ITTO940773A1 - Sistema di illuminazione a guide di luce atto a realizzare un dispositivo di illuminazione sottile - Google Patents

Sistema di illuminazione a guide di luce atto a realizzare un dispositivo di illuminazione sottile Download PDF

Info

Publication number
ITTO940773A1
ITTO940773A1 IT94TO000773A ITTO940773A ITTO940773A1 IT TO940773 A1 ITTO940773 A1 IT TO940773A1 IT 94TO000773 A IT94TO000773 A IT 94TO000773A IT TO940773 A ITTO940773 A IT TO940773A IT TO940773 A1 ITTO940773 A1 IT TO940773A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
lighting system
facing surfaces
rays
propagation
light
Prior art date
Application number
IT94TO000773A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefania Masuelli
Piero Perlo
Original Assignee
Carello Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carello Spa filed Critical Carello Spa
Priority to IT94TO000773A priority Critical patent/IT1268610B1/it
Publication of ITTO940773A0 publication Critical patent/ITTO940773A0/it
Priority to ES95115346T priority patent/ES2131245T3/es
Priority to DE69508511T priority patent/DE69508511T2/de
Priority to EP95115346A priority patent/EP0704655B1/en
Publication of ITTO940773A1 publication Critical patent/ITTO940773A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1268610B1 publication Critical patent/IT1268610B1/it

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055Reflecting element, sheet or layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/002Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0076Stacked arrangements of multiple light guides of the same or different cross-sectional area
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003Lens or lenticular sheet or layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

Viene descritto un sistema di illuminazione comprendente almeno una coppia di guide di luce (1, 2) costruite con materiale plastico o vetroso e definenti una pluralità di coppie di superfici affacciate, ed una sorgente di radiazione luminosa (7) atta a generare un flusso di raggi (8) sostanzialmente paralleli, la cui direzione di propagazione forma un angolo prefissato superiore a 90° con le superfici di dette coppie; il sistema è caratterizzato dal fatto che tra le due superfici affacciate (3-4, 5-6) di ciascuna di dette copie è disposto almeno uno strato (11a, 11b, 11c, ...) di un materiale almeno parzialmente trasparente le cui caratteristiche strutturali sono differenti da quelle dello strato di materiale che è disposto tra le superfici affacciate della coppia che si trova successivamente in detta direzione di propagazione dei raggi, in modo che una prima parte della radiazione luminosa che incide sull'interfaccia tra detto strato e dette superfici affacciate di ciascuna coppia venga trasmessa alla coppia di superfici affacciate successive sostanzialmente in detta direzione di propagazione dei raggi, mentre una seconda parte prefissata di detta radiazione luminosa venga riflessa in direzione sostanzialmente ortogonale a detta direzione di propagazione dei raggi.

