CN102997083A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置（1），该照明装置具有棒状光导（2）以及用于将光送入光导的至少一个光源（3），光导具有沿其纵向延伸的条带（4），条带具有折射/散射光的结构（4s），该结构用于按照对于观察者来说通过使光导的横截面弯曲而放大的结构成像来产生主光分布，其中与主光轴线（a）偏置地设有至少一个从所述光导（2）突出的连接板（6），该连接板在其背向光导的端部处设有附加结构（6s），该附加结构为不在主光分布中的观察者产生附加的照明，其中连接板（6）向后、与主光轴线（a）平行地从光导（2）突出。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及一种具有棒状光导和用于将光送入光导的至少一个光源的照明装置，光导具有沿其纵向延伸的条带，条带具有折射/散射光的结构，该结构用于按照对于观察者来说通过使光导的横截面弯曲而放大的结构成像来产生主光分布，其中与主光轴线偏置地设有至少一个从光导突出的连接板，该连接板在其背向光导的端部处设有附加结构，该附加结构对于不在主光分布中的观察者来说产生附加的照明。
背景技术
这种类型的照明装置经常主要应用于车辆，例如作为信号灯、转向指示器、内部灯光、轮廓照明、尾灯等，其中多半是以LED用作光源。在此，棒状的光导可以是直的或弯曲的和/或扭曲的。
DE 10055561A1已公开这种照明装置，该照明装置具有两个空间上朝彼此偏置的光学干扰区域，其中一个光学干扰区域被置于基本上径向设置的连接板处。这种布置起到照射至少两个分开的、指向不同方向的光束的作用。
此外，DE 102007023076A1示出一种照明装置，该装置具有至少一个不对称设置的光偏转区域。
US 2005/0286262A1已公开一种照明装置，其中在光导的背面处的纵向凹槽内设有漫射区，该漫射区随后通过圆柱状表面的放大作用而对于观察者来说显得相应地放大。
然而，仅当观察者实际上从前方、即，基本上沿光轴线方向看照明装置时，他才能看到这种放大的成像。此外，从上方或下方看，所成像的结构明显更窄或者对于弯曲的或扭曲的光导来说是完全不规则的，这在下文参见图1至3来阐释。
发明内容
本发明的目的是提供一种照明装置，该照明装置即使在各种视角下也可向观察者显示均匀的图像，而无须为此产生较高的光学耗费，这在光强损失增大和成本相应提高的情况下例如通过特别是放置在光导的前面的结构来实现。
此目的通过开头所述类型的照明装置来解决，在该照明装置中，连接板（6）根据本发明与主光轴线（a）平行地从光导（2）向后突出。
借助本发明，连接板的附加结构在比主结构大得多的区域内可见，由此在偏离轴线观察时，即使在逐渐看不见主结构时也可得到均匀的照明图像。
应提及的是，由DE 10 2006 015 156A1将连接板设置在棒状光导处是已知的，然而该连接板在此文献中用于在特定的位置处对光进行耦合输出，其中为此目的例如在连接板处设置凹口。
为了有效地引导光，有利的是，光导具有基本上圆形/椭圆形的横截面。
如果具有用于主光分布的结构的条带设置在纵向凹槽内，则该条带就会不受机械影响，且可以更容易地生产棱柱结构。
为了高效地散射光，主结构和/或附加结构为棱柱状是有利的。
如果连接板是用于安装光导的连接板，则可获得总体紧密且更廉价的实施方式。
而且，已证实连接板的厚度小于光导的平均直径是实用的。
附图说明
接下来，借助在附图中阐明的示例性的实施方式来描述本发明及其进一步的优点。其中，
图1示出通过根据现有技术的棒状光导的横截面，
图2a和2b示出从光导的背面看的、用于产生主光分布的两个示例性结构，
图3a示出根据现有技术的、没有附加结构的平直光导的结构的正视图，
图3b示出根据现有技术的、没有附加结构的平直光导的结构的俯视图，
图3c示出根据现有技术的、没有附加结构的弯曲光导的结构的斜视图，
图4以示意图示出根据本发明的照明装置的实施例，
