装饰灯的制作方法

装饰灯的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种装饰灯，所述装饰灯采用诸如得自3M公司的光学照明膜(OLF)之类的棱镜膜、以及漫射性部分反射器。所述装饰灯为灯具产生设计风格和舒适度，并且能够使用诸如发光二极管(LED)之类的固态照明来产生光。所述装饰灯可以具有随所述光的视角而变化的外观。
【专利说明】装饰灯
【背景技术】
[0001]固态照明已开辟了照明行业的新时代，但为了获得这些节能照明源的广泛认可，还存在需要克服的若干挑战。挑战之一为使得源自固态照明(例如，发光二极管(LED))的点光源不仅舒适而且悦目且美观。

【发明内容】

[0002]本发明整体涉及装饰灯。具体地讲，所述装饰灯采用棱镜膜(例如，得自3M公司的光学照明膜(OLF))和漫射性部分反射器。装饰灯为灯具产生设计风格和舒适度，并且可使用固态照明(例如，发光二极管(LED))来产生光。装饰灯可具有随光的视角而变化的外观。
[0003]在一个方面，本发明提供了装饰灯，所述装饰灯包括被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向腔体的内部的第一主表面；层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器；被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的至少一个微结构化膜区段，每个微结构化膜区段至少部分地围绕弯曲横截面；以及被设置成将光注入到腔体内的光源。
[0004]在另一方面，本发明提供了装饰灯，所述装饰灯包括被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向腔体的内部的第一主表面；层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器；以及被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的第一微结构化膜，所述第一微结构化膜沿着腔体的长度的第一部分延伸。所述装饰灯还包括被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的第二微结构化膜，所述第二微结构化膜沿着与腔体的长度的第一部分相邻的腔体的长度的第二部分延伸；以及被设置成将光注入腔体内部的光源。
[0005]在又一方面，本发明提供了装饰灯，所述装饰灯包括被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向腔体的内部的第一主表面；层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器；沿着腔体的长度设置并且循沿弯曲横截面的多个交替的第一和第二微结构化膜，所述交替的第一和第二微结构化膜中的每一个均被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反；以及被设置成将光注入腔体内部的光源。
[0006]在又一方面，本发明提供了包括装饰灯的装饰性灯具，所述装饰灯包括被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向腔体的内部的第一主表面；层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器；沿着腔体的长度设置并且循沿弯曲横截面的多个交替的第一和第二微结构化膜，所述交替的第一和第二微结构化膜中的每一个均被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反；被设置成将光注入腔体内部的光源；以及至少部分地围绕所述装饰灯的可视透明管。
[0007]在又一方面，本发明提供了装饰灯，所述装饰灯包括可视透明中空管，所述可视透明中空管具有长度、内表面、以及沿其长度设置的多个交替的第一和第二区段；以及能够将光注入到可视透明中空管内的光源，其中每一个所述第一区段包括第一可见图案，所述第一可见图案包括平行于所述管的长度的中央深色区域，所述中央深色区域由浅色区域包围，并且每一个所述第二区段包括第二可见图案，所述第二可见图案包括平行于所述管的长度的中央浅色区域，所述中央浅色区域由深色区域包围。
[0008]在又一方面，本发明提供了装饰灯，所述装饰灯包括可视透明中空管，所述可视透明中空管具有长度、内表面、以及沿其长度设置的多个交替的第一和第二区段；以及能够将光注入所述可视透明中空管内的光源，其中每一个所述第一区段包括具有镜像外观的第一可见图案，并且每一个所述第二区段包括具有白色外观的第二可见图案。
[0009]上述
【发明内容】
并非意图描述本发明的每个所公开的实施例或每种实施方案。以下附图和【具体实施方式】更具体地举例说明了示例性实施例。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]整个说明书参考附图，在附图中，类似的附图标号表示类似的元件，并且其中:
[0011]图1A示出了装饰灯的示意性侧视图；
[0012]图1B示出了装饰灯区段的示意性剖视图；
[0013]图1C示出了装饰灯区段的示意性剖视图；
[0014]图2示出了装饰灯的不同视角的示意图；
[0015]图3示出了装饰灯的内部透视图；
[0016]图4A示出了装饰性台灯的相片；
[0017]图4B示出了装饰灯的相片；
[0018]图5A示出了装饰灯的示意性侧视图；
[0019]图5B示出了装饰灯的示意性剖视图；
[0020]图6示出了装饰灯的不同视角的示意图；
[0021]图7A示出了装饰灯的相片；并且
[0022]图7B示出了装饰灯的相片。
[0023]附图未必按比例绘制。附图中所使用的类似标号是指类似部件。然而，应当理解，使用标号来指代给定附图中的部件并非意图限制另一附图中使用相同标号标记的部件。
【具体实施方式】
[0024]本发明提供了使用棱镜膜(例如，得自3M公司的光学照明膜(OLF))和漫射性部分反射器的装饰灯。装饰灯为灯具产生设计风格和舒适度，并且可使用固态照明(例如，发光二极管)来产生光。
