TWI416047B

TWI416047B - 具廣發光角度之光導管

Info

Publication number: TWI416047B
Application number: TW096109126A
Authority: TW
Inventors: Kazuhiro Goto; Dragos Luca; Salvatore Alesio
Original assignee: Tyco Electronics Canada Ulc
Priority date: 2006-03-19
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2013-11-21
Also published as: MX2008011921A; WO2007109176A1; EP2302426A2; EP2002294A1; US7585097B2; KR20080106268A; CN101449188A; EP2302426A3; US8070343B2; US20090201697A1; EP2302426B1; TW200736544A; CA2645567A1; US20070217216A1; JP5041444B2; CA2645567C; KR101001064B1; EP2002294B1; CN101449188B; JP2009530793A

Description

具廣發光角度之光導管

本發明係有關光導管與從光導管發出的光之發光角度。

光導管一般為圓柱形透明結構，藉由全內反射可經由此圓柱形透明結構而將光縱向地導向。全內反射係發生於當光以臨界角度從一媒介傳送至具有較低折射率之另一媒介。於該臨界角度時，光係反射回至具有較高折射率之媒介，代替媒介的改變之折射及通過該第二媒介。經由光導管傳送的所有或一些光會經歷全內反射。未內反射的光係沿著光導管的長度從光導管發出。

光導管傳送由光源所產生的光。光源通常包含於燈組件中，而光導管則與該燈組件緊密固定。典型的燈組件包含：殼體，含有光源，例如發光二極體(LED)；必要的電氣構件，以供給電源至光源；及將光導管與燈組件緊密固定的裝置。

在許多光導管應用中，容納光導管與相關燈組件的空間有限。內部汽車發光(interior automobile lighting)即為此應用的一個範例。將光導管輸出最大化亦是令人期望的。將輸出最大化的努力一般是針對最小化光沿著光導管之長度的降級。

一些光導管提供沿著光導管的長度之相對均勻的光分佈，故稍微限制從光導管發出的光之投射角度。在一些應用中，需要提供從光導管發出的光之較廣的分佈。在目前的應用中，光投射的角度可藉由加寬反射帶來增加，但反射帶的寬度之大量增加會造成投射角度明顯的差別。因此會產生以下問題：反射帶的廣度之大量增加會導致沿著光導管的長度之過度的光降級。

本發明提供一種光導管，其可提供從光導管之廣的發光角度，且最小化沿著光導管之長度的發光之降級。此外，本發明之光導管提供從光導管發出之較柔和的光緣，以提供特定的“色調(mood)”發光。所揭露的光導管係構成以提供廣的有效發光角度，同時提供一致的沿著光導管的長度之光分佈。該光導管包含外表面與由內表面所包圍的內部區域，該內表面與該外表面介接，該光導管包含一個或多個反射表面，未對準該內表面之該一個或多個反射表面係被設置成使得當該一個或多個反射表面之至少一個發光時，光係以一個或多個特定角度從該光導管發出。複數個反射點可形成於該內表面上，以使得當該一個或多個反射表面之至少一個發光時，光係以一個或多個特定角度發出。當該一個或多個反射表面之至少一個發光時，該一個或多個反射表面之至少一者可產生第二光源。該光導管可進一步包含設置於該內部區域中之至少一個內部突出體，且一個或多個反射表面可設置於該至少一個內部突出體上。

參考第一圖，光導管100係被使用以結合一光源，該光源發出光，而光係經由該光導管而傳送。(此處所用之"光源"包含一個或多個個別的來源。舉例而言，光源可為單一發光二極體或包含複數個發光二極體。單一光源可包含多於一種的光產生構件。)第二光源(例如反射帶(108))將來自主要光源的光反射並發出。反射帶可與外部突出體結合，其亦可被用以對準該光導管與一燈組件或與其所設置的物件。

