DE102018106820A1

DE102018106820A1 - Fahrzeugdecken- und -dachlichtanordnungen, die funktionale und dekorative lichtmuster erzeugen

Info

Publication number: DE102018106820A1
Application number: DE102018106820.4A
Authority: DE
Inventors: Stuart C. Salter; Paul Kenneth Dellock; Chester Stanislaus Walawender; Aaron Bradley Johnson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2018-09-27
Also published as: CN108662447A; CN108662447B; US20180272931A1; US10465879B2

Abstract

Eine Deckenlichtanordnung, die ein lichterzeugendes Element beinhaltet, das einen Polymerfilm zwischen zwei Glassubstraten, eine reflektierende Fläche, die einem Inneren zugewandt ist und eine Vielzahl von Rändern umfasst; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um LED-Quellen zu lenken, um (a) photolumineszierende Strukturen innerhalb des Elements anzuregen, um dekorative Lichtmuster zu übertragen, und (b) funktionale Lichtmuster in das Innere zu übertragen. Ferner sind die Quellen ausgelegt, um einfallendes Licht in die Ränder zu lenken.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen LED-basierte Innenlichtanordnungen, die funktionale und dekorative Lichtmuster erzeugen, insbesondere Lichtanordnungen, die innerhalb des Daches eines Fahrzeugs für fahrzeugbezogene Anwendungen ausgelegt sind.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuginnenbeleuchtung, z. B. Deckenlichter, Innenleuchten, Handschuhfachlichter, Fußraumlichter und andere Dach- und Seitenverkleidungsinnenbeleuchtung wird seit einigen Jahrzehnten im Allgemeinen durch die Verwendung von konventionellen, weißglühenden Beleuchtungsquellen umgesetzt. Obwohl das von weißglühenden Quellen erzeugte Licht ziemlich einheitlich ist, wird es im Allgemeinen im Vergleich zu moderneren Lichtquellen (z. B. Leuchtdiode, fluoreszierend usw.) von relativ hohen Wärmegraden und geringer Intensität begleitet. Weiter haben Glühlichtquellen im Vergleich zu moderneren Lichtquellen einen relativ hohen Energieverbrauch.
Im vergangenen Jahrzehnt sind in verschiedenen Beleuchtungsanwendungen, darunter Fahrzeuganwendungen, Leuchtdioden-(LED)-Quellen verwendet worden. LED-Quellen haben viele Vorteile gegenüber konventionellen Beleuchtungsquellen, darunter die Fähigkeit, Lichtmuster mit hoher Intensität zu übertragen und bei der Lichtübertragung eine geringe Wärme mit sehr niedrigem Energieverbrauch zu erzeugen. Ein Nachteil von LED-Quellen ist, dass das von ihnen erzeugte Licht gerichtet ist und zu einer Beleuchtung mit hohem Kontrast, Schattenwurf und anderen unerwünschten Effekten, die mit stark gerichtetem Licht assoziiert werden, führen kann. Als Folge ist es im Kontext der Fahrzeuginnenbeleuchtung aufgrund der Tatsache, dass die gerichtete Art des von diesen Quellen ausgegebenen Lichtes zu hohem Kontrast in der nahen Umgebung des Fahrzeuginneren führt, schwierig, LED-Quellen zu verwenden.
Es wurden einige Erfolge bei der Überwindung der gerichteten Art des von LED-Quellen ausgegebenen Lichtes erzielt, indem eine bestimmte Optik daran gekoppelt wurde. Insbesondere werden Nahfeldlinsenelemente, Kollimatoren, Lichtzerstreuer und Reflektoren an LED-Quellen gekoppelt, um ihre Lichtausgabe zu einheitlichen Mustern zu formen, die sich denjenigen annähern, die von weißglühenden Quellen erzeugt werden. Leider erfordern viele dieser Lösungen ein zusätzliches Gehäuse (z. B. größere Gesamtbeleuchtungsquellenabmessungen), die erhebliche Kosten hinzufügen können; folglich sind LED-Quellen in Fahrzeuginneren nicht verbreitet, insbesondere als Ersatz für kostengünstige Innen- und Deckenlichter.
Verbraucher fordern auch immer häufiger Zugang zu dekorativen Beleuchtungseffekten in Fahrzeugen, Wohnungen, Büros und anderen Innenräumen. In Fahrzeugen werden dekorative Beleuchtungsmuster, die das durch Seitenfenster, Windschutzscheiben und Rückfenster übermittelte natürliche Licht ergänzen, oft durch Beleuchtungsanordnungen (z. B. Faseroptik) bereitgestellt, die unabhängig von Sonnendächern, Schiebedächern und anderen nicht herkömmlichen Fenstern sind. Viele Verbraucher stellen jedoch erhebliche Nachteile in Verbindung mit diesen separaten Beleuchtungsanordnungen fest, darunter den Verlust von Innenraum in Verbindung mit den Elementen, die für diese Zugangspunkte der dekorativen Beleuchtung erforderlich sind, Bedenken in Bezug auf die Wartung und zusätzliche Kosten.
Entsprechend besteht ein Bedarf an Fahrzeuginnenbeleuchtungslösungen, die LED-Quellen auf kostengünstige Weise, mit minimalen Einschränkungen durch Gehäuse und niedrigen Herstellungskosten einsetzen können. Da LED-Quellen weiter in der Fahrzeugbranche verwendet werden, besteht auf Seiten vieler Verbraucher weiter ein Wunsch nach einer einzigartigen Beleuchtungsästhetik, die durch konventionelle Quellen nicht erreicht werden kann.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Deckenlichtanordnung bereitgestellt, die ein lichterzeugendes Element beinhaltet, das einen Polymerfilm zwischen zwei Glassubstraten, eine reflektierende Fläche, die einem Inneren zugewandt ist und eine Vielzahl von Rändern beinhaltet; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um eine Vielzahl von LED-Quellen zu lenken, um funktionale Lichtmuster von dem Element in das Innere zu übertragen. Ferner sind die Quellen ausgelegt, um einfallendes Licht in die Ränder zu lenken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Deckenlichtanordnung bereitgestellt, die ein lichterzeugendes Element beinhaltet, das einen Polymerfilm zwischen zwei Glassubstraten, eine reflektierende Fläche, die einem Inneren zugewandt ist und eine Vielzahl von Rändern beinhaltet; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um erste und zweite LED-Quellen zu lenken, um jeweilige erste und zweite photolumineszierende Strukturen innerhalb des Elements anzuregen, um dekorative Muster in das Innere zu übertragen. Ferner sind die Quellen ausgelegt, um einfallendes Licht in die Ränder zu lenken.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Deckenlichtanordnung bereitgestellt, die ein lichterzeugendes Element beinhaltet, das einen Polymerfilm zwischen zwei Glassubstraten, eine reflektierende Fläche, die einem Inneren zugewandt ist und eine Vielzahl von Rändern beinhaltet; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um LED-Quellen zu lenken, um (a) photolumineszierende Strukturen innerhalb des Elements anzuregen, um dekorative Lichtmuster zu übertragen, und (b) funktionale Lichtmuster in das Innere zu übertragen. Ferner sind die Quellen ausgelegt, um einfallendes Licht in die Ränder zu lenken.
Ausführungsformen der vorhergehenden Aspekte der Deckenlichtanordnung können ein beliebiges oder eine Kombination aus den folgenden Merkmalen beinhalten:

• eine Vielzahl von Nuten innerhalb des Films, und wobei die LED-Quellen ferner ausgelegt sind, um einfallendes Licht in die Ränder in Richtung der Nuten zu lenken;
• wobei sich die Nuten von einer Außenfläche des Films in Richtung einer Innenfläche des Films zu einer Tiefe von ungefähr 75 % bis ungefähr 90 % einer Dicke des Films erstrecken;
• wobei die Dicke des Films ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 3 mm beträgt und die Nuten aus einer Presse gebildet sind, die einen Radius von ungefähr 1 mm bis ungefähr 4 mm aufweist;
• wobei das Innere das Innere eines Fahrzeugs ist, und die Deckenlichtanordnung zur Anbringung an einem Dach im Inneren des Fahrzeugs ausgelegt ist;
• wobei die Steuerung funktionale Lichtmuster von dem Element in eine Vielzahl von Stellen im Inneren des Fahrzeugs basierend zumindest teilweise auf einer manuellen Eingabe überträgt, und die Vielzahl von Stellen eine Vielzahl von Fahrgaststellen innerhalb des Fahrzeugs umfasst.

Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Offenbarung erschließen sich dem Fachmann durch die Lektüre der folgenden Beschreibung, der Patentansprüche und der beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste
In den Zeichnungen gilt:

Das Folgende ist eine Beschreibung der Figuren in den beigefügten Zeichnungen. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu und bestimmte Merkmale und bestimmte Ansichten der Figuren können im Interesse der Eindeutigkeit und Exaktheit vergrößert oder schematisch dargestellt sein.
