專利名稱：具有去耦部分的光導(dǎo)件和收集被去耦的光線的罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光導(dǎo)件，其可以是直線形的或具有彎曲輪廓。本發(fā)明還涉及照明和/或信號(hào)裝置，特別是用于車輛的照明和/或信號(hào)裝置，該裝置包括光導(dǎo)件。
背景技術(shù)：
在汽車照明和信號(hào)領(lǐng)域，越來越普遍地使用光導(dǎo)件。在實(shí)踐中，光導(dǎo)件表現(xiàn)能夠呈現(xiàn)廣泛多祥的幾何形狀并且將照明表面甚至帶到照明和/或信號(hào)裝置的難以觸及的區(qū)域的優(yōu)勢(shì)，從而促成所述裝置的風(fēng)格。在目前的應(yīng)用中，“光導(dǎo)件” 一詞用來表示透明或半透明塊，光線在所述塊內(nèi)從光導(dǎo)件的兩端之一(被稱為“輸入面”)以可控的方式傳播到至少ー個(gè)輸出面。受控制的傳播 一般由在不同面(稱為內(nèi)部反射面或引導(dǎo)屈光件)上的內(nèi)部反射執(zhí)行。在一些光導(dǎo)件中，內(nèi)部反射面可以使光朝向輸出面而不是終端面返回，以使觀察者具有如下印象所述輸出面被點(diǎn)亮，并且這個(gè)輸出面對(duì)應(yīng)于光源。根據(jù)一定的實(shí)施例，例如在專利申請(qǐng)DE19850443A1和專利申請(qǐng)EP1780463A1中所描述的，這個(gè)輸出面明顯地是內(nèi)部反射面之一。換言之，光導(dǎo)件的外表面與周圍空氣形成屈光度，一方面，所述屈光度適合用于確保光線沿著光導(dǎo)件通過全反射傳播，另一方面，所述屈光度適合用于允許這些光線的一部分離開而用于照明或信號(hào)功能。在這種情況下，在第一內(nèi)部反射面上的ー些入射光線以入射角返回到第二內(nèi)部反射面，所述入射角使得，這些光線被透射并且離開光導(dǎo)件，而不是在第二內(nèi)部反射面被反射。如在文件DE19850443A1和EP1780463A1中所描述的，這些第一內(nèi)部反射面可以通過在光導(dǎo)件的外表面的后表面上存在一系列棱鏡來獲得。包括棱鏡的這種光導(dǎo)件使得當(dāng)光導(dǎo)件在開啟狀態(tài)時(shí)，有可能獲得在輸出面上的外觀均勻的光照射。在文件DE 19850443 Al的教導(dǎo)中，從接收來自光源的光線的端部延伸到棱鏡組的光導(dǎo)件的部分具有變截面，g在偏轉(zhuǎn)在由這個(gè)部分形成的屈光件上被反射的光線，以提高由光導(dǎo)件產(chǎn)生的光的標(biāo)準(zhǔn)化。然而，在符合上述教導(dǎo)的光導(dǎo)件中可能存在一定的問題，如在本申請(qǐng)的附圖I至4中所示。圖I示出照明或信號(hào)裝置2，包括在大體彎曲的縱向方向5上延伸的光導(dǎo)件4。光源6面對(duì)形成輸入面8的光導(dǎo)件4的后端布置，輸入面8針對(duì)于期望通過光導(dǎo)件的光線。光導(dǎo)件4包括在后表面上的一系列反射琢面(facet)(或稱為反射小面)16，從而去耦光線的通過光導(dǎo)件的部分，該光線然后通過光導(dǎo)件的前表面17離開，用于在裝置的ー個(gè)主方向14上的照明或信號(hào)功能。由光源6發(fā)射的相對(duì)縱向方向5対稱的光線20和22在由光導(dǎo)件的外表面形成的屈光件上經(jīng)受全反射類型的至少ー個(gè)反射，以然后由反射琢面16去耦和參與在照明光束中。事實(shí)上，光導(dǎo)件的表面形成在具有給定的折射率(對(duì)于聚碳酸酯通常為I. 6左右)的光導(dǎo)件材料和具有不同折射率(非常接近I)的周圍空氣之間的屈光件。兩個(gè)相鄰介質(zhì)之間的折射率差導(dǎo)致存在限制的入射角，超過該限制的入射角，折射是不可能的，并且對(duì)于該限制角度存在全反射。在由空氣圍繞聚碳酸酯介質(zhì)的情況下，這個(gè)限制角度是39°左右(根據(jù)斯內(nèi)爾笛卡爾法則)。在聚甲基丙烯酸酯的情況下，折射率達(dá)到I. 5左右，并且限制角度約42°左右。該裝置還包括罩12，面對(duì)光導(dǎo)件的前表面17布置，光導(dǎo)件4的后部包括輸入面8和光源6。這個(gè)罩的目的是收集雜散光線，諸如光線18，光線18在遇到具有反射琢面16的主動(dòng)去耦區(qū)域之前被去耦。在相對(duì)輸入面最傾斜的光線之中的這些光線，以小于上述限制角度的入射角遇到屈光件，并且以折射離開光導(dǎo)件。這些光線很可能產(chǎn)生非均勻和非悅目的照明。因此，有必要使他們不可見。產(chǎn)生的圖像在圖2中示出，圖2顯示處在裝置之前的觀察者所見的裝置。光導(dǎo)件4均勻地點(diǎn)亮，可以觀察到對(duì)應(yīng)于反射琢面的邊緣的一系列的垂直線。罩12良好地掩蓋光導(dǎo)件的后部的不均勻光線和光源。由于涉及到光導(dǎo)件的固定、將光源固定在光導(dǎo)件上和/或光導(dǎo)件的脫模的技術(shù)上的原因，所以可能必需設(shè)置具有變截面的光導(dǎo)件部分，更特別地端部具有包括靠近光源的輸入面。在實(shí)踐中，在其端部處將光導(dǎo)件固定在其輸入面的側(cè)面和在這個(gè)端部處固定光源可能使設(shè)計(jì)顯著地包括在光導(dǎo)件的端部處的固定銷和肩部。這種形狀可能需要光導(dǎo)件具有間隙，適合用于允許在光導(dǎo)件的縱向方向上的脫模，也就是說，具有相對(duì)傾斜的邊緣的間隙。包括這種光導(dǎo)件的裝置在圖3中顯示，其中為了清楚說明的原因，省略具有固定裝置的 其端部的細(xì)節(jié)。在這個(gè)附圖中的用于形成裝置的眾多元件對(duì)應(yīng)于圖I的元件。