專(zhuān)利名稱(chēng)：光導(dǎo)和照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光導(dǎo)和 一種照明裝置。該光導(dǎo)和照明裝置可以形成 用于旋鈕的環(huán)形照明裝置。
背景技術(shù)：
旋鈕是常用的操作控制器和例如用于音頻裝置或汽車(chē)設(shè)備。已知用 光環(huán)作為設(shè)計(jì)特征照明旋鈕和改善在黑暗中的使用性。
US6334688B1公開(kāi)一種用于旋鈕的照明裝置。 一個(gè)管形的光導(dǎo)構(gòu)件 接收來(lái)自光源的光。在光導(dǎo)構(gòu)件底面上的一個(gè)傾斜的棱面配有反射鏡層 和將光射到管形的光導(dǎo)構(gòu)件的側(cè)壁中。光以螺旋的方式向上運(yùn)行到光導(dǎo) 構(gòu)件的頂面，在此處光被發(fā)射出去和可以被觀察者看見(jiàn)。
在整個(gè)環(huán)形頂面上實(shí)現(xiàn)均勻的照明是所希望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光導(dǎo)。光導(dǎo)包括一個(gè)空心柱體，其具有一個(gè)用于導(dǎo) 光的側(cè)壁、 一個(gè)用于發(fā)射光的頂面和一個(gè)底面。此外光導(dǎo)包括一個(gè)桿， 其在底面的水平上垂直地連接到側(cè)壁上，用于將光射入空心柱體中。底 面具有相對(duì)于空心柱體的一個(gè)角度方向和空心4主體的一個(gè)軸向方向傾 斜的棱面，用于將射入的光從一個(gè)角度方向朝著頂面偏轉(zhuǎn)和其中至少一 個(gè)棱面布置在側(cè)壁相對(duì)于桿的 一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)面上。
切割到底面中的該棱面將光的希望的部分偏轉(zhuǎn)到頂面的方向上。它 們?cè)谳S向方向上的布置和它們?cè)谳S向方向上的尺寸可以用于確定纟皮改 變方向的光的量。它們相對(duì)于頂面的傾斜度限定頂面中被改向的光照亮 的部分。
按照本發(fā)明的另 一個(gè)方面， 一種照明裝置包括上述光導(dǎo)和與桿耦聯(lián)
的光源。


本發(fā)明將基于實(shí)施例和以下的附圖進(jìn)行解釋。附圖所示
圖1是一個(gè)光導(dǎo)的透視圖，
圖2是光導(dǎo)的側(cè)視圖，
圖3是光導(dǎo)的底視圖，
圖4是光導(dǎo)頂面的照明部分的一個(gè)視圖，
圖5是光導(dǎo)底部區(qū)域的部分視圖，
圖6是從光導(dǎo)正面看的透視圖，
圖7是從光導(dǎo)底面看的透視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1至圖7中的幾個(gè)視圖中示出了光導(dǎo)的實(shí)施例。光導(dǎo)1包括兩 個(gè)部分， 一個(gè)空心柱體2和一個(gè)桿3?？招闹w2和桿3用透明材碑+例 如透明的聚合物制造。它們例如可以用模鑄工藝制造成 一體件。
空心柱體2由側(cè)壁5、頂面6和底面7形成。頂面6和底面7基本 上平行地布置和界定空心柱體2沿著其軸線(xiàn)8的延伸長(zhǎng)度。
側(cè)壁5形成為使得空心柱體2具有管狀的形狀，尤其是圓形、環(huán)形 或橢圓形形狀。側(cè)壁5的厚度可以沿著空心柱體2的圓周是恒定的。厚 度可以具有幾個(gè)毫米，例如至少1亳米，最多5毫米。
頂面6基本上是平的和對(duì)應(yīng)于空心柱體2的垂直于其軸線(xiàn)8的橫截 面。頂面6可以相對(duì)于軸線(xiàn)8傾殺+。
底面7構(gòu)造成具有多個(gè)棱面10, 11, 12。 一菱面10, 11, 12定向成 使得棱面10, 11, 12上的法線(xiàn)與側(cè)壁5在棱面10區(qū)域中相切?？梢跃?有至少兩個(gè)棱面10, 11, 12,例如至少四個(gè)或至少六個(gè)棱面。棱面10, 11, 12沿著空心柱體2的圓周將側(cè)壁5劃分成幾個(gè)部分。
桿3可以是長(zhǎng)形的形狀。它的沿著其較小尺寸的橫截面例如可以是 圓形、橢圓形、矩形或正方形。桿3可以是實(shí)體的或空心的。
桿3的第一端部與空心柱體3的側(cè)壁連接。桿3和空心柱體2的連 接部13靠近空心柱體2的底面7進(jìn)行布置。桿3大致垂直于側(cè)壁5。
桿3在其第一端部處可以:故開(kāi)口。開(kāi)口 15可以延伸穿過(guò)連4妾部區(qū) 域中的側(cè)壁5進(jìn)入到桿3中。開(kāi)口 15可以具有一契形形狀并且其對(duì)稱(chēng)軸 線(xiàn)8可以與空心柱體2的軸線(xiàn)8平行地定向。開(kāi)口 15的角形表面16可 以提供桿3的平的面或凸起的曲面。開(kāi)口 15的豎直延伸長(zhǎng)度，即平行于空心柱體2的軸線(xiàn)8的延伸長(zhǎng)度小于第一端部的豎直尺寸。開(kāi)口 15 的豎直延伸長(zhǎng)度可以是第一端部的豎直尺寸的一半至三分之二。開(kāi)口 15 在連接部13區(qū)域中可以與空心柱體2的底面7齊平
桿3的第二端部可以具有一個(gè)彎曲的部分18。在桿3的第二端部處 的端部棱面17由于存在彎曲的部分18可以平行于心柱體2的底面7。 另一個(gè)實(shí)施例可以不含有彎曲的部分18,因此端部棱面17平行于空心 柱體2的側(cè)壁5。
一個(gè)照明裝置可以使用桿3的端部棱面17作為入射棱面。光源20, 例如發(fā)光二極管可以將光射到入射(端部)棱面中。桿3用作射入的光 的光導(dǎo)。光被彎曲部分18反射到朝著空心柱體2的方向上。開(kāi)口 15的 角形表面16將光偏轉(zhuǎn)到空心柱體2的側(cè)壁5中。光被側(cè)壁5沿著空心 柱體2的圓周引導(dǎo)。由于桿3垂直于空心柱體2布置，因此光基本上保 持在一個(gè)平行于空心柱體2的底面7的平面中?？倘氲降酌?中的棱面 將光朝著空心柱體2的頂面6方向偏轉(zhuǎn)。棱面的傾斜度使得光在側(cè)壁5 內(nèi)以相對(duì)于空心柱體2的軸線(xiàn)8傾斜-20°至20。的角度范圍運(yùn)行。
笫一棱面10彎曲到底面7中。該部分放置在側(cè)壁5相對(duì)于連接部 13的區(qū)域遠(yuǎn)離的一側(cè)上或相反的一側(cè)上。從空心柱體2的軸線(xiàn)8上看， 第一棱面10與連接部13相距180°。在其尋皮第一棱面10偏轉(zhuǎn)之前，光 圍繞圓周運(yùn)行一半的路程。第一棱面IO可以由一個(gè)單一的傾斜面形成。 第一棱面IO相對(duì)于底面7傾斜的角度在30。至60。的范圍中，例如至少 40。，最多50°。第一棱面10的法線(xiàn)大約位于笫一棱面10區(qū)域中側(cè)壁的 一個(gè)切平面中。該對(duì)菱面可以定向成4吏其法線(xiàn)相只于于該切平面傾在+最多 l0。
第一棱面10可以限定為相對(duì)于圍繞空心柱體2的軸線(xiàn)8的一個(gè)徑 向方向傾斜和相對(duì)于空心柱體2的軸線(xiàn)8傾斜。在側(cè)壁的一點(diǎn)處的徑向 方向由其垂直于空心柱體2的軸線(xiàn)8的切線(xiàn)確定。軸向方向平行于空心 柱體2的軸線(xiàn)8。
第一棱面10可以由幾個(gè)小的面形成。這些面的定向在它們相對(duì)于 頂面6的傾斜度上可以是不同的。該傾斜度例如可以隨著該面與底面之 間的距離的增大而減小。 一個(gè)實(shí)施例具有凹入形狀的第一棱面10?？拷?底面7運(yùn)行的第一光線(xiàn)被偏轉(zhuǎn)的角度大于在一個(gè)距離底面7更遠(yuǎn)的點(diǎn)處 投射到棱面上的第二光線(xiàn)。第一棱面10的傾斜度隨著與底面7的距離
6的增大可以減小最多20°。笫一棱面IO將光引向頂面6的第一部分。該 第一部分覆蓋頂面6的四分之一至一半，例如至少三分之一。
從空心柱體2的軸線(xiàn)8上看，第二棱面11可以布置在與連接部13 的區(qū)域相距大約90°處。第二棱面11大約位于連接部13區(qū)域和第一棱 面10之間大約一半的距離上。第二棱面ll相對(duì)于底面7或頂面6在50° 至80。的范圍中傾斜，例如至少60。，最多70°。第二棱面11的法線(xiàn)大 約位于第二棱面11區(qū)域中側(cè)壁的一個(gè)切平面中。第二棱面11可以定向 成使其法線(xiàn)相對(duì)于該切平面傾斜最多1°。
