TWI453482B - 高效率光注射器 - Google Patents
高效率光注射器 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI453482B TWI453482B TW097105617A TW97105617A TWI453482B TW I453482 B TWI453482 B TW I453482B TW 097105617 A TW097105617 A TW 097105617A TW 97105617 A TW97105617 A TW 97105617A TW I453482 B TWI453482 B TW I453482B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- injector
- tapered solid
- lambertian
- tapered
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 78
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 18
- -1 for example Substances 0.000 description 10
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 8
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 8
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 6
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 229920010524 Syndiotactic polystyrene Polymers 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 229920001283 Polyalkylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N [1-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1(CO)CCCCC1 ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 2
- QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-dicarboxylate;hydron Chemical compound OC(=O)C1(C(O)=O)CCCCC1 QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- LNOLJFCCYQZFBQ-BUHFOSPRSA-N (ne)-n-[(4-nitrophenyl)-phenylmethylidene]hydroxylamine Chemical compound C=1C=C([N+]([O-])=O)C=CC=1C(=N/O)/C1=CC=CC=C1 LNOLJFCCYQZFBQ-BUHFOSPRSA-N 0.000 description 1
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N Cellulose propionate Chemical compound CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N Decylamine Chemical compound CCCCCCCCCCN MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920006217 cellulose acetate butyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920006218 cellulose propionate Polymers 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- KHARCSTZAGNHOT-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2C=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC2=C1 KHARCSTZAGNHOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001596 poly (chlorostyrenes) Polymers 0.000 description 1
- 229920001485 poly(butyl acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920001483 poly(ethyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000205 poly(isobutyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- G02B6/26—Optical coupling means
-
- 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
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
- G02B6/4203—Optical features
-
- 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
-
- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/262—Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
-
- 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
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4212—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element being a coupling medium interposed therebetween, e.g. epoxy resin, refractive index matching material, index grease, matching liquid or gel
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
本文揭示之內容係關於高效率光注射器，且特別係關於錐形固體光注射器，其有效地傳播來自一朗伯光源的光。
諸如發光二極體(LED)之類的固體光源由於其小尺寸、純色及長壽命，所以通常是許多應用的較佳光源。然而，封裝的LED對於任何特殊應用通常並非是最佳的，所以設計者盡所能集中並引導光輸出用於一特殊用途。未有效利用光即是有效浪費光。
