專利名稱：汽車燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈，尤其涉及汽車燈，在不發(fā)光的情況下，通過入射的外部光在內(nèi)部呈現(xiàn)彩色，且由此實現(xiàn)了顯著改善的外觀和設(shè)計。
背景技術(shù)：
如已知的，汽車燈通常包括前部區(qū)域中具有發(fā)光開口的外殼，覆蓋發(fā)光開口的板形或透鏡形燈罩，和設(shè)置在由外殼和燈罩限定的燈腔內(nèi)的光源。外殼的內(nèi)壁具有整體反射層或獨立反射器。在這種汽車燈中，當(dāng)點亮光源時，光源產(chǎn)生的直射光和外殼內(nèi)壁的反射光一起通過燈罩發(fā)射以完成所需的照明功能。
但是，近些年，不僅需要發(fā)光期間(即燈點亮?xí)r)的合適照明功能，還越來越需要這種汽車燈在白天呈現(xiàn)改善的外觀。特別是，為了實現(xiàn)反光效果和對內(nèi)部的較深的清楚觀察，實踐中特別是頭燈通常通過鋁的氣相沉積在外殼的內(nèi)壁上形成金屬色調(diào)的反射層，設(shè)計表面以便控制光路，和用前后表面都平坦光滑并沒有透鏡功能的樹脂罩形成燈罩。
但是，在上述燈中，外觀的改善僅依賴沉積的反射膜和樹脂罩的組合，結(jié)果獲得的外觀不可避免地限于金屬色調(diào)(或，銀色)。為了獲得彩色的外觀，建議進(jìn)行內(nèi)壁、反射器或燈罩本身的著色。但是，著色的結(jié)果是可能發(fā)生與管理車輛燈顏色的規(guī)章沖突，例如與道路車輛安全規(guī)章沖突的情況。
作為在某些汽車燈中采用的方法，用著色涂料涂覆不提供照射光反射部分的反射器具有一缺點，即需要復(fù)雜的涂覆或印刷過程，且很難在常具有復(fù)雜三維形狀的反射器上進(jìn)行均勻的涂覆。實際上，在這種涂層中可能僅獲得很微弱的顏色。
如

圖1所示的日本未審查的特許公開(Kokai)No.10-241415中揭示了一種汽車燈，它包括反射器32和外罩38，其中信號燈30發(fā)射的光的光學(xué)分布由反射器32控制。在這種汽車信號燈中，非透明面罩34設(shè)置在反射器32和外罩38之間，面罩34具有中央開口36從而來自反射器32的光穿過中央開口36并到達(dá)外罩38，以及由清潔(clear)彩色層42覆蓋的凹反射表面40，并設(shè)置成反射從外部入射的光L。使用這種汽車信號燈可以獲得彩色外觀。但，由于實際必須設(shè)置兩個反射器，結(jié)構(gòu)不可避免地復(fù)雜而制造過程也因此變得復(fù)雜，從而導(dǎo)致成本和整體尺寸的增加。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的在于解決該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一個或多個問題。例如，本發(fā)明的目的可以是提供一種汽車燈，它遵守當(dāng)前的規(guī)章，有優(yōu)良的外觀和設(shè)計，且結(jié)構(gòu)簡單并易于制造。
在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種汽車燈，它包括光源，具有能反射光源產(chǎn)生的光的內(nèi)壁的外殼，設(shè)置在外殼的前部區(qū)域中的發(fā)光開口，和設(shè)置在發(fā)光開口內(nèi)的透光燈罩，其特征在于，燈罩的非發(fā)光區(qū)域具有透光彩色部件，其中所述非發(fā)光區(qū)域基本不涉及光源產(chǎn)生的光的發(fā)射，而在不發(fā)光的情況下(即，當(dāng)燈關(guān)閉時)外部光通過所述透光彩色部件透射到外殼，從而在外殼內(nèi)壁處將透射光反射并將彩色的反射光發(fā)射出外殼。
