EP0961902A1 - Optisch teiltransparente vorrichtung zur lichtumlenkung mittels totalreflexion - Google Patents

Optisch teiltransparente vorrichtung zur lichtumlenkung mittels totalreflexion

Info

Publication number
EP0961902A1
EP0961902A1 EP97953629A EP97953629A EP0961902A1 EP 0961902 A1 EP0961902 A1 EP 0961902A1 EP 97953629 A EP97953629 A EP 97953629A EP 97953629 A EP97953629 A EP 97953629A EP 0961902 A1 EP0961902 A1 EP 0961902A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
light deflection
refractive index
hollow cylinder
stacked
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97953629A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harry Wirth
Peter Nitz
Volker Wittwer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP0961902A1 publication Critical patent/EP0961902A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on thermo-optic effects

Definitions

  • Optically partially transparent device for redirecting light by means of total reflection
  • the invention relates to a device for deflecting light by means of total reflection, using stacked light deflecting bodies made of light-transparent material.
  • the device preferably serves as sun protection devices.
  • thermal components such as solar collectors and house facades with transparent thermal insulation (TWD).
  • TWD transparent thermal insulation
  • special devices are required for times of high irradiation in order to avert high temperatures and possible damage to the thermal components themselves.
  • shading systems that are intended to prevent the interior from overheating are necessary.
  • US Pat. No. 4,848,879 describes an optically transparent component whose transmissivity can be determined by the temperature-dependent refractive index behavior of a liquid which is introduced between a layer system consisting of optically transparent layers.
  • a heating device is provided for the targeted setting of the desired transmittance, by means of which the liquid can be heated.
  • the invention has for its object to further develop a light deflecting device which reflects the light incident on the device within a certain predetermined angular range by means of total reflection in such a way that the totally reflecting angular range is enlarged and moreover can be set within wide limits.
  • the light incident on the device outside this angular range should penetrate the device almost unhindered.
  • the device is intended in particular to protect against overheating and to have directionally selective reflection properties in a self-regulating manner depending on the position of the sun.
  • the light deflecting device provides a plurality of light deflecting elements arranged parallel and side by side, each of which consists of a body made of transparent material, which has the shape of a hollow cylinder halved along its longitudinal axis, the intersecting surfaces of which are tion cutting plane are facing the incident light, the inner and outer radius of the hollow cylinder and the refractive index (n 2 ) of the transparent material compared to the refractive index (n- ⁇ ) of the material surrounding the transparent material are selected so that at one Halving cut surface into the body light is deflected by multiple total reflection on the inner and outer surface of the halved hollow cylinder to the other halving cut surface.
  • the direct sunlight can be reflected back all year round without readjusting the mirror arrangement, provided the installation is suitable.
  • each half hollow-cylindrical deflection body face the incidence of light.
  • the individual deflecting bodies are made of material that is transparent to sunlight, they are transparent to incident light that does not strike the light deflecting device within the totally reflecting aperture.
  • a negative structure is provided on the side opposite the light entry surface of the light deflecting element, which fills the spaces between the convex rear sides of the shaped bodies and forms a flat surface oriented parallel to the upper side.
  • the individual half hollow-cylindrical deflecting bodies are spaced apart from one another via an interface layer, each of which has a lower refractive index than the material from which the deflecting body itself consists.
  • a corresponding boundary layer must be provided at the interface between the outer half hollow-cylindrical contour and the adjoining negative binding structure.
  • Such a boundary layer is can be produced, for example, by trapping air between two deflecting bodies lying one on top of the other or by means of suitable, transparent adhesive materials.
  • the deflecting bodies designed according to the invention which can be formed, for example, in the manner of a film to form a planar light deflecting unit, this can be glued to the outer pane of double glazing, in particular in the case of inclined windows.
  • the thermal contact to the outer pane and the low absorption lead to a minimum of heat input within the film.
  • the flat-shaped light deflection unit is comparable in terms of its heat protection effect to external shading devices, without the need for complex external installation.
  • a film formed in this way can of course be deformed and shaped in a largely arbitrary form. It is thus possible, for example, to form a film of such a flexible design into a hollow cylinder, the inner surface of which forms the totally reflecting surface of the light deflection unit according to the invention. If a light source is introduced into this hollow cylinder formed by the film, the light emitted by the light source is reflected back to the inside of the hollow cylinder largely without loss due to the above-described total reflection in the direction of the light source. The light can only emerge from the light source to the outside at both hollow cylinder openings. Of course, such openings can be made in a targeted manner in the film arrangement. With the help of such an arrangement, it is fundamentally possible to produce lighting reflectors with which a directed, intensive light emission from a light source is possible.
  • An essential aspect of the design of the light deflecting element according to the invention using half hollow-cylindrical deflecting bodies is the largely individual adaptation of the aperture area in which total reflection takes place. Through appropriate selection of material and geometry sizes of the arrangement it is possible to enlarge the total reflecting area by up to 50 °.
  • the aperture setting options in connection with the figures are described in detail below.
  • the effect of the light deflection can also be achieved according to the invention with a light deflection device which consists of a plurality of layers stacked one on top of the other, each consisting of a plurality of light deflection elements arranged parallel to one another, each of which is made of a body made of transparent material and the shape of which is halved along its longitudinal axis Has hollow cylinder, the cutting surfaces with the bisection plane facing the incident light, the layers being stacked one above the other so that a medium is introduced between the stacked hollow cylinder bodies of the different layers, which has a temperature-dependent refractive index that is below a predetermined Temperature approximately corresponds to the refractive index of the material of the hollow cylinder body, so that the light deflection device is transparent below the predetermined temperature, while it is exceeded when the predetermined The temperature changes in such a way that a totally reflecting boundary layer forms between the stacked moldings, so that the light falling on the deflection device is reflected back by total reflection above the predetermined temperature.
  • the medium is preferably a fluid which has a refractive index in the flowable phase which largely corresponds to that of the optically transparent elements and, after exceeding its boiling point temperature in the vapor or.
  • Gas phase has a refractive index that differs from the refractive index of the optically transparent light deflecting elements and is preferably close to 1.
  • the material for the transparent light deflection elements is preferably rigid, sunlight-transparent plastics such as acrylic glass, polycarbonate or so-called organic glasses, which are produced by conventional production processes in the context of Extrusion or injection molding processes can be produced.
