DE202016106857U1 - Phosphoreszierende Beleuchtungsbaugruppe - Google Patents

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Abstract

Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das eine Lichtscheibe und eine Blende beinhaltet; eine Lampe, die derart angeordnet ist, dass sie Licht durch die Lichtscheibe richtet; eine phosphoreszierende Struktur, die auf der Lichtscheibe angeordnet ist, wobei die phosphoreszierende Struktur dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Aktivierungsemission Licht zu emittieren; eine Lichtquelle, die dazu konfiguriert ist, einen Teil der Blende zu beleuchten.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppen und insbesondere Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppen, die eine oder mehrere phosphoreszierende Strukturen einsetzen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Von der Verwendung lumineszierender Strukturen ausgehende Beleuchtung bietet ein einzigartiges und attraktives Betrachtungserlebnis. Es ist demnach wünschenswert, derartige Strukturen in Automobilfahrzeugen für verschiedene Beleuchtungsanwendungen zu implementieren.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe offenbart. Die Lichtbaugruppe beinhaltet ein Gehäuse mit einer Lichtscheibe und einer Blende. Eine Lampe ist derart eingerichtet, dass sie Licht durch die Lichtscheibe richtet. Eine phosphoreszierende Struktur ist auf der Lichtscheibe angeordnet. Die phosphoreszierende Struktur ist dazu konfiguriert, als Reaktion auf eine Aktivierungsemission Licht zu emittieren. Eine Lichtquelle ist dazu konfiguriert, einen Teil der Blende zu beleuchten.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugscheinwerferbaugruppe offenbart. Die Fahrzeugscheinwerferbaugruppe beinhaltet eine Blende, die eine Lichtscheibe definiert. Eine Lampe ist derart eingerichtet, dass sie Licht durch die Lichtscheibe richtet. Ein Zeichen wird von einer auf der Lichtscheibe angeordneten phosphoreszierenden Struktur ausgebildet. Die phosphoreszierende Struktur ist dazu konfiguriert, als Reaktion auf eine Aktivierungsemission Licht zu emittieren.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe offenbart. Die Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe beinhaltet ein Gehäuse mit einer Lichtscheibe und einer Blende. Eine Lampe ist derart angeordnet, dass sie Licht durch die Lichtscheibe mit einer ersten Intensität richtet. Eine phosphoreszierende Struktur ist auf der Lichtscheibe angeordnet und dazu konfiguriert, als Reaktion auf eine Aktivierungsemission Licht mit einer zweiten Intensität zu emittieren. Die erste Intensität von emittiertem Licht ist größer als die zweite Lichtintensität.
  • Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute bei näherer Untersuchung der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beiliegenden Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen:
  • ist 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist, die ein Zeichen auf einer Lichtscheibe der Beleuchtungsbaugruppe aufweist;
  • ist 2 eine vergrößerte Vorderansicht der Beleuchtungsbaugruppe, die das von einer phosphoreszierenden Struktur ausgebildete Zeichen veranschaulicht;
  • ist 3 eine perspektivische Rückansicht der Beleuchtungsbaugruppe, die das Zeichen auf der Lichtscheibe angeordnet darstellt;
  • ist 4A eine perspektivische Vorderansicht einer Lichtscheibe mit einem phosphoreszierenden Zeichen;
  • ist 4B eine perspektivische Vorderansicht einer beleuchteten Blende, die dazu konfiguriert ist, die Lichtscheibe in einem zentralen Teil aufzunehmen;
  • ist 5A eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungsbaugruppe, die ein Zeichen auf der Lichtscheibe und einen ersten Teil der Blende in einem beleuchteten Zustand aufweist;
  • ist 5B eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungsbaugruppe, die den gesamten Umfang der Blende in einem beleuchteten Zustand aufweist;
  • ist 6 eine Draufsicht der Beleuchtungsbaugruppe, wobei das phosphoreszierende Zeichen an einer inneren Oberfläche der Lichtscheibe angeordnet ist und ein Lichtleiter Licht durch die Blende emittiert;
  • ist 7 eine Draufsicht der Beleuchtungsbaugruppe, wobei das phosphoreszierende Zeichen an einer äußeren Oberfläche der Lichtscheibe angeordnet ist und eine Lichterzeugungsbaugruppe Licht durch die Blende emittiert;
  • ist 8A eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7, die eine Lichtquelle gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
  • ist 8B eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7, die die Lichtquelle gemäß einer Ausführungsform weiter veranschaulicht;
  • ist 8C eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7, die eine alternative Lichtquelle gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
  • ist 8D eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7, die eine Lichtquelle mit einer lumineszierenden Struktur, die durch auf der Lichtquelle angeordnete lichtdurchlässige Teile getrennt ist, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
  • ist 8E eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7, die eine alternative Lichtquelle mit einer auf der Lichtquelle angeordneten lumineszierenden Struktur veranschaulicht, die dazu konfiguriert ist, einen Teil eines von der Lichtquelle emittierten Lichts von einer ersten Wellenlänge in eine zweite Wellenlänge gemäß einer Ausführungsform umzuwandeln;
  • veranschaulicht 9 eine Draufsicht einer Lichterzeugungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform, die quer entlang der Lichterzeugungsbaugruppe variierende Arten und Konzentrationen von LED-Quellen aufweist; und
  • ist 10 ein Blockdiagramm des Fahrzeugs und der Beleuchtungsbaugruppe.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Für die vorliegenden Beschreibungszwecke sollen sich die Begriffe „obere/r/s“, „untere/r/s“, „rechte/r/s“, „linke/r/s“, „hintere/r/s“, „vordere/r/s“, „vertikale/r/s“, „horizontale/r/s“ und Ableitungen davon auf die Erfindung, wie sie in 1 ausgerichtet ist, beziehen. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Weiterhin versteht sich, dass es sich bei den spezifischen Einrichtungen und Prozessen, die in den angehängten Zeichnungen veranschaulicht und in der folgenden Beschreibung beschrieben sind, einfach um Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den angehängten Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften, die sich auf die vorliegend offenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben.
  • Wie erforderlich werden vorliegend ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Die Figuren folgen nicht notwendigerweise einer ausführlichen Gestaltung und manche schematischen Darstellungen können übertrieben oder minimiert sein, um eine Funktionsübersicht darzustellen. Daher sollen vorliegend offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Art und Weise einzusetzen ist.
  • Wie vorliegend verwendet, bedeutet der Begriff „und/oder“, wenn er in einer Aufzählung mit zwei oder mehr Gegenständen verwendet wird, dass ein beliebiger der aufgezählten Gegenstände alleine eingesetzt werden kann, oder dass eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgezählten Gegenstände eingesetzt werden kann. Falls zum Beispiel eine Zusammensetzung derart beschrieben wird, dass sie die Komponenten A, B und/oder C enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination oder A, B und C in Kombination enthalten.
  • Die folgende Offenbarung beschreibt eine Beleuchtungsbaugruppe. Die Beleuchtungsbaugruppe kann vorteilhafterweise eine oder mehrere phosphoreszierende und/oder photolumineszierende Strukturen einsetzen, um als Reaktion auf vordefinierte Ereignisse zu leuchten. Die eine oder die mehreren photolumineszierenden Strukturen können dazu konfiguriert sein, Umgebungslicht und/oder Licht, das von einer assoziierten Lichtquelle empfangen wird, umzuwandeln und das Licht mit einer anderen Wellenlänge, die sich typischerweise im sichtbaren Spektrum befindet, zu reemittieren.
  • Mit Bezug auf die 1–3 ist ein bereiftes Kraftfahrzeug 10 allgemein veranschaulicht, das mit einem Paar von Beleuchtungsbaugruppen 12 zum Bereitstellen einer externen Fahrzeugbeleuchtung ausgestattet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Beleuchtungsbaugruppen 12 als Scheinwerferbaugruppen konfiguriert, die in der Nähe eines Vorderteils 14 des Fahrzeugs 10 an gegenüberliegenden Seiten einer Fahrzeugmittellinie 16 positioniert sind. Die Beleuchtungsbaugruppen 12 liefern eine externe Beleuchtung für das Fahrzeug 10, wie etwa eine Fernlicht- und Abblendlichtscheinwerferbeleuchtung, die durch die Verwendung einer oder mehrerer Lampen 28 Licht vor das Fahrzeug 10 und auf die Fahrbahn projizieren. Es versteht sich, dass sich die Beleuchtungsbaugruppen 12 an anderen Stellen am Fahrzeug 10 befinden und dazu konfiguriert sein können, andere Beleuchtungsfunktionen wie etwa ein Rücklicht, einen Blinker, einen Nebelscheinwerfer, ein Tagesfahrlicht oder andere Beleuchtungsfunktionen bereitzustellen. Die Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe 12 kann ferner mit einer phosphoreszierenden Struktur 18 ausgestattet sein. Die phosphoreszierende Struktur 18 kann ein Zeichen 20 darauf ausbilden, wie etwa ein Emblem, ein Logo oder beliebige andere gewünschten Informationen.
  • Wie in den 2–3 veranschaulicht ist, beinhaltet die Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe 12 ein Gehäuse 22, das allgemein eine kreisförmige Blende 24 an einer Vorderseite 26 des Gehäuses 22 definiert, durch die Licht, das von der einen oder den mehreren Lampen 28 ausgegeben wird, durch eine transparente Lichtscheibe 32, die die Vorderseite 26 des Gehäuses 22 bedeckt, ausgestrahlt werden kann. Es versteht sich jedoch, dass die Blende 24, die Lichtscheibe 32 und/oder eine beliebige andere Komponente der Beleuchtungsbaugruppe 12 eine beliebige andere geometrische Form annehmen kann, ohne von den vorliegend bereitgestellten Lehren abzuweichen. Die eine oder die mehreren Lampen 28 können in Form einer oder mehrerer Glüh- oder Halogenlampen oder mehrerer Leuchtdioden (LEDs) vorliegen und für eine jegliche Funktion konfiguriert sein, so dass davon emittiertes Licht durch einen transparenten Teil des Gehäuses 22 gerichtet wird. Das durch die Lampe(n) 28 erzeugte Licht durchläuft allgemein die Lichtscheibe 32 des Gehäuses 22 zur äußeren Umgebung, wenn die Lampe 28 leuchtet.
  • Die Beleuchtungsbaugruppe 12 kann ferner einen Reflektor 34, wie etwa einen Parabolreflektor, beinhalten, der sich allgemein hinter der Lampe 28 befindet. Der Reflektor 34 kann aus einem Polymermaterial oder einem beliebigen anderen geeigneten, in der Technik bekannten Material ausgebildet sein. Der Reflektor 34 kann Abblend- und Fernlichtreflektoroberflächen beinhalten. Die Abblendlichtreflektoroberflächen sind so geformt, dass sie ein Abblendlichtbeleuchtungsmuster erzeugen. Die Fernlichtreflektoroberflächen sind so geformt, dass sie ein Fernlichtbeleuchtungsmuster erzeugen. Es versteht sich, dass der Reflektor 34 aus einem oder mehreren separaten Komponenten bestehen kann, die innerhalb des Gehäuses 22 angeordnet sind.