此處所用之"光導管部"係指光導管傳送光的部份，且其中可設置反射帶以將來自光導管的光反射並發出。

光導管通常為圓柱形或可具有任何相容於光導管的使用與操作之形狀。舉例而言，光導管可具有卵形、橢圓形或類似形狀的切面。光導管部可包含透明壓克力或任何能使光傳送於其中的材料。光導管材料一般係非黃化(non－yellowing)且耐用。壓克力目前的一項優點為：便宜並可提供最佳效能。聚碳酸酯樹脂(polycarbonate)為一般光導管材料的另一範例，然而，其係易於變色且具有較壓克力為低的光傳送力。

光導管可由擠壓製成。然而，亦可使用其他期望的合適製造技術。舉例而言，可具有固定至光導管之反射表面的分離構件。該反射表面亦可與該光導管共同擠壓製成。

於先前技術之具體實施例中，第一圖顯示根據先前技術之具有外部突出體的光導管100，該外部突出體作用為對準構件。此先前技術之具體實施例係揭露於Goto等人所共有的美國專利第6,883,949 B2號，發明名稱為“APPARATUS,METHOD AND ARTICLE OF MANUFACTURE FOR A LIGHT PIPE AND LAMP ASSEMBLY”，西元2005年4月26日申請，其整體內容係併入於此做為參考。具體言之，光導管100(光係經由該光導管而傳送)包含外部突出體102。光導管具有外表面110與內部區域114。

外部突出體102包含反射表面108。顏色或反射品質(所期望者)可體現於外部突出體材料或起作用於該外部突出體。整個突出體102可為反射，或突出體102可僅具有一個或多個反射表面108或部份。可選擇外部突出體102的材料與顏色以提供高程度的光反射與散射。於所示的具體實施例中，光導管100與外部突出體102之間的介面係反射(朝向光導管100)。於另一具體實施例中，實質透明的外部突出體之相配表面可具有反射的塗層，其將光反射朝向光導管。

具有反射表面108之外部突出體102可延伸光導管的長度“L”，或可佔據光導管的長度之一個或多個部份。可使用一個或多個內置的反射帶(或其他合適的反射構件)。

反射帶所提供之反射的程度為反射帶的長度與寬度的函數。通常，反射帶面向光導管的剩餘部份之表面積越大，則反射與散射的量就越大。

突出表面的寬度(光係從此處反射或散射)亦影響到達光導管的末端(亦即離主要光源最遠的那一端)之光的量。反射表面的寬度係沿著光導管的寬度。由於全內反射，光沿著光導管傳遞。反射或散射表面會干涉全內反射，從而造成光在到達光導管的末端之前被發出。若該表面太寬，則較多量的光會從最靠近主要光源的光導管部份被發出，造成沿著光導管的光降級。此情形減少從光導管的末端發出之光的量，並沿著光導管產生不一致的發光。因此，反射帶的寬度通常是光導管100的長度“L”之函數。光導管越短，則不會不利地影響從光導管的末端所發出之光的量之反射帶越寬。在大部份的應用中，反射表面的寬度係小於沿光導管部周圍延伸 180°(180度)的距離。在此文中，反射表面的寬度實際上係用以代表反射表面的總表面積，但反射表面的反射率或光傳送力係根據反射表面的特別部份之特定定向而改變。除了特定的特別寬度，限制的光將離開光導管。效率係不合理地低，此係由於大量的光能因光導管內過度的反射而喪失。

用於非圓形切面的光導管之其他切面尺寸的直徑“D”(其係等於兩倍的半徑“R1”，亦即“D=2R1”)係取決於光導管的應用。於示例性具體實施例中，內部應用可使用直徑5mm的光導管，而外部應用可使用直徑9至10mm的光導管，應瞭解的是，亦可使用期望的其他直徑。

如第一圖所示，當反射表面108係發光而作為第二光源時，反射表面108的構成導致經由內部區域114的光徑在外表面110(例如在外表面110之表面標記130之間的區域)折射，導致有效發光角度“α1”。

