利用波导的发光体制造技术

根据一个方面，一种光波导，包括与特定点间隔开的多个耦合腔，用于将光引导到波导本体中。进一步地，耦合腔中的每个包括随着与该特定点的距离而变化的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
利用波导的发光体本申请是专利技术名称为“利用波导的发光体”、国际申请日为2017年2月28日的国际申请PCT/US2017/020014进入中国国家阶段的中国专利技术专利申请号201780024889.9的分案申请。相关申请的交叉引用本申请是2016年3月3日提交的题为“利用波导的发光体”的美国专利申请号15/060,354(Cree案卷号No.P2605US1)的继续申请并要求其权益，并且本申请还要求2016年2月29日提交的题为“利用波导的发光体”的美国临时专利申请号62/301,559(Cree案卷号P2605US0)的权益并且还要求2016年2月29日提交的题为“利用发光二极管的发光体”的美国临时专利申请号62/301,572(Cree案卷号P2599US0)的权益，并进一步要求2016年3月3日提交的题为“利用发光二极管的发光器”的美国专利申请号15/060,306(Cree案卷号P2599US1)的权益，所有上述申请由本申请的受让人拥有并且其公开内容通过引用结合于此。本申请包括2014年3月15日提交的题为“光波导本体”的国际申请号PCT/US2014/30017(Cree案卷号P2225WO)的部分继续申请，并且还包括2014年9月12日提交题为“利用波导的发光体”的美国专利申请号14/485,609(Cree案卷号P2237US1)的部分继续申请，并且还包括2015年3月13日提交的题为“利用光导的发光体”的美国专利申请号14/657,988(Cree案卷号P2237US2)的部分继续申请，并且还包括2014年7月16日提交的题为“道路发光体”的美国外观设计专利申请号29/496,754(Cree案卷号P2265US1)的部分继续申请，所有上述申请由本申请的受让人拥有并且其公开内容通过引用结合于此。本申请还要求2016年8月15日提交的题为“道路发光体”的美国外观设计专利申请号29/574,418(Cree案卷号P2265US2)和2016年6月24日提交的题为“使用光波导的发光体”的美国专利申请号15/192,979(Cree案卷号P2611US1)以及2015年3月13日提交的题为“利用波导的发光体”的国际申请号PCT/US2015/020601(Cree案卷号P2237WO2)的权益，所有上述申请由本申请的受让人拥有并且其公开内容通过引用结合于此。本申请包括2014年9月12日提交的题为“使用波导的发光体”的美国专利申请号14/485,609(Cree案卷号P2237US1)的部分继续申请，其还要求2014年5月30日提交的题为“使用波导的发光体”的美国临时专利申请号62/005,965(Cree案卷号P2237US0)、2014年7月16日提交的题为“使用波导的发光体”的美国临时专利申请号62/025,436(Cree案卷号P2237US0-2)和2014年7月17日提交的题为“使用波导的发光体”的美国临时专利申请号62/025,905(Cree案卷号P2237US0-3)的权益，所有上述申请由本申请的受让人拥有并且其公开内容通过引用结合于此。关于联邦政府资助研究或研发的引用不适用序列表不适用
本主题涉及光学装置并且更特别地涉及利用光波导的发光体。
技术介绍
光波导混合并引导由一个或多个光源(例如一个或多个发光二极管(LED))发射的光。典型的光波导包括三个主要部件：一个或多个耦合元件、一个或多个分配元件以及一个或多个提取元件。耦合组件(多个耦合元件)将光引导到分配元件(多个分配元件)中，并调节光以与后续部件相互作用。所述一个或多个分配元件控制光如何流过波导并且取决于波导几何形态和材料。提取元件(多个提取元件)通过控制光离开波导的位置和方向来确定如何移除光。在设计耦合光学器件时，主要的考虑因素是：最大化从光源到波导的光传输效率；控制注入到波导的光的位置；以及控制耦合光学器件中光的角度分布。控制注入的光的空间和角度扩展的一种方式是为每个光源装配专用透镜。这些透镜可以在透镜和耦合光学器件之间设置有气隙，或者可以由限定波导的分配元件(多个分配元件)的同一块材料制成。离散的耦合光学器件具有许多优点，例如更高效的耦合、来自光源的光通量的受控重叠以及注入光与波导的其余元件如何相互作用的角度控制。离散的耦合光学器件使用折射、全内反射和表面或体积散射来控制注入到波导的光的分布。在光已经耦合到波导中之后，必须将光引导并调节到提取位置。最简单的示例是光纤电缆，所述光纤电缆设计成将光从电缆的一端传输到另一端，其间的损耗最小。为了实现这一点，光纤电缆仅逐渐弯曲并且避免波导中急剧弯曲。根据众所周知的全内反射原理，通过波导行进的光从其外表面反射回波导中，条件是入射光相对于表面切线不超过一特定角度，或者等同地说，相对于表面法线低于一定角度。为了使提取元件从波导移除光，光必须首先接触包括该元件的特征部。通过适当地使得波导表面成形，可以控制光横跨提取特征部(多个提取特征部)的流动。特别地，通过选择提取特征部的间距、形状和其他特性(多个其他特性)会影响波导的外观、其引起的分布、以及效率。Hulse的美国专利号5,812,714公开了一种波导弯曲元件，其构造成将光的行进方向从第一方向改变成第二方向。波导弯曲元件包括收集器元件，其收集从光源发射的光并将光引导到波导弯曲元件的输入面。进入弯曲元件的光沿着外表面在内部反射，并在输出面处离开元件。外表面包括倾斜角表面或弯曲表面，所述倾斜角表面或弯曲表面取向成使得进入弯曲元件的大部分光在内部反射，直到光到达输出面为止。Parker等人的美国专利号5,613,751公开了一种发光面板组件，其包括透明发光面板，该透明发光面板具有光输入表面、光过渡区域和一个或多个光源。光源优选地嵌入或结合在光过渡区域中以消除任何气隙，从而减少光损失并使发射光最大化。光过渡区域可以包括在每个光源周围和后面的反射和/或折射表面，以更有效地将光反射和/或折射并聚焦通过发光面板的光过渡区域进入光输入表面。可以在面板构件的一侧或两侧上提供光提取畸变图案或者面板表面和/或引起一部分光被发射的涂层的形状或几何形态的任何变化。可变的畸变图案可能会破坏光线，使得一部分光线的内反射角将大到足以导致光线从面板发出或通过面板反射回并从另一侧发射出来。Shipman的美国专利号3,532,871公开了一种具有两个光源的组合运行光反射器，每个光源在被照射时产生光，所述光被引导到抛光投影表面上。光被反射到锥形反射器上。光被横向反射到主体中并撞击在棱镜上，所述棱镜将光引导出主体。Simon的美国专利号5,897,201公开了从包含的径向准直光分配的建筑照明的各种实施例。准点光源产生在径向向外方向上准直的光，并且分配光学器件的离开装置将该准直光引导出光学器件。Kelly等人的美国专利号8,430,548公开了使用各种光源的灯具，例如白炽灯泡、荧光灯管和多个LED。体积漫射器控制来自灯具的光的空间亮度均匀性和角度扩展。体积漫射器包括一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在正交的x维度和y维度上延伸的光波导，包括：/n所述光波导的波导本体，所述波导本体沿x维度与多个LED元件联接；/n至少一个光提取构件，所述至少一个光提取构件在x维度上延伸，用于从所述波导本体提取光；和/n至少一组多个光提取构件，所述至少一组多个光提取构件在y维度上延伸，用于从所述波导本体提取光；/n其中，所述至少一组多个光提取构件延伸所述波导本体的长度，并且将在x维度上延伸的所述至少一个光提取构件一分为二。/n

