远程照明光管道制造技术

本公开描述了管道式照明系统的光递送和分布部件，该管道式照明系统具有包括至少一个弯曲部分的横截面和远程光源。递送和分布系统(即，光管道、重新分布板和光管道提取器)可以与任何光源一起有效地发挥作用，该光源能够递送光，该光基本上围绕光管道的纵向轴线准直并且在光管道的入口上也优选地基本上均匀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
可见光的传输可以使用反射镜内衬管道或利用全内反射的较小实心纤维。反射镜内衬管道包括如下优点：横截面积大且数值孔径大(允许较大通量，而聚集较少)，稳固且透光的传播介质(即空气)，从而使得衰减较低且寿命较长，并且传输的每单位光通量重量可能较低。在一些应用中，例如当箱体内包含对温度敏感的环境或包括必须与电源和发热体隔离的易燃或易爆材料时，光源在箱体内部的物理布局会变得不利。反射镜内衬管道能够使远程生成的光传输到内部环境。
技术实现思路
本公开描述了管道式照明系统的光递送和分布部件，该系统具有包括至少一个弯曲部分的横截面和远程光源。递送和分布系统(即，光管道、重新分布板和光管道提取器)可以与任何光源一起有效地发挥作用，该光源能够递送光，该光基本上围绕光管道的纵向轴线准直并且在光管道的入口上也基本上均匀。在一个方面，本公开提供了一种包括中空光管道的照明元件，该中空光管道具有纵向轴线、相反的第一端部和第二端部、光输出区域和带曲边的横截面。中空光管道的内部表面包括邻近光输出区域的光透射区域，从靠近第一端部的第一位置到靠近第二端部的第二位置，光透射区域沿垂直于纵向轴线的方向对向输出角。照明元件还包括重新分布板，该重新分布板垂直于纵向轴线设置并且邻近相反的第一端部和第二端部中的至少一者；和邻近光输出区域设置的转向表面，该转向表面具有平行的脊状微观结构，每个脊状微观结构具有邻近中空光管道的内部的顶点，其中穿过中空光管道传播的与光透射区域相交的光线离开中空光管道，并由转向表面在垂直于平行脊状微观结构的转向平面内重定向。在另一方面，本公开提供箱体，其包括内部空间、设置在内部空间中的照明元件和设置在内部空间外部的第一光源。照明元件包括中空光管道，该中空光管道具有纵向轴线、相反的第一端部和第二端部、光输出区域和带曲边的横截面。中空光管道的内部表面包括邻近光输出区域的光透射区域；重新分布板，该重新分布板垂直于纵向轴线设置并邻近相反的第一端部和第二端部中的至少一者；和邻近光输出区域设置的转向表面。转向表面包括平行脊状微观结构，每个平行脊状微观结构具有邻近中空光管道的内部表面的顶点。光透射区域沿垂直于纵向轴线的方向对向输出角，该输出角从靠近第一端部的第一位置到靠近第二端部的第二位置变化，并且转向表面包括平行脊状微观结构，每个平行脊状微观结构具有邻近中空光管道内部表面的顶点。第一光源邻近第一端部，该第一光源能够在纵向轴线的准直半角内将第一光线射入中空光管道中，其中穿过中空光管道传播的与光透射区域相交的光线离开中空光管道，并由转向表面在垂直于平行脊状微观结构的转向平面内重定向。在又一方面，本公开提供冷藏箱体，其包括内部空间；可见光透明查看口；设置在内部空间中的照明元件；和设置在内部空间外部的第一光源。照明元件包括中空光管道，其具有纵向轴线、相反的第一端部和第二端部、光输出区域和带曲边的横截面；中空光管道的内部表面包括邻近光输出区域的光透射区域，该光透射区域沿垂直于纵向轴线的方向对向输出角，该输出角从靠近第一端部的第一位置到靠近第二端部的第二位置变化；重新分布板，该重新分布板垂直于纵向轴线设置并邻近相反的第一端部和第二端部中的至少一者；和邻近光输出区域设置的转向表面，该转向表面包括平行脊状微观结构，每个平行脊状微观结构具有邻近中空光管道的内部表面的顶点。第一光源邻近第一端部并能够在纵向轴线的准直半角内将第一光线射入中空光管道中，其中穿过中空光管道传播的与光透射区域相交的光线离开中空光管道，并由转向表面在垂直于平行脊状微观结构的转向平面内重定向。上述
技术实现思路
并非旨在描述本专利技术所公开的每个公开的实施例或每种实施方式。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明示例性实施例。附图说明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：图1A-1C示出了照明元件的示意透视图；图2A示出了照明元件的示意分解透视图；图2B示出了照明元件的示意透视图；图3A-3D示出了照明元件的剖视示意性实施例；图4A示出了远程照明光管道的示意性剖视纵视图；图4B-4D示出了图4A的不同横截面的示意图；图4E示出了远程照明光管道的入口部分的示意性剖视纵视图；图4F示出了穿过重新分布板的光的透视示意图；图5示出了照明元件的剖视示意性实施例；并且图6示出了箱体的透视示意图。这些附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号指示类似的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非旨在限制另一附图中用相同标号标记的部件。具体实施方式由于多种原因，可能并不期望将光源放置于照明空间内或靠近其表面，例如：对光源和/或维护光源的人员产生不利影响，例如在受热空间、放射、噪音、潮湿/有湿气空间、溶剂蒸汽；天气因素包括日光、风、粉尘、极端温度、腐蚀和盐；生物因素诸如寄生虫、小虫、花粉和植被；人类行为诸如监狱、精神病医院行为、公共场所和运输工具中(体育场、运输工具、学校、街道)的人为破坏。在一些情况下，包括进入照明空间维修/更换光源的人员的不期望的进入的进入控制可具有一定的影响，原因诸如外科病房的清洁、工业无尘室、食品制备、良好操作规范和良好实验室管理规则；生物安全相关因素；安全和安保限制访问；法规限制空间；限高区域；和成本限制访问，包括通过将光源安置于可以容易且快速地接近的位置而节省的时间。在一些情况下，可存在与光源本身相关联的物理因素，包括例如冷冻或冷却空间中不希望的与发光有关的发热；无菌源或洁净空间；来自风扇的噪音/气流/冷却液溢出等等。光源与照明空间的隔离可以通过放置物理阻隔物、通过距离或通过两者的组合实现。本公开描述了管道式照明系统的光递送和分布部件，该系统具有包括至少一个弯曲部分的横截面和一个光源。递送和分布系统(即，光管道、重新分布板和光管道提取器)可以与任何光源一起有效地发挥作用，该光源能够递送光，该光基本上围绕光管道的纵向轴线准直并且在光管道的入口上也基本上均匀。类似的递送和分布系统已在例如在2013年4月10日提交的名称为“REMOTEILLUMINATIONLIGHTDUCT”(远程照明光管道)的美国专利申请61/810,294(代理人案卷号72398US002)中有所描述。在以下说明中参考附图，这些附图构成本说明的一部分，并且其中通过举例说明的方式示出。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明元件，包括：中空光管道，所述中空光管道具有纵向轴线、相反的第一端部和第二端部、光输出区域和带曲边的横截面；所述中空光管道的内部表面包括邻近所述光输出区域的光透射区域，从靠近所述第一端部的第一位置到靠近所述第二端部的第二位置，所述光透射区域沿垂直于所述纵向轴线的方向对向输出角；重新分布板，所述重新分布板垂直于所述纵向轴线设置并且邻近相反的所述第一端部和所述第二端部中的至少一者；和转向表面，所述转向表面邻近所述光输出区域设置，所述转向表面包括平行脊状微观结构，每个平行脊状微观结构具有邻近所述中空光管道的内部的顶点，其中穿过所述中空光管道传播的与所述光透射区域相交的光线离开所述中空光管道，并且由所述转向表面在垂直于所述平行脊状微观结构的转向平面内重定向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.03 US 61/886,1621.一种照明元件，包括：
中空光管道，所述中空光管道具有纵向轴线、相反的第一端部和第
二端部、光输出区域和带曲边的横截面；
所述中空光管道的内部表面包括邻近所述光输出区域的光透射区
域，从靠近所述第一端部的第一位置到靠近所述第二端部的第
二位置，所述光透射区域沿垂直于所述纵向轴线的方向对向输
出角；
重新分布板，所述重新分布板垂直于所述纵向轴线设置并且邻近相
反的所述第一端部和所述第二端部中的至少一者；和
转向表面，所述转向表面邻近所述光输出区域设置，所述转向表面
包括平行脊状微观结构，每个平行脊状微观结构具有邻近所述
中空光管道的内部的顶点，
其中穿过所述中空光管道传播的与所述光透射区域相交的光线离开
所述中空光管道，并且由所述转向表面在垂直于所述平行脊状微观
结构的转向平面内重定向。
2.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述内部表面包括光反射表
面，所述光反射表面选自金属、金属合金、介电膜叠堆或它们的组
合。
3.根据权利要求1所述的照明元件，还包括靠近所述第一端部定位的
能够将第一光线射入所述中空光管道中的第一光源。
4.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述第二端部包括反射器，
并且所述输出角从所述第一位置到所述第二位置增加。
5.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述输出角在所述第一位置
处的约0度至所述第二位置处的约90度的范围内增加。
6.根据权利要求1所述的照明元件，还包括靠近所述第二端部定位的
能够将第二光线射入所述中空光管道中的第二光源，并且其中所述
输出角从所述第一位置到中点位置增加并且从所述中点位置到所述
第二位置减小。
7.根据权利要求6所述的照明元件，其中所述输出角在所述第一位置
处的约0度至所述中点位置处的约90度的范围内增加，然后在所述
中点位置处的约90度至所述第二位置处的约0度的范围内减小。
8.根据权利要求1所述的照明元件，还包括位于所述第一端部和所述
第一位置之间的和/或位于所述第二端部和所述第二位置之间的光传
输区域。
9.根据权利要求1所述的照明元件，其中每个所述平行脊状微观结构
基本上垂直于所述纵向轴线取向。
10.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述内部表面包括所述转向
表面。
11.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述转向表面包括转向膜的
主表面。
12.根据权利要求11所述的照明元件，其中所述转向膜的相对主表面邻
近所述中空光管道的所述内部表面。
13.根据权利要求1所述的照明元件，其中每个所述平行脊状微观结构
邻近所述中空光管道的外部表面。
14.根据权利要求1所述的照明元件，其中每个所述平行脊状微观结构
紧邻所述中空光管道的外部表面。
15.根据权利要求1所述的照明元件，其中光线沿在所述纵向轴线的准
直半角内的光管道传播方向传播，并且沿与所述光管道传播方向不
同的离开传播方向离开。
16.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述带曲边的横截面包括圆
形、卵形、椭圆形、弧形或它们的组合。
17.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述平行脊状微观结构中的
至少两个平行脊状微观结构的顶点具有相同的顶点夹角。
18.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述中空光管道与周围环境
密封隔离。
19.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述重新分布板包括聚合物
膜，所述聚合物膜具有表面，所述表面被设计成使得具有第一分布
和准直角的输入光被映射到在计算的照明值的70％内的输出分布。
20.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述重新分布板包括聚合物
膜，所述聚合物膜具有表面，所述表面被设计成使得具有第一分布
和准直角的输入光被映射到在计算的照明值的75％内的输出分布。
21.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述重新分布板包括聚合物
膜，所述聚合物膜具有表面，所述表面被设计成使得具有第一分布
和准直角的输入光被映射到在计算的照明值的85％内的输出分布。
22.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述重新分布板包括聚合物
膜，所述聚合物膜具有表面，所述表面被设计成使得具有第一分布
和准直角的输入光被映射到在计算的照明值的90％内的输出分布。
23.一种箱体，包括：
内部空间；
照明元件，所述照明元件设置在所述内部空间中，所述照明元件包
括：
中空光管道，所述中空光管道具有纵向轴线、相反的第一端部
和第二端部、光输出区域和带曲边的横截面；
所述中空光管道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安托尼·J·皮耶卡尔奇克，瓦迪姆·N·萨瓦蒂夫，迈克尔·A·梅斯，戴维·G·弗赖尔，托马斯·R·小霍芬德，罗尔夫·W·比尔纳特，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US