CN205048375U - 散射反射模块及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散射反射模块以及由多个散射反射模块排列组成的散射反射系统，该散射反射模块或散射反射系统能够安装在建筑物墙面或设置在其他人工或非人工物体的受光表面，进而通过该散射反射模块或散射反射系统将光线可调节地散射及反射到其他特定区域；所述散射及反射包含漫反射，漫反射为一种可以通过散射模型来描述的光线散射及反射现象，不但可以防止建筑物墙面或物体的受光表面在人的视觉范围内产生反射的眩光，还能将光线散射及反射到其他需要采光的区域或予以消光，达到有效利用及分配光资源的目的，并且能视需要简易地调整规划出良好的采光环境。

Description

散射反射模块及系统

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，特别是指能通过散射模型(ScatterModeling)来描述的光线散射及反射(Scatteringreflection)现象的技术应用，此散射及反射包含漫反射(Diffusereflection)等反射现象，根据光线散射及反射原理设计出的散射反射模块及散射反射系统能将自然光或人工光源可调节地散射及反射到其他特定位置。

背景技术

物理学中的光学(Optics)，主要是研究光的现象、性质与应用，包括光与物质之间的交互作用等等。而近年来由于环保概念受到重视，使建筑照明用电成为“绿建筑”(GreenBuilding)中日常节能减碳的重要指标之一，让光学的应用亦成为建筑设计中极为重要的一环，即所谓的“建筑光学”(Architecturallightingdesign)。

上述“绿建筑”中的日常照明用电，其节能减碳的方法，在室内不外乎是让灯具照明能够产生最大效益，进而节省照明用电，因此也造就了发光效率极佳的LED产业的蓬勃发展。然而，LED灯具只是被动地安装在固定位置来提供耗电量相对较少的省电方案，在LED灯具被安装固定完成后，仍然无法让室内某些亮度较差的角落，或者需要更高亮度的特定位置产生适当的照明效果，除非另外再加装照明灯具。

例如：为了营造优雅、宁静的环境氛围，许多居家书房、餐厅、甚或是展览馆或博物馆等，其室内照明设计采用光线较柔和的间接照明，然后再辅以投射灯、台灯等其他灯具来辅助照明或凸显艺术品的光影变化。这种间接照明方式先将光源减弱，然后再额外加装灯具来辅助照明，虽然可以营造气氛，但显然不是有效分配及利用光资源的较佳方式，而且加装投射灯、台灯等灯具亦会增加耗电，对环保并无益处。

尽量采用自然光来辅助照明是另一种可以节能减碳的方式。但自然光会因为建筑物本身室内格局，例如：隔间、屏风的阻隔，或外在环境例如其他大型建筑物的遮蔽，使建筑物的自然光采光设计受到条件上的限制，而且自然光的采光只限于白天，在夜晚时仍无法解决室内人工照明光资源分配不均的问题。

在相关的现有技术中，TWM263456、TWM417477、US8,027,092等，提供了能够折射/反射(Refraction/Reflection)自然光进入室内以提供辅助照明的技术，这些现有技术虽然可以利用自然光来节省一部分照明用电，但是这些装置在安装完成后就无法变动，也无法让使用者自行调整，更无法使其他室内人工照明所产生的光资源有效利用及分配。

上述光资源无法有效利用及分配的情形，除了室内照明及采光以外，在室外场所也经常可以发现。例如：某些新的大楼外观采取能够反射部分太阳光的浅色涂装玻璃帷幕墙(Glasscurtainwall)，藉此来降低建筑物本身的受热，以节省空调用电，但如此一来也会在光线的反射角(Angleofreflection)产生反射眩光(Reflectedglare)，造成该建筑物以外的人们的不适。

有鉴于上述种种问题，本案发明人根据自身光学相关领域的研究以及实务经验，特发明出一种散射反射模块及散射反射系统，不但可以有效地利用及分配光资源，还能视需要简易地调整规划出良好的采光环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散射反射模块及散射反射系统，该散射反射模块或散射反射系统能够安装在建筑物墙面、或设置在其他人工或非人工物体的受光表面，进而通过该散射反射模块或散射反射系统将光源可调节地散射及反射到其他特定区域，不但可以防止建筑物墙面或物体的受光表面在人的视觉范围内产生反射眩光，还能将光线散射及反射到需要采光的区域，达到有效利用及分配光资源的目的，并且能视需要简易地调整规划出良好的采光环境。

为了达到上述目的，本实用新型提供的散射反射模块包括一底座以及至少一设置在该底座外部接受外来光线照射的面板，其中，所述面板的表面至少具有一层受到光线照射时能够散射及反射光线的散射反射层(Scatteringreflectionlayer)；该面板的背面与底座之间设有一组能够手动调节或电动调节的多向调节组件，使面板能够通过该多向调节组件调整相对于底座的偏移角度，并通过该散射反射层将外来光线散射及反射至特定区域。

