TW201527819A - 用於注入光線之光學機械系統、該系統的光耦合器及具有該系統的照明裝置 - Google Patents

用於注入光線之光學機械系統、該系統的光耦合器及具有該系統的照明裝置 Download PDF

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Abstract

本發明有關用於注入光線之系統(1000)，包含：光耦合器(1)，具有：透鏡(10)，具有半徑長度R1之凸出的入口面(11)、凸出的中央出口面(12)及周邊出口面(13)；孔腔(10a)，含有該入口面(11)且設有入口側表面(14)；周邊反射表面(15)，其圍繞該透鏡及該孔腔，延伸超出該入口面(11)；聚光器(20)，其具有入口、面向該中央出口面之聚光表面(20a)、及小於1的數值孔徑NA，該聚光器(20)包含具有端部表面(21a)的夾套(21)；及用於對齊該聚光器(20)的構件(30)，該光耦 合器及該對齊構件被一體成形或被間接或直接地緊固在一起，在該軸線Oz上於該聚光表面與該中央出口面(12)之間的中心距離eF係非零的且小於5毫米，及該系統包含用於該端部表面(21a)之止動表面(40)。本發明亦有關具有此系統的照明裝置。

Description

用於注入光線之光學機械系統、該系統的光耦合器及具有該系統的照明裝置
本發明有關用於將光線注入光學媒體(導引器或擷取器)的光學機械系統、此系統之光耦合器、及具有該系統照明的裝置。
本發明更特別有關用於將光線注入薄的光學媒體之光學機械系統，其聚光器係由一束光纖所形成，該等光纖形成用於注入光線之薄的注入條帶，尤其是注入薄的光擷取媒體，該光擷取媒體係包含光纖之發光織物。
於譬如專利FR 2 859 737中所敘述之發光織物的技術中，照明表面係藉由以紡織纖維編織有機光纖所生產。
專利申請案WO 2007/003857 A敘述用於注入光線的光學機械系統，其有關藉著能夠橫側地發射光線之光纖的條帶所背光之(廣告)6片的領域。
諸如圖1中所示，該6片的厚度可以是很薄的。因 此，此6片的前側包含藉由光源所背光之廣告媒體。此光源包含被放置成面向該媒體之背部的一條帶之光纖。
諸如圖2中所示，該等光纖之每一者的端部被集合在圓環柱箍中，其能夠將該等光纖之每一者相對彼此保持於預設位置中。各種圓環柱箍被定位在一軌道中所形成的外殼內側。此軌道允許該圓環柱箍被定位面向點光源及同時面向將被展開之條帶。該點光源被配置在機械載具上。
諸如圖3中所示，實質上在本申請案及更名的圖1中複現，光學系統11’僅只於該圓環柱箍6’之方向中集中藉由該點光源9’所放射的光線。此光學系統11’包含中心定位夾具12’，以便允許該光學系統將被自動地放在該點光源9’的光軸上之適當位置。再者，對齊構件20’允許該圓環柱箍6’被定位在該光源9’的光軸上。明確地是，該對齊構件20’與被加至該軌道7’的外殼10’互相作用，允許該圓環柱箍6’被定位面向該光源9’。螺帽21’接著允許該圓環柱箍6’相對該軌道7’不能移動。
然而，其結果變為該亮度之空間均勻性係令人不滿意的，其係此發光表面之重要參數。
如此，所敘述的解決方法係不適合用於照明應用、尤其是需要高功效及高均勻性兩者之功能性照明應用。
所敘述之注入系統係亦非常笨重的，且具有複雜之設計及係難以製造。
因此，本發明之目的係提供用於將光線注入薄的光學媒體之系統，該系統同時允許能量效率(lm/W)，且允許入射在該聚光器上及被包含在該聚光器的數值孔徑中之光通量(較佳地係圓環柱箍中的一束光纖)將被最大化，同時最佳化該注入之空間均勻性性質，該系統必需與工業的需求(製造容差、成本及簡單性)相容、堅固(機械應變撞擊光學性能)、及盡可能小巧(再者藉此減少該照明裝置之最後體積)。
自然地，光線進入該聚光器、接著進入該注入條帶的有效注入、及進入該聚光器、接著進入該注入條帶之注入的均勻性係用於最後獲得用於該薄的照明裝置所想要之性能的所必要條件：光學性能：尤其是高於40lm/W用以為照明而努力，其相對市場上現有的光源係相當有能量效率的；為此，以下較佳地係將全部被達成/採用：高於40%之注入效率、具有高於130lm/W的發光效率之點光源、和高於80%的光擷取效率；及該照明之品質：該發光表面的亮度之空間均勻性。
為此目的，本發明之第一個目的為用於注入光線、尤其進入薄光學媒體(厚度小於2公分、且較佳地係次厘米尺寸)之光學機械系統，該系統包含：光耦合器(能夠形成光的準直器與集中器)，其包含(較佳地包括)(中心)軸線Oz之(透明及較佳地 軸對稱的)本體，O係該光耦合器之入口的中心，其包括(較佳地包括)一體成形的：透鏡，其(中心)軸線與該軸線Oz重合，較佳地次厘米尺寸或較佳地厘米尺寸的最大寬度W，其包含(較佳地包括)：半徑長度R1之凸出的入口面(其因此彎曲朝該光耦合器之入口)，該半徑長度R1尤其是小於5毫米、及較佳地大於1毫米，且該入口面較佳地軸對稱的及尤其是亦藉由該軸線Oz上之被稱為he的中心長度所界定；凸出的中央出口面(其因此彎曲朝該光耦合器之出口)，由該軸線Oz上的中心長度所界定，其被稱為H及較佳地小於W，其尤其是次厘米尺寸及甚至較佳地厘米尺寸或甚至更佳地小於5毫米，且半徑長度RA(尤其是小於2.5毫米及較佳地大於0.5毫米，該中央出口面較佳地為軸對稱的(圓頂等))；及周邊出口面，尤其是(及較佳地)軸對稱的，其包含(或包括)被接合至該中央出口面的部分，尤其是代表性橫側尺寸R1，該部分係平坦的(且較佳地係環狀)或凹面(彎曲朝該光耦合器之入口)或截頭圓錐狀，且如此在該系統之出口的方向中呈喇叭口形；孔腔，其(中央)軸線與該軸線Oz重合，其中心高度等於hi，包括含有該入口面之底部，及包含被稱為該入口側表面的側表面，該孔腔(在與該入口側表面 連接處的深度h’E)較佳地軸對稱及尤其是截頭圓錐狀；及周邊反射表面，其圍繞該透鏡及該孔腔且其(中央)軸線與該軸線Oz重合，其能夠全內反射被該入口側表面所折射之光線，該周邊反射表面於該光耦合器的出口的方向中延伸超出該入口面(因此超出該孔腔之底部)，該周邊反射表面較佳地係軸對稱的；聚光器，其(中央)軸線與該軸線Oz重合，具有被稱為該(光線)聚光表面的表面作為入口，其面向該中央出口面(及至少部分該周邊出口面被接合至該中央出口面)，具有厘米尺寸之半徑長度RINT，較佳地小於6毫米、且甚至小於5毫米較，及小於1(較佳地小於或等於0.6)的數值孔徑NA，並包含具有(當作入口)一給定之(所謂)端部(亦被稱為自由)表面的夾套，該聚光器較佳地係軸對稱的，該聚光器包含一束(圓形、六角形等)光纖，該光纖具有小於1.5毫米之直徑，及該中央出口面與該(非必要功能性)周邊出口面係和該聚光表面隔開；及用於對齊該聚光器與該光耦合器的構件，尤其與該軸線Oz一致的(中央)軸線，且因此與該光耦合器同軸向，該光耦合器及該對齊構件被一體成形或被間接或直接地緊固在一起(藉由較佳地附接至該注入系統之光源的載具或在該載具上之緊固系統)，在該軸線Oz上介於該聚光表面與該中央出口面之間 的中心距離eF係非零的且小於5毫米、較佳地小於或等於2毫米、甚至更佳地小於或等於0.6毫米及較佳地大於02毫米，該光學機械系統(較佳地該光耦合器及/或非必要的對齊構件之本體)包含該端部表面與之緊靠的止動表面。
根據本發明之光學機械系統獲得被注入該聚光器之聚光表面的數值孔徑之光通量的量值與空間均勻性間之最佳妥協，讓該薄照明裝置的視覺外觀盡可能吸引人之目標，及允許高功率應用，且在該等最高要求之中，允許功能性照明應用被達成。
根據本發明的光耦合器係第一創新的，這是因為小半徑長度(較佳地RINT係小於6毫米)之聚光器的設計(透鏡、孔腔、周邊反射表面)及因為該光被注入薄的媒體(小於2公分、較佳地小於1公分厚度)而且亦因為根據本發明的光耦合器係能夠於極接近至該止動表面起作用，藉此允許該聚光器之光學對齊為完美的，而該聚光器被放置在離該透鏡之出口一段很小距離處。
令人驚訝地是，由於根據本發明的設計，W可為特別小，而沒有產生太多損失。
於所引用之先前技術領域中，該束光纖沒有被設置成於極接近該出口面，該出口面進一步是係拋物線狀的且因此不具有凸出的中心面。從機械觀點來看，該光學對齊是複雜的，因為其取決於該周邊軌道且需要外殼，該螺絲緊固係至該圓環柱箍之側面，且該透鏡需要個別的中心定位 夾具，且沒有止動表面被提供。
根據本發明，該入口面及該中央出口面係能夠定向或維持(發散)中央光線(從它們未預準直之意義上說為發散的)，它們被該入口面及該中央出口面所折射朝該聚光器之聚光表面的數值孔徑NA或在該數值孔徑NA中。再者，該周邊反射表面及該周邊出口面能夠定向或維持被該入口側表面所折射(發散)之傾斜的光線(從它們未預準直之意義上說為發散的)。
該透鏡以兩種本質上不同的方式處理該光線：被該孔腔之底部所折射的中央光線係完全地或大部分地刻寫至半徑長度RA的中央出口面內；及被該入口側表面所折射之傾斜的光線接著(大部分)被該周邊側表面所折射(被該內部全反射)，且(大部分)被寬度RA1之典型環狀周邊出口面所折射，如此之在該止動表面的邊緣超出該周邊出口面之端部的喪失光線的逸出、及譬如因為未被該周邊側表面所折射的喪失光線之逸出被減至最小。
