CN105393049A - 用于传播光束的具有反射图案的光波导管 - Google Patents

用于传播光束的具有反射图案的光波导管 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于光束的传播的光波导管(6)，所述光束适于通过波导管的面(10、12)的连续的全反射行进到输出面(8)，在输出面处光束(20)被折射。波导管的面中的面向输出面的一个面形成用于图案的支撑面，所述图案沿所述光束的主方向延伸以使光束朝向所述输出面转向。根据本发明的特征，所述图案为与支撑面一体的双功能反射图案(24、124)，具有三个部分，包括由锥体部形成的端部(26、126)，在锥体部之间插入有中间部(28、128)，中间部包括两个琢面(30、130)，两个琢面在顶边(32、132)会合，顶边与用于所述图案的所述支撑面(23)不平行。

Description

用于传播光束的具有反射图案的光波导管
技术领域
本发明涉及光波导管以及其在装备机动车辆，尤其是汽车的照明装置中的应用。
背景技术
光波导管的应用在机动车辆照明和信号指示领域变得越来越常见。实际上，它们具有能够采用高度变化的几何形状以及即使在照明和/或信号指示装置的不易进入的区域也能够形成照明表面的优点。这在本文中特别有利，机动车辆的设计者正试图为他们的车辆赋予唯一的标识，特别是通过为前照灯(其也被称为头灯)设计复杂的形状。
在本申请中术语“光波导管”用来表示透明的或半透明的组件，光束在其内部以可控方式从波导管的末端中的一个(被称作输入面)传播到至少一个输出面。通常通过在光波导管的各个内反射面上的连续的全反射实现光以可控方式的传播。
在实践中，邻近输入面布置至少一个光源，例如发光二极管。由所述源发射的光束将在光波导管内利用位于输入面和端面之间的平行的内反射面朝向与输入面相反的面(称作端面)传播。
在某些光波导管中，光束可以沿着与该端面不同的第二输出面的方向以如下方式被引导，即使得观察者随后产生所述第二输出面直接被光源照亮的印象。根据某些实施方式，例如在申请FR2891891中描述的，所述输出面特别地为内反射面中的一个。为此目的，第一内反射面的形状被修改为使得它不再平行于第二内反射面，使得入射束(如它们入射到该中断区域中的第一面上的)以一入射角被引导向所述第二内反射面，而没有在该第二内反射面上反射，使得光束穿过它并且从波导管射出。对第一内反射面的形状的这些修改可以通过提供棱镜获得，如申请FR2891891中描述的那样。已经观察到这种包括棱镜的光波导管能够获得沿车辆的轴线定向的各向异性的光的发射。虽然这种设计方法在允许与测光标准兼容方面是有利的，但是机动车辆的设计者还希望提出外表上令人愉悦的照明和/或信号指示装置，特别是以沿车辆的纵向轴线以及从侧面观察一致的照明性能，而不管观察者观看车辆的位置。
此外，还为人所熟知的是专利申请公开WO00/50807，其公开了以仪表板形式并且在其面中的一个面上包括与所述面一体的图案(锯齿状的或凸起的)分布的包括光波导管的照明仪表板。在该文献中提出的图案的不同实施例保证了各向异性的照明，并且它们中的某些保证同样是均匀的照明。然而，如果所描述的解决方案尤其适用于生产光线疗法器具或者提供用于显示屏的背光照明，那么它们将不适合于生产用于汽车照明和/或信号指示装置的弯曲的光波导管，该导管附加地相对于垂直于车辆的光轴的前面(也就是说竖直面)倾斜，光轴大致平行于水平线，而且该导管会满足强制的测光标准。
发明内容
就此而言，本发明提出了一种机动车辆的照明装置的替代例，其中光波导管允许均匀并且各向异性的照明，并且能够设计这样的装置，该装置是弯曲的并且沿所述装置的光轴相对于前面也是倾斜的。该替代例还应当是易于实现并且便宜的。
本发明提出了一种用于光束的传播的光波导管，所述光束被设计为通过所述导管的面的连续的全反射行进到输出面，在输出面处光束被折射，其中面中的面向输出面的一个面形成用于图案的支撑面，所述图案沿所述光束的主方向延伸以使光束朝向所述输出面转向。根据本发明的特征，所述图案为与支撑面一体的双功能反射图案，并且所述图案结合用于执行光束朝向输出面的聚焦反射的措施和用于执行所述光束的多向反射的措施。
因而，在与光波导管的面中的一个面一体的图案中结合了两个独特的效果。通过将光束集中在给定点上允许沿车辆的轴线方向高效的照明，以便满足测光标准，并且同时允许光在所有方向上扩散，以便保证照明的一般性能是一致而且均匀的，而不管是从前方还是侧面观察车辆。
