专利名称:用于机舱内的辅助照明系统的纤维光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机舱内的辅助照明系统的纤维光学装置。
背景技术：
在飞机、尤其是大型飞机的客舱中，辅助照明系统以不同的实施形式实现，它与主照明装置如环境灯或阅读灯不同仅仅用于功能上及装饰上的目的。在此，辅助照明装置一方面包括装饰性的内空间元件、标识、符号、商标、标记以及平面灯指示装置的单个元件的点照明例如用于在舱顶上风格化的星空或其他顶篷装饰及墙装饰。另一方面，这些辅助照明装置用作符号及形状、例如座号的平面的后效应照明，或用作用于强调边缘标记或路标的线状照明，例如在地面导向系统中用于表征逃生路线。为此，由于机舱中暗的环境亮度，具有低的发射光强度的照明系统就足够。
在公知的辅助照明系统中，或是使用单个的LED作为点照明装置，或是使用LED组作为线状光源。替代地，可例如使用由LED照明的塑料纤维系统。通过该系统将实现用于例如强调边缘或表征逃生路线的线状照明或用于例如从后面照亮座号的平面照明或舱顶上的大面积的“气氛灯光”。
在飞机制造中对于必需的、在例如用于铺设电缆或支架的后壁安装时的安装空间的优化以及对于照明单元的防火及火焰特性和舱罩中导电的供电导线的要求越来越多地导致，某些材料或发射光技术对于在飞机制造中使用是有危险的，并且不允许安装。附加的安全措施例如接片导向由特定的塑料材料制成的导电电缆或导线以及LED在灯座或支架上的可靠固定使得机舱中的后壁安装费事并且成本高。
塑料光导体由于其通常具有1mm的纤维直径的单个纤维结构以及由此在不利的安装状况下受限的弯曲半径仅可受限地使用在机舱中，因为在机舱中后壁安装时缺少对于最佳的光线分配及光导所需的空间。
尤其是塑料光导体与飞机防火标准的要求(例如JAR25.869(a)(4))不一致，由此对于飞机制造中替代的辅助照明系统可带来功能上及经济上的限制。
发明内容本发明的任务在于，克服现有技术的缺点，尤其是提供一种成本低廉的、用于机舱中的辅助内照明的装置，它不仅满足防火技术的规定而且对于导线走向、灯光装配以及光源仅需小的安装空间，并且还可简单及可靠地安装在舱壁中或舱壁后。
通过权利要求
1的特征提供了一种解决方案。由从属权利要求
说明了本发明的实施形式。
根据本发明，提出了一种纤维光学装置，用于在功能上及装饰上照亮机舱的内部，它具有至少一个中心光源及至少一个纤维光学光导体系统，后者具有用于将光从光源导到照明位置的光导体，其中，光导体在光入射侧集成为一个与光源相关联的光接收面，并且光导体具有至少一个玻璃纤维束，其玻璃纤维用光出射侧的端部构成一个光出射面，并且该光出射面被预成形为点状灯、线状灯或面状灯。
本发明的优点是，可降低机舱中启动的耗电的光源的数量，因为多个照明位置可由一个中心光源负责，其中，该中心光源可在机舱外部设置在飞机的受特别保护的区域中。由此，在取消舱罩中的很大一部分导电的电缆，它们需要特别的、技术上的防火措施。因为光导体在其周围环境中无电磁作用，并且由此在邻近的导电电缆上不产生电磁影响，所以光导体可布置在机舱的壁罩区域内的任意位置上。
光以有利的方式在机舱的照明位置上不发热地辐射，由此可取消对于在照明位置上的光产生方面的特别的防火措施。
通过本发明的装置可简单、成本低廉及节省空间地实现点状、线状或面状的照明系统——例如用于强调边缘或表征逃生路线、从后面照明座号——或舱顶上大面积的“气氛灯光”的单个元件。使用根据本发明的装置还能在后壁安装时优化安装时优化安装空间。如果优化分布照明位置，可节省空间地相应布置光导体。
为此，本发明考虑，玻璃纤维在光出射侧的端部上压制成一个光导棒或一个光板或交织成一个织物。由此以有利的方式可实现，光出射面适配预设的光效应通过平面的光出射可以以简单的方式实现后照明，它通过光板及光织物实现。侧光纤维可实现例如在道路或台阶标记中通常的线状照明。
为此，本发明考虑，在光出射侧的端部上的玻璃纤维具有侧向发射的特性。由此在照明位置上实现线状或平面状的光出射。在此，光出射均匀地通过光导体的各个玻璃纤维的侧面进行。在光导体的端部被压制或交织的情况下，由此可加强平面状的照明效应。
具体实施方式由此，可找到这样一种有利的实施形式，即，玻璃纤维具有30μm与100μm之间范围内的直径，优选53μm。这些玻璃纤维以及由它们制成的光导体具有高的柔性，因为通过它们可实现小的弯曲半径。该光导体可以简单及成本低廉的方式设置，由此在利用存在的安装空间的情况下实现高的优化。
此外，根据本发明考虑，光导体在光出射侧的端部具有一个承载板，玻璃纤维端部平面分布地设置在该承载板上。
被证明有利的是，玻璃纤维束具有0.5-3.0mm、优选1.0mm的直径；在制造技术中，在一个玻璃纤维束中有利地使用280个分别具有0.53μm直径的玻璃纤维得到大约1mm的光导体粗度。
此外，被证明有利的是，玻璃纤维束用由玻璃和/或凯夫拉尔制成的线卷绕。该卷绕使得玻璃纤维集合为一个玻璃纤维束，并且另一卷绕用作保护套。
相对于卷绕代替或附加地，可能的是，玻璃纤维束具有一个由玻璃织物、优选由玻璃线网(Glasseidengeflecht)制成的保护套。当安装及维护时，该保护套用于保护光导体免于机械地损坏，尤其是最佳地保护玻璃纤维免于折断。
在此，进一步考虑，光导体具有2.0mm的总直径，优选具有一个+/-0.2mm的最大公差值.
