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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Emblem und insbesondere auf ein beleuchtetes, farbiges bzw. chromatisches Emblem mit Mikro-LEDs zur Verwendung an einem Fahrzeug.
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Embleme und Plaketten werden häufig an Fahrzeugen verwendet, um bei Betrachtung unter Umgebungslichtbedingungen und bei Beleuchtung verschiedene ästhetische und stilistische Merkmale zu vermitteln. Sie können auch dazu verwendet werden, Logos, Namen, Marken oder andere Graphiken eines Fahrzeugherstellers anzuzeigen. Verbesserungen der Attraktivität dieser Plaketten oder Embleme könnten auch wünschenswert sein.
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Die Herstellung und Konzipierung von Emblemen und Plaketten zur Verwendung bei einem Fahrzeug erfordert eine Berücksichtigung verschiedener Umweltfaktoren. Diese Einheiten sollten ausreichend beständig sein, um ihre Attraktivität während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs beizubehalten. In einigen Fällen können die Embleme und Plaketten bei einer Unter-der-Haube-Konfiguration verwendet werden und benötigen zusätzlichen Temperaturwiderstand.
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Entsprechend besteht ein Bedarf an neuen und verbesserten Emblemanordnungen, die sowohl unter Umgebungslichtbedingungen als auch Beleuchtungsbedingungen ästhetisch ansprechend sind und Umweltswiderstand aufweisen.
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Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine beleuchtete Emblemanordnung bereitzustellen, die eine Energiequelle, ein Unterlageglied und eine Lichterzeugungsanordnung, die mit der Energiequelle gekoppelt ist und durch das Unterlageglied getragen wird, beinhaltet. Die Lichterzeugungsanordnung beinhaltet mehrere Leuchtdiodenquellen. Die beleuchtete Emblemanordnung beinhaltet ferner einen durchscheinenden Basisbereich über den Lichtquellen, eine Indium enthaltende chromatische bzw. farbiges Licht emittierende Schicht über dem durchscheinenden Basisbereich und eine Polycarbonat-Abdichtungsstruktur, die das Unterlageglied, die Lichterzeugungsanordnung und die chromatische Schicht abdichtet.
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Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine beleuchtete Emblemanordnung bereitzustellen, die eine Energiequelle, ein Unterlageglied und eine Lichterzeugungsanordnung, die mit der Energiequelle gekoppelt ist und durch das Unterlageglied getragen wird, beinhaltet. Die Lichterzeugungsanordnung beinhaltet mehrere Leuchtdiodenquellen. Die beleuchtete Emblemanordnung beinhaltet ferner einen durchscheinenden Basisbereich über der Lichtquelle, eine Indium enthaltende chromatische bzw. farbiges Licht emittierende oder für farbiges Licht durchlässige Schicht über dem Basisbereich und über der chromatischen Schicht eine UV-stabile Polycarbonat-Abdichtungsstruktur, die ein Design-Merkmal umfasst und das Unterlageglied, die Lichterzeugungsanordnung und die chromatische Schicht abdichtet.
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Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine beleuchtete Emblemanordnung bereitzustellen, die eine Energiequelle, ein Unterlageglied und eine Lichterzeugungsanordnung, die mit der Energiequelle gekoppelt ist und durch das Unterlageglied getragen wird, beinhaltet. Die Lichterzeugungsanordnung beinhaltet mehrere verteilte Leuchtdiodenquellen. Die beleuchtete Emblemanordnung beinhaltet ferner einen durchscheinenden Basisbereich über den Lichtquellen, eine chromatische Schicht über dem durchscheinenden Basisbereich und eine durchscheinende Abdichtungsstruktur, die das Unterlageglied, die Lichterzeugungsanordnung und die chromatische Schicht abdichtet.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute nach der Lektüre der folgenden Beschreibung, Ansprüche und der beiliegenden Zeichnungen verständlich und deutlich.