采用一致的編號(hào)以指示這些不同的元件，除了被加上100之外，圖3的參考標(biāo)號(hào)與圖I的參考標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)。這同樣適用于圖4。特定數(shù)字已被用來指定在圖I中不存在的元件。裝置102包括具有大體彎曲的輪廓105的光導(dǎo)件104，并且包括具有從輸入面108延伸到反射琢面116的連續(xù)段的變截面的部分124，用于光線的逐步去耦。如同圖I的裝置，該裝置還包括罩112，罩112布置在光導(dǎo)件的從輸入面108延伸到反射琢面的后面部分之前，這個(gè)部分對(duì)應(yīng)于具有變截面的部分。由光源106發(fā)射的相對(duì)于縱向方向?qū)澐Q的光線120和122在由具有變截面部分124形成的屈光件上經(jīng)受全反射類型的至少ー個(gè)反射，以然后被反射琢面去耦并且加入在照明光束中。以稍大于光線120和122的入射角的角度在輸入面108上入射的光線118，將在屈光件的前區(qū)域上經(jīng)受第一全反射，并且然后在屈光件的后面區(qū)域上經(jīng)受第二全反射，以然后在前區(qū)域中以小于或等于限制角度的入射角再次與屈光件相遇。因此，光線將被折射并且在接近主照明方向114的方向上離開光導(dǎo)件，而沒有遇到罩112。這種不必要的去耦由光導(dǎo)件的部分124的橫截面的減少引起，其通過ー組連續(xù)反射，逐步減小光線相對(duì)于由光導(dǎo)件形成的屈光件的法線的入射角度。基于各種參數(shù)，諸如具有變截面的部分的長度以及其橫截面沿著縱向方向的變化，由光源106發(fā)出的光線的部分離開光導(dǎo)件的具有變截面的部分而沒有遇到罩112，諸如光線118。這些光線在接近罩112的邊緣處將產(chǎn)生較高光照強(qiáng)度的區(qū)域126，如在圖4所示。這個(gè)區(qū)域呈現(xiàn)強(qiáng)烈的非均勻照明光束，并且因此從光度觀點(diǎn)方面和從審美方面來看是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出適于克服至少ー個(gè)上述弊端的光導(dǎo)件以及照明和/或信號(hào)裝置。更特別地，本發(fā)明的目的是提出一種光導(dǎo)件以及照明和/或信號(hào)裝置，該裝置適合產(chǎn)生均勻照明圖像，更特別地，該裝置避免由連接到各種組件的光導(dǎo)件的缺陷和/或生產(chǎn)上的限制造成的照射強(qiáng)度過大的區(qū)域。本發(fā)明的主題是光導(dǎo)件，包括形成引導(dǎo)屈光件的外表面，該光導(dǎo)件適用于通過在引導(dǎo)屈光件上的反射來引導(dǎo)光線；顯著地在于，光導(dǎo)件包括至少ー個(gè)去耦部分(decouplingportion)，具有折射去耦屈光件被布置以使光線折射而從光導(dǎo)件將光線去耦，并且因而將光線通過折射去耦屈光件透射出光導(dǎo)件。因此，故意形成不規(guī)則的引導(dǎo)屈光件，該不規(guī)則性由去耦部分形成。該不規(guī)則的折射去耦屈光件被布置以折射光線，該光線在引導(dǎo)屈光件沒有不規(guī)則性的情況下將通過引導(dǎo)屈光件反射。因此，這些光線將從光導(dǎo)件去耦，也就是說，光線將不再在光導(dǎo)件中通過在其屈光件上連續(xù)內(nèi)部反射被傳播。這使得能夠使某些光線早早離開光導(dǎo)件，這些光線否則將大量被反射，其在屈光件的部分上的與光線應(yīng)被反射的角度對(duì)應(yīng)的入射角過大，這將已經(jīng)在光導(dǎo)件上產(chǎn)生非均勻性，例如更多的光點(diǎn)。因此，這種不規(guī)則的產(chǎn)生使得改善光導(dǎo)件的光外觀的均勻性成為可能。優(yōu)選地，光導(dǎo)件是機(jī)動(dòng)車輛照明和/或信號(hào)裝置光導(dǎo)件。根據(jù)一有利的實(shí)施例，光導(dǎo)件具有用于接納光線的輸入?yún)^(qū)域。有利地，光線在通過 輸入?yún)^(qū)域進(jìn)入光導(dǎo)件以后直接地被折射去耦屈光件折射，或在屈光件上已經(jīng)經(jīng)歷單個(gè)反射以后被折射去耦屈光件折射。在本申請(qǐng)中，術(shù)語“光學(xué)光導(dǎo)件”用來表示透明或半透明塊，光線在所述塊內(nèi)從光導(dǎo)件的兩端之一(被稱為“輸入面”)以可控的方式傳播到至少ー個(gè)輸出面。受控制的傳播主要由在不同表面(稱為內(nèi)部反射面或引導(dǎo)屈光件)上的內(nèi)部反射執(zhí)行。優(yōu)選地，光導(dǎo)件期望用于至少ー個(gè)光源，例如小尺寸光源，諸如發(fā)光二極管，以被布置靠近輸入面。經(jīng)由位于輸入面和終端面之間的內(nèi)部反射面，由該光源發(fā)出的光線將在光導(dǎo)件中傳播到與輸入面相反的面(稱為“終端面”)。根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，光導(dǎo)件包括相對(duì)于光導(dǎo)件的厚度橫向地對(duì)置的至少兩個(gè)去耦部分。這使得顯著地消除更多的雜散光是可能的。與其用于大致管狀光導(dǎo)件的長度相比，或與其用于表面光導(dǎo)件(也稱為板狀光導(dǎo)件)的寬度和長度相比，光導(dǎo)件的厚度是其最小的尺寸。根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，光導(dǎo)件包括變截面部分，優(yōu)選地形成間隙或不均勻部(unevenness),所述去稱部分或去稱部分中至少ー個(gè)布置在變截面的部分上。