[发明专利]具有开口和围绕的通道的光导

说明书

一种光学系统包括具有相对的顶部主表面和底部主表面的光导。圆形贯通开口在光导的两个表面之间延伸。细长通道形成在表面中的一个中并且至少部分地围绕开口且与开口基本上同心。通道具有沿其长度变化的深度(d)。光提取器提取将原本在光导内并沿光导传播的光。光导的特征部可以变化以出于各种目的优化光导的性能。

本申请为专利申请案(国际申请日2019年2月14日，申请号201880050825.0，发明名称为“具有开口和围绕的通道的光导”)的分案申请。

技术领域

本公开整体涉及光导。

背景技术

光导可以用于为各种应用提供照明。例如，光导已被用于显示器背光、一般照明和汽车尾灯。多个光源可沿光导的端部分布以将光提供到光导中，并且光导可包括用于从光导提取光的光提取特征部。

多个发光二极管(LED)通常沿着区域光导的一个端部或两个端部布置以用于光注入。LED的数量及其间距通常由给定应用所需的光的总量和空间均匀度来确定。LED通常直接安装在光导附近，并且光经由对接耦合输入到光导中。此类系统的组装可以是复杂的，尤其是在使用柔性光导时，并且由于所需LED的数量，成本可较高。

发明内容

本发明包括具有光导的一种光学系统。光导包括相对的顶部主表面和底部主表面。圆形贯通开口从顶部主表面延伸到底部主表面。细长的第一通道形成在两个主表面中的一个中并且至少部分地围绕开口且与开口基本上同心。第一通道具有沿通道的长度变化的深度(d)。多个光提取器提取否则将在光导内并沿光导传播的光。

细长的第一通道可以是闭环通道或开环通道。第一通道可包括相对的第一通道端部和第二通道端部，所述通道端部中的至少一个为开口的。两个通道端部中的至少一个可以为封闭的。另选地，两个通道端部均可以为开口的或封闭的。第一通道在通道端部之间延伸。

上述圆形贯通开口可以为基本上圆的。在一个实施方案中，在开口和第一通道之间不设置多个光提取器中的光提取器。

光学系统还可包括光纤，该光纤用于将光注入光导的在贯通开口和第一通道之间的区域中，其中光纤的第一端部设置在光导的靠近第一通道的第一端部的边缘处。光学系统还可包括光源，该光源用于将光注入到光纤中并且设置为靠近与光纤的第一端部相对的光纤的第二端部。

光学系统还可包括形成在开口和第一通道之间的光导的主表面中的第二通道，以用于接收光纤的至少端部。光纤可在相对的第一光纤端部和第二光纤端部之间延伸，其中第一光纤端部设置在第二通道中。光源可设置为靠近第二光纤端部。

光导可以为基本上平坦的，或者其可以在至少一个方向(y)上弯曲。光导可沿光导的长度具有圆形、圆的、椭圆形、蘑菇形、多边形、矩形或正方形的截面轮廓。

光提取器中的至少一些可形成包括字母、文本、徽标、字母数字、符号、图片和图像中的一个或多个的图案。光提取器中的至少一些为形成在光导的外表面上的突起。另外，光提取器中的至少一些可以为形成在光导的外表面上的凹口。

第一通道可形成在顶部主表面中并且朝底部主表面延伸。在沿第一通道的长度的至少一个位置处，通道可到达底部主表面。另选地，第一通道可形成在底部主表面中并且朝顶部主表面延伸。顶部主表面可以为在光导内并且沿光导传播的光线的发射表面。光线由至少一个光提取器提取并且从发射表面离开光导。

第一通道可具有面向开口的第一例表面和背离开口的相对的第二侧表面，侧表面中的至少一个与光导的法线成小于约20度或30度的角度。侧表面中的至少一个可以为基本上平面状的或弯曲的。

通道可以为基本上圆的。光导可具有折射率n1，并且第一通道可以至少部分地填充有填充材料，该填充材料具有小于n1的折射率n2。

第一通道的深度(d)可沿其长度的至少一部分线性地或非线性地变化，并且可沿通道的长度具有分段轮廓。