CN109073200A - 具有光偏转结构的光导体 - Google Patents

Abstract

提出一种光导体(1)，所述光导体具有多个光偏转结构(3)，所述光偏转结构设置在光导体(1)的内部中。光偏转结构(3)分别具有伸长的基本体(4)，所述基本体沿着其纵向方向的尺寸为沿着垂直于该纵向方向的方向的尺寸数倍大。

Description

具有光偏转结构的光导体

技术领域

本发明涉及一种光导体，所述光导体具有多个光偏转结构。这种光导体使用在不同的应用领域中并且尤其使用在汽车制造中，例如用于制造可照明的显示或装饰元件。

背景技术

光导体用于输送光并且使用在各种各样的应用领域中。光导体传导由光源放射的光束，所述光束例如经由光耦合输入面耦合输入到光导体中，在所述光导体的内部到达光耦合输出面，光束经由所述耦合输出面离开光导体。光束在此能够漫射地沿着不同的方向离开光导体或者有针对性地沿着特定的方向，例如朝向观察者离开光导体，以便实现相应期望的光效果。

光导体的一个应用领域尤其在汽车制造中。因此在机动车辆中已知的是，位于内部空间或者外部空间中的操作和执行元件设有显示和照亮元件，所述显示和照亮元件经由光导体由设置在其下方的光源照明，以便确保尤其即使在夜晚各个操作和执行元件也有可识别性。通常也使用背光的并且相应设有光导体的装饰元件和修饰条，例如用于以门槛饰条的形式指示机动车辆的商标名称，或者用于引起特别的效果并且在此吸引观察者对其的注意。光导体因此尤其能够用于，实现一个或多个显示或装饰元件的均匀的照亮。

另一应用领域例如涉及空间照亮和空间照明。光导体在此使用在发光体中，以便实现由一个或多个光源放射的光的特定的、期望的辐照。根据应用，所期望的辐照能够有针对性地并且尤其以沿着特定的方向聚焦的方式进行或者以沿着不同的方向漫射的方式进行。

为了尽可能均匀且无损失地将光束传导至光耦合输出面，在DE 10 2014 216 780中提出，在光导体的与光耦合输出面相对置的外面上设有多个呈隆起部和凹陷部形式的光偏转结构。然而，光导体的设有光偏转结构的表面的损伤导致光导体的辐照特征改变。

在DE 299 17 623中公开了一种具有光偏转结构的光导体，所述光偏转结构设置在光导体的内部中。光偏转结构在此借助于激光加工通过局部熔化光导体的聚合物材料来产生。

发明内容

本发明的目的是，提出一种对损伤不敏感的光导体，所述光导体实现有效的并且可简单调节的光耦合输出。

为了实现该目的，提出一种光导体，如在权利要求1中所说明的那样。本发明的有利的设计方案在从属权利要求中予以说明。

也就是说，本发明提供一种具有多个光偏转结构的光导体，所述光偏转结构设置在光导体的内部中。光偏转结构分别具有伸长的基本体，所述基本体沿着其纵向方向的尺寸为沿着垂直于该纵向方向的方向的尺寸数倍大。

已证实，尤其侧面地，也就是说，从基本上与光偏转结构的纵向方向垂直的方向中射到光偏转结构中的一个光偏转结构上的光束经历朝向光偏转结构的纵向方向的偏转。具体而言，光在此分别朝向基本体的纵轴线偏转，所述纵轴线中央地沿着纵向方向延伸穿过基本体。

由此，通过在光导体中设置多个这种光偏转结构能够实现射入到光导体中的光沿着一个或多个特定的方向有针对性地光偏转。光由此能够沿着一个或多个可调节的方向从光导体耦合输出。根据光偏转结构的定向和位置，光耦合输出能够被调节为，使得例如以聚焦的方式沿着一个特定的方向从光导体进行光耦合输出或者以漫射的形式在一个特定的方向范围中从光导体进行光耦合输出。

光偏转结构的基本体有利地杆状地构成。由此，基本体沿着其纵向方向的尺寸为沿着所有垂直于该纵向方向的方向的尺寸数倍大。有利的是，所述基本体沿着其纵向方向的尺寸为沿着在沿其纵向延伸的任何部位处垂直于其的方向的尺寸至少3倍大，有利地至少5倍大并且更有利地至少10倍大。已经确定，从光导体的光耦合输出，尤其有针对性的光耦合输出越高效，则光偏转结构的基本体就伸长得越长。

因为光偏转结构设置在光导体的内部中，所以光导体表面的损伤对光导体的功能没有影响或者几乎没有影响，就其光辐照特征而言。有利的是，光偏转结构在此完全设置在光导体的内部中，也就是说，完全由光导体的材料围绕。

优选地，光偏转结构通过光导体的局部的材料改变，尤其通过材料的熔化来制造。也就是说，为了制造光偏转结构，光导体的材料优选在相应的部位上借助于热作用熔化并且再次冷却。由此，在相应的部位上引起光导体材料的结构改变，由此形成光偏转结构。但是，光导体的材料优选在制造光偏转结构时不碳化。

光导体的材料优选是塑料、玻璃或者弹性体。优选地，光导体还由透明材料制造。塑料例如能够是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚脲(PUA)或者聚甲基丙烯酰亚胺(PMMI)。弹性体例如能够是硅树脂。根据针对光导体使用何种类型的材料，所产生的光偏转结构能够采用不同的形状，所述形状针对特定的应用能够是优选的。

光导体能够是薄膜。薄膜尤其能够由PMMA或者PC制造。薄膜的厚度有利地是1.8mm或者更小，更有利地是1.5mm或者更小，更有利地是1.2mm或者更小，更有利地是1mm或者更小，更有利地是0.8mm或者更小，更有利地是0.75mm或者更小，更有利地是0.6mm或者更小，尤其0.5mm，更有利地是0.4mm或者更小，尤其0.375mm，最有利地是0.3mm或者更小，尤其0.2mm。薄膜相对于注塑成型构件的特征通常在于更好的易弯曲性和柔韧性。

优选地，光偏转结构中的多个光偏转结构并排设置在光导体的共同的平面中并且在此有利地都具有相同的取向。在光导体内部能够存在两个或者更多个平面，在所述平面中以相应有利的同一取向分别设置多个光偏转结构。借助于具有设置在光导体的两个或者更多个平面中的光偏转结构的光导体，能够产生各式各样的光效应。

优选地，光偏转结构借助于激光器制造。激光在这种情况下在光导体中的相应的部位处分别优选引起局部的热输入，所述热输入导致材料熔化。借助于激光器制造光偏转结构不仅是特别简单的，而且也能够简单地执行为，使得产生所提及的伸长的基本体以及接下来说明的局部的加厚部和旗形件。在借助于激光器制造光偏转结构时，能够确保：材料虽然局部熔化，但不碳化。但是，显然光偏转结构也能够借助于任意其它为本领域技术人员所知的方法来制造。

本发明由此还涉及一种用于制造如所说明的那样构成的光导体的方法。在此，用于激光器照射光导体，以便在光导体的内部构成多个光偏转结构，所述光偏转结构分别具有伸长的基本体。

为了实现光偏转结构的最佳的形状，这些光偏转结构优选借助于绿色的激光和/或红外激光制造。优选地，绿色的激光具有在490nm至575nm的范围中的，尤其大约532nm的波长。红外的激光有利地具有在780nm至1400nm的范围中的，更有利地在1000nm至1100nm的范围中的，尤其大约1030nm的波长。红外激光器在购置时是便宜的并且是特别是工艺稳定的。有利地，使用超短脉冲激光器，更优选使用飞秒激光器或者皮秒激光器。

优选地，光偏转结构的基本体分别基本上是旋转对称的，尤其完全旋转对称的。光偏转结构由此可更简单地制造，并且通过光偏转结构引起的光偏转可更简单地预先计算。尤其能够创建光密度模拟软件，以便预先计算在光导体的表面上的并且尤其光耦合输出面上的光密度，或者反过来以所期望的表面光密度为出发点确定光偏转结构在光导体内部的布置和/或构成。以这种方式和方法能够极其简单地实现在光导体表面处的任意期望的光密度分布。通过基本体的旋转对称性，确定相应的光偏转结构的纵轴线，所述纵轴线与对称轴线一致。

将术语“光密度”理解为光强度与可见的、发光的光耦合输出面的大小的比值，所述光密度以每平方米光耦合输出面多少坎德拉(cd/m²)来说明。

在一个尤其优选的实施方式中，至少一个基本体沿着其纵向方向具有局部的加厚部，优选所有基本体沿着其纵向方向分别具有局部的加厚部。局部的加厚部沿着基本体的纵向方向优选分别分散地设置在基本体中，也就是说，并非精确地设置在基本体的中部。已证实，在从侧面入射到光偏转结构的光束的绝大多数部分朝向基本体的纵轴线偏转。

加厚部优选垂直于基本体的纵轴线具有圆形的横截面。优选地，加厚部关于基本体的纵向方向设置在基本体的整个纵向延伸的15％至35％处。加厚的沿着垂直于基本体的纵轴线的方向所测得的直径优选不大于30μm。

有利地，光偏转结构的基本体沿着其相应的纵向方向基本上彼此平行地，优选完全彼此平行地延伸。由此例如能够实现：射入到光导体中的光绝大部分从光导体的两个彼此相对置的，优选平坦的外面耦合输出。

在一个优选的实施方式中，至少一个光偏转结构具有至少一个，尤其两个或者多于两个的旗形件，所述旗形件安置在基本体上，优选所有光偏转结构分别具有至少一个，尤其两个或者多于两个的旗形件，所述旗形件安置在基本体上。有利地，一个或多个旗形件在所有光偏转结构中相同地取向。这提供如下优点：光特别均匀地从光导体射出。术语“旗形件”涉及光偏转结构的形状并且被理解为安置在基础结构上的旗形的部分。一个或多个旗形件优选整体上具有近似四边形的形状，其中所述旗形件主要沿着两个维度在如下面中延伸，所述面尤其能够是平坦的。在与该面垂直的第三维度中，至少一个旗形件通常具有如下厚度，旗形件的在所述面中沿着前两个维度的边长在尺寸上为所述厚度数倍大。优选地，至少一个旗形件至多5μm厚。优选地，至少一个旗形件沿着其四侧中的一侧，尤其沿着整个边长，与基本体连接。

通过设置一个或多个旗形件，光偏转结构的与光偏转相关的面能够明显增大，使得对于每光偏转结构而言明显更多的光能够被偏转。也就是说，(多个)旗形件用于改进光偏转的效率。

有利地，所述至少一个旗形件中的至少一个旗形件在基本体的整个纵向延伸的1/3至2/3上延伸。至少一个旗形件在此尤其能够沿着其侧中的一侧在基本体的整个纵向延伸部的1/3至2/3的区域上与该基本体连接。旗形件的在垂直于基本体的纵轴线的方向上所测得的宽度，优选至多为30μm。

有利地，基本体一件式地或者多件式地构成，优选一件式地构成。如果基本体多件式地构成，那么基本体优选至少两件式地构成。如果基本体至少两件式地构造，那么基本体的至少两个部分优选彼此间隔开。优选地，至少两个部分借助于至少一个旗形件彼此连接。然而，光偏转结构分别有利地一件式地构成为整体，也就是说，所述光偏转结构不具有彼此间隔开的部分，所述部分不通过同一光偏转结构的另一部分彼此连接。

优选地，为了实现特别大的与光偏转有关的面，分别将至少两个旗形件安置在基本体上。为了使光偏转结构的表面在光偏转方面最大化，这两个旗形件有利地基本在直径上彼此相对置的侧上安置在基本体上并且尤其沿着彼此相反的径向方向远离基本体延伸。

在另一个对于特定的应用而言优选的实施方式中，光偏转结构分别作为整体具有伸长的并且基本上旋转对称的，尤其完全旋转对称的形状。由此，光偏转结构在该实施方式中尤其不具有安置在基本体上的旗形件，而是有利地仅通过基本体形成。光偏转结构的这种设计方案引起在光导体上的匀称的光密度分布并由此引起特别均匀的光辐照。

光导体优选具有光耦合输出面，经由所述光耦合输出面，从光源射入到光导体中的光向外辐照。优选地，光偏转结构的基本体通过其纵向方向，即纵轴线，分别基本垂直于该光耦合输出面。

为了能够实现好的照亮，光偏转结构的基本体优选分别具有至少100μm，更优选至少300μm的纵向延伸。然而，有利地，光偏转结构或其基本体至多800μm长。具有较大的纵向延伸部的光偏转结构，对于人眼是可见地，这在大多情况中不是所期望的。关于对于人眼的可见性，在此以及在下文中分别以距光耦合输出面的大约30cm至70cm的距离为出发点。如果在未照明的状态中光导体的具有光偏转结构的区域对于观察者而言从这个距离几乎无法与光导体的不具有光偏转结构的区域区分开，那么光偏转结构是不可见的。尤其是，各个光偏转结构于是几乎不可识别。

有利地，光偏转结构彼此间以规则的或者不规则的间距，优选以规则的间距设置在光导体中。光偏转结构之间的间距优选分别为至少50μm，优选分别为至少80μm，尤其至少100μm。各个光偏转结构之间的间距越大，所述光偏转结构在光导体未被照明的状态中就越难由人眼在光导体中识别。在小于50μm的间距的情况下，所述结构与所使用的用于其制造的激光能量无关地是可见的。然而，为了确保充分的光偏转和从而确保在光耦合输出面的区域中的照亮，光偏转结构彼此间应当具有优选至多400μm，优选至多200μm，尤其至多150μm的间距。

有利地，光导体的光偏转结构的基本体垂直于其纵向方向尤其在基本体的可能存在的加厚部的区域中具有圆形的横截面，所述横截面具有中点M，其中相应的光偏转结构的基本体的圆形的横截面的最大直径d为30微米或者更小，并且其中光导体的光偏转结构的基本体的圆形的横截面的中点M之间的间距A至少为50微米。

优选地，间距A满足下述第一标准：

间距A大于光导体的至少一个光偏转结构的基本体的最大直径d的三倍。

有利地，间距A替选于或者附加于第一标准满足下述第二标准：

光导体的一个相应的光偏转结构的基本体的圆形的横截面的中点距光导体的所有其它光偏转结构的基本体的圆形的横截面的中点具有距离A，其中距离A大于相应的光偏转结构的基本体的圆形的横截面的最大直径d除以值0.33。

该有利的实施方式提供如下优点：光导体的光偏转结构在光导体未被照明的状态中对于人眼几乎是不可见的。

尤其有利地，光偏转结构的基本体垂直于其纵向方向，尤其在基本体的可能存在的加厚部的区域中具有圆形的横截面，也就是说，如下横截面，所述横截面由外部的边界线围边，所述边界线至少近似，尤其基本上形成圆。该外部的边界线尤其具有最大直径d。

光偏转结构能够设置在光导体中，使得由光偏转结构耦合输出的光显得如字母、字符、数字和/或符号。光偏转结构为了实现该效果能够相应地以字母、字符、数字和/或符号的形式设置在光导体中。

根据本发明的一个改进方案，不同的光偏转结构具有不同的几何形状，尤其不同的纵向延伸，使得经由光导体的光耦合输出面耦合输出的光具有如下亮度分布，所述亮度分布在光耦合输出面上变化。换言之，变化的亮度分布由于不同的几何形状，尤其光偏转结构的基本体的纵向延伸引起。旗形件的不同的数量和/或旗形件和/或加厚部的大小也能够引起不同的亮度值。也就是说，光偏转结构例如能够整体上是灰度值图像并且尽管如此仍彼此间以规则的间距分布在整个光导体中。不同的灰度值尤其能够借助于在通过激光器制造各个光偏转结构时的不同能量引入来实现。但是，不同的光学效果也能够通过将光偏转结构以不同的高度设置在光导体内部，通过光偏转结构相对于光导体的光耦合输出面不同地倾斜，或者通过在光偏转结构之间的规则的和/或不规则的间距来实现。

根据本发明的光导体能够用于制造如下任意构件，所述构件除了光导体之外还能够具有其它元件。因此构件除了光导体外例如能够具有覆盖层。覆盖层能够喷涂在光导体上或者例如构成为透明薄膜，其中覆盖层能够用作为光导体的保护部，以防止外部影响。覆盖层尤其能够被着色，以便引起彩色的照亮。替选地或者附加地，覆层能够安置在光导体上，以便实现相应的或者其它效果。安置覆层是可行的，因为光偏转结构设置在光导体的内部中和从而不会因覆层而受损。以双组分注塑成型制造具有这种光导体的构件也是可行的，因为光偏转结构由于其设置在光导体内部中而在注塑过程中不受损。构件除了光导体外还能够具有设有裂口的装饰板，所述装饰板覆盖光导体并且由于裂口的设置和形状例如能够引起字母、数字或者符号的显示。装饰板尤其能够由金属制造。

根据本发明的一个改进方案，根据本发明的光导体设置用于汽车制造。所述光导体能够用于制造背光式的装饰元件、修饰条并且尤其用于制造门槛饰条。

附图说明

本发明的优选的实施方式在下文中根据附图描述，所述附图仅用于阐述而不应理解为是限制性的。在附图中示出：

图1示出示意性示出的、具有根据本发明的光导体的一件式的基本体的光偏转结构的一个侧视图以及多个横截面视图；

图2示出斜向上观察图1的光偏转结构的立体视图；

图3示出斜向上观察根据本发明的光导体的三个示意性示出的光偏转结构的立体视图；

图4示出示意性示出的构件的立体视图，所述构件具有根据本发明的光导体，以及连带用于在光导体中制造光偏转结构的激光器和用于使光耦合输出到光导体中的LED光源；

图5示出实际的根据本发明的光导体的微观剖视图，所述光导体在光偏转结构的加厚部的高度上；

图6示出在垂直于图5的剖视图的平面中贯穿图5的光导体、贯穿多个光偏转结构的基本体的微观剖视图；以及

图7示出示意性示出的、具有根据本发明的光导体的两件式基本体的光偏转结构的侧视图。

具体实施方式

在图1至3中示出根据本发明的光导体的光偏转结构3。图4示出具有根据本发明的光导体1的构件。图1至图3和图4分别是示意性绘图。在图5和图6中示出实际的根据本发明的光导体1的微观创建的剖视图，其中分别可以看到多个光偏转结构3。

在附图中具有相同的或者类似的功能和作用的元件分别设有相同的附图标记。

在图1和2中示出单个的光偏转结构3。在图1的左侧上示出光偏转结构3的侧视图，而在右侧上在垂直于其的平面中示出在分别相应的高度上的横截面视图。由此光偏转结构3的三维形状尤其在图1中可清楚看到。

光偏转结构3具有杆状地、伸长的并且一件式的基本体4，所述基本体基本上旋转对称地构成并从而限定基本体4和光偏转结构3的纵轴线6，所述纵轴线与基本体4的对称轴线一致。

基本体4除了在加厚部5的区域中沿着其整个纵向延伸也具有基本上恒定的厚度。加厚部5设置在基本体4的整个纵向延伸的15％至35％处。

在基本体4上在直径上相对置的侧上安置两个旗形件7a和7b。这两个旗形件7a和7b分别沿着径向方向从基本体4向外延伸同样远。旗形件7a和7b中的每一个都具有扁平的、基本上四边形的形状，并且与之相应地由四个外侧限界，其中一个沿着其整个长度与基本体4连接。与该侧连同基本体4的侧邻接的上侧和下侧分别垂直于基本体4的纵轴线6向外并且朝向彼此轻微倾斜地延伸。

旗形件7a、7b分别在其上部区域中具有最大宽度，所述上部区域大约设置在加厚部5的高度上。向下，也就是说，在远离加厚部5的方向上，旗形件7a、7b的宽度分别略微减小。

旗形件7a、7b的边长为分别作为整体沿着平坦的面延伸的旗形件7a、7b的厚度数倍大。旗形件7a、7b分别具有整体上基本上恒定的厚度。

沿着纵轴线6，这两个旗形件7a和7b设置在相同的高度上并且通过其与基本体4连接的侧在基本体4的整个纵向延伸的1/3至2/3上延伸。

在图3中为了阐述三个光偏转结构3、3’、3”的优选的几何布置而示出：哪些光偏转结构设置在根据本发明的光导体中，其中光偏转结构在当前情况中均一件式地构成。三个光偏转结构3、3’、3”通过其纵轴线6彼此平行地延伸并且在相同的高度设置在光导体中。

在加厚部5的区域中，光偏转结构3、3’、3”分别具有最大直径d或相应的最大直径d1、d2、d3，所述最大直径优选至多为30μm。最大直径d分别垂直于纵轴线6测得。在加厚部5外部的区域中，基本体4的直径为一半大或者更小。

通过最大直径d沿着基本体4的纵向延伸部的位置，分别限定加厚部5的中点M1、M2或M3。在垂直于纵轴线6的、在中点M1、M2或M3的高度上的横截面视图中，加厚部5分别形成圆形的面，所述面在图3中分别通过虚线表明。

已经证实，如果：

·光偏转结构3、3’、3”的相应的中点M1、M2和M3之间的间距A1、A2和A3为50μm或者更大(也就是说，A1≥50μm，A2≥50μm并且A3≥50μm)，并且

·直径d1、d2、d3至多为30μm(也就是说，d1≤30μm，d2≤30μm，d1≤30μm)，那么光偏转结构3、3’、3”在光导体的未被照明的状态中对于观察者而言是几乎不可见的。

优选地，间距A1、A2、A3满足下述第一标准：

间距A1、A2和A3分别大于直径d1、d2、d3中的至少一个直径的三倍直径。

优选地，间距A1、A2、A3附加于或者替选于第一标准还满足下述第二标准：

相应的光偏转结构3、3’或3”的中点(例如M1)距光导体的所有其它光偏转结构的中点(M2，M3)具有间距A(M1距M2：间距A1/M1距M3：间距A3)，其中间距A(A1，A3)大于相应的光偏转结构3、3’或3”的直径d(直径d1)除以值0.33。

换言之，在三个光偏转结构的情况下或在所述三个光偏转结构3、3’、3”的情况下，间距A或间距A1、A2、A3根据第二标准如下计算：

·光偏转结构3被视为上文中提到的相应的光偏转结构并且从而光偏转结构3’、3”是在上文中提到的其它光偏转结构。由此，间距A1和A3分别至少为光偏转结构3的直径d1除以0.33。

·光偏转结构3’被视为上文中提到的相应的光偏转结构并且从而光偏转结构3、3”是在上文中提到的其它光偏转结构。由此，间距A1、A2分别至少为光偏转结构3’的直径d2除以0.33。

·光偏转结构3”被视为上文中提到的相应的光偏转结构并且从而光偏转结构3、3’是在上文中提到的其它光偏转结构。由此，间距A2、A3分别至少为光偏转结构3”的直径d3除以0.33。

如果不同的光偏转结构3、3’和3”的最大直径分别大致等大，也就是说，d1＝d2＝d3＝d，那么间距A1、A2、A3根据第二标准分别大于直径d的三倍(也就是说，A1≥3d，A2≥3d并且A3≥3d)。

上述说明类似适用于具有明显多于三个的光偏转结构3的光导体并且尤其适用于如下光导体，在所述光导体中，各个光偏转结构3分别相同或者类似地设计和确定尺寸。

图4在上部示出具有光导体1以及覆盖层8的构件，所述覆盖层安置在光导体1的光耦合输出面2上并且完全地覆盖该光耦合输出面。覆盖层8能够喷涂到光导体1上并且由不同于光导体1的材料制造。构件由此尤其能够以双组分注塑成型制造，其中第一组分形成光导体1的材料而第二组分形成覆盖层8的材料。但是，覆盖层8例如也能够是薄膜或者覆层。覆盖层8能够形成光导体1的保护部以免受外部影响。但是覆盖层8也能够具有着色部，以便实现辐照彩色的光。此外可行的是，覆盖层8具有漫射器的功能，以便引起漫射的光辐照和/或减小光偏转结构3的可见性。优选地，覆盖层8透明地构成。

为了制造多个以规则的间距并且彼此平行地设置在光导体1中的光偏转结构3，使用激光器9，其中所述光偏转结构在当前情况中均一件式地构成。在此，由激光器9放射激光，以便将能量引入光导体1的内部中并从而在所期望的部位处引起光偏转结构3的构成。通过能量引入，光导体材料局部熔化并且之后又冷却。光偏转结构3的制造能够在将覆盖层8安置在光导体1上之前进行，或者激光能够如在图4中所示出的那样穿过覆盖层8射入到光导体1中。优选地，激光对应于图4射入到光导体1中，使得激光束垂直于光耦合输出面2进入到光导体1中。

为了在常规地使用光导体1时进行照亮，一个或多个光源10的光优选侧面地射入到光导体1中，也就是说，使得所述光从大致垂直于纵轴线6的方向中射到光偏转结构3上。替选地或者附加地，一个或多个光源也能够嵌入光导体1中。所述一个或多个光源10例如尤其能够是LED光源。

为了实现光耦合输出面2的均匀的照亮，光偏转结构3优选分别相同地构成并且优选彼此间以规则的间距设置。

为了实现光耦合输出面2的具有变化的亮度分布的不均匀的照亮，光偏转结构能够彼此间以相应不规则的间距设置在光导体1中。但是，所述光偏转结构也能够以规则的间距设置，也就是说，设置在规则的栅格中并且为此在几何上不同地设计和/或确定尺寸，以便实现所期望的变化的亮度分布。三个不同设计并且确定尺寸的光偏转结构3示例性地在图4的细节视图中在下部示出，所述光偏转结构在当前情况下均一件式地构成。因此，光偏转结构3的加厚部5例如能够具有不同的长度和厚度，这能够通过借助于激光器9的不同的能量引入简单实现。光偏转结构3也能够被制造为，使得所述光偏转结构具有不同数量的旗形件7a、7b。光偏转结构3也能够在不同的高度上和/或以不同的定向设置在光导体1中。

图5和图6示出实际制造的根据本发明的光导体的微观照片。为了制造光偏转结构3，使用德国迪堡64807的制造公司Coherent GmbH的绿色的激光器，所述光偏转结构在当前情况下均一件式地构成。所述激光器在此是模块Hyperrapid 25，所述模块具有25瓦(瓦特)的最大输出功率。激光器脉冲的脉冲持续时间为10ps(皮秒)并且波长为532nm。在此，借助于100mm的光学装置聚焦，这对应于大于10μm的光斑直径。绿色的激光器以大约5W(瓦特)的功率运行。

如从图5和图6中所看到的那样，以这种方式能够产生多个光偏转结构3。在图5和图6中示出的光偏转结构3分别与图1至4中的光偏转结构具有类似的设计方案。与图1至图4的光偏转结构3不同，图5和图6的实际产生的光偏转结构3分别具有多个两个的旗形件。在所有光偏转结构3中可以看到至少三个旗形件7a、7b和7c以及在大多数情况下可以看到其他旗形件。三个旗形件7a、7b和7c中的至少两个设置在基本体4的彼此基本上在直径上对置的侧上并从而引起一个特别大的对于光偏转而言决定性的表面。

在图5中分别可见光偏转结构3的基本体4的加厚部5。尤其可见加厚部5的垂直于纵轴线6的横截面。在此可以清楚看到，这些横截面分别圆形地构成，也就是说，由外部的限界线围边，所述限界线至少近似形成圆。

在试验中已经证实，光偏转结构3的总长度与激光器能量相关。这同样适用于加厚部5的最大半径d/2。然而，加厚部5的沿着基本体4的纵向方向的位置在很大程度上与激光器能量无关地位于基本体4的总长度的15％至35％处。

在图5和图6中示出的光导体1的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，尤其是公司Evonik lndustries AG(Kirschenallee，64293，达姆施塔特)的8N。但是，替选地，光导体1的材料例如也能够是公司Evonik lndustries的Film 0F058。

图7示出根据本发明的光导体1的光偏转结构3的另一可行的实施方式。光导体1能够具有对应于在图1中示出的实施方式或者对应于在图7中示出的实施方式的光偏转结构。但是显然所述光导体也能够具有不同的光偏转结构3，即与这两个实施方式不同的光偏转结构。

在图7中示出的光偏转结构3相对于图1的光偏转结构具有两件式的基本体4，所述基本体具有两个彼此间隔开地设置的部分，所述部分经由两个旗形件e、f彼此连接。图7的光偏转结构3具有上部区域，在所述上部区域中设置有基本体4的第一部分。在基本体4的该第一部分处安置有四个旗形件a、b、c、d，所述第一部分形成加厚部5。四个旗形件a、b、c、d分别仅在光偏转结构3的上部区域中延伸。光偏转结构3的中部区域具有两个旗形件e、f，所述旗形件在其上端部和下端部处分别彼此连接，然而在其之间彼此间隔开地伸展。因为在光偏转结构3的中部区域中不存在基本体部分，所以在这两个旗形件e和f之间存在空腔。光偏转结构此外具有下部区域，所述下部区域通过基本体4的第二部分在没有安置在其上的旗形件的情况下形成。基本体4的第一部分和第二部分由此彼此间隔开地设置。

在另一可行的实施方式中，光偏转结构3借助于红外激光器制造。为此，尤其能够使用德国迪琴根Johann-Maus街2号71254的制造商Trumpf GmbH的激光器模块TruMicro2030。在一个尤其优选的实施方式中，该激光器模块在最大输出功率为25W、脉冲持续时间为1ps、波长为1030nm、F100mm的镜头、光斑直径为20μm并且脉冲能量为20μJ的情况下使用，以便在光导体1中产生光偏转结构3。但是，替选地，例如也能够在脉冲持续时间为10ps并且波长为1064nm的情况下使用已经提及的Coherent的模块Hyperrapid 25。

借助于红外激光器例如在波长为1030nm、脉冲持续时间为1ps并且脉冲能量为10μJ至15μJ的情况下实现良好的结果。由此，对于每个光偏转结构3在此产生10MW的功率引入。借助于这些方法参数产生光偏转结构3，所述光偏转结构不具有旗形件并从而引起均匀的光偏转。所产生的光偏转结构3分别具有150μm至300μm的长度和3μm至大约20μm的最大直径，其中光偏转结构3的外部形状分别对应于在图2中所示出的基本体4的外部形状。在内部已经产生光偏转结构3的光导体例如由公司Evonik的材料8N制造。

附图标记列表

1 光导体 8 覆盖层

2 光耦合输出面 9 激光器

3、3’、3” 光偏转结构 10 光源

4 基本体

5 加厚部 d1至d3 直径

6 纵轴线 M1至M3 中点

7a至7f 旗形件 A1至A3 间距

Claims (23)

1.一种具有多个光偏转结构(3)的光导体(1)，所述光偏转结构设置在所述光导体(1)的内部中，

其特征在于，

所述光偏转结构(3)分别具有伸长的基本体(4)，所述基本体沿着其纵向方向的尺寸为沿着垂直于所述纵向方向的方向的尺寸数倍大。

2.根据权利要求1所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)通过所述光导体(1)的局部的材料改变来制造，尤其通过材料的熔化来制造。

3.根据权利要求1或2所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)借助于激光器(9)制造。

4.根据权利要求3所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)借助于绿色的激光制造。

5.根据权利要求3所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)借助于红外激光器制造。

6.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)的基本体(4)分别是基本上旋转对称的。

7.根据权利要求6所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)作为整体分别基本上是旋转对称的。

8.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述基本体(4)沿着其纵向方向分别具有局部的加厚部(5)。

9.根据权利要求8所述的光导体(1)，其中所述加厚部(5)关于所述基本体(4)的纵向方向设置在所述基本体(4)的整个纵向延伸的15％至35％处。

10.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)的基本体(4)沿着它们各自的纵向方向彼此平行地延伸。

11.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)分别具有至少一个，尤其多个旗形件(7a至7d)，所述旗形件安置在所述基本体(4)上。

12.根据权利要求11所述的光导体(1)，其中至少一个所述旗形件(7a至7d)在所述基本体(4)的整个纵向延伸的1/3至2/3上延伸。

13.根据权利要求11或12所述的光导体(1)，其中所述旗形件(7a至7d)中的至少两个旗形件基本在直径上彼此相对置的侧上安置在所述基本体(4)上。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的光导体(1)，其中至少一个所述旗形件(7a至7d)作为整体形成基本上平坦的面，所述面从所述基本体(4)起沿着径向方向向外延伸。

15.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光导体(1)具有光耦合输出面(2)，并且其中所述光偏转结构(3)的基本体(4)通过其纵向方向与所述光耦合输出面(2)分别基本上垂直。

16.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)的基本体(4)分别具有至少100μm，优选至少300μm的纵向延伸。

17.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)彼此间隔开地，优选彼此以规则的间距设置在所述光导体(1)中，并且其中所述光偏转结构(3)之间的间距(A1，A2，A3)优选分别为至少50μm，尤其50μm至150μm。

18.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光偏转结构(3)设置在所述光导体(1)中，使得从所述光偏转结构(3)耦合输出的光显得如字母、数字或者符号。

19.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中不同的所述光偏转结构(3)具有不同的几何形状，尤其不同的纵向延伸，使得经由所述光导体(1)的光耦合输出面(2)耦合输出的光具有亮度分布，所述亮度分布在所述光耦合输出面(2)上改变。

20.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光导体(1)的材料是塑料，如尤其聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚脲(PUA)或者聚甲基丙烯酰亚胺(PMMI)。

21.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光导体是薄膜。

22.根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)，其中所述光导体(1)设置用于汽车制造并且尤其制造门槛饰条。

23.一种用于制造根据上述权利要求中任一项所述的光导体(1)的方法，其中光导体(1)通过激光器(9)照射，以便在所述光导体(1)的内部中构成多个光偏转结构(3)，所述光偏转结构分别具有伸长的基本体(4)。