22 SVĚTLO 2013/3 svítidla a světelné přístroje Světlovody jsou dnes častým optickým prvkem využívaným v exteriérovém či in-teriérovém osvětlení vozidla, kde je zapo-třebí světlo ze světelného zdroje prostoro-vě rozložit tak, aby byly zvýrazněny dů-ležité stylistické prvky, jakými jsou např. kontury kolem komor jednotlivých svě-telných funkcí, okrajů, popř. obrysy celé svítilny. Světlovody poskytují výrazné možnosti k vytvoření atraktivního vzhle-du svítilen a jsou důležité v interiérovém osvětlení vozidla.Světlovod je optické zařízení určené k vedení světla navázaného ze světelné-ho zdroje k bodu nebo soustavě bodů s minimální ztrátou energie. Vedení světla ve světlovodech je založeno na principu totálního odrazu světla. Světlovod je vy-roben z opticky transparentních materiá-lů, přičemž pro použití v automobilovém průmyslu je využíván čirý plast.Světlo navázané do světlovodu ze svě-telného zdroje, nejčastěji diody LED, se šíří podél optické osy světlovodem využí-vajíc totální odraz od válcových stěn svět-lovodu. Při porušení podmínek totálního odrazu (na světlovodu se nachází vyvazu-jící optický prvek v podobě zubu nebo vrypu) je světlo vyvázáno ven ze světlo-vodu směrem k pozorovateli. Záměrným umístěním soustavy vrypů se docílí rov-noměrného rozsvícení celého světlovodu.Návrh světlovodů pro použití v automobilovém osvětlení Světlovody použité v automobilovém osvětlení reprezentují signální světelné funkce, nejčastěji přední nebo zadní ob-rysové světlo. Se vzrůstající účinností svě-telných zdrojů světlovody postupně začí-nají představovat signální funkce s větším požadavkem na intenzitu vyzařovaného světla, jako např. denní světla v předních světlometech či brzdová nebo směrová světla v zadních svítilnách. Ze stylového hlediska světlovody nabý-vají nejrůznějších tvarů, kdy např. obepí-nají komoru jiné světelné funkce, tj. vytvá-řejí konturu světlometu či svítilny, nebo vyplňují a rovnoměrně osvětlují rozsáh-lou část svítilny.Princip šíření světla ve světlovodu Navázaný světelný paprsek ze zdroje světla se ve světlovodu šíří postupnými totálními odrazy od stěn světlovodu. To-tální odraz nastává na rozhraní dvou pro-středí o odlišné hodnotě indexu lomu. Ší-ří-li se paprsek světla pod úhlem Φi, kte-rý je větší než kritický úhel Φc z opticky hustšího prostředí (tj. prostředí o vyšší hodnotě indexu lomu do prostředí op-ticky řidšího, tj. o nižší hodnotě indexu lomu), nastává na rozhraní totální odraz (tj. energie světelného paprsku se se 100% účinnosti vrací zpět do původního, op-ticky hustšího prostředí). Tato situace je znázorněna na obr. 3.Hodnota kritického úhlu Φc je dána rovnicí:arcsin ()1 2 c n n (1) (1)kde n1 je hodnota indexu lomu prvního, op-ticky hustšího prostředí,n2 hodnota indexu lomu druhého, optic-ky řidšího prostředí. V případě světlovodů pro po-užití v automobilech se hodnota indexu lomu pro většinu materiálů pohybuje kolem hodnoty 1,5 a světlovod je obklopen vzdu-chem o hodnotě indexu lomu 1. Pro tento případ je světelný pa-prsek, který dopadne pod úhlem Φi větším než 42°, vrácen zpět do původního prostředí.Rovnoměrné vyvázání paprsku světla ze světlovodu K vyvázání paprsku ze světlo-vodu se používá soustava zubů podél světlovodu, která změní Obr. 1. Zadní svítilna se světlo-vody pro zadní obrysové světlo od firmy Varroc Obr. 2. Příklad stylového řešení zvýraznění kontur komor pomocí světlovodu Φdopadající k ětl lomený paprsek ětl d d héh n2 paprsek světla Φt světla do druhého prostředí Φi n Φr n1 odražený paprsek světla zpět do prostředí Obr. 3. Odraz a lom paprsku v prostředí světlovou; pro Φi > Φc nastává totální odraz, tj. všechna energie paprsku se vrací do původního prostředí Mgr. Jan Martoch, Varroc Lighting Systems, s. r. o.