本發(fā)明總體涉及車(chē)輛照明系統(tǒng),并且更具體地涉及使用一種或多種光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的車(chē)輛照明系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由光致發(fā)光結(jié)構(gòu)的使用所產(chǎn)生的照明提供了獨(dú)特且吸引人的視覺(jué)體驗(yàn)。因此,在機(jī)動(dòng)車(chē)輛中針對(duì)各種照明應(yīng)用實(shí)施這樣的結(jié)構(gòu)是期望的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一方面,公開(kāi)一種用于車(chē)輛的照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)包括設(shè)置在方向盤(pán)上的光源。第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在光源上并且配置為響應(yīng)于被光源激發(fā)而發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,公開(kāi)一種照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)包括具有中心轂和通過(guò)輻條連接到轂的輪圈的方向盤(pán)。光源設(shè)置在輪圈上。第一發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在方向盤(pán)上并且配置為響應(yīng)于被至少一部分光源激發(fā)而發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,公開(kāi)一種用于車(chē)輛方向盤(pán)總成的照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)包括設(shè)置在車(chē)輛內(nèi)的光源。第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在方向盤(pán)上。第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)配置為響應(yīng)于被至少一部分光源輸出的光激發(fā)而發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種用于車(chē)輛的照明系統(tǒng),包含:
光源,該光源具有周向地設(shè)置在方向盤(pán)周?chē)亩鄠€(gè)獨(dú)立照明部分;以及
第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu),第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在光源上并且配置為響應(yīng)于被光源激發(fā)而發(fā)光,其中光源逐漸照明鄰近部分以向駕駛員提示建議的方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中光源包含多個(gè)印刷LED。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)包含至少一種光致發(fā)光材料,至少一種光致發(fā)光材料配置為將從至少一部分光源接收到的輸入光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光,可見(jiàn)光被輸出到可視部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中輸入光包含藍(lán)色光、紫色光和紫外光中的一種。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,該系統(tǒng)進(jìn)一步包含:
與方向盤(pán)分開(kāi)的第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,該系統(tǒng)進(jìn)一步包含控制器,控制器響應(yīng)于至少一種車(chē)輛相關(guān)狀況而控制光源的激活狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中光源與全球定位系統(tǒng)配合以指示乘員改變方向盤(pán)定向。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種照明系統(tǒng),包含:
方向盤(pán),方向盤(pán)具有中心轂和通過(guò)輻條連接到轂的輪圈;
發(fā)光總成,該發(fā)光總成設(shè)置在輪圈上并且具有多個(gè)獨(dú)立照明部分,其中獨(dú)立照明部分包括位于其中的變化的密集度的光源;
第一發(fā)光結(jié)構(gòu),第一發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在方向盤(pán)上并且配置為響應(yīng)于被至少一部分發(fā)光總成激發(fā)而發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中發(fā)光總成包含印刷LED。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中發(fā)光總成配置為基于被照明的輪圈的部分來(lái)向乘員提示推薦的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中發(fā)光結(jié)構(gòu)包含至少一種發(fā)光材料,發(fā)光材料配置為將從至少一部分印刷LED接收到的輸入光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光,可見(jiàn)光被輸出到可視部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,該系統(tǒng)進(jìn)一步包含:
與輪圈分開(kāi)的第二發(fā)光結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中第一發(fā)光結(jié)構(gòu)以第一顏色照明并且第二發(fā)光結(jié)構(gòu)以第二顏色照明。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中發(fā)光總成具有大體配合輪圈半徑的第一曲率以及大體配合形成輪圈的基底的橫截面形狀的第二橫向曲率。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種車(chē)輛方向盤(pán)總成照明系統(tǒng),包含:
光源,該光源設(shè)置在方向盤(pán)上并且配置為使光指向遠(yuǎn)離方向盤(pán)的兩個(gè)相反的方向;
第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu),第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在方向盤(pán)上,其中第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)配置為響應(yīng)于被光源輸出的光激發(fā)而發(fā)光;以及
第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu),該第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在與方向盤(pán)總成分開(kāi)的車(chē)輛部件上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中光源包含多個(gè)印刷LED。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)包含至少一種光致發(fā)光材料,至少一種光致發(fā)光材料配置用于將從至少一部分光源接收到的輸入光下變頻為可見(jiàn)光,可見(jiàn)光被輸出到可視部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中輸入光包含藍(lán)色光、紫色光和紫外光中的一種。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中光源具有大體配合方向盤(pán)的輪圈半徑的第一曲率以及大體配合形成方向盤(pán)的輪圈的基底的橫截面形狀的第二橫向曲率。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中光源配置為基于方向盤(pán)輪圈被照明的部分來(lái)向乘員提示推薦的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員一經(jīng)研究下列說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求以及附圖就可以理解和領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的這些以及其它方面、目標(biāo)以及特性。
附圖說(shuō)明
在圖中:
圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的配備有照明系統(tǒng)的車(chē)輛內(nèi)部透視圖,該照明系統(tǒng)使用在方向盤(pán)總成上;
圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置在車(chē)輛內(nèi)部的方向盤(pán)總成的主視圖,該方向盤(pán)總成使用了照明系統(tǒng);