  • Such planar elements have micro-rough surfaces, so that two light deflection elements of the same material lying on top of each other do not come into direct optical contact. Due to the existing surface roughness, a gap is formed between the light deflection elements lying on top of one another, which encloses an air layer that forms an interface and leads to reflections on the material surface and also has a total reflection for certain rays.
  • the optically transparent light deflecting elements preferably consist of a dielectric.
  • the surface roughness described above creates a micro-gap between the complementary profiles.
  • the gap is filled with a fluid which, below a switching temperature T s , which largely corresponds to the boiling point of the fluid, has a refractive index which corresponds as closely as possible to the refractive index of the dielectric. If the switching temperature Ts or the boiling point is exceeded, the liquid evaporates partially or completely.
  • the gap fills with steam, which leads to an increase in volume when evaporating and increases the gap to a multiple of its original width.
  • the change in the reflection behavior of the optically partially transparent device is based primarily on the geometric spacing of the two interfaces, which results in total reflection conditions.
  • a fluid is introduced into surface elements, which only changes the refractive index when a certain switching temperature is exceeded and which does not necessarily change from the liquid to the gas phase.
  • Such fluids or media are known for example from DE 44 33 090 A1 and relate to thermo-optical variable polymer materials.
  • FIG. 1 half a hollow-cylindrical deflection body
  • FIG. 2 shows a flat, foil-like arrangement of a plurality of such deflection bodies, according to a first embodiment of the invention
  • 4a, b show a device made of two flat, superimposed transparent elements with a temperature-dependent intermediate layer, which illustrates the principle of a second embodiment of the invention
  • Figure 5a, b a film-like arrangement with a plurality of half, hollow-cylindrical body with temperature-dependent intermediate layer according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 6 shows an individual component representation for producing a film from a multiplicity of half, hollow-cylindrical shells
  • FIG. 1 shows a basic body of a half hollow-cylindrical deflection body 1, which consists of a material that is transparent to sunlight and has a refractive index n 2 .
  • the deflecting body 1 has an outer cylinder radius R and an inner cylinder radius r. Light strikes the light through the cut surfaces S1 and S2 Deflection body 1 and penetrates into the interior of the deflection body 1.
  • n- ⁇ refractive index of the medium, which on the curved walls 2, 3 of the
  • Deflecting body 1 borders, n 2 : refractive index of the medium from which the deflecting body is made n 3 : refractive index of the medium that borders on the flat cut surfaces S1 and S2 of the deflecting body.
  • the deflecting body 1 shown in FIG. 1 shows, as described above, for light incidence angles ⁇ e in total reflection properties.
  • the light that strikes one of the two cut surfaces S1 and S2 completely leaves the deflection body on the other cut surface, provided that extinction in the material and in the reflections can be disregarded.
  • the above-described formula connection applies to light rays that lie in the plane perpendicular to the cylinder axis. For rays that are not in the plane mentioned, the critical angle projected in this plane for total reflection increases even further.
  • the total reflecting aperture range can be set individually by appropriately selecting the refractive indices used in the formula context and the radius ratio v.
  • a negative structure 5 is provided on the side of the deflecting body opposite the light, according to FIG Foil strikes after the penetration of the foil arrangement in the transmitted light beam is restored.
  • a film arrangement shown in FIG. 3 can be particularly advantageously glued to the outer pane of double glazing in the case of inclined windows and in this way serves as a shading device without complex external installation.
  • FIG. 4a shows an optically partially transparent device for deflecting light by means of total reflection, consisting of two flat optically transparent elements. elements 6 and 7 are shown, which lie on one another over their complementary surfaces. A medium 8 with a temperature-dependent refractive index is introduced in the intermediate gap between the two elements 6 and 7. The temperature-dependent medium in its refractive behavior has a refractive behavior in a temperature range below a switching temperature Ts that corresponds to the material of the surface elements 6 and 7. As can be seen from FIG. 4a, light penetrates the surface element arrangement almost undisturbed.
  • the surrounding temperature level exceeds the switching temperature Ts, which, for example, corresponds to the boiling point temperature of the material, total reflections occur for the incident light at the interface between the two surface elements 6 and 7, as a result of which the incident light is reflected back (see the arrows in the drawing in Figure 4b).
  • the medium 8 introduced into the intermediate layer is a liquid which changes from the liquid into the vapor phase at a certain switching temperature Ts, a volume change associated with the phase change causes a clear spacing of the two flat elements 6 and 7 from one another, as is the case with it is indicated in Figure 4b. Due to the change in the refractive index and the spatial spacing, the originally optical contact is interrupted, as a result of which an interface is required for total reflection.
  • FIGS. 5a and 5b show an advantageous embodiment for a film-like arrangement with a plurality of half-hollow, hollow-cylindrical bodies arranged next to one another with an intermediate layer described above.
  • the arrangement according to Figure 5a represents the case for which the arrangement is largely transparent, especially since the individual stacked bodies are in direct optical contact, since a medium is introduced between the bodies, which has largely the same refractive index as the material of the body self.
  • the arrow indicated in FIG. 5a makes it clear that at temperatures below the switching temperature Ts, the light-transparent arrangement is largely passed through by the light without loss. Only when a switching temperature Ts is exceeded does the intermediate layer experience a change in the refractive index, which is additionally accompanied, for example, by a volume expansion. As a result of this change in state, a totally reflecting boundary layer is formed between two bodies lying on top of one another, as a result of which incident light - as shown by the arrows - is reflected back by total reflection.
  • a reflective layer 9 is applied in the central region of the bodies stacked one inside the other.
  • FIG. 6 shows the individual components with which a flat, film-like structure can be produced for producing a device for deflecting light.
  • the three individual layers 10, 11 and 12 can be produced from profile films by means of extrusion processes and welded to one another using a medium to be introduced into the intermediate layers.
  • reflective layers 9 are applied in the central areas of each individual stacked body.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Beschrieben wird eine Lichtumlenkvorrichtung aus einer Vielzahl parallel nebeneinander flächig angeordneter Lichtumlenkelemente, von denen jedes aus einem Körper aus transparentem Material besteht, der die Form eines entlang seiner Längsachse halbierten Hohlzylinders aufweist, dessen Schnittflächen mit der Halbierungs-Schnittebene dem einfallenden Licht zugewandt sind, wobei der Innen- und der Außenradius des Hohlzylinders und der Brechungsindex (n2) des transparenten Materials gegenüber dem Brechungsindex (n1) des das transparente Material umgebenden Materials so gewählt sind, daß an der einen Halbierungs-Schnittfläche in den Körper einfallendes Licht durch mehrfache Totalreflexion an der inneren und der äußeren Mantelfäche des halbierten Hohlzylinders zur jeweils anderen Halbierungs-Schnittfläche umgelenkt wird.

