專利名稱：用于照明的光導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域是照明。更具體而言，本發(fā)明涉及光導(dǎo)以及包括該光導(dǎo)的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
固態(tài)光源在過(guò)去十年的快速發(fā)展預(yù)示著發(fā)光二極管(縮寫為L(zhǎng)ED)用于一般照明的大規(guī)模使用。具體而言，每封裝的光量(流明——縮寫為Im)的增加、更高的效率(lm/W) 以及用于LED源的成本(lm/美元)的持續(xù)降低引起在接下來(lái)若干年將在一般照明市場(chǎng)大規(guī)模引入LED照明的預(yù)測(cè)。使用LED的照明系統(tǒng)可以比常規(guī)熒光照明設(shè)備受益于若干優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有相似的或更好的效率。這些優(yōu)點(diǎn)包括諸如壽命的基本特性，還包括在通過(guò)多個(gè)小光源的使用所賦予的發(fā)光區(qū)域的尺寸和形狀方面的更好的靈活性。同時(shí)，基于LED的一般照明系統(tǒng)需要滿足若干要求。因?yàn)長(zhǎng)ED是非常明亮的光源， 所以需要在(與LED的發(fā)光區(qū)域相比)更大的區(qū)域上擴(kuò)展并且外部耦合光。此外，防眩光規(guī)范要求在(與垂直方向)呈大角度處的強(qiáng)度低于特定閾值(例如對(duì)于大于65°的角小于 1000cd/m2)。美國(guó)專利申請(qǐng)2009/0046468公開了這樣一種光導(dǎo)塊，經(jīng)由該光導(dǎo)塊中的接收孔而內(nèi)部耦合來(lái)自諸如LED的點(diǎn)光源到該光導(dǎo)塊中的光。經(jīng)由棱鏡陣列將光導(dǎo)向用于光的外部耦合的光出口表面。但是，這個(gè)技術(shù)方案對(duì)于一般照明用途不是特別合適，因?yàn)樗哂袕?fù)雜的設(shè)計(jì)，它的體積大并且它對(duì)缺乏對(duì)用戶的吸引人的外觀。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上以及其它考慮，做出了本發(fā)明。鑒于上文所述，因此希望實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的光導(dǎo)。具體而言，實(shí)現(xiàn)這樣一種簡(jiǎn)單的光導(dǎo)是有利的，該光導(dǎo)以準(zhǔn)直的方式外部耦合光并且該光導(dǎo)可用于創(chuàng)建不同形狀和尺寸的照明設(shè)備。為了更好地解決這些關(guān)注中的一個(gè)或多個(gè)，提供了一種具有多個(gè)拐角和多個(gè)側(cè)面的多邊形光導(dǎo)，每個(gè)側(cè)面連接兩個(gè)拐角，該光導(dǎo)具有平面發(fā)光表面，其中所述拐角中的至少一個(gè)拐角是光內(nèi)部耦合拐角，該光內(nèi)部耦合拐角適用于允許光到該光導(dǎo)中的內(nèi)部耦合，其中，與該內(nèi)部耦合拐角相鄰的至少一個(gè)側(cè)面是相對(duì)該發(fā)光表面形成銳角的傾斜側(cè)面，該傾斜側(cè)面適用于準(zhǔn)直由該光內(nèi)部耦合拐角所內(nèi)部耦合的光并且將光重導(dǎo)向?yàn)槌蛟撈矫姘l(fā)光表面，并且其中，剩余側(cè)面被形成為使得在該內(nèi)部耦合拐角中內(nèi)部耦合的光被準(zhǔn)直為如同該光導(dǎo)是具有三個(gè)傾斜側(cè)面的等邊三角形。該光導(dǎo)因此被設(shè)計(jì)為使得內(nèi)部耦合光的準(zhǔn)直被實(shí)現(xiàn)為如同該光導(dǎo)是具有傾斜側(cè)面的等邊三角形，即使該光導(dǎo)具有不同的形狀。例如，并且如同下文將進(jìn)一步詳細(xì)闡述的， 通過(guò)提供一個(gè)或若干個(gè)反射壁，可以將僅具有一個(gè)或兩個(gè)傾斜側(cè)面的幾何形狀視為具有三
