KR0120825B1 - 중앙 광원으로부터 단열된 분산 광 네트워크 - Google Patents

중앙 광원으로부터 단열된 분산 광 네트워크

Info

Publication number
KR0120825B1
KR0120825B1 KR1019930022709A KR930022709A KR0120825B1 KR 0120825 B1 KR0120825 B1 KR 0120825B1 KR 1019930022709 A KR1019930022709 A KR 1019930022709A KR 930022709 A KR930022709 A KR 930022709A KR 0120825 B1 KR0120825 B1 KR 0120825B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical fiber
light source
optical
guides
Prior art date
Application number
KR1019930022709A
Other languages
English (en)
Other versions
KR940009705A (ko
Inventor
수 쫑얀
옌 후안원
Original Assignee
완다 케이. 덴슨-로우
휴우즈 에어크라프트 캄파니
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 완다 케이. 덴슨-로우, 휴우즈 에어크라프트 캄파니 filed Critical 완다 케이. 덴슨-로우
Publication of KR940009705A publication Critical patent/KR940009705A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0120825B1 publication Critical patent/KR0120825B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light 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
    • G02B6/0006—Coupling light into the fibre
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/424—Mounting of the optical light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4273—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring with heat insulation means to thermally decouple or restrain the heat from spreading
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4287—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S385/00—Optical waveguides
    • Y10S385/901—Illuminating or display apparatus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

단열 분산 광 네트워크는 중앙 광원으로부터 조금 떨어져 있고 더 낮은 열용량을 갖는 광섬유(10)에 광학적인 결합을 제공하는 불연속 단열 광 안내체의 어레이를 사용한다.
광 안내체는 수정, 집속 렌즈(24) 또는 그 둘의 조합과 같은 고체일 수 있다.
광 안내체의 광 수신 단부는 광 안내체가 광섬유의 광학적 수용각 보다 크게 벌어지지 않도록 특별히 설계된 결합기(2)에 의해 고정된다.
광 안내체는 그들의 인접 연부가 서로 접하여 광원 주의에 외피를 형성할 수 있는 형태를 하고 있으며, 광섬유는 정합 기하구조를 갖는 다발로 제공된다.
네트워크는 광을 패널로 방향전환시키기 위해 반사성 입자들이나 기체 기포 형태의 내부광 산란 중심(38)을 갖거나 일련의 연부 노치(36)을 갖는 광섬유에 의해 조명되는 연부-조명 디스플레이패널(30)을 포함한다.

Description

중앙 광원으로부터 단열된 분산 광 네트워크
제1도는 본 발명에 따른 분산 광 네트워크의 한 실시예를 도시하는 단면도.
제2도는 제1도의 시스템에 사용되는 광섬유 다발의 단면도.
제3도는 광이 벌어지는 원뿔체의 표면을 따라 중앙 관원으로부터 안내되는 본 발명이 다른 실시예의 부분단면입면도.
제4a 및 4b도는 제3도의 시스템에 사용되는 광 안내체 및 광섬유 다발의 각각의 단면도.
제5도는 제3도에 도시된 실시예에 대한 선택적인 광 안내 메카니즘을 갖고 있는 분산 네트워크를 도시하는 부분단면입면도.
제6도는 제5도에 도시된 광 안내체의 변형예의 단면도.
제7도는 분산 광 네트워크로부터 광섬유들 중의 하나에 의해 조명되는 연부-조명 디스플레이 패널(edge-lit display panel)의 사시도.
제8도는 제7도의 연부-조명 디스플레이 패널용의 선택적인 조명 광섬유의 사시도.
제9도는 광섬유에 부가된 반사 피복을 갖고 있는 제8도의 광섬유에 의해 조명되는 연부-조명 디스플레이 패널의 부분단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 결합기 4 : 광 안내체
6 : 램프 8 : 슬리브
10,16,18 : 광섬유 12 : 칼라
14 : 광섬유 다발 22a,22b,22c,22d : 광 안내체의 연부
28 : 열저항 디스크
본 발명은 분산 광 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 광섬유가 광을 중앙광원으로부터 다수의 다른 광로드(load)로 분사시키는, 연부-조명 디스플레이 패널을 포함할 수 있는 차량, 비행기, 실내, 가로등, 고속도로 및 의료용으로 사용되는 분산 광 시스템에 관한 것이다.
종래의 자동차용 광 시스템에서는 각각의 광 기능에 대해 개별적인 전구를 사용하였으므로 100 이상의 서로 다른 전구가 사용되는 경우도 있었다.
이러한 상태는 에너지 효율 및 신뢰성의 측면에서 바람직하지 않다.
또한, 일부 전구는 전형적으로 특정 위치에 배치되어야만 하는데, 이러한 위치는 접근하기 불편하여 유지 비용을 증가시킨다.
전구들은 전기 배선 망에 의해 전력을 공급받으므로, 찾아내기 힘든 전기적 단락가능성을 초래하게 된다.
전구 시스템은 또한 충격을 받는 경우에 깨지기 쉽고, 차량에 하중, 부피 및 비용을 부담시킨다.
광이 중앙 광원으로부터 광 버스에 의해 차량 내의 다양한 광 로드(load)들로 분산되는 대체 시스템이 다벤포트(Davenport) 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,930,049 호에 기술되어 있다.
광은 이러한 네트워크에 의해 단일 광원으로부터 광섬유를 통해 차량의 전조등, 미등 및 실내등에 공급된다.
광원에 대해서는 다벤포트 등에 허여된 미합중국 특허 제4,958,263호에 상세히 기술되어 있다.
이는 차량내의 다양한 광 로드에 조명을 제공하기 위해 외부 표면의 일부분에 결합되는 수정광 안내체를 갖고 있는 가압 램프로 구성된다.
광 안내체와 결합되지 않은 램프의 일부는 광이 피복부를 통해 전달되는 것을 방지하기 위해 확산 반산 피복으로 피복되어 램프에 의해 발생된 모든 광이 광 안내체 내로 향하게 한다.
이들 특허에 기술된 시스템이 다수의 전구 시스템과 관련하여 상술된 문제들은 해결하였지만, 여전히 바람직하지 않은 한계들이 남아 있다.
하나의 광원을 다른 것으로 대신하기 위해 또한, 다 쓴 램프를 교체하거나, 램프를 다른 전력율(power rating)로 교체하기 위해서는, 램프와 함께 광 안내체를 제거한 다음, 새램프용의 광 안내체 각각을 시스템에 개별적으로 결합할 필요가 있다.
광 안내체가 램프 본체로 직접 결합되어 있으므로, 둘 사이에 직접적인 열 접속이 이루어져 광 안내체를 가열하게 되고, 램프의 온도 분포를 교란시키게 된다.
램프의 스펙트럼 출력은 온도에 매우 민감하기 때문에 후자의 효과는 시스템에 의해 저달되는 광의 질을 떨어뜨릴 수 있다.
인용된 특허에 사용된 형태의 금속 할로겐화물 램프는 금속 할로겐화물을 증기 상태로 유지하기 위해 약 800-900oC 의 최소 온도를 요하기 때문에, 광 안내체를 통한 열 손실을 보상하기 위해서는 부수적인 에너지 입력이 요구되며, 램프로부터 방사된 열을 소산시키기(dissipate) 위한 메카니즘은 제공되지 않는다.
