[发明专利]连接器

说明书

技术领域

本发明涉及适用于照明系统的连接器，具体地讲，适用于包括光学元件(例如光纤)的照明系统。

背景技术

光学元件(例如光纤和光学膜)可用于各种功能性及装饰性照明应用。用于突出物体或区域以增加显著度的照明可认为具有功能性质，而仅仅用于美学原因的照明则可认为具有装饰性质。

光纤和光学膜的照明通常由至少一个光源(例如发光二极管(LED))提供。光纤通常包括芯层和包层，在芯层和包层的边界或界面会发生全内反射。从光源射出的光借助这种全内反射沿光纤的长度方向传播，因此可从光纤的裸露端观察到。或者，如果提供装置，改变内反射角使其小于临界角，使得光横向射至光纤，或使从沿光纤长度方向传播的光已部分可见的光纤射出的光的量最大化或强化，则可沿光纤的长度方向观察到光。这些光纤沿长度方向射出光是由于光纤内的缺陷(例如在芯层或包层)，或因为芯层/包层界面含有缺陷。根据所需照明效果，可采用许多方式实现沿光纤长度方向看到光。

例如，EP 0 594 089公开了利用多个切入沿至少部分长度具有全内反射的光纤外表面的凹口创造额外的反射表面。入射到这些反射表面中的每一个的光被反射出光纤，从而形成发光点。通常，反射表面的横截面积小于切有形成此表面的凹口的光纤的横截面积。合适的凹口包括V形凹口和底切凹口，以及具有四分之一圆柱形状的凹口。凹口可切入光纤的表面以垂直于沿光纤长度方向在中心延伸的轴，或与此轴成倾斜角。可提供单排凹口，或如WO98/33008中讨论的，两排凹口可以交搭，形成相邻凹口相互错开的图案。每个凹口产生与凹口本身的尺寸和位置相对应的照明。

一种替代方法为使用沿长度方向传播的光的一部分可见的光纤，并且将此光纤与(例如)漫反射表面组合，如WO99/22174中所公开。合适的漫反射表面包括片状材料(例如有微空隙或微孔的片状材料)，可将其围着光纤的部分周长沿至少此光纤的可见长度部分卷绕。使用漫反射表面创造出柔和的照明效果，沿着与片状材料相接触的光纤的长度具有相对均匀的照明。

除了采用通常具有圆形横截面的光纤之外，如US2005/0151119所述，包括具有微结构化表面的光学膜的光学元件也可用于创造出弥漫性的柔和照明效果。或者，包括沿其表面具有多个凹槽或凹口的光学膜的元件可用于提供与具有凹口的光纤类似的照明效果。

由于可由单个光源照明的光学元件相对较短，期望找到一种方法将单个的元件连接在一起，并且为每个单个的元件提供光源，以使总体照明系统的外观为一体的连续光。这可通过提供既能使光射入又可将单个光学元件连接在一起的连接器来完成。

具有此功能的一种连接器公开于US 6,107,916。提供了光偏转元件以从远程光源将光射入光释放元件。光沿着光偏转元件的主体传播直至其到达光偏转元件末端的凹口，该凹口具有两个成角度的表面，这两个表面各自将光沿着光释放元件导向。然而，此设计没有为光源和单个波导管的接合提供紧凑的壳体。

一种可供选择的连接器公开于US 6,510,267。每个波导管连接器具有通过例如螺钉或螺栓接合在一起的顶部和底部。这些部分在螺纹接合在一起时形成沟槽，两个波导管各自的一个末端位于此沟槽中，从而使波导管接合在一起。为了照明波导管，波导管连接器可具有光源(例如灯泡)可插入其中的切割区域。然而，灯泡本质上是与波导管连接器分离的，因此也没有为光源和波导管接合形成完整紧凑的壳体。

为连接光学元件(例如波导管)并且提供照明而使用体积有些大的连接器的困难在于照明设计的范围，其中可使用的光学元件受到一些限制。紧凑的连接器设计可使采用此连接器的照明系统在应用中灵活得多。此外，电气连接相对于连接器的位置是由灯座的位置以及灯泡能够以合适的角度插入连接器的要求所确定的。这样会减少设计者在接合和照明光学元件方面的灵活度。

发明内容

本发明的目的在于，通过提供适用于包括至少一个光学元件的照明系统的连接器来解决这些问题，该连接器包括：壳体，尺寸设计为使其内部保持至少一个光学元件的至少一个端部，外部基本上与光学元件的端部形状一致，从而在它们之间形成接合；光源，其包含在壳体内并且设置为照射至少一个光学元件的端部；以及电连接装置，其适于将光源连接到外部电源，此电连接装置能够相对于壳体移动。

这种连接器提供光学元件末端之间的薄型接合，并且允许在设置壳体和电连接装置方面的灵活度，从而使可完成的照明设计具有更高的灵活性。光源可设置在光学元件的末端之间，使得照明设计的总体外观不被连接器或光源中断，并且在照明时观察者可观察到连续的光线。