CN105683792A - 具有光漫射光纤的照明单元 - Google Patents

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Abstract

照明单元包括光源(110)、光漫射光纤组件(120)和支撑基底(140)。光漫射光纤组件(120)包括多个光漫射光纤(122)，该光漫射光纤(122)布置于由护套(126)包围的束部(130)和摆脱了护套的张开部(132)。在张开部中的多个光漫射光纤使光散射，该被散射的光从光源光学地耦合进入多个光漫射光纤。在张开部内的多个光漫射光纤结构地耦合于支撑基底。

Description

具有光漫射光纤的照明单元
本申请要求2013年8月28日提交的美国专利申请14/012013的优先权益，且基于其内容并将其内容整体援引包含于此。
技术领域
本说明书通常涉及具有光漫射光纤的照明单元。
背景技术
照明器材传统地包含光源，例如该光源包括置于照明器材内的来提供照明光源的白炽灯泡、卤素灯泡、紧凑荧光灯泡和发光二极管(LED)。在一些用于照明器材的终端用户应用中，光源可能不能提供期待质量的光。例如，对于包含作为光源的LED的照明器材，LED在发射的光中具有高方向性，并且没有屏蔽的情况下看时可能造成刺眼。为减少方向性和刺眼的影响，可以在光源内放置增加数目的LED，其中每个LED的运转具有更低亮度。作为替代或附加，光漫射元件可以置于接近LED处来使发射的光漫射，因此降低了单个LED的强度。然而，这些附加物可能增加光源的成本和/或增加光源的机械和热复杂度。
相应地，可能期待可替代的照明单元。
发明内容
在一实施例中，照明单元包括光源、光漫射光纤组件和支撑基底。光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，该光漫射光纤布置于由护套包围的束部和摆脱了护套的张开部。在张开部中的多个光漫射光纤使光散射，该被散射的光从光源光学地耦合进入多个光漫射光纤。在张开部内的多个光漫射光纤结构地耦合于支撑基底。
在另一实施例中，照明单元包括光源、光漫射光纤组件和支撑基底。光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，该光纤布置于束部和张开部。在张开部中的多个光漫射光纤使光散射，该被散射的光从光源光学地耦合进入多个光漫射光纤。在张开部的多个光漫射光纤的至少一部分被嵌入支撑基底内。
在又一实施例中，照明单元包括光源和光漫射光纤组件，该光漫射光纤组件包括布置于束部和张开部的多个光漫射光纤。在张开部中的多个光漫射光纤使光散射，该被散射的光从光源光学地耦合进入多个光漫射光纤。围绕张开部中的光漫射光纤的张开的外接直径处评估的张开包装比例大于外接于束部的光漫射光纤的成束的直径处评估的成束包装比例，其中，张开包装比例对集体的光漫射光纤的面积和张开的外接直径的面积进行比较，成束包装比例对集体的所述光漫射光纤的面积和外接直径的面积进行比较。
将在以下详细描述中阐述实施例的附加特征和优点，这些特征和优点的一部分可由本领域内技术人员从描述中推知或通过如此处所述实施例的实践而得知，包括以下详细描述、权利要求书以及附图。
应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者描述了各实施例，并且它们旨在提供用于理解所要求保护的主题事项的本质和特性的概观或框架。包括的附图提供了不同实施例的进一步的理解，且被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本文所述的各个实施例，并与说明书一起用于说明所要求保护的主题事项的原理和操作。
附图说明
在附图中阐述的实施例在性质上为说明性和示例性的，并不意图限制权利要求定义的主题。示例性实施例的以下详细描述能够结合以下附图阅读时被最好地理解，在附图中相同的结构使用相同的附图标记来指示，其中：
图1示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的照明单元的侧视图，该照明单元包含有光漫射光纤；
图2示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的光漫射光纤的正面剖视图；
图3示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的光漫射光纤的正面剖视图；
