[发明专利]光学元件和具有光学元件的盖片

说明书

本发明涉及一种用于对预给定区域照明的光学元件（1），其中所述光学元件（1）被构造为使得从至少一个光源（10）入射到所述光学元件中的光束的一部分通过全反射在所述光学元件内的界面（2）处被反射，然后在出射平面（4）中从所述光学元件向优选方向出射，其中所述光学元件在所述出射平面（4）中的横截面（22、24、26）具有两个或更少的对称轴。

技术领域

本发明涉及一种用于对预给定区域照明的光学元件，以及一种集成有这种光学元件的盖片和一种驾驶员观察系统。

背景技术

存在各种类型的照明光学器件利用光的全反射以便能将具有例如半球形辐射特性的近似点状产生的光均匀地辐射到优选的方向上。通过这种方式可以形成也以TIR透镜（total internal reflection，全内反射）已知并且特别适合作为诸如发光二极管（lightemitting diode，LED）的固态光源的光学器件的光学元件，因为这些固态光源是粗略近似于点状的光源。根据实施方式，在此也可以实现光束的部分或完全准直。

均匀的照射对于许多照明应用而言都是期望的。一个具体的应用领域是与机动车辆中的内部空间观察或驾驶员观察相关的驾驶员辅助系统。在这样的系统中，用来自合适光源的红外光照射驾驶员，并且用对应安装的相机检测反射的光。对相机图像进行评估，以例如监视驾驶员是睁眼还是闭眼，或者驾驶员正在看哪个方向。由此，该系统可以推断出疲倦状态、分心和其他状态，并启动对应的信号或进一步干预驾驶行为。

这样的系统应当随时对驾驶员进行良好的照射，并且还应当以不复杂且不显眼的方式集成到车辆中。

发明内容

根据本发明，提出了一种用于对预给定区域照明的光学元件，其中所述光学元件被构造为使得从至少一个光源入射到所述光学元件中的光束的一部分通过全反射在所述光学元件内的界面处被反射，然后在出射平面中从所述光学元件向优先方向出射，其中所述光学元件在所述出射平面中的横截面具有两个或更少的对称轴。通过这种方式，可以以简单的方式均匀地照射矩形或伸长的区域。

此外，提出了一种盖片单元，其包括具有平坦或弯曲表面的盖片和一体式成型在所述盖片上的光学元件。这种与光学元件组合的盖片允许所述光学元件的简单且成本有利的安装。

有利的设计是从属权利要求和以下描述的主题。

根据示例性实施方式，所述光学元件在所述出射平面中的横截面可以是例如椭圆、矩形或圆角矩形。根据本发明的光学元件的横截面的示例性膨胀比，特别是纵横比可以在1.05:1和4:1之间，优选在1.1:1和3:1之间。利用这种非圆形对称的横截面，获得对应的、同样伸长的照明区域。

可选地，如果期望红外照明，则所述光学元件可以由在可见光范围内至少部分不透明并且在红外范围中透明的材料制成。对于使用其他波长的照明，可以对应地选择其他材料透明度。

例如，所述光学元件可以通过注塑成型或注塑压缩成型制成。这样的方法使得这些光学元件能够成本有利且精确地制造。

在一个实施方式中，所述光学元件可以包括一个或多个输入耦合区域，所述输入耦合区域被构造为使得至少两个单独的光源（例如两个或更多个LED）可以用于将光输入耦合到所述光学元件中。在此，所述输入耦合区域例如可以是在所述光学元件中的对应维度尺寸的凹部，所述光源布置在所述凹部中。

具有如上所述的集成光学元件的盖片可以形成例如用于车辆驾驶舱的区段的覆盖件，例如在仪表板或中控台的区域中，或用于单独安装的驾驶员观察系统的覆盖件。

如同单独的光学元件一样，与所述光学元件共同构造的盖片也可以通过注塑成型或注塑压缩成型制成。