照明设备和用于掩蔽边缘过渡的方法技术

本公开涉及照明设备（100）和掩蔽边缘过渡（15e）的方法。边缘结构（15）为光提供沿着该边缘结构（15）的边界（15e）的第一边缘过渡（L1）。图案化层（11）被提供在该边缘结构（15）和该设备的前侧（31）之间。图案化层（11）包含梯度边缘图案（11g），其配置成为透射光提供第二边缘过渡（L2）。梯度边缘图案（11g）相对于边缘结构（15）的边界（15e）配置，以使第一边缘过渡（L1）平滑。漫射器（10）设置于前侧（31）和图案化层（11）之间，用于散射第二边缘过渡（L2）的光，以使梯度边缘图案（11g）的第二边缘过渡（L2）平滑。

Lighting device and method for masking edge transition

The present disclosure relates to a lighting device (100) and a method for masking edge transitions (15E). The edge structure (15) provides the light with a first edge transition (L1) along the boundary (15E) of the edge structure (15). The patterning layer (11) is provided between the edge structure (15) and the front (31) of the device. The patterned layer (11) includes a gradient edge pattern (11g) configured to transmit light to provide a second edge transition (L2). The gradient edge pattern (11g) is configured with respect to the edge structure (15) boundary (15E) so that the first edge transition (L1) is smoothed. The diffuser (10) is disposed between the front (31) and the patterned layer (11) for scattering the light of the second edge transition (L2) so that the second edge transition (L2) of the gradient edge pattern (11g) is smoothed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明设备和用于掩蔽边缘过渡的方法
和
技术介绍
本公开涉及诸如光疗设备的照明设备。本公开还涉及在照明设备中在边缘结构的边界后面掩蔽透射光的边缘过渡的方法。光疗由将对象曝光于规定量的光组成。例如，具有特定频率的光可以用于治疗生理节律失调。为了使光疗设备有效，典型地需要相对高的光输出。为了防止炫目（或者为了改进眼睛舒适度），光可以例如通过使用导光板而被分布在设备的相对大的表面上。然而，特别是当在操作于高的光输出时，设备中部件的任何边缘，包括光导的边缘，会在从设备发射的光上投射边缘过渡（阴影）。这样的阴影和锐利边缘过渡会导致用户在他的视网膜上体验重像（残像）。因此，为了改进眼睛舒适度，期望提供梯度光源，即掩蔽明亮显示和具有相对低透明度的第一区域之间的锐利过渡。为了掩蔽边缘过渡，照明设备出射表面处的梯度图案可以用于在显示表面的边缘处提供从亮到暗的过渡。例如，WO201117114描述一种显示装置，其包括显示模块、提供在该显示模块前方的前面板和形成在该前面板之上的图案。更靠近前面板边缘的图案的一个部分相比于该图案的其它部分允许较少的透光率。然而，为了为非常亮的光源提供平滑的边缘过渡，图案需要延伸相当大的距离，这会导致设备的总光输出的恶化。因此，期望改进光输出窗口的边缘过渡的掩蔽，而对其光输出效率的牺牲最小。
技术实现思路
