CN107407773A - 用于照明设备的光导 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于照明设备的光导(1)，其中，该光导(1)沿纵轴线(10)延伸并且具有在纵轴线(10)上延伸的耦出面(11)，沿纵轴线(10)光可从该耦出面射出，并且该光导(1)在其纵向延伸中具有端部区域(12)，该端部区域设有遮盖部(13)，以防止在端部区域(12)中更高强度的光射出。按照本发明，所述遮盖部(13)通过对在所述光导(1)的端部区域(12)中的光导材料进行激光加工形成。此外，本发明涉及一种用于在光导(1)的端部区域(12)中形成遮盖部(13)的方法。

Description

用于照明设备的光导
技术领域
本发明涉及一种用于照明设备的光导，其中，该光导沿纵轴线延伸并且具有在纵轴线上延伸的耦出面，沿纵轴线的光可从该耦出面射出，并且所述光导在其纵向延伸中具有端部区域，该端部区域设有遮盖部，以防止更高强度的光射出。
背景技术
光导用于继续输送耦入到光导中的光，并且已知这样的光导，它们在其纵向延伸上具有棱镜结构，以便在光导的长度上将已耦入的光尽可能均匀地再次耦出。由此产生线性光源，这些线性光源尤其是用于实现车辆照明设备的信号功能。所述光沿光导的继续引导通过在光导的边界面上的全反射实现，该光导通常由塑料体、例如由聚碳酸酯构成。在光导中被引导直到端部区域中的光在端部区域中增强地射出，因为通过存在于端部区域中的终止面产生光的增强耦出。所述在终止面上光的增强耦出基于超过全反射角而进行，因为光投射到关于纵轴线倾斜的终止面上并且在该终止面上基本上完全地耦出。不利地得到提高强度的耦出，其中，所述强度高于在耦出面上耦出的光的强度，该耦出面例如沿光导的纵轴线或与光导的纵轴线平行地延伸并且引起光的线性射出。
DE 44 27 606 A1示出用于在光导的终止面上有意进行耦出的一个示例。光通过发光二极管被耦入到光导中，并且该光沿光导被引导到所希望的耦出位置上。在光导的端部区域中，该光导由终止面限定，并且该终止面具有相对于光导的纵轴线更大的角度。所述角度这样确定，使得光在在终止面内侧反射并且最后通过光导的相对置的边界面被耦出。
为了使在光导终止面上的耦出对于观察者来说从照明设备的外侧不可见地实施，DE 10 2012 108 553 A1示出一种在光导端部区域中的遮盖部，从而在终止面上耦出的光不被射出并且因此在照明设备的外侧保持不可见。然而，这种遮盖部需要其它的单独部件，例如作为光导容纳部的组成部分，该容纳部根据光导的安装情况不是原则上存在的。
发明内容
本发明的任务是进一步扩展一种光导，该光导具有在光导端侧上改进的遮盖部，以防止在端部区域中更高强度的光射出。
所述任务从根据权利要求1的前序部分所述的用于照明设备的光导出发以及从根据权利要求9所述的方法出发分别通过特征部分的特征得以解决。本发明的有利的进一步扩展方案在从属权利要求中给出。
本发明规定：所述遮盖部通过对在所述光导的端部区域中的光导材料进行激光加工形成。
通过所述光导进行激光材料加工，可以引起光导材料的黑化，通过所述黑化进入到已加工区域中的光被吸收，从而该光不反射。因此部分地或完全地防止光从光导中耦出。光导的已激光加工的区域的特别的优点在于，不需要其它单独部件来形成遮盖部，尤其是在光导的端部区域上不需要从外侧施加其它构件并且不必施加涂层、薄膜或类似物。因此，尤其是可以节省形成遮盖部的构件。
光导材料利用激光束进行激光加工并且形成抗反射区域。在此，所述抗反射区域优选位于光导的端部区域中。
根据第一种有利的实施形式，所述抗反射区域在光导的端部区域中的终止面上形成。所述激光辐射从外侧聚焦到终止面上，并且可以通过激光辐射的相应参数化实现所述终止面的黑化。
根据本发明的另一种有利的实施形式，所述抗反射区域位于光导材料的内部、尤其是邻接于所述端部区域。通过将激光辐射聚焦在光导材料中，在该激光辐射的相应参数化时也可以这样进行材料影响，使得在光导内部中产生抗反射区域。在此，特别的优点在于所述抗反射区域的特别的稳定性，尤其是因为不能发生其它的氧化过程。
有利地，所述抗反射区域通过在光导的材料上或在光导的材料中的氧化层产生。例如，所述光导具有聚碳酸酯，并且与激光辐射的相互作用引起材料碳化，从而实现黑化。所述黑化实现抗反射区域的形成，因为在光导中引导的光辐射在碳化的区域中被吸收。
在利用激光辐射的材料加工中可以设定不同的操作方式。例如，光导的终止面或在光导中的处于内部的区域可以完全地或在位于内部的平面中在整个横截面上利用激光辐射被加工，例如其方式为：对激光束进行扫描。在此，已被扫描的激光束也可以以平行线状或点形状作用到光导的面上，从而产生线条结构或例如点结构。也可以规定：终止面的部分区域完全被黑化，终止面的另一部分例如保持未被加工。通过有针对性地利用激光辐射加工终止面也可以这样影响耦出的光的强度，使得所述激光辐射适配于在耦出面上耦出的光的强度。由此也可以防止在光导的端部区域中更高强度的光射出。
此外，本发明提出一种用于形成用于照明设备的光导的遮盖部的方法，所述遮盖部设置在光导的端部区域中，以防止在所述端部区域中更高强度的光射出，并且所述方法规定：首先提供光导，此外提供激光束并且对在光导的端部区域中的光导材料进行激光加工以产生遮盖部。
所述方法尤其是规定：利用激光束形成抗反射区域，其方式为：产生所述激光束与光导材料的相互作用。
附图说明
下面借助附图与对本发明的一种优选的实施例的说明一起详细地说明其它的改进本发明的手段。在附图中：
图1示出具有终止面的光导的部分视图，该终止面完全被黑化；
图2示出根据图1的光导，其中，所述终止面平行线状地被黑化；以及
图3示出根据图1的光导，其中，所述终止面点状地黑化。
具体实施方式
图1、图2和图3分别示出一个光导1，其具有根据本发明在光导1的端部区域12中形成的不同实施方式的遮盖部13。所述光导1沿纵轴线10延伸，并且在该纵轴线10上，光导1具有耦出面11，光21在该耦出面上以基本上保持相同的强度耦出。示例性地示出强度分布22，该强度分布基本上在光导1的沿纵轴线10的纵向延伸上具有相同的强度。在光导1的端部区域13中，终止面16使光导1终止，从而所述强度分布22的强度沿纵轴线10在到达终止面16时改变。
与耦出面11相对置设置的棱镜结构20用于将耦入的光21在耦出面11上耦出。所述光21由于在光导1的边界面上全反射的原理沿纵轴线10被引导通过该光导，其中，在光投射到棱镜结构21上时未超过用于在相对置的耦出面11上全反射的临界角，从而该光最后在该面上耦出。在此，在边界面上直接耦出的原理也在终止面16上发生，从而通过横向于光导1的纵向延伸倾斜的面形成耦出的光21的更高的耦出强度。为了避免该情况，按照本发明示例性地示出在终止面16上的不同形状的抗反射区域15。
图1为此示出一种抗反射区域15，该抗反射区域完全地在终止面16上产生。在此，利用通过示意性示出的激光束源19提供的激光束14的黑化完整且完全地进行，使得所述强度分布22在终止面16开始时从在耦出面11的延伸上连续的、保持相同的值在到达终止面16时已经下降到零。所述抗反射区域15通过由在激光辐射14与光导1的材料(例如由聚碳酸酯构成)之间相互作用引起的氧化过程形成。
图2示出在光导1的终止面16上的抗反射区域15的一种实施例，该抗反射区域构造成平行线状的由此产生线条结构17，并且耦入的光21的部分由线条结构17的黑化的线条吸收，并且光可以在所述各线条之间不改变地在终止面16上被耦出。因此，已耦入的光21的用于在终止面16上耦出的部分穿透性是可能的。
图3示出具有在终止面16上的抗反射区域15的光导1的一种实施例，该抗反射区域包括点结构18。在此，这些点形成黑化区域，这些黑化区域引起耦入的光21的抗反射作用，从而所述光的投射到点结构18的各点上的部分被吸收，并且所述光的投射到点结构18的各点之间的中间区域中的部分被反射。由此出现强度轮廓22中的强度由于终止面16缓慢下降。
所示出的用于通过利用激光辐射14产生的抗反射区域15形成遮盖部13的实施例基于对光导1的所示出的终止面16的完全或部分的黑化。同样可设想，也在内侧在光导1的材料中、优选因此在光导1的端部区域12中产生所示出的抗反射区域15。
所述端部区域12形成光导1的所谓冷的、未被加热的端部，并且为了避免由于在终止面16上的局部的全反射产生不可控制的反射，按照本发明所述遮盖部13由利用激光辐射黑化的面形成。按照本发明，遮盖部13通过利用激光辐射14形成的抗反射区域15构造，这除了避免以多个单个部件形式的遮盖部之外，还实现光导1在其整个长度上可用。光导1的端部区域12不必被引导到遮盖部后方，从而该端部区域12从照明设备的外侧不再是可见的。光导1能够以其自由的、冷的、未被加热的端部在照明设备的从外部可见的区域中结束。
除了利用激光辐射14加工光导1的终止面16的可能性之外，也可以利用激光辐射14加工光导的其它区域，以引起黑化。所述区域例如可以是光导1的弯折区域或过渡区域，一般来说具有提高的强度的光耦出区域可配备有按照本发明的抗反射区域15。
所述线条结构17和点结构18的示例仅表示也可改变黑化的程度，例如通过激光束源19的相应参数化也可以在所述面上产生均匀的黑化程度，该黑化程度在0％至100％之间变动。由此，可以实现本身均匀的部分黑化，所述部分黑化类似于线条结构或点结构因而部分地或按份额地允许局部反射。
由此可以省略附加的构件，例如用于遮盖不均匀地照亮的光导的材料，这些材料必要时反射和/或反射衰减地被涂覆。
可以省略在靠近端部的光导周壁面的附加涂层，也就是说例如通过局部黑化或光导的光射出面亦或通过反射层形成的屏蔽部。防止导致不完全反射衰减的折射率过渡。反射衰减作用也可以无级地在光导体积的内部实现。
本发明在其实施方案中不局限于在上面给出的优选的实施例。相反地，可设想多种变型方案，这些变型方案即使在原则上不同类型的设计中也使用所描述的解决方案。由权利要求书、说明书或附图得出的全部特征和/或优点(包括结构上的细节、空间上的布置和方法步骤在内)不仅本身而且以各种不同的组合可以是符合本发明本质的。
附图标记列表
1 光导
10 纵轴线
11 耦出面
12 端部区域
13 遮盖部
14 激光束
15 抗反射区域
16 终止面
17 线条结构
18 点结构
19 激光束源
20 棱镜结构
21 耦入的光
22 强度轮廓

Claims (10)

1.用于照明设备的光导(1)，其中，所述光导(1)沿纵轴线(10)延伸并且具有在纵轴线(10)上延伸的耦出面(11)，沿纵轴线(10)的光能从该耦出面射出，并且所述光导(1)在其纵向延伸中具有端部区域(12)，该端部区域设有遮盖部(13)，用于防止在所述端部区域(12)中更高强度的光射出，
其特征在于，所述遮盖部(13)通过对在光导(1)的端部区域(12)中的光导材料进行激光加工形成。
2.根据权利要求1所述的光导(1)，其特征在于，通过利用激光束(14)进行的激光加工形成抗反射区域(15)。
3.根据权利要求2所述的光导(1)，其特征在于，所述抗反射区域(15)在光导(1)的端部区域(12)中的终止面(16)上形成。
4.根据权利要求2所述的光导(1)，其特征在于，所述抗反射区域(15)在光导(1)的材料内部邻接所述端部区域(12)地形成。
5.根据权利要求2至4之一所述的光导(1)，其特征在于，所述抗反射区域(15)通过在光导(1)的材料上或在光导的材料中的氧化层产生。
6.根据权利要求2至5之一所述的光导(1)，其特征在于，利用激光束(14)形成的抗反射区域(15)构成所述终止面(16)的部分面。
7.根据上述权利要求之一所述的光导(1)，其特征在于，利用激光束(14)形成的抗反射区域(15)具有结构化部(17、18)。
8.根据权利要求7所述的光导(1)，其特征在于，所述结构化部具有线条结构(17)或点结构(18)。
9.用于形成用于照明设备的光导(1)的遮盖部(13)的方法，所述遮盖部(13)设置在光导(1)的端部区域(12)中，用于防止在所述端部区域(12)中更高强度的光射出，并且所述方法至少包括如下步骤：
-提供光导(1)
-提供激光束(14)，并且
-对在光导(1)的端部区域(12)中的光导材料进行激光加工以产生遮盖部(13)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用激光束(14)形成抗反射区域(15)，其方式为：产生所述激光束(14)与光导材料的相互作用。
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