本实用新型的另一目的在于提供一种散射反射系统，其包括多个散射反射模块，多个散射反射模块非重迭地排列于一物体的受光面上，每个散射反射模块均包括一固定于该物体上的底座以及至少一设置在该底座外部接受外来光线照射的面板；所述面板的表面至少具有一层能够散射及反射光线的散射反射层，各面板的背面与底座之间分别设有一组能够手动调节或电动调节的多向调节组件，使各面板能够分别通过其背面的多向调节组件调整相对于底座的偏移角度，并通过散射反射层将外来光线分别散射及反射到一个或多个不同的特定区域。

以下进一步说明各组件的实施方式：

实施时，所述散射反射层为在一不透光的片状体表面设置一反射散射面(ReflectionScatteringsurface)所形成，或者散射反射层为在在一反射面(Reflectingsurface)上迭置一能透光的散射面(Scatteringsurface)所形成，进而形成漫反射的效果。

实施时，所述各散射反射层为一层或多层，且各散射反射层为局部或全部覆盖在各面板的表面上；其中多层散射反射层为非重迭地并列在面板的表面。

实施时，所述的手动多向调节组件为一组万向接头(Universaljoin)，以供手动调整面板的偏移角度。

实施时，所述的电动多向调节组件包括一无线信号接收电路，该无线信号接收电路能接收一外来远程控制器所发射的无线信号，进而远程控制该电动多向调节组件调整面板的偏移角度。

实施时，多个所述面板的表面分别呈平面(Planesurface)、曲面(Curvaturesurface)、非球面(Asphericalsurface)或自由曲面(FreeFormsurface)。

实施时，所述各面板的背面通过该多向调节组件而突出于底座外部，并且与底座上缘之间保持一设定间距。

实施时，所述散射反射系统中的各散射反射模块的散射程度及反射程度(Scatterlightlevels)相同或不同，从而各散射反射模块具有相同或不同的漫反射效果。

相较于现有技术，本实用新型可以将底座固定在受光位置，例如：接受较多光线的物体表面、建筑物墙面、室内间接照明的天花板、室内靠窗的窗台等位置，甚至安装在一支架上或平板后方，并且调整面板的角度，将光线散射及反射到较阴暗的区域或予以消光，一方面可以避免物体表面因强光而在人的视觉范围内产生反射眩光，另一方面可以辅助照明，达到节能减碳的目的。

此外，当多个散射反射模块排列组成一种散射反射系统时，由于每一散射反射模块均能够单独调整面板角度，因此可以将光线散射及反射到不同区域，或者集中朝向某一区域，以加强该区域的辅助照明效果，让使用者可以视需要调整，再配合可以远程控制的电动多向调节组件，可以让一般消费大众也能很方便的控制及应用，具有极高的产业价值。

以下依据本实用新型的技术手段，列举出适于本实用新型的实施方式，并配合图式说明如后：

附图说明

图1为本实用新型提供的散射反射模块的立体分解图；

图2为本实用新型提供的散射反射模块的组合结构示意图；

图3为本实用新型提供的散射反射模块的使用状态示意图；

图4为本实用新型中的散射反射层的实施例图(1)；

图5为本实用新型中的散射反射层的实施例图(2)；

图6为本实用新型提供的散射反射模块中面板形状的实施例图(1)；

图7为本实用新型提供的散射反射模块中面板形状的实施例图(2)；

图8为本实用新型提供的散射反射系统的结构示意图；

图9为本实用新型提供的散射反射系统的使用状态示意图(1)；

图10为本实用新型提供的散射反射系统的使用状态示意图(2)。

附图标记说明：100-散射反射模块；200-散射反射系统；300-物体受光面；10-底座；20-面板；21-散射反射层；22-保护层；211-片状体；212-反射散射面；213-反射面；214-散射面；30-多向调节组件；31-球窝；32-球头；33-无线信号接收电路；34-远程控制器。

具体实施方式

如图1及图2所示，本实用新型提供的散射反射模块100的基本组成组件包括：一底座10以及至少一设置在该底座10外部能接受外来光线照射的面板20。其中，所述面板20的表面具有至少一层散射反射层21，该散射反射层21在受到光线照射时能够散射及反射光线；该面板20的背面与底座10之间设置有一组能够手动调节或电动调节的多向调节组件30；如图3所示，通过该多向调节组件30使面板20能够调整相对于底座10的偏移角度，进而通过该散射反射层21将该光线散射及反射以扩散、消光，或散射及反射到其他特定区域。

