用于控制光的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及控制由光源（１）至照明场所的光的方法和装置。本发明专利技术的优选实施例包括准确的一个中心光源（１），其经过控制装置（３）连接多个光波导（４），而且每一光波导终止在远点。该控制装置包括许多电控的微型快门（１４，１５），每一快门至少具有关和开两种状态，光由其在光阑打开状态下进一步经光波导导至照明场所。因此，通过控制装置（３），可将光响应提供给该控制装置的控制信号分配给单独的一些光波导（４）。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及如权利要求1前序部分所述的控制光的方法，如权利要求11前序部分所述的控制光的装置，以及如权利要求20前序部分所述的光学插头(optical plug)。关于所谓的一或多个光源与实际进行照明的场所彼此分开的远程光源照明，以受到限制或控制的损耗有效地导光是所要求的。各种类型的光波导技术被用在这方面，可以适应根据本要求提出的任务。这种应用的例子包括内窥镜、显示器和总体照明目的。由于光波导技术逐渐变得在经济方面具有吸引力，故其可能的应用相应地增加，因此光导光学尤其是为例如照明目的的一些应用，已被发现可以替代传统的技术。也许有这样一些应用，其中少量的中心光源可以取代一些分散的光源，因而少量的中心照明单元将足以作为例如大量的传统灯泡或照明单元的替代物，其可能很少会遭到损耗或破坏，且其相对于照明场所实际光源的设计可能很少要付出大的劳动，而且对于维护可能非常容易。然而这样一些应用在总体系统的灵活性方面产生一定的问题，因为它难以将上述优点与对整个动态系统的要求结合起来。这是指大量的分散光源的应用容许分别控制单个的光源，因为单独一些光源可以相互独立地打开、关闭和变暗，而使用例如单个中心光源，其经过许多光波导提供许多分散的照明单元就缺少这种灵活性。本专利技术的目的在于提供能消除这些缺陷的中心照明系统，其具有作为分散照明单元系统使用的同样可能。美国专利说明书5.434.756公开了一种照明系统，其对于汽车特别有用。该照明系统包括至少一个中心光源，其经过一些光纤与汽车的照明系统光学相连。光被发射到单独一些照明场所，并且通过专门类型的光学开关进行控制，根据该专利技术的光学开关包括一光纤输入端和一光纤输出端，其相互运动以便调整其透射光的强度。然而这种类型的光学开关在某些情况下添加有机械滑动的微型快门。这种照明系统的缺点在于，单独一些光纤的实际控制与调节比较复杂，此外，该照明系统不允许对中心光进行控制，因所使用的光开关类型是插在光学网络中各点上的。光纤的移动代价高，由于每一光纤要求一机构。美国专利5,184,883公开了一种适于控制汽车中光分布的光控系统。所公开的系统包括一经过光导与快门光学耦合的中心光源。这种系统的缺点在于，安装和维修有些复杂，而且实际上不方便，因为所有的快门单元必须位于每一局部照明的场所。因此，光导的每一次安装必须补充以快门单元和适于控制该快门起动的控制缆的局部安装。进一步的缺点在于，该系统对于损耗和破坏是薄弱的，而且电气控制线和局部一些快门必须仔细地封装。如权利要求1所述，当光从中心光源或一些光源导向一控制装置，该装置包括许多电控的微型快门，其中每一快门至少具有一关闭状态及一打开状态，由此而将光在微型快门未关闭状态下经过一或多个光导进一步导向照明场所或一些场所时，便获得对来自中心光源的光到远程位置的集中控制。因此，非常清楚，带有机械光阑的各种类型的微型快门均可用在本专利
，因为光阑的特征并非决定性的。例如，在本专利技术范围内有可能使用带有若干可控快门等级(Level)的光阑，以致于该光阑本身就能提供对通过该光阑的光的强度控制。光发射器应被广泛地理解为也可以是光波导的光发射器，其结果是本专利技术的方法因而可以若干等级实现。这意味着光可被集中细分，然后被导向照明场所附近，并遭受进一步的细分或在更集中的位置上进行处理，这应被认为是合适的。这种方法如同可按若干等级(hievarchy)来实现。该光源例如可以是高压汞灯、激光器或者可产生特定颜色或色谱的光源。光波导的例子可以是玻璃或塑料纤维波导，其以较小的损耗将光从光纤一端导向光纤另一端。其它光导如荧光灯管，其中光强的一部分被弥散在两端点之间的外围，同样可用在本专利技术范围内。因此本专利技术的方法象是对于光控制其中心交叉场(cross field)，该光经过光学波导从该交叉场中导出；交叉场中使用的微型快门和光学透镜系统，可以通过微加工工艺来实现。因此，本专利技术提供的各种可能性是将光学损耗减到最小；使其非常有用的具体而紧凑的结构，可被充分利用在广泛的领域中；使其每一光学波导中引入的光强渐变；对于光的分布进行集中控制；达到非常高的开/关比；对于每一单独的光波导附加以颜色控制；通过简单的软件改编可适合或改变每一种应用，因为单独一些微型快门的寻址与控制纯粹是以电的方式进行的。该方法对于可见光的分配特别有用。如权利要求2所述，当光从中心光源或一些光源经过许多光学波导导入该控制装置的微型快门时，便得到本专利技术的实际实施例。如权利要求3所述，当光从中心光源或一些光源准确地经过一个光学波导导出时，便根据本专利技术得到一种简单的优选结构。如权利要求4所述，当光经过许多微型快门被导向至少一个照明场所，被导向该照明场所的光的强度取决于被打开的微型快门数时，在控制装置的输出端简单地作到对这些单独的光波导中被控制的光强调整就有可能。因此，本专利技术提供的可能性是既能将光本身分配，又能控制被单独分配的这些光信号的强度。如权利要求5所述，当光准确地经过一个光学波导从控制装置导向照明场所时，具有上文中提到的所有优点的本专利技术的简单而实际的实施便可得到。如权利要求6所述，当来自光源的光通过一或多个光学元件被聚焦在该控制装置的微型快门中，然后经过一些附加的光学元件从该控制装置导向一些光波导时，就有可能获得被分配光相对于控制装置以及光导缆的最佳控制。如权利要求7所述，当在至少一个照明场所的光的强度受到与其相关联微型快门的逐渐打开或关闭控制时，便可以获得在照明场所或部位对光强度的灵活控制，因为逐渐控制控制装置中的光阑，使用不多一些元件就能对单独一些照明场所的光强进行简单地控制。如权利要求8所述，当光经过至少一个其光通道被逐渐关闭的光阑进行调整的被插入光阑，从中心光源或一些光源导向该控制装置的微型快门时，便能对供给控制装置的光进行调整。这在例如备用或节能照明方面成为可能，在这种场合该系统作为整体被变暗。然而，当该系统作为一细分系统工作时，这种可能性最具吸引力，因为本专利技术这样能容许整个子系统(例如仪表照明)被变暗而不调整中心光发射器。这种可能性在以背景照明为基础的自动调整子系统方面也有吸引力，因为该方法这样可以度量该背景照明的传感器信号为基础，通过控制该子系统的照明等级来实现。如权利要求9所示，当在瞬时控制下光从中心光源或一些光源导向一些照明场所，一或多个微型快门被打开和关闭的时间周期之间的关系被进行调整，以在单独的一些微型快门上提供给定的光强时，本专利技术的简单而优选的实施例便得到。因此光强调整可以使用很少手段(means)迅速而连续地进行，因为为取得良好的控制结果并不要求实质性的机械或电气变化。也许需要指出，某些情况下在现有的所需要光阑控制方面对软件变化就足够了。如权利要求10所示，当所述一或多个微型快门的时间周期不变，有可能如所需要的那样将占空度(duty cycle)从0调整到100％时，本专利技术的简单而优选的实施例便能得到，这是由于对该理想方法的理想的最终结果定出尺寸(dimensioning)是比较简单的，因为此结果主要是通过精确地调整一个参数即占空度来达到的。占空度一词是指打开时间相对于总的周期时间之比。如权利要求11所述，当该中心光源或一些光源按照这样一种方式安置，以使光从该中心光源或一些光源导入至少一个光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制光从一或多个中心光源（１）经过一些光波导（４）至一或多个照明场所的方法，其特征在于：光从中心光源或一些光源（１）导向一控制装置（３），该装置包括许多单独电控的微型机械快门，其中每一快门至少具有一关闭状态及一打开状态，由此而将光在微型快门未关闭的状态下经过一或多个光导（４）进一步导向照明场所或一些照明场所。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫宁赫宁森，
申请(专利权)人：迪科公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]