具有一個光導(dǎo)的兩個計(jì)量儀照明的制作方法
【專利摘要】一種用于使用單個光導(dǎo)照明兩個計(jì)量儀的光導(dǎo)組件包括兩對光源,比如LED、OLED、量子點(diǎn)或用于在相反方向上發(fā)出光的其他有用光源。光導(dǎo)接收由LED發(fā)出的光并且將光泄露到其打開表面之外。來自光導(dǎo)的突出部照明第二計(jì)量儀,該突出部取決于其幾何結(jié)構(gòu)在具體定向上泄露光。不透明計(jì)量儀覆蓋光導(dǎo)的主要部分并且位于光導(dǎo)的上面。
【專利說明】具有一個光導(dǎo)的兩個計(jì)量儀照明
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請主張?jiān)?015年2月11日提交的歐洲專利申請?zhí)?5465502.1的權(quán)益,其公開以其全部內(nèi)容通過參考在此并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及車輛中的儀表盤計(jì)量儀的照明。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明涉及經(jīng)由光的光導(dǎo)源來照明儀表盤和在該盤內(nèi)的具體計(jì)量儀元件。
[0004]車輛顯示盤通常具有向用戶通知車輛各種性能的各種儀器,其包括計(jì)量儀比如速度表、轉(zhuǎn)速表和氣體表等。這些計(jì)量儀通常由不透明塑料構(gòu)成,該塑料具有用于示出必要信息的半透明部分。從下面照明計(jì)量儀使得在計(jì)量儀上的信息清楚可見并且具有令人愉悅的審美外觀。為了照明計(jì)量儀,光導(dǎo)與LED結(jié)合而被使用。LED發(fā)出光,該光在光導(dǎo)內(nèi)散射;當(dāng)光行進(jìn)通過光導(dǎo)時,光然后從光導(dǎo)泄露,從而照明光從其泄露的區(qū)域。
[0005]在上面概要地描述的通常光導(dǎo)和LED構(gòu)造內(nèi)存在若干個問題。當(dāng)光傳播通過光導(dǎo)并且泄露時,另外地來自光導(dǎo)光入口的區(qū)域泄露較少的光,從而引起計(jì)量儀的不均勻照明。這不均勻照明提供不希望的外觀,本發(fā)明改善了該不希望的外觀。
[0006]如上文所述的由光導(dǎo)照明的方法大體僅照明起作用的單個區(qū)域,從而導(dǎo)致對于多個區(qū)域或覆蓋計(jì)量儀的全部360度區(qū)域來說需要多個光導(dǎo)。針對多個光導(dǎo)組件以便照明計(jì)量儀的需要導(dǎo)致額外的材料成本和更多空間,這消耗在儀表盤的有價值不動物(real-estate)中的部件。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供該問題的解決方案,從而使用單個光導(dǎo)組件來照亮多個計(jì)量儀區(qū)域;在所公開的發(fā)明中,具體地照明兩個計(jì)量儀,然而僅使用單個光導(dǎo)。
[0008]本發(fā)明中提供一種用于使用根據(jù)本發(fā)明的單個光導(dǎo)來照明兩個計(jì)量儀的光導(dǎo)組件包括用于在相反方向上發(fā)出光的兩對LED。提供了光導(dǎo),其接收由LED發(fā)出的光并且將光泄露到其打開表面之外。來自光導(dǎo)的突出部取決于其幾何結(jié)構(gòu)在具體定向上泄露光。提供不透明計(jì)量儀,其覆蓋光導(dǎo)的主要部分并且位于光導(dǎo)的上面。在突出部處的光導(dǎo)部分的下面和鄰近該光導(dǎo)部分處的第二計(jì)量儀由光導(dǎo)突出部照明。
[0009]在一個實(shí)施例中,根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)照明組件可同時照亮兩個計(jì)量儀區(qū)域,同時提供這些區(qū)域的均勻光分布,從而提供希望的審美外觀。