現在參考本發明之具體實施例，如第二圖至第五圖所示，光導管200具有外表面210與內表面220所包圍之內部區域214。內表面220與外表面210介接(interface)。光導管200包含一個或多個突出體202，且一個或多個突出體202之至少一個係與朝光導管200的內部區域214向內地突出(且遠離外表面210)之內部部份202a一起被構成，使得突出體202上之一個或多個表面之至少一個作用為一第二光源。突出體202可包含遠離外表面210而突出之外部部份202b。雖然例示具體實施例僅顯示外部部份202b，熟知該技藝者從此處之揭露可瞭解，亦可替代構成的突出體202。具體實施例並不限於此。外表面210從第一邊界線218a延伸至第二邊界線218b。邊界線218a與218b大致定義從內部部份202a至外部部份202b的轉變。

至少一個突出體202包含主要反射表面208於內部部份202a，其係不與內表面200對準，且係被構成於內部區域214中，使得當至少一個突出體202係發光時，主要反射表面208係大致垂直光導管200之光輸出的方向，如第三圖與第四圖中的箭頭“X”所示。具體言之，主要反射表面208係以與內部區域214中內部部份202a的突出之最大距離“D-A”被設於內部部份202a(參考第五圖)。主要反射表面208可為平面或稍微凸面。突出體202可於外部部份202b上具有一後表面209。

突出體202的內部部份202a進一步包含至少一個次要反射表面，如第二圖至第五圖所示之兩個相對的次要反射表面212a與212b係被構成於內部區域214中，使得至少一個次要反射表面212a及/或212b係大致或實質與主要反射表面208垂直。

替代地，突出體202包含至少一個次要表面(例如212a及/或212b)，其係不與內表面220對準，且係被構成於內部區域214中，使得當突出體202係發光時，光係以大致垂直於從光導管200輸出的光之方向的方向，從次要表面(例如212a及/或212b)發出，如第三圖與第四圖中的箭頭“X”所示。

光導管200可由從燈(未圖示)發出的照明於光導管200的任一端232發光，且其至少部份直接地沿著光導管200的長度“L”經由突出體202的至少一個端234傳遞。經由突出體202縱向傳遞的光照射於反射表面208 與212a、212b，且係從該等反射表面藉由散射而實質地垂直反射，如後文所詳述者。當一個或多個反射表面208與212a及/或212b係發光時，則產生第二光源。

主要與次要反射表面208與212a、212b可分別為白色。突出體202可藉由將有色材料擠壓於光導管200之透明材料上而製成。如第四圖所示，對於一些應用，期望該突出體202至少部份(若非整個)沿著光導管200之長度“L”延伸。

如第五圖所示，光導管200可為實質圓柱形，具有直徑“D”等於兩倍的半徑“R1”，亦即D=2 R1。突出體202可設於內部區域214中，使得主要反射表面208與光導管200之表面210上的一點“T1”為同一直徑上的兩相對端點。尺寸“A”係由從點“T1”至主要反射表面208的距離所定義。尺寸“B”係由從點“T1”至突出體202的後表面209之距離所定義。尺寸“C”係由突出體202的厚度所定義，該突出體202的厚度為次要表面212a與212b之間的距離或邊界線218a與218b之間的距離。該突出之內部部份202a可具有角落區域216，係由主要反射表面208與次要反射表面212a與212b的交叉形成。角落區域216可具有曲率半徑“r”。

於一具體實施例中，直徑“D”的範圍最大到約10mm(毫米)。尺寸“A”的範圍最大可到約9.2mm。尺寸“B”的範圍最大可到約11.0mm。尺寸“C”或厚度的範圍最大可到約1.0mm。曲率半徑“r”的範圍最大可到約0.2mm。因此，內部部份202a向內地突出於光導管200的內部區域214中約至少0.8mm，即“D”與“A”的差。

