專利名稱：用于引起來自光源的光的變化的光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于引起來自光源的光的變化的光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
小點(diǎn)光源(諸如，固態(tài)光源)廣泛地用于裝飾/建筑發(fā)光應(yīng)用。通過制作窄光束 (以一個方向)，人們通過利用若干燈具便能夠照明一大面墻。依照常規(guī)，動態(tài)效果通過改 變由多個LED(R、G、B、暖白光、冷白光)形成的LED光束的顏色平衡來獲得。這種照明方 式(某些時候被稱作“墻壁泛光照明”)在例如人們會停留相對短時間的公共空間中深受青 睞。然而，例如在人們會長時間停留的辦公空間中期望更加精細(xì)和自然的動態(tài)照明方式。GB 2362454A描述了具有儲液器的發(fā)光裝置，其中在液體表面上生成漣漪并且可 以由下面的照明進(jìn)行投射。該漣漪可以由磁致動器生成，該磁致動器可以漂浮或浸在液體 中，并且可以通過由變化的電信號驅(qū)動的電磁體上下移動。然而，這種發(fā)光裝置常常相當(dāng)龐 大，這可能在許多條件下是不適宜的。例如，在裝飾性發(fā)光應(yīng)用中可能很難內(nèi)置這種發(fā)光裝 置使得其能夠與環(huán)境協(xié)調(diào)。因此，需要改進(jìn)的照明設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上文所述，本發(fā)明的目標(biāo)是解決或至少減少上文所述問題中的至少一個。具 體地，目標(biāo)是提供以下光學(xué)元件，該光學(xué)元件支持變化的照明并且可以支持通用照明設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于引起來自光源的光的變化的光學(xué)元件，包括 包含布置用于形成光導(dǎo)的柔性材料的儲液器，該光導(dǎo)配置用于在第一邊界和第二邊界內(nèi)弓丨 導(dǎo)入耦合至光導(dǎo)的光，該第一邊界由柔性材料與具有的折射率低于該柔性材料的折射率的 環(huán)境介質(zhì)之間的界面形成，該第二邊界由儲液器的內(nèi)部表面形成。表面激勵單元布置用于 引起柔性材料與環(huán)境介質(zhì)之間的界面的隨時間的變化扭曲，其中該扭曲使得光能夠以不同 的角度出耦合。通過該布置，時間和空間中的變化可以由該光學(xué)元件引入光輸出。光可以通過在第一邊界(即，柔性材料與環(huán)境介質(zhì)之間的界面)全內(nèi)反射(TIR) 以及在第二邊界由IlR或反射進(jìn)行引導(dǎo)。優(yōu)勢在于包括光導(dǎo)的光學(xué)元件支持更緊湊的照明設(shè)備，因?yàn)楣庠床恍枰贾迷?儲液器下面。此外，該光學(xué)元件支持以下照明設(shè)備，其中光輸出沒必要是光源位置的函數(shù)， 因此對所使用光源的數(shù)量以及位置較少敏感。這在使用高功率LED時尤其有用，因?yàn)樵谶@ 種情況下通常減少了光源的數(shù)量。此外，與使用光源在液體表面反射光(即，與陽光在水 面上反射的原理相同)的設(shè)備相比較，引導(dǎo)光通過液體體積更加高效并且支持更緊湊的設(shè) 備，因?yàn)槠洳灰蕾囉谝后w表面的掠入射光。這里的柔性材料應(yīng)當(dāng)廣義加以理解，并且可以是其表面能夠例如彈性扭曲的任何 材料。例如，該材料可以是液體，其中扭曲是液體表面引起的漣漪。然而，該柔性材料還可 以是固體材料，即有彈性的或粘彈性的(諸如，凝膠或聚合物)。一個示例可以是PDMS (聚 二甲基硅氧烷)，其是基于硅的有機(jī)聚合物。