對第一近似值，此分離針對將中央及傾斜光線的這些二群體投射至該聚光器之二分開區域上：半徑長度R’A的中央(較佳地係盤形)表面及寬度R’A1之(較佳地係)環狀表面。
在該聚光器已被放置鄰接該止動表面之後，該聚光器係充分接近該透鏡的出口，而不會與之接觸，用於大約考慮以下關係：R’A=RA1及R’A1=RA1。
幾何形狀範圍之此保存係藉由正確地定位該點光源及經由其至該透鏡的入口面及至該入口側表面之小距離來達成。
較佳地，該光源：係朗伯(Lambertian)光源(在該遠場中)；譬如擁有發光二極體(LED)，按照公稱的朗伯光源，60°之視角(在該光強度對應於其半峰值的角度)；包含主要光學元件(較佳地係圓頂)；係由該耦合器之入口稍微向後移；具有較佳地係於500微米及3毫米之間且甚至在由1至2毫米的範圍中之寬度L的活動區域；及具有至少130lm/W之發光效率。
沒有主要光學元件，該光源會太接近該入口面。
所選擇之光源較佳地係多色的及尤其是白色。所發射之光的顏色較佳地係於2700K及8000K之間的光照度、較佳地係在5500K之“日光”型。
該透鏡之入口面的凸度有助於該透鏡之緊密性(小高度H)，尤其是當該聚光器具有很小的半徑RINT時。
該中央出口面之凸度允許該光線被糾正及維持於該中央區域中，並取決於該入口面的凸出形狀被選擇。
再者，該孔腔及該周邊反射表面係重要的，因為簡單非球形的雙凸面透鏡將造成通量之實質損失，尤其是具有諸如LED的朗伯光源(諸如在該遠場中所界定)。
該入口面較佳地可具有非球形的表面。該非球形的入 口面之表面的方程式較佳地被寫為：
其中k較佳地係等於零。
該最佳係數被以下表格所界定：
該中央出口面較佳地係可具有非球形的表面。
該非球形的中央出口面之表面的方程式較佳地被寫為：
其中k較佳地係等於零。
該最佳係數被以下表格所界定：
該透鏡、該孔腔及該周邊反射表面(及亦該聚光器且甚至該對齊構件)較佳地係軸對稱的。
為獲得與最佳效率結合之高均勻性，其可為想要的是重新分配該中央及傾斜光線之片段、亦即引導該中央光線朝向該周邊區域及引導該周邊光線朝向該中央區域，以便混合該中央及傾斜光線。
較佳地係，該所謂的光點反應被使用於界定該透鏡的特色，以便獲得此值得注意之光學性能。
因此，傾斜及中央光線的二群體較佳地係經歷某一數量之混合。更精確地是，該光耦合器較佳地係可具有以下特色的至少一者：在操作中，該孔腔之底部、該中央出口面及該周邊出口面係使得被該孔腔的底部所折射且尤其是源自該軸線Oz上之一點(較佳地係在該距離ei內，尤其是稍微大於he、小於0.5毫米、譬如0.2毫米)的光線被該周邊出口面所折射，且因而被偏轉遠離該軸線Oz，而非被該中央出口面所折射；及較佳地係，在操作中，尤其是源自該軸線Oz上之一點(較佳地係在該距離ei內，尤其是稍微大於he、小於0.5毫米、譬如0.2毫米)、先在該入口側表面接著在該周邊反射表面上被折射的光線在該聚光表面於一區中會合，該區是該等光線所共用，尤其是源自該軸線Oz上之一點(較佳地係在該距離ei內，尤其是稍微大於he、小於0.5毫米、譬如0.2毫米)且首先被該孔腔的底部(在實質上等於該軸線Oz的RA之距離d內，譬如RA<d<1.5RA)所折射的光線。
於此較佳實施態樣中，該周邊出口面係能夠折射及藉此定向或維持該孔腔之底部的周邊區域、尤其是被接合至該凸出的入口面及/或毗鄰該凸出的入口面之非必要的平坦(環狀)部分中所折射之光線朝向該聚光器的聚光表面之數值孔徑NA或在該數值孔徑NA中。
該光耦合器較佳地係具有以下特色的至少一者：如果需要，光線(其被稱為犧牲的光線)，尤其是源自該軸線Oz上之一點(較佳地係在該距離ei內，尤其是稍微大於he、小於0.5毫米、譬如0.2毫米)且被該入口側表面所折射的光線傳播進入該(透明)本體，而不會遭遇該周邊反射表面(其係進一步向下)且不會行進至該光耦合器出口面；如果需要，尤其是源自該軸線Oz上之一點(較佳地係在該距離ei內，光線(其被稱為寄生光線)，尤其是稍微大於he、小於0.5毫米、譬如0.2毫米)而被該入口側表面所折射的光線接著行進至該周邊出口面，且接著至該聚光器之夾套，從而防止導致不均勻性的光線進出該聚光表面。
所想要的是，將該光源(較佳地係LED光源)耦接至該聚光器，而具有該最大可能之效率及均勻性。
關於該幾何形狀之範圍的保存，如果：該來源是以直徑Φs的放射盤片(用於LED光源例如1毫米)所模擬之表面的話，則該放射盤片在角度θ1(用於LED光源例如高達90°)發射光進入該上半空間， 其中n係典型藉由矽氧樹脂或環氧樹脂所形成之主要透鏡(例如該LED光源之透明的圓頂)的折射率；該聚光器排列成直徑Φint(在此Φint=2RINT)的表面的話，則其在θ’等於30°(數值孔徑0.5)的空氣(n’=1)中具有一有角度之受光錐角。
關於集中光通量、亦即光源〔孔口1，角度1〕/聚光器〔孔口2，角度2〕對之轉換的問題係藉由幾何形狀之範圍的保存之定理來解決：
該聚光器的最小面積可接著被該簡化之公式所估計：
亦即對於被包含在1.5與1.6間之n及被包含在0.5毫米及與1.5毫米間之Φs而言，RINT被包含於0.75毫米及2.8毫米之間。
因此，於較佳實施例中，RINT係大於或等於1.5毫米。RINT較佳地係小於3.0毫米，在一由2.0毫米延伸、較佳地係由2.2毫米至2.6毫米的範圍中。該光源、諸如二極體(LED)越小，則該被射出的光注入給定的聚光器越少將是關鍵，尤其是相對於該聚光器之聚光表面及該光耦合器的出口面之位置(典型為沿著Z的對齊及該中央距離ef之調整)。該聚光器之被照明的表面越小，則該聚光器的表面的光照度越多將會是強烈的。RINT等於2.5毫米之聚光器係因而比RINT等於1.5毫米的聚光器更好。
對於半徑長度RINT被給定的聚光器而言，根據本發 明的光耦合器使得：1.88RINT<W<3.1RINT；0.4RINT<R1<0.66RINT；及0.41RINT<RA<0.68RINT可被有利地選用。
亦較佳的是(在該周邊出口面之第一實施態樣中)，如果該周邊出口面被接合至該中央出口面之部分(尤其是無不連續性)係平坦(尤其是環狀)或截頭圓錐狀(及在該系統之出口的方向中呈喇叭口形)的話，則0.46RINT<RA1<0.76RINT，其中RA1係A及A1間之徑向距離，其中A係該中央出口面的橫側端部，且A1係該周邊出口面之橫側端部，尤其是造成接觸及/或被接合至引導至該止動表面(在該內部邊緣B)的(截頭圓錐狀、環狀)斜面。
於較佳實施例中，尤其是用在小於3.0毫米且甚至於由2.2至2.6毫米的範圍中之RINT，該光耦合器被以下尺寸所界定：W小於10毫米、較佳地小於7毫米；H小於W、尤其是H小於4毫米及較佳地大於3.6毫米；RA小於1.6毫米、甚至小於1.5毫米及較佳地係大於1.2毫米；R1小於1.6毫米及較佳地係大於1.2毫米及；及hE’，該孔腔之底部的最大深度小於1.8毫米及較 佳地係大於1.4毫米。
再者，對於該周邊出口面之寬度的RA1被選擇為平坦(較佳地係環狀)或截頭圓錐狀，且小於1.7毫米及較佳地係大於1.3毫米會是較佳的。
再者，該光學系統較佳地係可被以下所界定：eF小於2毫米、甚至更佳地係小於1毫米、且較佳地係大於0.5毫米；及/或在該軸線Oz上的O及該光源間之ei距離小於0.5毫米及較佳地係在該孔腔外側。
較佳地，該夾套之端部表面延伸超出該止動表面的內部邊緣B，B係等於RB的半徑長度，因此RINT係小於RB。
該端部表面面向該周邊出口面(超出I，在遠離該耦合器的中央之方向中)。
再者及較佳地，0.30RINT<RI<0.60RINT，(及/或RI<RA)，其中RI(代表該周邊出口面的橫側尺寸)係介於A和I間之徑向距離，其中I係(沿著Oz)突伸至該夾套(換句話說該聚光表面的外部邊緣)的內部邊緣F之周邊出口面上的突出部分，及其中A係該中央出口面之側端部。
該止動表面不會造成點或線性(圓等)接觸，相反地該聚光器的夾套在一寬度、較佳地係至少0.2毫米且甚至至少0.4毫米，支承抵靠著該止動表面。
該止動表面可以是各式各樣的及不連續的，因此譬如 具有多個接觸點(具有較佳地係規律地分佈遍及360°之複數支承表面)或較佳地係連續的軸環型表面。其較佳地係軸對稱的。
該(連續或不連續的)止動表面可包含用於緊固或組裝該對齊構件與該耦合器之機構(當其係與該光耦合器分離時)。
該止動表面可以是平坦的(及該聚光器之端部表面較佳地係亦為平坦的)及尤其是環狀。
該止動表面可以是軸對稱的及有利地是截頭圓錐狀(及在該系統之出口的方向中呈喇叭口形)，及該端部表面具有與該止動表面(成斜角的外部邊緣等)互補之形狀，且尤其是形成該截頭圓錐狀止動表面的反面。此系統允許該聚光器之光學對齊被甚至進一步藉由徑向中心定位來改善。
極接近至該周邊出口面的止動表面不會不利地影響該想要之總均勻性。較佳地係，該止動表面不會接收來自該耦合器的光線(或接收可忽略不計的數量之光線)。
該周邊出口面較佳地係可具有以下特色之至少一者：其沒有不連續性(尤其是沿著Oz的直立不連續性)或具有該中央出口面之階梯狀部分；其比該入口側表面進一步向旁邊延伸；用於設計簡單性，其例如非必要地係無光學組織結構的表面、諸如菲涅耳透鏡。
