專利名稱：光導和照明裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光導和 一種照明裝置。該光導和照明裝置可以形成 用于旋鈕的環(huán)形照明裝置。
背景技術：
旋鈕是常用的操作控制器和例如用于音頻裝置或汽車設備。已知用 光環(huán)作為設計特征照明旋鈕和改善在黑暗中的使用性。
US6334688B1公開一種用于旋鈕的照明裝置。 一個管形的光導構件 接收來自光源的光。在光導構件底面上的一個傾斜的棱面配有反射鏡層 和將光射到管形的光導構件的側壁中。光以螺旋的方式向上運行到光導 構件的頂面，在此處光被發(fā)射出去和可以被觀察者看見。
在整個環(huán)形頂面上實現(xiàn)均勻的照明是所希望的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光導。光導包括一個空心柱體，其具有一個用于導 光的側壁、 一個用于發(fā)射光的頂面和一個底面。此外光導包括一個桿， 其在底面的水平上垂直地連接到側壁上，用于將光射入空心柱體中。底 面具有相對于空心柱體的一個角度方向和空心4主體的一個軸向方向傾 斜的棱面，用于將射入的光從一個角度方向朝著頂面偏轉和其中至少一 個棱面布置在側壁相對于桿的 一個遠側面上。
切割到底面中的該棱面將光的希望的部分偏轉到頂面的方向上。它 們在軸向方向上的布置和它們在軸向方向上的尺寸可以用于確定纟皮改 變方向的光的量。它們相對于頂面的傾斜度限定頂面中被改向的光照亮 的部分。
按照本發(fā)明的另 一個方面， 一種照明裝置包括上述光導和與桿耦聯(lián)
的光源。
本發(fā)明將基于實施例和以下的附圖進行解釋。附圖所示
圖1是一個光導的透視圖，
圖2是光導的側視圖，
圖3是光導的底視圖，
圖4是光導頂面的照明部分的一個視圖，
圖5是光導底部區(qū)域的部分視圖，
圖6是從光導正面看的透視圖，
圖7是從光導底面看的透視圖。
具體實施例方式
在圖1至圖7中的幾個視圖中示出了光導的實施例。光導1包括兩 個部分， 一個空心柱體2和一個桿3。空心柱體2和桿3用透明材碑+例 如透明的聚合物制造。它們例如可以用模鑄工藝制造成 一體件。
空心柱體2由側壁5、頂面6和底面7形成。頂面6和底面7基本 上平行地布置和界定空心柱體2沿著其軸線8的延伸長度。
側壁5形成為使得空心柱體2具有管狀的形狀，尤其是圓形、環(huán)形 或橢圓形形狀。側壁5的厚度可以沿著空心柱體2的圓周是恒定的。厚 度可以具有幾個毫米，例如至少1亳米，最多5毫米。
頂面6基本上是平的和對應于空心柱體2的垂直于其軸線8的橫截 面。頂面6可以相對于軸線8傾殺+。
底面7構造成具有多個棱面10, 11, 12。 一菱面10, 11, 12定向成 使得棱面10, 11, 12上的法線與側壁5在棱面10區(qū)域中相切?？梢跃?有至少兩個棱面10, 11, 12,例如至少四個或至少六個棱面。棱面10, 11, 12沿著空心柱體2的圓周將側壁5劃分成幾個部分。
桿3可以是長形的形狀。它的沿著其較小尺寸的橫截面例如可以是 圓形、橢圓形、矩形或正方形。桿3可以是實體的或空心的。
桿3的第一端部與空心柱體3的側壁連接。桿3和空心柱體2的連 接部13靠近空心柱體2的底面7進行布置。桿3大致垂直于側壁5。
桿3在其第一端部處可以:故開口。開口 15可以延伸穿過連4妾部區(qū) 域中的側壁5進入到桿3中。開口 15可以具有一契形形狀并且其對稱軸 線8可以與空心柱體2的軸線8平行地定向。開口 15的角形表面16可 以提供桿3的平的面或凸起的曲面。開口 15的豎直延伸長度，即平行于空心柱體2的軸線8的延伸長度小于第一端部的豎直尺寸。開口 15 的豎直延伸長度可以是第一端部的豎直尺寸的一半至三分之二。開口 15 在連接部13區(qū)域中可以與空心柱體2的底面7齊平
桿3的第二端部可以具有一個彎曲的部分18。在桿3的第二端部處 的端部棱面17由于存在彎曲的部分18可以平行于心柱體2的底面7。 另一個實施例可以不含有彎曲的部分18,因此端部棱面17平行于空心 柱體2的側壁5。