表面激勵單元應(yīng)當(dāng)廣泛地加以理解，并且可以是可用于扭曲柔性材料表面的任何 設(shè)備。對于液體表面，這可以例如通過將機(jī)械元件浸入液體；通過促使元件漂浮或浸入液 體中(例如，通過電磁場)；通過向表面發(fā)送壓力波(例如，揚(yáng)聲器的聲學(xué)噪聲或通過吹空 氣)；或者通過將液體滴入或注入至表面來完成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解還可以使用類 似的技術(shù)來扭曲除了液體的其他柔性材料。本發(fā)明是基于以下理解，如果選定適當(dāng)?shù)沫h(huán)境介質(zhì)，則柔性材料可以用作光導(dǎo)，由 此光學(xué)元件輸出的均衡強(qiáng)度分布可以通過在柔性材料與環(huán)境介質(zhì)之間界面中引入“漣漪” 來隨機(jī)扭曲，由此支持產(chǎn)生照明圖案的光的動態(tài)出耦合，該照明圖案類似于當(dāng)陽光在水面 上反射并且照射墻壁或天花板時獲得的照明。當(dāng)光束在較高折射率介質(zhì)中傳播并且照到較低折射率介質(zhì)的界面時，光束通常會 部分折射部分反射。與界面的法線的角度越大，透過的光束部分就越小，直到其中發(fā)生全內(nèi) 反射(TIR)并且沒有光通過界面所有光都在界面反射的角度。這種情況首次發(fā)生的角度被 稱為臨界角。臨界角通常依賴于兩個介質(zhì)的折射率。因此，通過利用液體(或其他柔性材 料)和具有適當(dāng)折射率的環(huán)境介質(zhì)，光可以傳輸通過液體并且遍及液體與環(huán)境介質(zhì)之間的 界面的大部分出耦合。此外，移動漣漪可以影響來自光導(dǎo)的光的出耦合，由此光學(xué)元件產(chǎn)生 照明的強(qiáng)度分布。柔性材料可以是液體，由此扭曲是液體表面中的漣漪。優(yōu)勢在于液體通常可以生 成微妙和自然的照明圖案，例如，類似于水面上反射的陽光。光導(dǎo)的第一邊界和第二邊界可以布置用于形成楔形光導(dǎo)。通過使用以遠(yuǎn)離光源的 方向錐形化的楔形光導(dǎo)，光可以出耦合而不需要出耦合結(jié)構(gòu)。此外，從光源出射的強(qiáng)度分布 的方向和光束寬度可以由第一邊界與第二邊界之間的相對傾角來調(diào)諧。對于“尖的”楔形 光導(dǎo)(即，邊界之間小的相對傾角)，出耦合光的強(qiáng)度分布常常更窄，而且還更加不對稱。這 里的不對稱表示強(qiáng)度分布相對于柔性材料與環(huán)境介質(zhì)之間的界面的法線傾斜。重定向板可 以布置用于從光導(dǎo)以期望方向來重定向光出耦合。這使得出耦合光的強(qiáng)度分布是傾斜的和 /或特定形狀的。該重定向板可以是提供有適當(dāng)棱柱狀結(jié)構(gòu)的棱柱狀板。該棱柱狀結(jié)構(gòu)可 以包括在面向光導(dǎo)一側(cè)上的突出棱鏡組。該棱鏡通常是規(guī)則布置，然而棱鏡的頂角配置用 于獲得期望的光強(qiáng)度分布。根據(jù)一個實(shí)施方式，所有頂角可以相同。棱柱狀板優(yōu)選用于對 楔形光導(dǎo)的光強(qiáng)度分布進(jìn)行整形和重定向。然而，可以使用備選的重定向板，諸如例如，光 準(zhǔn)直平板或全息的箔?？梢韵騼σ浩魈峁┯糜诜忾]儲液器的蓋子。這支持更加魯棒的照明設(shè)備，其中液 體不會濺出、不會蒸發(fā)和/或不會與任何人接觸。儲液器的內(nèi)表面(諸如例如，構(gòu)成第二邊界的表面)可以是鏡面反射體(諸如，鏡 子)。沒有光通過該鏡面反射體，從而可以減少損失(即，不是以期望的方向從設(shè)備發(fā)射) 的光的量，并且獲得更高效的照明。儲液器可以進(jìn)一步包含布置在構(gòu)成光導(dǎo)的柔性材料表面的流體，其中該流體構(gòu)成 環(huán)境介質(zhì)。該流體可以是氣體或液體。構(gòu)成環(huán)境介質(zhì)的流體可以是液體，并且優(yōu)選與構(gòu)成光導(dǎo)的液體不相溶。該不相溶 應(yīng)當(dāng)理解為，即便當(dāng)引入漣漪時，兩種液體還是布置在并且停留在兩個分離的層中。