3個(gè)傾斜側(cè)面的等邊三角形。注意到，雖然光導(dǎo)的準(zhǔn)直功能將會(huì)是具有傾斜側(cè)面的等邊三角形的準(zhǔn)直功能，但是外部耦合將典型地取決于傾斜側(cè)面的數(shù)量?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的光導(dǎo)用作提供內(nèi)部耦合光的準(zhǔn)直的簡(jiǎn)單的單一組件光導(dǎo)。具體而言，通過(guò)提供這樣一種光導(dǎo)可以在一體式光導(dǎo)組件中實(shí)現(xiàn)若干光學(xué)功能，其中在該光導(dǎo)中至少一個(gè)側(cè)面關(guān)于該平面發(fā)光表面以銳角α傾斜，并且其中光將該光導(dǎo)視為等邊三角形。更具體而言，與內(nèi)部耦合拐角相鄰的傾斜側(cè)面可以沿兩個(gè)方向準(zhǔn)直來(lái)自相鄰的內(nèi)部耦合拐角的入射光。通過(guò)作為實(shí)或虛三角形的側(cè)面的這一特性，該傾斜側(cè)面可以通過(guò)由例如全內(nèi)反射來(lái)重新導(dǎo)向光，而準(zhǔn)直在與該平面發(fā)光表面平行的平面中的光。相同的光束典型地還可以在與該發(fā)光表面垂直的平面中具有分量。在傾斜側(cè)面中的反射然后將在與該平面發(fā)光表面垂直的平面中旋轉(zhuǎn)光束。該旋轉(zhuǎn)將具有在與該發(fā)光表面垂直的平面中的第二準(zhǔn)直的效果， 而不干擾與該平面發(fā)光表面平行的平面中的準(zhǔn)直。內(nèi)部耦合光最終將在與實(shí)或虛三角形的傾斜側(cè)面基本上正交的方向上入射到該傾斜側(cè)面。光然后將被重新導(dǎo)向?yàn)槎钢钡貙?duì)著該平面發(fā)光表面，并且從該光導(dǎo)被外部耦合。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該光導(dǎo)具有形成等邊三角形的三個(gè)傾斜側(cè)面。在拐角處內(nèi)部耦合的光接著由相鄰的傾斜側(cè)面兩次準(zhǔn)直，并且其被重新導(dǎo)向?yàn)槌蚺c該內(nèi)部耦合拐角相對(duì)的傾斜側(cè)面。當(dāng)與該相對(duì)的傾斜側(cè)面相遇時(shí)，光將被重新導(dǎo)向?yàn)槌蛟撈矫姘l(fā)光表面以便通過(guò)那里進(jìn)行外部耦合。在一個(gè)實(shí)施方式中，全部拐角可以是光內(nèi)部耦合拐角。因此，利用等邊三角形的全部三個(gè)側(cè)面來(lái)進(jìn)行光準(zhǔn)直和用于外部耦合的重新定向，可以提供更高效的光導(dǎo)。傾斜側(cè)面可以匯聚到公共的點(diǎn)，從而形成三面金字塔形?？梢韵蛟摴鈱?dǎo)提供更大的表面以用于朝向該平面發(fā)光表面的光的重新導(dǎo)向/準(zhǔn)直。因而可以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)效果是當(dāng)光被外部耦合時(shí)可以在更大的區(qū)域上擴(kuò)展該光，這可以提供局部較不明亮的光導(dǎo)。并且，可以更好地定義波束截止。作為每對(duì)彼此之間具有60°的相鄰側(cè)面的替換，可以通過(guò)等邊三角形的對(duì)稱軸的線來(lái)定義至少一個(gè)剩余的側(cè)面。通過(guò)例如沿等邊三角形的對(duì)稱軸進(jìn)行切割，可以獲得具有不同形狀的光導(dǎo)。至少一個(gè)側(cè)面可以是與該平面發(fā)光表面正交并且沿該等邊三角形的對(duì)稱軸延伸的反射壁。除了提供選擇光導(dǎo)形狀的更大自由之外，該光導(dǎo)然后仍然可以享有等邊三角形光導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。