  • Bei manchen Ausführungsformen kann die Beleuchtungsbaugruppe 12 eine innere KondensorLichtscheibe beinhalten, die sich über das Lichtausgabefenster 30 an der Vorderseite 26 des Gehäuses 22 vor der Lampe bzw. den Lampen 28 erstreckt. Die innere KondensorLichtscheibe kann das Licht, das das Lichtausgabefenster 30 durchläuft, bündeln und sammeln.
  • Wie in den 2–3 veranschaulicht ist, beinhaltet die Lichtscheibe 32 ein Zeichen 20. Das Zeichen 20 kann an der Beleuchtungsbaugruppe 12 durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Verfahren angebracht sein, einschließlich unter anderem Drucken, Ätzen, Siebdruck, Lackieren und/oder durch ein beliebiges anderes. Gemäß einer Ausführungsform wird das Zeichen 20 von der phosphoreszierenden Struktur 18 ausgebildet, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Dementsprechend leuchtet die Beleuchtungsbaugruppe 12 auf die gewünschte Art und Weise, wie etwa Fernlichtscheinwerfer oder Abblendlichtscheinwerfer, wenn Licht von einer Lampe 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 emittiert wird. Wenn die Lampe 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 unbeleuchtet ist, fährt die phosphoreszierende Struktur 18 damit fort, Licht zu emittieren, wodurch eine kontinuierliche Umgebungsbeleuchtung von der Beleuchtungsbaugruppe 12 bereitgestellt wird.
  • Wie in 4A veranschaulicht ist, kann die phosphoreszierende Struktur 18 integral mit der Lichtscheibe 32 der Beleuchtungsbaugruppe 12 ausgebildet und/oder daran angeordnet sein. Die phosphoreszierende Struktur 18 kann ein oder mehrere phosphoreszierende Materialien 40 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Licht zu emittieren, sobald sie durch eine Aktivierungsemission, wie etwa eine elektromagnetische Strahlung, die in der Nähe der Beleuchtungsbaugruppe 12 angeordnet ist (z.B. die Lampe 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12, die Sonne und/oder beliebige andere Lichtquellen), aufgeladen sind. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die phosphoreszierenden Materialien 40 einen oder mehrere nachleuchtende Leuchtstoffe beinhalten und mittels Lackieren, Siebdruck, Flexodruck, Sprühen, Filmbeschichtung, Tauchlackierung, Walzenauftrag, Aufzugsrakelbeschichtung und/oder beliebige andere in der Technik bekannte Verfahren auf der Lichtscheibe 32 aufgebracht werden.
  • Die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien 40 können derart definiert sein, dass sie in der Lage sind, eine Aktivierungsemission zu speichern und Licht allmählich, über einen Zeitraum von mehreren Minuten oder Stunden auszugeben, wenn die Aktivierungsemission nicht mehr vorhanden ist. Die Abklingzeit kann als die Zeit zwischen dem Ende der Anregung von der Aktivierungsemission und dem Zeitpunkt, zu dem die Lichtintensität der phosphoreszierenden Struktur 18 unter eine Minimalsichtbarkeit von 0,32 mcd/m2 fällt, definiert sein. Eine Sichtbarkeit von 0,32 mcd/m2 ist grob das 100-Fache der Empfindlichkeit des dunkeladaptierten menschlichen Auges, was einem Beleuchtungsbasispegel entspricht, der gewöhnlich von Durchschnittsfachleuten verwendet wird.
  • Das nachleuchtende photolumineszierende Material 40 kann gemäß einer Ausführungsform funktionsfähig sein, nach einem Zeitraum von 10 Minuten Licht bei oder mit einer höheren Intensität als 0,32 mcd/m2 zu emittieren. Zusätzlich dazu kann das nachleuchtende phosphoreszierende Material 40 funktionsfähig sein, nach einem Zeitraum von 30 Minuten und, bei manchen Ausführungsformen, für eine erheblich längere Zeitdauer als 60 Minuten (z.B. kann sich die Zeitdauer über 8 Stunden oder länger erstrecken) Licht bei oder mit einer höheren Intensität als 0,32 mcd/m2 zu emittieren. Dementsprechend kann das nachleuchtende phosphoreszierende Material 40, wenn es in der vorliegend beschriebenen Beleuchtungsbaugruppe 12 benutzt wird, als Reaktion auf eine Anregung durch mehrere Anregungsquellen, die eine Aktivierungsemission emittieren, wie etwa unter anderem Umgebungslicht (z.B. die Sonne), die Lampe(n) 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12, die Lichtquelle 36 in der Nähe der Blende 24 und/oder eine beliebige andere Lichtquelle, die an Bord des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, kontinuierlich leuchten. Die periodische Absorption der Aktivierungsemission von den Anregungsquellen kann eine erheblich anhaltende Aufladung der nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien 40 liefern, um eine gleichbleibende passive Beleuchtung bereitzustellen. Bei manchen Ausführungsformen kann ein Lichtsensor die Beleuchtungsintensität der phosphoreszierenden Struktur 18 überwachen und eine Anregungsquelle betätigen, wenn die Beleuchtungsintensität unter 0,32 mcd/m2 oder einen beliebigen anderen vordefinierten Intensitätspegel fällt.
  • Die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien 40 können Erdalkalialuminaten und -silikaten entsprechen, zum Beispiel dotierten Di-Silikaten, oder einer beliebigen anderen Verbindung, die in der Lage ist, Licht für eine Zeitdauer zu emittieren, sobald eine Aktivierungsemission nicht mehr vorhanden ist. Die nachleuchtenden phosphoreszierenden Materialien 40 können mit einem oder mehreren Ionen dotiert sein, die Seltenerdelementen entsprechen können, zum Beispiel Eu2+, Tb3+ und/oder Dy3. Gemäß einem nichteinschränkenden Ausführungsbeispiel beinhaltet die phosphoreszierende Struktur 18 ein phosphoreszierendes Material 40 im Bereich von etwa 30% bis etwa 55%, ein flüssiges Trägermedium im Bereich von etwa 25% bis etwa 55%, ein Polymerharz im Bereich von etwa 15% bis etwa 35%, ein Stabilisierungsadditiv im Bereich von etwa 0,25% bis etwa 20% und leistungserhöhende Additive im Bereich von etwa 0% bis etwa 5%, jeweils basierend auf dem Gewicht der Zusammensetzung.
  • Die phosphoreszierende Struktur 18 kann gemäß einer Ausführungsform eine durchscheinende weiße Farbe besitzen, wenn sie unbeleuchtet ist. Wenn die phosphoreszierende Struktur 18 die Aktivierungsemission mit einer bestimmten Wellenlänge empfängt, kann die phosphoreszierende Struktur 18 ein blaues Licht emittieren. Das von der phosphoreszierenden Struktur 18 emittierte Licht kann eine gewünschte Helligkeit aufweisen, so dass das Zeichen 20 erkennbar aber nicht so hell ist, dass ein Betrachter das Muster des Zeichens 20 nicht wahrnehmen könnte. Gemäß einer Ausführungsform kann das blau emittierende phosphoreszierendes Material 40 Li2ZnGeO4 sein und kann durch ein Hochtemperatur-Festkörperreaktionsverfahren oder durch ein beliebiges anderes praktikables Verfahren und/oder einen solchen Prozess hergestellt werden. Das blaue Nachglimmen kann für eine Zeitdauer von zwei bis acht Stunden andauern und aus einer Aktivierungsemission und d-d-Übergängen von Mn2+-Ionen hervorgehen.
  • Gemäß einem alternativen, nichteinschränkenden Ausführungsbeispiel können 100 Teile eines handelsüblichen lösungsmittelhaltigen Polyurethans, wie etwa Mace-Harz 107–268 mit 50% Fest-Polyurethan in Toluol/Isopropanol, 125 Teilen eines blau-grünen langnachleuchtenden Leuchtstoffs, wie etwa der Leistungsindikator PI-BG20, und 12,5 Teile einer Farbstofflösung, die 0,1% Lumogen Gelb F083 in Dioxolan enthält, gemischt werden, um eine phosphoreszierende Struktur 18 mit geringem Seltenerdanteil zu erhalten. Es versteht sich, dass die vorliegend bereitgestellten Zusammensetzungen nichteinschränkende Beispiele sind. Somit kann ein beliebiger in der Technik bekannter Leuchtstoff zum Gebrauch als eine phosphoreszierende Struktur 18 verwendet werden, ohne von den vorliegend bereitgestellten Lehren abzuweichen. Darüber hinaus ist es angedacht, dass ein jeglicher in der Technik bekannte langnachleuchtende Leuchtstoff ebenfalls verwendet werden kann, ohne von den vorliegend bereitgestellten Lehren abzuweichen.
  • Zusätzliche Informationen bezüglich der Herstellung von lumineszierenden Materialien mit langer Nachleuchtdauer sind im US-Patent mit der Nr. 8,163,201 von Agarwal et al. mit dem Titel „HIGH-INTENSITY, PERSISTENT PHOTOLUMINESCENT FORMULATIONS AND OBJECTS, AND METHODS FOR CREATING THE SAME“, eingereicht am 24. April 2012 offenbart, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird. Für zusätzliche Informationen bezüglich langnachleuchtender phosphoreszierender Strukturen sei auf das US-Patent mit der Nr. 6,953,536 von Yen et al., mit dem Titel „LONG PERSISTENT PHOSPHORS AND PERSISTENT ENERGY TRANSFER TECHNIQUE“, eingereicht am 11. Oktober 2005; das US-Patent mit der Nr. 6,117,362 von Yen et al., mit dem Titel „LONG-PERSISTENCE BLUE PHOSPHORS“, eingereicht am 12. September 2000; und das US-Patent mit der Nr. 8,952,341 von Kingsley et al., mit dem Titel „LOW RARE EARTH MINERAL PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS AND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENT LUMINESCENCE“, eingereicht am 10. Februar 2015, verwiesen, die hiermit alle in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen werden.
  • Mit Bezug auf 4B umgibt die Blende 24 die Lichtscheibe 32 und kann in mehreren Funktionen leuchten. Die Lichtquelle 36 kann eine beliebige Art von Lichtquelle umfassen. Zum Beispiel sind dies fluoreszierende Beleuchtung, Leuchtdioden (LEDs), organische LEDs (OLEDs), Polymer-LEDs (PLEDs), Festkörperbeleuchtung oder eine beliebige andere Art von Beleuchtung. Die Lichtquelle 36 kann eine beliebige Anzahl von Lichtquellen beinhalten, die funktionsfähig mit einem optisch hochwertigen Lichtleiter 42 gekoppelt sein können, der eine im Wesentlichen transparente oder durchscheinende Röhre ist, die zum Übertragen von Licht geeignet ist.
