光導(dǎo)體和光導(dǎo)體裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于照明設(shè)備的光導(dǎo)體,具有:耦入部段,其具有至少一個(gè)耦入面以將光耦入到光導(dǎo)體中;沿著主光導(dǎo)線延伸的光導(dǎo)部段,其由至少一個(gè)沿著主光導(dǎo)線延伸的主光導(dǎo)面限界,并構(gòu)造為使得光能夠從耦入部段出發(fā)通過(guò)在主光導(dǎo)面上的內(nèi)部的全反射沿著主光導(dǎo)線被引導(dǎo);多個(gè)耦出元件,其中每個(gè)耦出元件這樣設(shè)置在主光導(dǎo)面上,使得光能夠從光導(dǎo)體穿過(guò)光導(dǎo)體的相應(yīng)配設(shè)的光出射面被耦出,其中耦出元件沿著主光導(dǎo)線錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置在主光導(dǎo)面上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光導(dǎo)體和光導(dǎo)體裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于照明設(shè)備的光導(dǎo)體,具有:耦入部段,其具有至少一個(gè)耦入面,用于將光耦入到光導(dǎo)體中;以及沿著主光導(dǎo)線延伸的光導(dǎo)部段,其由至少一個(gè)沿著主光導(dǎo)線延伸的第一主光導(dǎo)面限界并為此構(gòu)造為使得光可從耦入部段通過(guò)至少局部實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部全反射沿著主光導(dǎo)線在主光導(dǎo)面上引導(dǎo),其中這樣的光導(dǎo)體具有多個(gè)耦出元件,其中每個(gè)耦出元件設(shè)置在主光導(dǎo)面上,使得光可從光導(dǎo)體穿過(guò)光導(dǎo)體的配設(shè)給相應(yīng)耦出元件的光出射面耦出,并且其中各耦出元件設(shè)置在主光導(dǎo)面上的不同位置上。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的光導(dǎo)體例如使用在機(jī)動(dòng)車(chē)領(lǐng)域中的照明設(shè)備或前照燈中。在此,通常在法律上預(yù)先給定光分布,該光分布在規(guī)定范圍內(nèi)延伸,該規(guī)定范圍在水平方向上浮動(dòng)-20°至+20°并且在豎直方向上浮動(dòng)-10°至+10°。
[0003]由EP I 022 510 A2已知一種伸長(zhǎng)的、由透明材料制成的光學(xué)分配器。該光學(xué)分配器具有輸入部段,光可朝照射方向射入該輸入部段中。該光學(xué)分配器還具有傾斜于射入方向延伸的背面。在該背面上設(shè)置反射用的多角平面,這些多角平面分別可反射射入的光的部分光束并沿不同于照射方向的方向偏轉(zhuǎn)。就此而言,在EP I 022 510 A2中描述的光學(xué)分配器不是指光導(dǎo)體,而是指具有沿著射入方向錯(cuò)移的、呈多角平面形式的多個(gè)鏡元件的透明體,即“分配鏡”。
[0004]而對(duì)于在本發(fā)明范圍內(nèi)的光導(dǎo)體,光通過(guò)多次反射在光導(dǎo)體中沿著主光導(dǎo)線被引導(dǎo)。在沿著主光導(dǎo)線的不同位置上,光借助于沿著主光線設(shè)置在光導(dǎo)部段上的耦出元件被奉禹出。
[0005]然而在此問(wèn)題在于,僅一部分射入的光通過(guò)耦出元件被耦出。大部分射入的光通過(guò)沿遠(yuǎn)離耦入部段的方向?qū)鈱?dǎo)部段限界的端面離開(kāi),即并不朝希望的方向偏轉(zhuǎn)。
[0006]此外,由于耦出,在光導(dǎo)體中的光強(qiáng)從耦入部段開(kāi)始減弱。因此越來(lái)越少的光提供用于耦出。由此,耦出的光強(qiáng)沿著主光導(dǎo)線減弱,這根據(jù)應(yīng)用會(huì)是不希望的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的任務(wù)在于,同樣經(jīng)由耦出元件耦出以上提及的散失的其余光。同時(shí),射入的光強(qiáng)應(yīng)該盡可能均勻地或以最大程度上可預(yù)設(shè)的方式分布到不同的耦出元件上。
[0008]該任務(wù)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)體以及根據(jù)權(quán)利要求20所述的光導(dǎo)體裝置和根據(jù)權(quán)利要求21所述的照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
[0009]由此,開(kāi)頭所述類(lèi)型的光導(dǎo)體的光導(dǎo)部段具有這樣的區(qū)域,即該區(qū)域的光導(dǎo)橫截面在從耦入部段出發(fā)沿著主光導(dǎo)線的方向上減小。特別是,該光導(dǎo)橫截面在從耦入部段出發(fā)沿著主光導(dǎo)線的方向上在光導(dǎo)部段的整個(gè)長(zhǎng)度上減小。
[0010]在此涉及這樣的光導(dǎo)體,即當(dāng)相對(duì)于表面上的垂直線超過(guò)根據(jù)斯奈爾定律的全反射的臨界角時(shí),在該光導(dǎo)體中根據(jù)折射定律通過(guò)特別是多次的、內(nèi)部的全反射進(jìn)行光傳導(dǎo),也就是分別通過(guò)在該表面上的反射進(jìn)行。特別是,在該光導(dǎo)體中,至少設(shè)有主光導(dǎo)面和一個(gè)或多個(gè)另外的沿著主光導(dǎo)線延伸的光導(dǎo)面,其構(gòu)造和設(shè)置為使得光能夠通過(guò)在主光導(dǎo)面或另外的光導(dǎo)面上的至少局部進(jìn)行的全反射沿著主光導(dǎo)線被引導(dǎo)。
[0011]在此,耦入部段特別是包括光導(dǎo)體的一個(gè)端面,其中主光導(dǎo)面和另外的光導(dǎo)面從該端面出發(fā)沿著主光導(dǎo)線延伸。
[0012]在此,主光導(dǎo)線描繪出這樣的空間走向或方向,光能量沿著該空間走向或方向在介質(zhì)被弓I導(dǎo)。主光導(dǎo)線在相應(yīng)地預(yù)設(shè)從耦入部段出發(fā)沿著光導(dǎo)部段的方向方面具有一個(gè)定向。
[0013]在該光導(dǎo)體中,特別是在交變方向上在光導(dǎo)面上多次反射時(shí),被引導(dǎo)的個(gè)別光束也可在不同于主光導(dǎo)線的方向上傳播。
[0014]此外,主光導(dǎo)面不是必須構(gòu)造為使得所有光被傳送。而且有利的是,光能夠通過(guò)至少局部進(jìn)行的全反射沿著主光導(dǎo)線被引導(dǎo)。
[0015]光導(dǎo)體配設(shè)給相應(yīng)的耦出元件的光出射面能夠、但不是必須、設(shè)置在相應(yīng)的耦出元件上。該光出射面這樣配設(shè)給所述元件,使得被耦出的光從光導(dǎo)體通過(guò)該光出射面射出。
[0016]在本文中,光導(dǎo)橫截面是指在相對(duì)于主光導(dǎo)線傾斜的、特別是垂直于主光導(dǎo)線的截面中的相應(yīng)位置中光導(dǎo)部段的用于光導(dǎo)的有效的橫截面面積。
