弯曲的光管道提取制造技术

本公开描述一种管道式照明系统的光递送和分布部件，该管道式照明系统具有包括至少一个弯曲部分的横截面和光源。该递送和分布系统(即，光管道和光管道提取器)可有效地与任何能够递送光的光源发挥作用，所述光关于所述光管道的纵轴基本上准直并且另外优选地在所述光管道的入口上方基本上相同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】弯曲的光管道提取相关案例本申请涉及与它在同一天提出申请的且名称为矩形光管道提取(RECTANGULARLIGHTDUCTEXTRACTION)(代理人案卷号70058US002)的以下美国专利申请，所述美国专利申请以引用方式并入本文。
技术介绍
可见光穿过建筑物的长距离传输可使用大的反射镜内衬管道或者使用利用了全内反射的较小实心纤维。反射镜内衬管道包括如下优点：横截面积大且数值孔径大(允许较大的通量，而聚集较少)，传播介质(即，空气)稳固且透光从而使得衰减较低且寿命较长，并且所传输的每单位光通量的重量可能较低。
技术实现思路
本公开描述一种管道式照明系统的光递送和分布组件，所述管道式照明系统具有包括至少一个弯曲部分的横截面和光源。所述递送和分布系统(即，光管道和光管道提取器)可有效地与任何能够递送光的光源发挥作用，所述光关于所述光管道的纵轴基本上准直并且另外优选地在所述光管道的入口上方基本上相同。在一个方面，本公开提供一种包括光管道的照明元件，所述光管道具有纵轴、限定腔体的反射内表面和弯曲的横截面；多个空隙，所述多个空隙设置在所述反射内表面中并限定所述弯曲横截面的光输出表面；以及转向膜，所述转向膜邻近所述光输出表面设置并位于所述腔体外部，所述转向膜包括多个平行脊状微观结构，每个所述平行脊状微观结构具有顶点，所述顶点邻近所述光管道的外表面。穿过所述光管道传播并且与所述多个空隙相交的光线径向地穿过所述多个空隙离开所述光管道，并且在垂直于所述平行脊状微观结构的平面内由所述转向膜改变方向。在另一个方面，本公开提供一种包括光分布管道的照明系统，所述光分布管道包括至少一个照明元件；和至少一个光源，所述至少一个光源能够沿平行于所述纵轴的传播方向注入光，所述光具有小于约30度的准直半角。在另一个方面，本公开提供一种包括光管道的照明元件，所述光管道具有纵轴、限定腔体的反射内表面和具有弯曲的光输出表面的横截面；多个空隙，所述多个空隙设置在所述反射内表面的所述弯曲的光输出表面中；以及转向膜，所述转向膜邻近所述弯曲的光输出表面设置并位于所述腔体外部，所述转向膜包括多个平行脊状微观结构，每个所述平行脊状微观结构具有顶点，所述顶点邻近所述光管道的所述外表面。穿过所述光管道传播并且与所述多个空隙相交的光线径向地穿过所述多个空隙离开所述光管道，并且在垂直于所述平行脊状微观结构的平面内由所述转向膜改变方向。在另一个方面，本公开提供一种包括光分布管道的照明系统，所述光分布管道包括至少一个照明元件；和至少一个光源，所述至少一个光源能够沿平行于所述纵轴的传播方向注入光，所述光具有小于约30度的准直半角。在另一个方面，本公开提供一种包括圆柱形光管道的照明元件，所述圆柱形光管道具有中央纵轴；反射内表面，所述反射内表面设置在围绕所述纵轴的圆周上并限定腔体；多个空隙，所述多个空隙设置在所述反射内表面的光输出表面上；和转向膜，所述转向膜邻近所述多个空隙设置并位于所述腔体外部，所述转向膜包括垂直于所述纵轴的多个平行脊状微观结构。穿过所述圆柱形光管道传播并且与所述多个空隙相交的光线径向地穿过所述多个空隙离开所述光管道，并且在垂直于所述平行脊状微观结构的平面内由所述转向膜改变方向。在另一个方面，本公开提供一种包括光分布管道的照明系统，所述光分布管道包括至少一个照明元件；和至少一个光源，所述至少一个光源能够沿平行于所述纵轴的传播方向注入光，所述光具有小于约30度的准直半角。上述
技术实现思路
