СВЕТОВОЕ УСТРОЙСТВО, РАБОТАЮЩЕЕ КАК ПОТОЛОЧНАЯ ЛАМПА
LIGHT DEVICE OPERATING AS AN OVERHEAD LAMP

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная патентная заявка представляет собой частичное продолжение патентной заявки США № 14/603.636, поданной 23 января 2015 г., озаглавленной ʺОСВЕЩЕНИЕ ДВЕРИ И СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИʺ, которая представляет собой частичное продолжение патентной заявки США № 14/086.442, поданной 21 ноября января 2013 г., озаглавленной ʺСИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМ УСТРОЙСТВОМʺ.
Эти вышеупомянутые родственные заявки во всей своей полноте включены в данное описание посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к освещению, а более конкретно, - относится к световым устройствам транспортного средства, которые могут работать как потолочные лампы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Потолочные лампы в транспортных средствах служат для освещения салона транспортного средства. В настоящем изобретении предложено световое устройство, которое может работать как потолочная лампа. Световое устройство обладает множеством схем освещения и имеет преимущества, связанные с бескнопочной конструкцией.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечено световое устройство транспортного средства. Световое устройство включает в себя набор источников света и множество светонаправляющих элементов, каждый из которых выполнен с возможностью направления света, полученного от источников света, в связанном с ним направлении. Сенсорное устройство выполнено с возможностью восприятия совершенного пользователем действия, а контроллер определяет, какие источники света следует активизировать в ответ на воспринятое совершенное пользователем действие.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечено световое устройство транспортного средства. Световое устройство включает в себя набор источников света и фотолюминесцентную структуру, выполненную с возможностью люминесценции в ответ на световое возбуждение от источников света. Каждый из множества светонаправляющих элементов выполнен с возможностью направления люминесцентного света, полученного от фотолюминесцентной структуры, в связанном с ним направлении. Сенсорное устройство выполнено с возможностью восприятия совершенного пользователем действия, а контроллер определяет, какие источники света следует активизировать в ответ на воспринятое совершенное пользователем действие.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения обеспечено световое устройство транспортного средства. Световое устройство включает в себя светоизлучающее устройство, имеющее множество источников света. Каждый из множества светонаправляющих элементов выполнен с возможностью направления света, полученного от светоизлучающего устройства, в связанном с ним направлении. Сенсорное устройство выполнено с возможностью восприятия совершенного пользователем действия, а контроллер определяет, какие источники света следует активизировать в ответ на воспринятое совершенное пользователем действие.
Эти и другие аспекты, задачи и признаки настоящего изобретения специалисты в данной области поймут и оценят по ознакомлении с нижеследующими описанием, пунктами формулы изобретения и приложенными чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
фиг. 1 представляет собой вид в перспективе одного варианта осуществления светового устройства, на котором это световое устройство сконфигурировано в виде потолочной лампы;
фиг. 2 представляет собой вид в поперечном сечении светового устройства, выполненном по линии II-II на фиг. 1;
фиг. 3 иллюстрирует один вариант осуществления набора источников света на печатной плате;
фиг. 4 иллюстрирует один вариант осуществления оптики светового устройства;
фиг. 5 иллюстрирует один вариант осуществления сенсорного устройства светового устройства;
фиг. 6-9 иллюстрирует множество схем освещения, использующих это световое устройство;
фиг. 10 иллюстрирует множество основанных на жестах движений для активизации различных светоизлучающих областей светового устройства;
фиг. 11 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления сенсорного устройства;
фиг. 12 иллюстрирует еще один альтернативный вариант осуществления сенсорного устройства; и
фиг. 13 представляет собой вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления светового устройства, выполненном по линии ХIII- ХIII на фиг. 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как и требуется, здесь раскрыты подробные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются лишь иллюстративными вариантами выполнения изобретения, которое может быть реализовано в многочисленных и альтернативных формах. Эти чертежи не обязательно представляют собой подробную проработку, и некоторая их схематичность с целью показа общего функционирования может быть увеличена или минимизирована. Поэтому раскрытые здесь конкретные конструктивные элементы следует интерпретировать не как ограничивающие, а просто как представляющие собой основу для обучения специалистов в данной области разнообразному использованию настоящего изобретения.