또한, 출력 광의 구경(N.A.)이 종래의 광 섬유의 구경보다 훨씬 크다.
그러므로, 결합 효율은 실질적으로 수정 막대와 광섬유간의 빔 프로필이 일치되어 있는 경우보다 실질적으로 낮을 것이다.
자동차의 광 시스템은 전형적으로 정지등, 미등, 실내등 등으로 기능할 수 있는 1개 이상의 디스플레이 패널을 포함한다.
이러한 표시 장치는 우(Wu) 등에게 허여되고 본 발명의 양수인인 휴우즈 에어크라프트 캄파니에 양도된 미합중국 특허 제4,989,956호에 기술되어 있다.
이러한 장치에서, 형광 색소가 도프된 패널이 주변광(ambient light)에 의해, 또는 광원에서 패널로 광을 향하게 하는 반-실린더형 반사기를 갖고 있는 형광원에 의해 측면-조명된다.
패널은 한 연부를 통해 긴쪽 파장의 광을 방출함으로써 응답하는데, 여기서 이것은 디스플레이 패널의 연부 내에 결합되어 있다.
광은 내부 전반사를 통해 광을 방향 전환시키는 패널 측면 상의 왜곡에 의해 디스플레이 패널의 측면으로부터 재방출된다. 우(Wu) 등에 의해 1991 년 6월 26일자로 출원되고 휴우즈 에어크라프트 캄파니에 양도된 미합중국 특허출원 제07/725,216호에 기술되어 있는 다른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널은 그 방출이 타원형 반사기에 의해 패널 연부 상에 집속되는 연장형 텅스텐-할로겐 램프에 의해 직접적으로 연부-조명된다.
패널의 한쪽 표면 상에 새겨져 있는 홈은 내부 전반사에 의해 반대쪽 표면으로부터 패널을 통해 전파되는 광을 방향전환시키고, 홈의 깊이가 패널로부터 재반사된 광을 균일하게 분산시키도록 충계화되어 있어, 광을 수신하는 연부로부터 멀어짐에 따른 패널 내의 광의 점진적인 손실을 보상하게 된다.
블랜체트(Blanchet)에게 허여된 특허 제4,811,507호에 기술되어 있는 다른 형태의 연부-조명 디스플레이 패널은 패널의 대향 연부에 연장된 램프를 사용한다.
연부로부터의 광은 그 깊이와 주파수가 광원으로부터 멀어지는 방향으로 증가하는 광조(striation)에 의해 또는 마이크로볼(microball) 또는 미세기포(microbubble)와 같은 삽입물 형태의 광 재방출 소자에 의해 패널로부터 방향 전환된다.
삽입물들은 그들의 밀도가 광원으로부터 멀어지는 방향으로 증가하고, 그들의 광 재방출 전력이 상기 방향으로 증가하도록 패널 내에 분산된다.
이러한 특성은 패널의 전방 표면으로부터 균일한 분포의 광을 얻는 것을 가능하게 하는 것으로 알려져 있다.
도꾸다(Tokuda) 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,036,435에 기술되어 있는 다른 디스플레이 패널은 패널로서 다수의 나란히 배치된 광섬유 시트(sheet of multipl e side-by-side optical fiber)를 사용한다.
광섬유는 불연속 광원에 의해 한단부가 조명되고, 반대 단부에는 광섬유 시트의 한쪽으로 절단된 노치 형태의 홈(flaw)을 포함하여 광이 시트로부터 누출되도록 한다. 홈의 폭, 밀도 및 깊이는 방출된 광의 밝기가 균일하도록 양호하게 광섬유의 광-수신 단부로부터의 거리에 대해 정비례로 증가한다.
상술한 처음 3개의 디스플레이 패널은 불연속 광원을 사용하므로, 중앙 광원으로부터 다수의 서로 다른 광 로드로의 광 분산에 의론하는 시스템과 호화할 수 없다.
상기 특허'435호의 광원이 패널 자체로부터 떨어져 배치되어 있고 광섬유에 의해 패널에 접속되어 있지만, 광섬유는 또한 디스플레이 패널 자체를 형성한다.
이것은 패널과 광원 사이를 있는 다수의 광섬유를 필요로 하고, 어느 하나를 교체할 필요가 있을때에는 디스플레이와 광섬유의 광 공급 부분 모두를 교체할 것을 필요로 한다. 본 발명의 목적은 중앙 광원과는 단열된 분산 광 네트워크를 제공하고, 광분산 네트워크를 방해하지 않고 광원을 용이하게 바꿀 수 있게 하고, 광원의 온도 또는 스팩트럼 특성을 간섭하지 않으며, 광원들로부터 방사된 열 에너지에 열 싱크를 제공하고, 수정 안내체의 출력 플로필을 광섬유의 N.A.와 정합시킨다.
본 발명의 목적은 또한 분산 광 네트워크 원 원거리의 광원과 호환할 수 있는 연부-조명 디스플레이 패널을 제공하고, 이는 디스플레이 패널이나 그의 광 피드(optical feed)중 어느 하나의 교체를 용이하게 하는데 있다.
특히, 본 발명은 차량, 비행기, 실내, 거리, 고속도로 및 의료 장비용의 광 시스템에 응용될 수 있다.
이들 목적은 불연속적인 단열 광 안내체의 에러이가 중앙 광원으로 광을 수신하고 전달하도록 배치되어 있는 광 분산 네트워크에 의해 달성된다.
광 안내체 보다 낮은 열용량을 갖고 있는 다수의 광섬유는 광 안내체에 의해 광원으로부터 열적으로 분리된채로 개별적인 광 안내체로부터 광을 수신하도록 배치된다. 광안내체의 광 수신 단부는 광 세기를 보존하고, 램프 오피와의 직접적인 접촉을 피하기 위해 양호하게는 약 0.2-1mm 광원으로부터 일정 거리 떨어져 있고, 또한, 광원으로부터 방사된 열에 대해 열 싱크로서 작용하는 기계적 결합기에 고정된다.
한 실시예에서, 광 안내체는 수정과 같은 투명하고 단열 물질인 고체로 형성되고, 그 연부들이 서로 매우 밀접한채로 중앙 광원을 실질적으로 감싼다.
다른 실시예에서, 광 안내체는 직접적으로, 또는 그 사이에 존재하는 고체 광 안내 소자를 통해 공기층을 통한 중앙 광원으로부터 개별적인 광섬유로 광을 향하게 하는 렌즈를 포함한다.
광섬유가 광원의 출력 발산 각보다 작은 광 수용 각을 갖고 있을 때, 광 안내체는 한쌍의 원뿔을 따라 배열되는데, 상기 원뿔의 꼭지점은 광원에서 만나고 그 표면은 광섬유 수용 각보다 실직적으로 크지 않은 각으로 서로 갈라진다.
이러한 형태의 광 안내체는 다시 광원 둘레에 완전한 외피를 형성하는 형태를 갖는다.
다각형 형태의 광 안내체를 원형의 단면을 갖는 광섬유와 결합시키기 위해, 광섬유는 직경이 큰 광섬유 세트 사이의 공간 내에 보다 작은 직경의 광섬유가 산재되는 형태로, 광유도체의 단면 형태와 실질적으로 일치하는 다발로 양호하게 배열된다.
연부-조명 디스플레이 패널은 하나의 광섬유에 의해 조명되는데, 이 광섬유는 패널의 광-수신 연부에 근접하여 배치되어 광을 중앙 광원으로부터 패널로 방향전환시킨다.