  • Der Lichtleiter 42 kann aus einem starren Material gebildet sein, das aus einem aushärtbaren Substrat, wie etwa einer polymerisierbaren Verbindung, einem klargießenden (MIC-)Material oder Mischungen davon bestehen kann. Acrylate, sowie Polymethylmethacrylat (PMMA), das als ein Ersatz für Glas bekannt ist, werden ebenfalls gemeinhin zum Ausbilden starrer Lichtrohre verwendet. Ein Polycarbonat-Material kann auch in einem Spritzgussprozess zum Ausbilden des starren Lichtleiters 42 verwendet werden. Ferner kann der Lichtleiter 42 ein flexibler Lichtleiter 42 sein, wobei ein geeignetes flexibles Material verwendet wird, um den Lichtleiter 42 zu erzeugen. Derartige flexible Materialien beinhalten Urethane, Silikon, thermoplastisches Polyurethan (TPU) oder andere ähnliche optische hochwertige flexible Materialien. Egal, ob der Lichtleiter 42 flexibel oder starr ist, ist der Lichtleiter 42, wenn er ausgebildet ist, im Wesentlichen optisch transparent und/oder durchscheinend und in der Lage, Licht zu übertragen. Der Lichtleiter 42 kann als ein Lichtrohr, eine Lichtplatte, ein Lichtbalken oder als ein beliebiges anderes Licht transportierendes Substrat bezeichnet werden, das aus einem klaren oder im Wesentlichen lichtdurchlässigen Kunststoff hergestellt ist. Bekannte Verfahren zum Anbringen des Lichtleiters 42 an die Blende 24 beinhalten das Bonden eines vorgeformten Lichtleiters 42 an die Blende 24 durch Ankleben, wie etwa durch Verwenden von doppelseitigem Klebeband, oder durch mechanische Verbindungen, wie etwa Halter, die in die Blende 24 eingeformt sind.
  • Alternativ dazu können die Beleuchtungsbaugruppe 12 und der Lichtleiter 42 durch einen Mehrschuss-Gießprozess integral ausgebildet werden. Aufgrund der in den Formen durchgeführten Herstellungs- und Zusammenbauschritte, erlauben spritzgegossene Mehrmaterialobjekte eine erhebliche Reduzierung bei Zusammenbauabläufen und Produktionsdurchlaufzeiten. Ferner kann die Produktqualität verbessert werden und die Wahrscheinlichkeit von Herstellungsdefekten sowie die Gesamtherstellungskosten können reduziert werden. Beim Mehrmaterialspritzguss werden mehrere verschiedene Materialien in eine Mehrstufenform gespritzt. Die Abschnitte der Form, die während einer Spritzstufe nicht gefüllt werden sollen, werden zeitweise blockiert. Nachdem sich das erste eingespritzte Material gesetzt hat, werden ein oder mehrere blockierte Teile der Form geöffnet, und das nächste Material wird eingespritzt. Der Prozess geht so weiter, bis das gewünschte Multimaterialstück erzeugt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Mehrschuss-Gießprozess verwendet, um Teile des Lichtleiters 42 zu erzeugen, der mit der Lichtquelle 36 integral ausgebildet werden kann. In den Lichtleiter 42 können während des Multimaterialspritzgussprozesses auch zusätzliche Optiken gespritzt werden. Anfänglich wird die Beleuchtungsbaugruppe 12 durch einen ersten Spritzgussschritt ausgebildet. Daraufhin wird ein Lichtleiter 42 in einem zweiten Spritzgussschritt mit der Beleuchtungsbaugruppe 12 geformt und gekoppelt. Zuletzt wird die Lichtquelle 36, die leitenden Leiterbahnen 86, 88 und/oder ein Kühlkörper in die Form eingesetzt und dadurch durch Spritzguss oder mit einem beliebigen anderen bekannten Befestigungsverfahren, wie zum Beispiel Vibrationsschweißen, nahe an der Beleuchtungsbaugruppe 12 und dem Lichtleiter 42 angebracht. Integriertes Ausbilden von Teilen des Lichtleiters 42, während die Lichtquelle 36 und Teile der leitenden Leiterbahnen 86, 88 eingekapselt werden, kann den Lichtleiter 42 vor physischem und chemischem Schaden schützen, der durch Umwelteinflüsse hervorgerufen werden kann.
  • Bei alternativen Ausführungsformen können zusätzliche Komponenten während eines der Spritzgussschritte oder bei zusätzlichen Spritzgussvorgängen hintereinander hinzugefügt werden, um weitere Komponenten an den Lichtleiter 42 anzuheften. Bei manchen Ausführungsformen kann der Lichtleiter 42 ein an diesem angebrachtes photolumineszierendes Material 96 aufweisen. Darüber hinaus kann der Lichtleiter 42 als ein durchscheinendes Material konfiguriert sein, das es der Lampe 28 im Gehäuse 22 ermöglicht, mehrere Lichteffekte darzubieten. Jede Lampe 28 im Gehäuse 22 kann zum Beispiel dazu konfiguriert sein, eine beliebige primäre Funktion aufzuweisen (z.B. ein Blinksignal) und kann die Blende 24 beleuchten, wenn die primäre Funktion nicht aktiviert ist.
  • Mit Bezug auf die 5A–5B kann die Blende 24 der Beleuchtungsbaugruppe 12 als eine Tagesfahrlampe (DRL) 38 konfiguriert sein. Die DRL 38 kann in Abstimmung mit einer und/oder allen Lampen 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 gesteuert werden und die DRL 38 kann es Anderen erleichtern, das Fahrzeug 10 zu Zeiten wahrzunehmen, wenn bestimmte Lampen 28 im Gehäuse 22 unbeleuchtet sind. Gemäß einer Ausführungsform kann die DRL 38 die Farbe und/oder das Beleuchtungsmuster ändern, wenn das Fahrzeug 10 vordefinierte Tätigkeiten durchführt.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Lichtquelle 36 die Blende 24 zum Beispiel zur Dekoration in einer ersten Farbe (z.B. Blau) beleuchten, wenn das Fahrzeug 10 in eine Willkommens-/Abschiedssequenz eintritt, wenn ein Insasse in das Fahrzeug 10 ein- oder daraus aussteigt. Die Beleuchtung kann für eine festgesetzte Zeitdauer andauern, nachdem der Insasse das Fahrzeug 10 verlässt. Die Lichtquelle 36 kann zum Beispiel den beleuchteten Zustand für zwei Minuten beibehalten, nachdem ein Fahrzeuggetriebe in eine Parkposition platziert wurde und/oder nachdem ein Fahrzeugmotor abgestellt wurde. Die Lichtquelle 36 kann die Blende 24 in einer zweiten Farbe (z.B. Rot) beleuchten, wenn das Fahrzeuggetriebe in den Rückwärtsgang gelegt wird. Die Lichtquelle 36 kann die Blende 24 in einer dritten Farbe (z.B. Gelb) beleuchten, wenn die Warnblinkanlage im Fahrzeug 10 initiiert wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Lichtquelle 36 die Blende 24 in einer vierten Farbe (z.B. Weiß) beleuchten, wenn das Fahrzeug mit der Lampe bzw. den Lampen 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 (z.B. einem bzw. mehreren Scheinwerfern, Blinkern usw.) in einem unbeleuchteten Zustand läuft. Des Weiteren kann das von der Blende 24 emittierte Licht während einer beliebigen Fahrzeugfunktion mit der Lichtfarbe, die gleichzeitig von der phosphoreszierenden Struktur 18 emittiert wird, übereinstimmen. Es versteht sich, dass die Blende 24 in einer beliebigen Anzahl von Farben aus einem beliebigen Grund leuchten kann, ohne von den vorliegend bereitgestellten Lehren abzuweichen.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Blende 24 als ein Hilfs- oder Primärblinker am Fahrzeug 10 konfiguriert sein. Somit kann die Lichtquelle 36 die Blende 24 mit Licht einer ersten Lichtfarbe (z.B. Weiß) beleuchten, wenn das Fahrzeug 10 mit der Lampe 28 im unbeleuchteten Zustand läuft. Sobald ein Insasse ein Blinksignal im Fahrzeug initiiert, kann die Lichtquelle 36, die sich an der Seite des Fahrzeugs befindet, die der Richtung des Blinksignals entspricht, in einer zweiten Farbe (z.B. Gelb) leuchten. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Lichtquelle 36 im Zusammenhang mit einem beliebigen Fahrzeugereignis, wie etwa die Initiierung des Blinkers, dynamisch leuchten. Beispielsweise kann zunächst ein Teil der Blende 24 leuchten. Der beleuchtete Teil kann um die Blende 24 herum laufen, so dass es erscheint, dass das Licht die Blende 24 umkreist. Alternativ dazu kann die Blende 24 stufenweise leuchten, so dass zunächst ein Teil beleuchtet ist und der beleuchtete Teil kontinuierlich zunimmt, bis die gesamte Blende 24 beleuchtet ist. Als weitere Alternative dazu kann die Blende 24 in der zweiten Farbe blinken, wenn eine vordefinierte Fahrzeugfunktion auftritt, und zu der ersten Farbe zurückkehren, wenn der Fahrzeugvorgang beendet ist.
  • Mit Bezug auf 6 kann die Lampe 28 als eine Projektorlampe konfiguriert sein, die Licht in einem gewünschten Lichtstrahlmuster projiziert. Bei der Scheinwerferausführungsform erzeugt die Projektorlampe einen Lichtstrahl zur Verwendung als ein Scheinwerfer. Es versteht sich jedoch, dass die Lampe 28 andere Arten von Lichtgeneratoren beinhalten kann. Die Lampe 28 kann gemäß einer Ausführungsform für den Scheinwerfergebrauch mit voller Leistung und zum Emittieren einer Aktivierungsemission, damit die phosphoreszierende Struktur 18 angeregt wird, mit verringerter Leistung, z.B. fünfzig Prozent (50%), arbeiten.
  • Das Zeichen 20 wird aus einem phosphoreszierenden Material 40 ausgebildet, das an der inneren Oberfläche 46 der Lichtscheibe 32 angeordnet ist, damit die phosphoreszierende Struktur 18 vor physikalischem und chemischem Schaden, der aus Umweltbelastung hervorgeht, geschützt wird. Die phosphoreszierende Struktur 18 ist derart ausgebildet, dass die phosphoreszierende Struktur 18 eine Aktivierungsemission empfangen kann, während sie nicht die Wirksamkeit der Lampe 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 behindert, während die Lampe 28 leuchtet. Dementsprechend kann die phosphoreszierende Struktur 18 lichtdurchlässig (d.h. transparent oder durchscheinend) sein.
  • Weiterhin mit Bezug auf 6 beinhaltet die Blende 24 einen lichtdurchlässigen Teil 44 vor dem Lichtleiter 42. Der Lichtleiter 42 kann Licht durch den lichtdurchlässigen Teil 44 und/oder durch die in der Nähe angeordnete Lichtscheibe 32 emittieren. Teile des Gehäuses 22, die einer A-Oberfläche des Gehäuses 22 entsprechen (z.B. der Blende 24) können in einer beliebigen Farbe gefärbt sein oder können metallisiert sein, um einem beliebigen gewünschten Teil des Gehäuses 22 ein metallisches Erscheinungsbild zu verleihen. Wie vorliegend verwendet, kann die A-Oberfläche als eine beliebige Oberfläche der Beleuchtungsbaugruppe 12 definiert sein, die sichtbar sein kann, sobald die Beleuchtungsbaugruppe 12 am Fahrzeug 10 angebracht ist. Die A-Oberfläche kann transparente und/oder durchscheinende Teile beinhalten, wodurch der lichtdurchlässige Teil 44 innerhalb des Gehäuses 22 erzeugt wird. Hinsichtlich der veranschaulichten Ausführungsformen kann die Blende 24 metallisiert sein, um dem Gehäuse 22 ein metallisches äußeres Erscheinungsbild zu verleihen. Beispielsweise kann eine Metallschicht auf die Blende 24 durch Teilvakuumabscheidung aufgebracht werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann eine Metallschicht auf einen beliebigen Teil des Gehäuses 22 mittels Galvanisierung einer dünnen Schicht aus Chrom darauf aufgetragen werden. Als eine weitere Alternative kann aus ästhetischen Zwecken eine Chromimitation verwendet werden. Die Metallschicht kann lichtdurchlässig sein, damit Licht durch sie von einer Innenseite zu einer Außenseite treten kann. Alternative Prozesse können, wie in der Technik bekannt, zum Färben von einem Teil des Gehäuses 22 oder zum Beschichten von Material auf diesen verwendet werden, ohne von den vorliegend bereitgestellten Lehren abzuweichen.
  • Mit Bezug auf 7 kann die Blende 24 die Lichtquelle 36, die in der Lage ist, einen Teil des Gehäuses 22 zu beleuchten, beinhalten und/oder integral mit dieser ausgebildet sein. Wie veranschaulicht, ist die phosphoreszierende Struktur 18 an einer externen Oberfläche 48 der Lichtscheibe 32 angeordnet. Dementsprechend kann die Lichtquelle 36 eine Aktivierungsemission für die phosphoreszierende Struktur 18 liefern, wenn die Lichtquelle 36 leuchtet. Darüber hinaus kann das von der Lichtquelle 36 und der phosphoreszierenden Struktur 18 emittierte Licht kombinieren, so dass zusätzliche Farben gebildet werden, die von der Beleuchtungsbaugruppe 12 emittiert werden können. Gemäß einer Ausführungsform kann die phosphoreszierende Struktur 18 blaues Licht emittieren, während die Lichtquelle 36 das Zeichen 20 durch die Lichtscheibe 32 hinterleuchten kann.
  • Weiterhin mit Bezug auf 7 ist eine zweite Lichtquelle 50 im Gehäuse 22 in der Nähe des Reflektors 34 angeordnet. Die zweite Lichtquelle 50 kann zum Emittieren von Licht durch die Blende 24 funktionsfähig mit dieser gekoppelt sein. Alternativ dazu kann die zweite Lichtquelle 50 eine Aktivierungsemission für die phosphoreszierende Struktur 18 emittieren oder zusätzliche ästhetische Vorteile für die Beleuchtungsbaugruppe 12 liefern.
  • Mit Bezug auf die 8A–8E veranschaulicht eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 7 die Lichtquelle 36 gemäß einer Ausführungsform, die fähig ist, an einem Fahrzeug 10 mit einer externen photolumineszierenden Struktur 62 verwendet zu werden. Wie in 8A veranschaulicht, kann die Lichtquelle 36 eine gestapelte Anordnung aufweisen, die eine Lichterzeugungsbaugruppe 60, eine photolumineszierende Struktur 62, einen Sichtteil 64 und ein Umspritzmaterial 66 beinhaltet. Es versteht sich, dass der Sichtteil 64 und das Umspritzmaterial 66 zwei separate Komponenten sein können oder integral als eine einzige Komponente ausgebildet sein können.
  • Die Lichterzeugungsbaugruppe 60 kann einem Dünnfilm oder einer gedruckten Leuchtdioden(LED)-Baugruppe entsprechen und beinhaltet ein Basisglied 68 als ihre unterste Schicht. Das Basisglied 68 kann ein Polycarbonat-, Polymethylmethacrylat(PMMA)- oder Polyethylenterephthalat(PET)-Material oder ein beliebiges anderes in der Technik bekanntes Material mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,005 bis 0,060 Zoll aufweisen und ist über der beabsichtigten Oberfläche des Fahrzeugs 10, auf der die Lichtquelle 36 aufgenommen werden soll (z.B. Blende 24), angeordnet. Alternativ dazu kann das Basisglied 68, als eine Kostensparmaßnahme, direkt einer vorbestehenden Fahrzeugstruktur (z.B. dem Gehäuse 22) entsprechen.
  • Die Lichterzeugungsbaugruppe 60 beinhaltet eine positive Elektrode 70, die über dem Basisglied 68 angeordnet ist. Die positive Elektrode 70 beinhaltet ein leitfähiges Epoxid, wie etwa unter anderem ein silberhaltiges oder kupferhaltiges Epoxid. Die positive Elektrode 70 ist mit mindestens einem Teil mehrerer LED-Quellen 72 elektrisch verbunden, die innerhalb einer Halbleiterdruckfarbe 74 angeordnet und über der positiven Elektrode 70 angebracht sind. Gleichermaßen ist eine negative Elektrode 76 ebenfalls mit mindestens einem Teil der LED-Quellen 72 elektrisch verbunden. Die negative Elektrode 76 ist über der Halbleiterdruckfarbe 74 angeordnet und beinhaltet ein transparentes oder durchscheinendes leitfähiges Material, wie etwa unter anderem Indiumzinnoxid. Zusätzlich dazu sind sowohl die positive als auch die negative Elektrode 70, 76 über eine jeweilige Sammelleitung 82, 84 und leitfähige Leitungen 86, 88 mit einer Steuerung 78 und einer Energiequelle 80 elektrisch verbunden. Die Sammelleitungen 82, 84 können entlang gegenüberliegender Kanten der positiven und der negativen Elektrode 70, 76 aufgedruckt sein, und die Verbindungspunkte zwischen den Sammelleitungen 82, 84 und den leitfähigen Leitungen 86, 88 können sich an gegenüberliegenden Ecken jeder Sammelleitung 82, 84 befinden, um entlang der Sammelleitungen 82, 84 eine gleichmäßige Stromverteilung zu fördern. Es versteht sich, dass die Ausrichtung von Komponenten innerhalb der Lichterzeugungsbaugruppe 60 bei alternativen Ausführungsformen abgeändert sein kann, ohne von den Konzepten der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann die negative Elektrode 76 unterhalb der Halbleiterdruckfarbe 74 angeordnet sein und die positive Elektrode 70 kann über der zuvor genannten Halbleiterdruckfarbe 74 angeordnet sein. Gleichermaßen können zusätzliche Komponenten, wie etwa die Sammelleitungen 82, 84, ebenfalls in beliebiger Ausrichtung platziert sein, so dass die Lichterzeugungsbaugruppe 60 eingegebenes Licht 100 (8B) zu einer gewünschten Position emittieren kann.
  • Die LED-Quellen 72 können auf zufällige oder kontrollierte Weise innerhalb der Halbleiterdruckfarbe 74 dispergiert sein und können dazu konfiguriert sein, fokussiertes oder unfokussiertes Licht zu der photolumineszierenden Struktur 62 zu emittieren. Die LED-Quellen 72 können Mikro-LEDs aus Galliumnitrid-Elementen der Größenordnung von etwa 5 bis etwa 400 Mikrometer entsprechen und die Halbleiterdruckfarbe 74 kann verschiedene Bindemittel und dielektrische Materialien einschließlich, unter anderem, Gallium, Indium, Siliziumcarbid, Phosphor und/oder durchscheinende Polymerbindemittel beinhalten.
  • Die Halbleiterdruckfarbe 74 kann mittels verschiedener Druckprozesse, einschließlich Tintenstrahl- und Siebdruckprozessen auf einen und/oder mehrere ausgewählte Teile der positiven Elektrode 70 aufgebracht werden. Genauer gesagt, wird daran gedacht, dass die LED-Quellen 72 innerhalb der Halbleiterdruckfarbe 74 dispergiert sind und derart geformt und dimensioniert sind, dass sich eine wesentliche Menge der LED-Quellen 72 während der Abscheidung der Halbleiterdruckfarbe 74 an der positiven und der negativen Elektrode 70, 76 ausrichtet. Der Teil der LED-Quellen 72, der letztendlich mit der positiven und der negativen Elektrode 70, 76 verbunden ist, kann von einer Kombination der Sammelleitungen 82, 84, der Steuerung 78, der Energiequelle 80 und der leitfähigen Leitungen 86, 88 zum Leuchten gebracht werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Energiequelle 80 einer Fahrzeugenergiequelle 80 entsprechen, die mit 12 bis 16 V Gleichspannung arbeitet. Zusätzliche Informationen bezüglich des Aufbaus von Lichterzeugungsbaugruppen sind in der US-Patentveröffentlichung mit der Nr. 2014/0264396 A1 von Lowenthal et al. mit dem Titel „ULTRA-THIN PRINTED LED LAYER REMOVED FROM SUBSTRATE“, eingereicht am 12. März 2014, offenbart, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.
  • Weiterhin mit Bezug auf 8A, ist die photolumineszierende Struktur 62 als eine Beschichtung, eine Schicht, ein Film oder eine andere geeignete Abscheidung über der negativen Elektrode 76 angeordnet. Mit Bezug auf die vorliegend veranschaulichte Ausführungsform kann die photolumineszierende Struktur 62 als eine mehrschichtige Struktur angeordnet sein, die eine Energieumwandlungsschicht 90, eine optionale Stabilitätsschicht 92 und eine optionale Schutzschicht 94 beinhaltet.
  • Die Energieumwandlungsschicht 90 beinhaltet mindestens ein photolumineszierendes Material 96 mit Energieumwandlungselementen mit phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Eigenschaften. Zum Beispiel kann das photolumineszierende Material 96 organische oder anorganische fluoreszierende Farbstoffe beinhalten, einschließlich Rylenen, Xanthenen, Porphyrinen, Phthalocyaninen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das photolumineszierende Material 96 Leuchtstoffe aus der Gruppe der Ce-dotierten Granate, wie etwa YAG:Ce, beinhalten. Die Energieumwandlungsschicht 90 kann unter Verwendung von verschiedenen Verfahren durch Dispergieren des photolumineszierenden Materials 96 in einer Polymermatrix hergestellt werden, um eine homogene Mischung zu bilden. Derartige Verfahren können Herstellen der Energieumwandlungsschicht 90 aus einer Formulierung in einem flüssigen Trägermedium und Auftragen der Energieumwandlungsschicht 90 auf die negative Elektrode 76 oder ein anderes gewünschtes Basisglied 68 beinhalten. Die Energieumwandlungsschicht 90 kann mittels Lackieren, Siebdruck, Flexodruck, Sprühen, Filmbeschichtung, Tauchlackierung, Walzenauftrag, Aufzugsrakelbeschichtung und/oder beliebige andere in der Technik bekannte Verfahren auf der negativen Elektrode 76 aufgebracht werden. Alternativ dazu kann die Energieumwandlungsschicht 90 durch Verfahren hergestellt werden, die kein flüssiges Trägermedium verwenden. Beispielsweise kann die Energieumwandlungsschicht 90 durch Dispergieren des photolumineszierenden Materials 96 in eine Festkörperlösung (homogene Mischung in einem Trockenzustand) ausgebildet werden, die in einer Polymermatrix enthalten sein kann, die durch Extrudieren, Spritzgießen, Formpressen, Kalandrieren, Thermoformen usw. ausgebildet werden kann.