图4示例性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的沿图1的线A—A所示的照明单元的侧面剖视图；
图5示例性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的沿图1的线B—B所示的光漫射光纤组件的正面剖视图；
图6示例性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的沿图1的线C—C所示的照明单元的侧面剖视图；
图7示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的照明单元的侧面剖视图；
图8示例性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的图7的D示图处所示的照明单元的详细的侧面剖视图；
图9示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的照明单元的部分的侧面透视图；
图10示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于有多个准直元件的照明单元的盖板的侧面透视图；
图11示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于有聚光透镜的照明单元的盖板的侧面透视图；
图12示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于有发散透镜的照明单元的盖板的侧面透视图；
图13示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于有多个菲涅耳(Fresnel)元件的照明单元的盖板的侧面透视图；
图14示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于照明单元盖板的侧面透视图；
图15示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于生产照明单元的制造装置；
图16示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于生产照明单元的制造装置；和
图17示意性地描绘了根据本文示出或描述的一个或多个实施例的用于生产照明单元的制造装置。
具体实施方式
对照明单元和包含照明单元的照明器材的实施例的参考现在将详细地做出，该照明单元拥有将光散射至周围环境中光漫射光纤。包含光漫射光纤的照明单元的实施例被一般地在图1中描绘。照明单元一般包括光学地耦合于光漫射光纤组件的光源。光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，该光漫射光纤布置为由护套包围的束部和摆脱了护套的张开部。置于张开部中的光漫射光纤的部分彼此间隔开，以将光源提供的光引导进周围环境中。光漫射光纤在张开部内的部分可以以期望的形状和位置来布置，来将光提供进入周围环境。置于张开部中的光漫射光纤的部分可以结构地耦合于支撑表面，来提供光漫射光纤的弹性定位。这些和其他实施例将参照附图做更详细地描述。
详细参见图1，描绘了照明单元100。在此实施例中，照明单元100包括光源110、光漫射光纤组件120和支撑基底140。光漫射光纤组件120包括多个光漫射光纤122，该光漫射光纤光学地耦合于光源110。由光源110发射的光被引入光漫射光纤122。光沿着沿光纤轴方向124的光漫射光纤122传送，并且被从光漫射光纤122朝横向于轴方向124的方向漫射出来。
多个光漫射光纤122可以按各种配置布置，来将由光源110发射的光引入包围光漫射光纤122的环境中。光漫射光纤122可以置于束部130和张开部132，在该束部130中多个光漫射光纤122紧密间隔于彼此，在该张开部132中多个光漫射光纤122宽间隔于彼此。在图1中描绘的实施例中，多个光漫射光纤122的束部130被护套126包围。在从束部130间隔开的位置，多个光漫射光纤122可以摆脱护套126。在摆脱了护套126的位置，多个光漫射光纤122可以从彼此间隔开。多个光漫射光纤122可以置于张开部132内，其中多个光漫射光纤122一般地宽间隔于彼此，以便从多个光漫射光纤122发射的光可以以期待的强度和形状投射进入周围环境。在图1描绘的实施例中，光漫射光纤122的张开部132结构地耦合于支撑基底140。支撑基底140将光漫射光纤122的位置保持在预定的配置。支撑基底140和由此在张开部132中的多个光漫射光纤122，可以置于周围环境内以将光发射入期待的地点。
