專利名稱：漫射均勻照明與定向點(diǎn)照明相結(jié)合的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)平坦的或稍微彎曲的由透明材料構(gòu)成的固態(tài)光導(dǎo)，所述至少一個(gè)光導(dǎo)接收光源發(fā)出的光，所述至少一個(gè)光導(dǎo)設(shè)有用于從所述光導(dǎo)中提取光的裝置。
本發(fā)明對(duì)于汽車工業(yè)的應(yīng)用特別重要，但是本發(fā)明并不限于此。
照明是察覺車輛周圍情況的重要方式，因此這也決定了駕駛者和乘客的舒適性。至今為止盡管功能性的照明應(yīng)用(例如，開關(guān)指示器和閱讀燈)占據(jù)了汽車內(nèi)部的絕大空間，但這些對(duì)于汽車的人性化并沒有顯著的貢獻(xiàn)。背景、定向以及輪廓照明應(yīng)用才展現(xiàn)了汽車內(nèi)部環(huán)境的真正價(jià)值。
特別是在汽車內(nèi)部這個(gè)有限空間內(nèi)，照明度和分布是光源的重要特征之一。照明度和分布與駕駛者的安全和乘客的舒適性內(nèi)在地相關(guān)。
1999年12月16日公開的現(xiàn)有技術(shù)WO99/64785描述了一種照明分布系統(tǒng)，其中為了從光導(dǎo)中提取光，切割光導(dǎo)使之具有切口，該切口以相對(duì)于要提取光所必須通過的表面的法線的恒定預(yù)定角度延伸，通過或部分通過所述光導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是，以某種方式改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中提到的光分布系統(tǒng)，使得所獲得的光照明系統(tǒng)具有作為改進(jìn)的定向點(diǎn)照明的至少一個(gè)閱讀燈。
根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)包括至少一個(gè)平坦的或稍微彎曲的由透明材料構(gòu)成的固態(tài)光導(dǎo)，所述至少一個(gè)光導(dǎo)接收光源發(fā)出的光，所述至少一個(gè)光導(dǎo)設(shè)有用于從所述光導(dǎo)中提取光的裝置，其特征在于，照明系統(tǒng)中用于從所述光導(dǎo)中提取光的裝置具有反射表面，該反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置。
與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相反，具有可變斜度的反射表面可以提供給受限區(qū)域(例如A4大小)優(yōu)異的閱讀點(diǎn)功能。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)非常重要的目的，照明系統(tǒng)包括具有反射表面的固態(tài)光導(dǎo)和至少一個(gè)用于漫射背景照明的固態(tài)光導(dǎo)的結(jié)合，所述反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置，所述閱讀平面是與背景照明區(qū)域有關(guān)的至少一個(gè)受限區(qū)域。這種適合漫射均勻照明的較大區(qū)域與受限的閱讀點(diǎn)區(qū)域的結(jié)合確實(shí)提高了例如車內(nèi)的駕駛者和乘客的舒適性。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，用于將光從所述光導(dǎo)中提取到閱讀位置的裝置包括在至少一個(gè)固態(tài)光導(dǎo)中的V型凹槽，凹槽的反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置。該實(shí)施例具有制造相對(duì)簡單的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例的特征在于，用于將光從所述光導(dǎo)中提取到閱讀位置的裝置包括在至少一個(gè)固態(tài)光導(dǎo)中的激光切口，該激光切口的反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置。盡管這是一個(gè)較復(fù)雜的制造方法，但是該實(shí)施例對(duì)于很薄的光導(dǎo)有優(yōu)勢(shì)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的照明系統(tǒng)具有光導(dǎo)層的層疊結(jié)構(gòu)，所述層由用于漫射均勻照明的光導(dǎo)層和用于點(diǎn)照明閱讀平面的至少一個(gè)光導(dǎo)層構(gòu)成。
在下文中將參照附圖描述本發(fā)明。在附圖中

圖1示意性地表示了用于均勻照明分布的光導(dǎo)；圖2表示了圖1的光導(dǎo)的側(cè)視圖；圖3表示了用于定向點(diǎn)照明的光導(dǎo)的透視圖和側(cè)視圖；圖4圖示了用于定向點(diǎn)照明的一個(gè)實(shí)施例；圖5表示了設(shè)有激光切口的用于定向點(diǎn)照明的光導(dǎo)的例子；和圖6是用于漫射照明的光導(dǎo)和用于定向點(diǎn)照明的光導(dǎo)的結(jié)合的示意圖。
圖1和圖2表示了光導(dǎo)1，其可以應(yīng)用在汽車中，例如應(yīng)用在汽車的頂部。該光導(dǎo)可以是平坦的或稍微彎曲。該光導(dǎo)通常由例如玻璃、聚碳酸酯、丙烯等透明材料制成。在諸如光導(dǎo)的前部，光被耦合到該光導(dǎo)中，而且通過全內(nèi)反射保持在內(nèi)部。優(yōu)選通過附圖標(biāo)記2示意的緊湊高性能的白熾燈和光纖將光耦合到光導(dǎo)中。有利的是在汽車中只有有限的區(qū)域需要光源。光導(dǎo)可以設(shè)有例如噴涂點(diǎn)(dots of paint)3，這些點(diǎn)優(yōu)選在光導(dǎo)的整個(gè)表面上規(guī)則地分開。在這種方式下，例如在大部分車頂上，可以得到均勻的漫射照明，這給予駕駛者和乘客一種舒服的感覺。代替噴涂點(diǎn)，可以使點(diǎn)變得粗糙。光導(dǎo)的厚度可以較小例如3mm。