Description

D E S C R I Z I O N E
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di illuminazione comprendente sostanzialmente una coppia di guide di luce conformate in modo da presentare una dimensione molto ridotta in una direzione e che è atto ad emettere luce in tale direzione, la quale è generata da una sorgente che è disposta da un lato o da due lati opposti delle guide d’onda stesse e che emette un flusso luminoso in una direzione ortogonale alla precedente.
Nel brevetto USA N. 5235 443 viene descritto un dispositivo a cristalli liquidi del tipo suddetto,il quale comprende sostanzialmente una coppia di guide di— luce costruite con un materiale rigido e trasparente e definenti una pluralità di superfici affacciate, uno strato di cristallo liquido Colysteric disposto tra le superfici, nonché una sorgente di radiazione luminosa posizionata da un lato delle guide ed atta a generare un flusso luminoso la cui direzione forma un angolo prefissato con le superfici delle coppie suddette.
Il dispositivo suddetto costituisce sostanzialmente un generatore di luce polarizzata il cui stato di polarizzaz ione può essere opportunamente controllato, per mezzo dei cristalli liquidi .
Un dispositivo a cristalli liquidi del tipo di quello descritto nel brevetto citato difficilmente può essere utilizzato per generare un vero e proprio dispositivo di illuminazione.
Infatti, la distribuzione dell’intensità del flusso luminoso generato da tale dispositivo può essere variata solo in limiti molto modesti e la divergenza del fascio luminoso così ottenuto non può essere compresa nella gamma di valori che hanno interesse per realizzare i dispositivi di illuminazione normalmente utilizzati nella maggior parte delle appiicazioni .
Inoltre, l'affidabilità di un dispositivo di questo tipo risulta essere modesta: infatti, le caratteristiche fisico- ottiche dei cristalli liquidi del tipo Colysteric subiscono variazioni notevoli con la temperatura, anche quando questa varia nella gamma che normalmente si riscontra nelle applicazioni usuali dei dispositivi di illuminazione.
Infine, l'utilizzazione dei cristalli liquidi per la costruzione di dispositivi di illuminazione richiede cure e cautele particolari durante la loro costruzione e li rende pertanto poco adatti per questo tipo di applicazione.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di illuminazione, in particolare un sistema di questo tipo adatto per realizzare dei dispositivi di illuminazione, il quale sia privo degli inconvenienti prima indicati e, quindi, innanzitutto, consenta di ottenere dispositivi aventi una dimensione molto ridotta in una direzione così da risultare particolarmente adatti per essere utilizzati in applicazioni in cui lo spazio disponibile per l’alloggiamento del dispositivo è molto scarso, come avviene per esempio nel caso di alcuni dispositivi di illuminazione di autoveicoli; un altro scopo è quello di realizzare un dispositivo di questo tipo che sia in grado di generare un flusso -luminos o avente una prefissata distribuzione di intensità, ed in cui la divergenza del fascio luminoso ottenuto possa essere regolata in modo voluto; ed infine uno scopo dell’invenzione è quello di realizzare un dispositivo di questo tipo che risulti costruttivamente molto semplice e presenti una elevata affidabilità in esercizio.
Tali scopi vengono realizzati con il sistema di illuminazione dell'invenzione il quale comprende sostanzialmente:
almeno una coppia di guide di luce costruite con materiale rigido trasparente e definenti una pluralità di coppie di superfici affacciate, ciascuna coppia essendo definita da superfici delle due guide;
una sorgente di radiazione luminosa per generare un flusso di raggi sostanzialmente paralleli, la direzione di propagazione di detti raggi formando un angolo prefissato, con le superfici di dette coppie;
caratterizzato dal.fatto che tra le due superfici o affacciate di ciascuna di dette coppie è disposto almeno uno strato di un materiale parzialmente trasparente le cui caratteristiche strutturali sono differenti da quelle dello strato di materiale che è disposto tra le superfici affacciate della coppia che si trova successivamente nella direzione di propagazione di detti raggi, in modo che una prima parte di detta radiazione luminosa che incide sull’interfaccia tra detto strato e dette superfici affacciate di ciascuna coppia venga trasmessa alla coppia di superfici affacciate successiva sostanzialmente in detta direzione di propagazione dei raggi, mentre una seconda parte prefissata di detta radiazione luminosa venga riflessa in direzione sostanzialmente ortogonale alla detta direzione di propagazione dei raggi.
Per una migliore comprensione del sistema di illuminazione della presente invenzione ne verrà ora data, a titolo di esempio, una sua descrizione più dettagliata con riferimento ai disegni allegati, nei quali :
la figura 1 rappresenta una sezione longitudinale, atta ad illustrare i componenti fondamentali del sistema di illuminazione dell’invenzione, corrispondente ad una prima forma di realizzazione della stessa;