如本文所使用的，术语“光”指代电磁辐射。在各种实施例中，根据本公开的发射、捕获、传送和漫射的光可以在各种波长内，该波长包括在紫外范围、可见范围，和/或红外范围中。如上文所讨论的，照明单元100包括多个光漫射光纤122。术语“光漫射”是指光散射沿着光漫射光纤122的长度的至少一部分，基本上空间地连续，即基本上没有诸如与离散(例如，点)散射相关联的那些之类的跳变或中断。因此，如本公开前述，基本地连续光发射或基本地连续光散射的概念指代为空间连续性。
图2是示例光漫射光纤122的截面图，该光纤具有中心芯部分(“芯”)150CS以及外部包层156，并且详细示出芯的示例配置。光漫射光纤122包括中心(或内部)芯区域150和外部芯区域152，该中心芯区域150有直径D150，该外部芯区域152至少部分地包围中心芯区域150。中心芯区域150包括由环形空隙区域150V围绕的中心空旷(固体)区域150C，该环形空隙区域150V包括随机布置和随机大小的空隙154，如图2的下插图所示。在另一实施例中，将光散射进入周围环境的光漫射光纤的部分可以被完全地填充(未示出)。光漫射光纤122也包括包围芯150CS的包层区域156。在示例中，包层区域156由低折射率聚合物制造，而芯150CS包括二氧化硅。光漫射光纤122也可包括置于包层区域156的周围的光散射层160。光散射层160可以包括各种荧光材料，该荧光材料与由光漫射光纤122散射的光交互来修改光，下面将做进一步讨论。
具有随机布置和随机大小的空隙154(也指代为“随机空气线”或“纳米结构”或“纳米大小的结构”)的光漫射光纤的示例，在美国专利No.7,450,806和在美国专利公开No.2011/0122646中有所描述，该专利和专利公开通过引用包含于此。
在示例中，光漫射光纤122的中心空旷区域150C在550nm波长处具有约为1.46的标称折射率n122。同样在示例中，芯直径DCS在从125微米到300微米的范围中。进一步在示例中，光漫射光纤122的直径D122在从0.2毫米(200微米)到0.6毫米(600微米)的范围中。
光漫射光纤122可以具有由于散射而导致的从0.2变化到60dB/m的损耗，这取决于中心芯区域150和外部芯区域152的具体配置。然而，如下面更详细的描述，根据本公开的实施例涉及修改光漫射光纤122，以便获得更大的(例如，高至约60dB/m)损耗。因此，在示例中，光漫射光纤122可具有从约0.2dB/m到约60dB/m范围内的损耗，其中该损耗在从250nm到2000nm的波长范围内基本上光谱地均匀，且在另一个示例中在可见波长或“白色光”光谱范围(例如，标称地从380nm到750nm)上基本上光谱地均匀。
光漫射光纤122可以进一步包括包围包层156的涂层，诸如丙烯酸盐聚合物材料。光漫射光纤122也可包括包围涂层的光散射层160。光散射层160可以包括光散射材料，例如，任何固体颗粒、液滴或气泡，或它们的组合，具有散射光的大小。光散射材料的具体示例包括含磷的、TiO2颗粒以及掺杂的聚合物，诸如用于在角空间中进行有效散射(即，均匀角散射)的白色丙烯酸盐墨水。
现在参见图3，光漫射光纤122中的每个可以被包含进光纤主干(opticalfiberrun)340，该光纤主干340包括由皮342包围的光漫射光纤122。在一些实施例中，皮342可以为透明或半透明的，以便由光漫射光纤122发射的光通过皮342主要部分传输。在一些实施例中，皮342可以接触光漫射光纤122。在其他实施例中，皮342可以从光漫射光纤122在半径方向上间隔开，以便在皮342和光漫射光纤122之间保持间隙344。在一些实施例中，皮342可以包括荧光体，该荧光体修改由光漫射光纤122发射的光的色温，以便由光漫射光纤122漫射进入周围环境的光有与光源110发出的光相比不同偏色。
现在参见图4，描绘了根据一个实施例的照明单元100的束部130。在此实施例中，束部130包括多个由护套126包围的光漫射光纤122。光漫射光纤122的端部123可以置于接近光源110，以便由光源110发射的光至少部分地被光漫射光纤122捕获。由光漫射光纤122捕获的发射的光可以至少部分地沿着光漫射光纤122的长传送，离开束部130朝向张开部132(如图1所示)。在描绘的实施例中，光漫射光纤122的端部123以一般地正交于光源110放置，以便由光源110发出的光可以有效地被光漫射光纤捕获。