諸如玻璃或聚合物等的光傳輸材料可被用作一光導管以傳播光。一光導管通常包含至少一經調適以接收來自一光源之光的表面及一用於反射傳播經過該光導管之光的光學平滑表面。光導管之常見實例包含傳統地用於資料通信業的光纖及近來用於照明目的之光導管。舉例而言，美國專利第5,432,876號揭示利用光導管之一此類照明裝置。在此裝置中，光可被注入一光導管之至少一端且被允許從光導管之一預定的位置或沿光導管長度之位置出去。光萃取結構或槽口形成於光導管內。該萃取結構界定第一及第二反射表面，其徑向反射軸向傳播經過該光導管之光的一部分。該反射光係根據全內反射原理以一沿光導管繼續傳播所需之小於臨界角的角度來引導。因而，該反射光係萃取自該光導管。
集中來自一朗伯LED源之光且將該光耦合至一光導管通
常較為困難，因為此來自LED的光向四處放射且此光必須被重新指引進入該光導管之能夠藉由全內反射有效地保持光的數值孔徑。當使用一簡單的反射鏡時，該反射表面之非理想鏡面反射率係意指一部分光在每一反射回彈中損失。為準直一朗伯光源而設計出的一反射鏡通常需要一較大的縱橫比以達到所需的輸出角度。此縱橫比亦意味著光通過反射鏡的相對較多的回彈次數，且更多的回彈等同於更多的損失。
本文揭示之內容係關於高效率集中並傳播來自朗伯光源之光。特定言之，本文揭示之內容針對於小型反射式圓錐形光集中器/注射器，其利用鏡面反射率及全內反射以使效率最高化。
在一第一實施例中，一光注射器包含一錐形固體光導管，其具有一光輸入端、一對向之光輸出端及一界定前兩者之間的一縱向外表面之全內反射表面。該光輸出端具有一大於該光輸入端之周邊。該光輸入端包含一延伸進入該錐形固體光導管之開孔，該錐形固體光導管被一開孔表面界定。一鏡面反射層或膜被設置為鄰近於該全內反射表面。該鏡面反射層或膜與該全內反射表面之間的一距離界定一第一氣隙。該開孔被構形為接受一朗伯光源。
在另一實施例中，一光注射器總成包含一長型管子，其具有一第一端、一對向之第二端及在前兩者之間的一管子長度。該長型管子具有一內表面及一被設置為鄰近於該內
表面的鏡面反射層或膜。該第一端被構形為接收一朗伯光源。一錐形固體光導管被置於該長型管子內。該錐形固體光導管具有一光輸入端、一對向之光輸出端及一界定前兩者之間的一縱向外表面之全內反射表面。一第一氣隙被鏡面反射層或膜與全內反射表面之一距離界定。該光輸出端具有一大於該光輸入端之周邊。該光輸入端包含一延伸進入該錐形固體光導管之開孔，該錐形固體光導管被一開孔表面界定。該開孔被構形為接收一朗伯光源。
在另一實施例中，形成一光注射器總成之一種方法包含提供一長型管子及一錐形固體光導管。該長型管子包含一第一端、一對向之第二端及一在前兩者之間的管子長度。該長型管子具有一內表面及一被設置為鄰近內表面的鏡面反射層或膜。一朗伯光源被設置為鄰近於該第一端。該錐形固體光導管包含一光輸入端、一對向之光輸出端及一界定一在前兩者之間的一縱向外表面的全內反射表面。該光輸出端具有一大於該光輸入端之一周邊。該光輸入端包含一延伸進入該錐形固體光導管之開孔，該錐形固體光導管被一開孔表面界定。該方法還包括將該錐形固體光導管插入該長型管子使得該朗伯光源被設置於該開孔內且藉由一第一氣隙與該開孔表面隔開且該全內反射表面藉由一第二氣隙與該長型管子之內表面隔開，以形成一光導管總成。
本文亦描述照明總成且其包含在此說明的光注射器及光注射器總成。這些總成包含一長圓柱形光導管，該光導管具有一光導管光輸入端，經定位以接收該錐形固體光導管
之該光輸出端發射出的光。在一些實施例中，這些光注射器及該長圓柱形光導管形成一單一元件。
結合附圖考慮以下的本發明之各種實施例的詳細說明，可更加全面瞭解本發明，其中：該等圖式無需依比例繪製。圖中所用的相同數字係指相同的組件。然而，應瞭解使用關於一已知圖式中之一組件之一數字並不希望限制另一圖式中標有該相同數字之組件。
在以下說明中，參看形成其一部分之附圖，且其中以圖解的方式來說明幾個特定實施例。應瞭解其他實施例係被考慮的且在不脫離本發明之範圍與精神下可被實施。因此，以下之詳細說明不含限制之意。
在此所用的所有科技術語具有本技術中通常所用的含意除非另有說明。在此提供的定義係用於幫助對在此常用的特定術語之理解，且不是要限制本文揭示之內容的範圍。
除非另有指出，應瞭解用於說明書及請求項中之表達特徵尺寸、數量及物理特性的所有數字可以術語"約(about)"在所有實例中作修改。因此，反之，除非另有指出，在以上說明書及所附加請求項中闡明的數值參數係為近似值，其可視熟習此項技術者利用揭示於本文之教示而試圖獲得的所需特性而變化。
用端點來列舉的數值範圍包含隸屬於該範圍的所有數字(例如：1至5包含1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)及該範
圍內的任何範圍。
如同此說明書及該所附加請求項中之所用，該單數形式"a"、"an"及"the"包含具有複數個指示物的實施例，除非該內容另有明確指出。
本揭示內容係關於高效率集中及傳播來自朗伯光源之光。特定言之，本揭示內針對於小型反射式圓錐形光集中器/注射器，其利用鏡面反射率及全內反射(TIR)以使由朗伯光源發射出的光的集中及傳播效率最大化。然而本發明不大受限制，本發明之各態樣之理解可經由以下提供之實例的討論而獲得。
該小型反射式圓錐形光注射器/集中器係為一被一高效率鏡面反射鏡圍繞的錐形光學元件。該圓錐形光學元件藉由一氣隙與該反射鏡隔開。一朗伯光源被設置於該圓錐形光學元件之一狹窄端內的一開孔內。在一些實施例中，該朗伯光源藉由一氣隙與該開孔表面隔開。此圓錐形光學元件之構造促使光穿過該圓錐形光學元件時的回彈角度之繼續減小。因而，該集中的光會滿足該圓錐形光學元件之全內反射的臨界角需求。一旦光被耦合到該圓錐形光學元件，後來的反射回彈將歸因於TIR且將無損失。
圖1顯示一照明總成100，其包含一光注射器110及一長圓柱形光導管105。該光注射器110被耦合至該光導管105。在許多實施例中，在該注射器110與該光導管105之間的一界面107處使用一折射率匹配凝膠或黏合劑來將該光注射器110耦合至該光導管105。在一些實施例中，該注
射器110可被形成於一光導管105之末端上以形成一單一元件或主體，藉此消除一光學界面及將注射器耦合或黏合至該光導管的需要。
該光注射器110包含一錐形固體光導管112，其具有一光輸入端114、一對向之光輸出端116及一界定前兩者之間的一縱向外表面之全內反射表面118。該光輸出端116具有一大於該光輸入端114之周邊。該光輸入端114包含一延伸進入該錐形固體光導管112之一開孔111，該錐形固體光導管被一開孔表面113界定，該開孔表面可呈增加光傳播至該錐形固體光導管112的任意形狀。在許多實施例中，該開孔表面113係一曲形開孔表面113，如一餘弦(cos)曲線之旋轉、半球狀的開孔表面等等。在一些實施例中，該開孔表面113大體上對應於一朗伯光源120之一外表面使得該朗伯光源120與該開孔表面113相配。
該錐形固體光導管112可具有任何有用之形狀。在許多實施例中，該錐形固體光導管112可呈一圓錐形或一橢圓錐形(例如：具有一卵形橫截面於該光輸出端116處及一卵形或圓形橫截面於該光輸入端114處)。圓錐形狀能夠有效將光注射到一長圓柱形光導管。橢圓錐形能夠有利將光注射到一具有一卵形或矩形橫截面的光導管。可選擇從光輸入端114到光輸出端116的錐度以達到一來自該光輸出端116的特殊光輸出光束形狀。
在一些實施例中，該錐形固體光導管112被構形為用該朗伯光源120發射出的光大體上(即95%或大於95%)注滿該