在本申请中术语“一体”的使用用于表示图案总的来说直接形成在导管中，或者表示与施加在所述导管上的图案(例如利用覆盖在所述图案上的胶膜)相反，它们从导管上出现。
在本发明的一个特别有利的实施例中，所述双功能反射图案具有三个连续的部分，包括由锥体部形成的端部，在锥体部之间插入有中间部，中间部具有平面或曲面。双反射功能通过将具有不同光学优点的两个几何结构连接起来实现。中间部允许光束集中在输出面的精准区域上，而锥体部保证多向反射。
根据本发明的第一实施例的特征，中间部包括为平面并且非平行的两个琢面，两个琢面在顶边处会合，以便具有三角形截面。所述琢面相对于垂直于用于所述图案的所述支撑面并且穿过所述顶边的平面相对于彼此对称。该对称对于本发明的制造方法是特别有利的。根据本发明的第二实施例的特征，中间部包括两个非对称的弯曲琢面，它们在弯曲顶边处会合。根据本发明的特征，所述琢面在两个方向上相对于水平面倾斜。一方面它们通过绕平行于所述支撑面的轴线旋转经过设定角度而倾斜，并且另一方面通过绕垂直于所述支撑面的轴线旋转经过设定角度而倾斜。根据计算的倾角，中间部的顶边随后与用于所述图案的所述支撑面不平行。因而，琢面具有适于反射光束以使它们入射到输出面上的斜率，一方面具有期望的竖直分量并且另一方面具有期望的横向分量，以便沿期望的光学方向在光波导管的出口侧被折射和引导。应当注意，对于本发明的制造方法，顶边的定向将被特别考虑。
在本发明的一个特定设置中，支撑面包括沿横向于导管中光束行进的主方向的方向呈行并排放置的多个双功能图案。在支撑面包括若干行图案的情况下，此外有利的是图案作为整体以交错方式布置。
还可以提出支撑面附加地包括具有与前述双功能图案的形状不同的形状的图案，并且，例如采用锥体形状的图案，该锥体的轴线正交于用于图案的所述支撑面。
根据本发明的优选实施例的特征，光波导管通过透明材料板形成，所述板具有平行六面体形状，尤其是包括基本上彼此平行的两个主面以及近边和远边，并且所述两个主面中的一个形成所述输出面并且另一个形成所述支撑面，所述近边适于接收发光二极管类型的光源，所述光源向光波导管的厚度内传送光，并且所述远边构成与近边相反的一端，并且具有允许光束被引导在光波导管中的涂层或特定的几何轮廓。
该涂层的出现对波导管的照明性能有显著的影响：它一方面能够使趋于通过远边从波导管中逃逸的光恢复，并且还能够以高入射角引导光束，这将使光束以期望方向射出，如下所述。
本发明还涉及一种用于机动车辆的照明装置，包括盖透镜和光源以及用于光束的传播的光波导管。光滑并且连续的光波导管的输出面面向盖透镜布置，而平行面包括在支撑面的规则轮廓中形成中断的双功能反射图案，所述图案具有三个部分，包括由锥体部形成的端部，在端部之间插入有中间部，中间部具有平面。
所述用于机动车辆的照明装置可以为：
-用于照亮道路的装置，其也被称作照亮装置(术语“照亮装置”的使用在缺少相反指示的情况下表示用于照亮马路的设备)；例如，机动车辆的前方的前照灯，其也被称作头灯；
-用于信号指示的装置，例如，方向指示器，或者后指示灯，或者甚至日间信号指示灯，其也被称作DRL(“日间行车灯”的缩写)；
-车内照明装置，即车辆的乘客舱的内部的装置，用于照亮乘客舱的目的或者提供背景照明。
根据本发明的特征，盖透镜在横向上具有曲率，光波导管与该曲率吻合。光波导管的支撑面具有至少一条线的双功能图案，并且所述图案的中间部的倾角沿同一线从一个图案到另一个图案发生改变。
最后，给出了制造用于光线的传播的光波导管的方法的说明，所述光波导管包括与光波导管的面中的一个面一体的双功能反射图案。第一步，使平板变形，以便获得对应于双功能图案形状的浮凸，并且它们的期望的设置呈线状并且呈交错方式。利用呈锥体形状的单一的工具执行该变形。该工具被压入板中，以便形成锥形压痕，然后按照导向体沿着给定方向移动该工具，导向体为曲线或直线。然后将产生的板放置在模具中，例如通过将浮凸朝向模具的内部定向，并且注入材料。然后通过该注入的材料形成导管。因而以该方式使用小工具有利地实现了与支撑面一体的复杂的图案。通过在工具必须追随的呈锥体形状的导向体之前的计算，可以使用相同的工具制造不同斜率的图案。可以有利地使用该处理以便形成根据本发明的导管。
附图说明
现在将参照附图1-8结合优选的有特点的特征和它们的优点更加完整地描述本发明，其中：
图1示意性地示出机动车辆的前照灯，其中可以观察到透镜，间隔开几毫米的光线被投射到透镜上，发光二极管的阵列布置在前照灯内部；