光源110的示例包括，例如但不限于，激光二极管、发光二极管(LED)、荧光灯泡、白炽灯泡等。通过将光漫射光纤122布置于包围光源110的束部130中，光漫射光纤122的捕获性能可以被加强，该捕获性能通过将由光漫射光纤122捕获的光和由光源110发射的光进行比较来计算。通过增加光漫射光纤122的捕获性能，从光源110发射的光的增加的比例由光漫射光纤122捕获，用于传送和漫射至远程地点。光漫射光纤122的捕获性能中的增加也可以降低将光源110紧密地光学地耦合进入光漫射光纤122的需求。相反，光可以以相对发散的方式发射，并依旧由光漫射光纤122捕获。照明单元100的实施例具有为了呈现提高的捕获性能而设置的光漫射光纤122，因此可以和发射较少相干光的光源110(包括例如LED)使用。和发射更高相干光的光源(例如激光二极管)相比，这些光源100可能要更低的成本。
在各种照明单元100的实施例中，护套126，对于可见光谱中的光和/或由光源110发射的光，可以是不透明、半透明或透明。在护套126对于由光源110发射的光是透明的一个实施例中,光可能被光漫射光纤122在接近束部130的地点和在接近张开部的位置漫射。在另一个护套126对于由光源110发射的光是不透明的实施例中，光由光漫射光纤122传送，以便光由多个光漫射光纤122在张开部漫射，但在包围多个光漫射光纤122的束部130的位置一般不发射进入环境。在又一个实施例中，护套126可以包括沿着护套126的内部的反射表面129，该反射表面129反射从多个光漫射光纤122在束部130内的位置发射的光。通过将光反射回光漫射光纤122上，沿束部130的长评估的光的传输损耗可以被最小化，以便光的最大的强度可以由光漫射光纤122在张开部漫射。
现在参见图5，在束部130内的多个光漫射光纤122的成束包装比例，可以通过多个光漫射光纤122的截面积的和，除以成束外接直径180(外接所有多个光漫射光纤122)来计算。成束外接直径180可以在束部130中的多个光漫射光纤122的最小直径处评估。在图3描绘的实施例中，成束外接直径180一般对应于护套128的内直径。如图5所描述，在束部130内的多个光漫射光纤122可以彼此间隔开地放置。在另一实施例中(未示出)，在束部130内，多个光漫射光纤122可能接触彼此。在一示例中，照明单元100可以包括七个光漫射光纤122，其中的六个一般地围绕中心光漫射光纤122排列。每个光漫射光纤122一般地可以有均一的直径，并且直径在从约150微米至约200微米的范围内。光漫射光纤122可以布置为诸如在束部130中的成束外接直径180在从约1毫米至约4毫米的范围内。
在一示例中，照明单元100可以包括七个光漫射光纤122，其中的六个一般地围绕中心光漫射光纤122排列。每个光漫射光纤122一般地可以有均一的直径，并且直径在从约150微米至约200微米的范围内。光漫射光纤122可以布置为诸如在束部130中的成束外接直径180在从约1毫米至约4毫米的范围内。在另一个示例中，照明单元100可以包括多个光漫射光纤122在从约2至约50个的光漫射光纤122的范围中，包括在从约7至约37个的光漫射光纤122的范围中，包括在从约19至约37个的光漫射光纤122的范围中。在一些实施例中，照明单元100可以包括置于束部130中的多个光漫射光纤122，其中相邻光漫射光纤122的间隔距离小于相邻光漫射光纤122的最大直径。
现在参见图6，置于张开部132中的多个光漫射光纤122结构地耦合于支撑基底140。通过将多个光漫射光纤122结构地耦合于支撑基底140，支撑基底140保持光漫射光纤122的位置和方向。因此，支撑基底140辅助保持光漫射光纤122的位置，来向周围环境提供照明。
支撑基底140由为多个光漫射光纤122提供结构支撑的各种材料制造。此材料的示例包括，例如但不限于，玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、水晶、塑料、金属、复合材料、诸如木材的天然材料，或它们的组合。在一些实施例中，支撑基底140可以，对于由多个光漫射光纤122在预先确定的波长处漫射的光，为半透明或透明，以便在张开部132中漫射的光射入周围环境。在一些实施例中，从光漫射光纤122漫射的光被支撑基底140的一个或多个表面反射。在一些实施例中，光在支撑基底140内内部地反射，将支撑基底140照亮，其引导光进入周围环境。在另一实施例中，从光漫射光纤122漫射的光被至少一个反射部件141反射，该反射部件附着于支撑基底140，由此将支撑基底140照亮并引导光进入周围环境。
