DE202015005050U1

DE202015005050U1 - optical fiber

Info

Publication number: DE202015005050U1
Application number: DE202015005050.6U
Authority: DE
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2016-10-17
Anticipated expiration: 2025-07-15

Abstract

Lichtleiter (10) für eine Kfz-Beleuchtungsvorrichtung, mit einem Lichteinkoppelabschnitt (12) und einen hieran anschließenden Lichtfortleitabschnitt (14), welcher von wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Lichtleitflächen (16, 18) begrenzt ist, die sich von dem Lichteinkoppelabschnitt (12) weg erstrecken, wobei der Lichteinkoppelabschnitt (12) dazu ausgebildet ist, das eingekoppelte Licht um eine Haupteinleitrichtung (32) herum in den Lichtfortleitabschnitt einzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass an der einen Lichtleitfläche (16) wenigstens ein Umlenkkörper (22) mit einer Umlenkreflexionsfläche (35) vorgesehen ist, und dass an der gegenüberliegenden Lichtleitfläche (18) ein dem Umlenkkörper (22) zugeordneter Auskoppelkörper (24) mit einer Auskoppelreflexionsfläche (40) und einer Lichtauskoppelfläche (42) vorgesehen ist, wobei der Umlenkkörper (22) derart angeordnet ist, dass eingeleitete Lichtbündel (36) auf die Umlenkreflexionsfläche (35) treffen und mittels interner Totalreflexion in ein in Richtung zur anderen Lichtleitflächen (18) verlaufendes Zwischenbündel (38) umgelenkt wird, und wobei der zugeordnete Auskoppelkörper (24) derart angeordnet ist, dass das Zwischenbündel (38) auf die Auskoppelreflexionsfläche (40) trifft und mittels interner Totalreflexion derart entlang einer Hauptauskoppelrichtung (34) auf die Lichtauskoppelfläche (42) umgelenkt wird, dass es aus dem Lichtleiter (10) austritt.A light guide (10) for a motor vehicle lighting device, comprising a light coupling section (12) and a subsequent light propagating section (14) bounded by at least two opposed light guide surfaces (16, 18) extending away from the light coupling section (12) , wherein the light coupling-in section (12) is designed to initiate the coupled-in light around a main introduction direction (32) into the light propagation section, characterized in that at least one deflection body (22) with a deflection reflection surface (35) is provided on the one light guide surface (16) is, and in that on the opposite light guide surface (18) the deflection body (22) associated Auskoppelkörper (24) with a Auskoppelreflexionsfläche (40) and a Lichtauskoppelfläche (42) is provided, wherein the deflecting body (22) is arranged such that light bundles introduced (36) meet the deflecting reflection surface (35) and by means of in Total internal reflection in a direction of the other light guide surfaces (18) extending intermediate beam (38) is deflected, and wherein the associated Auskoppelkörper (24) is arranged such that the intermediate beam (38) on the Auskoppelreflexionsfläche (40) meets and by means of total internal reflection such is deflected along a Hauptauskoppelrichtung (34) on the light output surface (42) that it emerges from the light guide (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtleiter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a light guide according to the preamble of claim 1.

Im Bereich der Kfz-Beleuchtungsvorrichtungen finden oftmals Lichtleiter Verwendung, mit welchen das Licht einer räumlich begrenzten Lichtquelle in eine ausgedehnte Abstrahllichtverteilung umgeformt werden soll, welche dem gewünschten Erscheinungsbild und/oder den gesetzlichen Anforderungen an die abgestrahlte Lichtverteilung entspricht. Hierzu finden oftmals flächige oder plattenartige Lichtleiter mit zwei großen, einander gegenüberliegenden Lichtleitflächen Verwendung. Die Einkopplung des Lichtes erfolgt dann beispielsweise stirnseitig über eine Schmalseite, die Auskopplung des Lichtes jedoch über die großen Flächen. Diese Ausgestaltung bringt es bei bekannten Lichtleitern oftmals mit sich, dass die ausgekoppelte Lichtverteilung nahezu senkrecht zu den großen Begrenzungsflächen des Lichtleiters abgegeben wird.In the field of automotive lighting devices, optical fibers are often used with which the light of a spatially limited light source is to be converted into an extended emission light distribution which corresponds to the desired appearance and / or the legal requirements for the emitted light distribution. For this purpose, surface or plate-like light guides with two large, opposite light guide surfaces are often used. The coupling of the light is then for example on the front side on a narrow side, the coupling of the light over the large areas. In the case of known optical waveguides, this embodiment often entails that the decoupled light distribution is emitted almost perpendicular to the large boundary surfaces of the optical waveguide.

Dies begrenzt die Gestaltungsfreiheit bei der Positionierung und der Anordnung des Lichtleiters in der Kfz-Beleuchtungseinrichtung. Da die Beleuchtungseinrichtung und insbesondere deren Beleuchtungsbild jedoch ein wichtiges Designelement im Kfz-Bereich ist, besteht hier ein Bedürfnis nach einer großen Gestaltungsfreiheit. Insbesondere ist es bei modernen Kfz-Beleuchtungseinrichtungen oftmals erwünscht, die lichtaussendenden Abschnitte in einer schrägen Einbaulage in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse anzuordnen, insbesondere mit einer sogenannten Pfeilung, d. h. mit Neigung schräg zur Fahrzeuglängsachse und schräg zu einer Ebene senkrecht hierzu.This limits the freedom of design in the positioning and the arrangement of the light guide in the automotive lighting device. However, since the lighting device and in particular its illumination image is an important design element in the automotive sector, there is a need for a great freedom of design here. In particular, it is often desirable in modern automotive lighting devices to arrange the light-emitting portions in an oblique mounting position with respect to the vehicle longitudinal axis, in particular with a so-called sweep, d. H. with inclination obliquely to the vehicle longitudinal axis and oblique to a plane perpendicular thereto.

Die angesprochenen Lichtleiter nutzen grundsätzlich das Prinzip der internen Totalreflexion, um die eingekoppelten Lichtstrahlen im Lichtleiter zu leiten. Hierbei soll für sich im Lichtleiter ausbreitende Lichtstrahlen beim Auftreffen auf die zur Lichtleitung dienenden Grenzflächen stets die Winkelbedingung der Totalreflexion erfüllt sein. Eine Auskopplung von Licht soll nur an definierten Stellen erfolgen.The addressed light guides basically use the principle of total internal reflection to guide the coupled light beams in the light guide. In this case, the angle of the total reflection should always be met for light beams propagating in the light guide when hitting the boundary surfaces serving for light guidance. A decoupling of light should only take place at defined locations.

Soll eine Auskopplung, beispielsweise aufgrund einer stark geneigten Einbaulage relativ zur Fahrzeugachse unter einem steilen Winkel in Bezug auf die Hauptlichtleitrichtung des Lichts im Lichtleiter erfolgen, so kann dies dazu führen, dass für einen Anteil des in dem Lichtleiter geleiteten Lichtes die Bedingung der Totalreflexion nicht mehr an sämtlichen Lichtleitflächen erfüllbar ist. Dies kann zu ungewollten Lichtverlusten führen. Es besteht somit das grundsätzliche Problem, dass sich bestimmte Gestaltungen oder Orientierungen der Lichtleiter in der Beleuchtungseinrichtung nur unter Hinnahme von Lichtverlusten und somit mit geringerer optischer Effizienz realisieren lassen.If a decoupling, for example due to a steeply inclined installation position relative to the vehicle axis at a steep angle with respect to the Hauptlichtleitrichtung of the light in the optical fiber, this may result in that for a proportion of the light conducted in the light guide the condition of total reflection is no longer can be fulfilled at all Lichtleitflächen. This can lead to unwanted light losses. Thus, there is the fundamental problem that certain designs or orientations of the light guides in the lighting device can only be realized by accepting light losses and thus with lower optical efficiency.

Die DE 10 2007 023 181 B4 zeigt einen Lichtleiter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Der Lichtleiter ist plattenartig mit gegenüberliegenden Lichtleitflächen ausgebildet, wobei die untere Lichtleitfläche in Bezug auf die obere Lichtleitfläche gestuft verläuft. Zwischen je zwei benachbarten Stufen der unteren Lichtleitfläche ist eine Reflexionsschräge vorgesehen, welche sich über die gesamte Breite des Lichtleiters erstreckt. Die Reflexionsschrägen lenken das auf sie treffende Licht zu Auskoppelelementen hin, welche an der gegenüberliegenden Lichtleitfläche des Lichtleiters angeordnet sind, und welche – im Gegensatz zu den Reflexionsschrägen – über die Lichtleitflächen hervorstehen. Die Einkopplung des Lichts erfolgt bei diesem Lichtleiter über eine Anordnung von speziell ausgestalteten Einkoppelreflektoren, welche das Licht mit einer für die Einkopplung optimierten Lichtverteilung auf eine Stirnfläche des Lichtleiters lenken. Somit muss dieser Lichtleiter verschiedene geometrische Bedingungen erfüllen, welche die Gestaltungsfreiheit einschränken können.The DE 10 2007 023 181 B4 shows a light guide with the features of the preamble of claim 1. The light guide is plate-like formed with opposite light guide surfaces, wherein the lower light guide surface is stepped with respect to the upper light guide surface. Between each two adjacent stages of the lower light guide surface, a reflection slope is provided, which extends over the entire width of the light guide. The reflection bevels direct the light impinging on them to outcoupling elements, which are arranged on the opposite light guide surface of the light guide, and which - in contrast to the reflection slopes - protrude beyond the light guide surfaces. The coupling of the light takes place in this light guide via an array of specially designed Einkoppelreflektoren, which direct the light with an optimized for the coupling light distribution on an end face of the light guide. Thus, this light guide must meet various geometric conditions that can restrict the freedom of design.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gestaltungsfreiheit und die optische Effizienz insbesondere bei den eingangs genannten Lichtleitern zu verbessern.The present invention has for its object to improve the freedom of design and the optical efficiency, especially in the light guides mentioned above.