該周邊出口面較佳地被模製為該本體的一體部分(因 此已可脫模的)。較佳地係，其不是凸出的。
關於該周邊出口面之範圍，二特別案例被界定：第一案例(業已論及)：被接合至該中央出口面的部分形成該周邊出口面，它是平坦的(雖然是非必要的光學組構)、或截頭圓錐狀(在該系統之出口的方向中呈喇叭口形)及尤其是由該止動表面向後移，因此為橫側端部A1，不管怎樣該中央出口面較佳地係由此接合部分突出；第二案例：被接合至該中央出口面的部分係凹面及連續地上昇(相當陡峭地)遠至該止動表面之內部邊緣B。
(該本體或該對齊構件的)止動表面較佳地係儘可能接近該周邊出口面(在該第一案例中為該端部A1)，譬如與該端部A1分開不及1毫米。
一斜面(第一案例)或一連續上昇坡(第二案例，尤其是由I遠至B所界定)沒有光學角色(因此不用折射光線，甚至當在該聚光器中被充分準直時亦然)或具有至少一可以忽略之光學角色的是較佳的。
該斜面較佳地係截頭圓錐狀、在該系統之出口的方向中呈喇叭口形，尤其是在一盡可能為短的距離內、較佳地係小於1毫米。
自然地，該周邊出口面A1之實際端部較佳地係實質上對應於該周邊出口面的光學功能性之端部。這將取決於該入口側表面及該光源，尤其是其空間範圍、角度的性質 及其輻射(尤其是在該近場中)及其在該軸線Oz相對該孔腔的位置。
該透明本體-或甚至任何中介黏接地接合部分-較佳地係不包含毗連該周邊出口面之表面，其將尤其是更高的表面，且不能夠形成該止動表面，因為其形狀及/或其不足之高度將必定導致該聚光器的聚光表面與該透鏡間之接觸。
為了簡單性及光學對齊之故，該止動表面較佳地係整合至該光耦合器的本體內及亦較佳地係截頭圓錐狀。
於該第二案例中，被接合至該中央出口面之周邊出口面係(稍微)內凹的、譬如藉由4階多項式方程式所界定，該中央出口面較佳地係由此內凹部分突出。
該周邊反射表面在該光耦合器的出口之方向中愈來愈遠離該入口側表面及遠離該入口面，且：沿著Oz的最大長度zD較佳地係大於H/2(以便不會損失太多光線)及較佳地係小於該準直面之最大範圍zA及/或小於該周邊出口面的最小範圍；及/或較佳地係在該周邊反射表面與該周邊出口面之間被稱為該最小材料入口距離的該最小距離hm係大於0.8毫米(且甚至如果該周邊反射表面與如果被整合進入該耦合器的止動表面間之可能的最小距離係大於0.8毫米)，以便有利於該熱塑膠(較佳地係該透鏡的材料)之注入，如果需要的話；及/或較佳地係徑向半徑RD>RINT(更佳地係 RD>RA1，甚至RD>RB)及RD>1.3RINT，在此D係該周邊反射表面之物理限制，較佳地係界定該寬度W(等於RD)，或至少該周邊反射表面之光學功能性表面的限制。
再者，該周邊反射表面較佳地係可具有以下特色之至少一者：其具有不會造成光學或甚至機械接觸(自由表面)及/或未加處理的外部表面；及/或其由該入口側表面之端部開始或係被來自該入口側表面的(環狀)平坦部所分開；及/或其係一連續表面，譬如沒有不連續性或沒有諸如在專利申請案WO 2009/064275中所界定之“栓槽”。
該周邊反射表面較佳地係可具有非球形的表面。該非球形的周邊反射表面之方程式較佳地係被寫為：
其中k較佳地係等於-1。
該最佳係數被以下表格所界定：
該入口側表面允許傾斜光線被折射及如此被該(較佳地係LED)光源所發射出之傾斜光的相當大部分將被準直。其係不足以聯合具有凸出之入口面及平坦的中央出口面之中央透鏡，因為集中在該聚光器上的光的接著在該聚光器的表面上的分佈係不夠均勻。
該入口側表面較佳地係可具有以下特色之至少一者：其係可脫模的(含有至少一待避免的中空部之表面)；其在最接近該孔腔之底部的至少一(第一)表面部分之上較佳地係截頭圓錐狀，該部分係在該耦合器之入口的方向中呈喇叭口形，該第一表面部分較佳地係藉由一或多個其他截頭圓錐狀部分所延伸，該等截頭圓錐狀部分係在該耦合器之入口的方向中呈喇叭口形；其徑向半徑RC>R1，且較佳地係RC>RA，在此C係該孔腔中之最低點(在z中之半徑等於0)。
該光照度圖上之周邊峰值被減少以及可以是藉由傾斜(至少)此最接近該孔腔的底部之表面部分、被稱為該第一截頭圓錐狀部分。當作一變型，此第一部分可為圓柱形。
可為下列作準備：一第二截頭圓錐狀部分，較佳地係高於(沿著z)該第一部分，相對該軸線Oz具有第二傾斜面，且離該入口面具有小於該第一傾斜面(傾斜至少5倍且較佳地係更甚者低於8倍)的距離及在該耦合器之入口的方向中呈 喇叭口形；及非必要的地，為了機械保護之目的，一第三(較短的)截頭圓錐狀表面部分在該耦合器之入口的方向中呈喇叭口形，具有第三傾斜面及較佳地係延伸遠至該周邊反射表面之端部。
在所有該等表面部分之上，每一斜率與通過該入口側表面之縱向剖面的2端點之直線的斜面間的差異的絕對值較佳地係小於2°，且該相關的標準差較佳地係小於10°。
較佳地係，如果該光源係配備有主要圓頂，該圓頂主要被插入該孔腔。
譬如，該圓頂的表面與該入口側表面間之距離係大於100微米及小於500微米。
譬如，該圓頂的表面與該入口中央面間之距離係大於100微米及小於300微米，且較佳地係小於或等於200微米。
較佳地係，該(幾乎點)光源、諸如二極體係於該遠場中之朗伯光源，且被包含在500微米及2毫米的範圍之間、譬如1.5毫米。
該入口中央面較佳地形成該底部的至少90%，並可非必要地被延伸一寬度為R’1、其小於0.5R1、甚至小於0.1R1之平坦(較佳地係環狀)的周邊入口面、其較佳地係沒有階梯狀部分/不連續性。該入口面與該入口側表面間之此非必要的平坦部譬如係用來將源自該軸線Oz上之光源的光線朝向該光照度圖之周邊重新定向。
該光耦合器可僅由透明及較佳地係塑膠材料、尤其是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)及較佳地係PC(聚碳酸酯)所組成，該PC(聚碳酸酯)係較不脆的。因此其較佳地係可被模製，用以易於工業化。
射出成形是一種採用可作熱壓成形的材料及顯著地熱塑性材料之製程。大部分熱塑性零件係以注入壓機來製造：該塑膠被軟化接著被注入模子，且接著被冷卻。射出成形是一種被使用於零件之大規模或極大規模的大量生產之技術。其尤其係與塑膠及彈性體(橡膠)一起使用。與該模子在使用之後被拋棄的其他製程(砂模法、用完即丟之蠟模法等)相反，小心地確保該注入零件不會被困在該等模子中，且它們可相反地被脫模而不會降級。這是為何不是很大的表面不平行於該引出方向、而是與引出方向偏離一被稱為該“拔模”角度之小角度的理由。
該光耦合器(及/或該對齊構件)之設計的尺寸較佳地係滿足有關該射出成形步驟之限制。它們主要針對促成該熱塑膠之注入(如此hm>0.8毫米)及脫模(入口角度β>2°，且出口角度β’20°)。再者，其將再次被注意的是該中空之光學形狀係不能以該射出成形技術生產的。
如此，該最小拔模角較佳地係必需大於0°及較佳地係至少1°且甚至至少3°。
該光耦合器之折射率在550奈米典型為1.5。
根據本發明，該表達“厘米尺寸”被了解為意指低於10毫米且至少1毫米之值。
根據本發明，該表達“次厘米尺寸”被了解為意指低於1毫米的值。
根據本發明，該表達“次厘米尺寸”被了解為意指低於1公分之值。
該聚光器和該對齊構件被牢牢地緊固。和先前技術一樣使用笨重及複雜之周邊機架的形式之額外緊固軌道較佳地應被避免。
該聚光器較佳地被直接地組裝、較佳地係機械地(裝配)進入該對齊構件，其係位於極接近至該周邊出口面及/或該止動表面。該聚光器被其夾套所固持於該對齊構件中及可被輕易地裝入及脫模。
該對齊構件較佳地被直接組裝至該耦合器、較佳地係機械地、或甚至形成該耦合器的一部分(單塊部分)，且該耦合器最後係經由印刷電路板(PCB)載具加入及緊固，支承諸如二極體(LED)之幾乎點光源。
該對齊構件係譬如藉由緊固機構(諸如突緣、螺絲、夾子緊固機構、鉤扣機構之機械機構，藉由壓入配合或甚至磁性或黏著性接合機構)牢牢地緊固至該光耦合器，該機構被整合至屬於該耦合器的止動表面內、或該耦合器之由該止動表面移去且非必要地較接近該耦合器的入口之表面內。
另一選擇係，該光耦合器較佳地被直接組裝至該對齊構件(其合併該止動表面)，且最後該對齊構件經由PCB載具(及對齊)被加入及緊固，該PCB載具支承諸如二 極體(LED)之幾乎點光源(almost point light source)。
例如，在該耦合器(“凸部”、側邊)的專用部分中，該耦合器合併諸如缺口、夾子緊固機構、夾緊肋條、壓入配合機構、或甚至磁性或黏著性接合機構的機械緊固機構，該專用部分較佳地係位於該周邊側表面上方及在屬於該對齊構件之止動表面下方(其連接因此較接近該耦合器的入口)及/或在該周邊出口面下方(或於其橫側延伸部中)。
較佳地係，該對齊構件可具有以下特色之至少一者：其係由尤其是透明或不透明之聚碳酸酯(PC)的塑膠且尤其是與該耦合器相同的材料、或至少具有與該耦合器相同之熱膨脹係數的材料所製成(模製等)；及尤其是與該耦合器一體成形，且用於與該光耦合器組裝，其較佳地係具有以下特色之至少一者：可變的橫側尺寸(典型為直徑)，其隨著Z(隨著離該耦合器的距離)而增加；其包含夾緊肋條或用於裝入該光耦合器之機構、諸如卡口或壓入配合機構；及其於第一區域(尤其是該夾套的折邊區域)中圍繞該夾套，並將其夾緊於被稱為充分長度之夾緊區(可拆卸的裝配)的第二區域中，以確保該聚光器被機械地緊固及對齊。