[0017]光導(dǎo)橫截面可沿著主光導(dǎo)線連續(xù)地、特別是沿著一條可預(yù)設(shè)的曲線減小。但也可設(shè)想到,光導(dǎo)橫截面離散地、即逐級(jí)地減小。就此而言可設(shè)想到,各區(qū)域沿著主光導(dǎo)線相互接連,其中光導(dǎo)橫截面在每個(gè)區(qū)域中例如是恒定的,但每個(gè)區(qū)域相對(duì)于之前的區(qū)域具有減小的或相同大小的光導(dǎo)橫截面。在此,光導(dǎo)橫截面必須非單調(diào)收縮地延伸。也可設(shè)想到,光導(dǎo)部段局部地具有沿著主光導(dǎo)線擴(kuò)大的光導(dǎo)橫截面,但沿著主光導(dǎo)線從耦入部段出發(fā)具有帶有收縮的光導(dǎo)橫截面的區(qū)域。
[0018]優(yōu)選地,光導(dǎo)體由對(duì)于可見(jiàn)光透明的材料、特別是玻璃或透明塑料構(gòu)成。有利的是例如有機(jī)玻璃或聚碳酸酯。這樣的材料具有比空氣大的光密度并因此具有較大的折射系數(shù)。
[0019]光導(dǎo)體的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案通過(guò)如下方式獲得,即:從耦入部段出發(fā)沿著主光導(dǎo)線,光導(dǎo)部段的尺寸在垂直于主光導(dǎo)面的方向上減小。
[0020]這可例如通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn),即:由主光導(dǎo)面和與主光導(dǎo)面相對(duì)置的光導(dǎo)面限界的光導(dǎo)部段構(gòu)造為使得主光導(dǎo)面和相對(duì)置的光導(dǎo)面在從耦入部段出發(fā)沿著主光導(dǎo)線的方向上相交,也就是,主光導(dǎo)面與相對(duì)置的光導(dǎo)面之間的間距沿著主光導(dǎo)線減小。
[0021]為了將光從光導(dǎo)部段導(dǎo)入到耦出元件中,基本上角度分量由垂直于主光導(dǎo)面的光線占主導(dǎo)。如果垂直于主光導(dǎo)面的尺寸減小,則因此沿著主光導(dǎo)線,仍然存在的光的增加的分量在沿著主光導(dǎo)線的相應(yīng)位置上被導(dǎo)入耦出元件中。因此,由不同耦出元件偏轉(zhuǎn)的光的亮度根據(jù)需要受到影響或盡可能均勻地保持。
[0022]耦出元件在根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體中非常重要。如果光導(dǎo)面和相對(duì)置的光導(dǎo)面連續(xù)逼近而沒(méi)有設(shè)置耦出元件,則在每次全反射之后的光線在光導(dǎo)體中以更陡的角度相交于相應(yīng)地相對(duì)置的光導(dǎo)面上。因此,在每次全反射中,角度分量垂直于光導(dǎo)面增加。必要時(shí),超過(guò)全反射的臨界角并且從光導(dǎo)體射出光。代替這種不希望的耦出,通過(guò)耦出元件預(yù)設(shè)光出射面的位置。[0023]為了進(jìn)一步改進(jìn),如下規(guī)定:沿著主光導(dǎo)線,光導(dǎo)部段的尺寸在平行于主光導(dǎo)面的方向上減小。通過(guò)這種側(cè)向橫截面收縮,在光導(dǎo)體中引導(dǎo)的光的附加聚焦在沿著主光導(dǎo)線的走向中獲得。由此,為與耦入部件間隔開(kāi)的耦出元件提供附加提高的光密度。這對(duì)均勻地分布到所有耦出元件上做出貢獻(xiàn)。
[0024]另外,可有利的是,光導(dǎo)部段的尺寸在平行于主光導(dǎo)面的方向上保持不變,特別是保持恒定,或者局部增大。由此,為沿著光導(dǎo)部段的耦出提供恒定的面積或增大的面積。
[0025]光導(dǎo)部段優(yōu)選板狀或桿形地構(gòu)成。此外,光導(dǎo)部段可構(gòu)造為直的或(多次)彎曲的。這同樣適用于主光導(dǎo)面的設(shè)計(jì)。
[0026]特別是,光導(dǎo)部段構(gòu)造為使得主光導(dǎo)面跟隨特別是多次彎曲的空間曲線。在這種光導(dǎo)體中,主光導(dǎo)線基本上跟隨光導(dǎo)體的走向,即同樣相應(yīng)地彎曲。彎曲的或震蕩的設(shè)計(jì)通常有利于使用在機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈的領(lǐng)域中。
[0027]為了進(jìn)一步提高通過(guò)耦出元件耦出的光的分量,一方面可以如下規(guī)定:光導(dǎo)部段具有一個(gè)端面,其在其背離耦入部段的方向上演著主光導(dǎo)線限界光導(dǎo)部段,其中該端面具有比演著主光導(dǎo)線的最小的光導(dǎo)橫截面小的面積。
[0028]此外,耦出的光的分量通過(guò)如下方式增加,即:端面設(shè)置為使得對(duì)于沿著主光導(dǎo)線在光導(dǎo)部段中延伸的光束在端面上出現(xiàn)內(nèi)部的全反射。
[0029]本發(fā)明的另一方面在于,耦出元件具有至少一個(gè)全反射面,其設(shè)置為使得對(duì)于從光導(dǎo)部段延伸到耦出元件中的光束在該全反射面上出現(xiàn)內(nèi)部的全反射。
[0030]由此,光轉(zhuǎn)向到不同于主光導(dǎo)線的方向。因此獲得希望的耦出的光分布。另外可設(shè)想到,在耦出元件上沒(méi)有出現(xiàn)全反射,并且希望的轉(zhuǎn)向只基于折射實(shí)現(xiàn)。
[0031]光導(dǎo)體通過(guò)如下方式擴(kuò)展,即:配設(shè)給相應(yīng)的耦出元件的光出射面設(shè)置在相應(yīng)的耦出元件上。另外,可有利的是,配設(shè)給耦出元件的光出射面不設(shè)置在耦出元件本身上,而是設(shè)置在光導(dǎo)部段上、特別是在光導(dǎo)部段的相對(duì)于主光導(dǎo)線垂直地與相應(yīng)的耦出元件相對(duì)置的區(qū)域中。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求,光出射面設(shè)置在耦出元件上或光導(dǎo)部段上是有利的。因此,例如可有利的是,配設(shè)給相應(yīng)的耦出元件的光出射面設(shè)置在相應(yīng)的耦出元件上,并且光出射面基本上垂直于主光導(dǎo)面和/或垂直于光導(dǎo)面中的另一光導(dǎo)面延伸。
[0032]耦出元件本身優(yōu)選構(gòu)造為設(shè)置在主光導(dǎo)面上或構(gòu)造為加設(shè)體。耦出元件可例如構(gòu)造為棱柱形的、方形的、截球形的、圓柱段形的或鋸齒形的。
[0033]根據(jù)光導(dǎo)體的一種可能的設(shè)計(jì)方案,所有耦出元件相同地構(gòu)造。但也可設(shè)想到,耦出元件至少局部不同地構(gòu)造。特別是,不同的耦出元件可以具有不同的尺寸。這允許根據(jù)需要調(diào)節(jié)耦出的光分布。