[0025]固态照明开辟了照明行业的新时代，但为了获得这些节能照明源的广泛认可，还存在需要克服的若干挑战。挑战之一为使得源自固态照明(例如，发光二极管(LED))的点光源不仅舒适而且悦目且美观。本发明使用可制备新潮的光管装置且对照明效率不具有不利影响的光学设计和构造。
[0026]图1A示出了根据本发明的一个方面的装饰灯100的示意性侧视图。装饰灯100包括管103，所述管103具有高度“H”、第一末端(例如顶部105)、和第二末端(例如底部106)。在一个具体实施例中，顶部105和底部106中的至少一者包括镜面反射器、漫反射器、镜面部分反射器、漫射性部分反射器、漫射器、或透明材料。光源(未示出)位于装饰灯100的内部，所述光源在下文中参照图3来进一步地描述。根据一个具体实施例，管103可为具有相关直径“D”的中空圆柱体。在一些实施例中，管103可包括任何弯曲的横截面，并且尺度“D”可为任何特征尺度，例如有效或平均直径。装饰灯100包括具有中央深色带112a、112c、112e和浅色带114a、114c、114e的多个装饰灯第一区段110a、110c、110e。装饰灯100还包括具有中央浅色带124b、124d和深色带122b、122d的多个装饰灯第二区段120b、120d。装饰灯100还包括非图案化区段130。装饰灯第一区段110a、110c、110e，装饰灯第二区段120b、120d可为任何所需的高度H10、H20，并且可沿着装饰灯100的高度H以交替方式设置而形成存在或不存在非图案化区段130的任何所需图案。
[0027]应当理解，装饰灯区段在本文中可被描述为“浅色”区段、“白色”区段、“漫射”区段、“深色”区段、“镜像区段”、或“银色”区段；然而，本发明决不局限于区段的任何特定颜色或者从这些区段发出的光的颜色。在一些情况下，可将诸如染料、颜料、荧光粉、彩色光、或彩色膜之类的彩色材料添加到本文所述的装饰灯中的任何一者内以提供彩色装饰灯。
[0028]图1B示出了根据本发明的一个方面的图1A的横截面1B-1B上的装饰灯第一区段IlOa的示意性剖视图。装饰灯第一区段IlOa包括图1A中描述的中央深色带112a。装饰灯区段IlOa包括设置在可视透明管170内的漫射性部分反射器层合物158。可视透明管170和漫射性部分反射器层合物158围绕中央腔体107，所述中央腔体107延伸穿过如图1A所示的装饰灯100的整个高度H。
[0029]具有平坦表面164和微结构化棱镜表面162的微结构化棱镜膜160设置在漫射性部分反射器层合物158和可视透明管170之间，使得平坦表面164紧邻可视透明管170。在一个具体实施例中，微结构化棱镜表面162可包括下述平行V形凹槽，所述平行V形凹槽可为平行于图1所示的装饰灯100的高度“H”方向排列的。在一些情况下，微结构化棱镜表面162可包括下述平行V形凹槽，所述平行V形凹槽可改为相对于装饰灯的高度“H”方向以任何其他所需角度取向排列，例如，甚至变为垂直于高度“H”方向(B卩，循沿围绕可视透明管170的圆周)，如在别处所述。微结构化棱镜表面162相对于高度“H”方向以不同角度的排列可导致装饰灯的浅色带和深色带的相异的、独特的图案，如在别处所述。应该指出的是，图1A中描述的非图案化区段130可通过从任何图案化区段中除去微结构化棱镜膜来形成。
[0030]第一间隙165和第二间隙166围绕微结构化棱镜膜160，使得全内反射(TIR)可形成并产生浅色带和深色带的图案，如在别处所述。第一间隙165和第二间隙166由促进TIR的材料(例如，空气或者其折射率比微结构化棱镜膜低的聚合物)填充。应该指出的是，漫射性部分反射器层合物158和可视透明管通常均一地延伸在图1所示的装饰灯的整个高度“H”上，并且仅微结构化棱镜膜160在相邻装饰灯区段110a、120b中被不同地切割和设置，如在别处所述。
[0031]在一个具体实施例中，可视透明管170可由玻璃或聚合物(例如，丙烯酸类树脂或聚碳酸酯)制成。丙烯酸类树脂可视透明管170可为优选。可视透明管170无需具有100%的透明度，并且在一些情况下，可能有利的是在管中包括一些漫射或雾度特性。在一些实施例中，装饰灯区段IlOa可被形成为不具有包裹其他组成部分的可视透明管170。
[0032]漫射性部分反射器层合物158可由利用粘合剂层155层合于漫射器150的反射器140制成。粘合剂层155可为任何所需的粘合剂，包括(例如)压敏粘合剂。在一些情况下，反射器140可为具有用作光通路的穿孔145的穿孔反射器。在一些情况下，反射器140可为具有用作光通路的透明部分(未示出)的部分反射性反射器。在一些情况下，漫射性部分反射器层合物158可改为包括反射向其入射的光的仅一部分的部分反射器，例如，得自3M
公司的均光传输膜(Light Equalizing Transport Film)LETF---层合于聚碳酸酯漫射片
的经D500小珠涂布的多层光学膜。
[0033]反射器140可为任何合适的高度反射性镜面、半镜面、或漫反射器。在一些情况下，反射器140可由金属(例如，铝或银)、或者具有金属或金属合金涂层的聚合物膜制成。其他合适的高反射率材料包括得自3M公司的Vikuiti?增强型镜面反射器(Vikuiti?Enhanced Specular Reflector) (ESR)多层聚合膜；得自 3M 公司的米光膜DF2000MA(Daylighting Film DF2000MA);使用0.4密耳厚的丙烯酸异辛酯-丙烯酸压敏粘合剂将掺有硫酸钡的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(2密耳厚)层合在Vikuiti?ESR膜上所形成的膜，本文将所得的层合膜称为“EDR II”膜；得自东丽株式会社(TorayIndustries, Inc)的E60系列的Lumirror?聚酯；多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜,例如可得自戈尔公司(W.L.Gore&Associates, Inc.)的那些；得自蓝菲有限光学公司(Labsphere, Inc.)的 Spectralon? 反射材料；得自 Alanod Aluminum-Veredlung GmbH&C0.