所述間隙被定向成使得橫截面在光的傳播方向上減小。該間隙使得在其生產(chǎn)中能夠更容易地執(zhí)行光導(dǎo)件的模具剝離。間隙或不均勻部可以用來固定光導(dǎo)件。在沒有去耦部分的情況下，該不均勻部或間隙將以一角度反射光線，使得在到達(dá)相反面時(shí)，光線將不會(huì)通過內(nèi)部反射而透射，而是被折射。因此，非均勻性將被觀察到。所述部分的橫截面優(yōu)選地以這樣ー種方式變化使得在沒有根據(jù)本發(fā)明的折射去耦部分的情況下，在一定數(shù)量的內(nèi)部反射以后，光線在變截面區(qū)域處或在傳播的區(qū)域的開始處會(huì)從光導(dǎo)件大量逃脫。這將造成強(qiáng)度過大。根據(jù)本發(fā)明的另ー優(yōu)選實(shí)施例，變截面部分鄰近光導(dǎo)件的ー個(gè)端部，優(yōu)選地鄰近包括接納進(jìn)入光導(dǎo)件的光的輸入面的端部。這使人們有可能盡可能接近光源地固定光導(dǎo)件。此外，間隙在脫模操作中為光導(dǎo)件提供更大益處。根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)布置接近光導(dǎo)件的端部，從而主要地對(duì)源自光導(dǎo)件的端部的光線進(jìn)行去耦，該光線沒有被所述引導(dǎo)屈光件反射。一旦光線已經(jīng)被變截面反射，在光源附近被反射的光線更可能離開光導(dǎo)件。因此通過這樣定位去耦部分，改善了光導(dǎo)件的一致性。
根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，光導(dǎo)件的變截面部分包括用于固定光導(dǎo)件的裝置。根據(jù)變化的實(shí)施例，這些固定裝置中的至少ー些期望用于固定光源，諸如LED或載有該LED的印刷電路板(PCB)。額外地或者代替地，這些固定裝置中的一些被期望將光導(dǎo)件固定至支持件，尤其是固定至照明和/或信號(hào)裝置模塊。因而能夠獲得用于容易地固定光導(dǎo)件的裝置，去耦部分使其能夠避免使這些裝置產(chǎn)生非均勻的光。根據(jù)本發(fā)明的又ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)的去耦屈光件大體相對(duì)于引導(dǎo)屈光件的相鄰表面傾斜。根據(jù)本發(fā)明的又ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)形成棱柱形體積。這是容易制造的裝置。根據(jù)發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)的縱向截面包括彎曲的輪廓。這使得能夠減小去耦部分的厚度。根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，光導(dǎo)件的外表面在光導(dǎo)件的后表面上包括一系 列反射琢面，用于由通過光導(dǎo)件的反射光線去耦，所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)被布置在后表面上和/或與后表面相對(duì)的前表面上。這個(gè)光導(dǎo)件使得通過一系列的琢面對(duì)一直沿著光導(dǎo)件的光線進(jìn)行去耦，該光導(dǎo)件因而具有在其整個(gè)長度上被點(diǎn)亮的ー個(gè)表面。優(yōu)選地，去耦部分放置在一系列琢面之前，從而在一系列琢面之前將某些被反射的光線去耦。本發(fā)明的另ー個(gè)主題是用于車輛的照明和/或信號(hào)裝置，包括光導(dǎo)件，用于由光源供送光線，并且具有對(duì)應(yīng)于照明和/或信號(hào)的主方向的光軸；其特征在于，光導(dǎo)件是根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)件；并且其特征在于，該裝置包括至少ー個(gè)罩，所述罩被布置從而收集離開所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)的光線。罩因而掩蔽這些光線和防止光線可視。根據(jù)優(yōu)選的變化實(shí)施例，照明和/或信號(hào)裝置還包括模塊和用于密封該模塊的透鏡，光導(dǎo)件固定在所述模塊內(nèi)。所述透鏡允許光線通過，例如允許所有與該透鏡接觸的光線通過，或僅僅允許某些顔色的光線通過，在這種情況下，例如，僅僅允許交通燈的某些顏色的光線通過，該交通燈如剎車燈，或面指示燈或前指示燈等。根據(jù)這個(gè)變化的實(shí)施例，所述罩使得其可以防止光線到達(dá)透鏡，并且因而防止離開照明和/或信號(hào)裝置。優(yōu)選地，所述罩或罩中的至少ー個(gè)被布置成相對(duì)于照明和/或信號(hào)裝置的光軸面對(duì)所述去耦部分，從而隱藏所述去耦部分。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，光導(dǎo)件包括變截面部分，優(yōu)選地形成間隙，所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)被布置在變截面部分上，并且所述罩或罩中的至少ー個(gè)相對(duì)于該裝置的光軸面對(duì)變截面部分布置，從而隱藏該部分。因此，可以對(duì)來自盡可能靠近罩的光導(dǎo)件的光線去耦，這有利于光線的掩蔽。根據(jù)基于本發(fā)明的照明和/或信號(hào)裝置的另ー個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述罩或罩中的至少ー個(gè)面對(duì)光導(dǎo)件的外表面的前表面。