光輸出端116數值孔徑。在一些實施例中，此可藉由選擇一從20至50度或從20至35度之範圍內的圓錐角(由一全內反射表面118及該錐形固體光導管112之一縱軸形成)而實現。此等錐形固體光導管112能夠有效需要一分散光束之應用，舉例而言，在光導管顯示器或照明應用中。
在一些實施例中，該錐形固體光導管112被構形為大體上(例如：95%或大於95%)準直自該光輸出端116之該朗伯光源120發射出的光。在一些實施例中，此可藉由選擇一從10至20度之範圍內的圓錐角(如上所述)而實現。此等錐形固體光導管112能夠有效於需要一準直光束之應用，舉例而言，在光投射之應用中。
在一些實施例中，該錐形固體光導管112被構形為沿一第一軸大體上準直自該光輸出端116的該朗伯光源120發射出的光且沿一正交於該第一軸之第二軸大體上準直自該光輸出端116的該朗伯光源120發射出的光。在一些實施例中，此可藉由選擇在該光輸出端116形成一橢圓形、卵形或矩形橫截面的圓錐角(以上所述)而實現。此等錐形固體光導管112能夠有效於需要一沿一軸之分散光束及一沿一正交軸之準直光束之應用，舉例而言，在光導管顯示器或照明應用中。
該鏡面反射層115被設置為鄰近於該全內反射表面118，但與其隔開。該鏡面反射層115與該全內反射表面118之間的一距離界定一第一氣隙117。在許多實施例中，該氣隙117完全圍繞該全內反射表面118。
一朗伯光源120被設置於該開孔111內。在許多實施例中，該開孔表面113與該朗伯光源120之間的一距離界定一第二氣隙119。在一些實施例中，該氣隙119完全圍繞該朗伯光源120。在其他實施例中，該開孔表面113與該朗伯光源120之間的一距離係一充滿一折射率匹配凝膠或黏合劑的氣隙119且因此光耦合該開孔表面113與該朗伯光源120。
在一些實施例中，該開孔111之表面113大體上對應於該朗伯光源120之該外表面使得該朗伯光源120與該開孔111之表面113相配。在一些實施例中，該錐形固體光導管112可與該朗伯光源120一起模製而形成，因此該開孔111之表面113可被形成於該朗伯光源120上以達到大體上對應於該朗伯光源120之該外表面的該互補開孔111之表面113。
該光導管105及該錐形固體光導管112可為任何有效之互補形狀。在許多實施例中，該錐形固體光導管112呈一圓錐形且該光導管105呈一長圓柱形。
該光導管105及該錐形固體光導管112可單獨地由任何有效之光傳輸材料形成，舉例而言像是玻璃、石英、及/或聚合物材料。有效的聚合物材料包含聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚丙烯酸酯、聚甲基苯乙烯、諸如GE公司(通用電氣公司)的Invisisil液體注射可成型材料的矽樹脂等等。該光導管105及該錐形固體光導管112無論是分開件或是結合件可以射出成型、澆鑄、擠壓或由加工固體材料或任何其他適當方法製造。在許多實施例中，該光導管105
及該錐形固體光導管112由具有一折射率為1.4或更大，或1.5或更大，或在1.4至1.7範圍內之材料所形成。
在此說明的該光注射器110包含一鏡面反射層115，其被設置為鄰近於但沒有密切或光學接觸該全內反射表面118。由於該鏡面反射層沒有密切接觸該全內反射表面118，所以光大部分經由直射或經由全內反射(TIR)移出該光注射器110。經由該全內反射表面118散逸的光係經由該鏡面反射層115被鏡面反射。此構形已被發現用於改良該光注射器110之效率。該鏡面反射層115可為任何有效的鏡面反射層，舉例而言像是一金屬或介電材料。說明性的鏡面反射金屬層或膜包含鍍銀鏡、拋光金屬表面或金屬化表面。
在許多實施例中，在此說明的該等光注射器利用多層光學膜之獨特且具優勢的特性作為鏡面反射層115。此等膜之優點、特徵及製造在美國專利第5,882,774號中被說明，其以引用的方式併入本文中。該多層光學膜係有用的，舉例而言，用作高效率光譜鏡。以下提出該多層光學膜之特性及特徵的相當簡短說明。在許多實施例中，該多層聚合物鏡膜係VikuitiESR膜，其可購自明尼蘇達州聖保羅市3M公司。此多層聚合物鏡膜反射在該多層聚合物鏡膜上之任何角度之95%以上的入射光。
如結合本發明使用的多層光學鏡膜展現對入射光的較低吸收性，及對離軸光線與正射光線的高反射率。該多層光學膜之獨特特性及優點提供一個設計高效率光注射器之機
會，該注射器與已知的光注射器系統相比時展現低吸收損失。例示性的多層光學鏡膜在美國專利第6,924,014號中被說明，其以引用的方式併入本文中(參見實例1及實例2)。
例示性的多層光學鏡膜包含一多層堆疊，其具有至少兩種材料的交互層。該等材料中之至少一者具有應力引致雙折射之特性，使得該材料之折射率(n)受該拉伸處理的影響。層間的每一邊界處之折射率的不同會促使部分光線被反射。藉由在單軸至雙軸定位之範圍內拉伸該多層堆疊，則產生具有用於不同定位之平面偏振入射光的反射率範圍之膜。該多層堆疊因而可有效當作鏡子。依此製造的多層光學膜展示一很大的或不存在的布魯斯特(Brewster)角(任意層界面處的入射光之反射率達到零時的角)。因此，該等具有用於一寬闊之帶寬上及一大範圍角度上之s偏振光及p偏振光兩者的高反射率之聚合物多層堆疊可實現反射作用。
該多層聚合物鏡膜可包含數十層、數百層或數千層，且每層可由許多不同材料中之任一者製成。決定一特定堆疊之材料選擇的特性係取決於該堆疊所需的光學性能。該堆疊可包含與堆疊內之層一樣多的材料。為便於製造，較佳的光學薄膜堆疊僅包含一些不同的材料。該等材料，或具有不同物理性質之化學性質相同的材料之間的邊界可為陡的或緩的。除了一些具有解析解的簡單情況之外，具有連續變化折射率的後者類型之分層介質的分析通常被視為更多具有陡邊界之更薄的均勻層，但鄰接層之間的性質變化
很小。在許多實施例中，該多層聚合物鏡膜包含成對的低/高折射率膜層，其中每一對低/高折射率層具有一被設計用來反射的該波段之1/2該中心波長之結合的光學厚度。
對於多層聚合物鏡膜而言，每一偏振光及入射面之光的所需平均傳播大體上取決於該反射鏡膜之希望用途。製造一多層鏡膜之一種方法係雙軸地伸長一多層堆疊，其包含一作為該對低/高折射率層的高折射率層的雙折射材料。對於一高效率反射膜而言，沿每一伸長方向以法向入射越過可見光譜(400－700 nm)的平均傳播係希望小於10%(反射率大於90%)，或小於5%(反射率大於95%)，或小於2%(反射率大於98%)，或小於1%(反射率大於99%)。以離法線60度自400－700 nm的平均傳播係希望小於20%(反射率大於80%)，或小於10%(反射率大於90%)，或小於5%(反射率大於95%)，或小於2%(反射率大於98%)，或小於1%(反射率大於99%)。
藉由以上提及的美國專利第5,882,774號中說明的設計考慮，一般技術者將輕而易舉地瞭解在經選擇以產生所需折射率關係之條件下被處理時有多種材料可被用於形成多層聚合物反射鏡膜。該所需折射率關係可以各種方法得以實現，包含在膜形成期間或之後伸長(例如，在有機聚合物之情形下)、擠壓(例如，在液晶材料之情形下)或塗層。另外，較佳是兩種材料具有類似的流變特性(例如，熔融黏度)以使得其可被共同擠壓。
通常，藉由選擇可達到適當的結合，如第一材料為一結