图2以立体图图示了适于容纳在前照灯中的光波导管的实施例，箭头表示从布置在波导管的末端的光源发射的并且通过波导管的输出面从波导管折射以投射到盖透镜上的光束的路径；
图3是在光波导管的前部分的竖直和纵向面中的截面图，部分图示了在被在导管中引导的光束采用的对应平面中的进程；
图4是在光波导管的前部分的横向和纵向面中的截面图，部分图示了在被在导管中引导的光束采用的对应平面中的进程；
图5是与图4中的截面图相似的截面图，用于图示光波导管的侧部分；
图6和图7以立体图和侧视图图示了根据本发明的反射图案，该反射图案包括锥形的两部分，在锥形的两部分之间插入有中间部分；
图8图示了光波导管的表面，根据图6的反射图案的几条线以投影的方式布置在该表面上；以及
图9以与图6相似的视角图示了根据本发明的第二实施例的反射图案。
具体实施方式
下面，术语“纵向”L用于表示沿机动车辆的行进方向的方向，并且“横向”T用于表示水平的并且垂直于所述纵向的方向。竖直方向V表示垂直于限定水平面的前述两个方向的方向。为便于理解，在一些图上放置了三面体L、V、T。
图1表示照明和信号指示装置。在该实例中，具有机动车辆的前照灯，其包括盖透镜2，并且同样包括光源4。
光源在前照灯的内部发射光束，并且光波导管6布置在所述前照灯的内部以接收所述光束并且将所述光束向面向盖透镜定位的导管8的输出面传播。该光波导管本着跟随所述透镜的形状的目标配置。
图2以立体方式和以板的部分的方式示出了形成光波导管的视图，该光波导管用于从接近光源的一端向相反端传播由光源4发射的光束。
光源可以由一系列发光二极管构成，该一系列发光二极管将光传送向光波导管的厚度中，由于构成光波导管的板的表面之间的全内反射光被困在那里。
该板具有平行六面体形状，其大致为平面或完全的。所述板的表面的每个形成将空气与由透明材料制成的板的内部分离的测定器(diopter)。特别地，能够区分出彼此大致平行的两个主面10和12，以及近边14和远边16，光源布置在该近边14上，并且远边16构成与近边相反的边，并且在该实例中缺少光源。作为一个变形例，可以在远边上设计第二光源。
近边具有空腔18，每个空腔适于接收光源的二极管头，以便获得由二极管发射的光通量的最大值。可以理解，根据实施例，接收空腔可以采用不同形状(形式)和不同数量。可以设计多个该空腔，每个空腔用于容纳一个二极管，或者只设计一个单独的连续的空腔，例如具有圆柱形部分的形状，用于成排地容纳几个二极管。空腔的各自的尺寸和形状以及二极管头优选地是互补的，具有用于二极管的足够的间隙以能够容易地容纳在空腔中。
从布置在近边上的光源发射的光束朝向远边移动。后者具有涂层或特定的几何轮廓，允许光束20沿近边的方向被引导向光波导管中，如图2中切除的部分所示。
图3以截面表示在竖直和纵向面中的光波导管，以便图示由光源发射的光束在光波导管中被引导的情况。一般来说，光束利用板的主面在近边和远边之间的连续的全反射前进通过板的厚度。当光束遇到从板的面中的一个以投影方式布置的图案22时，所述全反射被中断。在图3中可以领会的是，该板形成光导管，公认的光束在该光导管中被引导。为此目的，形成光波导管的板由具有比板所浸入其中的环境(例如空气)的折射率更高的折射率的透明材料构成，这里提出了用聚碳酸酯(优选地为结晶质量的)形式的透明聚合物生产光波导管。在这种设置中，在已知被光束所横穿的环境的折射率的情况下，能够通过计算确定相对于入射点的法向的设定的阈值角β，该阈值角用来作为参考以确认当入射束到达导管面时入射束是被全部反射还是被包含在折射部分内。
每束光束20以相对于入射点的法线N成角度α达到透明板的面。当角度α小于设定的阈值角β，光束被折射到光波导管外部。并且当角度α大于该设定的阈值角β，光束全部被反射到光波导管的内部，并且结果是，它通过板的面的连续的全反射在光波导管中传播。
根据本发明，光波导管被配置为使得，当光束通过输出面8射出时光束在盖透镜上产生水平线7，如图1所示。
输出面通过板的主面中的一个形成。所述第一面朝向前照灯的盖透镜布置。其是光滑和连续的。第二面平行于第一面延伸，并且它通过成为用于在其规则轮廓中形成中断的反射元件的支撑面23而与第一面不同。反射元件为从第二面突出的图案，该图案作为构成内反射面的第二光源，而非波导管的面，入射光束能够在其上被反射。
遇到以该方式形成的图案的入射光束被朝向第一面引导，它们以小于阈值角β的角度α到达第一面。所述光束因而通过由第一面形成的输出面折射，并且它们在由入射束和入射点的法线限定的入射面中被引导朝向前照灯的盖透镜。
