CN208888497U - 车辆视觉元件 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型的实施例，提供了一种车辆视觉元件，包括：基板，限定灯腔；光源，定位在灯腔内，光源被配置为发射光；以及膜，限定全息光栅和衍射光栅中的至少一种，膜设置在灯腔上方。本实用新型的目的在于有效地将车辆视觉元件结合到车辆中，以提供重点照明和功能性照明。

Description

车辆视觉元件

技术领域

本公开总体上涉及视觉元件，并且更具体地涉及照明的车辆视觉元件。

背景技术

车辆中使用的照明系统可以提供独特且有吸引力的观看体验。因此，期望将这种照明系统结合在车辆的部分中以提供重点照明和功能性照明。

实用新型内容

本实用新型的目的在于有效地将车辆视觉元件结合到车辆中，以提供重点照明和功能性照明。

根据本实用新型的实施例，提供了一种车辆视觉元件，包括：基板，限定灯腔；光源，定位在灯腔内，光源被配置为发射光；以及膜，限定全息光栅和衍射光栅中的至少一种，膜设置在灯腔上方。

根据本实用新型的实施例，膜是透明的。

根据本实用新型的实施例，膜限定衍射光栅。

根据本实用新型的实施例，多个光源定位在灯腔内。

根据本实用新型的实施例，基板是中央控制台基板。

根据本实用新型的实施例，基板是内饰件部件基板。

根据本实用新型的实施例，基板是仪表板基板。

根据本实用新型的实施例，还包括：接近传感器，定位为接近膜。

根据本实用新型的实施例，膜限定全息光栅。

根据本实用新型的实施例，还提供了一种操作车辆视觉元件的方法，包括以下步骤：以第一图案将光从光源发射到限定光栅的膜上；通过与光栅相互作用的膜，由第一图案的光产生具有第一特性的投影图像；以及以第二图案将光发射到膜上以形成具有第二特性的投影图像。

根据本实用新型的实施例，第一特性的投影图像小于第二特性的投影图像。

根据本实用新型的实施例，第一特性的投影图像大于第二特性的投影图像。

根据本实用新型的实施例，第一特性的投影图像具有与第二特性的投影图像不同的颜色。

根据本实用新型的实施例，还包括以下步骤：检测接近视觉元件的电容信号并且在第一特性和第二特性之间改变投影图像。

根据本实用新型的实施例，产生投影图像的步骤还包括：在膜的与光源相对的一侧产生投影图像。

根据本公开的至少一个实例，车辆视觉元件包括限定灯腔的基板。被配置为发射光的光源定位在灯腔内。限定全息光栅和衍射光栅中的至少一种的膜设置在灯腔上方。

根据本公开的另一实例，车辆杯架包括限定杯腔的控制台基板。灯腔定位在杯腔的下方。定位在杯腔和灯腔之间的膜限定至少一个光栅。被配置为将光发射到膜上的光源定位在灯腔内。

根据本公开的另一实例，操作车辆视觉元件的方法包括以下步骤：以第一图案将光从光源发射到限定光栅的膜上；通过膜与光栅相互作用，由第一图案的光产生具有第一特性的投影图像；以及以第二图案将光发射到膜上以形成具有第二特性的投影图像。

本实用新型的有益效果在于：有效地将车辆视觉元件结合到车辆中，以提供重点照明和功能性照明。

本领域技术人员在研究了以下说明书、权利要求书和附图后将理解和领会本公开的这些及其他方面、目的和特征。

附图说明

在附图中：

图1A是根据至少一个实例的车辆的外部的立体图；

图1B是根据至少一个实例的车辆的内部的立体图；

图2是根据至少一个实例的在图1B的线II处截取的截面图；

图3A是根据至少一个实例的光栅的增强视图；

图3B是根据至少一个实例的光栅的增强视图；

图3C是根据至少一个实例的光栅的增强视图；

图4是根据至少一个实例的在图1B的线IV处截取的截面图；

图5是根据至少一个实例的车辆的框图；以及

图6是根据至少一个实例的流程图。

具体实施方式

本实用新型的其他特征和优势将在下面的详细描述中阐述，并且对于本领域技术人员而言将从描述中显而易见，或者通过实施在以下说明书中与权利要求和附图一起描述的本实用新型而被认识到。

如本文使用的，术语“和/或”，当用于一列两个或多个项目时，意味着可以单独使用所列出的项目中的任一个，或者可以使用所列出的项目中的两个或多个的任何组合。例如，如果组合物被描述为包含成分A、B和/或C，则该组合物可以仅包含A；仅包含B；仅包含C；包含A和B的组合；包含A和C的组合；包含B和C的组合；或者包含A、B和C的组合。

在本文中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而并非必须要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或次序。