如第三圖所示，從主要反射表面208發出的光(箭頭 “X”的方向)在光導管200的表面210(亦即表面標記230之間的外表面210之區域)折射，以與從光導管200輸出的光之方向大致垂直，並在突出體202的後表面209之後之一距離之處形成有效的焦點“S1”，而從主要反射表面208產生有效發光角度“θ”。然而，由於從次要表面(亦如212a及/或212b)發出的光之方向大致垂直從光導管200輸出的光之方向，如第三圖與第四圖中箭頭“X”所示，額外的光係在折射點“p”沿著內表面220內部地反射，使得光係以遠離光導管200之外表面210的方向傳送，以形成有效發光角度，其範圍從遠離外表面210之最小的有效發光角度“β₀ ”(對於第一焦點“Q₀ ”)至遠離外表面210之最大的有效發光角度“β₁ ”(對於第二焦點“Q₁ ”)。第一焦點“Q₀ ”遠離表面210上之點“T1”的距離係大於第二焦點“Q₁ ”遠離點“T1”的距離。因此，當該一個或多個反射表面208與212a及/或212b之至少一個發光時，光係以特定發光角度“θ”、“β₀ ”、及“β₁ ”被發出。

次要反射表面212a與212b之最小的有效發光角度“β₀ ”與最大的有效發光角度“β₁ ”皆大於主要反射表面208的有效發光角度“θ”。次要反射表面212a與212b之最小的有效發光角度“β₀ ”與最大的有效發光角度“β₁ ”皆大於沒有內部突出體202a的先前技術(參考第一圖)可用的有效發光角度“α1”。與有效發光角度“α1”相比的結果，光導管200之有效發光角度“β₁ ”變廣。

由於次要反射表面212a與212b沒有面對沿著光導管200之長度“L”傳遞的光之主通道(參考第四圖)，故在次要表面212a與212b發出的光之強度小於在主要表面 208發出的光之強度。因此，從次要表面212a與212b發出的反射光之強度較從主要反射表面208發出的光之強度為低。若沒有次要表面212a與212b，則從光導管200發出的光會傾向具有明顯的切線，此現象在某些情況是不好的。從次要表面212a與212b發出的反射光之低強度會降低明顯的對比，使發光區與未發光區之間的變化緩和，而在許多應用中獲得令人滿意的效果。

如前所述，光導管200包含外表面210與內表面220所包圍之內部區域214，其中，內表面220與外表面210介接。光導管200係被構成成具有一個或多個反射表面(例如主要反射表面208與次要反射表面212a、212b)，任一反射表面可設置成：當該一個或多個反射表面208或212a、212b之至少一個發光時，複數個折射點“p”係形成於內表面220，產生在光導管200的外表面210外的光之複數個焦點(例如焦點“Q₀ ”與“Q₁ ”。此外，光導管200係被構成以提供寬的有效發光角度“β₁ ”，同時提供實質一致的沿著光導管200的長度“L”之光分佈。

參考第六圖至第七圖，顯示亦被構成以提供光導管部的外表面外的光之複數個焦點的光導管之具體實施例。具體言之，除了突出體202以外，光導管300與光導管200實質相同，光導管300包含內表面320與一個或多個反射表面至少一個(例如主要反射表面308與次要反射表面312a、312b)，其係設置於至少一個通道302中，該通道302係形成於光導管300之內部區域314中，且在外表面310具有開放區域或孔洞303。內表面310包圍內部區域314並介接外表面310。通道302係被構成成朝光導管300的內部區域314突出，並形成至少一個暴露的表面，例如暴露的表面301(於其上設置有主要反射表面308)與暴露的表面304a與304b(其係實質垂直暴露的表面301且於其上分別設置有次要反射表面312a與312b)。反射表面308與312a及/或312b並沒有對準內表面320。外表面310從第一邊界線318a延伸至第二邊界線318b。邊界線318a與318b大致定義孔洞303的範圍。

主要反射表面308可被構成於內部區域314中，使得當主要反射表面308發光時，主要反射表面308係大致垂直從光導管300輸出的光之方向，如第六圖中箭頭“X”所示。

同樣的，如第六圖所示之範例，兩個相對的次要反射表面312a與312b可被構成於內部區域314中，使得至少一個的次要反射表面312a及/或312b係大致垂直主要反射表面308。

替代地，次要表面(例如312a及/或312b)可被構成於內部區域314中，使得當次要表面312a及/或312b係發光時，光係從次要表面(例如312a及/或312b)以大致垂直從光導管300輸出的光之方向的方向發出，如第六圖中箭頭“X”所示。

主要與次要反射表面308與312a、312b可分別為白色。可根據所需的發光效果來使用其他顏色。用於塗色之塗料應適用於本應用，例如該塗料應為與光導管300化學地相容、有足夠的色耐度、具有足夠的黏著性質、且有足夠的抗紫外線(ultraviolet，UV)性。具體實施例並不限於此範圍。

如第七圖所示，根據該應用，通道302可至少部份地(若非整個)沿著光導管300之長度“L”延伸。如第六圖所示，光導管300可為實質圓柱形，具有直徑“D”等於兩倍的半徑“R1”，亦即D=2 R1。光導管300的特別尺寸係本質等於前述之光導管200的特別尺寸，僅尺寸“B”不同。通道302具有尺寸“C”定義之寬度與尺寸“E”定義之深度(朝內部區域314向內突出)。尺寸“E”稍微小於“D”減“A”的差。

同樣的，次要反射表面312a與312b之最小的有效發光角度“β₀ ”與最大的有效發光角度“β₁ ”皆大於主要反射表面308的有效發光角度“θ”。另外，主要反射表面308的有效發光角度“θ”係大於先前技術(參考第一圖)之外部突出體102的有效發光角度“α1”。與有效發光角度“α1”相比的結果，光導管300之有效發光角度“θ”、“β₀ ”、及“β₁ ”變大。此外，光導管300係被構成以提供寬的有效發光角度“β₁ ”，同時提供實質一致的沿著光導管300的長度“L”之光分佈。

現在參考第一圖的根據先前技術之具有反射帶102的光導管100，光導管100具有實質圓柱形切面。因此，光導管100具有單一曲率半徑“R1”。如前所述，當反射表面108係發光而作為一第二光源時，關於光導管100之外部突出體102的構成導致經由內部區域114的光徑在外表面110折射，以形成遠離外部突出體102之有效的焦點“P1”，導致由來自反射表面108的光圖案(pattern)所形成之有效發光角度“α1”。

第八圖揭露本發明具有多於一個的曲率半徑外表面之光導管的另一具體實施例。具體言之，光導管400包含一個或多個外部突出體(例如外部突出體102，其具有大致呈拱形的表面108，該表面108係作為設置於外表面410的主要反射表面)。雖然描述表面108係大致呈拱形(例如凸面或凹面)，該表面108亦可為實質平面。

光導管400亦包含內部區域414，其係由內表面420所包圍。內表面420與外表面410介接。外表面410包含第一部份410a(其可從第一位置422逆時鐘延伸至第二位置424)及至少第二部份410b(其可從第二位置424逆時鐘延伸至第一位置422)。外部突出體102係被構成於第一外表面部份410a上，以遠離外表面410朝外地突出，使得反射表面108作用為第二光源。具體言之，反射表面108係對準內表面410。為了方便之故，第一與第二部份410a與410b係以針對逆時鐘的方向來描述，於精通本技藝者而言，將瞭解亦可使用順時鐘方向來實施。

雖然光導管400具有大致圓形的切面，第二部份410b具有與外表面410之第一部份410a的曲率半徑“R1”不同的曲率半徑“R2”，且當主要反射表面108係發光且實質通過具有曲率半徑“R2”之第二部份410b時，從反射表面108發出的光係大致垂直從光導管400輸出的光之一般方向，如第八圖中箭頭“X”所示。曲率半徑“R2”係大於第一部份“R1”之曲率半徑。

另外，外表面410係被構成成使得當反射表面108作用為一第二光源以將光以大致第一方向(如箭頭“X”所示)傳導時，光導管切面係實質與大致第一方向“X”對稱。

替代地，當反射表面108作用為一光源以將光以大致第一方向“X”傳導時，光圖案係從光導管400發出，該光導管400係實質與大致第一方向“X”對稱。

如此從光導管400發出之光圖案產生一有效的焦點“P2”(實質發生於反射表面108)，且由該光圖案從外部突出體102之反射表面108所形成之有效發光角度“α2”係大於光導管100之有效發光角度“α1”。發光角度“α2”係依曲率半徑“R2”而定。發光角度“α1”與“α2”係特定的發光角度。當一個或多個反射表面108係發光時，光係以一個或多個特定的角度(例如發光角度“α2”)從光導管400發出。

於一些應用中，期望反射表面108至少部份地沿著光導管的長度400(參考第四圖中的尺寸“L”)延伸。此外，外表面410之第一部份410a與第二部份410b可至少部份地沿著光導管400的長度(參考第四圖中的尺寸“L”)延伸。此外，光導管400係被構成以提供寬的有效發光角度“α2”，同時提供實質一致的沿著光導管400的長度“L”之光分佈。同樣的，突出102之反射表面108可為白色。

第九圖揭露本發明具有一具有另一曲率半徑的外表面之光導管的另一具體實施例。具體言之，光導管500與光導管400相同，除了光導管500包含一外表面510，該外表面510具有第一部份510a、及至少一第二部份510b與第三部份510c。光導管500亦包含內部區域514，其係由內表面520所包圍。內表面520與外表面510介接。第一部份510a可從外表面510上之第一位置522逆時鐘延伸至同樣在外表面510上之第二位置524。第二部份510b可從第二位置524逆時鐘延伸至同樣在外表面510上之第三位置526。第三部份510c可從第三位置526逆時鐘延伸至第一位置522。同樣的，以類似於光導管400的方式，外部突出體102係被構成於第一外表面部份510a上，以遠離外表面510朝外地突出，使得反射表面108作用為一第二光源。具體言之，反射表面108係對準內表面510。為了方便之故，第一、第二、及第三部份510a、510b與510c係以針對逆時鐘的方向來描述，於熟知本技藝者而言，將瞭解亦可使用順時鐘方向來實施。

同樣的，雖然光導管500具有大致圓形的切面，外表面510的第一部份510a具有曲率半徑“R1”，同時第二部份510b具有與曲率半徑“R1”不同的曲率半徑“R2”。再者，第三部份510c具有與曲率半徑“R2”及曲率半徑“R1”不同的曲率半徑“R3”。曲率半徑“R1”係小於曲率半徑“R2”，同時曲率半徑“R2”係小於曲率半徑“R3”。替代地，曲率半徑“R3”係大於曲率半徑“R2”，且曲率半徑“R2”係大於曲率半徑“R1”。第一位置522形成第一曲率半徑“R1”與第三曲率半徑“R3”之間的轉變界限，第二位置524形成第一曲率半徑“R1”與第二曲率半徑“R2”之間的轉變界限。第三位置526形成第二曲率半徑“R2”與第三曲率半徑“R3”之間的轉變界限。

另外，外表面510係被構成成使得當至少一個的一個或多個外部突出體(例如突出體102)作用為一第二光源以將光以大致第一方向(如第九圖中箭頭“X”所示)傳導時(藉由從反射表面108發出光)，光導管500係實質與大致第一方向“X”不對稱。

如此從光導管500發出之光圖案產生有效的焦點 “P3”(實質偏移反射表面108)，且有效發光角度“α3”係由從第二部份510b發出的光圖案所形成。同時，如此從光導管500發出之光圖案產生有效的焦點“P2”(實質發生於反射表面108)，且有效發光角度“α4”係由從第三部份510c發出的光圖案所形成。有效發光角度“α3”與“α4”彼此相鄰且形成總有效發光角度“α3”加上“α4”，其係大於由光導管100之光圖案所形成的有效發光角度“α1”。發光角度“α3”與“α4”係分別依曲率半徑“R2”與“R3”而定。發光角度“α3”與“α4”係特定的發光角度。當一個或多個反射表面108係發光時，光係以一個或多個特定的角度(例如發光角度“α3”及/或“α4”)從光導管500發出。

第一部份510a及/或第二部份510b及/或第三部份510c可至少部份地沿著光導管500的長度延伸。光導管500係被構成以提供寬的有效發光角度“α3”加上“α4”，同時提供實質一致的沿著光導管500的長度“L”之光分佈。同樣的，突出102之反射表面108可為白色。

第十圖為混合的有效發光角度之部分端視圖，該有效發光角度係由第八圖與第九圖的光導管所提供，以比較第一圖之先前技術光導管的有效發光角度。具體言之，第十圖顯示重疊了光導管400與500之上部份的光導管100。從反射表面108發出的光以一方向傳遞，以穿過光導管100(在光線於外表面110的折射處)而形成光徑“L1”，並繼續於光徑“L1”，以形成有效發光角度“α1”。

相比之下，從反射表面108發出的光以一方向傳遞，以穿過光導管400(在光線於外表面部份410b的折射處)而形成光徑“L2”，並繼續於光徑“L2”，以形成有效發光角度“α2”。光徑“L2”係經由各別的光導管100與400，而實質與光徑“L1”一致。

同樣的，從外部突出體102之反射表面108發出的光以一方向傳遞，以穿過光導管500(在光線於外表面部份510c的折射處)而形成光徑“L3”，並繼續於光徑“L3”，以形成有效發光角度“α4”。光徑“L3”係經由各別的光導管100與400，而實質與光徑“L1”一致。

為了簡明之目的，省略有效發光角度“α3”。光徑“L3”係經由各別的光導管500、100與400，而實質與光徑“L1”與“L2”一致。應瞭解的是，有效發光角度“α2”與“α4”係較有效發光角度“α1”為寬。光徑“L1”、“L2”、及“L3”係顯示為一線，係僅為代表的光線。光徑“L1”、“L2”、及“L3”皆源自於表面108之相同點“P2”。光徑“L1”、“L2”、及“L3”係不同地彎曲，此係由於它們係分別由光導管100、400及500之不同的曲率所折射。光徑L1、L2、及L3皆為相同，直到光導管100、400及500之外表面110、410及510(此處之曲率不同)。由於第十圖為不同構成的光導管之重疊顯示，該圖式顯示以相同路徑發出的光線最終如何以不同方向偏離。

如此處所定義者，寬的有效發光角度係大於或等於10度的角度，且具體而言，範圍從10度至約50度的角度。更具體言之，對於第二圖至第七圖所顯示的光導管200與300，角度“β1”係約20度，而對於第八圖所顯示的光導管400，角度“α2”係約30度。對於第九圖所顯示的光導管500，角度“α3”與“α4”的總和約35度。

本發明之具體實施例特別適合用於汽車應用及用於家電用品，亦可有其他應用。

雖然本發明已由例示具體實施例說明，熟知本技藝者將可瞭解額外的優點與修改。因此，本發明以其較廣的觀點，並不限於此處所顯示及說明的特定細節。舉例而言，可在不悖離本發明之精神與範疇的範圍內做出對材料、構成、與大小的修改。因此，本發明不限於特定具體實施例，而可解釋為所附申請專利範圍及其均等物的全部精神與範疇內。