Description

Optisch teiltransparente Vorrichtung zur Lichtumlenkung mittels Totalreflexion
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lichtumlenkung mittels Totalreflexion, unter Verwendung von ineinandergestapelter Lichtumlenkkörper aus lichttransparentem Material. Vorzugsweise dient die Vorrichtung als Sonnenschutzvorrichtungen.
Stand der Technik
Das energetische Potential der Sonne als Wärme- und Lichtquelle hat zur Entwicklung von thermischen Komponenten wie beispielsweise Solarkollektoren und Hausfassaden mit transparenter Wärmedämmung (TWD) angeregt. Die mit diesen Komponenten mittlerweile erreichbaren Wirkungsgrade sind so gut, daß es für Zeiten hoher Einstrahlung spezieller Vorrichtungen bedarf, um hohe Temperaturen und dadurch bedingte mögliche Schäden an den thermischen Komponenten selbst abzuwenden. Auch insbesondere im Hinblick auf den seit geraumer Zeit existierenden Trend zur "gläsernen Architektur", die die Verwendung großzügig dimensionierter Fensterflächen propagiert, sind Verschattungssysteme, die ein zu starkes Aufheizen der Innenräume verhindern sollen, notwendig. Dies gilt nicht nur für großflächige Glasfassaden, sondern insbesondere auch für die in Mode gekommenen Wintergärten, die zum großen Teil annähernd horizontal verlaufende, aus Glas gefertigte Dachkonstruktionen aufweisen, durch die die Sonneneinstrahlung, insbesondere zu Zeiten hohen Sonnenstandes zum starken Überhitzen der Innenräume führt. Da es bspw. bislang für Solarkollektoren noch kein marktreifes System für Uberhitzungsschutz gibt, setzen die Hersteller für Solarkollektoren kostspielige, hochtemperaturbeständige Materialien und Komponenten ein, was sich jedoch direkt auf die Herstellungskosten derartiger Komponenten nachhaltig auswirkt.
Bei Hausfassaden mit transparenter Wärmedämmung werden in üblicher Weise Jalousien eingesetzt, deren Gesamtkosten jedoch sehr hoch liegen, wodurch die Verbreitung von TWD erheblich behindert ist.
Ebenso gibt es für Fensterflächen eine Vielzahl von Sonnenschutzvorrichtungen, die zum größten Teil elektromechanisch oder rein mechanisch angesteuert werden, wie beispielsweise Jalousie- oder Markisensysteme. Derartige Schutzvorrichtungen sind jedoch ebenso kostspielig und bieten darüberhinaus nur unbefriedigende Kompromisse zwischen der Schutzwirkung, der Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz und den damit verbundenen Gesamtkosten. Eine Übersicht diesbezüglich bietet der Beitrag "Verschattungsvorrichtungen an Gebäuden - optische und thermische Auswirkungen" von A. Raicu, H.R. Wilson und V. Wittwer aus der Reihe "Innovative Lichttechnik in der Architektur des ostbayrischen Technologietransferinstituts (OTTI)".
Zwar sind derzeit Entwicklungsaktivitäten auf dem Gebiet schaltbarer optischer Schichten bekannt, die über elektrochrome, thermochrome, thermotrope oder ähnliche Eigenschaften verfügen und in Abhängigkeit äußerer physikalischer Parameter ihre Transmissionseigenschaften ändern können, doch bestehen derzeit noch ungelöste Fragen und Probleme im Zusammenhang mit dem Wirkungsgrad, Schalthub, der Langzeitstabiltät und Serienfertigung derartiger Schichten.
Bislang ist kein marktreifes, selbstregulierendes System für den Uberhitzungsschutz im Fensterbereich und für thermische Komponenten bekannt, das ohne jegliche externe, gesteuerte Energiezufuhr arbeitet. In der US 4 848 879 ist ein optisch transparentes Bauelement beschrieben, dessen Transmissionsvermögen durch das temperaturabhängige Brechungsindexverhalten einer Flüssigkeit bestimmbar ist, die zwischen ein Schichtsystem bestehend aus optisch transparenten Schichten eingebracht ist. Zum gezielten Einstellen gewünschter Transmissionsgrade ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, durch die die Flüssigkeit erwärmt werden kann.
Eine andere Möglichkeit das Transmissionsvermögen durch eine optisch transparente Scheibe zu variieren besteht in der Veränderung des Reflexionsgrades, durch Ausnutzen von Interferenzeffekten wie es aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 08 712 A1 hervorgeht.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtumlenkvorrichtung, die mittels Totalreflexion das auf die Vorrichtung einfallende Licht innerhalb eines bestimmt vorgegebenen Winkelbereiches zurückreflektiert, derart weiterzu bilden, daß der totalreflektierende Winkelbereich vergrößert wird und überdies in weiten Grenzen einstellbar ist. Das auf die Vorrichtung außerhalb dieses Winkelbereiches eintreffende Licht soll die Vorrichtung nahezu ungehindert durchdringen. Die Vorrichtung soll insbesondere als Uberhitzungsschutz dienen, und in selbstregulierender Weise in Abhängigkeit des Sonnenstandes über richtungsselektive Reflextionseigenschaften verfügen.
Lösungen der obenangegebenen Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 und 12 angegeben. Die Erfindung vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß sieht die Lichtumlenkvorrichtung eine Vielzahl parallel nebeneinander flächig angeordneter Lichtumlenkelemente vor, von denen jedes aus einem Körper aus transparentem Material besteht, der die Form eines entlang seiner Längsachse halbierten Hohlzylinders aufweist, dessen Schnittflächen mit der Halbie- rungs-Schnittebene dem einfallenden Licht zugewandt sind, wobei der Innen- und der Außenradius des Hohlzylinders und der Brechungsindex (n2) des transparenten Materials gegenüber dem Brechungsindex (n-ι) des das transparente Material umgebenden Materials so gewählt sind, daß an der einen Halbierungs-Schnittfläche in den Körper einfallendes Licht durch mehrfache Totalreflexion an der inneren und der äußeren Mantelfäche des halbierten Hohlzylinders zur jeweils anderen Halbierungs-Schnittfläche umgelenkt wird.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die Verwendung sogenannter halbaufgeschnittener, hohlzylinderschaliger Umlenkkörper, deren Konkavseiten dem Lichteinfall zugewandt sind, so daß der Lichteinfall über die offenen Schnittflächen in das Innere der Umlenkkörper erfolgen kann, bei entsprechender Dimensionierung ideale Spiegel darstellen, die auf der Basis von Totalreflexion arbeiten. Je nach Einfallswinkel auf die entsprechenden Schnittflächen relativ zur Oberflächennormalen der Schnittflächen und der Dimensionierung der Umlenkkörper, treten an den inneren Grenzflächen der Umlenkkörper Totalreflexionen auf, die dazu führen, daß das über jeweils eine Schnittfläche in den Umlenkkörper eingestrahlte Licht verlustfrei über die gegenüberliegende Schnittfläche aus dem Umlenkkörper wieder austritt. Es kann gezeigt werden, daß der Winkelbereich, innerhalb dem der Lichteinfall unter nachfolgender Totalreflexion auftritt, maximal etwa 50° beträgt, wohingegen entsprechende Aperturen bei Vorrichtungen aus dem Stand der Technik lediglich 10° betragen.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bei geeigneter Montage die direkte Sonneneinstrahlung ganzjährig ohne Nachstellung der Spiegelanordnung zurückreflektiert werden.