现在参照图1A至图6，参考标号10总体上表示车辆。车辆10包括车辆视觉元件14。视觉元件14可以包括限定灯腔22的基板18。一个或多个光源26定位在灯腔22内并且被配置为发射光。限定至少一个光栅34的膜30设置在灯腔22上方。

现在参照图1A和图1B，车辆10包括多个外表面和多个内表面。车辆10的示例性外表面可以由门板38、后侧板42、车顶46、发动机罩50、保险杠54(例如，前保险杠和/或后保险杠)和/或定位在车辆10的外部周围的其他部件来限定。车辆10的示例性内表面包括仪表板58、座椅组件62、装饰件66、中央控制台70以及车辆10内部的其他表面。每个表面均由形成表面的基板18(例如，塑料、金属、织物、玻璃等)限定。应该理解，各个基板18可以由一种或多种材料构成，同时仍是基板18。车辆10可以包括定位在上面列出的任何内表面和/或外表面上的一个或多个视觉元件14。在一些实例中，视觉元件14可以是诸如杯架78的更大或更小的结构的一部分。在又其他实例中，视觉元件14可以是独立的徽章、标识、开关和/或美学元件。

车辆10可以包括一个或多个杯架78。在所示出的实例中，杯架78定位在中央控制台70中，但是应该理解，杯架78可以定位在车辆10内的各个位置。例如，杯架78可以定位在车门上和/或仪表板58上。附加地或可选地，杯架78可以定位在车辆10的后排座椅附近的车辆10的后部中的后部中央控制台(例如，可折叠的)、后门、座椅靠背或其他区域中。虽然示出为包括两个杯架78，但应该理解，车辆10可以使用单个杯架78或多于两个杯架78。

现在参照图2，每个视觉元件14均包括基板18、灯腔22、膜30和光源26。如上所述，基板18可以是车辆10的各个内部部件和/或外部部件的组成部分。因此，视觉元件14可以定位在车辆10的外部或内部。在所示出的实例中，基板18整体限定灯腔22，但是应该理解，灯腔22可以由基板18通过连接至基板18的一个或多个单独结构限定。此外，灯腔22可以由基板18以与基板18的其余部分不同的材料限定。例如，基板18可以基本上是织物(例如，在座椅组件62的实例中)，而灯腔22由基板18的聚合物组分限定。

灯腔22是一个或多个光源26定位或以其他方式光学耦合在其中的腔。所示出的实例中，光源26定位在灯腔22的表面旁边，但是应该理解，光源26可以附加地或可选地沿着灯腔22的底部定位。在其他实例中，一个或多个光导可以用于将光从远程光源26传输到灯腔22。光源26可以在灯腔22的周边周围以间隔开的配置定位和/或可以在灯腔22周围形成光源26的连续或半连续带。光源26可以彼此相对竖直堆叠。换句话说，光源26可以沿着灯腔22的高度扩展。

光源26可以是白炽灯泡、发光二极管、电致发光光源、印刷光源和/或它们的组合。根据各个实例，光源26可以是能够发射范围为红色、蓝色、绿色和/或它们的组合的光的颜色的红-蓝-绿发光二极管。光源26可以能够向灯腔22内和灯腔22周围发射白光、彩色光、不可见光(例如，紫外光和/或红外光)、相干光和/或非相干光。在一些实例中，灯腔22可以具有设置在腔22的周边周围的反射膜或涂层，以帮助光的反射。光源26可以具有120°的图案。

光源26被配置为朝向膜30发射光。由于视觉元件14的观察者定位在膜30的与光源26相对的一侧，所以膜30相对于观察者是背面照明的。这种特征可能有利于消除膜30的照明中的热点。在一些实例中，光源26的每个均可以独立地操作，而在其他实例中，一个或多个光源26可以被分组，从而一起发挥作用。例如，光源26可以在功能上水平分组。这种配置的实例可以使得顶部光源26被配置为一起发挥作用(例如，同时发射光)，并且底部光源26同时发射光。此外，分组的光源26可以以不同的颜色激活，以控制光的颜色混合(即，以期望的颜色照亮膜30)。如将在下面更详细地解释的，这种特征可能有利于调节膜30的光栅34的照明。光源26的分组和/或同时激活可以允许将各种照明图案投影到膜30上，将各种照明图案投影到膜30上可以用于以不同方式照射光栅34。

膜30定位或布置在灯腔22上方。此外，膜30定位在光源26与视觉元件14的观察者之间，从而使得膜30是背面照明的。膜30可以是独立的，或者可以可选地连接至一个或多个光学半透明的、透射的或透明的基板。膜30可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯、定向的聚丙烯和/或聚氯乙烯材料构成。膜30可以是金属化的或透明的。例如，膜30的一部分、大部分或基本全部可以是半透明的、透射的和/或透明的。膜30可能是部分透射的。在一些实例中，膜30可以形成标记。标记可以是字母数字文本、符号、图片、徽标或其他图像或文本。标记可以通过一种或多种颜料或染料形成，或者可以通过改变膜30的各个位置的透射率来构造。膜30可以具有约70克每平方米(GSM)至约450GSM的密度。