在一些实施例中，支撑基底140可以一般为刚性的，因此将光漫射光纤122保持相对于彼此的位置。此支撑基底140可以安装在远离光源的位置，以便由光源发射的光漫射进入在从光源隔开距离位置处的周围环境，如图1所描绘。在另一实施例中，支撑基底140可以是柔性的，以便支撑基底140可以适应力的施加。支撑基底140可以在形状上做修改，以便适应支撑基底所安装到的附着表面。
在张开部132内的多个光漫射光纤122张开包装比例，可以通过多个光漫射光纤122的截面积的和，除以张开外接直径182(外接张开部132内的所有多个光漫射光纤122)来计算。张开外接直径182可以在张开部132中的光漫射光纤122的最大直径处评估。如图6所描述，在张开部132内的多个光漫射光纤122可以彼此间隔开地放置。在另一实施例中(未示出)，在张开部132内，多个光漫射光纤122可能接触彼此。
在一些实施例中，照明单元100可以包括置于张开部132中的多个光漫射光纤122，该张开部拥有小于约0.333的张开包装比例。在一些实施例中，照明单元100可以包括置于束部130中的多个光漫射光纤122，该束部拥有大于约0.5的成束包装比例。
如上讨论，照明单元100的实施例可配置为如下：与束部130中的包装比例相比，布置进张开部132中的多个光漫射光纤122的包装比例更低。在一实施例中，张开包装比例可以是至少7倍于束部包装比例，包括其中张开包装比例是至少19倍于束部包装比例，包括其中张开包装比例是至少37倍于束部包装比例。
现在参见图7，描绘了照明单元200的一个实施例，其包括多个光漫射光纤122、支撑基底140和盖板250。支撑基底140和/或盖板250可以包括多个固位沟142，该固位沟142凹陷进支撑基底140和/或盖板250的第一表面143。尽管图7的实施例一般地将固位沟142描绘为沿着光漫射光纤122的长连续，应当理解的是拥有中断的固位沟(未示出)的支撑基底和/或盖板的实施例可以包含进照明单元，而不脱离本公开的范围。
参见图8，多个光漫射光纤122可以通过相应的固位沟142，耦合于支撑基底140和/或盖板250。在一些实施例中，多个光漫射光纤122可以利用接合剂144耦合于固位沟142。示例性的接合剂144包括基于聚合物的胶水、光固化性的聚合物，和环氧胶水。接合剂144可以弹性地将光漫射光纤122耦合于支撑基底140和/或盖板250的固位沟142，以便支撑基底140和/或盖板250可以，在光漫射光纤122不从支撑基底140分离的情况下，以各种位置和方向布置。
接合剂144可以是折射率匹配于光漫射光纤122和支撑基底140和/或盖板250，以最大化光传输，该传输为从光漫射光纤122进入支撑基底140和/或盖板250。接合剂144可以有折射率n144，其类似于光漫射光纤122的折射率n122或支撑基底140和/或盖板250的折射率n140中的至少之一。在一实施例中，接合剂144的折射率n144，可以在光漫射光纤122的折射率n122和支撑基底140的折射率n140之间，即n122<n144<n140。
如上述所讨论的，照明单元100的实施例可以包含盖板250，该盖板250置于光漫射光纤122的与支撑基底140相反侧。盖板250可以将从光漫射光纤122散射的光分散或集中，来修改由照明单元100发射的光的质量。盖板的各种实施例可以包括光定形元件80，该光定形元件80修改由光漫射光纤122发射的光。拥有光定形元件80的盖板的各种配置可以包含进照明单元100，期示例在图9—14中描绘。
盖板250的实施例可以是透明、半透明、不透明，或其组合。盖板250的不透明度可以通过测量输入盖板250的光的流明和由盖板250散射的光的流明来确定。在一个实施例中，盖板250可以有一般地均一的不透明，诸如在沿着盖板250的任何一个地点处的不透明在小于或等于约10％的穿过盖板250的中值不透明来变化。在一些实施例中，盖板250可以包括发散透镜，其进一步将从光漫射光纤1220散射的光散焦。在一些实施例中，盖板250可以包括聚焦透镜，其进一步将从光漫射光纤122散射的光聚焦。
现在参见图10，描绘了拥有多个多个准直元件380的盖板350的一个示例。在图10描绘的实施例中，准直元件380从盖板350在从光漫射光纤122凸出远离的方向上延伸开。在另一实施例中，准直元件380可以凹陷进盖板(未示出)。应当明白的是，基于具体的终端用户应用，准直元件380可以以各种方向和配置放置。准直元件380可以将从光漫射光纤散射的光变窄，以便多个光的高强度区域(对应于多个准直元件380)从照明单元引导进入周围环境。由准直元件380发射的光可以以适合具体终端用户应用的模式发射。