[0010]本發(fā)明適用的進(jìn)一步區(qū)域從此后提供的詳細(xì)描述將變得明顯。應(yīng)該理解詳細(xì)的描述和具體示例,在指出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的同時,僅旨在例示的目的并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0011]從詳細(xì)的描述和附圖將更充分地理解本發(fā)明,在附圖中:
圖1是在汽車儀表板中的具有各種計(jì)量儀的部分拆去的儀表盤的平面圖,其中使用本發(fā)明的照明裝置;
圖2是根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量儀組件的平面圖;
圖3是計(jì)量儀組件的圖2中的計(jì)量儀的平面圖,其中不透明計(jì)量儀面被移除;
圖4是沿著計(jì)量儀組件的圖3的線4-4所取的截面視圖,其示出光導(dǎo)和LED截面,其中提供照明;
圖5是沿著圖3的線5-5所取的截面視圖,其示出了計(jì)量儀組件。在該視圖中示出了計(jì)量儀兩者連同示出由單個光導(dǎo)照明的兩個區(qū)域的光導(dǎo);
圖6是是詳細(xì)的側(cè)視圖,其示出從光導(dǎo)泄露以便提供照明的光;
圖7A是頂視圖,其是對光導(dǎo)的頂部進(jìn)行形成表面的樣式,以便改變光泄露的水平并且因此來自光導(dǎo)的均勻照明量;
圖7B是示出替代性實(shí)施例的頂視圖;
圖7C是沿著圖7A的線B-B所取的光導(dǎo)表面的詳細(xì)剖視圖;
圖7D是沿著圖7A的線C-C所取的光導(dǎo)表面的詳細(xì)剖視圖;以及圖8是沿著線8所取的光導(dǎo)表面的詳細(xì)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012](多個)優(yōu)選實(shí)施例的下面描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的,并且決不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。
[0013]現(xiàn)在參考附圖,在環(huán)境中,照明光導(dǎo)組件大體在10處示出,駕駛員側(cè)儀表板大體在12處示出。在儀表板12內(nèi)設(shè)置儀表盤14,其包含各種計(jì)量儀和顯示示出器16。計(jì)量儀16由本領(lǐng)域技術(shù)人員鑒于下面描述將理解的本發(fā)明來照明。
[0014]照明光導(dǎo)組件在圖2大體示出為18。在20處大體示出的計(jì)量儀覆蓋在該計(jì)量儀下面的光導(dǎo)組件28。計(jì)量儀20示出計(jì)量儀指針20A,并且計(jì)量儀20的駕駛員可見部分是不透明層,其包括360度的標(biāo)記形式(示出例如每小時0-200英里和相關(guān)聯(lián)的梯度刻度)。標(biāo)記和梯度刻度在計(jì)量儀層中劃出使得光將照明0-200數(shù)字和梯度刻度。在示出的實(shí)施例中,計(jì)量儀面示出為倒置的截頭圓錐形形狀表面,然而,如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的,可使用其他表面形狀。
[0015]設(shè)置第二計(jì)量儀26,其借助于在殼體27中的破隙(break)24照明。光導(dǎo)分別地從計(jì)量儀20下面發(fā)射光并且從在殼體27中的破隙24將光發(fā)射出在光導(dǎo)的側(cè)面中的突出部32,以照明第二計(jì)量儀區(qū)域26?,F(xiàn)在參考圖3,示出截面自頂部向下視圖,其中計(jì)量儀20的罩被移除并且被照明的光導(dǎo)組件大體示出為28。光導(dǎo)組件28包括光導(dǎo)40,其導(dǎo)向從光源(比如LED42、0LED、量子點(diǎn)、這些組合和/或任何其他合適光源)發(fā)出的光,所述光源構(gòu)造成引導(dǎo)光進(jìn)入以照亮光導(dǎo)40的入口區(qū)域,從而圍繞光導(dǎo)40的隔開的錐形區(qū)段30照明在其上面的包括主要計(jì)量儀20的區(qū)域,光導(dǎo)40還包括在錐形光入口 30之間的弧狀連續(xù)中間部分41。光導(dǎo)和LED42在區(qū)域30中的區(qū)段中是錐形的,使得來自光導(dǎo)40的光泄露相對于光導(dǎo)40的其他區(qū)段是均勻的。LED 42定位成鄰近光入口并且在光導(dǎo)的錐形區(qū)段的下面。LED 42發(fā)射光55通過光導(dǎo)并且到不包含光導(dǎo)30的區(qū)域中,該區(qū)域與光導(dǎo)的其他部分相比以均勻水平保持照亮的。這是由于錐形起到將在錐形區(qū)域30處的所泄露的光的量調(diào)整到與來自光導(dǎo)40的其他部分的光泄露相對應(yīng)的水平。
[0016]現(xiàn)在參考圖3,示出截面視圖以便示出光導(dǎo)的變化性質(zhì),即發(fā)生形成表面(surfacing)以便允許光的均勾發(fā)出。形成表面還以在穿過線8上的微透鏡的形式示出,其也在圖8中示出。微透鏡8提供穿過表面的變化的光泄露,從而允許穿過整個光導(dǎo)的光的均勻發(fā)出和上面計(jì)量儀的均勻照明。該視圖還示出突出部32,從該突出部32,光通過在光導(dǎo)的反射殼體27中的破隙24從光導(dǎo)泄露到第二計(jì)量儀26上。在這樣情況下殼體27起到其表面有效地反射光的作用,從而僅在殼體不存在(即光導(dǎo)的頂部處)的情況下允許光泄露,以及在突出部32處的殼體24中的破隙以允許光從突出部逃離。
[0017]圖4示出大體示出為28的照明光導(dǎo)組件28的截面視圖以及其照亮主要計(jì)量儀20的功能。LED 42發(fā)出在光入口41處被傳遞到光導(dǎo)40中的光,當(dāng)光行進(jìn)通過光導(dǎo)40到光導(dǎo)40的光入口時光泄露發(fā)生,從而照明光導(dǎo)20上面的計(jì)量儀。光導(dǎo)包圍在白色反光材料27中,該反光材料27使得在該表面處泄露的光被反射回到光導(dǎo)40中,從而允許僅僅在光導(dǎo)沒有由反光殼體27包圍處泄露光??拷麹ED 42的光導(dǎo)40的光入口41看起來像更大的區(qū)段,僅僅因?yàn)槠淙∽詮澢牟糠?,此處其是朝下逐漸變細(xì)的從而導(dǎo)致更大的截面。發(fā)生錐形使得照亮在圖3中由31標(biāo)記的區(qū)域中的一對LED 42之間的區(qū)域,以此彎曲的或錐形表面允許在弓形路徑外側(cè)沿著其的光泄露。
[0018]圖5說明大體示出為50的照明光導(dǎo)組件的截面視圖以及其照亮第二計(jì)量儀26的功能。當(dāng)光在光導(dǎo)內(nèi)行進(jìn)時光導(dǎo)40泄露光,從而當(dāng)光傳播通過光導(dǎo)時照明主要計(jì)量儀20。當(dāng)?shù)竭_(dá)沒有由白色反光殼體27包圍的光的區(qū)段時,光泄露到突出部32之外,從而允許光照明在其下面的第二計(jì)量儀區(qū)域26。
[0019]圖6是取自標(biāo)注為A的在圖5中包圍的區(qū)域的區(qū)域視圖。該區(qū)段還示出大體示出為32的光導(dǎo)的突出部區(qū)段。光導(dǎo)突出部是區(qū)段53和51兩者,其中區(qū)段51是成角度的區(qū)段,其在該情況下朝向第二計(jì)量儀26在具體方向上將光55發(fā)射到突出部之外。反光殼體27覆蓋光導(dǎo)的剩余部分,突出部從其延伸但不覆蓋突出部本身。在該突出部上面的是主要計(jì)量儀罩20,在該區(qū)段是不透明的該罩阻止在突出部上面的光泄露,除了通過側(cè)面21,從而向下引導(dǎo)光到第二計(jì)量儀區(qū)域26中用于照明該計(jì)量儀。
[0020]本發(fā)明的照明光導(dǎo)組件不僅采用單個光導(dǎo)來行使照明主要和第二計(jì)量儀的多個區(qū)域,而且通過提供貫穿整個光導(dǎo)的均勻光泄露來均勻照明區(qū)域。該均勻照明通過向光導(dǎo)引入形成表面以經(jīng)由表面區(qū)域的增加來增加光泄露來完成。對光導(dǎo)所做的形成表面的示例在圖7A和圖7B中示出,其中大體示出為82的肋的樣式被切割或以其他方式形成為大體示出為40的光導(dǎo)的表面。切割成光導(dǎo)的肋區(qū)段增加朝向光導(dǎo)的弓形部分41的中間的表面面積,并且允許更多的光在存在更多或更長的肋的位置泄露。光泄露可變成給出與圖7A不同的效果,其中光貫穿整個光導(dǎo)容易地泄露,其中肋使得光在某些區(qū)域中泄露的更多,以用于令人愉悅的審美效果。在圖7B中,在肋82更長的情況下泄露更多的光,在該情況下,該光更遠(yuǎn)離照亮光導(dǎo)40的LED 42。光從LED 42行進(jìn)到光導(dǎo)40的越遠(yuǎn),剩余的光越少。因?yàn)楫?dāng)光到達(dá)具有更長肋區(qū)段的部分時更多的光已經(jīng)泄露,所以剩余的少量光的增加的光泄露引起在中間處和到光入口41的相同量的光的發(fā)出,從而提供穿過光導(dǎo)的整個上表面的光的均勻發(fā)出。在圖7C和圖7D中可以看到穿過線7C和7D的截面,其示出肋在這些點(diǎn)處的構(gòu)造。肋在區(qū)段7C中具有示出為a的深度和幅度,并且在相同長度上更頻繁的產(chǎn)生更多的表面面積,然后在7D中(其具有b的深度和幅度)允許朝著弓形圓形表面41(B-B)的中間部分泄露更多的光,在其上從其路線(C-C)到區(qū)域(B-B)。這使得在每個情況下泄露均勻量的光。在示出脊的幅度的截面中,在圖7C中標(biāo)記為a的脊的幅度大于圖7D中的b。
[0021]參考圖7A和7B,將容易理解光入口端部41借助于光導(dǎo)材料的網(wǎng)43a,43b相互連接。材料的網(wǎng)43a,43b通常是大約3mm乘以3mm的正方形或長方形截面,其機(jī)械地連接光入口端部,用于當(dāng)使用在最終應(yīng)用中時提供更大的機(jī)械穩(wěn)定性和強(qiáng)度。同樣,由于該網(wǎng)由光導(dǎo)材料制成,所以少量的光從該材料發(fā)出以助于照明計(jì)量儀的該區(qū)域。
[0022]在操作中,照明光導(dǎo)組件作用于以不同方式來照亮兩個不同的計(jì)量儀。主要計(jì)量儀20以下面方式來照亮。最初地,兩組LED 42在相反方向上發(fā)出光到光導(dǎo)40中。當(dāng)光通過光導(dǎo)時,光導(dǎo)40內(nèi)部地反射光到其自身并且將光泄露到其暴露的表面之外。光導(dǎo)包圍在反光材料27中,其反射從光導(dǎo)40的底面和側(cè)面泄露的光,從而確保僅泄露來自光導(dǎo)頂部的光。因此,光泄露到光導(dǎo)的上表面之外,從而照明其上面的計(jì)量儀20元件。沒有光導(dǎo)40的部分31在朝上方向上由在彎曲邊緣30處泄露的光照亮。
[0023]第二計(jì)量儀36以不同的方式來照亮,其使用在照明光導(dǎo)組件中相同的現(xiàn)有光導(dǎo)40。作為示例性情況,本發(fā)明的第二計(jì)量儀26軸向地位于主要計(jì)量儀20的下面。從LED 42發(fā)出的光以相反方向進(jìn)入光導(dǎo)中并且內(nèi)部地反射。光從暴露的表面泄露,以便照明圍繞其的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明,包圍光導(dǎo)使得光僅從除了來自光導(dǎo)的側(cè)面的突出部32存在的小部分之外的光導(dǎo)的頂部分釋放,并且光在LED所放置的在光導(dǎo)的光入口 41處的錐形部分30處釋放使得照亮LED 30之間的區(qū)域。在光導(dǎo)中的突出部32構(gòu)造成使得光泄露到在光導(dǎo)突出部32、具體地第二計(jì)量儀區(qū)域26的下面的具體區(qū)域上。
[0024]光通過使光導(dǎo)的表面形成表面以均勻水平貫穿照明光導(dǎo)組件而泄露,使得(剩余光的)光泄露的越多,在光到達(dá)光導(dǎo)40的部分的時候已經(jīng)泄露更多的光。形成表面82增加光導(dǎo)的頂部分的整體表面面積,從而為光泄露提供更大的區(qū)域。在本發(fā)明中可使用的增加整體光泄露的形成表面方法是肋、微透鏡、粗糙度或光遲滯層(light retardant layer)。肋挖空表面,從而增加外部表面面積,在替代實(shí)施例中(圖3,圖8),微透鏡施用到表面,從而產(chǎn)生更多表面,粗糙度經(jīng)由對表面的磨損來增加表面面積,以及光遲滯層減少貫穿表面以不同水平發(fā)出的光。不同形成表面方法的功能保持一致,其結(jié)果是光的均勻發(fā)出和因此表面的均勻照明。
[0025]本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且因此不偏離本發(fā)明的主旨的變型旨在在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此變型不視為偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于均勻照亮儀表計(jì)量儀的儀表盤計(jì)量儀照明組件,其包括: 光源,其用以發(fā)出光到所述組件中; 圓形光導(dǎo),其具有一對隔開的光入口和連續(xù)的弓形表面中間部分,其中來自所述光源的光在所述一對隔開的入口的每個的基座處引導(dǎo)到所述組件中,所述隔開的透鏡的每個具有引導(dǎo)到所述弓形中間部分的傾斜表面; 不透明的計(jì)量儀層,其覆蓋所述光導(dǎo)但具有通過其的通道,用于限定照明標(biāo)記,其中所述計(jì)量儀由通過所述照明標(biāo)記的從所述光導(dǎo)泄露的光來照明; 其中通過所述光導(dǎo)傳播的光照明所述計(jì)量儀對應(yīng)于所述弓形中間部分的區(qū)域,并且通過所述傾斜入口泄露的光照明所述計(jì)量儀的在所述隔開的入口之間的部分,其提供所述計(jì)量儀的大體360度均勻照明。2.如權(quán)利要求1所述的組件,其中,所述光導(dǎo)可照明360度的給定圓形區(qū)域。3.如權(quán)利要求1所述的組件,其中,所述弓形的圓形表面構(gòu)造成使得光貫穿表面均勻泄露以提供待被顯示的所發(fā)出光的均勻量。4.如權(quán)利要求3所述的組件,其中,所述表面通過具有應(yīng)用到所述表面的肋、微透鏡、粗糙度或擋光層來構(gòu)造。5.如權(quán)利要求3所述的組件,其中,所述表面構(gòu)造提供遠(yuǎn)離所述光源的增加的光泄露,以便有助于貫穿光導(dǎo)光泄露的均勻量。6.如權(quán)利要求1所述的組件,其中,所述光導(dǎo)包圍在反光材料中以允許僅從所述光導(dǎo)的頂部部分的光泄露。7.如權(quán)利要求1所述的組件,其中,所述光源從LED、OLED、量子點(diǎn)和以上的組合中選擇。8.一種用于均勻照亮儀表盤的元件的儀表盤照明組件,其包括: 光源,其發(fā)出光到所述組件中; 光導(dǎo),其中來自光源的光導(dǎo)向通過所述光導(dǎo)的區(qū)域并且從所述光導(dǎo)泄露以照明泄露發(fā)生的區(qū)域; 來自所述光導(dǎo)的突出部,其在對應(yīng)于所述突出部的幾何結(jié)構(gòu)的具體方向上泄露光; 第二計(jì)量儀,其中所述計(jì)量儀由從所述突出部泄露的光照明。9.如權(quán)利要求8所述的組件,其中,所述光導(dǎo)包圍在反光材料中以允許僅從未包圍區(qū)域的泄露光。10.如權(quán)利要求9所述的組件,其中,所述突出部在所述光導(dǎo)的反光包圍材料的破隙中從所述光導(dǎo)延伸,以引起從所述突出部泄露的光,從而照亮基于所述突出部的幾何結(jié)構(gòu)的區(qū)域。11.如權(quán)利要求8所述的組件,其中,所述光源從LED、OLED、量子點(diǎn)和以上的組合中選擇。12.—種用于均勻照亮儀表盤的元件的儀表盤照明組件,其包括: 主要計(jì)量儀部分,其覆蓋光導(dǎo),其中所述計(jì)量儀從由通過包括透明標(biāo)記的區(qū)域的不透明計(jì)量儀表面的來自所述光導(dǎo)的光泄露發(fā)出的光照明; 第二計(jì)量儀部分,其直接地鄰近所述主要計(jì)量儀部分并且能夠由照射到其的光照明; 所述主要計(jì)量儀包括:用于均勻照亮儀表計(jì)量儀的儀表盤計(jì)量儀照明組件,其包括: 一組LED,其中所述LED發(fā)出定向光到所述組件中; 圓形光導(dǎo),其具有一對隔開的光入口和弓形的連續(xù)表面中間部分,其中來自LED的光在所述一對隔開的入口的每個的基座處引導(dǎo)到所述組件中,所述隔開的透鏡的每個具有引導(dǎo)到所述弓形中間部分的傾斜表面; 不透明的計(jì)量儀層,其覆蓋所述光導(dǎo)但具有通過其的通道,用于限定照明標(biāo)記,其中所述計(jì)量儀由通過所述照明標(biāo)記的從所述光導(dǎo)泄露的光照明; 其中通過所述光導(dǎo)傳播的光照明所述計(jì)量儀對應(yīng)于所述弓形中間部分的區(qū)域,并且通過所述傾斜入口泄露的光照明所述計(jì)量儀的在所述隔開的入口之間的部分,其提供所述計(jì)量儀的大體360度均勻照明,所述光導(dǎo)部分包括側(cè)表面和面對所述計(jì)量儀層的表面,所述光導(dǎo)部分具有面向和延伸到所述第二計(jì)量儀部分中的突出部,用于允許光從所述光導(dǎo)逃離以照明所述第二計(jì)量儀區(qū)域.如權(quán)利要求12中所述的組件,其中,所述光導(dǎo)可以照明多達(dá)360度的給定圓形區(qū)域。13.如權(quán)利要求12中所述的組件,其中,所述光導(dǎo)制造成使得光貫穿所述光導(dǎo)均勻地泄露以提供所發(fā)出的均勻量的光。14.如權(quán)利要求14中所述的組件,其中,所述光導(dǎo)制造成通過具有應(yīng)用到表面的肋、微透鏡、粗糙度或擋光層來獲得穿過所述表面的不同水平的光泄露。15.如權(quán)利要求14中所述的組件,其中,增加光泄露(肋、微透鏡、粗糙度、擋光層)的相應(yīng)方法增加光泄露,更多的光已經(jīng)泄露以便提供從所述光導(dǎo)發(fā)出的均勻量的光。16.如權(quán)利要求12中所述的組件,其中,所述突出部泄露光到所述光導(dǎo)之外到所述第二計(jì)量儀上,其中所述第二計(jì)量儀在所述光導(dǎo)下面。17.如權(quán)利要求12中所述的組件,其中,所述光導(dǎo)包圍在反光材料中以僅允許從未包圍區(qū)域泄露光。18.如權(quán)利要求18中所述的組件,其中,所述未包圍區(qū)域是所述光導(dǎo)的頂部和所述突出部從其延伸的區(qū)域。19.如權(quán)利要求18中所述的組件,其中,所述未包圍區(qū)域具有傾斜表面,用于將光引導(dǎo)到計(jì)量儀并且從上面照亮所述計(jì)量儀。20.如權(quán)利要求12中所述的組件,其中,所述光導(dǎo)由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制成。
【文檔編號】B60K37/00GK105857079SQ201610081581
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】V.B.伯曼, C.L.費(fèi)茨
【申請人】大陸汽車系統(tǒng)公司