并非意图描述本专利技术的每个所公开实施例或每种实施方式。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了示例性实施例。附图说明整个说明书参考附图，在附图中，类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：图1显示照明系统的透视示意图；图2A显示照明元件的分解透视示意图；图2B显示照明元件的透视示意图；图2C显示照明元件的纵向示意性剖视图；图2D显示照明元件的示意性剖视图；图3A到图3C显示照明元件的横截面示意性实施例；并且图4A到图4C显示具有不同分布的多个空隙的照明元件的示意性平面图。附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号是指类似部件。然而，应当理解，使用标号来指代给定附图中的部件并非旨在限制在另一附图中以相同标号标记的部件。具体实施方式本公开描述一种管道式照明系统的光递送和分布部件，所述管道式照明系统具有包括至少一个弯曲部分的横截面和光源。所述递送和分布系统(即，光管道和光管道提取器)可有效地与任何能够递送光的光源发挥作用，所述光关于所述光管道的纵轴基本上准直并且另外优选地在所述光管道的入口上方基本上相同。在以下说明中参考附图，附图形成说明书的一部分并且通过例证的方式示出。应当理解，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，设想并可做出其它实施例。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可以变化。除非本文内容另外清楚指明，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一种”、“一个”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施例。除非本文内容另外清楚指明，否则如本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”一般以包括“和/或”的意思使用。空间相关的术语，包括但不限于“下部”、“上部”、“在...下面”、“在...下方”、“在...上方”和“在顶部”，如果在本文中使用，则用于便于说明以描述一个元件相对于另一个元件的空间关系。除示出于附图中并且描述于本文中的特定取向之外，此类空间相关的术语涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中所示出的对象翻过来或翻转过来，那么先前描述的在其他元件下方或下面的部分就在这些其他元件上方。如本文所用，例如当元件、部件或层描述为与另一元件、部件或层形成“一致界面”，或在另一元件、部件或层“上”、“连接到”、“耦合到”或“接触”另一元件、部件或层时，其可以直接在所述特定元件、部件或层之上、直接连接到、直接耦合到、直接接触所述特定元件、部件或层，或者居间的元件、部件或层可能在所述特定元件、部件或层之上，或连接到、耦合到或接触所述特定元件、部件或层。例如，当元件、部件或层被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”、“直接耦合到”或“直接接触”另一元件时，则没有居间的元件、部件或层。可提供合适的太阳光输入的光源的元件和构造在别处有所描述，例如在名称为离轴式卡塞格林太阳能收集器(OFFAXISCASSEGRAINSOLARCOLLECTOR)(代理人案卷号68150US002，2012年1月23日提交的)的美国专利申请序列号61/589,544和名称为集中日光的收集器(CONCENTRATINGDAYLIGHTCOLLECTOR)(代理人案卷号66518US002，2010年8月13日提交的)的PCT专利公布第WO2012021471号中有所描述，所述美国专利申请和所述PCT专利公布大体描述了可提供具有所需特性的日光的太阳能收集器。单独或与太阳能收集器结合来添加人造光源可用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明元件，包括：光管道，所述光管道具有纵轴、限定腔体的反射内表面和弯曲的横截面；多个空隙，所述多个空隙设置在所述反射内表面中并限定所述弯曲的横截面的光输出表面；以及转向膜，所述转向膜邻近所述光输出表面设置并位于所述腔体外部，所述转向膜包括多个平行脊状微观结构，每个所述平行脊状微观结构具有顶点，所述顶点邻近所述光管道的外表面，其中穿过所述光管道传播并且与所述多个空隙相交的光线径向地穿过所述多个空隙离开所述光管道，并且在垂直于所述平行脊状微观结构的平面内由所述转向膜改变方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.30 US 61/720,1241.