Um die vorstehend genannten Aperturen für Totalreflexionen zu erreichen, sind mehrere, geeignet dimensionierte halbe hohlzylinderschalige Umlenkkörper, gleichsam dem Aufbau einer zur Hälfte aufgeschnittenen Zwiebel, ineinanderzufügen. Die auf diese Weise ineinandergestapelten Umlenkkörper weisen von außen nach innen abnehmende Zylinderradien auf, jedoch bleibt das Radienverhält- nis zwischen Zylinderinnen- und Zylinderaußenradius jedes einzelnen halben hohizylinderschaligen Umlenkkörpers konstant. Das Ineinanderstapeln unterschiedlich groß ausgestalteter Hohlzylinderschalen trägt jedoch nur bis zu einer bestimmten Anzahl von verschachtelten Schalen zu einer Reflexionssteigerung der Anordnung bei, so daß ein verbleibender innerer Bereich mit geeignetem, transparentem Material massiv ausgefüllt werden kann. Je nach Anwendung ist dieser innere Bereich transparent oder mit einer reflektierenden Schicht auszustatten. Jedoch beeinflußt der innere Flächenanteil des massiv ausgebildeten Stückes bzw. der reflektierenden Schicht den maximal erreichbaren Schalthub, zumal in diesem Bereich keine Strahlungsselektivität durch Totalreflexion gegeben ist.
Um eine möglichst großflächige Lichtumlenkung zu erzielen, sind die einzelnen, ineinander verschachtelten Halbzylinderanordnungen parellel nebeneinander anzuordnen, so daß die nebeneinanderliegenden Schnittflächen jedes einzelnen halben hohizylinderschaligen Umlenkkörpers dem Lichteinfall zugewandt sind.
Da die einzelnen Umlenkkörper aus sonnenlichttransparentem Material bestehen, sind sie für einfallendes Licht, das nicht innerhalb der totalreflektierenden Appertur auf die Lichtumlenkvorrichtung auftrifft, transparent. Um die Durchblickeigenschaften durch die erfindungsgemäße Lichtumlenkvorrichtung zu verbessern, ist an der, der Lichteintrittsoberfläche des Lichtumlenkelementes gegenüberliegenden Seite eine Negativ-Struktur vorgesehen, die die Zwischenräume zwischen den konvexen Rückseiten der Formkörper auffüllt und eine parellel zur Oberseite orientierte, plane Fläche bildet.
Für das Auftreten von Totalreflexionen innerhalb der erfindungsgemäßen Umlenkkörper ist es wesentlich, daß die einzelnen halben hohizylinderschaligen Umlenkkörper gegeneinander über eine Grenzschicht beabstandet sind, die jeweils einen geringeren Brechungsindex aufweist als das Material, aus dem der Umlenkkörper selbst besteht. Ebenso ist an der Grenzfläche zwischen der äußeren halben hohizylinderschaligen Kontur und der sich daran anschließenden Negativbindestruktur eine entsprechende Grenzschicht vorzusehen. Eine derartige Grenzschicht ist beispielsweise durch Lufteinschluß zwischen zwei aufeinanderliegenden Umlenkkörpern herstellbar oder mittels geeigneter, transparenter Klebematerialien.
Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen flächigen Anordnung der erfindungsgemäß ausgebildeten Umlenkkörper, die beispielsweise in Art einer Folie zu einer flächigen Lichtumlenkeinheit ausgebildet werden können, kann diese insbesondere bei schrägstehenden Fenstern an die äußere Scheibe einer Doppelverglasung geklebt werden. Der thermische Kontakt zur Außenscheibe und die geringe Absorption führen innerhalb der Folie zu einem Minimum an Wärmeeintrag. Dadurch wird die flächig ausgebildete Lichtumlenkeinheit bezüglich ihrer Hitzeschutzwirkung vergleichbar mit außenstehenden Verschattungsvorrichtungen, ohne daß eine aufwendige Außenmontage notwendig wäre.
Eine auf diese Weise ausgebildete Folie kann selbstverständlich in weitgehend beliebiger Form deformiert und geformt werden. So ist es beispielsweise möglich, eine derart flexibel ausgestaltete Folie zu einem Hohlzylinder zu formen, deren Innenfläche der totalreflektiernden Oberfläche der erfindungsgemäßen Lichtumlenkeinheit bildet. Bringt man eine Lichtquelle in diesen, durch die Folie geformten Hohlzylinder ein, so wird das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht auf die Innenseite des Hohlzylinders weitgehend verlustfrei durch die vorbeschriebene Totalreflexion wieder in Richtung der Lichtquelle zurückreflektiert. Lediglich an beiden Hohizylinderöffnungen kann das Licht von der Lichtquelle nach außen austreten. Selbstverständlich können derartige Öffnungen gezielt in die Folienanordnung eingebracht werden. Mit Hilfe einer derartigen Anordnung ist es grundsätzlich möglich, Beleuchtungsreflektoren herzustellen, mit denen eine gerichtete, intensive Lichtabstrahlung von einer Licht quelle möglich ist.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der erfindungsgemäßen Ausbildung des Lichtumlenkelementes unter Verwendung halber hohlzylinderschaliger Umlenkkörper ist die weitgehend individuelle Anpassung des Aperturbereiches in dem Totalreflexion stattfindet. Durch geeigente Wahl von Material- und Geometriegrößen der Anord- nung ist es möglich, den totalreflektierenden Bereich bis zu 50° zu vergrößern. Im einzelnen werden die Apertureinstellmöglichkeiten im Zusammenhang mit den Figuren nachstehend beschrieben.