的 Miro? 阳极化招膜(包括Miro?2膜);得自日本古河电气有限公司(Furukawa Electric C0., Ltd.)的MCPET高反射率发泡片材；得自三井化学株式会社(Mitsui Chemicals, Inc.)的White Refstar?膜和MT膜；以及包括描述于PCT专利申请US2008/064096中的那些的其他材料。半镜面反射器可提供镜面和漫射特性的平衡，并且进一步地描述于(例如)已公布的美国专利申请N0.2010/0238686中。合适漫反射器的例子包含聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、或聚苯乙烯(PS)。这些聚合物可填充有漫反射粒子，例如，二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙等等。漫反射器的其他例子包括颗粒填充的乙烯膜，例如，得自3M公司的光增强膜3635-100 (Li ght Enhancement Film3635_100)。漫反射器的其他例子包括微孔材料和含纤丝材料，并在已公布的美国专利申请N0.2003/0118805中有所讨论。
[0034]在一个具体实施例中，反射器140包括不反射光的开口区域，例如，通过穿孔145或者通过产生透明区域。可通过任何已知的技术来制备开口区域(例如，穿孔)，所述技术包括(例如)机械穿孔、激光穿孔、热穿孔、热变形等等。在一些情况下，可通过描述于(例如)美国专利公布N0.US2004/0070100或N0.US2005/0073070中的技术来形成穿孔。穿孔可被制备成具有约5%至约95%的任何所需的开口(即，非反射)面积百分比。在一个具体实施例中，开口面积百分比的范围为约10%至约60%、或约10%至约50%。
[0035]漫射器150可为任何已知的漫射器，例如，表面漫射器、体漫射器、增益漫射器结构化表面、或结构化体漫射器。漫射器可为可包含添加到膜或板的表面上的颗粒的表面漫射器。表面漫射器可具有纹理化表面(例如喷砂面)或涂层。在另一个实施例中，漫射器可为可包含添加到膜或板内的颗粒的体漫射器。体漫射器可包括用于漫射光的相分离组分、微区、或微空隙。漫射器还可为全息漫射器、漫射粘合剂、或多孔漫射器(例如，微孔聚对苯二甲酸乙二醇酯(得自Furukawa America公司的MCPET))。表面漫射器或体漫射器可为薄的(例如膜)或者可为厚的(例如板)。在一个具体实施例中，漫射器具有在约30%至约90%、或约40%至约80%、并且通常约50%至约80%变化的透光百分比(%T)。
[0036]微结构化棱镜膜160可为在一个表面上具有重复棱镜结构的任何微结构化膜。在一个具体实施例中，微结构可为如本文所述的位于一个表面上的平行V形凹槽，但可使用其他一般微结构，包括(例如)多面棱镜、曲面棱镜、锥形棱镜、柱状棱镜、微透镜等等。在一个具体实施例中，平行V形凹槽可具有可用于装饰灯的任何合适尺寸，并且可具有几微米至几毫米范围内的高度。V形凹槽具有可在约45度至约135度、或约60度至约120度、或约70度至约110度、或约80度至约100度、或约85度至约95度范围内的夹角，但优选大约90度的夹角。
[0037]在一些情况下，V形凹槽为对称V形凹槽，使得对称V形凹槽的横截面具有等腰三角形形状(即，限定位于峰两侧的V形凹槽侧边的每条线均具有相同长度)。在一些情况下，V形凹槽可为不对称的，例如，V形凹槽具有呈如下三角形的横截面，所述三角形具有位于峰两侧的V形凹槽的不同长度的侧边。
[0038]在一个具体实施例中，如果使用不对称棱镜片材，则交替的浅色和深色图案也可为不对称的。OLF片材可包括90度棱镜角(其在每侧具有45度小平面)。如果使用在第一侧(例如，右侧)具有45度小平面并且在第二侧(例如，左侧)具有35度小平面的棱镜，则装饰灯可显示不对称图案:在右侧半径的20%为深色带而在左侧半径的50%为深色带。
[0039]夹角以及用于制备V形凹槽的材料的折射率确定在如图1所述的装饰灯100上显现的深色带和浅色带的形状和尺寸，并且可以用本领域技术人员已知的光学程序容易地计算。尤其可用的微结构化棱镜膜包括得自明尼苏达州圣保罗市(St.Paul，MN) 3M公司的光学照明膜(OLF) 2301和Vikuiti?增亮膜产品(包括(例如)BEF-1I90/24)。
[0040]可通过已知用于产生微复制表面的任何技术来制备微结构化棱镜膜。可通过用V形金刚石工具将平坦的铜表面横切开槽来制备用于微复制的母模。沿两个垂直方向的切割可形成4侧面棱锥。沿相对彼此旋转60°的三个方向的切割可形成角峰。可通过热压缩、挤出复制、浇注和固化、以及其他技术来将图案化表面复制到塑料上。可将微复制膜粘附到其他聚合物膜上，或者可将微结构直接成型为柔性膜。
[0041]图1C示出了根据本发明的一个方面的图1A的横截面1C-1C上的装饰灯第二区段120b的示意性剖视图。装饰灯第二区段120b包括如图1A中描述的中央浅色带124b。图1C中所示的元件107-170中的每一个对应于图1B中所示的此前已描述的类似标号的元件107-170。例如，参照图1B所述的漫射性部分反射器层合物158对应于图1C中所示的漫射性部分反射器层合物158，等等。图1B和IC中所示的横截面视图均示为圆形的；然而，应当理解，横截面可为任何大致弯曲的形状。
[0042]具有平坦表面164和微结构化棱镜表面162的微结构化棱镜膜160设置在漫射性部分反射器层合物158和可视透明管170之间，使得微结构化棱镜表面162紧邻可视透明管170。在一个具体实施例中，微结构化棱镜表面162可包括下述平行V形凹槽，所述平行V形凹槽可为平行于图1所示的装饰灯100的高度“H”方向排列的。
[0043]第一间隙165和第二间隙166围绕微结构化棱镜膜160，使得全内反射(TIR)可形成并产生浅色带和深色带的图案，如在别处所述。第一间隙165和第二间隙166由促进TIR的材料(例如，空气或者其折射率比微结构化棱镜膜低的聚合物)填充。应该指出的是，漫射性部分反射器层合物158和可视透明管通常均一地延伸在图1所示的装饰灯的整个高度“H”上，并且仅微结构化棱镜膜160在相邻装饰灯区段110a、120b中被不同地切割和设置，如在别处所述。
[0044]图2示出了根据本发明的一个方面的装饰灯100的不同视角的示意图。当沿着垂直于中心轴线101的线201围绕中心轴线101的旋转方向102来观察时，装饰灯100看起来为窄带型装饰灯200a。当围绕中心轴线101的旋转方向102观察时(S卩，装饰灯仍为对称的)，随着上轴向视角Θ I从O度(B卩，线201)增加至线202，装饰灯100看起来为宽带型装饰灯200b。按照类似的方式，当围绕中心轴线101的旋转方向102观察时(S卩，装饰灯仍为对称的)，随着下轴向视角Θ 2从O度(S卩，线201)增加至线203，装饰灯100看起来为宽带型装饰灯200c。一般来讲，对于本文所述的微结构化棱镜表面而言，当上轴向视角Θ1=下轴向视角Θ 2时，深色带的宽度将显得相同。对于具有90度夹角并且使用折射率等于1.59的材料(例如，得自3M公司的0LF2301)的V形凹槽而言，在角度Θ 1= Θ 2=50度处达到装饰灯100的二分之一亮度。
[0045]图5A示出了根据本发明的一个方面的装饰灯100’的示意性侧视图。图5A中所示的元件100-130中的每一个对应于图1A中所示的此前已描述的类似标号的元件。在图5A中，微结构化棱镜表面162包括垂直于高度“H”方向(S卩，循沿围绕可视透明管170的圆周)排列的平行V形凹槽，并且产生如下文所述的独特装饰灯图案。
[0046]装饰灯100’包括管103，所述管103具有高度“H”、第一末端(例如顶部105)、和第二末端(例如底部106)。在一个具体实施例中，顶部105和底部106中的至少一者包括镜面反射器、漫反射器、镜面部分反射器、漫射性部分反射器、漫射器、或透明材料。光源(未示出)位于装饰灯100’的内部，参照图3来进一步地描述。根据一个具体实施例，管103可为具有相关直径“D”的中空圆柱体。在一些实施例中，管103可包括任何弯曲的横截面，并且尺度“D”可为任何特征尺度，例如有效或平均直径。装饰灯100’包括具有中央镜像带113a、113c、113e和阴影边缘117的多个装饰灯第一区段110a’、110c’、110e’。装饰灯100，还包括具有中央白色带115b、115d和阴影边缘117的多个装饰灯第二区段120b’、120d’。在一些情况下，镜像带可具有银色外观，并且白色带可具有漫射外观。装饰灯100’还包括非图案化区段130。装饰灯第一区段110a’、110c’、110e’，装饰灯第二区段120b’、120d’可为任何所需的高度H10、H20，并且可沿着装饰灯100’的高度H以交替方式设置而形成存在或不存在非图案化区段130的任何所需图案。
[0047]图5B示出了根据本发明的一个方面的图5A的横截面5B-5B上的装饰灯100’的示意性剖视图，其中该横截面是沿着“H”方向穿过可视透明管170截取的。图5B中所示的横截面包括设置在装饰灯第二区段120b’、120d’之间的装饰灯第一区段110c’，如也在图5A中所见。装饰灯第一区段110c’包括如图5A中描述的中央镜像带113c。装饰灯第二区段120b’、120d’包括另外如图5A中描述的中央白色带115b、115d。装饰灯第一区段IlOc以及装饰灯第二区段120b’、120d’各自包括设置在可视透明管170内的漫射性部分反射器层合物158。
[0048]可视透明管170和漫射性部分反射器层合物158围绕中央腔体107，所述中央腔体107延伸穿过如图5A中所示的装饰灯100’的整个高度H。应当理解，可视透明管170、漫射性部分反射器层合物158、和构成漫射性部分反射器层合物158的各组成部分已在别处参照图1A-1C作了描述，并且为了简洁起见未重复该描述。
[0049]装饰灯第一区段110c’包括具有平坦表面164和微结构化棱镜表面162的微结构化棱镜膜160，所述微结构化棱镜膜160设置在漫射性部分反射器层合物158和可视透明管170之间，使得平坦表面164紧邻可视透明管170。微结构化棱镜表面162包括垂直于高度“H”方向(即，循沿围绕可视透明管170的圆周)排列的平行V形凹槽。
[0050]装饰灯第二区段120b’、120d’包括具有平坦表面164和微结构化棱镜表面162的微结构化棱镜膜160，所述微结构化棱镜膜160设置在漫射性部分反射器层合物158和可视透明管170之间，使得微结构化表面162紧邻可视透明管170。微结构化棱镜表面162包括垂直于高度“H”方向(S卩，循沿围绕可视透明管170的圆周)排列的平行V形凹槽。应当理解，微结构化棱镜膜160已在别处参照图1A-1C作了描述，并且为了简洁起见未重复该描述。
[0051]第一间隙165和第二间隙166围绕微结构化棱镜膜160，使得全内反射(TIR)可形成并产生由镜像带和白色带组成的图案，如在别处所述。第一间隙165和第二间隙166由促进TIR的材料(例如，空气或者其折射率比微结构化棱镜膜低的聚合物)填充。应该指出的是，漫射性部分反射器层合物158和可视透明管通常均一地延伸在图5A所示的装饰灯的整个高度“H”上，并且仅微结构化棱镜膜160在相邻装饰灯区段中被不同地切割和设置，如在别处所述。
[0052]在一些实施例中，装饰灯区段110a’、120b’、110c’、120d’、110e’中的每一个可被
形成为不具有包裹其他组成部分的可视透明管170，但可优选的是包括可视透明管170以用于结构支撑和保护。
[0053]在一个具体实施例中，如果使用不对称棱镜片材，则交替的镜像和白色图案也可为不对称的。OLF片材可包括90度棱镜角(其在每侧具有45度小平面)。如果使用在第一侧(例如，右侧)具有45度小平面并且在第二侧(例如，左侧)具有35度小平面的棱镜，则当从不同取向来观察灯时，装饰灯可显示不对称图案，如在别处所述。
[0054]夹角以及用于制备V形凹槽的材料的折射率确定在如图5A所述的装饰灯100’上显现的镜像带和白色带的形状和尺寸，并且可以用本领域技术人员已知的光学程序容易地计算。尤其可用的微结构化棱镜膜包括得自明尼苏达州圣保罗市(St.Paul，MN) 3M公司的光学照明膜(OLF) 2301和Vikuiti?增亮膜产品(包括(例如)BEF-1I90/24)。
[0055]图6示出了根据本发明的一个方面的装饰灯100’的不同视角的示意图。当沿着垂直于中心轴线101的线601围绕中心轴线101的旋转方向102观察时，装饰灯100’看起来为第一交替式镜像带和白色带型装饰灯600。当围绕中心轴线101的旋转方向102观察时(即，装饰灯仍为旋转对称的)，随着第一上轴向视角Θ I从O度(B卩，线601)增加至线602a(Θ I等于约30度)，装饰灯100’看起来为第二白色宽带型装饰灯600a (即，区段中的每一个看起来为相同的)。
[0056]而且当围绕中心轴线101的旋转方向102观察时(B卩，装饰灯仍为旋转对称的)，随着第二上轴向视角Θ 2增加至线603a ( Θ 2等于约45度)，装饰灯100’看起来为第三交替式镜像带和白色带型装饰灯600c，其中这些镜像带和白色带相比于第一交替式镜像带和白色带型装饰灯600而言已转换位置。
[0057]而且当围绕中心轴线101的旋转方向102观察时(B卩，装饰灯仍为旋转对称的)，随着第三上轴向视角Θ3增加至线604a ( Θ等于约80度)，装饰灯100’看起来为第四白色宽带型装饰灯600e，其中镜像带不再可见并且装饰灯100’看起来为均一的白色灯。
[0058]按照类似的方式，对于对称V形凹槽而言，当下轴向视角Θ 1、Θ 2、Θ 3分别从O度(即，线601)增加至线602b、603b、604b处的30、45、80度时，装饰灯100，看起来为分别与上述上轴向视角(即，与装饰灯600b、600d、600f )大致对称的，如附图所示。
[0059]图7A示出了按照与参照图5A、5B、和6所述相类似的方式构造的其中灯已接通电源的装饰灯的相片。图7B示出了按照与参照图5A、5B、和6所述相类似的方式构造的其中灯已切断电源的装饰灯的相片。
[0060]图3示出了根据本发明的一个方面的装饰灯300的内部透视图。在图3中，微结构化棱镜膜和可视透明管170已被移除以示出各个任选光源在腔体107内的位置。腔体107由漫射性局部反射层合物158、图1A中所示的装饰灯100和/或图5A中所示的装饰灯100’的顶部105和底部106包围。腔体107包绕沿着装饰灯300的高度“H”设置的第一光源310、设置在装饰灯300的底部106上的第二光源311、和设置在装饰灯300的顶部105上的第三光源312。第一、第二、或第三光源310、311、312中的至少一者存在于腔体107内以便为装饰灯300提供足够的光。
[0061]第一、第二、或第三光源310、311、312可选自线光源，例如，冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)、电致发光灯(EL)、有机电致发光灯(OLED)、发光二极管(LED)、卤素灯、大芯和小芯光纤灯等等。在一些实施例中，线光源可为彼此平行排列的单独线状灯。在一些实施例中，光源可为在腔体107内居中分布的或者沿着表面以迂回方式分布的单个灯。在一些实施例中，线光源可由离散点光源(例如，排列成行或形成一系列行的各个LED)构成。在一些实施例中，各个LED包括准直光学器件以将离散点光源合并成线光源。在一个具体实施例中，第一、第二、或第三光源可为太阳辐射，例如，从建筑学照明导管(例如内衬反射镜的光导管)引导到腔体107内的日光。
[0062]装饰灯100、100’、300可包括任何合适的光源，包括(例如)表面发射LED，例如具有下变频荧光体以从表面以半球形式发射白光的蓝光发射LED或紫外光(UV)发射LED;单个彩色LED，例如红/绿/蓝(RGB)LED装置；以及(例如)在名称为“Backlight andDisplay System Using Same”(背光源以及使用所述背光源的显示系统)的PCT专利申请US2008/064133中描述的其他LED。线性冷阴极荧光灯(CCFL)或热阴极荧光灯(HCFL)可用作本发明所公开的装饰灯的光源以取代或增补于离散的LED光源。此外还可使用混合系统，例如CCFL/LED (包括发出冷白光和暖白光的CCFL/LED)、CCFL/HCFL (例如发出不同光谱的CCFL/HCFL)。发光器的组合可有多种变化，并包括LED和CCFL，以及诸如多个CCFL、多个不同颜色的CCFL以及LED和CCFL之类的复合体。
[0063]LED (发光二极管)晶粒以朗伯曲线的方式发射光,但由于其尺寸相对于CCFL小很多，所以LED光分布可易于修改，例如，用整体封壳透镜或反射器或提取器来修改，以使所得的封装LED成为前向发射器、侧向发射器、或其他非朗伯型分布。此类提取器的例子可见于(例如)美国专利N0.7，304, 425 (Ouderkirk等人)和美国专利公布N0.2007/0257266(Leatherdale等人)中。非朗伯型分布可为本发明所公开的装饰灯提供重要的优点。然而，LED光源相对于CCFL的较小尺寸和较高强度也可使其更难使用LED产生空间上均匀的输出区域。在使用各种彩色LED (例如红/绿/蓝(RGB) LED装置)产生白光或顺序彩色光的情况下尤其如此，因为此类光无法提供足够的侧向传送或混合，这可易于导致产生不可取的彩色带或彩色区。白光发射LED(其中通过蓝光或紫外光发射LED晶粒来激发荧光粉，从而从近似于LED晶粒的小面积或小空间中发出强烈的白光)可以用于减少此类颜色不均匀。
[0064]以下为本发明各个实施例的列表。[0065]项I为一种装饰灯，所述装饰灯包括:被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向所述腔体的内部的第一主表面；层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器；被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的至少一个微结构化膜区段，每个所述微结构化膜区段至少部分地围绕所述弯曲横截面；以及被设置成将光注入到所述腔体内的光源。
[0066]项2为根据项I所述的装饰灯，其中每个所述微结构化膜区段沿着所述腔体的长度的一部分而设置。
[0067]项3为根据项I或项2所述的装饰灯，其中所述光源包括发光二极管(LED)、荧光灯、卤素灯、白炽灯、电致发光灯、有机发光二极管(OLED)、太阳辐射、或它们的组合。
[0068]项4为根据项I至项3所述的装饰灯，其中所述光源包括被设置成邻近所述穿孔反射器的第一主表面的至少一个LED。
[0069]项5为根据项I至项4所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器包括宽带反射镜。
[0070]项6为根据项5所述的装饰灯，其中所述宽带反射镜包括金属、金属化膜、或介电
薄膜叠堆。
[0071]项7为根据项5或项6所述的装饰灯，其中所述宽带反射镜包括聚合物多层反射器。
[0072]项8为根据项I至项7所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器包括约10%至约50%的开口面积。
[0073]项9为根据项I至项8所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器包括圆形穿孔的阵列。
[0074]项10为根据项I至项9所述的装饰灯，其中所述漫射器包括具有约10%至约80%的透射率的体漫射器。
[0075]项11为根据项I至项10所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器利用粘合剂层合于所述漫射器。
[0076]项12为根据项I至项11所述的装饰灯，其中每个所述微结构化膜区段包括平坦的第一主表面和相反的微结构化表面。
[0077]项13为根据项12所述的装饰灯，其中所述微结构化表面包括平行的对称V形凹槽、不对称V形凹槽、或者它们的组合。
[0078]项14为根据项13所述的装饰灯，其中所述平行的对称V形凹槽和不对称V形凹槽基本上平行于所述腔体的长度排列。
[0079]项15为根据项13所述的装饰灯，其中所述平行的对称V形凹槽和不对称V形凹槽基本上垂直于所述腔体的长度排列。
[0080]项16为根据项13所述的装饰灯，其中所述平行的对称V形凹槽和不对称V形凹槽相对于所述腔体的长度以O度至90度的角度排列。
[0081]项17为根据项12至项16所述的装饰灯，其中所述相反的微结构化表面被设置成邻近所述漫射器。
[0082]项18为根据项12至项17所述的装饰灯，其中所述平坦的第一主表面被设置成邻近所述漫射器。
[0083]项19为根据项I至项18所述的装饰灯，其中所述弯曲横截面为圆形。
[0084]项20为一种装饰灯，所述装饰灯包括:被构造成可限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向所述腔体的内部的第一主表面；层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器；被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的第一微结构化膜，所述第一微结构化膜沿着所述腔体的长度的第一部分延伸；被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的第二微结构化膜，所述第二微结构化膜沿着与所述腔体的长度的第一部分相邻的所述腔体的长度的第二部分延伸；以及被设置成将光注入所述腔体内部的光源。
[0085]项21为根据项20所述的装饰灯，其中所述第一微结构化膜和所述第二微结构化膜各自包括平坦主表面和与所述腔体的长度对齐的V形凹槽主表面，而且其中所述第一微结构化膜的V形凹槽主表面邻近所述漫射器，并且所述第二微结构化膜的平坦主表面邻近所述漫射器。
[0086]项22为根据项20或项21所述的装饰灯，其中所述光源包括被设置成邻近所述穿孔反射器的第一主表面的至少一个LED。
[0087]项23为一种装饰灯，所述装饰灯包括:被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向所述腔体的内部的第一主表面；层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器；沿着所述腔体的长度设置并且循沿所述弯曲横截面的多个交替的第一和第二微结构化膜，所述交替的第一和第二微结构化膜中的每一个均被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反；以及被设置成将光注入所述腔体内部的光源。
[0088]项24为根据项23所述的装饰灯，其中所述第一微结构化膜和所述第二微结构化膜各自包括平坦主表面和与所述腔体的长度对齐的V形凹槽主表面，而且其中所述第一微结构化膜的V形凹槽主表面邻近所述漫射器，并且所述第二微结构化膜的平坦主表面邻近所述漫射器。
[0089]项25为根据项23或项24所述的装饰灯，其中所述光源包括被设置成邻近所述穿孔反射器的第一主表面的至少一个LED。
[0090]项26为一种装饰性灯具，所述装饰性灯具包括:根据项I至项25所述的装饰灯、以及至少部分地围绕所述装饰灯的可视透明管。
[0091]项27为一种装饰灯，所述装饰灯包括:可视透明中空管，所述可视透明中空管具有长度、内表面、以及沿其长度设置的多个交替的第一和第二区段；以及能够将光注入所述可视透明中空管内的光源，其中每一个所述第一区段包括第一可见图案，所述第一可见图案包括平行于所述可视透明中空管的长度的中央深色区域，所述中央深色区域由浅色区域包围，并且每一个所述第二区段包括第二可见图案，所述第二可见图案包括平行于所述可视透明中空管的长度的中央浅色区域，所述中央浅色区域由深色区域包围。
[0092]项28为一种装饰灯，所述装饰灯包括:可视透明中空管，所述可视透明中空管具有长度、内表面、以及沿其长度设置的多个交替的第一和第二区段；以及能够将光注入所述可视透明中空管内的光源，其中每一个所述第一区段包括具有镜像外观的第一可见图案，并且每一个所述第二区段包括具有白色外观的第二可见图案。
[0093]SM
[0094]实例1:装饰性台灯
[0095]将具有IOOmm外径和94mm内径的透明丙烯酸类树脂管(得自eplastics.com)切割成600mm的长度。将具有IOmm宽度和450mm长度的LED带(Ribbon Star Ultra暖白光LED灯带,得自ecoledlighting.com)层合在0.25mm厚的招条带(12mm宽,得自明尼苏达州圣保罗市(St.Paul，MN) 3M公司)上以便进行热处理。然后具有LED带的这种铝条带被层合在丙烯酸类树脂管的内壁上。将具有90度棱镜角的聚碳酸酯棱镜片材(得自明尼苏达州圣保罗市(St.Paul, MN) 3M公司的3M光学照明膜2301 (OLF))切割成具有垂直于V形凹槽的不同高度的若干OLF片材并且设置在管的内部，其中它们的顶角粘贴在透明管上。
[0096]根据图案设计来将OLF的棱镜侧设置为面向内侧(“I”区段)或面向外侧(“II”区段)。如本文所用，“1-2”是指存在具有深色中央带的2英寸(5cm)高的片材，“1-3”是指存在具有深色中央带的3英寸(7.6cm)高的片材，等等。另外如本文所用，“I1-2”是指存在具有亮中央带和位于亮中央带的任一侧的深色带的2英寸(5cm)高的片材，“I1-3”是指存在具有亮中央带和位于亮中央带的任一侧的深色带的3英寸(7.6cm)高的片材，等等。用于实例I的图案为自丙烯酸类树脂管的一端起的11-4、1-3、11-2、1-2、11-2、1-2、11-2、1_3、和 11_4。
[0097]LED带未被OLF片材覆盖。由国际穿孔服务公司(International PerforationService Company)将反射器(得自明尼苏达州圣保罗市(St.Paul, MN) 3M公司的采光膜DF2000MA)穿孔成40%的开口面积，并且利用型号Catena65R实验室层压机(modelCatena65R lab laminator)(得自伊利诺斯州诺斯布鲁克市通用粘结公司(GeneralBinding Corp.，Northbrook, IL))来将其层合于0.3mm厚的聚碳酸酯漫射片(63%的透光率，得自康涅狄格沃灵福德市罗兰技术公司(Rowland Technologies, Wallingford, CT))。将反射器层合物设置在管中的OLF片材的内部，使得穿孔反射器为最内表面。交替的图案(自丙烯酸类树脂管的一端起)为 11-4、1-3、11-2、1-2、11-2、1-2、11-2、1-3、11-4 ;图 4A示出了实例I的装饰性台灯的相片。
[0098]利用具有2米直径积分球附件的0L770分光辐射谱仪(得自佛罗里达奥兰多市光电子实验室(Optronics Laboratories, Orlando, FL))测定了光学效率，随后执行用于发光强度测量的LM-79程序。光学效率经测定为92%。
[0099]利用Westar系统(得自密苏里州圣查尔斯市Westar显示技术公司(WestarDisplay Technologies, Inc.，St.Charles, MO))测定了光输出分布。二分之一强度截止角(即，示于图2中的角度Θ1和Θ 2)经测定为大约+/-50度。
[0100]实例2:装饰件落地灯
[0101]根据实例I来构造装饰灯,不同的是使用具有1500_ LED带的1800mm长的丙烯酸类树脂管，使得装饰灯适于用作落地灯。交替的图案(自丙烯酸类树脂管的一端起)为1-4、11-4、1-4、11-4、1-4、11-4、1-4、11-4、1-4、11-4、1-4、11-4、以及位于不存在 OLF 片材的一端的20英寸(51cm)部分(其产生从该端离开的非图案化光)。
[0102]实例3:具有卤素光源的装饰灯
[0103]根据实例I来构造装饰灯，不同的是使用具有1500mm长度的125mm外径的丙烯酸类树脂管。漫射片为0.5mm厚且具有63%的透射率，并且穿孔反射器包括30%的开口面积。通过将75瓦120V卤素灯泡(得自菲利浦公司(Philips)的SP0T16)设置在丙烯酸类树脂管底部中心处，使得装饰灯被端部照射。交替的图案(自丙烯酸类树脂管的一端起)为1-4、11-4、1-4、11-4、1-4、11-4、1-4、11-4、1-4、11-4、以及位于不存在OLF片材的照射末端的20英寸(51cm)部分(其产生从该端离开的非图案化光)。图4B示出了实例3的装饰灯的相片。
_4] 实例4:使用增亮膜(BEF)的装饰灯
[0105]根据实例I来构造装饰灯，不同的是使用300mm长的丙烯酸类树脂管。LED带被切割成275mm的长度，漫射片为0.5mm厚且具有63%的透射率，穿孔反射器包括30%的开口面积，并且棱镜片材为Vikuiti?增亮膜(得自明尼苏达州圣保罗市(St.Paul, MN) 3M公司的BEF-1I90/24)。交替的图案(自丙烯酸类树脂管的一端起)为1-2、11-2、1-2、11-2、1-2、和11-2。
_6] 实例5:使用均光传输膜(LETF)的装饰灯
[0107]根据实例I来构造装饰灯，不同的是使用300mm长的丙烯酸类树脂管。将LED带切割成275mm的长度，并且使用均光传输膜(LETF-层合于聚碳酸酯漫射片的经D500小珠涂布的多层光学膜，得自明尼苏达州圣保罗市(St.Paul, MN) 3M公司)来代替层合于漫射器的穿孔反射器。交替的图案(自丙烯酸类树脂管的一端起)为1-2、I1-2、1-2、I1-2、1-2、和11-2。
[0108]除非另外指明，否则在说明书和权利要求中使用的表示特征的尺寸、数量和物理特性的所有数字应当被理解为由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则在上述说明书和所附权利要求中提出的数值参数为近似值，这些近似值可根据本领域内的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性而变化。
[0109]本文中所引用的所有参考文献和出版物均明确地以全文弓I用方式并入本发明中，但它们可能会与本发明直接冲突的部分除外。尽管本文中示出和描述了特定实施例，但是本领域普通技术人员应该明白，在不脱离本发明的范围的情况下，大量的替代形式和/或同等实施方式可以替代所示和所述的特定实施例。本申请旨在覆盖本文讨论的特定实施例的任何改动和变化。因此，可预期本发明应该仅仅由权利要求书和其等同形式限制。
【权利要求】
1.一种装饰灯，所述装饰灯包括: 被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向所述腔体的内部的第一主表面； 层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器； 被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的至少一个微结构化膜区段，每个所述微结构化膜区段至少部分地围绕所述弯曲横截面；以及被设置成将光注入到所述腔体内的光源。
2.根据权利要求1所述的装饰灯，其中每个所述微结构化膜区段沿着所述腔体的长度的一部分而设置。
3.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述光源包括发光二极管(LED)、荧光灯、卤素灯、白炽灯、电致发光灯、有机发光二极管(OLED)、太阳辐射、或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述光源包括被设置成邻近所述穿孔反射器的第一主表面的至少一个LED。
5.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器包括宽带反射镜。
6.根据权利要求5所述的装饰灯，其中所述宽带反射镜包括金属、金属化膜、或介电薄膜叠堆。
7.根据权利要求5所述的装饰灯，其中所述宽带反射镜包括聚合物多层反射器。
8.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器包括约10%至约50%的开口面`积。
9.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器包括圆形穿孔的阵列。
10.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述漫射器包括具有约10%至约80%的透射率的体漫射器。
11.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述穿孔反射器利用粘合剂层合于所述漫射器。
12.根据权利要求1所述的装饰灯，其中每个所述微结构化膜区段包括平坦的第一主表面和相反的微结构化表面。
13.根据权利要求12所述的装饰灯，其中所述微结构化表面包括平行的对称V形凹槽、不对称V形凹槽、或者它们的组合。
14.根据权利要求13所述的装饰灯，其中所述平行的对称V形凹槽和不对称V形凹槽基本上平行于所述腔体的长度排列。
15.根据权利要求13所述的装饰灯，其中所述平行的对称V形凹槽和不对称V形凹槽基本上垂直于所述腔体的长度排列。
16.根据权利要求13所述的装饰灯，其中所述平行的对称V形凹槽和不对称V形凹槽相对于所述腔体的长度以O度至90度的角度排列。
17.根据权利要求12所述的装饰灯，其中所述相反的微结构化表面被设置成邻近所述漫射器。
18.根据权利要求12所述的装饰灯，其中所述平坦的第一主表面被设置成邻近所述漫射器。
19.根据权利要求1所述的装饰灯，其中所述弯曲横截面为圆形。
20.一种装饰灯，所述装饰灯包括: 被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向所述腔体的内部的第一主表面； 层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器； 被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的第一微结构化膜，所述第一微结构化膜沿着所述腔体的长度的第一部分延伸； 被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反的第二微结构化膜，所述第二微结构化膜沿着与所述腔体的长度的第一部分相邻的所述腔体的长度的第二部分延伸；以及被设置成将光注入所述腔体内部的光源。
21.根据权利要求20所述的装饰灯，其中所述第一微结构化膜和所述第二微结构化膜各自包括平坦主表面和与所述腔体的长度对齐的V形凹槽主表面，而且其中所述第一微结构化膜的V形凹槽主表面邻近所述漫射器，并且所述第二微结构化膜的平坦主表面邻近所述漫射器。
22.根据权利要求20所述的装饰灯，其中所述光源包括被设置成邻近所述穿孔反射器的第一主表面的至少一个LED。
23.一种装饰灯，所述装饰灯包括: 被构造成限定具有长度和弯曲横截面的腔体的穿孔反射器，所述穿孔反射器具有面向所述腔体的内部的第一主表面； 层合于所述穿孔反射器的第二主表面的漫射器； 沿着所述腔体的长度设置并且循沿所述弯曲横截面的多个交替的第一和第二微结构化膜，所述交替的第一和第二微`结构化膜中的每一个均被设置成邻近所述漫射器并且与所述穿孔反射器相反；以及 被设置成将光注入所述腔体内部的光源。
24.根据权利要求23所述的装饰灯，其中所述第一微结构化膜和所述第二微结构化膜各自包括平坦主表面和与所述腔体的长度对齐的V形凹槽主表面，而且其中所述第一微结构化膜的V形凹槽主表面邻近所述漫射器，并且所述第二微结构化膜的平坦主表面邻近所述漫射器。
25.根据权利要求23所述的装饰灯，其中所述光源包括被设置成邻近所述穿孔反射器的第一主表面的至少一个LED。
26.一种装饰性灯具，所述装饰性灯具包括: 根据权利要求23所述的装饰灯；以及 至少部分地包围所述装饰灯的可视透明管。
27.一种装饰灯，所述装饰灯包括: 可视透明中空管，所述可视透明中空管具有长度、内表面、以及沿其长度设置的多个交替的第一和第二区段；以及 能够将光注入所述可视透明中空管内的光源，其中 每一个所述第一区段包括第一可见图案，所述第一可见图案包括平行于所述可视透明中空管的长度的中央深色区域，所述中央深色区域由浅色区域包围，并且 每一个所述第二区段包括第二可见图案，所述第二可见图案包括平行于所述可视透明中空管的长度的中央浅色区域，所述中央浅色区域由深色区域包围。
28.一种装饰灯，所述装饰灯包括: 可视透明中空管，所述可视透明中空管具有长度、内表面、以及沿其长度设置的多个交替的第一和第二区段；以及 能够将光注入所述可视透明中空管内的光源，其中每一个所述第一区段包括具有镜像外观的第一可见图案，并且每一个所`述第二区段包括具有白色外观的第二可见图案。
【文档编号】F21V5/00GK103518097SQ201280021756
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2011年4月7日
【发明者】台会文 申请人:3M创新有限公司