【技术特征摘要】
20160229 US 62/301,559;20160229 US 62/301,572;20161.一种在正交的x维度和y维度上延伸的光波导，包括：
所述光波导的波导本体，所述波导本体沿x维度与多个LED元件联接；
至少一个光提取构件，所述至少一个光提取构件在x维度上延伸，用于从所述波导本体提取光；和
至少一组多个光提取构件，所述至少一组多个光提取构件在y维度上延伸，用于从所述波导本体提取光；
其中，所述至少一组多个光提取构件延伸所述波导本体的长度，并且将在x维度上延伸的所述至少一个光提取构件一分为二。


2.根据权利要求1所述的光波导，还包括：
用于将光引导到所述波导本体中的多个第一耦合腔，所述多个第一耦合腔设置在特定线的第一侧上；和用于将光引导到所述波导本体中的多个第二耦合腔，所述多个第二耦合腔设置在所述特定线的第二侧上，其中，所述多个第一耦合腔和所述多个第二耦合腔中的至少一者包括根据与所述特定线的距离而变化的尺寸；
其中，所述特定线将所述波导本体分割成第一部分和第二部分。


3.根据权利要求2所述的光波导，其中，多个第一和第二LED元件与所述多个第一耦合腔和所述多个第二耦合腔对准，用于将光耦合到所述波导本体中。


4.根据权利要求2所述的光波导，其中，所述第一部分和第二部分中的每个被第二特定线和第三特定线分割；并且
其中，所述多个第一耦合腔和所述多个第二耦合腔中的耦合腔中的每个耦合腔的尺寸根据与相应的第一部分和第二部分上的所述第二特定线和第三特定线的距离而变化。


5.根据权利要求2所述的光波导，还包括至少一个平面表面，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·袁，C·J·戈德斯坦，K·S·威尔考克斯，
申请(专利权)人：理想工业照明有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US