圖3A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿圖2的線III-III截取的剖視圖,示出了光源;
圖3B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿圖2的線III-III截取的剖視圖,進(jìn)一步示出了光源;
圖3C是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿圖2的線III-III截取的剖視圖,示出了可選的光源;
圖3D是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿圖2的線III-III截取的剖視圖,示出了具有發(fā)光結(jié)構(gòu)的光源,該發(fā)光結(jié)構(gòu)被設(shè)置在光源上的透光部分分開(kāi);
圖3E是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿圖2的線III-III截取的剖視圖,示出了具有設(shè)置在光源上的發(fā)光結(jié)構(gòu)的可選光源,該發(fā)光結(jié)構(gòu)配置用于將從光源發(fā)射的一部分光從第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為第二波長(zhǎng);
圖4根據(jù)一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明了發(fā)光總成的俯視圖,該發(fā)光總成橫向地沿著發(fā)光總成具有不同類型和密集度的LED源;
圖5A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用照明系統(tǒng)的車(chē)輛方向盤(pán)總成的主視圖;
圖5B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用照明系統(tǒng)的車(chē)輛方向盤(pán)總成的主視圖;
圖6說(shuō)明了使用照明系統(tǒng)和位于車(chē)輛部件上的第二發(fā)光部分的車(chē)輛內(nèi)部示例性透視圖;
圖7根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明了使用照明系統(tǒng)的車(chē)輛內(nèi)部的示例性透視圖,該照明系統(tǒng)具有設(shè)置在與方向盤(pán)分開(kāi)的部件中的光源;以及
圖8是車(chē)輛和照明系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
這里為了說(shuō)明的目的,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“豎直”、“水平”和它們的派生詞應(yīng)當(dāng)與本發(fā)明如圖1中的定向相關(guān)。但應(yīng)理解的是,本發(fā)明可以采取各種可選的定向,除非有明確相反的規(guī)定。也應(yīng)該理解的是,在附圖中示出的以及在下列說(shuō)明書(shū)中描述的特定裝置和程序僅僅是所附權(quán)利要求所限定的發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例。因此,關(guān)于這里所公開(kāi)的實(shí)施例的特定的尺寸以及其它物理特性不應(yīng)認(rèn)為是限制,除非權(quán)利要求另有明確表述。
根據(jù)需要,在此公開(kāi)了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例,其可以體現(xiàn)為不同的和替代的形式。附圖不一定是具體設(shè)計(jì),且為了呈現(xiàn)功能概況,一些圖可以被夸大或縮小。因此,在此公開(kāi)的特定的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制,而是僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面使用本發(fā)明的典型基礎(chǔ)。
如在此所用的,當(dāng)用于一系列兩個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目中時(shí)使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”意味著可以單獨(dú)使用任何一個(gè)所列項(xiàng)目或可以使用兩個(gè)或多個(gè)所列項(xiàng)目的任意組合。例如,如果混合物被描述為包含組分A、B和/或C,混合物可以包含單獨(dú)的A;單獨(dú)的B;單獨(dú)的C;A和B的組合;A和C的組合;B和C的組合;或A、B和C的組合。
下述公開(kāi)描述一種照明系統(tǒng),該照明系統(tǒng)配置用于照明位于車(chē)輛方向盤(pán)總成附近的區(qū)域。該照明系統(tǒng)可以有利地使用一種或多種光致發(fā)光結(jié)構(gòu)以響應(yīng)于預(yù)定事件而照明。一種或多種光致發(fā)光結(jié)構(gòu)可以配置用于將從相關(guān)光源接收到的光進(jìn)行轉(zhuǎn)換并且以典型存在于可見(jiàn)光譜內(nèi)的不同波長(zhǎng)的光重新發(fā)射。在一些實(shí)施例中,光源可以實(shí)施薄型設(shè)計(jì),因此有助于將光源裝配到車(chē)輛內(nèi)小的組裝空間中,在這種小的組裝空間中傳統(tǒng)光源可能是無(wú)法實(shí)施。
參照?qǐng)D1,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的照明系統(tǒng)10設(shè)置在車(chē)輛14的方向盤(pán)總成12內(nèi),照明系統(tǒng)10配置用于照明位于方向盤(pán)16附近的區(qū)域和/或車(chē)輛14的一個(gè)或多個(gè)部件。方向盤(pán)總成12配置為控制車(chē)輛14的轉(zhuǎn)向操作。方向盤(pán)總成12可以安裝到車(chē)輛14內(nèi)部?jī)x表盤(pán)18的一部分上。方向盤(pán)總成12可以包括轉(zhuǎn)向柱20以及連接到轉(zhuǎn)向柱用于與轉(zhuǎn)向柱20一起轉(zhuǎn)動(dòng)的方向盤(pán)16。方向盤(pán)16可以包括轂22和通過(guò)至少一個(gè)輻條26連接到轂22的輪圈24。根據(jù)所示的實(shí)施例,三個(gè)輻條26被用于連接轂22和輪圈24,輻條26大體集中在方向盤(pán)16的下半部分上,以提供對(duì)設(shè)置在方向盤(pán)16的車(chē)輛前方的儀表組28的足夠視野。然而可以想到,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,可以以任何定向使用任何數(shù)量的輻條26。
當(dāng)駕駛員想要控制車(chē)輛14的車(chē)輪轉(zhuǎn)向時(shí),駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)16的輪圈24。由于輪圈24通過(guò)輻條26被連接到轂22,輪圈24的轉(zhuǎn)動(dòng)引起轂22和連接到轂22的軸30的轉(zhuǎn)動(dòng)。軸30被連接到轉(zhuǎn)向連動(dòng)裝置(未示出),該裝置調(diào)整車(chē)輛車(chē)輪的角度位置從而控制轉(zhuǎn)向。
車(chē)輛14可以進(jìn)一步包括座椅總成32,座椅總成32包括與座椅靠背36可樞轉(zhuǎn)地連接的座椅34和控制車(chē)輛變速器操作模式的變速桿38。應(yīng)該明白的是,這里所述的方向盤(pán)總成12可以用于任何車(chē)輛14,例如但不限于小轎車(chē)、四門(mén)轎車(chē)、貨車(chē)、運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)、廂式貨車(chē)等。而且,應(yīng)該明白的是,也可以根據(jù)本發(fā)明的原理來(lái)制造存在于車(chē)輛14其它位置處的任何照明系統(tǒng)。
如圖2所示,方向盤(pán)16包括將轂22連接到輪圈24的輻條26。轂22可以包括支撐元件40,支撐元件40可以提供轂22和/或輻條26和輪圈24的結(jié)構(gòu)支撐。飾件42可以被附接和設(shè)置到支撐元件40的車(chē)輛后部。安全氣囊(未示出)可以設(shè)置在支撐元件40和飾件42之間。飾件42可以進(jìn)一步包括位于其上的標(biāo)志44,例如徽章、標(biāo)志或乘員信息(如安全氣囊位置)。轂22和/或輻條26的任何部件可以包括位于其上用于控制多個(gè)車(chē)輛功能的控制器46。例如,控制器46可以激活車(chē)?yán)取4送饣蚩蛇x地,控制器46可以被用于控制巡航控制系統(tǒng)。另外的控制器46可以被用于操作音頻系統(tǒng)、電話和語(yǔ)音控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、立體聲系統(tǒng)和車(chē)載計(jì)算機(jī)功能或乘員可能需要的任何其它功能。
輪圈24可以由具有位于其上的覆蓋元件50的基底48形成。在示例性實(shí)施例中,基底48是具有圓形橫截面的金屬或塑料棒。在另一實(shí)施例中,基底48是空心管元件。在可選的實(shí)施例中,基底48具有矩形或多邊形橫截面形狀??梢允褂萌魏魏线m的材料形成基底48,包括但不限于鋼、鋁和鎂。同樣,可以使用任何合適的聚合物材料形成基底48,例如硅改性的聚碳酸酯、尼龍、聚酯、聚苯醚、聚丙烯和聚氨酯。