现在参见图11，描绘了包含聚光透镜480的盖板450的另一个示例。在此实施例中，从光漫射光纤散射的光可以由聚光透镜480集中，例如从盖板450出去的光在从盖板450间隔开的位置处聚焦。
现在参见图12，描绘了包含发散透镜580的盖板550的另一个示例。在此实施例中，从光漫射光纤散射的光可以由发散透镜580发散，例如从盖板550出去的光在从盖板550间隔开的位置处散焦。
现在参见图13，描绘了包含多个菲涅耳元件680的盖板650的另一个示例。菲涅耳元件680可以将从盖板650出去的光聚焦或散焦。包含多个菲涅耳元件680的盖板650可以将来自光漫射光纤的光集中或分散，其集中和分散的量分别类似图11和12示出的盖板450和550。然而，有多个菲涅耳元件680的盖板650可以有比图11和12示出的盖板450和550更薄的侧面轮廓。
现在参见图14，盖板750可以包括多个高不透明区域780和多个低不透明区域782，该低不透明区域782和高不透明区域780相邻。盖板750的高不透明区域780和低不透明区域782可以将从光漫射光纤散射的光修改进入高强度区域和低强度区域，或可以修改从光漫射光纤散射的光的颜色。另外地，盖板750的高不透明区域780和低不透明区域782可以提高与盖板750耦合的照明单元的美学。
根据本公开的照明单元100可以根据各种制造过程来制造。现在参见图15和16，示意性地描绘了用在制造照明单元100中的制造装置800、802。在描绘的实施例中，将要包含进照明单元100的多个光漫射光纤122单独地置于进给轮810上。光漫射光纤122可以被布置进预先确定的配置和被拉进注模机820，在该注模机820中将聚合物在光漫射光纤122周围注射。随着聚合物被冷却，聚合物凝固，因此形成护套126。多个光漫射光纤122持续地从进给轮810拉出并进入注模机820。在描绘的实施例中，护套126持续地包围多个光漫射光纤122形成，因此形成护套包裹光纤组件170。护套包裹光纤组件170可以引入至护套去除装置830，在该护套去除装置830中，从护套包裹光纤组件170的某些区域去除部分护套126。通过移除这些区域中的护套126，光漫射光纤122可以从护套126暴露，因此允许光漫射光纤122朝向进入张开部，如下所讨论。
现在参见图16，护套包裹光纤组件170包括束部130(在该束部周围存在护套126)和已经从护套包裹光纤组件170移除护套的部分，因此暴露的多个光漫射光纤122然后被引入造模机840。造模机可以包括能形成支撑基底的注模装置。从护套包裹光纤组件170的护套126暴露出的光漫射光纤122的部分可以被支承于预先确定的方向，该方向相对于彼此和相对于注模装置。通过使光漫射光纤122的暴露部分支承于预先确定的方向，注模装置可以将液体塑料材料注射进入模具，以便液体塑料材料至少部分地包裹光漫射光纤122的部分。随着由注模装置注射的液体塑料材料冷却，液体塑料材料凝固，由此形成支撑基底140。然后从注模装置移除光漫射光纤组件120，该光漫射光纤组件120包括光漫射光纤122，该光漫射光纤122布置为由护套126包围的束部130和嵌入支撑基底140内的张开部132。
现在参见图17，描绘了包含进制造装置806的另一个实施例的另一个制造过程。在此实施例中，多个光漫射光纤122每一个置于进给轮810上。多个光漫射光纤122从进给轮810拉出并引入造模机840。光漫射光纤122被支承于预先确定的方向，该方向相对于彼此和相对于造模机840。通过使光漫射光纤122支承于预先确定的方向，造模机840可以将液体塑料材料注射进入模具，以便液体塑料材料至少部分地包围光漫射光纤122的部分。随着由造模机840注射的液体塑料材料冷却，液体塑料材料凝固，由此形成支撑基底140。置于支撑基底140内的光漫射光纤122定义光漫射光纤组件的张开部132。
在形成支撑基底140之后，光漫射光纤122的部分可以相对于彼此放置，并在注模机820中用塑料材料822覆盖形成护套126。由护套126封进内部的光漫射光纤122的部分定义了光漫射光纤122的束部130。
尽管上面的制造过程的讨论公开了用来整体地形成围绕光漫射光纤的张开部的支撑基底的注模装置的使用，应当理解的是某些制造过程可以包括将光漫射光纤相对于支撑基底放置和附着，而没有注模装置。
