用于可控光分布的波导制造技术

描述了一种用于可控光分布的波导。该波导可以包括从近端到远端纵向延伸的主体。而且，主体可以包括：多个散射凸缘，在第一纵向侧面上朝向近端轴向延伸，以及多个凹口，介于所述多个散射凸缘中的每个之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可控光分布的波导
本公开总体而言涉及一种被配置用于可控光分布的波导。
技术介绍
光管可以用在各种车辆应用中，包括车辆内部的照明区域、车辆外部或以上两者。例如，一些光管应用可以是基于功能性或实用性，而其他光管应用可以用于重点照明或具有美学品质。
技术实现思路
根据本公开的实施例，提供一种用于可控光分布的波导。该波导可以包括从近端到远端纵向延伸的主体。而且，主体可以包括：多个散射凸缘，在第一纵向侧面上朝向近端轴向延伸，以及多个凹口，介于所述多个散射凸缘中的每个之间。附图说明以下将结合附图来描述优选示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，且其中：图1是波导的示例性环境的前视图；图2图示了光引擎的示意图和波导的侧视图；图3是图2的一部分的放大图，其图示了波导的多个散射凸缘；图4是沿剖面线4-4截取的图2的波导的剖面图；图5是图2中所示的散射凸缘的透视图；图6是图2的波导的局部透视的底视图；图7是示出跟踪穿过波导的光线的示图；图8和图9是图示从图2中所示的散射凸缘中的一个反射和散射的示意图；图10是三种不同类型的波导的性能特征的二维(2D)描述；图11是图8的波导中的一个的性能特征的三维(3D)描述；以及图12是图8的波导中的另一个波导的性能特征的三维(3D)描述。具体实施方式下面描述波导(或光管或光导)。波导可以是沿着一侧面具有多个切口的模制主体或挤压主体，用来反射和/或散射穿过主体的光以在相对侧面离开。更具体地，波导可以将很大一部分光或甚至大部分光向后散射或沿与其初始传播相反的方向散射(即，朝向与连接到波导的光源向后散射)。如将在下面更详细描述的，具有反向散射特性的波导可以被配置为照明预定的、期望的图案或提供更均匀的照明(例如，沿着波导的长度)。图1示出了示例性环境。示出了车辆10的前视图，其具有若干波导12，示出一个波导在前挡风玻璃之上，并且示出另外两个波导，在每个侧视镜组件上有一个波导。波导可以具有数个汽车应用，例如，在车辆内部和/或车辆的外部。这些图图示了汽车的实施方式；然而，应当理解，实施例不限于汽车环境或汽车应用。仅举几个示例，例如，波导12可以用在商业和住宅建筑物或其他建筑实施方式中。本领域技术人员也将理解额外的实施方式。图2示出了波导组件20的示意图；即，耦接到波导12的光引擎22。光引擎可以包括光源24和耦接到该光源的驱动器电路26，该驱动器电路26可以电耦接到电源28。驱动器电路可以包括处理器30、存储器32或两者，并且可以被配置为照明波导12，如下面将更详细地解释的。波导12被示出具有纵向延伸的主体36(沿z轴)。主体36可以是实心的或中空的；然而，在至少一个实施方式中，波导的主体是实心的。仅举几个示例，主体36可以由任何合适的材料构成，包括丙烯酸、聚碳酸酯(PC)和各种透明塑料。在至少一些实施方式中，纵向侧面38(定向为图2和图3中的底侧面)可以具有用于引导光线离开相对侧面42的反射涂层或反射层40。而且，在其他实施方式中，侧面38不具有层40。在至少一个实施方式中，相对侧面42是平坦或光滑的；例如，在一个实施方式中，侧面42与z轴平行。在相对侧面的其它实施方式中，侧面42是凸面、凹面或具有另一合适的形状。波导12可以在主体36的纵向侧面38上具有多个散射凸缘或反射凸缘或指状物50。如下所述，指状物50可以从波导主体36向外反射和/或散射光。在一些实施方式中，纵向侧面38的部分52可以不具有凸缘(例如，在主体的近端54附近、在远端56附近或在其间的其它区域处)；然而，这只是示例。散射凸缘50可以是平坦的或弯曲的，向着近端54径向和轴向延伸。如下所述，在一些实施例中，每个凸缘50可以具有类似的倾斜角(Θ)，具有类似的线性长度(flinear)、类似的轴向长度(flength)、类似的径向宽度(fwidth)和类似的径向深度(fdepth)(见图2-图4)。在凸缘50是弯曲的实施例中，如以下将更详细地解释，可以在沿着弯曲面的切线处测量倾斜角(Θ)。在图3中，示出了从凸缘的径向最内部区域58相对于z轴(或与其平行的另一个纵向轴线)的测量。如图2所示，径向深度(fdepth)可以是主体36的总直径(d)的一部分。