光发射的光机械系统,该系统的光学耦合器及带该系统的照明装置的制造方法_4

文档序号:9893398阅读:来源:国知局
选至少一个发射带,该发射带优选 地由光纤构成(尤其由光纤组成),尤其由一层或两层构成,且甚至包括光提取光纤的光提 取介质。
[0127] 甚至更优选地,发射带由源自光学收集器(W股的形式)的光纤构成,并且光提取 介质还包括变成光提取器的运些光纤。
[0128] 根据本发明的光纤构成的发射带能够优选地具有下面特征中的至少一个: -发射带包括单层光纤(光学上独立的纤维,很少有交叉禪合或者甚至没有)或者是两 层,例如W便经由提取介质的两个主要面发射通量; -发射带的厚度小于5 mm,并且更优地小于1 mm,优选地对应于光纤的直径。
[0129] 发射带的光纤(在给定层上)通常是有规律地隔开的,光纤之间的距离(从中屯、到 中屯、)优选地包括在0.3 mm与2 mm之间,并且间隔距离(纤维之间的空的空间)优选在0.15 mm与2.2 mm之间。
[0130] 另外,在优选实施例中,光学收集器优选地包括一股光纤,该光纤的直径小于1.5 mm,光纤布置在护套出口处呈至少一个薄的发射带的形式(尤其厚度小于2 mm),通向厚度 小于5 mm的薄的光提取介质上。
[0131] 当然,光源支撑件(为此目的,其范围足够大的,优选LED支撑件PCB)能够支承例 如上述的多个发射系统,所述系统并排布置,优选相同的,并且通往多个并排的发射带(优 选地由光纤构成),(能够)光学上禪合至一片光提取介质。此外,通过在提取介质的相对边 缘上增加发射系统,能够增加如上所述的发射系统的数量或使其加倍。
[0132] 作为优选的薄的光提取介质,优选由具有提取作用(喷砂处理、激光等)的光纤带 类型的光提取元件和/或透明的或半透明的光提取膜,尤其在其体积或表面上进行漫射。
[0133] 编织纺织品是通过编织或织造获得的薄片,其由基于按方向分布的纤维的线构 成。编织是在相同平面中布置在经线方向的线(下文称为经线)与垂直于经纱布置在缔线方 向的线(下文称为缔线)交叉的结果。运些经线和运些缔线之间获得的结合称为织物。结合 的线允许编织纺织品的总体的良好凝聚,并且根据其性质、其尺寸和/或机械性质决定纺织 品的特定性质。
[0134] 现在,目前存在的发光织物包括通过线(称为结合线)和光纤的编织所获得的编织 纺织品。术语"结合线"涵盖了除了光纤之外的所有线或纤维,即,没有能够侧向发光的性质 的任何线或纤维,且因此不直接地连接或不能直接连接至发射系统的任何线或纤维。
[01巧]例如文献FR 2 859 737或WO 2005/026423中描述了发光织物及其编织方法,FR 2 907 194中描述了与刚性支撑件的粘接,或者在文献FR 2 938 628(所有示例)或在前面提 到的现有技术WO 2007/003857(图1和图2)中描述了它在刚性支撑件上的布置。
[0136] 已知的发光织物优选地包括具有下列各项的编织纺织品: -结合线,其包括有机性质的聚合物合成纤维,例如聚醋或聚酷胺纤维;W及 -有机性质的光纤。
[0137] 更广泛地能够选择下面各项: -结合线,其包括天然的动物或植物来源的有机纤维,例如丝、羊毛、棉、亚麻或麻; -结合线,其包括含天然或合成聚合物的有机纤维,例如纤维素、聚酷胺、聚醋,例如聚 对苯二甲酸乙二醋(PET) W及聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT),聚氯乙締(PVC),聚締控,例如 聚丙締(PP)和聚乙締(PE),W及聚丙締酸醋,例如聚甲基丙締酸甲醋;W及 -纤维共混物。
[0138] 有利地,根据本发明的编织纺织品能够包括含有矿物质纤维的结合线,并且尤其 包括在质量上相对于编织纺织品的质量的至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、 至少70%、至少80%或至少90%的矿物质性质的化合物。
[0139] 编织纺织品的光纤包括侵入性改造(alt自rat ion invasive),其对应于凹口或狭 缝,其允许在纤维处提取光,因为它们会改变光线在纤维内部的反射角度W及光向纤维外 部的侧向传输。因此使得,光纤既能在它们的结构内部输送光,而且还能侧向地发出光。因 此,光纤允许在发光织物内部W重新分布的方式引导光,并且W漫射的方式照亮发光织物 的主要表面。
