具有部分准直输入面的光导的制作方法

照明工业产品的制造及其应用技术1.本发明涉及特别是用于机动车辆的照明和光信号领域。背景技术：2.在各种基于光的应用中，特别是在基于光的信号的领域中，光导被通常使用。它们具有能够将光带到在距光源一定距离处的受限位置的优点。它们还允许光遵循弯曲轮廓以连续并且均匀的方式被漫射。为此，重要的是确保光通过引导件的受控传播。3.被公开的专利文献fr2888917a公开了在其入射面处设置有旋转对称的准直器(特别是菲涅耳透镜的形式)的光学引导件。这些准直器允许光沿引导件的主方向传播以到达特别是在引导件的远端处的透镜类型的出射面。这种准直器的用于带有侧向解耦和出射面的光学引导件的用途是不合适的，因为纵向传播的光将无法遇到解耦面并因而无法遇到出射面。4.被公开的专利文献ep1739468a1公开了一种带有特定入射面的光学引导件，所述特定入射面被设计成使光在引导件的开始处(即靠近入射面处)更均匀。入射面具有被配置为相对于引导件的主方向以大角度反射光的全反射的区域，以便有利于从引导件的引导面的反射，并因此确保靠近入射面的光的一定水平的均匀性。当出射面或光出射面之一靠近入射面时，这些措施是感兴趣的。在距入射面一定距离之后，它们不再有用。技术实现要素：5.本发明的目的是克服上述现有技术的缺点之一。更具体地，本发明的目的是允许光导以均匀的方式照明侧向出射面，并且特别是在较大的长度上这样做。6.本发明的主题是由透明或半透明材料制成的光导，所述光导沿主方向延伸并且包括用于由光源发射的光的入射面，所述入射面被成型为形成准直器；引导面，用于通过全内反射引导光通过透明或半透明材料；光出射面；以及用于借助于反射小面朝向出射面解耦光的解耦面，所述解耦面与出射面横向相对。根据本发明，入射面的至少一部分是通过沿横向方向平移二维平面轮廓而形成的三维表面(被称为恒定轮廓的部分)，以便在包括横向方向的纵向平面中不准直光并且在垂直于所述横向方向的纵向平面中准直光。7.二维平面轮廓也可以称为发生器轮廓。8.入射面是正面的，并且引导面、解耦面和出射面是侧向的。9.光导具有带有闭合并且圆化的，优选地为圆形或椭圆形的外形的横截面。10.考虑到光导的横截面具有闭合并且圆化的外形，应当理解的是，恒定轮廓的部分可以从其邻近入射面的外形时发生变化。换句话说，恒定轮廓的部分沿横向方向在所述轮廓的界限之间是恒定的，考虑到入射面的闭合和圆化的外形，所述轮廓的界限而沿横向方向变化。换种方式说，所述部分具有恒定的基本形状，其根据所述轮廓的形状或多或少地被截断。11.根据本发明的一个有利实施例，横向方向垂直于主方向。12.根据本发明的一个有利实施例，横向方向对应于在解耦面和出射面之间的相对的方向。所讨论的相对的方向穿过解耦面的中央和出射面的中央。13.根据一个示例，光导可以具有允许由解耦面偏转或反射的光线直接到达出射面而不被光导的其他面反射的横截面。换句话说，所述偏转或反射光线的路径是从耦合面到出射面的直接路径。因此，所述光线不被引导件的其他面反射，这可以防止这些光线中的一些的损失，并因此使这些光线中的大部分到达出射面。14.通过示例的方式，横截面具有沿横向方向考虑的宽度，所述宽度基本上等于沿垂直于横向方向和主方向的方向考虑的厚度。这里“基本上相等”表示在+/-10％内相等。15.通过示例的方式，横截面一般为圆形或椭圆形，带有闭合并且圆化的外形。16.根据本发明的一个有利实施例，入射面由包括二维平面轮廓的总轮廓形成。所述二维平面轮廓具有的高度对应于所述总轮廓的最大高度的至少50％，在垂直于所述横向方向的方向上考虑所述高度。17.根据本发明的一个有利实施例，入射面由包括二维平面轮廓的总轮廓形成。所述二维平面轮廓具有的高度对应于所述总轮廓的最大高度的100％，在垂直于所述横向方向的方向上考虑所述高度。18.根据本发明的一个有利实施例，整个入射面沿横向方向是恒定的。换句话说，发生器轮廓构成形成入射面的总轮廓。19.根据本发明的一个有利实施例，入射面的恒定轮廓的一部分包括凸形中央部分，其被配置为折射来自光源的在所述中央部分上入射的光。20.根据本发明的一个有利实施例，入射面的恒定轮廓的部分包括两个侧向部分，其各自形成具有近端区域和远端区域的弯折(ressaut)，近端区域被配置为折射来自光源的在所述近端部分上入射的光，远端区域被配置为通过全内反射以反射由所述近端区域折射的光。21.根据本发明的一个有利实施例，在所述横向方向上考虑，恒定轮廓的部分仅在入射面的总长度的一部分上具有所述恒定性。22.根据本发明的一个有利实施例，在所述横向方向上考虑，恒定轮廓的部分被认为在入射面的整个总长度上具有所述恒定性。23.根据本发明的一个有利实施例，恒定轮廓的部分对应于入射面的50％或更多。24.根据本发明的一个有利实施例，出射面沿主方向延伸并且具有小于或等于光导的平均直径的30％的高度。平均直径是指光导的横截面的直径经过一次回转的算术平均值。25.根据本发明的一个有利实施例，解耦面关于主方向与出射面相对。26.本发明的措施是有利的，在于它们可以通过减小由准直光部分行进的距离以优化光学产量，并从而减少由于在光导的透明或半透明材料中的吸收而导致的损失。然后光的该部分对于照亮出射面的远端部分而是有用的。因此，本发明的措施对于特别长的光导特别有利，例如，对于在所述车辆的整个宽度上延伸的车辆第三制动灯功能特别有利。附图说明27.图1是根据本发明的光导的后视图；28.图2是图2的光导的前端的前视图；29.图3示意性地示出了光在垂直于横向方向的纵向平面中的路径，其中入射面的轮廓沿所述横向方向被生成；30.图4示意性地示出了光在包括横向方向的纵向平面中的路径，其中入射面的轮廓沿所述横向方向被生成。具体实施例31.在本公开中并且特别是在以下描述中，光导的主方向的概念将在光导的被参考的位置处被理解。该细微差别对于非直线的光导是重要的，这是因为该方向会沿光导发生改变。因此，光导的概念指代能够通过该光的全内反射(例如从入射区域到出射区域)以引导光的光学零件。32.图1图示了根据本发明的光导。33.光导2是由沿主方向4延伸的由透明或半透明材料制成的光学元件，应当理解，该主方向4不一定是直线的。光导2具有大致为圆形或卵圆形的横截面，以形成闭合并且圆化的外形。光导2在前端处包括用于由光源8产生的光的入射面6，所述光源8由面向所述入射面6被布置的点示意性地表示。后者具有特别设计成在所述面上准直入射的光的一部分的轮廓。该轮廓将参考图2被详细描述。光导2包括用于通过反射引导传播通过所讨论的光导的透明或半透明材料的光的侧向引导面10。该引导面10沿所述引导件的主方向4基本上在光导2的整个长度上延伸。引导面10对应于由光导2的纵向外侧向表面在所述引导件的材料和环境空气之间形成的屈光度。光导2包括侧向解耦面12，所述侧向解耦面12具有一系列小面，所述小面被定尺寸和被定向为使得通过使光朝向侧向出射面(在图1中不可见)偏转而将沿光导2传播的光解耦。解耦面12和出射面邻近引导面10。除了入射面的轮廓之外，这些各种特征本身是常规的并且是本领域技术人员所熟知的，在光导中的光传播和光输出的一般原理本质上是被熟知的。34.图2是图1的光导的前端的前透视图。可以看到出射面14直接邻近引导面10并且沿相对的方向16与解耦面相对(在图2中不可见)。出于清楚显示的原因，出射面14由两条平行线表示；然而，应当理解，该面不一定与引导面10具有物理边界或界限。入射面6具有沿横向方向18恒定的准直轮廓，所述横向方向18沿在解耦面和出射面14之间的相对的方向16被定向。换句话说，入射面6的表面由沿相对的方向16移动的恒定轮廓形成或生成。这种表面生成通常通过术语“挤出”以矢量图形被指代，与挤出材料的工业过程类似。然而，光导有利地通过将塑料材料注射到模具中而不是通过挤出被产生。入射面6是通过二维平面轮廓沿横向方向18的平移而形成的三维表面。所讨论的轮廓，也被称为发生器轮廓，对应于沿垂直于横向方向18(在这种情况下与相对的方向16一致)的纵向平面的入射面6的部分。它包括(从外部看，例如从光源8看)凸形形状的中央部分6.1和各自形成弯折的两个侧向部分6.2。中央部分6.1被配置为沿平行于主方向4的方向折射入射光。侧向部分6.2被配置为通过全反射沿平行于主方向4的方向反射光。这种轮廓对应于菲涅耳透镜轮廓。35.刚刚描述的入射面6具有其轮廓沿横向方向18，在该情况下是在解耦面12(图1)和出射面14之间的相对的方向16，是相同的形状的特定特征。该特定特征具有效果为，最初被设计为准直轮廓的所讨论的轮廓实际上将仅在垂直于横向方向18的平面中准直光，其中所述轮廓沿所述横向方向18是恒定的。这表示在包括横向方向18的纵向平面中，光将根本不被准直。换句话说，由光源发射的光的一部分将然后被准直，在这种情况下，光在垂直于横向方向18的纵向平面中被发射。该措施的优点在于，对应于光的该部分的光线将平行于引导件的主方向传播至少一定距离，并且因此比光的其余部分经历几乎没有反射或较少的反射。经由平行于引导件的主方向的直线路径，反射的数量的这种减少具有减少通过透明或半透明材料的总路径的效果，并且因而减少由于所讨论的材料固有的吸收而发生的损失。36.如果入射面形成完整或完美的准直器，即，准直器使得进入光导的所有或几乎所有光平行于光导的主方向传播，则将没有反射，并且解耦面不能朝向出射面反射光的部分。由于这些原因，光的仅仅一部分被准直，从而可以通过用于供应光导的远端部分的光的该部分的精确吸收以减少损失。应当注意，在完全直线光导的情况下，光的该准直部分将从一定的传播的距离并且由于不完全的准直和光导而被入射在引导面和/或解耦面上并且在那里经历反射。换句话说，进入光导的光的部分准直将延迟光的部分从引导面和解耦面的连续反射。37.图3图示了光的部分准直。图3示意性地示出了光在垂直于横向方向18的纵向平面中的路径，其中入射面的轮廓沿所述横向方向18是恒定的。参考图2，所讨论的平面穿过光源8和主方向4并且垂直于横向方向18。38.可以看出，由光源8发射的入射在入射面的凸形轮廓的中央部分6.1上的光被折射，以便平行于主方向4。所讨论的光线形成以光源8定中心的锥体，沿主方向4被定向并且具有大于70°和/或小于90°的开口角度。39.还可以看出，由光源8发射的入射在入射面6的轮廓的侧向部分6.2上的光被折射，并然后沿平行于主方向4的方向被反射。侧向部分6.2中的每一个与近端区域6.2.1和远端区域6.2.2形成弯折，近端区域6.2.1被配置为折射来自光源的入射在所述近端部分上的光，远端区域6.2.2被配置为通过全反射以反射由所述近端区域折射的光。40.图4图示了在包括横向方向18的平面中不存在光的准直，其中入射面的轮廓沿所述横向方向18是恒定的。图4示意性地示出了光在包括横向方向18的纵向平面中的路径，其中入射面的轮廓沿所述横向方向18具有相同的形状。41.可以看出，入射在入射面6的中央部分6.1上并且更精确地入射在对应于横向方向18的所述中央部分6.1的线上的所有光线被折射，然后被引导面10反射，其中入射面的轮廓沿所述横向方向18是恒定的。这些光线不被准直，并且可以参与出射区域的近侧部分的照明。这里，术语“恒定”是指入射面的轮廓的形状沿横向方向是恒定的。42.上方所描述的图3和图4图示了光线通过入射面在影响最大的两个垂直平面中的偏转，即，在垂直于横向方向的纵向平面中(入射面的轮廓沿所述横向方向是恒定的)，准直是有效的，并且在包括所述横向方向的纵向平面中，没有准直。在这两个平面之间，特别是靠近垂直于横向方向的纵向平面(入射面的轮廓沿所述横向方向是恒定的)，存在近似准直，其中光线接近平行于主方向，并且因此相对于引导面仅在距入射面一定距离处并且以大角度被入射，这导致带有相同大角度的反射。这表示这些光线也将在距光导的给定距离上看到其路径，以缩短并且因此较少地经受通过由光导的透明或半透明材料吸收的损失。43.在刚刚描述的实施例中，准直的有效方向相对于解耦区域和出射区域的相对的方向成角度地偏移，在这种情况下偏移90°，这是因为横向方向(入射面的轮廓沿所述横向方向是恒定的)与解耦区域和出射区域的相对方向一致。这样的配置的有利之处在于经历近似准直的靠近垂直于横向方向的纵向平面的光线(入射面的轮廓沿所述横向方向是恒定的)将能够至少在光学导件的开始处经由引导面的连续反射传播，而不与解耦面和出射面相干涉。在沿光导一定距离之后，连续反射产生移位，所述移位具有混合光线并允许它们遇到解耦面并然后遇到出射面的效果。然而，可以相对于上述实施例的准直的方向将准直的方向移位。44.通常，根据光导的有效长度和出射面的照明需求，入射面可以被配置为准直发射和入射在入射面上的光的较大或较小部分。45.作为示例，可以提供如下入射面，所述入射面的一部分在给定扇区(例如180°)上围绕主方向形成具有恒定或接近恒定轮廓的准直器，并且接下来沿横向方向形成恒定轮廓。换句话说，入射面可以具有对应于常规半准直器的一个部分，例如一半，以及对应于图1至图4的实施例的入射面的一半的剩余部分，在这种情况下是另一半。所述剩余部分或所述另一半是入射面的如下部分，该部分是发生器轮廓沿横向方向的平移形成的三维表面。所述部分也被称为恒定轮廓的部分。46.再次作为示例，可以提供入射面，所述入射面的轮廓的仅仅一部分沿横向方向是恒定的，被称为恒定轮廓的部分，轮廓的其余部分能够通过绕主方向旋转而保持恒定。参考图2，水平中央部分可以沿横向方向18具有恒定的下轮廓，即，在垂直于横向方向18的方向具有对应于入射面的总高度的一部分的高度，入射面的其余部分(即，在这样的水平中央部分上方和下方)形成关于主轴4旋转对称的准直器表面。









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