跨过封闭间隙的照明源的制作方法

本申请总体上涉及包括主动照明组件和被动照明组件的照明系统。

背景技术：

在可见性低的状况下，没有外灯的车辆可能难以被看到。法律会要求使特定的灯出现在车辆上。这样的灯可包括尾灯、前照灯、转向信号灯、制动灯和日间行车灯。这些主动照明元件的特征是它们将电力转换为光。除了纳入法律规定的灯和反射器以外，制造商可期望通过增设额外的照明元件来提高安全性。虽然额外的灯增加了成本和复杂度，但可提高可见性。已采取的另一方法是纳入各种被动反射元件来增加明显的光面积(apparentlightarea)。被动反射元件可被设计为与灯类似并且往往被定位成邻近于灯。然而，被动反射元件依赖于来自另一车辆的光源，以呈现出被照亮。

技术实现要素：

在一些构造中，车辆包括连接到第一面板的反射器组件。车辆还包括连接到第二面板并与所述反射器组件分开一定间隙的灯组件，所述灯组件包括光导和至少一个光源，所述光导被构造为将来自所述至少一个光源的至少一些光聚集成光束，所述光束穿过由所述光导限定的反射通道并跨过所述间隙到达所述反射器组件。

一些构造可包括下列特征中的一个或更多个。在所述车辆中，所述第一面板可相对于第二面板移动。在所述车辆中，所述至少一个光源包括发光二极管(led)。在所述车辆中，所述反射器组件和所述灯组件中的一个或更多个还包括遮光罩，所述遮光罩被构造为在所述光导的光出口附近覆盖所述间隙，以减少从所述间隙漏光。在所述车辆中，所述至少一个光源被设置在所述反射通道内。在所述车辆中，所述灯组件还包括反射部，所述反射部被构造为使来自所述至少一个光源的光沿着不同于所述光束的方向反射。在所述车辆中，所述至少一个光源包括被构造成为所述光导提供光的第一光源和被构造成为所述反射部提供光的第二光源。

在一些构造中，车辆包括反射器组件，所述反射器组件被构造为接收来自第一方向的光束并使所述光束沿着第二方向扩散。车辆还包括灯组件，所述灯组件包括光源和光导，所述光导被构造为将来自所述光源的光聚集成光束并引导所述光束跨过间隙到达所述反射器组件。

一些构造可包括下列特征中的一个或更多个。在所述车辆中，所述灯组件还包括被构造为使来自光源的一部分光沿着第二方向反射和扩散的一个或更多个光学元件。在所述车辆中，所述灯组件还包括被构造成为所述一个或更多个光学元件提供光的第二光源。在所述车辆中，所述光源是一个或更多个发光二极管(led)。在所述车辆中，所述光导还包括被构造为将光从光源引导至所述光导的光出口的反射通道。在所述车辆中，所述反射器组件和所述灯组件中的一个或更多个还包括遮光罩，所述遮光罩被构造为在所述光导的光出口附近覆盖所述间隙，以减小从间隙漏光。在所述车辆中，所述遮光罩由弹性材料形成。

在一些构造中，用于车辆的照明系统包括灯组件，所述灯组件包括光源、一个或更多个光学元件以及光导，所述一个或更多个光学元件被构造为使来自光源的光大体上沿着第一方向分布，所述光导被构造为使来自光源的光聚集成光束，并引导所述光束沿着第二方向通过由所述光导限定的反射通道并跨过间隙到达反射器组件。

一些构造可包括下列特征中的一个或更多个。在所述照明系统中，所述光源包括发光二极管(led)、放电灯和荧光灯中的一个或更多个。所述照明系统可包括遮光罩，所述遮光罩连接到灯组件并被构造为减少从所述间隙漏光。在所述照明系统中，所述遮光罩由弹性材料形成。在所述照明系统中，所述遮光罩包围光束离开所述灯组件的开口。在所述照明系统中，所述灯组件还包括被构造成为一个或更多个光学元件提供光的第二光源。

附图说明

图1是用于车辆的可行的照明系统构造。

图2是用于双源主动照明组件的可行构造。

图3是用于隐藏式主动照明组件的可行构造。

图4是用于遮光罩的可行构造。

具体实施方式

在此描述了本公开的实施例。然而，应当理解，公开的实施例仅仅为示例并且其它实施例可采取各种可替代的形式。附图不需要按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被认为是限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各个特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征结合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定的应用或实施方式。

车辆可包括用于提高车辆乘员对周围环境的可见性的多种灯。例如，前照灯可照亮车辆前方的区域，以允许驾驶员在弱光状况下观察该区域。车辆可包括用于改善车辆对周围环境中的物体的可见性的多种灯和反射器。车辆的尾灯可警告其它车辆中的驾驶员本车辆的存在。此外，车辆的灯可用于表明驾驶员的意图。例如，制动灯可用于指示车辆正在减速或已停止。转向信号灯可用于指示驾驶员意图以所指示的方向转弯。对车辆照明的特定要求可由政府实体的法律和规定确定。所述法律和规定可指定灯和反射器所需的数量、尺寸、类型和位置。

车辆照明组件可被表征为主动照明组件或被动照明组件。主动照明组件指的是由车辆上的(通常在灯具或灯组件内)光源照亮的照明元件。被动照明组件指的是由车辆外部的光源(诸如另一车辆的前照灯)照亮并反射回去的照明元件。注意，主动照明元件可包括用于扩散来自车辆内部的光源的光的反射元件以及由外部光源照亮的反射元件。

在一些车辆中，被动照明元件可邻近于主动照明元件置于铰接面板(articulatingpanel)中，以提供单个灯单元的外观。这在主动照明元件不发光的状况下会是美观的。然而，在主动照明元件被照亮的状况下，被动照明元件不像主动照明元件一样明亮地发光。在没有外部光源的情况下，被动元件可能根本不发光。观察灯单元的人可注意到灯单元上的不均匀发光。这呈现出整个灯不起作用的表象。观察者会怀疑被动照明元件中的照明源被烧毁。

在一些情况中，被动照明组件可能是唯一可行的选择。例如，皮卡包括打开并关闭以提供对卡车储物区域的访问的尾门。所述尾门被构造为围绕轴线枢转并可具有大约90度的运动范围。在尾门上设置主动照明组件将需要可以承受尾门打开和关闭的许多周期的线束或连接。此外，尾门可以是可拆卸的，这将需要可以轻松地连接和断开的电连接。此外，由于在卡车的装载和卸载期间各种负载会置于尾门上，所以尾门处于恶劣的环境。因此，被动照明组件通常比主动照明组件更适合于尾门应用。

被动照明组件通常被设计为收集并反射由所述组件接收的光。被动照明组件通常被构造为使光沿着与光接收的方向大致相同的方向反射。即，入射光通常沿着与光源的方向相同的方向反射回去。

被动照明组件的缺点是外部光源必须照射在所述组件上才能发光。如果没有外部光源照射到被动照明组件，则从所述组件可能看不到光。此外，被动照明组件的可见性依赖于入射在所述组件上的光的强度。这使从被动照明组件看到的光不一致。为了改善被动照明组件的功能，可以利用来自邻近的主动照明元件的光源。

图1描绘了用于车辆的照明系统的可行构造。车辆100可包括被组装以形成车辆100的车身的多个车身面板。车身面板可包括但不限于，车门、翼子板、行李箱、发动机罩和尾门。诸如翼子板的一些车身面板可被构造为固定的面板。诸如车门、行李箱和尾门的车身面板可被构造为相对于固定的面板移动并且可被称为可移动的面板或铰接面板。车身面板的数量和构造可取决于车辆的特定类型，诸如卡车、货车或掀背式轿车。为了为车辆提供照明，照明组件可连接到一个或更多个车身面板。