광은 패널에 대해 광섬유의 반대면 내로 연장하여 광을 내부 전반사를 통해 반사시키는 노치들, 또는 광섬유 내부에 산재해 있고 실질적으로 광섬유의 굴절율과 다른 굴절율을 갖고 있는 광 산란 중심의 어레이에 의해 광섬유로부터 벗어나 방향전환된다.
광 산란 중심은 반사 입자 또는 기체 기포로 구성될 수 있다.
노치 또는 광 산란 중심은 패널로부터의 광 출력의 균일성을 증가시키기 위해 크기 및/또는 밀도가 양호하게 계층화되어 있다.
광 산란 중심을 갖는 광섬유의 경우에, 광섬유로부터 연부-조명 패널 내로 광을 방향 전환시키기 위해 반사기가 사용될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 기술된 이하의 상세한 설명으로부터 잘 이해될 수 있다.
종래 시스템을 크게 개선한 단열 분산 광 네트워크의 한 실시예가 제1도에 도시되어 있다. 시스템은 양호하게는 고밀도 방전(HID) 금속 할로겐화물 램프인 중앙 광원(6)에 대해 소정 위치에 광학적 광 안내체(4)의 어레이를 고정시키는 기계적 결합기(2)를 포함한다.
결합기는 금속, 세라믹, 또는 높은 램프 온도에 견딜 수 있고 양호하게는 높은 열 본사율을 갖고 있는 다른 물질로 구성된다.
이것은 양호하게는 제1도에 도시된 바와 같이 전체적으로, 실린더형의 개방 단부를 갖는 구성으로 제작되거나 주조된다.
다수의 방사상으로 배향된 슬리브(8)는 결합기와 일체로 형성되어 양호하게는 슬리브를 통해 연장하는 (도시되지 않은)고정 나사를 사용하여 광 안내체(4)를 정위치에 고정시키는 역할을 한다.
슬리브는 광 안내체의 형태와 일치하는 내부 구멍을 갖고 있는데, 이는 장방형, 원형 또는 다른 소정의 형태일 수 있다.
각각의 광 안내체(4)는 개별적인 광섬유(10)에 그의 외부 단부가 결합된다.
광섬유는 양호하게는 저가이고 가벼운 플라스틱으로 형성되고, 종래 디자인을 사용할 수 있다. 이러한 광섬유는 HID 금속 할로겐화물램프의 표면에서 고온(전형적으로 800-900oC)에 견딜 수 없지만, 열적으로 분리되어 있고 광 안내체(4)를 사이에 삽입함으로써 램프로부터 보호된다.
광 안내체와 광섬유를 함께 결합하기 위한 양호한 메카니즘은 간단한 칼라(collar)(12)인데, 이 칼라는 그의 양 단부에 광 안내체 및 광섬유를 진입시켜 광 안내체와 광섬유를 이들의 두 끝이 직접적으로 접합되거나, 칼라의 내부에서 서로에 대해 개방되어 있는 개별적인 소켓내에 수용되는 형태로(도시되지 않은) 개별적인 고정 나사를 사용하여 제자리에 고정시킨다.
굴절율 정합유체가 수정 막대와 광섬유 사이의 결합 손실을 감소시키기 위해 인가될 수도 있다.
수정은 그의 탁월한 광 전달 특성 및 높은 단열성 때문에 광 안내체로서 양호한 물질이다; 수정 광 안내체의 양 단부는 연마되어야 한다. 수정 광 안내체의 길이는 그들의 출력 단부의 온도가 저가의 광섬유의 동작 온도 범위 내에 있도록 선택되어야 한다. 광 안내체는 램프(6)과 면하는 광 안내체의 단부가 광 안내체의 단부가 광 안내체의 연부를 따라 서로 접하도록 결합기(2)에 의해 양호하게 배치되어 있다; 그러므로 광안내체는 광 안내체 사이에서의 광 손실을 제거하는 완전한 외피로 램프를 둘러싼다.
이를 위해, 제1도의 실시예에서 결합기(2)의 중심 축에 수직인 공통 면 내에 놓여 있는 광 안내체는 장방형이다.
단면의 치수는 제1도에 도시된 바와 같이 그들의 연부가 서로 접하여 광 안내체가 램프(6)으로부터 약간, 양호하게는 약 0.2-1mm 만큼 떨어질 수 있도록 선택된다.
이것은 램프에 의한 임의의 도전성 열전달로부터 광 안내체를 보호하고 램프의 온도 특성을 교란시키는 것을 방지하여, 광 안내체의 광 방출 스펙트럼을 변경하고 동시에 램프와 광 안내체 사이의 갭에 걸쳐 광 세기를 보존한다.
광섬유와 램프 사이의 광안내체에 의해 제공되는 단열에 더하여, 열도전성인 결합기(2)는 램프로부터의 복사 열 에너지를 소산시키는 열 싱크로서 작용한다.
플라스틱 광섬유는 전형적으로 약 60o의 광학적 수용 각(acceptance angle)을 갖고 있는데, 이는 광섬유 축으로부터 30o만큼 연장된 원뿔 내에 수신되는 광을 전달하지만, 수용 원뿔을 벗어나 광을 반사시킴을 의미한다.
한편, 수정은 180o에 달하는 수용 각을 갖는다.
시스템의 광 효율을 향상시키기 위해, 광 안내체(4)는 양호하게, 광 안내체 사이에 광섬유의 수용 각과 동일한 각 a로 램프로부터 방사상으로 연장한다.
그러므로, 램프로부터의 광이 광 안내체로 들어갈 수 있는 광 안내체 축에 대해 최대 각은 약 30°로 제한되고 이러한 최대의 오프셋 각은 광이 내부전반사에 의해 광 안내체를 통해 전파하는 동안 보존된다.
따라서, 그들의 개별적인 광섬유에 도달하는 광 안내체로부터의 광은 광섬유 수용 각에 제한된다.
60o의 수용각은 제1도에 도시된 6 다리를 갖는 결합기에 수용되어 있다.
램프(6)은 시스템의 다른 부분을 방해하지 않고서 용이하게 교체하는 것을 가능하게 하는 램프의 각 단부에 있는 한쌍의 세라믹 디스크와 같은 통상적인 수단에 의해 결합기 내에 교정된다.
유사하게, 어떤 광파이프도 결합기 슬리브(8) 및 칼라(12) 내의 고정 나사를 풀므로써 용이하게 제거될 수 있고, 간단히 칼라고정 나사를 제거함으로써 광섬유가 제거될 수 있다. 원한다면, 수정 및 파이프(4)는 결합기 축에 평행하게 되도록 결합기 외부로 굽혀질 수 있어 시스템의 전체 팩키지 크기를 감소시킨다.
3.5mm×7mm 또는 3.5mm×14mm의 장방형 수정 광 안내체의 경우에, 굽혀지는데 따른 손실은 약 25mm 이상의 반경 곡선에서는 미세한 것임을 알 수 있었다.
광섬유는 통상적으로 광 안내체에 대해 요구되는 직경보다 더 작은 직경, 전형적으로는 약 1mm로 제조된다.
이러한 경우에, 광섬유는 양호하게는 전체적인 기하구조가 광 안내체의 단면 형태와 전체적으로 일치하는 다발로서 제공된다.
장방형 3mm×3mm 광 안내체용으로 설계된 이러한 광섬유 다발이 제2도에 도시되어 있다.
