具有线形显现图或平面显现图的机动车灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有长形延伸的光导体的机动车灯,该光导体设置成,使得光线在该光导体内部、通过在光导体的界面上进行的内部全反射而沿着光导体的引导线传导,该引导线通过光导体的外部形状规定且在光导体内延伸,其中,光导体具有光射出面。
【背景技术】
[0002]这种机动车灯是本身已知的。作为实例,可以参考棒状的光导体,其中棒状的光导体在这里理解为这样的光导体,该光导体在光传输方向上所测量的长度是该光导体的横向于光传输方向所测量的尺寸的多倍,为了区分长度的概念,该尺寸可以称为宽度或厚度。棒状可以是直线形的或者在空间中弯曲的,例如由市内交通的环形的白天行驶照明灯所得知。
[0003]现有多种机动车灯,这些机动车灯借助光导体产生车灯功能所需的光分布。
[0004]对此,通常以从半导体光源、例如发光二极管或者激光二极管发出的光线提供给光导体。光线在一个或多个位置上接入(einkoppeln)棒状的光导体并且通过在光导体壁上发生的内部全反射几乎无损耗地继续传导。多个光学分离元件(Auskoppelelement)将多个光部分转向,使得光线如下面所述地在界面上发生倾斜,光线在这里不再发生内部全反射,而是从光导体射出并且相应地有助于光分布。如果需要实现尽可能均匀的显现图,那么构造光导体,使得分离元件的大小在光导体的走向中随着与光接入位置距离的增加而增大。
[0005]通常来说重要并且对于白天行驶光线和间隙闪光信号这样的功能特别重要的是,使分离的光线受到一定程度的聚焦。这对产生符合标准的光分布是必需的,对于该光分布必须在一定的立体角范围中实现一定的最小亮度值。具有平坦的光射出面的发光二极管例如在半空间中、即例如在竖直方向和水平方向上的-90°至+90°的角度范围中射出其光线,其中发光二级管的光射出面的表面法线在该实例中垂直于竖直方向并且垂直于水平方向。而符合标准的机动车信号灯光分布需要一定的、仅在水平方向的-20°至+20°的和竖直方向的-10°至+10°的角度范围中的亮度值,其中这些角度分别与车灯的平行于车辆纵轴线的主要反射方向相关。
[0006]为了将光源的光线聚集到符合标准的光分布的这种角度范围中,光导体的横向于光线的主要光传播方向横向地位于光导体中的横截面轮廓在前部区域中弯成拱顶或者实施为具有半径。该前部区域在这里是这样的区域,该区域形成光导体的光射出面。借助分离元件所产生的光线通过光折射而集成束,该光折射在光线从该面射出时产生。
[0007]由于光导体的圆形或拱形的光射出面,该光射出面通常伴随有整个光导体的圆的、特别是圆形的或者椭圆形的横截面,因而在设计机动车灯时在形状自由度上必然有一定的限制。考虑到设计偏差而在光学性能和光学效果之间进行的匹配其结果导致光导体具有圆形或者椭圆形的横截面。
[0008]光导体的引导线或中线、即在空间中该光导体应该遵循的曲线不能是任意的。需要始终保持最小半径,从而确保借助全反射使得光线继续传导。在光导体内部传播的光线在引导线的半径很小的情况下比在引导线的半径较大的情况下趋向于更加倾斜地射在壁上,这会导致所不希望的光射出。该最小半径与光导体横截面的直径线性相关。较厚的光导体必须具有较大的最小半径的引导线。所希望的集束效果需要光导体具有一定的最小宽度。
[0009]光导体的宽度或者说光导体的横截面不能够沿着引导线的走向任意变化,因为必须确保光线借助全反射来传输。光导体横截面的变窄例如导致光束张角的增大,光线以光束在光导体中进行传播。因此出现光倾斜地在界面上射入并随之产生所不希望的射出几率增加。
[0010]如果光导体具有尽可能均匀的显现图,那么亮度在光射出面的整个长度上的走向尽可能是恒定的,光线在光导体端部处的部分始终保持未被利用。于是该未被利用的光线在光导体的端部处射出并且导致所不希望的亮点。由于位置原因,该光射出位置的遮蔽通常是不可能的。分离元件较深地切入光导体中使得光线能够朝所希望的空间方向加强分离,但是该切入仅能够有针对性地有限地进行,因为由此会减弱拱起的前表面的聚焦功能。另外,由此在该位置会产生相对于邻近位置发生变化的光感。
[0011]整个光导体轮廓朝向端部的呈锥形地逐渐变细仅是有限的,因为之后继续张开的光束的全反射条件不再被维持。于是出现意外的光射出。
【发明内容】
[0012]因此需要开头所述类型的机动车灯,借助该机动车灯能够满足将光线集中到预先规定的立体角范围中并且实现了尽可能大的设计自由度的要求。
[0013]该目的通过权利要求1的特征得以实现。本发明与开头所述的现有技术的不同点在于,光射出面在横向于引导线的空间方向上直线地延伸并且该车灯具有聚焦元件,该聚焦元件位于经由光射出面射出的光线的光程中,在此聚焦元件在光射出面的整个长度上延伸并且设置成,使得光束的张角减小,从光射出面射出的光线以该光束进行传播。
[0014]根据本发明,通过在光程中接在光导体之后的另一个光学元件对光线进行聚焦,该光学元件例如可以是辊式光板(Lichtscheibe)或者反射器。由此,光导体减少了或者甚至免除了聚焦工作,这样可以实现力求达到的自由度。因为聚焦元件在光学上从光导体中分离出来,所以在根据本发明的机动车灯中实现了比在传统的机动车灯中更大的设计自由度。
[0015]一个优选的实施方式在于,如果从接在光程中的聚焦光学元件的角度来看光射出面,光射出面具有在横向于引导线的平面中的凸形弯曲部。在该实施方式中,光导体的光射出面还具有聚焦效果,但是并不需要单独完成聚焦。在该实施方式中,聚焦的光学功能被分配给光导体和接在光程中的光学元件。
[0016]还优选的是,光导体的光射出面在横向于引导线的空间方向上直线地延伸。
[0017]在这种情况下,光导体的光射出面完全地免除了聚焦工作。
[0018]通过光导体减轻和/或免除聚焦的光学功能使得光导体应该沿着的引导线比在根据现有技术的边缘弯曲的光导体中的这种情况下所受到的限制强度更小。因为相比于在现有技术中,在本发明中实际的光导体由于取消了集束功能而更薄地实施,从而使得该光导体的引导线的必须被保持地最小半径较小,从而维持了全反射功能。
[0019]允许光程具有比在传统的光导体中更大的方向变化。允许光导体具有比在传统的光导体中尤其是更小的弯曲半径。通过相应地匹配聚焦元件,需要照明的线路的宽度可以沿着线路走向几乎任意地变化。
[0020]优选地,比现有技术中更薄的光导体未受到改变,所以进一步确保了光线借助全反射的继续传播。
[0021]此外优选的是,横向于引导线的光导体横截面是矩形的。
[0022]这改进了光学系统的效率:如果光导体具有亮度尽可能均匀的显现图,其中,亮度在整个长度上尽可能均匀,那么具有矩形横截面的光导体是有利的。不同于在圆形的光导体横截面的情况下,在圆形的光导体横截面的情况下在光导体端部的光线部分始终未经利用,在矩形光导体横截面的情况下全部光线都能够用于分离。这是因为矩形的光导体能够呈梯形地逐渐变细并且能够在端部形成尖端。
[0023]在矩形光导体的情况下接入元件能够顺利地实现在光导体中的较深切割,因为不需要光导体的可能会丧失的聚焦功能。由此也不会在该位置上出现其他的照明影像。在矩形的光导体中还能够比在圆形的光导体中更好地实现分离元件的随着与光接入位置的距离增大而增大的尺寸。
[0024]如果光线走向由多个光导体构成,那么具有矩形横截面的薄的光导体是有利的。对此特别地,在光导体相对于待照明的表面看起来比较薄时,光导体被视为是薄的。这例如在待照明的表面的长度是该表面宽度的多倍时是这种情况。该光导体能够比圆形的光导体更容易地并排布置或者相继地布置。特别地,光导体的矩形形状的优势在于,两个光导体能够并排地延伸并且所组成的光射出看起来恰好如单个光导体的光射出一样。
[0025]借助薄的、矩形的光导体与聚焦光学元件相结合的原理能够顺利地由多个光导体组成特别长的轮廓。由此特别是能够实现闭合或敞开的环形轮廓、