将光耦合到透明板的系统和方法技术方案

将光耦合到透明板的系统和方法。该系统包括光源和光学地耦合到光源的光扩散光纤。光扩散光纤具有内芯、覆层和一定长度，内芯的至少一部分包括随机布置的孔穴，孔穴构造成提供沿着至少一部分长度从内芯发出并到所述覆层外并进入透明板的基本上连续的光发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】。该系统包括光源和光学地耦合到光源的光扩散光纤。光扩散光纤具有内芯、覆层和一定长度，内芯的至少一部分包括随机布置的孔穴，孔穴构造成提供沿着至少一部分长度从内芯发出并到所述覆层外并进入透明板的基本上连续的光发射。【专利说明】相关申请的交互引用本申请要求对以下专利申请的优先权益:2011年4月26日提交的美国申请序列号第13/094，221号以及2011年10月10日提交的美国申请序列号第13/269，733号，本文依赖于它们的内容，并以参见方式引入它们的全部内容。
本专利技术总地涉及将光耦合到光学介质内，具体来说，涉及将光耦合到透明板内的系统和方法。
技术介绍
使用平面显示器的各种电子设备日益增多。这种设备的范围可从最大的平面电视机到手机那样最小的手持设备。在某些类型的平面显示器中，光源提供观看显示器所需的光亮。例如，在某一种液晶显示器中，可编址的液晶显示器结构是用光源背后照射的，并在该结构的各侧上使用正交偏光镜。其它类型的平面显示器是反射型显示器(例如，反射型液晶显示器)，其操作起来不用背光，或不用外部光源，而是使用环境光。尽管使用环境光的反射型显示器对于某些应用(例如，所谓的电子书的应用)是吸引人的，但这些显示器在黑暗环境中不能发挥功能且需要有外部光源。然而，外部光源最好构造成能使显示器保持紧凑性，同时还提供足够均匀性和亮度的光以使显示器清晰可读。
技术实现思路
本专利技术的一实施例是将光I禹合到透明板内的系统。该系统包括发光的光源和光扩散光纤。该光扩散光纤光学地耦合到光源，并邻近透明板布置。光扩散光纤具有内芯、覆层和一长度。内芯包括随机布置的孔穴，孔穴构造成提供从内芯发出并到覆层外并进入透明板的基本上连续的光发射。本专利技术的另一实施例是将光耦合到具有边缘和表面的透明板的系统。该系统包括发光的光源，并还包括至少一个光扩散光纤，该光扩散光纤光学地耦合到光源。至少一个光扩散光纤具有内芯、覆层和一长度。内芯的至少一部分包括随机布置的孔穴，孔穴构造成沿长度的至少一部分提供从内芯发出并到覆层外并进入透明板的基本上连续的光发射。该系统还包括透明板，让至少一个光纤的所述部分布置在透明板的边缘和表面中的至少一个附近，以使来自该光纤部分的光进入透明板。本专利技术的另一实施例是将光耦合到具有边缘和表面的透明板的方法。该方法包括将至少一个光扩散光纤的至少一部分设置在透明板的边缘和表面中的至少一个附近。该至少一个光扩散光纤具有内芯、覆层和一长度。内芯的至少一部分包括随机布置的孔穴，孔穴构造成沿光扩散光纤长度的至少一部分提供从内芯发出并到覆层外并进入透明板的基本上连续的光发射。该方法还包括沿着至少一个光扩散光纤送出光，以使来自光扩散光纤的该部分的光进入透明板。其它附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述，且部分地将会使本
内技术人员从该描述中容易地明白，或通过实践文中所述的内容得以认识，文中所述内容包括以下的详细描述、权利要求书以及附图。应该理解到，以上的一般性描述和以下的详细描述提供了各种实施例，这些实施例旨在提供为理解权利要求书的特性和特征所需的概述或框架。纳入的附图是提供对本专利技术的进一步理解，将附图纳入本说明书，并构成本说明书的一部分。附图示出了各种实施例，它们连同描述部分一起用来解释原理和操作。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术的光耦合的光学系统实例的俯视图；图2是图1的光耦合的光学系统的立体图；图3A是光散射光纤实例的剖视图，其包括中心内芯部分(内芯)的详细剖视图；图3B和图3C是具有不同内芯和覆层几何形的光扩散光纤实例的横截面照片；图3D类似于图3A，示出光扩散光纤的另一示例的实施例，其包括光散射材料的外层；图4A是散射光强度Is(z)的曲线图，其是沿着示例光扩散光纤从耦合点到终端的距离z的函数，示出由于散射损耗造成的散射光强度的下降；图4B是从光扩散光纤发出的理想的散射光强度Is (z)的示意曲线图，示出作为距离z函数的散射光要求的恒定光强度1tst ；图5A是透明板边缘部分和可操作地布置在透明板附近的光扩散光纤的放大的剖视图(X-Y面)；图5B类似于图5A，并还包括反射件，其可操作地相对于光扩散光纤布置成使至少一部分否则未耦合到透明板的散射光耦合到透明板；图5C类似于图5A，并还包括折射率匹配材料，其设置在光扩散光纤和透明板之间，以使散射光行进穿过该折射率匹配材料；图5D类似于图5B，并示出一示例的实施例，其中，折射率匹配材料用来支承光扩散光纤和反射件；图5E类似于图5C，并示出一示例的实施例，其中，沿着光纤的至少一部分长度从光扩散光纤除去一部分覆层，以形成覆层间隙，用折射率匹配材料填充该覆层间隙；图5F类似于图5D，并示出一示例的实施例，其中，光扩散光纤包括用折射率匹配材料填充的覆层间隙；图5G类似于图5A，并示出一示例的实施例，其中，折射率匹配材料呈施加到透明板边缘上的粘结带的形式；图5H类似于图5G，并还包括反射件，反射件可操作地直接设置在覆层的一部分上;图51和图5J类似于图5G，并示出示例的实施例，其包括支承件，支承件构造成相对于透明板支承光扩散光纤；图5K类似于图5G，除了折射率匹配的粘结带和光扩散光纤驻留在透明板顶表面附近；图5L类似于图5K,使折射率匹配材料支承光扩散光纤和可操作地布置的反射件；图5M类似于图5K，并示出多个粘结到透明板顶表面的多个光扩散光纤；图5N类似于图5L，除了没有反射件，光扩散光纤具有覆层间隙；图50类似于图5K，并示出多个如图5M中那样构造的多个光扩散光纤，它们粘结到透明板的顶表面；图6A类似于图1，并示出一示例的实施例，其中，折射率匹配材料具有折射率n2(l(l，该折射率随沿着光扩散光纤的距离z变化而变化；图6B是折射率匹配材料的折射率n2TO相对于沿着光扩散光纤的距离z的示例曲线图；图6C和图6D类似于图6A，并示出一示例的实施例，其中，折射率匹配材料的厚度随沿着光扩散光纤的距离z而变化；图6E类似于图6A，并示出一示例的实施例，其中，光扩散光纤光学地耦合到两个光源；图6F类似于图6A，并示出一示例的实施例，其中，折射率匹配材料(为便于观察，用剖面线显示)不是连续的，而是设置在光扩散光纤和透明板之间的分散部位处的分散的部分内；图7A类似于图6A，并示出一示例的实施例，其中，光扩散光纤包括弯头，该弯头允许光纤位于透明板的两个边缘附近；图7B类似于图7A，并示出一示例的实施例，其使用沿着透明板不同边缘的多个光扩散光纤；图7C类似于图7B，并示出一示例的实施例，其中，非光扩散光纤的端部聚在一起形成光纤束；图7D示出类似于图7C的实施例，其中，三个光扩散光纤和一个非光扩散光纤聚合形成光纤束，且其中四个光扩散光纤位于透明板的相应边缘附近；以及图8是示例的平面器件的分解立体图，其包括本专利技术的光耦合系统。【具体实施方式】现详细参照本专利技术的实施例，这些实施例的示例显示在各附图中。只要可能的话，相同的附图标记用来表示相同的部件或零件。作为参照，在某些附图中显示了笛卡尔坐标。图1是根据本专利技术的光耦合的光学系统(简称“系统”)10实例的俯视图。图2是图1的光耦合的光学系统的立体图。该系统10 —般地包括透明板20、可操作地邻近透明板设置的光扩散光纤50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：S·L·洛谷诺夫，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：
国别省市：