la figura 2 è una sezione analoga a quella di figura 1, corrispondente ad una diversa forma di realizzazione del sistema dell’invenzione;
le figure 3 e 4 rappresentano sezioni di alcuni componenti del' sistema, che illustrano due forme di realizzazione differenti dalla precedenti;
le figure 5 e 6 rappresentano, rispettivamente, una vista frontale ed una sezione effettuata con un piano diametrale di un dispositivo di illuminazione a simmetria circolare, realizzati sulla base del sistema di illuminazione dell’invenzione;
la figura 7 rappresenta una sezione longitudinale dei componenti fondamentali del sistema di illuminazione corrispondente ad una ulteriore forma di realizzazione;
le figure 8 e 9 rappresentano, rispettivamente, in vista frontale ed in sezione diametrale un dispositivo di illuminazione a simmetria circolare corrispondente a quello della forma di reaiizzazione della figura 7;
la figura 10 rappresenta una variante del sistema di illuminazione rappresentato nella figura 7;
le figure da 11 a 13 rappresentano, schematicamente, disposizioni costruttive della sorgente di radiazione luminosa per il sistema di illuminazione dell'invenzione.
Con riferimento innanzitutto alla figura 1, il sistema di illuminazione dell’invenzione comprende, sostanzialmente, almeno una coppia di guide di luce 1 e 2, costruite convenientemente con materiale rigido e trasparente, per esempio un materiale termoplastico o vetro, le quali definiscono una pluralità di coppie di superfici affacciate, indicate con 3-4, e 5-6; ciascuna delle coppie di superfici suddette è definita da una superficie (la 3 e 6) che appartiene ad una delle due guide di luce (la 1) e da una superficie (la 4 e 5) che appartengono invece, all’altra guida di luce (la 2).
Il sistema comprende, inoltre, una sorgente di radiazione luminosa 7, atta a generare un flusso di raggi 8, a divergenza controllata, e la cui direzione forma un angolo prefissato, indicato con in figura 1, con le superficie 3, 4, 5 e 6 delle coppie suddette .
Tra le due superfici affacciate 3-4 oppure 5-6 di ciascuna coppia è disposto uno strato 11 di un materiale, il quale è, almeno parzialmente, trasparente e le cui caratteristiche strutturali sono differenti da quella dello strato di materiale che è disposto tra le superfici affacciate 5 e 6 della coppia che si trova successivamente nella direzione di propagazione dei raggi 8.
Pertanto si deve supporre che le caratteristiche strutturali del materiale degli strati che sono stati indicati Ila, llb, Ile, lld, ... in figura 1 e che sono interposti tra le coppie di superfici affacciate delle due guide di luce a distanze crescenti dalla sorgente 7, varino gradualmente con la distanza stessa; come si dirà più avanti, ciò permette di modulare la distribuzione d’intensità luminosa lungo il dispositivo.
Qualora le varie coppie di superfici affacciate 3-4, 5-6 delle due guide di luce 1-2 abbiano un profilo generatore come quello che è stato rappresentato in figura 1 a forma di triangolo isoscele con angolo al vertice di 90°, i vari strati di materiale 11a, 11b, 11e, 11d, ... fanno parte di un unico strato di materiale continuo interposto tra le superfici stesse. In tal caso per far variare le caratteristiche strutturali degli strati nella direzione di propagazione dei raggi 8 è sufficiente variarne lo spessore. Un’altra modalità per variare le caratteristiche strutturali degli strati di tale materiale può essere ottenuta variando gradualmente l’indice di rifrazione degli strati stessi.
Secondo la forma di realizzazione di figura 3 la variazione delle caratteristiche strutturali degli strati può essere ottenuta variando la riflettanza degli strati stessi; per ottenere tale scopo su uno strato di materiale di base trasparente 12 viene deposto uno strato di materiale metallico riflettente 13, con spessore che varia gradualmente nella direzione di propagazione dei raggi 8. In alternativa, e preferibilmente, lo strato 13 può essere depositato, con tecniche note, direttamente su una delle due guide di luce.
Lo strato di materiale 11 interposto tra le coppie di superfici affacciate delle guide di luce 1 e 2 può essere anche costituito da un reticolo di diffrazione 14, come è stato rappresentato nella forma di realizzazione di figura 4. Un reticolo di questo tipo, come è noto, comprende sostanzialmente una pluralità di risalti diffrattivi 15, di forma e dimensioni opportune, che possono sporgere, per esempio, da uno strato di sopporto 16; secondo una disposizione alternativa i risalti diffrattivi 15 possono essere ricavati direttamente sulle superfici 3, 4, 5 e 6 prima citate delle due guide di luce 1 e 2.
E’ stato riscontrato che, qualora venga utilizzato un reticolo diffrattivo, per realizzare il sistema dell'invenzione (come è stato rappresentato in figura 4) è preferibile che il periodo p (figura 4) dei risalti diffrattivi 15 sia compreso tra 0,5 e 0,7 micron ed il rapporto tra l’altezza h dei risalti stessi e lo spessore dello strato di sopporto 16 sia compreso tra 0,5 e 2.
Il sistema dell'invenzione corrispondente alla forma di realizzazione rappresentata nella figura 1 comprende anche una superficie perfettamente riflettente 17 disposta da un lato di una delle guide di luce 1 e 2 ed in un piano sostanzialmente parallelo agli spigoli di intersezione delle superfici 4 e 5 e 3 e 6 delle due guide d’onda 1 e 2.
Fa infine parte del sistema di illuminazione un complesso di microlenti indicato con 18. le quali sono sostanzialmente disposte in un piano parallelo a quello della superficie riflettente 17; tale complesso può essere costituito da una pluralità di lenti 21 rifrattive oppure ibride del tipo rif rattivodiffrattivo; esse possono essere disposte in una qualsiasi configurazione atta a ricevere i raggi luminosi, che, nel modo che verrà descritto più avanti^ vengono diretti verso di esse con direzione sostanzialmente perpendicolare a quella di propagazione dei raggi 8 e a impartire ad essi una divergenza voluta.
Per realizzare l'accoppiamento tra la sorgente di radiazione luminosa 7 e la guide di luce 1 e 2 può essere convenientemente utilizzata <">una<- >lente 22 (od un sistema di lenti) rifrattiva. diffrattiva od ibrida rif rattiva-diff rattiva, la quale è interposta tra la sorgente stessa ed uno dei lati a dimensione minore del complesso delle due guide di luce 1 e 2. Il sistema ottico realizzato con la lente 2 ha lo scopo di controllare la divergenza del fascio in entrata nelle guide 1 e 2 per ottenere per esempio, come è stato rappresentato nella figura 1, un fascio di raggi 8 sostanzialmente paralleli.
Il funzionamento del sistema di illuminazione secondo l'invenzione avviene nel modo seguente. Per seguire il percorso di ciascun raggio all’interno delle guide 1 e 2 è opportuno fare riferimento al raggio indicato con 8a che entra nella guida di luce 1. Quando questo incide sull’interfaccia tra la superficie 3 della guida di luce 1 e la superficie dello strato Ila di materiale interposto genera, per riflessione, il raggio 8b diretto, con direzione sostanzialmente ortogonale a quella di propagazione del raggio 8a, verso il complesso di microlenti 18. Il raggio 8a viene, inoltre, rifratto in corrispondenza dell’interfaccia suddetta e della successiva interfaccia tra la superficie 4 e la superficie con questa accoppiata dello strato Ila, per emergere sotto forma del raggio 8c nella guida di luce 2 con direzione sostanzialmente parallela a quella del raggio 8a : il raggio 8c , in cor rispondenza dell’interfaccia tra la superficie 5 della guida d’onda 2 e la superficie con essa accoppiata dello strato llb viene riflesso in direzione ortogonale generando il raggio 8e; questo viene riflesso dalla superficie completamente riflettente 17, generando il raggio 8d diretto verso il complesso dì microlenti 18. Il raggio 8c, subisce, anch'esso, una coppia di rifrazioni nell'interfaccia tra la superficie 5 e quella con essa accoppiata dello strato llb e nell’interfaccia tra l’altra superficie dello strato stesso e la superficie 6 della guida di luce 1: il raggio 8f così generato è sostanzialmente parallelo al raggio 8a .
Il raggio 8f si trova, nei riguardi delle successive interfacce, nelle stesse condizioni prima esaminate con riferimento al raggio 8a e quindi esso viene sottoposto a riflessione e rifrazione con le stesse modalità.
Ne consegue pertanto che una parte della radiazione luminosa che incide sulle guide di luce 1 e 2, viene riflessa verso il complesso di microlenti 18 ed un’altra parte della stessa radiazione viene invece trasmessa alle coppie di superfici affacciata successive delle due guide di luce.
La direzione dei raggi 8b e 8d che sono diretti verso il complesso di microlenti 18 viene da questo modificata per ottenere in uscita un flusso di luce avente la divergenza voluta.
Scegliendo opportunamente le caratteristiche
strutturali degli strati 11a, 11b, 11e, 11d, .... del
materiale che è interposto tra le coppie delle
superfici affacciate delle guide è possibile
realizzare un voluto rapporto tra l’energia dei raggi
riflessi (come i raggi 8b e 8d) e l’energia dei raggi
che vengono invece trasmessi (come gli 8c e 8f)
nella direzione longitudinale delle guide di luce. In
tal modo si può ottenere una voluta dist ribuzione
dell’intensità luminosa dei raggi riflessi per o realizzare un prefissato disegno di luce atto a
soddisfare le esigenze di un particolare dispositivo
di illuminazione. Come è stato descritto, il rapporto
tra l’energia della radiazione riflessa e quella della
radiazione trasmessa dipende dalle caratteristiche
strutturali del materiale che è interposto tra le
superfici affacciate delle guide d’onda, le quali
possono essere scelte opportunamente. Negli esempi
esaminati sono state indicate alcune di tali
caratteristiche (indice di rifrazione dei materiali di
interfaccia, spessore dello strato di materiale
interposto tra le superfici accoppiate delle guide
di luce, riflettanza delle superfici stesse,
particolare disegno del reticolo di diffrazione
utilizzato) ma rientrano nell’ambito dell’invenzione anche altre non specificamente prese in esame.
Il sistema di illuminazione della forma di realizzazione della figura 2 differisce da quello della figura precedente per il fatto che le superfici affacciate 3-4 e 5-6 delle guide d’onda 1 e 2 non hanno la stessa dimensione, ma dimensione crescente nella direzione di propagazione dei raggi: infatti il triangolo che costituisce il profilo generatore delle superfici affacciate suddette ha altezza crescente in tale direzione Variando, in tal modo, le caratteristiche geometriche delle superfici affacciate delle due guide di luce è possibile influire sulla distribuzione dell’intensità luminosa emessa dal sistema; ciò è evidenziato nella figura 2, tenendo conto che alcuni raggi che incidono su una qualsiasi interfaccia 23 possono, come avviene per il raggio 24, provenire direttamente dalla sorgente di radiazione luminosa e che altri invece, come avviene per il raggio 25 incidono sull’interfaccia 23 dopo aver già subito riflessioni sulle interfacce 26, 27, 28 e 29.
Le guide di luce delle forme di realizzazione delle figure 1 e 2 possono comprendere convenientemente un elemento di sopporto piano 30 da cui sporgono delle prismature 31, ciascuna delle quali ha un profilo sostanzialmente a forma di triangolo isoscele con angolo al vertice di 45°; le prismature suddette generano le coppie di superfici affacciate 3-4 θ 5-6.
Nella forma di realizzazione delle figure 5 e 6 le prismature 30 e 31 sono circolari e coassiali, come risulta ben evidente dalle figure stesse; in tal caso è prevista una pluralità di sorgenti di radiazione luminosa 7 disposte perifericamente attorno alle due guide di luce e ciascuna delle quali è atta a generare un flusso luminoso con direzione sostanzialmente radiale.
Nelle forme di realizzazione delle figure 7 e 10 l’orientamento delle superfici affacciate 3 e 4 delle due guide d'onda 1 e 2 rispetto alla direzione di propagazione dei raggi è lo stesso. Inoltre i vari strati di materiale aventi caratteristiche strutturali diverse 11a, 11b e 11c, disposti tra le superfici affacciate suddette, sono tra la loro separati. Nel caso della forma di realizzazione di figura 10 le superfici affacciate 3-4-anziché essere piane', come avviene in figura 7, sono curve: ne consegue in tal caso,che i raggi vengono riflessi in direzioni differenti e volute e, quindi, il controllo della convergenza del fascio luminoso emesso dal sistema può anche essere ottenuto senza l ’utilizzazione di un complesso di microlenti, come il 18, previsto nella forma di realizzazione della figura 1.
Inoltre, in entrambe le forme di realizzazione delle figure 7 e 10 non è necessaria una superficie riflettente piana come la 17, utilizzata nel caso della forma di realizzazione delle figure 1 e 2, poiché i raggi riflessi da ciascuna interfaccia sono diretti verso lo stesso lato del complesso delle guide di luce.
La forma di realizzazione rappresentata nelle figure 8 e 9 è sostanzialmente corrispondente a quella della figura 7, e differisce da questa per il fatto che le guide di luce hanno simmetria circolare. Il sistema comprende sostanzialmente due complessi di guida d’onda 32 e 33, ciascuno dei quali è costituito da una pluralità di guide di luce di forma sostanzialmente semicircolare e coassiali tra di loro; i due complessi sono accoppiati in corrispondenza di una superficie diametrale 34 e le superfici affacciate 3-4 (figura 9) di ciascuna guida sono orientate in modo che esse si presentano sostanzialmente con la stessa giacitura rispetto ad un raggio avente direzione sostanzialmente radiale.
Inoltre, le sorgenti di radiazione luminosa 7 sono disposte perifericamente attorno ad uno dei complessi 32 o 33, come si vede chiaramente dalla figura 8, in modo che i raggi emessi da ciascuna di esse incidano sulle interfacce di entrambi i complessi, come si vede chiaramente in figura 9.
La sorgente luminosa 7 può essere di qualsiasi tipo, ed essere costituita, per esempio, da una o più lampade ad incandescenza, fluorescente o a scarica o può essere puntiforme, per esempio del tipo LED. Alla sorgente può essere associato un riflettore ellittico 36 o parabolico 37, come rappresentato rispettivamente nelle figure 11 e 12; nel primo caso il fascio di radiazione luminosa viene focalizzato, e quindi è previsto l’uso di una lente rifrattiva diffrattiva, o ibrida, rifrattiva diffrattiva, 38 per controllare la divergenza del fascio che incide sulle guide di luce. Nel secondo caso una divergenza opportuna può essere ottenuta con il solo riflettore parabolico.
Qualora la sorgente di radiazione presenti un’importante emissione nel campo dell’infrarosso , può essere necessario separare la componente infrarossa da quella visibile prima, dell’ingresso della radiazione all’interno delle guide di luce, al fine di evitarne il surriscaldamento; in questo caso può essere adottata la disposizione della figura 13, in cui è previsto l’inserimento di un reticolo diffrattivo separatore 39 opportuno atto a separare la radiazione infrarossa 40 da quella emessa dalla sorgente e da deviarla in una direzione opportuna.
Risulta chiaro che alle forme di realizzazione descritte nella presente invenzione possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall’ambito dell’invenzione stessa .

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. - Sistema di illuminazione comprendente: almeno una coppia di guide di luce (1,2) costruite con un materiale plastico o vetroso e definenti una pluralità di coppie di superi icì affacciate (3-4, 5-6), ciascuna coppia essendo definita da una superficie delle due guide; una sorgente di radiazione luminosa (7) atta a generare un flusso di raggi (8) sostanzialmente paralleli, la direzione di propagazione di detti raggi formando un angolo prefissato con le superfici di dette coppie; caratterizzato dal fatto che tra le due superfici affacciate (3-4, 5-6) di ciascuna di detta coppia è disposto almeno uno strato di materiale parzialmente trasparente (11a, 11b, 11e, ...) le cui caratteristiche strutturali sono differenti da quelle dello strato di materiale che è disposto tra le superfici affacciate della coppia che si trova successivamente in detta direzione di propagazione dei raggi, in modo che una prima parte della radiazione luminosa che incide sulle interfacce tra detto strato e dette superfici affacciate di ciascuna coppia venga trasmessa alla coppia di superfici affacciate successive sostanzialmente in detta direzione di propagazione di detti raggi, mentre una seconda parte prefissata di detta radiazione luminosa venga riflessa, in direzione sostanzialmente ortogonale a detta direzione di propagazione dei raggi . 2. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un complesso di microlenti (18) disposte sul percorso di propagazione di detta seconda parte prefissata della radiazione luminosa riflessa da dette interfacce, in modo che i raggi luminosi uscenti da detto complesso abbiamo una divergenza prefissata. 3. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicaz ione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che lo spessore di detti strati dì materiale (Ila, llb, Ile) varia in modo prefissato lungo detta direzione di propagazione dei raggi. 4. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 1, 2 o 3 , caratterizzato dal-fatto che l'indice di rifrazione di detti strati di materiale (ila, llb, Ile, ...) varia in modo prefissato lungo detta direzione di propagazione dei raggi . 5. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la riflettanza di detti strati di materiale (Ila, 11b, 11c, ...) varia in modo prefissato lungo detta direzione di propagazione dei raggi. 6. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che dette microlenti (21) sono di tipo rifrattivo. 7. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che dette microlenti (21) sono del tipo diffrattivo-rifrattivo. 8. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratter izzato dal fatto che detti strati di materiale (Ila, llb, ile, ...) comprendono un reticolo di diffrazione (14). 9. - Sistema secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto reticolo di diffrazione comprende uno strato di sopporto (16) da cui sporgono risalti diffrattivi (15) il cui periodo p è compreso tra 0,5 e 0,7 micron, il rapporto tra l’altezza di detti risalti diffrattivi e lo spessore di detto strato essendo compreso tra 0,5 e 2. 10. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazione precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una superficie riflettente (17) disposta e conformata in modo tale da ricevere detta radiazione luminosa che viene riflessa verso uno di detti lati delle guide di luce e da rifletterla verso il lato opposto. 11. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette coppie di superfici affacciate (3-4) delle due guide di luce (1,2) sono piane e sono tra loro sostanzialmente parallele. 12. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che dette coppie di superfici affacciate (3-4) delle due guide di luce (1,2) sono curve, detta curvatura essendo calcolata in modo che i raggi di detta seconda parte prefissata di radiazione luminosa riflessa abbiano una divergenza prefissata. 13. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette guide di luce comprende un elemento di sopporto piano (30) da cui sporgono prismature (31) ciascuna delle quali ha profilo sostanzialmente a forma di triangolo isoscele con un angolo al vertice costante, dette prismature delle due guide di luce essendo atte a generare coppie di dette superfici affacciate (3-4, 5-6) le quali riflettono detta seconda parte della radiazione luminosa verso un lato delle guide ed, alternativamente, verso il lato opposto. 14. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che dette prismature (31) hanno altezza crescente in detta direzione di propagazione dei raggi. 15. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 13 o 14 , caratterizzato dal fatto che dette prismature (31) sono rettilinee e con assi tra loro paralleli. 16. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette prismature (31) sono circolari e coassiali, detta sorgente di radiazione luminosa comprendendo una pluralità di emettitori di luce disposti perifericarnente attorno a dette guide ed atti a generare flussi luminosi con direzione sostanzialmente radiale diretti verso dette prismature. 17. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che dette superfici affacciate (3-4, 5-6) di dette guide di luce (1, 2) hanno la stessa giacitura rispetto a detta direzione di propagazione dei raggi. 18. - Sistema di illuminazione secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che dette superfici affacciate (3-4, 5-6) sono curve. 19. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni 17 o 18, caratterizzato dal fatto che dette superfici affacciate (3-4, 5-6) sono ricavate su due complessi di guide di luce (32, 33(, ciascuno di tali complessi comprendendo due guide di luce aventi superfici affacciate di forma semicircolare e detti due complessi essendo accoppiati in corrispondenza di un piano diametrale (34). 20. - Sistema di illuminazione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tra detta sorgente di radiazione luminosa e dette guide di luce è interposto un reticolo separatore (39) atto a separare la radiazione infrarossa emessa dalla sorgente ed a deviarla in una direzione opportuna. 21. - Sistema di illuminazione sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati.
IT94TO000773A 1994-09-30 1994-09-30 Sistema di illuminazione a guide di luce atto a realizzare un dispositivo di illuminazione sottile IT1268610B1 (it)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT94TO000773A IT1268610B1 (it) 1994-09-30 1994-09-30 Sistema di illuminazione a guide di luce atto a realizzare un dispositivo di illuminazione sottile
ES95115346T ES2131245T3 (es) 1994-09-30 1995-09-28 Sistema de iluminacion por guiaondas de luz para formar un dispositivo delgado de iluminacion.
DE69508511T DE69508511T2 (de) 1994-09-30 1995-09-28 Lichtleiter-Beleuchtungssystem zur Herstellung eines dünnen Beleuchtungselements
EP95115346A EP0704655B1 (en) 1994-09-30 1995-09-28 Light guide lighting system for forming a thin lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT94TO000773A IT1268610B1 (it) 1994-09-30 1994-09-30 Sistema di illuminazione a guide di luce atto a realizzare un dispositivo di illuminazione sottile

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ITTO940773A0 ITTO940773A0 (it) 1994-09-30
ITTO940773A1 true ITTO940773A1 (it) 1996-03-30
IT1268610B1 IT1268610B1 (it) 1997-03-06

Family

ID=11412801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT94TO000773A IT1268610B1 (it) 1994-09-30 1994-09-30 Sistema di illuminazione a guide di luce atto a realizzare un dispositivo di illuminazione sottile

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0704655B1 (it)
DE (1) DE69508511T2 (it)
ES (1) ES2131245T3 (it)
IT (1) IT1268610B1 (it)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3129444B2 (ja) * 1995-10-12 2001-01-29 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 導光体、面状光源装置及び液晶表示装置
FR2751398B1 (fr) * 1996-07-16 1998-08-28 Thomson Csf Dispositif d'eclairage et application a l'eclairage d'un ecran transmissif
US6827456B2 (en) 1999-02-23 2004-12-07 Solid State Opto Limited Transreflectors, transreflector systems and displays and methods of making transreflectors
JP3574365B2 (ja) 1999-05-28 2004-10-06 ユニベルシテ・ド・リエージュ 照明装置、その用い方及び製造方法
EP1055872A1 (en) * 1999-05-28 2000-11-29 University of Liege Illumination device
GB9919689D0 (en) * 1999-08-19 1999-10-20 Microsharp Corp Limited Back-lighting arrangement and the like
ATE491966T1 (de) * 2000-12-21 2011-01-15 Light Prescriptions Innovators Lichtleitung mit radialer lichtauswurfsstruktur
WO2003050448A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-19 Solid State Opto Limited Transreflectors, transreflector systems and displays and methods of making transreflectors
DE10347763B4 (de) * 2003-10-14 2014-07-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargerät mit einer Türscheibe mit einem Lichtstreubereich
KR100677122B1 (ko) * 2004-06-23 2007-02-02 삼성전자주식회사 백라이트 유닛용 도광판 및 그 제조방법
DE102008019118A1 (de) * 2008-04-16 2009-10-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Infrarot-Beleuchtungssystem und Kfz-Scheinwerfer mit einem Infrarot-Beleuchtungssystem
WO2010122329A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 Bae Systems Plc Improvements in optical waveguides
EP2244112A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-27 BAE Systems PLC Improvements in optical waveguides
DE102010012757A1 (de) * 2010-03-25 2011-09-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Optisches Bauelement eines Leuchtmittels sowie Leuchtmittel
US9599308B2 (en) 2012-12-28 2017-03-21 3M Innovative Properties Company Hybrid taillight article
EP2867710B1 (en) 2013-07-18 2016-06-29 Quarkstar LLC Illumination device in which source light injection is non-parallel to device's optical axis
DE102013214697B4 (de) 2013-07-26 2022-07-14 tooz technologies GmbH Anzeigevorrichtung mit einem optischen Element, das eine Fresnel-Struktur umfasst,sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Elementes
CN105579887B (zh) 2013-09-27 2019-05-31 图茨技术股份有限公司 能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片
DE102013219622B4 (de) * 2013-09-27 2021-01-14 tooz technologies GmbH Optisches Element und Anzeigevorrichtung mit einem solchen optischen Element
US9658382B2 (en) 2014-03-28 2017-05-23 Quarkstar Llc Luminaire module having a light guide with redirecting interfaces
US9614724B2 (en) 2014-04-21 2017-04-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Session-based device configuration
US10111099B2 (en) 2014-05-12 2018-10-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Distributing content in managed wireless distribution networks
US9430667B2 (en) 2014-05-12 2016-08-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Managed wireless distribution network
US9384334B2 (en) 2014-05-12 2016-07-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Content discovery in managed wireless distribution networks
US9874914B2 (en) 2014-05-19 2018-01-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Power management contracts for accessory devices
US10037202B2 (en) 2014-06-03 2018-07-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Techniques to isolating a portion of an online computing service
US9367490B2 (en) 2014-06-13 2016-06-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Reversible connector for accessory devices
US9717006B2 (en) 2014-06-23 2017-07-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Device quarantine in a wireless network
US9720548B2 (en) 2014-06-27 2017-08-01 Microsoft Technology Licensing, Llc See-through IR frontlight with embedded partially reflective facets
GB2543119A (en) 2015-06-10 2017-04-12 Wave Optics Ltd Optical display device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4172631A (en) * 1975-01-07 1979-10-30 Izon Corporation Parallel optical fiber and strip illuminating arrays
JPS6235301A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Takashi Mori 光ラジエ−タ
US4872739A (en) * 1986-03-17 1989-10-10 Northern Telecom Ltd. Optical busbar
US4765701A (en) * 1987-01-30 1988-08-23 Poly-Optical Products, Inc. Illuminator optical fiber rod
US5235443A (en) 1989-07-10 1993-08-10 Hoffmann-La Roche Inc. Polarizer device
US5046805A (en) * 1990-07-16 1991-09-10 Simon Jerome H Tapered optical waveguides for uniform energy (light) distribution including energy bridging
US5432876C1 (en) * 1992-10-19 2002-05-21 Minnesota Mining & Mfg Illumination devices and optical fibres for use therein

Also Published As

Publication number Publication date
DE69508511D1 (de) 1999-04-29
ES2131245T3 (es) 1999-07-16
ITTO940773A0 (it) 1994-09-30
EP0704655A1 (en) 1996-04-03
IT1268610B1 (it) 1997-03-06
EP0704655B1 (en) 1999-03-24
DE69508511T2 (de) 1999-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITTO940773A1 (it) Sistema di illuminazione a guide di luce atto a realizzare un dispositivo di illuminazione sottile
TWI709776B (zh) 具有光線偏轉元件之光學構件,其製造方法及適合於光學構件之線偏轉元件
JP4617040B2 (ja) 光パネル
KR100778766B1 (ko) 통합 표면 디퓨저를 포함한 광학소자
US5782553A (en) Multiple lamp lighting device
US6416237B2 (en) Microsystem module
US8337054B2 (en) Lighting device having a rectangular illuminance pattern
JP3726093B2 (ja) 光学的に透明なフィルム
JPH10510929A (ja) フラットパネル液晶表示バックライト装置のプリズム屈折光学アレイ
JPS5856920B2 (ja) 光学式エンコ−ダ用配光装置
JP2009516208A5 (it)
KR20040089892A (ko) 광편향부재를 구비하는 도광판 및 측면 발광형 백라이트장치
JP3574365B2 (ja) 照明装置、その用い方及び製造方法
JPH07114809A (ja) 照明装置
JP2000056146A (ja) 自己導波光回路
CN103968326A (zh) 透镜和具有该透镜的照明装置
KR20040028693A (ko) 빔 형삭기
CN105676340B (zh) 一种复合抛物反射微准直透镜的偏振复用导光结构及其实现方法
KR101291576B1 (ko) 고방사각 렌즈
ITTO950764A1 (it) Sistema di illuminazione a microtelescopio integrato in una lastra trasparente
CN111029906B (zh) 一种激光器的矫正系统、光源系统及投影装置
US20220276489A1 (en) Optical system and mixed reality device
US6767106B2 (en) Edge-lit luminaire having prismatic optical control
CN209028333U (zh) 一种平视显示器的背光结构
CN108873143B (zh) 背光模组及其光源调整装置

Legal Events

Date Code Title Description
0001 Granted
TA Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001

Effective date: 19970929