다발(14)는 각각이 1mm 직경인 광섬유(16)의 2차원 매트릭스로 구성된다.
광 소실을 감소시키기 위해, 더 작은 직경의 광섬유(18)가 1mm 광섬유(16)들 사이의 공간에 양호하게 삽입되어 있다.
원형의 광섬유들의 다발 대신에 특별히 제작되어야 할, 3mm×3mm의 단일 장방형 광섬유가 사용될 수도 있다.
장방형 광섬유는 방사(紡絲)될 때 장방형 노즐을 사용할 것과 방사(紡絲)시 충분한 점성을 갖도록 공정 온도를 제어할 것을 요한다.
HID 램프는 120o정도의 호(arc)에 걸쳐 광을 방출한다.
약 60o정도의 수용 각을 갖고 있는 플라스틱 광 섬유와 관련하여 이러한 형태의 램프가 사용될때의 광 손실을 감소시키기 위해, 제3도에 도시된 것과 같은 배열이 사용될 수도 있다. 개조된 결합기(2a)는 제1도는 실시예에서 사용된 6개의 광 안내체보다는 12개의 광 안내체용의 장착 슬리브를 포함한다.
6개의 광 안내체(4a)는 램프(6)으로부터 방사상으로 방향으로 연장하고 약 30o만큼 위로 배향된 슬리브(8a) 내에 장착되고, 나머지 6개의 광 안내체(4b)는 역시 방사상으로 배향되지만 약 30o만큼 아래로 기울어져 있는 슬리브(8b) 내에 장착된다. 그러므로, 상부 광 안내체(4a)는 점선(20a)로 표시되어 있는, 램프에서 꼭지점으로부터 위쪽으로 연장하는 원뿔의 표면을 따라 놓여 있고, 나머지 광 안내체(4b)는 램프에서 꼭지점으로부터 아래쪽으로 연장하는 다른 원뿔(20b)의 표면을 따라 배치된다. 원뿔 표면은 광섬유와 관련된 수용 각 a 보다 실질적으로 크지 않은 각으로 서로 멀어지도록 벌어져 있다.
그러므로, 원뿔 사이를 60o각도로 하는 경우, 광안내체(4a)에 의해 조명되는 광섬유(10a)는 수평선에서 수평 위의 60o까지의 호를 따라 램프로부터 방출되는 광을 수신하는 한편, 아래로 배향된 광 안내체(4b)에 의해 조명되는 광섬유(10b)는 수평선에서 수평선 밑 60o까지의 호를 따라 램프로부터 방출되는 광을 수신한다. 그러므로 광섬유는 수평선 위의 60o에서 아래의 60o로 전체 램프 출력을 실질적으로 집합적으로 수신할 수 있다.
제3도에, 제 위치에 램프(6)을 고정시키기 위한 메카니즘이 한쌍의 세라믹 또는 램프 와이어링용 개구를 갖는, 램프의 대향 측면 상의 다른 열저항 디스크(28)로 구성되는 단순한 형태로 도시되어 있다.
디스크는 램프의 교체를 용이하게 할 수 있도록 회전되거나 제거될 수도 있다.
광 안내체(4a 및 4b)가 수평으로부터 오프셋되어 있기 때문에, 광 안내체가 제1도의 광 안내체의 장방형단면을 유지한다면, 측면 연부들 사이에 갭이 남을 수도 있어 광이 이들 갭을 통해 손실될 수 있다.
이것은 광 안내체를 제4a도에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형태로 제공함으로써 해결될 수 있다.
사다리꼴의 상부 연부(22a)는 사다리꼴의 하부 연부(22b)와 평행하지만 그보다 짧고, 사디리꼴의 측면연부(22c 및 22d)는 수직선으로부터 갖지만 반대각으로 오프셋되어 있다. 상부와 하부 연부(22a, 22b) 사이의 길이 차이는 광 안내체가 30o위로 배향될 때, 각 광 안내체의 측면 연부(22c, 22d)가 인접하는 광 안내체의 측면 연부에 접하도록 선택된다.
아래로 배향된 광 안내체(4b)는 상반되는 사다리꼴 형태를 갖지만, 광 안내체가 30o아래로 배향될 때, 인접하는 광 안내체의 측면 연부들이 서로 접할 수 있도록 하부 연부들보다 상부 연부를 길게한다.
상부 및 하부 광 안내체의 인접하는 연부들(22b)는 또한 서로 접하도록 배치되어, 램프로부터 방출되는 모든 광이 광 분산 시스템에 의해 실질적으로 모두 포획될 수 있도록 한다. 양호하게 사다리꼴 광 아내체(4a)와 결합되어 있는 광섬유 다발(14a)가 제4b도에 도시되어 있다.
이것은 광 안내체(4a)의 단면 형태와 일치하는 사다리꼴 어레이로 배열된 더 큰 직경, 전형적으로 약 1mm의 직경의 광섬유(16a) 어레이로 구성된다.
제2도의 실시예에서와 같이, 광 손실을 감소시키기 위해 더 작은 직경의 광섬유(18a)가 보다 큰 직경의 광섬유들 사이의 갭 내에 양호하게 삽입된다.
광섬유 내에서 광 세기를 증가시킬 것이 요구되면, 제5도에 도시된 것과 같은 배열이 이용된다.
이 실시예에서, 기계적이 결합기(2c) 제3도에 도시된 기계적인 결합기와 유사한 상향 및 하향으로 배향된 광 안내체 슬리브(8c)를 갖고 있다.
그러나, 이러한 경우에 단열 광 안내체는 슬리브(8c)의 램프 단부를 향해 배치되어 있으며 램프(6)으로부터의 광을 공기 갭(26)을 통해 슬리브의 후면에 고정된 광섬유(10c)로 접속시키는 렌즈(24)로 구성된다.
광섬유 내의 광 세기는 렌즈와 광섬유의 단면 영역 사이의 비에 따라 증가한다.
제5도의 높은 세기의 광섬유 조명을 유지하지만, 램프로부터 추가적인 단열을 제공하는 대체 광 안내체의 실시예가 제6도에 도시되어 있다.
간략이 하기 위해 광 안내체 슬리브(8d) 중 하나만이 도시되어 있지만, 결합기(2c)와 유사한 기계적인 결합부가 사용된다. 렌즈(24)는 램프로부터 나온 광을 작은 직경의 수정광 안내체(4d) 상에 접속시키는데, 이 광 안내체는 슬리브의 후면을 벗어나 연장되고 결합 칼라(12d)에 의해 작은 직경의 광섬유(또는 광섬유 다발)(10d)에 결합된다.
광섬유는 공기 갭(26)과 광 안내체(4d) 모두에 의해 램프로부터의 전도성 열 전달 및 광 안내체에 의해 복사 열 전달로부터 보호되어 있다.
본 발명은 또한, 후면의 제동등과 같은 디스플레이 패널이 중앙 광원(6)으로부터 조명되는 광섬유(10)중의 하나에 의해 연부-조명되는 신규한 디스플레이 패널 조명을 제시한다.
이러한 시스템의 한 실시예가 제7도에 도시되어 있다.
광 디스플레이 패널(30)은 광섬유(10)을 수신하는 한 단부를 향하는 개방부(30a), 디스플레이 광이 패널로부터 방출되어 통과하는 전방 표면(30b)[도면에서는 표면(30b)의 연부만이 도시됨], 및 후면(30c)를 갖고 잇다.
