CN104903150B - 灯光系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的另一方面，提供了一种用于后视镜组件的灯光系统，该系统包括光源和第一光学元件。所述第一光学元件具有经配置导引从所述光源接收的灯光的聚光镜，与所述聚光镜光学通信并且经配置反射来自所述聚光镜的灯光的反射镜，经配置以引导在所述第一光学元件中传播的灯光的灯光引导区域，和经配置使离开所述第一光学元件的灯光扩散的灯光扩散区域。第二光学元件与所述第一光学元件光学通信，并且经配置使从所述第一光学元件接收的灯光漫射，以照亮标记。

Description

灯光系统
相关申请的交叉引用
本申请要求根据35U.S.C.§119(e)，于2012年12月27日提交的题目为“灯光系统(LIGHT SYSTEM)”的美国临时专利申请No.61/746,147的优先权和利益，其全部公开通过引用并入本文。
技术领域
本申请一般涉及灯光系统，并且更具体涉及，具有经配置用于后视镜组件的灯光镜(light optic)的灯光系统。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了用于后视镜组件的灯光系统，并且该系统包括具有第一侧和第二侧的印刷电路板。光源位于所述第一侧上。第一光学元件耦合到所述第一侧，并且具有经配置导引从所述光源接收的灯光的聚光镜，与所述聚光镜光学通信并且经配置反射从所述聚光镜接收的灯光的反射镜，和经配置以引导在所述第一光学元件中传播的灯光的多个灯光引导区域，其中从所述多个灯光引导区域中的每个引导的灯光经由位于邻近所述聚光镜处的输出表面离开所述第一光学元件。第二光学元件耦合到所述第二侧，并且与所述第一光学元件光学通信，其中所述第二光学元件经配置以漫射从所述第一光学元件接收的灯光，以照亮标记。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于后视镜组件的灯光系统，该系统包括光源和第一光学元件。所述第一光学元件具有经配置导引从所述光源接收的灯光的聚光镜，与所述聚光镜光学通信并且经配置反射来自所述聚光镜的灯光的反射镜，经配置以引导在所述第一光学元件中传播的灯光的灯光引导区域，和经配置使离开所述第一光学元件的灯光扩散的灯光扩散区域。第二光学元件与所述第一光学元件光学通信，并且经配置使从所述第一光学元件接收的灯光漫射，以照亮标记。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于后视镜组件的灯光系统，该系统包括光源和第一光学元件。所述第一光学元件具有经配置导引从所述光源接收的灯光的聚光镜，与所述聚光镜光学通信并且经配置反射从所述聚光镜接收的灯光的反射镜，和经配置以引导从所述反射镜中反射的灯光的至少一个灯光引导区域，其中从所述至少一个灯光引导区域引导的灯光经由位于邻近所述聚光镜处的输出表面离开所述第一光学元件。
通过参考下列的说明书、权利要求和附图，本发明的这些和其他特征、优点和目标将被本领域的技术人员进一步理解和掌握。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的灯光系统的示意图；
图2为图1的灯光系统的透视图；
图3为根据本发明的一个实施例并入后视镜组件的灯光系统的图解视图，该灯光系统具有电光镜元件；
图4为根据本发明的一个实施例并入后视镜组件的灯光系统的图解视图，该灯光系统具有非电光镜元件；
图5为根据本发明的一个实施例的灯光系统的透视图；
图6为图5的灯光系统的顶视图；
图7为图5和图6的灯光系统的局部分解图；
图8为沿着图5的直线VIII-VIII所取的灯光系统的截面图；以及
图9为图6的灯光系统的可选实施例。
具体实施方式
当前所示的实施例主要存在于与灯光系统相关的方法步骤和装置部件的结合中。因此，装置部件与方法步骤已在适当情况下通过图中的常规符号表示，仅显示与理解本发明的实施例有关的具体细节，以免掩盖了对于可受益于本说明书的所属领域的普通技术人员显而易见的细节披露。
进一步地，在说明书和附图中的相同标号表示相同元件。在该文件中，相关术语，诸如第一和第二、顶部和底部等，仅用于将一个实体或活动与另一个实体或活动加以区分，而没有必要要求或暗示在此类实体或活动之间的任何实际的此类关系或顺序。术语“包括(comprises)”、“包括的(comprising)”，或其任何其他变式旨在覆盖非排他性包含，使得包括一系列元件的过程、方法、制品或装置不但仅包括那些元件而且可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品或装置固有的其他元件。前面有“包括……一”的元件在无更多限制的情况下不排除在包括该元件的过程、方法、制品或装置中存在另外的相同元件。
本文所述的实施例涉及可用于后视镜组件并且经配置照亮标记的灯光系统，车辆的乘坐人员和/或靠近车辆的人员可看到该标记。实例包括转向信号、侧面盲区指示器、车道变换辅助指示器和进场照明指示器等，或其组合。后视镜组件可包括电光镜元件和/或显示设备，其中镜面元件的反射率基于光传感器所检测到的灯光而改变，显示设备基于光传感器所检测到的灯光改变强度。题目为“包括第三表面反射镜的电致变色后视镜元件(ELECTRO CHROMIC REARVIEW MIRROR ELEMENT INCORPORATING A THIRD SURFACEREFLECTOR)”的美国专利No.6,870,656；题目为“使用带积分电荷收集的半导体光传感器的湿度检测系统(MOISTURE DETECTING SYSTEM USING SEMICONDUCTOR LIGHT SENSOR WITHINTEGRAL CHARGE COLLECTION)”美国专利No.6,313,457；题目为“光电二极管光传感器(PHOTODIODE LIGHT SENSOR)”的美国专利No.6,359,274；题目为“光电二极管光传感器(PHOTODIODE LIGHT SENSOR)”的美国专利No.6,504,142；题目为“使用带积分电荷收集的半导体光传感器的自动调光镜(AUTOMATIC DIMMING MIRROR USING SEMICONDUCTOR LIGHTSENSOR WITH INTEGRAL CHARGE COLLECTION)”的美国专利No.6,402,328；题目为“使用半导体光传感器的车辆装备控制(VEHICLE EQUIPMENT CONTROL WITH SEMICONDUCTOR LIGHTSENSORS)”的美国专利No.6,379,013；题目为“具有集成变形透镜的传感器设备(SENSORDEVICE HAVING AN INTEGRAL ANAMORPHIC LENS)”的美国专利No.6,679,608；题目为“与小孔径充分间隔的传感器配置(SENSOR CONFIGURATION FOR SUBSTANTIAL SPACING FROM ASMALL APERTURE)”的美国专利No.6,831,268；题目为“具有眩光传感器的可调光后视镜组件(DIMMABLE REARVIEW ASSEMBLY HAVING A GLARE SENSOR)”美国专利No.7,543,946；以及题目为“具有半导体光传感器的车辆装备控制(VEHICLE EQUIPMENT CONTROL WITHSEMICONDUCTOR LIGHT SENSORS)”的美国专利No.6,742,904描述了后视镜组件和/或光传感器的实例，这些专利以其整体通过引用并入本文。
参考图1和图2，参考标识符100示出了灯光系统。灯光系统100可包括示为发光二极管(LED)102a、102b和102c的光源，第一光学元件104，和第二光学元件106。第一光学元件104可由光传播材料模制，并且可包括聚光镜108、反射镜110和示为灯光引导区域112a、112b和112c的一个或多个灯光引导区域。第二光学元件106可由光漫射材料模制，并且可经提供与所述第一光学元件104分离。可选地，第一光学元件104和第二光学元件106可结合形成单个集成镜片。