在一些实施方式中，径向深度(fdepth)小于或等于直径(d)的三分之一。在另一实施方式中，径向深度(fdepth)小于或等于直径(d)的一半。当然，这些只是示例；存在其中径向深度超过波导的一半的其它实施例。本领域技术人员将理解，具有较大径向深度(fdepth)的凸缘可以为波导主体36提供更大的柔韧性，而超过直径(d)的一半的径向深度可以使主体具有不合适的脆性。此外，凸缘的径向深度(fdepth)是影响光分布的一个参数；因此，取决于其它因素(例如，倾斜角(Θ)、波导主体36的形状等)，可以期望具有较深或较浅的径向深度。散射凸缘50可以具有面向近端54的第一表面或第一侧面60(例如，被示出为凸面)以及面向远端56的第二表面或第二侧面62(例如，被示出为凹面)(见图2、图3、图5和图6)。侧面60、62可以由具有大致弯曲形状(例如，具有与纵向侧面38重合的顶点或顶端66)的外围边缘64来限定。在至少一个实施例中，弯曲形状可以是抛物线的，并且对所有凸缘50来说是共同的。应当理解，纵向侧面38(由外围边缘64限定)相对于抛物线实施例来示出和描述；然而，也可以使用其它合适的形状，包括其他弯曲形状、平面形状或角形。此外，在其他实施例中，第一侧面60是凹面，而第二侧面62是凸面。在其他实施例中，第一侧面60或第二侧面62中的一个具有凹形或凸形，而侧面60、62中的另一个具有不同的形状(例如，是平坦的、成角度的或具有一些其它特征)。这些仅仅是示例；其他实施方式也是可能的。每个散射凸缘50可以通过凹口或间隙70而彼此间隔开(见图2、图3、图5和图6)。凹口70可以限定相邻凸缘50的形状；此外，在至少一个实施例中，凹口70从(下)纵向侧面38径向向内延伸并且远离波导主体36的近端54轴向延伸。在上述实施方式中，每个凹口70具有类似的轴向长度(nlength)(图3)。在一些实施方式中，凹口70的轴向长度(nlength)沿着凹口的线性长度基本上是恒定的(即，一个凸缘的侧面62与相邻凸缘的侧面60均匀地间隔开，例如，不管凸缘50是直的还是弯曲的)。也存在其它实施方式，其中限定一个凸缘的凹面60与相邻凸缘的凸面62之间的凹口70的间隔是不均匀的间隔。无论如何，限定凹口的间隔对于特定波导实施例来说可以是均匀的或者可以不是均匀的。波导12可以通过任何合适的工艺(例如，模塑、挤压等)来制造。然而，根据至少一个实施方式，通过挤压工艺来形成波导的主体36。可以在挤压后(例如，通过浸渍或喷涂主体36)采用反射层40(如果应用的话)。或者在一些实例中，可以使用共挤压工艺来形成反射层40，该工艺中透明材料和反射材料二者一起被同时挤压。因此，例如，挤压工具的形状可以限定纵向侧面38的弯曲形状或抛物线形状。在波导12的主体36已经固化或充分硬化之后，可以在纵向侧面38中切割出凹口70，以形成或限定散射凸缘50的形状并且限定它们之间的轴向长度(flength)和凹口长度(nlength)。根据一个实施例，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可控光分布的波导，包括：主体，从近端到远端纵向延伸，其中，所述主体包括：多个散射凸缘，在第一纵向侧面上朝向近端轴向延伸；以及多个凹口，介于所述多个散射凸缘中的每个之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.24 US 14/495,8671.一种用于可控光分布的波导，包括：主体，从近端到远端纵向延伸，其中，所述主体包括：多个散射凸缘，在第一纵向侧面上朝向近端轴向延伸；以及多个凹口，介于所述多个散射凸缘中的每个之间。2.根据权利要求1所述的波导，其中，所述多个散射凸缘中的每个从第一纵向侧面径向向外延伸，并且具有面向近端的第一侧面，第一侧面具有凸形或凹形。3.根据权利要求2所述的波导，其中，所述多个散射凸缘中的每个具有面向远端并且与第一侧面相对的第二侧面，其中，第二侧面具有凸形或凹形。4.根据权利要求1所述的波导，其中，所述多个散射凸缘中的每个从第一纵向侧面径向向外延伸到外围边缘，外围边缘的一部分包括弯曲形状。5.根据权利要求1所述的波导，其中，所述多个凹口是直的或弯曲的。6.根据权利要求1所述的波导，其中，所述多个凹口沿着波导的长度的至少一部分彼此均...

【专利技术属性】
技术研发人员：托德·伊冈，史蒂芬·科瓦弛科，约翰·多米尼克，
申请(专利权)人：联邦富豪有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US