일련의 홈(32)이 거의 균일한 세기로 광출력을 제공하기 위해 연속적인 홈들이 점진적으로 패널 내로 더 깊게 연장한채 전체적으로 광섬유(10)에 평행하게 패널의 후면에 새겨지거나 주조된다.
광섬유(10)와 면하고 있는 홈 표면(32a)는 광섬유로부터 패널을 통한 광 전달이 내부 전반사에 의해 홈 표면(32a)에서 방향전환되어 광선(34)에 의해 표시된 바와 같이, 그 전방 표면(30b)에서 패널을 빠져나갈 수 있도록 각을 이루고 있다.
이러한 형태의 디스플레이 패널은 상술한 특허 출원 제07/725,216호에 기술되어 있다.
양호한 실시예에서는 출력 광을 분산시키기 위해 각 홈에 일련의 만곡을 부여하지만, 본 발명은 이러한 만곡이 없는 디스플레이 패널도 적용할 수 있다.
광섬유(10)은 디스플레이 패널의 홈(32)로부터 광섬유의 대향 측면 내로 연장하도록 새겨지거나 주조될수 있는 일련의 노치(36)을 갖추고 있다.
중앙 램프로부터 나오는 광의 방향으로 면하고 있는 각 홈의 표면(36a)는 광섬유 축에 대해 양호하게는 45o의 각으로 형성되어 광섬유을 통해 디스플레이 패널 내로 전파되는 광을 내부 전반사로 방향전환시킨다.
광섬유의 일부 광은 각 노치에서 광섬유로부터 벗어나 반사되어, 감소된 양의 광만이 나머지 노치 상에서 계속되기 때문에, 노치의 깊이는 각 노치에서 반사된 광을 대략 보상하기 위해 광섬유를 통한 광 전달의 방향으로 점진적으로 깊어지도록 되어 있어, 각 노치로부터 거의 동일한 양의 광이 반사되도록 한다.
노치들은 서로 일직선 상에 있으므로, 광섬유로부터 디스플레이 패널내로 전체적으로 균일한 패턴으로 광을 반사시킨다. 얇은 고반사성의 금속 피복(37)이 임의로 벗어나는 광을 패널로 다시 반사시키기 위해 홈(32)으로부터 광섬유(10)의 다른쪽 측면 상의 패널의 단부 상에 형성된다.
이와 같은 배열의 변형으로 광섬유(10)가 패널(30) 안으로가 아니라 패널(30)의 연부까지 미친다는 것이다.
그 다음 광섬유의 단부로부터 방출된 광을 반사시키기 위해 광섬유 안 보다는 패널이 상부 단부에 노치(36)가 직접 형성될 수 있다.
제8도에 도시된, 광섬유를 빠져나오는 광을 도출하기 위한 다른 기술은 광섬유(10) 내에 내부적으로 산재된 광 산란 중심(38)의 어레이를 창출하는 것을 포함한다.(도시되지 않은)디스플레이 패널은 제7도에서와 같이, 광-수신 연부가 광섬유에 인접하여 배치된다. 광 산란 중심은 광섬유의 굴절율과는 크게 다른 굴절율을 갖으므로, 산란 광은 광섬유를 통해 전파된다.
내부의 광 산란 중심은 광섬유 내에 형성된 기체의 기포 또는 반사성 입자로 구성될 수 있다.
중심은 광섬유로부터 나온 광의 점진적인 손실을 보상하고 광섬유의 길이를 따라 거의 균일한 양의 광 산란을 생성하도록 그들의 크기 및/또는 밀도가 경사져 분포되어 있다.
(플라스틱 광섬유 물질보다 높은 용융점을 갖고 있는)금속 입자와 같은 반사성 입자가 사용되는 경우, 이들은 광섬유가 방사(紡絲)되기 전에 주조된 광섬유 플라스틱에서 서로 혼합될 수 있다.
밀도 구배를 만들기 위해, 적은 양의 입자가 초기에 플라스틱에 삽입되는데, 광섬유 방사(紡絲)가 진행함에 따라 추수적인 입자가 계속 추가될 수 있다.
주조 통에 추가된 입자의 크기는 또한 크기구배를 만들도록 방사(紡絲) 중에 조정될 수 있다. 입자들은 양호한 산란을 위해 광섬유를 통해 전달되는 광의 파장보다 커야 하며, 일반적으로 수 미크론에서 수 십 미크론까지의 크기 범위를 갖는다.
광 산란 중심으로서 기체 기포를 형성하기 위해, 방사(紡絲) 전에 주조된 광섬유 플라스틱 통에 가압 기체가 인가될 수 있다.
기포에 있어서 구배를 얻기 위해, 광섬유가 방사됨에 따라 기체 분사가 플라스틱에 실시될 수 있고, 시간에 따라 조절된 분사 또는 서로 다른 기포 밀도 및/또는 크기를 갖는 광섬유 단면부가 서로 합쳐 질 수 있다.
광섬유(10)의 대부분은 중앙 램프와 디스플레이 패널 사이에 놓이게 되고, 의도적으로 어떤 광 산란 중심도 갖지 않을 수 있는데, 디스플레이 패널에서 광섬유의 한 단부만이 의도적인 광 산란 메카니즘을 가질 수 있다.
이것은 간단히 광섬유의 주요부와 광 산란 부를 별도로 형성하고 이들을 서로 합침으로써 통상적으로 달성될 수 있다.
광 산란 중심으로부터 광섬유 밖으로 반사된 광의 대부분이 디스플레이 패널을 벗어나 진행되어 나가서 교정되지 않으면 결과적으로 손실되기 때문에, 이들 광을 패널 내로 방향 전환시키기 위해 반사기가 제공된다.
개인적인 반사기가 사용될지라도, 제9도에 도시된 바와 같이, 보다 간단한 방법은 반사 피복으로 디스플레이 패널 반대쪽의 광섬유 부분을 피복하는 것이다.
이러한 상황에서, 광섬유(44)는 광선이 광섬유로부터 패널을 향해 그리고 패널로부터 멀어지도록 배향된 채 디스플레이 패널(30)의 광 수신 연부(30a)에 인접하는 것으로 도시되어 있다.
금속과 같은 반사성 물질의 피복(46)이 패널에 대해 광섬유의 반대쪽 측면 상에서, 광섬유 둘레의 거의 절반 둘레에 형성된다.
도시된 바와 같이, 패널로부터 멀어지는 방향으로 초기에 산란된 광선(48)은 피복(46)에 의해 반사되어 광섬유를 통해 패널쪽으로 다시 진행한다.
3가지의 다른 단면 형태를 갖고 있는 수정 광 안내체, 및 30와트의 총 복사 전력 출력과 약 14.5 와트의 유효 출력을 갖고 있는 중앙 HID 램프에 의해 실험이 수행되었다. 6mm 직경의 5개의 원형 수정 안내체로 부터의 출력은 각각 3.5mm×7mm 및 3.5mm×14mm의 장방형 단면을 갖는 6개의 수정 안내체로부터의 출력과 비교된다.