優(yōu)選地，去耦部分位于前表面上。該前表面是光線離開以參與照明和/或信號(hào)功能所通過的面。優(yōu)選地,光導(dǎo)件的外表面在光導(dǎo)件的后表面上包括一系列反射琢面,用于由通過光導(dǎo)件的反射光線去耦，屈光件的所述去耦部分或去耦部分中至少ー個(gè)布置在后表面上或與后表面相対的前表面上，所述罩或罩中的至少ー個(gè)沿著光導(dǎo)件大致從光導(dǎo)件的端部延伸到位于光導(dǎo)件的后表面上的一系列反射琢面。根據(jù)基于本發(fā)明的照明和/或信號(hào)裝置的另ー個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述罩或罩中的至少ー個(gè)面對(duì)光導(dǎo)件的外表面的后表面。優(yōu)選地，去耦部分位于后表面上。后表面是與前表面相對(duì)的表面。優(yōu)選地，光導(dǎo)件的外表面在光導(dǎo)件的后表面上包括一系列反射琢面，用于由通過光導(dǎo)件的反射光線去耦，屈光件的所述去耦部分或去耦部分中的至少ー個(gè)布置在后表面上或與后表面相対的前表面上，并且所述罩或罩中的至少ー個(gè)沿著面對(duì)光導(dǎo)件的外表面的后表面的一系列反射琢面。根據(jù)基于本發(fā)明的照明和/或信號(hào)裝置的另ー個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，光導(dǎo)件的可變截面部分包括用于將光導(dǎo)件固定到在照明和/或信號(hào)裝置中 的模塊中的光導(dǎo)件支撐件的裝置。根據(jù)變化的實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)件是直線型的、曲線型的、豎直的或環(huán)型的。根據(jù)另ー個(gè)變化的實(shí)施例，光導(dǎo)件是表面光導(dǎo)件。表達(dá)的線性應(yīng)理解為采用環(huán)、豎直或彎曲桿的形式的光導(dǎo)件，優(yōu)選地用于光源被放置在其兩端之ー處。相反地，表面光導(dǎo)件采用板、盤的形式，其可以是平坦的或彎曲的，優(yōu)選地用于在面板的邊緣之一上沿邊緣分布的多個(gè)光源。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢(shì)將從說明書和附圖中得到更好的理解，其中-圖I是第一已知的照明和/或信號(hào)裝置的剖視圖；-圖2是圖I的裝置在操作時(shí)的正視圖；-圖3是第二已知的照明和/或信號(hào)裝置的剖視圖；-圖4是圖3的裝置在操作時(shí)的正視圖；-圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)裝置的剖視圖；-圖6是圖5的裝置在操作時(shí)的正視圖；-圖7是構(gòu)成圖5的第一替代方案的照明和/或信號(hào)裝置的部分的剖視圖；-圖8是構(gòu)成圖5的第二替代方案的照明和/或信號(hào)裝置的部分的剖視圖；-圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照明和/或信號(hào)裝置的剖視圖；-圖10是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的照明和/或信號(hào)裝置的剖視圖；-圖11是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的照明和/或信號(hào)裝置的剖視圖；-圖12是圖3的光導(dǎo)件的替代實(shí)施例的透視圖，其中光導(dǎo)件被配置成“桿”型；-圖13是根據(jù)圖5的本發(fā)明的第一實(shí)施例的光導(dǎo)件的替代實(shí)施例的透視圖，光導(dǎo)件是“桿”型配置。
具體實(shí)施例方式在如下說明中，量化某些元件的位置的術(shù)語，諸如“前(front) ”、“后(rear) ”、“之前(in front)”、“之后(behind) ”、“水平”、“垂直”等，是表示附圖的具體布置。但是這些術(shù)語不應(yīng)該被嚴(yán)格地和絕對(duì)地解釋，而應(yīng)該是相對(duì)比較地解釋。事實(shí)上，在此說明的信號(hào)裝置在實(shí)踐中可以不同地定向，而沒有以任何方式偏離本發(fā)明。在附圖5，7，8，9，10，11，12和13中圖示的照明裝置和光導(dǎo)件的某些構(gòu)成元件與圖I至4中的構(gòu)成元件相對(duì)應(yīng)。采用一致的編號(hào)以指定這些不同元件，記住，除了増大1000之夕卜，圖5的參考標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)于圖I的參考標(biāo)號(hào)。這同樣適用于附圖9，在附圖9中増大10000，對(duì)于附圖10增大100000，對(duì)于附圖11增大1000000。關(guān)于附圖7，8和13，除了附圖7的參考標(biāo)號(hào)輔以符號(hào)’之外，標(biāo)號(hào)與圖5中的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)，附圖8的參考標(biāo)號(hào)輔以雙符號(hào)”，附圖13的參考標(biāo)號(hào)輔以三符號(hào)”’。除了圖12參考標(biāo)號(hào)輔以符號(hào)’之外，圖12的參考標(biāo)號(hào)與圖2的參考標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)。