200‧‧‧光導管

202‧‧‧突出體

208‧‧‧主要反射表面

210‧‧‧外表面

212a‧‧‧次要反射表面

212b‧‧‧次要反射表面

214‧‧‧內部區域

220‧‧‧內表面

300‧‧‧光導管

301‧‧‧暴露表面

302‧‧‧通道

308‧‧‧主要反射表面

310‧‧‧外表面

312a‧‧‧次要反射表面

312b‧‧‧次要反射表面

314‧‧‧內部區域

320‧‧‧內表面

400‧‧‧光導管

410‧‧‧外表面

410a‧‧‧第一部份

410b‧‧‧第二部份

414‧‧‧內部區域

420‧‧‧內表面

500‧‧‧光導管

510‧‧‧外表面

510a‧‧‧第一部份

510b‧‧‧第二部份

510c‧‧‧第三部份

514‧‧‧內部區域

520‧‧‧內表面

第一圖為根據先前技術之具有反射帶的光導管之上視圖；第二圖為根據本發明之具體實施例的具有一個或多個反射表面之光導管的部份端部正視圖；第三圖為根據本發明之具體實施例的具有反射表面之第二圖的光導管之端部正視圖，顯示從光導管所發出的光之角度示意圖；第四圖為根據本發明之具體實施例的具有反射表面之第三圖的光導管之立體圖；第五圖為根據本發明之具體實施例的具有反射表面之第二圖的光導管之另一端部示意圖，顯示尺寸參數；第六圖為根據本發明之另一具體實施例的具有通道之光導管的端部正視圖；第七圖為根據本發明之具體實施例的之第六圖的具有通道之光導管的立體圖；第八圖為根據本發明之另一具體實施例的具有多於一個的曲率半徑之光導管的切面形狀之端部正視圖；第九圖為根據本發明之另一具體實施例的具有多於一個的曲率半徑之光導管的切面形狀之端部正視圖；以及第十圖為混合的有效發光角度之部分端視圖，該有效發光角度係由第八圖與第九圖的光導管所提供，以比較第一圖之先前技術發光導管的有效發光角度。

200．．．光導管

202．．．突出體

208．．．主要反射表面

209．．．後表面

210．．．外表面

212a．．．次要反射表面

212b．．．次要反射表面

214．．．內部區域

216．．．角落區域

218a．．．第一邊界線

218b．．．第二邊界線

220．．．內表面

230．．．表面標記

Claims

一種光導管(200、300、400、500)，構成以提供廣的有效發光角度，同時提供實質一致的沿著光導管長度之光分佈，該光導管包含外表面(210、310、410、510)與內部區域(214、314、414、514)，該內部區域(214、314、414、514)由內表面(220、320、420、520)所包圍，該內表面(220、320、420、520)與外表面(210、310、410、510)介接，其特徵在於：一個或多個反射表面(208、212a、212b、308、312a、312b、108)與該內表面(220、320、420、520)介接，該一個或多個反射表面係設置成使得當該一個或多個反射表面之至少一個發光時，光係以一個或多個特定角度從該光導管發出。
如申請專利範圍第1項的光導管，其中複數個反射點(P)係形成於該內表面(220、320)上，以使得當該一個或多個反射表面(208、212a、212b、308、312a、312b)之至少一個發光時，光係以一個或多個特定角度發出。
如申請專利範圍第1項的光導管，其中當該一個或多個反射表面之至少一個發光時，該一個或多個反射表面之至少一個產生第二光源。
如申請專利範圍第1項的光導管，進一步包含設置於該內部區域(214、314)中的至少一個內部突出體(202、302)，且其中該一個或多個反射表面(208、212a、212b、308、312a、312b)係設置於該至少一個內部突出體(202、302)上。
如申請專利範圍第4項的光導管，其中該至少一個突出體包含設置於該內部區域(314)中之通道(302)，該通道形成至少一個暴露的表面(301)於該內部區域中，且其中該一個或多個反射表面(308、312a、312b)係設置於該內部區域中之至少一個暴露的表面。
如申請專利範圍第1項的光導管，其中該一個或多個反射表面之其中之一個係與該一個或多個反射表面的另一個實質垂直。
如申請專利範圍第1項的光導管，其中該外表面包含：對準該內表面之一個或多個反射表面(108)，且係被設置成使得當該一個或多個反射表面之至少一個發光時，光係以一個或多個特定角度從該光導管發出。
如申請專利範圍第7項的光導管，其中該外表面具有第一部份(410a、510a)及至少第二部份(410b、510b、510c)；其中該一個或多個的該反射表面(108)作用為第二光源，且其中該至少第二部份(410b、510b、510c)具有曲率半徑，該曲率半徑與外表面(410、510)之第一部份(410a、510a)的曲率半徑不同。
如申請專利範圍第8項的光導管，其中該至少第二部份(410b、510b、510c)的曲率半徑係大於該外表面(410、510)之第一部份(410a、510a)的曲率半徑。
如申請專利範圍第7項的光導管，其中該外表面(510)包含至少第三部份(510c)，該第三部份具有曲率半徑，該曲率半徑與該至少第二部份(510b)的曲率半徑及該外表面(510)之第一部份(510a)的曲率半徑不同。