ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ УПЛОТНИТЕЛЬ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
LUMINESCENT COMPACTOR FOR VEHICLE

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на патент США № 14/603,636, поданной 23 января 2015 г., под названием “DOOR ILLUMINATION AND WARNING SYSTEM”, которая является собой частичным продолжением заявки на патент США № 14/086,442, поданной 21 ноября 2013 г., под названием “VEHICLE DOME LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE”. Вышеупомянутые родственные заявки настоящим включены в данный документ путем ссылки в полном объеме.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящее раскрытие относится в общем к системам освещения транспортного средства, и более конкретно к системам освещения транспортного средства, использующим одну или более фотолюминесцентных структур.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Подсветка, обеспечиваемая путем использования фотолюминесцентных структур, обеспечивает уникальное и привлекательное зрительное впечатление. В связи с этим, желательно применение таких структур в автомобильных транспортных средствах для различных областей применения освещения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложена система освещения для проема транспортного средства. Система освещения включает в себя уплотнитель, расположенный по меньшей мере частично вокруг периферии проема в кузове транспортного средства. Источник света расположен на участке уплотнителя. Первая фотолюминесцентная структура выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение источником света.
[0005] Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен уплотнитель для транспортного средства. Уплотнитель включает в себя контактирующий с дверью элемент и установочный элемент. Источник света расположен на установочном элементе. Люминесцентная структура выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение по меньшей мере частью источника света. Контроллер выполнен с возможностью управления состоянием активации источника света.
[0006] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен дверной проем транспортного средства. Дверной проем включает в себя панель кузова транспортного средства, имеющую в ней открытое пространство. Дверной уплотнитель, имеющий контактирующий с дверью элемент и установочный элемент, прикреплен к панели кузова транспортного средства. Множество источников света расположены на дверном уплотнителе. Первая фотолюминесцентная структура расположена на источниках света. Вторая фотолюминесцентная структура расположена на компоненте вблизи дверного уплотнителя. Первая и вторая фотолюминесцентные структуры выполнены с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение светом, исходящим от по меньшей мере части источников света.
[0007] Эти и другие аспекты, задачи и признаки настоящего изобретения будут понятны и приняты во внимание специалистом в данной области техники при изучении следующего далее описания, формулы изобретения и приложенных чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] НА ЧЕРТЕЖАХ:
[0009] Фиг. 1 иллюстрирует вид в перспективе дверного проема транспортного средства, в котором используется система освещения согласно одному варианту выполнения;
[0010] Фиг. 2 представляет собой примерный вид в разрезе дверного уплотнителя, который включает в себя систему освещения;
[0011] Фиг. 3A представляет собой вид в разрезе вдоль линии III-III на Фиг. 2B, иллюстрирующий источник света согласно одному варианту выполнения;
[0012] Фиг. 3B представляет собой вид в разрезе вдоль линии III-III на Фиг. 2, дополнительно иллюстрирующий источник света согласно одному варианту выполнения;
[0013] Фиг. 3C представляет собой вид в разрезе вдоль линии III-III на Фиг. 2, иллюстрирующий альтернативный источник света согласно одному варианту выполнения;
[0014] Фиг. 3D представляет собой вид в разрезе вдоль линии III-III на Фиг. 2, иллюстрирующий источник света, имеющий люминесцентную структуру, разделенную светопропускающими участками, расположенными на источнике света, согласно одному варианту выполнения;
[0015] Фиг. 3E представляет собой вид в разрезе вдоль линии III-III на Фиг. 2, иллюстрирующий альтернативный источник света, имеющий люминесцентную структуру, расположенную на источнике света, выполненную с возможностью преобразования части света, излучаемого от источника света с первой длины волны на вторую длину волны, согласно одному варианту выполнения;
[0016] Фиг. 4 иллюстрирует вид в перспективе дверного проема транспортного средства, в котором используется система подсветки, дополнительно включающая в себя люминесцентные элементы, расположенные вблизи источника света; и
[0017] Фиг. 5 представляет собой схему транспортного средства и подсвечиваемую систему освещения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0018] В соответствии с требованиями, здесь раскрыты подробные варианты выполнения настоящего изобретения. Однако должно быть понятно, что раскрытые варианты выполнения представляют собой лишь пример изобретения, которое может быть выполнено в различных и альтернативных формах. Чертежи не обязательно соответствуют подробной конструкции, и некоторые схемы могут быть увеличены или уменьшены для демонстрации обзора их функции. В связи с этим, конкретные конструктивные и функциональные подробности, раскрытые здесь, не должны интерпретироваться как ограничивающие, а лишь как представляющие основу для информирования специалиста в данной области техники о различных применениях настоящего изобретения.
[0019] В данном контексте выражение «и/или» при использовании в перечне из двух или более элементов означает, что любой из перечисленных элементов может быть применен сам по себе, или может быть применено любое сочетание двух или более перечисленных элементов. Например, если композиция описана как содержащая компоненты A, B и/или C, то композиция может содержать только A; только B; только C; A и B в сочетании; A и C в сочетании; B и C в сочетании; или A, B и C в сочетании.
[0020] Нижеследующее раскрытие описывает систему освещения, выполненную с возможностью подсветки проема транспортного средства. Система освещения может предпочтительно использовать одну или более фотолюминесцентных структур для подсветки в ответ на заданные события. Одна или более фотолюминесцентных структур могут быть выполнены с возможностью преобразования света, принимаемого от соответственного источника света, и повторного излучения света на другой длине волны обычно, находящейся в видимом спектре. В некоторых вариантах выполнения источник света может осуществлять тонкую конструкцию, тем самым способствуя установке источника света в небольшие пространства для размещения транспортного средства, в которых традиционные источники света по существу невозможны.