可以由在相鄰的傾斜側(cè)面之間形成的內(nèi)部耦合表面來(lái)定義光內(nèi)部耦合拐角。因此，可以實(shí)現(xiàn)光到光導(dǎo)中的有效的內(nèi)部耦合。通過(guò)將LED放置到該內(nèi)部耦合表面附近，可以將更多光內(nèi)部耦合到光導(dǎo)中。該光導(dǎo)可以具有平面頂表面，其中該平面頂表面和平面發(fā)光表面在至少一個(gè)拐角向彼此匯聚，其中該表面匯聚直到在內(nèi)部耦合表面相交為止。有益地，從而可以實(shí)現(xiàn)到該光導(dǎo)中的更加準(zhǔn)直的內(nèi)部耦合。具體而言，朝向該拐角處的內(nèi)部耦合表面匯聚的四個(gè)傾斜側(cè)面中的每一個(gè)傾斜側(cè)面提供與該平面發(fā)光表面平行的準(zhǔn)直。通過(guò)提供這樣的準(zhǔn)直，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用于例如下射燈(downlight)應(yīng)用的當(dāng)前防眩光規(guī)范的滿足。該至少一個(gè)內(nèi)部耦合拐角可以具有矩形的內(nèi)部耦合表面。從而，諸如LED的光源可以更有效地與內(nèi)部耦合表面接合，而提供該光導(dǎo)與該光源之間的更少的光泄漏?？梢允褂枚鄠€(gè)光導(dǎo)來(lái)構(gòu)造照明設(shè)備。該照明設(shè)備可以包括位于至少一個(gè)光導(dǎo)的光內(nèi)部耦合拐角處的至少一個(gè)發(fā)光二極管。因此，可以為照明設(shè)備的設(shè)計(jì)提供寬范圍的形狀?？梢栽谠摱鄠€(gè)光導(dǎo)中的至少兩個(gè)光導(dǎo)中的每一個(gè)光導(dǎo)的至少一個(gè)光內(nèi)部耦合拐角中內(nèi)部耦合該至少一個(gè)LED。因此可以提供更靈活的照明設(shè)備設(shè)計(jì)。本發(fā)明的以上的方面和其它方面將從下文所述的實(shí)施方式變得顯而易見并且通過(guò)參考這些實(shí)施方式來(lái)闡述。


參考顯示本發(fā)明的實(shí)施方式的附圖，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些以及其它方面。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)的第一實(shí)施方式的透視圖。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的照明設(shè)備。圖3a-圖3c顯示了圖1中的光導(dǎo)中的光傳播。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)的第二實(shí)施方式。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)的第三實(shí)施方式。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)的第四實(shí)施方式。圖7顯示了等邊三角形的示意圖，其中該等邊三角形的每個(gè)對(duì)稱軸可見。8c顯示了包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的多個(gè)光導(dǎo)的照明設(shè)備。圖9a_圖9c顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的照明設(shè)備。