膜30可以限定一个或多个光栅34。光栅34可以是全息光栅34和/或衍射光栅34。膜30的光栅34可以通过限定被配置为形成干涉图案的一个或多个部件形成。光栅34的部件可以是脊，使得不透明度、密度或表面轮廓变化。来自光源26的落在光栅34上的光衍射成形成投影图像90的光场。投影图像90也可以被称为全息图。形成投影图像90的光场可以呈现随着观察者(例如，车辆10的内部中的乘员)的相对位置的任何变化而实际地变化的视觉深度队列，诸如视差和视角。由于投影图像90呈现随着观察者的视角变化的深度并且随着观察者的视角变化而变化，所以投影图像90是全息图。投影图像90可以显现为“浮动”或“悬停”在膜30上方。包含多个光源26的视觉元件14的实例的使用可以有利于为投影图像90提供统一的外观，而不管观察者的观察视角如何。换句话说，基于照明的投影图像90的偏斜可能不会发生，或者对于观察者而言是显而易见的。此外，多个光源26的使用可以允许投影图像90的强度和/或颜色改变，并且也可以模拟投影图像90的移动。

投影图像90可以采用各种配置，包括字母数字文本、符号(例如，杯架符号、车辆样式或型号符号、星形图案等)以及图片。从光源26发射的光可以以被配置为产生投影图像90的不同特性的各种图案发射。因此，改变来自光源26的照明图案可以改变投影图像90的特性。例如，可以从第一照明图案的光产生具有第一特性(例如，颜色、形状、强度、尺寸、移动等)的投影图像90，并且可以通过将来自光源26的光以第二照明图案发射到膜30上，将投影图像90改变为具有第二特性(例如，不同的颜色、形状、强度、尺寸等)。应该理解，虽然照明的其他方面可以保持不变，但从不同组的光源26的发射光可以构成第一和第二照明图案之间的差异。投影图像90可以呈现从光源26发射的光的颜色。因此，改变照明图案的颜色可以改变投影图像90的颜色。当光源26设置为白色时，投影图像90可能由于衍射而具有彩虹效应。投影图像90可以由于不同的角度而显现为不同并且与利用不同定向的或不同颜色的光源26的实例显现为不同。例如，投影图像90的强度或颜色可以基于观察者相对于视觉元件14的位置而变化。投影图像90的强度可以通过来自一个或多个光源26的光(例如，不同的照明图案)的相应增加或减少而增大或减小。如上所述，光源26可以被分组为使得成对(例如，或者更多的)光源26可以一致或顺序地被激活。相对于由底部光源26的激活形成的投影图像90，顶部光源26的激活可以具有产生较小的投影图像90的效果(例如，不同的照明模式)。因此，改变激活的光源26可以调整投影图像90的尺寸。

根据各个实施例，改变光源26的激活可以被配置为产生投影图像90的运动的外观。例如，通过以交替方式激活光源26，投影图像90可以以交替的方式偏斜，从而产生运动的外观。此外，可以通过激活每个光源26形成不同的投影图像90，从而使得投影图像90显现为在视觉元件14的膜30周围移动。应该理解，膜30可以限定光栅34的多于一个全息实例，从而形成多个投影图像90。在这样的实例中，投影图像90可以基于激活的光源26而改变，或者多个投影图像90可以同时可见。基于光源26的照明，投影图像90可以提供从视觉元件14和/或膜30立起的120°锥形图像。

根据各个实例，视觉元件14可以包括接近开关组件92。如下面将更详细地解释的，包括接近开关组件92的视觉元件14的实例可以允许视觉元件14用作控制车辆10的一个或多个部件的开关。视觉元件14可以包括单个接近开关组件92或多个接近开关组件92。在所示出的实例中，接近开关组件92定位在灯腔22的侧面，但应该理解，一个或多个接近开关组件92可以定位在灯腔22内(例如，抵靠膜30)和/或定位在视觉元件14的外部。接近开关组件92可以包括单个接近传感器或多个接近传感器。传感器可以被配置为控制对应于车辆10的系统或设备的一个或多个控制输出。例如，传感器可以控制由光源26提供的光，或者可以控制车辆10的下述部件：窗户摇上/摇下、镜调整、门锁、巡航控制、音量、行程信息、平视显示器调整、无线电控制(例如，搜索、扫描、媒体选择)、空气调节、风扇速度、除霜和时钟调整。在视觉元件14定位在车辆10的外部的车辆10的实例中，视觉元件14(例如，通过接近开关组件92的接近传感器)可以用作输入键盘、锁定部件、行李箱或后挡板启动、发动机罩释放和/或与车辆10的外部和/或内部部件相关的其他功能。