已經(jīng)使用對(duì)于每個(gè)示例實(shí)施例特定的數(shù)字來指示在附圖I至4中不存在的元件。圖5和圖6說明本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖5的照明和/或信號(hào)裝置1002包括在由軸線類型的虛線表示的縱向方向1005上的大體彎曲的輪廓的光導(dǎo)件1004。光導(dǎo)件由透明材料制成，諸如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸酷。透明材料的折射率(聚碳酸酯通常為1.6左右)不同于圍繞光導(dǎo)件的空氣的折射率(I左右)使光導(dǎo)件的外表面構(gòu)成適合折射和反射其所遇到的光線的屈光件。更具體地說，由光源1006發(fā)出的大體相對(duì)于縱向方向?qū)澐Q的光線1020和1022在由光導(dǎo)件外表面形成的屈光件上經(jīng)歷全反射型的至少ー個(gè)反射，以然后被反射琢面1016去耦(decoupled)和在裝置的照明的主方向1014上參與到照明光束中。光導(dǎo)件1004包括從接納由光源1006發(fā)射的光線的輸入面1008延伸的部分1024。部分1024具有變化的橫截面。更具體地說，部分1024的形成光導(dǎo)件的屈光件的部分的外表面1025形成間隙，所述間隙被定向成使得從輸入面1008到部分1024的端部，橫截面減小。部分1024的端部優(yōu)選延伸到具有反射琢面1016的規(guī)則的橫截面的區(qū)域。在圖5的特定 情況下，變截面部分1024在水平面上具有橫截面，該橫截面具有相對(duì)縱向傾斜的兩個(gè)輪廓(profiles)。后輪廓大體豎直并且前輪廓大體彎曲。部分1024的外表面1025從而形成密封外套形式的屈光件(diopter),屈光件的橫截面在光線的行進(jìn)方向上沿其主方向減小。具有變截面的部分1024還包括用于去耦某些光線的部分1030。該去耦部分1030大體是棱柱形式。該去耦部分1030布置在部分1024的前面的區(qū)域，更特別地，在接納光線的輸入面1008處。部分1030在水平面中的橫截面包括相對(duì)于鄰近的邊緣傾斜的邊緣1034。該部分1030構(gòu)成材料的補(bǔ)充部或突出部，其能夠使通過它的大部分光線通過折射離開屈光件。在實(shí)踐中，光線1018具有相對(duì)輸入面1008的入射角，光線1018的入射角比光線1022的入射角大，光線1018在相對(duì)于光導(dǎo)件的縱向更傾斜的方向上在光導(dǎo)件的材料中傳播，并且將遇到形成去耦部分的一部分的光導(dǎo)件的外表面。光線1018相對(duì)于該表面1034的入射角P小于折射和全反射之間的限制角，從而其將由屈光件的該部分折射并且離開光導(dǎo)件。在圖5中，該離去的折射光線被標(biāo)記為1032。該光線將遇到罩1012，并且在操作中對(duì)于裝置的觀察者將不可見。在沒有去耦部分1030的情況下，光線1018將以入射角a遇到由虛線表不的部分1024的外表面1028,入射角a明顯大于相對(duì)于去f禹部分1030的傾斜表面1034的入射角P。該入射角a大于屈光件的限制角度，以使光線1018在沒有不去耦部分1030的情況下將被反射以達(dá)到位于變截面的區(qū)域中的相反面，在這個(gè)示例中，該相反面在間隙中。因?yàn)檫@個(gè)變截面，該光線將以一角度被反射，以使得當(dāng)再一次到達(dá)其第一次已經(jīng)被反射的面時(shí)，光線將最終離開部分1024并且將產(chǎn)生額外亮度的區(qū)域，如關(guān)于附圖3和4所描述。這樣的光線在圖5中由虛線示出。由圖5的照明裝置1002產(chǎn)生的圖像在圖6中可見，圖6對(duì)應(yīng)于在操作中的裝置的正視圖。在接近罩1012的區(qū)域1026中，沒有多余亮度或過度照明的區(qū)域可見。應(yīng)當(dāng)指出，如圖5所示的去耦部分1030可以采取各種形式，如圖7和圖8所示。圖7說明圖5的光導(dǎo)件1024的第一變體。與圖5的光導(dǎo)件不同，光導(dǎo)件1004’的去耦部分1030’不再是棱柱形，而是至少部分地彎曲的。更具體地說，形成去耦屈光件的外表面1034’現(xiàn)在是彎曲的。在圖5中，去耦部分1030包括在光導(dǎo)件1004的端部處位于輸入面1008上的尖端。在圖7的變體中，曲率使得能夠減少形成去耦部分的不均勻部的厚度。去耦部分還可能去耦可能產(chǎn)生非均勻性的大多數(shù)光線。光線1018’遇到去耦部分1030'的外表面1034’。傳出的光線1032’被罩1012阻擋。圖8說明圖5的光導(dǎo)件1024的第二變體。與圖5的光導(dǎo)件不同，光導(dǎo)件1004”的去耦部分1030”包括區(qū)域1036”，區(qū)域1036”形成不與部分1024”的其余部分連接或形成與部分1024”的其余部分的連接的缺少(absence)或倒角。盡管不存在連接1036”或者存在連接1036”的缺少或倒角，與已經(jīng)關(guān)于圖5所描述相類似地，光線1018”以小于屈光件的限制角度的入射角遇到去耦部分1030”的光導(dǎo)形成部分的外表面1034”。不存在連接1036”或者連接1036”的缺少或倒角可以避免坡度的突然變化，并且從而促進(jìn)生產(chǎn)和提高部分的機(jī)械強(qiáng)度。在圖5，7和8中圖示的去耦部分1030，1030’，1030”可以定位在光導(dǎo)件的各位置點(diǎn)處，如關(guān)于附圖9，10和11所圖示。后者說明本發(fā)明的其他示例實(shí)施例。這些示例構(gòu)成 圖5的示例的變體。