实施时，上述供底座10能够固定在受光位置，包括但不限于物体表面、建筑物的室内或室外墙面、室内间接照明的天花板、室内靠窗的窗台等，凡是人造或非人造物体的表面皆可以设置；底座10固定的方式可以为任何一种形式的固定，例如：以黏贴方式直接或间接贴合于墙面、直接将底座10摆置于窗台上，甚至以悬挂方式悬吊固定等等，当散射反射模块100在该多个位置接受外来光线的照射时，即可以通过面板20上的散射反射层21将光线散射及反射以扩散、消光，或散射及反射到其他区域。

所述外来光线的来源包括自然光或人工光源，采用散射反射层21散射及反射外来光线，除了可以分散光线或消光来避免反射的眩光以外，配合面板20调整偏移角度，将能够使光线散射及反射到较阴暗或者任何需要加强照明的区域，具有节能减碳的环保价值。

实施时，所述散射反射层21可以如图4所示，在一不透光的片状体211表面设置一粗糙的反射散射面212所形成，通过调整反射散射面212的粗糙程度即可调整散射及反射的程度(Scatterlightlevels)，达到不同的漫反射效果。或者，散射反射层21亦可以如图5所示，在一反射面213上迭置一透光的散射面214，则光线透过散射面214抵达反射面213后反射出来，即形成漫反射效果；通过更换不同的散射面214即可调整散射及反射程度，进而根据使用场实现所需要达到的相同或不同的散射及反射效果(由散射模型ScatterModeling来描述的光线散射及反射程度Scatterlightlevels，理论上可以由100％到0％，此为另一层面的技术，不在本专利的讨论范围)。

如图6及图7所示，为了可以控制光线散射及反射的范围，实施时，前述面板20表面可以呈平面、凹陷、凸出的曲面或非球面形状，使散射反射层21沿着面板20的表面亦分布成平面、凹陷、凸出的曲面、非球面或自由曲面。以图6中的面板20呈凹陷的曲面为例，外来光线照射到该呈凹陷曲面的散射反射层21时，原本朝向四面八方散射及反射的光线，由于面板20呈凹陷的曲面，使面板20的边缘相对较高，进而阻挡了一部分呈直线前进的光线，使光线被限制集中在特定的范围内散射及反射，因此通过凹陷曲面的曲率调整，就可以控制光线散射及反射的范围；同理，若面板20如图7所示，表面呈凸出的曲面形状，则能够使得光线散射及反射的范围更加扩大。

此外，实施时，所述散射反射层21为一层或多层，且散射反射层21为局部或全部覆盖在面板20的表面上；当然，若以多层散射反射层21为实施例，该多层散射反射层21必须非重迭地并列在面板20的表面，才能让各散射反射层21分别发挥散射及反射作用；本实施方式的目的，是通过不同规格的多层散射反射层21，让同一块面板20可以产生不同的散射及反射效果。

如图2所示，由于散射反射层21基本上为不平整的表面，为了避免灰尘或其他空气中的悬浮粒子附着在散射反射层21上，影响散射及反射效果，实施时可以在散射反射层21外部披覆一层透光性的保护层22，使外来光线先穿透保护层22后再入射到散射反射层21。

此外，前述多向调节组件30的实施方式为手动调整时，可以为一组万向接头，例如图示中一般常见的球形关节，包括一设置固定在面板20背面的球窝31以及一设置在底座10上嵌入球窝31的球头32，使用者只须施力按压面板20的边缘，即可以手动调整面板20的偏移角度。

此外，为了避免底座10阻碍面板20的偏移角度，并且使面板20能够尽可能地接受光线照射，实施时，面板20通过多向调节组件30的支撑，使面板20的背面突出于底座10外部，并且与底座10上缘之间保持间距，进而使面板20具备更大范围偏移角度，使散射反射层21可以全面地接受光线照射。

如图7所示，实施时，上述多向调节组件30为电动调整时，除了基本的马达及减速传动机构(此为传统构件，图未示)以外，实施时可以进一步包括一无线信号接收电路33，该无线信号接收电路33能接收一外来的远程控制器34所发出的无线信号，进而远程控制该电动多向调节组件30来调整面板20的偏移角度；此实施方式将可以让一般消费大众也能很方便的控制及应用，提高散射反射模块100的实用性。

如图8到图10所示，本实用新型的另一目的在于提供一种散射反射系统200，该散射反射系统200包括多个散射反射模块100，多个散射反射模块100非重迭地排列于一物体受光面300上；其中，每一散射反射模块100如前所述，分别包括一固定于该物体上的底座10以及至少一可调整偏移地设置在该底座10外部接受外来光线照射的面板20；所述面板20的表面至少具有一层能够散射及反射该光线的散射反射层21，使各散射反射模块100的面板20能够分别通过各散射反射层21，将光线分别散射及反射到一个或多个不同的特定区域。