Der Effekt der Lichtumlenkung kann erfindungsgemäß auch mit einer Lichtumlenkvorrichtung erzielt werden, die aus'mehreren übereinander gestapelten Lagen aus jeweils einer Vielzahl parallel nebeneinander flächig angeordneter Lichtumlenkelemente besteht, von denen jedes aus einem Körper aus transparentem Material gefertigt ist und die Form eines entlang seiner Längsachse halbierten Hohlzylinders aufweist, dessen Schnittflächen mit der Halbierungs-Schnittebene dem einfallenden Licht zugewandt sind, wobei die Lagen so übereinander gestapelt sind, daß zwischen den ineinander gestapelten Hohlzylinder-Körpern der verschiedenen Lagen ein Medium eingebracht ist, das einen temperaturabhängigen Brechungsindex aufweist, der unterhalb einer vorgegebenen Temperatur annähernd dem Brechungsindex des Materials der Hohlzylinder-Körper entspricht, so daß die Lichtumlenkvorrichtung unterhalb der vorgegebenen Temperatur lichtdurchlässig ist, während er sich bei Überschreiten der vorgegebenen Temperatur derart ändert, daß sich zwischen den ineinander gestapelten Formkörpern eine totalreflektierende Grenzschicht ausbildet, so daß oberhalb der vorgegebenen Temperatur das auf die Umlenkvorrichtung fallende Licht durch Totalreflexion zurückreflektiert wird.
Vorzugsweise ist das Medium ein Fluid, das in der fließfähigen Phase einen Brechungsindex aufweist, der weitgehend dem der optisch transparenten Elemente entspricht und nach Überschreiten seiner Siedepunktstemperatur in der Dampfbzw. Gasphase einen Brechungsindex aufweist, der sich vom Brechungsindex der optisch transparenten Lichtumlenkelemente unterscheidet und vorzugsweise nahe 1 ist.
Als Material für die transparenten Lichtumlenkelemente dient vorzugsweise steife sonnenlichttransparente Kunststoffe wie Acrylglas, Polycarbonat oder sogenannte organische Gläser, die durch übliche Produktionsverfahren im Rahmen von Extrusions- oder Spritzgußverfahren hergestellt werden können. Derartige flächig ausgebildete Elemente weisen mikroraue Oberflächen auf, wodurch zwei aufeinan- derliegende Lichtumlenkelemente des gleichen Materials nicht unmittelbar in optischen Kontakt gelangen. Aufgrund der vorhandenen Oberflächenrauigkeit bildet sich zwischen den aufeinanderliegenden Lichtumlenkelementen ein Spalt aus, der eine Luftschicht einschließt, die eine Grenzfläche bildet und zu Reflexionen an der Materialoberfläche führt und für bestimmte Strahlen auch totalreflektierend wirkt.
Wird nun in den Spalt ein Fluid gefüllt, dessen Brechungsindex >1 ist, so reduziert sich der Reflexionsgrad der Grenzflächen und der Grenzwinkel für Totalreflexion nimmt zu. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß dieser Effekt in Verbindung mit totalreflektierenden Grenzflächen als optischer Schalter benutzt werden kann. Hierzu muß das Material einen temperaturabhängigen Brechungsindex aufweisen.
Vorzugsweise bestehen die optisch transparenten Lichtumlenkelemente aus einem Dielektrikum. Die vorstehend beschriebende Oberflächenrauhigkeit sorgt für einen Mikrospalt zwischen den komplementär ausgebildeten Profilen. Der Spalt ist mit einem Fluid gefüllt, das unterhalb einer Schalttemperatur Ts, die weitgehend der Siedetemperatur des Fluids entspricht, einen Brechungsindes autweist, der möglichst gut mit dem Brechungsindex des Dielektrikums übereinstimmt. Bei Überschreiten der Schalttemperatur Ts respektive des Siedepunktes verdampft die Flüssigkeit teilweise oder ganz. Der Spalt füllt sich mit Dampf, wodurch eine Volumenzunahme beim Ver dampfen stattfindet und den Spalt auf ein Vielfaches seiner ursprünglichen Breite vergrößert. Durch den sprunghaften Abfall des Brechungsindex beim Verdampfen und durch die Verbreiterung des Spalts geht der unmittelbare optische Kontakt beider komplementär aufeinanderliegender Profile, der im flüssigen Zustand geherrscht hat, verloren und der Reflexionsanteil an den Grenzflächen nimmt stark zu.
Im vorstehend geschilderten Fall beruht die Änderung des Reflexionsverhaltens der optisch teiltransparenten Vorrichtung hauptsächlich auf der geometrischen Beab- standung beider Grenzflächen, wodurch sich Totalreflexionsverhältnisse einstellen. Es ist jedoch auch denkbar, daß in dem Zwischenraum beider aufeinanderliegender Flächenelemente ein Fluid eingebracht ist, das bei Überschreiten einer gewissen Schalttemperatur lediglich den Brechungsindex ändert und das nicht notwendigerweise von der flüssigen in die Gasphase übergeht. Derartige Fluide bzw. Medien sind bei spielsweise aus der DE 44 33 090 A1 bekannt und betreffen thermooptische variable Polymerwerkstoffe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 Einen halben hohizylinderschaligen Umlenkkörper,
Figur 2 eine flächige, folienartige Anordnung aus einer Vielzahl derartiger Umlenkkörper, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 3 eine folienartige Anordnung aus einer Vielzahl von Umlenkkörpern mit
Negativ-Struktur,
Figur 4a,b eine Vorrichtung aus zwei flächig aufeinanderliegenden transparenten Elementen mit temperaturabhängiger Zwischenschicht, die das Prinzip einer zweiten Ausführung der Erfindung verdeutlicht,
Figur 5a, b eine folienartige Anordnung mit einer Vielzahl halber, hohlzylinderschaliger Körper mit temperaturabhängiger Zwischenschicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sowie
Figur 6 eine Einzelkomponentendarstellung zur Herstellung einer Folie aus einer Vielzahl halber, hohlzylinderschalige
Beschreibung eines Ausführungsbeipiels
In der Figur 1 ist ein Grundkörper eines halben hohizylinderschaligen Umlenkkörpers 1 dargestellt, der aus einem sonnenlichttransparenten Material mit einem Brechungsindex n2 besteht. Der Umlenkkörper 1 weist einen Zylinderaußenradius R und einen Zylinderinnenradius r auf. Über die Schnittflächen S1 und S2 trifft Licht auf den Umlenkkörper 1 auf und dringt in das Innere des Umlenkkörpers 1 ein. Durch die Wahl des Materials des Umlenkkörpers und die geometrische Ausbildung hinsichtlich des Radienverhältnisses v=r/R kann der Winkelbereich, innerhalb dessen Licht auf die Schnittflächen S1 oder S2 des Umlenkkörpers 1 auftrifft und über Totalreflexionen innerhalb des Umlenkkörpers zur gegenüberliegenden Schnittfläche geleitet wird, an der das Licht weitgehend verlustfrei den Umlenkkörper wieder verläßt, eingestellt werden. Für den totalreflektiernden Winkelbereich, der durch den Winkel otein beschrieben wird und der zur Normalen der Schnittfläche zu messen ist, gilt folgender Formelzusammenhang:
sin a .
Hierbei gilt: n-ι: Brechungsindex des Mediums, das an die gekrümmten Wände 2, 3 des
