色彩反射单元制造技术

一方面，色彩反射单元（1）包括：包括多个非共面表面部分（7'）的支撑结构（7）;形成在所述多个非共面表面部分（7）上的反射层（3），从而形成分别与所述多个非共面表面部分（7'）中的一个相关联的多个非共面反射表面部分（3'），以及具有设置在所述反射表面部分（3'）处的背面和用于被入射光（9）照射的正面的色彩漫射层（5），其中所述色彩漫射层（5）包括嵌入在基体（39）中的多个纳米颗粒（37），并被配置为与非共面反射表面部分（3'）一起提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率以及蓝色方面比红色方面更高的漫反射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】色彩反射单元
本公开总体上涉及色彩镜单元，尤其是涉及可以应用于照明系统或建筑物的立面结构中以提供所需的光学和视觉效果的基于纳米颗粒的光影响单元。
技术介绍
在16世纪的镜子制造技术的改进导致在室内设计中越来越多地使用光学镜元件。例如，用反射表面覆盖墙壁的一部分产生了空间增强的印象并且增加了深度感知。从那时起，镜子就成为能够通过扩大感知体积来改善氛围舒适感的必不可少的组成部分。一般来说，在现代和当代建筑中，反射表面被用来为观察者提供特定的感知。以下公开内容至少部分地基于特定的基于纳米颗粒的反射单元，以及它们在主动和被动照明领域中的应用，例如一般性的照明或户外立面应用中的照明。如本文将公开的，基于特定纳米颗粒的反射单元可以用于为观察者提供室外或室内墙壁的特定视觉感知。这些单元可以提供特定的色彩和反射特征，其提供例如在2014年5月13日由相同申请人提交的国际专利申请PCT/EP2014/059802中所描述的太阳模仿照明系统的特性，其中对反射层和漫射层进行了组合。例如，在现代建筑中，立面结构结合了各种各样的功能。首先，审美方面涉及建筑物的感知以及建筑物在其他建筑物的环境中、在不同的天气条件下以及相应的照明情况下如何被感知。而且，建筑物的主动照明允许即使在晚上也能提供建筑物的特定视觉印象。关于类瑞利(Rayleigh-like)漫射层，由相同申请人提交的几个申请(例如EP230478A1，EP2304480A1和WO2014/076656A1)公开的照明系统使用了产生可见光的光源以及包含用于透射的纳米颗粒的面板，即光源和照明区域位于面板的相对侧上。在这些照明系统的工作过程中，面板接收来自光源的光并作为所谓的瑞利漫射器进行传播，即，与晴空条件下的地球大气相似地对入射光进行漫射。具体而言，这些概念是指具有较低相关色温(CCT)的定向光(相当于日光)和具有较大CCT的漫射光(相当于蓝色天空的光)。然而，例如在上述PCT/EP2014/059802中引入反射特征可能会影响由于存在反射而导致的感知。具体来说，对于通过提供自然的模拟天空太阳照明而意图欺骗眼睛的照明系统，例如与天空和太阳的视觉外观一起，避免或至少减少颜色和亮度的不均匀性以保持所需的光学和视觉效果。另一方面，类似于大窗户的类似镜子的门面的不利方面在于不易被鸟类识别(例如被认为是天空)而容易导致鸟类飞向并撞击该门面。因此，本公开至少部分地针对改进或克服现有系统的一个或多个方面。
技术实现思路
在第一方面，本公开涉及一种色彩反射单元，其包括具有多个非共面表面部分的支撑结构，形成在所述多个非共面表面部分上的反射层，从而形成多个非共面反射表面部分,所述多个非共面反射表面部分分别与所述多个非共面表面部分中的一个相关联；以及色彩漫射层，其具有设置在所述反射表面部分处的背面和用于被入射光照射的正面，色彩漫射层包括嵌入在基体中的多个纳米颗粒，并被配置为与非共面反射表面部分(3')一起提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率以及蓝色方面比红色方面更高的漫反射率。另一方面，一种色彩反射单元包括被构造成色彩漫射层的支撑结构，其具有包括多个非共面表面部分的背面和用于被入射光照射的正面。所述色彩漫射层包括嵌入在基体中的多个纳米颗粒，并被配置为提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率和蓝色方面比红色方面更高的漫反射率。色彩反射单元还包括形成在背面的多个非共面表面部分上的反射层，从而形成分别与多个非共面表面部分中的一个相关联的多个非共面反射表面部分。