[發(fā)明專利]光導(dǎo)體和光導(dǎo)體裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310211217.2
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103454715A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 休伯特·茲維克;赫爾曼·凱勒曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汽車照明羅伊特林根有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/00
• 分類號(hào): G02B6/00;F21V8/00
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所 11326
• 代理人: 汪勤

技術(shù)領(lǐng)域

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)

這樣的光導(dǎo)體例如使用在機(jī)動(dòng)車領(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°。

由EP?1?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?1?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”。

而對(duì)于在本發(fā)明范圍內(nèi)的光導(dǎo)體，光通過多次反射在光導(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耦出。

然而在此問題在于，僅一部分射入的光通過耦出元件被耦出。大部分射入的光通過沿遠(yuǎn)離耦入部段的方向?qū)鈱?dǎo)部段限界的端面離開，即并不朝希望的方向偏轉(zhuǎn)。

此外，由于耦出，在光導(dǎo)體中的光強(qiáng)從耦入部段開始減弱。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

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。

該任務(wù)通過根據(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)。

由此，開頭所述類型的光導(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。

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)。

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。

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)被引導(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。

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。

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，光能夠通過至少局部進(jìn)行的全反射沿著主光導(dǎo)線被引導(dǎo)。

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)體通過該光出射面射出。

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。

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。

優(yōu)選地，光導(dǎo)體由對(duì)于可見光透明的材料、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)。