[0140] 侵入性改造能够W各种方式获得,且尤其通过例如喷砂的研磨工艺,或者借助于 高强度光束(例如激光)的烧蚀。侵入性改造能够在编织之前或之后在光纤上产生。侵入性 改造能够仅产生在纤维表面的一部分上,或者产生在纤维的相对表面的两部分上。
[0141] 编织纺织品能够包括两组光纤,一组在朝纺织品的第一主表面取向的表面部分上 被研磨,另一组在纺织品的相对的主表面取向的表面部分中被研磨。运些组能够优选地在 不同的区域中、邻近的区域或在共同的区域中。
[0142] 根据本发明的照明装置的尤其薄的光提取介质因此能够优选地选自下面的元件 中的至少一个: -由优选地源自收集器的光纤制成的(优选地)至少一个发射带的光纤,所述光纤的表 面经过研磨W便散射光,所述纤维可选地至少部分地在透明的或准透明的(例如半透明的) 材料(或基质)之中或之上,尤其是玻璃或塑料,所述材料的折射率优选地(在550 nm下)与 光纤的包层的折射率相差至少0.05甚至0.1,光纤是由包层围绕忍所构成; -发光织物,其包含编织纺织品(优选地由其组成),所述编织纺织品包括编织在纺织品 内的光纤,其(优选地)是优选源自收集器的光纤制成的至少一个发射带的光纤,所述光纤 的表面经过研磨W便散射光,其可选地关联至玻璃片或塑料片,或者位于两个玻璃片之间 (优选地经由层压间层,例如由聚乙締醇缩下醒(PVB)、乙締醋酸乙締醋(EVA)或聚氨醋制 成,甚至经由树脂或任何其它连接构件等),或者位于两个塑料片甚至玻璃片和塑料片之 间; -至少一个透明或半透明的片或膜,尤其由玻璃和/或塑料制成,(经由它的侧面)联接 至光纤制成的发射带,所述光纤源自收集器,优选较薄的膜包括用于散射光的装置。
[0143] 上述的提取元件当然能够组合(并置或者甚至叠加)。
[0144] 关于优选的薄的提取介质,能够提及优选地根据尤其化OChier公司的Li曲tex? 技术生产的发光织物。发光织物能够是白色的、有色的,具有或不具有图案。发光织物能够: -标准的纺织品织物的情况下是均匀的; -W形成在编织纺织品中的几何或数字图案(提花图案)进行装饰,或者是通过修改均 匀的纺织品; -W徽标、消息、标识或符号提供信息。
[0145] 发光织物允许在它的表面的一部分或整个表面上产生光。
[0146] 具体地,关于光提取介质(透明的或半透明的膜或片类型的),还可W提及: -塑料膜,W及优选ETFE(四氯乙締共聚物)或FEP(氣化乙丙締)膜,包括用于散射光的 装置; -玻璃片(优选尽可能地不具有吸收性,例如由透明或超透明的玻璃等制成),其厚度小 于3 mm,或甚至小于1 mm,优选简单玻璃,所述片包括用于散射光的装置。
[0147] 可选地经由添加的和/或可移除的层(与例如透明材料和/或与优选地源自发射带 的光纤处于光学接触)(从薄的介质)提取光。
[0148] 具体地,半透明的或透明的膜或片包括放置在一主表面上的散射层,用作散射光 的装置,例如带有基质(通常是聚合物或矿物质)的层,该基质含有散射元件(其折射率与基 质的折射率相差例如至少0.1),运些散射元件经典地是颗粒(优选矿物质)。
[0149] (从薄的介质)提取光通常通过表面散射(通过表面纹理化、研磨等)和/或通过内 部(激光)蚀刻来进行。
[0150] 具体地,半透明的或透明的片或膜能够包括纹理化的、不规则的或凹凸不平的表 面或内部蚀刻部分作为散射光的装置。运通常通过研磨(机械方式等)或通过化学侵蚀来实 现。
[0151] 光提取介质能够是多层的形式。能够预见到组装(层压)上述元件之一,尤其层压 的玻璃片、玻璃/塑料双层、光纤纺织品和玻璃片,如专利申请WO 2008/062141中所描述的。
[0152] 光提取介质能够具有任何形状(带有拐角、圆角等)。