Diese Aufgabe wird durch einen Lichtleiter gemäß Anspruch 1 gelöst. Der Lichtleiter weist einen Lichteinkoppelabschnitt zum Einkoppeln von Licht in den Lichtleiter sowie einen sich hieran anschließenden Lichtfortleitabschnitt auf. Der Lichtfortleitabschnitt ist von wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Lichtleitflächen begrenzt, die sich von dem Lichteinkoppelabschnitt weg erstrecken. Der Lichteinkoppelabschnitt ist dazu ausgebildet, das eingekoppelte Licht im räumlichen Mittel um eine Haupteinleitrichtung herum konzentriert (insbesondere um die Haupteinleiteinrichtung herum kollimiert) in den Lichtfortleitabschnitt einzuleiten. An der einen Lichtleitfläche ist wenigstens ein Umlenkkörper mit einer Umlenkreflexionsfläche angeordnet. An der anderen, gegenüberliegenden Lichtleitfläche ist ein dem Umlenkkörper zugeordneter Auskoppelkörper mit einer Auskoppelreflexionsfläche sowie mit einer Lichtauskoppelfläche angeordnet. Der Umlenkkörper und der zugeordnete Auskoppelkörper sind dabei aufeinander abgestimmt an den Lichtleitflächen positioniert, nämlich derart, dass das eingeleitete Lichtbündel zumindest teilweise auf die Umlenkreflexionsfläche des Umlenkkörpers trifft und mittels interner Totalreflexion in Richtung zu dem zugeordneten Auskoppelkörper an der anderen Lichtleitfläche reflektiert wird. Das an der Umlenkreflexionsfläche reflektierte Licht bildet ein Zwischenbündel, welches den Lichtfortleitabschnitt durchquert und auf die Auskoppelreflexionsfläche des Auskoppelkörpers trifft. Dort wird es mittels interner Totalreflexion derart umgelenkt, dass es entlang einer Hauptauskoppelrichtung auf die Lichtauskoppelfläche trifft und durch die Lichtauskoppelfläche den Lichtleiter verlässt.This object is achieved by a light guide according to claim 1. The light guide has a light coupling-in section for coupling light into the light guide and a light propagation section adjoining thereto. The light propagating portion is bounded by at least two opposite light guide surfaces extending away from the light coupling portion. The light coupling-in section is designed to concentrate the coupled-in light spatially about a main direction of introduction (in particular in order to collimate the main introduction device) into the light-propagating section. At least one deflection body with a deflecting reflection surface is arranged on the one light guide surface. At the other, opposite Lichtleitfläche a deflecting body associated Auskoppelkörper is arranged with a Auskoppelreflexionsfläche and with a Lichtauskoppelfläche. The diverting body and the associated decoupling body are positioned coordinated with one another on the light guide surfaces, namely such that the introduced light bundle at least partially strikes the deflecting reflection surface of the deflecting body and is reflected by internal total reflection in the direction of the associated decoupling body on the other light guiding surface. The light reflected at the deflecting reflection surface forms an intermediate bundle, which traverses the light propagating section and onto which Auskoppelreflexionsfläche the Auskoppelkörpers applies. There, it is deflected by means of total internal reflection such that it strikes the light outcoupling surface along a main outcoupling direction and leaves the light guide through the light outcoupling surface.

Die Lichtleitflächen verlaufen derart, dass durch den Lichteinkoppelabschnitt eingekoppeltes Licht durch interne Totalreflexion zwischen den Lichtleitflächen im Inneren des Lichtleiters von dem Lichteinkoppelabschnitt weggeleitet werden kann.The light guide surfaces extend in such a way that light coupled in through the light coupling-in section can be led away from the light coupling-in section by total internal reflection between the light guide surfaces in the interior of the light guide.

Zur Auskopplung wird das von dem Umlenkkörper erfasste Lichtbündel von einer Seite des Lichtleiters zur anderen Seite gelenkt (als Zwischenbündel). Hierfür sind an den Lichtleitflächen die jeweils gegenüberliegend zugeordneten Umlenkkörper und Auskoppelkörper angeordnet. Dadurch kann auf geringem Bauraum eine effektive Umlenkung unter großem Winkel erreicht werden. Die Winkel zwischen einfallendem Strahl (Haupteinleitrichtung) und Auskoppellicht können sehr spitz sein. Daher kann der Lichtleiter mit starken Pfeilung in einer Beleuchtungseinrichtung verbaut werden. Auch ein gekrümmter Verlauf des Lichtleiters ist möglich, wobei ungewollte Auskopplung durch Nichteinhaltung der Totalreflexionsbedingungen vermieden werden können.For decoupling, the light bundle detected by the deflection body is directed from one side of the light guide to the other side (as intermediate bundle). For this purpose, the respective oppositely associated deflecting body and Auskoppelkörper are arranged on the Lichtleitflächen. As a result, an effective deflection at a large angle can be achieved in a small space. The angles between incident beam (main direction of introduction) and Auskoppellicht can be very sharp. Therefore, the light guide with strong sweep can be installed in a lighting device. A curved course of the light guide is possible, whereby unwanted decoupling can be avoided by non-compliance with the total reflection conditions.

Der Lichtleiter ist vorzugsweise als Ganzes betrachtet flächig oder plattenartig ausgebildet, wobei die genannten Lichtleitflächen z. B. die großen Flächen des plattenartigen Lichtleiters bilden, zwischen welchen sich Schmalseitenflächen erstrecken. Durch die zugeordneten Umlenkkörper und Auskoppelkörper kann eine Auskopplung in die gewünschte Neigung zu der Lichtleitfläche erfolgen. Der Lichtleiter kann eben oder als flächiger, insgesamt gewölbter oder schalenartiger, Lichtleiter ausgebildet sein.The light guide is preferably formed as a whole flat or plate-like, said light guide z. B. form the large areas of the plate-like light guide, between which narrow side surfaces extend. By the associated deflecting and Auskoppelkörper a decoupling can take place in the desired inclination to the Lichtleitfläche. The light guide may be flat or planar, a total of curved or shell-like, optical fibers.

Die Haupteinleitrichtung beziehungsweise die Hauptauskoppelrichtung sind als diejenigen Richtungen zu verstehen, entlang welcher sich im räumlichen Mittel die Lichtenergie in dem Lichtleiter nach Einkopplung durch den Lichteinleitabschnitt beziehungsweise nach Umlenkung an der Auskoppelreflexionsfläche ausbreitet. Die Hauptauskoppelrichtung ist daher insbesondere diejenige Richtung, in welcher das Lichtbündel unmittelbar vor seinem Austritt aus dem Lichtleiter in diesem verläuft.The main direction of introduction or the main outcoupling direction are to be understood as those directions along which the light energy propagates in the optical waveguide after being coupled through the light introduction section or after deflection at the coupling-out reflection surface. The main outcoupling direction is therefore in particular that direction in which the light bundle extends directly before its exit from the light guide in this.

Die Umlenkung an der Umlenkreflexionsfläche und der Auskoppelreflexionsfläche erfolgt vorzugsweise mittels interner Totalreflexion. Die schließt aber nicht grundsätzlich aus, dass die reflektierend wirkenden Flächen des vorliegenden Lichtleiters zusätzlich verspiegelt, beispielsweise, um die optische Effizienz zu erhöhen.The deflection at the deflecting reflection surface and the coupling-out reflection surface is preferably carried out by means of total internal reflection. However, this does not rule out in principle that the reflecting surfaces of the present light guide additionally have a mirror effect, for example in order to increase the optical efficiency.

Vorzugsweise weist der Lichteinkoppelabschnitt eine, insbesondere stirnseitig angeordnete, Lichteinkoppelfläche sowie sich hieran anschließende Übergangsflächen auf. Die Übergangsflächen erstrecken sich von der Lichteinkoppelfläche weg und gehen in die Lichtleitflächen über, beziehungsweise sind mit diesen verbunden. Vorzugsweise verlaufen die Übergangsflächen ausgehend von der Lichteinkoppelfläche auseinander, das heißt, die jeweils gegenüberliegenden Übergangsflächen entfernen sich bei Fortschreiten in Richtung von der Lichteinkoppelfläche zu dem Lichtfortleitabschnitt voneinander. Die Übergangsflächen verlaufen insbesondere derart, dass sich bei Fortschreiten in Richtung zu dem Lichtfortleitabschnitt der zur Lichtleitung wirksame Querschnitt des Lichteinkoppelabschnitts erweitert. Denkbar ist insbesondere eine pyramidenstumpfartige Ausgestaltung des Lichteinkoppelabschnitts.Preferably, the Lichteinkoppelabschnitt a, in particular frontally arranged, light input surface and adjoining thereto transition surfaces. The transitional surfaces extend away from the light incoupling surface and merge into the light guide surfaces or are connected to them. Preferably, the transitional surfaces extend apart from the light incoupling surface, that is to say that the respectively opposite transition surfaces move away from one another in the direction from the light incoupling surface to the light propagation section. In particular, the transitional surfaces extend in such a way that, as they progress in the direction of the light propagation section, the cross section of the light coupling section effective for the light conduction widens. It is conceivable in particular a truncated pyramidal configuration of the Lichteinkoppelabschnitts.

Der Lichteinkoppelabschnitt kann jedoch auch andere Ausgestaltungen aufweisen. Denkbar ist z. B. eine Lichteinkopplung über eine freie Stirnseite des Lichtfortleitabschnitts. Der Lichtfortleitabschnitt kann auch in einem Endbereich gebogen oder abgeknickt verlaufen, wobei die Lichteinkopplung z. B. über eine Stirnseite des gebogenen oder abgewinkelten Bereiches erfolgt. Beispielhafte Ausgestaltungen für Lichteinkoppelabschnitte sind z. B. in der EP 2818791 A1 oder der DE 10 2011 089 481 A1 beschrieben.However, the Lichteinkoppelabschnitt may also have other configurations. It is conceivable z. B. a light coupling over a free end of the Lichtfortleitabschnitts. The Lichteitleitabschnitt can also be bent or bent in an end region, wherein the light coupling z. B. via an end face of the bent or angled area. Exemplary embodiments for Lichteinkoppelabschnitte are z. B. in the EP 2818791 A1 or the DE 10 2011 089 481 A1 described.

Bei bekannten Lichtleitern der genannten Art soll das Licht nach Einkopplung innerhalb des Lichtleiters eine im Wesentlichen parallelisierte Lichtverteilung aufweisen. Dies schränkt die Gestaltungsfreiheit für den Lichteinkoppelabschnitt ein. Bei dem Lichtleiter gemäß der vorliegenden Erfindung kann das eingekoppelte Licht insbesondere einen Divergenzwinkel bzw. eine Winkelverteilung um die Haupteinleitrichtung herum aufweisen. Dabei bleibt die Bedingung für die interne Totalreflexion erfüllt. Dies vereinfacht die Abstimmung der optischen Elemente aufeinander. Beispielsweise kann der Lichtfortleitabschnitt einen gewölbten oder gekrümmten Verlauf aufweisen. Außerdem soll das aus dem Lichtleiter ausgekoppelte Licht oftmals eine definierte Winkelverteilung bzw. einen definierten Divergenzwinkel um die Abstrahlrichtung aufweisen. Im Falle einer Signalleuchte im KFZ-Bereich soll z. B. das abgegebene Licht typischerweise eine Winkelausdehnung von ca. 40 Grad in horizontaler Richtung und ca. 20 Grad in vertikaler Richtung aufweisen. Wenn das Licht in dem Lichtleiter bereits eine gewisse Divergenz hat, so kann der Umlenkkörper und/oder der Auskoppelkörper vereinfacht gestaltet sein.In known light guides of the type mentioned, the light should have a substantially parallelized light distribution after coupling within the light guide. This limits the freedom of design for the Lichteinkoppelabschnitt. In the light guide according to the present invention, the coupled light may in particular have a divergence angle or an angular distribution around the main direction of introduction. The condition for the total internal reflection remains satisfied. This simplifies the coordination of the optical elements to each other. For example, the Lichteitleitabschnitt have a curved or curved course. In addition, the light coupled out of the light guide should often have a defined angular distribution or a defined divergence angle around the emission direction. In the case of a signal light in the car area z. B. the emitted light typically have an angular extent of about 40 degrees in the horizontal direction and about 20 degrees in the vertical direction. If the light in the optical waveguide already has a certain divergence, then the deflecting body and / or the coupling-out body can be simplified.

Die Übergangsflächen des Lichteinkoppelabschnitts sind insbesondere derart orientiert, dass für die durch die Lichteinkoppelfläche eingekoppelten Lichtbündel die Bedingung der Totalreflexion an den Übergangsflächen stets erfüllt ist.The transition surfaces of the light coupling section are in particular oriented in such a way that the condition of the total reflection at the transition surfaces is always satisfied for the light bundles coupled in by the light coupling surface.

Durch die genannten Ausgestaltungen wird erreicht, dass für zwischen den Übergangsflächen hin- und her-reflektierte Lichtstrahlen bei jeder Totalreflexion der Auftreffwinkel auf die jeweilige Übergangsfläche kleiner ist als bei der vorhergehenden Totalreflexion. Insofern wird das eingekoppelte Lichtbündel durch die Vielfachreflexion zwischen den auseinanderlaufenden Übergangsflächen kollimiert. Das so eingeengte beziehungsweise kollimierte Lichtbündel tritt in den Lichtfortleitabschnitt ein und kann durch die beschriebene Ausgestaltung mit zugeordneten Umlenkkörpern und Auskoppelkörpern in vorteilhafter Weise effizient und kontrolliert aus dem Lichtleiter ausgekoppelt werden. As a result of the embodiments mentioned above, the angle of incidence on the respective transitional surface is smaller for each total reflection of the light beams reflected back and forth between the transition surfaces than in the case of the preceding total reflection. In this respect, the coupled light beam is collimated by the multiple reflection between the diverging transition surfaces. The narrowed or collimated light beam enters the Lichteitleitabschnitt and can be coupled out by the described embodiment with associated deflecting bodies and Auskoppelkörpern advantageously efficient and controlled from the light guide.

Die Umlenkreflexionsfläche verläuft insbesondere schräg, vorzugsweise nichtsenkrecht und nichtparallel, zu einer von der Haupteinleitrichtung und der Flächennormalen der Lichtleitfläche aufgespannten Ebene. Unter der Flächennormale ist insbesondere die lokal definierte Flächennormale in dem den Umlenkkörper unmittelbar umgebenden Bereich der jeweiligen Lichtleitfläche gemeint, sodass die Flächennormale auch bei insgesamt gekrümmt verlaufender Lichtleitfläche festgelegt ist. Die Umlenkreflexionsfläche verläuft insbesondere auch schräg (nichtsenkrecht und nichtparallel) zu der Haupteinleitrichtung. Dadurch kann das erfasst eingeleitete Lichtbündel zu dem zugeordneten Auskoppelkörper geleitet werden.The deflecting reflection surface extends in particular obliquely, preferably non-perpendicularly and non-parallelly, to a plane spanned by the main direction of introduction and the surface normal of the light-guiding surface. In particular, the surface normal means the locally defined surface normal in the region of the respective light guide surface immediately surrounding the deflection body, so that the surface normal is also fixed in the case of a light guide surface extending in a curved overall manner. In particular, the deflecting reflection surface also runs obliquely (not perpendicular and not parallel) to the main direction of introduction. As a result, the captured bundle of light introduced can be directed to the assigned decoupling body.

Die Auskoppelreflexionsfläche kann schräg zu einer von der Hauptauskoppelrichtung und der Flächennormale der Lichtleitfläche (an welcher der Auskoppelkörper angeordnet ist) aufgespannten Ebene verlaufen. Die Auskoppelreflexionsfläche verläuft insbesondere auch schräg (nichtsenkrecht und nichtparallel) zu der Hauptauskoppelrichtung. Durch die beschriebene Anordnung durchquert das Zwischenbündel den Lichtleiter nicht nur senkrecht zu den Lichtleitflächen, sondern weist eine laterale Richtungskomponente entlang der Lichtleitflächen auf. Für die Strahlungsumlenkung wird daher nicht nur die Dicke des Lichtfortleitabschnitts genutzt, sondern teilweise auch dessen laterale Ausdehnung. Dadurch lassen sich große Umlenkwinkel realisieren und die Gestaltungsfreiheit wird erhöht. Es lassen sich verschiedenartige schräge Orientierungen der Hauptauskoppelrichtung in Bezug auf die Flächennormalen der Lichtleitflächen realisieren.The Auskoppelreflexionsfläche may extend obliquely to one of the Hauptauskoppelrichtung and the surface normal of the Lichtleitfläche (on which the Auskoppelkörper is arranged) spanned plane. The Auskoppelreflexionsfläche extends in particular also obliquely (non-perpendicular and non-parallel) to the Hauptauskoppelrichtung. As a result of the described arrangement, the intermediate bundle not only traverses the light guide perpendicular to the light guide surfaces, but also has a lateral direction component along the light guide surfaces. Therefore, not only the thickness of the Lichtfortleitabschnitts is used for the radiation deflection, but also partly its lateral extent. As a result, large deflection can be realized and the freedom of design is increased. Various oblique orientations of the main outcoupling direction with respect to the surface normals of the light guide surfaces can be realized.

Die Umlenkreflexionsfläche und die Auskoppelreflexionsfläche sind vorzugsweise derart orientiert, dass das Zwischenbündel im Wesentlichen senkrecht zu einer Winkelhalbierenden des von der Haupteinleitrichtung und der gewünschten Auskoppelrichtung eingeschlossenen Winkels verläuft. Die gewünschte Hauptauskoppelrichtung kann zum Beispiel aufgrund von Designüberlegungen vorgegeben sein. Die genannte Orientierung ist insofern symmetrisch bezüglich der Winkelhalbierenden, als der Winkel zwischen Haupteinleitrichtung und Zwischenlichtbündel gleich groß ist wie der Winkel zwischen Zwischenlichtbündel und Hauptauskoppelrichtung. Dann sind auch die Umlenkwinkel auf beiden Seiten des Lichtleiters gleich groß. So kann eine Funktionsfähigkeit der Lichtumlenkung für maximale Divergenzwinkel des einfallenden Lichtbündels erzielt werden, ohne dass die Bedingung der internen Totalreflexion verletzt wird. Insofern ist der Winkelbereich und die möglichen Divergenzwinkel eines reflektierten Lichtbündels für Totalreflexion an beiden Reflexionsflächen gleich groß, was aus dem Prinzip der Umkehrbarkeit des Lichtweges folgt.The deflecting reflection surface and the coupling-out reflection surface are preferably oriented in such a way that the intermediate bundle runs essentially perpendicular to an angle bisector of the angle enclosed by the main introduction direction and the desired outcoupling direction. The desired Hauptauskoppelrichtung may be predetermined, for example, due to design considerations. Said orientation is so far symmetrical with respect to the bisector, as the angle between Haupteinleitrichtung and intermediate light bundle is the same size as the angle between the intermediate light beam and Hauptauskoppelrichtung. Then the deflection angle on both sides of the light guide are the same size. Thus, a functionality of the light deflection for maximum divergence angle of the incident light beam can be achieved without the condition of total internal reflection is violated. In this respect, the angular range and the possible divergence angle of a reflected light beam for total reflection at both reflection surfaces is the same, which follows from the principle of reversibility of the light path.

Denkbar ist jedoch auch, eine Abweichung von der oben genannten Symmetrie, z. B. um eine Anpassung an gewünschte Lichtauskoppelmuster vorzunehmen.It is also conceivable, a deviation from the above symmetry, z. B. to make an adjustment to desired Lichtauskoppelmuster.

Nach einem grundsätzlichen Aspekt der Erfindung sind der Umlenkkörper und der Auskoppelkörper jeweils als über die jeweiligen Lichtleitflächen, an welchen sie angeordnet sind, hervorstehende Körper ausgebildet. Insofern handelt es sich vorzugsweise um Vorsprünge der Lichtleitfläche, insbesondere um kompakte und die Lichtleitfläche lokal überragende oder an die Lichtleitfläche angesetzte Körper. Der Umlenkkörper und der Auskoppelkörper sind dabei insbesondere derart ausgeformt, dass das Licht vor Auftreffen aus der Lichtauskoppelfläche stets innerhalb des Materials des Lichtfortleitabschnitts und der Umlenkkörper beziehungsweise Auskoppelkörper verläuft.According to a fundamental aspect of the invention, the deflecting body and the coupling-out body are in each case designed as bodies projecting beyond the respective light guide surfaces on which they are arranged. In this respect, they are preferably projections of the light guide surface, in particular compact and the light guide surface locally superior or attached to the light guide surface body. The deflection body and the decoupling body are in particular formed such that the light always passes before impinging from the light outcoupling surface within the material of the Lichtfortleitabschnitts and the deflecting body or Auskoppelkörper.

Der Lichtfortleitabschnitt, der Auskoppelkörper und der Umlenkkörper, insbesondere der gesamte Lichtleiter, sind vorzugsweise aus demselben Material, insbesondere als einstückig zusammenhängendes Teil gefertigt. Mögliche Materialien sind beispielsweise Glas oder transparente Kunststoffe. Insbesondere kann der Lichtleiter im Spritzgussverfahren hergestellt sein.The Lichtfortleitabschnitt, the Auskoppelkörper and the deflecting body, in particular the entire light guide, are preferably made of the same material, in particular as an integrally connected part. Possible materials include glass or transparent plastics. In particular, the light guide can be produced by injection molding.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung mündet die Umlenkreflexionsfläche unmittelbar in die zugehörige Lichtleitfläche ein und erstreckt sich schräg von der Lichtleitfläche nach außen. Insbesondere schließt sich die Umlenkreflexionsfläche entlang einer Kante direkt an die Lichtleitfläche an. Denkbar ist beispielsweise, dass die Umlenkreflexionsfläche von nach außen weisenden Flächenabschnitten der Lichtleitfläche gebildet ist. Dadurch können Versatzflächen zwischen den optisch wirksamen Flächen vermieden werden, durch welche ungewollte Lichtverluste für einzelne Lichtbündel auftreten können. Außerdem kann so der Umlenkkörper hinterschneidungsfrei geformt sein, was insbesondere die Herstellung des Lichtleiters im Spritzgussverfahren vereinfachen kann, da der Lichtleiter zuverlässig aus der zugehörigen Spritzgussform entformt werden kann.According to an advantageous embodiment, the Umlenkreflexionsfläche opens directly into the associated Lichtleitfläche and extends obliquely from the Lichtleitfläche to the outside. In particular, the deflecting reflection surface joins along an edge directly to the light guide surface. It is conceivable, for example, that the deflecting reflection surface is formed by outwardly facing surface portions of the light guide surface. As a result, offset surfaces between the optically active surfaces can be avoided by which unwanted light losses for individual light bundles can occur. In addition, the deflecting body can thus be formed without undercuts, which in particular the production of the optical waveguide by injection molding can simplify, since the optical fiber can be reliably removed from the associated injection mold.

Die Umlenkreflexionsfläche erstreckt sich insbesondere senkrecht zu einer Winkelhalbierenden des von Haupteinleitrichtung und Zwischenlichtbündel eingeschlossenen Winkels. Die Auskoppelreflexionsfläche erstreckt sich insbesondere senkrecht zu einer Winkelhalbierenden des von Zwischenbündel und Hauptauskoppelrichtung eingeschlossenen Winkels.The deflecting reflection surface extends in particular perpendicular to an angle bisector of the angle enclosed by the main direction of introduction and the intermediate light bundle. The coupling-out reflection surface extends in particular perpendicular to an angle bisector of the angle enclosed by the intermediate bundle and the main outfeed direction.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Auskoppelreflexionsfläche einen größeren Flächeninhalt als die Umlenkreflexionsfläche auf. Dadurch kann auch für divergentes Lichtbündel, das von der Umlenkreflexionsfläche erfasst wird, das Zwischenbündel vollständig von der Auskoppelreflexionsfläche erfasst werden.According to an advantageous embodiment, the Auskoppelreflexionsfläche on a larger surface area than the deflecting reflection surface. As a result, even for divergent light beams, which is detected by the deflecting reflection surface, the intermediate beam can be completely detected by the coupling-out reflection surface.

Vorzugsweise ist der Umlenkkörper zusätzlich von einer Schrägfläche begrenzt, welche einerseits in die Lichtleitfläche und andererseits in die Umlenkreflexionsfläche einmündet. Dabei ist die Schrägfläche vorzugsweise parallel zu der Haupteinleitrichtung ausgerichtet. Insbesondere verläuft die Schrägfläche also nichtparallel zu der Lichtleitfläche und zu der Umlenkreflexionsfläche. Die Schrägfläche ermöglicht es, die Umlenkreflexionsfläche an gewünschter Position anzuordnen, z. B. in Bezug auf die Lichtleitermittelebene nach außen zu versetzen. Da die Schrägfläche parallel zu der Haupteinleitrichtung verläuft, trifft hierzu paralleles Licht nicht auf die Schrägfläche. So kann eine ungewollte Auskopplung durch die Schrägfläche vermieden werden.Preferably, the deflecting body is additionally delimited by an oblique surface, which opens on the one hand into the light guide surface and on the other hand into the deflecting reflection surface. In this case, the inclined surface is preferably aligned parallel to the main direction of introduction. In particular, the oblique surface thus runs non-parallel to the light guide surface and to the deflecting reflection surface. The inclined surface makes it possible to arrange the deflecting reflection surface at the desired position, for. B. in relation to the fiber center plane to the outside. Since the inclined surface is parallel to the main direction of introduction, parallel light does not impinge on the inclined surface. Thus, an unwanted decoupling can be avoided by the inclined surface.

Auch der Auskoppelkörper kann entsprechende Schrägflächen aufweisen, welche einerseits in die Lichtleitfläche und andererseits in die Auskoppelreflexionsfläche münden. Die Schrägfläche ist vorzugsweise parallel zu der Richtung des Zwischenbündels ausgerichtet. Dadurch kann auch an dieser Schrägfläche eine ungewollte Auskopplung vermieden werden.Also, the Auskoppelkörper may have corresponding inclined surfaces, which open on the one hand in the Lichtleitfläche and on the other hand in the Auskoppelreflexionsfläche. The inclined surface is preferably aligned parallel to the direction of the intermediate bundle. As a result, an unwanted coupling can be avoided at this inclined surface.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lichtfortleitabschnitt derart ausgebildet, dass die Dicke des Lichtfortleitabschnitts im Wesentlichen überall gleich ist (insbesondere in Bereichen zwischen verschiedenen Umlenkkörpern und Auskoppelkörpern). Insbesondere ist hierbei gemeint, dass der Abstand der Lichtleitflächen voneinander in denjenigen Bereichen, in welchen keine Umlenkkörper oder Auskoppelkörper angeordnet sind, überall denselben Wert hat.According to an advantageous embodiment of the Lichtfortleitabschnitt is formed such that the thickness of the Lichtfortleitabschnitts is substantially the same everywhere (especially in areas between different deflecting bodies and Auskoppelkörpern). In particular, this means that the distance of the light guide surfaces from each other in those areas in which no deflecting body or Auskoppelkörper are arranged everywhere has the same value.

Vorzugsweise sind im Bereich der Umlenkkörper Stufen der Lichtleitflächen ausgebildet. Hierzu kann sich beispielsweise ein einerseits an den Umlenkkörper anschließender Bereich der Lichtleitfläche in Richtung senkrecht zur Lichtleitfläche parallel versetzt in Bezug auf den andererseits an den Umlenkkörper anschließenden Bereichs der Lichtleitfläche erstrecken. Auf der gegenüberliegenden Seite kann eine entsprechende Stufe ausgebildet sein, das heißt ein sich einerseits an den Auskoppelkörper anschließender Bereich der Lichtleitfläche kann in Richtung senkrecht zur Lichtleitfläche parallel versetzt in Bezug auf den andererseits an den Auskoppelkörper anschließenden Bereich der Lichtleitfläche verlaufen. Insofern sind die beiderseits an den Umlenkkörper beziehungsweise Auskoppelkörper anschließenden Bereiche der Lichtleitflächen zueinander höhenversetzt. Vorzugsweise sind hierbei die beiden Lichtleitflächen jeweils in die gleiche Richtung und vorzugsweise um den gleichen Abstand parallel versetzt zueinander. Dadurch kann die Dicke des Lichtfortleitabschnitts konstant gehalten werden.Preferably, steps of the light guide surfaces are formed in the region of the deflecting body. For this purpose, for example, a region of the light-guiding surface adjoining the deflecting body on the one hand can be offset parallel to one another in the direction perpendicular to the light-guiding surface in relation to the region of the light-guiding surface adjacent to the deflecting body. On the opposite side, a corresponding step can be formed, that is to say a region of the light-guiding surface, which adjoins the coupling-out body on the one hand, can be offset parallel in the direction perpendicular to the light-guiding surface in relation to the region of the light-guiding surface adjacent to the coupling-out body. In this respect, the areas of the light guide surfaces adjoining each other on the deflection body or outcoupling body are offset in height from one another. Preferably, in this case, the two light guide surfaces are offset in each case in the same direction and preferably by the same distance parallel to each other. Thereby, the thickness of the Lichtfortleitabschnitts be kept constant.

Die Lichtauskoppelfläche erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zu der Hauptauskoppelrichtung, sodass für Strahlen entlang der Hauptauskoppelrichtung eine brechungsfreie Auskopplung erfolgt. Dadurch wird im Betrieb eine Lichtverteilung abgegeben, welche um eine Hauptabstrahlrichtung konzentriert ist, die parallel zu der Hauptauskoppelrichtung ist.The light outcoupling surface preferably extends perpendicularly to the main outcoupling direction, so that a beam-free decoupling takes place for beams along the main outcoupling direction. As a result, in operation a light distribution is emitted which is concentrated around a main emission direction which is parallel to the main extraction direction.

Denkbar ist jedoch auch, die Gestaltungsfreiheit des Lichtleiters auszunutzen und eine Lichtauskoppelfläche vorzusehen, welche schräg zu der Hauptauskoppelrichtung verläuft. Dadurch erfolgt bei Auskopplung des Lichts zusätzlich eine Brechung an der Lichtauskoppelfläche. Dies ermöglicht es, die Hauptabstrahlrichtung nicht parallel zu der Hauptauskoppelrichtung einzustellen. Dadurch kann die im Betrieb des Lichtleiters abgegebene Lichtverteilung an Designvorgaben oder an gesetzliche Vorgaben angepasst werden.It is also conceivable, however, to exploit the freedom of design of the light guide and to provide a light output surface which runs obliquely to the main outcoupling direction. As a result, when the light is coupled out, there is additionally a refraction at the light outcoupling surface. This makes it possible not to set the main emission direction parallel to the main extraction direction. As a result, the light distribution emitted during operation of the light guide can be adapted to design specifications or to legal requirements.

Auch hinsichtlich der Ausgestaltung der Lichtauskoppelfläche besteht gewisse Gestaltungsfreiheit. So kann die Lichtauskoppelfläche insbesondere gewölbt, beispielsweise bauchartig nach außen gewölbt ausgestaltet sein.Also with regard to the design of the light output surface is certain design freedom. Thus, the light outcoupling surface can in particular be arched, for example arched outward like a bulbous shape.

Die Lichtleitflächen des Lichtleiters, an welchen die zugeordneten Umlenkkörper und Auskoppelfläche angeordnet sind, verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander.The light guide surfaces of the light guide, on which the associated deflection body and outcoupling surface are arranged, preferably extend substantially parallel to one another.

Nach einem grundsätzlichen Aspekt der Erfindung sind an einer der Lichtleitfläche eine Mehrzahl von Umlenkkörpern und an der gegenüberliegenden Lichtleitfläche eine Mehrzahl von jeweils zugeordneten Auskoppelkörpern angeordnet. Insbesondere können Umlenkkörper und Auskoppelkörper jeweils eindeutig einer der Lichtleitfläche zugeordnet sein, das heißt an einer Lichtleitfläche sind ausschließlich Umlenkkörper angeordnet, an der anderen Lichtleitfläche ausschließlich Auskoppelkörper. Die Umlenkkörper können voneinander beabstandet an der Lichtleitfläche angeordnet sein. Denkbar ist jedoch auch, dass sich die Umlenkköper berühren, beispielsweise eine gemeinsame Kante aufweisen. Ebenso können die Auskoppelkörper an der gegenüberliegenden Lichtleitfläche voneinander beabstandet angeordnet sein oder sich beispielsweise über eine gemeinsame Kante berühren.According to a fundamental aspect of the invention, a plurality of deflecting bodies are arranged on one of the light guide surface and a plurality of respectively associated coupling bodies are arranged on the opposite light guide surface. In particular deflecting body and coupling-out can each be uniquely associated with one of the light guide, that is, on a Lichtleitfläche only deflecting are arranged on the other light guide exclusively Auskoppelkörper. The deflecting bodies can be arranged at a distance from one another on the light guide surface. However, it is also conceivable that the Umlenkköper touch, for example, have a common edge. Likewise, the Auskoppelkörper can be arranged spaced from each other on the opposite light guide surface or touch, for example, via a common edge.

Zur weiteren Ausgestaltung kann die Umlenkreflexionsfläche und/oder die Auskoppelreflexionsfläche grundsätzlich eine Wölbung oder Krümmung aufweisen. In diesem Fall beziehen sich die Richtungsangaben und Angaben zur geometrischen Orientierung dieser Flächen jeweils auf lokale Flächennormalen beziehungsweise lokale Tangietialebenen. Der Lichteinkoppelabschnitt kann mehrere Einkoppelarme umfassen, welche beabstandet voneinander verlaufen und jeweils in den Lichtfortleitabschnitt einmünden. Insbesondere kann jeder Einkoppelarm eine vorzugsweise stirnseitig angeordnete Lichteinkoppelfläche sowie sich hieran anschließende Übergangsflächen aufweisen, wie vorstehend für den Lichteinkoppelabschnitt beschrieben. Die Übergangsflächen gehen in die Lichtleitflächen über beziehungsweise sind mit dieser verbunden. Hierbei kann wiederum vorgesehen sein, dass die Übergangsflächen ausgehend von der Lichteinkopplungsfläche auseinander laufen. Durch die Mehrzahl von Einkoppelarmen kann beispielsweise das Licht mehrerer Lichtquellen in den Lichtleiter eingekoppelt werden und so eine höhere Gesamtintensität erreicht werden. Denkbar ist auch, über verschiedene Einkoppelarme verschiedene Lichtfarben in den Lichtleiter einzukoppeln, sodass eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren integrierten Lichtfunktionen (zum Beispiel Blinklicht und Tagfahrlicht) bereitgestellt werden kann.For further embodiment, the deflecting reflection surface and / or the coupling-out reflection surface may in principle have a curvature or curvature. In this case, the directions and information on the geometric orientation of these surfaces in each case refer to local surface normals or local Tangietialebenen. The Lichteinkoppelabschnitt may include a plurality of coupling arms, which are spaced from each other and each lead into the Lichtfortleitabschnitt. In particular, each coupling arm may have a preferably light-coupling surface arranged on the end side as well as adjoining transition surfaces, as described above for the light coupling-in section. The transition surfaces go over into the light guide surfaces or are connected to this. In this case, it may again be provided that the transition surfaces run apart starting from the light coupling surface. By way of the plurality of coupling arms, for example, the light of a plurality of light sources can be coupled into the optical waveguide, thus achieving a higher overall intensity. It is also conceivable to couple different light colors into the light guide via different coupling arms, so that a lighting device with several integrated light functions (for example flashing light and daytime running light) can be provided.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.

Es zeigen:Show it:

1: einen flächigen Lichtleiter in perspektivischer Ansicht auf eine der großen Lichtleitflächen; 1 : a planar light guide in a perspective view of one of the large light guide surfaces;

2: den Lichtleiter gemäß 1 in Draufsicht auf die Lichtleitfläche; 2 : the light guide according to 1 in plan view of the light guide surface;

3: skizzierte Darstellung zur Erläuterung der Orientierung der verschiedenen Reflexionsflächen; 3 : sketch to explain the orientation of the different reflection surfaces;

4 und 5: skizzierte Schnittdarstellungen von Lichtleitern zur Erläuterung von Ausgestaltungsmöglichkeiten der Umlenkkörper und/oder Auskoppelkörper. 4 and 5 Sketched sectional views of optical fibers to explain the design possibilities of the deflecting and / or Auskoppelkörper.

In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren sind für identische oder einander entsprechende Merkmale jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.In the following description as well as in the figures, the same reference numerals are used for identical or corresponding features.

Die 1 und 2 zeigen beispielhaft einen Lichtleiter 10 mit einem Lichteinkoppelabschnitt 12 zum Einkoppeln von Licht und einen sich hieran anschließen Lichtfortleitabschnitt 14. Der Lichtleiter 10 ist vorzugsweise einstückig aus einem transparenten Kunststoff gefertigt, beispielsweise im Spritzgussverfahren.The 1 and 2 show an example of a light guide 10 with a light coupling section 12 for coupling in light and adjoining this light propagating section 14 , The light guide 10 is preferably made in one piece from a transparent plastic, for example by injection molding.

Der Lichtleiter, insbesondere dessen Lichtfortleitabschnitt 14 ist insgesamt betrachtet als flächiger Lichtleiter ausgestaltet, wobei sich der Lichtfortleitabschnitt 14 plattenartig erstreckt. Im dargestellten Beispiel ist der Lichtfortleitabschnitt als Ganzes betrachtet eben. Grundsätzlich sind jedoch auch gewölbte oder gekrümmte Ausgestaltungen möglich.The light guide, in particular its Lichtfortleitabschnitt 14 is considered overall designed as a planar light guide, wherein the Lichtfortleitabschnitt 14 extends like a plate. In the example shown, the Lichtfortleitabschnitt considered as a whole is even. Basically, however, curved or curved configurations are possible.

Der Lichtfortleitabschnitt 14 ist von einander gegenüberliegenden und insbesondere parallel verlaufenden Lichtleitflächen 16 und 18 begrenzt. Diese bilden die großen Flächen des plattenartigen Lichtfortleitabschnitts 14. Zwischen den Lichtleitflächen 16 und 18 erstrecken sich Schmalseiten 20 des Lichtfortleitabschnitts 14.The light propagating section 14 is of opposite and in particular parallel light guide surfaces 16 and 18 limited. These form the large areas of the plate-like Lichtfortleitabschnitts 14 , Between the light guide surfaces 16 and 18 Narrow sides extend 20 of the light propagating section 14 ,

An die Lichtleitfläche 16 (welche im dargestellten Beispiel die nach unten gewandte der einander gegenüberliegenden Lichtleitflächen 16 und 18 ist) ist ein Umlenkkörper 22 angeordnet, welcher die Lichtleitfläche 16 in der Art eines Vorsprungs überragt. Diesem zugeordnet ist an der gegenüberliegenden Lichtleitfläche 18 (im dargestellten Beispiel die obere Lichtleitfläche) ein Auskoppelkörper angeordnet, welcher die Lichtleitfläche 18 lokal in der Art eines Vorsprungs überragt.To the light guide surface 16 (Which in the example shown, the downwardly facing of the opposing light guide surfaces 16 and 18 is) is a deflecting body 22 arranged, which the light guide surface 16 surmounted in the manner of a projection. This is assigned to the opposite light guide surface 18 (In the example shown, the upper light guide surface) arranged a Auskoppelkörper, which the Lichtleitfläche 18 surmounted locally in the manner of a projection.

Im dargestellten Beispiel sind an den Lichtleitflächen 16 und 18 nur je ein Umlenkkörper und ein Auskoppelkörper dargestellt. Grundsätzlich ist jedoch denkbar, dass an der Lichtleitfläche 16 eine Mehrzahl von Umlenkkörpern 22 und an der Lichtleitfläche 18 für jeden Umlenkkörper 22 jeweils ein zugeordneter Auskoppelkörper 24 angeordnet ist, sodass eine Vielzahl von Auskoppelstellen bereitgestellt werden kann.In the example shown are at the Lichtleitflächen 16 and 18 only ever a deflection and a Auskoppelkörper shown. In principle, however, it is conceivable that at the Lichtleitfläche 16 a plurality of deflecting bodies 22 and at the light guide surface 18 for each deflecting body 22 each an associated Auskoppelkörper 24 is arranged so that a variety of decoupling points can be provided.

Der Lichteinkoppelabschnitt 12 überragt im dargestellten Beispiel eine Schmalseite 20 des Lichtfortleitabschnitts 14. Der Lichteinkoppelabschnitt 12 weist eine stirnseitige Lichteinkoppelfläche 26 auf, von welcher sich Übergangsflächen 28 in Richtung zu den Lichtleitflächen 16 und 18 des Lichtleitfortleitabschnitts 14 erstrecken. Die Übergangsflächen 28 laufen dabei ausgehend von der Lichteinkoppelfläche 28 auseinander, das heißt die Übergangsflächen 28 entfernen sich derart voneinander, dass ein zur Lichtleitung wirksamer Lichtleitquerschnitt 30 bei Fortschreiten von der Lichteinkoppelfläche 26 in Richtung zu dem Lichtfortleitabschnitt 14 stetig größer wird. Der zur Lichtleitung wirksame Querschnitt 30 ist in 1 am Übergang zwischen Lichteinkoppelabschnitt 12 und Lichtfortleitabschnitt 14 gestrichelt hervorgehoben.The light coupling section 12 towers in the example shown a narrow side 20 of the light propagating section 14 , The light coupling section 12 has a frontal Lichteinkoppelfläche 26 on, from which transition surfaces 28 towards the light guide surfaces 16 and 18 the Lichtleitfortleitabschnitts 14 extend. The transition surfaces 28 starting from the light input surface 28 apart, that is the transitional surfaces 28 move away from each other so that one to Lichtleitung effective Lichtleitquerschnitt 30 as it progresses from the light input surface 26 toward the light propagating section 14 steadily getting bigger. The cross section effective for the light pipe 30 is in 1 at the transition between Lichteinkoppelabschnitt 12 and light propagating section 14 dashed highlighted.

Durch den Lichteinkoppelabschnitt 12 kann in den Lichtfortleitabschnitt 14 ein um eine Haupteinleitrichtung 32 in gewissem Maße kollimiertes Lichtbündel eingekoppelt werden. Das in dem Lichtfortleitabschnitt 14 verlaufende Licht soll beispielsweise aus dem Lichtleiter entlang einer Hauptauskoppelrichtung 34 ausgekoppelt werden. Die Richtungen 32 und 34 sind in 1 zur besseren Übersichtlichkeit versetzt zu den gestrichelt dargestellten Lichtbündeln eingezeichnet.Through the light coupling section 12 can in the light propagating section 14 a to a Haupteinleitrichtung 32 to some extent collimated light beam can be coupled. That in the light propagating section 14 extending light should, for example, from the light guide along a Hauptauskoppelrichtung 34 be decoupled. The directions 32 and 34 are in 1 for clarity, offset from the light bundles shown in dashed lines.

Der Umlenkkörper 22 ist von einer Umlenkreflexionsfläche 35 begrenzt und derart an der Lichtleitfläche 16 angeordnet, dass in den Lichtfortleitabschnitt eingeleitete Lichtbündel 36 zumindest teilweise erfasst werden und in Richtung zu der gegenüberliegenden Lichtleitfläche 18 umgelenkt werden und von dem Auskoppelkörper 24 erfasst werden. Insofern verläuft zwischen dem Auskoppelkörper 22 und dem Umlenkkörper 24 ein Zwischenbündel 38 des auszukoppelnden Lichtes.The deflecting body 22 is from a deflection reflecting surface 35 limited and so on the Lichtleitfläche 16 arranged that introduced into the Lichtfortleitabschnitt light beam 36 be detected at least partially and in the direction of the opposite light guide surface 18 be deflected and from the Auskoppelkörper 24 be recorded. In this respect, runs between the Auskoppelkörper 22 and the deflecting body 24 an intermediate bundle 38 of the light to be coupled out.

Der Auskoppelkörper 24 ist von einer Auskoppelreflexionsfläche 40 begrenzt, auf welche das Zwischenbündel 38 trifft und unter Ausnutzung interner Totalreflexion in die Hauptauskoppelrichtung 34 umgelenkt wird. Nach Umlenkung trifft das Licht auf eine Lichtauskoppelfläche 42, welche den Auskoppelkörper 24 ebenfalls begrenzt und im dargestellten Beispiel im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptauskoppelrichtung 34 verläuft. Dadurch tritt das Licht durch die Lichtauskoppelfläche 42 aus, wobei Brechungseffekte minimiert werden. Denkbar sind auch Abweichungen von der senkrechten Ausrichtung der Lichtauskoppelfläche 42 zur Hauptauskoppelrichtung 34.The decoupling body 24 is from a Auskoppelreflexionsfläche 40 limited to which the intermediate bundle 38 makes use of internal total reflection in the main outcoupling direction 34 is diverted. After deflection, the light hits a light output surface 42 , which the Auskoppelkörper 24 also limited and in the illustrated example substantially perpendicular to the Hauptauskoppelrichtung 34 runs. As a result, the light passes through the light output surface 42 from, with refraction effects are minimized. Deviations from the vertical orientation of the light output surface are also conceivable 42 to Hauptauskoppelrichtung 34 ,

Die Umlenkreflexionsfläche 35 verläuft im dargestellten Beispiel sowohl schräg zur Haupteinleitrichtung 32 als auch schräg zu einer Flächennormale auf die Lichtleitfläche 16. Außerdem verläuft die Umlenkreflexionsfläche 35 auch schräg zu einer von der Haupteinleitrichtung 32 und der Flächennormalen auf die Lichtleitfläche 16 aufspannten Ebene, das heißt die Umlenkfläche 35 ist weder parallel noch senkrecht zu dieser Ebene. Dadurch wird das Zwischenlichtbündel 38 in eine Richtung gelenkt, welche nicht nur senkrecht zwischen den beiden Lichtleitflächen 16 und 18 verläuft, sondern auch eine seitliche Richtungskomponente, das heißt entlang der Lichtleitflächen 14 und 16 aufweist. Die Auskoppelreflexionsfläche 40 erstreckt sich schräg zu einer gedachten Ebene, welche von einer Flächennormalen auf die Lichtleitfläche 18 und der gewünschten Hauptauskoppelrichtung 34 aufgespannt ist.The deflecting reflection surface 35 runs in the example shown both obliquely to the main direction of introduction 32 as well as obliquely to a surface normal to the light guide surface 16 , In addition, the deflecting reflection surface runs 35 also obliquely to one of the Haupteinleitrichtung 32 and the surface normal to the light guide surface 16 spanned plane, that is the deflection surface 35 is neither parallel nor perpendicular to this plane. This will make the intermediate light bundle 38 directed in a direction which is not only perpendicular between the two light guide surfaces 16 and 18 runs, but also a lateral direction component, that is along the Lichtleitflächen 14 and 16 having. The Auskoppelreflexionsfläche 40 extends obliquely to an imaginary plane, which of a surface normal to the Lichtleitfläche 18 and the desired Hauptauskoppelrichtung 34 is stretched.

Die geometrische Konstruktion der Umlenkreflexionsfläche 35 und Auskoppelreflexionsfläche 40 in Bezug auf die Haupteinleitrichtung 32 und die Hauptauskoppelrichtung 34 ist in 3 verdeutlicht. Die Umlenkreflexionsfläche 35 verläuft derart, dass das Zwischenlichtbündel 38 in eine Richtung gelenkt wird, welche senkrecht zu einer Winkelhalbierenden 44 des von der Haupteinleitrichtung 32 und der Hauptauskoppelrichtung 34 eingeschlossenen Winkels verläuft. Vorzugsweise ist die Ausgestaltung symmetrisch, wie in 3 dargestellt. Insbesondere erstreckt sich die Umlenkreflexionsfläche 35 senkrecht zu einer Winkelhalbierenden 46 zwischen Haupteinleitrichtung 32 und zwischen Lichtbündel 38, und die Auskoppelreflexionsfläche 40 erstreckt sich senkrecht zu einer Winkelhalbierenden des Zwischenlichtbündels 38 und der Hauptauskoppelrichtung 34.The geometric construction of the deflecting reflection surface 35 and Auskoppelreflexionsfläche 40 in relation to the main direction of introduction 32 and the main outcoupling direction 34 is in 3 clarified. The deflecting reflection surface 35 runs such that the intermediate light beam 38 is directed in a direction which is perpendicular to an angle bisector 44 of the main introduction direction 32 and the main outcoupling direction 34 enclosed angle runs. Preferably, the embodiment is symmetrical, as in 3 shown. In particular, the deflecting reflection surface extends 35 perpendicular to an angle bisector 46 between the main direction of introduction 32 and between light bundles 38 , and the Auskoppelreflexionsfläche 40 extends perpendicular to an angle bisector of the intermediate light beam 38 and the main outcoupling direction 34 ,

Wie in 1 ersichtlich, weist die Auskoppelreflexionsfläche 40 vorzugsweise einen größeren Flächeninhalt auf, als die Umlenkreflexionsfläche 35. Dies ist vorteilhaft, wenn das eingeleitete Lichtbündel 36 eine gewisse Divergenz um die Haupteinleitrichtung 32 aufweist und daher der durchstrahlte Querschnitt entlang des Lichtweges zunimmt. Durch die genannte Ausgestaltung wird sichergestellt, dass die Auskoppelreflexionsfläche 40 das vollständige Zwischenbündel 38 erfasst.As in 1 can be seen, has the Auskoppelreflexionsfläche 40 preferably a larger surface area than the deflecting reflection surface 35 , This is advantageous when the introduced light beam 36 a certain divergence around the main direction of introduction 32 and therefore the irradiated cross-section along the light path increases. By the mentioned embodiment it is ensured that the Auskoppelreflexionsfläche 40 the complete intermediate bundle 38 detected.

Weitere Ausgestaltungen der Umlenkkörper werden anhand der 4 und 5 erläutert, welche einen Schnitt durch den Lichtfortleitabschnitt 14 zeigen, welcher derart gewählt ist, dass die Umlenkkörper 22 und Auskoppelkörper 24 geschnitten sind. In der gewählten Darstellung verläuft das Zwischenbündel 38 in der Schnittebene.Further embodiments of the deflecting are based on the 4 and 5 explains which a section through the Lichtfortleitabschnitt 14 show, which is chosen such that the deflecting 22 and Auskoppelkörper 24 are cut. In the selected representation, the intermediate bundle runs 38 in the cutting plane.

Vorzugsweise mündet die Umlenkreflexionsfläche 35 unmittelbar in die zugehörige Lichtleitfläche 16. Insofern ist insbesondere vorgesehen, dass keine Zwischenfläche zwischen Umlenkreflexionsfläche 35 und Lichtleitfläche 16 vorgesehen ist, das heißt, dass die Umlenkreflexionsfläche 35 direkt, insbesondere über einen Knick in die Lichtleitfläche 16 übergeht. Um die Position der Umlenkreflexionsfläche 35 bei der Gestaltung des Lichtleiters anpassen zu können, ist der Umlenkkörper 22 vorzugsweise auch von einer Schrägfläche 50 begrenzt, welche einerseits in die Lichtleitfläche 16 und andererseits in die Umlenkreflexionsfläche 35 mündet (das heißt mit diesen Flächen insbesondere über Knicke verbunden ist). Die Schrägfläche 50 verläuft dabei insbesondere parallel zu der Haupteinleitrichtung 32, sodass entlang dieser Richtung verlaufende Strahlen nicht auf die Schrägfläche 50 treffen.Preferably, the deflecting reflection surface opens 35 directly into the associated light guide surface 16 , In this respect, it is provided in particular that no intermediate surface between deflecting reflection surface 35 and light guide surface 16 is provided, that is, that the deflecting reflection surface 35 directly, in particular via a bend in the light guide surface 16 passes. To the position of the deflecting reflection surface 35 to be able to adjust in the design of the light guide, is the deflecting body 22 preferably also from an inclined surface 50 limited, which on the one hand in the Lichtleitfläche 16 and on the other hand, in the deflection reflecting surface 35 flows (that is connected to these surfaces in particular via kinks). The inclined surface 50 runs in particular parallel to the main direction of introduction 32 so that rays running along this direction are not incident on the slanted surface 50 to meet.

Der Auskoppelkörper 24 ist vorzugsweise auch von einer Schrägfläche 52 begrenzt, welche einerseits in die Lichtleitfläche 18 und andererseits in die Auskoppelreflexionsfläche 40 mündet. Die Schrägfläche 52 erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Richtung des Zwischenbündels 38, sodass entlang dieser Richtung verlaufende Lichtstrahlen insbesondere nicht auf die Schrägfläche 52 treffen. The decoupling body 24 is preferably also of an inclined surface 52 limited, which on the one hand in the Lichtleitfläche 18 and on the other hand in the Auskoppelreflexionsfläche 40 empties. The inclined surface 52 preferably extends substantially parallel to the direction of the intermediate bundle 38 such that light rays running along this direction are not incident on the oblique surface 52 to meet.

Die Ausdehnungen der Begrenzungsflächen von Umlenkkörper 22 und Auskoppelkörper 24 können derart gewählt sein, dass der einerseits an den Umlenkkörper 22 angrenzende Bereich 16a der Lichtleitfläche 16 gegenüber dem andererseits angrenzenden Bereich 16b parallel versetzt um einen Höhenversatz 54 verläuft (vergleiche 5). Entsprechend kann der einerseits an den Auskoppelkörper 24 angrenzende Bereich 18a der Lichtleitfläche 18 parallel versetzt um einen Höhenversatz 56 gegenüber dem andererseits angrenzenden Bereich 18b der Lichtleitfläche 18 sein. Vorzugsweise sind die jeweils ausgangsseitig angrenzenden Abschnitte 16b beziehungsweise 18b gegenüber den eingangsseitig angrenzenden Abschnitten 16a beziehungsweise 18a gleichsinnig parallel versetzt, beispielsweise in 5 jeweils nach unten parallel versetzt. Insbesondere ist hierbei der Höhenversatz 56 gleich dem Höhenversatz 54, sodass die Dicke des Lichtfortleitabschnitts unverändert bleibt.The dimensions of the boundary surfaces of deflection bodies 22 and Auskoppelkörper 24 can be chosen such that on the one hand to the deflecting body 22 adjacent area 16a the light guide surface 16 opposite to the other adjacent area 16b parallel offset by a height offset 54 runs (compare 5 ). Accordingly, on the one hand to the Auskoppelkörper 24 adjacent area 18a the light guide surface 18 parallel offset by a height offset 56 opposite to the other adjacent area 18b the light guide surface 18 be. Preferably, each of the output side adjacent sections 16b respectively 18b opposite the input side adjacent sections 16a respectively 18a offset in the same direction in parallel, for example in 5 each offset parallel downwards. In particular, this is the height offset 56 equal to the height offset 54 so that the thickness of the light propagating portion remains unchanged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007023181 B4 [0006]
EP 2818791 A1 [0015]
DE 102011089481 A1 [0015]

Claims

Optical fiber ( 10 ) for a vehicle lighting device, having a light coupling section ( 12 ) and a subsequent Lichtunterleitabschnitt ( 14 ), which of at least two opposite light guide surfaces ( 16 . 18 ) bounded by the light coupling section ( 12 ) extend away, wherein the Lichteinkoppelabschnitt ( 12 ) is adapted to the coupled light around a Haupteinleitrichtung ( 32 ) around in the Lichtfortleitabschnitt initiate, characterized in that at the one Lichtleitfläche ( 16 ) at least one deflecting body ( 22 ) with a deflecting reflection surface ( 35 ) is provided, and that at the opposite light guide surface ( 18 ) a deflection body ( 22 ) associated Auskoppelkörper ( 24 ) with a coupling-out reflection surface ( 40 ) and a light output surface ( 42 ) is provided, wherein the deflecting body ( 22 ) is arranged such that introduced light bundles ( 36 ) on the deflecting reflection surface ( 35 ) and by means of total internal reflection in a direction towards the other light guide surfaces ( 18 ) extending intermediate bundle ( 38 ) is deflected, and wherein the associated Auskoppelkörper ( 24 ) is arranged such that the intermediate bundle ( 38 ) on the Auskoppelreflexionsfläche ( 40 ) and by means of total internal reflection in such a way along a main outcoupling direction ( 34 ) on the light output surface ( 42 ) it is deflected out of the light guide ( 10 ) exit.

Optical fiber ( 10 ) according to the preceding claim, characterized in that the Lichteinkoppelabschnitt ( 12 ), in particular frontally arranged, light input surface ( 26 ) and adjoining transition surfaces ( 28 ), which in the light guide surfaces ( 16 . 18 ), the transition surfaces ( 28 ) starting from the light coupling surface ( 26 ) diverge.

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflecting reflection surface ( 35 ) obliquely to one of the main direction of introduction ( 32 ) and the surface normal of the light guide surface ( 16 ) plane spanned, and / or that the Auskoppelreflexionsfläche ( 40 ) obliquely to one of the Hauptauskoppelrichtung ( 34 ) and the surface normal of the light guide surface ( 18 ) plane spanned.

Optical fiber ( 10 ) According to one of the preceding claims, characterized in that the Umlenkreflexionsfläche ( 35 ) and the decoupling reflection surface ( 40 ) are oriented such that the intermediate bundle ( 38 ) substantially perpendicular to an angle bisector ( 44 ) of the main import direction ( 32 ) and the desired main outcoupling direction ( 34 ) enclosed angle runs.

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflecting body ( 22 ) and the decoupling body ( 24 ) over the respective light guide surfaces ( 16 . 18 ), in particular as projections of the light guide surface ( 16 . 18 ) are formed.

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflecting reflection surface ( 35 ) directly into the associated light guide surface ( 16 ) opens.

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflecting reflection surface ( 35 ) perpendicular to an angle bisector ( 46 ) of the main import direction ( 32 ) and intermediate bundles ( 38 ) enclosed angle runs.

Optical fiber ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the Auskoppelreflexionsfläche ( 40 ) perpendicular to an angle bisector ( 48 ) of the intermediate bundle ( 38 ) and main outcoupling direction ( 34 ) enclosed angle runs.

Optical fiber ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the Auskoppelreflexionsfläche ( 40 ) has a larger surface area than the deflecting reflection surface ( 35 ).

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflecting body ( 22 ) of an inclined surface ( 50 ), which in the light guide surface ( 16 ) and in the deflecting reflection surface ( 35 ), wherein the inclined surface ( 50 ) parallel to the main direction of introduction ( 32 ) is aligned.

Light guide according to one of the preceding claims, characterized in that the Auskoppelkörper ( 24 ) of an inclined surface ( 52 ), which in the light guide surface ( 18 ) and in the Auskoppelreflextionsfläche ( 40 ), wherein the inclined surface ( 52 ) parallel to the intermediate bundle ( 38 ) is aligned.

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the one hand to the deflecting body ( 22 ) subsequent region of the light guide surface ( 16a ) offset in relation to the other on the deflecting body ( 22 ) adjoining region of the light guide surface ( 16b ), and that on the one hand to the Auskoppelkörper ( 24 ) subsequent region of the light guide surface ( 18a ) offset in relation to the other hand to the Auskoppelkörper ( 24 ) adjoining region of the light guide surface ( 18b ) runs.

Optical fiber ( 10 ) according to the preceding claim, characterized in that the two light guide surfaces ( 16a . 16b . 18a . 18b ) in each case in the same direction and preferably by the same distance ( 54 . 56 ) are offset in parallel.

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflecting body ( 22 ) and the associated decoupling body ( 24 ) are formed such that the light output surface ( 42 ) perpendicular to the main outcoupling direction ( 34 ).

Optical fiber according to one of the preceding claims, characterized in that the light output surface ( 42 ) is formed and oblique to Hauptauskoppelrichtung ( 34 ) runs.

Optical fiber according to one of claims 1-14, characterized in that the light output surface ( 42 ) arched, in particular bulb-shaped outwardly curved.

Optical fiber ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide surfaces ( 16 . 18 ) are substantially parallel to each other.

Optical fiber ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the one light guide surface ( 16 ) only a plurality of deflecting bodies ( 22 ), and at the opposite light guide surface ( 18 ) only a plurality of Auskoppelkörpern ( 24 ) are arranged.