  • Um das in der Energieumwandlungsschicht 90 enthaltene photolumineszierende Material 96 vor photolytischer und thermischer Degradation zu schützen, kann die photolumineszierende Struktur 62 die Stabilitätsschicht 92 beinhalten. Die Stabilitätsschicht 92 kann als eine separate Schicht konfiguriert sein, die optisch mit der Energieumwandlungsschicht 90 gekoppelt und haftend verbunden oder anderweitig mit ihr integriert ist. Die photolumineszierende Struktur 62 kann auch die Schutzschicht 94 beinhalten, die optisch mit der Stabilitätsschicht 92 oder einer anderen Schicht (zum Beispiel der Energieumwandlungsschicht 90, wenn die Stabilitätsschicht 92 nicht vorliegt) gekoppelt und haftend verbunden ist, um die photolumineszierende Struktur 62 vor durch Umweltaussetzung auftretendem physikalischem und chemischem Schaden zu schützen. Die Stabilitätsschicht 92 und/oder die Schutzschicht 94 kann/können durch sequenzielles Beschichten oder Aufdrucken jeder Schicht, durch sequenzielles Laminieren oder Prägen oder durch ein beliebiges anderes geeignetes Mittel mit der Energieumwandlungsschicht 90 kombiniert werden. Zusätzliche Informationen bezüglich des Aufbaus von photolumineszierenden Strukturen sind im US-Patent mit der Nr. 8,232,533 von Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”, eingereicht am 8. November 2011, offenbart, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.
  • Im Betrieb ist das photolumineszierende Material 96 so formuliert, dass es beim Empfangen von eingegebenem Licht 100 (8B) einer spezifischen Wellenlänge von mindestens einem Teil der LED-Quellen 72 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 angeregt wird. Infolgedessen durchläuft das eingegebene Licht 100 einen Energieumwandlungsprozess und wird mit einer anderen Wellenlänge reemittiert. Gemäß einer Ausführungsform kann das photolumineszierende Material 96 so formuliert sein, eingegebenes Licht 100 in Licht mit einer größeren Wellenlänge umzuwandeln, anderweitig als Abwärtsumwandlung bekannt. Alternativ dazu kann das photolumineszierende Material 96 so formuliert sein, eingegebenes Licht 100 in Licht mit einer kürzeren Wellenlänge umzuwandeln, anderweitig als Aufwärtsumwandlung bekannt. Bei beiden Ansätzen kann Licht, das von dem photolumineszierenden Material 96 umgewandelt wurde, unmittelbar von der photolumineszierenden Struktur 62 ausgegeben 102 (8B) oder anderweitig in einer Energiekaskade verwendet werden, wobei das umgewandelte Licht als eingegebenes Licht 100 dient, um eine andere Formulierung photolumineszierenden Materials 96, das sich innerhalb der Energieumwandlungsschicht 90 befindet, anzuregen, wodurch dann das nachfolgend umgewandelte Licht von der photolumineszierenden Struktur 62 ausgegeben oder als eingegebenes Licht 100 verwendet werden kann und so weiter. Im Hinblick auf die vorliegend beschriebenen Energieumwandlungsprozesse ist der Wellenlängenunterschied zwischen dem eingegebenen Licht 100 und dem umgewandelten ausgegebenen Licht 102 als Stokes-Verschiebung bekannt und dient als der grundsätzliche Antriebsmechanismus für einen Energieumwandlungsprozess, der einer Änderung der Lichtwellenlänge entspricht.
  • Bei alternativen Ausführungsformen kann das photolumineszierende Material 96 mit einem phosphoreszierenden Material 40 ersetzt werden. Darüber hinaus kann das phosphoreszierende Material 40 als ein langnachleuchtendes Material, wie oben beschrieben, konfiguriert sein. Dementsprechend kann die Beleuchtungsbaugruppe 12 mehrere phosphoreszierende Strukturen 18 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 beinhalten.
  • Weiterhin mit Bezug auf 8A ist der Sichtteil 64 über der photolumineszierenden Struktur 62 angeordnet. Bei manchen Ausführungsformen kann der Sichtteil 64 ein Kunststoff-, Silizium- oder Urethanmaterial beinhalten und ist um die photolumineszierende Struktur 62 und die Lichterzeugungsbaugruppe 60 gespritzt. Vorzugsweise sollte der Sichtteil 64 zumindest teilweise lichtdurchlässig sein. Auf diese Weise wird der Sichtteil 64 von der photolumineszierenden Struktur 62 beleuchtet werden, wann auch immer ein Energieumwandlungsprozess stattfindet. Zusätzlich dazu kann er auch durch Überziehen des Sichtteils 64 zum Schützen der photolumineszierenden Struktur 62 und der Lichterzeugungsbaugruppe 60 wirken. Der Sichtteil 64 kann in einer planaren Form und/oder einer bogenförmigen Form angeordnet sein, damit sein Sichtbarkeitspotential verbessert wird, wenn er sich in einem lumineszierenden Zustand befindet. Ähnlich der photolumineszierenden Struktur 62 und der Lichterzeugungsbaugruppe 60 kann der Sichtteil 64 auch von einer dünnen Konstruktion profitieren, wodurch dabei geholfen wird, die Lichtquelle 36 in kleine Unterbringungsräume des Fahrzeugs 10 einzupassen.
  • Bei manchen Ausführungsformen kann eine Dekorschicht 98 zwischen dem Sichtteil 64 und der photolumineszierenden Struktur 62 angeordnet sein. Die Dekorschicht 98 kann ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Material beinhalten und ist dazu konfiguriert, ein Erscheinungsbild des Sichtteils 64 der Lichtquelle 36 zu steuern oder zu modifizieren. Beispielsweise kann die Dekorschicht 98 dazu konfiguriert sein, dem Sichtteil 64 ein metallisches Erscheinungsbild zu vermitteln, wenn sich der Sichtteil 64 in einem unbeleuchteten Zustand befindet. Bei anderen Ausführungsformen kann die Dekorschicht 98 in einer beliebigen Farbe getönt sein, um die Fahrzeugstruktur, an der die Lichtquelle 36 aufgenommen werden soll, zu komplementieren. Die Dekorschicht 98 kann zum Beispiel eine Farbe ähnlich zu der der verbleibenden Teile des Gehäuses 22 besitzen, so dass die Beleuchtungsbaugruppe 12 im Wesentlichen verborgen ist, wenn sie sich in einem unbeleuchteten Zustand befindet. Alternativ dazu kann die Dekorschicht 98 das Zeichen 20 und/oder ein Emblem bereitstellen, so dass die Dekorschicht 98 und das Zeichen 20 durch die Lichterzeugungsbaugruppe 60 hinterleuchtet und/oder anderweitig beleuchtet sein können. Auf jeden Fall sollte die Dekorschicht 98 zumindest teilweise lichtdurchlässig sein, so dass die photolumineszierende Struktur 62 nicht daran gehindert wird, den Sichtteil 64 zu beleuchten, wann auch immer ein Energieumwandlungsprozess stattfindet.
  • Das Umspritzmaterial 66 ist um die Lichterzeugungsbaugruppe 60 und die photolumineszierende Struktur 62 herum angeordnet und kann integral mit dem Sichtteil 64 ausgebildet sein. Das Umspritzmaterial 66 kann die Lichterzeugungsbaugruppe 60 vor physikalischem und chemischem Schaden schützen, der durch Umweltbelastung entsteht. Das Umspritzmaterial 66 kann eine Viskoelastizität (d.h. sowohl Viskosität als auch Elastizität aufweisend), ein geringes Elastizitätsmodul und/oder eine hohe Bruchdehnung im Vergleich zu anderen Materialien aufweisen, so dass das Umspritzmaterial 66 die Lichterzeugungsbaugruppe 60 schützen kann, wenn mit diesem Kontakt gemacht wird. Das Umspritzmaterial 66 kann zum Beispiel die Lichterzeugungsbaugruppe 60 vor den Umweltfaktoren schützen.
  • Bei manchen Ausführungsformen kann die photolumineszierende Struktur 62 separat und entfernt von der Lichterzeugungsbaugruppe 60 eingesetzt werden. Beispielsweise kann die photolumineszierende Struktur 62 auf einer Fahrzeugkomponente oder einer Oberfläche in der Nähe, aber nicht in physischem Kontakt mit, der Lichterzeugungsbaugruppe 60 positioniert sein, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Es versteht sich, dass bei Ausführungsformen, bei denen die photolumineszierende Struktur 62 in unterscheidbare Komponenten separat von der Lichtquelle 36 integriert ist, die Lichtquelle 36 weiterhin die gleiche oder eine ähnliche Struktur wie die mit Bezug auf 8A beschriebene Lichtquelle 36 aufweist.
  • Mit Bezug auf 8B wird ein Energieumwandlungsprozess 104 zum Erzeugen von Einfarbenlumineszenz gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Zum Zwecke der Veranschaulichung wird der Energieumwandlungsprozess 104 nachfolgend unter Verwendung der in 8A abgebildeten Lichtquelle 36 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Energieumwandlungsschicht 90 der photolumineszierenden Struktur 62 ein einziges photolumineszierendes Material 96, das dazu konfiguriert ist, eingegebenes Licht 100, das von den LED-Quellen 72 empfangen wird, in ausgegebenes Licht 102 umzuwandeln, das eine andere Wellenlänge aufweist als die mit dem eingegebenen Licht 100 assoziierte. Genauer gesagt, ist das photolumineszierende Material 96 so formuliert, ein Absorptionsspektrum aufzuweisen, das die Emissionswellenlänge des eingegebenen Lichts 100, das von den LED-Quellen 72 geliefert wird, beinhaltet. Das photolumineszierende Material 96 ist auch so formuliert, dass es eine Stokes-Verschiebung aufweist, die zu dem umgewandelten sichtbaren ausgegebenen Licht 102 mit einem Emissionsspektrum führt, das sich in einer gewünschten Farbe ausdrückt, die sich je nach Beleuchtungsanwendung ändern kann. Das umgewandelte sichtbare ausgegebene Licht 102 wird von der Lichtquelle 36 über den Sichtteil 64 ausgegeben, wodurch der Sichtteil 64 in der gewünschten Farbe leuchtet. Bei einer Ausführungsform wird der Energieumwandlungsprozess 104 auf dem Wege einer Abwärtsumwandlung ausgeführt, wobei das eingegebene Licht 100 Licht vom unteren Ende des sichtbaren Spektrums beinhaltet, wie etwa blaues, violettes oder ultraviolettes Licht (UV-Licht). Hierdurch wird es möglich, blaue, violette oder UV-LEDs als die LED-Quellen 72 zu verwenden, was einen relativen Kostenvorteil gegenüber dem einfachen Verwenden von LEDs der gewünschten Farbe und vollständigem Weglassen des Energieumwandlungsprozesses bietet. Ferner kann die von dem Sichtteil 64 bereitgestellte Beleuchtung ein einmaliges, im Wesentlichen gleichmäßiges und/oder attraktives Betrachtungserlebnis bieten, das schwerlich mittels nicht-photolumineszierender Mittel zu duplizieren wäre.
  • Mit Bezug auf 8C wird ein zweiter Energieumwandlungsprozess 106 zum Erzeugen mehrerer Lichtfarben gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Zum Zwecke der Einheitlichkeit wird der zweite Energieumwandlungsprozess 106 nachfolgend ebenfalls unter Verwendung der in 8A abgebildeten Lichtquelle 36 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Energieumwandlungsschicht 90 das erste und das zweite photolumineszierende Material 96, 108, die innerhalb der Energieumwandlungsschicht 90 eingestreut sind. Alternativ dazu können die photolumineszierenden Materialien 96, 108, wenn gewünscht, voneinander isoliert sein. Auch versteht es sich, dass die Energieumwandlungsschicht 90 mehr als zwei verschiedene photolumineszierende Materialien 96, 108 beinhalten kann, wobei in diesem Fall die vorliegend bereitgestellten Konzepte gleichermaßen anwendbar sind. Bei einer Ausführungsform tritt der zweite Energieumwandlungsprozess 106 mittels Abwärtsumwandlung unter Verwendung von blauem, violettem und/oder UV-Licht als die Anregungsquelle auf.
  • Bezüglich der vorliegend veranschaulichten Ausführungsform ist die Anregung der photolumineszierenden Materialien 96, 108 gegenseitig ausschließend. Das bedeutet, dass die photolumineszierenden Materialien 96, 108 so formuliert sind, nichtüberlappende Absorptionsspektren und Stokes-Verschiebungen aufzuweisen, die verschiedene Emissionsspektren ergeben. Auch sollte beim Formulieren der photolumineszierenden Materialien 96, 108 besondere Sorgfalt auf das Auswählen der assoziierten Stokes-Verschiebungen angewendet werden, so dass das umgewandelte ausgegebene Licht 102, das von einem der photolumineszierenden Materialien 96, 108 emittiert wird, das andere nicht anregt, es sei denn, dass dies gewünscht ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein erster Teil der LED-Quellen 72, beispielhaft als LED-Quellen 72a dargestellt, dazu konfiguriert, ein eingegebenes Licht 100 mit einer bestimmten Wellenlänge zu emittieren, die nur das photolumineszierende Material 96 anregt, und dazu führt, dass das eingegebene Licht 100 in ein sichtbares ausgegebenes Licht 102 einer ersten Farbe (z.B. Weiß) umgewandelt wird. Gleichermaßen ist ein zweiter Teil der LED-Quellen 72, beispielhaft als LED-Quellen 72b dargestellt, dazu konfiguriert, ein eingegebenes Licht 100 mit einer bestimmten Wellenlänge zu emittieren, die nur das zweite photolumineszierende Material 108 anregt, und dazu führt, dass das eingegebene Licht 100 in ein sichtbares ausgegebenes Licht 102 einer zweiten Farbe (z.B. Rot) umgewandelt wird. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Farbe visuell voneinander unterscheidbar. Auf diese Weise können die LED-Quellen 72a und 72b unter Verwendung der Steuerung 78 gezielt aktiviert werden, damit die photolumineszierende Struktur 62 in einer Vielfalt von Farben luminesziert. Die Steuerung 78 kann zum Beispiel nur die LED-Quellen 72a aktivieren, damit ausschließlich das photolumineszierende Material 96 angeregt wird, was zum Leuchten des Sichtteils 64 in der ersten Farbe führt. Alternativ dazu kann die Steuerung 78 nur die LED-Quellen 72b aktivieren, damit ausschließlich das zweite photolumineszierende Material 108 angeregt wird, was zum Leuchten des Sichtteils 64 in der zweiten Farbe führt.
  • Bei einer weiteren Alternative kann die Steuerung 78 die LED-Quellen 72a und 72b gemeinsam aktivieren, was dazu führt, dass beide photolumineszierenden Materialien 96, 108 angeregt werden, was zum Leuchten des Sichtteils 64 in einer dritten Farbe führt, die eine Farbmischung der ersten und zweiten Farbe ist (z.B. Rosa). Die von jeder der LED-Quellen 72a, 72b emittierten Intensitäten des eingegebenen Lichts 100 können auch untereinander proportional variiert werden, so dass zusätzliche Farben erhalten werden können. Bei Energieumwandlungsschichten 90, die mehr als zwei unterscheidbare photolumineszierende Materialien 96, 108 enthalten, kann eine größere Farbenvielfalt erreicht werden. Angedachte Farben beinhalten Rot, Grün, Blau und Kombinationen davon, einschließlich Weiß, die alle durch Auswählen der geeigneten photolumineszierenden Materialien und richtiges Manipulieren deren entsprechender LED-Quellen 72 erreicht werden können.
  • Mit Bezug auf 8D beinhaltet ein dritter Energieumwandlungsprozess 110 eine Lichterzeugungsbaugruppe 60, wie etwa die unter Bezugnahme auf 8A beschriebene, und eine photolumineszierende Struktur 62, die darauf angeordnet ist, wird gemäß einer alternativen Ausführungsform veranschaulicht. Die photolumineszierende Struktur 62 ist dazu konfiguriert, eingegebenes Licht 100, das von den LED-Quellen 72 empfangen wird, in ein sichtbares ausgegebenes Licht 102 umzuwandeln, das eine andere Wellenlänge als die mit dem eingegebenen Licht 100 assoziierte aufweist. Genauer gesagt, ist die photolumineszierende Struktur 62 so formuliert, ein Absorptionsspektrum aufzuweisen, das die Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100, das von den LED-Quellen 72 geliefert wird, beinhaltet. Das photolumineszierende Material 96 ist auch so formuliert, dass es eine Stokes-Verschiebung aufweist, die zu dem umgewandelten sichtbaren ausgegebenen Licht 102 mit einem Emissionsspektrum führt, das sich in einer gewünschten Farbe ausdrückt, die sich je nach Beleuchtungsanwendung ändern kann.
  • Die photolumineszierende Struktur 62 kann nur auf einen Teil der Lichterzeugungsbaugruppe 60 aufgebracht werden, beispielsweise auf eine streifenartige Weise. Zwischen den photolumineszierenden Strukturen 62 können sich lichtdurchlässige Teile 112 befinden, die es von den LED-Quellen 72 emittiertem eingegebenem Licht 100 ermöglichen, bei der ersten Wellenlänge durch dieses hindurchzutreten. Die lichtdurchlässigen Teile 112 können ein offener Raum oder ein transparentes oder durchscheinendes Material sein. Das durch die lichtdurchlässigen Teile 112 emittierte eingegebene Licht 100 kann von der Lichterzeugungsbaugruppe 60 zu einer zweiten photolumineszierenden Struktur 132 (5), die in der Nähe der Lichterzeugungsbaugruppe 60 angeordnet ist, und/oder zu der phosphoreszierenden Struktur 18 zum Anregen des darin enthaltenen phosphoreszierenden Materials 40 gerichtet werden. Die zweite photolumineszierende Struktur 132 kann dazu konfiguriert sein, als Reaktion auf das eingegebene Licht 100, das durch die lichtdurchlässigen Teile 112 gerichtet ist, zu lumineszieren.
  • Mit Bezug auf 8E wird ein vierter Energieumwandlungsprozess 114 zum Erzeugen mehrerer Lichtfarben, der die Lichterzeugungsbaugruppe 60, wie etwa die unter Bezugnahme auf 8A beschriebene, und eine darauf angeordnete photolumineszierende Struktur 62 verwendet, veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform ist die photolumineszierende Struktur 62 über einem oberen Teil der Lichterzeugungsbaugruppe 60 angeordnet. Die Anregung des photolumineszierenden Materials 96 ist derart formuliert, dass ein Teil des von den LED-Quellen 72 emittierten eingegebenen Lichts 100 durch die photolumineszierende Struktur 62 bei der ersten Wellenlänge hindurchtritt (d.h. das von der Lichtquelle 36 emittierte eingegebene Licht 100 wird nicht von der photolumineszierenden Struktur 62 umgewandelt). Die Intensität des emittierten eingegebenen Lichts 100 kann durch Pulsweitenmodulation oder Stromsteuerung modifiziert werden, so dass die Menge des von den LED-Quellen 72 emittierten eingegebenen Lichts 100, das durch die photolumineszierende Struktur 62 hindurchtritt, ohne in eine zweite ausgegebene Wellenlänge 102 umgewandelt zu werden, variiert wird. Beispielsweise kann, falls die Lichtquelle 36 dazu konfiguriert ist, eingegebenes Licht 100 mit einem niedrigen Pegel zu emittieren, im Wesentlichen sämtliches eingegebenes Licht 100 in die zweite Wellenlänge des ausgegebenen Lichts 102 umgewandelt werden. Bei dieser Konfiguration kann eine Farbe des ausgegebenen Lichts 102, das der photolumineszierenden Struktur 62 entspricht, von der Lichterzeugungsbaugruppe 60 emittiert werden. Falls die Lichtquelle 36 dazu konfiguriert ist, eingegebenes Licht 100 mit einem hohen Pegel auszugeben, kann nur ein Teil der ersten Wellenlänge von der photolumineszierenden Struktur 62 umgewandelt werden. Bei dieser Konfiguration kann ein erster Teil des eingegebenen Lichts 100 von der photolumineszierenden Struktur 62 umgewandelt werden und ein zweiter Teil des eingegebenen Lichts 100 kann von der Lichterzeugungsbaugruppe 60 mit einer ersten Wellenlänge zu zusätzlichen photolumineszierenden Strukturen 132, die in der Nähe der Lichtquelle 36 angeordnet sind, emittiert werden. Die zusätzlichen photolumineszierenden Strukturen 132 können als Reaktion auf das von der Lichtquelle 36 emittierte eingegebene Licht 100 lumineszieren.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein erster Teil der LED-Quellen 72, beispielhaft als LED-Quellen 72c dargestellt, dazu konfiguriert, ein eingegebenes Licht 100 mit einer Wellenlänge zu emittieren, die das photolumineszierende Material 96 innerhalb der photolumineszierenden Struktur 62 anregt, und dazu führt, dass das eingegebene Licht 100 in ein sichtbares ausgegebenes Licht 102 einer ersten Farbe (z.B. Weiß) umgewandelt wird. Gleichermaßen ist ein zweiter Teil der LED-Quellen 72, beispielhaft als LED-Quellen 72d dargestellt, dazu konfiguriert, ein eingegebenes Licht 100 mit einer Wellenlänge zu emittieren, die durch die photolumineszierende Struktur 62 hindurchtritt und zusätzliche photolumineszierende Strukturen 132, die in der Nähe der Beleuchtungsbaugruppe 12 angeordnet sind, anregt, wodurch diese in einer zweiten Farbe leuchten. Die erste und die zweite Farbe können visuell voneinander unterscheidbar sein. Auf diese Weise können die LED-Quellen 72c und 72d unter Verwendung der Steuerung 78 gezielt aktiviert werden, so dass veranlasst wird, dass die Beleuchtungsbaugruppe 12 in einer Vielfalt von Farben luminesziert.
  • Die Lichterzeugungsbaugruppe 60 kann auch Optiken 116 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, eingegebenes Licht 100, das von den LED-Quellen 72c, 72d emittiert wird, und das ausgegebene Licht 102, das von der photolumineszierenden Struktur 62 emittiert wird, auf vordefinierte Positionen zu richten. Zum Beispiel kann das eingegebene Licht 100, das von den LED-Quellen 72c, 72d und der photolumineszierenden Struktur 62 emittiert wird, auf eine phosphoreszierende Struktur 18 und/oder eine beliebige andere Position in der Nähe der Lichtquelle 36 gerichtet und/oder darauf fokussiert werden.
  • Mit Bezug auf 9 ist eine Lichterzeugungsbaugruppe 60 gemäß einer Ausführungsform in einer Draufsicht veranschaulicht, die quer entlang der Lichterzeugungsbaugruppe 60 verschiedene Arten und Konzentrationen von LED-Quellen 72a, 72d aufweist. Wie veranschaulicht, beinhaltet ein erster Teil 118 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 LED-Quellen 72a, die dazu konfiguriert sind, ein eingegebenes Licht 100 mit einer Emissionswellenlänge in einem ersten Farbspektrum (z.B. Weiß) zu emittieren. Gleichermaßen beinhaltet ein zweiter Teil 120 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 LED-Quellen 72d, die dazu konfiguriert sind, ein eingegebenes Licht 100 mit einer Emissionswellenlänge in einem zweiten Farbspektrum (z.B. Rot) zu emittieren. Der erste und der zweite Teil 118, 120 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 können durch isolierende, oder nichtleitende, Sperren 122 von in der Nähe angeordneten Teilen durch beliebige in der Technik bekannte Mittel getrennt sein, so dass jeder Teil 118, 120 unabhängig von jedem anderen Teil 118, 120 leuchten kann. Ferner kann jeder Teil 118, 120, der innerhalb der Lichterzeugungsbaugruppe 60 angeordnet ist, eine jeweilige Sammelleitung 82, 84, 124, 126, 128, 130, 132 beinhalten, die mit der Steuerung 78 gekoppelt und dazu konfiguriert sind, jeden jeweiligen Teil 118, 120 leuchten zu lassen. Es versteht sich, dass die Sammelleitungen 82, 84, 124, 126, 128, 130, 132 mit jedem Teil 118, 120 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 bei alternativen Ausführungsformen an gegenüberliegenden Seiten, wie oben beschrieben, gekoppelt sein können.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Farbe visuell voneinander unterscheidbar. Auf diese Weise können die LED-Quellen 72a und 72d unter Verwendung der Steuerung 78 gezielt aktiviert werden, damit die LED-Quellen 72a, 72d in einer Vielfalt von Farben leuchten. Zum Beispiel kann die Steuerung 78 nur die LED-Quellen 72a aktivieren, um ausschließlich einen Teil 118 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 in der ersten Farbe leuchten zu lassen. Alternativ dazu kann die Steuerung 78 nur die LED-Quellen 72d aktivieren, um ausschließlich einen Teil 120 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 in der zweiten Farbe leuchten zu lassen. Es versteht sich, dass die Lichterzeugungsbaugruppe 60 eine beliebige Anzahl von Teilen 118, 120 mit verschiedenen LED-Quellen 72a, 72d, die in einer beliebigen gewünschten Farbe leuchten können, beinhalten kann. Darüber hinaus versteht es sich, dass die Teile mit verschiedenen LED-Quellen 72a, 72d in einer beliebigen zweckmäßigen Art und Weise ausgerichtet sein können und nicht aneinander angrenzend angeordnet sein müssen. Darüber hinaus kann jeder Teil 118, 120 gebietsweise in der gleichen Farbe leuchten oder den gesamten Umfang der Blende 24 vollständig beleuchten.
  • Die Halbleiterdruckfarbe 74 kann auch verschiedene Konzentrationen von LED-Quellen 72a, 72d enthalten, so dass die Dichte der LED-Quellen 72a, 72d oder die Anzahl von LED-Quellen 72a, 72d pro Flächeneinheit für verschiedene Beleuchtungsanwendungen eingestellt werden kann. Bei manchen Ausführungsformen kann die Dichte der LED-Quellen 72a, 72d über die Länge der Lichtquelle 36 variieren. Zum Beispiel kann ein Mittelteil 120 der Lichterzeugungsbaugruppe 60 eine höhere Dichte an LED-Quellen 72 als die Peripherieteile 118 aufweisen, oder umgekehrt. Bei derartigen Ausführungsformen kann die Lichtquelle 36 heller erscheinen oder eine größere Leuchtdichte aufweisen, um vordefinierte Positionen bevorzugt zu beleuchten. Bei anderen Ausführungsformen kann die Dichte der LED-Quellen 72a, 72d mit wachsender Entfernung von einem vorgewählten Punkt zu- oder abnehmen.
  • Mit Bezug auf 10 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 10 allgemein dargestellt, in dem die Beleuchtungsbaugruppe 12 implementiert ist. Die Beleuchtungsbaugruppe 12 beinhaltet eine Steuerung 78, die mit der Lichtquelle 36 in Kommunikation steht. Die Steuerung 78 kann einen Speicher 58 mit darin enthaltenen Anweisungen, die durch einen Prozessor 56 der Steuerung 78 ausgeführt werden, beinhalten. Die Steuerung 78 kann die Lichtquelle 36 oder eine entsprechende Sammelleitung 82, 84 über eine Energiequelle 80, die sich im Fahrzeug 10 befindet, mit elektrischem Strom versorgen. Zusätzlich dazu kann die Steuerung 78 dazu konfiguriert sein, das von jeder Lichtquelle 36 emittierte eingegebene Licht 100 und/oder die Beleuchtung jeder Lampe 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 auf der Basis von Rückkopplung zu steuern, die von einem oder mehreren Fahrzeugsteuermodulen 54 empfangen wird, wie etwa unter anderem einem Karosseriesteuermodul, einem Motorsteuermodul, einem Lenkungssteuermodul, einem Bremssteuermodul und dergleichen oder einer Kombination davon. Durch Steuern des von der Lichtquelle 36 emittierten eingegebenen Lichts 100 und/oder der Beleuchtung jeder Lampe 28 in der Beleuchtungsbaugruppe 12 kann die Beleuchtungsbaugruppe 12 in einer Vielfalt von Farben und/oder Mustern leuchten, um ein ästhetisches Erscheinungsbild zu liefern, oder kann einen vorgesehenen Betrachter mit Fahrzeuginformationen versorgen. Zum Beispiel kann die Beleuchtungsbaugruppe 12, wenn die Beleuchtungsbaugruppe 12 leuchtet, einen Insassen des Fahrzeugs 10 über einen bestimmten Zustand des Fahrzeugs 10 benachrichtigen.
  • Im Betrieb empfängt die phosphoreszierende Struktur 18 eine Aktivierungsemission und emittiert als Reaktion darauf Licht. Die phosphoreszierende Struktur 18 kann das langnachleuchtende phosphoreszierende Material 40 enthalten, so dass die phosphoreszierende Struktur 18 fortfährt, Licht für einen Zeitraum zu emittieren, nachdem die Aktivierungsemission nicht mehr vorhanden ist. Gemäß einer Ausführungsform kann die phosphoreszierende Struktur 18 zum Beispiel fortfahren, Licht für vier Stunden nach dem Entfernen der Aktivierungsemission zu emittieren.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform kann die zweite Lichtquelle 50 Licht zu vordefinierten Zeiten pulsen, wie etwa alle fünf Minuten, damit das phosphoreszierende Material 40 wieder angeregt wird, so dass die phosphoreszierende Struktur 18 fortfährt, Licht über einer vordefinierten Intensität zu emittieren. Die Steuerung 78 kann Licht von einer beliebigen Lichtquelle 36 und/oder Lampe 28 mit einer beliebigen Frequenz pulsen, ohne von den vorliegend bereitgestellten Lehren abzuweichen.
  • Die photolumineszierende Struktur 62 kann eine periodische einfarbige oder mehrfarbige Beleuchtung aufweisen. Beispielsweise kann die Steuerung 78 die Lichtquelle 36 veranlassen, periodisch nur die erste Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100 über die LED-Quellen 72 zu emittieren, damit die photolumineszierende Struktur 62 periodisch in der ersten Farbe leuchtet. Alternativ dazu kann die Steuerung 78 die Lichtquelle 36 veranlassen, periodisch nur die zweite Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100 über die LED-Quellen 72 zu emittieren, damit die photolumineszierende Struktur 62 periodisch in der zweiten Farbe leuchtet. Alternativ dazu kann die Steuerung 78 die Lichtquelle 36 auffordern, gleichzeitig und periodisch die erste und die zweite Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100 zu emittieren, damit die photolumineszierende Struktur 62 periodisch in einer dritten Farbe leuchtet, die durch eine additive Lichtmischung der ersten und der zweiten Farbe definiert ist. Als noch eine weitere Alternative dazu kann die Steuerung 78 die Lichtquelle 36 auffordern, periodisch die erste und die zweite Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100 abwechselnd zu emittieren, damit die photolumineszierende Struktur 62 periodisch abwechselnd in der ersten und der zweiten Farbe leuchtet. Die Steuerung 78 kann die Lichtquelle 36 auffordern, periodisch die erste und/oder die zweite Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100 mit einem regelmäßigen Zeitintervall und/oder einem unregelmäßigen Zeitintervall zu emittieren.
  • Bei einer anderen Ausführungsform kann die Beleuchtungsbaugruppe 12 eine Benutzerschnittstelle 52 beinhalten. Die Benutzerschnittstelle 52 kann so konfiguriert sein, dass ein Benutzer die Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100, das von den LED-Quellen 72 emittiert wird, und/oder die leuchtenden LED-Quellen 72 steuern kann. Eine derartige Konfiguration kann es einem Benutzer ermöglichen, die Beleuchtungsmuster der Beleuchtungsbaugruppe 12 zu steuern.
  • Mit Bezug auf die oben genannten Beispiele kann die Steuerung 78 die Intensität der emittierten ersten und zweiten Wellenlänge des eingegebenen Lichts 100, das von einer beliebigen Lampe 28 emittierte Licht und/oder die zweite Lichtquelle 50 durch Pulsweitenmodulation oder Stromsteuerung modifizieren. Bei manchen Ausführungsformen kann die Steuerung 78 dazu konfiguriert sein, eine Farbe des emittierten Lichts durch Aussenden von Steuersignalen zur Einstellung einer Intensität oder eines Energieausgabepegels der Lichtquelle(n) 36 und/oder der Lampe 28 einzustellen. Beispielsweise kann, falls die Lichtquelle(n) 36 und/oder die Lampe 28 dazu konfiguriert sind, eingegebenes Licht 100 mit einem niedrigen Pegel zu emittieren, im Wesentlichen sämtliches eingegebenes Licht 100 in das ausgegebene Licht 102 umgewandelt werden. Bei dieser Konfiguration kann eine Farbe des Lichts, das dem ausgegebenen Licht 102 entspricht, der Farbe des emittierten Lichts von der Beleuchtungsbaugruppe 12 entsprechen. Falls die Lichtquelle(n) 36 und/oder die Lampe 28 dazu konfiguriert sind, eingegebenes Licht 100 mit einem hohen Pegel zu emittieren, kann nur ein Teil des eingegebenen Lichts 100 in das ausgegebene Licht 102 umgewandelt werden. Bei dieser Konfiguration kann eine Lichtfarbe, die der Mischung des eingegebenen Lichts 100 und des ausgegebenen Lichts 102 entspricht, als das emittierte Licht ausgegeben werden. Auf diese Weise kann jede der Steuerungen 78 eine Ausgabefarbe des emittierten Lichts steuern.
  • Obwohl in Bezug auf das eingegebene Licht 100 von einem niedrigen Pegel und einem hohen Pegel von Intensität gesprochen wird, versteht es sich, dass die Intensität des eingegebenen Lichts 100 über verschiedene Intensitätspegel hinweg variiert werden kann, um einen Farbton entsprechend dem von der Beleuchtungsbaugruppe 12 emittierten Licht einzustellen. Die Intensitätsvarianz kann manuell geändert oder automatisch durch die Steuerung 78 basierend auf vordefinierten Bedingungen variiert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann eine erste Intensität von der Beleuchtungsbaugruppe 12 ausgegeben werden, wenn ein Lichtsensor Tageslichtbedingungen erfasst. Eine zweite Intensität kann von der Beleuchtungsbaugruppe 12 ausgegeben werden, wenn der Lichtsensor bestimmt, dass das Fahrzeug 10 in einer Umgebung mit schwachem Licht arbeitet.
  • Wie vorliegend beschrieben, kann die Farbe des ausgegebenen Lichts 102 erheblich von den bestimmten in der photolumineszierenden Struktur 62 verwendeten photolumineszierenden Materialien 96 abhängen. Zusätzlich dazu kann eine Umwandlungskapazität der photolumineszierenden Struktur 62 signifikant von einer Konzentration des in der photolumineszierenden Struktur 62 verwendeten photolumineszierenden Materials 96 abhängen. Durch Einstellen des Intensitätsbereiches, der von der Lichtquelle bzw. den Lichtquellen 36 und/oder der Lampe 28 ausgegeben werden kann, können die Konzentration, die Arten und die Anteile der photolumineszierenden Materialien 96 in der vorliegend besprochenen photolumineszierenden Struktur 62 dazu funktionsfähig sein, einen Bereich von Farbtönen des emittierten Lichts durch Mischen des eingegebenen Lichts 100 mit dem ausgegebenen Licht 102 zu erzeugen.
  • Dementsprechend wurde vorliegend eine Beleuchtungsbaugruppe vorteilhaft bereitgestellt, die eine oder mehrere phosphoreszierende und/oder photolumineszierende Strukturen einsetzt, die dazu konfiguriert sind, als Reaktion auf vordefinierte Ereignisse zu leuchten. Die Beleuchtungsbaugruppe behält ihre strukturellen Eigenschaften, während sie lumineszierendes Licht mit sowohl funktionellen als auch dekorativen Eigenschaften bereitstellt. Bei manchen Ausführungsformen kann eine Lichtquelle eine dünne Konstruktion implementieren und dadurch helfen, die Lichtquelle in kleine Unterbringungsräume des Fahrzeugs einzupassen, in denen herkömmliche Lichtquellen möglicherweise nicht zweckmäßig sind.
  • Es versteht sich für einen Durchschnittsfachmann, dass die Konstruktion der beschriebenen Erfindung und anderer Komponenten nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt ist. Andere Ausführungsbeispiele der hier offenbarten Erfindung können aus den verschiedensten Materialien gebildet werden, es sei denn, es wird vorliegend Gegenteiliges beschrieben.
  • Für Zwecke dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt“ (in all seinen Formen, koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) allgemein das direkte oder indirekte Miteinanderverbinden von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Eine derartige Verbindung kann stationärer Art oder beweglicher Art sein. Eine derartige Verbindung kann mit den beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und beliebigen zusätzlichen Zwischengliedern erreicht werden, die integral als ein einziger einteiliger Körper miteinander oder mit den zwei Komponenten gebildet sind. Eine derartige Verbindung kann von dauerhafter Art oder von lösbarer oder freigebbarer Art sein, wenn nicht anders angegeben.
  • Es ist auch wichtig anzumerken, dass die Konstruktion und die Anordnung der Elemente der Erfindung, wie sie in den Ausführungsbeispielen gezeigt sind, nur veranschaulichend sind. In dieser Offenbarung wurden zwar nur einige wenige Ausführungsformen der vorliegenden Neuerungen ausführlich beschrieben, aber ein Fachmann, der diese Offenbarung liest, wird ohne Weiteres erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z.B. Variationen in Bezug auf Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Befestigungsanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des dargelegten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als integral gebildet gezeigt sind, aus mehreren Teilen konstruiert sein, oder Elemente, die aus mehreren Teilen bestehend gezeigt sind, können integral gebildet sein, die Funktion der Schnittstellen kann umgekehrt sein oder anderweitig variiert werden, die Länge oder die Breite der Strukturen und/oder der Glieder oder der Verbinder oder anderer Elemente des Systems können variiert werden, die Art oder die Anzahl von zwischen den Elementen bereitgestellten Verstellpositionen kann variiert werden. Es ist anzumerken, dass die Elemente und/oder die Anordnungen des Systems aus einem beliebigen einer großen Vielzahl von Materialien, die für ausreichende Stärke oder Haltbarkeit sorgen, und in beliebigen einer großen Vielzahl von Farben, Texturen und Kombinationen konstruiert werden können. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifikationen im Schutzumfang der vorliegenden Neuerungen enthalten sind. Andere Substituierungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können an der Gestaltung, an den Betriebsbedingungen und an der Anordnung der gewünschten und anderer Ausführungsbeispiele vorgenommen werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Neuerungen abzuweichen.
  • Es versteht sich, dass jegliche beschriebenen Prozesse oder Schritte innerhalb beschriebener Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten kombiniert werden können, um Strukturen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu bilden. Die vorliegend offenbarten beispielhaften Strukturen und Prozesse dienen der Veranschaulichung und sind nicht als beschränkend auszulegen.
  • Es versteht sich auch, dass an den oben genannten Strukturen und Verfahren Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und ferner versteht sich, dass derartige Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt sein sollen, es sei denn, diese Ansprüche geben ausdrücklich etwas anderes an.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (20)

  1. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das eine Lichtscheibe und eine Blende beinhaltet; eine Lampe, die derart angeordnet ist, dass sie Licht durch die Lichtscheibe richtet; eine phosphoreszierende Struktur, die auf der Lichtscheibe angeordnet ist, wobei die phosphoreszierende Struktur dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Aktivierungsemission Licht zu emittieren; eine Lichtquelle, die dazu konfiguriert ist, einen Teil der Blende zu beleuchten.
  2. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Beleuchtungsbaugruppe als ein Scheinwerfer verwendet wird und das Gehäuse eine Blende umfasst, die die Lichtscheibe umgibt.
  3. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die phosphoreszierende Struktur ein Zeichen auf der Lichtscheibe definiert.
  4. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 3, wobei die phosphoreszierende Struktur durchscheinend ist, so dass von der Lampe emittiertes Licht nicht durch die phosphoreszierende Struktur auf der Lichtscheibe gehindert wird.
  5. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Lampe als eine Projektorlampe konfiguriert ist.
  6. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die phosphoreszierende Struktur durch ein Umgebungslicht aktiviert wird, das einen Bereich in der Nähe des Gehäuses beleuchtet.
  7. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die phosphoreszierende Struktur durch die Lampe aktiviert wird.
  8. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 7, wobei die phosphoreszierende Struktur ein langnachleuchtendes Leuchtstoffmaterial beinhaltet, das dazu konfiguriert ist, Licht für mehr als 10 Minuten zu emittieren, nachdem eine Aktivierungsemission nicht mehr vorhanden ist.
  9. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: einen Lichtleiter, der funktionsfähig mit der Lichtquelle gekoppelt ist, damit ein Teil der Blende beleuchtet wird.
  10. Fahrzeugscheinwerferbaugruppe, die Folgendes umfasst: eine Blende, die eine Lichtscheibe definiert; eine Lampe, die derart angeordnet ist, dass sie Licht durch die Lichtscheibe richtet; und ein Zeichen, das aus einer phosphoreszierenden Struktur ausgebildet wird, die auf der Lichtscheibe angeordnet ist, wobei die phosphoreszierende Struktur dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Aktivierungsemission Licht zu emittieren.
  11. Fahrzeugscheinwerferbaugruppe nach Anspruch 10, die ferner Folgendes umfasst: eine Lichtquelle, die dazu konfiguriert ist, einen Teil eines Gehäuses, das die Beleuchtungsbaugruppe definiert, zu beleuchten.
  12. Fahrzeugscheinwerferbaugruppe nach Anspruch 11, wobei die Lichtquelle eine gedruckte LED umfasst.
  13. Fahrzeugscheinwerferbaugruppe nach Anspruch 12, wobei eine photolumineszierende Struktur funktionsfähig mit der Lichtquelle gekoppelt und dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Anregung durch die Lichtquelle zu lumineszieren.
  14. Fahrzeugscheinwerferbaugruppe nach Anspruch 13, wobei die erste photolumineszierende Struktur mindestens ein photolumineszierendes Material umfasst, das dazu konfiguriert ist, ein eingegebenes Licht, das von mindestens einem Teil der Lichtquellen empfangen wird, in ein sichtbares Licht herunterzuwandeln, das an ein Sichtteil ausgegeben wird.
  15. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das eine Lichtscheibe und eine Blende beinhaltet; eine Lampe, die derart angeordnet ist, dass sie Licht durch die Lichtscheibe mit einer ersten Intensität richtet; eine phosphoreszierende Struktur, die auf der Lichtscheibe angeordnet und dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Aktivierungsemission Licht mit einer zweiten Intensität zu emittieren, wobei die erste Intensität von emittiertem Licht größer als die zweite Lichtintensität ist.
  16. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 15, wobei die Blende eine Lichtquelle beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, in mehreren Mustern basierend auf einer Fahrzeugbedingung zu leuchten.
  17. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 16, wobei eine Lichtquelle, die Lampe und ein Umgebungslicht jeweils ein phosphoreszierendes Material in der phosphoreszierenden Struktur aufladen können.
  18. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 16, wobei die Lichtquelle mehrere gedruckte LEDs umfasst.
  19. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 16, die ferner eine Steuerung zum Steuern eines Aktivierungszustands der Lichtquelle als Reaktion auf mindestens eine fahrzeugbezogene Bedingung umfasst.
  20. Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe nach Anspruch 15, wobei die phosphoreszierende Struktur in einem nicht aktivierten Zustand eine durchscheinende weiße Farbe aufweist und in einem aktivierten Zustand blaues Licht emittiert.
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