СИСТЕМА ПОДСВЕТКИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ПОДСВЕТКИ НАРУЖНОЙ ОБЛАСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE BACKLIGHTING SYSTEM (EMBODIMENTS) AND VEHICLE EXTERNAL AREA LIGHTING METHOD

Настоящее изобретение в целом относится к системам освещения транспортного средства и, в частности, к системам освещения транспортного средства, применяющим одну или более фотолюминесцентных структур.
Подсветка, происходящая из фотолюминесцентных материалов, предлагает вниманию уникальное и привлекательное впечатление от просмотра. Поэтому, желательно включить такие фотолюминесцентные материалы в частях транспортных средств для обеспечения местного освещения.
Согласно первому объекту настоящего изобретения создана система подсветки для транспортного средства, содержащая: транспортное средство, имеющее задний спойлер; первую и вторую фотолюминесцентные части, расположенные на спойлере; и по меньшей мере один источник света, выполненный с возможностью испускания излучения с первой длиной волны, при этом первая и вторая фотолюминесцентные части выполнены с возможностью преобразования первой длины волны в по меньшей мере вторую длину волны, большую, чем первая длина волны.
Предпочтительно, по меньшей мере один источник света находится в физическом контакте с одной из первой и второй фотолюминесцентных частей.
Предпочтительно, указанный по меньшей мере один источник света является полотном печатных светоизлучающих диодов.
Предпочтительно, первая фотолюминесцентная часть выполнена с возможностью подсвечивания задней части транспортного средства.
Предпочтительно, первая фотолюминесцентная часть выполнена с возможностью подсвечивания поверхности под транспортным средством.
Предпочтительно, вторая фотолюминесцентная часть выполнена с возможностью подсвечивания зоны под спойлером.
Предпочтительно, первая и вторая фотолюминесцентные части расположены на обратной стороне спойлера.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создана система подсветки для транспортного средства, содержащая: транспортное средство, имеющее кузовной элемент;  фотолюминесцентную часть, расположенную на обратной стороне кузовного элемента; и источник света, расположенный вблизи фотолюминесцентной части и выполненный с возможностью испускания света с первой длиной волны, при этом фотолюминесцентная часть выполнена с возможностью преобразования первой длины волны в по меньшей мере вторую длину волны, большую, чем первая длина волны, чтобы подсвечивать заднюю часть транспортного средства.
Предпочтительно, источник света находится в физическом контакте с фотолюминесцентной частью.
Предпочтительно, источник света является полотном печатных светоизлучающих диодов.
Предпочтительно, фотолюминесцентная часть выполнена с возможностью подсвечивания поверхности под транспортным средством.
Предпочтительно, фотолюминесцентная часть содержит первую и вторую фотолюминесцентные части, причем вторая фотолюминесцентная часть расположена на кузовном элементе.
Предпочтительно, кузовной элемент является задним спойлером.
Предпочтительно, вторая фотолюминесцентная часть выполнена с возможностью подсвечивания зоны под спойлером.
Согласно третьему объекту настоящего изобретения создан способ подсветки наружной области транспортного средства, при котором: активируют источник света в ответ на предварительно заданное событие; направляют свет с первой длиной волны из источника света в направлении фотолюминесцентной части, расположенной на заднем спойлере; и преобразуют свет с первой длиной волны во вторую длину волны фотолюминесцентной частью.
Предпочтительно, дополнительно подсвечивают зону под спойлером светом со второй длиной волны.
Предпочтительно, дополнительно подсвечивают поверхность, расположенную под транспортным средством, светом со второй длиной волны.
Предпочтительно, предварительно заданное событие является активацией системы ходовых огней транспортного средства.
Предпочтительно, предварительно заданное событие является попаданием электронного брелока для ключей транспортного средства в пределы предварительно заданного расстояния до транспортного средства.
Предпочтительно, предварительно заданное событие является применением тормозной системы транспортного средства.
Эти и другие аспекты, цели и признаки настоящего изобретения будут поняты и оценены по достоинству специалистами в данной области техники после изучения нижеследующего описания изобретения, формулы изобретения и прилагаемых чертежей, на которых:
фиг. 1A - вид сбоку фотолюминесцентной структуры, представленной в качестве покрытия, для системы подсветки;
фиг. 1B - вид сверху фотолюминесцентной структуры, представленной в качестве дискретной частицы, для системы подсветки;
фиг. 1C - вид сбоку множества фотолюминесцентных структур, представленных в качестве дискретных частиц и включенных в отдельную структуру, для системы подсветки;
фиг. 2 - принципиальная схема системы подсветки транспортного средства для преобразования первого излучения света во второе излучение света согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
фиг. 3 - принципиальная схема системы подсветки транспортного средства для преобразования первого излучения света в множество излучений света согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 4 - принципиальная схема системы подсветки транспортного средства для преобразования первого излучения света во второе излучение света согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 5 - вид в перспективе транспортного средства, имеющего систему фотолюминесцентной подсветки, заключенную в спойлере, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
фиг. 6 - вид в поперечном разрезе по линии VI-VI с фиг. 5, дополнительно иллюстрирующий систему фотолюминесцентной подсветки; и
фиг. 7 - структурная схема, дополнительно иллюстрирующая систему фотолюминесцентной подсветки транспортного средства.