圖3圖示了用于定向點(diǎn)照明的光導(dǎo)4。在光導(dǎo)中，提供了多個(gè)V型光楔5。圖4表示了用于定向照明的具有V型凹槽6的光管4。所示的這些凹槽為直的，但是也可以有些圓的。這些光楔或凹槽起到光的提取裝置的作用，從而將光導(dǎo)入希望的位置，通常為車內(nèi)的閱讀平面的位置。從圖3和4可以看出光楔或凹槽具有反射表面7、8、9和10，其斜度按照它們?cè)诠鈱?dǎo)4、5中的位置的函數(shù)發(fā)生變化。由于這種按照在光導(dǎo)中位置的函數(shù)發(fā)生變化的斜度，可以得到任何希望大小的閱讀平面中的明亮照明，例如車內(nèi)乘客需要的A4大小。
圖5表示了用于點(diǎn)照明的光導(dǎo)4，其中的反射表面由激光切口構(gòu)成。
圖6表示了用于漫射照明的光導(dǎo)1和用于點(diǎn)照明的光導(dǎo)4的結(jié)合。所形成的這種結(jié)合具有本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的層疊結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)也可以具有多于一個(gè)的用于點(diǎn)照明的光導(dǎo)層。另外，用于漫射照明的層也可以設(shè)置在該結(jié)構(gòu)的下側(cè)。
有利的是，該結(jié)構(gòu)的上表面設(shè)有諸如鍍膜的反射鏡，從而可以防止向上方向的光損失。
作為一個(gè)非限定的例子，光導(dǎo)的結(jié)構(gòu)包含2個(gè)上下疊置的3mm厚光導(dǎo)。下方的900mm×600mm的光導(dǎo)提供了較低水平的背景或定向功能。上方的300mm×300mm的光導(dǎo)與下方的光導(dǎo)被分開照明并且提供了閱讀點(diǎn)的功能。利用光源發(fā)出的最初為3001m的光通量可以生成一個(gè)2×A4大小的1201ux的點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)，包括至少一個(gè)平坦的或稍微彎曲的、由透明材料構(gòu)成的固態(tài)光導(dǎo)，所述至少一個(gè)光導(dǎo)接收光源發(fā)出的光，所述至少一個(gè)光導(dǎo)設(shè)有用于從所述光導(dǎo)中提取光的裝置，其特征在于，照明系統(tǒng)的用于從所述光導(dǎo)中提取光的裝置具有反射表面，該反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置。
2.如權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括具有反射表面的固態(tài)光導(dǎo)和用于漫射背景照明的至少一個(gè)固態(tài)光導(dǎo)的結(jié)合，所述反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置，所述閱讀平面是相對(duì)于背景照明區(qū)域的至少一個(gè)受限區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，用于將光從所述光導(dǎo)中提取到閱讀位置的裝置包括在至少一個(gè)固態(tài)光導(dǎo)中的V型凹槽，該凹槽的反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置。
4.如權(quán)利要求1～3的一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，用于將光從所述光導(dǎo)中提取到閱讀位置的裝置包括在至少一個(gè)固態(tài)光導(dǎo)中的激光切口，該激光切口的反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置。
5.如權(quán)利要求2～4的一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，用于漫射光的光導(dǎo)在主表面上設(shè)有噴涂點(diǎn)或粗糙點(diǎn)的圖案，所述圖案優(yōu)選是規(guī)則的陣列。
6.如前述權(quán)利要求的一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)具有光導(dǎo)層的層疊結(jié)構(gòu)，所述層由用于漫射均勻照明的光導(dǎo)層和用于點(diǎn)照明閱讀平面的至少一個(gè)光導(dǎo)層構(gòu)成。
7.如前述權(quán)利要求的一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，上部光導(dǎo)的上部主表面設(shè)有類似于鏡的涂層。
全文摘要
一種照明系統(tǒng)，優(yōu)選用于車內(nèi)照明，其包括至少一個(gè)平坦的或稍微彎曲的由透明材料構(gòu)成的固態(tài)光導(dǎo)(4)，所述光導(dǎo)接收光源(2)發(fā)出的光，并設(shè)有用于從所述光導(dǎo)中提取光的裝置(5、6)。該用于從所述光導(dǎo)中提取光的裝置具有反射表面(7、8、9、10)，該反射表面的斜度按照該提取裝置在光導(dǎo)中的位置以及閱讀平面的位置的函數(shù)發(fā)生變化，以便將光通量導(dǎo)向希望的閱讀平面位置。優(yōu)選的是，該系統(tǒng)具有光導(dǎo)層的層疊結(jié)構(gòu)，所述層由用于漫射均勻照明(1)的光導(dǎo)層和用于點(diǎn)照明閱讀平面的至少一個(gè)光導(dǎo)層(4)構(gòu)成。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK1639595SQ03805233
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月5日
發(fā)明者C·G·A·霍伊倫, C·J·賈林克, N·B·普費(fèi)弗, J·H·舒爾曼斯, S·M·維布魯赫 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司