照明系统的制作方法

本公开整体涉及包括光导的照明系统。

背景技术：

光纤可用于汽车、商业建筑物和其它结构上的线性照明应用。此类光纤可提供兼具美观和照明性的照明图案。

技术实现要素：

照明系统包括细长的光导，该细长的光导沿光导的长度方向在光导的相对的第一端面和第二端面之间延伸。该光导包括多个第一光提取器，该多个第一光提取器提取光，该光原本可沿垂直于长度方向的互相正交的侧向方向被限制在光导内并且主要通过全内反射在光导内沿光导的长度传播。第一光源设置在光导的第一端面处。由第一光源发射的光从第一端面进入光导，并且由第一光提取器从光导提取。由第一光提取器提取的光主要沿不同于长度方向的第一方向离开光导。第二光源沿光导的长度设置在第一端面和第二端面之间。由第二光源发射的光从光导的第一侧表面进入光导，并且沿不同于第一方向和长度方向的第二方向从光导的不同的第二侧表面离开光导。第一例表面和第二侧表面在第一端面和第二端面之间延伸。由第二光源发射的光在通过第一侧表面进入光导之前在第一平面中具有第一发散度，并且在从第二侧表面离开光导之后在第一平面中具有不同的第二发散度。

根据一些实施方案，照明系统包括细长的光导，该细长的光导沿光导的长度方向在光导的相对的第一端面和第二端面之间延伸，并且包括设置在第一端面和第二端面之间的至少一个第一光提取器和至少一个第二光提取器。光源沿光导的长度设置在第一端面和第二端面之间并且面向至少一个第二光提取器。由光源发射的第二光部分通过至少一个第二光提取器重新导向并且主要通过全内反射在光导内朝向第一端面和第二端面中的至少一个传播。传播的光由至少一个第一光提取器提取并且主要沿第一方向离开光导。由光源发射的第一光部分从光导的第一例表面进入光导并且主要沿不同的第二方向从光导的不同的第二侧表面离开光导而不穿过至少一个第二光提取器。

根据一些实施方案，照明系统包括被配置成安装在车辆上的结构。结构包括细长的光导，该细长的光导沿光导的长度方向在光导的相对的第一端面和第二端面之间延伸。该光导包括多个第一光提取器，该多个第一光提取器提取光，该光原本可沿垂直于长度方向的互相正交的侧向方向被限制在光导内并且主要通过全内反射在光导内沿光导的长度传播。第一光源设置在光导的第一端面处。由第一光源发射的光从第一端面进入光导并且由第一光提取器提取从而主要沿不同于长度方向的第一方向离开光导。第二光源沿光导的长度设置在第一端面和第二端面之间。由第二光源发射的光从光导的第一侧表面进入光导，并且沿不同于第一方向和长度方向的第二方向从光导的不同的第二侧表面离开光导。第一侧表面和第二侧表面在第一端面和第二端面之间延伸。由第二光源发射的光在通过第一侧表面进入光导之前在第一平面中具有第一发散度，并且在从第二侧表面离开光导之后在第一平面中具有不同的第二发散度。

本申请的这些方面和其他方面从下面的详细描述将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上面的总结理解为是对所要求保护的主题的限制，该主题仅仅由所附权利要求限定。

附图说明

图1是根据一些实施方案的照明系统的透视图；

图2A是图1的照明系统的剖视图；

图2B示出了从图2A的光导发出的光之间的角度关系；

图2C示出了根据一些实施方案的图1的光导的提取特征；

图3A至图3G示出了根据各种实施方案的光导的横截面轮廓；

图4A和图4B示出了离开根据一些实施方案的光导的光的发散；

图5和图6分别示出了根据一些实施方案的照明系统的侧视图和剖视图；

图7A是包括设置在根据一些实施方案的光导的相对边缘处的光源的照明系统的透视图；

图7B是图7A的照明系统的剖视图；并且

图8A和图8B概略地示出了根据一些实施方案的车辆照明系统。

图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一图中用相同数字标记的部件。

具体实施方式

在诸如照明步行辅助、照明车顶行李架和/或用于轿车、卡车和/或运动型多用途车的照明车厢导轨的一些应用中，从光纤发射的光可用于对地面和/或车辆的部分进行照明。对于这些应用，消费者想要具有功能完善的照明系统，该照明系统提供由此进行查看的充分的照明并且还具有可包括重点照明的吸引人的外观。在一些照明系统实现方式中，仅沿光导的边缘取向的具有照明装置的光源的使用需要设计折衷，并且可能无法同时提供最佳的功能性照明和最佳的重点照明。此外，在此类照明系统实现方式中，单独控制功能性照明和重点照明的强度和/或操作可能是复杂的。

本文所公开的一些实施方案涉及照明系统，该照明系统包括沿光导的侧面取向的光源。光导包括第一光提取器和第二光提取器。第二光提取器主要通过全内反射将进入光导的光的第二部分从光源朝向光导的一个或两个端面重新导向。传播的光通过第一光提取器提取并且主要沿第一方向离开光导。进入光导的由光源发射的光的第一部分主要沿不同的第二方向离开光导，而不穿过第二光提取器。沿第一方向发射的光可用于提供重点照明，并且沿第二方向发射的光可用于根据一些实现方式提供功能性照明。

本文所公开的一些实施方案涉及包括至少两个不同取向的光源的照明系统，至少一个光源在光导的边缘处取向，并且至少一个光源在光导的侧面处取向。照明系统被配置成使得第一源主要提供重点照明，并且第二光源主要提供功能性照明。功能性照明可由沿着光导的侧面取向和/或从观察者的角度看安装在光导后面的光源提供。从侧面取向的光源发射的光可穿过光导，并且在一些实施方案中，可在发散时通过光导的出射面(例如，倒圆的出射面)在一些平面中准直，或者不在其它平面中准直。由于光导材料几乎没有吸收由侧面取向的光源发射的光，因此可能实现这种光的高功能效率。重点照明由至少一个光源提供，该光源将光从光导的一端注入光导中。来自从光导端部注入光的一个或多个光源的光通过全内反射传播通过光导，并且然后通过限定在光导的表面上的重点特征提取。根据各种实施方案的一些方面，可以通过不同的观察方向、操作和/或强度单独控制功能性和重点照明。

现转到图1，照明系统1000提供根据一些实施方案的功能性和重点照明。图1提供了照明系统1000的透视图并且图2A提供了照明系统1000的剖视图。照明系统1000包括细长的光导100，该细长的光导100沿光导100的长度方向Z在相对的第一端面102和第二端面104之间延伸。在各种实施方案中，光导可以是非平面光导和/或可沿长度方向Z具有各种横截面轮廓，如图3A至图3G所示。图3A示出了具有浑圆横截面轮廓的光导301a；图3B示出了具有圆形横截面轮廓的光导301b；图3C示出了具有椭圆形横截面轮廓的光导301c；并且图3D示出了具有蘑菇形横截面轮廓的光导301d。在一些实施方案中，光导301e的横截面轮廓可以是如图3E所示的多边形。图3F示出了具有正方形横截面轮廓的光导301f，并且图3G示出了具有矩形横截面轮廓的光导301g。

光导100包括多个第一光提取器110，该多个第一光提取器110被配置成提取原本可沿垂直于长度方向Z的互相正交的侧向方向X、Y限制在光导100内的光。限制在光导100内的光主要通过全内反射在光导100内沿光导100的长度传播。根据各种实现方式，如图2C所示，第一光提取器中的至少一些可以是形成在光导100的外表面101上的突出部110b和/或第一光提取器中的至少一些可以是形成在光导100的外表面101中的凹口110c。

至少一个第一光源120设置在光导100的第一端面102处。由第一光源120发射的光122从第一端面102进入光导100并且被第一光提取器110提取。光122主要沿不同于长度方向Z的第一方向124离开光导100。如图2A所示，沿第一方向124离开光导100的光可以朝向观察者199。沿第一方向124离开光导100的光可提供相对低照明度的重点照明，该重点照明是装饰性地而不是功能性地照明表面。根据一些任选的方面，重点照明可包括重点特征，该重点特征包括字词、设计和徽标中的一者或多者。

至少一个第二光源130沿光导100的长度设置在光导100的第一端面102和第二端面104之间。由第二光源130发射的光132从光导100的第一侧表面106进入光导100，并且沿着不同于第一方向124和长度方向Z中任一者的第二方向134从光导100的不同的第二侧表面108离开光导100。第一例表面106和第二侧表面108在第一端面102和第二端面104之间延伸。如图2B所示，第一方向124和第二方向134之间的角度172可以例如在约20度至约100度的范围内。

沿第二方向134离开光导100的光可提供相对高照明度的功能性照明。如图2A所示，在诸如汽车上的踏板和/或车顶行李架照明的一些实施方案中，沿第二方向134离开光导100的光从观察者199的角度看可照明地面或其它表面198。在一些实施方案中，沿方向124从光导100发射的光的强度可以小于沿第二方向134离开光导100的光的强度的20％、15％、10％或甚至5％。

第一光源120和/或第二光源130可包括一个或多个任何合适类型的发光装置，诸如例如发光二极管、基于灯丝的灯泡和/或白炽灯。在一些实现方式中，第一光源120可发射与由第二光源130发射的光不同颜色的光。在一些实施方案中，第一光源120和第二光源130中的一者或两者可以是成像光源，使得第一光源和/或第二光源投射图像，例如，徽标、设计或字词的图像。在第二光源130是成像光源的一些实现方式中，图像可例如投射到地面或其它表面上。在第一光源120是成像光源的一些实现方式中，图像可例如朝向观察者投射。

如图4A所示，在通过第一侧表面106进入光导100之前，由第二光源130发射的光132在基本上对分光导100的第一平面140中具有第一发散度θ1。在从第二侧表面108离开光导100之后，光在第一平面140中具有不同的第二发散度θ2。第一发散度可以比第二发散度小例如至少10度、或至少20度。

如图所示，通过比较图4A的侧视图和图4B的剖视图，光导100可被配置成使得离开光导100的来自第二光源130的光可在沿第一平面140(xz平面)发散时在xy平面中基本上准直。在一些实施方案中，光导100的形状可被配置成使进入光导的光准直，使得在不同于平面140的平面(例如，正交平面)中离开光导的光在正交平面中基本上准直。

在一些实施方案中，如上所述，照明系统可包括第一光源和第二光源。在一些实施方案中，照明系统可仅包括第一、边缘取向的光源或仅包括第二、侧面取向的光源。在任何这些实施方案中，照明系统可包括提取特征，该提取特征被配置成从第一、边缘取向的光源或第二、侧面取向的光源发射的光提取重点照明和/或功能性照明。

在一些实施方案中，由图5和图6所示，只有第二、侧面取向的光源结合合适的提取特征110、160可用于同时提供第一光部分(例如，沿第一方向124的重点照明)和第二光部分(例如，沿第二方向134的功能性照明)。

图5和图6分别示出了根据一些实施方案的照明系统2000的侧视图和剖视图。照明系统2000包括第一光提取器110和设置在光导100的第一例表面106和第二侧表面108中的至少一个中的至少一个第二光提取器160。至少一个第二光提取器160设置在第一例表面106或第二侧表面108上，使得光源130面向至少一个第二光提取器160。

第一光提取器110包括第一组150第一光提取器110。如图5和图6所示，由光源130发射且从第一侧表面106进入光导100的光的第一部分162可在穿过该组150第一光提取器110中的至少一个第一光提取器110a之后从第二侧表面108离开光导100。由光源130发射的第一光部分162可沿第二方向134离开光导100而不穿过至少一个第二光提取器160。

在一些实施方案中，如图5和图6所示，由光源130发射的第二光部分164通过至少一个第二光提取器160重新导向，重新导向的第二光部分165主要通过全内反射在光导100内朝向第一端面102和第二端面104中的至少一个传播。传播的光165通过第一光提取器110d提取并且沿第一方向124从光导100发出。

根据一些实施方案，照明系统还可包括设置在光导的第二端面处的第三光源。图7A和7B示出了照明系统3000的透视图和剖视图，该照明系统3000在许多方面类似于图1-图4所示的照明系统1000，其中类似的附图标号是指类似的特征。由第三光源170发射的光172从第二端面104进入光导100，被第一光提取器110提取，并且主要沿第一方向124离开光导100。在例如其中光导相对较长的一些实现方式中，在光导的两个边缘处具有边缘取向的第一光源有利于沿光导的更一致的照明。还应了解，沿着光导的侧面设置的一个或多于一个侧面取向的光源可用于提供功能性照明。

图8A和图8B示出了根据一些实施方案的用于车辆的照明系统4000。图8A示出了包括照明车顶行李架和照明踏板或步行辅助中的一者或两者的车辆801。图8B示出了包括照明车厢导轨的卡车802。例如，如图所示且如先前所论述的照明系统1000、2000、3000中的任何一个可用作车辆照明系统4000。参见图8A，沿第二方向134发射的光可对地面进行照明。参见图8B，沿第二方向134发射的光可对地面和/或车厢的内部进行照明。

参考图1和图2A的照明系统1000，例如，控制器810可被配置成控制边缘取向的第一光源120和侧面取向的第二光源130两者中的一者的操作。根据一些配置，控制器810可被配置成单独控制第一光源120和第二光源130的操作。例如，控制器810可被配置成单独控制第一光源120和第二光源130两者中的一者的开/关状态和/或强度。

控制器810的至少一部分可设置在车辆远程密钥卡中，该车辆遥控钥匙还控制门和/或后备箱锁和/或其它车辆特征。在一些实现方式中，通过按压遥控钥匙上的按钮以使第一光源120和第二光源130中的一者或两者闪烁，从而提供用于在停车场中定位车辆的信标，驾驶者可访问控制器810。在一些实现方式中，控制器710可被配置成在车辆处于具体模式(例如，驾驶模式)时自动和/或基于命令减小由第一光源120和/或第二光源130发射的光。

本文所公开的项目包括：

项目1.一种照明系统，包括：

细长的光导，该细长的光导沿该光导的长度方向在该光导的相对的第一端面和第二端面之间延伸，并且包括多个第一光提取器，该多个第一光提取器提取光，该光原本可沿垂直于该长度方向的互相正交的侧向方向被限制在该光导内并且主要通过全内反射在该光导内沿该光导的该长度传播；

至少一个第一光源，该至少一个第一光源设置在该光导的该第一端面处，由该第一光源发射的光从该第一端面进入该光导并且由该第一光提取器提取从而主要沿不同于该长度方向的第一方向离开该光导；以及

至少一个第二光源，该至少一个第二光源沿该光导的该长度设置在该第一端面和该第二端面之间，由该第二光源发射的光从该光导的第一侧表面进入该光导并且沿不同于该第一方向和该长度方向的第二方向从该光导的不同的第二侧表面离开该光导，该第一侧表面和该第二侧表面在该第一端面和该第二端面之间延伸，由该第二光源发射的光在通过该第一例表面进入该光导之前在第一平面中具有第一发散度，并且在从该第二侧表面离开该光导之后在该第一平面中具有不同的第二发散度。

项目2.根据项目1所述的照明系统，其中该多个第一光提取器中的至少第一组该第一光提取器设置在该第一例表面和该第二侧表面中的至少一个中，使得由该第二光源发射且从该第一例表面进入该光导的光在穿过该第一组第一光提取器中的至少一个第一光提取器之后从该第二侧表面离开该光导。

项目3.根据项目1至项目2中任一项所述的照明系统，还包括至少一个第二光提取器，该至少一个第二光提取器设置在该第一侧表面或该第二侧表面上，使得由该第二光源发射的第一光部分从该第一侧表面进入该光导并且从该第二侧表面离开该光导而不穿过该至少一个第二光提取器，并且由该第二光源发射的不同的第二光部分通过该至少一个第二光提取器重新导向，该重新导向的第二光部分主要通过全内反射在该光导内朝向该第一端面和该第二端面中的至少一个传播。

项目4.根据项目1至项目3中任一项所述的照明系统，其中该光导是非平面的。

项目5.根据项目1至项目4中任一项所述的照明系统，其中该多个第一光提取器中的至少一些该第一光提取器是形成在该光导的外表面上的突出部。

项目6.根据项目1至项目5中任一项所述的照明系统，其中该多个第一光提取器中的至少一些该第一光提取器是形成在该光导的外表面中的凹口。

项目7.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，其中该光导沿该长度方向具有浑圆横截面轮廓。

项目8.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，其中该光导沿该长度方向具有圆形横截面轮廓。

项目9.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，其中该光导沿该长度方向具有椭圆形横截面轮廓。

项目10.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，其中该光导沿该长度方向具有蘑菇形横截面轮廓。

项目11.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，其中该光导沿该长度方向具有多边形横截面轮廓。

项目12.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，其中该光导沿该长度方向具有矩形横截面轮廓。

项目13.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，其中该光导沿该长度方向具有正方形横截面轮廓。

项目14.根据项目1至项目6中任一项所述的照明系统，还包括第三光源，该第三光源设置在该光导的该第二端面处，由该第三光源发射的光从该第二端面进入该光导并且由该第一光提取器提取从而主要沿该第一方向离开该光导。

项目15.根据项目1至项目14中任一项所述的照明系统，其中该第一光源和该第二光源中的至少一个包括发光二极管、基于灯丝的灯泡和白炽灯中的一者或多者。

项目16.根据项目1至项目15中任一项所述的照明系统，其中该第一方向和该第二方向之间的角度在约20度至约100度的范围内。

项目17.根据项目1至项目16中任一项所述的照明系统，其中该第一平面基本上对分该光导。

项目18.根据项目1至项目17中任一项所述的照明系统，其中该第一发散度比该第二发散度小至少10度。

项目19.根据项目1至项目17中任一项所述的照明系统，其中该第一发散度比该第二发散度小至少20度。

项目20.根据项目1至项目19中任一项所述的照明系统，其中在通过该第一例表面进入该光导之前在第一平面中具有该第一发散度并且在从该第二侧表面离开该光导之后在该第一平面中具有该不同的第二发散度的由该第二光源发射的光通过该光导在除该第一平面外的对分该光导的平面中基本上准直。

项目21.根据项目1至项目20中任一项所述的照明系统，其中该第一光源发射具有第一颜色的光，并且该第二光源发射具有不同的第二颜色的光。

项目22.根据项目1至项目21中任一项所述的照明系统，其中该第一光源和该第二光源中的至少一个投射图像。

项目23.根据项目1至项目22中任一项所述的照明系统，其中沿该第一方向发射的光的强度小于沿该第二方向发射的光的强度的20％。

项目24.根据项目1至项目23中任一项所述的照明系统，还包括控制器，该控制器被配置成控制该第一光源和该第二光源中的至少一个的操作。

项目25.根据项目1至项目24中任一项所述的照明系统，其中该控制器被配置成单独控制该第一光源和该第二光源的操作。

项目26.一种照明系统，包括：

细长的光导，该细长的光导沿该光导的长度方向在该光导的相对的第一端面和第二端面之间延伸，并且包括设置在该第一端面和该第二端面之间的至少一个第一光提取器和至少一个第二光提取器；

光源，该光源沿该光导的该长度设置在该第一端面和该第二端面之间并且面向该至少一个第二光提取器，由该光源发射的第二光部分通过该至少一个第二光提取器重新导向并且主要通过全内反射在该光导内朝向该第一端面和该第二端面中的至少一个传播，该传播的光由该至少一个第一光提取器提取并且主要沿第一方向离开该光导，由该光源发射的第一光部分从该光导的第一例表面进入该光导并且主要沿不同的第二方向从该光导的不同的第二侧表面离开该光导而不穿过该至少一个第二光提取器。

项目27.根据项目26所述的照明系统，其中该第二光部分在离开该光导之前穿过该至少一个第一光提取器。

项目28.一种用于车辆的照明系统，包括：

结构，该结构被配置成安装到该车辆，该结构包括：

细长的光导，该细长的光导沿该光导的长度方向在该光导的相对的第一端面和第二端面之间延伸，并且包括多个第一光提取器，该多个第一光提取器提取光，该光原本可沿垂直于该长度方向的互相正交的侧向方向限制在该光导内并且主要通过全内反射在该光导内沿该光导的该长度传播；

至少一个第一光源，该至少一个第一光源设置在该光导的该第一端面处，由该第一光源发射的光从该第一端面进入该光导并且由该第一光提取器提取从而主要沿不同于该长度方向的第一方向离开该光导；以及

至少一个第二光源，该至少一个第二光源沿该光导的该长度设置在该第一端面和该第二端面之间，由该第二光源发射的光从该光导的第一侧表面进入该光导并且沿不同于该第一方向和该长度方向的第二方向从该光导的不同的第二侧表面离开该光导，该第一例表面和该第二侧表面在该第一端面和该第二端面之间延伸，由该第二光源发射的光在通过该第一例表面进入该光导之前在第一平面中具有第一发散度，并且在从该第二侧表面离开该光导之后在该第一平面中具有不同的第二发散度。

项目29.根据项目28所述的车辆照明系统，其中该结构包括车顶行李架、踏板、步行辅助或车厢导轨。

项目30.根据项目28至项目29中任一项所述的车辆照明系统，其中沿该第二方向发射的光对地面进行照明。

项目31.根据项目28至项目30中任一项所述的车辆照明系统，其中沿该第二方向发射的该光对该车辆的车厢进行照明。

项目32.根据项目28至项目31中任一项所述的车辆照明系统，还包括控制器，该控制器被配置成控制该第一光源和该第二光源的开/关状态和强度中的一者或两者。

项目33.根据项目32所述的车辆照明系统，其中该控制器的至少一部分设置在车辆遥控钥匙中。

项目34.根据项目32所述的车辆照明系统，其中该控制器被配置成在该车辆处于驾驶模式时自动减小由该第二光源发射的光的强度。

项目35.根据项目32所述的车辆照明系统，其中该控制器被配置成单独控制该第一光源和该第二光源的操作。

项目36.根据项目32所述的车辆照明系统，其中控制器被配置成致使该第一光源和该第二光源中的至少一个开始和停止闪光。

该发明的各种修改和更改对于本领域中的技术人员将是显而易见的，并且应当理解，该公开的范围不限于本文所阐述的例示性实施方案。例如，读者应当认为一个公开的实施方案中的特征部也可应用于所有其他公开的实施方案，除非另外指明。