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In den Zeichnungen:
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ist 1 eine perspektivische Ansicht des Motorraums eines Fahrzeugs (Haube wurde aus Klarheitsgründen entfernt), wobei beleuchtete Emblemanordnungen an verschiedenen Stellen an einem Motor angebracht sind;
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ist 1A eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer beleuchteten Emblemanordnung, die auf dem Kühlergrill des Fahrzeugs angebracht ist;
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ist 2 eine vergrößerte Ansicht einer beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform von oben nach unten;
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ist 2A eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung;
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ist 3 eine perspektivische Ansicht einer beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform von oben nach unten;
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ist 3A eine perspektivische Explosionsansicht der in 3 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung;
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ist 3B eine Querschnittsansicht der in 3 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung;
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ist 3C eine Querschnittsansicht der Lichtquellenanordnung, die in der in 3 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung enthalten ist;
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ist 4 eine perspektivische Ansicht einer beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform von oben nach unten;
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ist 4A eine perspektivische Explosionsansicht der in 4 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung;
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ist 4B eine Querschnittsansicht der in 4 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung;
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ist 5 eine perspektivische Ansicht einer beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform von oben nach unten;
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ist 5A eine perspektivische Explosionsansicht der in 5 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung;
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ist 5B eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung;
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ist 6 eine perspektivische Ansicht einer beleuchteten Emblemanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform von oben nach unten;
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ist 6A eine perspektivische Explosionsansicht der in 6 gezeigten beleuchteten Emblemanordnung;
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ist 6B eine Querschnittsansicht der in 6 gezeigten beleuchteten Emblemanordnung;
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ist 7 eine Querschnittsansicht einer beleuchteten Emblemanordnung gemäß einer sechsten Ausführungsform von oben nach unten;
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ist 7A eine perspektivische Explosionsansicht der in 7 gezeigten beleuchteten Emblemanordnung;
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ist 7B eine Querschnittsansicht der in 7 gezeigten beleuchteten Emblemanordnung;
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ist 8 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer beleuchteten Emblemanordnung gemäß einer siebten Ausführungsform von oben nach unten; und
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ist 8A eine Querschnittsansicht der in 8 gezeigten beleuchteten Emblemanordnung.
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Für die vorliegenden Beschreibungszwecke beziehen sich die Begriffe "oberer/e/es", "unterer/e/es", "rechter/e/es", "linker/e/es", "hinterer/e/es", "vorderer/e/es", "vertikaler/e/es", "horizontaler/e/es" und Ableitungen davon auf die vorliegende Erfindung, wie sie in 2A ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, einfach um Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften in Bezug auf die hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben.
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Nunmehr mit Bezug auf 1 ist der Motorraum 3 des Fahrzeugs 1 allgemein der Klarheit halber ohne Haube gezeigt. Verschiedene beleuchtete Fahrzeugemblemanordnungen 2, 2a sind in der Darstellung innerhalb des Motorraums 3 an einem Motor 4 befestigt. Bei dem Fahrzeug 1 kann es sich um ein Auto, einen Lkw, einen Bus, einen Lieferwagen oder einen anderen Fahrzeugtyp, auf dem die beleuchteten Fahrzeugemblemanordnungen 2, 2a angebracht werden können, handeln. Wie gezeigt, sind die beleuchteten Emblemanordnungen 2, 2a in verschiedenen Formen und Designs konfiguriert. Weiter sind die Emblemanordnungen 2, 2a am Motor 4 angebracht. Es versteht sich, dass die Emblemanordnungen 2, 2a in beliebigen von unzähligen Formen und Designs zur Verwendung innerhalb des Motorraums 3 oder an anderen Orten innerhalb des Fahrzeugs 1 konfiguriert sein können. Unter Umgebungslichtbedingungen weisen die Emblemanordnungen 2, 2a unter der Haube des Fahrzeugs 1 innerhalb des Motorraums 3 ein chromartiges oder verspiegeltes Erscheinungsbild auf. Genauer gesagt kann eine chromatische Schicht 40 (und ihre Form, ihr Design und/oder ihr Oberflächenerscheinungsbild) innerhalb der Anordnungen 2, 2a (siehe 2, 2A, 7–7B, 8–8A) unter Umgebungslichtbedingungen betrachtet werden. Unter Bedingungen mit wenig Licht sind die Emblemanordnungen 2, 2a beleuchtet und ihre Außenflächen scheinen gleichförmig zu leuchten.
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Fahrzeugemblemanordnungen 2, 2a sind über die Verdrahtung 90 und das Steuergerät 80 mit einer Energieversorgung 22 gekoppelt, wie auch in 1 gezeigt. Das Steuergerät 80 ist dazu angeordnet, Anordnungen 2, 2a in dieser Konfiguration zu steuern. Bei der Energieversorgung 22 kann es sich um eine standardmäßige Fahrzeugbatterie oder um eine separate Batterie oder eine andere Energiequelle innerhalb des Fahrzeugs handeln. Wenn die Fahrzeugemblemanordnung 2, 2a in einen beleuchteten Zustand geschaltet wird, stellt die Energieversorgung 22 die zur Beleuchtung benötigte Energie bereit. Die Fahrzeugemblemanordnung 2, 2a kann durch Betätigen eines (nicht gezeigten) manuellen Schalters, eines Steuergeräts 80 (wie in 1 gezeigt), das gemäß einem vorbestimmten Schaltalgorithmus arbeitet, oder einer anderen geeigneten Schaltkonfiguration in einen beleuchteten Zustand geschaltet werden.
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1A zeigt allgemein die Vorderansicht des Fahrzeugs 1 und eine beleuchtete Emblemanordnung 2, 2a. Hier ist die Emblemanordnung 2, 2a an einer Außenfläche des Fahrzeugs 1 angebracht, nämlich dem Kühlergrill 6. Es versteht sich, dass Emblemanordnungen 2, 2a in beliebigen unzähligen Formen, Größen und Designs zur Verwendung an der Außenseite des Fahrzeugs 1 konfiguriert sein können. Diese beleuchteten Emblemanordnungen 2, 2a weisen auch ein chromartiges oder verspiegeltes Erscheinungsbild auf, wenn sie unter Umgebungslichtbedingungen (zum Beispiel Sonnenlicht) betrachtet werden. Beleuchtete Emblemanordnungen 2, 2a, die an den Außenflächen des Fahrzeugs 1 angebracht sind, scheinen unter Bedingungen mit wenig Licht oder in der Nacht gleichförmig zu leuchten. Ferner können diese Anordnungen 2, 2a auf die gleiche Weise wie die beleuchteten Emblemanordnungen 2, 2a, die in dem Motorraum 3 des Fahrzeugs 1 (siehe 1) oder an anderen Stellen innerhalb des Fahrzeugs 1 angebracht sind, mit Energie versorgt und gesteuert werden.
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In 2 ist eine beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 gezeigt. Wie in diesem Diagramm gezeigt, beinhaltet die Fahrzeugemblemanordnung 2 eine Einkapselungsstruktur 50 und ein Unterlageglied 10. Das Unterlageglied 10 ist dazu konfiguriert, die beleuchtete Emblemanordnung 2 an einem (nicht gezeigten) Fahrzeug anzubringen. Das Unterlageglied 10 kann als eine Platte, Basis oder ein anderes geeignetes Trageglied zur Befestigung der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 an dem Fahrzeug angeordnet sein. Ferner kann das Unterlageglied 10 dazu konfiguriert sein, der Form, den Merkmalen und Konturen der unterliegenden Oberfläche des Fahrzeugs 1 an der zur Anbringung der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 spezifizierten Stelle angepasst zu sein.