形成在光波导管上的图案包括至少一个双功能反射图案24，其具有锥形端部26，在锥形端部之间插入有具有平面的中间部28。
在第一实施例中，如图6和7所示，中间部包括两个琢面30，它们都是平面并且不平行，两个琢面在顶边32处以如下方式会合，即它在垂直于第二面的竖直平面内具有等边三角形截面，在该实例中琢面相对于垂直于第二面并且穿过顶边的平面对称。
根据光波导管的尺寸以及在导管内循环的光束的标定确定琢面的尺寸。例如，它们具有约0.25mm的深度和约1mm的宽度。有利地，所述图案具有相同的尺寸，特别是考虑到简化制造工具。
中间部的琢面具有被计算为允许入射束沿优选的方向被反射的斜率。所述斜率尤其是在图6和图7中是可见的。由发光二极管发射的光通量的方向性允许计算在图中由光束20表示的主要的光束的进程以及以该方式识别入射束遇到双功能的反射图案中的一个时入射束的角度。关于这点，计算由中间部的倾角构成，在该中间部上反射以便以对于从前照灯上合适地射出的衍射束来说必要的角度(也就是说，在图3和图4图示的实例中，沿光轴并且大致水平地)到达光波导管的输出面上的光束需要该中间部的倾角。
一方面，琢面相对于水平面以通过计算确定的角度绕平行于图案的支撑面的轴线倾斜。
所述倾斜(在图3中可见)允许浅光束掠过所述支撑面沿输出面的方向被引导。琢面倾斜度被计算以便反射束射在输出面上并且以对于光束通过由波导管的输出面形成的测定器的良好衍射来说合适的入射角。在图3示出的平面中，浅光束相对于竖直面的入射角在它遇到图案的琢面之前是已知的，并且其被期望赋予通过输出面的衍射束的相对于水平面的角度也是已知的，结果是设计法则允许在该平面内待赋予给图案的琢面的斜率被依据空气的衍射率和光波导管的材料的衍射率的函数确定。
另一方面，琢面也通过绕正交于图案的支撑面的轴线旋转相对于水平面倾斜。
通过计算确定旋转角，以便在该平面内的倾斜(如图4所示)允许被垂直于图4中的平面引导的浅光束的反射具有关于支撑面的法线的横向分量。这引导反射束朝向在输出面上的适当的入射点，使得折射束沿光轴被引导。
因而，可以领会的是，被布置在第一支撑面上(当仅仅第一支撑面在前面，也就是说垂直于车辆行进的方向)的任何图案不需要相对于水平面和绕正交于图案的支撑面的轴线倾斜，光束于其中被反射和折射的入射面自然地平行于光轴。
锥形部布置在中间部的任一侧，以便在所有方向上反射光束，并且确保中间部不执行的辐射功能。所述锥形部由基座与波导管的支撑面结合并且顶部由中间部的边的对应末端形成的锥体部形成。锥体的布置在中间部的任一侧的两个部分具有相同的顶角θ(如图7所示)，如下所述，其允许使用相同的锥形工具来用于制造光波导管的方法。应当注意，由于琢面的两个倾斜分量，顶边32与作为图案的支撑件的波导管的面不平行。因而，锥形部具有不同的直径。可以领会的是，如果中间部的倾斜的计算会导致所述部被设计为顶边平行于支撑面，特别是在导管是平面的并且垂直于光轴延伸的情况下，具有相同尺寸的互补的锥体的部分可能被布置在中间部的任一侧。
在第二实施例中，如图9所示，其中已被增加100的相同的附图标记被保留用来说明相同的元件，双功能反射图案124具有锥形端部126，在锥形端部之间插入有中间部128，中间部128包括两个弯曲的琢面130，两个弯曲的琢面130在顶边132处会合。弯曲的琢面是非对称的，并且将它们连接至与图案的支撑面相反的它们的末端的顶边同样具有弯曲轮廓。
在这两个前述的实施例中，如图7所示，提出了在彼此旁边定位双功能反射图案，形成沿横向轴延伸的线。形成在支撑面上用于光波导管的图案的双功能图案线的数量与在前照灯的输出侧期望获得的水平光线的数量相同。
当提出了几条双功能图案线，可以有利地在支撑面上提供所述线的设置，使得图案以交错方式布置。因而，可以领会的是，浅光束可以通过同一条线上的两个图案之间，而在与下一条线上的图案接触之前不会被反射。
如图4和图5所示，前照灯可以是弯曲的，并且它可以具有前部和后部。然后，形成光波导管的板与该曲率吻合，以便波导管的输出面以连续方式面向盖透镜定位。图案的中间部的琢面的定向被计算，以便光沿不同于纵向光轴的方向被向前引导，然而仍然保持发光光线的水平连续，以便在车辆掉头时保持连续的照明性能。
下面描述制造如上所述的具有与光波导管的面中的一个面一体的图案的光波导管的方法。可以直接通过提供带有合适浮凸(relief)的模具在光波导管的模制过程中获得该图案，这里术语浮凸被广义地使用并且用作设计凸起的或锯齿状的形状。