车辆100可包括主动照明组件102。主动照明组件102可连接到第一面板104。主动照明组件102可包括一个或更多个光源106。光源106可包括但不限于，白炽灯泡、发光二极管(led)、放电灯和荧光灯。光源106可将由电源(例如，电池和/或交流发电机)提供的电能转换为可见光。光源106可以是可更换的灯泡或灯元件。为了便于光源106的简易安装和拆卸，主动照明组件102可包括用于容纳可更换的灯泡或灯元件的插口或插座。所述插座可包括用于连接到电源的电连接。

主动照明组件102可包括一个或更多个初级光学元件108，以引导和分散来自光源106的光。初级光学元件108可以是反射元件、折射元件和/或扩散元件。例如，初级光学元件108可被构造为使光以更大的区域传播出去，以增大主动照明组件102的可视区域。初级光学元件108可被成形为使来自光源106的光集中或扩散。对于诸如尾灯的一些照明应用，较大较暗的光可优于较集中较明亮的光束。

主动照明组件102还可被构造为提供特定颜色或特定频率的光。在一些应用中，光源106可被构造为提供特定颜色的光。在一些应用中，主动照明组件102可包括特定颜色的照明组件透镜盖130。照明组件透镜盖130可以是透明的并被构造为允许光穿过照明组件透镜盖130的面。

主动照明组件102可包括被构造为连接到第一面板104的照明组件壳体122。插座、光源106、初级光学元件108和照明组件透镜盖130可被构造用于安装在照明组件壳体122内或照明组件壳体122上。照明组件壳体122可包括侧面板和背面板。一个或更多个面板可限定用于使电线布线进入壳体的开口。在一些构造中，透镜盖可以是照明组件壳体122的组成部分。

光源106可选择性地电连接到电源。例如，电连接可通过由驾驶员操作的开关被触发。电连接可通过连接到制动踏板或转向信号杆的开关被触发。在触发源被启用时，光源106发光。即，光源106将电能转换为可见光。来自光源106的光随后与初级光学元件108交互以提供期望的光模式。

主动照明组件102可被构造为使来自光源106的光沿着第一方向124分散。第一方向124可以是大体上垂直于照明组件透镜盖130的面的方向。例如，尾灯或制动灯可使光指向车辆100的后方。主动照明组件102通常可被构造为通过照明组件透镜盖130的面使光聚焦。所述分散与照明组件透镜盖130可以为一定的角度范围。

车辆100可包括被动照明组件110。被动照明组件110不包括主动光源。被动照明组件110可被构造为反射照射在被动照明组件110上的光。被动照明组件110可包括被构造为连接到第二面板112的被动组件壳体126。第二面板112可以是诸如车门、舱口、行李箱或尾门的可移动的面板。被动照明组件110可包括用于反射光的一个或更多个次级光学元件114。被动照明组件110可包括扩散透镜盖132。扩散透镜盖132的颜色可以与邻近的照明组件透镜盖132的颜色匹配。在第二面板112处于关闭位置时，主动照明组件102和被动照明组件110可作为单个单元呈现给观察者。可在主动照明组件102的一侧与被动照明组件110的相应侧之间限定间隙116。注意，图1中描绘的间隙116的尺寸被夸大，以更清楚地描绘组件。实际上，间隙116的尺寸可被最小化。

用于典型的被动照明组件的光源是进入透镜盖的光。进入透镜盖的光可被光学元件反射。因此，被动照明组件仅在来自车辆外部的光源的光照射在透镜盖上时才呈现为被照亮。被动照明组件仅在外部光源足够靠近被动元件而提供光时是可见的。此外，从被动照明组件反射的光的强度与从外部光源入射在被动照明组件上的光的强度成比例。观察者可注意到反射的光的强度随着外部光源相对于车辆100移动而变化。

优选的构造可以是被动照明组件110被更一致的光源照亮的构造。以这种方式，被动照明组件110可提供更一致的光强度并对于其它驾驶员更加可见。为了更好地照亮被动照明组件110，来自邻近的主动照明组件102中的光源106的光可被引导通过间隙116到达被动照明组件110。可对主动照明组件102和被动照明组件110两者做出改变来实现这个目标。

可以修正主动照明组件102以将来自光源106中的一些光引导到被动照明组件110。在一些构造中，这可以通过聚焦元件或光导118来实现。聚焦元件118可包括一个或更多个透镜和/或一个或更多个折射元件。聚焦元件118可通过收集并引导由光源106提供的光的至少一部分并将所述光集中为可被引导跨过主动照明组件102与被动照明组件110之间的间隙116的光束而起作用。聚焦元件118可包括反射材料的通道或管以引导光朝向间隙116。聚焦元件118可包括被构造为引导光朝向光出口134的角度和弯曲。光出口134可以是与间隙116相邻的位于主动照明组件壳体122的一侧上的开口。

光导118可由反射材料的通道或管组成。被表面反射的一小部分的能量的测量可被称为该表面的反射率。光导118的暴露于来自光源106的光的表面可具有大约为1的反射率。这意味着多数能量或全部能量沿着所述表面被反射。例如，光滑镜面可具有期望的反射率。此外，光导118可进一步被构造使得在光出口134处离开光导118的光形成集中的或窄的光束。例如，光导118可包括位于光出口134附近的凸透镜，以将通过光出口134的光束聚焦。在一些构造中，光导118可包括位于光源106附近的凸透镜，以使光聚焦到由光导118限定的反射通道中。

在一些构造中，光导118可以内部具有镜面的中空结构。在一些构造中，光导118可以是被构造为通过结构的主体传递光的固体结构。

聚焦元件118可被构造为将光引导到与第一方向不同的第二方向128中。在一些构造中，第二方向128可以大体上垂直于第一方向124。第二方向128可以大体上平行于照明组件透镜盖130的面。

被动照明组件110可被构造为包括位于主动照明组件102的聚焦元件118的光出口134对面的光接收器或光收集器120。光收集器入口136可被限定在被动照明组件壳体126的与主动照明组件102相邻的一侧上。光收集器入口136可被定位成从光出口134直接跨过间隙116。光收集器120可包括一个或更多个透镜和/或一个或更多个折射元件。光收集器120可包括被构造为允许光从光收集器入口136行进到次级光学元件114的反射材料的管或通道。光收集器120可被构造为具有角度或弯曲，以促进光在被动照明组件110内传输。

光收集器120的构造可以与光导118类似。光收集器120可被包括在反射材料的通道或管的一部分中。光收集器120可在光收集器入口136处接收光束并将所述光束引导到被动照明组件110。在光收集器120的与光收集器入口136相对端部处，光束可分散到次级光学元件114。例如，凸透镜可置于所述端部附近，以使光以更宽的光束传播。在一些构造中，可成形所述端部为使得光束以不同的角度反射。

被动照明组件110的次级光学元件114可被构造为接收来自光收集器120的光。次级光学元件114可与来自光收集器120的光交互以分配光通过扩散透镜盖132。这种构造产生被动照明组件110具有主动光源的表象。从被动照明组件110发出的光可以更加一致并且无需施加外部光就可从更远的距离看到。得到的照明系统以最小的额外成本提供了看上去更昂贵的照明构造。避免了将电力提供到安装有被动照明组件110的第二面板112的额外成本。

图2描绘了用于车辆200的多光源主动照明组件202的构造。注意，图1与图2之间编号相似的特征(例如，106和206，128和228)可以以相似的方式起作用，并且与编号相似的特征相关的描述是适用的。车辆200可包括连接到第一面板204的主动照明组件202。车辆200可包括连接到第二面板212并与主动照明组件202分开一定间隙216的被动照明组件210。主动照明组件202可包括主动照明组件壳体222。连接到主动照明组件壳体222的可以是光源206以及一个或更多个初级光学元件208，以在第一方向224上提供光。主动照明透镜盖230可连接到主动照明组件壳体222。被动照明组件210可包括被动照明组件壳体226。连接到被动照明组件壳体226的可以是一个或更多个次级光学元件214和扩散透镜盖232。被动照明组件210可包括接收通过光收集器入口236的光的光收集器220。

在一些构造中，可提供被构造为引导光跨过间隙216到达被动照明组件210的第二光源250。光通道218可被构造为聚集来自第二光源250的光并使来自第二光源250的光取道通过光出口234到达被动照明组件210。第二光源250可与可替代的光通道218形成为一体以优化通过间隙216的透光性。光通道218可以是具有合适角度和弯曲的反射材料的管，以将光引导到期望的位置。在一些构造中，第二光源250可被定位成与光出口234直接相邻。在这样的构造中，可省略光通道218。多光源主动照明组件202的优点是存在提供一些多余照明的独立光源(206和250)。例如，如果光源中的一个(206或250)失效，则其它光源仍可起作用并提供期望的光信号。此外，由于第二光源250可相对于光通道218被最优化地放置以使最大量的光传递跨过间隙216，因此更大的光强可被转移到被动照明组件210。

多光源主动照明组件202的进一步的变型是可行的。例如，可存在额外的光源和光通道，以引导光跨过间隙216。被动照明组件210可被构造为具有关联的光收集器以收集来自每个光通道的光。根据应用，被动照明组件210可被构造为使光取道至单个次级光学元件或可使光取道至单独的次级光学元件。进一步的变型可包括引导光沿着多于一个的方向跨过多于一个的间隙。例如，在尾灯组件中，可使光沿着第一方向传播至尾门反射器组件并沿着相反的方向传播至侧灯反射器组件。

图3描绘了包括隐藏式主动照明组件302的车辆300。再次，图1与图3之间编号相似的特征(例如，120和320，128和328，124和324)可以以相似的方式起作用，并且与编号相似的特征相关的描述是适用的。隐藏式主动照明组件302可连接到第一面板304。车辆300可包括连接到第二面板312并与隐藏式主动照明组件302分开一定间隙316的被动照明组件310。被动照明组件310可包括被动照明组件壳体326。连接到被动照明组件壳体326的可以是一个或更多个次级光学元件314和扩散透镜盖332。被动照明组件310可包括通过光收集器入口336接收光的光收集器320。

隐藏式主动照明组件302可被构造为仅为被动照明组件310提供光。例如，隐藏式主动照明组件302可包括隐藏式光源350和关联的聚焦元件318，所述关联的聚焦元件318通过光出口334使光聚集并引导光跨过间隙316。在一些构造中，隐藏式光源350可邻近光出口334，以消除对关联的聚焦元件318的需要。隐藏式主动照明组件302可被构造为安装在腔体内或车身面板之间。隐藏式主动照明组件302可能不会被观察者直接看到。然而，在启用隐藏式光源350时，关联的被动照明组件310将被照亮。这种构造可能对于使光从具有电力而无外部照明需要的面板传递到不具有电力但有外部照明需要的面板来说是有用的。应用可包括照亮不被供电的面板中的徽章或标识。

得到的照明系统可用于面板中期望照明而不必布线到面板的应用中。例如，车身面板可包括期望被照亮的品牌徽章。其它应用包括照亮皮卡尾门或汽车后备箱中的被动照明组件。其它示例可包括在车门面板中提供光源，以为翼子板上的照明元件提供光。由于电力会被输送到车门，因此这种构造可降低布置电线到翼子板的需要。

再次参照图1，在被动照明组件110可相对于主动照明组件102移动的应用中可发现所描述的照明系统的额外益处。例如，在主动照明组件102位于车辆100的后面板上并且被动照明组件110位于行李箱盖上时。在灯处于开启状态时，主动照明组件102和被动照明组件110两者将被照亮。在行李箱打开时，被动照明组件110将不再被照亮。然而，来自主动照明组件102的光导118的光可提供行李箱区域的照明。在行李箱盖再次关闭时，被动照明组件110随后接收光来照亮被动照明组件110。相似的益处存在于在尾门上安装被动照明组件110的皮卡中。

在一些构造中，离开主动照明组件102的聚焦元件118的光会泄漏到间隙116中。结果可能是间隙116呈现为被照亮。为减小或消除间隙116的发光，可采用遮光罩。图4描绘了包括遮光罩的可行的车辆构造400的俯视图。遮光罩可以由连接到主动照明组件102的一个或更多个遮光元件406、408和连接到被动照明组件110的一个或更多个遮光元件402、404组成。

在一些构造中，遮光元件402、404、406和408可以是安装在主动照明组件102和/或被动照明组件110上的非透明材料的脊状物(ridge)。遮光元件402、404、406和408可由诸如橡胶的弹性材料形成。遮光元件402、404、406和408可延伸到间隙116中。在被安装在主动照明组件102上时，第一遮光元件406可位于光出口134与照明组件透镜盖130之间的区域中。在被安装在被动照明组件110上时，第二遮光元件402可位于光收集器入口136与扩散透镜盖132之间的区域。即，第一遮光元件406和第二遮光元件402可被置于主动照明组件和被动照明组件与外部观察者之间的光路径之间。

在一些构造中，第三遮光元件408可在光出口134与主动照明组件102的背面板之间的区域中连接到主动照明组件102。第四遮光元件404可在光收集器入口136与被动照明组件110的背面板之间的区域中连接到被动照明组件110。在一些构造中，遮光元件可完全围绕光出口134和/或光收集器入口136延伸。在一些构造中，遮光元件402、406可部分地围绕光出口134和/或光收集器入口136延伸。

第一遮光元件406可围绕光出口134延伸。第一遮光元件406的长度可随着距照明组件透镜盖130的距离的增大而增大。第二遮光元件402可围绕光入口136延伸。第二遮光元件402的长度可随着距散射透镜盖132的距离的增大而减小。第一遮光元件406和第二遮光元件402可被构造为在第二面板112相对于第一面板104处于关闭位置时彼此接触。在一些构造中，遮光元件406、402可在内表面上具有反射层，以防止光能被遮光元件406、402吸收。遮光元件406、402的外表面可被上色以与周围的表面匹配。由于遮光元件406、402可位于间隙116中，因此所述外表面可以是诸如黑色的暗色。

在一些构造中，遮光罩可被实施为填充第一车身面板104与第二车身面板112之间的间隙116的垫圈。所述垫圈可安装在所述面板中的一个或两个上。

公开的照明系统增强了车辆的外观。来自被动组件的照明可在变化的照明状况下呈现均匀的照明。照明系统增强了车辆的可见性，以改善安全性并符合照明规定。此外，使用最小的额外成本和复杂度达到了所述增强效果。所述照明系统消除了对额外线束的需要。

在此公开的过程、方法或算法可以交付到处理装置、控制器或计算机或者由处理装置、控制器或计算机实现，所述处理装置、控制器或计算机可以包括任何现存的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以以多种形式被存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，所述多种形式包括但不限于：永久地存储在不可写入的存储介质(诸如rom装置)上的信息和可改变地存储在可写入的存储介质(诸如软盘、磁带、cd、ram装置和其它磁性和光学介质)上的信息。所述过程、方法或算法还可被实施为软件可执行对象。可选地，所述过程、方法或算法可利用合适的硬件组件(诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或者其它硬件组件或装置)或者硬件、软件和固件组件的组合被整体或部分地实现。

虽然上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种改变。如前所述，可组合各个实施例的特征以形成本发明的可能未明确描述或说明的进一步实施例。虽然关于一个或多个预期特性，多个实施例可被描述为提供优点或优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，根据具体应用和实施方式，可以对一个或更多个特征或特性进行折衷以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易组装性等。因此，在某种程度上，被描述为在一个或更多个特性上不如其它实施例或现有技术实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可以期望用于特定的应用。