一种照明元件，包括：光管道，所述光管道具有纵轴、限定腔体的反射内表面和弯曲的横截面；多个空隙，所述多个空隙设置在所述反射内表面中并限定所述弯曲的横截面的光输出表面，其中所述多个空隙设置在围绕所述纵轴测量的径向输出角内，其中所述多个空隙设置成使得空隙的面密度在所述径向输出角上变化；以及转向膜，所述转向膜邻近所述光输出表面设置并位于所述腔体外部，所述转向膜包括多个平行脊状微观结构，每个所述平行脊状微观结构具有顶点，所述顶点邻近所述光管道的外表面，其中穿过所述光管道传播并且与所述多个空隙相交的光线径向地穿过所述多个空隙离开所述光管道，并且在垂直于所述平行脊状微观结构的平面内由所述转向膜改变方向。2.根据权利要求1所述的照明元件，其中每个所述平行脊状微观结构被取向成垂直于所述纵轴。3.根据权利要求1所述的照明元件，其中每个所述平行脊状微观结构紧邻所述光输出表面。4.根据权利要求1所述的照明元件，其中光线沿光管道传播方向在所述纵轴的准直半角内传播，并且沿与所述光管道传播方向不同的离开传播方向离开。5.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述弯曲的横截面包括圆形、卵形、椭圆形、弧形或它们的组合。6.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述多个空隙径向地、纵向地或以它们的组合设置在所述反射内表面中。7.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述多个空隙中的至少两个空隙具有不同的横截面积。8.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述空隙的面密度平行于所述纵轴变化。9.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述多个空隙中的每个空隙具有相同的横截面积。10.根据权利要求1所述的照明元件，其中每个平行脊状微观结构的所述顶点具有相等的顶角。11.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述平行脊状微观结构中的至少两个平行脊状微观结构的所述顶点具有不同的顶角。12.根据权利要求1所述的照明元件，其中所述多个空隙包括穿过所述反射内表面的穿孔或所述反射内表面的可见光透明区域。13.一种照明元件，包括：光管道，所述光管道具有纵轴、限定腔体的反射内表面和具有弯曲的光输出表面的横截面；多个空隙，所述多个空隙设置在所述反射内表面的所述弯曲的光输出表面中，其中所述多个空隙设置在围绕所述纵轴测量的径向输出角内，其中所述多个空隙设置成使得空隙的面密度在所述径向输出角上变化；以及转向膜，所述转向膜邻近所述弯曲的光输出表面设置并位于所述腔体外部，所述转向膜包括多个平行脊状微观结构，每个所述平行脊状微观结构具有顶点，所述顶点邻近所述光管道的外表面，其中穿过所述光管道传播并且与所述多个空隙相交的光线径向地穿过所述多个空隙离开所述光管道，并且在垂直于所述平行脊状微观结构的平面内由所述转向膜改变方向。14.根据权利要求13所述的照明元件，其中所述横截面包括邻近所述弯曲的光输出表面的平面部分。15.根据权利要求13所述的照明元件，其中每个所述平行脊状微观结构被取向成垂直于所述纵轴。16.根据权利要求13所述的照明元件，其中每个所述平行脊状微观结构紧邻所述弯曲的光输出表面。17.根据权利要求13所述的照明元件，其中所述光线沿光管道传播方向在所述纵轴的准直半角内传播，并且沿与所述光管道传播方向不同的离开传播方向离开。18.根据权利要求13所述的照明元件，其中所述弯曲的光输出表面包括圆形、卵形、椭圆形、弧形或它们的组合的一部分。19.根据权利要求13所述的照明元件，其中所述多个空隙径向地、纵向地或以它们的组合设置在所述反射内表面中。20.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·G·弗赖尔，瓦迪姆·N·萨瓦蒂夫，托马斯·R·J·科里甘，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US