По мере надобности, подробные варианты осуществления настоящего изобретения раскрыты в материалах настоящей заявки. Однако, должно быть понятно, что раскрытые варианты осуществления являются всего лишь примерами изобретения, которое может быть воплощено в различных и альтернативных формах. Чертежи не обязательно предназначены для детального проектирования, и некоторые схемы могут быть преувеличены или преуменьшены, чтобы показать общее представление назначения. Поэтому, специфичные конструктивные и функциональные детали, раскрытые в материалах настоящей заявки, не должны интерпретироваться в качестве ограничивающих, а только качестве представляющих основу для изучения специалистом в данной области техники для различного применения настоящего изобретения.
Используемый в материалах настоящей заявки термин «и/или», когда он используется в перечне двух или более элементов, означает, что любой один из перечисленных элементов может применяться сам по себе, или может применяться любая комбинация из двух или боле перечисленных элементов. Например, если состав описан в качестве содержащего в себе компоненты A, B и/или C, состав может содержать в себе исключительно A; исключительно B; исключительно C; A и B в комбинации; A и C в комбинации; B и C в комбинации; или A, B и C в комбинации.
Последующее раскрытие описывает систему подсветки для транспортного средства, выполненную с возможностью подсвечивать часть транспортного средства, а также поверхности под транспортным средством. В некоторых вариантах осуществления, источник света может использоваться для подсветки как поверхности под транспортным средством, так и транспортного средства. Источник света может испускать свет на первой длине волны или первичное излучение для возбуждения фотолюминесцентной структуры. Фотолюминесцентная структура может быть расположена на кузовном элементе транспортного средства и преобразовывать первую длину волны света или первичное излучение во вторую длину волны или вторичное излучение. Первая длина волны света может соответствовать первому цвету света, а вторая длина волны может соответствовать второму цвету света, отличному от первого цвета. Несмотря на то, что различные варианты осуществления системы подсветки, описанные в материалах настоящей заявки, ссылаются на специфичные структуры, продемонстрированные относительно по меньшей мере одного автомобильного транспортного средства, будет принято во внимание, что система подсветки транспортного средства может использоваться в многообразии применений.
На фиг. 1A-1C в целом показана фотолюминесцентная структура 10, представленная в качестве покрытия (например, пленки), допускающего нанесение на закрепленную деталь транспортного средства, обособленной частицы, допускающей внедрение в отдельную структуру, допускающую нанесение на закрепленную деталь транспортного средства, соответственно. Фотолюминесцентная структура 10 может соответствовать одной или более фотолюминесцентных частей, как обсуждено в материалах настоящей заявки. Фотолюминесцентные части выполнены с возможностью преобразовывать первую длину волны света, испускаемого из источника 18 света, в по меньшей мере вторую длину волны. Вторая длина волны света может соответствовать по меньшей мере одной длине волны, имеющей большую длину волны или спектральное излучение, чем первая длина волны. На самом базовом уровне, фотолюминесцентная структура 10 включает в себя слой 22 преобразования энергии, который может быть предусмотрен в качестве одиночного слоя или многослойной структуры, как показано посредством прерывистых линий на фиг. 1A и 1B.
Слой 22 преобразования энергии может включать в себя один или более фотолюминесцентных материалов, имеющих элементы преобразования энергии, выбранные из фосфоресцирующего или флуоресцентного материала. Фотолюминесцентные материалы могут быть составлены, чтобы преобразовывать входное электромагнитное излучение в выходное электромагнитное излучение, как правило имеющее большую длину волны и выражающее цвет, который не характерен входному электромагнитному излучению. Разность длины волны между входным и выходным электромагнитными излучениями указывается ссылкой как стоксов сдвиг и служит в качестве принципиального движущего механизма для процесса преобразования энергии, соответствующего изменению длины волны света, часто указываемого ссылкой как преобразование с понижением частоты. В различных вариантах осуществления, обсужденных в материалах настоящей заявки, каждая из длин волн света (например, первой длины волны, и т.д.) соответствует электромагнитному излучению, используемому в процессе преобразования.
Слой 22 преобразования энергии может приготавливаться посредством рассосредоточения фотолюминесцентного материала в полимерной матрице 26 для формирования однородной смеси с использованием многообразия способов. Такие способы могут включать в себя приготовление слоя 22 преобразования энергии из состава в жидкой среде носителя и нанесение покрытия слоя 22 преобразования энергии на требуемую плоскую и/или неплоскую основу закрепленной детали транспортного средства. Покрытие слоя 22 преобразования энергии может наноситься на закрепленной детали транспортного средства посредством окрашивания, трафаретной печати, набивочной печати, напыления, щелевого покрытия, покрытия погружением, нанесения прокатыванием и планочным покрытием. Дополнительно, слой 22 преобразования энергии может приготавливаться посредством способов, которые не используют жидкую среду носителя.
Например, раствор в твердом состоянии (однородная смесь в сухом состоянии) одного или более фотолюминесцентных материалов может быть включен в полимерную матрицу 26, чтобы предусмотреть слой 22 преобразования энергии. Полимерная матрица 26 может быть сформирована посредством выдавливания, инжекционного формования, формования под давлением, штранг-прессования, термоформования, и т.д. В случаях, где один или более слоев 22 преобразования энергии выполнены в качестве частиц, однослойные или многослойные слои 22 преобразования энергии могут быть внедрены в закрепленную деталь или панель транспортного средства. Когда слой 22 преобразования энергии включает в себя многослойный состав, каждый слой может покрываться последовательно. Дополнительно, слои могут приготавливаться отдельно, а позже наслаиваться или подвергаться тиснению друг с другом для формирования цельного слоя. Слои также могут совместно выдавливаться для приготовления единой многослойной структуры преобразования энергии.
