CN107097729A - 车辆车标 - Google Patents

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斯图尔特·C·萨尔特
保罗·肯尼思·德洛克
彼得罗·布托洛
迈克尔·A·穆斯利赫
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Abstract

本发明提供一种用于车辆的车标。该车标包括附接到壳体的基底，壳体具有可视部分。限定第一光通道和第二光通道的光引导元件设置在可视部分后方。第一光通道具有与第二光通道不同的横截面几何形状。第一光源与第一光通道可操作地连接。第二光源与第二光通道可操作地连接。可视部分配置为以来自第一光源的第一颜色和来自第二光源的第二颜色在可视部分上照明。

Description

车辆车标
技术领域
本发明总体涉及车辆照明系统，并且更具体地涉及用于车标的车辆照明系统。
背景技术
由光致发光结构的使用所产生的照明提供了独特且吸引人的视觉体验。因此，在机动车辆内针对各种照明应用而实施这样的结构是期望的。
发明内容
根据本发明的一方面，公开一种用于车辆的车标。该车标包括附接到具有可视部分的壳体的基底。限定第一光通道和第二光通道的光引导元件设置在可视部分的后方。第一光通道具有与第二光通道不同的横截面几何形状。第一光源与第一光通道可操作地连接。第二光源与第二光通道可操作地连接。可视部分配置为以来自第一光源的第一颜色和来自第二光源的第二颜色在可视部分上进行照明。
根据本发明的另一方面，公开了一种车标。该车标包括具有可视部分的壳体。光引导元件具有顶面，该顶面设置在可视部分后方恒定距离处。第一光源与由光引导元件限定的第一光通道可操作地连接。第二光源与第二光通道可操作地连接，第二光通道由具有与第一光通道不同的横截面几何形状的光引导元件限定。
根据本发明的另一方面，公开了一种车标。该车标包括附接到壳体的基底。壳体具有可视部分。第一光源与具有第一几何形状的第一光导可操作地连接。第二光源与具有第二几何形状的第二光导可操作地连接。第一和第二光导各自使光指向可视部分。
本领域的技术人员一经研究下列说明书、权利要求以及附图就可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。
附图说明
在图中：
图1A是根据一个实施例的呈现为涂层的光致发光结构的侧视图，该光致发光结构用在车标中；
图1B是根据一个实施例的呈现为离散颗粒的光致发光结构的俯视图；
图1C是呈现为离散颗粒且并入单独结构的多个光致发光结构的侧视图；
图2是根据一个实施例的配备有照明车标的车辆的主视透视图，该车标位于车辆的格栅总成上；
图3是根据一个实施例的车标的分解视图；
图4是根据一个实施例的设置在车标内的光引导元件的主视透视图，该车标具有位于其上的多个光源；
图5是根据一个实施例的沿图2的线V-V截取的截面图，其示出了具有光引导元件的车标，该光引导元件包括在第一组多个光源上方延伸的第一光通道以及在第二组多个光源上方延伸的第二光通道；
图6是根据可选实施例的沿图2的线V-V截取的截面图，其示出了具有光致发光结构的车标，该光致发光结构设置在车标的光引导元件和壳体之间；
图7是根据可选实施例的沿图2的线V-V截取的截面图，其示出了具有各自设置在车标的光引导元件和壳体之间的第一光致发光结构和第二光致发光结构的车标；
图8是根据可选实施例的沿图2的线V-V截取的截面图，其示出了具有在第一组多个LED源上方延伸的第一光导和在第二组多个LED源上方延伸的第二光导的车标；
图9是根据可选实施例的沿图2的线V-V截取的截面图，其示出了具有设置在车标的光导和壳体之间光致发光结构的车标；
图10是根据可选实施例的沿图2的线V-V截取的截面图，其示出了具有各自设置在第一光导和第二光导之间的第一光致发光结构和第二光致发光结构的车标；以及
图11是具有用于控制照明车标的照明控制装置的车辆的框图。
具体实施方式
根据需要，在此公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以体现为不同的和替代的形式。附图不一定是具体设计，且为了呈现功能概况，一些图可以被夸大或缩小。因此，在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面使用本发明的典型基础。
如在此所用的，当用于一系列两个或更多个项目中时使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目、或可以使用两个或更多个所列项目的任意组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则组合物可以单独包含A；单独包含B；单独包含C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。
下述公开描述一种可以附接到车辆的照明车标。该车标可以包括一个或多个光致发光结构，光致发光结构配置用于将从相关光源接收的激发光转换为典型地存在于可见光谱内的不同波长的转换后的光。
参考图1A-1C，示出了光致发光结构10的多种示例性实施例，每个光致发光结构10能够被连接到基底12，基底12可以对应于车辆固定装置或车辆相关设备件。在图1A中，光致发光结构10总体示出呈现为可以被应用于基底12的表面的涂层(例如薄膜)。在图1B中，光致发光结构10总体上示为能够被结合到基底12的离散颗粒。在图1C中，光致发光结构10总体上示为可以被并入支承介质14(例如薄膜)内的多个离散颗粒，支承介质14之后可以被应用(如所示)或结合到基底12。
在最基本水平，特定的光致发光结构10包括能量转换层16，能量转换层16可以包括一个或多个子层，如在图1A和1B中通过虚线示例性示出的。能量转换层16的每个子层可以包括具有利用磷光或荧光特性的能量转换元件的一种或多种光致发光材料18。每种光致发光材料18一经接收到特定波长的激发光24就可以被激发，由此使光经历转换过程。按照下变频(down conversion)原理，激发光24被转换为从光致发光结构10输出的更长波长的转换后的光。反之，按照上变频(up conversion)原理，激发光24被转换为从光致发光结构10输出的更短波长的光。当从光致发光结构10同时输出多个不同波长的光时，多个波长的光可以混合在一起并且表现为多色光。
由光源38(图3)发射的光在这里被称作激发光24并且在这里以实线箭头示出。相比之下，由光致发光结构10发射的光在这里被称作转换后的光26并且在这里以虚线箭头示出。同时发射的激发光24和转换后的光26的混合光在这里被称作输出光。
可以通过使用多种方法将光致发光材料18分散在聚合物基体中以形成均匀混合物来制备能量转换层16。这样的方法可以包括从在液体载体支撑介质14中的制剂制备能量转换层16且将能量转换层16涂到期望的基底12上。能量转换层16可以通过涂装(painting)、丝网印刷、喷涂、狭缝涂覆(slot coating)、浸渍涂覆(dip coating)、滚筒涂覆(roller coating)和棒式涂覆(bar coating)应用到基底12。可选地，可以通过不使用液体载体支撑介质14的方法来制备能量转换层16。例如，可以通过将光致发光材料18分散在可以被结合到聚合物基体的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)中而呈现能量转换层16，聚合物基体可以通过挤出、注塑成型、压缩成型、压延成型、热成型等而形成。之后可以使用本领域技术人员已知的任何方法将能量转换层16结合到基底12内。当能量转换层16包括子层时，可以顺序涂覆每个子层以形成能量转换层16。可选地，可以分别制备子层且之后层压或压印在一起以形成能量转换层16。另外可选地，可以通过共挤出子层来形成能量转换层16。
在一些实施例中，已经被向下转换或向上转换的转换后的光26可以用于激发存在于能量转换层16内的其它光致发光材料18。使用从一种光致发光材料18输出的转换后的光26来激发另一种光致发光材料并以此类推的过程通常被称为能量级联并且可以作为实现各种颜色表现的可选方式。关于任何一种转换原理，激发光24和转换后的光26之间的波长差被称作斯托克斯位移(Stokes shift)且用作对应于光的波长变化的能量转换过程的主要驱动机制。在这里所述的各种实施例中，每种光致发光结构10可以按照任何一种转换原理操作。
返回参考图1A和1B，光致发光结构10可以可选地包括至少一个稳定层20以保护包含在能量转换层16内的光致发光材料18不被光解和热降解。稳定层20可被配置为光学耦合到和粘附到能量转换层16的单独的层。可选地，稳定层20也可以与能量转换层16整合。光致发光结构10也可以可选地包括光学耦合和粘附到稳定层20或其他层(例如没有稳定层20时的转换层16)的保护层22以保护光致发光结构10不受由环境暴露所产生的物理和化学损伤。稳定层20和/或保护层22可以通过每层的顺序涂覆或印刷、顺序层压或压印、或任何其它合适的方式与能量转换层16结合。
关于光致发光结构10的构建的附加信息在金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,232,533、名称为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利中进行了公开，在此通过引用包含其全部公开内容。关于实现各种光发射的光致发光材料的制造和利用的附加信息参考由博茨(Bortz)等人发明的、美国专利号为8,207,511、名称为“光致发光纤维、组合物以及由光致发光纤维和组合物制造的织物”的专利；由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利号为8,247,761、名称为“具有功能覆盖层的光致发光标记”的专利；由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,519,359B2、名称为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利；由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,664,624B2、名称为“用于产生持续二次发射的照明输送系统”的专利；由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利公开号为2012/0183677、名称为“光致发光组合物、光致发光组合物的制造方法及其新用途”的专利申请；由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为9,057,021、名称为“光致发光物体”的专利；以及由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利公开号为2014/0103258A1、名称为“铬发光组合物和纺织品”的专利申请，通过引用将它们的全部内容结合于此。
根据一个实施例，光致发光材料18可以包括有机或无机荧光染料，染料包括萘嵌苯(rylene)、呫吨(xanthene)、卟啉(porphyrin)以及酞菁染料(phthalocyanine)。另外或可选地，光致发光材料18可以包括来自Ce-掺杂的石榴石的组的磷光剂，例如YAG：Ce，并且可以是短持续光致发光材料18。例如，Ce3+的发射是基于作为宇称允许跃迁从5d1到4f1的电子能量跃迁。其结果是，Ce3+的光吸收和光发射之间的能量差是小的，并且Ce3+的发光水平具有10-8到10-7秒(10到100纳秒)的超短寿命或衰减时间。衰减时间可以限定为激发光24激发结束与光致发光结构10发射的转换后的光26的光强度落到0.32mcd/m2的最小能见度以下的时刻之间的时间。0.32mcd/m2的能见度大概是适于黑暗的人眼的敏感度的100倍，该能见度对应于本领域普通技术人员通常使用的基本照明水平。
根据一个实施例，可以使用Ce3+石榴石，其具有可以存在于比常规YAG:Ce型磷光剂的波长范围更短的波长范围内的峰值激发光谱。因此，Ce3+具有短的持续特性，使其衰减时间可以是100毫秒或更少。因此，在一些实施例中，稀土铝石榴石型Ce磷光剂可以用作具有超短持续特性的光致发光材料18，其可以通过吸收从光源38发射的紫色至蓝色激发光24而发射转换后的光26。根据一个实施例，ZnS:Ag磷光剂可用于产生蓝色转换后的光26。ZnS:Cu磷光剂可用于产生黄绿色转换后的光26。Y2O2S:Eu磷光剂可以用于产生红色转换后的光26。而且，上述磷光材料可以组合以形成各种颜色，包括白光。应当理解的是，在不脱离这里提供的教导的情况下，可以使用本领域已知的任何短持续光致发光材料。关于制造短持续光致发光材料的附加信息在Kingsley等人发明的、美国专利号为8,163,201、名称为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利中进行了公开，通过引用将其全部公开内容结合于此。
另外或可选地，根据一个实施例，设置在光致发光结构10内的光致发光材料18可以包括长持续光致发光材料18，其一经被激发光24充能则发射转换后的光26。激发光24可以从任何激发源(例如如太阳的任何自然光源和/或任何人造光源)发射的。长持续光致发光材料18可以被定义为由于其具有存储激发光24的能力而具有长的衰减时间，并且在激发光24不再存在的几分钟或几小时的时间内逐渐释放转换后的光26。
根据一个实施例，长持续光致发光材料18可操作为在10分钟的时间段之后以0.32mcd/m2的强度或高于该强度发射转换后的光26。此外，长持续光致发光材料18可操作为在30分钟的时间段以及在一些实施例中以大体长于60分钟的时间段(例如该时间段可以延长24小时或更长，并且在一些情形中该时间段可以延长48小时)之后以高于0.32mcd/m2的强度或以该强度发射转换后的光26。相应地，长持续光致发光材料18可以响应于来自发射激发光24的多个光源38、64的激发而持续照明，光源包括但不限于自然光源(如太阳)和/或人工光源38。来自任何激发源的激发光24的周期吸收可以提供长持续光致发光材料18的大体持续充能，从而提供一致的被动照明。在一些实施例中，光传感器可以监测光致发光结构10的照明强度并且在照明强度落到0.32mcd/m2或任何其它预定强度水平以下时致动激发源。
长持续光致发光材料18可以对应于碱土铝酸盐和硅酸盐，例如掺杂(di(钕镨混合物))硅酸盐或在激发光24不再存在时能够持续一段时间发射转换后的光26的任何其它化合物。可以利用一种或多种离子对长持续光致发光材料18进行掺杂，该离子可以对应于稀土元素，例如Eu2+、Tb3+和/或Dy3+。根据一个非限制的示例性实施例，光致发光结构10包括从约30％到约55％的磷光材料、从约25％到约55％的液体载体介质、从约15％到约35％的聚合物树脂、从约0.25％到约20％的稳定添加剂以及从约0％到约5％的增强性能的添加剂，各自基于制剂的重量。
根据一个实施例，光致发光结构10在未照明时是半透明的白色并且在一些示例中是反光的。一经光致发光结构10接收特定波长的激发光24，光致发光结构10就可以以任何所需亮度发射任何颜色的光(例如蓝色或红色)。根据一个实施例，蓝色发光磷光材料可以具有结构Li2ZnGeO4并且可以通过高温固态反应方法或通过任何其它可行的方法和/或工艺来制备。余辉可以持续二到八小时的持续时间并且可以源于激发光24以及Mn2+离子的d-d跃迁。
根据可选非限制的示例性实施例，100份的商业溶剂型聚氨酯树脂(例如具有在甲苯/异丙醇中50％固体含量的聚氨酯的梅斯树脂107-268)、125份的蓝绿色长持续磷光剂(例如性能指示剂PI-BG20(Performance Indicator PI-BG20))以及包含位于二氧杂环戊烷内的0.1％的Lumogen黄F083(Lumogen Yellow F083)的12.5份的染料溶液可以混合，从而产生低稀土矿物光致发光结构10。可以理解的是，这里提供的组分是非限制示例。因此，在不脱离本发明提供的教导的情况下，可以在光致发光结构10内使用本领域已知的任何磷光剂。而且，可以想到的是，在不脱离本发明提供的教导的情况下，也可以使用本领域已知的任何长持续磷光剂。
关于长持续光致发光材料的制造的附加信息在授予Agrawal等的美国专利号为8,163,201，名称为“高强度持续的光致发光制剂和物品以及用于制造它们的方法”的专利中进行公开，在此通过引用包含其全部内容。关于长持续磷光结构的附加信息参考授予Yen等的美国专利号为6,953,536，名称为“长持续磷光体和持续能量转移技术”的专利；授予Yen等的美国专利号为6,117,362，名称为“长持续蓝色磷光体”的专利；以及授予Kingsley等人的美国专利号为8,952,341，名称为“用于生产长持续发光的低稀土矿光致发光组合物以及其结构”的专利，通过引用将它们的全部内容结合于此。
现在参考图2，总体上示出了安装在车辆32前部30上的车标28。在其它实施例中，车标28可以位于其它位置，例如但不限于，车辆32的前部30、侧部或后部的其它位置。可选地，车标28可以设置在车辆32内侧。车标28可以配置为以车辆制造厂的识别标记呈现的标志并且车标28包括总体上醒目地显示在车辆32上的可视部分34。在当前说明的实施例中，车标28居中地定位在车辆32的格栅总成36上，由此容许迎面观察车辆32的观察者可以容易地查看车标28。如下面更加详细描述的，一个或多个光源38可以设置在车标28内并且可以以多种方式照明以为车辆32提供不同的造型元素。
参考图3，根据一个实施例示出了具有可附接到壳体42的基底40的车标28。基底40可形成车标28的后部44，并且能够固定到车辆32。可选地，在一些实施例中，壳体42可形成车标28的整个外壳。
壳体42可以包括居中地定位在其前部46上的可视部分34。可视部分34可以包括背景区域48和标记50。标记50可以表示品牌、型号或者期望赋予车辆32的任何其它信息，车标28被附接到该车辆32上。可视部分34可以包括透明和/或半透明部分以及一个或多个大体不透明部分，其可以配置为应用到可视部分34的不透明涂层。在可选实施例中，可视部分34中的一些或全部可以保持为向车辆32的前部30开放。
如图3所示，壳体42包括从其向后延伸的外围部分52。然而，应当理解的是，在不脱离本文提供的教导的情况下，外围部分52或本文所述的任何其它部分可以与任何其它部件一体成型或者之后附接到其上。例如，在可选实施例中，外围部分52可以是独立的部件或与基底40整体成型。
根据一个或多个实施例，基底40和/或壳体42可以由刚性材料构成，例如但不限于聚合物材料，并且可以通过声波焊接、激光焊接、振动焊接、注射成型或本领域已知的任何其它工艺彼此组装。可选地，可以通过使用粘合剂和/或紧固件将基底40和壳体42组装在一起。仍可选地，基底40和壳体42可以一体地成型为单个部件。
进一步参考图3，示出了可以固定在基底40和壳体42之间的印刷电路板(PCB)54。根据一个实施例，基底40包括多个升高的平台56。紧固件孔58限定在每个平台56中。多个对应的通孔60由PCB 54限定。相应地，多个紧固件可以设置在通孔60内并且进入紧固件孔58中，以使PCB 54可移除地固定到基板40。
PCB 54可以具有设置在其上的第一光源38和第二光源64。光源38、64可以包括任何形式的光源。例如，可以使用荧光照明装置、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)、固态照明装置或配置用于发射光的任何其它形式的照明装置。根据一个实施例，第一和/或第二光源38、64可以配置用于发射表征为下列波长的激发光24以利用归因于这些类型的LED的相对低的成本：紫外光(波长为～10-400纳米)、紫色光(波长为～380-450纳米)、蓝色光(波长为～450-495纳米)和/或红外光(IR)(波长为～700纳米-1毫米)。可选地，第一和/或第二光源38、64可各自发射处于可见光谱中的激发光24。可以将反射(例如白色)阻焊膜应用到PCB 54以反射入射在其上的激发光24和/或转换后的光26。在可选实施例中，在不偏离本文提供的教导的情况下，光源38可以设置在车标28的任何其它部件上。
根据所示实施例，车标28包含多个第一光源38，其可以以多种颜色发射激发光24。根据一个实施例，多个第一光源38可以被配置为其中具有单独的红色、绿色和蓝色LED芯片的LED，以形成RGB LED。第一光源38设置在车标28周围的离散位置。每个第一光源38可以被操作为在车标28中的预定位置处脉冲发射不同颜色的激发光24。不同颜色的激发光24的脉动也可以以偏移时间间隔启动。
多个第二光源64可以设置在车标28内，并且可以设置成紧邻多个第一光源38。多个第二光源64可以被配置为以单一颜色发射激发光24。然而，应当明白的是，在不脱离本文提供的教导的情况下，设置在车标28内的所有光源38、64可以被配置为多色光源。
如图3所示，多个第一光源38和多个第二光源64中的一些可以沿着公共轴线、线、平面和/或边界大体对齐。例如，多个第一和/或第二光源38、64可以与PCB 54的外围66、可视部分34的标记50和/或车标28的任何其它所需图案对齐。
根据一个实施例，来自给定第一光源38的第一颜色的激发光24的脉冲可持续大约1/50到1/100秒的短时间段。接下来，来自第一光源38的第二颜色的激发光24的脉冲可以持续大约1/50到1/100秒的短时间段。该过程可以由每个第一光源38通过多种颜色来继续。每个第一光源38可以以随机或以任何预定义的颜色模式脉冲发射。另外，可以向每个第一光源38提供可变电流，以调节有色和/或白色激发光24的每个脉冲的照度。例如，电流可以从稳态电流的1倍变化到5倍。通过使用第一光源38，在不同时间各自脉动不同的颜色，车标28可以具有棱镜状外观，这意味着车标28可以看起来类似于光通过任何形状的二维或三维几何物体(例如多面体)折射形成的颜色。
在可选的实施例中，如上所述，一个或多个第一光源38可闪烁一串颜色，同时设置在车标28内的任何剩余的第一光源38和/或多个第二光源64发射白色激发光24。第一光源38在稳态期间可以通过同时点亮设置在RGB LED内的每个单独的发光二极管来产生白色激发光24。而且，发射白色激发光24的第一和/或第二光源38、64可以保持恒定的颜色和亮度或者可以闪烁。
进一步参考图3，光引导元件68可以设置在PCB 54和壳体42之间。光引导元件68可以包括由光引导元件68限定的一个或多个光通道70。一个或多个通道70可以与设置在PCB54上的一个或多个光源38、64对齐。
参考图4，光引导元件68包括与PCB 54的通孔60对齐的一个或多个通孔60，以使两个部件可以固定在车标28内。可选地，光引导元件68可以通过一个或多个注塑成型步骤包覆成型在PCB 54上，以使PCB 54和光引导元件68成型为车标28的单个整体成型部件。
如图4所示，光引导元件68包括穿过其间的第一组多个光通道70，光通道70具有第一几何形状的横截面。第二组多个光通道72可以具有第二几何形状。第一几何形状可以具有与第二几何形状不同的横截面。在不脱离本文提供的教导的情况下，第一组多个光通道70和第二组多个光通道72的几何横截面可以是任何形状。
第一组多个光通道70可与第一光源38对齐，而第二组多个光通道72可与第二光源64对齐。第一组多个光通道70可具有四点星形横截面，以在激发光24传输通过可视部分34时使通过其间发射的激发光24具有更随机的发射图案。这种配置可以在第一光通道70以及因此第一光源38的位置处产生车标的棱镜状外观。
参考图5，车标28包括具有如上所述的可视部分34的壳体42和能够通过附接点62固定到车辆32的基底40。任何可实施的手段可用于将车标28附接到车辆32，其包括用于将车标28齐平地安装到车辆32上或者利用另外的车辆部件(例如格栅总成36的部分)整体地形成车标28的部分(例如基底40)的任何已知工艺。后部44可以大体是线性的，并且可以是深色、高光泽材料，从而隐藏车标28和附接点62的任何线路。
车标28进一步包括光引导元件68，其包括穿过其间的一个或多个光通道70、72。光引导元件68的顶面78可以沿着车标28的横截面保持与壳体42或可视部分34大体均匀的距离。然而，在一些实施例中，顶面78和壳体42或可视部分34之间的距离可以沿车标28变化。
第一组多个光通道70可以具有任何几何形状，例如多面体、圆柱、锥形、球形和/或任何形状，并且与一个或多个第一光源38对齐。相应地，激发光24被引导通过第一组多个光通道70朝向可视部分34并且沿随机方向或沿多个方向离开第一光通道70的远端部74。根据一个实施例，如图3和图4所示，第一光通道70可以具有四点星形横截面，其产生有趣和/或棱镜状照明效果，该照明效果可以通过使第一光源38发射的激发光24的出射图案随机化来增强车标28的美学外观。
车标28可以进一步包括一个或多个第二光通道72，其与多个第二光源64可操作地连接，并且可以在几何形状上与第一光通道70中的一个或多个不同。第二光通道72可以与第二光源64对齐并且位于可视部分34下方。在每个第二光源64被点亮时，第二光通道72的远端部分76可从其朝向可视部分34发射光。随着多个第二光源64被顺序地点亮或以任何其它所需图案点亮，设置为邻近第二光通道72的被照明远端部76的标记50的部分可以被照明。
将光引导元件68附接到车标28的已知方法包括通过粘合剂(例如通过使用双面胶带)或通过机械连接件(例如成型在车标28中的支架)将预成型的光引导元件68结合到车标28内的附接结构。可选地，基底40和/或壳体42和光引导元件68可通过多级注塑成型工艺整体成型。由于在模具内执行制造和组装步骤，成型的多材料物体允许组装操作和生产周期时间的显著降低。进一步地，可以提高产品质量，并且可以降低制造缺陷的可能性和总制造成本。
反射材料84可以设置在光引导元件68的部分上，以使入射光可以沿任何期望的方向被引导。反射材料84可以是附着到光引导元件68的期望部分的附加材料层，例如光反射涂料。例如，反射材料84可以设置在每个第一和第二导光通道70、72的竖直部分上。相应地，标记50可以保持期望的颜色，同时大体上阻止从车标28的其它部分发射的激发和/或转换后的光24、26组合以及影响可视部分34的照明。
光漫射器86可以设置在壳体42的可视部分34和光引导元件68之间。例如，光漫射器86可以是应用到可视部分34的底面的层。漫射器86可以是透明的或半透明的，并且总体起到使来自光引导元件68的激发光和/或转换后的光24、26漫射的作用，以使不期望的热点和阴影被最小化。可视部分34的内表面90和/或外表面92可以被涂覆、粗糙化或接收微表面化以有助于光漫射性能。另外地或可选地，漫射器86可以应用于光引导元件68的一部分，以优化光漫射效果。在可选实施例中，光漫射材料84可以应用于或设置在第一和/或第二光源38、64中的一些或全部上，第一和/或第二光源38、64设置在车标28中。
参考图6，光致发光结构10可以连接到外壳42的下侧并且配置为响应于从设置在车标28内的一个或多个光源38、64发射的激发光24而发光。在一些实施例中，光致发光结构10可以配置为光漫射器86，以使两个部件可以组合成单个结构。仍可选地，光致发光结构10可设置在光漫射器86内。
根据一个实施例，从第一和/或第二光源38、64发射的一些或全部激发光24被光致发光结构10转换为不同波长的转换后的光26并且从光致发光结构10输出。转换后的光26对应于可见光，该可见光包括能够被人眼检测到的电磁光谱部分(波长在～390-700纳米)并且该可见光可以表现为由单个波长所限定的颜色(例如红色、绿色、蓝色)或多个波长混合限定的颜色(例如白色)的多种颜色。由此，应该理解的是，光致发光结构10可以配置为使从光致发光结构10输出的转换后的光26能够表现为单色或多色的转换后的光26。根据一个实施例，第一和/或第二光源38、64配置用于发射蓝色光并且光致发光结构10配置用于将蓝色光转换为具有约4000K到5000K的色温的中性白色光。转换后的光26通过可视部分34从车标28逸出，由此使可视部分34发射辉光。
除了照明之外，可视部分34可以配置为在一个或多个位置以多种颜色闪光或闪烁。该位置可以选择为对应于邻近地位于PCB 54的弯角、边缘或外围等的位置。可选地，当多个第二光源64以预定图案设置时，该位置可对应于多个第二光源64的交叉点。每个位置处的闪烁效应可以由相应光源38发射的激发光24产生，光源38设置在车标28内部并且相对邻近闪烁位置定位在第一光通道70下方。每个第一光源38可操作用于将激发光24脉冲发射到对应闪烁位置上。根据一个实施例，来自给定光源38的光脉冲可以持续大约1/10至1/100秒并且光源38、64可以随机地或以多种颜色图案脉冲发射。
根据一个实施例，多个第一光源38可以被配置为LED，该LED发射不激发光致发光结构10而是透射通过光致发光结构10的波长的激发光24，以直接照明可视部分34上的相应闪烁位置。可选地，可以移除位于第一光源38上方的光致发光结构10的部分，以容许从第一光源38发射的可见激发光24直接照明相应的闪烁位置，而不必穿过光致发光结构10。第一光源38可以选择为使从其发射的激发光24比由光致发光结构10显示的发光相对更亮，以容许照明对于观察者而言更加明显。
参考图7，第一光致发光结构10设置在第一光通道70上方的壳体42上。第一光致发光结构10可以配置为包含响应于激发光24而发射转换后的光26的一种或多种短持续光致发光材料18，激发光24由多个第一光源38发射。相应地，第一光致发光结构10可以以快速率闪烁多种颜色。例如，每个颜色的转换后的光26可以从第一光致发光结构10发射持续100毫秒。
第二光致发光结构96可以设置在第二光通道72上方。第二光致发光结构96可以包含位于其中的各种光致发光材料18，该光致发光材料由多个第二光源64激发。
根据一个实施例，光源38可以发射第一和/或第二波长的激发光24，由此激发第一光致发光结构10和/或第二光致发光结构96。在可选的实施例中，第一光致发光结构10和第二光致发光结构96可以以任何颜色混合，该颜色是移除基于形成车标28所使用的材料的车标28的任何中性光色调所需的。例如，如聚碳酸酯的塑料可以自然地具有淡黄色色调。然而，可以通过使用第一光致发光结构10和第二光致发光结构96来遮蔽该色调，由此使车标28以任何所需颜色照明并且表现为任何所需颜色。可选地，如上文所述，在不使用第一光致发光结构10和/或第二光致发光结构96的情况下，任何类型的光源——多色或无色的——可以用于使车标28以任何所需颜色照明。
车标28可以包括设置在第一和/或第二光致发光结构10、96和壳体42之间的装饰层98。然而，在可选实施例中，装饰层98可以设置在车标28内的任何其它位置。装饰层98可以包括聚合物材料或任何其它合适的材料，并且配置用于控制或改变可视部分34的外观。例如，装饰层98可以配置为赋予可视部分34金属外观。可以通过本领域已知的任何方法将金属外观设置在壳体42的后方、第一光致发光结构10上和/或第二光致发光结构96上，该方法包括但不限于溅射沉积、真空沉积(真空蒸发涂覆)、电镀或直接印刷到外壳42上。金属外观可以选自各种反射材料84和/或颜色，包括但不限于银、铬、铜、青铜、金或任何其它金属表面。此外，在不脱离本文提供的教导的情况下，也可以使用任何金属材料的仿制品。金属层或它的一些部分可以是透明和/或半透明的，以允许激发和/或转换后的光24、26从内表面90穿过金属层到达外表面92。
在其它实施例中，装饰层98可以被着色成任何颜色以补充车辆结构，车标28被接收在该车辆结构上。在任何情况下，装饰层98可以是至少部分透光的，以在进行能量转换过程的任何时刻使转换后的光26不被阻止照明可视部分34。然而，装饰层98可以具有不透明部分，不透明部分与车标28的不透明背景区域48对应。
参照图8，车标28可以包括第一光学级光导112，其是适于传输从第一光源38发射的激发光24的大体上透明或半透明的管。第一光导112可以具有任何几何形状，例如多面体、圆柱体、圆锥体、球体和/或任何其它三维几何形状，并且与一个或多个第一光源38可操作地连接。相应地，激发光24通过第一光导112的第一表面114进入并且以随机方向或沿多个方向随机地通过第二表面116的任何部分离开第一光导112的第二表面116。根据一个实施例，第一光导112可以具有四点星形横截面，其产生增强车标28的美学外观的有趣和/或棱镜状的照明效果。
车标28还可以包括一个或多个第二光导118，其与多个第二光源64可操作地连接，并且可以在几何形状上与一个或多个第一光导112不同。第二光导118可以在多个第二光源64上方以及可视部分34下方延伸。如图所示，第二光导118包括水平延伸部分120和多个竖直延伸部分122。第二光导118的远端部80设置为邻近于车标28的可视部分34。近端部82设置为邻近每个单独控制的第二光源64。随着每个第二光源64被点亮时，设置在第二光源64附近的第二光导118的远端部80可以从其发射激发光24。当多个第二光源64顺序地点亮或以任何其它期望的图案点亮时，设置为邻近第二光导118的照明的远端部80的标记50的部分可以被照明。
第一和/或第二光导112、118可以由刚性材料制成，刚性材料由可固化的基底组成，例如可聚合化合物、透明模具材料(MIC)或其混合物。丙烯酸酯以及已知的玻璃替代物的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)通常也用于形成刚性光导管。聚碳酸酯材料也被用于注塑成型过程中以形成刚性第一和/或第二光导112、118。
进一步地，第一和/或第二光导112、118可以是柔性光导，其中合适的柔性材料被用于产生第一和/或第二光导112、118。这样的柔性材料包括聚氨酯、硅树脂、热塑性聚氨酯(TPU)或其它类似的光学级柔性材料。无论第一和/或第二光导112、118是柔性或刚性，在成型时，第一和/或第二光导112、118是大体光学透明和/或半透明的并且能够传输光的。第一和/或第二光导112、118可以被称作光导管、光板、光条或由透明或大体半透明的塑料制成的任何其它载光基底。
将第一和/或第二光导112、118附接到车标28的已知方法包括通过使用粘合剂——例如通过使用双面胶带——或通过例如成型在车标28内的支架的机械连接件将预制第一和/或第二光导112、118结合到车标28内的附接结构。可选地，可以通过多级成型工艺使基底40和/或壳体42以及第一和/或第二光导112、118整体成型。由于在模具内执行制造和组装步骤，因此成型的多材料物体容许组装操作和生产周期时间的显著减少。而且，可以改善产品质量，并且可以降低制造缺陷的可能性以及总的制造成本。
反射材料84可以设置在第一和/或第二光导112、118的部分上，以使入射激发光和/或转换后的光24、26可以沿任何期望的方向引导。反射材料84可以是粘附到第一和/或第二光导112、118的期望部分的另外的材料层，例如光反射涂料。相应地，标记50可以保持期望的颜色，同时大体上阻止从其它部分发射的激发和/或转换后的光24、26组合并且影响可视部分34的照明。
参考图9-10，第一光导112可以具有配置为沿多个方向折射激发光和/或转换后的光24、26的几何形状，例如图10中示例性示出的菱形94。如菱形94的形状可以沿多个方向折射激发光24，以使从第一光源38发射的激发光24的方向被随机化。
如上文所述，第一光致发光结构10设置在第一光导112上方的壳体42上。同样，第二光致发光结构96可设置在第二光导118上方。
参考图11，示出了车辆32的框图，其中实施有照明车标28。车标28包括与第一光源38和第二光源64通信的控制器100。控制器100可以包括存储器102，存储器102具有包含在其内由控制器100的处理器104执行的指令。控制器100可以经由位于车辆32上的电源106为光源提供电能。此外，控制器100可以配置为基于反馈来控制每个光源38、64输出的光，反馈是从一个或多个车辆控制模块108接收的，车辆控制模块108是例如但不限于车身控制模块、发动机控制模块、转向控制模块、制动控制模块等或它们的组合。通过控制光源38、64的光输出，车标28可以以多种颜色和/或模式照明以提供例如多彩外观的美感外观或可以向预期的观察者提供车辆信息。例如，由车标28提供的照明可以用于众多车辆应用，例如但不限于寻车特性、远程启动指示器、车门锁指示器、车门微开指示器、运行灯等。
在操作中，车标28可以呈现恒定的单色或多色照明。例如，控制器100可以激励车标28内的多个第一光源38中的一个以预定义的间隔闪烁多种颜色。同时，剩余的多个第一和第二光源38、64可以以稳定的单色照明、可以通过多种颜色闪烁、可以激发第一和/或第二光致发光结构10、96和/或被控制器100设置于关闭状态。在一个实施例中，控制器100配置为使每个第二光源64随机地以红色，之后是蓝色，之后是绿色或其组合来照明。然而，控制器100可以快速地以任何颜色点亮每个光源38、64。例如，每个第一和第二光源38、64可以照明持续1/50至1/100秒。同样地，控制器100可以使每个光源38的功率从稳态电流的1倍变化到5倍，以改变每个照明的颜色和亮度。控制器100也可以同时在单个第二光源64内以多种颜色照明，从而产生另外的颜色配置。
在另一实施例中，光致发光结构10、96可以呈现周期的单色或多色照明。例如，控制器100可以激励光源38周期地发射激发光24，以使第一光致发光结构10以第一颜色周期地照明。可选地，控制器100可以激励第二光源64周期地发射激发光24，以使第二光致发光结构96周期地照明。可选地，控制器100可以控制第一和第二光源38、64同时并且周期地发射激发光24，以使第一光致发光结构10和第二光致发光结构96同时周期地照明。
控制器100可以控制第一和第二光源38、64以规则的时间间隔和/或不规则的时间间隔周期性地发射激发光24。多色的第一光源38也可以在不连续的颜色之间以预定时间间隔利用光致发光结构10同时照明。因此，车标28可以基于光致发光结构10、96的组合表现为任何颜色，同时具有以多种不同颜色闪烁的设定点，以在车标28内产生棱镜状外观。
在另一实施例中，车标28可以包括用户界面110。用户界面110可以配置为使用户可以控制由光源38发射的激发光24的波长。这样的配置容许用户控制车标28的照明模式。
关于上述示例，控制器100可以通过脉冲宽度调节或电流控制来改变发射的激发光24的强度。同样地，控制器100可以使每个光源38的电能从稳态电流的1倍变到8倍，从而改变每种照明的颜色和亮度。控制器100也可以同时以单个多色的光源38内的多种颜色照明，由此产生另外的颜色配置。
在一些实施例中，控制器100可以配置为通过发送控制信号来调节转换后的光26的颜色，该信号用于调节光源38的强度或能量输出水平。例如，如果第一和/或第二光源38、64配置为以低水平发射激发光24，大体全部激发光24可以被第一光致发光结构10和/或第二光致发光结构96转换为转换后的光26。在该配置中，对应于转换后的光26的光的颜色可以与车标28的转换后的光26的颜色相对应。如果第一和/或第二光源38、64配置为以高水平发射激发光24，仅部分激发光24可以被第一光致发光结构10和/或第二光致发光结构96转换为转换后的光26。在该配置中，对应于激发光24和转换后的光26的混合光的颜色可以作为转换后的光26而被输出。以这种方式，控制器100可以控制转换后的光26的输出颜色。
虽然低水平和高水平的强度参照激发光24进行说明，但应理解的是，激发光24的强度可以在不同的强度水平之间变化以调整对应于来自车标28的转换后的光26的颜色色调。可以基于预定状况手动改变或通过控制器100自动改变强度的变化。根据一个实施例，当光传感器感测到白天状况时，可以由车标28输出第一强度。当光传感器确定车辆32在低光环境中操作时，可以由车标28输出第二强度。
如这里所述，转换后的光26的颜色可以主要取决于第一光致发光结构10和第二光致发光结构96中所使用的特定光致发光材料18。此外，第一光致发光结构10和第二光致发光结构96的转换能力可以主要取决于第一光致发光结构10和第二光致发光结构96内所使用的光致发光材料18的含量。通过调整第一光源38和/或第二光源64输出的强度范围，这里所述的光致发光结构10、96内的光致发光材料18的含量、类型和比例可操作为通过将激发光24与转换后的光26混合来产生转换后的光26的各种颜色色调。而且，第一光致发光结构10和第二光致发光结构96可以包括配置为在不同时间长度内发射转换后的光26的各种光致发光材料18。
相应地，这里已经有利地描述了车辆照明车标。该车标提供多种益处，包括用于产生照明的高效且有成本效益的装置，该照明可以用作增加车辆或具有设置在其上的照明总成的任何其它产品的精致性的区别造型元件。
同样应当重点注意的是，在示例性实施例中示出的本发明元件的构造和设置仅仅是说明。虽然在本发明中仅对本发明的几个实施例进行了详细描述，但查阅本发明的本领域技术人员容易理解在实质上不脱离所述主题的创新教导和有利之处的情况下，许多变化是可行的(例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装设置、材料的使用、颜色、取向等)。例如，显示为整体成型的元件可以构造为多个部件或以多个部分示出的元件可以整体成型，交互操作可以反转或以其它方式变化，结构和/或元件或连接件或其它系统元件的长度或宽度可以变化，设置在元件之间的调整位置的性质或数量可以变化。应当注意的是，系统的元件和/或总成可以由提供足够的强度或耐久性的各种材料中的任何种类、以多种颜色中的任何颜色、纹理和它们的组合来构造。相应地，所有这样的变化旨在包括于本发明的范围内。在不脱离本发明精神的情况下，可以在期望的和其它示例性实施例的设计、操作状况和设置中做出其它替换、改变、变化和省略。
应当理解的是，任何所述程序或在所述程序中的步骤可以与所公开的其它程序或步骤组合以形成在本发明范围内的结构。这里所述的示例性结构和程序是用于说明的目的而并非解释成限制。
应当理解的是，在不脱离本发明构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，并且进一步应当理解的是，这些构思旨在被下述权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。

Claims (20)

1.一种用于车辆的车标，包含：
附接到壳体的基底，所述壳体具有可视部分；
光引导元件，所述光引导元件限定设置在所述可视部分后方的第一光通道和第二光通道，所述第一光通道具有与所述第二光通道不同横截面的几何形状；
第一光源，所述第一光源与所述第一光通道可操作地连接；以及
第二光源，所述第二光源与所述第二光通道可操作地连接，其中所述可视部分配置为以来自所述第一光源的第一颜色和来自所述第二光源的第二颜色在所述可视部分上照明。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的车标，其中所述第一光源发射第一激发光并且所述第二光源发射第二激发光。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的车标，进一步包含：
第一光致发光结构和第二光致发光结构，所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构各自包括位于其中的至少一种光致发光材料，所述光致发光材料配置为对从所述第一光源或所述第二光源的至少一部分接收的所述第一激发光或所述第二激发光进行能量转换，以转换为可见的转换后的光。
4.根据权利要求1所述的车标，其中所述第一光源设置为邻近所述可视部分的外边缘和弯角中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的车标，其中所述车标进一步包含光漫射器，所述光漫射器邻近所述可视部分。
6.根据权利要求1所述的车标，其中所述第一光源以非白色照明并且其中所述第二光源以大体的白色照明。
7.一种车标，包含：
具有可视部分的壳体；
具有顶面的光引导元件，所述光引导元件设置在所述可视部分后方的恒定距离处；
第一光源，所述第一光源与第一光通道可操作地连接，所述第一光通道由所述光引导元件限定；以及
第二光源，所述第二光源与第二光通道可操作地连接，所述第二光通道由具有与所述第一光通道不同横截面几何形状的光引导元件限定。
8.根据权利要求7所述的车标，进一步包含：
第一光致发光结构，所述第一光致发光结构设置在所述光引导元件和所述可视部分之间。
9.根据权利要求8所述的车标，其中所述第一光致发光结构包含至少一种光致发光材料，所述光致发光材料配置为对从所述第一光源或所述第二光源的至少一部分接收的激发光进行能量转换，以转换为可见光，所述可见光通过所述可视部分输出。
10.根据权利要求8所述的车标，其中所述第一光致发光结构包括位于其中的配置为以多种颜色照明的短持续光致发光材料，其中一经所述激发光被移除，则每种颜色的转换后的光被发射持续100毫秒或更短。
11.根据权利要求7所述的车标，进一步包含配置用于控制每个所述光源的输出的控制器，其中每个所述光源以不同的颜色照明以产生棱镜状外观。
12.根据权利要求11所述的车标，其中所述可视部分以中性白色发光。
13.根据权利要求7所述的车标，其中来自所述第二光源的光的每个脉冲持续存在约1/10秒到1/100秒的时间段。
14.根据权利要求7所述的车标，其中所述第一光通道具有四点星形横截面。
15.一种车标，包含：
附接到壳体的基底，所述壳体具有可视部分；
第一光源，所述第一光源与第一光导可操作地连接，所述第一光导具有第一几何形状；以及
第二光源，所述第二光源与第二光导可操作地连接，所述第二光导具有第二几何形状，其中所述第一光导和所述第二光导各自使光指向所述可视部分。
16.根据权利要求15所述的车标，进一步包含：
光致发光结构，所述光致发光结构包括位于其中的至少一种光致发光材料，所述光致发光材料配置为对从所述第一光源或所述第二光源的至少一部分接收的第一激发光或第二激发光进行能量转换，以转换为可见的转换后的光。
17.根据权利要求16所述的车标，进一步包含：
设置在所述壳体的后表面上的装饰层。
18.根据权利要求15所述的车标，其中所述第一光源是红色、绿色和蓝色(RGB)LED，并且所述第二光源是紫外LED、紫色LED和蓝色LED中的一种。
19.根据权利要求15所述的车标，其中所述第一光源和所述第二光源是RGB LED并且其中所述第一光源点亮所述RGB LED中的全部三种颜色的芯片，而所述第二光源同时点亮设置在所述RGB LED中的少于全部三种颜色的芯片。
20.根据权利要求15所述的车标，其中所述光致发光结构包括位于其中的配置为以多种颜色照明的短持续光致发光材料，其中一经从所述第一光源发射的所述激发光被移除，则每种颜色的转换后的光被发射持续100毫秒或更短。
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