现在应当理解的是根据本公开的照明单元包括光源、包括布置进束部和张开部的多个光漫射光纤的光漫射光纤组件。束部由护套包围。张开部摆脱了护套。在张开部中的光漫射光纤由支撑基底支撑，该支撑基底保持光漫射光纤的定位。由光源发射的光被光漫射光纤捕获，沿着束部传送至张开部，在张开部光漫射进周围环境。根据本公开的照明单元使光传送进在从光源隔开距离位置处的周围环境。
根据第一方面，公开提供一种照明单元，其包括：光源；光漫射光纤组件，该光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，该多个光漫射光纤布置于由护套包围的束部和摆脱了护套的张开部，在张开部中的多个光漫射光纤使光散射，该被散射的光从光源光学地耦合进入多个光漫射光纤；和支撑基底，其中在张开部内的多个光漫射光纤结构地耦合于支撑基底。
根据第二方面，公开提供一种照明单元，其包括：光源；光漫射光纤组件，该光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，该多个光漫射光纤布置于束部和张开部，在张开部中的多个光漫射光纤使光散射，该被散射的光从光源光学地耦合进入多个光漫射光纤；和支撑基底，其中在张开部的多个光漫射光纤的至少部分被嵌入支撑基底内。
根据第三方面，公开提供一种照明单元，其包括：光源；和光漫射光纤组件，该光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，该多个光漫射光纤布置于束部和张开部，在张开部中的多个光漫射光纤使光散射，该被散射的光从光源光学地耦合进入多个光漫射光纤；其中，围绕张开部的光漫射光纤的张开的外接直径处评估的张开包装比例大于在外接于束部的光漫射光纤的成束的直径处评估的成束包装比例，其中张开包装比例对集体的光漫射光纤的面积和张开的外接直径的面积进行比较，成束包装比例对集体的光漫射光纤的面积和成束的外接直径的面积进行比较。
根据第四方面，公开提供了第一到第三方面的照明单元，其中在张开部内的多个光漫射光纤嵌入支撑基底内。
根据第五方面，公开提供了第四方面的照明单元，其中光漫射光纤通过接合剂接合于支撑基底，该接合剂包含折射率匹配的材料，该材料有在支撑基底的折射率和光漫射光纤的折射率之间的折射率。
根据第六方面，公开提供了第一到第五方面的照明单元，其中支撑基底包括凹陷进第一表面的多个固位沟，光漫射光纤的至少一部分耦合于固位沟。
根据第七方面，公开提供了第一到第六方面的照明单元，其中支撑基底包括反射表面，该反射表面在支撑基底内内部地反射多个光漫射光纤散射的光。
根据第八方面，公开提供了第一到第七方面的照明单元，进一步包括盖板，该盖板相对于光漫射光纤组件的张开部位于支撑基底的相反侧。
根据第九方面，公开提供了第一到第八方面的照明单元，进一步包括光定形元件。
根据第十方面，公开提供了第九方面的照明单元，其中光定形元件包括准直元件。
根据第十一方面，公开提供了第九方面的照明单元，其中光定形元件包括发散透镜。
根据第十二方面，公开提供了第九方面的照明单元，其中光定形元件包括聚光透镜。
根据第十三方面，公开提供了第九方面的照明单元，其中光定形元件包括漫射透镜。
根据第十四方面，公开提供了第九方面的照明单元，其中光定形元件包括盖板，该盖板包括置于接近低不透明区域的高不透明区域。
根据第十五方面，公开提供了第一到第十四方面的照明单元，其中支撑基底包括使从光漫射光纤散射的、感兴趣的波长范围的光透过的材料。
根据第十六方面，公开提供了第一到第十五方面的照明单元，其中支撑基底包括光修改材料，该光修改材料有不同于支撑基底折射率的折射率。
根据第十七方面，公开提供了第一到第十六方面的照明单元，其中支撑基底包括光修改材料，该光修改材料将从光漫射光纤散射的光内部地反射至支撑基底。
根据第十八方面，公开提供了第一到第十七方面的照明单元，其中张开包装比例至少七倍于成束包装比例。
根据第十九方面，公开提供了第一到第十八方面的照明单元，其中张开包装比例小于0.333。
根据第二十方面，公开提供了第一到第十九方面的照明单元，其中成束包装比例大于0.5。
根据第二十一方面，公开提供了第一到第二十方面的照明单元，其中在束部中相邻光漫射光纤之间的间隔距离小于相邻光漫射光纤的最大直径。
根据第二十二方面，公开提供了第一到第二十一方面的照明单元，进一步包括支撑基底，其中置于张开部中的光漫射光纤的部分嵌入支撑基底。
要注意的是，可以利用术语“基本”来表示可归因于任何定量比较、数值、度量，或其它表示的固有不确定度。本文还采用这些术语来表示定量表示可以偏离规定参考值而不会导致所讨论的主题的基本功能改变的程度。