Возвращаясь к фиг. 1A и 1B, фотолюминесцентная структура 10 по выбору может включать в себя по меньшей мере один слой 30 стабильности для защиты фотолюминесцентного материала, содержащегося в пределах слоя 22 преобразования энергии, от фотолитической и термической деградации. Слой 30 стабильности может быть сконфигурирован в качестве слоя, оптически связанного и приклеенного к слою 22 преобразования энергии. Слой 30 стабильности также может быть объединен с слоем 22 преобразования энергии. Фотолюминесцентная структура 10 также по выбору может включать в себя защитный слой 34, оптически связанный и срощенный со слоем 30 стабильности или каким-нибудь слоем или покрытием, чтобы защищать фотолюминесцентную структуру 10 от физического и химического повреждения, происходящего от воздействия факторов окружающей среды.
Слой 30 стабильности и/или защитный слой 34 могут быть объединены со слоем 22 преобразования энергии для формирования единой фотолюминесцентной структуры 10 посредством последовательного нанесения покрытия или печати каждого слоя, или посредством последовательного наслаивания или тиснения. В качестве альтернативы, несколько слоев могут быть скомбинированы последовательным покрытием, наслоением или тиснением для формирования подструктуры. Подструктура затем может наслаиваться или подвергаться тиснению для формирования единой фотолюминесцентной структуры 10. Как только сформирована, фотолюминесцентная структура 10 может наноситься на выбранную закрепленную деталь транспортного средства.
В некоторых вариантах осуществления, фотолюминесцентная структура 10 может быть включена в закрепленную деталь транспортного средства в качестве одной ли более дискретных многослойных частиц, как показано на фиг. 1C. Фотолюминесцентная структура 10 также может быть предусмотрена в качестве одной или более дискретных многослойных частиц, рассосредоточенных в полимерном составе, который впоследствии наносится на закрепленную деталь или панель транспортного средства в качестве прилегающей структуры. Дополнительная информация касательно строения фотолюминесцентных структур, которые должны использоваться в по меньшей мере одной фотолюминесцентной части транспортного средства, раскрыта в патенте США № 8232533, полное содержание которого включено сюда посредством ссылки.
На фиг. 2 система 40 подсветки в целом показана в одном из вариантов осуществления согласно конфигурации с передней подсветкой для преобразования первого излучения 44 из источника 18 света во второе излучение 48. Первое излучение 44 содержит первую длину λ1 волны, а второе излучение 48 содержит вторую длину λ2 волны. Система 40 подсветки может включать в себя фотолюминесцентную структуру 10, представленную в качестве покрытия и нанесенную на основу 52 закрепленной детали 56 транспортного средства. Фотолюминесцентная структура 10 может включать в себя слой 22 преобразования энергии и, в некоторых вариантах осуществления, может включать в себя слой 30 стабильности и/или защитный слой 34. В ответ на ввод в действие источника 18 света, первое излучение 44 преобразуется с первой длины λ1 волны во второе излучение 48, имеющее по меньшей мере вторую длину λ2 волны. Второе излучение 48 может содержать множество длин λ2, λ3, λ4 волн, выполненных с возможностью испускать по существу белый свет с закрепленной детали 56 транспортного средства.
В различных вариантах осуществления, система 40 подсветки содержит по меньшей мере один слой 22 преобразования энергии, выполненный с возможностью преобразовывать первое излучение 44 на первой длине λ1 волны во второе излучение 48, имеющее по меньшей мере вторую длину λ2 волны. Для того чтобы формировать множество длин волн λ2, λ3, λ4, слой 22 преобразования энергии может содержать испускающий красный свет фотолюминесцентный материал, испускающий зеленый свет фотолюминесцентный материал и испускающий синий свет фотолюминесцентный материал, рассредоточенные в полимерной матрице 26 (фиг. 1C). Испускающие красный, зеленый и синий свет фотолюминесцентные материалы могут комбинироваться для формирования в значительной мере белого света для второго излучения 48. Кроме того, испускающие красное, зеленое и синее излучение фотолюминесцентные материалы могут использоваться в многообразии пропорций и комбинаций для управления цветом второго излучения 48.
Каждый из фотолюминесцентных материалов может разниться по выходной интенсивности, выходной длине волны и длинам волны пикового поглощения на основании конкретной фотохимической структуры и комбинаций фотохимических структур, используемых в слое 22 преобразования энергии. В качестве примера, второе излучение 48 может быть изменено посредством настройки длины λ1 волны первого излучения для ввода в действие фотолюминесцентных материалов на разных интенсивностях, чтобы менять цвет второго излучения 48. В дополнение или в качестве альтернативы испускающим красный, зеленый и синий свет фотолюминесцентным материалам, другие фотолюминесцентные материалы могут использоваться в одиночку и в различных комбинациях для формирования второго излучения 48 в широком многообразии цветов. Таким образом, система 40 подсветки может быть сконфигурирована для многообразия применений, чтобы давать требуемые цвет и эффекты освещения.