在所示实施例中，聚光镜108经配置导引从LED 102a、102b和102c接收的灯光。聚光镜108可以为长形的并且具有圆柱形或其他变形配置。如图所示，LED 102a-102c成直线配置布置，并且沿着聚光镜108的长度隔开，并且与所述聚光镜108大致对齐。这样，聚光镜108就能够在至少一个平面上导引从LED 102a、102b和102c接收的灯光。应该理解，可使用并且不同地放置其他数目的LED，从而使得可使用不止一个聚光镜。
反射镜110与聚光镜108光学通信，并且经配置反射从中接收的灯光。反射镜110可包括全内反射(TIR)镜或涂覆反射镜。另外，反射镜110可经配置延伸与聚光镜108相同的长度，以增加反射到灯光引导区域112a-112c的灯光的量。
灯光引导区域112a、112b和112c与反射镜110光学通信，并且经配置以引导在第一光学元件104中传播的灯光。每个灯光引导区域112a-112c均可包括TIR镜、涂覆反射镜或楔形棱镜。每个灯光引导区域112a-112c均可以被不同地定位，并且可与任何其他灯光引导区域112a-112c平行或不平行。另外，每个灯光引导区域112a-112c均可以为规则形状(例如，灯光引导区域112a和112b)或不规则形状(例如，112c)。如图所示，灯光引导区域112a、112b和112c可位于距聚光镜110不同的距离处，并且彼此之间可交错。在所示的实施例中，灯光引导区域112a、112b和112c交错，使得灯光引导区域112a经放置大体上面向LED 102a，灯光引导区域112b经放置大体上面向LED 102b，而灯光引导区域112c经放置大体上面向LED102c。然而，应该理解，可使用其他数目的灯光引导区域，并且对于任何给定的灯光引导区域的定位可基于来自第一光学元件104的期望灯光输出而变化。
从灯光引导区域112a-112c引导的灯光通过输出表面114离开第一光学元件104，输出表面114位于邻近聚光镜108处。输出表面114可以为光扩散镜，诸如但不限于方形枕状式透镜(枕状镜)阵列115，其经配置使离开第一光学元件104的灯光扩散。在所示的实施例中，聚光镜108和输出表面114一起限定第一光学元件104的第一表面，使得从LED 102a-102c发出的光从第一方向进入第一光学元件104(经由聚光镜108)，并且在与第一方向相对的方向上离开第一光学元件104镜片(经由输出表面114)。
离开第一光学元件104的灯光被接收在第二光学元件106中，第二光学元件106与第一光学元件104光学通信并且可平行于第一光学元件104放置。应该理解，第二光学元件106可以各种形状和/或尺寸配置。在所示的实施例中，第二光学元件106具有平面配置并且通过位于最靠近第一光学元件104的近侧116接收灯光。进入第二光学元件106的灯光被漫射并且可用于大体上均匀地或大体上不均匀地照亮位于第二光学元件106的远侧122上的标记120，远侧122位于距第一光学元件104最远处。标记120可从沉积在第二光学元件106的远侧122上的涂层124进行掩模或激光烧蚀。另外，第二光学元件106的其他侧也可被涂覆，以防止灯光通过其逸出。
可选地，当后视镜组件已经包括期望的标记时，也可提供无标记120的第二光学元件106。例如，如图3所示，灯光系统100可用于后视镜组件200，后视镜组件200具有电光镜元件202(例如，电致变色镜)，电光镜元件具有示为第一表面204、第二表面206、第三表面208和第四表面210的多个表面。在此类配置中，标记(未示出)可位于第一表面、第二表面、第三表面和第四表面204-210中的任何一个上。因此，灯光系统100可靠近后视镜组件200的最内表面(第四表面210)放置并且适当对齐，使得从第二光学元件106或第一光学元件104中离开(如果未使用第二光学元件106)的灯光可将标记照亮。在另一个实例中，如图4所示，灯光系统100可用于具有非电光镜元件214(例如，玻璃镜面元件)的后视镜组件212，非电光镜元件214具有第一表面216和第二表面218。在此类配置中，标记(未示出)可位于第一表面216和第二表面218中的任何一个上。因此，灯光系统100可靠近后视镜组件212的最内表面(第二表面218)放置并且适当对齐，使得从第二光学元件106或第一光学元件104(如果不使用第二光学元件106)离开的灯光可将标记照亮。对于无标记的后视镜组件，可类似地包括具有第二光学元件的在其中带有标记的灯光系统。
参考图5-8，示出了根据另一个实施例的灯光系统100。在所示实施例中，灯光系统100包括固定在封盖129内部(例如，经由机械紧固件、摩擦力或其他合适的装置)并且具有第一侧130和第二侧132的印刷电路板(PCB)示为LED 102d、102e和102f的光源位于PCB 128的第一侧130上并且示例性地以非直线配置示出。第一光学元件104耦合到PCB 128的第一侧130，并且相对于LED 102d、102e和102f位于升高位置，使得LED 102d和102e与聚光镜108a近似对齐，而LED 102f与聚光镜108b近似对齐。第一光学元件104可使用支架(standoff)等耦合到PCB 128的第一侧130。如图所示，PCB 128具有一个缺口，通过该缺口，离开第一光学元件104的灯光(经由输出表面114)传播到第二光学元件106，并且接收于第二光学元件106中，第二光学元件106位于PCB 128的第二侧132上。尽管所示缺口具有类似第一光学元件104的输出表面114的轮廓，但应该理解，该缺口不一定限制到任何特定形状和/或尺寸。
在所示实施例中，第二光学元件106可使用支架等耦合到PCB 128的第二侧132。可选地，第二光学元件106可直接接触PCB 128，从而降低了灯光系统100的高度(参见图9)。无论如何，第二光学元件106和封盖129可协作限定封装PCB 128、LED 102d-102f和第一光学元件104的密封外壳，该外壳可经由激光焊接或其他合适的手段完成。可选地，在灯光系统100中不包括第二光学元件106，封盖129可经配置与PCB 128协作以限定外壳。当后视镜组件已经具有期望的标记时，此类配置可以是有利的。如前所述，一些后视镜组件已经具有标记，该标记位于电光镜元件(例如，电致变色元件)或非电光镜元件中的至少一个表面上，因此消除了在第二光学元件106上提供相同标记或在灯光系统100中完全包括第二光学元件106的需要。在这种情形下，离开第二光学元件106或第一光学元件104(在无第二光学元件106的情况下)的灯光可用于照亮后视镜组件的标记。无论构造如何，灯光系统100均有利地提供了低剖面(例如，薄的)包装设计，并且可经由电连接器136与其他电气设备整合，电连接器136可经配置接收电力并且或进行电连接。根据一个实施例，本文所述的灯光系统100可具有大约小于8.5mm或大约小于8.2mm的高度，并且可经配置具有低剖面而不包括金属化涂层反射镜。
本领域的技术人员或者制备或使用该发明的那些人员将对该发明做出修改。因此，应该清楚，在附图中所示的并且以上所述的实施例仅为说明的目的，并且并非旨在限制该发明的范围，该发明的范围由根据专利法法则(包括等同物原则)解释的随附权利要求限定。

Claims (17)

1.一种用于后视镜组件的灯光系统，其包括：
印刷电路板，其具有第一侧和第二侧；
多个光源，其位于所述第一侧上；
第一光学元件，其邻近所述第一侧并且具有：
聚光镜，其经配置以导引从所述光源接收的灯光；
反射镜，其与所述聚光镜光学通信并且经配置反射从所述聚光镜接收的灯光；
多个灯光引导区域，其经配置以引导在所述第一光学元件中传播的灯光，其中从所述多个灯光引导区域中的每个中引导的灯光经由输出表面离开所述第一光学元件，所述输出表面位于邻近所述聚光镜处，其中灯光引导区域经放置成大体上面向所述多个光源中的相关的一个光源；以及
第二光学元件，其邻近所述印刷电路板的所述第二侧，使得所述印刷电路板至少部分放置在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间，其中所述第二光学元件经配置以漫射从所述第一光学元件接收的灯光，以照亮标记。
2.根据权利要求1所述的灯光系统，其中所述聚光镜位于所述第一光学元件的第一部分处，并且导引到所述第一光学元件的灯光的至少一部分传播到所述反射镜，并且其中所述第一部分相对所述反射镜设置。
3.根据权利要求1或2所述的灯光系统，其中所述光源包括发光二极管。
4.根据权利要求1或2所述的灯光系统，其中所述第一光学元件和第二光学元件形成单个集成镜片。
5.一种用于后视镜组件的灯光系统，其包括：
多个光源；以及
第一光学元件，其具有：
聚光镜，其位于所述第一光学元件的第一部分，并且经配置将从所述多个光源接收的灯光导引到所述第一光学元件；
反射镜，其与所述聚光镜光学通信并且经配置反射从所述聚光镜接收的灯光，其中所述第一部分相对所述反射镜设置；以及
多个灯光引导区域，其经配置以引导在所述第一光学元件中传播的灯光，其中从所述多个灯光引导区域中的每个引导的灯光经由输出表面离开所述第一光学元件，所述输出表面位于邻近所述聚光镜处，其中所述灯光引导区域中的每个均被经放置成大体上面向所述多个光源中的相关的一个光源。
6.根据权利要求5所述的灯光系统，其进一步包括第二光学元件，其平行于所述第一光学元件放置且经配置以漫射从所述第一光学元件接收的灯光。
7.根据权利要求6所述的灯光系统，其中所述第一光学元件和第二光学元件形成单个集成镜片。
8.根据权利要求6或7所述的灯光系统，其进一步包括印刷电路板，所述多个光源设置在该印刷电路板上，其中所述印刷电路板至少部分放置在所述第一光学元件与第二光学元件之间。
9.根据权利要求6或7所述的灯光系统，其中所述第二光学元件漫射从所述第一光学元件接收的灯光，以照亮标记。
10.根据权利要求5-7中任一项所述的灯光系统，其进一步包括电光镜元件和非电光镜元件中的其中一个，其经配置接收来自所述第一光学元件的灯光，以照亮标记。
11.根据权利要求5-7中任一项所述的灯光系统，其中所述多个灯光引导区域彼此平行布置或不平行布置。
12.一种用于后视镜组件的灯光系统，其包括：
多个光源；以及
第一光学元件，其具有：
聚光镜，其经配置以导引从所述多个光源接收的灯光至所述第一光学元件，其中从所述多个光源发出的光从第一方向进入所述第一光学元件；
反射镜，其与所述聚光镜光学通信并且经配置反射从所述聚光镜接收的灯光；以及
多个灯光引导区域，其经配置以引导在所述光学元件中传播的灯光，其中从所述多个灯光引导区域中的每个引导的灯光经由输出表面并且在与第一方向相对的方向上离开所述第一光学元件，所述输出表面位于邻近所述聚光镜处，并且其中所述多个灯光引导区域彼此平行布置或相对于彼此交错。
13.根据权利要求12所述的灯光系统，其进一步包括平行于所述第一光学元件放置的第二光学元件，且第二光学元件经配置以漫射从所述第一光学元件接收的灯光。
14.根据权利要求13所述的灯光系统，其中所述第一光学元件和第二光学元件形成单个集成镜片。
15.根据权利要求13或14所述的灯光系统，其进一步包括印刷电路板，所述多个光源设置在该印刷电路板上，其中所述印刷电路板至少部分放置在所述第一光学元件与第二光学元件之间，且所述印刷电路板包括一个缺口，通过该缺口，离开第一光学元件的灯光传播并且被接收于所述第二光学元件中。
16.根据权利要求13或14所述的灯光系统，其中所述第二光学元件漫射从所述第一光学元件接收的灯光，以照亮标记。
17.根据权利要求12-14中任一项所述的灯光系统，其进一步包括电光镜元件和非电光镜元件中的其中一个，其经配置接收来自所述第一光学元件的灯光，以照亮标记。
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