附圖概述圖1是示出常規(guī)汽車燈的實例的剖視圖。
圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實例的汽車燈的剖視圖。
圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明的汽車燈的非發(fā)光區(qū)域的示意圖。
圖4是示出本發(fā)明燈中彩色薄膜的實例性使用的剖視圖。
圖5是示出本發(fā)明燈中彩色薄膜的另一種實例性使用的剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的汽車燈可以用于各種領(lǐng)域中，諸如照明裝置、標(biāo)記裝置、信號裝置等等，同樣不特別限于基本形式，只要所述燈包括光源，具有能反射來自光源的光的內(nèi)壁的外殼，發(fā)光開口，和設(shè)置在發(fā)光開口內(nèi)的燈罩。這種汽車燈的實例包括，但不限于，頭燈、霧燈、凈空燈、停車燈、尾燈、方向燈、備用燈。汽車燈可以采用組合燈的形式，其中組合了多個燈并可以用作后部區(qū)域中的后組合燈或用作車輛前部區(qū)域中的前組合燈。其中，頭燈適合于所述燈。
采用本發(fā)明的燈的車輛沒有特別限制，可以包括汽車(包括RV車、宿營車等等)、巴士、卡車等等。由于可以在外觀和設(shè)計上獲得改善，汽車是特別適合應(yīng)用本發(fā)明的車輛。
圖2是示出本發(fā)明的汽車燈的普通結(jié)構(gòu)的示意圖。燈20包括由外殼22和燈罩23限定的燈腔25，其中設(shè)置燈罩23來覆蓋前部區(qū)域中的發(fā)光開口(發(fā)光區(qū)域)。如必要，燈腔25可以由兩個或更多腔組成。每個這種燈腔可以彼此獨立，或可以彼此溝通。通常在燈腔中，合適亮度的光源21設(shè)置在可插入一插座(未示出)的位置。雖然在所示實施例中一個光源21設(shè)置在腔中，但如必要，兩個或多個燈21可以設(shè)置在一個燈腔中。
外殼22的內(nèi)壁22a具有反射膜結(jié)構(gòu)，類似凹面鏡，以便對準(zhǔn)從光源21生成的光。例如，可以通過在金屬外表的薄膜中鋁的氣相沉積形成反射膜結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，除了內(nèi)壁，可以在燈腔25內(nèi)設(shè)置凹面鏡或類似的反光裝置(通常是反射器)。如必要，光源21可以具有涂有預(yù)定顏色的蓋子，當(dāng)采用彩色蓋子時，無色罩可以用作燈罩而代替彩色罩。
與當(dāng)前改善外觀和設(shè)計的趨勢一致，燈罩23具有非發(fā)光區(qū)域，即不實質(zhì)涉及光源21生成的光的發(fā)射的非透光區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明在非發(fā)光區(qū)域中，設(shè)置了透光彩色部件(在所示的實例中，彩色膜)10。在所示的實例中，彩色膜10粘附到燈罩23的外表面上。但，在以下所示的本發(fā)明中，它可以粘附到內(nèi)表面上。同樣，可以使用其它彩色部件。
在本發(fā)明的汽車燈中，發(fā)光開口(發(fā)光區(qū)域和鄰近的非發(fā)光區(qū)域)具有燈罩。燈罩沒有特別限制，只要具有能覆蓋至少燈腔的發(fā)光表面的形狀和尺寸。但通常，它是圓形、矩形或正方形的形式，有時可以采用其它變形，諸如橢圓或L形。
燈罩可以是無色的，或可以按需要是彩色的，即根據(jù)從其發(fā)射的光的色彩。在燈腔是兩個或更多腔的組合的情況中，可以對不同腔涂以不同色彩。
可以有利地通過透光的光學(xué)樹脂的模制形成無色或彩色的燈罩。合適的模制方法包括普通模制方法，諸如注模、真空模等等?？墒褂玫臉渲习?，但不限于，聚苯乙烯樹脂、硬氯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂等等。特別是，有利地采用丙烯酸樹脂，因為其強(qiáng)度和透明性都很好，且著色過程可很好地進(jìn)行。如必要，燈罩可以由玻璃或其它透明材料構(gòu)成。
在制作彩色燈罩時，合適量的著色劑可以混合在前述樹脂原料中。合適的著色劑包括，但不限于，諸如二萘嵌苯顏料、偶氮基顏料、氧化亞鐵等等，和諸如奎寧合酞酮染料、偶氮基染料、二重氮染料、蒽醌染料、苯并吡喃染料的染料(都來自色指數(shù)(color index))。
在制造燈罩時，除了著色劑，可塑模制領(lǐng)域中使用的普通添加劑也可以與樹脂原料混合。合適的添加劑包括UV吸收劑、抗光劑、熱穩(wěn)定劑等等。例如，合適的UV吸收劑包括，但不限于，苯并三唑UV吸收劑、二苯甲酮UV吸收劑、丙烯酸二苯酯UV吸收劑和胺UV吸收劑。
燈罩通常是具有平坦和光滑表面的板的形式。但是，當(dāng)同時需要透鏡功能時，由于可以通過結(jié)構(gòu)圖案獲得透鏡功能或回射功能，可以向燈罩的內(nèi)表面(光源一側(cè)上的表面)提供結(jié)構(gòu)圖案。具有三維曲面的燈罩可以用來改善外觀和設(shè)計。
本發(fā)明的燈罩在其非發(fā)光區(qū)域中，即非透光區(qū)域中，具有彩色膜或其它彩色部件，從設(shè)置在燈腔中的光源發(fā)出的光不通過上述區(qū)域透射，或者這種光不需要透射。
燈罩的非發(fā)光區(qū)域可以包括各種區(qū)域，但通常是燈腔的發(fā)光開口的周邊區(qū)域。因此，非發(fā)光區(qū)域是圍繞頭燈、方向燈、備用燈等等的區(qū)域。這些非發(fā)光區(qū)域與發(fā)光開口的周邊區(qū)域一起可以通常具有任意形狀。
可以根據(jù)監(jiān)督實施(Inspection Practice)(參見4-21的3-2)，道路車輛安全規(guī)范(Safety Regulation for Road Vehicles)的條款32(前燈等等)來限定燈罩的非發(fā)光區(qū)域，如涉及光部分、指示器部分或反射器部分之外的區(qū)域。因此，在圖3的示意圖中，通過排除發(fā)光度為中央發(fā)光度98％的透鏡部分A和光直接入射到圖中的透鏡部分B獲得的部分C是本發(fā)明所表示的非發(fā)光區(qū)域。
在本發(fā)明中，彩色部件設(shè)置在燈罩內(nèi)不會負(fù)面影響光源生成的光的行進(jìn)的位置處，從而可以實現(xiàn)外觀和設(shè)計的顯著改善同時確保符合道路車輛安全規(guī)范等的要求。
本發(fā)明所使用的彩色部件需要是透光彩色部件，從而在不發(fā)光的情況下，來自外部的光L(參見圖2)透射到外殼22，由內(nèi)壁22a反射，從而作為反射光再次發(fā)射到外部。合適的彩色部件包括，但不限于，以下(1)透光彩色膜，(2)通過將透光著色涂料涂覆或應(yīng)用到燈罩的外表面或內(nèi)表面而形成的彩色涂層，(3)透光彩色樹脂片(例如，丙烯酸板，聚碳酸脂板，等等)，(4)用透光著色涂料涂覆或應(yīng)用或用透光彩色膜層疊的樹脂片(例如，丙烯酸板，聚碳酸脂板，等等)，(5)用燈罩整體模制并構(gòu)成燈罩的一部分的彩色樹脂模制物。