覆蓋元件50可以設(shè)置在基底48上并且可以是柔性或大體剛性材料。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,覆蓋元件50是包含熱塑性彈性體的柔性材料,例如熱塑性聚烯烴或熱塑性聚氨酯、乙烯基樹(shù)脂、皮革、織物或適于提供基底48上方的柔性層的其它材料,如本領(lǐng)域已知的。一個(gè)或多個(gè)中間部件可以設(shè)置在基底48和覆蓋元件50之間,中間部件也可以足夠柔韌,以在應(yīng)用外部力的情況下彎曲,例如由車(chē)輛駕駛員的手施加的壓力,從而在需要時(shí)壓縮覆蓋元件和/或中間部件。例如,方向盤(pán)總成12可以包括中間部件以使方向盤(pán)16可以是溫度受控的以在操縱車(chē)輛14時(shí)加熱和冷卻乘員的手,如本領(lǐng)域已知的。
在可選的實(shí)施例中,覆蓋元件50可以由大體剛性的材料制造。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,覆蓋元件50配置為由木質(zhì)材料制成的護(hù)板。應(yīng)明白的是,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,覆蓋元件50可以由任何其它可行的材料配置。而且,應(yīng)理解的是,覆蓋元件50可以包括位于其上的任何另外的層以保護(hù)覆蓋元件50或保護(hù)所需的美的外觀。
光源52可以設(shè)置在方向盤(pán)總成12上和/或其內(nèi)。如所示的,光源52被設(shè)置在輪圈24上并且定向?yàn)槌蛟O(shè)置在車(chē)輛14內(nèi)的乘員發(fā)射光。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,光源52包括連接、附接或設(shè)置在覆蓋元件50部分下方的柔性電路板(例如銅柔性電路板)。在這樣的設(shè)置中,柔性電路板可以與輪圈24的彎曲部分一起彎曲以容許照明系統(tǒng)10輪廓與方向盤(pán)16輪廓一致。
光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62應(yīng)用于或以其它方式設(shè)置在光源52上和/或光源52附近。一個(gè)或多個(gè)光源52可以設(shè)置在照明系統(tǒng)10內(nèi)并且配置用于朝向目標(biāo)位置發(fā)射光。更具體地,從光源52朝向目標(biāo)位置發(fā)射的光可以被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62轉(zhuǎn)換并且以典型存在于可見(jiàn)光譜內(nèi)的具有不同波長(zhǎng)的光重新發(fā)射。根據(jù)所示的實(shí)施例,目標(biāo)位置是設(shè)置為鄰近方向盤(pán)16的區(qū)域??梢韵氲降氖牵彰飨到y(tǒng)10可以具有各種目標(biāo)位置,以使照明系統(tǒng)10可以用于多種功能。示例性功能包括用作歡迎/歡送燈、報(bào)警指示器、環(huán)境照明和/或向它的乘員提供關(guān)于車(chē)輛14的部件148(圖6)的信息的燈。
光源52可以包覆成型或以其它方式附接到方向盤(pán)16的部分,例如輪圈24。根據(jù)圖2所示的實(shí)施例,輪圈24和光源52同時(shí)被放置在模具內(nèi)并且將包覆成型材料66設(shè)置在輪圈24和光源52的組合的上方。在包覆成型材料66在壓力下固化的實(shí)施例中,可以在部分固化的狀況下將包覆成型材料66應(yīng)用到輪圈24。在一個(gè)實(shí)施例中,包覆成型工藝包括通過(guò)噴涂、刷涂、浸漬、印刷、層壓或壓延將包覆成型材料66應(yīng)用到輪圈24和光源52的組合的至少一部分上方,之后使包覆成型材料66固化。這樣的工藝可以使輪圈24和光源52彼此附接。在一些實(shí)施例中,包覆成型材料66可以包括聚合物材料、硅、聚氨酯材料、乙烯基樹(shù)脂和/或設(shè)置在通常與車(chē)輛14的乘員接觸的區(qū)域內(nèi)有利或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的任何其它材料。而且,在一些實(shí)施例中,包覆成型材料66可以是透明或半透明的并且可以提供光漫射特性。也可以想到的是,在一些實(shí)施例中,覆蓋元件50和包覆成型材料66可以是相同的部件或彼此整體成型。
參考圖3A-3E,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了能夠用在車(chē)輛14上的光源52的剖視圖,光源52具有外部光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62。如圖3A說(shuō)明的,光源52可以具有包括發(fā)光總成60、光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62、可視部分64和包覆成型材料66的堆疊設(shè)置。應(yīng)明白的是,可視部分64和包覆成型材料66可以是兩個(gè)分開(kāi)的部件或者可以作為一個(gè)部件整體成型。
發(fā)光總成60可以對(duì)應(yīng)于薄膜或印刷發(fā)光二極管(LED)總成并且包括作為其最底層的基部元件68。基部元件68可以包括近似0.005到0.060英寸厚的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料或本領(lǐng)域已知的任何其它材料并且設(shè)置在所需的車(chē)輛14表面上方,光源52被接收在該表面上(例如輪圈24)。可選地,作為節(jié)約成本的措施,基部元件68可以直接對(duì)應(yīng)于已有的車(chē)輛結(jié)構(gòu)(例如輪圈24、外面板和/或內(nèi)面板)。
發(fā)光總成60包括設(shè)置在基部元件68上方的正極70。正極70包括導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂,例如但不限于含銀或含銅的環(huán)氧樹(shù)脂。正極70電連接到多個(gè)LED源72的至少一部分,LED源72設(shè)置在半導(dǎo)體油墨74內(nèi)并且應(yīng)用于正極70上方。同樣地,負(fù)極76也電連接到LED源72的至少一部分。負(fù)極76設(shè)置在半導(dǎo)體油墨74上方并且包括透明或半透明的導(dǎo)電材料,例如但不限于氧化銦錫。此外,正極70和負(fù)極76中的每一個(gè)通過(guò)對(duì)應(yīng)的匯流條82、84和導(dǎo)線86、88電連接到控制器78和電源80。可以沿正極70和負(fù)極76的相對(duì)邊印刷匯流條82、84,并且匯流條82、84和導(dǎo)線86、88之間的連接點(diǎn)可以位于每個(gè)匯流條82、84的對(duì)角處,從而促進(jìn)沿匯流條82、84的均勻的電流分布。應(yīng)該明白的是,在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下,在可選的實(shí)施例中發(fā)光總成60內(nèi)的部件的定向可以改變。例如,負(fù)極76可以被設(shè)置在半導(dǎo)體油墨74下方并且正極70可以被設(shè)置在上述半導(dǎo)體油墨74上方。同樣地,如匯流條82、84的另外的部件也可以以任何定向設(shè)置以使發(fā)光總成60可以朝向所需位置發(fā)射輸入光100(圖3B)。
LED源72以隨機(jī)或受控的方式分散在半導(dǎo)體油墨74中并且可以配置為朝向光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62發(fā)射聚焦或非聚焦光。LED源72可以對(duì)應(yīng)于尺寸近似約5到約400微米的氮化鎵元件的微型LED并且半導(dǎo)體油墨74可以包括多種粘結(jié)劑以及電介質(zhì)材料,粘結(jié)劑以及電介質(zhì)材料包括但不限于鎵、銦、碳化硅、磷和/或半透明的聚合物粘結(jié)劑中的一種或多種。
可以通過(guò)多種印刷工藝向正極70的選定部分應(yīng)用半導(dǎo)體油墨74,包括噴墨和絲網(wǎng)印刷工藝。更具體地,可以設(shè)想將LED源72分散在半導(dǎo)體油墨74內(nèi)且將形狀和尺寸設(shè)置為使大量的LED源72在半導(dǎo)體油墨74沉積期間與正極70和負(fù)極76對(duì)齊。最終電連接到正極70和負(fù)極76的部分LED源72可以通過(guò)匯流條82和84、控制器78、電源80和導(dǎo)線86和88的組合來(lái)點(diǎn)亮。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,電源80可以對(duì)應(yīng)于在12到16V的直流下操作的車(chē)載電源80。關(guān)于發(fā)光總成構(gòu)建的附加信息在2014年3月12日提交的、由洛文塔爾(Lowenthal)等人發(fā)明的、美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為2014/0264396A1、名稱為“從基底移除的超薄印刷LED層”的專利申請(qǐng)中進(jìn)行了公開(kāi),在此通過(guò)引用包含其全部?jī)?nèi)容。
仍參考圖3A,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62作為涂層、層、薄膜或其它合適的沉積層設(shè)置于負(fù)極76上方。關(guān)于當(dāng)前所述的實(shí)施例,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62可以設(shè)置為多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)包括能量轉(zhuǎn)換層90、可選的穩(wěn)定層92和可選的保護(hù)層94。
能量轉(zhuǎn)換層90包括具有利用磷光或熒光特性的能量轉(zhuǎn)換元件的至少一種光致發(fā)光材料96。例如,光致發(fā)光材料96可以包括有機(jī)或無(wú)機(jī)熒光染料,包括萘嵌苯(rylene)、呫噸(xanthene)、卟啉(porphyrin)、酞菁染料(phthalocyanine)。另外或可選地,光致發(fā)光材料96可以包括來(lái)自鈰(Ce)摻雜的石榴石的組的磷光劑,例如YAG(釔鋁石榴石):Ce。可以通過(guò)使用多種方法將光致發(fā)光材料96分散在聚合物基體內(nèi)以形成均勻混合物來(lái)制備能量轉(zhuǎn)換層90。這樣的方法可以包括從液體載體介質(zhì)中的制劑制備能量轉(zhuǎn)換層90且將能量轉(zhuǎn)換層90涂到負(fù)極76或其它所需基部元件68上??梢酝ㄟ^(guò)涂裝(painting)、絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷、噴涂、狹縫涂覆(slot coating)、浸漬涂覆(dip coating)、滾筒涂覆(roller coating)、棒式涂覆(bar coating)和/或本領(lǐng)域已知的任何其它方法將能量轉(zhuǎn)換層90應(yīng)用到負(fù)極76。可選地,可以通過(guò)不使用液體載體介質(zhì)的方法來(lái)制備能量轉(zhuǎn)換層90。例如,可以通過(guò)將光致發(fā)光材料96分散在可以結(jié)合到聚合物基體內(nèi)的固態(tài)溶液(在干燥狀態(tài)的均勻混合物)中來(lái)呈現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換層90,聚合物基體是通過(guò)擠出、注塑密封、壓密封縮、壓延、熱成型等成型。
為了保護(hù)包含在能量轉(zhuǎn)換層90內(nèi)的光致發(fā)光材料96不被光解和熱降解,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62可以包括穩(wěn)定層92。穩(wěn)定層92可被配置為光學(xué)耦合和粘附到能量轉(zhuǎn)換層90或以其它方式與之整合的單獨(dú)的層。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62也可以包括保護(hù)層94,保護(hù)層94光學(xué)耦合和粘附到穩(wěn)定層92或其它層(例如在沒(méi)有穩(wěn)定層92時(shí)的能量轉(zhuǎn)換層90)以保護(hù)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62不受由環(huán)境暴露所產(chǎn)生的物理和化學(xué)損傷??梢酝ㄟ^(guò)每層的順序涂覆或印刷、通過(guò)順序?qū)訅夯驂河?、或任何其它合適的方式使穩(wěn)定層92和/或保護(hù)層94與能量轉(zhuǎn)換層90結(jié)合。有關(guān)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)構(gòu)建的附加信息在2011年11月8日提交的、由金斯利(Kingsley)等人發(fā)明的、美國(guó)專利號(hào)為8,232,533、名稱為“用于高效電磁能量轉(zhuǎn)換和持續(xù)二次發(fā)射的光解穩(wěn)定和環(huán)境穩(wěn)定的多層結(jié)構(gòu)”的專利中進(jìn)行了公開(kāi),在此通過(guò)引用包含其全部公開(kāi)內(nèi)容。
在操作中,光致發(fā)光材料96被制備為一經(jīng)從發(fā)光總成60的至少一部分LED源72接收到特定波長(zhǎng)的輸入光100(圖3B)就被激發(fā)。如此,輸入光100經(jīng)歷能量轉(zhuǎn)換過(guò)程并且以不同的波長(zhǎng)重新發(fā)射。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,光致發(fā)光材料96可以被制備為將輸入光100轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光,另外被稱為下變頻??蛇x地,光致發(fā)光材料96可以被制備為將輸入光100轉(zhuǎn)換為更短波長(zhǎng)的光,另外被稱為上變頻。按照任何一種方法,由光致發(fā)光材料96轉(zhuǎn)換后的光可立刻從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62中輸出102(圖3B)或以其它方式用在能量級(jí)聯(lián)中,在能量級(jí)聯(lián)中轉(zhuǎn)換后的光用作輸入光以激發(fā)位于能量轉(zhuǎn)換層90內(nèi)的光致發(fā)光材料96的另外的制劑,由此后續(xù)轉(zhuǎn)換后的光之后可以從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62輸出或用作輸入光,以此類推。關(guān)于這里所述的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程,輸入光100和轉(zhuǎn)換后的輸出光102之間的波長(zhǎng)差被稱為斯托克斯位移(Stokes shift)且用作對(duì)應(yīng)于光的波長(zhǎng)變化的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的主要驅(qū)動(dòng)機(jī)制。
繼續(xù)參考圖3A,可視部分64設(shè)置于光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62上方。在一些實(shí)施例中,可視部分64可以包括塑料、硅、或聚氨酯材料并且成型在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62和發(fā)光總成60上方。優(yōu)選地,可視部分64應(yīng)該是至少部分可透光的。以這種方式,可視部分64可以在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的任何時(shí)刻被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62照明。此外,通過(guò)包覆密封可視部分64,它也可以用于保護(hù)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62和發(fā)光總成60??梢暡糠?4可以設(shè)置為平面狀和/或弧形以提高其處于發(fā)光狀態(tài)時(shí)的可視能力。類似于光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62和發(fā)光總成60,可視部分64也可以受益于薄的設(shè)計(jì),如此有助于將光源52安裝到車(chē)輛14的小的組裝空間內(nèi)。
在一些實(shí)施例中,可以在可視部分64和光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62之間設(shè)置裝飾層98。裝飾層98可以包括聚合物材料或其它合適的材料并且配置用于控制或改變光源52的可視部分64的外觀。例如,裝飾層98配置為在可視部分64處于未照明狀態(tài)時(shí)賦予可視部分皮革外觀。在其它實(shí)施例中,裝飾層98可以著色為任何顏色以與接收光源52的車(chē)輛結(jié)構(gòu)互補(bǔ)。例如,裝飾層98在顏色上可以類似于輪圈24的顏色,以使照明系統(tǒng)10在處于未照明狀態(tài)時(shí)大體隱藏。可選地,裝飾層98可以提供標(biāo)志44和/或車(chē)標(biāo),以使裝飾層98和標(biāo)志44可以是背光式和/或被發(fā)光總成60以其它方式照明。在任何情況下,裝飾層98應(yīng)該是至少部分透光的,從而在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的任何時(shí)刻不會(huì)阻止光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62照明可視部分64。
包覆成型材料66被設(shè)置在發(fā)光總成60和光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62周?chē)⑶铱梢耘c可視部分64整體成形。包覆成型材料66可以保護(hù)發(fā)光總成60免受由環(huán)境暴露所引起的物理和化學(xué)損傷。包覆成型材料66與其它材料相比可以具有粘彈性(即具有粘性和彈性兩者)、低的楊氏模量和/或高的失效應(yīng)變,以使包覆成型材料66在被接觸時(shí)可以保護(hù)發(fā)光總成60。例如,包覆成型材料66可以保護(hù)發(fā)光總成60免受在乘客使用設(shè)置了照明系統(tǒng)10的方向盤(pán)總成12時(shí)所產(chǎn)生的重復(fù)接觸。
在一些實(shí)施例中,可以單獨(dú)并與發(fā)光總成60分開(kāi)地使用光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62。例如光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62可以定位在鄰近——但不物理接觸——發(fā)光總成60的車(chē)輛部件或表面上,如下文更詳細(xì)地說(shuō)明的。應(yīng)理解的是,在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62被并入與光源52分開(kāi)的不同部件的實(shí)施例中,光源52仍可以具有與參照?qǐng)D3A所述的光源52相同或相似的結(jié)構(gòu)。
參考圖3B,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了用于產(chǎn)生單色發(fā)光的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程104。為了說(shuō)明的目的,在下文使用圖3A中描述的光源52來(lái)說(shuō)明能量轉(zhuǎn)換過(guò)程104。在這個(gè)實(shí)施例中,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62的能量轉(zhuǎn)換層90包括單一的光致發(fā)光材料96,光致發(fā)光材料96配置用于將從LED源72接收到的輸入光100轉(zhuǎn)換為具有與輸入光100的相關(guān)波長(zhǎng)不同波長(zhǎng)的輸出光102。更具體地,光致發(fā)光材料96被制備為具有吸收光譜,該吸收光譜包括從LED源72供應(yīng)的輸入光100的發(fā)射波長(zhǎng)。光致發(fā)光材料96也被制備為具有產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后的可見(jiàn)輸出光102的斯托克斯位移,該可見(jiàn)光具有表現(xiàn)為所需顏色的發(fā)射光譜,所需的顏色根據(jù)照明應(yīng)用可以變化。轉(zhuǎn)換后的可見(jiàn)輸出光102從光源52經(jīng)過(guò)可視部分64輸出,由此使可視部分64以所需的顏色照明。在一個(gè)實(shí)施例中,以下變頻方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換過(guò)程104,在該情況下輸入光100包括位于可見(jiàn)光譜較低端的光,例如藍(lán)色光、紫色光或紫外(UV)光。如此使藍(lán)色、紫色或UV LED用作LED源72,該LED源可以提供優(yōu)于單純使用所需顏色的LED以及連同上述的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的相對(duì)成本優(yōu)勢(shì)。而且,由可視部分64所提供的照明可以提供獨(dú)特、大體均勻和/或吸引人的視覺(jué)體驗(yàn),該視覺(jué)體驗(yàn)難以通過(guò)非光致發(fā)光手段復(fù)制。
參考圖3C,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了用于產(chǎn)生多種顏色的光的第二能量轉(zhuǎn)換過(guò)程106。為了保持一致性,下文同樣使用圖3A中所示的光源52描述第二能量轉(zhuǎn)換過(guò)程106。在這個(gè)實(shí)施例中,能量轉(zhuǎn)換層90包括散布在能量轉(zhuǎn)換層90中的第一光致發(fā)光材料96和第二光致發(fā)光材料108??蛇x地,如果需要,光致發(fā)光材料96、108可以彼此分離。同樣地,應(yīng)明白的是,能量轉(zhuǎn)換層90可以包括多于兩種不同的光致發(fā)光材料96、108,本發(fā)明提供的構(gòu)思在這種情況下同樣適用。在一個(gè)實(shí)施例中,第二能量轉(zhuǎn)換過(guò)程106通過(guò)使用藍(lán)色、紫色和/或UV光作為激勵(lì)源的下變頻方式發(fā)生。
關(guān)于當(dāng)前說(shuō)明的實(shí)施例,光致發(fā)光材料96、108的激發(fā)互不相交。也就是,光致發(fā)光材料96、108被制備為具有非重疊的吸收光譜和產(chǎn)生不同發(fā)射光譜的斯托克斯位移。同樣地,在制備光致發(fā)光材料96、108中,應(yīng)注意將相關(guān)的斯托克斯位移選擇為使從光致發(fā)光材料96、108中的一個(gè)發(fā)射的轉(zhuǎn)換后的輸出光102不會(huì)激發(fā)另一個(gè),除非期望如此。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例,以LED源72a示例性示出的LED源的第一部分72配置用于發(fā)射輸入光100,該輸入光100具有僅激發(fā)光致發(fā)光材料96并且使輸入光100被轉(zhuǎn)換為第一顏色(例如白色)的可見(jiàn)輸出光102的發(fā)射波長(zhǎng)。同樣地,以LED源72b示例性示出的LED源的第二部分72b配置用于發(fā)射輸入光100,該輸入光100具有僅激發(fā)第二光致發(fā)光材料108并且使輸入光100被轉(zhuǎn)換為第二顏色(例如紅色)的可見(jiàn)輸出光102的發(fā)射波長(zhǎng)。優(yōu)選地,第一顏色和第二顏色彼此在視覺(jué)上可區(qū)分。以這種方式,可以使用控制器78選擇性地激活LED源72a和72b,以使光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62以各種顏色發(fā)光。例如,控制器78可以僅激活LED源72a以單獨(dú)激發(fā)光致發(fā)光材料96,使可視部分64以第一顏色照明。可選地,控制器78可以僅激活LED源72b以單獨(dú)激發(fā)第二光致發(fā)光材料108,使可視部分64以第二顏色照明。
仍可選地,控制器78可以同時(shí)激活LED源72a和72b,以使光致發(fā)光材料96、108兩者都被激發(fā),使可視部分64以第三顏色照明,第三顏色是第一和第二顏色的混合顏色(例如粉紅色)。從每個(gè)光源72a、72b發(fā)射的輸入光100的強(qiáng)度也可以彼此成比例地變化,以獲得另外的顏色。對(duì)于包含多于兩種不同光致發(fā)光材料96、108的能量轉(zhuǎn)換層90而言,可以實(shí)現(xiàn)更多樣的顏色??梢韵氲降念伾t色、綠色、藍(lán)色以及它們的組合,組合包括白色,所有顏色都可以通過(guò)選擇合適的光致發(fā)光材料以及恰當(dāng)?shù)夭僮魉鼈儗?duì)應(yīng)的LED源72來(lái)實(shí)現(xiàn)。
參考圖3D,根據(jù)可選實(shí)施例說(shuō)明了第三能量轉(zhuǎn)換過(guò)程110,第三能量轉(zhuǎn)換過(guò)程110包括如參考圖3A所描述的發(fā)光總成60以及設(shè)置在發(fā)光總成60上的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62配置用于將從LED源72接收到的輸入光100轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)輸出光102,可見(jiàn)輸出光102具有與輸入光100的相關(guān)波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)。更具體地,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62被制備為具有吸收光譜,該吸收光譜包括由LED源72提供的輸入光100的發(fā)射波長(zhǎng)。光致發(fā)光材料96也被制備為具有產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后的可見(jiàn)輸出光102的斯托克斯位移,該可見(jiàn)輸出光102具有表現(xiàn)為所需顏色的發(fā)射光譜,該顏色可以根據(jù)照明應(yīng)用而變化。
光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62可以被應(yīng)用到發(fā)光總成60的僅一部分,例如,以帶狀方式。在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62之間可以是透光部分112,透光部分112容許從LED源72發(fā)射的輸入光100以第一波長(zhǎng)穿過(guò)該透光部分112。透光部分112可以是開(kāi)放空間或者可以是透明或半透明材料。穿過(guò)透光部分112發(fā)射的輸入光100可以從發(fā)光總成60指向第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132(圖5),第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132設(shè)置為鄰近發(fā)光總成60。第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132可以配置為響應(yīng)于輸入光100而發(fā)光,該輸入光100被引導(dǎo)穿過(guò)透光部分112。
參考圖3E,說(shuō)明了利用如參考圖3A所述的發(fā)光總成60以及設(shè)置在發(fā)光總成60上的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62產(chǎn)生多種顏色的光的第四能量轉(zhuǎn)換過(guò)程114。在這個(gè)實(shí)施例中,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62被設(shè)置在發(fā)光總成60的頂部。光致發(fā)光材料96的激發(fā)被制備為使從LED源72發(fā)射的輸入光100的一部分以第一波長(zhǎng)穿過(guò)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62(即,從光源52發(fā)射的輸入光100不被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62轉(zhuǎn)換)??梢酝ㄟ^(guò)脈沖寬度調(diào)制或電流控制改變發(fā)射輸入光100的強(qiáng)度以改變從LED源72發(fā)射的輸入光100在沒(méi)有轉(zhuǎn)換成第二輸出波長(zhǎng)102的情況下穿過(guò)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62的量。例如,如果光源52被配置為以低水平發(fā)射輸入光100,大體所有的輸入光100可以被轉(zhuǎn)換為第二波長(zhǎng)的輸出光102。在該配置中,可以從發(fā)光總成60發(fā)射對(duì)應(yīng)于光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62的顏色的輸出光102。如果光源52配置為以高水平發(fā)射輸入光100,那么僅一部分第一波長(zhǎng)被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62轉(zhuǎn)換。在這種配置中,輸入光100的第一部分可以被光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62轉(zhuǎn)換并且輸入光100的第二部分光可以由發(fā)光總成60以第一波長(zhǎng)朝向設(shè)置為鄰近光源52的另外的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132發(fā)射。另外的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132可以響應(yīng)于從光源52發(fā)射的輸入光100而發(fā)光。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例,以LED源72d示例性示出的LED源72的第一部分配置用于發(fā)射輸入光100,該輸入光100具有激發(fā)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62內(nèi)的光致發(fā)光材料96并且使輸入光100被轉(zhuǎn)換為第一顏色(例如白色)的可見(jiàn)輸出光102的波長(zhǎng)。同樣地,以LED源72c示例性示出的LED源72的第二部分配置用于發(fā)射輸入光100,該輸入光100具有穿過(guò)光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62并且激發(fā)設(shè)置為鄰近照明系統(tǒng)10的另外的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132的波長(zhǎng),由此以第二顏色照明。第一和第二顏色在視覺(jué)上彼此可區(qū)分。以這種方式,可以使用控制器78選擇性地激活LED源72d和72c以使照明系統(tǒng)10以各種顏色發(fā)光。
發(fā)光總成60也可以包括光學(xué)裝置116,光學(xué)裝置116配置用于將從LED源72d、72c發(fā)射的輸入光100和從光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62發(fā)射的輸出光102引導(dǎo)為朝向預(yù)定的位置。例如,從LED源72d、72c以及光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62發(fā)射的輸入光100和輸出光102可以被引導(dǎo)和/或聚焦為朝向鄰近光源52的所需的部件148(圖6)和/或位置。
參考圖4,從俯視圖說(shuō)明了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光總成60,發(fā)光總成60橫向地沿著發(fā)光總成60具有不同類型和密集度的LED源72a、72d。如所示的,發(fā)光總成60的第一部分118包括LED源72a,LED源72a配置用于發(fā)射輸入光100,輸入光100具有在第一顏色(例如白色)光譜內(nèi)的發(fā)射波長(zhǎng)。同樣的,發(fā)光總成60的第二部分120包括LED源72d,LED源72d配置用于發(fā)射輸入光100,該輸入光100具有在第二顏色(例如紅色)光譜內(nèi)的發(fā)射波長(zhǎng)??梢岳帽绢I(lǐng)域已知的任何方式通過(guò)絕緣或不導(dǎo)電的屏障122將發(fā)光總成60的第一部分118和第二部分120與鄰近設(shè)置的部分分開(kāi),以使每個(gè)部分118、120可以獨(dú)立于任何其它部分118、120地被照明。而且,設(shè)置在發(fā)光總成60內(nèi)的每個(gè)部分118、120可以包括被連接到控制器78并且配置用于照明各個(gè)部分118、120的各自的匯流條82、84、124、126、128、130。應(yīng)明白的是,在可選的實(shí)施例中,如上文所述,匯流條82、84、124、126、128、130可以連接到發(fā)光總成60位于相對(duì)側(cè)的各部分118、120上。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第一和第二顏色在視覺(jué)上彼此可區(qū)分。以這種方式,可以使用控制器78選擇性地激活LED源72a和72d以使LED源72a、72d以不同的顏色照明。例如,控制器78可以激活僅LED源72a以單獨(dú)地以第一顏色照明發(fā)光總成60的部分118??蛇x地,控制器78可以激活僅LED源72d以單獨(dú)地以第二顏色照明發(fā)光總成60的部分120。應(yīng)明白的是,發(fā)光總成60可以包括任何數(shù)量的具有不同LED源72a、72d的部分118、120,該部分118、120以任何所需的顏色照明。而且,也應(yīng)明白的是,可以按照任何可行的方式定向具有不同LED源72a、72d的部分并且不需要設(shè)置為鄰近。
半導(dǎo)體油墨74也可以包含各種密集度的LED源72a、72d,以使LED源72a、72d的密度或單位面積內(nèi)的LED源72a、72d的數(shù)量可以針對(duì)各種照明應(yīng)用而調(diào)整。在一些實(shí)施例中,LED源72a、72d的密度可以在整個(gè)光源52的長(zhǎng)度上變化。例如,發(fā)光總成60的中間部分120可以具有比周邊部分118更大的LED源72的密度,或反之亦然。在這樣的實(shí)施例中,光源52可以表現(xiàn)的更亮或具有更大的照度,以優(yōu)先照明預(yù)定位置。在其它實(shí)施例中,LED源72a、72d的密度可以隨著與預(yù)選擇點(diǎn)的距離的增加而增加或降低。
參照?qǐng)D5A和5B,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,照明系統(tǒng)10配置為附接到方向盤(pán)16的輪圈24上。如所示的,發(fā)光總成60在車(chē)輛14后部方向上向發(fā)射大部分輸入光100和輸出光102。但可以想到的是,根據(jù)方向盤(pán)總成12的結(jié)構(gòu)和組裝,輸入光100在車(chē)輛14內(nèi)可以指向任何所需方向。
光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62與光源52可操作地連接。例如,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,光源52可以設(shè)置在覆蓋元件50下方。光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62可以設(shè)置在覆蓋元件50材料中并且可操作地連接到光源52。作為結(jié)果,覆蓋元件50包含光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62的部分可以被光源52激發(fā)并且發(fā)射轉(zhuǎn)換后的輸出光102。
照明系統(tǒng)10可以進(jìn)一步包括用戶界面134,用戶界面134設(shè)置為鄰近照明系統(tǒng)10或位于車(chē)輛14內(nèi)任何其它所需的位置。用戶界面134可以配置為使用戶可以控制由被點(diǎn)亮的LED源72a和/或LED源72d所發(fā)射的光的波長(zhǎng)??蛇x地,用戶界面134可以使照明系統(tǒng)10在多個(gè)模式和/或功能之間轉(zhuǎn)換。用戶界面134可以使用本領(lǐng)域已知的用于控制光源52的任何類型的控制器,例如但不限于開(kāi)關(guān)(如接近傳感器、推式按鈕),并且可以設(shè)置在任何可行的位置。例如用戶界面134可以設(shè)置在其中一個(gè)輻條26上。
參照?qǐng)D5A,發(fā)光總成60示出為具有五個(gè)部分54a、54b、54c、54d、54e。每個(gè)部分54a、54b、54c、54d、54e可以單獨(dú)照明并且以多種顏色和強(qiáng)度照明,如這里所述。這樣的配置容許照明系統(tǒng)10用作通知乘員車(chē)輛轉(zhuǎn)彎信號(hào)位置的轉(zhuǎn)向信號(hào)通知。相應(yīng)地,每個(gè)部分54a、54b、54c、54d、54e可以相繼照明以提供車(chē)輛轉(zhuǎn)向信號(hào)位置狀態(tài)的方向指示。更具體地,部分54a可以首先照明,之后是部分54b、部分54c、部分54d并且由部分54e結(jié)束。每個(gè)先前照明的部分54a、54b、54c、54d在每個(gè)后續(xù)部分被照明時(shí)可以保持它的照明狀態(tài)??蛇x地,當(dāng)下一部分被照明時(shí),每個(gè)部分54a、54b、54c、54d、54e可以返回到未照明狀態(tài)。而且,照明系統(tǒng)10的相繼照明可以持續(xù)重復(fù),直至車(chē)輛轉(zhuǎn)向信號(hào)返回到中立位置。應(yīng)明白的是,上述示例并非限制并且在不脫離這里提供的構(gòu)思的情況下針對(duì)多種車(chē)輛相關(guān)狀況可以使用任何所需的照明模式。
圖5A所示的實(shí)施例也可以與車(chē)載全球定位系統(tǒng)(GPS)一起使用。例如,如果車(chē)輛14具有所需的位置,GPS可以照明光源52的部分以通過(guò)使用任何照明模式(例如多個(gè)部分的相繼照明)向駕駛員提示推薦的車(chē)輛14方向變化。應(yīng)明白的是,發(fā)光總成60可以與車(chē)輛14內(nèi)的另一系統(tǒng)一起向乘員提供任何所需的通知。例如,照明系統(tǒng)10也可以被車(chē)輛倒退輔助或掛車(chē)倒退輔助系統(tǒng)使用以向乘員提示推薦的方向盤(pán)16轉(zhuǎn)向變化。而且,多個(gè)部分(如54a、54b、54c、54d、54e(圖5A))可以部分或全部圍繞輪圈24的外周,并且可以基于輪圈24周?chē)徽彰鞑糠值臄?shù)量或部分和/或強(qiáng)度向乘員表示推薦的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。更具體地,如果駕駛員應(yīng)該使方向盤(pán)16順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)九十度,那么可以照明輪圈24的四分之一,由此表示轉(zhuǎn)動(dòng)的量。進(jìn)一步地,隨著方向盤(pán)16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每個(gè)部分可以變?yōu)槲凑彰?,由此表示降低積累至原始期望角度所需的轉(zhuǎn)動(dòng)量。也可以想到的是,符號(hào)56(如箭頭)可以設(shè)置在任何方向盤(pán)16部件上并且可以包含光致發(fā)光材料96或由發(fā)光總成60以背光式照明,以向車(chē)輛14的乘員呈現(xiàn)另外的信息。
參照?qǐng)D5B,照明系統(tǒng)10示出為與設(shè)置在車(chē)輛14的燃料箱內(nèi)的燃料比例相關(guān)的燃料表140。隨著車(chē)輛14中的燃料量消耗,光源52的部分58a、58b、58c、58d、58e可以變得無(wú)照明。
在一些實(shí)施例中,發(fā)光總成60也可以在車(chē)輛14感測(cè)到車(chē)輛14的一些部分有問(wèn)題時(shí)照明它們一些或全部部分。例如,一經(jīng)燃料消耗超過(guò)預(yù)定部分,發(fā)光總成60的部分可以閃爍以使乘員意識(shí)到需要行動(dòng)??梢詥?dòng)報(bào)警指示器的示例性問(wèn)題包括低的輪胎壓力、低的燃油壓力、低的電池能量和/或在車(chē)輛14上的任何其它系統(tǒng)故障。
根據(jù)可選實(shí)施例,車(chē)輛14可以配備有加熱和/或冷卻方向盤(pán)16,如本領(lǐng)域已知的。照明系統(tǒng)10可以配置為在方向盤(pán)16被冷卻時(shí)以第一顏色(例如藍(lán)色)照明。類似地,方向盤(pán)16可以配置為在方向盤(pán)16被加熱時(shí)以第二顏色(例如紅色)照明。
參照?qǐng)D6,第一光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62設(shè)置在發(fā)光總成60上并且第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132設(shè)置在車(chē)輛14的部件148上,例如儀表組28和/或儀表盤(pán)18的部分。如上文所述,具有位于其上的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62的發(fā)光總成60部分將輸入光100轉(zhuǎn)換為不同波長(zhǎng)的輸出光102。發(fā)光總成60的第二部分發(fā)射輸入光100,該輸入光之后被儀表組28上的第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132轉(zhuǎn)換為不同波長(zhǎng)的輸出光102。輸出光102可以被用作歡迎/歡送程序燈、環(huán)境燈以用于照明車(chē)輛14的任何內(nèi)部部件148和/或報(bào)警指示器。
仍參照?qǐng)D6,兩個(gè)發(fā)光總成60可以設(shè)置在輪圈24的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上,其可以作為單個(gè)部件整體成型或單獨(dú)附接到輪圈24。第一發(fā)光總成60具有位于其上用于朝向車(chē)輛14的乘員發(fā)射轉(zhuǎn)換后的光的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62。第二發(fā)光總成60可以設(shè)置在輪圈24的向車(chē)輛后方的部分上。從第二發(fā)光總成60發(fā)射的第一部分光可以被位于其上的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62轉(zhuǎn)換,由此提供環(huán)境光和/或背光照明方向盤(pán)16。從第二發(fā)光總成60發(fā)射的第二部分光可以指向位于方向盤(pán)16的車(chē)輛前方的部件148,部件148具有位于其上的第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62,例如儀表組28部分。第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132可以響應(yīng)于從第二發(fā)光總成60發(fā)射的輸入光100而照明,其響應(yīng)于預(yù)定狀況,如這里所述。相應(yīng)地,光源52可以具有大體配合輪圈24的半徑的第一曲率以及大體配合形成輪圈24的基底48橫截面形狀的第二橫向曲率。
如圖6所示,發(fā)光總成60可以附接、連接和/或包覆成型到輪圈24的頂面。因此,發(fā)光總成60可以平齊地安裝到輪圈24的頂面,由此在未照明狀態(tài)時(shí)從乘員的視野中部分地隱藏。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,照明系統(tǒng)10和/或它的一個(gè)或多個(gè)部件具有柔軟舒適的封裝部以保護(hù)照明系統(tǒng)10并且也限制照明系統(tǒng)10部分的彎曲??梢允褂玫氖纠圆牧习ǖ幌抻诰勐纫蚁?、硫化熱塑性彈性體和聚酯彈性體。
可以想到使用鄰近照明系統(tǒng)10的第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132,第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132可以設(shè)置在任何所需位置并且不限于儀表組28。例如,第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132可以設(shè)置在頭枕上并且配置為在低的光照狀況下照明它們的部分。此外,第二光致發(fā)光結(jié)構(gòu)132也可以提供安全益處,例如通知到來(lái)的乘員車(chē)輛14內(nèi)特定的部件148。
參照?qǐng)D7,示出了照明系統(tǒng)10的可選實(shí)施例。如所示的,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62被設(shè)置在方向盤(pán)16的輪圈24上。光源52與車(chē)艙部分分開(kāi)并且設(shè)置在車(chē)艙部分內(nèi)。例如,光源52可以設(shè)置在車(chē)輛14的A-立柱136內(nèi)或車(chē)輛14的車(chē)頂內(nèi)襯138中。然而應(yīng)明白的是,光源52可以設(shè)置在使光源52指向方向盤(pán)總成12的任何位置。輸入光100可以是配置用于激發(fā)輪圈24上的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62的第一波長(zhǎng)。相應(yīng)地,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62可以以第二波長(zhǎng)的輸出光102照明。在一些實(shí)施例中,多種光致發(fā)光材料96可以設(shè)置在輪圈24上,其配置用于以各種顏色照明以使單個(gè)多波長(zhǎng)光源52能夠產(chǎn)生多種顏色的輪圈24照明。
參照?qǐng)D8,總體示出了車(chē)輛14的框圖,在車(chē)輛14中實(shí)施了照明系統(tǒng)10。照明系統(tǒng)10包括與光源52通信的控制器78。控制器78可以包括存儲(chǔ)器142,存儲(chǔ)器142具有包含在其中的指令,指令由控制器78的處理器144執(zhí)行。控制器78可以通過(guò)位于車(chē)輛14上的電源80向光源52或各自的匯流條82、84提供電能。此外,控制器78可以配置為基于從一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛控制模塊146接收的反饋來(lái)控制每個(gè)光源52發(fā)射的輸入光100,車(chē)輛控制模塊146是例如但不限于車(chē)身控制模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、轉(zhuǎn)向控制模塊、制動(dòng)控制模塊等和/或它們的組合。通過(guò)控制光源52發(fā)射的輸入光100,照明系統(tǒng)10可以以多種顏色和/或模式照明以提供美的外觀或可以向意向的觀察者提供車(chē)輛信息。例如,當(dāng)照明系統(tǒng)10被點(diǎn)亮?xí)r,照明系統(tǒng)10可以通知車(chē)輛14的乘員關(guān)于車(chē)輛14的特定狀況。
在操作中,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62可以展示出周期的單色或多色照明。例如,控制器78可以激勵(lì)光源52通過(guò)LED源72周期地發(fā)射僅第一波長(zhǎng)的輸入光100以使光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62以第一顏色周期照明??蛇x地,控制器78可以激勵(lì)光源52通過(guò)LED源72周期地發(fā)射僅第二波長(zhǎng)的輸入光100以使光致發(fā)光部分以第二顏色周期照明??蛇x地,控制器78可以激勵(lì)光源52同時(shí)并且周期地發(fā)射第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng)的輸入光100以使光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62以第三顏色周期照明,第三顏色由第一和第二顏色相加的混合光所限定。仍可選地,控制器78可以激勵(lì)光源52在周期發(fā)射第一和第二波長(zhǎng)的輸入光100之間變換,以使光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62通過(guò)在第一顏色和第二顏色之間變換而周期照明。控制器78可以激勵(lì)光源52以規(guī)則的時(shí)間間隔和/或不規(guī)則的時(shí)間間隔周期地發(fā)射第一波長(zhǎng)和/或第二波長(zhǎng)的輸入光100。
在另一實(shí)施例中,照明系統(tǒng)10可以包括用戶界面134。用戶界面134可以配置為使用戶可以控制由LED源72發(fā)射的輸入光100的波長(zhǎng)和/或被點(diǎn)亮的LED源72。這樣的配置可以容許用戶控制照明哪些部件148(圖6)(如環(huán)境燈、報(bào)警指示器、轉(zhuǎn)向信號(hào)等)被照明。
關(guān)于上述示例,控制器78可以通過(guò)脈沖寬度調(diào)節(jié)或電流控制來(lái)改變發(fā)射的第一和第二波長(zhǎng)的輸入光100的強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中,控制器78可以配置為通過(guò)發(fā)送控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射光的顏色,該信號(hào)用于調(diào)節(jié)光源52的強(qiáng)度或能量輸出水平。例如,如果光源52配置為以低水平輸出第一發(fā)射,大體上所有的第一發(fā)射可以被轉(zhuǎn)換為第二發(fā)射。在該配置中,對(duì)應(yīng)于第二發(fā)射的光的顏色可以對(duì)應(yīng)于來(lái)自照明系統(tǒng)10的發(fā)射光的顏色。如果光源52配置為以高水平輸出第一發(fā)射,僅部分第一發(fā)射可以被轉(zhuǎn)換為第二發(fā)射。在該配置中,對(duì)應(yīng)于第一發(fā)射和第二發(fā)射的混合光的顏色可以作為發(fā)射光輸出。以這種方式,每個(gè)控制器78可以控制發(fā)射光的輸出顏色。
雖然低強(qiáng)度水平和高強(qiáng)度水平參考第一發(fā)射的輸入光100進(jìn)行說(shuō)明,但應(yīng)理解的是,第一發(fā)射的輸入光100的強(qiáng)度可以在多種強(qiáng)度水平之間變化以調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)于從照明系統(tǒng)10發(fā)射光的顏色色調(diào)。強(qiáng)度變化可以手動(dòng)改變或基于預(yù)定狀況利用控制器78自動(dòng)改變。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第一強(qiáng)度可以是在光傳感器感測(cè)到日光的狀況下由照明系統(tǒng)10輸出。第二強(qiáng)度可以是在光傳感器確定車(chē)輛14在低光環(huán)境下操作時(shí)由照明系統(tǒng)10輸出。
如這里所述,輸出光102的顏色可以主要取決于使用在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62中的特定光致發(fā)光材料96。此外,光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62的轉(zhuǎn)換能力主要取決于使用在光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62中的光致發(fā)光材料96的濃度。通過(guò)調(diào)節(jié)從光源52輸出的強(qiáng)度范圍,如這里所述的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)62中的光致發(fā)光材料96的濃度、類型和比例可操作為通過(guò)將第一發(fā)射與第二發(fā)射混合來(lái)產(chǎn)生發(fā)射光的多種顏色色調(diào)。
相應(yīng)地,這里已經(jīng)有利地提供了使用方向盤(pán)總成的照明系統(tǒng)。該方向盤(pán)總成保持結(jié)構(gòu)性能,同時(shí)提供具有功能和裝飾特性的發(fā)光。在一些實(shí)施例中,光源可以實(shí)施為薄的設(shè)計(jì),由此有助于將光源安裝到傳統(tǒng)光源無(wú)法實(shí)施的車(chē)輛14小的組裝空間內(nèi)。
具有本領(lǐng)域普通技術(shù)的人員應(yīng)該明白的是,所述發(fā)明以及其它部件的構(gòu)造并不限于任何特定的材料。這里所公開(kāi)的本發(fā)明的其它示例性實(shí)施例可以由多種材料形成,除非這里另有說(shuō)明。
為了該公開(kāi)的目的,術(shù)語(yǔ)“連接”(以其所有的形式,連接(現(xiàn)在時(shí))、連接(現(xiàn)在分詞)、連接(過(guò)去式)等)總體意思是兩個(gè)部件彼此直接或間接接合(電或機(jī)械)。這樣的接合可以是本質(zhì)上固定的或本質(zhì)上可移動(dòng)的??梢酝ㄟ^(guò)兩個(gè)部件(電或機(jī)械)和作為單一整體彼此或與兩個(gè)部件整體成型的任何另外的中間元件來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的接合。這樣的接合本質(zhì)上可以是長(zhǎng)久的或是本質(zhì)上可移動(dòng)或可釋放的,除非另有說(shuō)明。
同樣應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意的是,在示例性實(shí)施例中示出的本發(fā)明元件的構(gòu)造和設(shè)置僅僅是說(shuō)明。雖然在本發(fā)明中僅對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述,但查閱本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解在實(shí)質(zhì)上不脫離所述主題的創(chuàng)新教導(dǎo)和有利之處的情況下,許多變化是可行的(例如各種元件的大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀和比例變化、參數(shù)值、安裝設(shè)置、材料的使用、顏色、取向等)。例如,顯示為整體成型的元件可以構(gòu)造為多個(gè)部件或以多個(gè)部分示出的元件可以整體成型,交互操作可以反轉(zhuǎn)或以其它方式變化,結(jié)構(gòu)和/或元件或連接件或其它系統(tǒng)元件的長(zhǎng)度或?qū)挾瓤梢宰兓?,設(shè)置在元件之間的調(diào)整位置的性質(zhì)或數(shù)量可以變化。應(yīng)當(dāng)注意的是,系統(tǒng)的元件和/或總成可以由提供足夠的強(qiáng)度或耐久性的各種材料中的任何一種、以多種顏色、質(zhì)地和它們的組合中的任何種類來(lái)構(gòu)造。相應(yīng)地,所有這樣的變化旨在包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在不脫離本發(fā)明精神的情況下,可以在所需的和其它示例性實(shí)施例的設(shè)計(jì)、操作狀況和設(shè)置中做出其它替換、改變、變化和省略。
應(yīng)當(dāng)理解的是,任何所述程序或在所述程序中的步驟可以與所公開(kāi)的其它程序或步驟組合以形成本發(fā)明范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)。這里所述的示例性結(jié)構(gòu)和程序是說(shuō)明的目的而并非解釋為限制。
也應(yīng)當(dāng)理解的是,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,可以對(duì)上述結(jié)構(gòu)和方法做出變化和修改,并且進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解的是,這些構(gòu)思旨在被下述權(quán)利要求覆蓋,除非這些權(quán)利要求通過(guò)其文字另有明確表述。