Источник 18 света также может указываться ссылкой как источник возбуждения и является действующим, чтобы испускать по меньшей мере первое излучение 44. Источник 18 света может содержать любую форму источника света, например, галогеновое освещение, флуоресцентное освещение, светоизлучающие диоды (СИД, LED), органические СИД (OLED), полимерные СИД (PLED), полотна печатных СИД, твердотельное освещение или любую другую форму освещения, выполненную с возможностью выводить первое излучение 44. Первое излучение 44 из первого источника 18 света может быть сконфигурировано, из условия чтобы первая длина λ1 волны соответствовала по меньшей мере одной длине волны поглощения одного или более фотолюминесцентных материалов слоя 22 преобразования энергии. В ответ на прием света с первой длиной λ1 волны, слой 22 преобразования энергии может возбуждаться и выводить одну или более выходных длин λ2, λ3 и λ4 волн. Первое излучение 44 дает источник возбуждения для слоя 22 преобразования энергии, нацеливаясь на длины волн поглощения различных фотолюминесцентных материалов, используемых в нем. По существу, система 40 подсветки выполнена с возможностью выводить второе излучение 48 для формирования требуемых интенсивности и цвета света.
Хотя множество длин волн указывается ссылкой как длины λ2, λ3, λ4 волн, фотолюминесцентные материалы могут комбинироваться в различных пропорциях, типах, слоях, и т. д., для формирования многообразия цветов для второго излучения 48. Фотолюминесцентные материалы также могут использоваться в множестве фотолюминесцентных частей, распределенных вдоль траектории первого излучения 44, чтобы вырабатывать любое количество излучений, например, третьего излучения, четвертого излучения, и т. д.
В примерном варианте осуществления, источник 18 света содержит СИД, выполненный с возможностью испускать первую длину λ1 волны, которая соответствует синему спектральному цветовому диапазону. Синий спектральный цветовой диапазон содержит диапазон длин волн, в целом выраженный в качестве синего света (~440-500 нм). В некоторых вариантах осуществления, первая длина λ1 волны также может содержать длины волн в ближнем ультрафиолетовом цветовом диапазоне (~390-450 нм). В примерном варианте осуществления, λ1 может быть приблизительно равной 470 нм. В некоторых вариантах осуществления, первая длина λ1 волны может быть приблизительно меньшей, чем 500 нм, из условия, чтобы первая длина волны света не была видимой в значительной степени.
Цветовой диапазон синего спектра и более короткие длины волн могут использоваться в качестве источника возбуждения для системы 40 подсветки вследствие этих длин волн, имеющих ограниченную относящуюся к восприятию остроту в видимом спектре человеческого глаза. Посредством использования более коротких длин λ1 волн и преобразования первой длины волны слоем 22 преобразования в по меньшей мере одну большую длину волны, система 40 подсветки создает визуальный эффект света, возникающего из фотолюминесцентной структуры 10. В этой конфигурации, свет испускается из фотолюминесцентной структуры 10 из мест, которые могут быть недоступными или дорогостоящими для добавления традиционных источников света, требующих электрических соединений.
Как описано в материалах настоящей заявки, каждая из множества длин λ2, λ3, λ4 волн может соответствовать в значительной степени иному спектральному цветовому диапазону. Вторая длина λ2 волны может соответствовать возбуждению испускающего красный свет фотолюминесцентного материала, имеющего длину волны в диапазоне приблизительно 620-750 нм. Третья длина λ3 волны может соответствовать возбуждению испускающего зеленый свет фотолюминесцентного материала, имеющего длину волны в диапазоне приблизительно 526-606 нм. Четвертая длина λ4 волны может соответствовать испускающему синий или сине-зеленый свет фотолюминесцентному материалу, имеющему длину волны, большую, чем первая длина λ1 волны, и в диапазоне приблизительно 430-526 нм. Хотя длины λ2, λ3, λ4 волн обсуждены в материалах настоящей заявки в качестве используемых для формирования в значительной степени белого света, различные комбинации фотолюминесцентных материалов могут использоваться в слое 22 преобразования для преобразования первой длины λ1 волны в одну или более длин волн, соответствующих многообразию цветов.
В некоторых вариантах осуществления, цвет рассеянного свечения, воспринимаемый наблюдателем, может изменяться посредством настройки интенсивности или уровня выделения энергии источника 18 света. Например, если источник 18 света выполнен с возможностью выводить первое излучение 44 на низком уровне, по существу все из первого излучения 44 может преобразовываться во второе излучение 48. В этой конфигурации, цвет света, соответствующего второму излучению 48, может соответствовать цвету рассеянного свечения. Если источник 18 света выполнен с возможностью выводить первое излучение 44 на высоком уровне, только часть первого излучения 44 может преобразовываться во второе излучение 48. В этой конфигурации, цвет света, соответствующего смеси первого излучения 44 и второго излучения 48, может выводиться в качестве рассеянного свечения.
Хотя низкий уровень и высокий уровень интенсивности обсуждены, ссылаясь на первое излучение 44, будет понятно, что интенсивность первого излучения 44 может меняться среди многообразия уровней интенсивности, чтобы настраивать оттенок цвета, соответствующего рассеянному свечению. Как описано в материалах настоящей заявки, цвет второго излучения 48 может быть в значительной степени зависящим от конкретных фотолюминесцентных материалов, используемых в фотолюминесцентных частях или фотолюминесцентной структуре 10. Дополнительно, способность преобразования фотолюминесцентной структуры 10 может быть в значительной степени зависящей от концентрации фотолюминесцентных материалов, используемых в фотолюминесцентной структуре 10. Посредством настройки диапазона интенсивностей, которые могут выводиться из источника 18 света, концентрации и пропорций фотолюминесцентных материалов в фотолюминесцентной структуре 10, и типов фотолюминесцентных материалов, используемых в фотолюминесцентной структуре 10, системы подсветки, обсужденные в материалах настоящей заявки, могут быть работоспособны для формирования диапазонов цветовых оттенков рассеянного свечения посредством смешивания первого излучения 44 с вторым излучением 48.
На фиг. 3 система 40 подсветки показана в конфигурации с передней подсветкой согласно еще одному варианту осуществления. В этом примерном варианте осуществления, источник 18 света может быть выполнен с возможностью испускать первое излучение 44 в направлении множества фотолюминесцентных частей 60, которые подобны фотолюминесцентной структуре 10. В этом примере, множество фотолюминесцентных частей 60 содержит первую фотолюминесцентную часть 64, вторую фотолюминесцентную часть 68 и третью фотолюминесцентную часть 72. Каждая из фотолюминесцентных частей 64, 68, 72 может быть выполнена с возможностью преобразовывать первую длину λ1 волны первого излучения 44 в одну или более из множества длин λ2, λ3, λ4 волн. Таким образом, первое излучение 44 может быть преобразовано в множество излучений, происходящих из каждой из множества фотолюминесцентных частей 60, для формирования многоцветного осветительного эффекта.
Например, первая фотолюминесцентная часть 64 может содержать фотолюминесцентные материалы в слое преобразования, выполненные с возможностью вырабатывать второе излучение 48. Вторая фотолюминесцентная часть 68 может содержать фотолюминесцентные материалы в слое преобразования, выполненные с возможностью вырабатывать третье излучение 76. Третья фотолюминесцентная часть 72 может содержать фотолюминесцентные материалы в слое преобразования, выполненные с возможностью вырабатывать четвертое излучение 80. Подобно слою 22 преобразования энергии, обсужденному, ссылаясь на фиг. 2, фотолюминесцентные материалы, выполненные с возможностью испускать свет различных цветов, могут использоваться в многообразии пропорций и комбинаций для управления выходным цветом каждого из второго излучения 48, третьего излучения 76 и четвертого излучения 80. На основании требуемого осветительного эффекта, каждая из частей 64, 68, 72 может содержать фотолюминесцентный материал, выполненный с возможностью испускать свет, имеющий по существу сходные цвета или широкое многообразие цветовых комбинаций.
На фиг. 4 показана система 40 подсветки в конфигурации по существу с передней подсветкой. В примерном варианте осуществления, источник 18 света может соответствовать узлу тонкопленочных или печатных светоизлучающих диодов (СИД). Система 40 подсветки может содержать светящуюся основу 58. Светящаяся основа 58 может быть непрозрачной, прозрачной или полупрозрачной и может быть тонкой. Система 40 подсветки может использоваться в многообразии применений, которые могут требовать тонкой общей толщины. Основа 58 может быть из полимера, например, поликарбоната, полиметилметакрилата (PMMA), полиэтилентерефталата (PET), и т.д. В некоторых вариантах осуществления, светящаяся основа 58 может быть раздаваться из рулона, чтобы предусматривать встраивание в операции сборки для системы 40 подсветки, и может быть приблизительно от 0,005 до 0,060 дюймов в толщину.
Первый электрод 62 или проводящий слой может быть расположен на светящейся основе 58. Первый электрод 62 и/или различные электроды или проводящие слои, обсужденные в материалах настоящей заявки, могут содержать проводящий эпоксидный компаунд, такой как содержащий серебро или содержащий медь эпоксидный компаунд. Первый электрод 62 проводящим образом присоединен к первой токопроводящей шине 66. Первая токопроводящая шина 66 и другие токопроводящие шины или провода, обсужденные в материалах настоящей заявки, могут быть из металлических и/или проводящих материалов, которые могут быть напечатаны трафаретной печатью на электродах или проводящих слоях. Токопроводящие шины могут использоваться в системе 40 подсветки для проводящего присоединения множества источников 70 на светоизлучающих диодах (СИД) к источнику питания. Таким образом, первая токопроводящая шина 66 и другие токопроводящие шины, используемые в системе подсветки, могут быть выполнены с возможностью равномерно передавать ток по и/или через поверхность системы 40 подсветки.
Источники 70 на СИД могут быть напечатаны, рассредоточены или иным образом нанесены на первый электрод 62 с помощью полупроводниковой пасты 74. Источники 70 на СИД могут быть рассредоточены произвольным или управляемым образом внутри полупроводниковой пасты 74. Источники 70 на СИД могут соответствовать микро-СИД из элементов на нитриде галлия, которые могут быть приблизительно от 5 микрон до 400 микрон в ширину, по существу выровненную с поверхностью первого электрода 62. Полупроводниковая паста 74 может включать в себя различные связующие и диэлектрические материалы, в том числе, но не в качестве ограничения, одно или более из галлия, индия, карбида кремния, фосфора и/или полупрозрачных полимерных связующих. В этой конфигурации, полупроводниковая паста 74 может содержать в себе различные концентрации источников 70 на СИД, из условия, чтобы поверхностная плотность источников 70 на СИД могла настраиваться для различных применений.
В некоторых вариантах осуществления, источники 70 на СИД и полупроводниковая паста 74 могут быть поставлены из компании Nth Degree Technologies Worldwide. Полупроводниковая паста 74 может наноситься, благодаря различным процессам печати, в том числе, процессам с соплами для распыления краски и шелковыми трафаретами, на выбранную часть(и) светящейся основы 58. Точнее, предвидится, что источники 70 на СИД рассосредоточены в полупроводниковой пасте 74 и наделены формой и размерами, из условия чтобы существенное количество из них предпочтительно выравнивались с первым электродом 62 и вторым электродом 78 во время нанесения покрытия полупроводниковой пасты 74. Часть источников 70 на СИД, которые в итоге электрически присоединены к электродам 62, 78, могут засвечиваться источником напряжения, приложенным в параллель первому электроду 62 и второму электроду 78. В некоторых вариантах осуществления, источник питания, работающий на от 12 до 16 вольт постоянного тока из источника питания транспортного средства, может применяться в качестве источника питания для подачи тока в источники 70 на СИД.
По меньшей мере один диэлектрический слой 82 может быть напечатан поверх источников 70 на СИД, чтобы заключать в капсулу и/или закреплять источники 70 на СИД в правильном положении. По меньшей мере один диэлектрический слой 82 может соответствовать первому диэлектрическому слою 82a и второму диэлектрическому слою 82b, которые могут быть из прозрачного материала. Второй электрод 78 может соответствовать верхнему слою прозрачного проводника, напечатанному поверх диэлектрического слоя 82, чтобы электрически соединять электроды 62, 78. Второй электрод 78 проводящим образом присоединен к второй токопроводящей шине 84. Токопроводящие шины 66, 84 могут использоваться в системе 40 подсветки для проводящего присоединения множества источников 70 на светоизлучающих диодах (СИД) к источнику питания.
В некоторых вариантах осуществления, первый электрод 62 и второй электрод 78 могут соответствовать электроду катода и электроду анода соответственно. Хотя описаны в качестве катода и анода системы 40 подсветки, первый электрод 62 и второй электрод 78 могут быть скомпонованы, из условия чтобы второй электрод 78 (анод) был расположен на основе 58, а первый электрод 62 (катод) был расположен на по меньшей мере одном диэлектрическом слое 82. Токопроводящие шины 66, 84 могут быть напечатаны вдоль противоположных кромок электродов 62, 78 и электрически заканчиваться на проводных выводах анода и катода. Точки соединения между токопроводящими шинами 66, 84 и источник питания могут находиться на противоположных углах каждой токопроводящей шины 66, 84 для равномерного распределения тока по каждой шине.
Опять-таки, как показано на фиг. 4, слой 22 преобразования энергии может быть нанесен на второй электрод 78. Слой 22 преобразования энергии может наноситься в качестве покрытия, слоя, пленки и/или фотолюминесцентной подложки. Слой 22 преобразования энергии может наноситься посредством трафаретной печати, флексографии и/или иным образом прикрепляться к второму электроду 78. В различных реализациях, источники 70 на СИД могут быть выполнены с возможностью испускать первое излучение 44. Источники 70 на СИД могут быть выполнены с возможностью испускать первое излучение 44 на слой 22 преобразования энергии, из условия, чтобы фотолюминесцентный материал становился возбужденным. В ответ на прием первого излучения 44, фотолюминесцентный материал преобразует излучение возбуждения с первой длины волны во второе излучение, содержащее по меньшей мере вторую длину волны, большую, чем первая длина волны. Должно быть отмечено, что множество фотолюминесцентных частей 60 может использоваться и возбуждаться для испускания второго излучения 48, третьего излучения 76 и четвертого излучения 80 подобным способом, как описанный в связи со слоем 22 преобразования энергии. Дополнительно, одно или более покрытий слоя 30 стабильности могут быть нанесены на систему 40 подсветки, чтобы защищать слой 22 преобразования энергии и различные другие части системы 40 от повреждения и износа.
Чтобы добиваться различных цветов и комбинаций фотолюминесцентных материалов, описанных в материалах настоящей заявки, система 40 подсветки может использовать любую форму фотолюминесцентных материалов согласно различным вариантам осуществления, например, фотолюминесцентные материалы согласно различным вариантам осуществления, органические и неорганические красители, и т.д. Для дополнительной информации относительно изготовления и использования фотолюминесцентных материалов для достижения различных излучений следует обратиться к патенту США № 8207511, патенту США № 8247761, патенту США № 8519359 B2, патенту США № 8664624 B2, публикации заявки на патент США № 2012/0183677, публикации заявки на патент США № 2014/0065442 A1 и публикации заявки на патент США № 2014/0103258 A1, полное содержание которых включено сюда посредством ссылки.
На фиг. 5-6 транспортное средство 90 показано имеющим множество кузовных элементов, в том числе спойлер 94, расположенный на задней наружной части 98 транспортного средства 80. В изображенном варианте осуществления, спойлер 94 включает в себя горизонтально расположенное крыло 92, поддерживаемое по существу вертикальными опорами 96. Спойлер 94 оборудован системой 40 подсветки, которая выполнена с возможностью подсвечивать заднюю часть 98 транспортного средства 90 и по меньшей мере часть поверхности 102, расположенной под и в целом направленной назад от транспортного средства 90. Задняя часть 98 транспортного средства 90 как правило включает в себя бампер 106, крышку 110 багажника и части 114 панели заднего крыла, расположенные на водительской и пассажирской сторонах транспортного средства 90. Система 40 подсветки включает в себя первый светильник, указываемый ссылкой как светильник 120 размытого света, и второй светильник, указываемый ссылкой как светильник 124 под спойлером. Светильник 120 размытого света и светильник 124 под спойлером расположены на обратной стороне 128 крыла 92. В действии светильник 120 размытого света и светильник 124 под спойлером выполнены с возможностью испускать свет, чтобы подсвечивать заднюю часть 98 транспортного средства 90 и/или поверхность 102.
Согласно фиг. 5, как показано в изображенном варианте осуществления, система 40 подсветки расположена на обратной стороне 128 крыла 92 спойлера 94. Светильник 120 размытого света расположен вдоль направленной назад кромки 132 спойлера 94 транспортного средства и заворачивается вокруг левого и правого боковых краев 136 крыла 92. В некоторых вариантах осуществления, крыло 92 может иметь такую длину, что края 136 расположены поверх частей 114 панели заднего крыла. Светильник 120 размытого света расположен на нижней периферийной кромке спойлера 94, из условия чтобы, когда в действии, испускаемый свет подсвечивал заднюю часть 98 транспортного средства 90, а также поверхность 102, расположенную под транспортным средством 90. Со светильником 120 размытого света, продолжающимся вокруг края 136 спойлера 94, светильник 120 размытого света способен проливать свет не только позади транспортного средства 90, но также за частями 114 панели заднего крыла и частями поверхности 102, ближайшими к ним.
Как показано на фиг. 5, светильник 124 под спойлером расположен на нижней поверхности крыла 92 и является направленным вперед на спойлере 94 транспортного средства относительно светильника 120 размытого света. В изображенном варианте осуществления, светильник 120 размытого света и светильник 124 под спойлером разделены, но также могут находиться в контакте или прилегающими друг к другу. В еще одном другом варианте осуществления, функции обоих светильников могут выполняться одиночным единым светильником. В действии, светильник 124 под спойлером выполнен с возможностью подсвечивать зону под спойлером 94 рассеянным светом; как правило, на крышке 110 багажника и частях 114 панели заднего крыла. Рассеянный свет, выдаваемый светильником 124 под спойлером, как правило, невидим водителю, в то время как сидит в водительском сиденье транспортного средства 90. В некоторых вариантах осуществления, светильник 124 под спойлером может продолжаться между, по существу, вертикальными опорами 96 спойлера 94 наряду с тем, что, в изображенном варианте осуществления, светильник 124 под спойлером продолжается снаружи от опор 96.
Фиг. 6 изображает вид в поперечном разрезе спойлера 94 с фиг. 5, чтобы показать большую детализацию. Согласно показанному варианту осуществления, первая фотолюминесцентная часть 64 сконфигурирована в качестве светильника 120 размытого света и покрывает источник 18 света, из условия, чтобы она контактировала с источником 18 света. В таком варианте осуществления, ввод в действие источника 18 света возбуждает светильник 120 размытого света первым излучением 44, так чтобы он испускал второе излучение 48. Второе излучение 48 из светильника 120 размытого света затем подсвечивает заднюю часть 98 транспортного средства 90 и поверхность 102 под транспортным средством 90. Как описано выше, источник 18 света способен менять уровни интенсивности, которые могут изменять воспринимаемый цвет второго излучения 48. Большая интенсивность из источника 18 света может повышать интенсивность второго излучения 48, тем самым, усиливая подсветку транспортного средства 90 и поверхности 102. Например, в одном из вариантов осуществления, светильник 120 размытого света может выдавать рассеянную подсветку задней части 98 транспортного средства 90 в первом цвете (например, красном) после первого предварительно заданного события (например, ввода в действие системы ходовых огней транспортного средства 90), но выдавать свет повышенной интенсивности с вторым цветом (например, белым) по происшествию второго предварительно заданного события (например, когда электронный брелок для ключей транспортного средства 90 приближается в пределах предварительно заданного расстояния к транспортному средству 90).
Источник 18 света может быть печатным источником света (например, полотном печатных СИД), который нанесен на обратную сторону 128 или включен в спойлер 94. В вариантах осуществления, использующих печатный источник света, светильник 120 размытого света может быть нанесен на источник 18 света и/или обратную сторону 128 любым из способов, кратко изложенных выше в связи с фотолюминесцентной структурой 10, в том числе трафаретной печатью, напылением и накаткой валиком. Дополнительно, в тех случаях, когда источник 18 света является полотном печатных СИД, светильник 120 размытого света может быть нанесен по отдельности на каждый СИД полотна. Варианты осуществления, использующие полотно печатных СИД в качестве источника 18 света, желательны, так как печатные источники света требуют меньшего пространства, чем традиционные источники света. В альтернативных вариантах осуществления, источник 18 света может включать в себя множество СИД, которые были утоплены в спойлер 94 и снабжены надлежащей оптикой для рассосредоточения первого излучения 44 светильника 120 размытого света. Надлежащая оптика может включать в себя линзы Френеля, светорассеивающие волокна, световые трубки или другие способы рассосредочения первого излучения 44 по существу равномерно по светильнику 120 размытого света.
Опять-таки, как показано на фиг. 6, в изображенном варианте осуществления, вторая фотолюминесцентная часть 68 сконфигурирована в качестве светильника 124 под спойлером. Подобно светильнику 120 размытого света, вторая фотолюминесцентная часть 68 покрывает второй источник 140 света, из условия чтобы светильник 124 под спойлером мог быть в физическом контакте с вторым источником 140 света. Второй источник 140 света также может быть выполнен с возможностью испускать первое излучение 44, из условия, чтобы светильник 124 под спойлером преобразовывал первое излучение 44 в третье излучение 76. Второй источник 140 света может быть соединен или объединен со спойлером 94 любым из способов, описанных в связи с источником 18 света. Кроме того, светильник 124 под спойлером может быть нанесен на второй источник 140 света любым из способов, описанных в связи с источником 18 света. Третье излучение 76 испускается из светильника 124 под спойлером и направляется вниз от спойлера 94, чтобы подсвечивать зону под спойлером 94; как правило, крышку 110 багажника и верхние части 114 панели заднего крыла. Третье излучение 76 типично невидимо водителю транспортного средства 90, в то время как сидит в водительском сиденье, но может наблюдаться наблюдателями транспортного средства 90, в том числе, водителями других транспортных средств. Второй источник 140 света способен менять интенсивности излучения, из условия, чтобы интенсивность третьего излучения 76 могла изменяться в зависимости от текущего использования светильника 124 под спойлером. Например, светильник 124 под спойлером может выдавать цветной (например, красный) рассеянный свет по происшествию первого предварительно заданного события (например, инициации системы ходовых огней транспортного средства 90); однако, второе предварительно заданное событие (например, инициация тормозной системы транспортного средства 90) может заставлять возрастать интенсивность третьего излучения 76.
На фиг. 7 показана структурная схема транспортного средства 90, в котором система 40 подсветки реализована на спойлере 94. Система 40 подсветки включает в себя контроллер 150 на связи с источником 18 света и вторым источником 140 света спойлера 94. Контроллер 150 может включать в себя память 154, имеющую команды, содержащиеся в ней, которые выполняются процессором 158 контроллера 150. Контроллер 150 может выдавать электропитание на каждый из источников 18, 140 света с помощью источника 162 питания, расположенного на борту транспортного средства 90. В дополнение, контроллер 150 может быть выполнен с возможностью управлять световым выходом или интенсивностью источников 18, 140 света на основании обратной связи, принимаемой из одного или более модулей 166 управления транспортного средства, таких как, но не в качестве ограничения, модуль управления кузовом, модуль управления двигателем, модуль рулевого управления, модуль управления тормозами, тому подобное, или их комбинация. Посредством управления световым выходом источников 18, 140 света, светильник 120 размытого света и светильник 124 под спойлером могут иллюминировать многообразием цветов и/или картин, чтобы выдавать рассеянный свет или полезную информацию о транспортном средстве наблюдателям транспортного средства 90. Например, подсветка, выдаваемая осветителем 120 размытого света, может использоваться для многочисленных применений транспортного средства, таких как, но не в качестве ограничения, декоративной подсветки, элемента для отыскания транспортного средства, индикатора дистанционного запуска, индикатора дверного замка, индикатора приоткрытой двери, индикатора предупреждения, индикатора поворота, индикатора торможения, освещения обеспечения безопасности для приближающихся пассажиров или водителя, и т.д. Подобным образом, светильник 124 под спойлером, в качестве альтернативы или вместе со светильником 120 размытого света, может использоваться для любого из вышеупомянутых применений.
В действии, светильник 120 размытого света или светильник 124 под спойлером могут проявлять постоянную одноцветную или многоцветную подсветку. Например, контроллер 150 может побуждать источники 18, 140 света испускать только первую длину волны света, чтобы заставлять светильник 120 размытого света иллюминировать первым цветом (например, белым). В качестве альтернативы, контроллер 150 может побуждать светильник 124 под спойлером испускать только вторую длину волны света, чтобы заставлять светильник 124 под спойлером иллюминировать вторым цветом (например, красным).
В еще одном варианте осуществления, светильник 120 размытого света и светильник 124 под спойлером могут проявлять подсветку только после возникновения одного или более предварительно заданных событий. Например, память 154 контроллера 150 может быть предварительно запрограммирована многообразием событий, выявление или возникновение одного из событий инициирует контроллер 150 системы 40 подсветки, чтобы побуждал источники 18, 140 света испускать первое излучение 44 и, тем самым, засвечивать один или оба из светильника 120 размытого света и светильника 124 под спойлером. Такие события могут включать в себя попадание электронного брелока для ключей для транспортного средства 90 в пределы предварительно заданного расстояния от транспортного средства 90, ввод в действие системы ходовых огней для транспортного средства 90, инициацию предупредительного сигнала транспортным средством 90, торможения транспортного средства 90 и/или ввод в действие элемента декоративной подсветки транспортного средства 90. В детализированном примере, по уведомлению контроллера 150, что электронный брелок для ключей попал в пределы предварительно заданного расстояния, такого как приблизительно тридцать (30) футов от транспортного средства 90, светильник 120 размытого света может вводиться в действие, чтобы подсвечивать заднюю часть 98 транспортного средства 90 и поверхность 102 под транспортным средством 90, чтобы снабжать приближающегося пассажира или водителя безопасным и подсвеченным доступом к транспортному средству 90.
Соответственно, система подсветки, применяющая светящийся спойлер, была преимущественно описана в материалах настоящей заявки. Система подсветки может давать различные выгоды, в том числе, простое и экономически эффективное средство для создания многообразия подсветки, которая может использоваться в качестве элемента художественного оформления и/или для предоставления ориентированной на обеспечение безопасности подсветки для транспортных средств.
В целях описания и установления границ настоящих доктрин, отмечено, что термины «по существу» и «приблизительно» используются в материалах настоящей заявки для представления обязательно присущей степени неопределенности, которая может быть приписана любому количественному сравнению, значению, измерению или другому представлению. Термин «по существу» и «приблизительно» также используются в материалах настоящей заявки для представления степени, в которой количественное представление может отклоняться от установленного опорного значения, не приводя к изменению основной функции рассматриваемого предмета изобретения.
Должно быть понятно, что изменения и модификации могут быть произведены над вышеупомянутой конструкцией, не выходя за рамки настоящего изобретения, и, кроме того, должно быть понятно, что такие рамки подразумеваются покрытыми следующей формулой изобретения, если эта формула изобретения явным образом не излагает иное.