图5a示出根据本发明的照明装置的光导的横截面，而图5b以图示表示出相应的光分布以及
图6a示出通过根据本发明的弯曲光导的连接板的示例性光程，其中光往上方偏转转向观察者，以及
图6b以示意图示出根据图6a的光导件。
具体实施方式
根据图1的示意图示出根据现有技术的照明装置1，该照明装置原则上包括棒状光导2和用于将光送入光导的至少一个光源3。在该情况下，光例如在发光二级管或者二极管阵列中产生并送到光导2的耦合位置7，该耦合位置在该情况下是光导的平坦端面，但也可具有其它的几何形状，例如凹入或凸出成形的面。
光导2的横截面是大体圆形或者椭圆形的，在任何情况下它必须适于沿纵向引导光。光导2具有沿其纵向延伸的条带4，该条带由折射/散射光的结构4s构成，该结构用于按照对于观察者来说通过使光导的横截面弯曲而放大的结构成像来产生主光分布。在此，该结构设置在纵向凹槽5内并例如由多个微型棱柱组成、表面粗糙或者具有其它散射光的表面特性。在该实施例中，可以看到棱柱的肋部，这些肋部从上到下在光导处延伸并沿光导的纵向设置。肋部本身在此情况下不作进一步构造，但亦完全可以作进一步构造。
清楚的是，为了装设条带4，未在此示例中示出的纵向凹槽5是需要的。作为对凹槽的替代，例如可在光导的后部处形成与棱柱耦合的长方体形结构。
如在图1中带有箭头的虚线表示般，对于位于光导前面并沿轴线a（下文被称为主光轴线a）观看的观察者来说显现放大的结构成像。如果光导2的纵轴线位于一平面内，则也将该平面称为包含主光轴线的主光平面。
在此处清楚的是，本说明书中的概念“前、后、上、下”应理解成相对的说明，这些说明涉及结构4s关于光导横截面的设置，而不是涉及例如车辆的相应构形。特别是概念“前”应基于结构4s与光导2的主照射方向结合来理解。
条带4的宽度可相应地针对各个应用目的来选择且在其使用期间也可任意改变，由此沿光导2出现不同的光分布。这借助图2a和2b来示出，其中图2a示出恒定宽度的结构化的条带4，而图2b示出宽度沿纵向（在附图中从右向左）减少的条带4。
现根据图3a至3c来阐释观察眼睛相对于主光轴线a的观察角度或俯角具有何种影响。在此，图3a示出在从正前方观察时一定宽度的条带4或其结构4s的显示图像4's，而图3b示出在刚好以一定的俯角从前上方观察时同一条带的显示图像4"s。可看出在此情况下条带的光学成像明显更窄。当然在从前下方观察时也是类似。在弯曲的光导2中，当如所示的那样例如从斜上方看光导2时，光分布还附加不均匀性。
从侧面和斜上方的视角大致相当于看一页纸的视角。基于此角度，可在光导处看到三个不同的部段，这些部段在图3c中用S1、S2和S3表示。
第一部段S1（在耦合位置7处开始）延伸至暗区的末端。紧随其后的是亮度有变化的第二部段S2，而第三部段S3在第二部段S2之后开始。
如可看出地，在第一部段S1中不再可看到结构4s，从而光导2的此区域因此显得较暗。在第二部段S2中，结构的可见肋部沿第一部段S1的方向延伸并聚拢起来。由此，光导2沿第一部段S1的方向显得越来越暗。只有第三部段S3显得均匀地亮，这是因为在此处是可以看到连贯且相同的尺寸的肋部。在此视角是被极端地选择，以更好地说明特定的问题。
如果所述类型的光导例如被设置在车辆的正面处，结合图3a至3c中所述的作用导致在偏离轴线观察时、例如对于站在车辆侧面或者就在车辆前方的观察者来说是看不见照明结构的。下面详细描述的本发明正好避免了这个缺点。
如图4和图5a中所示，在根据本发明的照明装置1中规定，与主光轴线a偏置地设有从光导2突出的连接板6，该连接板在其背向光导的端部设有附加结构6s，该附加结构为不在由条带4的结构4s产生的主光分布中的观察者产生附加的照明。
在图5a中用d来表示连接板6的厚度，并用D来表示光导2的直径，须注意的是，D通常表示平均直径，这是因为棒状的光导2的横截面形状不总是圆形的，如例如根据图4的实施方式那样。
