光导系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光导系统（１），其包括中空的光导管（２）和光源（３），所述光源被置于将光从一端（４）导入到光导管（２）中的位置，光导管（２）具有导光壁，所述导光壁使得光在光导管（２）的空间中向其另一端（５）传播；在光导管（２）的空间中，至少有一个具有至少一个曲面的取光元件（６５０，６６０），其充当非透射的镜面或窄或宽散射反射器，所述弯曲的反射面被制成一定的形状，使得其反射的来自光源的光以能从光导管（２）射出的角度入射到光导管（２）的导光壁上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光导系统，更具体地讲，涉及一种具有特定的提取装置的中空光导系统。
技术介绍
光导系统是众所周知的，其基本上包括中空的管状结构，所述管状结构的内表面基本上是全内反射(例如参见US 4,260,220)。光线通过光导系统的第一端进入这种中空光导系统，经过一系列的连续反射在管状结构中传播，从而到达其对端。使用全内反射薄膜(或TIR薄膜，即为“全内反射”英文字的首字母简略词)而获得的中空光导系统尤其有效。例如，可从EP 02 25 123了解这些TIR薄膜，该文献对其特性进行了详细的描述；这些TIR薄膜的例子是那些可从3M公司(位于美国明尼苏达州的St.Paul)得到的商品名为3MTM“OpticalLighting Film”的薄膜。它们呈柔性的片状或网状，其表面具有一列平行的微结构，所述微结构实质上具有三角形的横截面，下文称为微棱镜；这些薄膜可制成管状，其中微棱镜相对于管子同轴定向并且面向朝外，以产生如US 4,805,984中所述的有效的光导系统。适合的元件，称为取光器，可插入到中空光导系统中，或者置于其内壁上，以控制在光导管中传播的一部分光的散射，从而使得一些光线偏转并以能使其从光导管中出射的角度入射到该光导系统的内壁上。因此，通过光导系统发出的光可更均匀地分布，即，光导管在照明时得到相对均匀的整体外观。例如，WO 02/23084公开了一种用于这样的光导灯的取光器，所述光导灯的有用表面—即在使用取光器时面对光导灯的发射面的表面—包括预先分布的散射点和互补分布的反射点。更具体而言，光导灯具有矩形的横截面，取光器基本上是扁平的，附着于光导管的内壁。EP 1 180 640公开一种用于光导灯的取光器，其具有散射面并旨在用来同轴地插入到光导灯的光导管中，其中，散射面相对于纵向方向至少部分倾斜，并使来自光入口端的光发散。取光器相对于纵向方向可按照对数、抛物线、椭圆或圆的曲线形状倾斜。US 6,285,814公开了一种光导照明器，其可能包括取光元件，所述取光元件的形式是固定到形成光导管的光学照明薄膜的内表面的漫反射材料薄板，或者是从散射光的壳体的内表面朝内径向地延伸的单独部件。这个文献还公开了这样的知识，当使用后一种取光元件时，尽管为了产生沿着照明器的长度适度均匀的光输出，光导管中的光量按照沿照明器的距离的函数而变化，但是取光元件的径向尺寸(即高度)或宽度也可能会按照沿照明器的距离的函数而变化。US 4,615,579公开了一种用于棱镜光导系统的照明器，并且教导了将凸透镜或更常用的反射镜与光导管轴不垂直且不在同一平面地放在照明器的端部上，以使到达照明器端部的光反射同时增大其发散角，从而沿照明器的长度的释放光的亮度保持恒定不变。US 4,850,665涉及一种用于控制从光导管中发射光的设备及其方法，其目的在于使光在选定的区域(与连续地沿光导管的给定的表面的长度相对的区域)并以相对于光导管的选定的角度方向从光导管中逃逸出，以实现内部照明应用的最佳利用率，并且具有最少的闪光。US 4,850,665具体地涉及一种内、外表面位于八面体中的光导系统，尤其涉及所述光导系统的一种优选情形，其中，相对于光发生折射的导管部分的内平面成90°的角度，使逃逸光从该光导管中逃逸出。US4,850,665描述了平面光反射元件的使用，所述反射元件精确地定位在光导管中，以便(i)使某一部分光无衰减地通过从而在沿光导管更远的区域进行处理，(ii)将其它光反射向选定的光导管壁部分，从而当光折射通过壁时，光就会以相对于光导管的选定角度方向从光导管中逃逸出。如其中所述，光以基本上准直光束的形式从光导管中发射出，所述准直光束将在被照射的表面上产生相对局部的照明。
技术实现思路