一個照明裝置可以使用桿3的端部棱面17作為入射棱面。光源20, 例如發(fā)光二極管可以將光射到入射(端部)棱面中。桿3用作射入的光 的光導。光被彎曲部分18反射到朝著空心柱體2的方向上。開口 15的 角形表面16將光偏轉到空心柱體2的側壁5中。光被側壁5沿著空心 柱體2的圓周引導。由于桿3垂直于空心柱體2布置，因此光基本上保 持在一個平行于空心柱體2的底面7的平面中?？倘氲降酌?中的棱面 將光朝著空心柱體2的頂面6方向偏轉。棱面的傾斜度使得光在側壁5 內(nèi)以相對于空心柱體2的軸線8傾斜-20°至20。的角度范圍運行。
笫一棱面10彎曲到底面7中。該部分放置在側壁5相對于連接部 13的區(qū)域遠離的一側上或相反的一側上。從空心柱體2的軸線8上看， 第一棱面10與連接部13相距180°。在其尋皮第一棱面10偏轉之前，光 圍繞圓周運行一半的路程。第一棱面IO可以由一個單一的傾斜面形成。 第一棱面IO相對于底面7傾斜的角度在30。至60。的范圍中，例如至少 40。，最多50°。第一棱面10的法線大約位于笫一棱面10區(qū)域中側壁的 一個切平面中。該對菱面可以定向成4吏其法線相只于于該切平面傾在+最多 l0。
第一棱面10可以限定為相對于圍繞空心柱體2的軸線8的一個徑 向方向傾斜和相對于空心柱體2的軸線8傾斜。在側壁的一點處的徑向 方向由其垂直于空心柱體2的軸線8的切線確定。軸向方向平行于空心 柱體2的軸線8。
第一棱面10可以由幾個小的面形成。這些面的定向在它們相對于 頂面6的傾斜度上可以是不同的。該傾斜度例如可以隨著該面與底面之 間的距離的增大而減小。 一個實施例具有凹入形狀的第一棱面10。靠近 底面7運行的第一光線被偏轉的角度大于在一個距離底面7更遠的點處 投射到棱面上的第二光線。第一棱面10的傾斜度隨著與底面7的距離
6的增大可以減小最多20°。笫一棱面IO將光引向頂面6的第一部分。該 第一部分覆蓋頂面6的四分之一至一半，例如至少三分之一。
從空心柱體2的軸線8上看，第二棱面11可以布置在與連接部13 的區(qū)域相距大約90°處。第二棱面11大約位于連接部13區(qū)域和第一棱 面10之間大約一半的距離上。第二棱面ll相對于底面7或頂面6在50° 至80。的范圍中傾斜，例如至少60。，最多70°。第二棱面11的法線大 約位于第二棱面11區(qū)域中側壁的一個切平面中。第二棱面11可以定向 成使其法線相對于該切平面傾斜最多1°。
第二棱面11可以稍微內(nèi)凹。第二棱面11的傾斜度隨著與底面7的 距離的增大可以減小最多10。。第二棱面IO將光引向頂面6的第二部分。 該第二部分^隻蓋頂面6的四分之一至/v分之一，例如至少六分之一。
第二棱面11可以具有比第一棱面IO較小的表面。
第二棱面ll放置在比第一棱面IO距頂面6更遠的位置上。沿著頂 面7運行的光束因此被劃分成一個下部分和一個上部分。下部分射到第 二棱面11上和被第二棱面11重新定向到頂面6方向。上部分在第二棱 面11上方通過和射到第一棱面IO上，在此處它一皮重新定向到頂面6方 向。
底面7可以在第二棱面11和第二棱面10之間的一個第一區(qū)域36 中比在桿3和第二棱面11之間的一個第二區(qū)域中更靠近頂面6。該第一 區(qū)域36可以位于第二棱面11的一個頂部緣邊的水平上，即更靠近頂面 6的緣邊的水平上。該水平也可以等于第一棱面IO的底部緣邊。
第二棱面11相對于底面7的傾斜度可以超過用于總反射的角度。 總反射的角度由透明材料的折射率和周圍環(huán)境空氣的折射率限定。因此 一些光可能透過第二棱面11。
可以在靠近第二棱面11的第一區(qū)域36中形成一個楔40 (圖5)。 楔40在其指向第二棱面11的一側上具有一個垂直棱面和在相反的一側 上具有一個傾^紳的備用棱面41。該備用棱面41可以,人空心柱體2的軸 線8上看位移了幾度的角度地靠近第二棱面11布置。備用棱面41可以 具有與笫二棱面11大致相同的尺寸和方位。備用棱面41的底部緣邊和 第一棱面10的頂部緣邊^(qū)v空心柱體2的軸線8上看可以以相同的角度 方向布置。備用棱面41相對于底面7的傾斜度比第二棱面11的傾斜度 要小。例如可以選擇備用棱面41的傾斜度小于總反射角度，例如對于具有大約1.4的折射率的透明材料，該傾斜度小于46。。
第三棱面50可以設置在連接部13的區(qū)域中在開口 15上方(圖6)。第三棱面50相對于桿3傾斜10。至50。。來自桿3的光^f皮第三棱面50引向空心柱體2的頂面6。
第三棱面50可以沿著一個角度方向彎曲。第三棱面50的中央部分可以比邊緣部分距離頂面6更遠。落到中央部分上的光被重新定向到一個平行于空心柱體2的軸線8的方向上和照射正好在桿3上方的一部分頂面6。落到邊緣部分上的光被重新定向到一個相對于空心柱體2的軸線8傾斜的方向上。第三棱面50將光引導到頂面6的一個第三部分。該第三部分覆蓋頂面6的四分之一至一半，例如至少三分之一。
頂面6可以劃分成四個部分，為了對稱的原因是兩倍第二部分以及第一和第三部分(圖4)。這些部分主要由對應的第二、第一或第三棱面50改向的光照明。
其它的實施例可以采用沿著圓周的一個側面的多于三個的棱面。由桿3反射的光束可以被分成多于三個的部分。這些棱面的每個將一部分改向到頂面6方向上。底面7可以由該棱面^J"準。在兩個相鄰的棱面之間的區(qū)域可以處于一個恒定的水平上，即相對于頂面6具有恒定的距離。每個水平可以由棱面中一個更靠近桿3的棱面的頂部緣邊限定。
空心柱體2的內(nèi)徑取決于光導1的使用。 一種典型的鈕可以具有10mm至40mm范圍的外徑?？招闹w2的內(nèi)徑可以相應地選擇，使得空心柱體2圍繞鈕裝配或裝配到設計被照明的鈕中的環(huán)形凹槽中。
權利要求
1.一種光導，包括一個空心柱體(2)，其具有用于導光的側壁(5)、一個用于發(fā)射光的頂面(6)和一個底面(7)，一個桿(3)，其在底面(7)的水平上垂直地連接到側壁(5)上，用于將光射入空心柱體(2)中，其中底面(7)具有相對于空心柱體(2)的一個角度方向和空心柱體(2)的一個軸向方向傾斜的棱面(10，11，12)，用于將射入的光從一個角度方向朝著頂面(6)偏轉和其中至少一個棱面(10，11，12)布置在側壁(5)相對于桿(3)的一個遠側面上。
2. 按照權利要求1所述的光導，其特征在于，棱面(10, 11， 12) 中的另一個棱面布置在桿(3)和所述至少一個棱面(10, 11， 12)之 間的底面(7)的圓周上和所述至少一個棱面比所述棱面(10, 11, 12) 中的另一個棱面更靠近頂面(6)布置。
3. 按照權利要求1所述的光導，其特征在于，棱面(10, 11, 12) 中的兩個棱面以緊相鄰的方式布置/人而通過這兩個棱面(10, 11， 12) 中的第一棱面?zhèn)鲗У墓獗贿@兩個棱面(10, 11, 12)中的笫二棱面偏轉 向頂面(6)。
4. 按照權利要求1至3中之一所述的光導，其特征在于，桿(3) 上在其與側壁(5)的連接部(13)區(qū)域中設有開口 (15),以形成另 外的棱面(10, 11， 12),該棱面相對于空心柱體(2)的一個徑向方 向和空心柱體(2)的角度方向傾斜，用于將光從桿(3)偏轉到空心柱 體(2)的側壁(5)中。
5. 按照權利要求1至3中之一所述的光導，其特征在于，在桿(3 ) 與側壁(5)的連接部(13)區(qū)域中設有一個另外的棱面(50)并且該 另外的棱面(50)被定向成將來自桿(3)的光轉向到頂面(6的方向上。
6. 按照權利要求1至3中之一所述的光導，其特征在于，一個桿(3) 被設置成惟 一 的光射入裝置。
7. 按照權利要求1至3中之一所述的光導，其特征在于，棱面(10, 11, 12)中的至少一個棱面相對于空心柱體(2)的軸線(8)具有彎曲 的形狀。
8. 按照權利要求1至3中之一所述的光導，其特征在于，空心柱體(2)和桿(3)由相同的透明材料制成。
9 一種照明裝置，包括按照權利要求1所述的光導和與桿(3)耦聯(lián)的光源(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及光導和照明裝置。光導包括一個空心柱體(2)，其具有用于導光的側壁、一個用于發(fā)射光的頂面(6)和一個底面(7)。此外光導包括一個桿(3)，其在底面(7)的水平上垂直地連接到側壁上，用于將光射入空心柱體(2)中。底面(7)具有相對于空心柱體(2)的一個角度方向和空心柱體(2)的一個軸向方向傾斜的棱面，用于將射入的光從一個角度方向朝著頂面(6)偏轉和其中至少一個棱面布置在側壁(5)相對于桿的一個遠側面上。
文檔編號F21V8/00GK101666465SQ20091017281
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權日2008年9月4日
發(fā)明者陳偉諭 申請人:羅伯特.博世有限公司