光导照明器制造技术

一种光导（３４）照明器（２０）包括具有中心（４３）和内表面（４１）的纵向壳体（２２），和一光导管（３４），该导管至少包括二个布置在壳体（２２）内的光学照明薄膜（２６ａ－ｃ）的区段（２４ａ，２４ｂ），其布置应使中心（４３）和壳体（２２）内表面（４１）之间的最短距离小于各光学照明薄膜（２６ａ－ｃ）的区段（２４ａ，２４ｂ）的曲率半径。光导管（３４）可滑动地保持在壳体（２２）内，而壳体（２２）与光学照明薄膜（２６ａ－ｃ）被布置成为在壳体（２２）与光学照明薄膜（２６ａ－ｃ）之间构成空气间隙（３６）。照明器（２０）也可包括从壳体（２２）的内表面径向地向内延伸的抽出器元件（２８）以散射光线，和供反射光线返回进入光导管（３４）的回射器（２４ａ－２４ｂ）。一个联结构件适合于可滑动地接纳光学照明薄膜（２６ａ－ｃ），回射器区段（２４ａ－２４ｂ），和抽出器元件（２８）的端部。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种棱镜光导(管)照明器。更具体地说，本专利技术涉及一种棱镜光导照明器，它能够做成比用一张单独的光学照明薄膜做出的光导件的最小曲率半径更小的半径，它包括空气间隙，该间隙能够防止在光导件中形成的冷凝水珠，和容许个别照明器部件滑入和/或出照明器壳体而不损伤光学照明薄膜。
技术介绍
由于具有许多优点，利用中央照明系统照亮一个大区域是很久以来人们所希望的。例如，一个中央光源比较许多单独的光源容易维护，中央光源所产生的热量比较容易排放，而来自于诸分布光源的热量不容易排放，而且联结于一个中央光源的光分布系统发射出最低水平的热量或无热量。这样的系统利用光导照明器传递和分布光线。棱镜光导件和光导照明器在已有专利技术中是众所周知的。例如Whitehead的美国专利4,260,220中揭示一种用透明介电材料、如丙烯酸塑料或光学透明玻璃制造的中空纵向光导结构，用于将中央光源的光线传递或“管导”到远处。光导件包括处于“八个一组(octature)”的基本为平面的内外表面。光导件由一个或更多纵向区段组成，沿其长度方向各自具有不变的截面。光导件可以有中空的矩形或正方形截面结构，由四个纵向壁区段结合形成角部。光导件可以包括外护套或罩盖以保护介电材料的外表面免遭损伤。光导件的角部通过角条和带状弹簧被保持在保护护套内。Whitehead的美国专利4,615,579中揭示一种用于棱镜光导系统的照明器，它包括光放出机构以供沿光导件长度方向放出光线。光放出机构可以是非平面的表面、一种粗糙的外表面或是在外部起波状的表面中的圆角。Whitehead的美国专利4,787,708中揭示各种附加的技术，以便连续地控制从光导件中发射的光，例如使沿光导件每单位长度逸出光线量成为常数而获得均匀照明。为使任何逸出的光线反射回到照明器，从而使其通过预期的表面放出，所有不希望有光线逸出的外表面可以用高度反光漫射的材料覆盖，诸如镜子、白漆、白塑料、白纸或白色织物。光导件和光导照明器可以用各种截面形状制成，如在美国专利4,260,220(Whitehead)，美国专利5,661,839(Whitehead)，美国专利5,715,347(Whitehead)，和美国专利4,805,984(Cobb.Jr)中所披露。此外，光导件可以用多种诸如透明介电材料制成，包括如美国专利4,260,220(Whitehead)揭示的丙烯酸塑料或光学透明玻璃，或者如美国专利5,661,839(Whitehead)揭示的光学多层薄膜。按照现有技术典型的光导照明器在附图说明图1中描述。照明器2具有圆形截面，并包括外壳4，紧密地配合在外壳4的内表面一部分的回射器或背射器(backreflector)6和布置在回射器6邻近的光学照明薄膜8。光学照明薄膜8是一张连续的薄膜，并包括在装配前直接施加在薄膜8内表面上的抽出器材料10。如此，照明器2包括紧密地夹在外壳4和光学照明薄膜8之间的回射器6而其整个内外表面都与它们接触。光学照明薄膜8是利用摩擦保持在其位置上，这是由于弯曲薄膜和将其插入外壳4时所产生的力造成的。不过，传统的光导照明器具有一些限制和缺点。例如，由于光学照明薄膜，回射器和外壳紧密接触，传统的光导照明器倾向于在光学照明薄膜内表面上聚集冷凝水珠，由此造成光线途径的破坏而导致光线不希望的抽出。此外，光学照明薄膜，回射器和外壳紧密接触后可防止这些部件个别地从照明器中滑入和/或滑出而不至于被损坏。这就是，当照明器的构造是使光学照明薄膜、回射器和外壳互相紧密接触，在这些部件之间的滑移可促使光学照明薄膜和回射器刮伤，因此而削弱照明器的性能。因此，对于传统的光导照明器，拆除、更换、或改进光学照明薄膜、回射器或外壳需要完全拆卸照明器。此外，传统的光导照明器的半径依赖于用来制造光导件的光学照明薄膜的柔性而定。这就是说，有些商业上可提供而且具有需要光学性质的材料不能够用来制造小直径光导照明器，因为材料刚硬并在辗压成为具有小曲率半径的截面时趋向于破裂。例如用商业上可供应的聚碳酸酯光学照明薄膜制成的光导照明器，在形成直径小于四英寸的光导时将开始破裂。如美国专利5,745,632(Dreyer.)中所解释，对一个具体薄膜可卷成的近似最小圆筒直径由方程式决定D＝T×C，式中D是薄膜直径，T是从光滑面量到凹槽谷底的薄膜厚度，而C是与具体材料的弹性模数关联的常数。传统的光导照明器系统典型地做成具有一定要求的长度，并且做成分离的区段以方便搬运和运输。最近，已经开发成功模块化光导照明器系统，利用一定数量的分离的模块连接形成链式结构，如在美国专利5,901,266(Whitehead)所描述的。除去抽出器之外各模块均相同，而抽出器的尺寸必须保证各模块按照其在链式结构中的位置发射出适当数量的光线。由于各模块是在装配成光分配链式结构前制成的，为了建成一个光分配系统，必须维持大量的模块库存，其中各模块具有特定尺寸的抽出器。这样一来，目前的光导照明器系统必须为其预期最终应用而设计，而且一旦装配完成不能轻易地改变。因此希望提供一种光导照明器，能够形成相对较小截面的配置，而不管用于制造光导件的材料如何。也希望提供一种光导照明器，它在光学照明薄膜导管、回射器和保护外壳之间具有空气间隙，以防止湿气在光学照明薄膜上冷凝，并且容许光学照明薄膜，回射器和抽出器等元件容易地滑入或滑出保护外壳而不损坏这些部件。此外，希望提供一种光导照明器，能够方便地加以改进或定制，以满足特定的最终用途，由此减少根据最终用途需要建造不同光导照明器系统的所需模块库存量，并且消除根据最终用途分别设计光导照明器系统的需要。也希望提供一种光导照明器，它既便于装配和修理，又容许各照明器部件方便地更换而不至于损坏光学照明薄膜。专利技术概述本专利技术提供一种光导照明器，包括一纵向外壳和一光导管，该导管至少包括二个布置在壳体内纵向延伸的光学照明薄膜区段。壳体和光导管的配置和布置应该是如此即壳体中心和壳体内表面之间的最短距离小于各光学照明薄膜区段的曲率半径。在此使用的光学照明薄膜区段涉及一段光学照明薄膜材料，其端面邻接照明器壳体，而延伸在两端之间的中间部分与壳体间隔。因此可以理解，几个光学照明薄膜区段可以从一张单独连续的材料形成，或每一区段是一片分立的材料。照明器可以包括布置在光导管内的、纵向延伸的抽出器元件以散射光线，从而使光线由照明器发射。抽出器元件可以是固定在光学照明薄膜内表面上的漫射反射材料或者是从光学照明薄膜区段之间的壳体径向向内延伸的单独的部件。照明器也可以布置一个回射器，以便把光线反射回到光导管内。回射器可以布置在壳体的外表面上，或在壳体的内表面上，或在壳体和相应光学照明薄膜区段之间呈大体间隔关系。此外，壳体本身可以用作为回射器的材料制造，由此就不再需要单独的回射器。在一个实施例中，光学照明薄膜区段、回射器区段和抽出器元件各自可以独立地可滑动地保持在壳体内。此外，壳体、光学照明薄膜和回射器区段可以布置成在壳体和回射器区段之间以及在回射器区段和相应光学照明薄膜区段之间构成间隙，从而防止在光学照明薄膜的内表面上形成冷凝水珠。而且，由于回射器区段、光学照明薄膜区段和抽出器元件各自可以独立地可滑动地保持在壳体，并且彼此间隔，这些部件各自可以单独地滑入或滑出壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光导照明器，它包括： （ａ）一具有中心和内表面的纵向壳体；和 （ｂ）一布置在所述壳体内的光导管，所述光导管至少包括二段纵向延伸的光学照明薄膜区段； 其中在所述壳体中心和所述壳体内表面之间的最短距离小于各光学照明薄膜区段的曲率半径。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ波贾，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]