1A ist eine Seitenansicht einer photolumineszierenden Struktur, die als Beschichtung zur Verwendung in einer Lichtanordnung gemäß einer Ausführungsform wiedergegeben wird;
1B ist eine Draufsicht einer photolumineszierenden Struktur, die gemäß einer Ausführungsform als ein einzelnes Teilchen wiedergegeben ist;
1C ist eine Seitenansicht einer Vielzahl von photolumineszierenden Strukturen, die als einzelne Teilchen wiedergegeben und in eine getrennte Struktur eingebunden sind;
2 ist eine perspektivische Hochkantansicht eines Fahrzeugs, das ein oder mehrere Deckenlichtanordnungen gemäß einer Ausführungsform enthält;
3 ist eine schematische Ansicht einer Deckenlichtanordnung gemäß einer Ausführungsform;
4 ist eine schematische Draufsicht der Deckenlichtanordnung und des Fahrzeugs, die in 2 und 3 dargestellt sind, von oben;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines lichterzeugenden Elements, umfassend einen Polymerfilm zwischen zwei Glassubstraten und eine Vielzahl von LED-Quellen gemäß einer Ausführungsform;
5A ist eine Querschnittsansicht durch die Breite des in 5 dargestellten lichterzeugenden Elements;
5B ist eine Querschnittsansicht durch die Länge des in 5 dargestellten lichterzeugenden Elements; und
5C ist eine Querschnittsansicht durch die Länge des in 5 dargestellten lichterzeugenden Elements, eine Vielzahl von Facetten gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassend.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Sinne der Beschreibung in diesem Dokument beziehen sich die Begriffe „obere/r/s“, „untere/r/s“, „rechte/r/s“, „linke/r/s“, „hintere/r/s“, „vordere/r/s“, „vertikale/r/s“, „horizontale/r/s“, „innere/r/s“, „äußere/r/s“, „Vorderseite des Fahrzeugs“, „Rückseite des Fahrzeugs“ und Ableitungen davon auf die Erfindung in ihrer Ausrichtung in 2. Die Erfindung kann jedoch verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist. Zudem sind die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten und in der nachstehenden Patentschrift beschriebenen konkreten Vorrichtungen und Anordnungen lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Patentansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte. Somit sind konkrete Abmessungen und andere physische Eigenschaften im Zusammenhang mit den vorliegend offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten, es sei denn, die Patentansprüche geben ausdrücklich etwas anderes vor.
Bestimmte hierin enthaltene Rezitationen beziehen sich auf eine Komponente, die so „ausgelegt“ oder „angepasst“ ist, dass sie auf eine bestimmte Weise funktioniert. In dieser Hinsicht ist eine solche Komponente „ausgelegt“ oder „angepasst, um“ eine bestimmte Eigenschaft oder Funktion auf eine bestimmte Weise zu verkörpern, wobei solche Rezitationen strukturelle Rezitationen im Gegensatz zu Rezitationen der beabsichtigten Verwendung sind. Insbesondere bezeichnen hierin die Verweise auf die Weise, auf die eine Komponente „ausgelegt“ oder „angepasst“ ist, einen vorhandenen physikalischen Zustand der Komponente und sind somit als bestimmte Rezitation der strukturellen Eigenschaften der Komponente anzusehen.
Für die Zwecke dieser Offenbarung bezeichnet der Ausdruck „gekoppelt“ (in all seinen Formen wie koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) im Allgemeinen das direkte oder indirekte Verbinden von zwei (elektrischen oder mechanischen) Komponenten miteinander. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach unbeweglich oder dem Wesen nach beweglich sein. Ein derartiges Zusammenfügen kann erzielt werden, indem die beiden (elektrischen oder mechanischen) Komponenten und beliebige zusätzliche dazwischenliegende Elemente einstückig als einzelner Einheitskörper miteinander oder mit den zwei Komponenten ausgebildet werden. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach permanent sein oder dem Wesen nach entfernbar oder lösbar sein, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung dargelegt und sind für den Fachmann aus der Beschreibung ersichtlich oder erschließen sich aus der Umsetzung der Erfindung, wie in der folgenden Beschreibung beschrieben, unter Hinzunahme der Patentansprüche und beigefügten Zeichnungen.
Im hierin verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Aufzählung von zwei oder mehr Gegenständen verwendet wird, dass ein beliebiger der aufgezählten Gegenstände einzeln verwendet werden kann oder eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgezählten Gegenstände verwendet werden kann. Wenn beispielsweise eine Zusammensetzung so beschrieben wird, dass sie die Komponenten A, B und/oder C enthält, kann die Zusammensetzung A allein; B allein; C allein; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
Ferner werden in dieser Schrift Bezugsbegriffe, wie etwa erste/r/s und zweite/r/s, obere/r/s und untere/r/s und dergleichen, ausschließlich verwendet, um eine Einheit oder einen Vorgang von einer anderen Einheit oder einem anderen Vorgang zu unterscheiden, ohne dass zwingendermaßen eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen derartigen Einheiten oder Vorgängen erforderlich ist oder impliziert wird.
Nun werden unter Bezugnahme auf 1A-1C verschiedene beispielhafte Ausführungsformen von photolumineszierenden Strukturen 10 gezeigt, die jeweils dazu in der Lage sind, an ein Substrat 12, das einer Fahrzeugbefestigung entsprechen kann, ein fahrzeugbezogenes Ausstattungsteil und/oder ein oder mehrere Substrate oder Filme innerhalb eines lichterzeugenden Elements 30 (siehe z. B. in 3-5C gezeigte(r) Substrate 32, 34 und Film 33) gekoppelt zu werden. In der Darstellung in 1A wird die photolumineszierende Struktur 10 im Allgemeinen als eine Beschichtung (z. B. als ein Film) wiedergegeben, die auf eine Fläche des Substrats 12 aufgebracht werden kann. In 1B ist die photolumineszierende Struktur 10 im Allgemeinen als ein einzelnes Teilchen dargestellt, das in ein Substrat 12 integrierbar ist. In 1C ist die photolumineszierende Struktur 10 im Allgemeinen als eine Vielzahl von einzelnen Teilchen dargestellt, die in ein Trägermedium 14 (z. B. einen Film) eingebunden sein kann, das dann (wie dargestellt) aufgebracht oder in das Substrat 12 integriert werden kann.
Auf der untersten Ebene weist eine jeweilige photolumineszierende Struktur 10 eine Energieumwandlungsschicht 16 auf, die eine oder mehrere Teilschichten beinhalten kann, die in den FIG. 1A und 1B beispielhaft durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Jede Teilschicht der Energieumwandlungsschicht 16 kann ein oder mehrere photolumineszierende Materialien 18 beinhalten, die Energieumwandlungselemente mit Phosphoreszenz- oder Fluoreszenzeigenschaften aufweisen. Jedes photolumineszierende Material 18 kann durch das Empfangen eines Anregungslichts 24 einer spezifischen Wellenlänge angeregt werden, was dazu führt, dass das Licht einen Umwandlungsvorgang durchläuft. Gemäß dem Prinzip der Abwärtswandlung wird das Anregungslicht 24 in umgewandeltes Licht 26 mit einer längeren Wellenlänge umgewandelt, das von der photolumineszierenden Struktur 10 ausgegeben wird. Umgekehrt wird das Anregungslicht 24 gemäß dem Prinzip der Aufwärtswandlung in ein Licht mit einer kürzeren Wellenlänge umgewandelt, das von der photolumineszierenden Struktur 10 ausgegeben wird. Werden mehrere unterschiedliche Lichtwellenlängen gleichzeitig von der photolumineszierenden Struktur 10 ausgegeben, so können sich die Lichtwellenlängen vermischen und als vielfarbiges Licht wiedergegeben werden.
Licht, das von der Sonne, Umgebungsquellen und/oder einer Lichtquelle (siehe z. B. in 3-5C gezeigte LED-Quellen 40b, 40c) abgegeben wird, wird hierin als Anregungslicht 24 bezeichnet und ist hierin als durchgezogene Pfeile veranschaulicht. Ferner kann Anregungslicht 24 in der Form von einfallendem Licht von LED-Quellen sein (siehe z. B. in 3-5C gezeigtes einfallendes Licht 42b, 42c). Im Gegensatz dazu wird Licht, das von der photolumineszierenden Struktur 10 abgegeben wird, hierin als umgewandeltes Licht 26 bezeichnet und hierin als gestrichelte Pfeile dargestellt. Die Mischung aus Anregungslicht 24 und umgewandeltem Licht 26, die gleichzeitig abgegeben werden kann, wird hierin als ausgegebenes Licht bezeichnet. Ferner kann konvertiertes Licht 26 von einem lichterzeugenden Element 30 in der Form von dekorativen Lichtmustern ausgehen (siehe z. B. in 3-5C gezeigte dekorative Lichtmuster 44b, 44c).
Die Energieumwandlungsschicht 16 kann durch Dispergieren des photolumineszierenden Materials 18 in einer Polymermatrix zur Bildung eines homogenen Gemischs unter Anwendung verschiedener Verfahren hergestellt werden. Derartige Verfahren können Herstellen der Energieumwandlungsschicht 16 aus einer Formulierung in einem flüssigen Trägermedium 14 und Beschichten eines gewünschten Substrats 12 mit der Energieumwandlungsschicht 16 beinhalten. Die Energieumwandlungsschicht 16 kann durch Lackieren, Siebdruck, Sprühen, Schlitzdüsenbeschichtung, Tauchbeschichtung, Walzenbeschichtung und Stabbeschichtung auf ein Substrat 12 aufgebracht werden. Alternativ kann die Energieumwandlungsschicht 16 durch Verfahren hergestellt werden, bei denen kein flüssiges Trägermedium 14 verwendet wird. Beispielsweise kann die Energieumwandlungsschicht 16 durch das Dispergieren des photolumineszierenden Materials 18 in einen Mischkristall (homogenes Gemisch in trockenem Zustand) erhalten werden, der in eine Polymermatrix eingebunden werden kann, die durch Extrusion, Spritzgießen, Formpressen, Kalandrieren, Thermoformen usw. ausgebildet werden kann. Die Energieumwandlungsschicht 16 kann dann unter Anwendung beliebiger dem Fachmann bekannter Verfahren in ein Substrat 12 integriert werden. Wenn die Energieumwandlungsschicht 16 Teilschichten beinhaltet, kann jede Teilschicht nacheinander aufgebracht werden, um die Energieumwandlungsschicht 16 zu bilden. Alternativ können die Teilschichten gesondert hergestellt und später aneinander laminiert oder geprägt werden, um die Energieumwandlungsschicht 16 auszubilden. Ferner kann die Energieumwandlungsschicht 16 alternativ durch Koextrudieren der Teilschichten gebildet werden.