本公开的第一方面提供一种照明设备，其包含配置成产生光的光源。该照明设备包含前侧，其配置成从照明设备发射光。照明设备包含边缘结构，其形成光窗口的外边界，光穿过该光窗口朝该前侧透射。边缘结构在使用中为透射光提供沿着该边缘结构的边界、在所发射的光上的第一边缘过渡。第一边缘过渡可以是相对锐利的过渡，例如在光窗口的边缘处提供相对高的对比度。该照明设备包含图案化层，其包含配置成为透射光提供第二边缘过渡的梯度边缘图案。该梯度边缘图案相对于边缘结构的边界布置，以在第一边缘过渡上叠加第二边缘过渡。第二边缘过渡可以是相对平滑的过渡，例如在边缘处提供比第一边缘过渡低的对比度。照明设备包含设置在该前侧和图案化层之间的漫射器。该漫射器配置成散射第二边缘过渡的光，从而为从前侧发射的光提供第三边缘过渡。通过散射光，该漫射器可以帮助平滑化和/或掩蔽梯度边缘图案的第二边缘过渡。借助梯度图案，透射光的光度从暗到亮改变，以提供边缘的部分掩蔽。借助漫射器，具有梯度光度的光被定向散射，对光输出效率的牺牲最小。借助组合的光度变化和定向散射，发现边缘过渡比基于梯度图案或漫射器的单独效果而预期的更平缓。为了提供边缘过渡，图案化层可以配置成在梯度边缘图案上透射不同光度的光。优选地，图案化层包含具有相对低透明度的第一区域和具有相对高透明度的第二区域，其中梯度边缘图案配置成提供在第一区域和第二区域之间延伸的透射光的光度过渡梯度。例如，发现优选的是，穿过该层的具有相对低透明度的第一区域的光度低于在第二区域出现的全光度的30%，优选地低于全光度的20%，更优选地低于全光度的10%，或甚至0%，即光在梯度边缘的具有相对低透明度的第一区域处被完全阻挡。通过在最小宽度上提供梯度边缘，可以实现平滑的过渡。另一方面，当梯度边缘过宽时，其会使效率恶化。由于漫射器的效果，这样的宽边缘是不被需要的。因此，发现有利的是，提供具有在2到20毫米，优选地3到15毫米的范围内的宽度的梯度边缘。为了提供透射光的充分的变化，特别是在大多数光应被阻挡的部分处，图案化层可以包含第一材料以吸收和/或反射该光的大百分比，例如至少80%、至少90%、至少95%、至少99%或甚至更多。另一方面，形成梯度边缘的第二材料可以是可具有更低吸收/反射的不同材料。为了掩蔽图案化层的材料，第二材料可具有与照明设备前侧的颜色匹配的颜色。例如，第一材料可以是黑色以提供最大吸收，并且面对该前侧的第二材料可以是与设备的白色前侧匹配的白色。梯度边缘图案可以例如包含反射和/或半透明和/或吸收图形的分布。通过改变图案各处的图形的密度和/或尺寸，可以改变每单位表面的透射量。制造图案化层的一个方式将是在透明箔上印刷图案。通过在该箔的背侧（与照明设备的前侧相对）上印刷图案，从前侧看上去该图案的外观可以更有光泽和平滑。漫射或散射是辐射射束的空间分布通过其改变的过程。量化漫射的一个方式是使用漫射透射与总透射的比率。也称为“模糊(haze)”或“模糊率”的该比率可以例如以百分数表达。例如，完美清澈（无散射）的窗口可以具有0%的模糊率，而完美的（朗伯）漫射器可以具有100%的模糊率。为了提供梯度图案以及边缘过渡的充分掩蔽，发现期望配置漫射器，以便提供至少10%、优选至少25%，更优选至少40%的模糊率。注意，100%漫射器可以引起具有朗伯透射（即，完全各向同性的照度）的理论上完美均匀的表面。然而在光疗设备中，完全各向同性的光度将不是有效的，因为光需要被导向用户，而在其它方向上行进的光可以认为被浪费。因此，优选地，模糊优选至多80%，更优选至多60%，例如50%。通过整合漫射器以形成照明设备的前侧，可以获得更紧凑的设备。替代地或另外地，为了改进边缘过渡，漫射器可以展开透射光的角分布。量化该展开的一个方式将是测量有和没有漫射器时光的展度。展度可以例如近似为表面和辐射立体角的乘积。为了提供光的充分展开，发现期望配置漫射器以便提供至少5%，优选地至少10%，更优选地至少20%的展度增加。注意，完全漫射器可以引起具有朗伯透射（即，完全各向同性的照度）的理论上完美的白色表面。然而在光疗设备中，完全各向同性的光度将不是有效的，因为光需要被导向用户。因此，优选地，展度的增加优选为至多100%（即，光透射的立体角的两倍），更优选地至多50%。通过整合漫射器以形成照明设备的前侧，可以实现更紧凑的设备。通过在漫射器和图案化层之间提供间隔，边缘过渡可以甚至进一步改进（退后）。另外，发现更大的间隔还掩蔽梯度图案自身的细节。这允许使用相对粗糙的图案，同时维持平滑过渡。通过允许粗糙的图案，可以简化图案化层的制造。为了提供期望的效果，发现优选在图案化层和漫射器之间拥有至少0.5毫米，更优选至少1毫米，甚至更优选至少1.5毫米的间隔。另一方面，过大的距离会完全地使得梯度图案的过渡无效。因此，发现优选拥有至多5厘米，更优选地至多2厘米，甚至更优选地至多1厘米，例如在1.9和4.5mm之间的间隔。例如，可以使用导光板以在表面上均匀地展开光。典型地，导光板配置成朝照明设备的前侧发射来自光源的光。为了将光注入到板内，光源可以与板的正面垂直地设置在板的边缘。为了改进对于用户的有效光透射，可以使用所谓的亮度增强箔。亮度增强箔具有脊形结构，以在定义方向上准直透射光。为了在设备中心处具有最大的照明度增益，两个亮度增强箔以箔彼此垂直地准直的方式布置。实践中，该布置在一个箔中在水平方向上应用，并且在另一箔中在竖直方向上应用。