[0034]一種特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案通過(guò)以下方式獲得,即:耦出元件分別經(jīng)由耦出面與主光導(dǎo)面連接。特別是,耦出元件與所述耦出面直接加設(shè)在主光面上。在此,該連接優(yōu)選使得光導(dǎo)部段和耦出元件一體地構(gòu)造。在該情況下,耦出面為耦出元件何光導(dǎo)部段的同一面。所述設(shè)計(jì)方案為避免菲涅爾損失或因在光入射到耦出元件中時(shí)在界面上的反射而引起的損失作出貢獻(xiàn)。
[0035]為了實(shí)現(xiàn)使光沿著光導(dǎo)部段盡可能連續(xù)地耦出,耦出元件可沿著主光導(dǎo)線彼此緊鄰地鄰接王光導(dǎo)面地設(shè)直。
[0036]另一方面可有利的是,光導(dǎo)部段具有多個(gè)中間部段,其中每個(gè)中間部段設(shè)置在兩個(gè)沿著主光導(dǎo)線相互接連的耦出元件之間。就此而言,耦出元件通過(guò)相應(yīng)的位于其間的中間部段間隔開(kāi)。
[0037]在此可能的是,中間部段被設(shè)計(jì)為使得其具有沿著主光導(dǎo)線在從耦入部段出發(fā)的方向上至少局部擴(kuò)大的光導(dǎo)橫截面。
[0038]這樣的具有擴(kuò)大的橫截面的中間部段導(dǎo)致穿過(guò)其的光平行化。在光導(dǎo)體中引導(dǎo)的光線在兩個(gè)彼此傾斜延伸的光導(dǎo)面上每次反射時(shí),光線相對(duì)于光軸匯聚的角度減小。這導(dǎo)致在每次反射時(shí)在光導(dǎo)體中引導(dǎo)的光束變窄。由此光束可相應(yīng)地在耦出元件之前平行化,這可有利于提聞I禹出效率。
[0039]根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案,光導(dǎo)部段具有這樣的設(shè)計(jì),即在該設(shè)計(jì)中,主光導(dǎo)面沿著主光導(dǎo)線形成多個(gè)平臺(tái),其中在各平臺(tái)上分別設(shè)置有耦出元件。優(yōu)選地,平臺(tái)相應(yīng)地延伸在所述中間部段之一上。
[0040]在此,橫截面的減小可通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn),即:光導(dǎo)部段在兩個(gè)沿著主光導(dǎo)線彼此接連的平臺(tái)之間具有臺(tái)階。在該臺(tái)階上光導(dǎo)橫截面因此不連續(xù)地、而是階梯式地減小。
[0041]根據(jù)另一方面,每個(gè)平臺(tái)分別包括所述中間部段之一以及一個(gè)與該中間部段鄰接的耦出區(qū)域。在此,在耦出區(qū)域上分別設(shè)置一個(gè)耦出元件,并且光導(dǎo)部段構(gòu)造為使得其在耦出區(qū)域中具有恒定的橫截面。由于光導(dǎo)部段在耦出區(qū)域中具有恒定的橫截面,因此確定的折射性質(zhì)提供用于在相應(yīng)的耦出元件上的光耦出。
[0042]光導(dǎo)部段特別是由至少一個(gè)另外的主光導(dǎo)面限界,其沿著主光導(dǎo)線延伸。另外的主光導(dǎo)面特別是平行于第一主光導(dǎo)面或平行于又一另外的主光導(dǎo)面延伸。特別是,另外的主光導(dǎo)面直接鄰接第一或另一主光導(dǎo)面地延伸,也就是使得另一或第一(或一個(gè)另外的)主光導(dǎo)面具有同一、例如沿著主光導(dǎo)線延伸的棱邊。
[0043]所述另外的主光導(dǎo)面在此具有與前述主光導(dǎo)面相應(yīng)的功能。特別是,在另外的主光導(dǎo)面上也設(shè)置先前所述類(lèi)型的多個(gè)耦出元件。就此而言,為了進(jìn)一步設(shè)計(jì),所述另外的主光導(dǎo)面和耦出元件參照主光導(dǎo)面的先前所述的設(shè)計(jì)。
[0044]—個(gè)特別一致的耦出的光分布可例如通過(guò)如下方式獲得,即:在另外的主光導(dǎo)面上同樣設(shè)置多個(gè)耦出元件,使得光可從光導(dǎo)體穿過(guò)光導(dǎo)體的相應(yīng)配設(shè)的光出射面被耦出,其中在另外的主光導(dǎo)面上的耦出元件和在第一主光導(dǎo)面上的耦出元件彼此沿著主光導(dǎo)線錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置。但也可設(shè)想到,在不同主光導(dǎo)面上的耦出元件設(shè)置在沿著主光導(dǎo)線的相應(yīng)的相同的位置上。在后一情況下,恰在這些位置上出現(xiàn)耦出的光的相應(yīng)特別高的光強(qiáng)。
[0045]優(yōu)選地,所述另外的主光導(dǎo)面和第一主光導(dǎo)面具有垂直于主光導(dǎo)線的相同的尺寸。就此而言,第一和另外的主光導(dǎo)面以相同寬度的條帶的形式并排延伸。但也可設(shè)想到這樣的設(shè)計(jì),即不同寬度的條帶用于不同的主光導(dǎo)面。
[0046]還可有利的是,在根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體中,耦入部段具有多個(gè)耦入面。由此例如可能的是,供應(yīng)具有不同光源的光導(dǎo)體。為此,不同光源可以例如提供不同的顏色。
[0047]此外,開(kāi)頭所述任務(wù)通過(guò)一種光導(dǎo)體裝置實(shí)現(xiàn),其通過(guò)以下方式形成,即:前述形式的第一光導(dǎo)體與前述形式的第二光導(dǎo)體連接。該連接在此通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn),即:第一光導(dǎo)體經(jīng)由沿與其耦入部段相反的方向限界第一光導(dǎo)體的端部部段與第二光導(dǎo)體的沿與其耦入部段相反的方向限界第二光導(dǎo)體的端部部段連接。該連接特別是一體地構(gòu)造,從而不存在可出現(xiàn)折射效果的界面。[0048]為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)頭所述任務(wù),最后提出一種照明設(shè)備,其包括至少一個(gè)上述類(lèi)型的光導(dǎo)體。此外,設(shè)有發(fā)光裝置,例如LED或半導(dǎo)體光源,利用該發(fā)光裝置光可在光導(dǎo)體中射出。在此,發(fā)光裝置設(shè)置為使得射出的光可經(jīng)由耦入部段被耦入到光導(dǎo)部段中。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0049]本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和有利的實(shí)施結(jié)構(gòu)由以下說(shuō)明給出,借助于該說(shuō)明詳細(xì)描述和闡釋本發(fā)明的在附圖中示出的細(xì)節(jié)和實(shí)施形式。
[0050]在附圖中:
[0051]圖1示出用于闡釋功能原理的光導(dǎo)體的示意性俯視圖;
[0052]圖2示出根據(jù)圖1的光導(dǎo)體的透視圖;
[0053]圖3示出由根據(jù)圖1和2的光導(dǎo)體發(fā)射的光的空間強(qiáng)度分布;
[0054]圖4示出垂直于主光導(dǎo)線觀察光導(dǎo)體的光分布;
[0055]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體的一個(gè)實(shí)施形式的俯視圖;