In einigen Beispielen kann das umgewandelte Licht 26, das abwärts- oder aufwärtsgewandelt wurde, verwendet werden, um ein anderes photolumineszierendes Material/andere photolumineszierende Materialien 18 anzuregen, das/die sich in der Energieumwandlungsschicht 16 befindet/befinden. Der Vorgang des Verwendens des umgewandelten Lichts 26, das von einem photolumineszierenden Material 18 ausgegeben wird, um ein anderes anzuregen und so weiter, ist im Allgemeinen als Energiekaskade bekannt und kann als Alternative zum Erzielen unterschiedlicher Farbexpressionen dienen. In Bezug auf ein beliebiges der Umwandlungsprinzipien ist der Wellenlängenunterschied zwischen dem Anregungslicht 24 und dem umgewandelten Licht 26 als Stokes-Verschiebung bekannt und dient als grundsätzlicher Antriebsmechanismus für einen Energieumwandlungsvorgang, der einer Änderung der Lichtwellenlänge entspricht. In den verschiedenen hierin erörterten Ausführungsformen kann jede der photolumineszierenden Strukturen 10 nach jedem der Umwandlungsprinzipien arbeiten.
Erneut unter Bezugnahme auf 1A und 1B kann die photolumineszierende Struktur 10 optional mindestens eine Stabilitätsschicht 20 beinhalten, um das photolumineszierende Material 18, das in der Energieumwandlungsschicht 16 enthalten ist, vor photolytischem und thermischem Abbau zu schützen. Die Stabilitätsschicht 20 kann als eine getrennte Schicht konfiguriert sein, die optisch an die Energieumwandlungsschicht 16 gekoppelt ist und an ihr haftet. Alternativ kann die Stabilitätsschicht 20 in die Energieumwandlungsschicht 16 integriert sein. Die photolumineszierende Struktur 10 kann außerdem gegebenenfalls eine Schutzschicht 22 beinhalten, die optisch an die Stabilitätsschicht 20 oder eine andere Schicht (z. B. die Umwandlungsschicht 16 in Abwesenheit der Stabilitätsschicht 20) gekoppelt ist und daran haftet, um die photolumineszierende Struktur 10 vor physischer und chemischer Beschädigung durch Umweltexposition zu schützen. Die Stabilitätsschicht 20 und/oder die Schutzschicht 22 können durch nacheinander erfolgendes Beschichten oder Drucken der jeweiligen Schichten, nacheinander erfolgendes Laminieren oder Prägen oder auf eine beliebige andere geeignete Art und Weise mit der Energieumwandlungsschicht 16 kombiniert werden.
Zusätzliche Informationen bezüglich des Aufbaus der photolumineszierenden Strukturen 10 sind in US-Patent Nr. 8,232,533 von Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION“ offenbart, dessen gesamte Offenbarung durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Für weitere Informationen bezüglich der Herstellung und Verwendung von photolumineszierenden Materialien, um verschiedene Lichtemissionen zu erzielen, siehe US-Patent Nr. 8,207,511 zugunsten von Bortz et al. mit dem Titel „PHOTOLUMINESCENT FIBERS, COMPOSITIONS AND FABRICS MADE THEREFROM“; US-Patent Nr. 8,247,761 an Agrawal et al. mit dem Titel „PHOTOLUMINESCENT MARKINGS WITH FUNCTIONAL OVERLAYERS"; US-Patent Nr. 8,519,359 zugunsten von Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION"; US-Patent Nr. 8,664,624 zugunsten von Kingsley et al. mit dem Titel „ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FOR GENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION"; US-Patentveröffentlichung Nr. 2012/0183677 zugunsten von Agrawal et al. mit dem Titel „PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS, METHODS OF MANUFACTURE AND NOVEL USES"; US-Patent Nr. 9,057,021 zugunsten von Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLUMINESCENT OBJECTS"; und US-Patent Nr. 8,846,184 zugunsten von Agrawal et al. mit dem Titel „CHROMIC LUMINESCENT OBJECTS“, die hierin jeweils in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann das photolumineszierende Material 18 organische oder anorganische fluoreszierende Farbstoffe, einschließend Rylene, Xanthene, Porphyrine und Phthalocyanine, beinhalten. Zusätzlich oder alternativ kann das photolumineszierende Material 18 Leuchtstoffe aus der Gruppe der Ce-dotierten Granate, wie etwa YAG:Ce, beinhalten und ein photolumineszierendes Material 18 mit kurzer Nachleuchtdauer sein. Beispielsweise beruht eine Emission durch Ce³⁺ auf einer elektronischen Energieübertragung von 4D¹ zu 4f¹ als eine paritätenermöglichte Übertragung. Infolgedessen ist eine Energiedifferenz zwischen der Lichtabsorption und der Lichtemission durch Ce³⁺ gering und das Lumineszenzniveau von Ce³⁺ weist eine ultrakurze Lebensdauer oder Abklingzeit von 10^-8 bis 10^-7 Sekunden (10 bis 100 Nanosekunden) auf. Die Abklingzeit kann als die Zeit zwischen dem Ende der Anregung vom Anregungslicht 24 und dem Moment, in dem die Lichtintensität des umgewandelten Lichts 26, das von der photolumineszierenden Struktur 10 abgegeben wird, unter eine Mindestsichtbarkeit von 0,32 mcd/m² abfällt, definiert werden. Eine Sichtbarkeit von 0,32 mcd/m² entspricht grob dem 100-Fachen der Empfindlichkeit des dunkeladaptierten menschlichen Auges, was einem von einem Durchschnittsfachmann allgemein verwendeten Grundbeleuchtungsniveau entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Ce³⁺-Granat genutzt werden, das ein Spitzenanregungsspektrum aufweist, das in einem kürzeren Wellenlängenbereich liegen kann als dem von herkömmlichen Leuchtstoffen des Typs YAG:Ce. Dementsprechend weist Ce³⁺ eine kurze Nachleuchtdauer auf, sodass seine Abklingzeit 100 Millisekunden oder weniger betragen kann. Demnach kann das Seltenerdaluminiumgranat des Ce-Leuchtstofftyps in einigen Ausführungsformen als photolumineszierendes Material 18 mit ultrakurzer Nachleuchtdauer dienen, welches das umgewandelte Licht 26 durch Absorbieren von violettem bis blauem Anregungslicht 24, das von einer Lichtquelle und/oder Umgebungsquellen abgegeben wird, abgegeben kann. Gemäß einer Ausführungsform kann ein ZnS:Ag-Leuchtstoff verwendet werden, um ein blaues umgewandeltes Licht 26 zu erzeugen. Ein ZnS:Cu-Leuchtstoff kann genutzt werden, um ein gelblich grünes umgewandeltes Licht 26 zu erzeugen. Ein Y₂O₂S:Eu-Leuchtstoff kann verwendet werden, um ein rotes umgewandeltes Licht 26 zu erzeugen. Darüber hinaus können die vorangehend genannten phosphoreszierenden Materialien kombiniert werden, um eine breite Farbpalette, einschließlich weißen Lichts, zu bilden. Es versteht sich, dass jedes beliebige fachbekannte photolumineszierende Material mit kurzer Nachleuchtdauer genutzt werden kann, ohne von den hierin bereitgestellten Lehren abzuweichen. Zusätzliche Informationen bezüglich der Produktion von photolumineszierenden Materialien mit kurzer Nachleuchtdauer sind in US-Patent Nr. 8,163,201 zugunsten von Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION" offenbart, dessen gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Zusätzlich oder alternativ kann das in der photolumineszierenden Struktur 10 angeordnete photolumineszierende Material 18 gemäß einer Ausführungsform ein photolumineszierendes Material 18 mit langer Nachleuchtdauer beinhalten, das das umgewandelte Licht 26 abgibt, sobald es durch das Anregungslicht 24 aufgeladen wurde. Das Anregungslicht 24 kann von einer beliebigen Anregungsquelle (z. B. einer beliebigen natürlichen Lichtquelle, wie etwa der Sonne, und/oder einer beliebigen künstlichen Lichtquelle) abgestrahlt werden. Das photolumineszierende Material 18 mit langer Nachleuchtdauer kann so definiert sein, dass es aufgrund seiner Fähigkeit, das Anregungslicht 24 zu speichern und das umgewandelte Licht 26 schrittweise über einen Zeitraum von mehreren Minuten oder Stunden hinweg abzugeben, sobald das Anregungslicht 24 nicht mehr vorhanden ist, eine lange Abklingzeit aufweist.
Das photolumineszierende Material 18 mit langer Nachleuchtdauer kann gemäß einer Ausführungsform dazu dienen, nach einem Zeitraum von 10 Minuten Licht mit einer Intensität von 0,32 mcd/m² oder darüber abzugeben. Zusätzlich kann das photolumineszierende Material 18 mit langer Nachleuchtdauer dazu dienen, nach einem Zeitraum von 30 Minuten und in einigen Ausführungsformen über einen Zeitraum von erheblich länger als 60 Minuten (der Zeitraum kann z. B. 24 Stunden oder länger sein und in manchen Fällen kann der Zeitraum 48 Stunden lang sein) Licht mit einer Intensität von 0,32 mcd/m² oder darüber abzugeben. Dementsprechend kann das photolumineszierende Material 18 mit langer Nachleuchtdauer als Reaktion auf die Anregung von beliebigen Lichtquellen, die das Anregungslicht 24 abstrahlen, einschließend unter anderem natürliche Lichtquellen (z. B. die Sonne) und/oder beliebige künstliche Lichtquellen, kontinuierlich leuchten. Die regelmäßige Absorption des Anregungslichts 24 von einer beliebigen Anregungsquelle kann eine im Wesentlichen nachhaltige Aufladung des photolumineszierenden Materials 18 mit langer Nachleuchtdauer bereitstellen, um eine durchgehende passive Beleuchtung bereitzustellen. In manchen Ausführungsformen kann ein Lichtsensor die Leuchtintensität der photolumineszierenden Struktur 10 überwachen und eine Anregungsquelle aktivieren, wenn die Leuchtintensität unter 0,32 mcd/m² oder einen beliebigen anderen vordefinierten Intensitätsgrad fällt.