例如，該聚光器具有圓形或六角形截面，且該對齊構件係圓柱體。作為一變型，如果該聚光器為正方形，則該對齊構件為正方形截面之長方形平行六面體。
該聚光器的聚光表面較佳地係為平坦及被拋光的。
而且，為了於緊密性及造成裝配及光學對齊更容易，在較佳實施例中；較佳地係軸對稱且其軸線與該軸線Oz重合的該對齊構件容置其本身較佳地係軸對稱的聚光器(包括夾套在內)、及較佳地係一束光纖；及該本體及/或該對齊構件包含該止動表面；且較佳地該本體包含該對齊構件。
為了許多理由，如果可能，其較佳的是將該本體(該光耦合器)併入該對齊構件之設計：該對齊構件的尺寸很薄(尤其是該光耦合器)，因此其係難以將緊固翼片(譬如用於夾子緊固)併入該系統；該緊固、譬如夾子緊固需要存在有機械式連接，這些連接係比整塊結構較不強固，尤其是如果該緊固係遭受相當大的應力，譬如那些可於裝配及拆卸操作期間被施加的應力；其係需要開發兩個零件及因此兩個模子，導致較高的工具成本及較長之開發時間。
另一替代的路線至少允許光學性能被維持，縱使其係較為不佳之路線，雖然如此在於使用二獨立零件，即該光 耦合器與該對齊構件，該等零件較佳地係經由該(PCB)光源載具及至少(且較佳地係僅只)該光耦合器間之相互作用互相中心定位(沿著該軸線Oz)及對齊，並藉由緊固至該(PCB)光源載具而不能沿著Oz移動。
該注入系統可包含(幾乎點)光源、尤其是發光二極體(LED)：該光源具有小於2毫米之小厚度，非必要地包括封裝及主要光學元件；其放射區被中心定位在該軸線Oz上，且被放置在該軸線Oz上小於0.4毫米的距離ei處，並在該耦合器之入口的中心O之下；具有次厘米尺寸或甚至次毫米尺寸的基座(或封裝)，其由譬如FR-4之塑膠或陶瓷所製成-該基座本身靜置在光源載具上，且被電連接至(大致上平坦、撓性或堅硬的)光源載具，該光源載具較佳地係印刷電路板(PCB)載具，其譬如係由FR-4或諸如鋁之金屬所製成。
包含該對齊構件的光耦合器較佳地可因而藉由該耦合器之一或多個支承表面靜置在該印刷電路板(PCB)載具上，較佳地係相對該孔腔突出，該支承表面係與該周邊反射表面隔開-在該耦合器的入口O與該(PCB)光源載具(及甚至該光源)之間留下一間隙。
整合該對齊構件的光耦合器較佳地可被牢牢地緊固至該(PCB)光源載具；較佳地係該(PCB)光源載具及該 耦合器之一或多個(橫側)區(尤其是橫亙於該周邊反射表面)，尤其是相對該孔腔突出，包含互補(公/母、壓入配合)組裝機構，如此形成用於以該光耦合器自行中心定位該幾乎點光源的系統(橫側地及約略地沿著Oz阻斷)、及非必要地額外鎖定機構(沿著Oz阻斷)。
如果不是如此，該光耦合器可被(牢牢地緊固)組裝在該對齊構件中，該對齊構件靜置在該(PCB)光源載具上且被牢牢地緊固至該(PCB)光源載具。較佳地係，該對齊構件及該(PCB)光源載具之一或多個區域包含互補(壓入配合、公/母)組裝機構，如此形成用於在該光耦合器上自行中心定位(橫側地及約略地沿著Oz阻斷)該幾乎點光源(二極體)、及非必要地額外鎖定機構(沿著Oz阻斷)。
例如，在該耦合器或支承該耦合器的對齊構件之二支承表面(二凸片的背面較佳地係在該透鏡之任一側面上對齊)上，該互補組裝機構包含至少二公構件、諸如凸榫，該凸榫被裝配(插入)進入該(PCB)光源載具，該(PCB)光源載具用於此目的係有孔的(至少形成二母構件之盲孔或穿透孔)。例如，更精確地是，在該耦合器或支承該耦合器的對齊構件之二支承表面(二凸片的背面較佳地係在該透鏡之任一側面上對齊)上的至少二凸榫由於其圓錐形狀被壓入配合進入該(PCB)光源載具內，為此目的，該(PCB)光源載具係有孔的(盲孔或穿透孔)。為了在該製造容差內(例如±100微米)，該光源載具中 之孔口的直徑被調整，以致其對應於該凸榫之較低的直徑。當該凸榫之較高的直徑係稍微較大時，這適當地允許該耦合器或對齊構件被壓入配合進入該光源載具。
因此，該三元件：即該光源(諸如LED)、該光耦合器、及該聚光器，在該對齊構件中之正確的自行中心定位被保證。再者，在裝配時刻，該互補組裝機構防止該入口側表面之橫側運動使該光源(二極體)惡化。
較佳地，單一射出成形操作被使用於製造該整個系統：光耦合器-該聚光器之對齊構件-支承區及/或用於緊固至該載具及/或用於相對該光源中心定位的區域。
對於由該對齊構件及聚光器、耦合器及板件(PCB載具)所組成之系統的每一零件而言，可被輕易地連接/斷開是所想要的。
該PCB載具本身可以是位在諸如金屬板、尤其是由鋁所製成之散熱器上。具有該散熱器的光耦合器較佳地可被安置在金屬的外殼中，該外殼包含孔口，該聚光器的一部分(管束)係能夠通過該孔口。
所想要的是，該聚光器上之該對齊構件的緊夾係充分穩固的，該聚光器不能被無意中斷開，譬如當機械應力被施加至該(PCB)光源載具時。該緊夾力可藉由調整該肋條之厚度及/或藉由調整該夾套的外徑來加以調整。
自然地，本發明亦針對保護本發明之關鍵零件，其係可整合至該前述注入系統內。
因此，本發明的一主題有關包含諸如上述之光學機械 系統的光耦合器及對齊構件之組件，該光耦合器及對齊構件被牢牢地緊固或能夠被牢牢地緊固(在裝配之前)或非必要地形成單一部分，該本體或對齊構件包含支承該前述聚光器抵靠的止動表面。
自然地，該光耦合器、像該對齊構件，包含該前述之較佳元件，用於中心定位及緊固至該光源載具及用於將該聚光器裝配在該對齊構件中/由該對齊構件拆卸該聚光器。
本發明之另一目的係關於諸如上述(單獨地)之光學機械系統的光耦合器，該本體較佳地係包含能夠支承該前述聚光器抵靠的止動表面。
雖然不夠優越，但該光耦合器可被使用於另一選擇之不同的光學機械注入系統，其中該端部表面不被鄰接放置(雖然如此，該聚光表面保持在eF，且因此靠近該中央出口面)。因此，該系統(耦合器)將不包含止動表面。
自然地，該光耦合器可包含該前述之較佳元件，用於中心定位及緊固至該光源載具。
根據本發明的聚光器較佳地可具有以下特色之至少一者：其可包含該束光纖(圓形、六角形等)，具有較佳地係小於1毫米、甚至小於750微米的直徑之光纖；及其可具有一為金屬環的夾套，該金屬環被折邊(較佳地係在至少4毫米及最多8毫米的距離之上)接著不被折邊(較佳地係在至少3毫米及最多6毫米的距離之 上)，集合並緊夾該束光纖(圓形、六角形)的端部，該光纖組織成至少一注入條帶，且尤其是接著開口至一較佳地係薄的光擷取媒體上。
該聚光器可包含光纖(於該較佳地係被折邊的夾套中)，其較佳地係可單獨立地或整體地具有以下特色之至少一者：其具有次毫米尺寸的直徑，尤其是750微米直徑及更好的是小於750微米之直徑，較佳地係200至550微米及更佳地係約500微米(典型在470與530微米之間)或甚至250微米；關於直徑約500微米(典型在470與530微米之間)的光纖，每光纖之平均功率較佳地係被包含在藉由該(LED)光源所放射之通量的0.35%與0.46%之間，或關於直徑在250與750微米間的(LED)光源，每光纖之平均功率在藉由該(LED)光源所放射之通量的0.075%與1.35%之間；其為圓形、甚至實質上圓形、甚至六角形或甚至局部圓形及局部六角形截面，尤其是在該夾套的被折邊區中；及其被選擇為完全相同。
該光纖可為由礦物或有機材料所形成，並構成該光纖的芯部。用於該芯部的礦物材料例如係選自於包含玻璃、石英及矽石之族群。用於該芯部的有機材料係例如選自於包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、環 烯烴聚合物(COPs)及氟聚合物之族群。該光纖可具有覆蓋著一披覆層的芯部(光導件)，該披覆層之折射率低於該芯部的折射率，並可以是不同本質。特別合適的芯部-披覆層光纖的例子是，光纖包含由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)所製成的芯部及以例如聚四氟乙烯(PTFE)的氟聚合物為主的披覆層。當所使用的光纖且芯部被披覆的光纖時，該披覆層的厚度可在2及15微米之間、且較佳地係於5及10微米之間。
該夾套可完全圍繞(較佳地係尤其是環狀或截頭圓錐狀表面)或甚至圍繞該聚光器之聚光表面(該聚光零件)的各區段(每一區段為環狀或截頭圓錐狀等，形成一箍環等)。
一將該光纖一起拉至約2.5毫米之RINT的(實質上)圓形表面上之金屬夾套(譬如由鋁所製成)、及具有0.5的數值孔徑(30°之接收角)的500微米直徑之光纖係較佳的。再者，每一聚光器(管束)含有至少70條光纖、甚至75條光纖。
如果光纖之數目被減少，RINT可被減小，且“犧牲”環較佳地係可被加入，以便為約2.5毫米的半徑長度維持折邊。
根據本發明之注入系統可包含(薄的)導光件、較佳地係直接在該夾套之出口，且接著照明裝置可包含該注入系統及(薄的)光擷取媒體。至少一注入條帶且甚至包含光擷取光纖的光擷取媒體較佳地被使用，該注入條帶較佳 地係由光纖所製成(尤其是由光纖所組成)，尤其是由一或二層所組成。
甚至更佳地，該注入條帶係由源自該聚光器(其係一管束)的光纖所製成，且該光擷取媒體實際上包含這些光纖，該等光纖接著為光擷取器。
根據本發明由光纖所製成之注入條帶較佳地可具有以下特色的至少一者：該注入條帶例如包含單層或二層光纖，該光纖係光學獨立的(極少或無交互耦合)，以便經由該擷取媒體之二主要面發射通量；及該注入條帶具有小於5毫米及更好的是小於1毫米的厚度，較佳地係對應於該光纖的直徑。
該注入條帶之光纖(在給定層中)典型被規律地隔開，使它們之間的距離(中心至中心)較佳地係在0.3毫米與2毫米之間，且分開距離(光纖間之空的空間)較佳地係在0.15毫米及2.2毫米之間。
另外，在較佳實施例中，該聚光器較佳地包含一束光纖，該光纖具有小於1.5毫米的直徑，該光纖在該夾套之出口組織成至少一薄的注入條帶，尤其是厚度小於2毫米，開口至厚度小於5毫米之薄的光擷取媒體上。
當然，該光源載具(大到足夠用於此目的，較佳地為LED PCB載具)可支承諸如該前述之多個注入系統，該系統係並排地設置，較佳地係完全相同，並導致多個注入條帶(較佳地係由光纖所製成)，(能夠)光學地耦接至 光擷取媒體之邊緣面。再者，藉由在該擷取媒體的相反邊緣上加入注入系統，注入系統，例如該前述注入系統的數目可被增加或加倍。
作為該較佳地是薄的光擷取媒體，一由光纖條帶所形成之光擷取元件係較佳的，該光纖條帶被製成可擷取(噴砂、雷射等)及/或光擷取透明或半透明薄膜，尤其是於其體積或其表面中散射光線的薄膜。
紡織品係一藉由編織或針織所獲得的片材，其係由方向性分佈之以光纖為主的紗線所組成。該編織係在給定平面中交織被配置於該經紗方向中之紗線(下面被稱為經紗)及在該緯紗方向中而垂直於該經紗配置的紗線(下面被稱為緯紗)之結果。這些經紗及這些緯紗之間所獲得的接結被稱為該梭織。該接結紗線確保該紡織品之令人滿意的內聚力，且取決於其本質、其尺寸及/或機械性質，決定該紡織品之特別性質。
現在，發光織物目前存在包含藉由編織被稱為接結紗線的紗線、及光纖所獲得之紡織品。該“接結紗線”一詞涵括所有紗線或不同於光纖的纖維、亦即不具有能夠橫側地發光的特性的任何紗線或光纖、及因此不直接地被連接或可連接至該注入系統之任何紗線或光纖。
發光織物及其編織方法譬如被敘述於文件FR 2 859 737或WO 2005/026423中，且至堅硬載具之黏著性接合被敘述於FR 2 907 194中、或其在堅硬載具上之配置被敘述於文件FR 2 938 628(所有該等例子)中或在該前述先 前技術領域WO 2007/003857(圖1與2)中。
這些習知發光織物較佳地係包含紡織品，具有：接結紗線，包含有機本質之人造聚合物纖維、諸如聚酯或聚醯胺纖維；及有機本質的光纖。
更寬廣地是，以下可被選擇：接結紗線包含天然、動物或植物性根源的有機纖維，諸如絲綢、羊毛、棉花、亞麻或大麻；接結紗線包含有機纖維，該有機纖維含有諸如纖維素、聚醯胺的天然或人造聚合物、諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氯乙烯(PVC)之聚酯、諸如聚丙烯(PP)及聚乙烯(PE)的聚烯烴、及諸如聚甲基丙烯酸甲酯之聚丙烯酸化物；及纖維混合物。
有利地，根據本發明的紡織品可包括含有礦物纖維之接結紗線，且尤其是按重量相對該紡織品的重量包含礦物本質之化合物的至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、或至少90%。
該紡織品之光纖包含對應於缺口或小裂口的侵入性修改，其允許光被由該等光纖所擷取，因為它們修改該光線在該光纖內側之反射角及該光至該光纖外部的橫側傳輸。該光纖因此使其既可以在其結構內側傳輸光而且可以橫側地發光。因此，該光纖允許光被導引及分佈在該發光織物及在待漫射地照明之發光織物的主要表面內側。
該侵入性修改可用各種方式獲得，且尤其是藉由研磨處理來獲得，例如利用雷射光束之高強度光束的噴砂或燒蝕的。該侵入性修改可在編織之前或之後產生於該光纖中。該侵入性修改可在該光纖的僅只一表面片段中或在該光纖之二相反表面部分上產生。
該紡織品可包含二族群的光纖，一族群被研磨於朝向該紡織品之第一主要面定向的表面片段中，該另一族群被研磨於朝向該紡織品之相反主要面定向的表面片段中。這些族群較佳地可以是在分開區域中、鄰接區域中、或於共用區域中。
根據本發明的照明裝置之尤其是薄的光擷取媒體因而可較佳地選自以下元件之至少一者：(較佳地)至少一注入條帶的光纖，該注入條帶由較佳地係由源自該聚光器的光纖所製成，該光纖的表面被研磨，以便散射光線，該光纖非必要地至少局部在透明或半透明(例如半透澈的)材料(或基質)內或在該透明或半透明(例如半透澈的)材料(或基質)上、尤其是玻璃或塑膠，該材料較佳地係具有一折射率(在550奈米)，該折射率與由被披覆層所圍繞之芯部所構成的光纖之披覆層的折射率的差異達到至少0.05或甚至0.1；一發光織物，其包括紡織品(較佳地係由紡織品所組成)，該紡織品包含被編織到紡織品內的光纖，該光纖(較佳地)屬於由較佳地源自該聚光器之光纖所製成的至少一注入條帶，該光纖的表面被研磨，以便散射光，該 紡織品非必要地與一片玻璃或塑膠有關聯，或位於二玻璃片之間(較佳地係經由片狀夾層，譬如由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯、或甚至經由樹脂或任何另一接合機制等所製成)、或在二塑膠片之間、或甚至玻璃片與塑膠片之間；至少一透明或半透明的薄片或薄膜，尤其是由玻璃及/或塑膠所製成，(經由其邊緣面)被耦接至由源自該聚光器之光纖所製成的注入條帶，該較佳地係薄的薄膜包含用於散射光之機構。
該前述擷取元件當然可被組合(並列或甚至重疊)。
藉由較佳之薄的擷取媒體，可以提及的是發光織物較佳地係用Lightex®技術尤其是被Brochier所生產。該發光織物可為白色、彩色及被圖案化或未被圖案化。該發光織物可以是：均勻的，具有標準的織物結構；裝飾性的，具有在藉由重新加工均勻紡織品的編織紡織品中所建立之幾何或象徵圖案(提花織物圖案)；資訊性的，具有標語、訊息、識別碼、或符號。
該發光織物使其可能在零件之上或在所有其表面之上產生光。
尤其是，通過(該半透明或透明的薄膜或薄片型的)光擷取媒體亦可提及的是：塑膠薄膜及較佳地EFTE(乙烯四氟乙烯)或FEP(聚全氟乙丙烯)薄膜，包含用於散射光之機構； 玻璃片(較佳地盡可能能吸收的，例如由清澈或超級清澈之玻璃等所製成)，其厚度小於3毫米或甚至小於1毫米，較佳地係單一鑲嵌玻璃單元，該薄片包含用於散射光的機構。
光係經由加入及/或可移除之層被非必要地擷取(與譬如透明材料及/或與較佳地係屬於該注入條帶的光纖造成光學接觸)。
尤其是，作為用於散射光的機構，該半透明或透明薄膜或薄片包含被沈積在一主要面上之散射層、譬如一具有(典型聚合物或礦物)基質的層，該基質含有(折射率與該基質之折射率不同，例如相異達0.1的)散射元素，該等散射元素傳統上為(較佳地係礦物)微粒。
光典型係經由表面散射(具有特定結構的、研磨表面等)及/或藉由內部(雷射)蝕刻(由該薄的媒體)被擷取。
尤其是，作為用於散射光的機構，該半透明或透明薄膜或薄片可包含具有特定結構的、不規則或粗糙之表面或內部蝕刻。這典型係藉由(機械等)研磨或藉由化學蝕刻來產生。
該光擷取媒體可以由許多層所組成。可準備組裝(層疊)該等前述元件的其中一者，尤其是層疊玻璃片、玻璃/塑膠雙層、光纖紡織品及玻璃片，如在專利申請案WO 2008/062141中所敘述。
該光擷取媒體可為任何形狀(具有角落、圓角化 等)。
光擷取媒體之另一例子為藉由較佳地係選自以下元件的至少一者(單獨或組合)之纖維結構所形成：尤其是玻璃或矽石纖維或(有機)人造或天然纖維之墊子、或編織、非編織或針織紡織品。此纖維結構尤其是可被施用至玻璃或塑膠片的主要面。此一擷取媒體被敘述在專利申請案WO 2012/098330中、尤其是於其例子中及在第12頁至第14頁上。這些非編織或編織紡織品包含礦物或有機、天然或人造纖維(或紗線)。這些纖維可被選自：礦物纖維，諸如玻璃或玄武岩纖維；天然、動物或植物性根源之有機纖維，諸如絲綢、羊毛、棉花、亞麻或大麻；有機纖維，包含諸如纖維素、聚醯胺的天然或人造聚合物、諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氯乙烯(PVC)之聚酯、諸如聚丙烯(PP)及聚乙烯(PE)的聚烯烴、及諸如聚甲基丙烯酸甲酯之聚丙烯酸化物；及纖維混合物。
在此，該非編織紡織品係由方向性或隨機分佈的纖維所組成之薄片，其尚未被編織(或甚至針織)，且其內部內聚力被以各種方式確保，諸如藉由機械、物理或化學方法及/或藉由組合這些各種方法。
如果該擷取媒體係比該注入條帶更厚-尤其是當其不是一使用屬於該注入條帶的光纖之織物時-厚度差小於5 毫米及較佳地係小於3毫米係較佳的。
較佳地係由光纖所製成之注入條帶可為：黏著地接合至該擷取媒體的邊緣(邊緣面)，尤其是當其不是一使用屬於該注入條帶的光纖之織物時；或更好的是，被插入折射率接近該擷取媒體之折射率(折射率差在550奈米較佳地係少於0.1)或與該擷取媒體之折射率完全相同的過渡媒體、及/或被插入該擷取媒體。
該聚光器的端部表面與該擷取媒體間之距離譬如被包含於5及15公分之間。