在一些实例中，接近传感器可以实现为电容式传感器，但是应该理解，可以使用其他类型的接近传感器，作为任何其他可行的传感器的补充和/或替代。接近开关组件92的接近传感器的其他实例可以包括但不限于磁传感器、电感式传感器、光学传感器、电阻式传感器、温度传感器等或它们的任何组合。

电容式传感器检测由于接近视觉元件14或与视觉元件14接触的诸如手指的物体的放置或移动而引起的电容变化。用户的手指可以在视觉元件14上或附近敲击或滑动来输入切换事件。接近开关组件92可以由导电层94的第一部分94A和第二部分94B形成。绝缘层94C定位在第一部分94A和第二部分94B之间。电容式传感器可以在基本上没有力的情况下致动以实现开关激活。这种类型的开关的实际灵敏度可以通过检测电路进行调整。电容式开关有利地提供抗干扰性，并且不需要机电开关装置(例如，按钮或滑动开关)。

接近开关组件92被配置为发射电磁场96。电磁场96从视觉元件14向外延伸。根据各个实例，当接近视觉元件14或与视觉元件14接触的诸如手指的物体干扰电磁场96时，激活接近开关组件92的传感器。电磁场96可以在投影图像90上方延伸。可以调整电磁场96延伸的距离。

在操作中，投影图像90可以被配置为向车辆10的观察者或乘员指示为了触发接近开关组件92而需要触摸的位置(例如，使视觉元件14用作开关)。例如，如上所述，投影图像90可以图形地表示电磁场96的电磁场线，从而使得观察者清楚接近开关组件92的激活空间的位置以及那些位置不是激活空间。换句话说，可以在电磁场96内显示投影图像90。在这样的实例中，印刷标记(例如，膜或涂料)可以定位在膜30的顶部上以指示视觉元件14的功能。在另一实例中，投影图像90可以对应于视觉元件14的功能的图形描述。例如，视觉元件14的空气调节器实例可以由“A/C”的投影图像90表示，或视觉元件的风扇速度实例可以由投影图像90的扇形表示。在这样的实例中，投影图像90仍然可以用于向视觉元件14的用户指示它们的手指需要多靠近来激活元件14。例如，膜30可以被配置为在对于视觉元件14的最远可操作距离(例如，电磁场96或激活区域延伸的最远的位置)处产生投影图像90。换句话说，视觉元件14的用户仅需要“触摸”投影图像90使其足够靠近(例如，在电磁场96内)，从而激活视觉元件14。在又其他实例中，接近开关组件92的触发可以用来动态地改变视觉元件14的美观性。例如，通过触发接近开关组件92，投影图像90可以具有改变的一个或多个特性(例如，颜色、运动、形状、尺寸、图像、距离膜30的距离等)。通过改变投影图像90的美学特性，可以向用户提供视觉确认，即，接近开关组件92已经致动(例如，车辆部件已经改变)。如上所述，可以通过改变从光源26发射的照明图案(例如，哪些光源26被激活和/或被激活为哪种颜色)来执行投影图像90的特性的这种改变。换句话说，触发接近开关组件92可以改变由灯腔22中的光源26提供的照明图案。

膜30可以具有大致弯曲的形状、平坦形状、正方形、矩形、多边形、波浪形或其他复杂形状。例如，膜30的外表面(例如，与灯腔22相对的外表面)的一个或多个位置可以小平面的、非平面的、弯曲的或以其他形状为特征。膜30可以限定光栅34之间的多个间隔，该间隔对环境光和/或来自光源26的光保持基本上透明。除了使用光栅34的衍射实例之外，膜30的小平面实例可以为膜30提供宝石般的外观。例如，多个衍射光栅34可以具有不同的周期、周期范围和/或形状，从而使得膜30的彩虹色呈现为随机的并且更像宝石。间隔和衍射光栅34可以策略性地定位为与膜30的形状配合以产生更像宝石般的外观。应该理解，光栅34的衍射和全息实例可以彼此结合使用或分开使用。