Das photolumineszierende Material 18 mit langer Nachleuchtdauer kann alkalischen Erdaluminaten und Silikaten, beispielsweise dotierten Disilikaten oder einer beliebigen anderen Verbindung entsprechen, die in der Lage ist, Licht über einen Zeitraum hinweg abzustrahlen, sobald das Anregungslicht 24 nicht mehr vorhanden ist. Das photolumineszierende Material 18 mit langer Nachleuchtdauer kann mit einem oder mehreren Ionen dotiert sein, die Seltenerdelementen, beispielsweise Eu²⁺, Tb³⁺ und/oder Dy³⁺, entsprechen können. Gemäß einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel schließt die photolumineszierende Struktur 10 ein phosphoreszierendes Material im Bereich von etwa 30 % bis etwa 55 %, ein flüssiges Trägermedium im Bereich von etwa 25 % bis etwa 55 %, ein Polymerharz im Bereich von etwa 15 % bis etwa 35 %, ein stabilisierendes Additiv im Bereich von etwa 0,25 % bis etwa 20 % und leistungssteigernde Additive im Bereich von etwa 0 % bis etwa 5 %, jeweils auf Grundlage des Gewichts der Formulierung, ein.
Die photolumineszierende Struktur 10 gemäß einer Ausführungsform kann im nicht leuchtenden Zustand eine durchscheinende weiße Farbe haben und in manchen Fällen reflektieren. Sobald die photolumineszierende Struktur 10 das Anregungslicht 24 einer bestimmten Wellenlänge empfängt, kann die photolumineszierende Struktur 10 Licht einer beliebigen Farbe (z. B. blau oder rot) davon in einer beliebigen gewünschten Helligkeit abstrahlen. Gemäß einer Ausführungsform kann ein blau leuchtendes phosphoreszierendes Material die Struktur Li₂ZnGeO₄ aufweisen und kann durch ein Hochtemperaturfestphasenreaktionsverfahren oder durch beliebige andere mögliche Verfahren und/oder Vorgänge hergestellt werden. Das Nachleuchten kann für eine Dauer von 2-8 Stunden anhalten und von dem Anregungslicht 24 und d-d-Übergängen von Mn²⁺-Ionen ausgehen.
Gemäß einem alternativen nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel können 100 Teile eines handelsüblichen lösungsmittelhaltigen Polyurethans, wie etwa Mace-Harz 107-268 mit 50 % Fest-Polyurethan in Toluol/Isopropanol, 125 Teile eines blaugrünen Leuchtstoffs mit langer Nachleuchtdauer, wie etwa dem Leistungsindikator PI-BG20, und 12,5 Teile einer Farbstofflösung, die 0,1 % Lumogen Gelb F083 in Dioxolan enthält, gemischt werden, um eine photolumineszierende Struktur 10 mit geringem Seltenerdmineralanteil zu ergeben. Es versteht sich, dass die hierin bereitgestellten Zusammensetzungen nicht einschränkende Beispiele sind. Somit kann ein beliebiger fachbekannter Leuchtstoff in der photolumineszierenden Struktur 10 verwendet werden, ohne von den hierin bereitgestellten Lehren abzuweichen. Zudem wird erwogen, dass auch ein beliebiger fachbekannter Leuchtstoff mit langer Nachleuchtdauer verwendet werden kann, ohne von den hierin bereitgestellten Lehren abzuweichen.
Zusätzliche Informationen bezüglich der Produktion von photolumineszierenden Materialien mit langer Nachleuchtdauer sind in US-Patent Nr. 8,163,201 zugunsten von Agrawal et al., mit dem Titel „HIGH-INTENSITY, PERSISTENT PHOTOLUMINESCENT FORMULATIONS AND OBJECTS, AND METHODS FOR CREATING THE SAME“ offenbart, dessen gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Für weitere Informationen bezüglich phosphoreszierenden Strukturen mit langer Nachleuchtdauer siehe US-Patent Nr. 6,953,536 zugunsten von Yen et al. mit dem Titel „LONG PERSISTENT PHOSPHORS AND PERSISTENT ENERGY TRANSFER TECHNIQUE"; US-Patent Nr. 6,117,362 zugunsten von Yen et al. mit dem Titel „LONG-PERSISTENT BLUE PHOSPHORS"; und US-Patent Nr. 8,952,341 zugunsten von Kingsley et al. mit dem Titel „LOW RARE EARTH MINERAL PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS AND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENT LUMINESCENCE", die hierin jeweils in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Heutzutage werden LED-Signalanordnungen mit großer praktischer Wirkung eingesetzt. In der Automobilbranche verwenden viele Fahrzeuge inzwischen LED-basierte Beleuchtungsanordnungen, im Allgemeinen in Außenanwendungen (z. B. Tagfahrlichtern (DRL)). Weiter können sich diese LED-basierten Fahrzeuganordnungen auf eine oder mehrere LED-Lichtquellen stützen, die jeweils inhärent eine hohe Lichtintensität mit kleinen Strahlungswinkeln erzeugen. Entsprechend erzeugen viele LED-basierte Beleuchtungsanordnungen „Hot Spots“ aus eigenständigem Licht, das mit jeder LED-Lichtquelle assoziiert wird.
Ebenso eröffnen die Aspekte der hohen Effizienz und Intensität von LED-Quellen größere Möglichkeiten für die Erzeugung von Lichtmustern, die eine natürliche Beleuchtung für funktionale und dekorative Zwecke (z. B. als ein Kartenlicht in einem Fahrzeug, Stimmungsbeleuchtung, Lichtmuster in der Form eines Emblems oder Logos usw.) nachahmen. Aufgrund der kleinen Strahlungswinkel von LED-Quellen basieren konventionelle Ansätze zum Nachahmen von natürlicher Beleuchtung durch die Verwendung von LED-Quellen im Allgemeinen auf fortschrittlicher Optik, Linsen und hohen Mengen an LED-Lichtquellen. Ferner sind diese LED-basierten Ansätze zum Simulieren von natürlicher Beleuchtung für funktionale Zwecke kostspielig.
In der Vergangenheit war nicht bekannt, wie LED-basierte Fahrzeugbeleuchtungsanordnungen, die ein sehr einheitliches funktionales Licht und/oder dekorative Lichtmuster für Fahrzeuginnenanwendungen erzeugen, darunter Deckenlichtanordnungen, Verkleidungslichtanordnungen und andere kompakte, beleuchtete Beleuchtungsanordnungen, ausgelegt und gestaltet werden können. Wie in dieser Offenbarung beschrieben, werden Deckenlichtanordnungen bereitgestellt, die LED-Quellen mit minimalen Einschränkungen durch Gehäuse und mit geringen Herstellungskosten einsetzen. Diese Deckenlichtanordnungen und ähnliche Beleuchtungsanordnungen können im Inneren von Fahrzeugen, Wohnungen, Häusern und anderen Strukturen in Dach-, Wand- und anderen Plattenelementen angebracht werden. Diese Lichtanordnungen können verschiedene funktionale Beleuchtungsmuster im Inneren von Fahrzeugen und anderen Strukturen, die diese Anordnungen aufnehmen, erzeugen. Ferner können diese Lichtanordnungen und ähnliche Lichtanordnungen in der Offenbarung dekorative Lichtmuster mit wünschenswerter Ästhetik zu relativ geringen Kosten erzeugen.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Fahrzeug 1 mit Deckenlichtanordnung 100 als in ein Dach 200 integriert dargestellt. Die Deckenlichtanordnung 100 kann im Dach 200 des Fahrzeugs 1 installiert sein, mit einem Gehäuse, das einen deutlich kleineren Fußabdruck als andere Merkmale, z. B. ein Panoramadach, ein Sonnendach, Schiebedach usw., aufweist, die eine direkte Übertragung von Umgebungslicht von einem Äußeren 3 des Fahrzeugs 1 in sein Inneres 2 ermöglichen. Gemäß einigen Aspekten der Offenbarung kann die Deckenlichtanordnung 100, wenn sie von einer Steuerung 150 aktiviert wird, ein funktionales und/oder dekoratives Lichtmuster von einer oder mehreren LED-Quellen aus der Vielzahl von LED-Quellen (z. B. LED-Quellen 40a-40c wie in 3-5C gezeigt), die innerhalb der Anordnungen enthalten oder anderweitig daran gekoppelt sind, in das Innere 3 des Fahrzeugs 1 übertragen. Zum Beispiel können die funktionalen Lichtmuster in einer Form sein, die eine Innenlichtfunktion für einen oder mehrere Insassen des Fahrzeugs 1 bereitstellt. Die von der Deckenlichtanordnung 100 erzeugten und übertragenen Lichtmuster gehen von dem lichterzeugenden Element (z. B. dem lichterzeugenden Element 30 wie in 5-5C gezeigt) innerhalb der Anordnungen selbst aus. Ferner kann die Steuerung 150 eine oder mehrere der LED-Quellen (z. B. LED-Quellen 40a wie in 3, 4 gezeigt) der Lichtanordnung aktivieren, um funktionale Lichtmuster zu erzeugen, die auf verschiedene Bereiche im Inneren 3 des Fahrzeugs 1 gerichtet sind (z. B. Bereiche 202, 204, 206, 208, 210 und 212 wie in 4 gezeigt).
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 kann die Deckenlichtanordnung 100 in bestimmten Aspekten auch funktionieren, um dekorative Lichtmuster im Inneren 3 des Fahrzeugs 1 bereitzustellen. In einigen Umsetzungen kann die Steuerung 150 diese dekorativen Lichtmuster basierend zumindest teilweise auf einer oder mehreren Umgebungseingaben 160 (siehe auch 3, 4) übertragen, um Umgebungslichtaspekte wie zum Beispiel Sonnenlicht 300a und/oder Mondlicht 300b oder andere interessante Muster, die zum Beispiel Sternenlicht imitieren, zu simulieren. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 150 der Deckenlichtanordnung 100 diese dekorativen Lichtmuster basierend zumindest teilweise auf Umgebungseingaben 160 erzeugen, die von Lichtsensoren, wie zum Beispiel Lichtsensoren 162, 164, erhalten werden, die sich an verschiedenen Stellen auf der Außenseite 2 des Fahrzeugs 1 befinden, die direkte Sonnenlichtmuster 302, 304 und/oder Mondlicht 300b erhalten. Ferner kann die Steuerung 150 eine oder mehrere der LED-Quellen (z. B. die LED-Quellen 40b, 40c wie in 3, 4 gezeigt) aktivieren, um bestimmte dekorative Lichtmuster im Inneren 3 des Fahrzeugs 1 zu lenken, um verschiedene Effekte zu erzeugen, wie zum Beispiel Sternenlichtmuster zu simulieren, lumineszierende Designs, Logos oder dergleichen und andere interessante Beleuchtungseffekte zu schaffen.
Nun stellen unter Bezugnahme auf 3 und 4 schematische Ansichten die Deckenlichtanordnung 100 der Offenbarung im weiteren Detail dar. Wie in diesen Figuren gezeigt, beinhaltet die Deckenlichtanordnung 100 ein lichterzeugendes Element 30, das eine Vielzahl von LED-Quellen 40a, 40b und 40c aufweist; und eine Steuerung 150, die durch Verdrahtung 152 an die LED-Quellen 40a-c gekoppelt ist. Diese LED-Quellen 40a-c sind innerhalb der Lichtanordnung 100 konfiguriert, um einfallendes Licht 42a-c in das lichterzeugende Element 30 zu lenken. Ferner kann die Steuerung 150 der Anordnung 100 ausgelegt sein, um eine oder mehrere der LED-Quellen 40a-c zu lenken, um Lichtmuster (z. B. Lichtmuster 44a-c wie in 5-5C gezeigt, die von der Lichtanordnungseinheit 100' ausgehen) von dem lichterzeugenden Element 30 in das Innere 3 des Fahrzeugs 1 (siehe 2) basierend zumindest teilweise auf einer oder mehreren Eingaben zu übertragen. Es versteht sich, dass diese Lichtmuster (z. B. die Lichtmuster 44a-c wie in 5-5C gezeigt) von dem einfallenden Licht 42a-c abstammen, das innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 streut und/oder reflektiert und/oder die photolumineszierenden Strukturen 10a-10c (siehe 4) innerhalb des Elements 30 anregt. Weiter umfassen die Eingaben der Steuerung 150 Umgebungseingaben 160, manuelle Eingaben 170, fahrzeugbezogene Eingaben 180 und benutzerprogrammbezogene Eingaben 190. Wie ebenfalls in 3 und 4 gezeigt, kann die Steuerung 150 in einigen Umsetzungen an eine Stromquelle 154 gekoppelt sein und kann in anderen Aspekten Strom aus einer Quelle in der Steuerung 150 oder einer anderen Komponente (nicht gezeigt) im Fahrzeug 1 gewonnen werden.
In Bezug auf die Umgebungseingabe 160, die an die Steuerung 150 der Deckenlichtanordnung 100 gekoppelt ist, die in 3 und 4 schematisch dargestellt ist, kann in einigen Ausführungsformen die Umgebungseingabe Sonnenlicht 300a, Mondlicht 300b oder anderes Umgebungslicht an der Außenseite 2 des Fahrzeugs 1 sein (siehe 2). Die Umgebungseingabe 160 kann auch Sonnenlicht 300a, Mondlicht 300b oder Umgebungslicht sein, das auf verschiedene Außenbereiche des Fahrzeugs 1 fällt, wie durch verschiedene Lichtsensoren, z. B. Lichtsensoren 162, 164, die an verschiedenen Außenbereichen des Fahrzeugs 1 angeordnet sind (siehe 2), erfasst. In solchen Umsetzungen kann die Deckenlichtanordnung 100 derart ausgelegt sein, dass ihre Steuerung 150 eine oder mehrere der LED-Quellen 40b, 40c lenkt, um einfallendes Licht 42b, 42c zu lenken, um photolumineszierende Strukturen 10a-10c innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 anzuregen, um dekorative Lichtmuster 44b, 44c (siehe 5A) zu erzeugen und in das Innere 3 des Fahrzeugs 1 zu übertragen, um Sonnenlicht 300a (z. B. in der Form von direkten Sonnenlichtmustern 302, 304 wie in 2 gezeigt) zu verstärken oder Mondlicht 300b, das auf verschiedene Abschnitte des Äußeren 2 des Fahrzeugs 1 fällt (siehe 2), zu verstärken. Andere Umgebungseingaben 160, die von der Steuerung 150 eingesetzt werden können, umfassen Wettereingaben, Eingaben von globalen Positionierungssystemen (GPS), Zeit- und Datumseingaben (d. h. eine zeitliche Eingabe) und Feuchtigkeitseingaben.
Jeweils in Bezug auf die manuellen und Benutzerprogrammeingaben 170 und 190, die an die Deckenlichtanordnung 100 gekoppelt sind, die in 3 und 4 schematisch dargestellt ist, können diese Merkmale zumindest teilweise durch die Steuerung 150 eingesetzt werden, um eine oder mehrere der LED-Quellen 40a-40c zu lenken, um funktionale Lichtmuster (z. B. die Lichtmuster 44a) und/oder dekorative Lichtmuster (z. B. die Lichtmuster 44b, c) in das Innere 3 des Fahrzeugs 1 zu lenken. Die manuellen Eingaben 170 umfassen Schaltflächen, Knöpfe, Drehscheiben, Schalter, mobile Touchscreen-Gerätesteuerungen (z. B. über ein drahtloses Kommunikationsprotokoll im Fahrzeug 1) und andere Benutzereingaben, die von Fahrgästen des Fahrzeugs 1 manuell gesteuert werden können. Auf die Benutzerprogrammeingaben 190 kann über die gleichen Schaltflächen, Knöpfe und dergleichen der Benutzereingaben 170 oder andere Steuerungen zugegriffen werden, um verschiedene Programme und Routinen zu speichern, wie einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ersichtlich, um Steuerungspläne für die Steuerung 150 bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Steuerung 150 eine oder mehrere der LED-Quellen 40a in der Deckenlichtanordnung 100 basierend zumindest teilweise jeweils auf manuellen und/oder Benutzerprogrammeingaben 170 und 190 aktivieren, um einfallendes Licht 42a innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 zu erzeugen, um funktionale Lichtmuster 44a zu erzeugen, die in einen ausgewählten Bereich oder Bereiche 202, 204, 206, 208, 210 und 212 des Inneren 3 des Fahrzeugs 1 fallen. Ebenso kann die Steuerung 150 eine oder mehrere der LED-Quellen 40b, 40c in der Deckenlichtanordnung 100 basierend zumindest teilweise jeweils auf manuellen und/oder Benutzerprogrammeingaben 170 und 190 aktivieren, um einfallendes Licht 42b, 42c innerhalb des lichtstreuenden Elements 30 zu erzeugen, um dekorative Lichtmuster 44b, 44c (siehe 5A) zu erzeugen (z. B. ein Sternenlichtmuster, das echtes Sternenlicht imitiert, das in einer klaren Nacht durch das Element 30 sichtbar sein kann), die im Inneren 3 des Fahrzeugs 1 ausgehen.
In Bezug auf die fahrzeugbezogene Eingabe 180, die an die Steuerung 150 der Deckenlichtanordnung 100 gekoppelt ist, die in 3 und 4 schematisch dargestellt ist, kann dieses Merkmal zumindest teilweise von der Steuerung 150 eingesetzt werden, um eine oder mehrere der LED-Quellen 40a-40c zu lenken, um fahrzeugbezogene Lichtmuster (z. B. funktionale Lichtmuster 44a wie in 5B, 5C gezeigt und dekorative Lichtmuster 44b, 44c wie in 5A gezeigt) im Inneren 3 des Fahrzeugs 1 (siehe 2) zu lenken, um dem Fahrer und/oder Fahrgästen innerhalb des Fahrzeugs 1 bestimmte fahrzeugbezogene Angaben zu signalisieren. Die fahrzeugbezogenen Eingaben 180 umfassen verschiedene Fahrzeuginformationen wie zum Beispiel Kollisionswarnungen, Notfallhaltinformationen, Warnlichter, wenig Kraftstoff, geringen Reifendruck, Motorwarnungen, ein anderes Fahrzeug oder einen Gegenstand in einem toten Winkel, ein anderes Fahrzeug oder einen Gegenstand in unmittelbarer Nähe zum Fahrzeug und andere fahrzeugbezogene Signale, die vom Fahrzeug 1 abgeleitet sind. Insbesondere kann die Steuerung 150 die fahrzeugbezogenen Lichtmuster basierend zumindest teilweise auf einer oder mehreren Fahrzeugeingaben 180, die von Fahrzeugsensoren abgeleitet sind, die durch das Fahrzeug 1 angeordnet sind, und/oder Signalen, die auch von anderen Anzeigeelementen im Fahrzeug 1 (z. B. der Armatur) empfangen werden, übertragen. Ferner kann die Steuerung 150 eine oder mehrere der LED-Quellen 40a-40c aktivieren, um einfallendes Licht 42a-42c innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 zu lenken, das schließlich bestimmte fahrzeugbezogene Lichtmuster in der Form von Lichtmustern 44a-44c (siehe 5-5C) für verschiedene Bereiche im Inneren 3 des Fahrzeugs 1 für bestimmte Signaleffekte erzeugt. Zum Beispiel könnte die Steuerung 150 bestimmte LED-Quellen 40a-40c in der Deckenlichtanordnung 100 basierend zumindest teilweise auf einer fahrzeugbezogenen Eingabe 180 aktivieren, um dem Fahrer und/oder anderen Fahrgästen des Fahrzeugs 1 anzuzeigen, dass sich das Fahrzeug in unmittelbarer Nähe zu einem Gegenstand befindet, der sich am nächsten zu einem oder mehreren der Bereiche 202, 204, 206, 208, 210 und 212 befindet. Als ein weiteres Beispiel könnte die Steuerung 150 eine oder mehrere der LED-Quellen 40a in der Lichtanordnung 100 basierend zumindest teilweise auf einer fahrzeugbezogenen Eingabe 180, wie zum Beispiel dem Öffnen einer Tür des Fahrzeugs, aktivieren, um einfallendes Licht 42a innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 zu lenken, um ein Funktionslichtmuster 44a zu übertragen, um einen oder mehrere Bereiche 202, 204, 206, 208, 210 und 212 basierend auf dem Fahrzeugstatus, in dem eine bestimmte Tür des Fahrzeugs nun offen ist, zu beleuchten.
In einer anderen Ausführungsform könnte die Steuerung 150 einer Deckenlichtanordnung 100 auch bestimmte der LED-Quellen 40a-40c in der Deckenlichtanordnung 100 aktivieren, um funktionale und/oder dekorative Lichtmuster für bestimmte der Insassen in den hinteren Bereichen des Fahrzeugs 1 basierend zumindest teilweise sowohl auf manuellen als auch auf fahrzeugbezogenen Eingaben 170 und 180 bereitzustellen, wie in 3 und 4 dargestellt. Insbesondere könnte die Steuerung 150 eine Benutzereingabe 170, die dazu gedacht ist, ein funktionales und/oder dekoratives Lichtmuster durch das Innere 3 des Fahrzeugs 1 zu lenken, basierend auf einer fahrzeugbezogenen Eingabe 180, die angibt, dass das Fahrzeug 1 in Bewegung ist, teilweise überschreiben. Bei Erkennen, dass das Fahrzeug 1 in Bewegung ist (z. B. basierend auf der fahrzeugbezogenen Eingabe 180), kann die Steuerung 150 dann ein funktionales und/oder dekoratives Lichtmuster nur an Insassen im hinteren Bereich des Fahrzeugs (z. B. Bereiche 208, 210, 212) lenken, um zu verhindern, dass den Fahrer im vorderen Bereich des Inneren 3 des Fahrzeugs 1 eine übermäßige Blendung von der Deckenlichtanordnung 100 erreicht.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5-5C eine Lichtanordnungseinheit 100' einer Deckenlichtanordnung 100 (z. B. wie in 3 und 4 gezeigt) dargestellt, die eine Lichtschranke 20 mit jeweils nach außen und innen gerichteten Flächen 22 und 24 enthält. Wenn die Deckenlichtanordnung 100 im Dach eines Fahrzeugs installiert ist, kann die nach außen gerichtete Fläche 22 der Schranke 20 einer Außenseite des Fahrzeugs (z. B. einer Außenfläche 2 des Fahrzeugs 1 wie in 2 gezeigt) zugewandt sein. Die nach außen gerichtete Fläche 22 der Schranke 20 kann auch einer Außenseite einer Befestigung, eines Elements oder einer anderen Struktur, die die Lichtanordnungseinheit 100' der Deckenlichtanordnung 100 enthält, zugewandt sein. Die nach innen gerichtete Fläche 24 der Schranke 20 ist einem Inneren der Struktur (z. B. dem Inneren 3 des Fahrzeugs 1 wie in 2 gezeigt) zugewandt, die die Lichtanordnungseinheit 100' enthält. In einigen Aspekten der Lichtanordnungseinheit 100' kann die Lichtschranke 20 ein dünnes Substrat sein, das von einer Glas-, Glas-Keramik-, Polymer-, Stahl- oder Verbundzusammensetzung stammt. Die Lichtschranke 20 ist typischerweise an ihrer nach außen gerichteten Fläche 22 an einem Dach 200 des Fahrzeugs 1 (2) oder einer anderen Platte der Struktur, die die Lichtanordnungseinheit 100' der Deckenlichtanordnung 100 beherbergt, befestigt. Weiter kann die Dicke der Lichtschranke 20 in bestimmten Ausführungsformen von ungefähr 0,0075 mm bis ungefähr 5 cm reichen. Bei Aspekten der Lichtanordnungseinheit 100', bei denen die Lichtschranke 20 im Wesentlichen ein(e) dünne(r) Schicht oder Film ist, kann die Lichtschranke 20 eine Dicke von ungefähr 0,0075 mm bis ungefähr 0,25 mm aufweisen. In anderen Ausführungsformen ist die Lichtschranke 20 in der Form eines Substrats und dessen Dicke kann von ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 cm reichen.
Wie in 5-5C ferner dargestellt, beinhaltet die Lichtschranke 20 typischerweise eine reflektierende, nach innen gerichtete Fläche 24. Ferner kann die reflektierende, nach innen gerichtete Fläche 24 in solchen Konfigurationen spiegelnde oder nicht spiegelnde (z. B. weiße matte) Flächen beinhalten, die beide einfallendes Licht 42a-c von den LED-Quellen 40a-40c mit hoher Effizienz und geringer Absorption reflektieren sollen. In einigen Ausführungsformen ist die reflektierende, nach innen gerichtete Fläche 24 spiegelartig mit hohem spiegelndem Reflexionsvermögen. Zum Beispiel kann die reflektierende, nach innen gerichtete Fläche 24 eine stark reflektierende Beschichtung sein, die durch Vakuummetallisierung aufgetragen wird (z. B. eine vakuummetallisierte Chrombeschichtung von der Leonhard Kurz Stiftung & Co. KG („Kurz“)). Funktionell kann die nach innen gerichtete Fläche 24 der Lichtschranke 20 dazu dienen, einfallendes Licht 42a-c von den LED-Quellen 40a-40c innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 zu reflektieren. Da die nach innen gerichtete Fläche 24 der Lichtschranke 20 dazu dient, dieses Licht innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 zu reflektieren, entsteht wenig bis kein Lichtverlust von den LED-Quellen 40a-40c durch die Lichtschranke 20 in das Dach 200 oder eine andere Struktur, die die Lichtanordnungseinheit 100' und die Deckenlichtanordnung 100 beherbergt.
In einigen Umsetzungen der in 5-5C dargestellten Lichtanordnungseinheit 100' ist die Lichtschranke 20 nicht vorhanden oder ist anderweitig ausgelegt, um sicherzustellen, dass das lichterzeugende Element 30 durch eine hohe Lichttransmissivität im sichtbaren Spektrum gekennzeichnet ist. In Ausführungsformen ist die Lichtanordnungseinheit 100' einschließlich der optionalen Lichtschranke 20 mit einer optischen Transmissivität von mindestens 85 %, mindestens 90 % oder mindestens 95 % über das sichtbare Spektrum ausgelegt. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Lichtanordnungseinheit 100' in einer Deckenlichtanordnung 100 eingesetzt werden, die zur Verwendung als Panoramadach-, Sonnendach- oder Schiebedachelement (siehe 2) geeignet ist. Das heißt, dass die innerhalb der Lichtanordnung 100 und des Daches 200 installierte Lichtanordnungseinheit 100' sicherstellt, dass Sonnenlicht 300a und/oder Mondlicht 300b von der Außenseite 2 zu der Innenseite 3 des Fahrzeugs 1 (siehe 2) übertragen werden kann.
Noch immer unter Bezugnahme auf FIG. 5-5C beinhaltet die Lichtanordnungseinheit 100' der Deckenlichtanordnung 100 ferner ein lichterzeugendes Element 30, das über der Lichtschranke 20 angeordnet ist. Insbesondere ist das lichterzeugende Element 30 über der nach innen gerichteten Fläche 24 der Schranke 20 angeordnet. In bestimmten Aspekten der Anordnungseinheit 100' umfasst das Element 30 einen Film, der sich zwischen zwei Substraten 32, 34 befindet, die alle unterhalb oder auf der nach innen gerichteten Fläche 24 der Lichtschranke 20 angeordnet sind. In einigen Aspekten ist das lichterzeugende Element 30 direkt an der Lichtschranke 20 befestigt oder davon beabstandet. Allgemeiner weist das lichterzeugende Element 30 eine durchschnittliche Dicke auf, die von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 50 mm reichen kann. Wie in beispielhafter Form in 5-5C gezeigt, kann die Dicke des lichterzeugenden Elements 30 im Wesentlichen konstant gehalten werden. In anderen Umsetzungen der Deckenlichtanordnung 100 kann die Dicke des lichterzeugenden Elements 30, das in der Lichtanordnungseinheit 100' eingesetzt ist, jedoch an verschiedenen Stellen innerhalb der Einheit 100' variieren.