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Beständige Metalle, Polymere, Legierungen, Verbundwerkstoffe und andere geeignete Strukturmaterialien können zur Verwendung als Unterlageglied 10 verwendet werden, sofern sie unter langfristiger (mehr als 10 Jahre) Umgebungseinwirkung eine hohe Beständigkeit bieten und mit einer wasserresistenten Barriere versiegelt werden können, um das Eindringen von Feuchtigkeit in das Emblem zu verhindern. Zum Beispiel kann das Unterlageglied 10 Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), eine Kombination aus Polycarbonat und ABS oder andere polymere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften umfassen. Das Unterlageglied 10 kann lichtundurchlässig oder verspiegelt sein, um zu gewährleisten, dass der Großteil des von der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 erzeugten Lichts nach außen, von dem Fahrzeug weg fokussiert ist. In der Regel ist das Unterlageglied 10 spritzgegossen oder ausgestanzt, mit einer ersten Dicke von ungefähr 1 bis 3 mm. Andere Dicken sind möglich, je nach der für die Emblemanordnung erwünschten Ästhetik und/oder den Befestigungsbedürfnissen. Vorzugsweise ist das Unterlageglied 10 spritzgegossen und verfügt über eine Dicke von ungefähr 2,5 bis 3 mm.
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Die Einkapselungsstruktur 50 sollte im Wesentlichen durchscheinend sein. Die Struktur 50 sollte auch zwischen dem Unterlageglied 10 und den Innenraumkomponenten der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 eine wasserresistente Dichtung bereitstellen. Die Einkapselungsstruktur 50 umfasst durchscheinende polymere Materialien und/oder Harze, die gegenüber Verfärbung, Mikrorissen, Rissen und anderen Verschlechterungen, die mit dem Aussetzen gegenüber Umgebungsluft, Sonnenlicht und Feuchtigkeit verbunden sind, beständig sind. Zum Beispiel kann die Einkapselungsstruktur 50 Acryl, Nylon, Polycarbonat und/oder Mischungen dieser Materialien umfassen.
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Wenn die beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 in Anwendungen auf der Außenseite des Fahrzeugs 1 verwendet wird, können verschiedene polymere Materialien zur Verwendung als Einkapselungsstruktur 50 geeignet sein. Diese Materialien müssen beständig sein und dürfen unter Umgebungsumweltbedingungen nicht vergilben, sich nicht verfärben, Mikrorisse oder Risse bilden oder sich anderweitig verschlechtern. Vorzugsweise besteht die Einkapselungsstruktur 50 aus Acrylmaterial, Nylonmaterial, Polycarbonatmaterial oder einer Mischung aus diesen Materialien, wenn die beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 auf der Außenseite (zum Beispiel dem Kühlergrill) oder im Innenraum (z.B. am Lenkrad) von Fahrzeug 1 angebracht ist. Höchst bevorzugt besteht die Einkapselungsstruktur 50 aus einem UV-stabilen Polycarbonatmaterial wenn die Anordnung 2 auf der Außenseite des Fahrzeugs 1 angebracht ist. Beispielsweise kann die Einkapselungsstruktur 50 eine Mischung aus Nylon und polycarbonatkomponenten oder in erster linie UV-stabiles Polycarbonatmaterial umfassen. Insbesondere können diese Bestandteile in einem Verhältnis von 40 bis 60 Gew.-% Nylon zu 40 bis 60 Gew.-% Polycarbonat gemischt werden. Als weiteres Beispiel kann die Einkapselungsstruktur 50 aus einer Mischung aus Nylon und Polyestermaterialien bestehen, besonders wenn die Anordnungen 2, 2a in einer Hochtemperaturumgebung wie dem Motorraum 3 des Fahrzeugs 1 verwendet werden. Diese Bestandteile können in einem Verhältnis von 40 bis 60 Gew.-% Nylon zu 40 bis 60 Gew.-% Polyester gemischt werden.
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In Situationen, in denen die beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 im Motorraum 3 von Fahrzeug 1 angebracht ist, muss die Einkapselungsstruktur 50 unter den mit dem Betrieb des Motors 4 verbundenen erhöhten Temperaturen beständig sein. Die für die Einkapselungsstruktur 50 verwendeten Materialien müssen daher hitzebeständig sein und dürfen sich nicht verfärben oder unter diesen Bedingungen anderweitig verschlechtern. Dementsprechend kann die Einkapselungsstruktur 50 aus Acrylmaterialien oder anderen Kunststoffmaterialien mit hohen prozentualen Anteilen von Acryl bestehen.