本發(fā)明的實施中特別有用的彩色部件是彩色膜，最合適的彩色膜是具有至少一個彩色層的多層膜。這種彩色膜可以具有所需的附加層，諸如接合層、支持層、基層、粘合層、清潔層等等。例如，彩色層通常優(yōu)選經(jīng)由壓敏粘合劑或熱敏粘合劑形成的粘合層應(yīng)用到燈罩上。如果將彩色層應(yīng)用到燈罩的外表面上，則優(yōu)選設(shè)置清潔層作為最外層。
可以將彩色膜應(yīng)用到燈罩的最外表面上，或可以將其應(yīng)用到燈罩的最內(nèi)表面上。
圖4是示出應(yīng)用到燈罩外表面的彩色膜實例的剖視圖。彩色層10由粘合層14、第一中間層11、彩色層15、第二中間層12和清潔層(表面層)16以該順序從燈罩23的一側(cè)起組成。彩色層15還可用作第一中間層11。這里，第一和第二中間層11和12是可選的，并可以分別用作接合層、支持層、基層。這些中間層可以用作單個層或用作兩個或更多層的分層結(jié)構(gòu)。原則上，第一和第二中間層11和12是無色透明的，或至少必須不負(fù)面影響源自彩色層15的彩色和透光設(shè)計。彩色層15之外的層可以是彩色的，從而可以整體實現(xiàn)新穎的彩色和透光設(shè)計。
圖5是示出應(yīng)用到燈罩內(nèi)表面上的彩色膜實例的剖視圖。彩色膜10由粘合層14、第一中間層11、彩色層15和第二中間層12以該順序從燈罩23的一側(cè)起組成。這里，第一和第二中間層11和12是可選的，并可以分別用作接合層、支持層、基層。這些中間層可以用作單個層或兩個或多個層的分層結(jié)構(gòu)。原則上，第一和第二中間層11和12是無色透明的，或至少必須不負(fù)面影響源自彩色層15的彩色和透光設(shè)計。彩色層15之外的層可以是彩色的，從而可以整體實現(xiàn)新穎的彩色和透光設(shè)計。
在本發(fā)明的彩色膜中，作為膜的主要成分的彩色層可采用形成薄膜的各種普通技術(shù)形成。因此，可以通過具有預(yù)定色彩的墨水或涂料的印刷、涂覆(包括靜電噴涂)或通過具有預(yù)定色彩的膜或片的涂覆、樹脂擠壓或應(yīng)用形成彩色層。諸如珍珠粉末、金屬粉末等的光亮劑或其它附加物可以添加到墨水或涂料中。較佳地，除了著色屬性，用于形成彩色層的材料具有燈罩所需的優(yōu)良的耐久性。雖然彩色層的厚度可以根據(jù)設(shè)計的所需效果寬泛地改變，其通常在約5到500μm的范圍內(nèi)，但優(yōu)選在約20到100μm的范圍內(nèi)。
更特別地，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，彩色層可以形成為塑料材料的彩色膜，諸如聚酯膜、聚乙烯膜、聚碳酸酯膜、氯乙烯膜、丙烯酸膜、聚氨酯膜、聚烯烴膜、偏二氟乙烯膜。塑料材料可以用作單樹脂，或用作樹脂的混合物或共聚物。在將合適的著色劑與樹脂原料混合后，通過使用諸如日歷(calendar)模制普通模制方法可以將彩色膜制成所需的膜厚度。
根據(jù)另一個方面，可以通過制造塑料膜而不混合著色劑形成彩色膜，隨后通過涂覆該膜以金屬薄膜來獲得彩色透光膜。
彩色膜優(yōu)選具有靠近彩色層的中間層以便增加膜的韌性。中間層可以具有諸如接合層、支持層或基層的功能。合適的中間層包括諸如聚氨酯樹脂形成的接合層或聚酯樹脂形成的基層。這些中間層可以用作單個層或用作兩個或多個層的層疊結(jié)構(gòu)。
通常，彩色膜還包括用于將其應(yīng)用到燈罩上的粘合層。用于這種目的的粘合層可以由粘合帶和壓敏粘合帶領(lǐng)域中使用的粘合劑形成，例如壓敏型粘合劑、熱敏型粘合劑、光固化型粘合劑。例如，合適的粘合劑包括諸如丙烯酸粘合劑和橡膠粘合劑的壓敏粘合劑，以及諸如聚氨酯粘合劑和聚酯粘合劑的熱敏粘合劑。特別是，由于耐久性優(yōu)選使用丙烯酸粘合劑。在壓敏粘合劑的情況中，彩色膜通過壓接應(yīng)用到燈罩上，而在熱敏粘合劑的情況中，彩色膜通過同時加熱應(yīng)用到燈罩上，或應(yīng)用到預(yù)先加熱的燈罩上，或壓接到燈罩上隨后和燈罩一起加熱。代替在彩色膜中設(shè)置粘合層，可以預(yù)先將粘合劑設(shè)置在燈罩上。
粘合層的厚度可以寬泛地改變，通常在約10到500μm的范圍內(nèi)，而優(yōu)選在約20到100μm的范圍內(nèi)。如果粘合層的厚度小于10μm，就不能獲得令人滿意的粘合強(qiáng)度。相反，如果粘合層的厚度超過500μm，則作為整體的彩色層厚度變得過大。事實上，當(dāng)彩色層應(yīng)用到燈罩的外表面上時，它從燈罩伸出從而削弱協(xié)調(diào)外觀的感覺。
當(dāng)在使用本發(fā)明的彩色膜于罩膜外表面的情況時，彩色膜優(yōu)選還包括作為最外層的清潔層。由于作為保護(hù)膜的所需功能，除了其基本的清潔特性，還需要清潔膜具有耐久性和耐熱性。還希望清潔層具有良好對下面層的良好的粘附。用于形成清潔層的合適樹脂包括，但不限于，聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚烯烴樹脂氟樹脂(PVdF，ETFE等)。如需要，這些樹脂還可以用在混合物中或用作共聚物。清潔層還可以向燈罩表面提供光澤，由此改善外觀。
為了增加耐久性，清潔層優(yōu)選與UV吸收劑混合。合適的UV吸收劑包括，但不限于，苯并三唑UV吸收劑、二苯甲酮UV吸收劑、氰丙烯酸酯吸收劑。
清潔層的厚度可以寬泛地改變，通常在約10到500μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約20到100μm的范圍內(nèi)。如果清潔層的厚度小于10μm，則不能獲得作為保護(hù)層的令人滿意的實施效果。相反，如果清潔層的厚度超過500μm，則作為整體的彩色膜厚度變得太大以至于不能作用彩色膜。
如上所述，本發(fā)明的汽車燈的特點在于清潔透光彩色膜或其它彩色部件設(shè)置在照射光的路徑外的燈罩區(qū)域中。在具有這種結(jié)構(gòu)的燈中，在光源發(fā)光時，光源產(chǎn)生的照射光向外射出而不受彩色部件的影響，從而不負(fù)面影響燈的適當(dāng)功能。另一方面，在不發(fā)光的條件下，入射通過彩色部件的外部光由彩色部件著色，從而通過燈罩觀察時外殼或燈罩的內(nèi)壁呈現(xiàn)出顏色。不用說，當(dāng)通過彩色部件觀察外殼內(nèi)部時，可以觀察到彩色外觀。
雖然本發(fā)明的汽車燈可以在各種燈中呈現(xiàn)發(fā)明效果，但在應(yīng)用到頭燈中時特別有效，其中外殼的內(nèi)壁通過鋁的氣相沉積形成金屬色調(diào)，且其具有光滑前后表面(可以看穿)的燈罩。如果燈罩的周邊部分，特別是不通過頭燈照射光的上部周邊部分具有彩色部件，在不發(fā)光的情況下，彩色日光進(jìn)入外殼并在氣相沉積的鋁表面處反射，從而給出反光的彩色外觀。如果在晴天時向彩色部件提供接近于藍(lán)天色彩的色彩，則即使在多云天氣中也可以獲得好像反射藍(lán)天的外觀。
實例現(xiàn)在，將參考其實例描述本發(fā)明?？梢岳斫猓景l(fā)明不意味著由這些實例限定。
實例1到3和比較實例1制備了三種類型的彩色膜，它們具有表1到3中所示的層結(jié)構(gòu)。彩色膜1和2指定應(yīng)用到燈罩的外表面上，而彩色膜3指定應(yīng)用在燈罩的內(nèi)表面上。
表1彩色膜1

表2彩色膜2

表3彩色膜3

這里，將前述汽車外部修整領(lǐng)域中成功地用于戶外聚氨酯涂層用作彩色層和清潔層。在彩色層的情況中，以預(yù)定色彩將聚氨酯涂層進(jìn)一步著色。用前述成功用于戶外的丙烯酸壓敏粘合劑形成粘合層。
所獲得的彩色膜用于到市售汽車的頭燈上，其中這種類型的頭燈的外殼內(nèi)表面通過鋁的氣相沉積形成金屬色調(diào)，且可以透過燈罩(厚度約2mm)看到燈腔的內(nèi)部，其前后表面都很平坦和光滑。在每個實例中，彩色膜僅壓接到設(shè)置于燈罩發(fā)光區(qū)域周圍的非發(fā)光區(qū)域(照射光的路徑外的燈罩表面)。彩色膜應(yīng)用到以下位置實例1燈罩的外表面實例2燈罩的外表面實例3燈罩的內(nèi)表面比較實例1不應(yīng)用彩色膜所獲得的燈的外部外觀可以在白天(不發(fā)光條件下)和夜晚(發(fā)光條件下)觀察，且獲得如以下表4所示的觀察結(jié)果。
表4

通過以上表4所示的觀察結(jié)果，可以看見根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)了顯著改善的外觀和設(shè)計。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種汽車燈，它具有優(yōu)良的外觀和設(shè)計而不干擾當(dāng)前的規(guī)章，且其設(shè)計簡單并易于制造。
權(quán)利要求
1.一種汽車燈包括光源，具有能反射光源產(chǎn)生的光的內(nèi)壁的外殼，設(shè)置在外殼的前部區(qū)域中的發(fā)光開口，和設(shè)置在發(fā)光開口內(nèi)的透光燈罩，其特征在于，燈罩的非發(fā)光區(qū)域具有透光彩色部件，其中所述非發(fā)光區(qū)域基本不涉及光源產(chǎn)生的光的發(fā)射，而在不發(fā)光的情況下外部光通過所述透光彩色部件透射到外殼，從而在外殼內(nèi)壁處將透射光反射并將彩色的反射光發(fā)射出外殼。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車燈，其特征在于，所述彩色部件是透光彩色膜、透光著色涂料的涂層、透光彩色樹脂片、涂覆有透光著色涂料或?qū)訅河型腹獠噬さ臉渲?、或?gòu)成燈罩的一部分的彩色樹脂模制制品。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車燈，其特征在于，彩色膜是包括至少一個彩色層的多層膜。
4.如權(quán)利要求2或3所述的汽車燈，其特征在于，所述彩色膜粘附于所述燈罩的外表面上。
5.如權(quán)利要求2或3所述的汽車燈，其特征在于，所述彩色膜粘附于所述燈罩的內(nèi)表面上。
6.如權(quán)利要求2到5中任一項所述的汽車燈，其特征在于，所述彩色膜還包括一丙烯酸粘合劑的粘合層。
7.如權(quán)利要求2到4以及6中任一項所述的汽車燈，其特征在于，在粘附到燈罩的外表面上時，所述彩色膜還包括清潔層作為燈罩的最外層。
全文摘要
一種汽車燈具有優(yōu)良外部設(shè)計以及簡單結(jié)構(gòu)并易于生產(chǎn)。這種汽車燈可以包括光源(21)、外殼(22)、發(fā)光開口和透光燈罩(23)，其中基本不涉及光源(21)產(chǎn)生的光的發(fā)射的燈罩非發(fā)光區(qū)域具有透光彩色部件(10)，在不發(fā)光情況下，外部光通過所述透光彩色部件透射到外殼(22)，從而在外殼(22)的內(nèi)壁處反射透射光并將彩色的反射光發(fā)射出外殼(22)。
文檔編號F21S10/02GK1582375SQ02822181
公開日2005年2月16日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月2日
發(fā)明者江頭憲 申請人:3M創(chuàng)新有限公司