In einigen Aspekten beinhaltet das lichterzeugende Element 30 ein oder mehrere Substrate 32, 34. Die Substrate 32, 34 können aus verschiedenen durchlässigen, halbdurchlässigen oder anderen optischen Materialien hergestellt sein, darunter Glas- und Polymermaterialien. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Substrate 32, 34 aus einer beliebigen der Klasse aus Glaszusammensetzungen hergestellt, die zur Verwendung in Fahrzeugfahrgastfenstern und Windschutzscheiben geeignet sind, wie einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Offenbarung bekannt ist. In Ausführungsformen beträgt die optische Transmissivität jedes der in dem lichterzeugenden Element 30 eingesetzten Substrate 32, 34 mindestens 85 % innerhalb einer Spanne von 400 nm bis 700 nm.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5-5C kann das lichterzeugende Element 30 einen Film 33, der zwischen den Substraten 32, 34 angeordnet ist, oder in Anordnungen, die nur ein Substrat aufweisen, einen Film 33, der an einem der Substrate 32, 34 angeordnet ist, beinhalten. In anderen Ausführungsformen kann das lichterzeugende Element 30 eine Vielzahl von Filmen 33 umfassen, insbesondere in Anordnungen, in denen drei oder mehr Substrate 32, 34 eingesetzt werden. Gemäß einigen Ausführungsformen des lichterzeugenden Elements 30 umfasst der Film 33 ein Polymermaterial mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 10 mm. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Film 33 einen Polyvinylbutyral-(PVB)-Film, der eine Dicke von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 3 mm aufweist.
Wie in 5-5C ebenfalls dargestellt, kann das lichterzeugende Element 30 in einer rechteckigen Form ausgelegt sein. Insbesondere beinhaltet das Element 30 jeweils erste und zweite gegenüberliegende Ränder 36a und 36c und dritte und vierte gegenüberliegende Ränder 36b und 36d. Ferner beinhaltet die Lichtanordnungseinheit 100' eine oder mehrere LED-Quellen 40a, 40b, und 40c, die ausgelegt sind, um einfallendes Licht 42a, 42b, 42c jeweils in entsprechende Ränder 36a, 36b, 36c und 36d zu lenken. Das einfallende Licht 42a von den LED-Quellen 40a bewegt sich innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 und streut dann innerhalb des Elements 30, reflektiert von der Lichtschranke 20 und/oder verlässt das Element 30 in Richtung des Inneren 3 (z. B. des Fahrzeugs 1 wie in 2 gezeigt) als ein funktionales Lichtmuster 44a (siehe 5B, 5C). Ferner bewegt sich das einfallende Licht 42b, 42c von den LED-Quellen 40b, 40c innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 und regt dann die photolumineszierenden Strukturen 10a, 10b und 10c an. Das angeregte Licht verlässt dann das Element 30 in das Innere 3 (z. B. des Fahrzeugs 1 wie in 2 gezeigt) als dekorative Lichtmuster 44b, 44c. Außerdem versteht sich, dass angeregtes Licht von der photolumineszierenden Struktur 10c (z. B. als ein Logo oder anderes Design ausgelegt) das lichterzeugende Element 30 als Teil des dekorativen Lichtmusters 44b und/oder 44c verlässt, abhängig von den LED-Quellen 40b, 40c, die es mit ihrem jeweiligen einfallenden Licht 42b, 42c angeregt haben.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5-5C sind verschiedene Arten von LEDs für die Verwendung als die LED-Quellen 40a-40c geeignet, darunter unter anderem nach oben emittierende LEDs, zur Seite emittierende LEDs und andere. Ferner können diese LED-Quellen 40a-c Licht innerhalb eines breiten Spektrums als weißes Licht erzeugen. In anderen Ausführungsformen sind die LED-Quellen 40b und 40c ausgelegt, um jeweiliges einfallendes Licht 42b und 42c in bestimmten Wellenlängenspannen zu erzeugen, die sich in einigen Ausführungsformen voneinander unterscheiden und sich in anderen überlappen können. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die LED-Quellen 40b und 40c ausgewählt, um einfallendes Licht 42b, 42c in bestimmten Wellenlängenspannen zu erzeugen, um bestimmten Wellenlängenspannen zu entsprechen, die zur Anregung von bestimmten photolumineszierenden Strukturen 10a-10c geeignet sind. Zum Beispiel können die LED-Quellen 40b angepasst sein, um blaues einfallendes Licht 42b zu erzeugen, um eine photolumineszierende Struktur 10a anzuregen, die selbst zur Anregung durch blaues Licht angepasst ist, um ein dekoratives Lichtmuster 44b zu übertragen. Ebenso können die LED-Quellen 40c angepasst sein, um ultraviolettes einfallendes Licht 42c zu erzeugen, um photolumineszierende Strukturen 10b, 10c anzuregen, die jeweils zur Anregung durch ultraviolettes Licht angepasst sind, um ein dekoratives Lichtmuster 44c zu übertragen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein lichterzeugendes Element 30 LED-Quellen 40b, 40c, die einfallendes Licht 42b, 42c in bestimmen Wellenlängenspannen übertragen, die angepasst sind, um bestimmte photolumineszierende Strukturen 10a-10c anzuregen, um verschiedene dekorative Lichtmuster 44b, 44c zu erzeugen. Ferner können derartige lichterzeugenden Elemente 30, wie innerhalb einer Lichtanordnung 100 eingesetzt, durch eine Steuerung 150 (siehe 3 und 4) gesteuert werden, um alternierende dekorative Lichtmuster 44b, 44c zu erzeugen, abhängig davon, welche LED-Quellen 40b, 40c von der Steuerung 150 aktiviert worden sind.
Unter anhaltender Bezugnahme auf 5-5C kann das lichterzeugende Element 30 der Lichtanordnungseinheit 100' ferner einen Schutzfilm 50 beinhalten, der über der Fläche des Elements 30 angeordnet ist. Der Schutzfilm 50 weist eine nach innen gerichtete Fläche 28, die dem Inneren 3 der Struktur, die die Einheit 100' enthält, zugewandt ist, und eine nach außen gerichtete Fläche 26, die dem lichterzeugenden Element 30 zugewandt ist, auf. Bevorzugt weist der Schutzfilm 50 eine hohe optische Klarheit mit erheblicher Transparenz auf. Zum Beispiel kann der Schutzfilm 50 einen kratzfesten Film (z. B. eine Fluorsilanbeschichtung) umfassen, der direkt auf dem lichterzeugenden Element 30 angeordnet ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5-5C kann die Lichtanordnungseinheit 100' zusätzlich mit Randdichtungen 70 konfiguriert sein, die ausgelegt sind, um die Ränder 36a, 36b, 36c und 36d des lichterzeugenden Elements 30, der Lichtschranke 20 und des Schutzfilms 50 (falls vorhanden) abzudichten. In einigen Aspekten ist die Dichtung 70 ein duroplastisches Polymermaterial, das mit einer relativ geringen Viskosität aufgetragen werden kann, um diese Merkmale (z. B. die Lichtschranke 20, das lichterzeugende Element 30 und den Schutzfilm 50) vor dem Härten abzudichten. In anderen Aspekten der Lichtanordnungseinheit 100' ist die Dichtung 70 ein thermoplastisches Material, das mit einer relativ geringen Viskosität bei einer erhöhten Temperatur aufgetragen und gekühlt wird, um diese Merkmale abzudichten. In bestimmten Ausführungsformen kann die Dichtung 70 über diesen Merkmalen der Lichtanordnungseinheit 100' gebildet werden, um eine hermetische und korrosionsbeständige Dichtung über ihnen bereitzustellen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5-5C ist die Lichtanordnungseinheit 100' bereitgestellt, die neben anderen Merkmalen eine Vielzahl von LED-Quellen 40a-40c beinhaltet, die entlang der Ränder 36a, 36b, 36c und 36d ausgelegt sind. In bestimmten Ausführungsformen der Lichtanordnungseinheit 100' sind die LED-Quellen 40a entlang jedes der jeweiligen Ränder 36b und 36d gleichmäßig voneinander beabstandet und sind die LED-Quellen 40b und 40c entlang der Ränder 36a und 36c auf alternierende Weise beabstandet (siehe auch 3 und 4). In anderen Aspekten der Lichtanordnungseinheit 100' sind die LED-Quellen 40a in nicht konstanten Maßen beabstandet. Zum Beispiel könnten mehr LED-Quellen 40a an einem Rand 36b in Richtung eines Randes 36c in der Fahrzeugrückwärtsrichtung konzentriert sein, um das Ausmaß des funktionalen Lichtmusters 44a in der Fahrzeugrückwärtsrichtung zu erhöhen, um die hinteren Fahrgäste in einem Fahrzeug, das eine Deckenlichtanordnung 100 beinhaltet, die eine solche Lichtanordnungseinheit 100' aufweist, besser zu umfassen. Entsprechend kann die Lichtanordnungseinheit 100' verschiedene Mengen und Kombinationen an LED-Quellen 40a, 40b und 40c und Beabstandungen für diese Quellen einsetzen, abhängig von den Maßen der Ränder 36a, 36b, 36c und 36d, zusammen mit anderen Überlegungen in Bezug auf die gewünschte(n) Stelle(n) der funktionalen und dekorativen Lichtmuster 44a-c, die von der Einheit 100' in das Innere 3 des Fahrzeugs 1 oder einer anderen Struktur, die die Einheit 100' beherbergt, ausgehen.
In weiterem Bezug auf die auf beispielhafte Weise in 5-5C dargestellte Lichtanordnungseinheit 100' kann sich der Formfaktor der verschiedenen Komponenten der Einheit 100' abhängig von der Anwendung für die Einheit 100' und der Lichtanordnung 100, die die Einheit 100' beinhaltet, ändern. Zum Beispiel könnte die Lichtanordnungseinheit 100' eine kreisförmige, elliptische, dreieckige, rhomboedrische oder eine andere unregelmäßige Form annehmen. Entsprechend werden bestimmte Umsetzungen der Lichtanordnungseinheit 100' eine Vielzahl von LED-Quellen (z. B. LED-Quellen 40a, 40b, 40c usw.) entlang des Randes/ der Ränder einer beliebigen solcher Formen aufweisen. In anderen Aspekten könnten die LED-Quellen 40a, 40b und/oder 40c in der Nähe von den Rändern solcher Formen angebracht sein, ohne sie zu berühren (sie z. B. innerhalb der Struktur eines Daches 200 in einem Fahrzeug 1 wie in 1 gezeigt verbergen).
Nun kann unter Bezugnahme auf 5C die Lichtanordnungseinheit 100' in bestimmten Ausführungsformen ein lichterzeugendes Element 30 mit einer oder mehreren sich verjüngenden Facetten 60, die in einem sich verjüngenden Schnittwinkel 62 in Bezug auf die Lichtschranke 20 geschnitten sind, beinhalten. Diese Facetten 60 können innerhalb des lichterzeugenden Elements 30 installiert sein, um einfallendes Licht 42a von der Vielzahl von LED-Quellen 40a (siehe auch 4) weiter zu steuern. In bestimmten Aspekten sind die Facetten 60 einfache Schnitte durch das lichterzeugende Element 30, um den lokalen Brechungsindex im Element an der Stelle der Facette zu ändern. Insbesondere können die Facetten 60 verhindern, dass einfallendes Licht 42a, das von einem Satz an LED-Quellen, z. B. den Quellen 40a, ausgeht, das vollständige Element 30 erreicht. Zum Beispiel kann einfallendes Licht 42a von der LED-Quelle 40a, das an einem Rand 36b gerichtet ist, der durch das lichterzeugende Element 30 ausgeht, weg von dem gegenüberliegenden Rand 36d gerichtet sein, indem es von den sich verjüngenden Facetten 60 (siehe 5C) reflektiert. In bestimmten Ausführungsformen sind die sich verjüngenden Facetten 60 in einem sich verjüngenden Schnittwinkel 62 angebracht, der von 0 bis 90 Grad reicht (z. B. eine vertikale und eine horizontale Facette 60 einschließend), bevorzugt 30 bis 60 Grad, und sogar noch bevorzugter zwischen 40 und 50 Grad. In anderen Umsetzungen sind die sich verjüngenden Facetten 60 derart ausgelegt, dass sie weniger als die vollständige Dicke des lichterzeugenden Elements 30 umspannen, insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen sich zumindest etwas einfallendes Licht 42a über die vollständige Breite und/oder Länge des Elements 30 verteilen soll.
Gemäß einigen Aspekten der Lichtanordnungseinheit 100' (z. B. wie in einer Lichtanordnung 100 eingesetzt), die in beispielhafter Form in 5C dargestellt ist, sind die Facetten 60 nur in dem Film 33, der zwischen zwei Substraten 32, 34 (nicht gezeigt) angeordnet ist, als Nuten installiert. In Ausführungsformen erstrecken sich die Facetten 60 in der Form von Nuten über die Außenfläche des Films 33 (z. B. als dem Inneren 3 zugewandt) zu einer Tiefe von ungefähr 75 % bis ungefähr 90 % der Dicke des Films 33. Zum Beispiel können die Facetten 60 in dem Film 33 durch Prägen oder anderweitiges Drücken eines Werkzeugs, das einen Radius von ungefähr 1 mm bis ungefähr 4 mm aufweist, gebildet werden.
An der vorstehend genannten Struktur können Variationen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die Deckenlichtanordnung 100 (siehe 2-4) in anderen Fahrzeugstellen installiert sein, z. B. einem hinteren Fahrgastfenster, einer Innenplatte usw., und einer ähnlichen Funktion wie zuvor in der Offenbarung dargelegt dienen, darunter der Fähigkeit, funktionale und/oder dekorative Lichtmuster zu erzeugen. Als ein anderes Beispiel kann die Deckenlichtanordnung 100 in anderen Nichtfahrzeuganwendungen eingesetzt sein (z. B. einem Fenster einer Wohnung, einer Deckenplatte usw.) und einer ähnlichen Funktion wie zuvor in der Offenbarung dargelegt dienen, darunter der Fähigkeit, funktionale und/oder dekorative Lichtmuster zu erzeugen. Solche Variationen und Modifikationen und andere Ausführungsformen, die gemäß dem Verständnis eines Fachmanns im Schutzumfang der Offenbarung liegen, sollen durch die folgenden Patentansprüche abgedeckt sein, sofern diese Patentansprüche durch ihre Sprache nicht ausdrücklich etwas Anderweitiges ausdrücken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8232533 [0025]
US 8207511 [0025]
US 8247761 [0025]
US 8519359 [0025]
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US 9057021 [0025]
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US 6953536 [0033]
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US 8952341 [0033]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Agrawal et al. mit dem Titel „PHOTOLUMINESCENT MARKINGS WITH FUNCTIONAL OVERLAYERS” [0025]
Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION“ [0025, 0027]
Kingsley et al. mit dem Titel „ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FOR GENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION“ [0025]
Agrawal et al. mit dem Titel „PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS, METHODS OF MANUFACTURE AND NOVEL USES“ [0025]
Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLUMINESCENT OBJECTS“ [0025]
Yen et al. mit dem Titel „LONG PERSISTENT PHOSPHORS AND PERSISTENT ENERGY TRANSFER TECHNIQUE“ [0033]
Yen et al. mit dem Titel „LONG-PERSISTENT BLUE PHOSPHORS“ [0033]
Kingsley et al. mit dem Titel „LOW RARE EARTH MINERAL PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS AND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENT LUMINESCENCE“ [0033]

Claims

Deckenlichtanordnung, umfassend: ein lichterzeugendes Element, umfassend einen Polymerfilm zwischen zwei Glassubstraten, eine reflektierende Fläche, die einem Inneren zugewandt ist und eine Vielzahl von Rändern; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um eine Vielzahl von LED-Quellen zu lenken, um funktionale Lichtmuster von dem Element in das Innere zu übertragen, wobei die Quellen ausgelegt sind, um einfallendes Licht in die Ränder zu lenken.
Anordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Vielzahl von Nuten innerhalb des Films, wobei die Quellen ferner ausgelegt sind, um einfallendes Licht in die Ränder in Richtung der Nuten zu lenken.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei sich die Nuten von einer Außenfläche des Films in Richtung einer Innenfläche des Films zu einer Tiefe von ungefähr 75 % bis ungefähr 90 % einer Dicke des Films erstrecken.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Dicke des Films ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 3 mm beträgt und die Nuten aus einer Presse gebildet sind, die einen Radius von ungefähr 1 mm bis ungefähr 4 mm aufweist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Innere ein Inneres eines Fahrzeugs ist, und wobei die Anordnung ferner zur Anbringung an einem Dach im Inneren des Fahrzeugs ausgelegt ist.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei die Steuerung funktionale Lichtmuster von dem Element in eine Vielzahl von Stellen im Inneren des Fahrzeugs basierend zumindest teilweise auf einer manuellen Eingabe überträgt, und wobei die Vielzahl von Stellen ferner eine Vielzahl von Fahrgaststellen innerhalb des Fahrzeugs umfasst.
Deckenlichtanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Steuerung ferner ausgelegt ist, um erste und zweite LED-Quellen zu lenken, um jeweilige erste und zweite photolumineszierende Strukturen innerhalb des Elements anzuregen, um dekorative Lichtmuster in das Innere zu übertragen, und wobei die ersten und zweiten LED-Quellen ausgelegt sind, um einfallendes Licht in die Ränder zu lenken.
Anordnung nach Anspruch 7, wobei die ersten und zweiten LED-Quellen ausgelegt sind, um einfallendes Licht in jeweiligen ersten und zweiten Wellenlängenspannen zu übertragen, und die ersten und zweiten photolumineszierenden Strukturen zur Anregung in den jeweiligen ersten und zweiten Wellenlängenspannen ausgelegt sind.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei die erste Wellenlängenspanne blaues Licht umfasst und die zweite Wellenlängenspanne ultraviolettes Licht umfasst.
Anordnung nach Anspruch 8, ferner umfassend: eine dritte photolumineszierende Struktur innerhalb des Elements, wobei die Steuerung ferner ausgelegt ist, um die zweiten LED-Wellen zu lenken, um die dritte photolumineszierende Struktur anzuregen, um ein dekoratives Lichtmuster in das Innere zu übertragen.
Anordnung nach Anspruch 10, wobei die dritte photolumineszierende Struktur einen Leuchtstoff mit langer Nachleuchtdauer umfasst und zur Anregung in der zweiten Wellenlängenspanne ausgelegt ist.
Deckenlichtanordnung, umfassend: ein lichterzeugendes Element, umfassend einen Polymerfilm zwischen zwei Glassubstraten, eine reflektierende Fläche, die einem Inneren zugewandt ist und eine Vielzahl von Rändern; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um LED-Quellen zu lenken, um (a) photolumineszierende Strukturen innerhalb des Elements anzuregen, um dekorative Lichtmuster zu übertragen, und (b) funktionale Lichtmuster in das Innere zu übertragen, wobei die Quellen ausgelegt sind, um einfallendes Licht in die Ränder zu lenken.
Anordnung nach Anspruch 12, ferner umfassend: eine Vielzahl von Nuten innerhalb des Films, wobei die Quellen ferner ausgelegt sind, um einfallendes Licht in die Ränder in Richtung mindestens einer der Nuten und der photolumineszierenden Strukturen zu lenken.
Anordnung nach Anspruch 13, wobei sich die Nuten von einer Außenfläche des Films in Richtung einer Innenfläche des Films zu einer Tiefe von ungefähr 75 % bis ungefähr 90 % einer Dicke des Films erstrecken.
Anordnung nach Anspruch 14, wobei die Dicke des Films ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 3 mm beträgt und die Nuten aus einer Presse gebildet sind, die einen Radius von ungefähr 1 mm bis ungefähr 4 mm aufweist.