在所示实施例中，条带4的结构4s与在连接板6的自由后端部处的附加结构6s一样由小棱柱构成，这些小棱柱朝向光导2的光量逐渐减少的端部越来越致密地设置，以确保光导的均匀照明。由于附加结构6s相对于光导2的成像面偏离轴线地、在此向下偏置地设置，所以附加结构6s通过向上反射的进一步照射而产生垂直而强的变形的成像。这在图6a中的下方清楚可见。因此，与（主）结构4s相比，附加结构6s是在明显更大的区域内可被看见的，其中通过（主）结构4s输出的光在偏离轴线观察时消失。
此作用在接下来的附图中示出。在图5b的等照度曲线图中，椭圆形曲线示意性地表示由棱柱结构4s产生的主光分布的各种光强，其中在直线V-V和H-H相交的中心处光强最大。
图6a以本发明中的光导2的剖视图来示出通过连接板6的示例性光程以及向上至观察者的眼睛内的光偏转。在图6b中对应地示意性示出光导的一段。
连接板6如上所述通过其附加结构6s而起到产生附加照明的作用，但作为适宜的第二作用，连接板6还可用作安装的固定连接板。在特定的情况下，还可设置多于一块连接板6，这在图5a中通过以虚线表示的第二连接板6'来示出。在其它情况下，例如在车顶作为内部照明使用时，连接板设置在“上方”，即，连接板6'存在，但取消了连接板6。如可见地，在较佳的实施方式中，连接板6的厚度d比光导2的平均直径D小得多。
借助向后突出的连接板6可支承光导2，并且无须设置支承装置于棒状光导处。由此不会产生显著的光损失。如果支承装置设置于光导处，则光会通过这些支承装置而在不期望的位置离开，这是因为光也在支承装置内传播。
附加结构6s适宜地、但绝不是必要地具有与主结构4s相同的几何形状，例如具有周期性的锯齿结构或矩形结构，这是因为据此可最佳地实现理想的“层叠作用（Kaschierungseffekt）”，并且制造相同的几何形状的工具成本比在两个结构的几何形状不同的情况下少。
光导2的横截面不必一定是圆形或椭圆形的，它仅应构造成导致除了放置连接板6或设有用于主结构的凹槽的那些区域以外沿光导可以有良好的光引导，这是因为在那些区域中，横截面形状由于一定的原因无论如何都不是圆形或椭圆形的。然而，例如在设计上所期望的圆形横截面的偏差却会造成效率损失。
关于连接板的厚度，该厚度对于光导的效率有直接影响，这是因为连接板对圆形横截面有干扰，这种横截面通过全反射来引导光是最佳的。适宜地，连接板可以实施成尽可能地窄，而不妨碍期望的层叠作用。

Claims (7)

1.一种照明装置（1），所述照明装置具有棒状光导（2）以及用于将光送入所述光导的至少一个光源（3），所述光导具有沿其纵向延伸的条带（4），所述条带具有折射/散射光的结构（4s），所述结构（4s）用于按照对于观察者来说通过使所述光导的横截面弯曲而放大的结构成像来产生主光分布，其中与主光轴线（a）偏置地设有至少一个从所述光导（2）突出的连接板（6），所述连接板在其背向所述光导的端部处设有附加结构（6s），所述附加结构为不在所述主光分布中的观察者产生附加的照明，
其特征在于，
所述连接板（6）与主光轴线（a）平行地从所述光导（2）向后突出。
2.如权利要求1所述的照明装置（1），其特征在于，所述光导（2）具有大致圆形/椭圆形的横截面。
3.如权利要求1或2所述的照明装置（1），其特征在于，具有用于所述主光分布的结构（4s）的所述条带（4）设置在纵向凹槽（5）内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的照明装置（1），其特征在于，所述连接板（6）基本上相切地从所述光导（2）突出。
5.如权利要求1至4中任一项所述的照明装置（1），其特征在于，所述主结构（4s）和/或所述附加结构（6s）是棱柱状的。
6.如权利要求1至5中任一项所述的照明装置（1），其特征在于，所述连接板（6）是用于所述光导（2）的安装连接板。
7.如权利要求1至6中任一项所述的照明装置（1），其特征在于，所述连接板（6）的厚度（d）小于所述光导（2）的平均直径（D）。
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