此外， 構(gòu)成光導(dǎo)的液體可以具有比環(huán)境介質(zhì)的液體更低的密度來支持“下照燈”。由于光導(dǎo)的液體具有比環(huán)境介質(zhì)更低的密度，因此構(gòu)成光導(dǎo)的液體的表面將位于光導(dǎo)的下側(cè)，由此引入的 漣漪將向下出耦合光。頻率可以優(yōu)選在0. OlHz與IOHz之間，并且更優(yōu)選在大約0. IHz0利用這些頻率來 扭曲表面生成強(qiáng)烈影響出耦合光強(qiáng)度分布的移動漣漪，并且產(chǎn)生類似于水面上反射光的照 明圖案。還可能利用變化的激勵頻率來獲得交替的照明動態(tài)。該激勵例如可以隨機(jī)發(fā)生。光學(xué)元件可以包括多個表面激勵單元來在不止一個地方在柔性材料與環(huán)境介質(zhì) 之間的界面中引入扭曲。這支持液體中的干涉漣漪，由此提供替換的照明動態(tài)。表面激勵單元可以優(yōu)選地靠近光導(dǎo)的入耦合側(cè)進(jìn)行布置。優(yōu)勢在于由于靠近光 導(dǎo)的入耦合側(cè)很少甚至沒有光出耦合，因此表面激勵單元沒有在光路中。為了獲得該效果， 入耦合設(shè)備通常可以布置在光導(dǎo)總長的1/5內(nèi)。構(gòu)成光導(dǎo)的液體優(yōu)選可以是透明、非易燃、無毒以及不易揮發(fā)(即，具有低蒸汽 壓)。優(yōu)選選擇液體的粘性來支持期望的照明動態(tài)。適于用作光導(dǎo)的液體的示例為硅油和 水。然而，根據(jù)一個實(shí)施方式，可以對構(gòu)成光導(dǎo)的柔性材料(例如，液體)著色來獲得由光 學(xué)元件輸出的光的期望顏色。該光學(xué)元件可以在以下照明設(shè)備中尤其有用，該照明設(shè)備包括光源，該光源的布 置方式使得光源發(fā)出的光耦合至光學(xué)元件的光導(dǎo)。可以利用各種光源。一個示例為諸如固 態(tài)光源的小點(diǎn)光源(例如，發(fā)光二極管LED)。光源的其他示例為熒光燈管或激光。照明設(shè)備可以進(jìn)一步包括入耦合設(shè)備(諸如，準(zhǔn)直器)，其保證了進(jìn)入光導(dǎo)的大部 分光束的方向在預(yù)定角度范圍內(nèi)。優(yōu)勢在于這支持最佳照明效果。該入耦合設(shè)備還支持 從光源發(fā)出的大部分光入耦合至光導(dǎo)。該照明設(shè)備可以用于燈具，例如，旨在照明物體或環(huán)境的設(shè)備。注意，本發(fā)明涉及權(quán)利要求書中列舉的特征的所有可能的組合。


參考所附示意圖，通過下面本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的說明性而非限制性地詳細(xì)說明 能夠更好地理解本發(fā)明的上文所述以及其他的目標(biāo)、特征和優(yōu)勢，圖中相同的參考標(biāo)記用 于相似的元件，其中圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的透視圖；圖Ib是該照明設(shè)備的截面圖；圖Ic是三個光束照到漣漪表面時的視圖；圖加示出了具有規(guī)則棱柱狀結(jié)構(gòu)的重定向板；圖2b_圖2c示出了重定向板如何可以重定向出耦合光的強(qiáng)度分布；圖3a_圖北分別示出了向上和向下輸出光的照明設(shè)備以及“下照燈”；圖4示出了“下照燈”的備選實(shí)施方式；以及圖5示出了圓柱形照明設(shè)備。