[0021] На Фиг. 1 проиллюстрирована система 10 освещения, выполненная в виде подсвечиваемого уплотнителя, который может подсвечивать область вблизи дверного проема 12 на транспортном средстве 14 согласно одному варианту выполнения. Как показано, дверной уплотнитель 16 прикреплен к внешней периферии дверного проема 12. Дверной уплотнитель 16 прикреплен к фланцу 18 (Фиг. 2), выступающему по направлению к участку дверного проема 12 от панели 20 кузова транспортного средства 14 для обеспечения уплотнения между дверью 22 и дверным проемом 12, когда дверь 22 размещена в закрытом положении. Дверной уплотнитель 16 может быть разделен и соединен с панелью 20 кузова транспортного средства 14. Как будет описано более подробно ниже, уплотнитель выполнен с возможностью обеспечения декоративного и/или функционального освещения. Должно быть принято во внимание, что описанный здесь дверной уплотнитель 16 может быть использован для любого транспортного средства, такого как, но не ограничиваясь, купе, седаны, грузовики, внедорожники, фургоны и т.п. Дополнительно должно быть принято во внимание, что любой уплотнитель, находящийся в другом месте на транспортном средстве 14, также может быть изготовлен в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0022] На Фиг. 2 показан вид в сечении дверного уплотнителя 16 согласно одному варианту выполнения. Дверной уплотнитель 16 включает в себя контактирующий с дверью элемент 24 и установочный элемент 26, который может быть выполнен как одно целое с контактирующим с дверью элементом 24 или впоследствии прикреплен к нему. Установочный элемент 26 может быть прикреплен к панели 20 кузова любыми традиционными средствами, включая, но не ограничиваясь, адгезивы, клипсы или защелки. Контактирующий с дверью элемент 24 и установочный элемент 26 могут быть изготовлены из гибкого эластичного материала, такого как эластомер. Должно быть принято во внимание, что дверной уплотнитель 16 может содержать дополнительные компоненты или элементы таким образом, что описанная здесь система 10 освещения может быть использована на любом уплотнителе внутри транспортного средства 14.
[0023] Источник 28 света может быть расположен на гибкой монтажной плате (например, медной гибкой плате), которая соединена с дверным уплотнителем 16. При такой конструкции гибкая монтажная плата может изгибаться вместе с уплотнителем, чтобы позволять дверному уплотнителю 16 огибать по контуру панель 20 кузова. Источник 28 света может быть наформован или иным образом прикреплен к участку дверного уплотнителя 16, такому как обращенный наружу участок установочного элемента 26. Согласно одному варианту выполнения, дверной уплотнитель 16 и источник 28 света размещаются в форме одновременно или один за другим с последующим наформованным материалом 66, который расположен над комбинацией установочного элемента 26 и источника 28 света. В вариантах выполнения, в которых наформованный материал 66 отверждается под давлением, наформованный материал 66 может быть нанесен на установочный элемент 26 в частично-отвержденном состоянии. В одном варианте выполнения процесс наформовывания включает в себя нанесение наформованного материала 66 на по меньшей мере часть комбинации дверного уплотнителя 16 и источника 28 света, путем распыления, нанесения кистью, окунания, печати, ламинирования или проката с последующим отверждением наформованного материала 66. Такой процесс приводит к соединению дверного уплотнителя 16 и источника 28 света друг с другом.
[0024] Фотолюминесцентная структура 62 может быть нанесена или, другими словами, размещена на и/или вблизи источника 28 света. Один или более источников 28 света могут быть расположены в системе 10 освещения и выполнены с возможностью излучения света по направлению к подсвечиваемому участку 34. Конкретнее, свет, излучаемый от источника 28 света по направлению к подсвечиваемому участку 34, может быть преобразован фотолюминесцентной структурой 62 и повторно излучен в виде света, имеющего другую длину волны обычно в видимом спектре. Источник 28 света и/или фотолюминесцентная структура 62 создает подсвечиваемый участок 34, который ориентирован относительно панели 20 кузова для обеспечения того, что он может быть виден людям, находящимся снаружи транспортного средства 14. Для увеличения подсвечиваемого участка 34 отражающий материал 36 может быть расположен на участке контактирующего элемента 24, который выполнен с возможностью направления света наружу из области между контактирующим с дверью элементом 24 и установочным элементом 26.
[0025] На Фиг. 3А-3E показан вид в сечении источника 28 света с возможностью использования на транспортном средстве 14 с внешней фотолюминесцентной структурой 62 согласно одному варианту выполнения. Как проиллюстрировано на Фиг. 3A, источник 28 света может иметь многослойную конструкцию, которая включает в себя узел 60 создания света, фотолюминесцентную структуру 62, видимый участок 64 и наформованный материал 66. Должно быть принято во внимание, что видимый участок 64 и наформованный материал 66 могут представлять собой два отдельных компонента или могут быть выполнены как одно целое в виде одного компонента.
[0026] Узел 60 создания света может соответствовать узлу тонкопленочных или печатных светоизлучающих диодов (светодиодов) и может включать в себя подложку 68 в качестве его самого нижнего слоя. Подложка 68 может включать в себя материал из поликарбоната, полиметилметакрилата (PMMA) или полиэтилентерефталата (PET) порядка 0,0127-0,1524 см толщины и размещена над предназначенной для этого поверхностью транспортного средства, на которой должен быть принят источник 28 света (например, установочный элемент 26). В качестве альтернативы, в качестве меры сокращения стоимости подложка 68 может непосредственно соответствовать существующей конструкции транспортного средства (например, установочный элемент 26, внешние панели и/или внутренние панели).
[0027] Узел 60 создания света включает в себя положительный электрод 70, расположенный над подложкой 68. Положительный электрод 70 включает в себя проводящую эпоксидную смолу, например, но не ограничиваясь, эпоксидную смолу, содержащую серебро или медь. Положительный электрод 70 электрически соединен с по меньшей мере частью множества светодиодных источников 72, расположенных в полупроводниковых чернилах 74 и размещенных над положительным электродом 70. Подобным образом, отрицательный электрод 76 также электрически соединен с по меньшей мере частью светодиодных источников 72. Отрицательный электрод 76 размещен над полупроводниковыми чернилами 74 и включает в себя прозрачный или светопропускающий проводящий материал, например, но не ограничиваясь, оксид индия и олова. Дополнительно каждый из положительного и отрицательного электродов 70, 76 электрически соединен с контроллером 78 и источником 80 питания посредством соответствующей шины 82, 84 и проводящих проводов 86, 88. Шины 82, 84 могут быть отпечатаны вдоль противоположных краев положительного и отрицательного электродов 70, 76, и точки соединения между шинами 82, 84 и проводящими проводами 86, 88 могут находиться в противоположных углах каждой шины 82, 84, чтобы способствовать равномерному распределению тока по шинам 46.
[0028] Светодиодные источники 72 могут быть распределены произвольным или управляемым образом в полупроводниковых чернилах 74 и могут быть выполнены с возможностью излучения сфокусированного или несфокусированного света по направлению к фотолюминесцентной структуре 62. Светодиодные источники 72 могут соответствовать микросветодиодам из элементов нитрида галлия размером порядка от около 5 до около 400 микрон, а полупроводниковые чернила 74 могут включать в себя различные связующие материалы и диэлектрический материал, включая, но не ограничиваясь, один или более из галлия, индия, карбида кремния, фосфора и/или прозрачных полимерных связующих материалов.
[0029] Полупроводниковые чернила 14 могут быть нанесены с помощью различных процессов печати, включая процессы струйной и трафаретной печати чернил на выбранный(ые) участок(ки) положительного электрода 70. Конкретнее, предполагается, что светодиодные источники 72 распределены в полупроводниковых чернилах 74 и имеют такую форму и размер, что значительное количество из них выравниваются с положительным и отрицательным электродами 72, 76 во время нанесения полупроводниковых чернил 74. Часть светодиодных источников 72, которые в конечном счете электрически соединены с положительным и отрицательным электродами 70, 76 может быть подсвечена с помощью совокупности шин 82, 84, контроллера 78, источника 80 питания и проводящих проводов 86, 88. Согласно одному варианту выполнения, источник 80 питания может соответствовать источнику питания транспортного средства, работающему на 12-16 вольтах постоянного тока. Дополнительная информация в отношении конструкции узлов создания света раскрыта в патентной публикации US 2014/0264396 A1 на имя Lowenthal и др. под названием “ULTRA-THIN PRINTED LED LAYER REMOVED FROM SUBSTRATE”, поданной 12 марта 2014 г., полное описание которой настоящим включено в данный документ путем ссылки.
[0030] Также на Фиг. 3A фотолюминесцентная структура 62 размещена над отрицательным электродом 76 в качестве покрытия, слоя, пленки или другого подходящего нанесения. В отношении настоящего проиллюстрированного варианта выполнения фотолюминесцентная структура 62 может быть выполнена в виде многослойной структуры, включающей в себя слой 90 преобразования энергии, возможный придающий устойчивость слой 92 и возможный защитный слой 94.
[0031] Слой 90 преобразования энергии включает в себя по меньшей мере один фотолюминесцентный материал 96, имеющий элементы преобразования энергии с фосфоресцентными или флуоресцентными свойствами. Например, фотолюминесцентный материал 96 может включать в себя органические или неорганические флуоресцентные красители, включающие в себя рилены, ксантены, порфирины, фталоцианины. В качестве дополнения или альтернативы, фотолюминесцентный материал 96 может включать в себя люминесцирующие вещества из группы гранатов, легированных церием, например, YAG:Ce. Слой 90 преобразования энергии может быть приготовлен путем диспергирования фотолюминесцентного материала 96 в полимерной матрице для формирования гомогенной смеси с использованием множества способов. Такие способы могут включать в себя приготовление слоя 90 преобразования энергии из композиции в жидкой несущей среде и нанесение слоя 90 преобразования энергии на отрицательный электрод 76 или другую желаемую подложку 68. Слой 90 преобразования энергии может быть нанесен на отрицательный электрод 76 путем окрашивания, трафаретной печати, флексографии, распыления, нанесения покрытия через щель, нанесения покрытия методом окунания, нанесения покрытия валиком, нанесения покрытия с удалением излишков с помощью планки и/или любыми другими способами, известными в уровне техники. В качестве альтернативы, слой 90 преобразования энергии может быть приготовлен способами, которые не используют жидкую несущую среду. Например, слой 90 преобразования энергии может быть изготовлен путем диспергирования фотолюминесцентного материала 96 в твердый раствор (гомогенную смесь в сухом состоянии), который может быть встроен в полимерную матрицу, сформированную путем экструзии, уплотнения при литье под давлением, уплотнения при сжатии, каландрирования, горячего формования и т.д.
[0032] Для защиты фотолюминесцентного материала 96, содержащегося в слое 90 преобразования энергии, от фотолитической и тепловой деструкции фотолюминесцентная структура 62 может включать в себя придающий устойчивость слой 92. Придающий устойчивость слой 92 может быть выполнен в виде отдельного слоя, оптически связанного и сцепленного со слоем 90 преобразования энергии или иным образом объединенного с ним. Фотолюминесцентная структура 62 также может включать в себя защитный слой 94, оптически связанный и сцепленный с придающим устойчивость слоем 92 или другим слоем (например, слоем 90 преобразования энергии, при отсутствии придающего устойчивость слоя 92) для защиты фотолюминесцентной структуры 62 от физического и химического повреждения, возникающего из-за воздействия окружающей среды. Придающий устойчивость слой 92 и/или защитный слой 94 могут быть объединены со слоем 90 преобразования энергии с помощью последовательного нанесения или печати каждого слоя, последовательного ламинирования или вдавливания, или любого другого подходящего средства. Дополнительная информация, касающаяся конструкции фотолюминесцентных структур, раскрыта в патенте US 8,232,533 на имя Kingsley и др. под названием “PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION” с датой подачи 8 ноября 2011 г., полное описание которого настоящим включено в данный документ путем ссылки.
[0033] При работе фотолюминесцентный материал 96 выполнен с возможностью возбуждения при приеме входящего света конкретной длины волны от по меньшей мере части светодиодных источников 72 узла 60 создания света. В результате входящий свет подвергается процессу преобразования энергии и повторно излучается на другой длине волны. Согласно одному варианту выполнения, фотолюминесцентный материал 96 может быть выполнен с возможностью преобразования входящего света в свет с более длинной длиной волны, иначе известного как понижающее преобразование. В качестве альтернативы, фотолюминесцентный материал 96 может быть выполнен с возможностью преобразования входящего света в свет с более короткой длиной волны, иначе известного как повышающее преобразование. При любом подходе свет, преобразованный фотолюминесцентным материалом 96, может быть немедленно выведен из фотолюминесцентной структуры 62 или иначе использован в энергетическом каскаде, причем преобразованный свет служит в качестве входящего света для возбуждения другой композиции фотолюминесцентного материала 96, расположенной в слое 90 преобразования энергии, причем последующий преобразованный свет далее может быть выведен из фотолюминесцентной структуры 62 или использован в качестве входящего света, и т.д. В отношении описанных здесь процессов преобразования энергии разница в длине волны между входящим светом 100 и преобразованным светом 102 известна как стоксов сдвиг и служит в качестве основного механизма приведения в действие процесса преобразования энергии, соответствующего изменению длины волны света.
[0034] Далее на Фиг. 3A видимый участок 64 размещен над фотолюминесцентной структурой 62. В некоторых вариантах выполнения видимый участок 64 может включать в себя пластиковый, кремниевый или уретановый материал и отформован над фотолюминесцентной структурой 62 и узлом 60 создания света. Предпочтительно, видимый участок 64 должен быть по меньшей мере частично светопропускающим. Таким образом, видимый участок 64 будет подсвечиваться фотолюминесцентной структурой 62 при осуществлении процесса преобразования энергии. Дополнительно путем наформовывания видимого участка 64 он может также функционировать для защиты фотолюминесцентной структуры 62 и узла 60 создания света. Видимый участок 64 может быть выполнен в плоской форме и/или дугообразной форме для увеличения потенциала его видимости в люминесцентном состоянии. Подобно фотолюминесцентной структуре 62 и узлу 60 создания света видимый участок 64 также может иметь преимущество в тонкой конструкции, тем самым способствуя установке источника 28 света в небольшие пространства для размещения транспортного средства 14.
[0035] В некоторых вариантах выполнения декоративный слой 98 может быть расположен между видимым участком 64 и фотолюминесцентной структурой 62. Декоративный слой 98 может включать в себя полимерный материал или другой подходящий материал и выполнен с возможностью управления или изменения внешнего вида видимого участка 64 источника 28 света. Например, декоративный слой 98 может быть выполнен с возможностью придания металлического вида видимому участку 64, когда видимый участок 64 находится в неподсвеченном состоянии. В других вариантах выполнения декоративный слой 98 может быть окрашен в любой цвет для дополнения конструкции транспортного средства, на которой должен быть принят источник 28 света. В любом случае декоративный слой 98 должен быть по меньшей мере частично светопропускающим так, что фотолюминесцентная структура 62 не предотвращается от подсвечивания видимого участка 64 при осуществлении процесса преобразования энергии.
[0036] Наформованный материал 66 расположен вокруг узла 60 создания света и фотолюминесцентной структуры 62. Наформованный материал 66 может защищать узел 60 создания света от физических и химических повреждений, возникающих из-за воздействия окружающей среды. Наформованный материал 66 может иметь вязкоупругость (т.е. иметь и вязкость, и упругость), низкие модули Юнга и/или высокую деформацию при разрушении по сравнению с другими материалами так, что наформованный материал 66 может защищать узел при контакте с дополнительными компонентами на транспортном средстве 14 или пассажирами. Например, наформованный материал 66 может защищать узел 60 создания света от повторяющихся ударов, которые возникают, когда дверь 22 транспортного средства закрывается вплотную к дверному уплотнителю 16.
[0037] В некоторых вариантах выполнения фотолюминесцентная структура 62 может быть применена отдельно и на расстоянии от узла 60 создания света. Например, фотолюминесцентная структура 62 может быть расположена на компоненте или поверхности транспортного средства вблизи, но не в физическом контакте, с узлом 60 создания света, как будет более подробно описано ниже. Должно быть понятно, что в вариантах выполнения, в которых фотолюминесцентная структура 62 встроена в различные компоненты, отделенные от источника 28 света, источник 28 света, тем не менее, может иметь такую же или подобную конструкцию, что и источник 28 света, описанный на Фиг. 3A.
[0038] На Фиг. 3B процесс 104 преобразования энергии для создания одного цвета люминесценции проиллюстрирован согласно одному варианту выполнения. В целях иллюстрации процесс 104 преобразования энергии описан ниже с использованием источника 28 света, изображенного на Фиг. 3A. В этом варианте выполнения слой 90 преобразования энергии фотолюминесцентной структуры 62 включает в себя один фотолюминесцентный материал 96, который выполнен с возможностью преобразования входящего света 100, принимаемого от светодиодных источников 72, в исходящий свет 102, имеющий длину волны, отличную от длины волны, связанной с входящим светом 100. Конкретнее, фотолюминесцентный материал 96 выполнен с возможностью иметь спектр поглощения, который включает в себя длину волны излучения входящего света 100, подаваемого от светодиодных источников 72. Фотолюминесцентный материал 96 также выполнен с возможностью иметь стоксов сдвиг, приводящий к преобразованному видимому свету 102, имеющему спектр излучения, выраженный в желаемом цвете, который может изменяться в зависимости от области применения освещения. Преобразованный видимый свет 102 выводится от источника 28 света посредством видимого участка 64, тем самым вызывая подсвечивание видимого участка 64 в желаемом цвете. В одном варианте выполнения процесс 104 преобразования энергии осуществляется путем понижающего преобразования, причем входящий свет 100 включает в себя свет в нижний границе видимого спектра, например, синий, фиолетовый или ультрафиолетовый (УФ) свет. Это позволяет использование синих, фиолетовых или ультрафиолетовых светодиодов в качестве светодиодных источников 72, которые могут обеспечивать относительное стоимостное преимущество перед простым использованием светодиодов желаемого цвета и вышеупомянутого процесса преобразования энергии вместе. Более того подсветка, обеспечиваемая видимым участком 64, обеспечивает уникальное и привлекательное визуальное восприятие, которое может быть сложно повторить с помощью нефотолюминесцентных средств.
[0039] На Фиг. 3C проиллюстрирован второй процесс 106 преобразования энергии для создания множества цветов света согласно одному варианту выполнения. Для сопоставимости второй процесс 106 преобразования энергии также описан ниже с использованием источника 28 света, изображенного на Фиг. 3A. В этом варианте выполнения слой 90 преобразования энергии включает в себя первый и второй фотолюминесцентные материалы 96, 108, которые перемешены в слое 90 преобразования энергии. В качестве альтернативы, фотолюминесцентные материалы 96, 108 могут быть изолированы друг от друга, если это требуется. Также должно быть принято во внимание, что слой 90 преобразования энергии может включать в себя более двух различных фотолюминесцентных материалов 96, 108, в таком случае замыслы, обеспеченные ниже, применяются подобным образом. В одном варианте выполнения второй процесс 106 преобразования энергии происходит путем понижающего преобразования с использованием синего, фиолетового и/или ультрафиолетового света в качестве источника возбуждения.
[0040] В отношении настоящего проиллюстрированного варианта выполнения возбуждение фотолюминесцентных материалов 96, 108 является взаимоисключающим. То есть фотолюминесцентные материалы 96, 108 выполнены с возможностью иметь неперекрывающиеся спектры поглощения и стоксовые сдвиги, которые дают различные спектры излучения. Также при выполнении фотолюминесцентных материалов 96, 108, следует обратить внимание на выбор соответственных стоксовых сдвигов так, чтобы преобразованный свет 102, излучаемый от одного из фотолюминесцентных материалов 96, 108, 68 не возбуждал другой, кроме тех случаев, когда это необходимо. Согласно одному примерному варианту выполнения первая часть светодиодных источников 72, для примера показанная в виде светодиодных источников 72a, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения, которая возбуждает только фотолюминесцентный материал 96 и приводит к преобразованию входящего света 100 в видимый свет 102 первого цвета (например, белого). Подобным образом вторая часть светодиодных источников 72, для примера показанная в виде светодиодных источников 72b, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения, которая возбуждает только второй фотолюминесцентный материал 108 и приводит к преобразованию входящего света 100 в видимый свет 102 второго цвета (например, красного). Предпочтительно, первый и второй цвета визуально отличимы друг от друга. Таким образом, светодиодные источники 72a и 72b могут быть выборочно активированы с использованием контроллера 78, чтобы побуждать фотолюминесцентную структуру 62 люминесцировать множеством цветов. Например, контроллер 78 может активировать только светодиодные источники 72a для возбуждения только фотолюминесцентного материала 96, приводя к подсвечиванию видимого участка 64 первым цветом. В качестве альтернативы, контроллер 78 может активировать только светодиодные источники 72b для возбуждения только второго фотолюминесцентного материала 108, приводя к подсвечиванию видимого участка 64 вторым цветом.
[0041] В качестве еще одной альтернативы, контроллер 78 может активировать светодиодные источники 72a и 72b совместно, что вызывает возбуждение обоих фотолюминесцентных материалов 96, 108, приводя к подсвечиванию видимого участка 64 третьим цветом, который представляет собой смесь цветов первого и второго цветов (например, розовый). Интенсивности входящего света 100, излучаемого от каждого источника 28 света, также могут пропорционально отличаться друг от друга так, что дополнительные цвета могут быть получены. Для слоев преобразования энергии, содержащих более двух различных фотолюминесцентных материалов 96, может быть получено большее многообразие цветов. Предусмотренные цвета включают в себя красный, зеленый, синий и их сочетания, включая белый, все из которых могут быть получены путем выбора соответствующих фотолюминесцентных материалов и правильного управления их соответствующими светодиодными источниками 72.
[0042] На Фиг. 3D проиллюстрирован третий процесс 110 преобразования энергии, включающий узел 60 создания света, такой как описан на Фиг. 3A, и фотолюминесцентную структуру 62, расположенную на нем, согласно альтернативному варианту выполнения. Фотолюминесцентная структура 62 выполнена с возможностью преобразования входящего света 100, принимаемого от светодиодных источников 72, в видимый свет 102, имеющий длину волны, отличную от длины волны, связанной с входящим светом 100. Конкретнее, фотолюминесцентная структура 62 выполнена с возможностью иметь спектр поглощения, который включает в себя длину волны излучения входящего света 100, подаваемого от светодиодных источников 72. Фотолюминесцентный материал 96 также выполнен с возможностью иметь стоксов сдвиг, приводящий к преобразованному видимому свету 102, имеющему спектр излучения, выраженный в желаемом цвете, который может изменяться в зависимости от области применения освещения.
[0043] Фотолюминесцентная структура 62 может быть нанесена только на участок узла 60 создания света, например, полосками. Между фотолюминесцентными структурами 62 могут находиться светопропускающие участки 112, которые позволяют входящему свету 100, излучаемому от светодиодных источников 72, проходить через них на первой длине волны. Светопропускающие участки 112 могут представлять собой открытое пространство или могут представлять собой прозрачный или светопропускающий материал. Свет 100, излучаемый через светопропускающие участки 112, может быть направлен от узла 60 создания света по направлению ко второй фотолюминесцентной структуре 122, расположенной вблизи узла 60 создания света. Вторая фотолюминесцентная структура 122 может быть выполнена с возможностью люминесценции в ответ на входящий свет 100, который направляется через светопропускающие участки 112.
[0044] На Фиг. 3E проиллюстрирован четвертый процесс 114 преобразования энергии для создания множества цветов света с использованием узла 60 создания света, такого как описан на Фиг. 3A, и фотолюминесцентной структуры 62, расположенной на нем. В этом варианте выполнения фотолюминесцентная структура 62 расположена над верхним участком узла 60 создания света. Возбуждение фотолюминесцентного материала 96 осуществлено так, что часть входящего света 100, излучаемого от светодиодных источников 72, проходит через фотолюминесцентную структуру 62 на первой длине волны (т.е. входящий свет 100, излучаемый от источника 28 света не преобразуется фотолюминесцентной структурой 62). Интенсивность излучаемого света 100 может быть преобразована посредством широтно-импульсной модуляции или управления током для изменения количества входящего света 100, излучаемого от светодиодных источников 72, который проходит через фотолюминесцентную структуру 62 без преобразования во вторую исходящую 102 длину волны. Например, если источник 28 света выполнен с возможностью излучения света 100 на низком уровне, по существу весь входящий свет 100 может быть преобразован в исходящий свет 102 на второй длине волны. В этой конфигурации цвет света 102, соответствующий фотолюминесцентной структуре 62, может излучаться от узла 60 создания света. Если источник 28 света выполнен с возможностью излучения входящего света 100 на высоком уровне, только часть первой длины волны может быть преобразована фотолюминесцентной структурой 62. В этой конфигурации первая часть излучаемого света 100 может быть преобразована фотолюминесцентной структурой 62, а вторая часть света 100 может излучаться от узла 60 создания света на первой длине волны по направлению к дополнительным фотолюминесцентным структурам, расположенным вблизи источника 28 света. Дополнительные фотолюминесцентные структуры могут люминесцировать в ответ на свет 100, излучаемый от источника 28 света.
[0045] Согласно одному примерному варианту выполнения первая часть светодиодных источников 72, для примера показанная в виде светодиодных источников 72a, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны, которая возбуждает фотолюминесцентный материал 96 в фотолюминесцентной структуре 62 и приводит к преобразованию входящего света 100 в видимый свет 102 первого цвета (например, белого). Подобным образом вторая часть светодиодных источников 72, для примера показанная в виде светодиодных источников 72c, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны, которая проходит через фотолюминесцентную структуру 62 и возбуждает дополнительные фотолюминесцентные структуры 122, расположенные вблизи системы 10 освещения, тем самым подсвечивающийся вторым цветом. Первый и второй цвета могут быть визуально отличимы друг от друга. Таким образом, светодиодные источники 72a и 72c могут быть выборочно активированы с использованием контроллера 78, чтобы побуждать систему 10 освещения люминесцировать множеством цветов.
[0046] Узел 60 создания света также может включать в себя оптические приборы 116, которые расположены вблизи наформованного материала 66 и/или выполнены как одно целое с наформованным материалом 66 во время процесса наформовывания. Оптические приборы 116 выполнены с возможностью направления света 100, излучаемого от светодиодных источников 72a, 72c и света 102, излучаемого от фотолюминесцентной структуры 62 по направлению к заданным местам. Например, свет 100, излучаемый от светодиодных источников 72a, 72c и фотолюминесцентной структуры 62, может быть направлен и/или сфокусирован по направлению к желаемому компоненту и/или месту вблизи источника 28 света.
[0047] На Фиг. 4 первая система 10 освещения, имеющая первую фотолюминесцентную структуру 62, расположена на узле 60 создания света, а вторая фотолюминесцентная структура 122 расположена на участке 118 порога дверного проема 12. Участок 118 порога дверного проема 12 может представлять собой область на панели 20 кузова транспортного средства 14 вблизи нижнего участка дверного проема 12. При входе или выходе из транспортного средства 14 пассажир может ставить его ногу на часть участка 118 порога. Соответственно участок 118 порога может иметь нескользящий материал, расположенный на нем. Нескользящий материал может быть выполнен с возможностью содействия водителю и/или пассажиру во время входа и выхода из транспортного средства 14 и может быть изготовлен из любого материала, известного в уровне техники, включая, но не ограничиваясь, полимерный или эластомерный материал. Нескользящий материал или участок 118 порога может дополнительно содержать на нем знаки. Знаки могут представлять собой логотип, эмблему, приветственное сообщение и т.д.
[0048] Источник 28 света выполнен с возможностью излучения света по направлению к участку 118 порога. Как описано выше, часть входящего света 100 преобразуется фотолюминесцентной структурой 62, а вторая часть преобразуется второй фотолюминесцентной структурой 122 в участке 118 порога в исходящий свет 102 другой длины волны. Исходящий свет 102 может быть использован для подсветки дверного проема 12, подсветки знаков или подсветки области земли 120 вблизи участка 118 порога дверного проема 12.
[0049] Узел создания света также может включать в себя различные типы и концентрации светодиодных источников 72 вдоль узла 60 создания света. Первый участок узла 60 создания света может включать в себя первый светодиодный источник 72, который выполнен с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения в первом цветовом (например, белом) спектре. Подобным образом, второй участок узла 60 создания света может включать в себя второй светодиодный источник 72, который выполнен с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения во втором цветовом (например, красном) спектре. Первый и второй участки узла 60 создания света могут быть отделены изолирующими или непроводящими перегородками от расположенных вблизи участков с помощью любых средств, известных в уровне техники, так, что каждый участок может быть подсвечен независимо от любого другого участка. Дополнительно каждый участок, расположенный в пределах узла 60 создания света, может включать в себя соответственную шину 82, 84 соединенную с контроллером 78 и выполненную с возможностью подсветки каждого соответственного участка.
[0050] Предпочтительно, первый и второй цвета визуально отличимы друг от друга. Таким образом, светодиодные источники 72 могут быть выборочно активированы с использованием контроллера 78, чтобы побуждать светодиодные источники 72 подсвечивать множеством цветов. Например, контроллер 78 может активировать только первый светодиодный источник 72 для подсветки только участка узла 60 создания света, расположенного вблизи участка 118 порога, первым цветом. В качестве альтернативы, контроллер 78 может активировать только второй светодиодный источник 72 для подсветки только участка узла 60 создания света, расположенного на верхнем участке уплотнителя 16, вторым цветом. Таким образом, различные участки уплотнителя 16 могут подсвечиваться множеством цветов. Должно быть принято во внимание, что узел 60 создания света может включать в себя любое количество участков, имеющих различные светодиодные источники 72, которые могут подсвечиваться любым желаемым цветом. Более того, также должно быть принято во внимание, что участки, имеющие различные светодиодные источники 72, могут быть ориентированы любым практически осуществимым образом и не обязательно расположены смежно.
[0051] Как описано выше, фотолюминесцентная структура 62 может быть расположена на участке узла 60 создания света. Если требуется, любой из светодиодных источников 72 может быть использован для возбуждения любого фотолюминесцентного материала 92, расположенного вблизи и/или на источнике 28 света.
[0052] Полупроводниковые чернила 74 могут содержать различные концентрации светодиодных источников 72 так, что плотность светодиодных источников 72 или количество светодиодных источников 72 на единицу площади может регулироваться для различных областей применения освещения. В некоторых вариантах выполнения плотность светодиодных источников 72 может изменяться по длине источника 28 света. Например, центральный участок узла 60 создания света может иметь большую плотность светодиодных источников 72, чем периферийные участки, или наоборот. В таких вариантах выполнения источник 28 света может выглядеть более светлым или иметь большую яркость для того, чтобы предпочтительно подсвечивать заданные места. В других вариантах выполнения плотность светодиодных источников 72 может увеличиваться или уменьшаться с увеличением расстояния от заданной точки. Например, участок 118 порога проема 12 транспортного средства может включать в себя наиболее высокую концентрацию светодиодных источников 72 так, что расположенная вблизи область может быть полностью подсвечена. Другие участки периферии дверного проема 12 могут включать в себя меньшие концентрации светодиодных источников 72 так, что область, имеющая меньшие концентрации светодиодных источников 72, может обеспечивать внешнее освещение. В некоторых вариантах выполнения светодиодные источники 72 и полупроводниковые чернила 74 могут быть произведены компанией Nth Degree Technologies Worldwide Inc.
[0053] Предполагается, что использование второй фотолюминесцентной структуры 122 вблизи системы 10 освещения может быть осуществлено в любом желаемом месте и не ограничивается участком 118 порога. Например, вторая система 10 освещения, включающая в себя источник 28 света и вторую фотолюминесцентную структуру 122, может быть расположена вблизи верхнего участка дверного проема 12 для обеспечения дополнительного освещения во время входа и выхода из транспортного средства 14. Дополнительно вторая фотолюминесцентная структура 122 также может обеспечивать преимущества в безопасности, например, указывая входящему водителю и/или пассажиру размеры дверного проема 12.
[0054] В качестве альтернативы, контактирующий с дверью элемент 24 и/или установочный элемент 26 могут быть изготовлены из прозрачного или светопропускающего материала. Согласно одному варианту выполнения контактирующий с дверью элемент 24 изготовлен из светопропускающего гибкого материала, который подсвечивается источником 28 света при подсветке системы 10 освещения. Должно быть принято во внимание, что дверной уплотнитель также может быть любого цвета. Например, уплотнитель 16 может быть светопропускающим и соответствующим цвету окружающих панелей 20 кузова.
[0055] В качестве еще одной альтернативы, также должно быть принято во внимание, что описанная здесь фотолюминесцентная структура 62 может быть нанесена на светопропускающий и/или прозрачный дверной уплотнитель 16, при этом источник 28 света расположен на установочном элементе 26. В такой конфигурации источник 28 света может излучать входящий свет 100 через контактирующий с дверью элемент 24 и возбуждать фотолюминесцентный материал 96 на противоположной стороне уплотнителя 16. Когда фотолюминесцентный материал 96 излучает исходящий свет 102, участок уплотнителя 16 может подсвечиваться по существу равномерным образом.
[0056] На Фиг. 5 в общем показана схема транспортного средства 14, в котором осуществлена система 10 освещения подсвечиваемого уплотнителя. Система 10 освещения подсвечиваемого уплотнителя включает в себя контроллер 78 в сообщении с источником 28 света. Контроллер 78 может включать в себя память 130, имеющую инструкции, содержащиеся в ней, которые выполняются процессором 124 контроллера 78. Контроллер 78 может обеспечивать электропитание источнику 28 света или соответственной шине 82, 84 посредством источника 80 питания, расположенного на борту транспортного средства 14. В дополнение, контроллер 78 может быть выполнен с возможностью управления светом 100, излучаемым от каждого источника 28 света на основании обратной связи, принимаемой от одного или более модулей 126 управления транспортного средства, таких как, но не ограничиваясь, модуль управления кузовным оборудованием, модуль управления двигателем, модуль управления рулевым управлением, модуль управления тормозом и т.п., или их сочетание. Путем управления светом 100, излучаемым из источника 28 света система 10 освещения подсвечиваемого уплотнителя может подсвечивать множеством цветов и/или рисунков для обеспечения эстетичного вида или может обеспечивать информацию о транспортном средстве 14 предполагаемому наблюдателю. Например, когда дверь 22 транспортного средства приоткрыта, дверной уплотнитель 16 или компонент вблизи дверного уплотнителя 16 может подсвечивать область вокруг дверного проема 12.
[0057] При работе фотолюминесцентная структура 62 может проявлять постоянную одноцветную или многоцветную подсветку. Например, контроллер 78 может побуждать источник 28 света излучать только первую длину волны света 100 посредством светодиодных источников 72, чтобы побуждать фотолюминесцентный материал 96 подсвечивать первым цветом (например, белым). В качестве альтернативы, контроллер 78 может побуждать источник 28 света излучать только вторую длину волны света 102 посредством светодиодных источников 72, чтобы побуждать фотолюминесцентный материал 108 подсвечивать вторым цветом (например, красным). В качестве еще одной альтернативы, контроллер 78 может побуждать источник 28 света одновременно излучать первую и вторую длины волны света 100, 102, чтобы побуждать фотолюминесцентные материалы 96, 108 подсвечивать третьим цветом (например, розовым), формируемым аддитивной смесью света первого и второго цветов. Более того, дополнительные фотолюминесцентные участки могут быть добавлены к системе 10 освещения, которые преобразуют входящий свет 100 от источника 28 света в третью и/или четвертую длину волны. Третья и четвертая длины волн могут объединяться для формирования по существу белого света вблизи системы 10 освещения.
[0058] В другом варианте выполнения система 10 освещения может включать в себя пользовательский интерфейс 128. Пользовательский интерфейс 128 может быть выполнен так, что пользователь может управлять длиной волны света 100, который излучается светодиодными источниками 72 и/или светодиодными источниками 72, которые подсвечиваются. Такая конфигурация может позволять пользователю управлять компонентами, которые подсвечиваются (например, участок 118 порога). Пользовательский интерфейс 128 может быть расположен в кабине транспортного средства 14 или на любой поверхности, которая доступна пользователю во время использования описанной здесь системы 10 освещения. Пользовательский интерфейс 128 может использовать любой тип управления, известный в уровне техники, например, но не ограничиваясь, датчики близости.
[0059] В другом варианте выполнения фотолюминесцентная структура 62 может проявлять периодическую одноцветную или многоцветную подсветку. Например, контроллер 78 может побуждать источник 28 света периодически излучать только первую длину волны света 100 посредством светодиодных источников 72, чтобы побуждать фотолюминесцентную структуру 62 периодически подсвечивать первым цветом. В качестве альтернативы, контроллер 78 может побуждать источник 28 света периодически излучать только вторую длину волны света 100 посредством светодиодных источников 72, чтобы побуждать фотолюминесцентный участок периодически подсвечивать вторым цветом. В качестве альтернативы, контроллер 78 может побуждать источник 28 света одновременно и периодически излучать первую и вторую длины волн света 100, чтобы побуждать фотолюминесцентную структуру 62 периодически подсвечивать третьим цветом, формируемым аддитивной смесью света первого и второго цветов. В качестве еще одной альтернативы, контроллер 78 может побуждать источник 28 света переключаться между периодическим излучением первой и второй длин волн света, чтобы побуждать фотолюминесцентную структуру 62 периодически подсвечивать путем переключения между первым и вторым цветами. Контроллер 78 может побуждать источник 28 света периодически излучать первую и/или вторую длины волн света с регулярным временным интервалом и/или нерегулярным временным интервалом.
[0060] В отношении вышеописанных примеров контроллер 78 может изменять интенсивность излучаемых первой и второй длин волн света широтно-импульсной модуляцией или управлением током. В некоторых вариантах выполнения контроллер 78 может быть выполнен с возможностью регулировки цвета излучаемого света путем отправки управляющих сигналов для регулировки интенсивности или уровня выхода энергии источника 28 света. Например, если источник 28 света выполнен с возможностью излучения входящего света 100 на низком уровне, то по существу весь входящий свет 100 может быть преобразован в исходящий свет 102. В этой конфигурации цвет света, соответствующий исходящему свету 102, может соответствовать цвету излучаемого света от системы 10 освещения. Если источник 28 света выполнен с возможностью выведения входящего света 100 на высоком уровне, только часть входящего света 100 может быть преобразована в исходящий свет 102. В этой конфигурации цвет света, соответствующий смеси входящего света 100 и исходящего света 102, может быть выведен в виде излучаемого света. Таким образом, каждый из контроллеров 78 может управлять выходным цветом излучаемого света.
[0061] Хотя низкий уровень и высокий уровень интенсивности рассмотрен в отношении входящего света 100, следует понимать, что интенсивность входящего света 100 может изменяться между множеством уровней интенсивности для регулировки оттенка цвета, соответствующего излучаемому свету 100, 102 от системы 10 освещения. Как описано здесь, цвет исходящего света 102 может в значительной степени зависеть от конкретных фотолюминесцентных материалов 96, использованных в фотолюминесцентной структуре 62. Дополнительно способность преобразования фотолюминесцентной структуры 62 может в значительной степени зависеть от концентрации фотолюминесцентного материала 96, использованного в фотолюминесцентной структуре 62. Путем регулировки диапазона интенсивностей входящего света 100 от источника 28 света, концентрация, типы и пропорции фотолюминесцентных материалов 96 в рассмотренной здесь фотолюминесцентной структуре 62 могут быть осуществлены с возможностью генерации диапазона цветовых оттенков излучаемого света путем объединения входящего света 100 с исходящим светом 102.
[0062] Соответственно, система освещения для дверного уплотнителя предпочтительно обеспечена здесь. Дверной уплотнитель сохраняет свои защитные свойства, при этом обеспечивая люминесцентный свет, имеющий и функциональные, и декоративные характеристики.
[0063] В целях описания и определения настоящих замыслов следует отметить, что выражения «по существу» и «приблизительно» используются здесь для представления присущей степени неопределенности, которая может быть отнесена к любому количественному сравнению, значению, измерению или другому представлению. Выражения «по существу» и «приблизительно» также используются здесь для обозначения той степени, в которой количественное представление может изменяться от указанного, не приводя к изменению основной функции сущности рассмотрения.
[0064] Следует понимать, что в вышеупомянутой структуре могут быть выполнены изменения и модификации без отклонения от замысла настоящего изобретения, и кроме того следует понимать, что такой замысел предполагается охваченным нижеследующей формулой изобретения, кроме тех случаев, когда формулировка пунктов формулы изобретения явным образом указывает на иное.