晶材料或半結晶材料，較佳為聚合物。接著，第二材料可為結晶、半結晶或非晶形的。該第二材料可具有與該第一材料相反的雙折射。或者，該第二材料可不具有雙折射，或少於第一材料之雙折射。適當材料之具體實例包含聚萘二甲酸乙二酯(PEN)及其異構體(例如，2,6－，1,4－，1,5－，2,7－及2,3－PEN)、聚對苯二甲酸伸烷酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯及聚對苯二甲酸1,4－環己烷二甲醇酯)、聚醯亞胺(例如，聚丙烯酸醯亞胺)、聚醚醯亞胺、無規聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸異丁酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸乙酯及聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酸酯(例如，聚丙烯酸丁酯及聚丙烯酸甲酯)、間規聚苯乙烯(sPS)、間規聚α－甲基苯乙烯、間規聚二氯苯乙烯、共聚物及任意此類聚苯乙烯之混合、纖維素衍生物(例如，乙基纖維素、酯酸纖維素、丙酸纖維素、酯酸丁酸纖維素及硝酸纖維素)、聚伸烷聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯及聚4－甲基戊烯)、含氟聚合物(例如，全氟烷氧基樹脂、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯及聚三氟氯乙烯)、氯化聚合物(例如，聚偏二氯乙烯及聚氯乙烯)、聚碸、聚醚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、矽樹脂、環氧樹脂、聚酯酸乙烯酯、聚醚醯胺、離子聚合樹脂、人造橡膠(例如，聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠及氯丁橡膠)，及聚氨酯。共聚物亦為適當的材料，例如，(PEN)的共聚物(例如，2,6－，1,4－，1,5－，2,7－，及/或2,3－萘二甲酸之聚
合物，或其酯，其具有(a)對苯二甲酸，或其酯；(b)間苯二甲酸，或其酯；(c)鄰苯二甲酸，或其酯；(d)烷二醇；(e)環烷二醇(例如：環己烷二甲醇)；(f)烷二羧酸；及/或(g)環烷二羧酸(例如：環己烷二羧酸))，聚對苯二甲酸伸烷酯之共聚物(例如：對苯二甲酸之共聚物，或其酯，其具有(a)萘二甲酸，或其酯；(b)間苯二甲酸，或其酯；(c)鄰苯二甲酸，或其酯；(d)烷二醇；(e)環烷二醇(例如：環己烷二甲醇)；(f)烷二羧酸；及/或(g)環烷二羧酸(例如：環己烷二羧酸))，及苯乙烯共聚物(例如：苯乙烯－丁二烯共聚物及苯乙烯－丙烯腈共聚物)，4,4'－聯苯二甲酸及乙二醇。另外，每一個別層可包含兩種或兩種以上的上述聚合物或共聚物之混合(例如：sPS與無規聚苯乙烯之混合)。該上述之coPEN亦可為一混合小球，其至少一成分係一基於萘二甲酸的聚合物且其他成分是其他聚酯或聚碳酸酯，諸如PET、PEN或co－PEN。
在許多實施例中，該多層聚合物鏡膜交互層包含PET/Ecdel、PEN/Ecdel、PEN/sPS、PEN/THV、PEN/co－PET及PET/sPS，co－PET係關於一共聚物或基於對苯二甲酸的混合。Ecdel係一可購自伊士曼化學公司(Eastman Chemical Co.)的熱塑性聚酯，且THV係一可購自明尼蘇達州聖保羅市3M公司(3M Company,St.Paul,Minn.)的含氟聚合物。
膜中的層數經選擇以達到所需的光學特性，為了膜的厚度、撓性及經濟性等原因故使用最小數目的層。層數可小
於10,000，或小於5,000，或小於2,000。該預拉伸溫度、拉伸溫度、拉伸速度、拉伸比率、熱設定溫度、熱設定時間、熱設定緩和及相互拉伸緩和經選擇以產生一具有該所需折射率關係之多層膜。這些變數係互相依賴的；因此，舉例而言，若結合例如一相對較低之拉伸溫度，則可使用一相對較低之拉伸速度。普通技術者顯然將瞭解如何選擇這些變數之適當結合以獲得該所需多層膜。然而，通常朝拉伸方向之範圍為1：2至1：10(或1：3至1：7)且朝與拉伸方向正交之方向的範圍為1：0.2至1：10(或1：0.3至1：7)的拉伸比率為較佳。
在此說明的該光注射器110提供一不同尋常的高效率光集中器/注射器。將朗伯發射光耦合至一錐形固體光導管(其中該朗伯光源與該錐形固體光導管之間存在一氣隙)通常導致至少4%的光損失。在此說明的該光注射器可提供一效率為97%或以上，或98%或以上的集中器/注射器，該效率係藉由知道來自該朗伯光源之光輸出及光注射器之光輸出端來測量。
在一說明性實例中，一小型反射式圓錐形光導管由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)製作且被拋光為一光學成品。該圓錐形光導管具有一底部或6 mm的光輸入端直徑，一12 mm的光輸出端直徑，及一48 mm之高。一半球狀開孔形成於該光輸入端內。該半球狀開孔具有一5.35 mm之周邊及一2.67 mm之半徑。多層聚合物鏡膜(VikuitiESR膜可購自明尼蘇達州聖保羅市3M公司)被包裝在該小型反射式圓錐
形光導管的周圍，該多層聚合物鏡膜與該反射式圓錐形光導管之間留有一微小的氣隙。
一朗伯Luxeon V白光LED(可購自加州聖荷西飛利浦Lumileds公司)被安裝至一散熱座上並在一39" Optronic Labs積分球中被通電且被允許運作約10分鐘以達到穩定狀態。一旦處於穩定狀態，就利用該積分球進行一光輸出測量。該朗伯Luxeon V白光LED具有一122.4流明的光輸出。
然後，包覆小型反射式圓錐形光導管的該ESR膜被安裝在具有一氣隙圍繞該LED的該半球狀開孔內的朗伯Luxeon V白光LED上。該LED被通電且具有包覆小型反射式圓錐形光導管的ESR膜之該光輸出端發射出的光處於穩定狀態時被積分球測量。包覆小型反射式圓錐形光導管的該ESR膜具有一120.3流明的光輸出。如此，包覆小型反射式圓錐形光導管的該ESR膜具有一98.3%的光集中/注射效率。
圖2係一說明性光注射器總成210之一透視剖面圖。該光注射器總成210包含一長型管子230及一被設置於該長型管子230內的錐形固體光導管212(如上所述)。
如上所述，一照明總成可包含一光注射器總成210及一長圓柱形光導管(未顯示)。該錐形固體光導管212被耦合至該光導管。在許多實施例中，在該錐形固體光導管212及該光導管之間的一界面處使用一折射率匹配的凝膠或黏合劑以將該錐形固體光導管212耦合至該光導管。在一些實施例中，該錐形固體光導管212可被形成於一光導管之該
末端上以形成一單一元件或主體，藉此消除一光學界面及將該注射器耦合或黏合至該光導管之需要。
該光導管及該錐形固體光導管212可為任何有效之互補形狀。在許多實施例中，該錐形固體光導管212係一圓錐形且該光導管係一長圓柱形。
在許多實施例中，該錐形固體光導管212被耦合至該長型管子230。在許多實施例中，該錐形固體光導管212被插入至該長型管子230以形成該光注射器總成210。該長型管子230可由任何有效材料形成，舉例而言諸如一聚合材料。在一些實施例中，該長型管子230經由一模製法或擠壓法而形成。
該長型管子230具有一第一端232，一對向之第二端234及一前兩者之間的一管子長度。該第一端232被構形為接收一朗伯光源220。該長型管子230具有一內表面231及一被設置為鄰近於該內表面231的鏡面反射層或膜215(如上所述)。在一些實施例中，該鏡面反射層或膜215係藉由如一黏合劑而被固定或黏附至該長型管子230之該內表面231。
在一些實施例中，該長型管子之該內表面231形成平行的圓柱壁。在其他實施例中，該長型管子之該內表面231形成錐形圓柱壁。該錐形圓柱壁可具有一與該錐形固體光導管212之類似或相同的圓錐角，因此該錐形圓柱壁可平行於界定該錐形固體光導管212之縱向外表面。
