[发明专利]光分配组件

说明书

技术领域

本文的主题通常涉及光管，更具体地，涉及一种将光从一个或多个光源分配到一个或多个光管的组件。

背景技术

当前的照明系统包括光源，例如发光二极管(LEDs)，以及以希望的配置分配光的光管。在一些应用中，可设置一个以上的光源和/或一个以上的光管。例如，两个LED与两个或多个光管一起使用。在一些应用中，希望两个LED中的任何一个到光管中的任何一个具有相等的平均光程，以便为两个光管提供相等的光输入。然而，传统的利用光管组件的照明系统具有一些问题，即从多个可能的光源中的任一个收集光，然后沿着相等的平均光程将光分配给两个或者多个单独的光管。在当前的组件中，由于组件的几何形状和/或透明塑料材料的波长选择吸收，因此到达目标的光具有交织的彩色斑点(chromatic spots)。

通过迭加嵌入RGB LED的三个半导体芯片发射的红光，绿光，和蓝光，或者在标准的白光LED的情况下，通过在蓝光LED的半导体内的磷层产生色彩减少，能够制作发射白光的LED。然而，由于所有光学媒质，尤其是透明塑料材料的波长选择吸收特性，RGB和标准白光LED都呈现出明显的空间色彩变化。此外，材料的折射率依赖于光的波长。这也适用于标准白光LED，因为它由波谱限定。

由于LED发射是朗伯的(Lambertian)，它会导致不均匀的空间通量分布和颜色参与到耦合二次光学元件的任何一个截面中。为了在光通量和色度方面保持相对均匀的空间分布，可利用任意的光混合。混色所采用的现有的方法包括透射光学元件，反射光学元件或者漫射光学元件。漫射光学元件的特征在于高的光吸收度，这使得它们不适合应用于光管。利用透射和反射光学元件需要长的路径以达到高数量的反射。

发明内容

解决方案是通过在此描述的成本有效的光分配组件得以提供的，其中该光分配组件用于将来自一个或者多个光源(例如LED)的光分配到两个或者更多光管同时保持希望的颜色强度使其不受到不同LED组合影响。光分配组件包括一壳体，该壳体具有一纵向长度并且具有一个或多个安装在该外壳上的光源。光分配组件还包括耦合器部分，该耦合器部分具有从外壳沿着纵轴在光入口端和光出口端之间延伸的主体。光入口端具有沿第一方向延伸的长轴，光出口端具有沿第二方向延伸的长轴，其中耦合器部分被成形为以使耦合器部分的主体绕纵轴旋转以使第一方向大约垂直于第二方向。一个或多个光管连接在耦合器部分的光出口端。

附图说明

图1示出了本发明的光分配组件的示例性实施例的立体图；

图2示出了图1的组件的顶部立体图；

图3示出了图1和图2的组件的顶部截面图；

图4示出了图1的组件的侧部立体图；和

图5a-5c是表示光分配组件中的光反射的追迹分析的前部立体图、顶视图和侧视图。

具体实施方式

本文中的主题描述了一种将光从一个或多个光源，例如发光二极管(LED)，分配到一个或多个光管的光分配组件的几何结构。光分配组件可以保持期望的色均匀性使其不受到不同LED组合的影响。光分配组件可以为不同的LED建立相等的光程。光分配组件呈现出每单位耦合器长度为大量的内部镜面反射。光分配组件可以降低在光分配组件到光管的输出端处任何给定的无限小的区域内的极端发光值或大的色距(chromaticdistances)的概率。在示例性的实施例中，光分配组件将两个LED，一个是RGB另一个是标准白色，耦合到两个光管以使无论哪个LED发光，平均光路都相同的。为了均匀的颜色分布，光分配组件可以提供RGB LED的RGB成分的均匀的空间分布。光分配组件保证从标准白光LED到朝向光管的光出射区域具有低的以及可控的色度转移。

如图1-4所示，光分配组件1的示例性实施例包括外壳2，耦合器部分3和一个或多个光管4。在示例性的实施例中，所述耦合器部分3构成固体透镜。耦合器部分3包括光入口端31，光出口端32和在两者间延伸的主体33。耦合器部分3从外壳2上延伸出。可选的，例如在一个通常的模制过程中或其他成型过程中，耦合器部分3可以与外壳2形成为一体。替代地，耦合器部分3可以与外壳2是分离的，并且耦接到外壳2上。外壳2内产生的光在光入口端31进入耦合器部分3。光在耦合器部分3内部反射并混合，并从输出端32离开耦合器部分3。光从耦合器部分3进入一个或多个光管4，并沿着光管4进行分配。

外壳2包括用于在特殊应用中提供连接方式以保持或支撑光分配组件1的凸缘7。凸缘7包括贯穿孔71和用于定位和保持光分配组件1的槽72。在替代的实施例中，其他类型的定位和/或保持设备或特征可用于将外壳2固定在合适的位置。