具體實(shí)施例方式圖Ia示出了照明設(shè)備100，其布置在地板附近來提供天花板的動態(tài)照明101。照 明設(shè)備100包括光學(xué)元件103，該光學(xué)元件103包括包含液體104和環(huán)境介質(zhì)109的矩形儲液器102。環(huán)境介質(zhì)109具有比液體104的折射率更低的折射率。這里液體104是具有 折射率nsili。。ne ^ 1. 56的硅油，而環(huán)境介質(zhì)109是具有折射率nai, ^ 1. 0的空氣。照明設(shè)備 100還包括沿儲液器102 —側(cè)布置的多個光源108a-e，該側(cè)在以下稱為入耦合側(cè)102b。通 過該布置，源自光源108a-e的光可以入耦合至作為液體光導(dǎo)104工作的液體104。照明設(shè) 備的光發(fā)射區(qū)域的大小可以變化，但通常在0. Olm2-O. 5m2之間。注意，光源108a-e的數(shù)量例如可以依賴于照明設(shè)備100的大小而變化，并且對于 某些實(shí)施方式單個光源可能就足夠了。為了清楚起見，下面的描述將僅參考光源108a描 述。然而，相同的原理適用于其他光源108b-e。光源108a可以是單個LED，或者包括多個LED的LED陣列。例如，LED可以是R、 G、B、暖白光和冷白光LED。此外，向光源108a提供準(zhǔn)直器IlOa的形式的入耦合結(jié)構(gòu)。通 過將LED陣列布置在準(zhǔn)直器IlOa中，可以約束從光源108a發(fā)出的光束的方向。在所示的 實(shí)施方式中，光源108a的主方向在液體表面105限定的水平面中，其中配置準(zhǔn)直器使得從 光源108a發(fā)出的任何光束偏離水平面小于士25°。應(yīng)當(dāng)理解，允許的最大偏離可以依賴 于應(yīng)用以及液體光導(dǎo)104和環(huán)境介質(zhì)109的折射率而變化。例如，對于具有長“尖的”楔形 (即，較小角Θ)的光導(dǎo)，最大偏離通常較低。準(zhǔn)直器的高度優(yōu)選對應(yīng)于在入耦合側(cè)102b處液體的深度Ill，其在這里大約為 15mm0儲液器的入耦合側(cè)102b對于由光源108a發(fā)出的光基本上透明，以支持光的入耦 合。此外，向儲液器的底部10 提供平面鏡面反射體板107 (例如，Alanod的MIRO銀)來 支持鏡面反射。如圖Ia中所示，儲液器的底部10 傾斜來提供錐形液體光導(dǎo)104。由液態(tài)表面 105限定的水平面與底表面10 之間形成的角θ可以變化。對于“尖的”楔形光導(dǎo)(即， 小θ )，出耦合光的強(qiáng)度分布窄并且不對稱(即，如圖2b中所示相對于液體表面的法線傾 斜)。楔形光導(dǎo)的優(yōu)選長/高比(即，光導(dǎo)的長度(I1)與入耦合側(cè)液體的深度Oi1)相比較) 可以近似為十。這里向儲液器提供蓋子106，其平行于液體表面105布置并且完全閉合儲液器。 環(huán)境介質(zhì)109填充液體表面105與蓋子106之間的空間。照明設(shè)備的總高度Ii3通常小于 25mm,使能夠易于集成至燈具。在該實(shí)施方式中，蓋子106是重定向板106，配置用于以期望的方向重定向出耦合 光。圖加中示出了重定向板的示例。這里的棱柱狀結(jié)構(gòu)是規(guī)則的，其中每個棱柱都具有頂 角Y (通常大約40° )和IOOym的節(jié)距d。此外，這里棱柱狀結(jié)構(gòu)是不對稱的。如圖所示， 通過重定向板106的光束201、202向法線傾斜。圖2b示出了不具有重定向板的照明設(shè)備。可以看出，從光導(dǎo)104出耦合的光203 具有不對稱的強(qiáng)度分布，意味著發(fā)出的光的強(qiáng)度分布相對于液體表面的法線傾斜。在圖2c 中，示出了重定向板106如何將不對稱強(qiáng)度分布向法線傾斜。如果省略重定向板，則不帶結(jié)構(gòu)的PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)或玻璃板可以備選 地用作蓋子來閉合儲液器。這可以在例如當(dāng)照射墻壁時是有利的，其中不對稱強(qiáng)度分布可 能是優(yōu)選的。參考圖la，光學(xué)元件103進(jìn)一步包括機(jī)械元件111來扭曲或“觸動”液體表面來引入漣漪。