DE102011089575B3 - Lighting device for a motor vehicle with a stepped light guide - Google Patents
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Abstract
Vorgestellt wird eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Lichtleiterstruktur, die einen flächigen Lichtleiterbereich aufweist, der eine erste breite Seite und eine zweite breite Seite aufweist, die der ersten breiten Seite äquidistant gegenüber liegt, sowie mit schmalen Seiten, die die erste breite Seite mit der zweiten breiten Seite verbinden, wobei eine zweite schmale Seite dazu eingerichtet ist, von einer ersten schmalen Seite her auf die zweite schmale Seite einfallendes Licht zu parallelisieren und auf eine dritte schmale Seite zu richten. Die Beleuchtungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite schmale Seite eine erste parallelisierende Teilfläche und eine zweite parallelisierende Teilfläche aufweist, wobei die zweite parallelisierende Teilfläche gegenüber der ersten parallelisierenden Teilfläche stufenförmig in Richtung zum Inneren des flächigen Lichtleiterbereiches versetzt angeordnet ist.The invention relates to a lighting device for a motor vehicle having an optical waveguide structure which has a planar waveguide region having a first broad side and a second broad side equidistant to the first broad side and narrow sides forming the first broad side second wide side connect, wherein a second narrow side is adapted to parallelize from a first narrow side to the second narrow side incident light and to judge a third narrow side. The illumination device is characterized in that the second narrow side has a first parallelizing partial surface and a second parallel partial surface, wherein the second parallelizing partial surface is arranged staggered relative to the first parallelizing partial surface toward the interior of the planar optical fiber region.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a lighting device for a motor vehicle according to the preamble of
Eine solche Beleuchtungseinrichtung ist aus der
Die bekannte Beleuchtungseinrichtung besitzt eine Lichtleiterstruktur, die mehrere Einkoppelbereiche und einen flächigen Lichtleiterbereich aufweist. Letzterer weist eine erste breite Seite und eine zweite breite Seite auf. Die erste Seite wird von einem ersten Rand begrenzt und die zweite Seite wird von einem zweiten Rand begrenzt. Die zweite breite Seite liegt der der ersten breiten Seite äquidistant gegenüber. Schmale Seiten, die zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand liegen, verbinden die erste breite Seite mit der zweiten breiten Seite. Zweite schmale Seiten sind insofern dazu eingerichtet, von einer ersten schmalen Seite her auf die zweite schmale Seite einfallendes Licht einer Lichtquelle auf eine dritte schmale Seite zu richten. Die zweite schmale Seite besitzt eine erste Teilfläche und eine zweite Teilfläche, wobei die zweite Teilfläche gegenüber der ersten Teilfläche stufenförmig in Richtung zum Inneren des flächigen Lichtleiterbereichs versetzt angeordnet ist.The known illumination device has a light guide structure which has a plurality of coupling-in areas and a planar light guide area. The latter has a first wide side and a second wide side. The first page is bounded by a first edge and the second page is bounded by a second edge. The second broad side is opposite to the first broad side equidistant. Narrow sides lying between the first edge and the second edge connect the first wide side to the second wide side. Second narrow sides are so far set up to direct from a first narrow side to the second narrow side incident light of a light source on a third narrow side. The second narrow side has a first partial surface and a second partial surface, wherein the second partial surface is arranged staggered relative to the first partial surface in the direction of the interior of the planar optical waveguide region.
In Bezug auf die Lichtaustrittsfläche einer solchen Lichtleiterstruktur ergibt sich die Eigenschaft, dass nur solche Krümmungen realisiert werden können, die der Randkurve einer entsprechend geschnittenen ebenen Platine entsprechen, auf der seitlich abstrahlende Leuchtdioden (LEDs) als Lichtquellen angeordnet sind. Seitlich zu ihrer Montagefläche abstrahlende LEDs sind auf dem Markt nicht so breit verfügbar wie Standard-LEDs, die parallel, bzw. antiparallel zur Flächennormalen ihrer Montagefläche abstrahlen. Im Vergleich zu den Standard-LEDs gibt es bei seitlich abstrahlenden LEDs nur eine geringere Auswahl. Darüber hinaus liefern sie einen geringeren Lichtstrom, was, wenn man in der Summe über mehrere LEDs einen bestimmten Lichtstrom fordert, mehr LEDs erfordert, was wiederum zu höheren Kosten und einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit führt.With regard to the light exit surface of such a light guide structure, there is the property that only those curvatures can be realized that correspond to the edge curve of a correspondingly cut planar board on which laterally emitting light-emitting diodes (LEDs) are arranged as light sources. LEDs emitting laterally to their mounting surface are not as widely available on the market as standard LEDs which radiate parallel or antiparallel to the surface normal of their mounting surface. Compared to the standard LEDs, there are only a few choices for laterally emitting LEDs. In addition, they provide a lower luminous flux, which, when summed over several LEDs requires a certain luminous flux, requires more LEDs, which in turn leads to higher costs and a higher probability of failure.
Aus den
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art, die diese Nachteile nicht oder allenfalls in einer verminderten Form aufweist.Against this background, the object of the invention in the specification of a lighting device of the type mentioned, which does not have these disadvantages or at best in a reduced form.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Von dem eingangs genannten Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung dadurch, dass die erste Teilfläche von dem ersten Rand und dem zweiten Rand begrenzt wird und die zweite Teilfläche von dem zweiten Rand, nicht aber von dem ersten Rand begrenzt wird.This object is achieved with the features of
Die zweite schmale Seite wirkt homogenisierend auf einen Teil des Lichts. Diese Wirkungen werden durch die genannte Unterteilung der zweiten Schmalseite in eine erste Teilfläche und eine zweite Teilfläche, die gegenüber der ersten parallelisieren Teilfläche stufenförmig in Richtung zum Inneren des flächigen Lichtleiterbereiches versetzt angeordnet ist und durch die angegebenen Begrenzungen erreicht.The second narrow side has a homogenizing effect on a part of the light. These effects are achieved by the said subdivision of the second narrow side into a first subarea and a second subarea which is arranged staggered in relation to the first parallelizing subarea toward the interior of the planar optical waveguide region and through the stated limitations.
Durch die genannte Unterteilung der zweiten Schmalseite wird das auf die zweite Schmalseite auftreffende Licht in Teilbündel zerlegt, die eine individuelle Ausrichtung der Lichtbündel erlauben. Jede Teilfläche erzeugt dabei eine eigene Lichtverteilung, die in der Summe eine andere Lichtverteilung ergeben als wenn die zweite Teilfläche nicht vorhanden wäre.As a result of the subdivision of the second narrow side, the light incident on the second narrow side is subdivided into sub-beams which allow an individual alignment of the light beams. Each sub-area generates its own light distribution, which in sum give a different light distribution than if the second sub-area were not present.
Dies erlaubt es insbesondere, durch die zweite Teilfläche Licht aus dem von der ersten Teilfläche reflektierten Lichtbündel auszublenden. Es ist insbesondere möglich, einen Teil des Lichts dieses Lichtbündels auszublenden, der ohne diese Maßnahme einen schon ausreichend hellen ersten Teilbereich der von der ersten Teilfläche erzeugten Lichtverteilung noch heller beleuchten würde. Darüber hinaus erlaubt es die Erfindung ferner, das aus dem ersten Lichtbündel ausgeblendete Licht in einen zweiten Teilbereich der von der ersten Teilfläche erzeugten Lichtverteilung zu richten, der ohne diese Maßnahme vergleichsweise dunkler wäre als andere Teilbereiche der ersten Lichtverteilung.This makes it possible, in particular, to block light from the light bundle reflected by the first subarea through the second subarea. It is possible, in particular, to block out a part of the light of this light bundle, which would illuminate an already sufficiently bright first subregion of the light distribution generated by the first subarea even brighter without this measure. Moreover, the invention further allows to direct the light hidden from the first light bundle into a second subarea of the light distribution generated by the first subarea, which without this measure would be comparatively darker than other subareas of the first light distribution.
Dadurch wird die Homogenität des insgesamt resultierenden Lichtbündels erheblich verbessert. Das resultierende Lichtbündel wird über die dritte schmale Seite ausgekoppelt. Die dritte schmale Seite erscheint dem Betrachter bei eingeschalteter Lichtquelle dann homogen, also als mit gleichmäßig verteilter Helligkeit leuchtendes schmales Lichtband. Ein solches Erscheinungsbild wird angestrebt.As a result, the homogeneity of the overall resulting light beam is significantly improved. The resulting light beam is coupled out via the third narrow side. The third narrow side then appears to the viewer with the light source switched on homogeneously, ie as a narrow band of light shining with uniformly distributed brightness. Such appearance is desired.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite schmale Seite dazu eingerichtet ist, von der ersten schmalen Seite her auf die zweite schmale Seite einfallendes Licht zu parallelisieren und auf die dritte schmale Seite zu richten, wobei die erste Teilfläche eine parallelisierende Teilfläche ist und wobei auch die zweite Teilfläche eine parallelisierende Teilfläche ist. A preferred embodiment is characterized in that the second narrow side is adapted to parallelize light incident on the second narrow side from the first narrow side and to direct it to the third narrow side, wherein the first partial surface is a parallelizing partial surface and wherein also the second partial surface is a parallelizing partial surface.
Dadurch wird die Lichtaustrittsfläche aus dem Inneren der Lichtleiterstruktur mit parallelem Licht beleuchtet.As a result, the light exit surface from the interior of the light guide structure is illuminated with parallel light.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste schmale Seite einen Übergang eines eine Lichteintrittsfläche aufweisenden und stoffschlüssig mit dem flächigen Bereich zusammenhängenden Einkoppelbereichs zu dem flächigen Bereich bildet, welcher Einkoppelbereich dazu eingerichtet ist, über seine Lichteintrittsfläche eingekoppeltes Licht einer Lichtquelle zu parallelisieren und das parallelisierte Licht so auf die zweite Schmalseite zu richten, dass die erste Teilfläche (soweit sie nicht durch die zweite Teilfläche abgeschattet wird) und die zweite Teilfläche der zweiten Schmalseite beleuchtet wird.A further preferred refinement is characterized in that the first narrow side forms a transition of a coupling region having a light entry surface and materially connected to the planar region to the planar region, which coupling region is adapted to parallelize light of a light source coupled via its light entry surface and To direct the parallelized light on the second narrow side so that the first partial area (unless it is shaded by the second partial area) and the second partial area of the second narrow side is illuminated.
Durch die Beleuchtung der nicht durch die zweite Teilfläche abgeschatteten ersten Teilfläche und der zweiten Teilfläche werden dunkle Bereiche auf der Lichtaustrittsfläche vermieden, die dann auftreten könnten, wenn nur ein Teil der Summe aus der ersten Teilfläche und der zweiten Teilfläche beleuchtet werden würde. Bevorzugt ist auch, dass genau die erste Teilfläche, soweit sie nicht durch die zweite Teilfläche abgeschattet wird, und die zweite Teilfläche der zweiten Schmalseite beleuchtet wird.The illumination of the first partial area not shaded by the second partial area and of the second partial area avoids dark areas on the light exit area which could occur if only a part of the sum of the first partial area and the second partial area were illuminated. It is also preferred that exactly the first partial area, insofar as it is not shaded by the second partial area, and the second partial area of the second narrow side be illuminated.
Das über den Einkoppelbereich eingekoppelte Licht wird also vollständig für die Beleuchtung der genannten beiden Teilflächen verwendet. Dadurch wird alles eingekoppelte Licht letztlich auf die Lichtaustrittsfläche gerichtet, so dass die Effizienz optimiert wird, die man als Verhältnis von ausgekoppeltem Licht zu eingekoppeltem Licht definieren kann.The light coupled in via the coupling-in region is thus used completely for the illumination of the two partial surfaces mentioned. As a result, all coupled light is ultimately directed to the light exit surface, thus optimizing the efficiency that can be defined as the ratio of coupled light to coupled light.
Bevorzugt ist auch, dass sich die Breite der zweiten Teilfläche mit zunehmendem Abstand von der ersten Schmalseite verringert.It is also preferable that the width of the second partial area decreases with increasing distance from the first narrow side.
Dies bietet eine weitere Möglichkeit zur Homogenisierung der Helligkeitsverteilung. Durch die mit zunehmendem Abstand von der ersten Schmalseite abnehmende Breite der zweiten Teilfläche ergibt sich gewissermaßen unterhalb der zweiten Teilfläche ein sich aufweitender Lichtleiterquerschnitt, der für eine erwünschte weitere Parallelisierung sorgt.This offers another possibility for homogenizing the brightness distribution. Due to the decreasing with increasing distance from the first narrow side width of the second partial surface results in a sense below the second partial surface an expanding light guide cross-section, which ensures a desired further parallelization.
Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Teilfläche eine trapezförmige oder dreieckige Kontur aufweist.It is further preferred that the second partial surface has a trapezoidal or triangular contour.
Bevorzugt ist auch, dass die zweite Teilfläche näher an der ersten Schmalseite als an der dritten Schmalseite angeordnet ist.It is also preferable that the second partial surface is arranged closer to the first narrow side than to the third narrow side.
Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Schmalseite in mehr als zwei Teilflächen aufgeteilt ist.It is further preferred that the second narrow side is divided into more than two partial surfaces.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass eine weiter innen liegende Teilfläche eine kleinere Brennweite besitzt als eine weiter außen liegende Teilfläche.A further preferred embodiment is characterized in that a part of the surface located further in the interior has a smaller focal length than a part of the surface lying further outside.
Bevorzugt ist auch, dass die zweite Schmalseite eine Parabelform aufweist. Das bedeutet, dass die Kanten, mit denen die die zweite Schmalseite an die erste Seite und an die zweite Seite stößt, Parabeln sind.It is also preferable that the second narrow side has a parabolic shape. This means that the edges with which the second narrow side meets the first side and the second side are parabolas.
Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Schmalseite eine Reihe von aneinander angrenzenden Flächensegmenten aufweist, wobei Kanten, mit der die Flächensegmente an die erste breite Seite und an die zweite breite Seite anstoßen, eine Parabel als Einhüllende aufweisen.It is further preferred that the second narrow side comprises a series of adjacent surface segments, wherein edges with which the surface segments abut the first broad side and the second broad side have a parabola as an envelope.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichtleiterstruktur mehrere stoffschlüssig miteinander zusammenhängende flächige Lichtleiterbereiche und Einkoppelbereiche aufweist, wobei die Einkoppelbereiche so gekrümmt verlaufen, dass ihre Lichteintrittsflächen in einer Ebene liegen.A further preferred refinement is characterized in that the optical waveguide structure has a plurality of surface-connected optical waveguide regions and coupling regions, the coupling-in regions being curved so that their light entry surfaces lie in one plane.
Ferner ist bevorzugt, dass die Lichtleiterstruktur einen der Erzeugung einer leuchtenden Lichtaustrittsfläche dienenden Bereich aufweist, der ein stoffschlüssiger Bestandteil der Lichtleiterstruktur ist und der im Lichtweg hinter den parallelisierenden Teilflächen der zweiten schmalen Seite liegt.Furthermore, it is preferred that the optical waveguide structure has an area which serves to produce a luminous light exit surface and which is a cohesive component of the optical waveguide structure and lies in the light path behind the parallelizing partial areas of the second narrow side.
Ferner ist bevorzugt, dass die dritte schmale Seite in stufenartig versetzte Teilflächen aufgeteilt ist. Dadurch kann eine Krümmung einer Lichtaustrittsfläche mit diskreten Stufen nachgebildet werden, ohne dass ein unerwünschtes Auftreten interner Totalreflexionen ausgelöst wird. Interne Totalreflexionen treten bekanntlich dann auf, wenn der Einfallswinkel des Lichtes auf die gekrümmte Lichtaustrittsfläche aufgrund von deren Krümmung den Grenzwinkel der Totalreflexion überschreitet.Furthermore, it is preferred that the third narrow side is divided into stepwise offset partial surfaces. As a result, a curvature of a light exit surface can be reproduced with discrete steps without triggering an undesirable occurrence of internal total reflections. Internal total reflections are known to occur when the angle of incidence of the light on the curved light exit surface due to their curvature exceeds the critical angle of total reflection.
Bevorzugt ist auch, dass die stufenartig versetzten Teilflächen sozusagen auch in Richtung einer Flächennormalen der breiten Seiten zueinander stufenartig versetzt angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung kann auch eine Krümmung in einer weiteren Raumrichtung erzeugt werden, so dass sich die Möglichkeit ergibt, dreidimensional gekrümmt erscheinende leuchtende Lichtaustrittsflächen bereit zu stellen.It is also preferred that the step-like offset partial surfaces are arranged, as it were, offset stepwise in the direction of a surface normal of the broad sides. By this configuration, a curvature in a be generated further spatial direction, so that there is the possibility to provide three-dimensional curved appearing luminous light exit surfaces.
Ferner ist bevorzugt, dass die breiten Seiten ebene parallele Flächen sind. Dadurch wird eine plattenförmige Lichtleiterstruktur bereit gestellt, die sich insbesondere zum Stapeln eignet. Eine dazu alternative Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die breiten Seiten Flächen sind, die im Raum gekrümmt verlaufen. Dies ist zur Erzielung von dreidimensional im Raum gekrümmten Lichtaustrittsflächen vorteilhaft.Further, it is preferable that the wide sides are flat parallel surfaces. As a result, a plate-shaped optical waveguide structure is provided which is suitable in particular for stacking. An alternative embodiment is characterized in that the broad sides are surfaces which are curved in space. This is advantageous for achieving three-dimensionally curved light exit surfaces in space.
Weitere Vorteile ergeben sich aus Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will become apparent from subclaims, the description and the accompanying figures.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Zeichnungendrawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In each case, in schematic form:
Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach gleiche Elemente.In this case, the same reference numerals in the various figures denote the same or at least functionally identical elements.
Im Einzelnen zeigt die
Die Lichtleiterstruktur
Eine erste schmale Seite, von der in der
Eine zweite schmale Seite
Die zweite schmale Seite
Der Einkoppelbereich
An dem ersten Ende ist eine Lichtquelle
Es ist ein Ziel, eine lange und schmale Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterstruktur
In Bezug auf die als Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterstruktur
Aus einer Blickrichtung, die der angegebenen x-Richtung entgegengesetzt ist, ist die leuchtende Fläche bei der Ausgestaltung, die in der
Die Angabe dieser Richtungen in den verschiedenen Figuren stellt daher einen Bezug zwischen den Ausrichtungen der jeweils dargestellten Gegenstände her. Die Lichtquelle
In bevorzugten Ausgestaltungen ist die Länge der als Lichtaustrittsfläche dienenden dritten schmalen Seite
Moderne Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtungen liefern Signallicht-Lichtverteilungen und/oder Scheinwerfer-Lichtverteilungen. Eine Signallicht-Lichtverteilung dient dazu, anderen Verkehrsteilnehmern die Anwesenheit eines Kraftfahrzeugs und/oder die Absichten seines Fahrers anzuzeigen. Scheinwerfer-Lichtverteilungen sollen dagegen Objekte im Fahrweg des Kraftfahrzeuges beleuchten und damit für den Fahrer wahrnehmbar machen. Das Erzeugen einer Lichtverteilung wird auch als Lichtfunktion bezeichnet. Häufig erfüllt eine Beleuchtungseinrichtung mehrere Lichtfunktionen mit Hilfe von einem oder mehreren Lichtmodulen, die in einer solchen Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind.Modern automotive lighting devices provide signal light distribution and / or headlight distribution. A signal light distribution is used to indicate the presence of a motor vehicle and / or the intentions of his driver to other road users. Headlight light distributions, on the other hand, should illuminate objects in the travel path of the motor vehicle and thus make them perceptible to the driver. The generation of a light distribution is also called a light function. Frequently, a lighting device fulfills a plurality of light functions with the aid of one or more light modules, which are arranged in such a lighting device.
Die hier vorgestellte Erfindung erfüllt bevorzugt Signallichtfunktionen, insbesondere eine Tagfahrlicht-Lichtfunktion, eine Blinklicht-Lichtfunktion, eine Positionslicht-Lichtfunktion, eine Schlusslicht-Lichtfunktion oder eine Bremslicht-Lichtfunktion. Bei einer Zusammenschaltung mehrerer Lichtleiterstrukturen können auch Scheinwerfer-Lichtfunktionen verwirklicht werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtungen
Im Folgenden werden Einzelheiten von Elementen und/oder Ausgestaltungen von Lichtleiterstrukturen
Prinzipiell setzt sich eine Elementarzelle einer Lichtleiterstruktur
Die
Mit Bezug auf die vertikale Richtung gilt, dass sich das Licht im weiteren Verlauf bis auf weiter unten noch zu beschreibende Sonderfälle nur noch zwischen den zur z-Richtung senkrechten Flächen bewegt. Es bewegt sich also zwischen der ersten Fläche
Mit Bezug auf die horizontale Richtung gilt, dass die horizontale Winkelverteilung im flächigen Lichtleiterbereich
In einer Ausgestaltung besitzt der Einkoppelbereich
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Einkoppelbereich dazu eingerichtet, dass er das Licht der Lichtquelle
Dies ist ein eigenständiger Aspekt, der auch ohne die Stufe in der winkelverändernden Fläche schon eine recht gute Homogenität und vor allem dieselbe Effektivität ergibt.This is an independent aspect which, even without the step in the angle-changing surface, already gives a fairly good homogeneity and, above all, the same effectiveness.
Mit Blick auf diesen Aspekt wird auch die folgende Kombination von Merkmalen als eigenständige, die oben angegebene Aufgabe lösende Lehre betrachtet: Beleuchtungseinrichtung
Der Einkoppelbereich
Die
Gelingt es nicht, durch Änderungen des Anstellwinkels, mit dem sich die Seitenflächen des Einkoppelbereichs
Die der winkelverändernden Seite
Diese Abschnitte werden in bevorzugten Ausgestaltungen für das Anbringen von Verbindungs- und Befestigungselementen wie beispielsweise den Stegen zwischen den erfindungsgemäßen Lichtleitern in den
Die
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind beide Teilflächen
Eine weitere Konsequenz der Verminderung der Schichtdicke im Lichtweg hinter der eingestuften zweiten Teilfläche
Die
Dadurch kann eine gekrümmte Lichtaustrittsfläche mit diskreten Stufen nachgebildet werden, ohne dass ein unerwünschtes Auftreten interner Totalreflexionen ausgelöst wird, wie es an tatsächlich gekrümmten Flächen auftritt, wenn der Einfallswinkel des Lichtes auf die gekrümmte Lichtaustrittsfläche aufgrund von deren Krümmung den Grenzwinkel der Totalreflexion überschreitet.As a result, a curved light exit surface can be reproduced with discrete steps, without triggering an undesired occurrence of total internal reflections, as occurs on actually curved surfaces, when the angle of incidence of the light on the curved light exit surface exceeds the critical angle of total reflection due to its curvature.
Die Lichtaustrittsflächen der einzelnen Stufen sind in einer bevorzugten Ausgestaltung als Licht in vorbestimmte Richtungen brechende Flächen, zum Beispiel als Zylinderflächen ausgestaltet.The light exit surfaces of the individual stages are configured in a preferred embodiment as light in predetermined directions refractive surfaces, for example as cylindrical surfaces.
Die
Die
Dies bietet eine weitere Möglichkeit zur Homogenisierung der Helligkeitsverteilung. Durch die mit zunehmendem Abstand von der ersten Schmalseite, also von dem Einkoppelbereich
Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Teilfläche eine trapezförmige oder dreieckige Kontur aufweist.It is further preferred that the second partial surface has a trapezoidal or triangular contour.
Bevorzugt ist auch, dass die zweite Teilfläche näher an der ersten Schmalseite als an der dritten Schmalseite angeordnet ist, beziehungsweise, was das gleiche ist, dass die zweite Teilfläche
Dies ist deshalb nötig, damit das Licht den Lichtleiter parallel zu x verlassen kann. Würde man auf die Treppenstufen verzichten, würde das Licht aufgrund von Totalreflexionen an der dann gekrümmten Fläche im Lichtleiter verbleiben.This is necessary so that the light can leave the light guide parallel to x. If one waived the steps, the light would remain due to total reflections on the then curved surface in the light guide.
Die senkrecht zur x-Richtung liegenden Absätze der Stufen sind gekrümmt, hier konvex ausgestaltet, um das parallel zur x-Richtung aus dem Lichtleiterinneren einfallende Licht in eine gewünschte Lichtverteilung zu brechen.The steps of the steps lying perpendicular to the x-direction are curved, in this case convex, in order to break the light incident parallel to the x-direction from the light guide interior into a desired light distribution.
Die in der
Natürlich kann diese Krümmung des Einkoppelbereichs
Eine zweite Möglichkeit, eine dreidimensional gekrümmte leuchtende Kurve zu erzeugen, ist in den drei Ansichten eines dreidimensional gekrümmten Konturerzeugungsbereichs
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