[0153] 光提取介质的另外的示例是由优选地选自下面元件中的至少一个(单独地或组合 地)的纤维结构形成:纤维纱,尤其玻璃纱、娃石纱或(有机)合成或天然纤维纱,或编织纺织 品、非编织纺织品或针织纺织品。此纤维结构能够尤其应用于玻璃或塑料片的主表面上。在 专利申请WO 2012/098330,尤其在该申请的示例和第12页到14页中描述了此类提取介质。 运些非编织的纺织品的或编织的纺织品包括矿物质或有机的、天然的或合成的纤维(或 线)。运些纤维能够选自: -矿物纤维,例如玻璃纤维或玄武岩纤维; -天然的动物或植物来源的有机纤维,例如丝、羊毛、棉、亚麻或麻; -包括天然或合成聚合物的有机纤维,例如纤维素、聚酷胺、聚醋,例如聚对苯二甲酸乙 二醋(PET)和聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT),聚氯乙締(PVC),聚締控,例如聚丙締(PP)和聚 乙締(PE),W及聚丙締酸,例如聚甲基丙締酸甲醋;W及 -纤维共混物。
[0154] 此处,非编织的纺织品是W定向或随机方式分布的纤维构成的片,其中纤维未经 过编织(或甚至针织),并且W各种方式保证其内部凝聚,例如通过机械、物理或化学方法, 和/或通过运些各种方法的组合。
[0155] 如果提取介质比发射带更厚(尤其在提取介质不是使用源自发射带的光纤的织物 时)优选厚度差小于5 mm,并且优选地小于3 mm。
[0156] 优选地由光纤制成的发射带能够: -连结至提取介质的边缘(侧面),尤其当提取介质并不是使用源自发射带的光纤的织 物时; -或者更好地,插入到折射率接近或者等于提取介质的折射率(在550 nm的情况下折射 率差值优选地小于0.1)的过渡介质中和/或插入到提取介质中。
[0157] 收集器的端部表面与提取介质之间的距离例如包括在5 cm到15 cm之间。
[0158] 照明装置能够包括优选地选自下面各项的支撑件: -悬挂系统(连接杆等),光提取介质悬挂在该悬挂系统上; -底架(框架等),光提取介质保持在其上;W及 -板(该术语W广义含义进行使用,并且涵盖例如膜和面板等),光提取介质添加甚至紧 固(优选地粘接)至板上。
[0159] 板能够是: -透明的、半透明的、准透明的、带颜色的(优选白色)、反射性的、不透明的(吸收性的)、 巧光的和/或 -具有优选地平坦的或甚至弯曲的总体形状, -和/或柔性的或优选刚性的, -和/或导热的或热绝缘的, -和/或具有任何厚度。
[0160] 特别地,能够提及下列板(W广义含义): -石膏板; -例如采用镶饰形式的(平坦的或弯曲的)金属元件;W及 -住宅中的或可集成至住宅中的元件。
【附图说明】
[0161] 在阅读下面的非限制性示例实施例的详细说明之后,并且通过附图,将更好地理 解本发明,其中: 图2示出了根据本发明的第一实施例的光机械系统的局部纵向剖视图; 图3示出了图2的细节图; 图4示出了本发明的第一实施例的光机械系统的局部纵向剖视图(在其支撑件上没有 光源); 图5是本发明的第一实施例的光机械系统(没有光学收集器)的顶视图; 图6示出了光学禪合器基于每隔7°并且源自中屯、点光源的十二条光线的中屯、点响应; 图7示出了源自中屯、点光源的几条代表性光线的路径; 图8示出了收集器的收集表面处的照明电路板W及照明电路板的两个正交剖面; 图1'示出了根据本发明的第二实施例的光机械系统的光学禪合器的局部纵向剖视图; 图9示出了根据本发明的第=实施例的光机械系统的光学禪合器的入口的视图; 图10示出了本发明的第=实施例的光机械系统的局部剖视图;W及 图11示出了本发明的第四实施例的光机械系统的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0162] 图2(和图3,其为细节图)示出了根据本发明的第一实施例的用于薄的光学介质 (优选地是联接至发光织物的发射带)的光机械系统1000的局部纵向剖视图,所述系统包括 光学禪合器1,其包括由550 nm下光学折射率n=l. 5895的PMMA(聚甲基丙締酸甲醋)制成的 通过模制获得的透明本体,所述禪合器旋转对称并且具有中屯、轴线化,在对应于纵向剖面 的平面的一个平面(〇,X,Z)中示出并且清楚地限定,0是光学禪合器1的入口的中屯、。
[0163] 图3示出了纵向剖视平面中的光学禪合器的每个表面的迹线,并且针对每个部分 限定了代表性的点,为了清楚起见,仅限定在剖视平面的正象限中。
[0164] 光学禪合器1包括: -中屯、轴线与轴线化重合的透镜10,此处透镜10旋转对称,
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