該照明裝置可包含較佳地係選自以下的載具：懸掛系統(吊架等)，該光擷取媒體係由該懸掛系統所懸掛；台架(機架等)，該光擷取媒體係懸掛在該台架之上；及板件(該名詞係與意指及例如涵括薄膜與面板的板件一起使用)，該光擷取媒體被加至、甚至緊固(較佳地係黏著地接合)至該板件。
該板件可為：透明、半透澈、半透明、彩色(較佳地係白色)、反射性、不透明(吸收性)、螢光的、及/或較佳地係平坦的或甚至一般彎曲的形狀，及/或撓性的且較佳地係堅硬的，及/或導熱的或絕熱的， 及/或任何厚度。
尤其是可通過以下板件論及(該名詞係與以下板件意義一起使用)：石膏板；(平坦或彎曲的)金屬元件，譬如採取牆襯之形式；及生活空間元件或可整合進入生活空間的元件。
1‧‧‧光耦合器
1’‧‧‧光耦合器
1”‧‧‧光耦合器
1a‧‧‧光耦合器
6‧‧‧載具
6’‧‧‧圓環柱箍
7’‧‧‧軌道
9’‧‧‧點光源
10‧‧‧外殼
10‧‧‧透鏡
10a‧‧‧孔腔
11‧‧‧凸出的入口面
11’‧‧‧光學系統
11a‧‧‧平坦部
12‧‧‧凸出的中央出口面
12’‧‧‧中心定位夾具
13‧‧‧周邊出口面
13a‧‧‧周邊出口面
14‧‧‧入口側表面
14a‧‧‧第一片段
14b‧‧‧第二片段
14c‧‧‧第三片段
15‧‧‧周邊反射表面
16‧‧‧斜面
16’‧‧‧斜面
16a‧‧‧零件
17’‧‧‧支腳
19‧‧‧支承表面
20‧‧‧聚光器
20’‧‧‧對齊構件
20a‧‧‧聚光表面
21‧‧‧夾套
21’‧‧‧螺帽
21a‧‧‧端部表面
21b‧‧‧折邊部
21c‧‧‧加寬部
30‧‧‧對齊構件
30’‧‧‧對齊構件
30”‧‧‧對齊構件
31a‧‧‧夾緊肋條
31b‧‧‧夾緊肋條
31c‧‧‧夾緊肋條
32‧‧‧套筒
33‧‧‧拆卸部
33’‧‧‧拆卸部
33”‧‧‧拆卸部
34‧‧‧支承表面/鰭片
34’‧‧‧鰭片
35‧‧‧凸榫
35’‧‧‧自行中心定位的系統
36‧‧‧螺帽
37‧‧‧強化肋條
40‧‧‧止動表面
40’‧‧‧延伸部
50‧‧‧光源
51‧‧‧放射區
52‧‧‧光學元件
53‧‧‧基座
60‧‧‧載具
61‧‧‧載具
110‧‧‧底部
1000‧‧‧光學機械系統
2000‧‧‧光學機械系統
3000‧‧‧光學機械系統
4000‧‧‧光學機械系統
本發明將在閱讀下文中未受限之示範性實施例的詳細敘述及透過所附圖面被較佳了解，其中：圖1係剖面圖，說明先前技術領域設計；圖2說明經過根據本發明之第一實施態樣的光學機械系統之局部縱向剖面圖；圖3說明圖2的詳細視圖；圖4說明經過本發明之第一實施態樣的光學機械系統之局部縱向剖面圖(在其載具上沒有該光源)；圖5係本發明之第一實施態樣的光學機械系統(沒有該聚光器)之俯視圖；圖6基於隔開達7°且由中心定位的點光源所放射之十二條光線說明該光耦合器的中心定位點反應；圖7顯示源自中心定位的點光源之幾個代表性光線的路徑；圖8顯示在該聚光器之聚光表面的照明圖、及經過該 照明圖之二正交剖面；圖1’說明經過根據本發明之第二實施態樣的光學機械系統之光耦合器的局部縱向剖面圖；圖9說明根據本發明之第三實施態樣的光學機械系統之光耦合器的入口之視圖；圖10說明經過本發明之第三實施態樣的光學機械系統之局部剖面圖；及圖11說明經過本發明之第四實施態樣的光學機械系統之局部剖面圖。
圖2(及圖3，其係詳細視圖)例示穿過根據本發明之第一實施例之用於薄的光學媒體(較佳地係耦接至發光織物之注入條帶)的光學機械系統1000之局部縱向剖面圖，該系統包含光耦合器1，該光耦合器包含由550奈米之光學折射率n=1.5895的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)所製成之透明本體，其係藉由模製所獲得，該光耦合器係軸對稱的且具有中央軸線Oz，被顯示及清楚地界定在對應於該縱向剖面之平面的平面(O,X,Z)中，O係該光耦合器1之入口的中心。
圖3在該縱向剖面平面中顯示該光耦合器之每一表面的輪廓，且為每一部分界定代表性點，為了清楚之故僅只在該截面平面的正象限中。
該光耦合器1包含： 透鏡10，具有與該軸線Oz重合的中心軸線，其在此為軸對稱的，且包含：凸出的入口面11，其在該軸線Oz上被稱為he的中央長度所界定，並具有半徑長度R1，該面11具有峰值E(0,he)，且圓形端部輪廓(外周邊)通過該端部E1(R1,zE1)；凸出的中央出口面12，其在該軸線Oz上被稱為H的中央長度所界定，並具有半徑長度RA，該面12具有峰值S(0,H)，且圓形端部輪廓(外周邊)通過該端部A(RA,zA)；及周邊出口面13，其被接合至該中央出口面12，較佳地沒有不連續性，該面13較佳地是平坦的(或，作為一變型，截頭圓錐狀或甚至是內凹的)及由該中央出口面向後移，在此該面13係通過該端部A1之圓形端部輪廓的環狀表面(外周邊)，且再者係被另一特徵點I所界定，其細節在下面被給與；孔腔10a，其迴轉軸線與該軸線Oz重合，包含：底部110，由該入口面11所構成，其在此係被形成圓形端部輪廓之環狀表面(外周邊)的平坦部11a所延伸，且亦被端部E’(RE’，深度hE’)所界定；及入口側表面14，其在該耦合器之入口的方向中呈喇叭口形，包含三個截頭圓錐狀表面部分，其係用其端部相接合，一截頭圓錐狀表面部分的小直徑界定該另 一截頭圓錐狀表面部分之大直徑，該等截頭圓錐狀表面部分具有在該軸線Oz上對齊的迴轉軸線，這些三部分與該剖面平面之相交在該截面平面的正象限中界定三個線性片段；該第一片段14a(離該軸線Oz最遠)被連接至該平坦部的端部E’(或，作為一變型，在無平坦部時連接至該入口中央面E)及通過該端部C1(RC1,zC1)，其因此最接近該耦合器用於此第一片段的入口；該第二片段14b被連接至該第一片段14a，且較佳地係通過端部點C2(RC2,zC2)，其係最接近該耦合器用於此第二片段的入口，該第二片段14b較佳地比該第一片段長；且在此，比其他者較短的第三片段14c終止在通過該端部C(RC,0)的軸線X上；及周邊反射表面15，其圍繞該透鏡及該孔腔、它的迴轉軸線與該軸線Oz重合、能夠全內反射藉由該入口側表面14所折射之光線、被稱為傾斜光線，該周邊反射表面15於該光耦合器之出口的方向中從其最低端部C遠至其最高端部D(RD,zD)延伸超出該入口面11。
該注入系統1000亦包含中央軸線與該軸線Oz重合的聚光器20，其為軸對稱的(但當作一變型，其可為實質上橢圓形的或六邊形的)，並具有厘米尺寸的半徑長度RINT，該聚光器20包含：光纖20，其被在此處等於0.5之給定的數值孔徑 NA所界定及界定一聚光表面20a；且包含一採取金屬環之形式的夾套21，其細節將在下面被給與，其具有給定的端部表面21a，該中央出口面及該周邊出口面係與該聚光表面20a隔開，其在該軸線Oz上於該聚光器20和該中央出口面12之間的中央距離eF係非零的且小於0.6毫米。
該光耦合器1之設計的尺寸較佳地滿足有關該塑膠射出成形步驟之限制：用於該脫模的入口角度β>2°。用於該等壁面之最小拔模角較佳地為三度。
該光學機械系統1000進一步包含該端部表面21a所緊靠的止動表面40。
該止動表面40在此被接合至該周邊出口面13，而與該中央出口面相反。該夾套21係在大於0.4毫米的寬度BB’鄰接。
該止動表面40係平坦的及軸對稱的、環狀的或作為一變型，其為截頭圓錐狀(在該系統之出口的方向中呈喇叭口形)。
在此更精確地是，該透明本體(因此該光耦合器1)包含軸對稱的斜面16，其在此係截頭圓錐狀及在該系統之出口的方向中較佳地係呈喇叭口形(或當作一變型，其繞著該軸線Oz可具有任何其他型式的對稱)，使得該出口角度β20°，以便滿足脫模限制。
在該正象限中，以下係值得注意的：該止動表面40的內部邊緣B； 半徑長度RINT的端部表面21a之邊緣F，換句話說，該聚光表面20a的外部邊緣；該止動表面40的外部邊緣B’(與該端部表面21a的外部輪廓接觸)；及該斜面16上之代表性點M(RM,he)且於Z中具有與S相同的範圍。
作為一變型，用於該周邊出口面之端部輪廓(不是圓形的，同樣地用於B)，其將是可容忍的，以便防止於此極端區中所折射之光線進入該聚光器或甚至防止此極端區接收很少或任何光線。
因此，事實上，在此為截頭圓錐狀的M與B之間、及甚至A1與M間的區域尤其是可以是任何形狀(但較佳地保持可脫模的)。
該夾套21的端部表面21a較佳地延伸超出該止動表面40。在此該端部表面21a屏蔽(因此遮罩)該周邊出口面13之最外側片段，其在I(其面向F)與A1之間，在此寬度為0.4毫米。
因此，作為一變型，I與A1間之區域尤其是可以是任何形狀(但較佳地係保持可脫模的)，其不會再次將寄生光線注入該聚光器(亦即未被足夠準直或為空間不均勻性之來源的光線)。
該注入系統1000亦包含用於對齊該聚光器20與該光耦合器1之構件30，在此，其與該光耦合器1一體成形(為單一零件)且在下面被敘述。
以下表格對照該光耦合器之值得注意的點、該對齊構件、與該止動表面之坐標。
亦即，有關該塑膠射出成形製程具有±100微米的容差：
以下表格摘要該系統1000之關鍵最佳參數(以毫米)：
該入口面11之表面的方程式被寫為：
該最佳係數被界定在以下表格中：
該中央出口面12之表面的方程式被寫為：
該最佳係數被界定在以下表格中：
該周邊反射表面15於該耦合器1的出口方向中變得進一步遠離該入口側表面14及該入口面11。沿著Oz之最大範圍zD較佳地小於該中央出口面12的或該範圍Z1及/或ZA1的範圍zA。其係大於H/2。在該周邊反射表面15與該周邊出口面13之間被稱為該材料入口距離的最小距離hm係大於0.8毫米，在此其為D及A1間之距離。該 周邊反射表面15的方程式被寫為：
該最佳係數被界定在以下表格中：
該光源50係發光二極體，其提供朗伯放射(在該遠場中)且具有寬度L等於1毫米的方形放射區51，該二極體被中心定位在該軸線Oz上，並被圓頂形主要光學元件52覆蓋於其上，其被緊固(光源，透過一基座53)至載具60之主要面，該載具較佳地是由金屬製成之印刷電路板，以便經由熱傳導來增進散熱。
這例如是來自Philips Lumileds的Luxeon Rebel ES(參考LXW8-PW35)，對於3500K的色溫而言，其在25°及350mA之名義上的光通量為114lm。該圓頂52與E之間的距離是170微米，且該圓頂與C之間的距離約為300微米。該圓頂很大部分地被插入該孔腔10a，以致該光耦合器能取得光線之最大值。
該入口面11及該中央出口面12係能夠將被稱為中央光線的光線定向或維持該光線，其被該入口面及該中央出口面折射朝向該數值孔徑NA或在該數值孔徑NA中。
該周邊反射表面15及該周邊出口面13係能夠將被稱為傾斜光線的光線定向或維持該光線，其被該入口側表面折射朝向該數值孔徑NA或在該數值孔徑NA中。該端部D為盡可能高的，以便盡可能最佳地取得該光線。
圖6根據從該LED每7°被定向的十二條光線來例示該光耦合器的中心被定位的點光源反應，並用以來自Synopsis之套裝軟體LightTools模擬該光學系統來獲得。
該中央及側光線的性質被指示在以下表格中：
應特別指出的是，被該平坦部11a折射然後離開該周邊出口面13的光線Ry6係被偏離該軸線Z，並在與該光線Ry8相同之點抵達該聚光器的表面20a，相反地，該光 線Ry8係被偏向朝該軸線Z的傾斜光線。再者，該光線Ry7係進入該聚光器20之最後傾斜光線的其中一者。該混合影響被注入該聚光器之光通量的空間均勻性。
圖7顯示源自中心被定位的點光源Lo之數個代表性側光線的路徑。
在角度θ’被放射的Ry’1被該聚光器20所接收。Ry’2亦被該聚光器20所接收。三條中間遺失的光線Ryp亦被顯示，這些光線傳送進入該本體1的側腹或抵達由該聚光器20突出之夾套21。
圖8係以該徑向位置(以毫米為單位)的函數來顯示該光照度圖(以米燭光表示照度)，該圖係在該聚光表面20被模擬，在此其半徑RINT等於2.5毫米，並具有500微米直徑之光纖，且亦顯示經過該光照度圖的二正交截面。圖8係用該套裝軟體LightTools來獲得。
照度布所有該聚光表面上是均勻的。被觀察到的少數峰值具有一空間尺寸，該空間尺寸相對該光纖的芯部之尺寸是很小的，以致它們按該光纖的直徑之尺寸的比例被平均出來。
該等零件1、20之光學對齊與緊固現在使用圖2至5來敘述。該對齊構件30包含於該止動表面40旁邊的入口直徑Φ之圓柱形套筒，其在該出口的方向上加寬，且包含三個在120°的夾緊肋條31a、31b、31c。該聚光器的夾套21在未與該套筒30的內部壁面31a接觸的第一長度被折邊(縊縮)21b，接著該夾套變寬21c(R’INT<RINT)，接 下來界定一夾緊高度，而在該夾緊高度與該套筒32的內部壁面形成局部接觸，且尤其是由該套筒浮現，以便促進裝配/脫模。
經由在該透鏡的兩側面上的二鰭片形式的支承表面34，該延伸超出該光耦合器且因此超出其光學功能性區域的光耦合器的本體靜置在該PCB光源載具6、61上，其內部面相對該孔腔10a突出並與該周邊反射表面15隔開。這些鰭片34包含用於自行中心定位在該PCB 6、61上的二凸榫35、及用於螺帽36及螺絲而緊固至該PCB 6的拆卸部33(進一步遠離該透鏡接著該凸榫35)。四個強化肋條37被加在該套筒30及該等鰭片34之間。
該聚光器20、21係藉由以下表格中所指定的尺寸所界定(以該夾套21的內徑與外徑)。
光學測量係使用積分球在該聚光表面之位置實施。
一LED被使用，亦即來自Philips Lumileds的Luxeon Rebel ES(參考LXW8-PW35)，對於3500K色溫而言，其在25°及350mA的名義上的光通量為114lm。用該耦合器1’，可在該聚光表面獲得61lm的通量、亦即可獲得優異的功率。該聚光器係一束直徑500微米及數目為75條的光纖，當它們離開該夾套時被組織成光纖的注 入條帶，在此處其形成一層。RINI較佳地在2.2毫米至2.5毫米的範圍內。在該注入條帶中，二相鄰的光纖之間的中心至中心的距離例如是0.67毫米。二相鄰的光纖之間的空的空間例如是0.18毫米。
該注入條帶(在該夾套21的出口)開口至該薄的光擷取媒體(未示出)上，其在此為發光織物(其在此處為白色、無圖案的織物)，且包含藉由編織成紡織品的注入條帶之光纖所形成的紡織品，該紡織品由167 dtex聚酯(24%)與PMMA(76%)纖維所製成，該光纖的外部表面被研磨，以便散射該光，且被編織成紡織品。
該被選用的擷取表面具有每公分15條光纖的光纖密度，且為長方形(29.7公分x10公分)及0.5毫米之厚度。其係來自Brochier技術的白色Lightex®產品的問題。
更精確地是，藉由將此二系統放置在每一邊緣上，該注入系統1000被複製在該擷取表面的二相反側邊緣上。在該白色側面上，該發光織物被配置在(BA13)石膏板(較佳地係)。所測量的亮度約為1400Cd/m2。
再者，該亮度之空間均勻性是優異的，因為該公式σL/<L>所給出的亮度變動係數係低於20%，其中σL是和該板件正交的亮度的標準差，且<L>為和該板件正交的平均亮度。該等亮度變動係數是從用測角光度計所取得之1cm2的基本表面之亮度照片所計算出來，該測角光度計例如是來自儀器系統(Instrument System)的Lumicam裝 置，該等照片在該紡織品之整個面積上被重複。
替代地(或累積地)，光纖的注入條帶可被黏著地接合至或較佳地被插入至透明(白色或非必要地被著色)的薄膜，尤其是用玻璃及/或塑膠(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚氨酯(PU))製成的薄膜，其被耦接至該注入條帶及包含用於散射光線之機構。
圖1’例示根據本發明的第二實施例的光學機械系統2000之光耦合器1a的局部縱向剖面圖，最重要的不同係在於該周邊出口面13a的內凹形狀，該周邊出口面被接合至該中央出口面，且如此延伸(無不連續性)遠至由內部邊緣B所形成之止動部。該點M較佳地係配置在該聚光器的夾套之下，且該點I較佳地係相對該點S向後移。
於此實施例中，該周邊出口面13a亦被考慮為包含在M及A2間之零件16a，其引導遠至該止動表面(與A2合併的邊緣B)。
再者，該聚光器之夾套21具有支承抵靠著該止動表面40的(形成斜面的)截頭圓錐狀外側邊緣21a，該止動表面40在此處為截頭圓錐狀。
圖9說明根據本發明之第三實施例的光學機械系統3000之光耦合器的入口之概要視圖，其中該對齊構件30’及該光耦合器1’是二個分開的零件。
圖10說明本發明之第三實施例的光學機械系統3000之(局部)縱向剖面圖。
該光耦合器1’係配備有用於該自行中心定位的四個支腳17’，由於其圓錐形狀，該支腳非必要地被壓入配合進入該PCB光源載具60，該載具60為此目的被鑽孔(穿透孔或盲孔61)。
在該止動表面40之附近，該對齊構件30’靜置在該耦合器1’的側延伸部40’上，該側延伸部係位於該等點J及G之間。該耦合器1’具有平直的或傾斜的側腹GH。該對齊構件30’沿著該側腹(抵靠著該側腹或與該側腹隔開)延伸遠至該PCB板6，且接著包含一或多個配備有用於緊固(藉由螺絲36等)至該PCB 6之拆卸部33’的鰭片34’。該對齊構件30’亦阻擋該預先定位的光耦合器1’。
圖11例示根據本發明之第四實施例的光學機械系統4000之局部概要截面視圖，其中該對齊構件30”及該光耦合器1”係二個分開的零件。
由該止動表面40之A1至該邊緣B的斜面16’屬於該對齊構件30”。該耦合器係以凸部之形式延伸超出A1。該周邊出口面13係由用於該對齊構件的支承表面19所延伸。
為裝配之，在嵌入其外殼之前，該透鏡之形成斜面的邊緣(側腹GH)滑動在該對齊構件的平滑肋條之上。
該對齊構件30’經由一或多個鰭片34’延伸遠至該PCB板6，該鰭片配備有：凸榫型自行中心定位的系統35’；及拆卸部(未示出)，用於緊固(藉由螺絲)至該 PCB 6。
1‧‧‧光耦合器
20‧‧‧聚光器
20a‧‧‧聚光表面
21‧‧‧夾套
21b‧‧‧折邊部
21c‧‧‧加寬部
30‧‧‧對齊構件
32‧‧‧套筒
33‧‧‧拆卸部
34‧‧‧支承表面/鰭片
35‧‧‧凸榫
36‧‧‧螺帽
40‧‧‧止動表面
50‧‧‧光源
51‧‧‧放射區
52‧‧‧光學元件
60‧‧‧載具
61‧‧‧載具
1000‧‧‧光學機械系統

Claims (17)

