专利名称：光导和照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光导和 一种照明装置。该光导和照明装置可以形成 用于旋钮的环形照明装置。
背景技术：
旋钮是常用的操作控制器和例如用于音频装置或汽车设备。已知用 光环作为设计特征照明旋钮和改善在黑暗中的使用性。
US6334688B1公开一种用于旋钮的照明装置。 一个管形的光导构件 接收来自光源的光。在光导构件底面上的一个倾斜的棱面配有反射镜层 和将光射到管形的光导构件的侧壁中。光以螺旋的方式向上运行到光导 构件的顶面，在此处光被发射出去和可以被观察者看见。
在整个环形顶面上实现均匀的照明是所希望的。
发明内容
本发明提供一种光导。光导包括一个空心柱体，其具有一个用于导 光的侧壁、 一个用于发射光的顶面和一个底面。此外光导包括一个杆， 其在底面的水平上垂直地连接到侧壁上，用于将光射入空心柱体中。底 面具有相对于空心柱体的一个角度方向和空心4主体的一个轴向方向倾 斜的棱面，用于将射入的光从一个角度方向朝着顶面偏转和其中至少一 个棱面布置在侧壁相对于杆的 一个远侧面上。
切割到底面中的该棱面将光的希望的部分偏转到顶面的方向上。它 们在轴向方向上的布置和它们在轴向方向上的尺寸可以用于确定纟皮改 变方向的光的量。它们相对于顶面的倾斜度限定顶面中被改向的光照亮 的部分。
按照本发明的另 一个方面， 一种照明装置包括上述光导和与杆耦联
的光源。
本发明将基于实施例和以下的附图进行解释。附图所示
图1是一个光导的透视图，
图2是光导的侧视图，
图3是光导的底视图，
图4是光导顶面的照明部分的一个视图，
图5是光导底部区域的部分视图，
图6是从光导正面看的透视图，
图7是从光导底面看的透视图。
具体实施例方式
在图1至图7中的几个视图中示出了光导的实施例。光导1包括两 个部分， 一个空心柱体2和一个杆3。空心柱体2和杆3用透明材碑+例 如透明的聚合物制造。它们例如可以用模铸工艺制造成 一体件。
空心柱体2由侧壁5、顶面6和底面7形成。顶面6和底面7基本 上平行地布置和界定空心柱体2沿着其轴线8的延伸长度。
侧壁5形成为使得空心柱体2具有管状的形状，尤其是圆形、环形 或椭圆形形状。侧壁5的厚度可以沿着空心柱体2的圆周是恒定的。厚 度可以具有几个毫米，例如至少1亳米，最多5毫米。
顶面6基本上是平的和对应于空心柱体2的垂直于其轴线8的横截 面。顶面6可以相对于轴线8倾杀+。
底面7构造成具有多个棱面10, 11, 12。 一菱面10, 11, 12定向成 使得棱面10, 11, 12上的法线与侧壁5在棱面10区域中相切。可以具 有至少两个棱面10, 11, 12,例如至少四个或至少六个棱面。棱面10, 11, 12沿着空心柱体2的圆周将侧壁5划分成几个部分。
杆3可以是长形的形状。它的沿着其较小尺寸的横截面例如可以是 圆形、椭圆形、矩形或正方形。杆3可以是实体的或空心的。
杆3的第一端部与空心柱体3的側壁连接。杆3和空心柱体2的连 接部13靠近空心柱体2的底面7进行布置。杆3大致垂直于侧壁5。
杆3在其第一端部处可以:故开口。开口 15可以延伸穿过连4妾部区 域中的侧壁5进入到杆3中。开口 15可以具有一契形形状并且其对称轴 线8可以与空心柱体2的轴线8平行地定向。开口 15的角形表面16可 以提供杆3的平的面或凸起的曲面。开口 15的竖直延伸长度，即平行于空心柱体2的轴线8的延伸长度小于第一端部的竖直尺寸。开口 15 的竖直延伸长度可以是第一端部的竖直尺寸的一半至三分之二。开口 15 在连接部13区域中可以与空心柱体2的底面7齐平
杆3的第二端部可以具有一个弯曲的部分18。在杆3的第二端部处 的端部棱面17由于存在弯曲的部分18可以平行于心柱体2的底面7。 另一个实施例可以不含有弯曲的部分18,因此端部棱面17平行于空心 柱体2的侧壁5。