另一方面，色彩反射单元包括：支撑结构，所述支撑结构包括连续粗粒表面，所述连续粗粒表面包括提供多个表面部分的多个马赛克状表面结构；形成在所述连续粗粒表面上的反射层，从而形成多个非共面反射表面部分；以及色彩漫射层，其具有设置在所述反射表面部分处的背面和用于被入射光照射的正面，其中所述色彩漫射层包括嵌入在基体中的多个纳米颗粒并且被配置为与反射层一起提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率以及蓝色方面比红色方面更高的漫反射率。另一方面，色彩反射单元包括构造为色彩漫射层的支撑结构，其具有包括连续粗粒表面的背面和用于被入射光照射的正面，所述连续粗粒表面包括提供多个表面部分的多个马赛克状表面结构，其中所述色彩漫射层包括嵌入基体中的多个纳米颗粒，并且被配置为提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率以及蓝色方面比红色方面更高的漫反射率，以及形成在连续粗粒表面上的反射层，由此形成多个非共面反射表面部分。另一方面，本专利技术涉及一种用于建筑物(内部或外部)的立面元件，其使用上面概括和在本文中公开的色彩反射单元来提供特定外观，尤其是以(基于阳光-天空的)自然的方式。这里将理解，非共面反射表面部分不位于同一平面内，并且可以考虑反射表面部分与色彩漫射层(或者色彩漫射层的光学相关部分)的任何组合以形成色彩反射单元的色彩反射部分。支撑结构通常包括其上形成有多个非共面表面部分的表面侧。通常，表面侧基本上作为表面(平面或弯曲)延伸并且提供色彩反射单元的基本表面类型。其它方面包括用于附接到建筑物墙壁的色彩反射结构单元，具有墙壁和基于本文公开的色彩反射结构单元的附接到墙壁的立面结构的建筑物，以及使用如本文所公开的色彩反射单元的照明系统。另外，其它方面还涉及一种用于为建筑物的外部部分提供从地面上的观察者区域观看所获得的视觉外观的方法，其类似于真实天空的外观，尤其是通过使用如本文所公开的色彩反射单元。在权利要求书中进一步公开了上述方面的实施例，其通过引用并入本文。例如，在一些实施例中，反射结构单元基于在上述国际专利申请PCT/EP2014/059802中公开的反射镜结构，其以引用方式并入本文。具体而言，国际专利申请PCT/EP2014/059802公开了一种具有反射表面和漫射层的反射镜，漫射层位于例如用于以类似太阳的方式照亮展览对象的反射表面的前方。漫射层相对于入射光的长波长分量优先散射入射光的短波长分量。例如，散射发生在瑞利或扩展的类瑞利状态。关于反射结构单元的色彩漫射层，本公开涉及在相同申请人提交的国际申请WO2009/156348A1中公开的作为中午构型的天空-太阳纳米漫射器的光学漫射器。其中术语“天空-太阳纳米漫射器”是指模拟自然天空对太阳光的漫射的光学漫射器。因此，本文公开的色彩反射单元可以在一些实施方式中涉及WO2009/156348A1中公开的那种类型的光学纳米漫射器，其包括基本上透明的固态基体，其中分散有多个固态透明纳米颗粒，以薄膜、涂层或诸如夹层型实施例的块状材料的形式。在本说明书中，术语“漫射层”、“纳米漫射器”以及主动照明的实施例中的“色彩漫射层”通常表示光学元件，其包括嵌入有这些(基本上透明的)纳米颗粒的基体。原则上，色彩漫射层能够根据自然界产生色彩分离的相同机制(色彩地)分离具有宽光谱带宽(例如通常为白光)的入射光的不同色彩分量。例如，瑞利散射产生了天空光和太阳光的光谱分布特性。更具体地说，色彩漫射层能够在受到可见白光照射时再现两种不同色彩分量的同时存在：漫射的天空状光，其中蓝色(换句话说，蓝色或“冷”光谱部分)占主导，以及透射的和由反射表面所反射的入射光，其具有蓝色减少的分量(换句话说，黄色或“温暖”光谱部分)。关于色彩反射单元的色彩反射部分的反射特性，其结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色彩反射单元(1)，包括：包括多个非共面表面部分(7')的支撑结构(7)，形成在所述多个非共面表面部分(7')上的反射层(3)，从而形成多个非共面反射表面部分(3')，所述多个非共面反射表面部分分别与所述多个非共面表面部分(7')中的一个相关联，和色彩漫射层(5)，其具有设置在所述反射表面部分(3')处的背面和用于被入射光(9)照射的正面，其中所述色彩漫射层(5)包括嵌入在基体(39)中的多个纳米颗粒(37)，并且被配置为提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率以及蓝色方面比红色方面更高的漫反射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种色彩反射单元(1)，包括：包括多个非共面表面部分(7')的支撑结构(7)，形成在所述多个非共面表面部分(7')上的反射层(3)，从而形成多个非共面反射表面部分(3')，所述多个非共面反射表面部分分别与所述多个非共面表面部分(7')中的一个相关联，和色彩漫射层(5)，其具有设置在所述反射表面部分(3')处的背面和用于被入射光(9)照射的正面，其中所述色彩漫射层(5)包括嵌入在基体(39)中的多个纳米颗粒(37)，并且被配置为提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率以及蓝色方面比红色方面更高的漫反射率。