將機(jī)械元件111連接至致動器112(諸如適當(dāng)?shù)碾姍C(jī))，該致動器112可以垂直地 移動機(jī)械元件111并且將其浸入液體104。將致動器112連接至控制單元113，該控制單元 113經(jīng)由致動器來控制機(jī)械元件112的移動。扭曲表面的頻率可以依賴于例如期望的照明 圖案和液體的粘性而變化，但在這里大約為0. IHz0此外，通過提供在不同位置觸動表面的 附加機(jī)械元件可以生成干涉波，從而產(chǎn)生其他照明動態(tài)。這些表面激勵單元可以同步也可 以不同步。因?yàn)閷τ谛ㄐ喂鈱?dǎo)而言，在光導(dǎo)長度上最靠近入耦合側(cè)102b的部分(通常大約 為總長度的1Λ)基本上沒有光出耦合，液體表面優(yōu)選靠近入耦合側(cè)102b處扭曲，其中表面 激勵單元不在光路中。在圖Ib中，跟隨從光源108a發(fā)出的光束200通過液體光導(dǎo)104。在所示光束200 在點(diǎn)B處進(jìn)入液體光導(dǎo)104之前，其在點(diǎn)A處被準(zhǔn)直器1 IOa反射。接下來，在點(diǎn)C處，該光 束由位于儲液器底部的鏡面反射體板107反射。然后，光束在點(diǎn)D處照到液體光導(dǎo)104與 環(huán)境介質(zhì)109之間的界面105。假設(shè)入射角α大于臨界角(相對于邊界表面的法線)，則 發(fā)生全內(nèi)反射，光被反射并且繼續(xù)在液體光導(dǎo)104中傳播。在點(diǎn)E處，光束再一次由鏡面反 射體板107反射。假設(shè)光束200現(xiàn)在以小于臨界角的角度在點(diǎn)F處照到邊界表面105，則光 被出耦合。應(yīng)當(dāng)理解，對于各種光束而言，液體光導(dǎo)中反射的次數(shù)將會不同。通過該布置，光傳輸通過液體并且在光導(dǎo)的整個延伸上出耦合。當(dāng)將移動漣漪引 入液體表面105時，會對來自液體光導(dǎo)104的光的出耦合以及從而照明設(shè)備的強(qiáng)度分布產(chǎn) 生顯著影響。結(jié)果是類似于水面上反射的陽光的動態(tài)光效照射在例如建筑物的天花板上。 可以依賴于期望的動態(tài)光效來選擇液體的粘度。圖Ic是三個平行光束121-123照到液體表面105時的示意圖。第一光束121以 角度θ工照到邊界表面，該角度Q1大于臨界角因此其反射回至光導(dǎo)104。第二光束122在 漣漪中的點(diǎn)處照到邊界表面105，其中該點(diǎn)處漣漪的切線為水平。這里的入射角θ2小于臨 界角因此至少部分光出耦合。第三光束123同樣具有小于臨界角的入射角θ 3,因此也是至 少部分光出耦合。由于θ3< θ 2，因此光束123的更多部分出耦合。圖3a示出了備選的照明設(shè)備，其中液體光導(dǎo)104中的光通過在底表面(即，沒有 反射板)和在液體表面105的全內(nèi)反射進(jìn)行反射，由此光304、305可以向上和向下出耦合。 此外，提供了重定向板106、302。環(huán)境介質(zhì)109可以例如是空氣。圖北示出了備選的實(shí)施方式，其中重定向板302布置在儲液器的底部，并且蓋子 具有面向儲液器102內(nèi)部的鏡面反射表面301。這支持“下照燈”，其中光304向下發(fā)射。光 導(dǎo)104可以是液體以及環(huán)境介質(zhì)109可以是空氣。圖4示出了以下實(shí)施方式，其中環(huán)境介質(zhì)109是具有比構(gòu)成光導(dǎo)的液體104更低 折射率的液體。這里的兩種液體是不相溶的，并且環(huán)境介質(zhì)109具有比構(gòu)成光導(dǎo)的液體104 更高的密度，因此該照明設(shè)備可以用作“下照燈”。應(yīng)當(dāng)理解，照明設(shè)備的形狀可以變化。例如，照明設(shè)備可以通過圖5中所示的圓柱 形系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。