Umlenkkörpers 1 grenzt, n2: Brechungsindex des Mediums, aus dem der Umlenkkörper gefertigt ist n3: Brechungsindex des Mediums, das an die ebenen Schnittflächen S1 und S2 des Umlenkkörpers grenzt.
Der in der Figur 1 gezeigte Umlenkkörper 1 zeigt wie vorstehend beschrieben für Lichteinfallswinkel < αein Totalreflexionseigenschaften. Das Licht, das auf eine der beiden Schnittflächen S1 und S2 trifft, verläßt den Umlenkkörper an der anderen Schnittfläche vollständig, sofern von Extinktion im Material und bei den Reflexionen abgesehen werden kann. Der vorstehend geschilderte Formelzusammenhang gilt für Lichtstrahlen, die in der Ebene senkrecht zur Zylinderachse liegen. Für Strahlen die nicht in der genannten Ebene liegen, vergrößert sich der in dieser Ebene projezierte Grenzwinkel für Totalreflexion noch weiter. Durch entsprechende Wahl der in dem Formelzusammenhang verwendeten Brechungsindizes sowie des Radienverhältnisses v kann der totalreflektierende Aperturbereich individuell eingestellt werden. Maximale Aperturbereiche für Winkel von bis zu 50° sind realisierbar, wodurch der erfindungsgemäße Umlenkkörper Grundlage für eine geeignete Sonnenschutzvorrichtung bietet. Um die totalreflektierenden Eigenschaften bezogen auf eine größtmögliche Fläche zu optimieren, werden zum einen gemäß Figur 2 eine Vielzahl in der Größe unterschiedlich ausgestalteter halber, hohlzylinderschaliger Umlenkkörper ineinandergestapelt, gleichsam dem Aufbau einer Zwiebelschalenstruktur, und zum anderen derartig ineinandergestapelte Umlenkkörper parallel nebeneinander angeordnet. Zur gegenseitigen Verbindung der parallel angeordneten Umlenkkörper 1 dient eine diese miteinander verbindende Schicht 4.
Das Ineinanderstapeln entsprechend dimensionierter halber hohlzylinderschaliger Umlenkkörper ist jedoch nur bis zu einer gewissen unteren Grenze vernünftig, so daß der innere, verbleibende offene Bereich entweder mit einem sonnenlichttransparenten Material massiv aufgefüllt wird oder mit einer reflektierenden Schicht überzogen wird.
Um die Durchsichteigenschaften durch die in der Figur 2 dargestellte folienhaften Anordnung zu verbessern, ist gemäß Figur 3 an der dem Lichteinfall zugewandten Oberfläche gegenüberliegenden Seite der Umlenkkörper eine Negativ-Struktur 5 vorgesehen, durch die die ursprüngliche Richtung, mit der ein Lichtstrahl auf die Oberfläche der Folie auftrifft, nach dem Durchdringen der Folienanordnung beim transmittierten Lichtstrahl wiederhergestellt wird. Dadurch ist sind weitgehend transparente Durchsichtverhältnisse zu erreichen. Eine in der Figur 3 dargestellte Folienanordnung kann besonders vorteilhaft bei schrägstehenden Fenstern an die äußere Scheibe einer Doppelverglasung geklebt werden und dient auf diese Weise als Verschattungsvorrichtung ohne aufwendige Außenmontage.
In Figur 4a ist eine optische teiltransparente Vorrichtung zur Lichtumlenkung mittels Totalreflexion bestehend aus zwei flächig ausgebildeten optisch transparenten Ele- menten 6 und 7 dargestellt, die über ihre komplementär zueinander ausgebildeten Oberflächen aufeinander liegen. Im Zwischenspalt zwischen beiden Elementen 6 und 7 ist ein Medium 8 mit temperaturabhängigem Brechungsindex eingebracht. Das in seinem Brechungsverhalten temperaturabhängige Medium weist in einem Temperaturbereich unterhalb einer Schalttemperatur Ts ein Brechungsverhalten auf, das dem Material der Flächenelemente 6 und 7 entspricht. Wie aus Figur 4a hervorgeht, durchdringt Licht die Flächenelementanordnung nahezu ungestört.
Überschreitet das umgebende Temperaturniveau die Schalttemperatur Ts, die beispielsweise mit der Siedepunktstemperatur des Materials übereinstimmt, so treten für das einfallende Licht an der sich bildenden Grenzfläche zwischen den beiden Fiächenelementen 6 und 7 Totalreflexionen auf, wodurch das einfallende Licht wieder zurückreflektiert wird (s. hierzu die in der Zeichnung eingetragenen Pfeile in Figur 4b).
Handelt es sich bei dem in der Zwischenschicht eingebrachten Medium 8 um eine Flüssigkeit, die ab einer bestimmten Schalttemperatur Ts von der flüssigen in die Dampfphase übergeht, so bewirkt eine mit der Phasenumwandlung einhergehende Volumenänderung eine deutliche Beabstandung der beiden flächigen Elemente 6 und 7 voneinander, wie es in der Figur 4b angegeben ist. Durch die Änderung im Brechungsindex und die räumliche Beabstandung wird der ursprünglich optische Kontakt unterbrochen, wodurch sich eine für die Totalreflexion erforderliche Grenzfläche bildet.
Es sind jedoch auch Medien bekannt, die ohne Phasenübergang ab einer gewissen Temperatur ihre Brechungseigenschaften ändern, wodurch ebenso eine für die Totalreflexion erforderliche Grenzschichtausbildung erfolgt.
In den Figuren 5a und 5b ist eine vorteilhafte Ausführungsform für eine folienartige Anordnung mit einer Vielzahl nebeneinanderangeordneter, halber, hohlzylinderschaliger Körper mit einer vorstehend beschriebenen Zwischenschicht dargestellt. Die Anordnung gemäß Figur 5a stellt den Fall dar, für den die Anordnung weitge hend transparent ist, zumal die einzelnen aufeinandergestapelten Körper in unmittelbarem optischen Kontakt stehen, da zwischen den Körpern ein Medium eingebracht ist, das weitgehend den gleichen Brechungsindex aufweist wie das Material der Körper selbst.
Der in der Figur 5a angedeutete Pfeil macht deutlich, daß bei Temperaturen unterhalb der Schalttemperatur Ts die lichttransparente Anordnung vom Licht weitgehend verlustfrei passiert wird. Erst bei Überschreiten einer Schalttemperatur Ts erfährt die Zwischenschicht eine Brechungsindexänderung, die beispielsweise zusätzlich durch eine Volumenausdehnung begleitet ist. Durch diese Zustandsänderung bildet sich zwischen zwei aufeinander liegenden Körpern eine totalreflektierende Grenzschicht aus, wodurch einfallendes Licht - wie an den Pfeilen dargestellt - durch Totalreflexion wieder zurückreflektiert wird.
Zusätzlich ist in der Ausführungsform gemäß den Figuren 5a und 5b jeweils eine reflektierende Schicht 9 im zentralen Bereich der ineinandergestapelten Körper aufgebracht.