具體實(shí)施例方式參考圖1，顯示了光導(dǎo)1的第一實(shí)施方式。光導(dǎo)1具有等邊三角形2的形狀以及具有平面發(fā)光表面3、平面頂表面6、三個(gè)光內(nèi)部耦合拐角4和三個(gè)傾斜側(cè)面5，每個(gè)傾斜側(cè)面 5定義重新導(dǎo)向表面。每個(gè)傾斜側(cè)面定義與發(fā)光表面3的銳角α。該銳角可以是例如30° 到65°之間。內(nèi)部耦合拐角4被配置為允許光內(nèi)部耦合到光導(dǎo)中，并且在這里被形成為平坦的表面，即作為截角。通過(guò)將LED 10(見圖3a)放置得與拐角4相鄰，可以將光內(nèi)部耦合到光導(dǎo)1中。經(jīng)由兩個(gè)相鄰的傾斜側(cè)面5，將內(nèi)部耦合光在光導(dǎo)1中準(zhǔn)直并且重新導(dǎo)向?yàn)槌蚺c內(nèi)部耦合拐角4相對(duì)的傾斜側(cè)面5。當(dāng)相對(duì)的傾斜側(cè)面5接收到準(zhǔn)直光時(shí)，其將光重新導(dǎo)向?yàn)槌蚱矫姘l(fā)光表面3。在圖3a-圖3c中，將更詳細(xì)地描述光導(dǎo)1中的光準(zhǔn)直/重新導(dǎo)向過(guò)程。因此，與內(nèi)部耦合拐角4相對(duì)的傾斜側(cè)面5是用于該內(nèi)部耦合拐角4的主外部耦合側(cè)面。由于光導(dǎo)1的幾何形狀，可以實(shí)現(xiàn)用于準(zhǔn)直并且外部耦合光的單個(gè)組件光學(xué)元件。具體而言，每個(gè)傾斜側(cè)面5具有提供意想不到的顯著效果的若干光學(xué)功能，該意想不到的顯著效果在于每個(gè)側(cè)面5在兩個(gè)平面中準(zhǔn)直光并且還重新導(dǎo)向光以用于通過(guò)平面發(fā)光表面3的外部耦合。有益地，光導(dǎo)1在與光源的發(fā)光區(qū)域相比更大的區(qū)域上擴(kuò)展光并且外部耦合光。 從而可以維持防眩光規(guī)范并且可以獲得繼承例如LED光源的全部有利特性的高效的照明設(shè)備。此外，光導(dǎo)1提供具有簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的有效的單組件光導(dǎo)?，F(xiàn)在將參考圖2說(shuō)明光導(dǎo)1的進(jìn)一步的應(yīng)用。通過(guò)拼接多個(gè)光導(dǎo)1，可以設(shè)計(jì)照明設(shè)備8。因此，光導(dǎo)1可用于構(gòu)造具有高級(jí)形狀的照明設(shè)備8。如圖2中的示例所示，可以將六個(gè)光導(dǎo)1拼接在一起，其中每個(gè)光導(dǎo)1的一個(gè)拐角 4向內(nèi)指向照明設(shè)備8的公共的中心點(diǎn)P-1。通過(guò)將光導(dǎo)1放置得彼此相鄰，可以創(chuàng)建六邊形照明設(shè)備8?？梢圆贾锰畛湓?，以填充光導(dǎo)之間的間隙，并且填充元件7可以具有與任意傾斜表面相鄰的反射表面。這樣的填充元件7可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)每個(gè)光導(dǎo)1的平面發(fā)光表面3的更高效的光外部耦合。因此，也可以通過(guò)平面發(fā)光表面3來(lái)外部耦合不滿足光導(dǎo)1 中的全內(nèi)反射條件的光。并且，可以將薄散光器(未顯示)放置在照明設(shè)備8上，以抹去六重對(duì)稱。其可以是弱的、正常的或全息的散光器。來(lái)自LED的光可以在光導(dǎo)1的每個(gè)拐角4處內(nèi)部耦合?？商娲?，照明設(shè)備8的公共的中心點(diǎn)P-I可以是公共的內(nèi)部耦合點(diǎn)，其中可以將一個(gè)或多個(gè)LED放置在六邊形結(jié)構(gòu)中間的“混合腔”中。其它設(shè)計(jì)可以包括例如用于下射燈應(yīng)用的任意類型的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布局和矩形照明設(shè)備。因此，每個(gè)照明設(shè)備設(shè)計(jì)可以基于相同的光學(xué)構(gòu)造塊即光導(dǎo)1。此外，照明設(shè)備可以被做得非常薄(< 5mm)并且可以是部分透明的，這使其從設(shè)計(jì)的角度看來(lái)變得吸引人?？梢杂衫缤该鞯幕虿糠滞该鞯乃芰喜牧先鏟MMA來(lái)制造光導(dǎo)1。參考圖3a-圖3b，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述圖1中的光導(dǎo)1中的光傳播。經(jīng)由內(nèi)部耦合拐角4將光內(nèi)部耦合到光導(dǎo)1中。光源優(yōu)選地是亮光源如LED 10。 如圖3a中所示，光導(dǎo)1的頂視圖顯示其中的光線的傳播的方向的實(shí)例。當(dāng)從LED 10所發(fā)出的進(jìn)入光導(dǎo)1的光在與任意相鄰的傾斜側(cè)面5相遇之前在光導(dǎo)1中傳播時(shí)，該光未被準(zhǔn)直并且在全部方向上擴(kuò)展。相鄰的傾斜側(cè)面5通常沿兩個(gè)方向準(zhǔn)直光。將參考圖3a描述第一類型的準(zhǔn)直。在與相鄰的傾斜側(cè)面5相遇之后，光被重新導(dǎo)向?yàn)槌蚺c內(nèi)部耦合拐角4相對(duì)的傾斜側(cè)面5’?？梢越?jīng)由例如全內(nèi)反射，將在相鄰的傾斜側(cè)面5上受阻的光導(dǎo)向?yàn)槌蛳鄬?duì)的傾斜側(cè)面5’。但是，在相遇之后，也沿另一方向準(zhǔn)直光，如下文所述。如圖北中所示，還可以通過(guò)光導(dǎo)1的相鄰的傾斜側(cè)面5來(lái)實(shí)現(xiàn)第二類型的通過(guò)旋轉(zhuǎn)的準(zhǔn)直。由于光在三個(gè)維度中傳播，所以光還可以在與平面發(fā)光表面3相交的平面P-2 中行進(jìn)。在與傾斜側(cè)面5碰撞時(shí)，傾斜側(cè)面5的傾斜特性則提供光束的旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)發(fā)生在與平面發(fā)光表面3橫切的平面中，該平面還與光剛剛相遇的傾斜側(cè)面5相交。因此，將不僅在一個(gè)(與平面發(fā)光表面3平行的)平面中而是在兩個(gè)(在與平面發(fā)光表面3橫切的)平面中準(zhǔn)直光。當(dāng)準(zhǔn)直的光到達(dá)與內(nèi)部耦合拐角4相對(duì)的傾斜側(cè)面5’時(shí)，該光將被反射為朝向平面發(fā)光表面3以用于通過(guò)平面發(fā)光表面3的外部耦合。因此，每個(gè)與內(nèi)部耦合拐角4相鄰的傾斜側(cè)面5具有以下功能在與平面發(fā)光表面 3平行的平面中的橫向(第一)準(zhǔn)直，并且旋轉(zhuǎn)入射光束以用于在光與平面發(fā)光表面3基本上正交的平面中的(第二)準(zhǔn)直。該第一準(zhǔn)直不受第二準(zhǔn)直的影響。此外，每個(gè)與內(nèi)部耦合拐角相對(duì)的傾斜側(cè)面5’重新導(dǎo)向由相鄰的傾斜側(cè)面5提供的準(zhǔn)直光，以用于通過(guò)平面發(fā)光表面3的外部耦合。CN 102460246 A說(shuō)明書5/6 頁(yè)
為此目的，朝向傾斜側(cè)面5傳播的光將總是到達(dá)傾斜的重新導(dǎo)向側(cè)面5’。通過(guò)光導(dǎo)1的等邊三角形形狀2來(lái)提供該傾斜，或者該傾斜是由于傾斜側(cè)面的傾斜。兩種情況中的反射都重新導(dǎo)向光，在光導(dǎo)1中提供朝向相對(duì)側(cè)面傾斜側(cè)面5傳播的準(zhǔn)直光。在理想地與重新導(dǎo)向側(cè)面5’的延伸基本正交的相遇之后，光再次到達(dá)相對(duì)的傾斜側(cè)面5的由與平面發(fā)光表面3的銳角α所定義的傾斜中的傾斜的重新導(dǎo)向側(cè)面。因此，可以經(jīng)由例如全內(nèi)反射將光重新導(dǎo)向?yàn)槌蚱矫姘l(fā)光表面3，如圖3c中所示。因此可以提供簡(jiǎn)單的一體式光導(dǎo)1，其可被用作用于創(chuàng)建高級(jí)的定制形狀的照明設(shè)備8的構(gòu)造塊。對(duì)于不依賴于全內(nèi)反射的可替代的外部耦合效應(yīng)，傾斜側(cè)面5可以具備反射表面。