一種側(cè)發(fā)光塑料光纖耦合結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及裝飾照明領(lǐng)域，特別是一種側(cè)發(fā)光塑料光纖禪合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 側(cè)發(fā)光塑料光纖在裝飾照明中是一項(xiàng)新興技術(shù)，用Lm)作為光源，光線進(jìn)入側(cè)發(fā)光 塑料光纖中通過全內(nèi)反射傳輸，側(cè)發(fā)光塑料光纖纖忍有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，光線在傳輸過程 中會散射出一部分光能，從而使LED點(diǎn)光源變成線光源W及面光源，相對于傳統(tǒng)的LED裝飾 照明，其可W使光電相隔離，使用更安全。但是，由于Lm)光源具有較大的發(fā)散角，而側(cè)發(fā)光 塑料光纖的數(shù)值孔徑較小，若采用專利200820203896和專利201410294632.3的方式，將會 出現(xiàn)如下問題:第一，光能量不能有效利用，大約75%左右的光能量被浪費(fèi)，第二，由于側(cè)發(fā) 光塑料光纖在傳輸過程中部分能量通過散射被損耗，導(dǎo)致側(cè)發(fā)光塑料光纖前端亮，隨著傳 輸距離的增加而變暗，側(cè)發(fā)光塑料光纖導(dǎo)光不均勻的現(xiàn)象。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一 種側(cè)發(fā)光塑料光纖禪合結(jié)構(gòu)。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種側(cè)發(fā)光塑料光纖禪合結(jié)構(gòu)，包括 一個W上的Lm)忍片、一個W上的聚光杯、一個W上的導(dǎo)光光纖單元和一根側(cè)發(fā)光塑料光 纖;一個Lm)忍片、一個聚光杯W及一個導(dǎo)光光纖單元對應(yīng)組成一個發(fā)光單元;一個W上的 發(fā)光單元對應(yīng)一根側(cè)發(fā)光塑料光纖;所述導(dǎo)光光纖單元包括導(dǎo)光光纖進(jìn)光端面和導(dǎo)光光纖 出光端面，所述側(cè)發(fā)光塑料光纖包括側(cè)發(fā)光塑料光纖進(jìn)光端面和側(cè)發(fā)光塑料光纖出光端 面;所述聚光杯包括一個小口徑和一個大口徑，所述L邸忍片出光面的光從聚光杯小口徑處 入射，被聚光后從大口徑射出進(jìn)入導(dǎo)光光纖單元進(jìn)光端面，將所有導(dǎo)光光纖單元對應(yīng)的導(dǎo) 光光纖單元的出光端面作為一個出射端，與側(cè)發(fā)光塑料光纖的進(jìn)光端面相連接;所述Lm)忍 片尺寸與聚光杯小口徑尺寸相適配，所述導(dǎo)光光纖單元進(jìn)光端面的尺寸與聚光杯大口徑相 適配，所有導(dǎo)光光纖單元的出光端面的面積總和與側(cè)發(fā)光塑料光纖進(jìn)光端面相適配。
[0005] 本實(shí)用新型中，所述Lm)忍片包括R、G、BS種顏色的Lm)忍片，或者單一紅色的LED 忍片，或者單一綠色的LH)忍片，或者單一藍(lán)色的LH)忍片。
[0006] 本實(shí)用新型中，所述聚光杯小口徑為圓形。
[0007] 本實(shí)用新型中，所述聚光杯小口徑為方形。
[000引本實(shí)用新型中，所述聚光杯為空屯、結(jié)構(gòu)，聚光杯內(nèi)表面鍛有反射膜。
[0009] 本實(shí)用新型中，所述聚光杯的側(cè)面是一復(fù)合型拋物面。
[0010] 本實(shí)用新型中，所述聚光杯為實(shí)屯、結(jié)構(gòu)。
[0011] 本實(shí)用新型中，所述側(cè)發(fā)光塑料光纖末端設(shè)有反射鏡。
[0012] 本實(shí)用新型中，一個發(fā)光單元對應(yīng)的一個導(dǎo)光光纖單元為一根導(dǎo)光光纖或者多根 導(dǎo)光光纖組成的一束導(dǎo)光光纖。
[0013] 有益效果:本實(shí)用新型在側(cè)發(fā)光塑料光纖的末端加入反射鏡或者L邸忍片、聚光杯 和光纖的組合結(jié)構(gòu)，有效增加側(cè)發(fā)光塑料光纖的發(fā)光均勻度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，具有較 好的市場潛力。
【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的具體說明，本實(shí)用新型 的上述或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚。
[0015] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016] 圖2是本實(shí)用新型提供的一種小口徑為圓形的空屯、聚光杯結(jié)構(gòu)和原理圖；
[0017] 圖3是本實(shí)用新型提供的一種小口徑為圓形的實(shí)屯、聚光杯結(jié)構(gòu)和原理圖；
[0018] 圖4是本實(shí)用新型提供的一種小口徑為方形的空屯、聚光杯結(jié)構(gòu)和原理圖；
[0019] 圖5是本實(shí)用新型提供的一種小口徑為方形的實(shí)屯、聚光杯結(jié)構(gòu)和原理圖；
[0020] 圖6是本實(shí)用新型提供的一種導(dǎo)光光纖單元的結(jié)構(gòu)和原理圖；
[0021 ]圖7是本實(shí)用新型提供的一種導(dǎo)光光纖與側(cè)發(fā)光塑料光纖的結(jié)構(gòu)和原理圖；
[0022] 圖8是帶有圓形小口徑實(shí)屯、聚光杯的側(cè)發(fā)光塑料光纖禪合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖9是帶有圓形小口徑空屯、聚光杯的側(cè)發(fā)光塑料光纖禪合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖10是帶有方形小口徑實(shí)屯、聚光杯的側(cè)發(fā)光塑料光纖禪合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖11是帶有兩組禪合裝置的側(cè)發(fā)光塑料光纖禪合結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
[0027] 實(shí)施例1:
[002引如圖1所示，本實(shí)施例包括Lm)忍片101、Lm)忍片的發(fā)光面102、聚光杯103、小口徑 104、大口徑105、導(dǎo)光光纖106、導(dǎo)光光纖進(jìn)光端面107、導(dǎo)光光纖包層108、導(dǎo)光光纖纖忍 109、導(dǎo)光光纖出光端面110、側(cè)發(fā)光塑料光纖進(jìn)光端面111、側(cè)發(fā)光塑料光纖出光端面112、 側(cè)發(fā)光塑料光纖包層113、側(cè)發(fā)光塑料光纖纖忍114、側(cè)發(fā)光塑料光纖115、聚光杯長度116、 最大接受角117、Lm)忍片101、聚光杯103和導(dǎo)光光纖106依次相連，一個W上的導(dǎo)光光纖106 包含在側(cè)發(fā)光塑料光纖115內(nèi)部，進(jìn)一步的，光線從Lm)忍片101的發(fā)光面102出光，在聚光杯 103的小口徑104處進(jìn)光，被聚光后進(jìn)入導(dǎo)光光纖進(jìn)光端面107,將所對應(yīng)的導(dǎo)光光纖出光端 面110的所有導(dǎo)光光纖106作為一個出射端，與側(cè)發(fā)光塑料光纖115上的側(cè)發(fā)光塑料光纖進(jìn) 光端面111相連接。
[0029] -個L邸忍片、一個聚光杯W及一個導(dǎo)光光纖對應(yīng)組成一個發(fā)光單元，一個發(fā)光單 元對應(yīng)的一個導(dǎo)光光纖單元為一根導(dǎo)光光纖或者多根導(dǎo)光光纖組成的一束導(dǎo)光光纖，本實(shí) 施例中導(dǎo)光光纖單元W -根導(dǎo)光光纖為例。
[0030] 本實(shí)施例中，大口徑105選擇圓形結(jié)構(gòu)。
[0031] 聚光杯最大接受角117為Θ，其大小與導(dǎo)光光纖的數(shù)值孔徑相匹配，導(dǎo)光光纖的數(shù) 值孔徑NA大小可W通過公式（1)求得：
[0032]
[0033] 公式（1)中，nl表示導(dǎo)光光纖包層的折射率，nO表示導(dǎo)光光纖纖忍的折射率。因此， 聚光杯最大接受角可W由公式(2)給出：
[0034] NA = sin 目(2)
[0035] 可W通過公式(3)和(4)得知聚光杯尺寸：
[0038] (3)式中，D為聚光杯大口徑，d表示聚光杯小口徑，其大小為忍片的外接圓。（4)式 中，L表不聚光杯長度116。
[0039] 導(dǎo)光光纖纖忍應(yīng)與聚光杯大口徑尺寸相等。因此，從L邸忍片發(fā)出的Ξ種顏色的光 用過聚光杯把數(shù)值孔徑降為與導(dǎo)光光纖數(shù)值孔徑相同后導(dǎo)入導(dǎo)光光纖進(jìn)光端面并在導(dǎo)光 光纖中導(dǎo)光。運(yùn)樣Ξ條導(dǎo)光光纖分別傳輸RGBS種顏色的光并通過緊密貼合后導(dǎo)入側(cè)發(fā)光 塑料光纖，側(cè)發(fā)光塑料光纖的數(shù)值孔徑大小如公式（1 )，是由側(cè)發(fā)光塑料光纖纖忍的折射率 與側(cè)發(fā)光塑料光纖包層所決定，其大小與導(dǎo)光光纖的數(shù)值孔徑相匹配，此時，側(cè)發(fā)光塑料光 纖將發(fā)光，其發(fā)出的色彩可根據(jù)改變3種Lm)忍片電流強(qiáng)弱而變化，達(dá)到多彩色傳輸。若不考 慮聚光杯與導(dǎo)光光纖的材料吸收所導(dǎo)致的能量損耗，那么進(jìn)入側(cè)發(fā)光塑料光纖的能量值為 L抓忍片能量的總和。在側(cè)發(fā)光塑料光纖傳輸過程中，由于側(cè)發(fā)光塑料光纖機(jī)理，光能量呈 現(xiàn)遞減狀態(tài)，因此在側(cè)發(fā)光塑料光纖中所觀察的光強(qiáng)是不均勻的，因此，可對側(cè)發(fā)光塑料光 纖兩端都加入相同結(jié)構(gòu)或者在末端加入反射鏡提高光纖導(dǎo)光均勻性。
[0040] 實(shí)施例2:
[0041 ]如圖2所示，實(shí)施例2為小口徑為圓形的空屯、聚光杯結(jié)構(gòu)，包括聚光杯201、鍛膜層 202、小口徑203、大口徑204、最大接受角206為Θ、聚光杯長度207為L。
[0042] 實(shí)施例3:
[0043] 如圖3所示，實(shí)施例3為小口徑為圓形的實(shí)屯、聚光杯結(jié)構(gòu)，包括聚光杯301、小口徑 302、大口徑303、最大接受角304為Θ、聚光杯長度305為レ本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于， 聚光杯為實(shí)屯、體結(jié)構(gòu)。
[0044] 實(shí)施例4:
[0045] 如圖4所示，實(shí)施例4為小口徑為方形的空屯、聚光杯結(jié)構(gòu)，包括聚光杯401、小口徑 402、大口徑403、最大接受角404為Θ、聚光杯長度405為L，聚光杯內(nèi)壁設(shè)有鍛膜層;本實(shí)施例 與實(shí)施例2的區(qū)別在于，聚光杯小口徑為方形。
[0046] 實(shí)施例5:
[0047] 如圖5所示，實(shí)施例5為小口徑為方形的實(shí)屯、聚光杯結(jié)構(gòu)，包括聚光杯501、小口徑 502、大口徑503、最大接受角504為Θ、聚光杯長度505為レ本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于， 聚光杯小口徑為方形，且聚光杯為實(shí)屯、結(jié)構(gòu)。
[004引實(shí)施例6:
[0049] 如圖6所示，實(shí)施例6中導(dǎo)光光纖包括導(dǎo)光光纖纖忍602和導(dǎo)光光纖包層601。
[(K)加]實(shí)施例7:
[0051] 如圖7所示，實(shí)施例7中，側(cè)發(fā)光塑料光纖內(nèi)設(shè)有Ξ根導(dǎo)光光纖，導(dǎo)光光纖包括導(dǎo)光 光纖內(nèi)忍702和導(dǎo)光光纖包層701，側(cè)發(fā)光塑料光纖包括側(cè)發(fā)光塑料光纖纖忍703和側(cè)發(fā)光 塑料光纖包層704。
[0化2] 實(shí)施例8:
[0化3] 如圖8所示，本實(shí)施例包括Ξ組Lm)忍片801，每組L邸忍片分別由R、G、B^種顏色構(gòu) 成;或者單一紅色的LH)忍片，或者單一綠色的LH)忍片，或者單一藍(lán)色的LH)忍片；
[0054] -個L邸忍片、一個聚光杯W及一個導(dǎo)光光纖對應(yīng)組成一個發(fā)光單元，一個發(fā)光單 元對應(yīng)的一個導(dǎo)光光纖單元為一根導(dǎo)光光纖或者多根導(dǎo)光光纖組成的一束導(dǎo)光光纖，本實(shí) 施例中導(dǎo)光光纖單元W -根導(dǎo)光光纖為例。
[0化5] 每個L邸忍片對應(yīng)一個聚光杯802，包括一個圓形聚光杯小口徑803，聚光杯大口徑 804，聚光杯最大接受角805為Θ W及聚光杯長度806為L，聚光杯為實(shí)屯、體結(jié)構(gòu)。
[0056] 每個聚光杯大口徑后接有一根或多根導(dǎo)光光纖807，包括導(dǎo)光光纖包層808，導(dǎo)光 光纖纖忍809，導(dǎo)光光纖進(jìn)光端面810和導(dǎo)光光纖出光端面811。
[0057] 導(dǎo)光光纖出光端面接入側(cè)發(fā)光塑料光纖812,包括側(cè)發(fā)光塑料光纖纖忍813,側(cè)發(fā) 光塑料光纖包層814,側(cè)發(fā)光塑料光纖進(jìn)光端面815W及側(cè)發(fā)光塑料光纖出光端面8