本散射反射系统200的实施方式中，由于每一个散射反射模块100均能够单独调整其面板20的角度，或者如前所述调整各散射反射层21的散射及反射程度来实现不同的散射及反射效果，因此可以将光线散射及反射到不同区域，或者部分消光，或者部分集中朝向某一区域来加强该区域的辅助照明效果。如图8所示的散射反射系统200中，一部分散射反射模块100的散射及反射程度较低，形成类似消光的效果；一部分散射反射模块100散射及反射程度较高，形成接近镜面反射的效果。

又如图9所示，使并列的三个散射反射模块100中位于外侧的两个散射反射模块100的面板20分别朝向外侧方向偏移角度，可以使散射及反射的光线更向外扩散；如图10所示，若并列的三个散射反射模块100中，位于外侧的两个散射反射模块100的面板20分别朝向内侧方向偏移角度，则可使散射及反射的光线朝向中央区域集中。同理，若散射反射系统200是由更多数量的散射反射模块100排列而成，则可以使光线分别朝向多个不同区域散射及反射，或者朝向某一个区域集中，使该区域能接受更多的光线照射。

至于散射反射系统200中每一个散射反射模块100的详细实施方式与图1至图7相同，在此不另赘述。

以上的实施例说明及图式所示仅为举例说明本实用新型的较佳实施例，并非以此局限本实用新型的范围；举凡与本实用新型的创设目的及特征近似或相雷同者，均应属本实用新型的保护范围内。

Claims (17)

1.一种散射反射模块，其特征在于，该散射反射模块包括一底座以及至少一设置在该底座外部接受外来光线照射的面板，其中，所述面板的表面至少具有一层受到光线照射时能够散射及反射光线的散射反射层；该面板的背面与底座之间设有一组能够手动调节或电动调节的多向调节组件，使该面板能够通过该多向调节组件调整相对于底座的偏移角度，并通过该散射反射层将外来光线散射及反射至特定区域。

2.根据权利要求1所述的散射反射模块，其特征在于，散射反射层为在一不透光的片状体表面设置一反射散射面所形成，或者散射反射层为在一反射面上迭置一能透光的散射面所形成。

3.根据权利要求1所述的散射反射模块，其特征在于，所述散射反射层局部或全部覆盖在面板的表面上。

4.根据权利要求1所述的散射反射模块，其特征在于，所述散射反射层为一层或多层，其中多层散射反射层为非重迭地并列在面板的表面。

5.根据权利要求1所述的散射反射模块，其特征在于，所述手动多向调节组件为一组万向接头，以供手动调整面板的偏移角度。

6.根据权利要求1所述的散射反射模块，其特征在于，所述电动多向调节组件进一步包括一无线信号接收电路，该无线信号接收电路能接收一外来远程控制器所发射的无线信号，进而远程控制该电动多向调节组件调整面板的偏移角度。

7.根据权利要求1所述的散射反射模块，其特征在于，多个所述面板表面分别呈平面、曲面、非球面或自由曲面。

8.根据权利要求1所述的散射反射模块，其特征在于，所述面板的背面通过所述多向调节组件而突出于底座外部，并且与底座上缘之间保持一设定间距。

9.一种散射反射系统，其特征在于，该散射反射系统包括多个散射反射模块，多个散射反射模块非重迭地排列于一物体受光面上，每个散射反射模块均包括一固定于该物体上的底座以及至少一设置在该底座外部接受外来光线照射的面板；所述面板的表面至少具有一层能够散射及反射光线的散射反射层，且所述面板的背面与底座之间分别设有一组能够手动调节或电动调节的多向调节组件，使所述面板能够分别通过其背面的多向调节组件调整相对于底座的偏移角度，并通过散射反射层将外来光线分别散射及反射到一个或多个不同的特定区域。

10.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，散射反射层为在一不透光的片状体表面设置一反射散射面所形成，或者散射反射层为在一反射面上迭置一能透光的散射面所形成。

11.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，所述散射反射层局部或全部覆盖在面板的表面上。

12.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，所述散射反射层为一层或多层，其中多层散射反射层为非重迭地并列在面板的表面。

13.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，所述手动多向调节组件为一组万向接头，以供手动调整面板的偏移角度。

14.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，所述电动多向调节组件进一步包括一无线信号接收电路，该无线信号接收电路能接收一外来远程控制器所发射的无线信号，进而远程控制该电动多向调节组件调整面板的偏移角度。

15.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，多个所述面板表面分别呈平面、曲面、非球面或自由曲面。

16.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，所述面板的背面通过所述多向调节组件而突出于底座外部，并且与底座上缘之间保持一设定间距。

17.根据权利要求9所述的散射反射系统，其特征在于，多个散射反射模块中的散射反射层的散射程度及反射程度相同或不相同。