所述光阀中的所述层占据横向间隔开的各个区域。7.如权利要求1所述的系统，其中所述外部光源在建筑物的外部并且所述环境在建筑物的内部。8.如权利要求7所述的系统，还包括可操作以对所述光阀照明的人造光源。9.如权利要求1所述的系统，其中所述入射光包括直射、反射或散射的日光。10.如权利要求1所述的系统，还包括将所述光阀安装在到所述系统所照明的环境的光通路中的框架。11.如权利要求10所述的系统，其中所述光通路从由窗户、天窗、门、和通过建筑物的障碍物的开口构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：S保利尼，
申请(专利权)人：特雷鲁门有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US