一朗伯光源220被設置為鄰近於該第一端232。在一些實
施例中，該長型管子230包含一安裝凸緣233。該安裝凸緣233可被設置於該長型管子230之該第一端232處或該安裝凸緣233可被設置於該長型管子230之該第二端234(未顯示)處。
該錐形固體光導管212具有一光輸入端214、一對向之光輸出端216及界定前兩者之間的一縱向外表面的全內反射表面218。一第一氣隙217被該鏡面反射層或膜215與該全內反射表面218之間的一距離界定。該光輸出端216具有一大於該光輸入端214之周邊。
該光輸入端214包含一延伸進入該錐形固體光導管212的一開孔211，該錐形固體光導管212被一開孔表面213界定(如上所述)。該朗伯光源220被設置於該開孔211內。在許多實施例中，該開孔表面213與該朗伯光源220之間的一距離界定一第二氣隙219。在一些實施例中，該氣隙219完全包圍該朗伯光源220。在其他實施例中，該開孔表面213與該朗伯光源220之間的一距離係一充滿一折射率匹配凝膠或黏合劑的氣隙219且藉此光耦合該開孔表面213與該朗伯光源220。
因此，高效率光注射器之實施例被揭示。熟習此項技術者將瞭解除被揭露的實施例以外的實施例可被預想。本發明的實施例之介紹係出於說明性的目的且非為限制之目的，且本發明應僅受以下請求項及其等效物的限制。
100‧‧‧照明總成
105‧‧‧長圓柱形光導管
107‧‧‧界面
110‧‧‧光注射器
111‧‧‧開孔
112‧‧‧錐形固體光導管
113‧‧‧開孔表面
114‧‧‧光輸入端
115‧‧‧鏡面反射層或膜
116‧‧‧對向之光輸出端
117‧‧‧第一氣隙
118‧‧‧全內反射表面
119‧‧‧第二氣隙
120‧‧‧朗伯光源
210‧‧‧光注射器總成
211‧‧‧開孔
212‧‧‧錐形固體光導管
213‧‧‧開孔表面
214‧‧‧光輸入端
215‧‧‧鏡面反射層或膜
216‧‧‧對向之光輸出端
217‧‧‧第一氣隙
218‧‧‧全內反射表面
219‧‧‧第二氣隙
220‧‧‧朗伯光源
230‧‧‧長型管子
231‧‧‧內表面
232‧‧‧第一端
233‧‧‧安裝凸緣
234‧‧‧第二端
圖1係一說明性的照明總成之一示意剖面圖；及
圖2係一說明性的光注射器總成之一透視剖面圖。
210‧‧‧光注射器總成
211‧‧‧開孔
212‧‧‧錐形固體光導管
213‧‧‧開孔表面
214‧‧‧光輸入端
215‧‧‧鏡面反射層或膜
216‧‧‧對向之光輸出端
217‧‧‧第一氣隙
218‧‧‧全內反射表面
219‧‧‧第二氣隙
220‧‧‧朗伯光源
230‧‧‧長型管子
231‧‧‧內表面
232‧‧‧第一端
233‧‧‧安裝凸緣
234‧‧‧第二端
Claims (25)
- 一種光注射器，其包括：一錐形固體光導管，其具有一光輸入端、一對向的光輸出端及一界定前兩者之間的一縱向外表面之全內反射表面，該光輸出端具有一大於該光輸入端周邊之周邊，且該光輸入端包含一包含一開孔表面且延伸進入該錐形固體光導管之開孔，該錐形固體光導管被該開孔表面界定；及一被設置為鄰近於該全內反射表面之鏡面反射層或膜，其中該鏡面反射層或膜與該全內反射表面之間的一距離界定一第一氣隙，該鏡面反射層或膜圍繞該全內反射表面，其中該開孔被構形為接受一朗伯光源。
- 如請求項1之光注射器，其中該朗伯光源發射出的97%或97%以上的光係從該光輸出端發射出。
- 如請求項1之光注射器，還包括一被設置於該開孔內的朗伯光源。
- 如請求項3之光注射器，其中該朗伯光源藉由一折射率匹配凝膠或黏合劑光耦合至該錐形固體光導管。
- 如請求項3之光注射器，其中該開孔表面與該朗伯光源之間的一距離界定一第二氣隙。
- 如請求項1之光注射器，其中該錐形固體光導管係一圓錐形固體光導管。
- 如請求項1之光注射器，其中該鏡面反射層係一多層聚 合物鏡膜，其反射在該多層聚合物膜上之任意角度的95%以上的入射光。
- 如請求項1之光注射器，其中該第一氣隙圍繞該全內反射表面。
- 如請求項1之光注射器，其中該開孔表面係一曲形開孔表面。
- 如請求項1之光注射器，其中該錐形固體光導管被構形為大體上準直自該光輸出端發射出的光。
- 如請求項1之光注射器，其中該錐形固體光導管被構形為大體上沿一第一軸準直由該朗伯光源自該光輸出端發射出的光且大體上沿一與該第一軸正交之第二軸準直自該光輸出端發射出的光。
- 一種光注射器總成，其包括：一長型管子，其包括一第一端、一對向之第二端及一介於前兩者之間的管子長度，該長型管子具有一內表面及一被設置為鄰近且圍繞該內表面的鏡面反射層或膜，該第一端被構形為接收一朗伯光源；及一設置於該長型管子內的錐形固體光導管，該錐形固體光導管具有一光輸入端、一對向的光輸出端及一界定前兩者之間的一縱向外表面的全內反射表面，且一第一氣隙被該鏡面反射層或膜與該全內反射表面之間的一距離界定，該光輸出端具有一大於該光輸入端周邊之周邊，且該光輸入端包含一包含一開孔表面且延伸進入該錐形固體光導管的開孔，該錐形固體光導管被該開孔表 面界定，其中該開孔被構形為接收該朗伯光源。
- 如請求項12之光注射器總成，其中該朗伯光源發射出的97%或97%以上的光從該光輸出面發射出。
- 如請求項12之光注射器總成，其中該開孔表面係一曲形開孔表面。
- 如請求項12之光注射器總成，其中該錐形固體光導管係一圓錐形固體光導管。
- 如請求項12之光注射器總成，還包括位於該長型管子之該第一端處的一朗伯光源，且該朗伯光源利用一折射率匹配凝膠或黏合劑光耦合至該錐形固體光導管。
- 如請求項12之光注射器總成，其還包括位於該長型管子之該第一端處的一朗伯光源，且該開孔表面與該朗伯光源之間的一距離界定一第二氣隙。
- 如請求項12之光注射器總成，其中該鏡面反射層係一多層聚合物鏡膜，其反射在該多層聚合物鏡膜上的任意角度的大於95%的入射光。
- 如請求項12之光注射器總成，其中該長型管子還包含一安裝凸緣。
- 一種形成光注射器總成之方法，其包括：提供一長型管子，其包括一第一端、一對向之第二端及一介於前兩者之間的管子長度，該長型管子具有一內表面及一被設置為鄰近且圍繞該內表面的鏡面反射層或膜，且一朗伯光源被設置為鄰近於該第一端；提供一錐形固體光導管，該錐形固體光導管具有一光 輸入端、一對向之光輸出端及一界定前兩者之間的一縱向外表面之全內反射表面；該光輸出端具有一大於該光輸入端周邊之周邊，且該光輸入端包含一包含一開孔表面且延伸進入該錐形固體光導管之開孔，該錐形固體光導管被該開孔表面界定；及將該錐形固體光導管插入該長型管子使得該朗伯光源被設置於該開孔內且藉由一第一氣隙與該開孔表面隔開且該全內反射表面藉由一第二氣隙與該長型管子之內表面隔開，以形成一光導管總成。
- 如請求項20之方法，其中該插入步驟包括將該錐形固體光導管耦合至該長型管子。
- 一種照明總成，其包括一根據請求項1之光注射器及一長圓柱形光導管，該長圓柱形光導管具有一光導管光輸入端，經定位以接收自該錐形固體光導管之該光輸出端發射出的光。
- 如請求項22之照明總成，其中該長圓柱形光導管及該錐形固體光導管形成一單一元件。
- 一種照明總成，其包括一根據請求項1之光注射器及一長圓柱形光導管，該長圓柱形光導管具有一光導管光輸入端，經定位以接收自該錐形固體光導管之該光輸出端發射出的光。