[0056]圖6示出根據(jù)圖5的光導(dǎo)體的側(cè)視圖或縱剖面;
[0057]圖7示出根據(jù)圖5和6的光導(dǎo)體的透視圖;
[0058]圖8和9示出根據(jù)圖5至7的光導(dǎo)體的發(fā)射的光的空間強(qiáng)度分布;
[0059]圖10示出根據(jù)圖5至7的光導(dǎo)體的對(duì)應(yīng)于圖4的圖示;
[0060]圖11示出應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體中的耦出元件的細(xì)節(jié)圖;
[0061]圖12示出具有根據(jù)圖11的耦出元件的光導(dǎo)體;
[0062]圖13示出根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體的另一實(shí)施形式的縱剖面;
[0063]圖14示出圖13的細(xì)節(jié)圖;
[0064]圖15示出根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體的另一實(shí)施形式的縱剖面;
[0065]圖16示出根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體的另一實(shí)施形式的俯視圖;
[0066]圖17示出根據(jù)圖16的光導(dǎo)體的透視圖。
[0067]在以下說(shuō)明中,對(duì)于不同的實(shí)施形式,相同或彼此相應(yīng)的特征具有相同的附圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0068]為了闡述本發(fā)明的功能原理,在圖1中示意性示出了光導(dǎo)體10的俯視圖。光導(dǎo)體
10具有耦入部段12,其包括耦入面14,一個(gè)未示出的光源的光可通過(guò)該耦入面被耦入到光導(dǎo)體10中。
[0069]耦入部段12過(guò)渡到構(gòu)造為桿形的光導(dǎo)部段16中。光導(dǎo)部段16沿著以虛線示出的主光導(dǎo)線18延伸,該主光導(dǎo)線從耦入部段12出發(fā)在圖1的圖示中向右定向。在此,光導(dǎo)部段16被構(gòu)造為使得被耦入到耦入部段12中的光可在光導(dǎo)體中通過(guò)在其限界的外表面上的特別是多次的、內(nèi)部的全反射沿著主光導(dǎo)線18被引導(dǎo)。
[0070]在圖2中示出光導(dǎo)體10的透視圖,以顯示其他細(xì)節(jié)。因此,光導(dǎo)部段16由沿著主光導(dǎo)線18延伸的第一主光導(dǎo)面20限界(圖1示出沿朝第一主光導(dǎo)面20的觀察方向的光導(dǎo)體10) O
[0071]主光導(dǎo)面20形成桿形光導(dǎo)部段16的第一寬長(zhǎng)邊。如可在圖2中看出,光導(dǎo)部段16還由另一光導(dǎo)面22限界,其與第一主光導(dǎo)面20形成直角,并且其沿著主光導(dǎo)線18延伸。該另一光導(dǎo)面22就此而言形成桿形光導(dǎo)部段16的窄長(zhǎng)邊。相應(yīng)地,光導(dǎo)部段16通過(guò)另一在圖1和2中不可見(jiàn)的(寬)光導(dǎo)面限界,其與主光導(dǎo)面20相對(duì)置。光導(dǎo)部段16還通過(guò)與(窄)關(guān)道明22相對(duì)置的另一光導(dǎo)面限界。光導(dǎo)部段16在其背離耦入部段12的區(qū)域中沿著主光導(dǎo)線18最終通過(guò)端面24限界。
[0072]耦入部段12被構(gòu)造為使得其具有垂直于主光導(dǎo)線18的橫截面面積,其中該橫截面面積在從耦入面14出發(fā)沿著主光導(dǎo)線18的走向中擴(kuò)大。就此而言,耦入部段12通過(guò)沿著主光導(dǎo)線18延伸的界面限界,該界面從耦入面14出發(fā)沿著主光導(dǎo)線擴(kuò)大。
[0073]光導(dǎo)體10具有多個(gè)耦出元件30。耦出元件30全部構(gòu)造為相同的棱柱,其加設(shè)在主光導(dǎo)面20上。每個(gè)耦出元件30具有耦出面32,其限界耦出元件30。每個(gè)耦出元件30還通過(guò)與耦出面32相對(duì)置的平行于該耦出面延伸的蓋面限界。每個(gè)耦出元件30還具有光出射面34,其構(gòu)成在耦出面32與蓋面之間延伸的另一棱柱側(cè)。在所示情況下,耦出面32以直角三角形的形式構(gòu)成。每個(gè)耦出元件30還通過(guò)全反射面36限界,其相對(duì)于構(gòu)造為直角三角形的耦出面32構(gòu)成斜邊面,該斜邊面由耦出面32的直角三角形的斜邊限界。
[0074]每個(gè)耦出元件30經(jīng)由其耦出面32與光導(dǎo)部段16的主光導(dǎo)面20 —體地連接。在耦出元件30與光導(dǎo)部段16之間的連接在此使得盡可能在沒(méi)有折射效果的情況下使光從光導(dǎo)部段16通到耦出元件30中是可能的。優(yōu)選地,光導(dǎo)部段16和所有耦出元件30 —體地、特別是以注塑成型方法制成。
[0075]光導(dǎo)部段16的端面24平行于每個(gè)耦出元件30的全反射面36延伸。
[0076]在光導(dǎo)部段16中相對(duì)于主光導(dǎo)線18成角度地延伸的光束可通過(guò)設(shè)想的耦出面32入射到耦出元件30中。在此,光導(dǎo)部段16以及耦出元件30分布設(shè)計(jì)為使得這種入射的光束在全反射面上根據(jù)折射定律被全反射,之后在適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)光束的情況下射到光出射面34上。通過(guò)光出射面34,被反射的光束在重復(fù)的折射下從光導(dǎo)體10射出。這種射出的光束在圖1和2中通過(guò)附圖標(biāo)記38的箭頭示出。
[0077]圖3和4顯不當(dāng)光在光導(dǎo)體10中經(jīng)由f禹入部段12被f禹入并通過(guò)f禹出兀件30以先前所述的形式被I禹出時(shí),被I禹出的光的光強(qiáng)的空間分布。
[0078]在此,圖3示出在平行于光出射面34延伸的測(cè)試屏中的強(qiáng)度分布,所述測(cè)試屏垂直于主光導(dǎo)線18朝光束38的方向與光導(dǎo)體10間隔開(kāi)地設(shè)置??梢钥闯鲚^大部分的光強(qiáng)射入測(cè)試屏的上半部。這源于:當(dāng)來(lái)自光導(dǎo)部段16的光束具有在從光導(dǎo)部段16朝第一主光導(dǎo)面20的方向上、即在從光導(dǎo)部段16到耦出元件30中的方向上的角度分量時(shí),所述光束基本上僅被耦出。這樣的耦出的光束因此在圖2的圖示中(見(jiàn)坐標(biāo)系)具有正的Z分量。
[0079]圖4示出了垂直于主光導(dǎo)線18觀察被照明的光導(dǎo)體的強(qiáng)度分布。為此,在圖4的圖示中最左邊的光斑對(duì)應(yīng)于耦入元件30,其沿著主光導(dǎo)線18直接跟隨耦入部段12。在此可以看出,通過(guò)相應(yīng)的耦出元件30耦出的光的強(qiáng)度從耦入部段12出發(fā)沿著主光導(dǎo)線18或光導(dǎo)部段16減小。這源于:由于通過(guò)之前的耦出元件30的耦出,為后續(xù)的耦出元件30提供較小的光強(qiáng)。