2.一种色彩反射单元(1)，包括：构造成色彩漫射层(5)的支撑结构(7)，其具有包括多个非共面表面部分(7')的背面和用于被入射光(9)照射的正面，其中所述色彩漫射层(5)包括嵌入在基体(39)中的多个纳米颗粒(37)，并且被配置为提供红色方面比蓝色方面更高的镜面反射率以及蓝色方面比红色方面更高的漫反射率；和形成在所述背面的所述多个非共面表面部分(7')上的反射层(3)，从而形成多个非共面反射表面部分(3')，所述多个非共面反射表面部分分别与所述多个非共面表面部分(7')中的一个相关联。3.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述反射层(3)在所述衬底结构(7)的所述非共面表面部分(7')上连续地延伸，尤其是直接施加在并且在结构上直接连接到所述非共面表面部分(7')；和/或其中所述反射层(3)是在所述非共面表面部分(7')上的连续金属层；和/或其中所述反射层(3)所具有的厚度能对穿过所述色彩漫射层(5)的光提供至少65％或甚至至少75％或甚至至少85％(例如90％)的反射率；和/或其中所述反射表面部分(3')具有至少0.5mm的横向范围，例如至少1mm，例如5mm、10mm或更大，和/或至少0.5mm2的面积，例如至少1mm2，例如2mm2、1cm2或更大；和/或其中所述色彩漫射层(5)具有1mm至2mm的厚度或小于所述横向范围的厚度，例如小于所述横向范围的50％，例如小于0.5mm，例如在约0.1mm的范围内；和/或其中所述反射层(3)由所述支撑结构(7)的表面部分所形成。4.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述多个非共面反射表面部分中的至少一个子组(61，63)的所述反射表面部分(3')形成一系列反射表面部分(3')，所述一系列反射表面部分(3')在空间中具有基本相同的定向，并且尤其是具有相同的形状，和/或其中所述多个非共面反射表面部分的至少一个子组(61,63)的所述反射表面部分(3')相对于彼此均匀分布，和/或其中所述多个反射表面部分的至少一个子组(61,63)的所述反射表面部分(3')是平坦的或弯曲的，并且尤其是在空间上基本相同地定向，例如对于平坦的反射表面部分(3')是平行的。5.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述多个反射表面部分中的至少一个子组(61,63)的所述反射表面部分(3')的特征在于反射表面部分法线(55，na)，其中所述形状尤其是平坦的或弯曲的，例如凸面或凹面，并且所述反射表面部分法线(55，na)相对于局部单元法线(51)倾斜，所述局部单元法线(51)与所述色彩反射单元(1)的表面类型的相应部分相关联，以及其中所述反射表面部分法线(55，na)尤其是相对于所述局部单元法线(51)倾斜大约2°至大约88°范围内的角度，尤其是大约5°至大约60°的范围内的角度，例如从大约10°到大约30°范围内的角度。6.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，还被配置为具有用于接收光的可视面(50)的表面类型，其中所述表面类型尤其是限定所述色彩反射单元(1)的平坦的或弯曲的可视面(50)；和/或其中，所述色彩反射单元(1)包括平板形状和平坦的非共面表面部分(7')，并且所述非共面表面部分(7')相对于所述平板形状不平行。7.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述色彩反射单元(1)包括具有平坦的可视面(50)的平坦的表面类型，所述多个反射表面部分的所述反射表面部分(3')具有矩形形状，所述矩形形状具有沿着所述可视面(50)延伸的宽度方向(w)上的宽度和沿着高度方向(h)延伸的高度，所述高度方向以倾斜角度相对于所述可视面(50)倾斜。8.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中，所述多个反射表面部分的所述反射表面部分(3')相对于彼此定向，以形成反射表面部分的阶梯状布置，尤其是具有相同或不同形状的阶梯。9.