本发明的装置的另一实施形式通过以下方式提供，即，光导体具有至少一个单端部套管，玻璃纤维束在向着光出射面固定的光出射侧的端部被固定地安装在该单端部套管中，玻璃纤维束在装配位置中光出射面设置在机舱中照明位置上。该单端部套管被松弛地设置在光导体上。在装配时，玻璃纤维的端部与单端部套管卷边连接，使得光出射面在照明位置上卡接在单端部套管中，从而光出射面以所希望的方式及离光入射面以所希望的距离设置在照明位置上。在此，可能的是，单端部套管不仅将玻璃纤维集合到一个光出射面，而且将光导体的端部固定在照明位置上。
此外，本发明包括一种纤维光学装置，用于在功能上及装饰上照明机舱的内部，它具有至少一个中心光源及至少一个纤维光学的光导体系统，后者具有用于将光从光源导到照明位置的光导体，其中，光导体在光入射侧集合为一个与光源相关联的光接收面，并且光导体具有至少一个直径为2-8mm、优选3mm的、具有发射侧光特性的单纤维光导棒，其光出射面被构造为线状灯或面状灯。通过本发明的该实施形式可以有利的方式提供稳固的线状或面状照明。在此，光导体的整个纵向侧或预设的区段用作光出射面，通过该光出射面，光根据预设的发射侧光的特性向外发射。发射侧光的特性可通过在玻璃材料中有目的的例如通过气态夹杂产生，或在制造时通过选择合适的单纤维光导棒的玻璃材料产生或通过单纤维光导棒的玻璃表面的有目的的加工来产生。由此，本发明的实施形式可有利地用于实现侧面标记及地面标记，如它们在道路标记或台阶标记中通常的那样。
最后，本发明考虑，中心光源包括至少一个LED。在此，可将该光源设置在机舱的外部。同样也可考虑，将光源安装在机舱内部为它设置的安全容器中。有利的是，对于不同的照明功能，在机舱中不仅可设置单个而且可设置多个光源。在此，光导体在光源与照明位置之间的布置可在机舱壁后部或在机舱壁上或在机舱内集成。
优选使用一个光源，例如一个LED，它照亮纤维光学装置的光入射端部。为此，该纤维光学装置具有几百个或视实施形式及照明功能而定具有几千个具有典型的单直径为30-100μm的单个玻璃纤维，它们在光入射端部集合成一个共同的光入射面。
从光入射面开始，玻璃纤维被束成一个单个的光导体。该光导体用于克服光源与照明位置之间的距离。对每个光导体都配置至少一个具有光出射面的光出射端部。视应用状况而定，例如在平面分布的点状灯照明时，对一个光导体也设置多个具有与之相关的光出射面的光出射端部。为此，或是光导体的玻璃纤维束被继续分为具有少量玻璃纤维的束。或者设置相应耦合的分配位置，通过该使分配位置光导体分配到多个随后的光导体或玻璃纤维束上。
单个玻璃纤维、玻璃纤维束或光导体可在照明位置上组合或分配，其中，光出射端部设可设置在承载板上或可与散射光板或单纤维棒耦联。视照明位置上的光输出耦合的光技术功能而定，由此可以是点状、线状或面状照明，它们以有利的方式具有均匀的照明。
根据本发明，除了前述的光输出耦合，一个光导体的光出射端部或玻璃纤维的光出射面可被构型为平带或构型为织物或者说网。在此，被证明有利的是，光导体的玻璃纤维本身或与其耦联的连接元件设有侧向发射光特性。这可在制造玻璃纤维时在预设的区域中通过表面处理或有目的的弄脏进行。
光导体在光源与照明位置之间的区域中有利地作为单个的玻璃纤维束被导向，后者被接收在一个由耐热及耐火材料例如玻璃织物制成的保护套中。在此，该玻璃纤维束可事先用由玻璃、凯夫拉尔或类似材料制成的线卷绕而成。
单纤维的弯曲半径在mm级的光导体的柔性以及被设置用于保护套的玻璃织物的小的弯曲刚度使得也可在窄小的安装状况下布置。由此安装空间的进一步优化成为可能，它使得后壁安装可在机舱中进行。