现在参照图3A和图3B，衍射实例的光栅34被配置为对照射在其上的光产生彩虹图案。衍射光栅34可以存在于平坦实例的膜30上(图3A)或弯曲实例的膜30上(图3B)，或其他形状的膜30上。例如，衍射光栅34可被配置为在不同方向上反射不同波长的光。衍射光栅34可具有在从约250nm至约1000nm的范围的厚度98。例如，衍射光栅34的厚度98应当保持在约250nm至约1000nm的范围，以确保膜30在直接环境照明下照射时通过光衍射呈现宝石般的外观，同时在非直接环境照明下也对膜30的光学清晰度的影响最小。优选地，衍射光栅34的厚度98在从约390nm至700nm的范围。在其他实例中，衍射光栅34的厚度98在从500nm至750nm的范围。如图3A所示，在示例性形式中，衍射光栅34可以具有锯齿形或三角形形状。在三维图中，这些光栅34可以呈现不具有角度特征的阶梯形或锯齿形，呈现金字塔形或者阶梯形和金字塔形的一些组合。衍射实例的光栅34的其他形状包括山形特征(例如，正弦形特征或弯曲形特征)。衍射实例的光栅34也可以包括具有三角形和山形特征的组合的部分。更一般地，光栅34的形状应该使得对于衍射实例的光栅34的每个光栅、齿或凹槽的一个或多个部分，存在至少15度的有效闪耀角θ_B。闪耀角θ_B是台阶法线(即，垂直于光栅34的每个台阶或齿的方向)与具有衍射光栅34的膜30的法线100的方向之间的角度。

通常，优化闪耀角θ_B以使入射光(该入射光可以是典型的环境太阳光、来自光源26的光)的波长的效率最大化，以确保最大光功率集中在一个或更多衍射级，同时使其他级(例如，指示环境光本身的第零级)的剩余功率最小化。使衍射实例光栅34位于膜30的平面部分或方面上的优势是恒定的闪耀角θ_B并且周期102将使得衍射实例光栅34产生的一致的反射和衍射光。

膜30的衍射实例光栅34可以由一个或多个周期102(在衍射光栅的标准术语中也称为d)来表征。在膜30的大多数方面中，衍射光栅34的周期102保持在约50nm与约5μm之间。通常，给定衍射光栅34可以衍射的最大波长等于周期102的约两倍。因此，周期102维持在约50nm与约5μm之间的衍射光栅34可以衍射100nm至约10μm的光学范围的光。在至少一个实例中，衍射光栅34的周期102保持在从约150nm至约400nm，从而确保衍射光栅34可以高效地衍射约300nm至约800nm(大致覆盖了可见光谱)的光学范围的光。

以入射角α入射的入射光106(通常为环境光、太阳光和磷光)被引导至具有厚度98、周期102和闪耀角θ_B的锯齿形衍射光栅34。更具体地，入射光106的以入射角α照射衍射光栅34的部分(例如，小部分)以相同角度α反射为反射光106r，并且入射光106的剩余部分在对应衍射角β_n、β_n+1等处以对应于衍射光106_n、106_n+1等的特定波长衍射。根据标准衍射光栅术语，反射光106r指示第零级(即，n＝0)，并且衍射光106_n、106_n+1、106_n+2指示第n级衍射，其中n是对应于反射光或衍射光的特定波长的整数。

现在参照图3C，以截面形式示出了采用可以在膜30中采用的变化的周期102(例如，包括一组周期)的衍射光栅34的实例。在所示出的实例中，衍射光栅34可以具有两组或更多组齿或凹槽，每组均具有可以以独特或不同衍射级产生光的特定周期102。如图所示，光栅34配置有三个周期：周期102A、周期102B和周期102C。衍射光栅34的周期为102A的一组齿可产生衍射光106_n和106_n+1，周期为102B的不同的一组齿可产生衍射光106_n+2和106_n+3，并且周期为102C的第三组齿可产生衍射光106_n+4和106_n+5，所有这些都来自相同的入射光106。因此，衍射光栅34无论用于膜30的内表面还是外表面都可以有利地产生膜30的各个区域内波长变化很大的宝石般效果。

衍射和全息实例的光栅34可以以各种方式形成到膜30中。例如，基于化学的激光器可以利用衍射和全息光栅34蚀刻用于形成膜30的模具或压力机。膜30的材料可以流入蚀刻版中，并由此在膜30上形成衍射和全息光栅34。

在一些方面，衍射光栅34包括横跨衍射光栅34的在两个到十个离散值或更优选地在两个到五个离散值之间变化的变化周期。根据另一方面，具有变化周期的衍射光栅34可以用于膜30的一个或多个部分，并且具有恒定周期的一个或多个衍射光栅34用于膜30的其他部分，以产生由使用光栅34的膜30产生的有趣的宝石般的外观效果。在另一实例中，衍射光栅34包括在任何数量的值之间变化的变化周期，其仅受到光栅34的总长度和/或通过精确控制模具尺寸产生这种可变性的处理能力的限制。在另一实例中，可以横跨膜30存在间隔开配置的多个衍射光栅34。在这样的实例中，多个衍射光栅34可以具有相同或不同的周期。在又另一实施例中，衍射光栅34可以基本上覆盖膜30的内表面或外表面。在衍射光栅34存在于膜30的内表面上(例如，接近灯腔22)的实例中，发生在内表面上的衍射可以为膜30提供美学上令人愉悦的“深度”。

