TWI446027B - 透明發光構件及其製法 - Google Patents
透明發光構件及其製法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI446027B TWI446027B TW097123861A TW97123861A TWI446027B TW I446027 B TWI446027 B TW I446027B TW 097123861 A TW097123861 A TW 097123861A TW 97123861 A TW97123861 A TW 97123861A TW I446027 B TWI446027 B TW I446027B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- groove
- light guide
- laser
- grooves
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Description
本發明相關於在一或多面有特殊形狀的凹槽或溝槽之透明發光構件,而從此類構件和它們的製造方法而產生選定的光輸出分佈。
眾所熟知的,發光透明構件包含例如:桿子、鑲板、薄膜、薄片和薄板,其可以藉由在構件刻上某種樣式凹槽而製作成發光構件或照明器。然而,此類凹槽典型是比較尖銳的溝槽,尖銳的溝槽不能良好地散射光。又,在安裝時或置放在繃緊狀態下時,尖銳的溝槽狀使發光構件更容易破損。發光構件可以背光及/或前光的透明或半透明元件來加以使用,舉例來說,LCD、調節控制器、測量工具、圖片、出售廣告的用途、裝飾元件…等。又,在光學掃描、陣列元件和類似者中,此類發光構件可以有特殊用途。
根據本發明的一個概念,在一或多個表面中,發光構件有球形的淺凹槽或淺溝槽,以散射從構件中發出的光。
根據本發明的另一個概念,球形的淺凹槽或淺溝槽減少了在安裝時或置放在繃緊狀態下時發光構件的破損風險。
根據本發明的另一個概念,凹槽或溝槽大致上為U形或C形。
根據本發明的另一個概念,有著球形的淺凹槽或淺溝
槽的發光構件是比較便宜且容易製造的。
根據本發明的另一個概念,有著球形的淺凹槽或淺溝槽的發光構件提供任何需求量的構件之適中小體積的製造性,其在凹槽或溝槽的面上,為平滑或球形。
根據本發明的仍舊另一個概念,發光構件可以有特殊拱形的形狀以使用在特殊發光應用上。
根據本發明的仍舊另一個概念,發光構件可包含一或多個平坦光纖,其光纖有淺U形或淺C形的凹槽或溝槽樣式,沿著至少一部分的光纖長度以使引導光從光纖中射出。
根據本發明的另一個概念,雷射可以使用在發光構件的至少一邊而切割U形或C形的凹槽或溝槽樣式。
根據本發明的另一個概念,雷射可耦接至X-Y平台,在平台上發光構件被支撐,以切割出在發光構件中規定的凹槽或溝槽樣式。
根據本發明的另一個概念,雷射可以是間歇性脈衝且雷射及發光構件在脈衝之間可以相對另一者在X及/或Y方向移動,以在發光構件中切割出許多分隔的單獨之凹槽或溝槽。
根據本發明的另一個概念,雷射可以被控制以改變凹槽或溝槽樣式的深度、寬度、空間、相對位置、半徑及/或表面拋光,以藉由凹槽或溝槽而控制從發光構件取得的光量。
根據本發明的另一個概念,在雷射連續脈衝的期間,
雷射可以相對於發光構件以實質上固定的速度移動,用以切割比較一致的發光構件的凹槽或溝槽之唯一深度。
根據本發明的另一個概念,在雷射連續脈衝的期間,雷射可以相對於發光構件以實質上易變的速度移動,用以切割比較一致的發光構件的凹槽或溝槽之長的易變深度。
根據本發明的另一個概念,當雷射是間歇地脈衝時,雷射可以相對於發光構件實質上固定的速度移動,用以切割許多有著在發光構件中實質上相同深度的凹槽。
根據本發明的另一個概念,在雷射脈衝時,雷射可以散焦,以提供有著球形或球形頂的拋光表面之凹槽或溝槽。
根據本發明的另一個概念,在雷射脈衝時,雷射光束的半徑可以加以改變,以沿著凹槽或溝槽的長度改變它們的寬度,而造成自發光構件中更多或是更少的發射光被取得。
根據本發明的另一個概念,在雷射脈衝時,雷射功率程度可以改變,以改變凹槽或溝槽的寬度和深度。
經由下列描述的過程,本發明的這些和其他概念將會變得明顯。
為了實現上述或相關的目的,所以本發明包含在下文充分解釋的圖示,並在申請專利範圍中詳盡的指出,以下的敘述和附加的圖示提出詳細的本發明之特定說明性實施例(這些被指出者),然而僅是本發明的重點可以被使用的數個各式各樣之方法。
現在,談論圖示的細節,由圖1開始,圖1顯示本發明的一個有著凹槽或溝槽3樣式的細長桿狀2之透明發光組件1,凹槽或溝槽3在構件的表面4中,如所熟知的技術,其造成光經過構件傳送並藉由內部反射用以反射或折射而離開構件。然而,本發明的凹槽或溝槽3,並非像常見的常例是比較尖銳的溝槽,而是球形的淺凹槽或淺溝槽,其每一個皆具有一般性的U或C的橫截面形狀,如圖2圖示地顯示。這些一般性的球形U形或C形的凹槽或溝槽3(此後,共同稱為U形凹槽或溝槽)可有不大於幾千分之一英吋之半徑的最小深度和寬度,並由發光構件的長度或厚度來決定,且它們有著比起尖銳的溝槽能更良好地散射光的優點,並在安裝時或置放在繃緊狀態下時,會減少構件的破損風險。又,凹槽或溝槽的表面會如所期望是平滑的或具有特定結構的或球形的,以經由凹槽或溝槽而取得更少或更多光。
此類發光構件可以用任何適合的透明、清楚或有色的(包含發出火光或螢光)材料,而被鑄造或澆鑄或機器製造或切割,此類材料包含:玻璃、塑膠(舉例來說,壓克力聚碳酸酯、聚苯乙烯或氨基鉀酸酯或此類者)。凹槽或溝槽3可以被塗抹或覆蓋反射染料。又,當發光構件藉由一或多個白光源發光時,為了裝飾或是能見度的目的,不同的凹槽可以被塗上不同的染料。
使用任何適合的光源5,此類發光構件可從一或兩端
的末端邊界發出光。圖1的桿狀發光構件2顯示從狹角發光二極體(LED)6的一個末端發光,此發光二極體嵌入至狹縫、洞、開孔7,其狹縫、洞、開孔7為機器製造、鑄造、澆鑄或其他方法形成在發光構件之中。光源5可以放置在開孔7中,舉例來說,使用適合的嵌入、置放或黏合材料8而藉由緊度配合、藉由嵌入、置放或黏合光源在適當的地方。黏合也可以藉由使用不併入其他材料之各種方法來完成,舉例來說,熱黏合、熱熔、超音波、塑性銲接或類似者。其他黏合的方法包含在光源周圍置入鑄模或是鑄造物。
光源5也可利用例如幾滴膠黏劑、或是在光源5和發光構件1的邊緣四周熱縮一可熱縮管10,而被置放在鄰近發光構件的附近,如圖4a示意性的顯示。又,遙控光源5可藉由聚焦光源在適當地連接至光學構件的光導12之輸入面11上,而光耦合至發光構件邊緣,如圖4b示意性的顯示。