現(xiàn)在將參考圖4-圖9描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)1的第二實(shí)施方式。光導(dǎo)1的本實(shí)施方式的工作方式與以上所述的相同。但是，內(nèi)部耦合拐角4具有錐度以改進(jìn)光導(dǎo)1中的準(zhǔn)直。由于等邊三角形的每個(gè)相鄰的傾斜側(cè)面5匯聚到拐角4，所以平面發(fā)光表面3和平面頂表面6開始朝向彼此匯聚。頂表面6和發(fā)光表面3朝向彼此匯聚直到與在兩個(gè)相鄰的傾斜側(cè)面5之間形成的表面11相交為止，該表面11定義內(nèi)部耦合拐角4。因此形成具有錐度的內(nèi)部耦合拐角4。因此，當(dāng)經(jīng)由拐角4來(lái)內(nèi)部耦合光時(shí)，存在四個(gè)傾斜的準(zhǔn)直表面，每個(gè)準(zhǔn)直表面提供與平面發(fā)光表面3平行的和橫切的準(zhǔn)直。圖5顯示了光導(dǎo)1的其它實(shí)施方式。大體上，光導(dǎo)1的工作方式與如前所述的相同。但是，內(nèi)部耦合拐角4具有矩形的形狀，其提供光到光導(dǎo)1中的更好的內(nèi)部耦合效率。 從而還可以獲得更好的整體效率。更具體地說(shuō)，矩形的形狀能夠容納LED的完整的發(fā)光表面(未顯示)，這降低了光導(dǎo)1與LED之間的光泄漏。圖6顯示了光導(dǎo)1的另一個(gè)實(shí)施方式。大體上，光導(dǎo)1的工作方式與如前所述的相同。但是在該實(shí)施方式中，側(cè)面5是傾斜的并且匯聚到單個(gè)點(diǎn)P-3，形成金字塔形光導(dǎo)1。 因此，每個(gè)傾斜側(cè)面5可以朝向平面發(fā)光表面3反射更多光，從而可以實(shí)現(xiàn)從光導(dǎo)1外部耦合的光的更低的總亮度。參考圖7，顯示了等邊三角形2的示意圖，其中該等邊三角形2的對(duì)稱軸A-l、A_2 和A-3中的每個(gè)可見。本發(fā)明人意識(shí)到，沿著等邊三角形2的任意一個(gè)對(duì)稱軸切割，并且對(duì)已沿其進(jìn)行切割的側(cè)面進(jìn)行鏡面涂敷(或者可替代地放置鏡子)從而形成反射壁12，在拐角4處內(nèi)部耦合的光在該側(cè)面中行進(jìn)時(shí)將所形成的幾何形狀視為等邊三角形。在對(duì)于其存在相鄰的傾斜側(cè)面5之間60°的角的新形狀的任意拐角4處，光可以被內(nèi)部耦合。可替代地，從被光視作傾斜側(cè)面5與其鏡像之間的60°的角的拐角4，光可以被內(nèi)部耦合。通過(guò)例如沿對(duì)稱軸A-I切割，在傾斜側(cè)面5與沿其執(zhí)行切割的側(cè)面12之間形成30°的角的拐角可以是可能的。通過(guò)對(duì)側(cè)面12進(jìn)行鏡面涂敷，光將左下拐角視為具有水平傾斜側(cè)面5與其在壁12中反射的鏡像之間60°的角。要注意到，當(dāng)沿對(duì)稱軸A-1、A_2和A-3切割時(shí)，該切割是相對(duì)于由平面發(fā)光表面3 所定義的平面的正交切割。等邊三角形2的未受到切割的剩余的側(cè)面是用于來(lái)自光導(dǎo)1的光的外部耦合的傾斜側(cè)面5。此外，在傾斜側(cè)面5與由平面發(fā)光表面3所定義的平面之間存在銳角α (見圖3)。該銳角可以是例如30°到65°之間?？梢匝貙?duì)稱軸Α-1、Α_2和Α-3中的任意一個(gè)切割光導(dǎo)1。因此，光導(dǎo)1形成具有定義等邊三角形2的對(duì)稱軸的至少一個(gè)側(cè)面的幾何形狀。具體而言，可以沿若干對(duì)稱軸Α-1、 Α-2和Α-3部分地切割光導(dǎo)1，并且因此形成更復(fù)雜的幾何形狀。圖fe-圖8c顯示了已被沿至少一個(gè)對(duì)稱軸A-l、A-2和A_3切割的光導(dǎo)1的實(shí)例。 圖8a-圖8c中顯示的光導(dǎo)1因此全部具有圖1中的光導(dǎo)1的功能。