[0080]此外可以看出,在與耦入部段12最遠(yuǎn)間隔開(kāi)的耦出元件30的區(qū)域中配設(shè)的光斑42(圖4)出現(xiàn)具有較大強(qiáng)度的被耦出的光的區(qū)域44。該區(qū)域是格格不入的,因?yàn)槠鋺?yīng)被分配具有關(guān)于Z軸(圖2)的負(fù)的角度分量的光束。在此例如涉及這樣的光束,即其不在耦出元件30中入射或者在傳播時(shí)沿著光導(dǎo)部段16在主光導(dǎo)面20上被全反射。這些光束在端面24上以與全反射面36相對(duì)應(yīng)的形式被全反射,之后通過(guò)光導(dǎo)部段16的與光導(dǎo)面22相對(duì)置的限界面從光導(dǎo)體10射出。
[0081]根據(jù)圖5至7,描述出改進(jìn)的光導(dǎo)體50。光導(dǎo)體50又包括具有耦入面14的耦入部段12,并沿著主光導(dǎo)線18延伸。關(guān)于該特征的設(shè)計(jì)方案參見(jiàn)以上關(guān)于光導(dǎo)體10的闡述。
[0082]但光導(dǎo)體50具有光導(dǎo)部段52,與光導(dǎo)部段16相比,其具有垂直于主光導(dǎo)線18的用于光導(dǎo)的有效的橫截面,該橫截面在從耦入部段12出發(fā)沿著主光導(dǎo)線的方向上減小。
[0083]光導(dǎo)部段52由第一主光導(dǎo)面54和與該第一主光導(dǎo)面相對(duì)置的對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58 (其構(gòu)成另一光導(dǎo)面)限界。主光導(dǎo)面54和對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58沿著主光導(dǎo)線18延伸。在垂直于所述面的方向上,光導(dǎo)部段52由側(cè)向的光導(dǎo)面56和與其相對(duì)置的另一側(cè)向的光導(dǎo)面限界。
[0084]在此,對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58平行于主光導(dǎo)線18延伸。而主光導(dǎo)面54具有階梯狀的走向,其中主光導(dǎo)面54從耦入部段12出發(fā)沿著主光導(dǎo)線18階梯狀地接近對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58??傊?,光導(dǎo)部段52因而具有近似梯形的造型。
[0085]光導(dǎo)部段52的主光導(dǎo)面54具有六個(gè)沿著主光導(dǎo)線18彼此相鄰的平臺(tái)60。每?jī)蓚€(gè)相鄰的平臺(tái)60通過(guò)臺(tái)階62彼此分開(kāi)。臺(tái)階62在此構(gòu)造為使得主光導(dǎo)面54階梯狀地接近對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58,如在圖6中可見(jiàn)。
[0086]在每個(gè)由主光導(dǎo)面54形成的平臺(tái)60上分別設(shè)置一個(gè)耦出元件64至70。耦出元件64至70以加設(shè)到主光導(dǎo)面54上的加設(shè)體的形式構(gòu)成。耦出元件64至70中的每一個(gè)都可設(shè)計(jì)為如上所述的耦出元件30。就此而言,對(duì)于細(xì)節(jié)參照以上有關(guān)光導(dǎo)體10的描述。
[0087]但不同于光導(dǎo)體10,各個(gè)稱出兀件64至70彼此不是相同地構(gòu)成,而是具有彼此不同的尺寸。
[0088]如在圖7中可見(jiàn),每個(gè)棱柱形的耦出元件64至70分別由設(shè)計(jì)為直角三角形形式的耦出面32、平行于該耦出面相同地構(gòu)造的蓋面33、以及在耦出面32與蓋面33之間延伸的基本上直角的光出射面34限界。此外,另一限界面由全反射面36提供。全反射面36在此如上所述相應(yīng)地由設(shè)計(jì)為直角三角形的耦出面32的斜邊和蓋面33作為邊緣。
[0089]耦出元件64至70現(xiàn)在通過(guò)以下方式彼此不同,即:在從位于耦入部段12旁邊的耦出元件64出發(fā)的方向上,每個(gè)耦出元件64至70的相應(yīng)的蓋面33和耦出面32之間的間距相繼增大。
[0090]在此,耦出元件64至70設(shè)置在光導(dǎo)部段52上,使得所有蓋面33在相同的高度上延伸,也就是位于同一平面中,該平面平行于對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58延伸(在圖6中可見(jiàn))。相應(yīng)地,每個(gè)耦出元件65至70的相應(yīng)的耦出面32比相應(yīng)的之前的耦出元件64至69的耦出面32更接近于對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58。蓋面33和耦出面32的各個(gè)間距之間的差在此分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)相鄰的平臺(tái)60之間的臺(tái)階62的高度。
[0091]每個(gè)平臺(tái)60沿著主光導(dǎo)線18的長(zhǎng)度在此在尺寸上適于使其對(duì)應(yīng)于光出射面34沿著主光導(dǎo)線18的擴(kuò)大。就此而言,在每個(gè)平臺(tái)60上安設(shè)恰一個(gè)耦出元件64至70。
[0092]如由圖6和7可見(jiàn),主光導(dǎo)面54的臺(tái)階62在尺寸上適于使主光導(dǎo)面54在與耦入部段12最遠(yuǎn)間隔開(kāi)的耦出元件70的區(qū)域中與對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面58相同。因此,光導(dǎo)體50與光導(dǎo)體10的不同之處還在于,不存在用于光導(dǎo)體部段的端面24。
[0093]圖8和10示出光導(dǎo)體50的耦出的光強(qiáng)的對(duì)應(yīng)于圖3和4的圖示。[0094]根據(jù)圖8首先可看出,與光導(dǎo)體10相比,明顯更大分量的由光出射面34耦出的光強(qiáng)落入測(cè)試屏的上半部中。這源于:由于光導(dǎo)部段52的從耦入部段12出發(fā)收縮的光導(dǎo)橫截面,具有在負(fù)的Z方向上(見(jiàn)圖7的坐標(biāo)系)的無(wú)窮小分量或角度分量的光束可以射入耦出元件64至70之一中,之后可以以關(guān)于光導(dǎo)體10所述的方式被耦出。
[0095]為了說(shuō)明強(qiáng)度分布,圖9示出了圖8的圖示的沿著豎直線截取的截面。
[0096]對(duì)應(yīng)于圖4的圖示,在圖10中示出在垂直于主光導(dǎo)線18朝照亮的光導(dǎo)體觀看時(shí)的強(qiáng)度分布。在此可見(jiàn),不同于光導(dǎo)體10,每個(gè)耦出元件64至70的耦出的光強(qiáng)幾乎相同。在此,不同耦出元件的最大強(qiáng)度從按順序的第一耦出元件64出發(fā)(在圖10中的最左邊的最大強(qiáng)度)向配設(shè)給耦出元件70(在圖10中的最右邊)的最大強(qiáng)度階梯狀地豎直向下(也就是朝負(fù)的Z軸的方向)錯(cuò)開(kāi)。這可源于:由于不同耦出元件64至70的耦出面32階梯狀地接近到與耦入部段12進(jìn)一步間隔開(kāi)的耦出元件中,具有在負(fù)的Z方向上(見(jiàn)圖7)的增大的角度分量的光束可相對(duì)于主光導(dǎo)線18被導(dǎo)入相應(yīng)的耦出元件中。
[0097]根據(jù)圖11闡釋耦出元件72,其在先前論述類(lèi)型的光導(dǎo)中可設(shè)置在相應(yīng)的光導(dǎo)部段16或52上。在圖11中示出耦出元件72縱剖面,也就是沿著光導(dǎo)體的主光導(dǎo)線18的一個(gè)剖面。耦出元件72又具有耦出面32,耦出元件72經(jīng)由該耦出面與光導(dǎo)部段16或52連接,使得光束可從光導(dǎo)部段射入到耦出元件中(在圖11中這種光束以虛線示出)。
[0098]不同于耦出元件30或64至70,耦出元件72被設(shè)計(jì)為使得其由至少三個(gè)另外的全反射面74至76限界。通過(guò)耦出面32射入耦出元件72中的光束在此首先在全反射面74上根據(jù)折射定律被全反射,然后射到全反射面75上,之后射到全反射面76上,其中各個(gè)全反射根據(jù)折射定律進(jìn)行。在圖11中通過(guò)箭頭示出射線走向,其中以虛線示出光束。
[0099]在最后的全反射面76上的全反射之后,光束穿過(guò)整個(gè)光導(dǎo)部段16或52并射到光出射面78上。不同于結(jié)合圖1和2或5至7闡述的設(shè)置結(jié)構(gòu),光出射面78不是設(shè)置在耦出元件72上、而是設(shè)置在光導(dǎo)部段16或52上。在此,光出射面78位于光導(dǎo)部段16或52的與耦出元件72相對(duì)置的區(qū)域中。該區(qū)域相對(duì)于主光導(dǎo)線18與耦出元件72相對(duì)置。就此而言,耦出元件72僅具有反射功能,由此所述耦出元件30或64至70除了反射功能以外還提供光出射功能(光出射面34)。具有根據(jù)圖11的耦出元件的光導(dǎo)體的特征還在于,耦出的光具有與耦入的光相反的方向分量。
[0100]圖12示出光導(dǎo)體80,其又具有光導(dǎo)部段16。在光導(dǎo)部段16上設(shè)置多個(gè)耦出元件82。耦出元件82在此類(lèi)似于根據(jù)圖11的耦出元件72設(shè)計(jì)。但不同于耦出元件72,耦出元件82具有另一第四全反射面。此外,在光導(dǎo)體80中,配設(shè)給耦出元件82的光出射面34不是設(shè)置在耦出元件82上,而是分布設(shè)置在光導(dǎo)部段16的與耦出元件82相對(duì)置的區(qū)域中。
[0101]光導(dǎo)體80不同于光導(dǎo)體10的不同之處還在于,設(shè)置多個(gè)稱入部段12、12’、12”……,其分別具有各自的耦入面以將光導(dǎo)入光導(dǎo)體80中。每個(gè)耦入部段12、12’、12”……在此設(shè)計(jì)為有關(guān)光導(dǎo)體10闡述的形式。
[0102]圖13示出了相對(duì)于光導(dǎo)體80改進(jìn)的光導(dǎo)體90。光導(dǎo)體90又具有多個(gè)耦入部段
12、12’、12”……,其具有相應(yīng)的耦入面14、14’、14”……以將光導(dǎo)入光導(dǎo)體90中。光導(dǎo)體90還具有光導(dǎo)部段92,其沿著主光導(dǎo)線18延伸。
[0103]在圖13中示出了光導(dǎo)部段92的通過(guò)主光導(dǎo)線18的縱剖面。在圖13的剖面中可見(jiàn),光導(dǎo)部段92由主光導(dǎo)面94和與主光導(dǎo)面相對(duì)置的對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面96限界。在此,對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面96平行于主光導(dǎo)線18延伸。而主光導(dǎo)面94設(shè)計(jì)為使得其從耦入部段12、12’、12”……出發(fā)沿著主光導(dǎo)線18階梯狀地接近對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面96,這進(jìn)一步在下文中參照?qǐng)D14詳細(xì)闡述。
[0104]在光導(dǎo)體90中,在主光導(dǎo)面94上沿著主光導(dǎo)線18接連地設(shè)置多個(gè)耦出元件98。由此,光導(dǎo)部段92在圖13所示的縱剖面中具有由主光導(dǎo)面94形成的鋸齒狀的邊緣。
[0105]為了示出主光導(dǎo)面94的階梯狀的走向,圖14示出圖13的視圖的一部分。每個(gè)耦出元件98在所示縱剖面中由四個(gè)邊緣面99至102限界,其構(gòu)成全反射面,如在圖11和12中所示。
[0106]光導(dǎo)部段92在此構(gòu)造為使得主光導(dǎo)面94具有多個(gè)沿著主光導(dǎo)線18彼此相鄰的平臺(tái)60,其中每?jī)蓚€(gè)相鄰的平臺(tái)60通過(guò)臺(tái)階62彼此分開(kāi)。臺(tái)階62在此構(gòu)造為使得主光導(dǎo)面94或平臺(tái)60階梯狀地接近相對(duì)置的對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面96。由此,光導(dǎo)部段92在垂直于主光導(dǎo)線18的剖面中具有有效的光導(dǎo)橫截面,其在圖13和14的圖示中從左向右、也就是從耦入部段12出發(fā)沿主光導(dǎo)線18的方向階梯狀地減小。
[0107]每個(gè)平臺(tái)60包括光導(dǎo)部段92的中間部段104和鄰接該中間部段的耦出區(qū)域106。在此,光導(dǎo)部段92在中間部段1 04的區(qū)域中構(gòu)造為使得在中間部段104的區(qū)域中沿著主光導(dǎo)線18提供垂直于主光導(dǎo)線18的恒定的光導(dǎo)橫截面。
[0108]在每個(gè)平臺(tái)60的相應(yīng)地鄰接中間部段104的耦出區(qū)域中分別設(shè)置一個(gè)耦出元件98。因此,沿著主光導(dǎo)面94的鋸齒狀的走向,每?jī)蓚€(gè)相鄰的耦出元件98通過(guò)中間部段104彼此分開(kāi),其中在兩個(gè)接連的中間部段104之間分別形成一個(gè)臺(tái)階62。
[0109]就此而言,光導(dǎo)體90中的平臺(tái)60與結(jié)合光導(dǎo)體50闡述的平臺(tái)60的不同之處在于,在光導(dǎo)體90中,平臺(tái)60沿著主光導(dǎo)線18不是僅包括相應(yīng)的一個(gè)耦出元件,而是還包括中間部段104。
[0110]在所有包括具有平臺(tái)60的主光導(dǎo)面的實(shí)施形式中,在相鄰的平臺(tái)之間的臺(tái)階以恒定的高度或者臺(tái)階以分別不同的高度本身沿著主光導(dǎo)線18可被選擇為接連的平臺(tái)60。特別是可設(shè)想到,對(duì)于平臺(tái)60之間的臺(tái)階62的高度走向,設(shè)置根據(jù)沿著主光導(dǎo)線18的位置的高度功能。
[0111]參照?qǐng)D15闡述另一根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體110。在此,在圖15中僅示出光導(dǎo)部段112的沿著主光導(dǎo)線18的縱剖面。光導(dǎo)體110又具有主光導(dǎo)面114,其設(shè)計(jì)為具有多個(gè)彼此串聯(lián)的平臺(tái)60。相鄰的平臺(tái)60通過(guò)臺(tái)階62彼此分開(kāi)。在每個(gè)臺(tái)階62上光導(dǎo)部段112的光導(dǎo)橫截面階梯狀地減小。但不同于根據(jù)圖13和14的光導(dǎo)體90,臺(tái)階62的高度沿著光導(dǎo)部段112的走向沿主光導(dǎo)線18的方向不是恒定的。而且,臺(tái)階62具有臺(tái)階高度,其從光導(dǎo)部段112的面向(在圖15中未示出的)耦入部段的區(qū)域出發(fā)沿主光導(dǎo)線18的方向增大。因此,臺(tái)階62在光導(dǎo)部段112的遠(yuǎn)離未示出的耦入部段的區(qū)域中更為凹陷。因此,光導(dǎo)部段112的光導(dǎo)橫截面以距耦入部段增大的間距在沿著主光導(dǎo)線18的走向中更為減小。
[0112]圖16和17示出了另一根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體120。光導(dǎo)體120的特征在于,其具有第一主光導(dǎo)面121、第二主光導(dǎo)面122和第三主光導(dǎo)面123,這些主光導(dǎo)面條帶狀地并排延伸,并且沿著主光導(dǎo)線18從耦入部段12出發(fā)延伸。
[0113]主光導(dǎo)面121在此又具有平臺(tái)60,其沿著主光導(dǎo)線18彼此鄰接并分別經(jīng)由臺(tái)階62過(guò)渡到彼此。在臺(tái)階62上,光導(dǎo)體120的光導(dǎo)橫截面相應(yīng)地階梯狀地減小,就此而言每個(gè)平臺(tái)60以與已經(jīng)在圖13和14或5和6中闡釋的方式設(shè)計(jì)。[0114]在光導(dǎo)體120中,在第一主光導(dǎo)面121旁邊延伸的第二主光導(dǎo)面122和又在第二主光導(dǎo)面旁邊延伸的第三主光導(dǎo)面123還具有對(duì)應(yīng)的帶有臺(tái)階的平臺(tái)(例如對(duì)于第三主光導(dǎo)面123:平臺(tái)60’,由臺(tái)階62’分開(kāi))。在此,主光導(dǎo)面121至123構(gòu)造為使得第一光導(dǎo)面121的臺(tái)階相對(duì)于與其相鄰的第二主光導(dǎo)面122的對(duì)應(yīng)的臺(tái)階沿著主光導(dǎo)線118錯(cuò)開(kāi)。因此,第一主光導(dǎo)面121的每個(gè)平臺(tái)60在沿著主光導(dǎo)線18的方向上相應(yīng)地疊蓋第二主光導(dǎo)面122的兩個(gè)平臺(tái)。這同樣適用于第二主光導(dǎo)面122的平臺(tái)相對(duì)于第三主光導(dǎo)面123的平臺(tái) 60,。
[0115]在主光導(dǎo)面121至123的每個(gè)平臺(tái)60’、60’上設(shè)置相應(yīng)的一個(gè)耦出元件125。耦出元件125以對(duì)應(yīng)于耦出元件30的方式構(gòu)成,因此對(duì)于細(xì)節(jié)參照以上描述。圖17基于主光導(dǎo)面121至123和耦出元件125示出光導(dǎo)體120的光導(dǎo)部段124的透視圖。
[0116]每個(gè)平臺(tái)60因此包括耦出區(qū)域126和中間部段128。在耦出區(qū)域126的區(qū)域中,光導(dǎo)部段124具有恒定的光導(dǎo)橫截面。就此而言,每個(gè)主光導(dǎo)面121至123在相應(yīng)的耦出區(qū)域126的區(qū)域中平行于與光導(dǎo)部段124相對(duì)置的鄰接于主光導(dǎo)面121至123的對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面130延伸(在圖117中以虛線示出)。
[0117]在耦出區(qū)域126上分別設(shè)置一個(gè)以有關(guān)上述光導(dǎo)體闡釋的形式的耦出元件126。
[0118]每個(gè)中間部段128的特征在于,光導(dǎo)部段124的光導(dǎo)橫截面在中間部段128的走向上在從耦入部段出發(fā)沿著主光導(dǎo)線118的方向上增大。這通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn),即:平臺(tái)60在中間區(qū)段128的區(qū)域中相對(duì)于對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面130傾斜,使得對(duì)應(yīng)的主光導(dǎo)面121至123距對(duì)應(yīng)光導(dǎo)面130的間距增大。但光導(dǎo)橫截面沿著中間部段128的增大在此被選擇為光導(dǎo)橫截面在相應(yīng)臺(tái)階62上的減小,利用該臺(tái)階,平臺(tái)60過(guò)渡到其相鄰的平臺(tái)中。由此確保:在每個(gè)臺(tái)階62上,光導(dǎo)部段128的光導(dǎo)橫截面有效地減小。
【權(quán)利要求】
1.一種用于照明設(shè)備的光導(dǎo)體(50,90,110,120),具有: 耦入部段(12),該耦入部段具有至少一個(gè)耦入面(14)以將光耦入到光導(dǎo)體(50,90,110,120)中; 沿著主光導(dǎo)線(18)延伸的光導(dǎo)部段(52,92,112,124),其由至少一個(gè)沿著主光導(dǎo)線(18)延伸的主光導(dǎo)面(54,94,114,121-123)限界,并構(gòu)造為使得光能夠從耦入部段(12)出發(fā)通過(guò)在主光導(dǎo)面(54,94,114,121-123)上的內(nèi)部的全反射沿著主光導(dǎo)線(18)被引導(dǎo); 多個(gè)耦出元件(30,64-70,72,82,98,116,125), 其中每個(gè)耦出元件(30,64-70,72,82,98,116,125)這樣設(shè)置在主光導(dǎo)面(54,94,114,121-123)上,使得光能夠從光導(dǎo)體穿過(guò)光導(dǎo)體(50,90,110,120)的相應(yīng)配設(shè)的光出射面(34,78)被耦出, 其中耦出元件沿著主光導(dǎo)線(18)錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置在主光導(dǎo)面(54,94,114,121-123)上, 其特征在于, 光導(dǎo)部段(52,92,112,124)包括具有在從耦入部段(12)出發(fā)沿著主光導(dǎo)線(18)的方向上減小的光導(dǎo)橫截面的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)體(50,90,110,120),其特征在于,所述光導(dǎo)部段的尺寸在垂直于主光導(dǎo)面(54,94,114,121-123)的方向上沿著主光導(dǎo)線(18)減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光導(dǎo)體,其特征在于,所述光導(dǎo)部段(52,92,112,124)的尺寸在平行于主光導(dǎo)面(54,94, 114,121-123)的方向上沿著主光導(dǎo)線(18)減小或保持不減小,特別是保持恒定或局部增大。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體,其特征在于,所述光導(dǎo)部段構(gòu)造為板形或桿形的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體,其特征在于,所述光導(dǎo)部段(52,121-123)和/或所述主光導(dǎo)面構(gòu)造為彎曲或多次彎曲的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(90),其特征在于,所述光導(dǎo)部段(92)具有端面(24),該端面在光導(dǎo)部段背離耦入部段(12)的方向上沿著主光導(dǎo)線(18)限界光導(dǎo)部段(92),其中,所述端面(24)具有比最小的光導(dǎo)橫截面更小的面積。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體,其特征在于,所述端面(24)設(shè)置為使得對(duì)于沿著主光導(dǎo)線(18)在光導(dǎo)部段(16)中延伸的光束在端面(24)上產(chǎn)生內(nèi)部的全反射。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(50,90,110,120),其特征在于,耦出元件(30,64-70,72,82,98,125)具有至少一個(gè)全反射面(36,74-76,99-102),該全反射面設(shè)置為使得對(duì)于從光導(dǎo)部段(52,92,112,124)延伸到耦出元件(30,74-70,72,82,98,125)中的光束產(chǎn)生內(nèi)部的全反射。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(50,90,110,120),其特征在于,配設(shè)給相應(yīng)的耦出元件(30,64-70,72,82,98,125)的光出射面(34,78)設(shè)置在相應(yīng)的耦出元件(30,64-70)上,或者設(shè)置在光導(dǎo)部段(16)上、特別是相對(duì)于主光導(dǎo)線(18)垂直地相對(duì)置地設(shè)置在相應(yīng)的耦出元件(82)上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(50),其特征在于,所述耦出元件(64-70)沿著主光導(dǎo)線(18)直接彼此鄰接地設(shè)置在主光導(dǎo)面(54)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的光導(dǎo)體(90,110,120),其特征在于,所述光導(dǎo)部段具有多個(gè)中間部段(104),其中,各個(gè)中間部段(104,128)分別設(shè)置在每?jī)蓚€(gè)沿著主光導(dǎo)線(18)接連的耦出元件(98,116,124)之間。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(120),其特征在于,所述中間部段(128)具有沿著主光導(dǎo)線(18)至少局部地?cái)U(kuò)大的光導(dǎo)橫截面。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(50,80,110,120),其特征在于,所述光導(dǎo)部段(52,92,112,124)構(gòu)造為使得所述主光導(dǎo)面(54,94,114,121-123)沿著主光導(dǎo)線(18)具有多個(gè)平臺(tái)(60),其中在平臺(tái)(60)上分別設(shè)置一個(gè)耦出元件(64-70,98,116,125)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(50,90,110,120),其特征在于,所述光導(dǎo)部段(52,92,112,124)在兩個(gè)沿著主光導(dǎo)線(18)在從耦入部段(12)出發(fā)的方向上依次接連的平臺(tái)¢0)之間具有臺(tái)階(62),使得光導(dǎo)部段階梯狀地減小。
15.根據(jù)權(quán)利要求12和權(quán)利要求13或14至少之一所述的光導(dǎo)體(90),其特征在于,各個(gè)平臺(tái)(60)分別包括 一個(gè)中間部段(104)以及鄰接該中間部段的耦出區(qū)域(a),其中在耦出區(qū)域(106)上設(shè)置耦出元件(98),并且其中耦出區(qū)域(106)中的光導(dǎo)部段(92)具有恒定的橫截面。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(120),其特征在于,光導(dǎo)部段(124)由至少一個(gè)另外的主光導(dǎo)面(122,123)限界,其特別是平行于第一主光導(dǎo)面(121)或一個(gè)另外的主光導(dǎo)面(122,123)延伸。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(120),其特征在于,在另外的主光導(dǎo)面(122,123)上設(shè)置多個(gè)耦出元件(125),使得光能夠從光導(dǎo)體(12)穿過(guò)光導(dǎo)體(120)的相應(yīng)配設(shè)的光出射面被耦出,其中在另外的主光導(dǎo)面(122,123)上的耦出元件和在第一主光導(dǎo)面(123)上的耦出元件(125)沿著主光導(dǎo)線(18)彼此錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的光導(dǎo)體(120),其特征在于,另外的主光導(dǎo)面(122,123)和第一主光導(dǎo)面(121)具有垂直于主光導(dǎo)線(18)的相同的尺寸。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光導(dǎo)體(90),其特征在于,耦入部段(12)具有多個(gè)耦入面(14,14,,14”)。
20.一種光導(dǎo)體裝置,具有根據(jù)權(quán)利要求1至19之一所述的第一光導(dǎo)體和根據(jù)權(quán)利要求I至19之一所述的第二光導(dǎo)體,其中,通過(guò)使第一光導(dǎo)體經(jīng)由沿與其耦入部段相反的方向限界第一光導(dǎo)體的端面與第二光導(dǎo)體的沿與其耦入部段相反的方向限界第二光導(dǎo)體的端面連接,第一光導(dǎo)體與第二光導(dǎo)體連接。
【文檔編號(hào)】F21V8/00GK103454715SQ201310211217
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】休伯特·茲維克, 赫爾曼·凱勒曼 申請(qǐng)人:汽車(chē)照明羅伊特林根有限公司