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述多个非共面反射表面部分中的至少一个子组的所述反射表面部分(3')形成具有随机状空间定向的一系列反射表面部分(3')；和/或其中，呈随机状的所述定向尤其是包括在一个或两个倾斜方向上的随机状倾斜；和/或其中所述子组的反射表面部分(3')具有与部分法线(55，na)相关联的形状，其中所述形状尤其是平坦的或弯曲的，例如呈凸面或凹面，并且所述部分法线(55，na)相对于与所述色彩反射单元(1)的表面类型的相应部分相关联的单元法线(51)以倾斜角度倾斜，对于给定的倾斜方向，所述倾斜角度关于与所述子组的所述倾斜方向的平均值相关联的子组定向方向处于高达大约30°的角度范围内，例如在高达约20°、10°或5°的角度范围内；和/或其中与所述多个非共面反射表面部分(3')的所述反射表面部分(3')的子组的所述倾斜方向的平均值相关联的子组定向方向以子组倾斜角度倾斜，所述子组倾斜角度在约2°至约88°的范围内，尤其是在约5°至约60°的范围内，例如在约10°至约30°的范围内。10.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中，与所述多个非共面反射表面部分(3')相关联的形状的特征在于与参考平面(19)的距离(d)的变化，所述距离(d)是沿着沿所述参考平面(19)延伸的直线测量线(y)测量的，其中所述参考平面(19)对于所述多个非共面反射表面部分(3')的中心平面(17)共面，所述中心平面(17)具有漫射层侧(17A)和反射器侧(17B)，所述参考平面(19)在所述漫射层侧(17A)从所述中心平面(17)移位超过所述多个非共面反射表面部分(3')中的任何一个，并且所述距离(d)的变化包括至少三个局部极值(27)，尤其是，所述距离(d)沿着所述测量线(y)增加和减少至少两次。11.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述色彩反射单元(1)被配置为夹层结构，所述夹层结构包括提供所述反射表面部分(3')的一系列部分；和/或其中所述多个非共面表面部分(7')被压印到所述支撑结构(7)上，并且，其中尤其是所述支撑结构(7)包括具有3D表面结构或压印形状的照射侧稳定层(121)，所述3D表面结构或压印形状提供所述非共面表面部分(7')进而所述反射表面部分(3')的形状和定向的基础。12.根据前述权利要求中任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述支撑结构(7)包括一系列反射镜单元(53)，每个反射镜单元(53)形成所述多个非共面反射表面部分(3')的反射表面部分(3')，每个反射镜单元(53)包括所述色彩漫射层(5)的色彩漫射层部分(41)，以及所述支撑结构(7)还包括安装结构(49)，用于以提供所述反射表面部分(3')的非共面性的定向安装所述反射镜单元(53)。13.根据权利要求12所述的色彩反射单元(1)，其中，所述一系列反射镜单元(53)的所述反射镜单元(53)具有矩形的平面形状，并且相对于彼此布置以形成表面类型的平面矩形面板，并且所述反射镜单元(53)的宽度在所述平面矩形面板的所述宽度方向(w)上延伸，并且所述反射镜单元(53)的高度相对于所述平面矩形面板的高度方向以约2°至约80°的范围内的倾斜角度延伸。14.根据权利要求12或权利要求13所述的色彩反射单元(1)，其中所述安装结构(49)包括：沿所述平面矩形面板的所述高度方向延伸的安装杆(101)；和/或沿所述平面矩形面板的所述宽度方向延伸的线性导轨(97)，以及其中所述安装杆(101)和/或所述线性导轨(97)包括处于相应倾斜角度的凹槽和/或安装表面，并且所述反射镜单元(53)被安装到所述凹槽中和/或所述安装表面。15.根据权利要求12至14任一项所述的色彩反射单元(1)，其中所述一系列反射镜单元(53)的所述反射镜单元(53)包括由玻璃、夹层结构、PMMA或者诸如铝这样的金属制成的支撑结构，其上设有和/或其中集成有所述反射层(3)和/或所述色彩漫射层(5)，以及其中尤其是，所述夹层结构是具有安装侧稳定层(117)、照射侧稳定层(121)和位于其间的芯层(119)的铝或钢复合板，其中反射层部分设置在所述照射侧稳定层上或者集成到照射侧稳定层中，并且所述色彩漫射层部分施...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·迪特拉帕尼，D·马加蒂，
申请(专利权)人：科勒克斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT