照明光管道接头的制作方法
【专利说明】照明光管道接头
【背景技术】
[0001] 可见光穿过建筑物的长距离传输可使用大镜内衬管道或者利用全内反射的较小 实心纤维。镜内衬管道具有这样的优点：横截面积大且数值孔径大（允许较大的通量，而聚 集较少），稳固且透光的传播介质（即空气）从而使得衰减较低且寿命较长，并且传输的每 单位光通量重量可能较低。
【发明内容】
[0002] 本公开提供一种镜内衬光管道中的照明光分路器的新型构造。具体来讲，本公开 讲述这样一种能力，其使用光转向器将穿过光管道行进的部分准直光分到两个不同的光管 道中，同时从每个光管道以及从公共的相交区域提取一部分光。在一些情况下，由于光转向 器的存在，相交区域的照明的视觉外观可看起来不一致，并且本公开提供一种照明光管道 分路器构造，该构造使在相交区域内的照明管道产生的输出均匀化。
[0003] 在一个方面，本公开提供一种照明光管道分路器，其包括：限定能够沿第一传播方 向传输光的光传输腔的第一光导管；限定第一光转向腔和垂直于第一传播方向的第二传播 方向的第二光导管；限定第二光转向腔和与第二传播方向平行且相反的第三传播方向的第 三光导管，第二光导管和第三光导管与第一光导管相交，使得光传输腔与第一光转向腔和 第二光转向腔在相交区域内相接；和设置为与第一传播方向成转向器角且平行于第二传播 方向和第三传播方向的光转向器，该光转向器能够反射在第一传播方向的准直角0内传 播的入射光以与相交区域的底表面相交。
[0004] 在另一个方面，本公开提供一种照明光管道分路器，其包括：限定能够沿第一传播 方向传输光的光传输腔的第一光导管；限定第一光转向腔的第二光导管；和限定第二光转 向腔的第三光导管，第二光导管和第三光导管与第一光导管相交，使得光传输腔与第一光 转向腔和第二光转向腔在相交区域内相接。该照明光管道分路器还包括光转向器，该光转 向器具有设置为与第一传播方向成第一转向器角的第一反射器；设置为与第一传播方向成 第二转向器角的第二反射器，第一反射器和第二反射器在第一边缘处相交；和第三反射器， 其垂直于第一反射器和第二反射器且与第一传播方向成第三转向器角，从而与相交区域的 底表面和第一边缘相交。在第一传播方向的准直角0内传播的与第一反射器相交的第一 光线被转向成在第二光导管中在第二传播方向的准直角9内传播的第二光线；在第一传 播方向的准直角9内传播的与第二反射器相交的第三光线被转向成在第三光导管中在第 三传播方向的准直角9内传播的第四光线；在第一传播方向的准直角9内传播的与第三 反射器相交的第五光线被转向成与相交区域的底表面相交的第六光线。
[0005] 上述
【发明内容】
并非旨在描述本公开所公开的每个公开的实施例或每种实施方式。 以下附图和【具体实施方式】更具体地举例说明示例性实施例。
【附图说明】
[0006] 整个说明书参考附图，在附图中，类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：
[0007] 图1示出光管道分路器的俯视横截面示意图；
[0008] 图2A示出被遮蔽的光管道分路器的透视示意图；
[0009] 图2B示出图2A的被遮蔽的光管道分路器沿图1的A-A'截面的横截面示意图；
[0010] 图3A示出照明的光管道分路器的透视示意图；
[0011] 图3B示出图3A的照明光管道分路器沿图1的A-A'截面的横截面示意图；
[0012] 图3C示出图3A的照明光管道分路器沿图1的A-A'截面的横截面示意图，该照明 光管道分路器具有来自顶部和底部两者的照明；
[0013] 附图不一定是按照比例绘制的。附图中使用的类似标号是指类似组件。然而，应 当理解，在给定附图中使用序号指示部件并非意图限制另一个附图中用相同序号标记的部 件。
【具体实施方式】
[0014] 本公开提供一种镜内衬光管道中的照明光分路器的新型构造。具体来讲，本公开 讲述这样一种能力，其使用光转向器将穿过光管道行进的部分准直光分到两个不同的光管 道中，同时从每个光管道以及从公共的相交区域提取一部分光。在一些情况下，由于光转向 器的存在，相交区域内的照明的视觉外观可看起来不一致，并且本公开提供一种照明光管 道分路器构造，该构造使在相交区域内的照明管道产生的输出均匀化。
[0015] 用于提取和分配来自光管道的光的技术和设备在例如以下专利中已有描述：名 称为LIGHTDUCTBEND(光管道弯头）的美国专利8, 251，527;名称为SWITCHABLELIGHT DUCTEXTRACTION(可转换的光管道提取）的专利公布US2012/0057350 ;名称为LIGHTDUCT TEEEXTRACT0R(光管道T形提取器）的专利公布W02012/138503;名称为LIGHTDUCTTEE SPLITTER(光管道T形分路器）的专利公布W02012/138595;以及2012年5月2日提交的 名称为RACKMOUNTEDLIGHT(支架安装的光）的美国专利申请61/641，405 (代理人档案号 69657US002)〇
[0016] 所描述的照明光管道分路器可整体应用于以"T"形构造相交的矩形光管道，诸如 在名称为LIGHTDUCTTEESPLITTER(光管道T形分路器）的PCT专利公布W02012/138595 中描述的那些。在一些情况下，可以从光管道的顶部和底部提取光，也可以从公共的相交区 域提取光。在一个具体实施例中，可通过使用效率非常高的镜来作为光管道内表面的内衬 (诸如得自3M公司（3MCompany)的Vikuiti?增强型镜面反射器（ESR)膜），使得光管道 提供最高效率。ESR膜可易于绕单个曲率轴线弯曲，诸如矩形横截面光管道中共用的曲率。
[0017] 在以下说明中参考附图，附图形成说明的一部分并且通过举例说明的方式示出。 应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，设想并可进行其它实施例。因此，以下 详细说明不被认为具有限制性意义。
[0018] 除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物 理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语"约"修饰。因此，除非有相反的说明，否则 在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域 技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性而变化。
[0019] 除非内容明确指定，否则本说明书和所附权利要求中使用的单数形式"一个"、"一 种"和"所述"涵盖了具有多个指代对象的实施例。除非本文内容以其他方式明确指出，否 则本说明书和所附权利要求中使用的术语"或"一般以包括"和/或"的意义使用。
[0020] 空间相关的术语包括但不限于"下面"、"上面"、"在...下面"、"在...之下"、 "在...之上"和"在顶部"，如果在本文中使用，则用于便于描述一个元件相对于另一个元 件的空间关系。除了图中描述的和本文所述的具体取向外，此类空间相关术语涵盖装置在 使用或操作时的不同取向。例如，如果图中所描绘的对象翻过来或翻转过来，那么先前描述 的在其他元件之下或下面的部分就在这些其他元件之上。
[0021] 如本文所用，例如当元件、组件或层描述为与另一元件、组件或层形成"一致界 面"，或在另一元件、组件或层"上"、"连接到"、"耦合到"或"接触"另一元件、组件或层，其意 为直接在...之上，直接连接到，直接耦合到或直接接触，或例如居间的元件、组件或层可 能在特定元件、组件或层之上，或连接到、親合到或接触特定元件、组件或层。例如当元件、 组件或层被称为"直接在另一元件上"、"直接连接到另一元件"、"直接与另一元件耦合"或 "直接与另一元件接触"时，则没有居间的元件、组件或层。
[0022] 在一个具体实施例中，由于光生成方法，注入光管道中的光是部分准直光。此部分 准直光通常可被描述为包括在锥内，所述锥具有在中心光传播方向的准直角0内的边界 光线。
[0023] 通常，注入光管道中的光的准直角0应该被限制为不大于约30度，或不大于约25 度，或不大于约20度，或者甚至不大于约15度。在一个具体实施例中，准直角0可为约 18. 4度。用于将光注入管道中的各种光学元件的精度会影响所得的准直角0。
[0024] 图1示出根据本公开一个方面的光管道分路器100的俯视横截面示意图。在一个 具体实施例中，光管道分路器1〇〇可被描述为光管道"T"形分路器，因为光管道以T形状相 交。光管道分路器100包括第一光导管110,其限定能够沿第一传播方向142传输输入光 140的光传输腔114。光管道分路器100还包括第二光导管120,其限定能够沿第二传播方 向152传输第二光150的第一光转向腔124。光管道分路器100还包括第三光导管180,其 限定能够沿第三传播方向162传输第三光160的第二光转向腔184。在一个具体实施例中， 第二光导管120和第三光导管180可包括具有相同横截面面积的管道，并且T形分路器可 围绕第一光导管110的中心轴线123对称。
[0025] 第二光导管120和第三光导管180与第一光导管110相交，使得光传输腔114和第 一光转向腔124和第二光转向腔184相接，并且形成由第一光导管110的输出横截面116、 第二光导管120的第一输入横截面126和第三光导管180的