這里，光源501布置在圓柱形儲液器502的中心。儲液器包含形成液體光 導(dǎo)的液體503，以及環(huán)境介質(zhì)505 (諸如，空氣)。這里的蓋子是具有同心環(huán)形式的棱柱狀結(jié) 構(gòu)的重定向板504。優(yōu)選向儲液器的底表面507提供反射表面，而將光源501從液體分離的 壁506是透明的，以支持光入耦合至液體503。優(yōu)選可以向光源501提供入耦合結(jié)構(gòu)(未示 出)(諸如，準(zhǔn)直器)來支持高效地將光入耦合至光導(dǎo)。
根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備還可以照明有紋理的(粗糙)表面，例如墻壁泛光照明有 紋理的墻壁。結(jié)果是由于連續(xù)變化角度下的照明，墻壁的外觀連續(xù)變化。為了獲得這種效 果，優(yōu)選掠入射。上文主要參考若干實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，除了 上文公開的其他實(shí)施方式也可能在所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，表面 激勵單元可以是聲波發(fā)生器(可以通過例如聲頻噪聲來扭曲液體表面)。這支持完全封閉 的系統(tǒng)，因?yàn)椴恍枰獧C(jī)械元件與液體接觸。此外，漣漪可以通過將氣體(諸如，空氣)吹入 液體；通過將液體滴到光導(dǎo)表面；通過電磁致動器激勵磁元件漂浮或浸入液體中；通過與 水族館中類似注入氣體成為吹過液體的氣泡；通過注入強(qiáng)迫液體流通過構(gòu)成光導(dǎo)的液體； 或者通過對整個設(shè)備的外部激勵(例如，通過震動整個設(shè)備)來引入。應(yīng)當(dāng)理解類似的布 置可以用于扭曲兩種液體之間的界面或者扭曲柔性材料而不是液體。同樣，光導(dǎo)的形狀可以變化。例如，光導(dǎo)可以具有矩形橫截面而不是楔形，或者具 有被定制來支持光從光導(dǎo)的期望出耦合的形狀。對于某些設(shè)計(jì)而言(諸如，矩形橫截面)， 可能要求出耦合結(jié)構(gòu)從光導(dǎo)提取光。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以利用各種出耦合結(jié)構(gòu)， 諸如例如，儲液器底部上(即，光導(dǎo)的第二邊界上)的散射點(diǎn)或小突出物。應(yīng)當(dāng)理解，照明設(shè)備可以用于照明除了墻壁或天花板的其他表面。本發(fā)明可以找 到各種應(yīng)用，諸如例如，辦公環(huán)境中的動態(tài)自然發(fā)光、建筑/裝飾發(fā)光、室內(nèi)發(fā)光。
權(quán)利要求
1.一種用于引起來自光源的光的變化的光學(xué)元件(103)，包括包含布置用于形成光導(dǎo)(104)的柔性材料(104)的儲液器(102)，所述光導(dǎo)(104)配置 用于在第一邊界(10 和第二邊界(107)內(nèi)引導(dǎo)入耦合至所述光導(dǎo)(104)的光000)，所述 第一邊界(10 由所述柔性材料(104)與具有的折射率低于所述柔性材料的折射率的環(huán)境 介質(zhì)(109)之間的界面形成，所述第二邊界(107)由所述儲液器的內(nèi)部表面形成；表面激勵單元(111)，布置用于引起所述柔性材料(104)與所述環(huán)境介質(zhì)(109)之間的 界面(105)的隨時間變化的扭曲，其中所述扭曲使得光能夠以不同的角度出耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中所述柔性材料是液體以及所述扭曲是所述液 體表面中的漣漪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)元件，其中所述光導(dǎo)的第一邊界(10 和第二邊界 (107)布置用于形成楔形光導(dǎo)(104)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括重定向板(106)，布置 用于以期望的方向重定向從所述光導(dǎo)出耦合的光。