第一步，机械加工平板，使得在完成机械加工处理后它包括对应于双功能图案形状的浮凸，并且它们的设置呈线状并且呈交错方式。有利地，使用呈锥体形状的单一的工具实施该机械加工。通过如下方式插入该工具来使板变形，即便于形成第一锥形部，然后按照导向体沿与图案的中间部的边的方向相同的方向移动该工具。如果顶部被确定为平行于图案的支撑面，那么该工具被横向地移动，在深度上没有变动，而如果被确定为图案具有倾斜顶部，那么在它的横向移动过程中该工具的插入深度变化。相似地，如果希望获得根据第一实施例的中间部具有平面的图案，那么沿直线横向地移动该工具，而如果希望获得根据第二实施例的中间部具有弯曲面的图案，那么按照弯曲的导向体横向地移动该工具。
该工具的横向移动产生该中间部，两个琢面在垂直于板的平面的两侧产生。当停止该工具时，其锥形形状立即形成第二锥形部。
然后将板放置在模具中，同时将浮凸定向为朝向模具的内部，并且注入材料。以这种方法，在板上以负格式产生的图案将在注入的部件上被正格式地产生，也就是说，以上面具有浮雕的格式。通过计算实现足够实施脱模操作的中间部的顶部处的角度。
上述说明清楚地解释了本发明如何允许实现本身已经设定的目标，并且具体地能够提出一种特别有效的用于机动车辆的照明装置。通过将两个具有不同光学优点的几何结构连接起来，也就是说通过在同一图案上组合棱柱和锥形形状，允许沿车辆的轴线的高效的照明，以便满足测光标准，通过计算棱柱表面的倾斜度以便以相对于波导管的相反面期望的方向引导光，使得光线能够在折射之后从前照灯沿着车辆的轴线并且沿着间隔开几毫米的平行线射出。同时，当光束入射到锥形区域，允许光线沿所有方向传播，使得一般性能是一致和均匀的，而不管从前方还是侧面观察车辆。
还可以将根据本发明的光波导管应用在机动车辆的照明装置的一个特别的实施例中，虽然这里没有呈现该实施例。前照灯具有相对于中心轴线对称的形状，光源布置在该中心轴线上，并且每半个前照灯的远边朝向另一个远边布置，具有空腔，空腔中的每个用于接收布置在两个远边之间的通用光源。如果该设置对于光源的优化是明显有利的，那么在本发明的上下文中，它的优点在于通过降低一半对于图案的形状和定向必要的计算量可以在形成光源的发光二极管排的每一侧上产生光线。
在这里没有呈现的变形例中，反射元件被增加到用于光波导管的图案的支撑表面上，其采用简单的锥体形状，锥体的轴线垂直于所述支撑面。以这种方法增大了光在所有方向上的扩散。可以以平行于上述双功能图案的线的线状布置所述锥体，例如替代地，或者它们可以被定位在同一线上两个连续的双功能图案之间。取决于是否期望追求完美测光或在侧面上清晰地可见的强烈的视觉标识，在双功能反射图案之间可以设置大致简单的锥体。

Claims (11)

1.一种用于光束的传播的光波导管(6)，所述光束适于通过所述导管的面(10、12)的连续的全反射行进到输出面(8)，在输出面处光束(20)被折射，其中面中的面向输出面的一个面形成用于图案的支撑面(23)，所述图案沿所述光束的主方向延伸以使光束朝向所述输出面转向，其特征在于：
所述图案为与支撑面一体的双功能反射图案(24、124)，并且所述图案结合用于执行光束朝向输出面的聚焦反射的措施和用于执行所述光束的多向反射的措施，所述双功能反射图案(24、124)具有三个部分，包括由锥体部形成的端部(26、126)，在锥体部之间插入有中间部(28、128)，中间部包括两个琢面(30、130)，两个琢面在顶边(32、132)会合，所述琢面(30、130)一方面通过绕平行于所述支撑面(23)的轴线旋转经过设定角度并且另一方面通过绕垂直于所述支撑面的轴线旋转经过设定角度而相对于水平面倾斜，使得中间部(28、128)的顶边(32、132)与用于所述图案的所述支撑面(23)不平行。
2.根据权利要求1所述的光波导管，其特征在于：所述双功能反射图案(24)具有三个部分，包括由锥体部形成的端部(26)，在锥体部之间插入有中间部(28)，中间部具有平面。
3.根据权利要求2所述的光波导管，其特征在于：中间部包括为平面并且不平行的两个琢面(30)，两个琢面在顶边(32)处会合，所述琢面相对于垂直于用于所述图案的所述支撑面(23)并且穿过所述顶边的平面相对于彼此对称。
4.根据权利要求1所述的光波导管，其特征在于：所述双功能反射图案(124)具有三个部分，包括由锥体部形成的端部(126)，在锥体部之间插入有中间部(128)，中间部具有曲面。