Aus der Figur 6 sind die einzelnen Komponenten dargestellt, mit denen ein flächen- hafter, folienartiger Aufbau zur Herstellung einer Vorrichtung zur Lichtumlenkung hergestellt werden kann. Die drei einzelnen Schichten 10, 11 und 12 können mittels Extrusionsverfahren aus Profilfolien hergestellt und unter Verwendung eines in die Zwischenschichten einzubringenden Mediums miteinander verschweißt werden. Überdies sind in den zentralen Bereichen eines jeden einzelnen ineinander gestapelten Körpers reflektierende Schichten 9 aufgebracht.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Lichtumlenkvorrichtung aus einer Vielzahl parallel nebeneinander flächig angeordneter Lichtumlenkelemente, von denen jedes aus einem Körper (1) aus transparentem Material besteht, der die Form eines entlang seiner Längsachse halbierten Hohlzylinders aufweist, dessen Schnittflächen (S1 , S2) mit der Halbierungs-Schnittebene dem einfallenden Licht zugewandt sind, wobei der Innen- und der Außenradius (r, R) des Hohlzylinders und der Brechungsindex (n2) des transparenten Materials gegenüber dem Brechungsindex (ni) des das transparente Material umgebenden Materials so gewählt sind, daß an der einen Halbierungs-Schnittfläche in den Körper (1) einfallendes Licht durch mehrfache Totalreflexion an der inneren und der äußeren Mantelfäche des halbierten Hohlzylinders zur jeweils anderen Halbierungs-Schnittfläche umgelenkt wird.
2. Lichtumlenkvorrichtung nach Anspruch 1 , bei der die Lichtumlenkelemente jeweils aus mehreren halbierten Hohizylinder-Körpern mit jeweils unterschiedlichen Zylinderradien bestehen, die derart konzentrisch ineinander gestapelt angeordnet sind, daß die Lichtumlenkelemente jeweils annähernd die Form eines halben Vollzylinders aufweisen.
3. Lichtumlenkvorrichtung nach Anspruch 2, bei der zwischen den ineinander gestapelten Hohizylinder-Körpern ein Zwischenspalt vorgesehen ist, der mit einem Medium befüllt ist, dessen Brechungsindex (n2) kleiner ist als der Brechungsindex (ni) des Materials, aus dem die Hohlzylinder-Körper bestehen.
4. Lichtumlenkvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die ineinander gestapelten halbierten Hohlzylinderkörper jeweils über ein konstantes Verhältnis des Innenradius (r) zum Außenradius (R) verfügen.
5. Lichtumlenkvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das auf die Schnittflächen (S1 , S2) einfallende Licht innerhalb der Lichtumlenkelemente totalreflektiert wird, sofern gilt:
mit αein Lichteinfallswinkel auf die Schnittfläche, bezogen auf die Oberflächennormale ni Brechungsindex des Mediums, das die Lichtumlenkelemente zumindest teilweise umgibt, insbesondere des Mediums innerhalb der Zwischenspalte ineinander gestapelter halbierter Hohlzylinder n2 Brechungsindex der Lichtumlenkelemente n3 Brechungsindex des Mediums, das an die Schnittflächen (S1 , S2) grenzt, durch die das Licht in die Lichtumlenkelemente ein tritt bzw. aus diesen austritt
6. Lichtumlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die dem einfallenden Licht zugewandten Mantelflächen der jeweils obersten halbierten Hohlzylinder mit einer reflektierenden Schicht (9) belegt sind.
7. Lichtumlenkvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der Zwischenräume zwischen den parallel nebeneinander flächig angeordneten Lichtumlenkelementen auf der Lichteinfallsseite der Vorrichtung mit einem optisch transparenten Material befüllt sind.
8. Lichtumlenkvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die flächig nebeneinander angeordneten Lichtumlenkelemente auf der dem einfallenden Licht abgewandten Rückseite von einer Materialschicht umgeben sind, die eine zu der dem einfallenden Licht zugewandten Oberfläche der Vorrichtung parallele, ebene Fläche aufweist.
9. Lichtumlenkvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die flächige Anordnung von Lichtumlenkelementen aus flexiblem Material besteht und als Folie ausgebildet ist.
10. Lichtumlenkvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die flächige Anordnung von Lichtumlenkelementen als Sonnenschutzvorrichtung an Fensterscheiben oder Gebäudefassaden angebracht ist.
11. Lichtumlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die flächige Anordnung von Lichtumlenkelementen einen hochreflektierenden Spiegel für eine Strahlungsquelle bildet.
12. Lichtumlenkvorrichtung aus mehreren übereinander gestapelten Lagen aus jeweils einer Vielzahl parallel nebeneinander flächig angeordneter Lichtumlenkelemente, von denen jedes aus einem Körper (1) aus transparentem Material besteht und die Form eines entlang seiner Längsachse halbierten Hohlzylinders aufweist, dessen Schnittflächen (S1 , S2) mit der Halbierungs-Schnittebene dem einfallenden Licht zugewandt sind, wobei die Lagen so übereinander gestapelt sind, daß zwischen den ineinander gestapelten Hohizylinder-Körpern der verschiedenen Lagen ein Medium eingebracht ist, das einen temperaturabhängigen Brechungsindex aufweist, der unterhalb einer vorgegebenen Temperatur annähernd dem Brechungsindex des Materials der Hohlzylinder-Körper entspricht, so daß die Lichtumlenkvorrichtung unterhalb der vorgegebenen Temperatur lichtdurchlässig ist, während er sich bei Überschreiten der vorgegebenen Temperatur derart ändert, daß sich zwischen den ineinander gestapelten Formkörpern eine totalreflektierende Grenzschicht ausbildet, so daß oberhalb der vorgegebenen Temperatur das auf die Umlenkvorrichtung fallende Licht durch Totalreflexion zurückreflektiert wird.
13. Lichtumlenkvorrichtung nach Anspruch 12, bei der das Medium bei der vorgegebenen Temperatur von der flüssigen in die Dampfphase übergeht, wobei mit diesem Übergang eine Volumenänderung verbun- den ist, die zu einer Abstandsänderung zwischen den übereinander gestapelten Lagen führt, so daß sich zwischen den Lagen eine totalreflektierende Grenzfläche bildet.
EP97953629A 1997-01-03 1997-12-16 Optisch teiltransparente vorrichtung zur lichtumlenkung mittels totalreflexion Withdrawn EP0961902A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997100112 DE19700112C2 (de) 1997-01-03 1997-01-03 Vorrichtung zur Lichtumlenkung mittels Totalreflexion
DE19700112 1997-01-03
PCT/DE1997/002923 WO1998029684A1 (de) 1997-01-03 1997-12-16 Optisch teiltransparente vorrichtung zur lichtumlenkung mittels totalreflexion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0961902A1 true EP0961902A1 (de) 1999-12-08

Family

ID=7816812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP97953629A Withdrawn EP0961902A1 (de) 1997-01-03 1997-12-16 Optisch teiltransparente vorrichtung zur lichtumlenkung mittels totalreflexion

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0961902A1 (de)
DE (1) DE19700112C2 (de)
WO (1) WO1998029684A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080140724A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 David Flynn Apparatus, system, and method for servicing object requests within a storage controller
JP5778668B2 (ja) 2009-06-19 2015-09-16 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 調節可能な第２位相の傾斜を有する二相細動除去器波形
US20140204452A1 (en) * 2013-01-21 2014-07-24 sp3 nanotech LLC Switchable lens apparatus and method
EP2887123A1 (de) 2013-12-18 2015-06-24 Thomson Licensing Durchsichtige optische Glasanzeigevorrichtung und entsprechendes optisches Element

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR975130A (fr) * 1942-02-11 1951-03-01 Verreries De Bagneux Et Appert Réflecteur auto-collimateur
GB607922A (en) * 1946-03-28 1948-09-07 Eralite Mfg Company Ltd Improvements in lighting fittings
US3610740A (en) * 1968-10-07 1971-10-05 Luis R Aparicio Variable light filters
US4848879A (en) * 1982-10-09 1989-07-18 Canon Kabushiki Kaisha Light modulating device
US5020884A (en) * 1990-01-16 1991-06-04 Mcdonnell Douglas Corporation Optical cell
DE4408712C2 (de) * 1994-03-15 1998-01-15 Dornier Gmbh Doppelscheibe aus Glas oder Kunststoff mit steuerbarem Reflexionsgrad
ES2102309B1 (es) * 1994-06-30 1998-01-01 Puerta Antonio Medina Optica compleja ultracompacta.
DE29601308U1 (de) * 1996-01-26 1996-04-11 Federmann, Helmut, Dr., 51427 Bergisch Gladbach Vorrichtung zum Versorgen eines Raumes mit blendfreiem, diffusem Sonnenlicht

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9829684A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19700112A1 (de) 1998-07-16
WO1998029684A1 (de) 1998-07-09
DE19700112C2 (de) 1999-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69429113T2 (de) Zur verwendung in der verglasung geeignetes optisches bauelement
WO1980002712A1 (fr) Installation pour la commande automatique du flux solaire incident
DE2552102A1 (de) Sonnenkessel
DE10305428A1 (de) Hüllrohr, Receiverrohr und Parabolrinnenkollektor
EP0956423B1 (de) Sonnenschutzvorrichtung nach art einer jalousie
DE112019002340T5 (de) Aussenwandmaterial und verfahren zu dessen herstellung
DE19700112C2 (de) Vorrichtung zur Lichtumlenkung mittels Totalreflexion
DE2835371C2 (de) Sonnenkollektor
DE112019002465B4 (de) Mehrstufen-prismenfenster
DE19543811A1 (de) Gestufte Lamelle zur Lenkung von Lichtstrahlung
DE2738667A1 (de) Absorber zur aufnahme von strahlungsenergie und deren umwandlung in waermeenergie
DE60212420T2 (de) Optischer oberflächenreflektor für raumfahrzeug, wie zum beispiel einen geostationären satelliten
DE2947584A1 (de) Sonnenenergiekollektor
DE4444104C1 (de) Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung
DE2614545A1 (de) Sonnenkollektor
DE2502594C2 (de) Sonnenkollektor mit einem aus Metallblechen bestehenden Absorber mit Kanälen für eine die absorbierte Wärme abführende Flüssigkeit
DE20220874U1 (de) Sonnenkollektor
WO2006027188A1 (de) Solarkollektor mit transluzenter abdeckung
EP2538013A1 (de) Winkelselektive Einstrahlungsdämmung an einer Gebäudehülle
DE102008018963B4 (de) Selbsttragender Reflektor für eine Parabolrinne
DE3927947A1 (de) Einrichtung zur steuerung der transmission von licht einer strahlungsquelle
DE2651738A1 (de) Sonnenkollektor in bausteinform
DE19823758A1 (de) Sonnenschutzvorrichtung zur Beschattung von mit transparenten Fassadenanteilen versehenen Gebäudefassaden
DE19800777A1 (de) Transparente Wärmedämm-Struktur und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1201986B1 (de) Vorrichtung zur Lichtumlenkung sowie -ausblendung für den stationären Einsatz bei einer transluzenten Gebäudefassade zur gezielten Beleuchtung eines Innenraumes

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19990727

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE ES FR GB IT LI

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WITTWER, VOLKER

Inventor name: WIRTH, HARRY, DIPL.-PHYS.

Inventor name: NITZ, PETER, DIPL.-PHYS.

17Q First examination report despatched

Effective date: 20000315

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 20010310