尽管本文示出和描述的特定实施例，但应理解可作出其它变化和改型而不偏离所要求保护主题的精神和范围。另外，虽然本文描述了所要求保护主题的各种方面，此方面不需要以组合使用。因此，旨在附加权利要求覆盖在所要求保护主题范围内的全部变化和修改。

Claims (24)

1.一种照明单元，包括：
光源；
光漫射光纤组件，所述光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，所述多个光漫射光纤布置于由护套包围的束部和摆脱所述护套的张开部，在所述张开部中的多个所述光漫射光纤使光散射，散射的光从所述光源光学地耦合进入所述多个光漫射光纤；和
支撑基底，
其中，在所述张开部内的所述多个光漫射光纤结构地耦合于所述支撑基底。
2.如权利要求1所述的照明单元，其特征在于，在所述张开部的所述多个光漫射光纤的嵌入所述支撑基底内。
3.如权利要求2所述的照明单元，其特征在于，所述光漫射光纤通过接合剂接合至所述支撑基底，所述接合剂包含折射率匹配的材料，所述材料有在所述支撑基底的折射率和光漫射光纤的折射率之间的折射率。
4.如权利要求1所述的照明单元，其特征在于，所述支撑基底包括凹陷进第一表面的多个固位沟，所述光漫射光纤的至少一部分耦合于所述固位沟。
5.如权利要求1所述的照明单元，其特征在于，所述支撑基底包括反射表面，所述反射表面在所述支撑基底内内部地反射所述多个光漫射光纤散射的光。
6.如权利要求1所述的照明单元，其特征在于，进一步包括盖板，所述盖板相对于所述光漫射光纤组件的张开部，置于所述支撑基底的相反侧。
7.如权利要求1所述的照明单元，其特征在于，进一步包括光定形元件。
8.如权利要求7所述的照明单元，其特征在于，所述光定形元件包括准直元件。
9.如权利要求7所述的照明单元，其特征在于，所述光定形元件包括发散透镜。
10.如权利要求7所述的照明单元，其特征在于，所述光定形元件包括聚光透镜。
11.如权利要求7所述的照明单元，其特征在于，所述光定形元件包括漫射透镜。
12.如权利要求7所述的照明单元，其特征在于，所述光定形元件包括盖板，所述盖板包括置于接近低不透明区域的高不透明区域。
13.一种照明单元，包括：
光源；
光漫射光纤组件，所述光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，所述多个光漫射光纤布置于束部和张开部，在所述张开部中的多个光漫射光纤使光散射，散射的光从所述光源光学地耦合进入所述多个光漫射光纤；和
支撑基底；
其中，在所述张开部的多个光漫射光纤的至少一部分嵌入支撑基底内。
14.如权利要求13所述的照明单元，其特征在于，所述支撑基底包括使由所述光漫射光纤散射的、在感兴趣的波长范围的光透过的材料。
15.如权利要求13所述的照明单元，其特征在于，所述支撑基底包括光定形元件。
16.如权利要求15所述的照明单元，其特征在于，光定形元件包括准直元件、发散透镜、聚光透镜或漫射透镜中的至少之一。
17.如权利要求13所述的照明单元，其特征在于，所述支撑基底包括光修改材料，所述光修改材料有不同于支撑基底折射率的折射率。
18.如权利要求13所述的照明单元，其特征在于，所述支撑基底包括光修改材料，所述光修改材料将所述光漫射光纤散射的光内部地反射至所述支撑基底。
19.一种照明单元，包括：
光源；和
光漫射光纤组件，所述光漫射光纤组件包括多个光漫射光纤，所述多个光漫射光纤布置于束部和张开部，在所述张开部中的所述多个光漫射光纤使光散射，散射的光从所述光源光学地耦合进入所述多个光漫射光纤；
其中，围绕所述张开部中的所述光漫射光纤的张开的外接直径处评估的张开包装比例大于外接于所述束部的所述光漫射光纤的成束的直径处评估的成束包装比例，其中，所述张开包装比例对集体的光漫射光纤的面积和所述张开的外接直径的面积进行比较，所述成束包装比例对集体的所述光漫射光纤的面积和所述成束的外接直径的面积进行比较。
20.如权利要求19所述的照明单元，其特征在于，所述张开包装比例至少七倍于所述成束包装比例。
21.如权利要求19所述的照明单元，其特征在于，所述张开包装比例小于0.333。
22.如权利要求19所述的照明单元，其特征在于，所述成束包装比例大于0.5。
23.如权利要求19所述的照明单元，其特征在于，在所述束部中相邻光漫射光纤之间的间隔距离小于相邻光漫射光纤的最大直径。
24.如权利要求19所述的照明单元，其特征在于，进一步包括支撑基底，其中置于所述张开部中的光漫射光纤的一部分嵌入支撑基底。
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