5.根据权利要求4所述的光波导管，其特征在于：中间部包括两个非对称的弯曲琢面(130)，两个非对称的弯曲琢面在弯曲顶边(132)处会合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光波导管，其特征在于：支撑面(23)包括沿横向于导管中光束行进的主方向的方向呈行并排放置的多个双功能图案(24)。
7.根据权利要求6所述的光波导管，其特征在于：支撑面(23)包括若干行的双功能图案(24)，并且图案作为整体附加地以交错方式布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光波导管，其特征在于：支撑面(23)附加地包括采用锥体形状的图案，该锥体的轴线正交于所述支撑面。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光波导管，其特征在于：所述光波导管具有平行六面体形状，尤其是包括基本上彼此平行的两个主面(10、12)以及近边(14)和远边(16)，并且所述两个主面中的一个形成所述输出面(8)并且另一个形成所述支撑面(23)，所述近边适于接收发光二极管类型的光源(4)，所述光源向光波导管的厚度内传送光，并且所述远边具有允许光束(20)被引导在光波导管中的涂层或几何轮廓。
10.一种用于机动车辆的照明装置，包括盖透镜(2)和光源(4)以及根据前述权利要求中任一项所述的用于光束的传播的光波导管(6)，其中光滑并且连续的光波导管的输出面(8)面向盖透镜布置，并且其中支撑面(23)平行于输出面延伸，然而支撑面与输出面不同，不同在于支撑面包括在其规则轮廓中形成中断的双功能反射图案(24、124)，所述图案具有三个部分，包括由锥体部形成的端部(26)，并且在锥体部之间插入有中间部(28、128)，中间部具有平面或曲面。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：盖透镜(2)在横向上具有曲率，光波导管(6)与该曲率吻合，并且支撑面(23)包括呈线状布置的双功能反射图案(24、124)，所述图案的中间部(28、128)的倾角沿同一线从一个图案到另一个图案发生改变。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108931835A (zh) * 2017-05-17 2018-12-04 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 导光管及应用该导光管的扩充模组
CN110953547A (zh) * 2019-12-10 2020-04-03 东风汽车有限公司 用于车灯的厚壁件及车灯

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160047973A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-18 New Optics, Ltd Light guide plate, and backlight unit and display device including the same
CN105782906B (zh) * 2014-12-17 2019-02-22 3M创新有限公司 光导管以及集成该光导管的室内和车内照明系统
US20180088270A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Amazon Technologies, Inc. Lightguide assembly for electronic display
CZ309793B6 (cs) * 2018-09-13 2023-10-18 HELLA AUTOTECHNIK NOVA, s.r.o Osvětlení automobilu s rozptylovacím prvkem

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050807A1 (en) * 1999-02-23 2000-08-31 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies
CN1288457C (zh) * 2001-07-19 2006-12-06 固态奥普托有限公司 光线改向薄膜和薄膜系统