一个照明装置可以使用杆3的端部棱面17作为入射棱面。光源20, 例如发光二极管可以将光射到入射(端部)棱面中。杆3用作射入的光 的光导。光被弯曲部分18反射到朝着空心柱体2的方向上。开口 15的 角形表面16将光偏转到空心柱体2的侧壁5中。光被侧壁5沿着空心 柱体2的圆周引导。由于杆3垂直于空心柱体2布置，因此光基本上保 持在一个平行于空心柱体2的底面7的平面中。刻入到底面7中的棱面 将光朝着空心柱体2的顶面6方向偏转。棱面的倾斜度使得光在侧壁5 内以相对于空心柱体2的轴线8倾斜-20°至20。的角度范围运行。
笫一棱面10弯曲到底面7中。该部分放置在侧壁5相对于连接部 13的区域远离的一侧上或相反的一侧上。从空心柱体2的轴线8上看， 第一棱面10与连接部13相距180°。在其寻皮第一棱面10偏转之前，光 围绕圓周运行一半的路程。第一棱面IO可以由一个单一的倾斜面形成。 第一棱面IO相对于底面7倾斜的角度在30。至60。的范围中，例如至少 40。，最多50°。第一棱面10的法线大约位于笫一棱面10区域中侧壁的 一个切平面中。该对菱面可以定向成4吏其法线相只于于该切平面倾在+最多 l0。
第一棱面10可以限定为相对于围绕空心柱体2的轴线8的一个径 向方向倾斜和相对于空心柱体2的轴线8倾斜。在侧壁的一点处的径向 方向由其垂直于空心柱体2的轴线8的切线确定。轴向方向平行于空心 柱体2的轴线8。
第一棱面10可以由几个小的面形成。这些面的定向在它们相对于 顶面6的倾斜度上可以是不同的。该倾斜度例如可以随着该面与底面之 间的距离的增大而减小。 一个实施例具有凹入形状的第一棱面10。靠近 底面7运行的第一光线被偏转的角度大于在一个距离底面7更远的点处 投射到棱面上的第二光线。第一棱面10的倾斜度随着与底面7的距离
6的增大可以减小最多20°。笫一棱面IO将光引向顶面6的第一部分。该 第一部分覆盖顶面6的四分之一至一半，例如至少三分之一。
从空心柱体2的轴线8上看，第二棱面11可以布置在与连接部13 的区域相距大约90°处。第二棱面11大约位于连接部13区域和第一棱 面10之间大约一半的距离上。第二棱面ll相对于底面7或顶面6在50° 至80。的范围中倾斜，例如至少60。，最多70°。第二棱面11的法线大 约位于第二棱面11区域中侧壁的一个切平面中。第二棱面11可以定向 成使其法线相对于该切平面倾斜最多1°。
第二棱面11可以稍微内凹。第二棱面11的倾斜度随着与底面7的 距离的增大可以减小最多10。。第二棱面IO将光引向顶面6的第二部分。 该第二部分^隻盖顶面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较小的表面。
第二棱面ll放置在比第一棱面IO距顶面6更远的位置上。沿着顶 面7运行的光束因此被划分成一个下部分和一个上部分。下部分射到第 二棱面11上和被第二棱面11重新定向到顶面6方向。上部分在第二棱 面11上方通过和射到第一棱面IO上，在此处它一皮重新定向到顶面6方 向。
底面7可以在第二棱面11和第二棱面10之间的一个第一区域36 中比在杆3和第二棱面11之间的一个第二区域中更靠近顶面6。该第一 区域36可以位于第二棱面11的一个顶部缘边的水平上，即更靠近顶面 6的缘边的水平上。该水平也可以等于第一棱面IO的底部缘边。
第二棱面11相对于底面7的倾斜度可以超过用于总反射的角度。 总反射的角度由透明材料的折射率和周围环境空气的折射率限定。因此 一些光可能透过第二棱面11。
可以在靠近第二棱面11的第一区域36中形成一个楔40 (图5)。 楔40在其指向第二棱面11的一侧上具有一个垂直棱面和在相反的一侧 上具有一个倾^绅的备用棱面41。该备用棱面41可以,人空心柱体2的轴 线8上看位移了几度的角度地靠近第二棱面11布置。备用棱面41可以 具有与笫二棱面11大致相同的尺寸和方位。备用棱面41的底部缘边和 第一棱面10的顶部缘边^v空心柱体2的轴线8上看可以以相同的角度 方向布置。备用棱面41相对于底面7的倾斜度比第二棱面11的倾斜度 要小。例如可以选择备用棱面41的倾斜度小于总反射角度，例如对于具有大约1.4的折射率的透明材料，该倾斜度小于46。。
第三棱面50可以设置在连接部13的区域中在开口 15上方(图6)。第三棱面50相对于杆3倾斜10。至50。。来自杆3的光^f皮第三棱面50引向空心柱体2的顶面6。
第三棱面50可以沿着一个角度方向弯曲。第三棱面50的中央部分可以比边缘部分距离顶面6更远。落到中央部分上的光被重新定向到一个平行于空心柱体2的轴线8的方向上和照射正好在杆3上方的一部分顶面6。落到边缘部分上的光被重新定向到一个相对于空心柱体2的轴线8倾斜的方向上。第三棱面50将光引导到顶面6的一个第三部分。该第三部分覆盖顶面6的四分之一至一半，例如至少三分之一。
顶面6可以划分成四个部分，为了对称的原因是两倍第二部分以及第一和第三部分(图4)。这些部分主要由对应的第二、第一或第三棱面50改向的光照明。
其它的实施例可以采用沿着圆周的一个侧面的多于三个的棱面。由杆3反射的光束可以被分成多于三个的部分。这些棱面的每个将一部分改向到顶面6方向上。底面7可以由该棱面^J"准。在两个相邻的棱面之间的区域可以处于一个恒定的水平上，即相对于顶面6具有恒定的距离。每个水平可以由棱面中一个更靠近杆3的棱面的顶部缘边限定。
空心柱体2的内径取决于光导1的使用。 一种典型的钮可以具有10mm至40mm范围的外径。空心柱体2的内径可以相应地选择，使得空心柱体2围绕钮装配或装配到设计被照明的钮中的环形凹槽中。
权利要求
1.一种光导，包括一个空心柱体(2)，其具有用于导光的侧壁(5)、一个用于发射光的顶面(6)和一个底面(7)，一个杆(3)，其在底面(7)的水平上垂直地连接到侧壁(5)上，用于将光射入空心柱体(2)中，其中底面(7)具有相对于空心柱体(2)的一个角度方向和空心柱体(2)的一个轴向方向倾斜的棱面(10，11，12)，用于将射入的光从一个角度方向朝着顶面(6)偏转和其中至少一个棱面(10，11，12)布置在侧壁(5)相对于杆(3)的一个远侧面上。
2. 按照权利要求1所述的光导，其特征在于，棱面(10, 11， 12) 中的另一个棱面布置在杆(3)和所述至少一个棱面(10, 11， 12)之 间的底面(7)的圆周上和所述至少一个棱面比所述棱面(10, 11, 12) 中的另一个棱面更靠近顶面(6)布置。
3. 按照权利要求1所述的光导，其特征在于，棱面(10, 11, 12) 中的两个棱面以紧相邻的方式布置/人而通过这两个棱面(10, 11， 12) 中的第一棱面传导的光被这两个棱面(10, 11, 12)中的笫二棱面偏转 向顶面(6)。
4. 按照权利要求1至3中之一所述的光导，其特征在于，杆(3) 上在其与侧壁(5)的连接部(13)区域中设有开口 (15),以形成另 外的棱面(10, 11， 12),该棱面相对于空心柱体(2)的一个径向方 向和空心柱体(2)的角度方向倾斜，用于将光从杆(3)偏转到空心柱 体(2)的侧壁(5)中。
5. 按照权利要求1至3中之一所述的光导，其特征在于，在杆(3 ) 与侧壁(5)的连接部(13)区域中设有一个另外的棱面(50)并且该 另外的棱面(50)被定向成将来自杆(3)的光转向到顶面(6的方向上。
6. 按照权利要求1至3中之一所述的光导，其特征在于，一个杆(3) 被设置成惟 一 的光射入装置。
7. 按照权利要求1至3中之一所述的光导，其特征在于，棱面(10, 11, 12)中的至少一个棱面相对于空心柱体(2)的轴线(8)具有弯曲 的形状。
8. 按照权利要求1至3中之一所述的光导，其特征在于，空心柱体(2)和杆(3)由相同的透明材料制成。
9 一种照明装置，包括按照权利要求1所述的光导和与杆(3)耦联的光源(20)。
全文摘要
本发明涉及光导和照明装置。光导包括一个空心柱体(2)，其具有用于导光的侧壁、一个用于发射光的顶面(6)和一个底面(7)。此外光导包括一个杆(3)，其在底面(7)的水平上垂直地连接到侧壁上，用于将光射入空心柱体(2)中。底面(7)具有相对于空心柱体(2)的一个角度方向和空心柱体(2)的一个轴向方向倾斜的棱面，用于将射入的光从一个角度方向朝着顶面(6)偏转和其中至少一个棱面布置在侧壁(5)相对于杆的一个远侧面上。
文档编号F21V8/00GK101666465SQ20091017281
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月3日 优先权日2008年9月4日
发明者陈伟谕 申请人:罗伯特.博世有限公司