在圖8a中，沿對(duì)稱軸 A-2和A-3做出切割，得到四個(gè)側(cè)面的多邊形101，其具有兩個(gè)相鄰的傾斜側(cè)面5以及兩個(gè)反射壁12，其中每個(gè)反射壁12與其中一個(gè)傾斜側(cè)面5形成直角。在圖8b中，沿對(duì)稱軸A-I 做出切割，得到直角三角形102，其具有兩個(gè)傾斜側(cè)面5以及反射壁12。這里可以在左下拐角中內(nèi)部耦合光，因?yàn)樵诜瓷浔?2中反射相鄰的傾斜側(cè)面5的圖像。也可以在右下拐角處內(nèi)部耦合光。最后，在圖8c中，沿對(duì)稱軸A-2和A-3做出切割，得到箭頭形狀103，其具有兩個(gè)相鄰的傾斜側(cè)面5，以及兩個(gè)反射壁12。有可能組合不同形狀的光導(dǎo)以設(shè)計(jì)照明設(shè)備8，如圖9a_圖9c的實(shí)例所指示的。 已經(jīng)經(jīng)由對(duì)稱軸Α-1、A-2和A-3從圖7中的等邊三角形2切割一些光導(dǎo)101、102、103，而
一些光導(dǎo)1是等邊三角形。在圖9a中，使用如圖8a中所示的六個(gè)光導(dǎo)101形成六邊形照明設(shè)備8。在圖8b 中，已經(jīng)將圖1中所示的三角形光導(dǎo)1與圖8b中的光導(dǎo)102組合以形成矩形照明設(shè)備8。 在圖9c中，顯示了從圖8c中所示的若干個(gè)光導(dǎo)103構(gòu)成的星形照明設(shè)備8。可以例如從點(diǎn)P-I中央地提供光的內(nèi)部耦合。還可能經(jīng)由每個(gè)星形光導(dǎo)1的任何拐角內(nèi)部耦合光，因?yàn)槿缫陨纤?，可以在光視為相鄰?cè)面之間的60°的角的拐角中內(nèi)部耦合光。本發(fā)明的應(yīng)用包括但不限于包括照明系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境如辦公室環(huán)境、酒店和購(gòu)物中心的照明，以及室外環(huán)境的照明。從而可以由本文所呈現(xiàn)的發(fā)明代替更復(fù)雜的光導(dǎo)。此夕卜，可以由富有創(chuàng)造力的用戶組成具有吸引人的形狀和不同的尺寸的照明設(shè)備。雖然已經(jīng)在附圖和前述說(shuō)明書中詳細(xì)說(shuō)明并且描述了本發(fā)明，但是要將該說(shuō)明和描述看作是說(shuō)明性的或示例性的而不是限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方式。通過(guò)對(duì)附圖、本文公開以及所附權(quán)利要求的學(xué)習(xí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)施所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)可以理解并且實(shí)現(xiàn)所公開的實(shí)施方式的其它變形。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述特定措施的事實(shí)本身并非指示不能有利地使用這些措施的組合。此外，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記理解為限制其范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有多邊形的光導(dǎo)(1、101、102、103)，所述多邊形具有多個(gè)拐角和多個(gè)側(cè)面， 每個(gè)側(cè)面連接兩個(gè)拐角，所述光導(dǎo)具有平面發(fā)光表面(3)，其中所述拐角中的至少一個(gè)拐角是光內(nèi)部耦合拐角G)，所述光內(nèi)部耦合拐角(4)適用于允許光到所述光導(dǎo)(1)中的內(nèi)部耦合，其中與所述內(nèi)部耦合拐角(4)相鄰的至少一個(gè)側(cè)面是相對(duì)所述發(fā)光表面形成銳角(α)的傾斜側(cè)面(5)，所述傾斜側(cè)面( 適用于準(zhǔn)直由所述光內(nèi)部耦合拐角(4)所內(nèi)部耦合的光并且將光重導(dǎo)向?yàn)槌蛩銎矫姘l(fā)光表面(3)，并且其中，剩余側(cè)面(5、1幻被形成為使得在所述內(nèi)部耦合拐角(4)中內(nèi)部耦合的光被準(zhǔn)直為如同所述光導(dǎo)是具有三個(gè)傾斜側(cè)面的等邊三角形O)。