US20090257245A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-15 Pixtronix, Inc. Light guides and backlight systems incorporating prismatic structures and light redirectors
CN101625097A (zh) * 2008-07-10 2010-01-13 株式会社小糸制作所 灯
DE102008034052A1 (de) * 2008-07-22 2010-01-28 Hella Kgaa Hueck & Co. Lichtleitkörper, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US20100073954A1 (en) * 2008-09-25 2010-03-25 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lamp for Motor Vehicles
CN102159989A (zh) * 2008-07-31 2011-08-17 兰布士国际有限公司 透光基底和发光组件及其制造方法，以及用该透光基底和发光组件显示图像的方法
CN102582505A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 法雷奥照明公司 用于机动车辆的具有光导的信号或照明装置
US20130128620A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicular lamp

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6334689B1 (en) * 1997-01-30 2002-01-01 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display
JP3257457B2 (ja) * 1997-07-31 2002-02-18 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP2001194534A (ja) * 2000-01-13 2001-07-19 Nitto Denko Corp 導光板及びその製造方法
JP4439084B2 (ja) * 2000-06-14 2010-03-24 日東電工株式会社 液晶表示装置
TW594258B (en) * 2003-05-28 2004-06-21 Au Optronics Corp Back light unit
FR2891891B1 (fr) 2005-10-11 2013-08-30 Valeo Vision Dispositif d'eclairage ou de signalisation a guide optique pour vehicule automobile
JP2007220347A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Citizen Electronics Co Ltd 可変プリズム導光板
TW200745680A (en) * 2006-04-19 2007-12-16 Omron Tateisi Electronics Co Diffuser plate and surface light source device
TWI337677B (en) * 2006-05-24 2011-02-21 Wintek Corp Backlight module and light guide plate used in the same
TW200946998A (en) * 2008-05-09 2009-11-16 Wintek Corp A backlight module and a light guide plate thereof
TW201024820A (en) * 2008-12-24 2010-07-01 Coretronic Corp Light-guiding plate and backlight module
JP5799233B2 (ja) * 2011-08-23 2015-10-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 導光板、金型、および金型の加工方法
TW201426039A (zh) * 2012-12-26 2014-07-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 導光板
TW201441073A (zh) * 2013-04-26 2014-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 發光二極體車燈

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050807A1 (en) * 1999-02-23 2000-08-31 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies
CN1288457C (zh) * 2001-07-19 2006-12-06 固态奥普托有限公司 光线改向薄膜和薄膜系统
US20090257245A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-15 Pixtronix, Inc. Light guides and backlight systems incorporating prismatic structures and light redirectors
CN101625097A (zh) * 2008-07-10 2010-01-13 株式会社小糸制作所 灯
DE102008034052A1 (de) * 2008-07-22 2010-01-28 Hella Kgaa Hueck & Co. Lichtleitkörper, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
CN102159989A (zh) * 2008-07-31 2011-08-17 兰布士国际有限公司 透光基底和发光组件及其制造方法，以及用该透光基底和发光组件显示图像的方法
US20100073954A1 (en) * 2008-09-25 2010-03-25 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lamp for Motor Vehicles
CN102582505A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 法雷奥照明公司 用于机动车辆的具有光导的信号或照明装置
US20130128620A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicular lamp

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108931835A (zh) * 2017-05-17 2018-12-04 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 导光管及应用该导光管的扩充模组
CN110953547A (zh) * 2019-12-10 2020-04-03 东风汽车有限公司 用于车灯的厚壁件及车灯

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Publication number Publication date
EP2999919B1 (fr) 2018-05-09
CN105393049B (zh) 2019-06-21
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FR3006065B1 (fr) 2016-09-16
FR3006065A1 (fr) 2014-11-28
US20160069526A1 (en) 2016-03-10
WO2014187876A1 (fr) 2014-11-27
EP2999919A1 (fr) 2016-03-30

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