如果LED當成光源來使用,合適的開孔7可以鑄造或澆鑄在一或多個發光構件的邊緣用以接收LED,如圖1示意性的顯示。
將LED當成光源來使用有著以下優點:LED產生非常小的熱、消耗小量的電力、有相對長的壽命、並相對的便宜、不因震動而損壞及不產生EMI。然而,其他的光源也可被使用,舉例來說包含:弧光燈、白熱燈泡、透鏡末端燈、線光、鹵素燈、霓虹燈、螢光燈、發送自遙控源的光
纖光學光管、雷射或雷射二極體、或任何其他適合的光源。
凹槽3的密度及/或深度或尺寸會延著發光構件1的表面而改變,以從構件得到選定的光輸出分布。舉例來說,比起在更遠離光源的區域,行經發光構件的總光量通常將會在較靠近光源的地方較大。凹槽或溝槽3的樣式可用來調整光在光學構件內的變化,舉例來說,藉由將凹槽3靠近在一起,可當來自光源的距離增加時,而提供更一致的發光構件之光輸出分佈。又,取決於發光構件的長度與剖面厚度,隨著光源的距離增加,可使凹槽3進一步地變深及/或變廣,以提供更一致性的構件光輸出。
當發光構件僅由一末端發光,如圖1所示,將凹槽3靠近在一起,及/或當來自發光末端邊緣的距離增加時使凹槽3進一步地變深及/或變廣,將會造成更一致性的發光構件光輸出分佈。再者,隨著光源的距離增加,可使凹槽表面可更進一步變得更加具有特定結構的或是粗糙不平的以提供更一致性的構件光輸出分佈。
反射膜或塗層15可提供在發光構件的不發光末端邊緣(假設僅從一末端邊緣發光,如圖1所示),因為塗覆反射膜至此類不發光末端邊緣或以白色或銀色的反射塗料覆蓋在此類不發光末端邊緣,來減小來自此類不發光末端邊緣的光損失。
發光構件1也可從兩端末端發光以增加光輸出,如圖3所示意性的顯示。在此情況下,當從兩端之發光末端邊緣對於中間處的距離增加時,凹槽與溝槽3可放置的越來
越靠近,在中間處,凹槽的能量集中將會變大,以提供來自發光構件更一致性的光輸出分佈。
圖5顯示有著圓柱形剖面形狀16之本發明的桿狀發光構件。然而,發光構件1可有其它的剖面形狀及針對改變發光的輸出射線角度分布而與特定應用上相配。舉例來說,改變發光構件1的剖面形狀,從如圖5顯示的圓柱形剖面16變成如圖6所顯示的橢圓形剖面17,其橢圓剖面將可縮小光所產生的視角,反之,改變剖面形狀變成如圖7所顯示的半圓柱形剖面18,將會張大視角。
如果需要無角度光輸出,則可使用圖8顯示的長方形剖面形狀19或是圖9顯示的三角形剖面形狀20。又,來自光學構件1有著長方形剖面形狀19的光輸出分佈可以使凹槽四個面4、21、22、23中的三個面(而非只有一個面4)變得更亮,如圖10所顯示。
圖11和圖12顯示各種延著桿狀發光構件1的凹槽樣式,其中,最接近光末端25的凹槽3可使其相對於發光構件平行,以產生百分比相對小的傳送光而發光,而凹槽3更進一步從發光末端移除,產生越來越多垂直發光構件的軸,隨著來自發光末端的距離增加時,產生較大百分比的傳送光而發光,以從發光構件產生較一致性的光輸出分佈。
圖13和圖14顯示延著桿狀發光構件1長度延伸的其它凹槽3樣式,其發光構件兩末端皆發光。在此實施例中,凹槽3沿著弧形物26而被配置,當從一適當角度觀看時,
接近鄰近中間的構件頂部表面之凹槽產生較亮的光。
圖15和圖16顯示本發明其它的桿狀發光構件1,其中,淺凹槽或淺溝槽3沿著構件的長度延伸,以造成光從此處射出。溝槽3可以塗上一適合的反射材料15(舉例來說,反射塗料或膠帶,如圖16示意性的顯示),以增加其本身在反射光的效率。
假設圖15和圖16的發光構件1僅從一個末端發光,如圖15所示意性的顯示,當來自發光末端距離增加時,發光構件凹槽3的深度會(如果需要)逐漸地增加,以產生更一致性發光輸出分佈。又,發光構件1不發光末端的邊緣會塗上一適合的反射材料15,舉例來說,反射塗料或是膠帶。
假設圖15和圖16的發光構件1從兩者末端發光,發光構件凹槽3會(如果需要)在末端變得較淺且從末端朝向中間逐漸地變深,以從構件產生更一致性發光輸出分佈。再者,雖然圖15和圖16所示的桿狀發光構件1有一般性的圓柱形剖面,但發光構件可以有其它的剖面形狀,舉例來說包括:半圓柱形、橢球形、正方形、三角形形狀,如同先前所討論,以得到所希之光輸出分佈而適合於一特定的應用。
發光構件也可包含一或多個光纖以增加效率,使其光保持較久和允許光貢獻/發光在所希之處。再者,除了使用球形光纖,光纖可以變得平坦。使用平坦光纖有其優勢,可以藉由已知的毀損或編織技術而被分裂成更多光纖的表
面區域,以增加所指定的發光平面區域的亮度。
使用平坦光纖而非使用球形光纖的另外一個優勢是:平坦光纖末端不需要藉由連接器配件而綑綁或是牢固在一起,以提供一在光纖末端和光源之間的表面,就如同球形光纖所做的一樣。平坦光纖可以製造成不同的厚度和寬度,以使其更容易及更有效率去耦合一或多個光源,包括特定表面黏著式光源,舉例來說,表面黏著式發光二極體至平坦光纖末端。表面黏著式發光二極體的平面通常是三角形剖面,藉由製造實質上相同於光源的厚度和相同於光源或大於光源的寬度之平坦光纖,使將其光耦合至光纖末端變得相對的容易。假設平坦光纖所擁有的寬度實質上大於光源的寬度,複合光源可以光耦合至每一個光纖末端,以提供增加的亮度。又,因為平坦光纖末端不需要藉由連接器配件綑綁在一起,以提供一在光纖末端和光源之間的表面,對於接收和儲存綑綁的球形光纖末端的空間需求被排除了。
仍舊另一個在使用平坦光纖(而非球形光纖)製作發光構件之優勢是:數量較少之較寬的平坦光纖可能用來製造相等的光輸出。平坦光纖發光器可以根據發光器的光輸出需求而包含一或多個平坦光纖。單一平坦光纖的獨特品質是:它可以如所期望的而被切割成曲形、球形或是角度結構。
複合的平坦光纖被使用處,平坦光纖可以約束在一起或是分開架置,且如果想要,可以在一顯示器的光異區域
其間擁有間隔以,舉例來說包括:液晶顯示器、圖示顯示器或不同列的鍵盤之鍵,或是如所揭示,舉例來說,美國專利申請第10/900,000號,整篇揭示作為參考資料而併入於此。
圖17顯示可為任何所欲長度的一個此類平坦光纖28,其具有相對的平坦側面29和30及相對的側邊31和32,還有末端33和34。平坦光纖28有光傳送纖蕊部份35,其利用適合的光學透明材料而製造,舉例來說,玻璃或是塑膠,材料有所希的光特性和彈性。圍繞在纖蕊部分35的外鞘或包層36有不同於纖蕊材料的反射率,因此,實質地全內部反射會在纖蕊-包層表面,如已熟知的技術。
尺寸,包含平坦光纖的厚度、寬度和長度,以及許多平坦光纖根據本發明用來製造特定發光構件,其可以根據特定的應用而改變,如同其尺寸、形式和光源的數量可加以使用以提供光至平坦光纖的一或兩末端。舉例來說,用來製造特定的發光構件之平坦光纖,可以有在0.10英吋到0.035英吋之間的厚度,或甚至在0.004英吋到0.010英吋之間,和在0.70英吋到3英吋之間的寬度,其中厚度對寬度的比例小於0.5。又,平坦光纖典型地會有一大於5英吋的長度,其中厚度對長度的比例小於0.007。然而,對特定應用來說(例如手機),平坦光纖會有一較小的長度,舉例來說,會在1到3英吋之間。又,平坦光纖可以製造成具有充分的彈性以使用在激發電閘。
圖18與圖19顯示發光構件40和41每一者均包含不
同寬度、長度及/或厚度的單一平坦光纖28,然而,圖20顯示發光構件42包含不同寬度、長度及/或厚度的複數個發光構件28。在圖18和圖20中,平坦光纖28顯示有著實質上相當於適合表面黏著式光源45之厚度與寬度之厚度與寬度,例如:表面黏著式發光二極體(LED)以直接耦合光源至光纖末端。圖19中顯示的平坦光纖28的厚度也實質上相當於表面黏著式光源45的厚度,但其寬度卻實質上大於表面黏著式光源的寬度,以允許複數個此類光源直接耦合至光纖每一者的末端,如所期望。
舉例來說,表面黏著式發光二極體45可以有長方形的剖面形狀,其厚度約為0.030英吋且寬度約為0.200英吋,及平坦光纖28可以有實質上與發光二極體相同的厚度且也有實質上與發光二極體相同的寬度,而光耦合一個發光二極體至每一個光纖的末端,如圖18和圖20所示,或是實質上較大的寬度,用以耦合一個或多個光源至每一個平坦光纖的末端,如圖19所示。如同在此所使用,術語「發光二極體」或「LED」指示且包含一標準表面黏著式發光二極體及表面黏著式聚合物發光二極體(PLED)或是表面黏著式有機發光二極體(OLED)。
一個或多個光源45可以藉由機械晶片或其它類型的緊固物46,而連接至一個或多個平坦光纖28的末端,如圖20所示。替代性的光源可以簡易的被放置並支撐鄰近之平坦光纖的末端。
為了實施光進入一個或多個任意的本發明發光構件之
一個或兩個的末端,以從其一個或多個側邊發光,球形淺U形凹槽或溝槽類似於那些顯示於圖2與圖16中者,其可藉由先前所述的方法,而沿著它們的長度提供一個或多個區域。
替代地,雷射可以使用來切割在發光構件的一個或多個側邊之一般U形的凹槽或溝槽樣式。圖21示意地顯示雷射47的光束46可以在發光構件(舉例來說,光導)48的一個側邊而使用來切割不同的此類U形的凹槽或溝槽3樣式。
雷射47包含一鏡型雷射頭49,其切割在光導內的凹槽或溝槽成為指定的樣式,且可以耦合至X-Y平台50,在切割操作的期間,其中光導被支撐。
雷射47可包含一或多個下列控制因子,以在光導中切割規定的凹槽或溝槽樣式:各種焦距、各種功率程度、各種光束直徑、各種脈衝持續期間、各種相關於光導中傳送光的方向之雷射脈衝的方向、及各種切割雷射頭或雷射平台之速度。舉例來說,一個或多個控制因子可以改變已決定的方式,而改變切割、尺寸、拋光和/或凹槽或溝槽3在光導中的位置。又,雷射47可以被控制以改變凹槽或溝槽樣式的深度、寬度、空間、相對位置、直徑及/或表面拋光,以藉由凹槽或溝槽而控制從光導47取得的光量。再者,雷射47可被控制,使最接近發光末端的凹槽或溝槽樣式製造成與發光構件相對平行,以產生百分比相對小的之的傳送光被發射,且凹槽或溝槽更進一步從發光末端移
除,使其可以運作在傳送光方向的角度上,且最後當發光末端距離增加時(如圖11所示),垂直於傳送光方向,以產生更大百分比之傳送光被發射,而產生來自發光構件更一致性的光輸出分布。
雷射也可以是間歇性脈衝且雷射和光導在脈衝之間可以相對另一者在X及/或Y方向移動,以在發光構件中切割出複數個分隔的凹槽或溝槽3,如圖21所示。又,在雷射連續脈衝的期間,雷射可以相對於光導之實質上固定的速度移動,以切割比較一致的光導的凹槽或溝槽之單一深度;或是,在雷射連續脈衝的期間,以相對於光導之實質上易變的速度移動,以切割比較長的光導溝槽的易變深度。再者,當雷射以相對於光導之實質上固定的速度移動,雷射可以是間歇地脈衝,用以切割複數個有著在光導中實質上相同深度的凹槽或溝槽。又,脈衝可以是一致性分隔開來,使凹槽或溝槽是一致性的分隔開來,因此傳送光以固定的方法被取得,或在脈衝間的間隔被改變,改變凹槽或溝槽的間隔以產生更多或更少的傳送光從光導中而被取得。並且,在雷射脈衝時,雷射可以散焦,以提供有著球形或球形頂的拋光表面之凹槽或溝槽。此外,在雷射脈衝的期間,雷射光束的直徑/功率程度可以加以改變,以沿著凹槽或溝槽的長度改變它們的寬度及/或深度,而產生更多或是更少的傳送光從光導中被取得。
光導表面的一部份也可以塗上一層遮蓋材料55,且淺U形之凹槽或溝槽3的樣式可以在表面的無遮蓋區域56被
雷射切割,如圖21所示。再者,至少光導無遮蓋區域56的至少一些表面可以塗上一材料57以增加雷射切割的表面,如圖21更進一步所示。
其中,光導是包含了光傳導纖蕊和圍繞在纖蕊旁的包層之光纖,凹槽或溝槽可以延伸穿過包層且至少部份通道穿過纖蕊。又,不管發光構件的形狀,凹槽或溝槽可以提供多於一側的所希構件。再者,本發明的任何發光構件可以沿著它們的長度彎曲,以與特定應用相配。
雖然本發明已經顯示與描述關於特定實施例,明顯的,對於擅長此技術的人們來說,在閱讀並了解本說明書後,同等的改變和修改將發生。特別是,關於上述零件所執行的各種功能,術語(包含任何參考的「方法」)是用來描述此類零件,且傾向於符合(除非另外指出)執行所述零件的具體指示功能的任何零件(舉例來說,此為功能地相等),即使對於執行本發明在此所示的示範性實施例之功能的已揭示零件來說,並非結構上的相等。又,所有的已揭示功能可以如所希的被電腦化及自動化。此外,當本發明的特定特徵僅揭示了關於數個實施例中的一個,此類特徵可以結合一個或多個其它實施例的其它特徵,如所期望且有利之任何所指定或特定的應用。
1‧‧‧發光組件
2‧‧‧細長桿狀
3‧‧‧凹槽或溝槽
4、21、22、23‧‧‧表面
5‧‧‧光源
6‧‧‧發光二極體(LED)
7‧‧‧開孔
8‧‧‧黏合材料
10‧‧‧可熱縮管
11‧‧‧輸入面
12‧‧‧光導
15‧‧‧塗層/反射材料
16‧‧‧圓柱形剖面形狀
17‧‧‧橢圓形剖面形狀
18‧‧‧半圓柱形剖面形狀
19‧‧‧長方形剖面形狀
20‧‧‧三角形剖面形狀
25‧‧‧末端
26‧‧‧弧形物
28‧‧‧平坦光纖
29、30‧‧‧側面
31、32‧‧‧側邊
33、34‧‧‧末端
35‧‧‧纖蕊
36‧‧‧包層
40、41、42‧‧‧發光構件
45‧‧‧光源
46‧‧‧緊固物
46‧‧‧光束
47‧‧‧雷射
48‧‧‧發光構件
49‧‧‧鏡型雷射頭
50‧‧‧X-Y平台
55‧‧‧遮蓋材料
56‧‧‧無遮蓋區域
57‧‧‧材料
在附加圖式中:圖1是本發明之在構件表面有著球形的淺凹槽或淺溝槽的桿狀透明發光構件的示意側面圖,其構件可使光進入
構件而從構件被反射或折射(即被射出)。
圖2是貫穿發光構件及圖1凹槽或溝槽中一個的放大片段剖面。
圖3是本發明之桿狀透明發光構件之示意性側面正視圖,圖中顯示為從兩末段發光,而非圖1顯示的僅從一末端發光。
圖4a與圖4b是本發明發光構件的末端部分之示意性片段側面正視圖,其顯示了光學耦合光源至構件邊緣之替代的方法。
圖5至圖9是指顯示在圖1至圖3有不同的剖面形狀的類型之桿狀發光構件的示意性末端正視圖,圖5顯示圓柱形的剖面形狀,圖6顯示橢圓的剖面形狀,圖7顯示半圓柱形的剖面形狀,圖8顯示長方形的剖面形狀,和圖9顯示三角形的剖面形狀。
圖10是有著長方形剖面形狀之本發明的桿狀發光構件的示意性末端正視圖,其長方形剖面形狀類似於圖8,但圖10是三個側面有著球形的淺凹槽或淺溝槽(而非像圖8所示只有一個側面)以產生較亮的光輸出。
圖11和圖13是用以製造所希的此類構件的光輸出分布而有著不同凹槽樣式之本發明的其他桿狀發光構件的示意性側面正視圖。
圖12和圖14分別是圖11和圖13的發光構件的示意性末端正視圖,從其右末端看進。
圖15是具有縱向延著構件延伸的球形淺凹槽或淺溝槽
之本發明的其他桿狀發光構件的示意性側面正視圖。
圖16是通過圖15的發光構件和球形的凹槽之示意性橫斷剖面,其延著圖15的平面線16-16所取得。
圖17是可使用在製造本發明的發光構件/照明器的一段平坦光纖之放大示意性透視圖。
圖18顯示設置光源的表面光耦合至發光構件的平坦光纖末端之放大示意性透視圖。
圖19顯示設置光源的複數個表面光耦合至發光構件的一個平坦光纖末端之放大示意性透視圖。
圖20顯示設置光源的表面光耦合並機械附著至發光構件的複數個分隔的平坦光纖的末端之放大示意性透視圖。
圖21顯示在發光構件的一側面上,可使用來切割不同U形或C形的凹槽或溝槽樣式的雷射之放大示意性透視圖
3‧‧‧凹槽或溝槽
46‧‧‧光束
47‧‧‧雷射
48‧‧‧發光構件
49‧‧‧鏡型雷射頭
50‧‧‧X-Y平台
55‧‧‧遮蓋材料
56‧‧‧無遮蓋區域
57‧‧‧材料
Claims (23)
- 一種製造取自光導的照明器的方法,其光導具有至少一個光接收邊緣用以從光導接收光,而藉由內部反射傳送光源穿過光導,包含使用雷射以在光導的至少一個側邊上切割U形凹槽或溝槽的樣式,使至少一些傳送光從光導中被取出,其中在雷射持續脈衝的期間,以相對於光導之實質上易變的速度移動,以在光導中切割比較長的易變深度之凹槽或溝槽。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射包含鏡型雷射頭,其切割在光導內的凹槽或溝槽成為指定的樣式。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射耦接至X-Y平台,在平台上光導被支撐,以切割出在光導中規定的凹槽或溝槽樣式。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射包含一個或多個下列控制因子,以在光導中切割規定的凹槽或溝槽樣式:各種焦距、各種功率程度、各種光束直徑、各種脈衝持續期間、及各種相對於光導中傳送光的方向之雷射脈衝的方向。
- 如申請專利範圍第4項之方法,其中一個或多個控制因子已決定的方式改變,其改變切割、尺寸、拋光和/或凹槽或溝槽在光導中的位置。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射被控制以改變凹槽或溝槽樣式的深度、寬度、空間、相對位置、直徑及/或表面拋光,以藉由凹槽或溝槽而控制從光導取得的光 量。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射被控制以改變凹槽或溝槽的樣式之深度,以產生更多或更少藉由凹槽或溝槽而取得的光。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射被控制使得凹槽或溝槽的樣式變得與光導中的傳送光方向平行。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射被控制使得凹槽或溝槽的樣式變得與光導中的傳送光方向垂直。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中雷射被控制使得凹槽或溝槽的樣式變得與光導中的發射光方向有一夾角。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中在雷射脈衝時,雷射散焦,以提供有著球形或球形頂的拋光表面之凹槽或溝槽。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中在雷射脈衝的期間,雷射光束的直徑加以改變,以沿著凹槽或溝槽的長度改變凹槽或溝槽的寬度,而產生更多或是更少從光導中被取得的傳送光。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中在雷射脈衝的期間,雷射光束的功率程度加以改變,以改變凹槽或溝槽的寬度和深度。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中光導是光纖、桿子、鑲板、薄膜、薄片或是薄板。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中光導是平坦光 纖,其含有光傳導纖蕊和在纖蕊周圍的包層,該平坦光纖具有大於高度之寬度。
- 如申請專利範圍第15項之方法,其中凹槽或溝槽延伸穿過包層。
- 如申請專利範圍第15項之方法,其中凹槽或溝槽延伸穿過包層並穿過至少部分地纖蕊。
- 如申請專利範圍第15項之方法,其中凹槽或溝槽完全延伸穿過包層和纖蕊。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該光導包含至少一個具有大於高度之寬度並且有著相對的平坦側面及相對的側邊還有末端之平坦光纖,光纖具有包覆的光傳導纖蕊,其是藉由內部反射而傳導光進入光纖末端,且U形凹槽或溝槽的樣式延著至少一部分的光纖長度在該光纖的一側或兩側上被雷射切割,以產生傳導光而從光纖射出。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中光導的一些表面塗上了遮蓋材料,並且淺U形凹槽或淺溝槽的樣式在表面未遮蓋的區域被雷射切割,以產生至少一些的傳送光被反射或折射出光導。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中至少光導的一些表面塗上了材料以增加雷射切割表面,及在光導表面的淺U形淺凹槽或淺溝的樣式是使用雷射而被切割,以造成至少一些的傳送光被反射或折射出光導。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中至少一些光導具有有著包覆形式的鄰近光學元件,以幫助維持一些在光 導內的傳送光。
- 如申請專利範圍第22項之方法,其中包層是在光導的一個或多個側邊上。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/768,230 US20070248307A1 (en) | 2002-10-04 | 2007-06-26 | Transparent light emitting members and method of manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200903063A TW200903063A (en) | 2009-01-16 |
TWI446027B true TWI446027B (zh) | 2014-07-21 |
Family
ID=38619546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW097123861A TWI446027B (zh) | 2007-06-26 | 2008-06-26 | 透明發光構件及其製法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20070248307A1 (zh) |
CN (1) | CN101715563B (zh) |
TW (1) | TWI446027B (zh) |
WO (1) | WO2009002953A2 (zh) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8954134B2 (en) | 2005-09-13 | 2015-02-10 | Children's Medical Center Corporation | Light-guided transluminal catheter |
US20070073160A1 (en) | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Children's Medical Center Corporation | Light-guided transluminal catheter |
US8389883B2 (en) * | 2007-12-27 | 2013-03-05 | Byd Co., Ltd. | Key-press structure and a method for making the same |
US20100039386A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Chin-Wen Chou | Slim backlighted keyboard |
JP2010103068A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Kuroda Denki Kk | 導光板の製造方法、導光板及び光源装置 |
KR101653015B1 (ko) * | 2008-12-25 | 2016-08-31 | 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 | 광원장치용 도광체 및 그의 제조 방법 |
CN102238538A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 闲置模式下空口密钥的更新方法和系统 |
US9657907B2 (en) * | 2010-12-14 | 2017-05-23 | Bridgelux Inc. | Side light LED troffer tube |
CN102654249A (zh) * | 2011-03-03 | 2012-09-05 | 东莞万士达液晶显示器有限公司 | 水晶灯灯源 |
US8911099B2 (en) * | 2011-03-31 | 2014-12-16 | Fusion Optix, Inc. | Method of developing and manufacturing optical elements and assemblies |
US8764264B2 (en) | 2011-10-11 | 2014-07-01 | GE Lighting Solutions, LLC | Edge-lit luminaire |
TWI455783B (zh) * | 2012-01-02 | 2014-10-11 | Hortek Crystal Co Ltd | 雷射加工方法及其所形成的加工件 |
CN103227232A (zh) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | 亚树科技股份有限公司 | 糙化透明导电基板的制造方法 |
KR101304715B1 (ko) * | 2012-04-25 | 2013-09-06 | 주식회사 엘지씨엔에스 | 도광판에서의 빛 누출 방지 방법 및 그 장치와 반사재가 토출된 도광판을 가지는 디스플레이 장치 |
US9031370B2 (en) * | 2013-03-05 | 2015-05-12 | Lumenis Ltd. | Grooved optical fiber jacket |
JP6336043B2 (ja) * | 2014-03-17 | 2018-06-06 | 三菱電機株式会社 | 照明装置および画像読取装置 |
US10330845B2 (en) * | 2014-09-24 | 2019-06-25 | Rebo Lighting & Electronics, Llc | Waveguide for controlled light distribution |
DE102014220141A1 (de) * | 2014-10-06 | 2016-04-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Lichtverteiler, ein System umfassend einen Lichtverteiler und zumindest eine LED-Leuchte sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtverteilers |
FR3068485B1 (fr) * | 2017-06-30 | 2019-11-29 | Valeo Vision | Guide optique faconne au laser |
CN109237330A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-18 | 黄利军 | 一种光纤发光结构及激光打点加工方法 |
DE102020113731B4 (de) * | 2020-05-20 | 2024-02-08 | FiberBridge Photonics GmbH | Glasfaser und Glasfaserprodukt |
CN212553690U (zh) | 2020-06-12 | 2021-02-19 | 米沃奇电动工具公司 | 摆动电动工具 |
CN212653400U (zh) | 2020-06-12 | 2021-03-05 | 米沃奇电动工具公司 | 具有照明组件的摆动电动工具 |
JP2024518320A (ja) * | 2021-04-25 | 2024-05-01 | ルメニス・リミテッド | 先端保護カプセル封入を備えた医療用光ファイバ |
US12007513B2 (en) * | 2022-01-21 | 2024-06-11 | Canon Medical Systems Corporation | Method and apparatus for improved photosensor light collection in a radiation detector |
Family Cites Families (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766376A (en) * | 1972-03-02 | 1973-10-16 | Noma World Wide Inc | Artificial christmas tree illuminated by optic fiber sprays |
US3829675A (en) * | 1973-04-30 | 1974-08-13 | R Mariani | Lighting means for underwater illumination |
US3892959A (en) * | 1973-11-02 | 1975-07-01 | Gte Automatic Electric Lab Inc | Edge-lighted panel arrangement |
US4265699A (en) * | 1979-05-04 | 1981-05-05 | Rca Corporation | Etching of optical fibers |
US4422719A (en) * | 1981-05-07 | 1983-12-27 | Space-Lyte International, Inc. | Optical distribution system including light guide |
US4630895A (en) * | 1985-06-06 | 1986-12-23 | Motorola, Inc. | LCD lightguide |
DE3900467C2 (de) * | 1989-01-10 | 1995-09-07 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | Vorrichtung mit einem Spiegelkopf |
US5005108A (en) * | 1989-02-10 | 1991-04-02 | Lumitex, Inc. | Thin panel illuminator |
US5009483A (en) * | 1989-04-12 | 1991-04-23 | Rockwell Iii Marshall A | Optical waveguide display system |
US5108785A (en) * | 1989-09-15 | 1992-04-28 | Microlithics Corporation | Via formation method for multilayer interconnect board |
US5307245A (en) * | 1991-06-27 | 1994-04-26 | Poly-Optical Products, Inc. | Fiber optic backlighting panel and zig-zag process for making same |
US5226105A (en) * | 1991-06-27 | 1993-07-06 | Poly-Optical Products, Inc. | Fiber optic backlighting panel and dot process for making same |
US5312569A (en) * | 1991-10-30 | 1994-05-17 | Poly-Optical Products, Inc. | Method for marring fiber optic substrates |
US5312570A (en) * | 1992-02-21 | 1994-05-17 | Poly-Optical Products, Inc. | System and method for preparing fiber optic ribbons |
JP2601766Y2 (ja) * | 1992-08-31 | 1999-12-06 | 日本電産コパル株式会社 | 面発光装置 |
US5386347A (en) * | 1992-10-02 | 1995-01-31 | Photo Craft Co., Ltd. | Illuminating apparatus and a method of manufacturing an edge light conductor for use therein |
JP2630714B2 (ja) * | 1992-10-08 | 1997-07-16 | 茶谷産業株式会社 | 面照明装置 |
US5432876C1 (en) * | 1992-10-19 | 2002-05-21 | Minnesota Mining & Mfg | Illumination devices and optical fibres for use therein |
JPH08506189A (ja) * | 1993-01-11 | 1996-07-02 | ザ・トラスティーズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ペンシルバニア | 非線形光学的性質を有する多環式芳香族化合物 |
EP0797045B1 (en) * | 1993-02-01 | 1999-05-12 | Tosoh Corporation | Backlighting device |
EP0678904A1 (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-25 | Lsi Logic Corporation | Multicut wafer saw process |
US5575549A (en) * | 1994-08-12 | 1996-11-19 | Enplas Corporation | Surface light source device |
US5521795A (en) * | 1994-12-05 | 1996-05-28 | Burgett; Kirk | Solenoid mounting apparatus |
US5521342A (en) * | 1994-12-27 | 1996-05-28 | General Motors Corporation | Switch having combined light pipe and printed circuit board |
US5660668A (en) * | 1995-05-10 | 1997-08-26 | Inland Laserwave Inc. | Laser inlay engraving process |
JP3187280B2 (ja) * | 1995-05-23 | 2001-07-11 | シャープ株式会社 | 面照明装置 |
US6712481B2 (en) * | 1995-06-27 | 2004-03-30 | Solid State Opto Limited | Light emitting panel assemblies |
US5613751A (en) * | 1995-06-27 | 1997-03-25 | Lumitex, Inc. | Light emitting panel assemblies |
US6185356B1 (en) * | 1995-06-27 | 2001-02-06 | Lumitex, Inc. | Protective cover for a lighting device |
US5631994A (en) * | 1995-08-23 | 1997-05-20 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Structured surface light extraction overlay and illumination system |
US5629997A (en) * | 1995-11-03 | 1997-05-13 | Santa Barbara Research Center | Method and apparatus for coupling laser diode beams to optical fibers and achieving high power densities |
US5895115A (en) * | 1996-01-16 | 1999-04-20 | Lumitex, Inc. | Light emitting panel assemblies for use in automotive applications and the like |
US5961198A (en) * | 1996-02-02 | 1999-10-05 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display device and method of manufacturing backlighting light guide panel therefor |
US6014919A (en) * | 1996-09-16 | 2000-01-18 | Precision Vascular Systems, Inc. | Method and apparatus for forming cuts in catheters, guidewires, and the like |
US5845038A (en) * | 1997-01-28 | 1998-12-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Optical fiber illumination system |
US5995288A (en) * | 1997-04-22 | 1999-11-30 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Optical sheet optical sheet lamination light source device, and light-transmissive type display apparatus |
US7306559B2 (en) * | 1997-07-02 | 2007-12-11 | Lumitex, Inc. | Illuminated surgical retractor |
US6033604A (en) * | 1998-12-02 | 2000-03-07 | 3M Innovative Properties Company | Method for molding light extraction structures onto a light guide |
US6606439B2 (en) * | 1999-04-08 | 2003-08-12 | 3M Innovative Properties Company | Light-illuminating rods |
JP3774616B2 (ja) * | 2000-06-29 | 2006-05-17 | 株式会社日立製作所 | 照明装置及び導光板の製造方法 |
US6565225B2 (en) * | 2000-07-19 | 2003-05-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Bar-shaped light guide, beam lighting device using the bar-shaped light guide, and surface lighting device using the beam lighting device |
US6416390B1 (en) * | 2001-01-08 | 2002-07-09 | Poly-Optical Products, Inc. | Methods and apparatus for sandblasting fiber optic substrates |
US6623667B2 (en) * | 2001-02-28 | 2003-09-23 | 3M Innovative Properties Company | Method for continuous fabrication of structured surface light guides |
ATE323569T1 (de) * | 2001-03-22 | 2006-05-15 | Xsil Technology Ltd | Ein laserbearbeitungssystem und -verfahren |
CA2388251C (en) * | 2001-05-31 | 2007-09-11 | John Starkey | Ball mill |
US6910783B2 (en) * | 2002-10-04 | 2005-06-28 | Lumitex, Inc. | Transparent light emitting members and method of manufacture |
-
2007
- 2007-06-26 US US11/768,230 patent/US20070248307A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-06-24 WO PCT/US2008/067962 patent/WO2009002953A2/en active Application Filing
- 2008-06-24 CN CN200880021978.9A patent/CN101715563B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-06-26 TW TW097123861A patent/TWI446027B/zh active
-
2010
- 2010-07-30 US US12/846,929 patent/US20100294001A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009002953A3 (en) | 2009-02-12 |
US20100294001A1 (en) | 2010-11-25 |
US20070248307A1 (en) | 2007-10-25 |
CN101715563A (zh) | 2010-05-26 |
WO2009002953A2 (en) | 2008-12-31 |
CN101715563B (zh) | 2014-05-14 |
TW200903063A (en) | 2009-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI446027B (zh) | 透明發光構件及其製法 | |
US6910783B2 (en) | Transparent light emitting members and method of manufacture | |
US20080158905A1 (en) | optical fiber and the manufacturing method thereof | |
US7681347B1 (en) | Edge lit sign with illuminated image | |
EP0453092B1 (en) | Uniform illumination of large, thin surfaces particularly suited for automotive applications | |
US20090161369A1 (en) | Waveguide sheet and methods for manufacturing the same | |
CN107667255B (zh) | 使用光导的照明系统和照明方法 | |
US20090180296A1 (en) | Logo display | |
KR20120066658A (ko) | 발광 디바이스 | |
JP2007227065A (ja) | 面発光装置 | |
KR20160012172A (ko) | 도광체 | |
JP2007227074A (ja) | 面発光装置 | |
JP2009110783A (ja) | 指向性照明装置 | |
US10895677B2 (en) | Fiber light module for vehicle signaling light | |
WO2012111079A1 (ja) | 導光板および照明装置 | |
WO2013141020A1 (ja) | 導光板、照明装置及び照明スタンド | |
JP4615393B2 (ja) | 帯状光源用導光体の製造方法 | |
US7401964B2 (en) | Light-guiding system comprising a plate-like light-emitting element | |
JP4950821B2 (ja) | 発光装置 | |
JP2009110723A (ja) | 発光装置 | |
KR20160007802A (ko) | 측면 발광형 플라스틱 광섬유를 이용한 도로교통표지판 | |
JP5086158B2 (ja) | Led照明装置 | |
JPH08234023A (ja) | 導光板 | |
JP2004240073A (ja) | 導光板式表示装置、サイン及び道路標識 | |
JP2007227287A (ja) | 照明装置、及び、これを備える表示装置 |