在一些实例中，可以将可选的涂层施加在膜30的内表面和/或外表面上。例如，可以将光学透明的密封层(例如，聚氨酯密封件)施加在膜30上以添加对膜30(特别是对由膜30限定的任何光栅34)的进一步的机械和/或紫外光保护。有利地，添加相对较薄的保护涂层可以保护光栅34。

现在参照图4，示出了杯架78的实例。在所示出的实例中，除了灯腔22之外，基板18还限定了杯腔112。在所示出的实例中，杯腔112和灯腔22由膜30分隔开。插入件116可以定位在杯腔112内。在所示出的配置中，可以在杯腔112内和/或通过插入件116看见投影图像90和/或光栅34的宝石般衍射。换句话说，膜30可以在杯腔112内产生投影图像90。在所示出的实例中，插入件116定位在膜30上方，但是应该理解，插入件116可以与膜30连接。此外，光学耦合粘合剂可以定位在膜30和插入件116之间。插入件116可以限定一个或多个光栅34。光栅34可以是全息光栅34和/或衍射光栅34。光栅34可以沿着插入件116的内表面和/或外表面(例如，抵靠基板18)限定。插入件116可以由硅树脂、聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、氟硅酸盐、含氟弹性体、乙烯乙酸乙烯酯、其他软聚合物材料和/或它们的组合构成。在具体实例中，插入件116可以是模制的并且由硅树脂形成。插入件116可以是不透明的、半透明的或基本透明的。插入件116可以对可见光谱(例如，约400nm至约700nm)内的光具有大于约50％、60％、70％、80％、90％或99％的透明度。在一些实例中，插入件116可以包括着色剂(例如，使穿过插入件116或从插入件116反射出来的光着色或过滤)、紫外线抑制剂或阻断剂(例如，受阻胺或苯甲酰基)。

如图所示，插入件116的内表面可以具有大致弯曲的形状，或者可以具有平坦的、正方形、矩形、多边形、波浪形或其他复杂的形状。例如，插入件116的内表面的一个或多个位置可以是小平面的、非平面的、弯曲的或以其他形状为特征。根据各个实例，插入件116可以在插入件116的内表面和/或外表面上限定全息和/或衍射光栅34。这些部件可以为插入件116提供美学上令人愉悦的宝石般表面。

现在参照图5，示出了车辆10的框图，其中实施了视觉元件14。车辆10包括与光源26和接近开关组件92通信的控制器120。控制器120可以包括存储器124，存储器124中包含由控制器120的处理器128执行的指令。控制器120可以通过位于车辆10上的电源134向光源26提供电力。存储器124可以包括各个光控制例程138，光控制例程138被配置为响应于用户输入(例如，来自接近开关组件92和/或车辆10周围的其他按钮或开关)而改变可由控制器120执行的光源26发射的颜色和强度。例如，光源26可以增加亮度和/或改变颜色以对应于各个车辆事件(例如，欢迎或告别事件、车辆启动、运动、静止)。在具体实例中，光源26的强度可以彼此相对改变，以使投影图像90呈现为如上所解释的那样移动或改变颜色。此外，光源26的强度和/或颜色可以基于用户对车辆10内部的环境照明的偏好而改变。在另一实例中，每个光源26的强度均可以以随机顺序设置，并且然后以脉冲形式发射随机时间量以在插入件116中产生随机闪亮外观。也可以激活产生投影图像90的光源26。

另外，控制器120可以被配置为基于从一个或多个车辆控制模块或传感器(诸如，速度计、光传感器和/或温度传感器)接收的反馈来控制一个或多个光源26的光输出。例如，光源26可以增加亮度或改变颜色以与视觉元件14的操作模式对应。在具体实例中，可以改变光源26的强度以使投影图像90呈现为如上所解释的那样移动或改变颜色。此外，一个视觉元件14的光源26的强度可以相对于另一视觉元件14的光源26改变。例如，当激活视觉元件14的加热座椅实例时，可以增强加热座椅关闭的视觉元件14(例如，颜色、强度和/或移动变化)，从而使得加热座椅关闭的视觉元件14可以相对于加热座椅启动的视觉元件14增强，从而能够被快速识别。在另一实例中，存储器124可以包括基于从一个或多个传感器感测到的数据来交替视觉元件14的颜色、强度和/或运动的例程。在第一实例中，来自光传感器的传感器数据可以用于确定车辆10存在的环境照明条件，以增加或减小来自视觉元件14的光源26的光的强度。这种实例可以使得视觉元件14在车辆10的当前照明条件下更加可见。在第二实例中，来自速度计的速度数据可以用于增强某个视觉元件14以减少驾驶分心。例如，可以增强车辆10的操作期间通常由驾驶员使用的视觉元件14(例如，投影图像90的强度、颜色和/或移动)，以在驾驶时使适当的视觉元件14更易于被驾驶员看到。在第三实例中，可以利用来自温度传感器的温度数据来增强温度相关的视觉元件14的感知。例如，如果温度传感器检测到车辆10的外部或内部的冷温度，则可以增强与加热和/或除霜控制相关的视觉元件14(例如，改变颜色、移动和/或强度)，以将这些视觉元件14突出显示给驾驶员。应该理解，当温度传感器检测到车辆10的外部或内部的热状况时，可以增强用于冷却(例如，空气调节、通风座椅)的视觉元件14。

现在参照图6，示出了示例性光控制例程138或方法。例程138可以以以第一图案将光从光源26发射到限定光栅34的膜30上的步骤142开始。如上所述，可以激活灯腔22内的一个或多个光源26以朝向膜30发射光和/或将光发射到膜30上。由于光源26定位在膜30的与观察者相对的一侧上，因此膜30可以说是背面照明的。

接下来，实施通过与光栅34相互作用的膜30由第一图案的光产生具有第一特性的投影图像90的步骤146。如上所述，第一特性可以是颜色、移动、尺寸、形状、符号、距离膜30的感知距离和/或投影图像90的其他视觉特性。投影图像90可以在膜30的与光源26相对的一侧产生。

接下来，实施以第二图案将光发射到膜30上以形成具有第二特性的投影图像90的步骤150。换句话说，由光源26发射到膜30上的光图案的改变使得投影图像90的特性发生改变。例如，投影图像90可以开始或停止移动、改变颜色、改变尺寸、改变形状或者在视觉上不同于第一特性的投影图像90。例如，第一特性的投影图像90可以小于第二特性的投影图像90。在另一实例中，第一特性的投影图像90大于第二特性的投影图像90。在又另一实例中，第一特性的投影图像90具有与第二特性的投影图像90不同的颜色。如上所述，接近开关组件92可检测接近视觉元件14的电容信号，并通过改变由光源26提供的膜30上的光图案在第一特性和第二特性之间改变投影图像90。

本公开的使用可以提供多种优势。第一，膜30和/或光栅34和光源26的使用可以提供投影图像90，该投影图像90呈现为浮在插入件116内、杯腔112内和/或膜30之上。这样的特征可以增强视觉元件14的美学外观。第二，多个光源26的使用允许投影图像90通过改变强度、颜色和/或移动而在改变外观。第三，衍射实例的光栅34的使用可以产生令人愉快的晶体状效果。例如，在将光栅34限定在插入件116的外表面上的插入件116的透明实例中，透明插入件116的光的衍射可以产生“晶体”状外观。在插件116被着色(例如，黑色)并且衍射光栅34被限定在内表面上的实例中，可以实现“黑色石英”效果。此外，膜30上的衍射实例的光栅34可以赋予膜30和/或视觉元件14令人愉快的晶体外观。第四，视觉元件14与车辆传感器结合使用可以允许投影图像90基于车辆10的感测状况而交互地改变。第五，多个光源26的使用允许通过改变强度、颜色和/或运动来改变投影图像90和视觉元件14的外观而使投影图像90改变视觉元件14的外观或功能识别。第六，灯腔22和膜30的背面照亮取向的使用可以允许更紧凑的视觉元件14以及更美观的投影图像90。此外，通过将光源26相对于观察者定位在膜30的后面，可以获得新的可以实施视觉元件14的位置。

根据各个实施例，车辆视觉元件包括限定灯腔的基板、定位在灯腔内的被配置为发射光的光源以及限定全息和衍射光栅中的至少一个的膜，该膜设置在灯腔上方。车辆视觉元件的实施例可以包括以下特征中的任一项或其组合：

·膜是透明的；

·膜限定衍射光栅；

·膜限定全息光栅；

·基板是中央控制台基板；

·基板是内饰件部件基板；

·基板是仪表板基板；

·接近传感器定位为接近膜；以及

·多个光源定位在灯腔内。

根据各个实施例，操作车辆视觉元件的方法可以包括以下步骤：以第一图案将光从光源发射到限定光栅的膜上；通过与光栅相互作用的膜，由第一图案的光产生具有第一特性的投影图像；以及以第二图案将光发射到膜上以形成具有第二特性的投影图像。该方法的实施例可以包括以下特征中的任一项或其组合：

·第一特性的投影图像小于第二特性的投影图像；

·第一特性的投影图像大于第二特性的投影图像；

·第一特性的投影图像具有与第二特性的投影图像不同的颜色；

·产生投影图像的步骤还包括：在膜的与光源相对的一侧产生投影图像；以及

·检测接近视觉元件的电容信号并且在第一特性和第二特性之间改变投影图像。

对于本领域技术人员和制造或使用本公开的人员，会想到本公开的修改。因此，应该理解，在附图中示出的以及以上描述的实施例仅用于示例性目的，而不旨在限制本公开的范围，本公开的范围由根据包括等同教导的专利法的原理所解释的所附权利要求来限定。

本领域普通技术人员应该理解，所描述的本公开和其他部件的构造不限于任何具体的材料。本文中所公开的其他示例性实施例可以由多种材料形成，除非本文另有描述。

对于本公开，术语“连接”(包括其所有形式：连接于、连接有、被连接，等)通常意味着两个部件(电部件或机械部件)直接或间接地彼此连接。这种连接可以本质上是固定的或本质上是可移动的。这种连接可以通过两个部件(电或机械的)来实现，以及通过任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体或者与该两个部件一体地形成为单个整体来实现。这种连接可以本质上是永久的或可以本质上是可拆卸的或可释放的，除非另有说明。

如本文使用的，术语“约”意味着量、尺寸、成分、参数和其他量和特性不是精确的，并且也不需要是精确的，而是可以根据需要近似和/或更大或更小，以反映公差、转换因子、舍入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其他因素。当术语“约”用于描述范围的值或端点时，应将本公开理解为包括所提及的具体值或端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否叙述了“约”，范围的数值或端点都旨在包括两个实施例：一个用“约”修饰，另一个没有用“约”修饰。还应理解，每个范围的端点相对于另一端点以及独立于另一个端点都是重要的。

如本文使用的术语“基本”、“基本上”及其变型旨在指出所描述的特征等于或近似等于值或描述。例如，“基本上平面”表面旨在表示平面或近似平面的表面。此外，“基本上”旨在表示两个值相等或近似相等。在一些实施例中，“基本上”可以表示彼此的约10％内的值，诸如彼此的约5％内或彼此的约2％内的值。

同样重要的应该注意，在示例性实施例中示出的本公开的元件的构造和布置仅为示例性的。虽然本公开中仅详细描述了本实用新型的少量实施例，但是审阅过本公开的本领域技术人员将容易理解，在实质上不偏离所列举的主题的新颖教导和优势的情况下，可以进行许多修改(例如，各个元件的大小、尺寸、结构、形状和比例方面的变化，参数值、安装布置、材料使用、颜色、方位等方面的变化等)。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个零件构成，或者示出为多个零件的元件可以一体地形成，界面的操作可以反向或以其他方式变化，系统的结构和/或构件或连接件或其他元件的长度或宽度可以变化，并且设置在元件之间的调节位置的性质或数量可以变化。应该注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够的强度或耐久性的多种材料中的任一种以多种颜色、质地和组合中的任一种构建。因此，所有这些修改均旨在包括在本实用新型的范围内。在不偏离本实用新型的精神的情况下，可以对期望的以及其它示例性实施例在设计、操作条件和布置作出其它替换、修改、变化和省略。

应该理解，任何所描述的工艺或所描述的工艺内的任何步骤可以与其他公开的工艺或步骤相结合以形成本公开的范围内的结构。本文中所公开的示例性结构和工艺仅用于说明性的目的，而不应解释为限制性的。

还应理解，在不脱离本公开的概念的情况下可以对前述结构和方法进行变化和修改，并且还应理解，这些概念旨在由所附权利要求覆盖，除非权利要求通过其语言另有明确地说明。此外，所附权利要求并入并且构成该具体实施方式的一部分。

Claims (9)

1.一种车辆视觉元件，其特征在于，包括：

基板，限定灯腔；

光源，定位在所述灯腔内，所述光源被配置为发射光；以及

膜，限定全息光栅和衍射光栅中的至少一种，所述膜设置在所述灯腔上方。

2.根据权利要求1所述的车辆视觉元件，其特征在于，所述膜是透明的。

3.根据权利要求1所述的车辆视觉元件，其特征在于，所述膜限定衍射光栅。

4.根据权利要求1所述的车辆视觉元件，其特征在于，多个光源定位在所述灯腔内。

5.根据权利要求1所述的车辆视觉元件，其特征在于，所述基板是中央控制台基板。

6.根据权利要求1所述的车辆视觉元件，其特征在于，所述基板是内饰件部件基板。

7.根据权利要求6所述的车辆视觉元件，其特征在于，所述基板是仪表板基板。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆视觉元件，其特征在于，还包括：

接近传感器，定位为接近所述膜。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆视觉元件，其特征在于，所述膜限定全息光栅。