圖9圖示本發(fā)明的第二實(shí)施例。與圖5和6類似地，照明和/或信號(hào)裝置10002包括具有變截面10024的部分的在縱向方向10005上大體彎曲的輪廓的光導(dǎo)件10004，和布置在所述部分之前的第一罩10121。光導(dǎo)件10004，更特別地，具有變截面的部分包括布置在所述部分的后區(qū)域中且遠(yuǎn)離輸入面10008的去耦部分10030。該去耦部分10030使得通過它的大多數(shù)光線離開而不遇到第一罩10121是可能的，從而避免這些光線沿著光線在通過屈光件的前區(qū)域的出口之后被反射。第二罩10122被布置在光導(dǎo)件的后面，更具體地說，在包括連續(xù)的反射琢面10016的具有大體恒定的橫截面的部分的后面。第二罩10122使得收集離開去耦部分10030的光線成為可能。去耦部分10030布置成離開輸入面10008 —距離，從而被能夠在不遇到第一罩10121的情況下離開屈光件且已經(jīng)在屈光件上經(jīng)歷至少ー個(gè)先前的反射的光線所穿過。在圖9的具體情況中，光線10018示出這種現(xiàn)象經(jīng)受在屈光件的前區(qū)域上的第一反射并且然后通過具有變截面10024的部分被傳播到去耦部分10030。類似于圖5的去耦部分1030，去耦部分10030包括透明材料的補(bǔ)充部或突出部，從而形成相對(duì)于相鄰表面甚至相對(duì)于表面10028傾斜的輸出表面10034，所述表面10028是屈光件在沒有去耦部分10030的情況下將形成的表面。其結(jié)果是，通過去耦部分的光線10018以入射角P遇到屈光件10034，入射角@小于入射角a，入射角a是在沒有所述部分的情況下于屈光件10028的入射角。入射角a的角度大于限制角度，以使光線10018將如虛線所表示地被反射、透射和去耦，從而加入到不期望的照明強(qiáng)度過大(overintensity)的區(qū)域10026中。入射角P的角度小于屈光件的限制角度。光線10018將因此被屈光件透射和折射朝向光導(dǎo)件的后面并且然后被第二罩10122收集。在圖9中，發(fā)出的折射光線被標(biāo)記為10032。圖10示出本發(fā)明的第三實(shí)施例。這種情況與前述情況不同。在圖5，7，8和9所示的情況下，有害光線在沒有根據(jù)本發(fā)明的去耦部分的情況下在大量去耦之前將經(jīng)受至少兩個(gè)內(nèi)部全反射。圖5，7，8和9的實(shí)施例則g在消除這些全反射中的一個(gè)以消除有害光斑。在圖10的實(shí)施例中，在沒有去耦部分的情況下在去耦之前將經(jīng)歷單個(gè)全反射，并且正是這個(gè)反射被消除。像圖5，7，8和9的情形一祥，照明和/或信號(hào)裝置100002包括在縱向方向100005上大體彎曲的輪廓的光導(dǎo)件100004，其具有變截面的部分100024，和布置在所述部分之前的第一罩100121。光導(dǎo)件100004，更特別地，具有變截面的部分，包括在輸入面100008處布置在所述部分的后區(qū)域中的去耦部分100030。該去耦部分100030使得通過其的大部分光線可以離開，這個(gè)去耦部分10030使得通過它的大多數(shù)光線離開是可能的，從而避免這些光線在通過屈光件的前區(qū)域輸出之后被反射而不會(huì)遇到第一罩10121。類似于圖9的裝置，第二罩100122被布置在光導(dǎo)件的后面，例如，如圖10所示，在具有大體恒定的橫截面的部分的后面，包括連續(xù)的反射琢面100016。第二罩100122使得離開去耦部分100030的光線能夠被收集。類似于附圖5，7和8的裝置，去耦部分100030被布置在輸入面100008處。但是，去耦部分100030布置在屈光件的后區(qū)域中，從而朝向裝置的后面透射光線。這使得能夠透射大部分的光線，該光線在沒有該部分的情況下將遇到屈光件的相應(yīng)區(qū)域100028，并且將主要地反射和透射通過屈光件的前區(qū)域，因而參與到照明強(qiáng)度過大的區(qū)域的形成中。類似于圖5的去耦部分1030和圖9的去耦部分10030，去耦部分100030包括透明材料的補(bǔ)充部或突出部，從而形成輸出表面100034，輸出表面100034相對(duì)于相鄰表面傾斜，或者甚至相對(duì)于屈光件在沒有去耦部分100030的情況下會(huì)形成的表面100028傾斜。其結(jié)果是， 通過去耦部分的光線100018以入射角P遇到屈光件100034，入射角P小于在沒有所述部分的情況下對(duì)于屈光件100028的入射角a。入射角a的角度大于限制的角度，以使光線10018將如虛線所表示地被反射、透射和去耦，從而加入到不期望的照明強(qiáng)度過大的區(qū)域10026中。入射角P的角度小于屈光件的限制角度。光線10018將因此被屈光件透射和折射朝向光導(dǎo)件的后面并且然后被第二罩10122收集。在圖10中，射出的被折射的光線被標(biāo)記為10032。圖11示出本發(fā)明的第四實(shí)施例。這實(shí)質(zhì)上是圖5(或7或8)和圖10的第一和第三實(shí)施例的組合。光導(dǎo)件1000004在輸入面1000008處包括兩個(gè)去耦部分1000301和1000302，第一去耦部分1000301在光導(dǎo)件1000004的前表面1000017上，第二去耦部分1000302在所述光導(dǎo)件的后表面上。第一去耦部分1000301基本上對(duì)應(yīng)于圖5的去耦部分1030，第二去耦部分1000302基本上對(duì)應(yīng)于圖10的去耦部分100030。類似于圖5的與去耦部分1030配合的光線1018和1032，由光源1000006朝向前方發(fā)出的第一光線1000181以小于屈光件1000301的限制角度的入射角角度遇到第一去耦部分1000301的外表面，并且然后被折射以形成射出光線1000321。類似于圖10的與去耦部分100030配合的光線100018和100032，由光源1000006朝向后面發(fā)出的第二光線1000182以小于屈光件的限制角度的入射角角度射到第二去耦部分1000302的外表面，并且然后被折射以形成出射光線1000322。圖3至圖11示出縱向光導(dǎo)件部分，其可能是諸如管形的，桿形狀的或片形狀的。圖12和圖13示出桿形狀或表面引導(dǎo)形狀的光導(dǎo)件的實(shí)施例。更特別的是，圖12以透視圖示出具有與圖3的縱向截面相同的縱向截面的光導(dǎo)件的實(shí)施例。其輸入面具有細(xì)長的矩形形狀。在這樣實(shí)施例的情況下，可以沿著光導(dǎo)件124’的輸入表面108’布置多個(gè)光源106’。在關(guān)于圖3的相應(yīng)的光導(dǎo)件描述的問題也適用于圖12的光導(dǎo)件。圖13以透視圖形式示出具有與圖5的縱向截面相同的縱向截面的光導(dǎo)件的實(shí)施例。其輸入面具有細(xì)長的矩形形狀。多個(gè)光源1006”’可以然后沿著細(xì)長的輸入表面1008”’布置或分布。去耦部分1034”’然后具有相應(yīng)的矩形橫截面。關(guān)于圖5和6描述的全部現(xiàn)象也類似地在此存在。還應(yīng)當(dāng)指出，光導(dǎo)件的桿形狀的實(shí)施例能夠適用于本發(fā)明的已被描述的全部實(shí)施例。剛才已經(jīng)詳細(xì)的實(shí)施例純粹是說明性的并且作為示例給出。在實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)指出，去耦部分可以采取各種形式， 只要其執(zhí)行其去耦功能。輸出表面并不一定非要具有個(gè)直線性輪廓，其也可以是彎曲的。此外，光導(dǎo)件可以包括多個(gè)去耦部分，特別地根據(jù)各種設(shè)計(jì)和尺寸限制。這些去耦部分例如可以縱向地或在光導(dǎo)件的圓周上分布。一般來說，光導(dǎo)件的橫截面可以采取各種形式，只要它們形成封閉輪廓即可。
權(quán)利要求
1.一種光導(dǎo)件(1004 ;10004 ;100004 ;1000004)，包括形成引導(dǎo)屈光件的外表面，該光導(dǎo)件適用于通過在引導(dǎo)屈光件上的反射來引導(dǎo)光線； 其特征在于 光導(dǎo)件包括至少一個(gè)去耦部分(1030 ； 10030 ； 100030 ; 1000301，1000302)，具有折射去耦屈光件(1034 ；10034 ； 100034 ；1000341,1000342)被布置以使光線折射從光導(dǎo)件去耦光線，并且因而將光線通過折射去耦屈光件透射出光導(dǎo)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光導(dǎo)件，其特征在于光導(dǎo)件包括相對(duì)于光導(dǎo)件的厚度橫向地對(duì)置的至少兩個(gè)去耦部分(1000301，1000302)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光導(dǎo)件，其特征在于光導(dǎo)件包括變截面部分(1024;10024 ； 100024 ;1000024)，優(yōu)選地形成間隙或不均勻部，所述去耦部分(1030 ； 10030 ；100030 ；1000301 ； 1000302)或去耦部分(1030 ； 10030 ； 100030 ；1000301 ； 1000302)中的至少一個(gè)布置在所述變截面部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光導(dǎo)件，其特征在于所述變截面部分(1024;10024;100024 ； 1000024)鄰近光導(dǎo)件的一個(gè)端部，優(yōu)選地鄰近包括接納光進(jìn)入光導(dǎo)件的輸入面(1008 ； 10008 ； 100008 ； 1000008)的端部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光導(dǎo)件，其特征在于所述去耦部分(1030;10030;100030 ；1000301 ； 1000302)或去耦部分(1030 ； 10030 ； 100030 ；1000301 ； 1000302)中的至少一個(gè)布置接近光導(dǎo)件的端部，從而主要地對(duì)源自光導(dǎo)件的端部的光線進(jìn)行去耦，該光線沒有被所述引導(dǎo)屈光件反射。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任何一項(xiàng)所述的光導(dǎo)件，其特征在于光導(dǎo)件的變截面部分(1024 ； 10024 ；100024 ； 1000024)包括用于固定光導(dǎo)件的裝置。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的光導(dǎo)件，其特征在于所述去耦部分(1030;10030 ； 100030 ；1000301 ；1000302)或去耦部分(1030 ； 10030 ； 100030 ；1000301 ； 1000302)中至少一個(gè)的去耦屈光件(1034 ； 10034 ； 100034 ； 1000341 ； 1000342)大體相對(duì)于引導(dǎo)屈光件的相鄰表面傾斜。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任何一項(xiàng)所述的光導(dǎo)件，其特征在于所述去耦部分(1030；10030 ； 100030 ；1000301 ；1000302)或去耦部分(1030 ； 10030 ；100030 ；1000301 ； 1000302)中至少一個(gè)形成棱柱形體積。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任何一項(xiàng)所述的光導(dǎo)件，其特征在于所述去耦部分(1030’)或去耦部分(1030’ )中至少一個(gè)的縱向截面包括彎曲的輪廓(1034’)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任何一項(xiàng)所述的光導(dǎo)件,其特征在于其外表面在光導(dǎo)件的后表面上包括一系列反射琢面(1016 ；10016 ；1000016 ;100016)，旨在由通過光導(dǎo)件的反射光線去耦，所述去耦部分(1030 ； 10030 ； 100030 ; 1000301 ； 1000302)或去耦部分(1030 ；10030 ；100030 ；1000301 ； 1000302)中至少一個(gè)被布置在后表面上和/或布置在與后表面相對(duì)置的前表面(1017 ；10017 ；100017 ；1000017)上。
11.一種用于車輛的照明和/或信號(hào)裝置(1002 ;10002 ;100002 ;1000002)，包括光導(dǎo)件(1004，10004 ； 100004 ； 1000004)，用于被光源(1006 ； 10006 ； 100006 ； 1000006)饋送光線，并且具有對(duì)應(yīng)于照明和/或信號(hào)的主方向的光軸； 其特征在于光導(dǎo)件(1004 ； 10004 ； 100004 ； 1000004)是根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的光導(dǎo)件；和 該裝置包括至少一個(gè)罩(1012 ;10121，10122 ;100121，100122 ;1000121，1000122)，被布置成用于收集離開所述去耦部分(1030 ； 10030 ； 100030 ；1000301,1000302)或去耦部分(1030 ； 10030 ；100030 ；1000301,1000302)中至少一個(gè)的光線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明和/或信號(hào)裝置，其特征在于所述罩(1012；10121 ；.100121；1000121,1000122)或罩(1012 ；10121 ；100121 ；1000121,1000122)中至少一個(gè)被布置面對(duì)所述去耦部分(1030 ； 10030 ； 100030 ; 1000301，1000302)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的照明和/或信號(hào)裝置，其特征在于所述罩(1012;.10121 ；100121 ；1000121)或罩(1012 ；10121 ；100121 ；1000121)中至少一個(gè)面對(duì)光導(dǎo)件的外表面的前表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明和/或信號(hào)裝置，其特征在于光導(dǎo)件是根據(jù)權(quán)利要求10所述的光導(dǎo)件，并且其特征在于，所述罩(1012 ；10121 ；100121 ；1000121)或罩(1012 ；10121 ；100121 ；1000121)中至少一個(gè)沿著光導(dǎo)件基本上從光導(dǎo)件的端部延伸到位于光導(dǎo)件的后表面上的一系列的反射琢面(1016 ; 10016 ; 100016 ; 1000016)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的照明和/或信號(hào)裝置，其特征在于所述罩(10122;.100122；1000122)或罩(10122 ；100122 ；1000122)中至少一個(gè)面對(duì)光導(dǎo)件的外表面的后表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明和/或信號(hào)裝置，其特征在于光導(dǎo)件是根據(jù)權(quán)利要求10所述的光導(dǎo)件，并且其特征在于，所述罩(10122 ;100122 ;1000122)或罩(10122;.100122 ；1000122)中的至少一個(gè)面對(duì)光導(dǎo)件的外表面的后表面沿著一系列的反射琢面(10016 ；100016 ；1000016)延伸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有去耦部分的光導(dǎo)件和收集被去耦的光線的罩。光導(dǎo)件包括形成引導(dǎo)屈光件的外表面，該光導(dǎo)件適用于通過在引導(dǎo)屈光件上的反射來引導(dǎo)光線。光導(dǎo)件包括至少一個(gè)去耦部分(1030)，具有折射去耦屈光件(1034)，其被布置以使光線折射而從光導(dǎo)件將光線去耦，并且因而將光線通過折射去耦屈光件透射出光導(dǎo)件。
文檔編號(hào)F21S8/10GK102854560SQ20121022609
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者文森特·高德比倫 申請(qǐng)人:法雷奧照明公司