- 如請求項24之照明總成，其中該長圓柱形光導管及該錐形光導管形成一單一元件。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/688,102 US7611271B2 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Efficient light injector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200907445A TW200907445A (en) | 2009-02-16 |
| TWI453482B true TWI453482B (zh) | 2014-09-21 |
Family
ID=39766304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW097105617A TWI453482B (zh) | 2007-03-19 | 2008-02-18 | 高效率光注射器 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7611271B2 (zh) |
| EP (1) | EP2130077A4 (zh) |
| JP (1) | JP5415965B2 (zh) |
| KR (1) | KR101455432B1 (zh) |
| CN (1) | CN101636678B (zh) |
| BR (1) | BRPI0808894A2 (zh) |
| CA (1) | CA2680012A1 (zh) |
| TW (1) | TWI453482B (zh) |
| WO (1) | WO2008115618A1 (zh) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8109666B2 (en) * | 2006-01-10 | 2012-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Light guiding member and linear light source apparatus using same |
| JP2009021158A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Rohm Co Ltd | 線状光源装置 |
| US9448375B2 (en) | 2007-07-16 | 2016-09-20 | Trimble Navigation Limited | Data collector with expanded functionality |
| EP2276972A1 (en) | 2008-04-30 | 2011-01-26 | 3M Innovative Properties Company | Lighting system and light injection coupler therefor |
| ITMI20091188A1 (it) * | 2009-07-06 | 2011-01-07 | Cinemeccanica S P A | Sistema di proiezione |
| US20110085348A1 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-14 | Dobson Paul J | LED light source for fiber optic cable |
| JP5478232B2 (ja) * | 2009-12-11 | 2014-04-23 | オリンパス株式会社 | 照明装置 |
| JP5533505B2 (ja) * | 2009-12-18 | 2014-06-25 | ウシオ電機株式会社 | 線状光源 |
| JP4865883B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2012-02-01 | シャープ株式会社 | 光源装置、およびこれを備えた擬似太陽光照射装置 |
| JP2012043630A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Iina:Kk | 柱状発光体 |
| JP2013536563A (ja) | 2010-08-23 | 2013-09-19 | エナジー フォーカス インコーポレイテッド | 蛍光ランプの代用になる細長ｌｅｄランプ |
| CA2809631A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Energy Focus, Inc. | Elongated lighting system |
| US8690408B2 (en) | 2010-12-03 | 2014-04-08 | At&T Intellectual Property I, L. P. | Methods, systems, and products for illuminating displays |
| JP2012078844A (ja) * | 2011-11-14 | 2012-04-19 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 投写型表示装置 |
| US8891918B2 (en) | 2011-11-17 | 2014-11-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods, systems, and products for image displays |
| CN104094047B (zh) * | 2012-02-07 | 2018-01-12 | 三菱电机株式会社 | 光源装置 |
| CN102867462A (zh) * | 2012-08-31 | 2013-01-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光纤显示光源结构及光纤显示装置 |
| JP2014182181A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Ushio Inc | 光学ユニット |
| WO2015010087A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | Quarkstar Llc | Illumination device in which source light injection is non-parallel to device's optical axis |
| KR101500387B1 (ko) * | 2013-09-12 | 2015-03-09 | 기아자동차 주식회사 | 헤드 라이트 모듈 |
| US20170367273A1 (en) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | Ryan Bylsma | Devices and Methods for Illuminating Plants |
| US20180114870A1 (en) * | 2016-10-23 | 2018-04-26 | Nanya Technology Corporation | Optical package structure |
| TWI630345B (zh) | 2017-12-26 | 2018-07-21 | 財團法人工業技術研究院 | 照明裝置 |
| JP7131177B2 (ja) * | 2018-07-30 | 2022-09-06 | セイコーエプソン株式会社 | 光源装置およびプロジェクター |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6648485B1 (en) * | 2000-11-13 | 2003-11-18 | International Business Machines Corporation | Highly collimating tapered light guide for uniform illumination of flat panel displays |
| TW200401134A (en) * | 2002-02-22 | 2004-01-16 | Lumileds Lighting Netherlands B V | Compact lighting system and display device |
| US20060008237A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-12 | Olympus Corporation | Light guiding member, illumination apparatus, and projector |
| TW200613767A (en) * | 2004-10-18 | 2006-05-01 | Samsung Electronics Co Ltd | Light emitting diode and lens for the same |
| TW200617317A (en) * | 2004-09-24 | 2006-06-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Illumination system |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3923381A (en) * | 1973-12-28 | 1975-12-02 | Univ Chicago | Radiant energy collection |
| DE3902807C1 (zh) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | |
| US5055978A (en) * | 1989-12-29 | 1991-10-08 | Gte Products Corporation | Uniform light source |
| US5432876C1 (en) * | 1992-10-19 | 2002-05-21 | Minnesota Mining & Mfg | Illumination devices and optical fibres for use therein |
| US5882774A (en) * | 1993-12-21 | 1999-03-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Optical film |
| US5554100A (en) * | 1994-03-24 | 1996-09-10 | United States Surgical Corporation | Arthroscope with shim for angularly orienting illumination fibers |
| US6080467A (en) * | 1995-06-26 | 2000-06-27 | 3M Innovative Properties Company | High efficiency optical devices |
| AU6854196A (en) * | 1995-09-01 | 1997-03-27 | Fiberstars, Inc. | Lighting apparatus and method |
| US5757557A (en) * | 1997-06-09 | 1998-05-26 | Tir Technologies, Inc. | Beam-forming lens with internal cavity that prevents front losses |
| DE19924411A1 (de) | 1999-05-27 | 2000-11-30 | Hella Kg Hueck & Co | Stabförmiger Lichtleiter |
| TWI240788B (en) | 2000-05-04 | 2005-10-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Illumination system, light mixing chamber and display device |
| US6527411B1 (en) * | 2000-08-01 | 2003-03-04 | Visteon Corporation | Collimating lamp |
| DE60224038T2 (de) * | 2001-06-01 | 2008-11-06 | Philips Lumileds Lighting Company, LLC, San Jose | Kompaktes verlichtungssystem und zugehörige anzeige |
| DE10297527B4 (de) | 2001-12-07 | 2013-10-31 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Kompaktes Beleuchtungssystem und Anzeigeeinrichtung |
| US6560038B1 (en) * | 2001-12-10 | 2003-05-06 | Teledyne Lighting And Display Products, Inc. | Light extraction from LEDs with light pipes |
| JP3931127B2 (ja) * | 2002-09-03 | 2007-06-13 | オリンパス株式会社 | 照明装置及びそれを用いた表示装置 |
| US7798692B2 (en) * | 2003-03-26 | 2010-09-21 | Optim, Inc. | Illumination device |
| US6850095B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-02-01 | Visteon Global Technologies, Inc. | Projector optic assembly |
| US6937791B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-08-30 | The Boeing Company | Optical coupling apparatus and method |
| JPWO2004109814A1 (ja) * | 2003-06-06 | 2006-07-20 | シャープ株式会社 | 光送信装置 |
| JP2005056941A (ja) * | 2003-08-07 | 2005-03-03 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード |
| JP2006091257A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Olympus Corp | 導光装置，照明装置及び画像投影装置 |
| JP4771723B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2011-09-14 | 市光工業株式会社 | 車両用灯具 |
| JP2006330492A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | 導光体、照明装置およびプロジェクタ |
-
2007
- 2007-03-19 US US11/688,102 patent/US7611271B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-01-28 CN CN200880008915XA patent/CN101636678B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-28 JP JP2009554607A patent/JP5415965B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-28 BR BRPI0808894 patent/BRPI0808894A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-01-28 CA CA002680012A patent/CA2680012A1/en not_active Abandoned
- 2008-01-28 KR KR1020097020191A patent/KR101455432B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-01-28 WO PCT/US2008/052182 patent/WO2008115618A1/en active Application Filing
- 2008-01-28 EP EP08728377.6A patent/EP2130077A4/en not_active Withdrawn
- 2008-02-18 TW TW097105617A patent/TWI453482B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6648485B1 (en) * | 2000-11-13 | 2003-11-18 | International Business Machines Corporation | Highly collimating tapered light guide for uniform illumination of flat panel displays |
| TW200401134A (en) * | 2002-02-22 | 2004-01-16 | Lumileds Lighting Netherlands B V | Compact lighting system and display device |
| US20060008237A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-12 | Olympus Corporation | Light guiding member, illumination apparatus, and projector |
| TW200617317A (en) * | 2004-09-24 | 2006-06-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Illumination system |
| TW200613767A (en) * | 2004-10-18 | 2006-05-01 | Samsung Electronics Co Ltd | Light emitting diode and lens for the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2130077A1 (en) | 2009-12-09 |
| JP5415965B2 (ja) | 2014-02-12 |
| KR101455432B1 (ko) | 2014-10-27 |
| JP2010522414A (ja) | 2010-07-01 |
| US20080232740A1 (en) | 2008-09-25 |
| CN101636678A (zh) | 2010-01-27 |
| KR20090122461A (ko) | 2009-11-30 |
| WO2008115618A1 (en) | 2008-09-25 |
| BRPI0808894A2 (pt) | 2015-03-24 |
| CA2680012A1 (en) | 2008-09-25 |
| TW200907445A (en) | 2009-02-16 |
| EP2130077A4 (en) | 2013-08-28 |
| US7611271B2 (en) | 2009-11-03 |
| CN101636678B (zh) | 2011-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI453482B (zh) | 高效率光注射器 | |
| TWI417613B (zh) | 具安裝於側邊之光源的背光楔形物 | |
| US8920015B2 (en) | Backlight wedge with adjacent reflective surfaces | |
| JP2021179635A (ja) | 高い軸外反射率を有する浸漬した反射偏光子 | |
| US8059933B2 (en) | Backlight asymmetric light input wedge | |
| JP3947786B2 (ja) | 高効率光学装置 | |
| JP2008538422A (ja) | 表示部用多機能厚膜反射偏光子 | |
| JPH09506985A (ja) | 明るさを強化した反射偏光子 | |
| JP2009538514A (ja) | カプセル化光源を有するバックライトウェッジ | |
| CN106030194A (zh) | 具有结构化内表面和结构化外表面的管状照明系统 | |
| KR101793321B1 (ko) | 광 실린더의 광입사부 및 출사부에 프레넬 렌즈를 가지는 형광등 타입의 조명 장치 | |
| KR101793322B1 (ko) | 광 실린더의 광 입사부 및 출사부에 프레넬 렌즈부를 가지는 벌브 타입의 조명 장치 | |
| KR20160114882A (ko) | 광 출력 홀을 가지는 광 실린더 및 이를 이용한 조명 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |