CZ306764B6 - Světelné zařízení - Google Patents

Světelné zařízení Download PDF

Info

Publication number
CZ306764B6
CZ306764B6 CZ2013-755A CZ2013755A CZ306764B6 CZ 306764 B6 CZ306764 B6 CZ 306764B6 CZ 2013755 A CZ2013755 A CZ 2013755A CZ 306764 B6 CZ306764 B6 CZ 306764B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light guide
light
diffusion
light beam
lighting device
Prior art date
Application number
CZ2013-755A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2013755A3 (cs
Inventor
Tomáš Gloss
Petr Ferbas
Original Assignee
Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varroc Lighting Systems, s.r.o. filed Critical Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority to CZ2013-755A priority Critical patent/CZ306764B6/cs
Priority to US14/294,269 priority patent/US9551473B2/en
Priority to DE102014113318.8A priority patent/DE102014113318A1/de
Publication of CZ2013755A3 publication Critical patent/CZ2013755A3/cs
Publication of CZ306764B6 publication Critical patent/CZ306764B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/24Light guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14Light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/236Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/237Light guides characterised by the shape of the light guide rod-shaped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/242Light guides characterised by the emission area
    • F21S43/245Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its major surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/247Light guides with a single light source being coupled into the light guide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/249Light guides with two or more light sources being coupled into the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

Světelné zařízení, zejména pro motorová vozidla, obsahuje světlovod (3) protáhlého tvaru a světelný zdroj (1) pro vysílání světelného svazku (2). Světlovod (3) obsahuje plastový, převážně transparentní materiál pro vedení světelného svazku (2) a část pláště světlovodu (3) tvoří výstupní plochu (8) pro výstup světelných paprsků světelného svazku (2), přičemž výstupní plocha (8) se rozprostírá alespoň na části délky světlovodu. Světelný zdroj (1) je připojen ke konci světlovodu (3) a ta oblast pláště světlovodu (3), která je protilehlá uvedené výstupní ploše (8), je alespoň zčásti opatřena difúzním prostředkem (11, 12) tvořeným netransparentním nátěrem nebo fólií přilisovanou k plášti světlovodu (3) nebo spojena s difúzním prostředkem (13) z plastového převážně netransparentního materiálu v procesu tlakového vstříknutí plastu do formy, přičemž difúzní prostředek (11, 12, 13) je umístěn spojitě v délce odpovídající délce výstupní plochy (8).

Description

Oblast techniky
Vynález se týká světelného zařízení, zejména pro motorová vozidla, obsahujícího světlovod protáhlého tvaru a světelný zdroj pro vysílání světelného svazku.
Dosavadní stav techniky
Dokument US 2008/0 002 421 Al řeší úkol navrhnout takové řešení světlovodu, který by poskytoval po celé své délce stejně intenzivní světlo vycházející jeho výstupní plochou, která je uspořádána spojitě po celé délce světlovodu. Tento úkol řeší pomocí reflexních polí umístěných s mezerami vedle sebe, přičemž jejich délka se zvětšuje s rostoucí vzdáleností polí od světelného zdroje a jejich šířka je zásadně konstantní. Toto řešení tedy dosahuje toho, že intenzita světla vycházejícího z výstupní plochy po délce světlovodu neklesá, avšak jeho nevýhodou je, že v důsledku použití separátních - tedy nespojitě uspořádaných - reflexních polí nelze zvoleným řešením dosáhnout homogenního a dokonale rovnoměrného rozložení jasu.
Ze stavu techniky je dále znám spis EP 1 775 511, který popisuje světelné zařízení tvořené světlovodem protáhlého tvaru, v jehož čele je uspořádán světelný zdroj a jehož plášť v určité části propouští světlo a tvoří tak výstupní plochu pro výstup světelných paprsků. Proti výstupní ploše je uspořádána reflexní plocha pláště, která je opatřena optickými prvky (hranolky). Jedna část paprsků proudících světlovodem se odráží od reflexní strany (od optických prvků) do směru k výstupní straně světlovodu a výstupní stranou světlovodu vystupuje ven. Druhá část paprsků prostupuje reflexní stranou ven ze světlovodu, naráží a odráží se zpět od difúzního dílu uspořádaného vně světlovodu, prochází reflexní stranou, znovu vstupuje do světlovodu a poté výstupní stranou vystupuje ze světlovodu ven. Světelné zařízení podle spisu EP 1 775 511 je nevýhodné zejména z důvodu vzduchové mezery mezi světlovodem a difúzním dílem, která na rozhraní difúzního dílu resp. světlovodu vede k Fresnelovým ztrátám. Pokud je navíc difúzní díl pokovený, pak se účinnost systému dále snižuje díky omezené odrazivosti pokoveného povrchu.
Spis DE 10 2007 003 779 Al ukazuje světelné zařízení se světlovodem protáhlého tvaru, opatřeným v jedné obvodové části výstupky, které odráží paprsky světelného svazku, procházející světlovodem, do směru k protilehlé obvodové části světlovodu, skrze kterou paprsky vystupují ven a jsou následně odráženy reflektorem do směru pohybu vozidla. Dosud známé světlovody pro motorová vozidla vyzařují tedy světelný obraz, který vystupuje výstupní stranou pláště světlovodu v důsledku odrazu od optických elementů uspořádaných převážně na straně světlovodu protilehlé proti výstupní straně. Obrysy optických elementů jsou ve vystupujícím světleném obrazu zřetelně viditelné a vytvářejí nežádoucí nespojitá místa nebo úseky. Zmenšením optických elementů se sice poněkud sníží nespoj itosti viditelné ve světelném obraze, avšak pouze v určitém úzkém rozsahu pozorovacího úhlu. Dosud známá světelná zařízení stejného rodu mají i složitou konstrukci a montáž zejména proto, že jsou sestavena z více dílů. Pro každý díl je zapotřebí zvláštní lisovací formy. Sestavy světelných zařízení z více dílů jsou nevýhodné konečně i proto, že mají relativně velké rozměry, což omezuje použití na karoserii vozidla.
Cílem vynálezu je poskytnout světelné zařízení daného rodu, které odstraňuje nevýhody dosud známých světelných zařízení a jehož světlovod vyvolává homogenní svítivý efekt, u kterého je dosaženo dokonalé rovnoměrnosti rozložení jasu podél celé délky a u kterého nejsou viditelné žádné optické elementy. Cílem vynálezu je rovněž, aby svíticí plocha světlovodu byla rovnoměrnější z větších úhlů pozorování. Cílem vynálezu je rovněž světlovod, který by měl homogenní světelný obraz i při prostorovém tvaru a zejména při nespojitém tvaru jako jsou pravoúhlá ohnutí světlovodu. Konečně je cílem vynálezu světlovod požadovaných vlastností, jehož konstrukce a výroba budou jednoduché a provoz spolehlivý.
- 1 CZ 306764 B6
Podstata vynálezu
Nevýhody dosavadního stavu techniky odstraňuje a cíl vynálezu splňuje světelné zařízení, zejména pro motorová vozidla, obsahující světlovod protáhlého tvaru a světelný zdroj pro vysílání světelného svazku, přičemž světlovod obsahuje plastový, převážně transparentní materiál pro vedení světelného svazku a část pláště světlovodu tvoří výstupní plochu pro výstup světelných paprsků světelného svazku, přičemž výstupní plocha se rozprostírá alespoň na části délky světlovodu. Světelný zdroj je připojen ke konci světlovodu a ta oblast pláště světlovodu, která je protilehlá uvedené výstupní ploše, je alespoň zčásti opatřena difuzním prostředkem tvořeným netransparentním nátěrem nebo fólií přilisovanou k plášti světlovodu nebo spojena s difuzním prostředkem z plastového převážně netransparentního materiálu v procesu tlakového vstříknutí plastu do formy, přičemž difúzní prostředek je umístěn spojitě v délce odpovídající délce výstupní plochy.
Podle jednoho z výhodných provedení difúzní prostředek tvoří difúzní plochu, jejíž šířka je ve směru postupu světelného svazku světlovodem od světelného zdroje proměnlivá.
Podle dalšího z výhodných provedení difúzní prostředek tvoří difúzní plochu, jejíž šířka se ve směru postupu světelného svazku světlovodem od světelného zdroje zvětšuje.
Podle jednoho z výhodných provedení světlovod má tvar desky s jednou výstupní plochou pro výstup světelných paprsků, přičemž difúzní prostředek tvoří difúzní plochu, jejíž šířka je menší než šířka části pláště světlovodu, která je protilehlá výstupní ploše.
Podle jednoho z výhodných provedení difúzní prostředek tvoří difúzní plochu, přičemž část pláště světlovodu tvořící výstupní plochu pro výstup světelných paprsků má alespoň v oblasti protilehlé difúzní ploše válcový tvar.
Podle jednoho z výhodných provedení materiál světlovodu obsahuje předem volitelné množství přísady pro snížení přímé propustnosti světla a zvýšení stranové složky světelného svazku v závislosti na délce světlovodu.
Výhody světelného zařízení podle vynálezu spočívají v tom, že zařízení vyvolává homogenní svítivý efekt s dokonalou rovnoměrností rozložení jasu podél celé délky, nezobrazuje optické elementy, které ruší homogenní svítivý efekt, svíticí plocha světlovodu je rovnoměrnější z větších úhlů pozorování, má homogenní světelný obraz i při prostorovém tvaru, zejména při nespojitém tvaru jako jsou pravoúhlá ohnutí světlovodu, a jeho konstrukce a výroba jsou jednoduché a provoz spolehlivý.
Objasnění výkresů
Světelné zařízení podle vynálezu je znázorněno na výkresech, na kterých ukazuje
Obr. la světelné zařízení se světlovodem s difúzním prostředkem tvořeným netransparentním nátěrem,
Obr. 1 b světelné zařízení se světlovodem s difúzním prostředkem tvořeným netransparentní fólií,
Obr. lc světelné zařízení se světlovodem s difúzním prostředkem tvořeným netransparentním plastem vstříknutým do formy,
Obr. 2 světelné zařízení se světlovodem deskového tvaru,
Obr. 3 tvar difúzní plochy světelného zařízení v závislosti na podélném tvaru válcového světlovodu,
Obr. 4 příčný řez světlovodem válcového tvaru,
Obr. 5 schéma šíření světelných paprsků ve světlovodu světelného zařízení podle vynálezu.
-2CZ 306764 B6
Příklady uskutečnění vynálezu
Podle obr. 1 a sestává světelné zařízení podle vynálezu ze světlovodu 3. z plastového transparentního (průhledného) materiálu válcového tvaru, na jehož čele 4_ je uspořádán světelný zdroj i pro vysílání světelného svazku 2_ ve směru a do světlovodu 3. Plášť válcového světlovodu 3 vytvořeného z plastového transparentního materiálu je v podélném směru, v části svého obvodu, opatřen difúzním prostředkem J_i tvořeným nátěrem či nástřikem netransparentní barvou, který tvoří difúzní plochu 14. Strana pláště válcového světlometu protilehlá proti netransparentnímu nátěru či nástřiku je výstupní stranou 8.
Podle obr. lb je světlovod 3 z plastového transparentního (průhledného) materiálu, znázorněný na obr. 1 a, namísto nátěru čí nástřiku netransparentní barvou, opatřen difúzním prostředkem 12 tvořeným fólií z netransparentního (neprůhledného) materiálu.
Podle obr. lc je světlovod 3 z plastového transparentního (průhledného) materiálu, znázorněný na obr. la, namísto nátěru či nástřiku netransparentní barvou, opatřen difúzním prostředkem 13 z plastového převážně netransparentního materiálu, který je spojen s materiálem světlovodu 3 v procesu tlakového vstříknutí plastu do formy.
Světelný svazek 2 postupuje směrem a transparentním materiálem světlovodu 3 a postupně se rozpadá do stranových složek, čímž se postup světelného svazku 2 zeslabuje. Stranové složky světelného svazku 2 u deskového světlovodu 3 vystupují neuspořádaně plochou 8 ven. Stranové složky světelného svazku 2, které jsou pohlcovány difúzní plochou 14, zviditelňují tuto difúzní plochu 14.
Podle obr. 2 sestává světelné zařízení podle vynálezu ze světlovodu 3 z plastového transparentního (průhledného) materiálu, v daném případě ve tvaru protáhlé desky, jejíž plášť je tvořen protilehlými plochami 8, 9 a bočními stranami 6, _L Na obou čelech 4, 5 desky jsou připevněny světelné zdroje 1 pro vysílání světelných svazků 2 do desky ve směru a postupu světelných svazků, který je rovnoběžný s osovou křivkou o protáhlé desky. Plochou 8 deskového světlovodu 3 vystupují světelné paprsky ze světlovodu 3 ve vyznačeném směru b výstupu světelných paprsků. Na ploše 9 protilehlé k ploše 8 deskového světlovodu 3 je uspořádán difúzní prostředek 13. z plastového převážně netransparentního (neprůhledného) materiálu, spojený s plochou 9 deskového transparentního světlovodu 3 v procesu tlakového vstříknutí plastu do formy. Spoj mezi difúzním prostředkem 13. a deskou světlovodu 3 tvoří difúzní plochu 14, která má v daném případě klínovitý tvar, tj. její šířka s se zvětšuje ve směru a postupu světelného svazku transparentním materiálem deskového světlovodu 3. Difúzní plocha 14 se od světelného zdroje 1 ve směru a postupu světelného svazku 2 světlovodem 3 lineárně rozšiřuje. Podle obr. 2 jsou světelné zdroje i uspořádány proti sobě na obou čelních plochách 4, 5 deskového světlovodu 3 a difúzní plochy 14 mají tvar uzavřených, vzájemně od sebe oddělených útvarů uspořádaných ve směrech od obou čelních ploch 4, 5. Alternativní provedení deskového světlovodu 3 může mít světelné zdroje J_ uspořádané pouze ve směru od jednoho konce světlovodu. Světelný svazek a pak postupuje pouze v jednom axiálním směru. Protože jsou difúzní prostředky přiřazeny ke světelným zdrojům, byly by v takovém případě difúzní prostředky uspořádány ve směru od jednoho konce světlovodu po celé délce světlovodu. Uspořádání světelných zdrojů i proti sobě z obou stran světlovodu 3, jak je zobrazeno na obr. 2, je výhodnější, než alternativní provedení difúzní plochy pouze na jednom konci protilehlé zadní plochy 9, neboť v případě útvarů uspořádaných z každého konce světlovodu proti sobě, mohou být difúzní plochy 14 ve směru podélné osy kratší, než by byla jediná difúzní plocha 14, uspořádaná pouze v jednom axiálním směru od jednoho čela 4, 5 světlovodu 3.
Světelný svazek 2 postupuje směrem a transparentním materiálem deskového světlovodu 3 a postupně se rozpadá do stranových složek, čímž se postup světelného svazku 2 zeslabuje. Stranové složky světelného svazku 2 u deskového světlovodu 3 vystupují neuspořádaně plochami 8, 9 ven. Stranové složky světelného svazku 2, které jsou pohlcovány difúzní plochou 14, zviditelňují
-3 CZ 306764 B6 tuto difuzní plochu 14. Pro vyvázání většího množství světla výstupní plochou je vhodné difuzní plochu 14 rozšířit, pro vyvázání menšího množství světlaje vhodné difuzní plochu 14 zúžit. Protože se postup světelného svazku 2 v důsledku rozpadání do stranových složek zeslabuje, je výhodné, aby se difúzní plocha J4 ve směru postupu a světelného svazku rozšiřovala, s výhodou lineárně, jak je znázorněno na obr, 2. Protože dochází podél světlovodu zároveň k absorpci a vyvažování světla, je nutné kompenzovat ztrátu intenzity světelného svazku postupným rozšiřováním difúzní plochy ve směru a postupu světelného svazku od světelného zdroje. Když je světlovod napájen více zdroji, například dvěma z každého čela 4, 5 desky podle obr. 2, pak musí být difúzní plocha nejširší v prostřední části světlovodu (opět v závislosti na tvaru a křivosti ohybů).
Část pláště světlovodu 3 opatřená difúzním prostředkem 13. tvoří difúzní plochu 14 ve tvaru uzavřených, vzájemně od sebe oddělených útvarů, které mohou mít i jiný tvar, než je znázorněno na obr. 2. Podle obr. 2 difúzní plocha J_4 vytvořená difúzním prostředkem J_3 na protilehlé zadní ploše 9, je menší částí protilehlé zadní plochy 9. Volnými částmi plochy 9 tudíž ve směru b výstupu světelných paprsků mohou prostupovat světelné paprsky jiných světelných zdrojů, které mohou být s výhodou umístěny před stranou 9 světlovodu 3 ve směru b výstupu světelných paprsků.
Při výrobě světelného zařízení podle obr. 2 se užívá, jak řečeno shora, dvou-komponentního tlakového vstřikování plastu do formy. Pro tlakové vstříknutí plastu do formy se užívá materiál v podobě granulátu, který musí být nejdříve zbaven vlhkosti. To se děje zpravidla v násypce vstřikovacího lisu. Po vysušení je nabírán šnekovým ústrojím do plastifikační jednotky, v níž je zahříván na vhodnou vstřikovací teplotu. Jakmile je materiál připraven, dojde ke vstřiku pod vysokým tlakem do vstřikovací formy. Pro účel vynálezu je nutno použít dvou-komponentní vstřikování, což znamená, že forma je otočná a má dvě dutiny odlišného tvaru. Po vstříknutí první části, zpravidla čiré transparentní části, se pohyblivé těleso formy otočí a dostříkne se druhá netransparentní část výrobku. Nakonec je nutno hotový výrobek ve formě ochladit zpět na provozní teplotu tak, aby mohl být vyjmut z nástroje. Vstřikovací proces je cyklický a doba trvání jednoho cyklu závisí na komplexnosti a velikosti plastového výlisku. Většinou tento cyklus trvá řádově desítky sekund. V době kdy je forma otevřená, je možné vložit speciální fólii, která se následně přilisuje k plastovému výlisku, jak je ukázáno na obr. 1 b. S výhodou pak lze touto fólii nahradit difúzní prostředek 13 z plastového převážně netransparentního materiálu, spojený s plochou 9 deskového světlovodu 3 v procesu tlakového vstříknutí plastu do formy a přestane být nutné použití dvou komponentního tlakového vstřikování.
Na obr. 3 je znázorněn válcový světlovod prostřednictvím své osové osy o. Z tvaru křivky, značící osovou osu o světlovodu je zřejmé, že tvar světlovodu je zalomený a zahrnuje: přímou část A-B, ostrý oblouk B, druhou přímou část B-C a pozvolný oblouk C-D. Šířka s difúzní plochy 14 je ve směru postupu A—B—C—D světelného svazku vymezena čárkovanými čarami, které se od osové křivky o v přímých oblastech A-B, B-C postupně rozšiřují, před oblastmi B, D se téměř zlomově přibližují a v oblastech B, C-D mají neměnnou malou vzdálenost od osové křivky o. Tvar difúzní plochy 14 světlovodu 3 závisí podle obr. 3 na podélném tvaru světlovodu 3. Plně zakreslená čáraje osová křivka světlovodu obecného tvaru. Bylo zjištěno, že ohyby světlovodu 3 způsobují samovolné (nechtěné) vyvažování světla, které je o to větší, oč je poloměr ohybu světlovodu 3 menší. Proto je snaha kompenzovat nechtěné vyvažování světla v místech ohybu světlovodu 3 tím, že se difúzní plocha, která vyvažuje světlo, lokálně zmenší. Tomu odpovídá proměnlivost šířky s difúzní plochy 14 potřebné pro dosažení stejné míry vyvažování světla podél celé délky světlovodu 3. Světlo se ve světlovodu šíří pomocí totálního odrazu, než je překročen mezní úhel a světlo je vyvázáno ven ze světlovodu nebo než světelný paprsek narazí na difúzní plochu a je rozptýlen do svazku paprsků (díky difúzi). Pak se část světla dostává ze světlovodu ven různými směry, což způsobuje vyšší homogenitu světlovodu z více stran. Poměr difúzní plochy k ploše transparentní části je nutné zvolit tak, aby světlo dorazilo až na konec světlovodu, což závisí na profilu, délce a počtu a křivostí ohybů podél světlovodu.
-4CZ 306764 B6
Difúzní plocha a její tvar jsou u světlovodu plochého tvaru podle obr. 2 pro pozorovatele viditelné, což může být nežádoucí vlastností, pokud se šířka difúzní plochy výrazně nebo skokově mění. Viditelnost změny šířky difúzní plochy lze zredukovat vhodným profilem světlovodu, jak je znázorněno na obr. 4. Podle obr. 4 má světlovod 3 z transparentního materiálu kruhový příčný profil, ke kterému je připojen difúzní prostředek 13 z plastového netransparentního materiálu. Kruhový profil transparentní části světlovodu působí jako čočka, která zdánlivě zvětšuje reálnou difúzní plochu 14. Z pohledu pozorovatele se pak difúzní plocha 14 jeví jako výrazně větší. Pokud by příčný profil transparentní části byl například obdélníkový, nebylo by dosaženo zvětšovacího efektu a jakékoli zúžení šířky s difúzní plochy 14 by bylo pro pozorovatele přímo viditelné. Světelné paprsky vycházejí ze světlovodu výstupní plochou 8, která je protilehlá proti difúzní ploše 14. Výstupní plocha 8 zabírá větší část obvodu světlovodu 3, než difúzní prostředek 13 s difúzní plochou 14. Volnými plochami 9a světlovodu 3 tak mohou volně procházet světelné paprsky pocházející z jiných světlených zdrojů, např. mlhového světla nebo brzdového světla.
Obr. 5 ukazuje schéma šíření světelného paprsku ve světlovodu světelného zařízení podle vynálezu. Z pohledu pozorovatele je zobrazen světlovod 3 z transparentního materiálu, difúzní plocha 14, která je vhodně rozšiřována podél délky světlovodu, světelný zdroj i a světelné paprsky 23, 24, 25. Průběh světelného paprsku 23 představuje příklad, kdy je světelný paprsek totálně odražen od stěny transparentního světlovodu 3, následně zasáhl difúzní plochu 14 a z difúzní plochy 14 je částečně vyvázán ze světlovodu 3, přičemž zbylá část světla se dále šíří podél světlovodu 3. Světelný paprsek 25 představuje případ, kdy je světelný paprsek přímo rozptýlen na difúzní ploše 14 a je částečně vyvázán ze světlovodu 3, přičemž zbylá část se dále šíří světlovodem 3. Paprsek 24 představuje případ, kdy se světelný paprsek šíří vícenásobným totálním odrazem dále směrem od zdroje 1, poté opět zasáhne difúzní plochu 14 a je rozptýlen.
Světelný svazek může být odrážen zrcadlově podle zákona dopadu a odrazu, nebo difúzně, kdy vzhledem k velkému počtu dílčích nerovných dopadových ploch orientovaných v různých směrech dochází ke shodnému odrazu rozptylem do všech směrů, nebo může být a v praxi je světelný svazek odrážen smíšeně, kdy se část světelného svazku odráží zrcadlově a část se rozptyluje. Dopadá-li svazek rovnoběžných paprsků na převážně nerovnou nebo drsnou dopadovou plochu, odrážejí se paprsky různými směry, nastává difúzní odraz čili rozptyl. Rozptýlené světlo nevrhá ostré stíny a je subjektivně příjemné. Absorpční účinek difúzní plochy vyhlazuje světelný svazek a činí ho rovnoměrným. Difúze světla svítivost nezvyšuje, ale vyhlazováním špiček naopak snižuje, přičemž velikost světla daná světelným tokem před a po difúzi se jen mírně zmenšuje. U klasických světlovodů bez difúzní plochy dochází k směrovému vyvažování světla pomocí optických elementů. Ty pak světlo vyvažují převážně do jednoho směru a z větších pozorovacích úhlů světlovod není viditelný, tzv. zhasíná. Pomocí difuzního odrazu je však světlo vyvažováno do větších pozorovacích úhlů. Světelná funkce u světelného zařízení podle vynálezu je tak zjevně a stejně viditelná z více stran, ne pouze při pohledu v ose automobilu.
Materiál světlovodu může s výhodou obsahovat předem volitelné množství přísady pro snížení přímé propustnosti světla a zvýšení stranové složky světelného svazku. Samotné přídavné aditivum uvedeného druhu, které způsobuje, že světelné paprsky jsou v transparentní části světlovodu objemově rozptylovány do všech směrů je známo ze stavu techniky. Díky užití přídavného aditiva je dosaženo vyšší homogenity světla při pozorování z větších pozorovacích úhlů. Nevýhodou však je, že uvnitř materiálu dochází k rychlejšímu úbytku světla ve světlovodu, a to pak není schopno se dostat až na konec světlovodu. Obecně platí, že pro kratší světlovody je vhodné použít aditivum, neboť bude dosaženo požadované homogenity v kratší vzdálenosti od zdroje, to znamená po celé délce světlovodu, u delších světlovodů je naopak použití aditiva na škodu, protože dojde k vyvázání a absorpci světla mnohem dříve, než je toto schopno se dostat na konec světlovodu. Světlovod je pak na konci vzdálenějším od zdroje vyhaslý. Pro odstranění této nevýhody může světlovod světelného zařízení podle vynálezu obsahovat přísadu pro snížení přímé propustnosti světla a pro zvýšení stranové složky světelného svazku, jejíž váhový podíl je předem zvolen v závislosti na velikosti, resp. šířce a délce difúzní plochy. Přísada je obsažena již ve výchozím granulátu pro tlakové vystříknutí světlovodu, a proto je možné použít různé granulá-5 CZ 306764 B6 ty pro různé délky světlovodu nebo různé tvary difúzní plochy světlovodu. Tak lze do jisté míry řídit účinnost přísady a intenzitu zvýšení stranové složky světelného svazku.

Claims (6)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Světelné zařízení, zejména pro motorová vozidla, obsahující světlovod (3) protáhlého tvaru a světelný zdroj (1) pro vysílání světelného svazku (2), přičemž světlovod (3) obsahuje plastový, převážně transparentní materiál pro vedení světelného svazku (2) a část pláště světlovodu (3) tvoří výstupní plochu (8) pro výstup světelných paprsků světelného svazku (2), přičemž výstupní plocha (8) se rozprostírá alespoň na části délky světlovodu, vyznačující se tím, že světelný zdroj (1) je připojen ke konci světlovodu (3) a ta oblast pláště světlovodu (3), která je protilehlá uvedené výstupní ploše (8), je alespoň zčásti opatřena difúzním prostředkem (11, 12) tvořeným netransparentním nátěrem nebo fólií přilisovanou k plášti světlovodu (3) nebo spojena s difúzním prostředkem (13) z plastového převážně netransparentního materiálu v procesu tlakového vstříknutí plastu do formy, přičemž difúzní prostředek (11, 12, 13) je umístěn spojitě v délce odpovídající délce výstupní plochy (8).
  2. 2. Světelné zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že difúzní prostředek (11, 12, 13) tvoří difúzní plochu (14), jejíž šířka (s) je ve směru (a) postupu světelného svazku (2) světlovodem (3) od světelného zdroje (1) proměnlivá,
  3. 3. Světelné zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že difúzní prostředek (11, 12, 13) tvoří difúzní plochu (14), jejíž šířka (s) se ve směru (a) postupu světelného svazku (2) světlovodem (3) od světelného zdroje (1) zvětšuje.
  4. 4. Světelné zařízení podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že světlovod (3) má tvar desky (5) s jednou výstupní plochou (8) pro výstup světelných paprsků, přičemž difúzní prostředek (11, 12, 13) tvoří difúzní plochu (14), jejíž šířka je menší než šířka části pláště světlovodu (3), která je protilehlá výstupní ploše (8).
  5. 5. Světelné zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že difúzní prostředek (11, 12, 13) tvoří difúzní plochu (14), přičemž část pláště světlovodu (3) tvořící výstupní plochu (8) pro výstup světelných paprsků má alespoň v oblasti protilehlé difúzní ploše (14) válcový tvar.
  6. 6. Světelné zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že materiál světlovodu (3) obsahuje předem volitelné množství přísady pro snížení přímé propustnosti světla a zvýšení stranové složky světelného svazku (2) v závislosti na délce světlovodu
CZ2013-755A 2013-09-30 2013-09-30 Světelné zařízení CZ306764B6 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-755A CZ306764B6 (cs) 2013-09-30 2013-09-30 Světelné zařízení
US14/294,269 US9551473B2 (en) 2013-09-30 2014-06-03 Lighting device
DE102014113318.8A DE102014113318A1 (de) 2013-09-30 2014-09-16 Lichtanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-755A CZ306764B6 (cs) 2013-09-30 2013-09-30 Světelné zařízení

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013755A3 CZ2013755A3 (cs) 2015-04-29
CZ306764B6 true CZ306764B6 (cs) 2017-06-21

Family

ID=52673277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-755A CZ306764B6 (cs) 2013-09-30 2013-09-30 Světelné zařízení

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9551473B2 (cs)
CZ (1) CZ306764B6 (cs)
DE (1) DE102014113318A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309815B6 (cs) * 2022-05-20 2023-11-01 HELLA AUTOTECHNIK NOVA, s.r.o Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012221385A1 (de) * 2012-11-22 2014-05-22 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP3095642A1 (de) 2015-05-19 2016-11-23 Illinois Tool Works Inc. Lichtleitvorrichtung mit verbesserter lichtabdeckung
AT518163B1 (de) * 2016-02-17 2017-08-15 Zkw Group Gmbh Lichtleiter für einen Fahrzeugscheinwerfer
KR101811433B1 (ko) * 2016-06-09 2017-12-21 현대모비스 주식회사 자동차의 조명장치
JP6540655B2 (ja) * 2016-11-02 2019-07-10 トヨタ自動車株式会社 オーバーヘッドコンソール、及び車体上部構造
CZ307372B6 (cs) 2017-05-18 2018-07-04 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Světlovodný optický systém
CN109143449B (zh) * 2017-06-15 2021-03-26 市光法雷奥(佛山)汽车照明系统有限公司 光导装置、照明装置及机动车辆
JP7024686B2 (ja) * 2018-10-31 2022-02-24 オムロン株式会社 表示装置
CN109268775A (zh) * 2018-11-13 2019-01-25 华域视觉科技(上海)有限公司 用于车灯的光学零件、车灯及汽车
US11885469B2 (en) * 2022-05-02 2024-01-30 North American Lighting, Inc. Light guide with multi-directional optics

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040196646A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Machi Nicolo F. LED based light guide for dual mode aircraft formation lighting
US20080002421A1 (en) * 2006-05-26 2008-01-03 Toyoda Gosei Co., Ltd. Linear light emitting apparatus
US7726854B2 (en) * 2005-10-11 2010-06-01 Valeo Vision Lighting or signal device with an optical guide for a motor vehicle
US20110273902A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Chia-Hao Chang Backlight module
US20120224385A1 (en) * 2011-01-14 2012-09-06 Valeo Vision Lighting or signalling device with optical guide for motor vehicles

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3379043B2 (ja) * 1998-06-29 2003-02-17 ミネベア株式会社 面状照明装置
US6601984B2 (en) * 2001-02-14 2003-08-05 Estec Co., Ltd. LED illuminating device and lighting apparatus employing the same
US6535667B1 (en) * 2001-12-31 2003-03-18 3M Innovative Properties Company Light fiber comprising continuous outer cladding and method of making
DE10219738A1 (de) 2002-05-02 2003-11-13 Valeo Beleuchtung Deutschland Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE10317062B4 (de) 2003-04-14 2010-12-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE102005014584A1 (de) 2004-04-16 2005-11-03 G.L.I. Global Light Industries Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Lichtleitkörpers sowie Lichtleitkörper
DE102005035063A1 (de) 2005-07-27 2007-02-01 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge
DE102006016656A1 (de) 2006-04-08 2007-10-11 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge
DE102006017960A1 (de) 2006-04-13 2007-10-25 Hella Kgaa Hueck & Co. Inneneinrichtung für ein Kraftfahrzeug
US7228052B1 (en) * 2006-05-12 2007-06-05 Lumina Technology Co., Ltd. LED light pipe structure
DE102007005779A1 (de) 2007-02-06 2008-08-07 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug und Scheinwerfer mit einer solchen Beleuchtungseinrichtung
US7677780B2 (en) * 2007-02-20 2010-03-16 3M Innovative Properties Company Light guide orientation connector
US20090052172A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Chen Keng Sheng Bar light
TWM328573U (en) * 2007-09-28 2008-03-11 Inventec Appliances Corp Multi-axis light-guiding tube module
US7588360B2 (en) * 2007-12-15 2009-09-15 Huang Yao Hui LED lighting equipment and heat radiating structure
US8070340B2 (en) * 2008-10-21 2011-12-06 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Light guiding member and linear light source apparatus
TWI392902B (en) * 2008-11-03 2013-04-11 Assembled light-guiding with high light-guiding efficiency
US7866867B2 (en) * 2009-03-09 2011-01-11 Taiwan Plastic Optical Fiber Co., Ltd. Backlighting optical fiber, and a LCD backlight module and display device formed therefrom
TWI454639B (zh) * 2009-12-28 2014-10-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 環形導光結構及採用該環形導光結構之背光模組

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040196646A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Machi Nicolo F. LED based light guide for dual mode aircraft formation lighting
US7726854B2 (en) * 2005-10-11 2010-06-01 Valeo Vision Lighting or signal device with an optical guide for a motor vehicle
US20080002421A1 (en) * 2006-05-26 2008-01-03 Toyoda Gosei Co., Ltd. Linear light emitting apparatus
US20110273902A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Chia-Hao Chang Backlight module
US20120224385A1 (en) * 2011-01-14 2012-09-06 Valeo Vision Lighting or signalling device with optical guide for motor vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309815B6 (cs) * 2022-05-20 2023-11-01 HELLA AUTOTECHNIK NOVA, s.r.o Způsob výroby světlovodu a světlovod pro automobilovou svítilnu

Also Published As

Publication number Publication date
US9551473B2 (en) 2017-01-24
US20150092433A1 (en) 2015-04-02
CZ2013755A3 (cs) 2015-04-29
DE102014113318A1 (de) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ306764B6 (cs) Světelné zařízení
CZ305740B6 (cs) Signalizační svítilna
US8337054B2 (en) Lighting device having a rectangular illuminance pattern
KR102475535B1 (ko) 유광 효과를 갖는 광 방출 부분을 포함하는 차량 등
EP2840300B1 (en) Automotive light
CZ305651B6 (cs) Světelné zařízení
ITTV20150058A1 (it) Fanale automobilistico
CZ2010602A3 (cs) Svetlovodící modul
US20050286262A1 (en) Lighting and/or signalling device with optical guide
JP7064833B2 (ja) 乳白色効果を有する光放射部を備えた車両用灯具
US9581472B2 (en) Strip lighting device
US10746367B2 (en) Vehicle light comprising a portion of light emission with opalescent effect
CN104633572B (zh) 光线处理装置和车灯以及车辆
JP2011503771A (ja) 変動する厚さを持つ光源
ITPD20120169A1 (it) Dispositivo di illuminazione per veicoli
CZ2017398A3 (cs) Optický systém pro světelné zařízení, zejména pro signální svítilnu pro motorová vozidla
JP2015528634A (ja) 光散乱粒子を有するライトガイド及び光角度選択モジュールに基づいた照明デバイス
KR101190474B1 (ko) 광통로를 포함하는 데이터 디스플레이 장치를 위한 조명 시스템
JP2016197575A (ja) 車両用導光体、車両用灯具
CN220338282U (zh) 光导装置、照明和/或信号指示装置以及机动车辆
US11781727B2 (en) Light guide having a partially collimating input face
TWI406019B (zh) The structure of the light guide plate
TWI400531B (zh) 背光模組及其光學板
TWI580899B (zh) 透鏡及使用該透鏡的光源模組
IT202000002350A1 (it) Dispositivo di illuminazione per veicoli, in particolare a led