[發明專利]連接器

有效

• 申請號: 201080041698.1
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102498339A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 約爾格·羅伯托·普爾富爾斯特;諾伯特·舒曼;托馬斯·凱勒;維爾納·施瓦茨;大衛·M·魯德克;埃里克·施穆克
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: F21V8/00
• 分類號: F21V8/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;關兆輝

技術領域

本發明涉及適用于照明系統的連接器，具體地講，適用于包括光學元件(例如光纖)的照明系統。

背景技術

光學元件(例如光纖和光學膜)可用于各種功能性及裝飾性照明應用。用于突出物體或區域以增加顯著度的照明可認為具有功能性質，而僅僅用于美學原因的照明則可認為具有裝飾性質。

光纖和光學膜的照明通常由至少一個光源(例如發光二極管(LED))提供。光纖通常包括芯層和包層，在芯層和包層的邊界或界面會發生全內反射。從光源射出的光借助這種全內反射沿光纖的長度方向傳播，因此可從光纖的裸露端觀察到。或者，如果提供裝置，改變內反射角使其小于臨界角，使得光橫向射至光纖，或使從沿光纖長度方向傳播的光已部分可見的光纖射出的光的量最大化或強化，則可沿光纖的長度方向觀察到光。這些光纖沿長度方向射出光是由于光纖內的缺陷(例如在芯層或包層)，或因為芯層/包層界面含有缺陷。根據所需照明效果，可采用許多方式實現沿光纖長度方向看到光。

例如，EP?0?594?089公開了利用多個切入沿至少部分長度具有全內反射的光纖外表面的凹口創造額外的反射表面。入射到這些反射表面中的每一個的光被反射出光纖，從而形成發光點。通常，反射表面的橫截面積小于切有形成此表面的凹口的光纖的橫截面積。合適的凹口包括V形凹口和底切凹口，以及具有四分之一圓柱形狀的凹口。凹口可切入光纖的表面以垂直于沿光纖長度方向在中心延伸的軸，或與此軸成傾斜角。可提供單排凹口，或如WO98/33008中討論的，兩排凹口可以交搭，形成相鄰凹口相互錯開的圖案。每個凹口產生與凹口本身的尺寸和位置相對應的照明。

一種替代方法為使用沿長度方向傳播的光的一部分可見的光纖，并且將此光纖與(例如)漫反射表面組合，如WO99/22174中所公開。合適的漫反射表面包括片狀材料(例如有微空隙或微孔的片狀材料)，可將其圍著光纖的部分周長沿至少此光纖的可見長度部分卷繞。使用漫反射表面創造出柔和的照明效果，沿著與片狀材料相接觸的光纖的長度具有相對均勻的照明。

除了采用通常具有圓形橫截面的光纖之外，如US2005/0151119所述，包括具有微結構化表面的光學膜的光學元件也可用于創造出彌漫性的柔和照明效果。或者，包括沿其表面具有多個凹槽或凹口的光學膜的元件可用于提供與具有凹口的光纖類似的照明效果。

由于可由單個光源照明的光學元件相對較短，期望找到一種方法將單個的元件連接在一起，并且為每個單個的元件提供光源，以使總體照明系統的外觀為一體的連續光。這可通過提供既能使光射入又可將單個光學元件連接在一起的連接器來完成。

具有此功能的一種連接器公開于US?6,107,916。提供了光偏轉元件以從遠程光源將光射入光釋放元件。光沿著光偏轉元件的主體傳播直至其到達光偏轉元件末端的凹口，該凹口具有兩個成角度的表面，這兩個表面各自將光沿著光釋放元件導向。然而，此設計沒有為光源和單個波導管的接合提供緊湊的殼體。

一種可供選擇的連接器公開于US?6,510,267。每個波導管連接器具有通過例如螺釘或螺栓接合在一起的頂部和底部。這些部分在螺紋接合在一起時形成溝槽，兩個波導管各自的一個末端位于此溝槽中，從而使波導管接合在一起。為了照明波導管，波導管連接器可具有光源(例如燈泡)可插入其中的切割區域。然而，燈泡本質上是與波導管連接器分離的，因此也沒有為光源和波導管接合形成完整緊湊的殼體。

為連接光學元件(例如波導管)并且提供照明而使用體積有些大的連接器的困難在于照明設計的范圍，其中可使用的光學元件受到一些限制。緊湊的連接器設計可使采用此連接器的照明系統在應用中靈活得多。此外，電氣連接相對于連接器的位置是由燈座的位置以及燈泡能夠以合適的角度插入連接器的要求所確定的。這樣會減少設計者在接合和照明光學元件方面的靈活度。

發明內容

本發明的目的在于，通過提供適用于包括至少一個光學元件的照明系統的連接器來解決這些問題，該連接器包括：殼體，尺寸設計為使其內部保持至少一個光學元件的至少一個端部，外部基本上與光學元件的端部形狀一致，從而在它們之間形成接合；光源，其包含在殼體內并且設置為照射至少一個光學元件的端部；以及電連接裝置，其適于將光源連接到外部電源，此電連接裝置能夠相對于殼體移動。

這種連接器提供光學元件末端之間的薄型接合，并且允許在設置殼體和電連接裝置方面的靈活度，從而使可完成的照明設計具有更高的靈活性。光源可設置在光學元件的末端之間，使得照明設計的總體外觀不被連接器或光源中斷，并且在照明時觀察者可觀察到連續的光線。