3가지의 구성에 대해 측정된 출력 전력은 8.8W, 11.6W인 반면, 전력세기는 각각 6.2, 7.9 및 4.4W/cm2였다; 그들 각각의 효율은 60%, 80% 및 90%였다. 광 안내체를 지지하는데 사용되는 금속결합기의 평형 온도는 약 55oC 인 것으로 측정되었는데, 이는 약 90oC 의 HID 램프 외피 온도 및 약 110oC 의 플라스틱 광섬유의 초대 동작 온도 훨씬 미만이다.
4cm 길이의 수정 광 안내체의 출력 단부에서 실온보다 약간 높은 온도가 측정되었는데, 이것은 시스템의 성능을 떨어뜨리지 않고 좀더 짧은 수정 안내체가 사용될 수 있음을 시사한다.
중앙 광원과 분산 광섬유 사이에 양호한 모드의 일치 및 단열을 제공하여, 광원의 온도를 교란시키지 않으며, 용이하게 교체하는 것을 가능하게 하며, 그리고, 광원용의 열 싱크 및 개선된 연부-조명 디스플레이를 제공하는 신규한 분산 광 네트워크가 본 발명에 의해 달성될 수 있다.
분산 광 시스템은 차량, 비행기실내, 가로등, 고속도로 및 의료 장비를 포함하여 다양한 응용에 적합하다.
지금까지 양호한 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 첨부된 특허청구범위에 의해 한정된 본 발명의 원리 및 배경을 벗어나지 않고서 본 발명을 여러가지로 수정 및 변형시킬 수도 있다.

Claims (24)

  1. 단열 분산 광 네트워크에 있어서, 열 복사 광원(6)을 고정시키기 위한 수단(28), 상기 광원 고정 수단에 의해 고정된 광원(6)으로부터 광을 수신 및 전송하도록 배치된 다수의 단열성 광 안내체(4), 상기 광 안내체(4) 보다 낮은 열용량을 갖는 다수의 광섬유(10), 상기 광 안내체를 지지하고 위치정렬시키기 위한 수단 및 각각의 광 안내체(4)에 의해 전송된 광을 수신하도록 상기 광섬유(10)는 각각의 광 안내체(4)에 의해 상기 광원(6)으로부터 열적으로 분리되어 있는 상기 광섬유(10)를 지지하고 위치정렬시키기 위한 수단을 구비하고, 상기 광 안내체는 개별적인 소자들이고, 상기 광 안내체(4)는 각각 상기 광원(6)으로부터 떨어져 있는 광 수신 단부와 광 전송 단부, 선정된 광 수용각 및 상기 광 수신 및 광 전송 단부 사이에 종축을 가지며, 상기 각각의 광섬유는 대응하는 광 안내체의 광 수용각 보다 크지 않은 수용각을 가지며, 상기 광 안내체를 지지하고 위치정렬시키기 위한 상기 수단은 상기 각 광 안내체의 광 수신 단부가 인접하는 광 안내체의 광 수신 단부에 근접하여 상기 수단(28)에 의해 고정된 상기 광원(6)을 실질적으로 둘러싸고, 상기 광 안내체는 인접하는 광 안내체의 종축이 거의 상기 광섬유 수용각 만큼 상호 멀어져 연장한 채 상기 광원(6)으로부터 멀어져 연장하는 것을 특징으로 하는 단열 분산 광 네트워크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 안내체들이 상기 광원 고정 수단에 의해 고정된 광원으로부터 떨어져 있는 광 수신 단부를 갖고 있고, 상기 광 안내체들의 고체이고, 투명한 단열 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광 안내체들이 상기 고정된 광원을 거의 둘러싸고, 그 광 수신 단부들이 다른 광 안내체의 연부들에 근접한 연부(22a-22d)들을 포함하며, 상기 광 안내체들이 수정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  4. 제2항에 있어서, 상기 광섬유가 상기 광 안내체들의 광 수용각 미만인 광 수용각(a)를 갖고 있고, 상기 광 안내체들은 꼭지점이 상기 광원 고정 수단에 의해 고정된 광원과 만나고 표면이 상기 광섬유 수용각 보다 실질적으로 크지 않은 각으로 서로 벌어져 있는 한쌍의 원뿔(20a,20b)를 따라 전체적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  5. 제2항에 있어서, 상기 광 안내체들이 상기 고정된 광원으로부터의 광을 각각의 공기 갭(26)들을 통해 각각의 광섬유 상으로 향하게 하기 위한 각각의 렌즈(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 광-네트워크.
  6. 제2항에 있어서, 상기 광 안내체들 각각이 다수의 광섬유 각각에 결합되는 다각형 단면을 갖는 투명한 고체 부재를 포함하며, 각각의 고체 부재의 광섬유(16,18)은 상기 고체 부재의 단면 모양과 거의 일치하는 다발(14)로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  7. 제6항에 있어서, 각 고체 부재의 광섬유 다발(140가 인접한 원형 단면 광섬유의 제1어레이(16) 및 원형 단면 광섬유의 제2어레이(18)를 포함하고, 상기 제2어레이의 광섬유들이 제1어레이의 광섬유들의 직경보다 작은 직경을 가지며, 제1어레이의 광섬유들 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  8. 제2항에 있어서, 광을 수신하기 위한 입력 연부(30a), 출력 표면(30b), 및 상기 출력 표면을 통해 상기 입력 연부로부터 수신된 광을 방향전환시키기 위한 수단(32)를 포함하는 디스플레이 패널(30)을 더 포함하고, 상기 광섬유(10)들 중 하나는 상기 패널의 입력 연부에 인접하여 배치되고, 광섬유를 통해 진행하는 광을 패널로 방향전환시키기 위한 수단(36,38,42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광섬유가 광섬유을 통해 전달된 광을 패널 내로 방사시키기 위해 상기 디스플레이 패널에 대해 상기 광섬유의 반대쪽으로 연장하는 다수의 노치(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광섬유가 광섬유 내에 내부적으로 산재된 광 산란 중심(38)의 어레이를 포함하고, 상기 광 산란 중심은 광섬유를 통해 패널 내로 전달된 광을 산란시키기 위해 광섬유의 굴절율과는 실질적으로 다른 굴절율을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  11. 제10항에 있어서, 상기 디스플레이 패널에 대해 상기 광섬유의 반대 면을 따라 반사기(46)을 더 포함하고, 상기 반사기가 광섬유로부터 산란된 광을 상기 디스플레이 패널 내로 반사시키는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  12. 제11항에 있어서, 사이 반사기가 상기 디스플레이 패널의 반대 쪽의 광섬유의 표면의 일부분을 따라 반사성 피복(46)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
  13. 열 복사 광원을 고정시키기 위한 수단(28), 각각의 광 수신 및 광 방출 단부를 갖고 있는 다수의 단열 광 안내체(4), 및 광 수신 단부가 상기 광원 고정 수단에 의해 고정된 광원(6)에 면하여 이로부터 떨어져 있고, 광 방출 단부가 각각의 광 안내체에 의해 상기 광원으로부터 열적으로 분리되어 있는 상기 광 안내체를 고정시키기 위한 수단(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중-출력 광원.
  14. 제13항에 있어서, 상기 광 안내체 고정 수단이 상기 광원 고정 수단에 의해 고정되어 있는 광원 둘레에 외피를 형성하고, 상기 외피가 상기 광원으로부터 복사된 열을 소산시키는 열도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중-출력 광원.
  15. 제14항에 있어서, 상기 외피가 전체적으로 실린더 형태인 것을 특징으로 하는 다중-출력 광원.
  16. 제14항에 있어서, 상기 광 안내체 고정 수단이 상기 광원 고정 수단에 의해 고정된 광원(6)에 대해 전체적으로 반경 배향으로 각각의 광 안내체를 고정시키기 위해 상기 외피를 통해 연장하는 광 안내체 장착 슬리브의 어레이(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중-출력 광원.
  17. 제16항에 있어서, 상기 광 안내체 장착 슬리브는 원뿔의 꼭지점은 상기 광원 고정 수단에 의해 고정된 광원과 만나고, 표면은 서로에 대해 벌어져 있는 한쌍의 원뿔(20a,20b)를 따라 배열되는 중심 축을 갖는, 것을 특징으로 하는 다중-출력 광원.
  18. 제13항에 있어서, 상기 광 안내체 고정 수단은 상기 광 안내체의 광 수신 단부가 상기 광원 고정 수단에 의해 고정된 광원(6)으로부터 약 0.2mm-1mm 떨어져 상기 광 안내체를 고정시키는 것을 특징으로 하는 다중-출력 광원.
  19. 광 수신부(30a), 출력 표면(30b) 및 상기 광 수신부로부터 수신된 광을 상기 출력 표면을 통해 외부로 방향전환하기 위한 수단(32)를 포함하는 디스플레이 패널(30), 상기 패널의 광 수신부에 인접하여 배치된 광섬유(10), 및 광섬유를 통해 전달된 광을 패널 내로 반사시키기 위해 디스플레이 패널에 대해 상기 광섬유의 반대쪽으로 연장하는 다수의 노치(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 조명원(fiber optic illumination source)에 의한 연부-조명 디스플레이 패널.
  20. 제19항에 있어서, 상기 노치의 깊이가 광섬유를 통한 광 전달 방향으로 점진적으로 깊어지도록 경사져 있고, 노치 깊이에 있어서의 경사는 각 노치에서 광섬유로부터 외부로 반사된 광을 보상하여 각 노치로부터 거의 동일한 양의 광을 반사하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 연부-조명 디스플레이 패널.
  21. 제10항에 있어서, 상기 광 산란 중심이 광섬유 내에 반사성 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산광 네트워크.
  22. 제10항에 있어서, 상기 광 산란 중심이 광섬유 내에 기체 기포를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산광 네트워크.
  23. 제10항에 있어서, 상기 광 산란 중심의 크기는 상기 거의 광섬유의 길이를 따라 균일한 양의 광 산란을 제공하도록 상기 광섬유의 길이를 따라 경사져 있는 것을 특징으로 하는 분산광 네트워크.
  24. 제10항에 있어서, 상기 광 산란 중심의 밀도가 상기 광섬유의 길이를 따라 거의 균일한 양의 광 산란을 제공하도록 상기 광섬유의 길이를 따라 경사져 있는 것을 특징으로 하는 분산 광 네트워크.
KR1019930022709A 1992-10-29 1993-10-29 중앙 광원으로부터 단열된 분산 광 네트워크 KR0120825B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/968,018 1992-10-29
US07/968,018 US5436805A (en) 1992-10-29 1992-10-29 Thermally insulated distributed light network from a central light source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR940009705A KR940009705A (ko) 1994-05-20
KR0120825B1 true KR0120825B1 (ko) 1997-10-23

Family

ID=25513594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930022709A KR0120825B1 (ko) 1992-10-29 1993-10-29 중앙 광원으로부터 단열된 분산 광 네트워크

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5436805A (ko)
EP (1) EP0595342B1 (ko)
JP (1) JPH07104456B2 (ko)
KR (1) KR0120825B1 (ko)
CA (1) CA2109282C (ko)
DE (1) DE69321552T2 (ko)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0324426B1 (en) * 1988-01-11 1996-06-19 Fuji Photo Film Co., Ltd. Process for forming super high contrast negative images
DE69329173T2 (de) 1992-09-24 2001-01-11 Fuji Photo Film Co Ltd Verarbeitungsverfahren für lichtempfindliches silberhalogenidenthaltendes Schwarzweissmaterial
EP0658722A1 (en) * 1993-11-29 1995-06-21 Hughes Aircraft Company Light cube module
DE4424344A1 (de) * 1994-07-11 1996-01-18 Nath Guenther Beleuchtungsgerät
US5713654A (en) * 1994-09-28 1998-02-03 Sdl, Inc. Addressable laser vehicle lights
US6152588A (en) 1994-09-28 2000-11-28 Sdl, Inc. Addressable vehicular lighting system
US5515242A (en) * 1994-10-03 1996-05-07 Ford Motor Company Double confocal fiber optic light collector
US5892867A (en) * 1995-01-17 1999-04-06 Remote Source Lighting International, Inc. Spherical multiport illuminator optic design for light guides
AU7519896A (en) * 1995-10-27 1997-05-15 Applied Technology Partnership, The Modular fiber optic illumination system
US5791756A (en) * 1996-09-03 1998-08-11 Cooper Industries, Inc. Distributed lighting system
US5812714A (en) * 1997-01-30 1998-09-22 Cooper Industries, Inc. Optical waveguide elements for a distributed lighting system
EP0911578A3 (en) 1997-06-02 1999-07-28 Rohm And Haas Company Optical fiber illuminator
US5934781A (en) * 1997-07-21 1999-08-10 Whitaker; William Kenneth Fiber-optic illumination system and bezel for active illumination of instrumentation
US6168302B1 (en) 1997-12-09 2001-01-02 Cooper Automotive Products, Inc. Hybrid distributed lighting system for a vehicle
US6238074B1 (en) 1997-12-09 2001-05-29 Cooper Automotive Products, Inc. Optical waveguide structures
US6193399B1 (en) 1997-12-09 2001-02-27 Cooper Automotive Products, Inc. Optical waveguide structures for vehicle lighting
US6186650B1 (en) 1997-12-09 2001-02-13 Cooper Automotive Products, Inc. Vehicle headlamp with beamforming waveguide
DE19804440A1 (de) * 1998-02-05 1999-08-12 Hella Kg Hueck & Co Stabförmiger Lichtleiter
AU8052698A (en) * 1998-05-28 1999-12-13 Remote Source Lighting International, Inc. Parabolic and spherical multiport illuminators for light guides
US6428198B1 (en) * 1998-07-07 2002-08-06 Alliedsignal Inc. Display system having a light source separate from a display device
US6430339B1 (en) 1998-10-15 2002-08-06 Federal-Mogul World Wide, Inc. Low profile waveguide system
US6195477B1 (en) * 1998-11-12 2001-02-27 Delphi Technologies, Inc. Hybrid fiber optic lighting distribution system
JP4182600B2 (ja) * 1999-08-23 2008-11-19 市光工業株式会社 Ｌｅｄ光源を用いた車両用灯具
US6752526B2 (en) * 2001-11-19 2004-06-22 Control Devices Combined optical light pipe and protective enclosure
US6905237B2 (en) * 2002-08-26 2005-06-14 William Alan Jacobs Fiber optic lighting radial arrangement and method for forming the same
US6915039B2 (en) * 2002-11-05 2005-07-05 Federal-Mogul World Wide, Inc. Light collectors with angled input surfaces for use in an illumination system
US7588359B2 (en) * 2005-09-26 2009-09-15 Osram Sylvania Inc. LED lamp with direct optical coupling in axial arrangement
US7549782B2 (en) * 2006-05-11 2009-06-23 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor light source configured as a light tube
JP5049859B2 (ja) * 2008-04-22 2012-10-17 三洋電機株式会社 光導波路
CN109065676A (zh) 2011-08-08 2018-12-21 夸克星有限责任公司 包括多个发光元件的照明装置
US9081125B2 (en) 2011-08-08 2015-07-14 Quarkstar Llc Illumination devices including multiple light emitting elements
EP2895794B1 (en) * 2012-09-13 2018-06-27 Quarkstar LLC Illumination systems providing direct and indirect illumination
WO2014043369A2 (en) 2012-09-13 2014-03-20 Quarkstar Llc Devices for workspace illumination
WO2014124285A2 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Quarkstar Llc Illumination device providing direct and indirect illumination
EP3270041B1 (en) 2013-04-19 2019-07-10 Quarkstar LLC Illumination devices with adjustable optical elements
EP3422059A1 (en) 2013-07-18 2019-01-02 Quarkstar LLC Illumination device in which source light injection is non-parallel to device's optical axis
CN105765291B (zh) 2013-09-17 2019-09-06 夸克星有限责任公司 用于直接-间接照明的光导照明装置
JP2016004705A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 豊田合成株式会社 車両用灯具
WO2017004588A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Creative Light Source, Inc. Solar light systems, and related components and methods
CA2994832C (en) * 2015-08-05 2023-11-14 Playhard, Inc. Systems and methods for a stellate beam splitter
RU2763986C1 (ru) * 2020-10-02 2022-01-12 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Способ генерации акустических сигналов
WO2023092064A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-25 Flipo Group Limited, Inc. Collapsible lighting apparatus

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2477957A (en) * 1945-03-19 1949-08-02 Revere Camera Co Lamp housing
US3018362A (en) * 1959-07-16 1962-01-23 Taylor C Joyce Decorative light fixture
DE2013090A1 (de) * 1970-03-19 1971-09-30 Wolf Gmbh Richard Lichtprojektor,insbesondere fuer die endoskopie
US3767910A (en) * 1972-02-22 1973-10-23 Harrigan R Major Decorative structure
US3962702A (en) * 1974-03-01 1976-06-08 Jenaer Glaswerk Schott & Gen. Optical fiber display device
DE2427182A1 (de) * 1974-06-05 1975-12-18 Richard Gareis Lampenkoerper mit energiezufuhr durch lichtleitung
DE2454996A1 (de) * 1974-11-20 1976-05-26 Siemens Ag Einrichtung zur ankopplung von lichtfuehrungselementen an eine lichtquelle
DE3123369A1 (de) * 1981-06-12 1983-02-03 Vdo Schindling Lichtleiter
JPS587604A (ja) * 1981-07-07 1983-01-17 Mitsubishi Electric Corp 光フアイバ照光装置
US4528617A (en) * 1982-02-08 1985-07-09 Sheltered Workshop For The Disabled, Inc. Light distribution apparatus
JPS58137902A (ja) * 1982-02-09 1983-08-16 森　敬 人工光源装置
JPS59133507A (ja) * 1983-01-20 1984-07-31 Takashi Mori 人工光源装置
US4743082A (en) * 1984-01-04 1988-05-10 Kei Mori Light conducting optical fiber bundle
US4747648A (en) * 1985-01-24 1988-05-31 Drd Ltd. Optical fiber display and optical train for same
FR2597642B1 (fr) * 1986-04-18 1990-01-12 Blanchet Pierre Dispositif d'affichage lumineux de documents translucides
US4830899A (en) * 1986-07-04 1989-05-16 Nissen Chemical Industry Co., Ltd. Light reflection material, its manufacture and application
US4735495A (en) * 1986-12-12 1988-04-05 General Electric Co. Light source for liquid crystal display panels utilizing internally reflecting light pipes and integrating sphere
US4765701A (en) * 1987-01-30 1988-08-23 Poly-Optical Products, Inc. Illuminator optical fiber rod
JPS63253903A (ja) * 1987-04-10 1988-10-20 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光フアイバ照光装置
JPS6410202A (en) * 1987-07-03 1989-01-13 Japan Broadcasting Corp Optical indicating device
US4958263A (en) * 1988-11-02 1990-09-18 General Electric Company Centralized lighting system employing a high brightness light source
US4930049A (en) * 1988-12-27 1990-05-29 General Electric Company Optical multiplexed electrical distribution system particularly suited for vehicles
US4989956A (en) * 1989-01-04 1991-02-05 Hughes Aircraft Company Visual display device with fluorescent dye-doped edge-illuminating emitter panel
US5036435A (en) * 1990-05-21 1991-07-30 Mitsubishi Rayon Company, Ltd. Illumination panel
US5058985A (en) * 1990-07-23 1991-10-22 General Electric Company Coupling means between a light source and a bundle of optical fibers and method of making such coupling means
DE9011321U1 (ko) * 1990-08-02 1990-10-31 Herzog, Dieter, Dipl.-Kfm., 8031 Wessling, De
JP2527183Y2 (ja) * 1990-11-16 1997-02-26 アルプス電気株式会社 照光用導光体
US5099399A (en) * 1991-04-08 1992-03-24 Miller Jack V High efficiency fiber optics illuminator with thermally controlled light guide bushing

Also Published As

Publication number Publication date
KR940009705A (ko) 1994-05-20
US5436805A (en) 1995-07-25
DE69321552T2 (de) 1999-03-04
DE69321552D1 (de) 1998-11-19
EP0595342A3 (en) 1995-02-01
EP0595342B1 (en) 1998-10-14
CA2109282A1 (en) 1994-04-30
JPH06230243A (ja) 1994-08-19
CA2109282C (en) 1997-05-27
JPH07104456B2 (ja) 1995-11-13
EP0595342A2 (en) 1994-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0120825B1 (ko) 중앙 광원으로부터 단열된 분산 광 네트워크
US6775460B2 (en) Optical array and collimated light distribution
US6428198B1 (en) Display system having a light source separate from a display device
JP5005977B2 (ja) Ｌｃｄバックライトディスプレイ用のレーザー光源
US20200103580A1 (en) Illumination device in which source light injection is non-parallel to device`s optical axis
JP4083231B2 (ja) 照明ユニット
US5555329A (en) Light directing optical structure
US4845596A (en) Surface illumination device using optical conductors
US5967653A (en) Light projector with parabolic transition format coupler
US7400805B2 (en) Compact light collection system and method
US6128431A (en) High efficiency source coupler for optical waveguide illumination system
KR20000071040A (ko) 휘도 향상을 위해 광을 재순환하는 조명 시스템
KR20020059765A (ko) 저융점 광섬유로의 고 광도 광의 커플링
US5111367A (en) Fiber optic lighting device
JP2010503004A (ja) 光源の輝度を増大させるために光をリサイクルする照明システムと方法
US20140268864A1 (en) Modular waveguide light fixture
JPH06260006A (ja) 照明具
CA2223477C (en) Multiport illuminator for macro-fibers
US5862277A (en) Multiport illuminator optic design for light guides
US5708737A (en) Multiport illuminator mechanical design for macro-fibers
EP0658722A1 (en) Light cube module
US6070985A (en) Multiport illuminator for light guides
KR20240002721A (ko) 광원 모듈 및 이를 구비한 노광 장치
KR100417397B1 (ko) 액정디스플레이용조명장치
JPH10221693A (ja) 光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee