[發明專利]對部分地覆蓋光能量傳感器的圖像給出提升外觀的光學裝置

在審

• 申請號: 201480029266.7
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN105229513A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: O.加利亞諾
• 申請（專利權）人: 太陽伙伴科技公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B27/02;G09F19/14;H01L31/054
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;杜荔南

技術領域

本發明涉及對放置在光能量傳感器之前的圖像區給出提升外觀的光學裝置。

背景技術

諸如太陽能傳感器（典型地為深暗的外觀）的光能量傳感器的不引入注目的視覺集成在主要功能在于至少部分地遮住太陽光線的物體中是特別有用的，如例如在遮簾、遮光罩、陽傘、和蔭蔽（ombrière）等的情況中。但是太陽能傳感器的良好視覺和功能集成還可以在更廣范圍的載體中是有用的，如建筑物、屋頂、墻壁、瓦片、裝配玻璃、運輸車輛（其中包括船舶和飛機）、廣告面板、表、便攜式電子顯示設備、服裝、背包以及一般方式上說在任何平面或非平面載體上。

將太陽能傳感器（尤其是深暗或黑暗外觀的光伏單元）視覺地集成在黑暗環境中的需要使得在完全盡可能小地降低太陽能傳感器的性能的情況下由一種顏色或一種半透明圖像來覆蓋太陽能傳感器成為必要。更特別地，已經知悉有光學裝置的專利WO/2007/085721(SunpartnerTechnologies)和WO/2010/067029(Saint-GobainGlass)，這些光學裝置由直線形透鏡網格和與所述透鏡相對地放置的圖像區網格組成，其允許觀察者交替地觀看到由所述透鏡重構出的圖像或者被放置在裝置之后的太陽能傳感器。圖像或太陽能傳感器的可視化于是取決于相對于光學表面的觀察角度。當透鏡是直線形的以及柱狀的時，這種交替大約按每25o來重復。

這種系統的主要限制之一與如下事實有關：根據觀察者相對于裝置的相對位置，所述觀察者不會以連續方式看到同一圖像。此外，需要在觀察者和裝置之間的最小距離以便各圖像區的全體是在它們的整體上被看到的。因此存在對其而言觀察者只能看到傳感器或被截斷的圖像的觀察位置。最后，外部光僅對于給定的入射角度到達太陽能傳感器，這使得需要以適當的方式將裝置相對于太陽軌道進行定位。先前所描述的現象限制了已知系統對于其觀察和產生的角度區域是受限制的固定系統的應用。

這種裝置的另一限制源自于其制備方法，該方法需要在圖像區和直線形透鏡網格之間的極為精確的配準，尤其是為了圖像帶相對于透鏡的縱向軸的對準。這種配準因為透鏡網格的分辨率而更加難以獲得，也就是說每單位長度的透鏡的數量小。實際上，除了手動以外不存在用于實現這種對準的方式，這對于這樣的裝置的商用化來說是事實上的限制。

發明內容

對先前提到的問題的同時的解決方案因此允許不依賴于光能量傳感器的觀察角度的范圍而改善對它們的集成并且允許使這樣的裝置的制備方法便利，同時還不論裝置相對于光源的定向如何，都將傳感器的視在有源表面相對于這些太陽能傳感器的總表面的比例保持為差不多恒定，這又回過來表明對于裝置的給定的定向而言，傳感器的電產生將是同樣地恒定的。

本發明目標在于，通過提出一種新的光學裝置的結構來解決這些問題并且克服現有技術中的上述缺點。與其說力求完全地掩蔽傳感器，該新的集成方法反倒在于使得傳感器的表面的一部分可見，用圖像來部分地將其覆蓋并且對所述系統給予三維性和/或提升幻像，從而傳感器對于觀察者變得有吸引力或有趣味。

本發明的對象由在如下的權利要求中限定的裝置構成。

根據本發明的裝置至少包括：

（a）來自外部光源的光能量的傳感器；

（b）布置在所述外部光源和所述傳感器之間的被光學地構造的透明板，包括被稱為“前部面”的第一面和被稱為“后部面”的第二面，所述“前部面”被定向為朝向所述外部光源，所述“后部面”被定向為朝向所述傳感器，至少通過直線形的并且彼此平行的多個光學元件來在所述透明板的兩個面中的一個上光學地構造所述透明板；

（c）由透明帶分離開的多個圖像帶；

所述裝置的特征在于，所述圖像帶的縱向軸相對于所述透明板的光學元件的縱向軸傾斜一非零角度，以使得通過所述透明板看到的所述圖像呈現為具有提升的外觀，而無論所述外部光在所述裝置上的入射角如何所述傳感器的能量產生都保持差不多恒定。

根據裝置的不同實施方式，各圖像帶的總表面差多不與各透明帶的總表面相同。

在特定的實施方式中，透鏡的縱向軸和圖像帶的縱向軸之間的傾斜角度介于35o和70o之間，從而所述圖像的表觀按照裝置的觀察角度保持差不多恒定。

所述圖像帶是固定的或者是活動的，并且由不透明的、反光的或半透明的許多個像素構成，所述圖像帶由后向照射組件、電致發光組件或反光組件所印制或以電的方式形成。因此，通過借助于圖像帶之間的透明區的尺寸或者借助于構成其的像素的透明性，從而可以調制可到達傳感器表面的光能量的量。