[发明专利]多端口高亮度集中式照明系统

说明书

本发明涉及能够在多个输出端口产生光输出的高亮度集中式照明系统。更具体地说，本发明涉及这样一种照明系统，它以对称方式向多个输出端口提供光输出，从而在所有的这些端口光输出基本是相同的，并且该光输出允许改进与光导纤维耦合的敛集率特性。

高亮度集中式照明系统已经用于各种需要具有中心光源和多个远处位置的照明场合，中心光源经过光导纤维或光导管照亮所述多个远处位置。这种集中式照明系统的一个例子可以在美国专利第4，958，263号中找到，该专利于1990年9月18日授予Davenport等人，并转让给本发明的相同的受让人。在该专利中，提供的光源具有中心椭圆形弧光灯管，并且在上面形成了多个延伸的管形延伸部分。每个延伸的管部分通过光导纤维与车辆周围的不同位置相连，提供例如向前照明、尾灯和头灯所需的照明。已经发现这种结构的各个管形延伸部分的光输出的一致性差。此外还发现为了在所要求的位置提供必需的亮度，需要直径大约为10mm或10mm以上的光导纤维。对这么大的光导纤维来说，除了价格比较昂贵以外，为了安放在车体中操纵和转动光导纤维也是比较困难的。采用集中式光源和光导纤维以便提供车辆中的向前照明的一个例子可以在美国专利第5,278,731号中找到，该专利于1994年1月11日授予Davenport等人，并转让给本发明的相同的受让人。在该专利中，除了V形镜将从光导纤维的端部输出的光分散到反光器表面，以便通过透镜部件传输以外，一条单根的光导纤维被引入基本常规的汽车反光器组件。在这一专利的结构中，假定光导纤维的直径是10mm，产生的光束具有大约5度的垂直散布。5度的垂直散布超过4度向右、4度向下的SAE测试点，并且进一步呈现过度的前景照明。因此需要为汽车应用提供集中式光源，它将允许采用较小直径的光导纤维，并将得到散布特性适当的光束图案。

提供用于汽车的集中式光源需要进一步解决的问题是从车辆的左侧和右侧看起来光输出应是一致的。提供在车辆的左侧和右侧基本一致的可见光输出的集中式光源的一个例子可以在美国专利第5,222,793号中找到，该专利于1993年6月29日授予Davenport等人，并转让给本发明的相同的受让人。在该专利中，为了从单一的光源得到多条光束输出，采用分光式反光器结构提供两个光输出，以相互并排接触的方式在一特定长度放置光导纤维，然后将光分开分散到车辆的两侧。虽然第5,222,793号专利在从单一光源得到多条光束输出方面是有效的，但是制造分光式反光器需要精确的机加工，并且由于光导纤维相互接触，所以在接触的光导纤维之间有时会遇到漏光问题。

从单一的集中式光源提供多个光输出所遇到的再一个问题是在采用的多条光导纤维之间得到最佳的敛集率。换句话说，通过将来自单一光源的光照射到捆扎在一起的多条光导纤维的输入面，在光导纤维之间会形成空间，这将导致照射到光导纤维上的光损失。与光导纤维输入相关的表面积被照射到光导纤维上的光输出的面积来除，所得的量定义为敛集率，并且希望这一值尽可能地大。事实上，还希望光源提供一种光输出，在到达光导纤维输入面之前分成单独的光点，并以低成本的方式提供这些单独的光点，即不需要采用以严格的容限制造的复杂的反光设备。

本发明提供具有多个端口输出的集中式光源系统，其中在每个端口的每个光输出与其它端口的所有其它光输出基本相同。此外，本发明提供了这样一种多个端口光输出结构，提供多点光输出不需要昂贵的反光器结构，本发明还以这样一种方式提供了多点光输出，从而基本避免了与多条光导纤维输入面的敛集率有关的问题。

根据本发明的原理，提供了一种具有将光线分配给多个远处位置的多个输出的集中式照明系统。该照明系统包括高亮度光源，它置于以抛物面形式构成的反光部件的光聚焦点上。光源和抛物面反光器结构有效地以基本平行的光束形式向外传播光线。多个透镜部件的每一个具有接收来自光源和反光部件的光输出的第一表面，还具有与之相关的各个第二曲面。透镜部件的第二表面有效地将来自光源和反光器部件的光线聚焦成各个被聚焦的光输出。多条光导纤维接收被聚焦的光输出，并有效地将该光输出传播给远处位置。多个透镜部件沿着相对于反光部件形成的半径方向，但以与反光部件隔开的方式等距离地放置，透镜部件以这种方式有效地向光导纤维的输入面提供多个光输出点，就颜色和强度而言，多个光输出点相互之间是基本一致的。

在以下详细的描述中，将参考附图，其中：

图1是根据本发明构成的集中式照明系统的正视图。

图2是根据本发明的另一个实施例构成的第二集中式照明系统的正视图。