【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造光导耦合装置的方法，其中，提供具有至少一个单纤维和纤维外包层的光导。在光导的一个端部处剥离纤维外包层，使得所述至少一个单纤维的至少一个纤维端部以预定的第一长度露出。提供具有第一模具部件和第二模具部件的注塑模具，其中，第一模具部件具有用于引入注塑材料的第一型腔，并且第二模具部件具有用于插入光导的至少一个端部部段的第二型腔。光导的端部部段固定在第二型腔中，其中，露出的所述至少一个纤维端部以第二长度伸到第一型腔中。将注塑材料引入第一型腔中以形成耦合元件，其中，光导的露出的所述至少一个纤维端部至少部分地用注塑材料注塑包封。本专利技术还涉及一种光导耦合装置和一种照明系统。
技术介绍
1、在例如用于车辆内部空间的环境照明系统中，使用led光源和光学光导纤维，以满足目前对能量效率和减轻重量的要求。在此，除了白光led外，优选使用具有高亮度的多色led(rgb-led)，以实现具有可变光的装饰照明。这些led通常在空间上错开地布置在半导体芯片上。为了在内部空间内得到均匀的光分布，各个光源的辐射流被引导通过光学混合器。
2、已知有各种设备和方法用于将led光源的光耦入到光导中。除了在耦入时的高效率之外，中心要求是结构空间需求小，以及产生没有色边或色影的均匀混合光。
3、为了实现从光源到要照明的物体的光传输，光导由多个单纤维和护套(纤维外包层)组成。在光纤端部处，单纤维被这样装配，使得其对于后续使用机械稳定地且光学优化地实施。
4、从一般现有技术中已知，套管用于将光导纤维结合在一起而形成
5、这些已知方法的缺点是，该过程非常容易出现故障并且由于必须要保持的公差而难以监控。这导致废品增加，并且制造会成本高昂，因为需要多个生产步骤。
6、从de 102 00 195a1中已知，为了装配光导纤维束的光纤端部，光纤光导的剥离端部被用塑料注塑包封。通过注塑过程，通过将各个纤维注塑包封而制造的塑料壳体可以适配于预定规格。
7、此外，从de 10 2014 218 752 a1已知一种由透明或不透明塑料制成的注塑载体，在该注塑载体处通过注塑方法将多个光纤单纤维的端部嵌入。注塑载体位于所述至少一个led的前方，使得射出的光耦入到单纤维中。这种布置的缺点是，要么必须放弃使用多色光，要么在多色光光源和注塑载体之间接入光学混合器作为附加构件。这种布置的另一个缺点是，为了达到高的光学效率，必须在附加的工作步骤中对单纤维进行切割并且然后进行抛光。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种光导耦合装置、一种照明系统和一种用于制造光导耦合装置的方法，其可实现特别简单、省时和经济的制造以及牢固且持久的结合。
2、根据本专利技术，该目的通过根据权利要求1所述的方法的特征实现。其提出：第一模具部件和第二模具部件被不同地调温。
3、此外，该目的通过根据权利要求10和11所述的技术方案实现。有利的实施形式和扩展方案是从属权利要求、下面的说明书和附图中的技术方案。
4、光导：
5、在下文中，术语“光导”应理解为光纤光导，其具有至少一个单个光学纤维或由多个光学单纤维(纤维束)组成。所述至少一个单纤维被纤维外包层包覆，在一个端部处剥离所述纤维外包层以连接所述至少一个纤维。因此，所述至少一个单纤维部分地露出。
6、光源：
7、在本专利技术的范围内，光源被理解为发光二极管(led)或发光二极管组件。在此既指发出白光的发光二极管，也指发出彩色光的发光二极管(rgb-led)。
8、露出的纤维端部：
9、光导的一个部段l1(在该部段中所述至少一个单纤维未被纤维外包层包覆)对应于被剥皮的纤维端部的长度。长度l2是长度l1的一个子部分，其也被剥离、即露出，伸到第一型腔中并用注塑材料注塑包封。
10、耦合元件：
11、耦合元件布置在光源和光导之间。其具有用于接收由光源发出的光的光入射面并通过全反射将光引向光导的方向，从而在led和光导之间形成可靠的光耦合。
12、由于根据权利要求1对两个模具部件不同地调温，被插入的所述至少一个纤维端部局部地熔化，而朝向第二型腔的露出的纤维端部保持其形状。由于露出的纤维端部以第二长度l2伸到第一型腔中并且所述露出的至少一个纤维端部至少部分地用注塑材料注塑包封，优点是耦合元件与纤维端部一起作为单一材料构件制造。由于纤维端部已经通过对第一模具部件的调温而熔化，因此当注塑材料被引入第一型腔时该纤维端部转变为液相并且实现材料锁合的连接。省却对纤维端部的再加工。由此形成在耦合元件和光导之间的机械牢固的连接以及光向光导的改善的光学耦入。有利的是，提供一种易于制造的一体式整体构件，其构造为持久且稳定的光纤单元。由于通过根据本专利技术的方法实现的结构强度，耦合元件在安装到壳体中时达到足够的拉伸负荷。
13、此外优点是，无需对单纤维的端部进行另外的再加工步骤，因为纤维端部既不必被切割，也不必被抛光或研磨。由于省去了耗时且成本高昂的对纤维端部的加工步骤，也避免了纤维端部可能受到的进一步损坏或污染。由于纤维端部没有任何表面污染，因此为耦入实现了更好的光学性能。
14、有利的是，将第一模具部件加热到预定温度并将第二模具部件置于预定冷却温度，该预定冷却温度低于第一模具部件的预定温度。由于所述冷却温度低于预定温度，通过在该区域使注塑材料凝固，防止液态注塑材料扩散到布置在第二模具部件和桥接件中的纤维端部的部段中。由此保持各个纤维的光学特性，因为注塑材料不会流到纤维束的各单纤维之间。
15、在本专利技术的一个优选实施方案中，预定温度和/或冷却温度通过调节或控制单元根据要引入的注塑材料调设。由于注塑材料(优选热塑性塑料)的熔化特性或流动特性取决于所选的材料，因此温度被调设为使得实现所用材料的期望特性。由此当光耦入到光导时还可以进一步改善光学特性。
16、符合目的地，注塑模具的两个模具部件相互热分离。由此实现如下优点：一旦温度不再高到能够使材料流动，注塑材料就会凝固。由于热分离，不会实现温度交换，并且因此可以预先确定注塑材料的凝固范围。
17、在本专利技术的一个有利的实施形式中，所述露出的至少一个单纤维从第二模具部件穿过桥接件被引导到第一模具部件中，其中，桥接件与第一模具部件和第二模具部件位于一个平面中。由此实现两个模具部件的热分离。特别有利的是，桥接件的内侧衬有附件。该附件可以与桥接件的面向所述露出的至少一个单纤维的侧面粘接，或者桥接件的内壁被涂层，从而形成附件。由于桥接件与模具部件位于一个平面中，因此在耦合元件与光导之间形成了直线连接，从而保持单纤维的光学特性。
18、有利的是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于制造光导耦合装置(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一模具部件(210)加热至预定温度(T)，并且将所述第二模具部件(220)置于预定的冷却温度(TK)，该冷却温度低于第一模具部件(210)的预定温度(T)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过调节或控制单元根据要引入的注塑材料调设所述预定温度(T)和/或所述冷却温度(TK)。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将所述第一模具部件(220)与所述第二模具部件(220)热分离。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使露出的所述至少一个单纤维(420)从第二模具部件(220)穿过桥接件(300)引导到第一模具部件(210)中，其中，所述桥接件(300)与第一模具部件(210)和第二模具部件(220)位于一个平面内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述桥接件(300)在其面向露出的所述至少一个单纤维(420)的侧面上衬有附件(310)。
7.根据前述权利
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将所述耦合元件(110)与用于固定在壳体(610)中的至少一个锁定部件(120)一件式地注塑成型。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将所述耦合元件(110)作为光学混合器注塑成型。
10.用于耦入光源(620)的光的光导耦合装置(100)，所述光导耦合装置包括：
11.照明系统(600)，该照明系统具有壳体(610)，在该壳体中布置有至少一个光源(620)和配设给所述至少一个光源(620)的根据权利要求10所述的光导耦合装置(100)。
12.根据权利要求11所述的照明系统(600)，其中，所述光源(610)构造为RGB-LED，并且所述耦合元件(110)构造为光学混合器。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于制造光导耦合装置(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一模具部件(210)加热至预定温度(t)，并且将所述第二模具部件(220)置于预定的冷却温度(tk)，该冷却温度低于第一模具部件(210)的预定温度(t)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过调节或控制单元根据要引入的注塑材料调设所述预定温度(t)和/或所述冷却温度(tk)。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将所述第一模具部件(220)与所述第二模具部件(220)热分离。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使露出的所述至少一个单纤维(420)从第二模具部件(220)穿过桥接件(300)引导到第一模具部件(210)中，其中，所述桥接件(300)与第一模具部件(210)和第二模具部件(220)位于一个平面内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述桥接件(300)在其面向露出的所述至少一个单纤维(420)的侧面上衬有附件(310)。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·阿洛伊斯，A·比扎尔，J·格里贝尔，R·霍夫纳，V·桑德福特，H·舍尼，R·施瓦茨，
申请(专利权)人：海拉有限双合股份公司，
类型：发明
国别省市：
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