然而，发现箔的脊形结构可以在光源所在的箔的边缘处导致可见细长光点，其又称为“光道”。这会不利地影响掩蔽边缘过渡的当前目的。为了抵消光道的形成同时仍然最大化箔的准直效果，可以在光源位置处的箔中制造小开口。为了提供光源位置的充分掩蔽，优选的是在距光源至少3毫米，优选地至少5毫米，更优选地至少10毫米，例如12毫米的最小距离处提供开口。有利地，本配置可以例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明设备（100），包含光源（1），其配置成产生光；前侧（31），其配置成发射来自所述照明设备（100）的光；边缘结构（15），其形成光窗口（15w）的外边界（15e），光通过所述光窗口朝所述前侧（31）透射；其中所述边缘结构（15）在使用中沿着所述边缘结构（15）的边界（15e），为透射光提供第一边缘过渡（L1）；图案化层（11），其包含配置成为所述透射光提供第二边缘过渡（L2）的梯度边缘图案（11g）；其中所述梯度边缘图案（11g）相对于所述边缘结构（15）的边界（15e）布置，以在所述第一边缘过渡（L1）之上叠加所述第二边缘过渡（L2）；漫射器（10），其设置在所述前侧（31）和所述图案化层（11）之间，其中所述漫射器（10）配置成散射所述第二边缘过渡（L2）的光，以为从所述前侧（31）发射的光提供第三边缘过渡（L3）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.08 EP 14176100.71.一种照明设备（100），包含光源（1），其配置成产生光；前侧（31），其配置成发射来自所述照明设备（100）的光；边缘结构（15），其形成光窗口（15w）的外边界（15e），光通过所述光窗口朝所述前侧（31）透射；其中所述边缘结构（15）在使用中沿着所述边缘结构（15）的边界（15e），为透射光提供第一边缘过渡（L1）；图案化层（11），其包含配置成为所述透射光提供第二边缘过渡（L2）的梯度边缘图案（11g）；其中所述梯度边缘图案（11g）相对于所述边缘结构（15）的边界（15e）布置，以在所述第一边缘过渡（L1）之上叠加所述第二边缘过渡（L2）；漫射器（10），其设置在所述前侧（31）和所述图案化层（11）之间，其中所述漫射器（10）配置成散射所述第二边缘过渡（L2）的光，以为从所述前侧（31）发射的光提供第三边缘过渡（L3）。2.根据权利要求1所述的照明设备（100），其中所述漫射器（10）设置在距所述图案化层（11）一距离（D1）处，所述图案化层和所述漫射器之间具有一间隔，其中所述距离（D1）大于1毫米。3.根据前述权利要求中的任意一项所述的照明设备（100），其中所述漫射器（10）产生至少百分之5的透射光的模糊率。4.根据前述权利要求中的任意一项所述的照明设备（100），其中所述漫射器（10）形成所述照明设备（100）的所述前侧（31）。5.根据前述权利要求中的任意一项所述的照明设备（100），其中所述边缘结构（15）设置在所述光源（1）和所述前侧（31）之间的光路中。6.根据前述权利要求中的任意一项所述的照明设备（100），其中所述图案化层（11）包含具有相对低透明度的第一区域（11d）和具有相对高透明度的第二区域（11l），其中所述梯度边缘图案（11g）配置成提供在所述第一区域和所述第二区域之间延伸的所述透射光的光度过渡梯度（11t），其中所述第一区域（11d）和所述第二区域（11l）之间的梯度边缘宽度（G2）在3到15毫米的范围内。7.根据前述权利要求中的任意一项所述的照明设备（100），其中所述图案化层（11）包含第一图案化材料（11b），其配置成吸收和/或反射来自所述光源（1）的光（L0）的至少百分之90；以及第二图案化材料（11w），其从所述照明设备（100）的前侧（31）覆盖所述第一图案化材料（11b），其中所述第二图案化材料（11w）配置成形成所述梯度边缘图案（11g）。8.根据权利要求7所述的照明设备（100），其中所述第二图案化材料（11w）具有与所述照明设备（100）的所述前侧（31）的颜色匹配的颜色，以在所述前侧（31）的视角的情况中掩蔽所述第二图案化材料（11w）。9.根据前述权利要求中的任意一项所述的照明设备（100），其中所述梯度边缘图案（11g）包含反射和/或半透明和/或吸收图形（11a）的分布，其中跨过所述梯度边缘图案（11g），所述图形的透明度和/或所述图形的分布密度和/或尺寸在具有相对低透明度以及高密度和/或大尺寸的第一区域（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：O斯梅丁加，G哈格腦尔，YB布拉达，
申请(专利权)人：飞利浦灯具控股公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL