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照明设备和用于掩蔽边缘过渡的方法

摘要

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。

著录项

  • 公开/公告号CN106794356A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-05-31

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 飞利浦灯具控股公司;

    申请/专利号CN201580036995.X

  • 申请日2015-07-06

  • 分类号A61N5/06;G02B5/02;G02B27/00;F21V8/00;

  • 代理机构中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人陈俊

  • 地址 荷兰埃因霍温

  • 入库时间 2023-06-19 02:20:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-06-14

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A61N 5/06 专利号:ZL201580036995X 申请日:20150706 授权公告日:20200710

    专利权的终止

  • 2020-07-10

    授权

    授权

  • 2017-08-04

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61N5/06 申请日:20150706

    实质审查的生效

  • 2017-05-31

    公开

    公开

说明书

技术领域和背景技术

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。

发明内容

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,本配置可以例如在光疗设备中应用。这样的设备典型地配置成提供相对高的光强度,例如在距导光板的正面20厘米的距离处高于5000勒克斯,或甚至更高,例如在所述位置高于7000勒克斯。将领会,通过边缘掩蔽和通过减小可见光点实现的优点可以改进该设备的整体产品外观和眼睛舒适度。

在第二方面,本公开提供一种掩蔽照明设备中的边缘结构的边缘过渡的方法。该方法包含提供光源以产生光。光从照明设备的前侧发射。边缘结构形成光窗口的外边界,光穿过该光窗口朝该前侧透射。边缘结构为透射光提供沿着该边缘结构的边界的所述边缘过渡。该方法还包含提供图案化层,其包含相对于边缘结构的边界布置的梯度边缘图案,以为透射光提供第二边缘过渡。梯度边缘图案将该第二边缘过渡叠加到该第一边缘过渡上。该方法还包含在该前侧和该图案化层之间提供漫射器。该漫射器散射第二边缘过渡的光,以为从前侧发射的光提供第三边缘过渡。将领会,该方法可以应用在本文描述的设备中。而且,可以设想到其它应用。

附图说明

本公开的装置、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点将根据下面的描述、所附权利要求以及附图而被更好理解,附图中:

图1示出照明设备的实施例的示意截面视图;

图2A-2C在右手侧示出照明设备的各种层,并且在左手侧示出边缘处的光度的示意曲线图;

图3A示出示例的梯度边缘图案;

图3B和3C示出的图案化层的实施例的子层的示例;

图4A-4C示出图案化层的示意截面视图;

图5示出光疗设备的实施例的示意截面侧视图;

图6A示出围绕光源的详细的截面侧视图;

图6B示出光疗设备的实施例的示意截面前视图;

图7A示出亮度增强箔的示意实施例;

图7B示出掩蔽可见光道的效果;

图8示出光疗设备的顶部的截面侧视图;

图9A和9B示出光疗设备的实施例的透视图。

具体实施方式

除非另外定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员在说明书和附图的上下文中阅读时通常理解的意义相同的意义。还将理解,诸如那些在常用字典中定义的术语应解释为具有与它们在相关领域的上下文中的意义一致的意义,并且将不以理想化的或过于正式的意义解释,除非在本文中明确这样定义。在一些实例中,对众所周知的设备和方法的详细描述会被省略,以便不会模糊对本系统和方法的描述。用于描述特定实施例的专用词不旨在限制本发明。如本文使用的,单数形式的“一”、“一个”、“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指出。术语“和/或”包括一个或多个相关列出的术语的任何和所有组合。将理解,术语“包含“(comprises和/或comprising)”指明所陈述特征的存在,但不排除一个或多个其它特征的存在或附加。还将理解,当方法的特定步骤被称为在另一步骤之后时,它可以直接跟随所述另一步骤,或者可以在执行该特定步骤之前执行一个或多个中间步骤,除非另外说明。相似地,将理解,当描述了结构或部件之间的连接时,此连接可以被直接地建立,或者通过中间结构或部件建立,除非另外说明。本文提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献通过引用被全面地结合。在出现冲突的情况下,本说明书(包括定义)将支配。

下面参考附图更完整地描述本发明,本发明的实施例在附图中示出。然而,此发明可以以许多不同的形式体现,并且不应解释为限制于本文记载的实施例。相反,提供这些实施例,使得此公开将是彻底和完全的,并且将向本领域技术人员完整地转达本发明的范围。示例性实施例的描述旨在与附图相关联地被阅读,附图被认为是整个书面描述的部分。在附图中,系统、部件、层和区域的绝对和相对尺寸可能为了清楚而放大。实施例会参考本发明的可能理想化的实施例和中间结构的示意和/或截面图示而描述。在说明书和附图中,相同的数字贯穿全文表示相同的元件。相对术语和它们的衍生物应被解释为指如之后描述的,或如在讨论的附图中示出的取向。这些相对术语是为了描述方便,并且不要求系统以特定取向来构造或操作,除非另外陈述。

图1示出照明设备100的实施例的示意截面视图。

在一个实施例中,照明设备100包含配置成发射光L0的光源1。将领会,本公开为具有高功率光源1的光设备提供特别的益处。在一个实施例中,光源1安装在电路板7上。为了防止热损害,优选地,电路板7设置在侧反射体4和散热器8之间。例如,散热器板8配置成远离电路板7传导光源1制造的热量。替代地或另外地,电路板7自身也可以起散热器的作用,例如散热器可以集成在电路板7中。在一个实施例中,光源1包含配置成发射光的发射体表面。该发射体表面可以例如确定大多数光发射的方向。优选地,在本公开中使用的发射体表面基本平坦以高效地引导光,不过其它形状也是可能的。例如,可以使用圆顶形状。

在一个实施例中,照明设备100包含导光板2。该导光板2包含设置在导光板2边缘处的入光表面2a。优选地,入光表面2a布置成面向发射体表面1a。入光表面2a配置成接收来自发光体表面1a的入射光,并且穿过该入光表面2a将至少部分的所接收的入射光透射到导光板2的内部2b。导光板2的内部2b典型由例如包含塑料或玻璃的固体透明主体组成。在导光板2中,光例如通过内反射而主要在板内部运输。特别地,在示出的实施例中,导光板2包含垂直于入光表面2a的正面2c,其中导光板2的内部2b配置成引导来自入光表面2a的入射光的透射部分并且在正面2c上分布该光,其中该光将从该正面发射。注意,附图中的光线仅示意地绘制。现实中,光会例如在导光板内部通过内反射而在不同方向上分布。另外,从板的前侧发射的光可以具有定向的分布。

在一个实施例中,导光板2设置在距发射体表面一距离处,它们之间存在绝缘隙。也被称为光室或冷却隙的该绝缘隙可以帮助减轻,即降低/减少,从光源1到导光板2的热转移。该绝缘隙可以例如包含空气隙或其它气体,或甚至真空。另外,可以设想在该绝缘隙中的其它透明绝缘材料。替代该隙,光源1还可以例如利用平顶LED对着导光板2设置。这会改进光转移效率,但还会导致对导光板的加热。

在一个实施例中,照明设备包含前侧31,其配置成发射来自照明设备100的光。在本实施例中,前表面或出光表面由漫射透射体10形成。这可以具有掩蔽设备内部的结构或图案的优点,当设备切断即不制造光时也具有该优点。当然,“前”侧31的所述定义是任意的,并且仅仅用于指示正常使用中光的方向。替代地或另外地,光可以从设备的多个侧发射,例如也从背侧或侧面。掩蔽边缘过渡的原理也可以应用到从设备发出的光的多个出射窗口。

在一个实施例中,照明设备100包含形成光窗口15w的外边界15e的边缘结构15,光穿过该光窗口朝前侧31透射。在一个实施例中,边缘结构15设置在光源1和前侧31之间的光路中。例如,边缘结构15可以由诸如夹钳的部件形成,以固定导光板2和/或其它部件层。替代地或另外地,边缘结构还可以由导光板2自身的边缘形成。替代地或另外地,边缘结构还可以由光源自身的边缘形成。边缘结构15在使用中在边缘结构15的边界15e后面的所发射的光上投射第一边缘过渡L1,例如锐利的边缘或阴影。

在一个实施例中,照明设备100包含图案化层11。在一个实施例中,图案化层11设置于边缘结构15和设备的前侧31之间。替代地,尽管非优选地,图案化层还可以设置在边缘结构15和光源之间。在这种情况下,图案L2在光冲击边缘之前制造。在一个实施例中,图案化层11包含梯度边缘图案11g,其配置成在梯度边缘图案11g后面的透射光上投射第二边缘过渡L2。在示出的实施例中,梯度边缘图案11g相对于边缘结构15的边界15e配置,以在透射光上叠加第二边缘过渡L2。这样,通过第一边缘过渡进行的平滑化可以由第二边缘过渡进一步平滑化。

在一个实施例中,照明设备100包含设置在前侧31和图案化层11之间的漫射器10。漫射器10配置成散射来自第二边缘过渡L2的光,以在从前侧31发射的光上投射第三边缘过渡L3。来自梯度边缘图案11g的第二边缘过渡L2的光的散射会导致可见边缘的进一步平滑化/掩蔽。

在一个实施例中,漫射器10设置在距图案化层11一距离D1处,它们之间有一间隔。例如,为了改进模糊化,距离D1优选大于0毫米,更优选地大于0.1mm,甚至更优选地大于1mm,例如1.9mm。在一个实施例中,漫射器10配置成增加穿过漫射器10的光的模糊(展开)。例如,作为穿过漫射器10的结果,光的模糊或漫射会增加至少10%。在一个实施例中,漫射器10具有至少1毫米,例如至少2毫米的厚度。在一个实施例中,漫射器10形成照明设备100的前侧31。替代地,其它部件设置在前方。在另一实施例中(未示出),梯度图案直接印刷在漫射器的背侧上,即D1=0mm。

在一个实施例中,照明设备100包含导光板2,其设置在光源1和边缘结构15之间的光路中。例如,导光板2配置成朝照明设备100的前侧31发射来自光源1的光。在一个实施例中,照明设备100包含一个或多个亮度增强箔6v、6h。箔6v、6v优选地对着导光板2的正面应用,以至少部分地准直出射光。可选地,箔6v可以包含开口,其将参考图7在后面讨论。

将领会,附图也图示掩蔽照明设备100中边缘结构15的透射光的边缘过渡L1的更普遍原理。在一个实施例中,该方法包含提供前侧31以发射来自照明设备10的光。例如,边缘结构15形成光窗口15w的外边界15e,光穿过该光窗口朝前侧31透射。例如,边缘结构15在边缘结构15的边界15e后面的透射光上投射边缘过渡L1。在一个实施例中,该方法包含在设备的边缘结构15和前侧31之间提供图案化层11。图案化层11包含梯度边缘图案11g,以在梯度边缘图案11g后面的透射光上投射第二边缘过渡L2。梯度边缘图案11g通过在透射光上叠加第二边缘过渡L2使第一边缘过渡L1平滑。在一个实施例中,该方法包含在前侧31和图案化层11之间提供漫射器10,其中该漫射器10散射来自第二边缘过渡L2的光以在从前侧31发射的光上投射第三边缘过渡L3,从而通过散射该光使得梯度边缘图案11g的第二边缘过渡L2平滑。

图2A-2C在右手侧示出照明设备的各种层,并且在左手侧示出跨过用箭头A-A指示的距离的边缘处光度“L”的示意曲线图。光度可以例如以坎德拉每平方米(cd/m2)为单位度量。

图2A在左边示出在右边所示边缘结构15的边界边缘15处(即没有边缘掩蔽)的光度L的示例曲线图。因为不存在梯度边缘,从最大光度Ll到最小光度Ld的过渡的宽度G1可以几乎为零。边界15e之内的光窗口15w处的光度Ll设置为100%,即全光度。理论上,例如不具有梯度过渡的黑色箔可以制造具有最小边缘遮掩的最大对比度边缘。黑色箔会吸收所有环境光,并且允许产生的光只穿过敞口。为了减少边缘对比度,例如可以使用白色箔。白色箔可以例如反射一定量的环境光,而允许产生的光只穿过敞口,例如以遮掩设备的内部结构。因此,通过最小化箔表面(L1)和面板亮度(Ld)之间亮度差的绝对落差,可以减小边缘上的对比度。然而,结果将取决于环境照明条件。在绝对黑暗中,该效果将是0%。在非常亮的环境条件和光面板的降低亮度中,其可以是100%。实践中,预期此效果将设备的“暗”部分的光度Ld提高到全光度Ll的大约10%。注意,仍然可以使箔内部不透光,以便遮掩由设备的内部中漏光导致的赝像。实践中,这可以例如借助内部上的黑色涂料执行。

图2B与图2A相似,除了在边缘结构前面引入了图案化层11。另外在此实施例中,一定量的环境光可以例如被白色箔反射。另外,发射的光取决于密度梯度而部分地穿过梯度边缘。

在一个实施例中,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。在一个实施例中,图案化层11配置成,当照明设备100在使用时,确定穿过图案化层11的光透射。在一个实施例中,穿过具有相对低透明度的第一区域11d的透射光的光度Ld低于穿过具有相对高透明度的第二区域11l的光度Ll的30%。在一个实施例中,梯度边缘图案11g配置成提供它们之间的透射光的光度过渡梯度11t。在一个实施例中,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之间的梯度边缘宽度G2在3到15毫米的范围内。在一个实施例中,梯度边缘宽度的表面为总表面的3-30%之间。

图2C与图2B相似,除了在图案化层11前面引入了漫射器10(偏移并且部分重叠以图示效果)。漫射器10可以具有下述效果中的一个或多个:掩蔽主光的细节(例如导光板上的点图案),掩蔽梯度边缘的图案,软化从暗到亮的过渡。另外,通过均匀地在设备上提高亮度,环境光在漫射器上的反射可以减少相对亮度落差。程度可以取决于漫射器的反射特性。替代地或另外地,通过扩大从漫射器到梯度箔之间的距离(退后),可以增加过渡的遮掩效果和糊化效果。该距离会受设计自由度限制。替代地或另外地,通过减少漫射材料的半透明度(使它更混浊),可以增加过渡的遮掩效果和糊化效果。由于增加的半透明度一般引起增加的光吸收,半透明度可以被可用于增加梯度的光的可获得量限制。

梯度过渡的宽度会取决于若干参数。例如,光图像的所要求的(感知的)无缝度,其中无缝度例如由亮度过渡/mm(增加和/或降低)定义。由于该梯度还可以吸收一些光,该宽度还可以由可用于执行过渡的光的量确定。实践中,该梯度部分的表面优选地在3-30%的范围内选择。

梯度边缘的过渡会取决于若干参数。例如,由于白色顶层已经反射环境光,理论梯度差可以等于已经反射的光的百分比。实践中,在外侧上的图案的密度可以是大约10%。由于眼睛对非常小的亮度差不是非常敏感,实践中在内侧(亮侧)上的图案的相对敞口可以是大约80%。例如,从最小到最大亮度的过渡的类别可以是可选的,由于眼睛不能够确定这些差别。在一个实施例中,过渡是对数的。在一个实施例中,过渡范围是从10%到80%。线性过渡也是可能的(见图2B中的虚线)。另外其它过渡是可能的。

图3A示出示例梯度边缘图案11g。在一个实施例中,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。在一个实施例中,跨过梯度边缘图案11g,图形的分布密度和/或尺寸和/或图形的透明度在具有相对低透明度、低密度和/或小尺寸的第一区域11d以及具有相对高透明度、高密度和/或大尺寸的第二区域11l之间变化。例如,梯度边缘可以由印刷到箔上的点制造。梯度可以例如通过下述的一个或多个实现:改变点尺寸、改变点密度(例如,具有相同的点尺寸)、或者它们的组合。因此,边缘上的过渡的亮度下降/mm可以通过箔的白色表面和/或梯度宽度G2(梯度地区的宽度),从非透明减小到完全透明。

图案的颜色优选是白色的。白色的表面帮助反射环境光。因为白色的漆典型是半透明的(例如,黑色是不透光的),白色点防止来自从背面来的光的硬过渡。优选地,点的尺寸应该是不可见的。因此,点的尺寸可以以点对裸眼不可见的方式选择。这可以取决于分辨率和到用户的距离。优选图案针对10-100cm的距离而优化。人眼的分辨率在文献中可以找到,并且是大约0.3弧分。注意,会存在与在设备的顶部上的所应用漫射器的强烈相互作用。在实施例中,点直径在0-2mm之间变化。最小点尺寸可以由例如丝网印刷的所应用的制造方法确定。替代点的图案或者在点的图案之外,其它变形也可能用于实现梯度效果。例如,在一个实施例中,梯度边缘图案包含一批同轴线,其中线的间隔和/或透明度随着图案的梯度距离变化。

图3B和3C示出图案化层的实施例的示例子层。图3B示出防止从设备内部的光泄露的阻光层11b的示例。图3C示出用于提供梯度过渡的示例梯度图案化层11w。两个层均显示为黑色以示出图案,但是实际的颜色可以改变。在一个实施例中,图案化层11包含第一图案化材料11b,其配置成吸收和/或反射来自光源1的光L0的至少百分之70。例如,为此可以使用黑色材料。在另一个或另外的实施例中,图案化层11包含第二图案化材料11w,其在照明设备100的前侧31覆盖第一图案化材料11b,其中第二图案化材料11w配置成形成梯度边缘图案11g。尽管在此图的右手侧示为黑色,在一个实施例中,第二图案化材料11w具有一颜色,该颜色匹配照明设备100的前侧31的颜色(例如,漫射器10的颜色,例如白色),以从在前侧31上的视角遮掩第二图案化材料11w(也见图4A-4C)。该图案不需要完全阻光以实现所期望的效果。该层可以是半透明的(具有充分的对比率)以示出所期望的效果。

图4A-4C示出图案化层的示意截面视图。图4A图示环境光Le的漫反射Lr。图4B图示通过黑色或其它不透光层11w对设备中光泄露的吸收。图4C图示通过梯度边缘11g对主光L0的透射Lt,以及通过梯度边缘11g对主光L0的反射Lr。实践中,图4A-4C图示的各过程可以相互组合发生。在一个实施例中,图案化层11包含透明箔11f。在一个实施例中,梯度边缘图案11g印刷在箔的背侧,与照明设备100的前侧31相对。梯度边缘图案11g可以例如包含于第二图案化材料11w中,如参考图3B描述的。另外,附图图示第一图案化材料11b,其在此情况中在第二图案化材料11w之上,与设备的前侧31相对。

图5示出光疗设备101的实施例的示意截面侧视图。在一个实施例中,图1的照明设备100形成光疗设备101,或者集成到光疗设备101中。光疗设备可以例如由它的预期用途表征。在一个实施例中,本文描述的照明设备100配置成在与照明设备100的前侧31相距20厘米距离处提供大于5000勒克斯的光强度。光强度例如在设备前面的某区域,例如大于10平方厘米的区域之上提供,该区域优选地大于50平方厘米,或甚至更大,例如100平方厘米。光疗设备的另一参数可以是它的波长或带宽,例如蓝色和/或白色的光。对于某些光疗应用,已经发现特定频率范围内的光能够比白光更有效。例如,在只使用蓝光时,对实现期望效果是必要的总光强度可能更低。在一个实施例中,本文描述的照明设备配置成提供460-490纳米之间的波长范围内的光。在另外的实施例中,本文描述的照明设备配置成提供所述460-490纳米之间的波长范围内的光,其中在与照明设备100的前侧31相距50厘米距离处,光强度大于100勒克斯(优选地大于200勒克斯)。注意,勒克斯是人眼感知的强度的光照量度,即根据光度函数加权的每一个波长处的功率。

在一个实施例中,设备包含散热板8,其可以例如通过从设备背侧20辐射,散发过量的热量。在一个实施例中,设备包含控制构件23,其集成在例如设备的前侧上或者设备上其它位置,例如在背侧20上。在一个实施例中,设备包含支持脚21,例如用于将设备放置在桌面上。当然,可以省略本文描述的部件和/或可以添加其它部件而不牺牲设备的预期功能。

图6A示出光源周围,例如图5中指示的区域“VI”,或另一照明设备周围的详细截面侧视图。

在一个实施例中,导光板2包含入光表面2a,其设置在导光板2的边缘处,并且面向光源1的发射体表面1a,其中入光表面2a配置成接收来自发射体表面1a的入射光L0,并且将所接收的入射光L0的至少部分透射穿过入光表面2a到导光板2的内部2b;其中导光板2包含垂直于入光表面2a的正面2c,其中导光板2的内部2b配置成引导来自入光表面2a的入射光L0的透射部分,并且在正面2c上分布该光,该光将从该正面朝照明设备100的前侧31发射。

在一个实施例中,导光板2设置在距发射体表面1a一距离处,它们之间存在气隙3。也称为光室的气隙3会帮助减轻,即降低/减少由光源1对导光板2的局部加热。气隙3可以例如包含空气或其它气体,或甚至真空。另外,可以设想在气隙3中的其它透明材料。替代地,例如如果加热没有重大关系,光源可以与导光板2直接接触地设置。为了改进效率,侧面4c、4d可以包含反射材料。

在一个实施例中,反射结构4延伸以便也覆盖导光板2的背面2d。特别地,在该实施例中,反射主体4包含背反射体表面4e,其配置成将光反射离开导光板2的背面2d。通过使多个反射表面集成到单个反射体主体中,可以简化构造。替代地,可能设想反射表面4c、4d、4e的每一个是单独的反射主体的部分。

在一个实施例中,漫射器反射体箔5布置在反射体的背表面4e和导光板2的背面2d之间。漫射器反射体5不仅配置成用于反射,而且用于漫射所反射的光的角度。这样可以实现更均匀的光分布,并且改进亮度增强箔6v和6h的效力。替代地或另外地,反射体的背表面4e也可以对反射光角度具有漫射效果。例如,反射体的背表面4e和/或漫射反射体5可以包含粗糙化的表面以散射所反射的光。

在一个实施例中,亮度增强箔6v、6h布置在导光板2的正面2c处。例如,在一个实施例中,箔6v配置成在水平方向上准直出射光,而箔6h配置成在竖直方向上准直出射光。准直可以例如由箔上的脊部实现。多个箔的组合效果可以是光的亮度特别在设备的输出面的正前方被增强。当然,箔是可选的,并且可以被省略或被其它准直结构取代。在本实施例中,箔6v之一包含在光源1附近的开口6m,其在下面将在图7中讨论。

图6B示出光疗设备的实施例的示意截面前视图。该视图图示例如导光板2的范围和光源1对着板2的入光表面2a布置。虽然光源示出为只设置在底部,替代地或另外地,一个或多个光源1被设置在导光板2的不同边缘处。光源还可以设置在其它位置。并且导光板2的使用是可选的。

图7A示出例如本文讨论的亮度增强箔6v的示意实施例。在一个实施例中,亮度增强箔6v包含竖直脊部的脊形结构,其垂直于入光表面2a沿着正面2c在Z方向上设置。脊形结构(例如在附图中由插入物“BEF”示意地图示)例如配置成在水平方向Y上准直透射光。在一个实施例中,在入光表面2a一侧的亮度增强箔6v的边缘包含开口6m。

在一个实施例中,例如如图6A所示,提供了第二亮度增强箔6h。第二亮度增强箔6h包含水平脊部的脊形结构,其垂直于入光表面2a沿着正面2c在Y方向上设置。该脊形结构(此处未示出)例如配置成在竖直方向Z上准直透射光。在一个实施例中,第一亮度增强箔6v包含开口6m,而第二亮度增强箔6h并不包含开口,即它包含直的边缘。已经发现,对于第二亮度增强箔6h,例如由于脊部的不同方向,光道的出现不那么显著。在一个实施例中,第二亮度增强箔6h设置在第一亮度增强箔6v和导光板2之间,以进一步减少光道的效果(见例如图6A)。

在一个实施例中,开口6m设置在距光源的发射体表面1a最小(径向)距离R1处。例如,在一个实施例中,垂直于正面2c观看的距离至少为5毫米,例如12毫米。开口优选是圆的。中心不一定在箔的边缘处,而可以例如在发射体表面1a或入光表面2a处。在一个实施例中,开口6m延伸到箔中超过5毫米的距离M1,例如8或9毫米。

图7B示出开口6m对从设备前侧观看的视觉外观的影响。在左手侧,开口没有应用到箔并且光道在显示器底部靠近光源1处清晰可见。在右手侧,可以看到光道不那么可见/被更好地掩蔽。将领会,在亮度增强箔6v中应用开口以掩蔽附近光源的光道并不限制于本设备。例如,在亮度增加箔对着(接收来自结构边缘的光的)导光结构设置的其它情况中,它可以被应用。例如,该原理还可以在电视或其它显示器屏幕中应用。在这样的应用中,例如漫射器10和/或图案化层11中的一种或多种可以省略。

图8示出光疗设备100的顶部的截面侧视图(主要是XZ方向)。在该附图中,可以是光疗设备100的实施例的部分的各种部件是可见的。其它实施例可以包含附加的或更少的部件和/或是不同的布置和形状。

在图8所示的当前视图中,下列部件被指出(从前往后):前漫射透射体10、图案化箔11、亮度增强箔6h和6v、光导2、漫射器反射体箔5、反射体主体4、以及设备的背侧20。在示出的实施例中,除了正面侧以及在气隙3被提供的光源位置处,反射体主体包围导光板2的所有侧。在一个实施例中,夹钳结构25布置成固定部件4、5、2、6v、6h中的一种或多种。在一个实施例中,夹钳结构25的边缘形成边缘结构的边界15e,其将具有边缘的光投射到图案化层11上。

图9A和9B示出各种光疗设备的实施例的透视图。图9A示出具有蓝色LED光源的示例高端设备。在此实施例中,设备100包含前部10、后部20、支持脚21以及电源线。当然,其它配置也是可能的。图9B示出光疗设备的另一示例,其在此情况中可利用白光LED操作。此设备可以例如具有更大的前表面。当然,提供等同的功能的许多不同设计变形是可能的。总体而言,优选的是,光疗设备应能够以相当大的眼睛舒适度传送某剂量的光。为了成为有效的治疗,优选地,该光的至少部分是在光谱的蓝色部分中。在一个实施例中,照明设备配置成在与设备正面10相距20厘米的距离处提供大于5000勒克斯的光强度。对于一些应用,可以期望甚至更高的强度,例如在所述距离处大于10000勒克斯。

为了清楚和简明描述的目的,在本文中将特征描述为相同的或单独的实施例的部分,然而将领会,本发明的范围可以包括具有全部或一些所描述特征的组合的实施例。例如,尽管示出了具有部件的某些布置或组合的照明设备的实施例,不过得益于本公开的本领域技术人员也可以设想用于实现相似功能和结果的替代方式。例如,光学和/或电气部件可以组合或分离成一个或多个替代的部件。讨论和示出的实施例的各种元件提供了某些优点,诸如掩蔽显示器的边缘。当然,将领会,上面的实施例或过程的任何一个可以与一个或多个其它实施例或过程组合,以在寻找和匹配设计和优点时提供甚至进一步改进。将领会,此公开为光疗设备提供特定优点,并且一般可以应用于其中光源用于例如与导光板组合提供受照明表面的任何应用。

虽然本系统和方法已经参考它们的具体示例性实施例而特别详细地描述,还应领会,本领域普通技术人员在不背离本公开的范围的情况下,可以想出各种改进和替代实施例。例如,公开了将布置和/或构造成用于执行指定方法或功能的设备或系统的实施例,固有地公开了所述方法或功能本身和/或与方法或系统的其它公开实施例组合。另外,方法的实施例被认为固有地公开了它们在相应硬件中的实现,在可能情况下与方法或系统的其它公开实施例组合。另外,可以例如在非瞬时性计算机可读取储存介质上体现为程序指令的方法,被认为是固有地作为这样的实施例公开。

最后,上面的讨论旨在仅仅说明本系统和/或方法,并且不应该解释为将所附权利要求限制为任一特定实施例或实施例的群组。说明书和附图相应地以说明性方式看待,并且不旨在限制所附权利要求的范围。在解释所附权利要求时,应理解词语“包含”不排除给定权利要求中列出的那些元件或动作之外的元件或动作的存在;在元件之前的词语“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在;权利要求中的任何附图标记不限制它们的范围;若干“构件”可以由相同或不同的(多个)项或实现结构或功能代表;任何公开的设备或它们的部分可以组合到一起或者分开成另外的部分,除非另外特别地陈述。在互不相同的权利要求中列举某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。特别地,认为固有地公开了权利要求的所有有效的组合。

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