所使用的玻璃的耐火性及化学上的中性(在由外物引起的热状况中无烟)以及玻璃的有利特性结合根据本发明设置的保护套，大大改善了机舱中的安全性。通过本发明的装置，可满足飞机制造或飞机运行对安全标准或者说防火标准例如标准JAR 25.869的高要求。
权利要求
1.一种纤维光学装置，用于在功能上及装饰上照亮机舱的内部，它具有至少一个中心光源及至少一个光导体系统，后者具有用于将光从光源导到照明位置的光导体，其中，光导体在光入射侧收集成为一个与光源相关联的光接收面，并且光导体具有至少一个玻璃纤维束，其玻璃纤维用光出射侧的端部构成一个光出射面，并且该光出射面被预成形为点状灯、线状灯或面状灯。
2.根据权利要求
1的纤维光学装置，其特征在于这些玻璃纤维在光出射侧的端部上被压制成一个光导棒或一个光板或被交织成一个织物。
3.根据权利要求
1或2的纤维光学装置，其特征在于这些玻璃纤维在光出射侧的端部上具有侧面发射光特性。
4.根据权利要求
1或3的纤维光学装置，其特征在于这些玻璃纤维的直径在30μm与100μm的范围之间，优选为53μm。
5.根据权利要求
1-4之一的纤维光学装置，其特征在于所述光导体在光出射侧的端部上具有承载板，玻璃纤维端部平面分布地设置在该承载板上。
6.根据权利要求
1-5之一的纤维光学装置，其特征在于所述玻璃纤维束的直径在0.5mm-3.0mm之间，优选为1.0mm。
7.根据权利要求
1-6之一的纤维光学装置，其特征在于所述玻璃纤维束用由玻璃和/或凯夫拉尔制成的线卷绕而成。
8.根据权利要求
1-7之一的纤维光学装置，其特征在于所述玻璃纤维束具有由玻璃织物、优选由玻璃线网制成的保护套。
9.根据权利要求
1-8之一的纤维光学装置，其特征在于所述光导体具有2.0mm的总直径，它优选具有+/-0.2mm的最大公差值。
10.根据权利要求
1-9之一的纤维光学装置，其特征在于所述光导体具有至少一个单端部套管，玻璃纤维束在光出射端部固定地安装在该单端部套管中，其与光出射面固定，并且在装配位置上光出射面设在在机舱中的照明位置上。
11.一种纤维光学装置，用于在功能上及装饰上照亮机舱的内部，它具有至少一个中心光源及至少一个纤维光学的光导体系统，后者具有用于将光从光源导到照明位置的光导体，其中，光导体在光入射侧收集成为一个与光源相关联的光接收面，并且光导体具有至少一个直径为2-8mm、优选3mm的、具有发射侧面光特性的单纤维光导棒，其光出射面被构造为线状灯或面状灯。
12.根据权利要求
1-11之一的纤维光学装置，其特征在于所述中心光源包括至少一个LED。
专利摘要
本发明涉及一种纤维光学装置，用于在功能上及装饰上照亮机舱的内部，它具有至少一个中心光源及至少一个纤维光学光导体系统。光导体用于将光从光源导到照明位置，其中，光导体在光入射侧收集成为一个与光源相关联的光接收面，并且光导体具有至少一个玻璃纤维束，其玻璃纤维用其光出射侧的端部构成一个光出射面，并且该光出射面被预成形为点状灯、线状灯或面状灯。替代地，设置了一个光导体，它具有至少一个直径为2－8mm、优选3mm的、具有发射侧面光特性的单纤维光导棒，其光出射面被构造为线状灯或面状灯。通过本发明的装置可简单、成本低廉及节省空间地实现点状、线状或面状的照明系统，对于该系统不需要特别的防火措施。
文档编号F21V8/00GK1991422SQ200610172754
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月31日
发明者E·盖多尔 申请人:肖特股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan