CN112262471B - 具有三维外观的车灯 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置、例如呈现三维对象的刹车灯组件包括多个微型发光二极管管芯，每个微型发光二极管管芯的尺寸约为0.2mm×0.2mm。微型发光二极管管芯被布置在印刷电路板或柔性电路的连续表面上。每个微型发光二极管管芯能够由控制器单独或成组寻址以用于调节亮度和/或颜色，并且控制器被配置成以一个或多个不同的图案点亮多个微型发光二极管管芯，以显现为三维对象。控制器被配置成以时变图案来使三维对象动画化，该时变图案例如可以使三维对象显现成移入电路上的平面或与电路平行的平面中或者从所述表面中移出。可以以跳动的图案使三维对象动画化，这可以使其更有趣或增强相关的信号发送状况的可见性。

Description

具有三维外观的车灯
相关申请的交叉引用
本PCT国际专利申请要求2018年6月14日提交的、发明名称为“Vehicle LightWith 3-Dimensional Appearance”的美国临时专利申请第62/684,812号的优先权，该临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开内容总体上涉及用于车辆的照明装置。
背景技术
传统的照明以及尤其汽车灯(例如尾灯)是用白炽灯泡、分立的LED或OLED实现的。现今最常用的分立(封装的LED)具有像素化外观，并且可能需要复杂的漫射材料来使发出的光图案平滑并混合。OLED尾灯具有期望的的统一外观，但是非常昂贵并且存在长期耐久性性能问题。
具有3D图案的光学视觉艺术是在20世纪30年代由诸如Victor Vasarely的艺术家首次引入的。在他的艺术作品中，2D图形由于线条的有意弯曲或扭曲而显现成3D。
发明内容
提供了一种用于车辆的照明装置，该照明装置包括被布置在印刷电路板或柔性电路的连续表面中的多个微型发光二极管管芯。所述多个微型发光二极管管芯被配置成呈现三维对象的外观。
附图说明
本发明的设计的其他细节、特征和优势从以下参照相关附图对实施方式示例的描述中得出。
图1是本公开内容的照明装置的侧视图；
图2是本公开内容的照明装置的框图；以及
图3A、图3B、图3C和图3D示出了本公开内容的在图案的不同阶段的照明装置。
具体实施方式
在附图中重复的特征利用相同的附图标记来标记，在附图中公开了用于车辆的并且呈现三维对象22的照明装置20的示例实施方式。具体地，照明装置20从大致平坦或稍微弯曲的表面提供强化的三维视觉外观。该照明装置20包括多个非常小的发光二极管(微型发光二极管管芯)，该多个非常小的发光二极管被布置在印刷电路板或柔性基板(例如，具有铜迹线的聚酰亚胺(PI)或具有银迹线的聚酯(PET))的连续表面中。该连续表面可以完全或基本上位于二维平面内。替选地，该连续表面可以在一个或更多个维度上具有一些曲率。三维(3D)对象22的强化的三维视觉外观可以显现成具有基本上大于连续表面的厚度的深度或高度。
本发明的目的是利用由彼此紧邻放置并且具有在电路上被单独寻址(意味着每个LED可以被单独打开和关闭以及进行强度控制)或者按照小组或行被寻址的能力的多个小LED提供的能力。照明装置20可以呈现可以被动画化的三维对象，从而使图案跳动并且产生从平面鼓起的外观。照明装置20在维持大体平坦或轻微弯曲的薄LED封装的同时产生视觉3D印象。
如图1所示，本照明装置20的示例应用是在用于车辆的刹车灯组件24中，其中，刹车灯组件24位于塑料透镜26的后面。然而，本照明装置20可以用于其他应用中，例如用在转向信号指示器或倒车灯中。在一些实施方式中，照明装置20可以包括与三维对象22分离且独立的一个或多个分立的照明源27，例如白炽灯泡或单独的发光二极管(LED)。例如，图1的刹车灯组件24包括三维对象22和以LED形式的一组分立的照明源27两者。公共信号(例如车辆刹车的应用)可以激活分立的照明源27，并且还使得三维对象22被点亮和/或被动画化。
如图2所示，照明装置20包括多个微型发光二极管管芯28，这些微型发光二极管管芯是非常小的分立的发光二极管，每个微型发光二极管管芯的尺寸约为0.2mm×0.2mm至约0.2mm×0.3mm。微型发光二极管管芯28被布置在例如印刷电路板30或柔性基板(例如，具有铜迹线的聚酰亚胺(PI)或具有银迹线的聚酯(PET))的连续表面中。照明装置20在微型发光二极管管芯28的相邻两个之间具有大于或等于0.3mm的中心到中心间距。在一些实施方式中，照明装置20在相邻的微型发光二极管管芯28之间具有1-6mm的中心到中心间距。在一些实施方式中，漫射层可以覆盖在多个微型发光二极管管芯28上面。漫射层可以提供更均匀的灯外观，特别是在微型发光二极管管芯28具有相对大的间距的情况下。微型发光二极管管芯28可以如图所示被布置成水平行和垂直行，但是它们可以形成其他图案，例如但不限于偏移行、一个或多个圆形图案、菱形图案等。由于本照明装置20包括在印刷电路板或柔性基板30上的微型发光二极管管芯28，因此，与使用白炽灯泡或传统LED并且包括相对大且重的结构元件(例如反射器和透镜)来提供三维外观的现有照明装置相比，本照明装置20的封装尺寸更薄且重量更轻。
在一些实施方式中，印刷电路板30或柔性基板可以与照明装置20内的任何分立的照明源27分离且独立。替选地，一个或更多个分立的照明源27可以被布置在印刷电路板30或柔性基板上并且/或者由印刷电路板30或柔性基板控制。在一些实施方式中，微型发光二极管管芯28可以覆盖在一个或更多个分立的照明源27上面。替选地或附加地，微型发光二极管管芯28可以与一个或多个分立的照明源27分开放置，因此三维对象22和分立照明源27两者都可以分开可见。图1示出了一种这样的布置。
根据一个方面，照明装置20内的每个微型发光二极管管芯28能够由控制器32单独地或成组寻址。在一些实施方式中，可以通过控制器32经由命令单独地控制微型发光二极管管芯28中的每一个。微型发光二极管管芯28中的每一个被配置成具有能够响应于控制器32的命令而进行调节的亮度和/或颜色。亮度可以从黑色(即，完全关闭)变化到最大强度。在一些实施方式中，可以通过控制器32经由命令来控制一组两个或更多个微型发光二极管管芯28。例如，控制器32可以命令一组两个或更多个微型发光二极管管芯28都具有指定的颜色或亮度设置。在另一示例中，控制器32可以命令一组两个或更多个微型发光二极管管芯28以预定的图案、设置或动画点亮。换言之，一个组内的各个微型发光二极管管芯28在任何给定时间可以具有不同的亮度和/或颜色。
控制器32被配置成以一个或多个不同的图案来点亮多个微型发光二极管管芯28以显现为三维对象22。显现为三维对象22的图案可以例如与来自Op艺术运动的图形艺术品中示出的图案类似，这些图形艺术品采用光学错觉来给出深度、运动、隐藏图像、闪烁、振动、翘曲、膨胀或振荡图案的外观。在一些实施方式中，三维对象22可以显现成膨胀并且尺寸随时间增大。这样的Op艺术艺术品的示例包括Victor Vasarely的作品。
控制器32可以被配置成响应于来自远程源36(例如，另一计算机化控制器、诸如车辆内的车身控制模块(BCM)或者开关)的控制信号34而点亮多个微型发光二极管管芯28。控制信号例如可以与以下各项对应：车辆的转向信号或刹车状况或倒车状况，或者使用车辆的可用尾灯、灯或另一照明电路显示的其他消息传递或信号照明。其他消息传递/信号照明可以包括例如紧急危险灯、行驶灯、锁定或解锁状态的确认或者警报状况的通知。
根据另一方面，控制器32被配置成以时变图案使三维对象22动画化，所述时变图案例如可以使三维对象22显现成移入印刷电路板或柔性基板30上的平面或与印刷电路板或柔性基板30平行的平面中或从所述平面中移出。换言之，三维对象22可以显现成从刹车灯组件24内的平面向外突起。三维对象22可以显现成超出塑料透镜26。可以以跳动的图案使三维对象22动画化，这可以有助于使其更有趣或者增强相关的信号发送状况的可见性。
图3A-图3D中示出了具有这样的时变图案的照明装置20的示例，在图3A-图3D中，三维对象22显现并且随时间逐渐地变大和/或变亮。与图3A-图3D中所示出的步骤相反，三维对象22也可以随时间逐渐地变小和/或变暗。
上述系统、方法和/或过程以及其步骤可以以适用于特定应用的硬件、软件或硬件和软件的任何组合来实现。硬件可以包括通用计算机和/或专用计算装置、特定计算装置、或特定计算装置的特定方面或特定部件。这些过程可以在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程装置中连同内部和/或外部存储器一起实现。这些过程也可以或替选地以专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑、或者可以被配置成处理电子信号的任何其他装置或装置的组合来实现。还将理解的是，一个或多个过程可以被实现为能够在机器可读介质上执行的计算机可执行代码。