一种光导系统具有改进的取光装置，其允许更精确地控制由光导系统提供的亮度，并且其取光效率更大。本专利技术是基于这样的实现，该实现可通过在光导系统中设置取光元件来实现，所述的取光元件减少了光在被提取之前在光导管中经过的无效反射的次数，并且被构造成在要照射的表面上产生需要的亮度模式，而不是在其光导管自身的表面上产生均匀的亮度。本专利技术提供一种光导系统，其包括中空的光导管和光源，所述光源被置于将光从一端导入到光导管中的位置，光导管具有导光壁，所述导光壁使得光在光导管的空间中向其另一端传播；在光导管的空间中，至少有一个具有至少一个曲面的取光元件，所述曲面充当非透射的镜面或窄或宽散射反射器，所述弯曲的反射面被制成一定的形状，使得其反射的来自光源的光以能从光导管射出的角度入射到光导管的导光壁上。在根据本专利技术的光导系统中，选择弯曲的反光面的形状，以确保入射到其上的光被提取，并且在光导管的其它地方没有剩余的光可被提取。优选地，多个取光元件位于光导管的空间中，并且沿光导管的长度彼此间隔开，每个取光元件具有至少一个弯曲的反光面，其充当非透射的镜面或窄或宽散射反射器，所述弯曲的反射面被制成一定的形状，使得其反射的来自光源的光以能从光导管射出的角度入射到光导管的导光壁上。另外选择每个取光元件的弯曲的反光面的数目、形状和位置，以使光导系统在要照射的表面上能产生需要的亮度模式。具体而言，可调整每个取光元件，以将光导向要照射的表面上的位于取光元件在该表面上的“覆盖区”(即取光元件沿位于与光导管的轴垂直的平面上的直线在该表面上的投影)以外的区域，所以，例如，使一列间隔开的取光元件能对沿光导系统的长度的表面，甚至在取光元件之间的区域上，提供连续均匀的亮度。可以将每个弯曲的反射面的至少一个部分定形和/或定位成用于直接接收来自光源的光。另外，可以将至少一个弯曲的反射面定形和/或定位成接收从光导管的壁反射的光。在一个实施例中，取光元件包括至少两个彼此为镜像的曲反射面，该两个面的交接处位于包括光导管的纵轴的平面中。优选地，在远离光源的方向上，取光元件沿光导管的长度彼此非渐增地间隔开。另外或者作为一种选择，在远离光源的方向上，取光元件在光导管的横截面上具有非渐减的尺寸。有利地，每个弯曲的反射面相对于光导管的纵轴是非对称的。每个弯曲的反射面通常可能凹向面对光源的方向。每个弯曲的反射面可以是通过二次曲线或对数曲线绕其轴旋转而得到的三维面的一部分。在优选的实施例中，每个反射面是通过抛物线绕其轴旋转而得到的三维面一部分。优选地，每个弯曲的反射面的轴平行于光导系统的轴，自所述光导系统的轴朝光导管要照射的表面的方向间隔开。在一个实施例中，每个取光元件包括多对弯曲的反射面，这些对之间的交接处位于平行于光导管的纵轴和光导管要照射的表面的平面中。在这种情况下，优选地，成对的反光面的轴自一个平面向外偏离，并且朝要照射的表面的方向的偏离距离逐渐下降，所述平面通过光导管的轴并与光导管要照射的表面正交，同一对的反光面的轴在这个平面的两侧上偏离相同的距离。此外，优选地，成对的反光面的轴自一个平面偏离，并且朝要照射的表面的方向的偏离距离逐渐增大，所述平面通过光导管的轴并平行于光导管要照射的表面，同一对的反光面的轴以相同的距离偏离所述的平面。此外，成对的反光面的焦距朝光导管要照射的表面的方向下降。优选地，每个反射面是截取三维面的一半的非中心部分而得到的，所述三维面是通过逆着要照射的表面的方向将抛物线旋转而得到的。在一个实施例中，每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光导系统（１，１ａ），其包括中空的光导管（２）和光源（３，３ａ），所述光源被置于将光从一端（４）导入到光导管（２）中的位置，光导管（２）具有导光壁，所述导光壁使得光在光导管（２）的空间中向其另一端（５）传播；在光导管（２）的空间中，至少有一个具有至少一个曲面（３１－３６）的取光元件（６１０－６８０），所述曲面充当非透射的镜面或窄或宽散射反射器，该弯曲的反射面（３１－３６）被制成一定的形状，使得其反射的来自光源的光以能从光导管（２）射出的角度入射到光导管（２）的导光壁上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛塞拉M佩森蒂，路易吉塔索尼，
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]