  1. 一種用於注入光線、尤其進入薄光學媒體之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，該系統包含：光耦合器(1、1a、1”)，其包含軸線Oz之本體，O係該光耦合器之入口的中心，其包括一體成形的：透鏡(10)，其軸線與該軸線Oz重合，較佳地次厘米尺寸的最大寬度W，其包含：半徑長度R1之凸出的入口面(11)；凸出的中央出口面(12)，其由該軸線Oz上的中心長度所界定，其被稱為H及較佳地小於W，且具有半徑長度RA；及周邊出口面(13、13a)，其包含被接合至該中央出口面的部分，該部分係平坦的，尤其是環狀、或凹面或截頭圓錐狀，且在該系統之出口的方向中呈喇叭口形；孔腔(10a)，其軸線與該軸線Oz重合且包括含有該入口面(11)之底部(110)，及包含被稱為該入口側表面的側表面(14、14a至14c)；周邊反射表面(15)，其圍繞該透鏡及該孔腔且軸線與該軸線Oz重合，其能夠全內反射被該入口側表面所折射之光線，該周邊反射表面於該光耦合器的出口的方向中延伸超出該入口面(11)；聚光器(20)，其軸線與該軸線Oz重合，具有被稱為該聚光表面的表面(20a)作為入口，其面向該中 央出口面(12)，具有厘米尺寸之半徑長度RINT，及小於1的數值孔徑NA，該聚光器(20)包含一具有給定之端部表面(21a)的夾套(21)，該中央出口面(12)及該周邊出口面向(13、13a)係與該聚光表面(20a)隔開，該聚光器包含一束光纖，該光纖具有小於1.5毫米之直徑；及用於對齊該聚光器(20)與該光耦合器的構件(30、30’、30”)，該光耦合器及該對齊構件被一體成形或被間接或直接地緊固在一起，在該軸線Oz上介於該聚光表面與該中央出口面(12)之間的中心距離eF係非零的且小於5毫米，及該光學機械系統包含一止動表面(40)，該端部表面(21a)與之抵靠。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該孔腔的底部(110)、該中央出口面(12)及該周邊出口面向(13)係設置成使得被該孔腔的底部所折射且尤其源自該軸線Oz上的一點的光線係被該周邊出口面所折射，及其中該光耦合器較佳地設置成使得尤其源自該軸線Oz上的一點且首先被該入口側表面(14)折射接著在該周邊反射表面(15)上被折射的光線在該聚光表面(20a)的一區域中，該區域為尤其源自該軸線Oz上之一點而首先被該孔腔的底部所折射之光線所共用的區域。
  3. 如申請專利範圍第1至2項的其中一項之光學機 械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該RINT係小於3.0毫米且較佳地大於或等於1.5毫米及較佳地在2.2毫米至2.6毫米之間。
  4. 如申請專利範圍第1至3項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該光耦合器(1至1”)係由以下尺寸界定：1.88RINT<W<3.1RINT；0.41RINT<RA<0.68RINT；及0.4RINT<R1<0.66RINT。
  5. 如申請專利範圍第1至4項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該光耦合器(1至1”)被以下尺寸所界定：W小於10毫米、較佳地小於7毫米；H小於W、尤其是H大於3.6毫米及小於4毫米；RA大於1.2毫米及小於1.6毫米；R1大於1.2毫米及小於1.6毫米；及hE’，該底部(110、11a)的最大深度，大於1.4毫米及小於1.8毫米。
  6. 如申請專利範圍第1至5項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該端部表面(21a)延伸超出內部邊緣B的止動表面(40)，及該端部表面(21a)面向該周邊出口面(13、13a)且較佳地0.30RINT<RI<0.60RINT，RI係在A及I間之徑向距離，其中I係沿著Oz至該夾套(21)的內部邊緣F之周邊出口 面(13)上的突出部分，及其中A係該出口中心面(12)之側端部。
  7. 如申請專利範圍第1至6項的其中一項之光學機械系統，其中該止動表面(40)係截頭圓錐狀，且該端部表面(21a)具有與該止動表面互補的形狀。
  8. 如申請專利範圍第1至7項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該周邊反射表面(15)在該光耦合器的出口之方向中愈來愈遠離該入口側表面(14)及遠離該入口面(11)，且較佳地：沿著Oz的最大長度zD大於H/2及較佳地小於該中央出口面(12)的最小長度zA及/或該周邊出口面(13、13a)的z方向長度；及/或在該周邊反射表面(15)與該周邊出口面(13、13a)之間被稱為該最小材料入口距離的該最小距離hm係大於0.8毫米。
  9. 如申請專利範圍第1至8項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中在最接近該孔腔的底部(110)之至少一表面部分(14a)上，該入口側表面(14)於該耦合器的入口之方向中係截頭圓錐狀及呈喇叭口形。
  10. 如申請專利範圍第1至9項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中較佳地軸對稱且其軸線與該軸線Oz重合的該對齊構件(30)容置該聚 光器(20)，及其中該本體及/或該對齊構件包含該止動表面(40)且較佳地該本體(1)包含該對齊構件(30)。
  11. 如申請專利範圍第1至10項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該光學機械系統包含光源(51)，被中心定位在該軸線Oz上並在離該軸線Oz小於0.5毫米的距離ei處，該光源經由非必要的基座(53)被設置在稱為該光源載具之載具(6)上，且其中較佳地包含該對齊構件(30)的該光耦合器(1、1a、1’)經由該光耦合器的一或多個尤其是相對該孔腔(10a)突出的支承表面(34、17’)靜置在該光源載具(60)上，該支承表面較佳地與該周邊反射表面(15)隔開，或其中該光耦合器(1”)被組裝在該對齊構件(30”)中，其經由尤其是相對該孔腔(10a)突出的一或多個支承區域(34’)靜置在該光源載具(6)上，該支承區域較佳地與該周邊反射表面(15)隔開。
  12. 如申請專利範圍第1至11項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中較佳地包含該對齊構件(30)的該光耦合器(1、1a、1’)被牢牢地緊固至該光源載具(6)、較佳地該光源載具(6)，且該光耦合器(34)之一或多個側區域包含互補的組裝機構(35、61)及非必要的額外之鎖定機構(33、36)，或其中該光耦合器(1”)被組裝在該對齊構件中及尤其是與該光源載具隔開，該對齊構件(30”)靜置在該光源載具 (6)上及被牢牢地緊固至該光源載具(6)及較佳地緊固至一或多個側區域，且該光源載具包含互補的組裝機構(35’、61)及非必要的額外之鎖定機構。
  13. 如申請專利範圍第1至12項的其中一項之光學機械系統(1000、2000、3000、4000)，其中該等光纖在離開該夾套(21)時組織成至少一薄的注入條帶，尤其是具有小於2毫米的厚度，開口至尤其是小於5毫米厚度之薄的光擷取媒體上。
  14. 一種組件，包含如申請專利範圍第1至13項的其中一項之光學機械系統的光耦合器及對齊構件，該光耦合器及該對齊構件被牢牢地緊固，非必要地被一體成形，該本體或該對齊構件包含能夠支承該聚光器抵靠的止動表面。
  15. 一種光耦合器(1至1”)，其用於如申請專利範圍第1至13項的其中一項的光學機械系統，且較佳地包含能夠支承該聚光器抵靠的止動表面。
  16. 一種照明裝置、尤其是薄的照明裝置，包含如申請專利範圍第1至13項的其中一項之光學機械系統(1000至4000)，其中該照明裝置包含尤其是薄的光擷取媒體，其係選自以下元件之至少一者：至少一注入條帶的光纖，該條帶較佳地係由源自該聚光器之光纖所製成，該光纖的表面被研磨，以便散射光線，該等光纖非必要地為至少局部地在半透明或透明材料中或於半透明或透明材料上、尤其是玻璃或塑膠； 發光織物，包含編織紡織品，其包括被編織成紡織品之光纖，該等光纖形成較佳地由源自該聚光器的光纖所製成之至少一注入條帶，該等光纖的表面被研磨，以便散射光線；纖維結構，尤其是選自以下元件之至少一者：纖維墊、針織的、非編織的或編織的紡織品，該纖維結構尤其是被施用至玻璃或塑膠片之主要面；至少一半透明或透明的、尤其是玻璃及/或塑膠片或薄膜，被耦接至由光纖所製成、較佳地源自該聚光器的注入條帶，該薄膜包含用於散射光線的機構。
  17. 如申請專利範圍第16項之照明裝置，其中該照明裝置包含載具、其較佳地係選自於：懸掛系統、尤其是吊架；台架；及板件，該光擷取媒體被加至、被均勻地緊固至該板件，尤其是石膏板、透明板件或半透明板件。
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