可以使用诸如C的结构化编程语言、诸如C++的面向对象的编程语言、或者任何其他高级或低级编程语言(包括汇编语言、硬件描述语言以及数据库编程语言和技术)来创建计算机可执行代码，这些语言可以被存储、编译或解释为在上述装置以及处理器架构的异构组合、不同硬件和软件的组合、或者能够执行程序指令的任何其他机器中之一上运行。
因此，在一个方面中，上述每种方法及其组合可以以计算机可执行代码来实现，该计算机可执行代码在一个或多个计算装置上执行时执行其步骤。在另一方面中，这些方法可以在执行其步骤的系统中被实施，并且可以以多种方式跨装置分布，或者所有功能都可以集成到专用的独立运行的装置或其他硬件中。在另一方面中，用于执行与上述过程相关联的步骤的装置可以包括上述硬件和/或软件中的任何一个。旨在使所有这样的排列和组合都落入本公开内容的范围内。
已经出于说明和描述的目的提供了对实施方式的前述描述。其并非旨在穷举或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是即使未具体示出或描述，在适用的情况下也是可互换的并且可以在选择的实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征可以以多种方式变化。这样的变化不应被视为偏离本公开内容，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开内容的范围内。

Claims (12)

1.一种用于车辆的照明装置，包括：
多个微型发光二极管管芯，其被布置在印刷电路板或柔性电路的连续表面上；以及
控制器，其被配置成响应于控制信号而使所述多个微型发光二极管管芯点亮，
其中，所述多个微型发光二极管管芯被配置成呈现三维对象的外观，
其中，所述多个微型发光二极管管芯内的每一个微型发光二极管管芯能够由控制器单独地寻址或成组寻址，
其中，所述多个微型发光二极管管芯内的每个微型发光二极管管芯被配置成具有能够响应于所述控制器的命令而进行调节的亮度或颜色中的至少一个，以及
其中，所述控制器被配置成点亮所述多个微型发光二极管管芯以显现为所述三维对象。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述微型发光二极管管芯中的每一个微型发光二极管管芯的尺寸为0.2mm×0.2mm。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述多个微型发光二极管管芯限定了在所述多个微型发光二极管管芯内的相邻微型发光二极管管芯之间具有大于0.3mm的中心到中心间距。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述多个微型发光二极管管芯限定了在所述多个微型发光二极管管芯内的相邻微型发光二极管管芯之间具有1mm至6mm的中心到中心间距。
5.根据权利要求1所述的照明装置，还包括覆盖在所述多个微型发光二极管管芯上面的漫射层。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述控制信号与以下各项中之一对应：所述车辆的转向信号、刹车状况或倒车状况，或者使用所述车辆的尾灯、前灯或另一照明电路显示的消息传递照明或信号照明。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述三维对象利用时变图案进行动画化。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，所述时变图案使所述三维对象显现成移入所述印刷电路板上的平面或与所述印刷电路板平行的平面中。
9.根据权利要求7所述的照明装置，其中，所述时变图案使所述三维对象显现成从所述印刷电路板上的平面或与所述印刷电路板平行的平面中移出。
10.根据权利要求7所述的照明装置，其中，所述时变图案使所述三维对象显现成尺寸随时间增大。
11.根据权利要求7所述的照明装置，其中，所述三维对象利用跳动的图案进行动画化。
12.根据权利要求1所述的照明装置，还包括分立的照明源。
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