第二棱面11可以稍微內(nèi)凹。第二棱面11的傾斜度隨著與底面7的 距離的增大可以減小最多10。。第二棱面IO將光引向頂面6的第二部分。 該第二部分^隻蓋頂面6的四分之一至/v分之一，例如至少六分之一。
第二棱面11可以具有比第一棱面IO較小的表面。
第二棱面ll放置在比第一棱面IO距頂面6更遠(yuǎn)的位置上。沿著頂 面7運(yùn)行的光束因此被劃分成一個(gè)下部分和一個(gè)上部分。下部分射到第 二棱面11上和被第二棱面11重新定向到頂面6方向。上部分在第二棱 面11上方通過(guò)和射到第一棱面IO上，在此處它一皮重新定向到頂面6方 向。
底面7可以在第二棱面11和第二棱面10之間的一個(gè)第一區(qū)域36 中比在桿3和第二棱面11之間的一個(gè)第二區(qū)域中更靠近頂面6。該第一 區(qū)域36可以位于第二棱面11的一個(gè)頂部緣邊的水平上，即更靠近頂面 6的緣邊的水平上。該水平也可以等于第一棱面IO的底部緣邊。
第二棱面11相對(duì)于底面7的傾斜度可以超過(guò)用于總反射的角度。 總反射的角度由透明材料的折射率和周?chē)h(huán)境空氣的折射率限定。因此 一些光可能透過(guò)第二棱面11。
可以在靠近第二棱面11的第一區(qū)域36中形成一個(gè)楔40 (圖5)。 楔40在其指向第二棱面11的一側(cè)上具有一個(gè)垂直棱面和在相反的一側(cè) 上具有一個(gè)傾^紳的備用棱面41。該備用棱面41可以,人空心柱體2的軸 線(xiàn)8上看位移了幾度的角度地靠近第二棱面11布置。備用棱面41可以 具有與笫二棱面11大致相同的尺寸和方位。備用棱面41的底部緣邊和 第一棱面10的頂部緣邊^(qū)v空心柱體2的軸線(xiàn)8上看可以以相同的角度 方向布置。備用棱面41相對(duì)于底面7的傾斜度比第二棱面11的傾斜度 要小。例如可以選擇備用棱面41的傾斜度小于總反射角度，例如對(duì)于具有大約1.4的折射率的透明材料，該傾斜度小于46。。
第三棱面50可以設(shè)置在連接部13的區(qū)域中在開(kāi)口 15上方(圖6)。第三棱面50相對(duì)于桿3傾斜10。至50。。來(lái)自桿3的光^f皮第三棱面50引向空心柱體2的頂面6。
第三棱面50可以沿著一個(gè)角度方向彎曲。第三棱面50的中央部分可以比邊緣部分距離頂面6更遠(yuǎn)。落到中央部分上的光被重新定向到一個(gè)平行于空心柱體2的軸線(xiàn)8的方向上和照射正好在桿3上方的一部分頂面6。落到邊緣部分上的光被重新定向到一個(gè)相對(duì)于空心柱體2的軸線(xiàn)8傾斜的方向上。第三棱面50將光引導(dǎo)到頂面6的一個(gè)第三部分。該第三部分覆蓋頂面6的四分之一至一半，例如至少三分之一。
頂面6可以劃分成四個(gè)部分，為了對(duì)稱(chēng)的原因是兩倍第二部分以及第一和第三部分(圖4)。這些部分主要由對(duì)應(yīng)的第二、第一或第三棱面50改向的光照明。
其它的實(shí)施例可以采用沿著圓周的一個(gè)側(cè)面的多于三個(gè)的棱面。由桿3反射的光束可以被分成多于三個(gè)的部分。這些棱面的每個(gè)將一部分改向到頂面6方向上。底面7可以由該棱面^J"準(zhǔn)。在兩個(gè)相鄰的棱面之間的區(qū)域可以處于一個(gè)恒定的水平上，即相對(duì)于頂面6具有恒定的距離。每個(gè)水平可以由棱面中一個(gè)更靠近桿3的棱面的頂部緣邊限定。
空心柱體2的內(nèi)徑取決于光導(dǎo)1的使用。 一種典型的鈕可以具有10mm至40mm范圍的外徑?？招闹w2的內(nèi)徑可以相應(yīng)地選擇，使得空心柱體2圍繞鈕裝配或裝配到設(shè)計(jì)被照明的鈕中的環(huán)形凹槽中。
權(quán)利要求
1.一種光導(dǎo)，包括一個(gè)空心柱體(2)，其具有用于導(dǎo)光的側(cè)壁(5)、一個(gè)用于發(fā)射光的頂面(6)和一個(gè)底面(7)，一個(gè)桿(3)，其在底面(7)的水平上垂直地連接到側(cè)壁(5)上，用于將光射入空心柱體(2)中，其中底面(7)具有相對(duì)于空心柱體(2)的一個(gè)角度方向和空心柱體(2)的一個(gè)軸向方向傾斜的棱面(10，11，12)，用于將射入的光從一個(gè)角度方向朝著頂面(6)偏轉(zhuǎn)和其中至少一個(gè)棱面(10，11，12)布置在側(cè)壁(5)相對(duì)于桿(3)的一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)面上。
2. 按照權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其特征在于，棱面(10, 11， 12) 中的另一個(gè)棱面布置在桿(3)和所述至少一個(gè)棱面(10, 11， 12)之 間的底面(7)的圓周上和所述至少一個(gè)棱面比所述棱面(10, 11, 12) 中的另一個(gè)棱面更靠近頂面(6)布置。
3. 按照權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其特征在于，棱面(10, 11, 12) 中的兩個(gè)棱面以緊相鄰的方式布置/人而通過(guò)這兩個(gè)棱面(10, 11， 12) 中的第一棱面?zhèn)鲗?dǎo)的光被這兩個(gè)棱面(10, 11, 12)中的笫二棱面偏轉(zhuǎn) 向頂面(6)。
4. 按照權(quán)利要求1至3中之一所述的光導(dǎo)，其特征在于，桿(3) 上在其與側(cè)壁(5)的連接部(13)區(qū)域中設(shè)有開(kāi)口 (15),以形成另 外的棱面(10, 11， 12),該棱面相對(duì)于空心柱體(2)的一個(gè)徑向方 向和空心柱體(2)的角度方向傾斜，用于將光從桿(3)偏轉(zhuǎn)到空心柱 體(2)的側(cè)壁(5)中。
5. 按照權(quán)利要求1至3中之一所述的光導(dǎo)，其特征在于，在桿(3 ) 與側(cè)壁(5)的連接部(13)區(qū)域中設(shè)有一個(gè)另外的棱面(50)并且該 另外的棱面(50)被定向成將來(lái)自桿(3)的光轉(zhuǎn)向到頂面(6的方向上。
6. 按照權(quán)利要求1至3中之一所述的光導(dǎo)，其特征在于，一個(gè)桿(3) 被設(shè)置成惟 一 的光射入裝置。
7. 按照權(quán)利要求1至3中之一所述的光導(dǎo)，其特征在于，棱面(10, 11, 12)中的至少一個(gè)棱面相對(duì)于空心柱體(2)的軸線(xiàn)(8)具有彎曲 的形狀。
8. 按照權(quán)利要求1至3中之一所述的光導(dǎo)，其特征在于，空心柱體(2)和桿(3)由相同的透明材料制成。
9 一種照明裝置，包括按照權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)和與桿(3)耦聯(lián)的光源(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及光導(dǎo)和照明裝置。光導(dǎo)包括一個(gè)空心柱體(2)，其具有用于導(dǎo)光的側(cè)壁、一個(gè)用于發(fā)射光的頂面(6)和一個(gè)底面(7)。此外光導(dǎo)包括一個(gè)桿(3)，其在底面(7)的水平上垂直地連接到側(cè)壁上，用于將光射入空心柱體(2)中。底面(7)具有相對(duì)于空心柱體(2)的一個(gè)角度方向和空心柱體(2)的一個(gè)軸向方向傾斜的棱面，用于將射入的光從一個(gè)角度方向朝著頂面(6)偏轉(zhuǎn)和其中至少一個(gè)棱面布置在側(cè)壁(5)相對(duì)于桿的一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)面上。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101666465SQ20091017281
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者陳偉諭 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司