В том смысле, как он здесь используется, термин "и (или)", когда он использован в перечне двух или более позиций, означает, что любая из перечисленных позиций может быть использована сама по себе, или же может быть использована любая комбинация из двух или более из перечисленных позиций. Например, если композиция описана как содержащая компоненты А, В и (или) С, то эта композиция может содержать только А, только В, только С, комбинацию А и В, комбинацию А и С, комбинацию В и С или комбинацию А, В и С.
На фиг. 1-13 ссылочная позиция 10 обозначает в целом световое устройство для транспортного средства 20. Световое устройство 10 включает в себя набор источников 12 света и оптику 13, имеющую множество светонаправляющих элементов 14, каждый из которых выполнен с возможностью направления света, полученного от источников 12 света, в связанном с ним направлении. Кроме того, световое устройство 10 включает в себя также сенсорное устройство 15, выполненное с возможностью определения движения пользователя, и контроллер 16 для определения источников 12 света, которые следует активизировать в ответ на это движение.
Обратимся к фиг. 1, - на нем показано световое устройство 10, сконфигурированное в виде потолочной лампы. Как показано, световое устройство 10 связано с конструкцией крыши (например, с обшивкой 18 потолка) транспортного средства 20. В проиллюстрированном варианте осуществления видимый участок 22 светового устройства 10 соответствует сенсорному устройству 15 и функционирует в качестве первичного средства, посредством которого пользователь активизирует световое устройство 10. Сенсорное устройство 15 покрывает источники 12 света и светонаправляющие элементы 14, и является по существу светопропускающим, позволяя свету, испущенному световым устройством 10, проходить через него. Как будет описано более подробно далее, световое устройство 10 включается в работу посредством действия пользователя, включающего в себя событие касания, во время которого пользователь использует несколько пальцев руки для контакта с сенсорным устройством 15. В том виде, как он здесь определен, термин "пальцы руки" относится к дистальной части руки, которая может включать в себя большой палец руки и (или) остальные пальцы. В зависимости от количества использованных пальцев руки, места в котором палец (пальцы) руки касается сенсорного устройства 15, и в некоторых случаях, - от направления, в котором палец (пальцы) руки перемещается по сенсорному устройству 15, световое устройство 10 будет соответствующим образом активизироваться, чтобы освещать одну или более частей кабины транспортного средства. Такие части кабины транспортного средства могут включать в себя область кабины с водителем и области кабины с пассажирами, как в передней части, так и в задней части транспортного средства 20. Альтернативно или дополнительно, пользователь может использовать свою руку для жестикулирующего движения вблизи сенсорного устройства 15. В зависимости от направления жестикуляции световое устройство 10 будет включаться соответствующим образом, чтобы освещать одну или более областей кабины транспортного средства. Хотя сенсорное устройство 15 показано и описано здесь как неотъемлемая часть светового устройства 10, следует понимать, что сенсорное устройство 15 может быть расположено в кабине транспортного средства где-нибудь в другом месте.
Обратимся к фиг. 2, - на нем показан вид светового устройства 10 в поперечном сечении в соответствии с одним вариантом осуществления. Световое устройство 10 включает в себя печатную плату 24, на которой расположены источники 12 света. Оптика 13, за которой идет сенсорное устройство 15, расположена таким образом, чтобы перекрывать источники света. Вышеуказанные компоненты светового устройства 10 могут быть закреплены внутри корпуса 25, который, в свою очередь, может быть прикреплен к конструкции транспортного средства 20.
Источники 12 света могут быть размещены на печатной плате 24 с равномерными или переменными промежутками. Источники 12 света могут включать в себя светоизлучающие диоды (светодиоды) одинаковых или различных размеров. На фиг. 3 в качестве примера показан набор, в котором один из источников 12 света расположен в центре печатной платы 24, а остальные источники 12 света расположены вокруг него по нескольким кольцам. Как показано далее на фиг. 3, печатная плата 24 может иметь круговую конфигурацию, а промежутки между источниками 12 света в одном и том же кольце могут увеличиваться по мере того, как ближе к краю печатной платы 24 они располагаются теснее один к другому. Источники 12 света могут быть выполнены с возможностью испускания любого окрашенного света и являются электрически соединенными к контроллеру 16. Во время работы контроллер 16 может выборочно управлять источниками 12 света таким образом, чтобы в данный момент времени мог быть активизирован один источник 12 света, все или их часть. Контроллер 16 может быть расположен как на печатной плате 24, так и где-нибудь в другом месте транспортного средства 20 и электрически соединен с источником 26 питания, который представляет собой обычный источник питания транспортного средства, или с независимым источником питания.
Оптика 13 сконфигурирована таким образом, что участок 28а светонаправляющего элемента 14 выполнен с возможностью вывода падающего света под некоторым углом, а другой участок 28b светонаправляющего элемента 14 выполнен с возможностью вывода падающего света под нулевым углом, как это показано световыми лучами на фиг. 2. В показанном варианте осуществления участок 28b может включать в себя только один светонаправляющий элемент 14, имеющий плоскую форму, в то время как участок 28а включает в себя множество светонаправляющих элементов 14 с пилообразной формой для направления падающего света в сторону от центра оптики 13. Как показано на фиг. 4, светонаправляющий элемент 14 участка 28b может иметь круговую форму и расположен в центре оптики 13, в то время как каждый из светонаправляющих элементов 14 участка 28а расположен в виде колец, которые концентричны относительно участка 28b. В собранном виде оптика 13 расположена относительно печатной платы 24 таким образом, что светонаправляющий элемент 14 участка 28b находится в оптическом сообщении с источником 12 света, расположенном в центре печатной платы 24, а светонаправляющие элементы 14 участка 28а находятся в оптическом сообщении с соответствующим кольцом источников 12 света.
Сенсорное устройство 15 может быть также электрически подсоединено к контроллеру 16, и включает в себя набор датчиков 30 присутствия, как это в качестве примера показано на фиг. 5. Эти датчики 30 присутствия, могут включать в себя индуктивные датчики или другие датчики, выполненные с возможностью восприятия совершенного пользователем действие, такое как движение касания и (или) жест. Емкостные датчики обычно определяют изменение емкости, обусловленное помещением или перемещением объекта, такого как палец, вблизи или в контакте с датчиком, тем самым допуская множество совершаемых пользователем действий относительно сенсорного устройства 15, для того чтобы управлять световым выходом светового устройства 10. Примеры совершаемых пользователем действий, описанных далее более подробно, включают в себя использование одного или более пальцев руки, чтобы слегка постучать или провести ими по сенсорному устройству 15, а также использование жестов рукой вблизи сенсорного устройства 15. В альтернативном варианте осуществления сенсорное устройство 15 может включать в себя датчики присутствия других типов, такие как - но ими не ограничиваясь - магнитные датчики, индуктивные датчики, оптические датчики, резистивные датчики, температурные датчики и т.п. или же любую их комбинацию.
3)
В соответствии с вариантом осуществления световое устройство 10 может быть подразделено на множество светоизлучающих зон, показанных в качестве примера на фиг. 5, соответственно, в виде первой зоны 32а, второй зоны 32b, третьей зоны 32c, четвертой зоны 32d и пятой зоны 32е. Эти зоны 32а-32e могут быть либо визуально различимыми пользователем, или же могут оставаться неразличимыми. Каждая зона 32а-32e включает в себя соответствующий участок сенсорного устройства 15, а также участки оптики 13 и расположенные под ними источники 12 света. Таким образом, световое устройство 10 может быть расположено внутри транспортного средства 12 таким образом, что при этом каждая зона 32а-32e освещает отдельную область кабины посредством светонаправляющих элементов 14 оптики 13. Например, как показано на фиг. 6-8, световое устройство 10 может быть выполнено в виде потолочной лампы, в которой зоны 32а и 32b "расположены в сторону" передней части транспортного средства, а зоны 32с и 32d "расположены в сторону" задней части транспортного средства.
Во время работы каждая из зон 32а-32e может быть выборочно активизирован в ответ на касательное событие на сенсорном устройстве 15, примеры которых теперь будут приведены. В одном варианте осуществления событие касания сенсорного устройства 15 одним пальцем руки активизирует один из участков для включения освещения. В некоторых случаях это может быть выполнено касанием (то есть, мягким ударением) нужного участка сенсорного устройства 15. Например, пользователь может коснуться зоны 32b, тем самым заставляя контроллер 16 активизировать только источники 12 света, связанные с этой зоной 32b. В результате зона 32b обеспечивает освещение в левую переднюю сторону пассажирской области транспортного средства 20, как это в качестве примера показано на фиг. 6. В другом варианте осуществления событие касания сенсорного устройства 15 несколькими пальцами руки активизирует множество участков для включения освещения. Например, пользователь может одновременно коснуться зон 32а и 32d, тем самым заставляя контроллер 16 активизировать только источники 12 света, связанные с этими зонами 32а, 32d. В результате зоны 32а и 32d совместно обеспечат освещение на заднюю пассажирскую область, как это в качестве примера показано на фиг. 7. Более конкретно, - зона 32с обеспечивает освещение левой стороны задней пассажирской области транспортного средства 20, а зона 32d обеспечивает освещение правой стороны задней пассажирской области транспортного средства 20. Если на транспортное средство 20 смотреть, когда оно ориентировано так, как показано на фиг. 7, то левая сторона соответствует той стороне транспортного средства 20, которая выступает из страницы, а правая сторона соответствует той стороне транспортного средства 20, которая "вдается" в страницу. Если пользователь захочет активизировать все зоны 32а-32е (см. фиг. 8), то этот пользователь может одновременно коснуться зон 32а-32d, тем самым вызывая включение всех источников 12 света вместе, чтобы заполнить светом весь салон транспортного средства. В соответствии с еще одним вариантом осуществления, в качестве примера показанным на фиг. 9, зона 32е может быть активизирована независимо от остальных зон 32а-32d. Например, пользователь может включить освещение от зоны 32е выполнением события проведения несколькими пальцами руки по сенсорному устройству 15. Это событие проведения несколькими пальцами руки включает в себя использование по меньшей мере двух пальцев руки для выполнения движения с нажатием по сенсорному устройству 15. В результате контроллер 16 активизирует источники 12 света, расположенный в центре печатной платы 24, что приводит к тому, что зона 32е освещает область, расположенную под ней.
В дополнение или альтернативно, зоны 32а-32е светового устройства 10 могут быть выборочно активизированы посредством жестов, выполненных в непосредственной близости с сенсорным устройством 15.
В соответствии с одним вариантом осуществления одна или более зон 32а-32е могут быть активизированы посредством движения рукой от одного конца светового устройства 10 к другому. В зависимости от того, какие зоны 32а-32е пересечены во время этого движения, возможно множество схем включения. Например, пользователь может активизировать зону 32а, взмахнув своей рукой в направлении, указанном на фиг. 10 стрелкой. Зона 32с может быть активизирована выполнением движения рукой в противоположном направлении стрелки 34. Зона 32b может быть активизирована выполнением движения рукой в направлении стрелки 38, в то время как зона 32d может быть активизирована выполнением движения рукой в противоположном направлении стрелки 38. Если пользователь желает активизировать зоны 32b и 32с, то может быть выполнено движение рукой в направлении, указанном стрелкой 40. В альтернативном варианте зоны 32а и 32d могут быть активизированы выполнением движения рукой в противоположном направлении стрелки 40. Аналогично, зоны 32а и 32b могут быть активизированы выполнением движения рукой в направлении стрелки 42, в то время как зоны 32с и 32d могут быть активизированы выполнением движения рукой в противоположном направлении стрелки 42. По отношению к описанным здесь вариантам осуществления активизированная в данный момент времени зона 32а-32е может быть деактивизирована повторением того же самого действия (то есть, выполнением события касания или движения рукой), которое было использовано, чтобы ее активизировать, или для активизации иным образом другой зоны (зон). Например, что касается фиг. 6, то зона 32b может быть деактивизирована последующим повторным касанием зоны 32b. Альтернативно, при желании может быть использована имеющаяся в транспортном средстве кнопка отмены или отдельный участок отмены в сенсорном устройстве 15. В некоторых вариантах осуществления интенсивность света, испущенного зонами 32а-32е, может управляться с использованием пользовательского входного устройства, такого как кнопка, сенсорный экран и т.п. В альтернативных вариантах осуществления пользователь может управлять интенсивностью светового выхода посредством события касания, такого как проведение по устройству с использованием пальца руки. Например, когда активизирована по меньшей мере одна из зон 32а-32е, пользователь может провести своим большим пальцем или другим пальцем руки по сенсорному устройству 15 в направлении против часовой стрелки для увеличения интенсивности или по часовой стрелке - для уменьшения интенсивности. Чтобы уменьшить интенсивность светового выхода, контроллер может изменить ток, подаваемый на те источники 12 света, которые являются активизированными, например, посредством широтно-импульсной модуляции или прямым управлением током.
Обратимся к фиг. 11 и 12, - на них показаны альтернативные варианты осуществления сенсорного устройства 15. На фиг. 11 сенсорное устройство 15 включает в себя множество датчиков 30 присутствия, расположенных вблизи периметра 44 светового устройства 10. На фиг. 12 сенсорное устройство 15 включает в себя множество датчиков 30 присутствия, расположенных в центральном участке 46. Во время работы зоны 32а-32е могут быть выборочно активизированы на основании того, что один или более из датчиков 30 присутствия регистрируют событие касания или движения. Имея в виду множество способов, которыми могут быть распределены датчики 30 присутствия, следует заметить, что при этом может быть реализовано большое множество схем освещения.
Обратимся к фиг. 13, на ней показан альтернативный вариант осуществления светового устройства 10. Это световое устройство 10 может включать в себя корпус 48, выполненный с возможностью крепления к конструкции крыши или к другой конструкции транспортного средства. Внутри корпуса 48 может быть расположено светоизлучающее устройство 50, и оно включает в себя подложку 52, которая может содержать по существу прозрачный материал поликарбонат, полиметилметакрилат (РММА) или полиэтилентерефталат (РЕТ) толщиной порядка от 0,005 до 0,60 дюйма (0,127-15,24 мм). Поверх подложки 52 расположен положительный электрод 54, и он включает в себя электропроводящую эпоксидную смолу, такую как - но этим не ограничиваясь - серебросодержащая или медесодержащая эпоксидная смола. Этот положительный электрод 54 электрически присоединен к по меньшей мере части источников света, таких как светоизлучающие диоды (светодиоды) 56, которые расположены внутри полупроводникового красителя 58 и наложены поверх положительного электрода 54. К по меньшей мере части светодиодов 56 присоединен также по существу прозрачный отрицательный электрод 60. Этот отрицательный электрод 60 расположен поверх полупроводникового красителя 58 и включает в себя прозрачный или полупрозрачный электропроводящий материал, такой как - но этим не ограничиваясь - окись индия и олова, В альтернативных вариантах осуществления положительный электрод 54 может быть поменян местами с отрицательным электродом 60.
Каждый из положительного и отрицательного электродов 54 и 60 электрически соединен с контроллером 16 через соответствующие шины 62, 64, соединенные с соответствующим монтажом 66, 68. Эти шины 62, 64 могут быть нанесены посредством печати вдоль противоположных кромок положительных и отрицательных электродов 54 и 60, а точки соединения между шинами 62, 64 и монтажом 66, 68 могут находиться в противоположных углах каждой из шин 62, 64, чтобы способствовать равномерному распределению тока вдоль шин 62, 64. Как было описано ранее, контроллер 16 может быть также электрически подсоединен к источнику 26 питания, который может соответствовать источнику питания транспортного средства, дающему от 12 до 16 вольт постоянного тока.
Светодиоды 56 внутри полупроводникового красителя 58 могут быть распределены либо случайным, либо управляемым образом, и расположены таким образом, что направлены наружу относительно конструкции транспортного средства, и выполнены с возможностью испускания сфокусированного или несфокусированного света. Эти светодиоды 56 могут соответствовать микроэлементам из нитрид-галлиевых светодиодов с размерами порядка от 5 до 400 микрон, а полупроводниковый краситель 58 может включать в себя различные связующие и диэлектрические материалы, включая, - но ими не ограничиваясь, один или более из галлия, индия, карбида кремния, фосфора и (или) полупрозрачные полимерные связки. Таким образом, полупроводниковый краситель 58 может содержать разные концентрации светодиодов 56, так что плотность светодиодов 56 для различных световых приложений можно регулировать. Полупроводниковый краситель 58 может быть нанесен посредством различных печатных процессов, включая процессы струйной печати и трафаретной печати на выбранный участок (участки) положительного электрода 54. Более конкретно, - предполагалось, что во время нанесения полупроводникового красителя 58 светодиоды 56 распределяются внутри полупроводникового красителя 58, и они принимают такие размеры и формы, что существенное количество их при этом устанавливается в соответствие с положительными и отрицательными электродами 54, 60. Часть светодиодов 56, которые, в конечном счете, становятся электрически соединенными с положительными и отрицательными электродами 54, 60, могут быть селективно активизирована и деактивизирована контроллером 16.
Световое устройство 10 только что проиллюстрированного варианта осуществления дополнительно включает в себя по меньшей мере одну фотолюминесцентную структуру 70, расположенную поверх отрицательного электрода 60 в виде покрытия, слоя, пленки или другой подходящей осажденной структуры. По отношению к только что показанному варианту осуществления фотолюминесцентная структура 70 может быть многослойной структурой, включающей в себя энергопреобразующий слой 72 и, возможно, стабилизирующий слой 74. Энергопреобразующий слой 72 включает в себя по меньшей мере один фотолюминесцентный материал 76, имеющий преобразующие энергию элементы с фосфоресцентными или флуоресцентными свойствами. Например, фотолюминесцентный материал 76 может включать в себя органические и неорганические красители, включая рилены, ксантены, порфирины, фталоцианины. Дополнительно или альтернативно, фотолюминесцентный материал 76 может включать в себя люминофоры из группы легированных церием гранатов, такие как иттрий алюминиевый гранат с церием - YAG:Ce. Энергопреобразующий слой 72 может быть приготовлен в результате дисперсии фотолюминесцентного материала 76 в полимерной матрице с образованием, - используя различные способы, - однородной смеси. Такие способы могут включать приготовление энергопреобразующего слоя 72 из композиции в жидкой среде носителя и покрывающее нанесение энергопреобразующего слоя 72 на отрицательный электрод 60 или на другую необходимую подложку. Энергопреобразующий слой 72 может быть нанесен на отрицательный электрод 60 окрашиванием, трафаретной печатью, флексографией, набрызгиванием, "щелевым" покрытием, покрытием окунанием, покрытием посредством валика и покрытием с использованием планки. Альтернативно, энергопреобразующий слой 72 может быть приготовлен способами, которые не используют жидкую среду носителя. Например, энергопреобразующий слой 72 может быть приготовлен посредством дисперсии фотолюминесцентного материала 76 в твердотельном растворе (однородная смесь в сухом состоянии), который затем может быть внедрен в полимерную матрицу, сформированную посредством экструзии, инжекции, компрессии, каландрирования, термоформовки и т.д.
Для того чтобы защитить содержащийся внутри энергопреобразующего слоя 72 фотолюминесцентный материал 76 от фотолитического и теплового разрушения, фотолюминесцентная структура 70, как вариант, может содержать стабилизирующий слой 74. Этот стабилизирующий слой 74 может быть сконфигурирован как отдельный слой, оптически связанный с энергопреобразующим слоем 72 и приклеенный к нему, или же интегрированный с ним иным образом. Стабилизирующий слой 74 может быть скомбинирован с энергопреобразующим слоем 72 посредством последовательного нанесения покрытием или печати каждого слоя, последовательного ламинирования или тиснения, или же любым другим приемлемым способом. Дополнительная информация, касающаяся построения фотолюминесцентных структур, раскрыта в патенте США №8.232.533 на имя Кингсли (Kingsley) и др., озаглавленном ʺФОТОЛИТИЧЕСКИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ УСТОЙЧИВАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ И УСТОЙЧИВАЯ ВТОРИЧНАЯ ЭМИССИЯʺ (ʺPHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSIONʺ), от 8 ноября 2011 г., полное описание которого включено в данный документ в качестве ссылки.
В соответствии с одним вариантом осуществления фотолюминесцентная структура 70 выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение светом, испущенным светодиодами 56. Более конкретно, - свет, испущенный светодиодами 56, подвергается преобразованию энергии, при котором он преобразуется фотолюминесцентным материалом 76 и вторично испускается из него с другой длиной волны. Свет, испущенный светодиодами 56, здесь называется введенным светом, а свет, испущенный фотолюминесцентным материалом 76, здесь называется преобразованным светом. В соответствии с одним вариантом осуществления фотолюминесцентный материал 76 может быть выполнен таким образом, чтобы преобразовывать введенный свет в свет большей длиной волны, что известно иначе как понижающее преобразование. Альтернативно, фотолюминесцентный материал 76 может быть выполнен таким образом, чтобы преобразовывать введенный свет в свет более короткой длиной волны, что иначе известно как повышающее преобразованием. При любом подходе свет, преобразованный фотолюминесцентным материалом 76, может быть сразу же выведен из фотолюминесцентной структуры 70 или же может быть использован в энергетической цепочке иным образом, при этом преобразованный свет служит в качестве введенного света для того, чтобы возбуждать другую композицию фотолюминесцентного материала, расположенного внутри энергопреобразующего слоя 72, в результате чего последующий преобразованный свет может быть либо выведен из фотолюминесцентной структуры 70, либо он может быть использован в качестве введенного света и так далее. По отношению к описанным здесь энергопреобразующим процессам разница в длине волны между введенным светом и преобразованным светом известна как сдвиг Стокса, и она служит в качестве принципиального механизма возбуждения для процесса преобразования энергии, соответствующего изменению длины волны света.
В соответствии с одним вариантом осуществления фотолюминесцентному материалу 76 придана композиция с возможностью иметь сдвиг Стокса, приводящий к тому, чтобы преобразованный свет имел эмиссионный спектр, выраженный в требуемом цвете, который может изменяться в зависимости от светового приложения. Например, процесс преобразования энергии может быть выполнен посредством понижающего преобразования, тем самым введенный свет включает в себя свет нижней границы видимого спектра, такой как синий, фиолетовый или ультрафиолетовый (УФ) свет. Такой процесс делает возможным использование в качестве светодиодов 56 синих, фиолетовых или УФ светодиодов, что может или дать относительное преимущество в цене по отношению к другим светодиодам, или просто позволить использование светодиодов нужного цвета и полное исключение фотолюминесцентной структуры 70.
В альтернативном варианте осуществления энергопреобразующий слой 72 может включать в себя более чем один фотолюминесцентный материал, каждый из которых выполнен с возможностью преобразования введенного света в свет более длинной или более короткой длиной волны. В одном варианте осуществления отдельный фотолюминесцентный материал может быть распределен внутри энергопреобразующего слоя 72. Альтернативно, отдельные фотолюминесцентные материалы могут быть при необходимости изолированы один от другого. Например, отдельные фотолюминесцентные материалы могут быть расположены таким образом, чтобы перемежаться в виде мозаики или в виде другой картины. В любом варианте осуществления каждый отдельный фотолюминесцентный материал может быть возбужден уникальным образом соответствующей частью светодиодов 56, которые могут быть расположены различным образом. В некоторых вариантах осуществления каждому отдельному фотолюминесцентному материалу может быть придана такая композиция, чтобы он имел сдвиг Стокса, приводящий к тому, что соответствующий преобразованный свет будет иметь эмиссионный спектр, выраженный в уникальном цвете, таком, что при этом результирующая люминесценция будет соответствовать световой смеси преобразованного света от каждого отдельного фотолюминесцентного материала. Смешением преобразованного света, выведенного из двух или более отдельных фотолюминесцентных материалов, может быть выражено большее разнообразие цветов, что в противном случае - посредством возбуждения только одного фотолюминесцентного материала было бы недостижимо. Предполагаемые цвета включают в себя световые смеси, содержащие любую комбинацию красного, зеленого и синего цветов, все из которых могут быть получены выбором соответствующих комбинаций фотолюминесцентных материалов и светодиодов. Дополнительная информация по конфигурации отдельных фотолюминесцентных материалов и соответствующих светодиодов раскрыта в патентной заявке США №14/697,035 на имя Салтера (Salter) и др., озаглавленная ʺСВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВАʺ (ʺLIGHT-PRODUCING ASSEMBLY FOR A VEHICLEʺ, поданная 27 апреля 2015 г., полное описание которого включено в данный документ в качестве ссылки.
По прежнему рассматриваем фиг. 13, - каждый элемент из оптики 13 и сенсорного устройства 15 может быть, в свою очередь, расположен над фотолюминесцентной структурой 70. Каждый элемент из оптики 13 и сенсорного устройства 15 может быть сконфигурирован согласно с любым из описанных здесь вариантов осуществления. Кроме того, световое устройство 10 по настоящему варианту осуществления может быть также расположено в светоизлучающих зонах 32а-32е, как это описано здесь ранее. При таком расположении каждая из зон 32а-32е в дополнение к участку фотолюминесцентной структуры 70 включает в себя соответствующий участок сенсорного устройства 15, а также расположенное под ним светоизлучающее устройства 50, при этом в качестве света, выведенного из светового устройства 10, служит люминесцентный свет, выведенный из фотолюминесцентной структуры 70. Каждая из зон 32а-32е может быть активизирована в соответствии с любым из ранее раскрытых здесь вариантов осуществления.
В целях описания и определения настоящих идей заметим, что термины "по существу" и "приблизительно" используются здесь для того, чтобы отразить внутреннюю степень неопределенности, которая может быть отнесена к любому количественному сравнению, величине, мере или другому представлению. Кроме того, термины "по существу" и "приблизительно" используются здесь для того, чтобы отразить ту степень, на которую количественное представление может отличаться от утвержденного эталона, не приводя при этом к изменению основной функции предмета рассмотрения.
Следует понимать, что в вышеупомянутую конструкцию могут быть внесены изменения и модификации, не выходя за рамки концепций настоящего изобретения, и, кроме того, следует понимать, что такие концепции, как предполагается, будут покрыты нижеследующими пунктами формулы изобретения, если редакцией этих пунктов не будет определенно утверждаться иное.