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中向所述儲液器(10 提供蓋子 (106)，從而產(chǎn)生閉合的儲液器。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中所述儲液器的內(nèi)部表面是鏡面 反射體(107)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中所述儲液器進(jìn)一步包含布置在 構(gòu)成所述光導(dǎo)的柔性材料(104)表面處的流體(109)，所述流體構(gòu)成所述環(huán)境介質(zhì)。
8.根據(jù)當(dāng)從屬于權(quán)利要求2時的權(quán)利要求7所述的光學(xué)元件，其中所述流體(109)是 與所述光導(dǎo)的液體(104)不相溶的液體，并且具有較低密度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中扭曲所述界面的頻率在 0. OlHz 與 IOHz 之間。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，包括多個表面激勵單元來在多個 位置處弓I起所述柔性材料與所述環(huán)境介質(zhì)之間的界面中的扭曲。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中所述表面激勵單元接近所述 光導(dǎo)(104)的一側(cè)布置，其中光預(yù)期在該側(cè)入耦合。
12.一種照明設(shè)備(100)，包括根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件(103)； 以及光源(108a)，其布置的方式使得由所述光源(108a)發(fā)出的光耦合至所述光學(xué)元件 (103)的光導(dǎo)(104)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的照明設(shè)備，進(jìn)一步包括入耦合設(shè)備(110a)， 其保證進(jìn)入所述光導(dǎo)的光束方向在預(yù)定角度范圍內(nèi)。
全文摘要
一種用于引起來自光源的光的變化的光學(xué)元件(103)，包括包含布置用于形成光導(dǎo)(104)的柔性材料(104)的儲液器(102)，所述光導(dǎo)(104)配置用于在第一邊界(105)和第二邊界(107)內(nèi)引導(dǎo)入耦合至所述光導(dǎo)(104)的光(200)，所述第一邊界(105)由所述柔性材料(104)與具有的折射率低于所述柔性材料折射率的環(huán)境介質(zhì)(109)之間的界面形成，所述第二邊界(107)由所述儲液器的內(nèi)部表面形成；表面激勵單元(111)，布置用于引起所述柔性材料(104)與所述環(huán)境介質(zhì)(109)之間的界面(105)的隨時間的變化扭曲，其中所述扭曲使得光能夠以不同的角度出耦合。優(yōu)勢在于光導(dǎo)支持更緊湊的照明設(shè)備，因?yàn)楣庠床恍枰贾迷趦σ浩飨旅妗?br> 文檔編號F21S10/00GK102099205SQ200980127701
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者E·布尼砍普, R·H·W·范德瓦爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司