2.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)(1)，其具有三個(gè)拐角和三個(gè)側(cè)面，其中，每個(gè)側(cè)面是傾斜側(cè)面(5)，所述光導(dǎo)具有等邊三角形的形式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光導(dǎo)(1)，其中，全部拐角是光內(nèi)部耦合拐角G)。
4.如權(quán)利要求2所述的光導(dǎo)(1)，其中，所述傾斜側(cè)面(5)匯聚到公共的點(diǎn)(P-3)，從而形成三面金字塔。
5.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)(101、102、103)，其中，至少一個(gè)所述剩余側(cè)面(12)與所述平面發(fā)光表面(3)正交并且沿所述等邊三角形O)的對(duì)稱軸(Α-1、Α-2、Α-3)的線延伸。
6.如權(quán)利要求5所述的光導(dǎo)(101、102、103)，其中，所述至少一個(gè)剩余側(cè)面是反射壁 (12)。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的光導(dǎo)(1)，其中，由在相鄰的傾斜側(cè)面( 之間形成的內(nèi)部耦合表面(11)定義所述光內(nèi)部耦合拐角G)。
8.如權(quán)利要求7所述的光導(dǎo)(1)，其中，所述內(nèi)部耦合表面(11)是矩形的。
9.如權(quán)利要求7所述的光導(dǎo)(1)，其中，所述光導(dǎo)(1)具有平面頂表面(6)，并且其中所述平面頂表面(6)和所述平面發(fā)光表面( 在至少一個(gè)拐角(4)處朝向彼此匯聚，并且與所述內(nèi)部耦合表面(11)相交。
10.一種包括如權(quán)利要求1-9所述的至少一個(gè)光導(dǎo)(1、101、102、103)以及位于與至少一個(gè)光導(dǎo)⑴的光內(nèi)部耦合拐角⑷相鄰的至少一個(gè)LED(IO)的照明設(shè)備(8)，并且照明設(shè)備(8)適用于將光內(nèi)部耦合到所述光導(dǎo)中。
11.如權(quán)利要求10所述的照明設(shè)備(8)，其中，所述至少一個(gè)LED(10)位于與至少兩個(gè)光導(dǎo)(1)的內(nèi)部耦合拐角⑷相鄰。
全文摘要
呈現(xiàn)了一種具有多邊形的光導(dǎo)(1)，所述多邊形具有多個(gè)側(cè)面(5)，每個(gè)側(cè)面(5)由兩個(gè)拐角(5)連接。至少一個(gè)拐角是用于光到光導(dǎo)(1)中的內(nèi)部耦合的內(nèi)部耦合拐角(4)。至少一個(gè)側(cè)面(5)具有從相鄰的光內(nèi)部耦合拐角(4)內(nèi)部耦合的傾斜和準(zhǔn)直的光。該傾斜側(cè)面(5)還可以向平面發(fā)光表面(3)反射光，以用于通過(guò)它的光的外部耦合。在光內(nèi)部耦合拐角(4)中內(nèi)部耦合的光被準(zhǔn)直為如同該光導(dǎo)(1)是具有三個(gè)傾斜側(cè)面的等邊三角形(2)。
文檔編號(hào)G02B6/00GK102460246SQ201080027884
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
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