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Zusätzlich können für zusätzliche Beständigkeit und Temperaturbeständigkeit Glasteilchen in die Einkapselungsstruktur 50 gemischt werden. Die Glasteilchen können auch zusätzliche lichtstreuende Effekte bereitstellen, um die Attraktivität der Emblemanordnung 2 noch zu verbessern. Weiterhin kann die Einkapselungsstruktur 50 zur zusätzlichen Beständigkeit mit einer härtbaren, flüssigkeitsbasierten Beschichtung beschichtet werden, die zu einer durchscheinenden Schicht führt.
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Die Einkapselungsstruktur 50 kann nach verschiedenen Verfahren wie im Bereich der Polymerverarbeitung bekannt hergestellt werden. Zum Beispiel kann die Einkapselungsstruktur 50 unter Verwendung von Spritzgusswerkzeugen, -geräten und -verarbeitungsbedingungen hergestellt werden. Weiterhin wird die Einkapselungsstruktur 50 unter Verwendung von verschiedenen mechanischen, chemischen und thermischen Methoden, die eine wasserfeste und beständige Dichtung zwischen dem Glied 10 und der Struktur 50 bereitstellen, an dem Unterlageglied 10 angebracht. Zu diesen Anbringungsmethoden zählen Ultraschallschweißen, Vibrationsschweißen, Heizelementschweißen, Rotationsschweißen und Silikonverbindung.
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2A stellt eine Querschnittsansicht des in 2 gezeigten beleuchteten Fahrzeugemblems 2 bereit. Das Unterlageglied 10 ist mit der Einkapselungsstruktur 50, wie zuvor erörtert, gekoppelt, gebondet oder anderweitig daran angebracht. Eine Lichterzeugungsanordnung 20 ist über dem Unterlageglied 10 konfiguriert. Wie in 2A gezeigt, ist die Lichterzeugungsanordnung 20 direkt am Unterlageglied 10 befestigt. Es versteht sich, dass die Lichterzeugungsanordnung 20 an dem Unterlageglied 10 gekoppelt oder anderweitig darüber angeordnet sein kann.
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Wie in 2A gezeigt, ist die Lichterzeugungsanordnung 20 über eine Verdrahtung 90 und Steuergerät 80 auch mit der Energieversorgung 22 gekoppelt. Das Steuergerät 80 arbeitet dahingehend, den beleuchteten Zustand oder die beleuchteten Zustände der Fahrzeugemblemanordnung 2 wie in der in 1 gezeigten Ausführungsform beschrieben zu steuern. Die Lichterzeugungsanordnung 20 stützt sich zur Bereitstellung der Beleuchtungsfunktion der Fahrzeugemblemanordnung 2 auf Energie von der Energieversorgung 22. Die Lichterzeugungsanordnung 20 kann mit einer Dicke von ungefähr 0,1 mm bis 3,1 mm hergestellt sein. Bei Aktivierung erzeugt die Lichterzeugungsanordnung 20 Lichtstrahlen innerhalb der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2. Diese Lichtstrahlen laufen durch die verschiedenen Strukturen innerhalb der Emblemanordnung 2 (einschließlich der für Licht bestimmter Frequenz bzw Farbe durchlässigen, chromatischen Schicht 40) und treten durch die Einkapselungsstruktur 50 aus. Die Lichtausgabe von der Lichterzeugungsanordnung wird dann als leuchtende Abstrahlung von Licht durch einen wesentlichen Anteil des Außenflächenbereichs der Fahrzeugemblemanordnung 2 gesehen. Zusätzlich kann etwas Licht von der Emblemanordnung 2 um die Kanten des Unterlageglieds 10 herum oder auch in der Nähe der Kanten des Unterlageglieds 10 strahlen.
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Zur Bereitstellung der Beleuchtungsfunktion können verschiedene Arten von Lichtquellen 21 innerhalb der Lichterzeugungsanordnung 20 verwendet werden. Zu diesen Lichtquellen 21 können Glühelemente, LEDs, mit LEDs verbundene Lichtwellenleiter, mit LEDs verbundene Lichtröhren und elektrolumineszierende Lichterzeugungselemente zählen. Ferner können diese Lichtquellen 21 innerhalb der Lichterzeugungsanordnung 20 zur Bereitstellung von Weißlicht oder Licht in verschiedenen Farben konfiguriert sein. Zusätzlich können in der Lichterzeugungsanordnung 20 über den Lichtquellen 21 Farblichtfilter und/oder Linsen angebracht werden, um Konfigurationen von verschiedenen erwünschten Farben und Formen durch die Fahrzeugemblemanordnung 2 zu erzeugen.
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Bei der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2, die in 2 gezeigt ist, ist über den Lichtquellen 21 und der Lichterzeugungsanordnung 20 ein durchscheinender Basisbereich 30 angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Basisbereich 30 um leeren Raum. Der Basisbereich 30 kann jedoch auch ein beliebiges von verschiedenen durchscheinenden, polymeren Materialien umfassen, die vor Ort verarbeitet werden können, um die Lichtquellen 21 bei Temperaturen und unter Bedingungen, die sie nicht beschädigen werden, einzukapseln und/oder zu bedecken. Wenn der Basisbereich 30 aus einem solchen Material besteht, bietet er zusätzliche Abdichtung für die darunter liegende Lichterzeugungsanordnung 20. Der Basisbereich 30 kann auch als separater Teil mittels Spritzgusswerkzeugen, -geräten und -verarbeitungsbedingungen hergestellt werden und anschließend über die Lichterzeugungsanordnung 20 und Lichtquellen 21 mittels bekannter Verfahren abgedichtet werden.
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2A veranschaulicht auch eine chromatische Schicht 40, die über dem Basisbereich 30 (z.B. als leerer Raum oder durchscheinendes Material) für die Emblemanordnung 2 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die chromatische Schicht 40 im Spektrum des sichtbaren Lichts teilweise (für gewünschte Frequenzen bzw. Farben) lichtdurchlässig. Die chromatische Schicht 40 kann durch die durchscheinende Einkapselungsstruktur 50 betrachtet werden. Die chromatische Schicht 40 verleiht der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 ein chromartiges bzw. farbiges oder, je nach Beleuchtung und Umgebungslicht, spiegelartiges Erscheinungsbild. Dieses Erscheinungsbild wird deutlich, wenn die Lichterzeugungsanordnung 20 nicht aktiviert ist, und/oder unter Umgebungslichtbedingungen. Wenn die Lichterzeugungsanordnung 20 aktiviert ist, kann ihr Licht durch die chromatische Schicht 40 hindurchtreten und somit der Emblemanordnung 2 ein gleichförmiges, leuchtendes Erscheinungsbild verleihen.
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Die chromatische Schicht 40 kann aus verschiedenen Metallteilchen, Materialien, Beschichtungen und/oder Lackierungen bestehen, die das erwünschte chromartige oder spiegelartige Erscheinungsbild erzeugen können. Die chromatische Schicht 40 kann die Gestalt einer Schicht, mehrschichtigen Schicht, Folie, Beschichtung oder einer anderen geeigneten Struktur annehmen. Es versteht sich jedoch, dass die chromatische Schicht 40 mit einer maßgeschneiderten Dichte von chromatischen Materialien konfiguriert werden sollte, um zu gewährleisten, dass Licht von der Lichterzeugungsanordnung 20 es durchdringen kann, wenn die Emblemanordnung 2 in einem beleuchteten Zustand aktiviert ist. Zu Materialien, die in der chromatischen Schicht 40 verwendet werden können, zählen unter anderem für Automobilanwendungen geeignete metallische Lackierungen, für Automobilanwendungen geeignete Silberlackierungen und Teilchen oder Flocken, die Indium, Silber, Chrom und/oder Aluminium enthalten. Vorzugsweise besteht die chromatische Schicht 40 aus Indium enthaltenden und Aluminium enthaltenden Teilchen.
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Die chromatische Schicht 40 kann nach verschiedenen Verfahren, die im Gebiet der Lackierungen, Beschichtungen und Metallschichtabscheidungen bekannt sind, abgeschieden, gebildet und/oder aufgetragen werden. Ein Ansatz ist die Verwendung eines Beschichtungspräparats aus den gewünschten chromatischen Teilchen in einer Suspension oder Lösung, die auf Wasser, Alkohol oder einem anderen organischen Lösungsmittel basiert, mit einer Sprühbeschichtungsvorrichtung. Das Präparat für die chromatische Schicht wird dann dazu verwendet, mehrere Beschichtungen der chromatischen Teilchen oder Lackierung als chromatische Schicht 40 auf den Basisbereich 30 (falls es sich um ein festes Material handelt) und/oder auf die Unterseite der Einkapselungsstruktur 50 aufzutragen. Das Auftragen der chromatischen Schicht 40 auf die Unterseite der Einkapslungsstruktur ist ein bevorzugter Ansatz, da er das Einschließen von unerwünschten Staubteilchen in die Schicht 40 auf ein Mindestmaß reduziert. Der chromatischen Schicht 40 können andere Bestandteile hinzugefügt werden, um das Bonden mit diesen Strukturen zu begünstigen. Die Lösungsmittel-, Wasser- oder Alkoholbasis wird dann durch Härten (z.B. durch UV-Licht) oder einen Umgebungsverdampfprozess verdampft, was eine chromatische Schicht 40 hinterlässt, die an dem Basisbereich 30 und/oder der Einkapselungsstruktur 50 anhaftet. Ein weiterer Ansatz ist es, den Basisbereich 30 und/oder die Einkapselungsstruktur 50 mit einem Prozess des Beheizens bei relativ niedriger Temperatur oder mit einem Prozess mit einem niedrigen Niveau an Vibrationen zu entlasten. Daraufhin wird an den Basisbereich 30 und/oder die Einkapselungsstruktur 50 eine Spannung angelegt. Der letzte Schritt ist der des Herstellens einer Ladung der chromatischen Teilchen (zum Beispiel Indium enthaltenden Teilchen) und Abscheidens der Teilchen auf der elektrifizierten Oberfläche des Basisbereichs 30 und/oder der Einkapselungsstruktur 50.
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Ein weiterer Ansatz zur Ausbildung der chromatischen Schicht 40 ist es, die Schicht auf der Einkapselungsstruktur 50 und/oder dem Basisbereich 30 zu vakuummetallisieren. In diesem Fall besteht die chromatische Schicht 40 aus Chrom, Aluminium oder anderes Metall enthaltenden Teilchen. Eine durch Vakuummetallisierung gebildete chromatische Schicht 40 kann auch mit einer härtbaren, polymeren durchscheinenden Beschichtung abgedichtet werden. Zusätzlich kann die chromatische Schicht 40 vor Ort mit der Einkapselungsstruktur 50 gebildet werden. Zum Beispiel könnte die chromatische Schicht 40 einen metallisierten polymeren Film (zum Beispiel einen Polyethylenterephthalatfilm) umfassen, der während der Herstellung der Einkapselungsstruktur 50 über eine Spritzgussform gelegt oder auf die Abmessungen einer solchen Form gestanzt werden kann.
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Außerdem gezeigt in 2A ist die Einkapselungsstruktur 50. Wie zuvor beschrieben, ist die Einkapselungsstruktur 50 durchscheinend und stellt eine wasserresistente Abdichtung zwischen dem Unterlageglied 10 und den Innenraumkomponenten des beleuchteten Fahrzeugemblems 2 bereit. Die Einkapselungsstruktur 50 dichtet auch die Lichterzeugungsanordnung 20 und die chromatische Schicht 40 gegenüber der Umgebungsumwelt ab. Die Abdichtungsfunktion der Einkapselungsstruktur 50 ist besonders wichtig, um zu gewährleisten, dass kein Übermaß an Feuchtigkeit in die Lichterzeugungsanordnung 20 und die Lichtquellen 21 tritt und dort einen Kurzschluss erzeugt.
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3–8 zeigen eine zweite, dritte, vierte, fünfte, sechste und siebte Ausführungsform der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2. Allgemein können diese Ausführungsformen alle gemäß dem Diagramm und der Beschreibung der in 2 und 2A gezeigten Emblemanordnung 2 konfiguriert werden. Jede dieser Ausführungsformen stützt sich jedoch auf verschiedene Lichtquellen 21 innerhalb der Lichterzeugungsanordnung 20. Es versteht sich, dass verschiedene Lichtquellen 21, die sich von den hier beschriebenen unterscheiden, in der Lichterzeugungsanordnung 20 zum gleichen oder zu ähnlichem Effekt verwendet werden können.
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Mit Bezug auf 3, 3A, 3B und 3C ist eine zweite Ausführungsform der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 mit einer Lichterzeugungsanordnung 20 dargestellt, die eine elektrolumineszierende Lichtquellenanordnung 60, die für die Lichtquelle 21 ausgetauscht wurde, enthält. Die beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 ist ansonsten wie in Verbindung mit der in 2 und 2A gezeigten Emblemanordnung 2 beschrieben konfiguriert. Auf Wunsch können Design-Merkmale 100 wie gezeigt in der Einkapselungsstruktur 50 eingebettet sein. Diese Merkmale können aus verschiedenen Materialien wie in der Technik bekannt hergestellt werden. Ferner können die Merkmale 100 durchscheinend, getönt oder lichtundurchlässig sein.
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Die elektrolumineszierende Lichtquellenanordnung 60 soll gemäß einer Mehrschichtstruktur konfiguriert sein, die Licht durch Elektrolumineszenz erzeugt. Vorzugsweise ist die elektrolumineszierende Anordnung 60 wie in 3C gezeigt angeordnet. Auf einer Leuchtstoffschicht 64 ist eine Carbonschicht 62 angeordnet. Die Carbonschicht 62 ist mit einer Energieversorgung 22 (siehe 3A) gekoppelt und dient als eine erste Elektrode in der Konfiguration der elektrolumineszierenden Anordnung 20. Die Leuchtstoffschicht 64 kann Aluminium- und Silbernitratmaterialien umfassen. Unter der Leuchtstoffschicht 64 ist eine Form-Öse-Struktur 66 angeordnet. Schließlich ist eine transparente Elektrode 67 mit der Energieversorgung 22 gekoppelt und unter der Form-Öse-Struktur 66 konfiguriert. Die transparente Elektrode 67 kann (wie in 3C gezeigt) aus zwei Schichten bestehen: einer Indium-Zinnoxid-Schicht 68 und einer Antimon-Zinn-Zirkoniumoxid-Schicht 69. Die transparente Elektrode 67 kann auch mit anderen geeigneten transparenten Elektrodenmaterialien und Ausbildungen konfiguriert werden.
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Wie in 4, 4A und 4B gezeigt, ist eine dritte Ausführungsform der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 mit einer Lichterzeugungsanordnung 20 gezeigt, die Leuchtdioden(LED)-Quellen 26, die für die Lichtquelle 21 ausgetauscht wurden, enthält.
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Die LED-Quellen 26 können auch innerhalb (nicht gezeigter) Lichtröhrenanordnungen konfiguriert sein. Eine oder mehrere LED-Quellen 26 können innerhalb der Lichterzeugungsanordnung 20 konfiguriert sein. Ferner sind die LED-Quellen 26 mit der Energieversorgung 22 (siehe 4A) gekoppelt und beziehen Energie für ihre Beleuchtungsfunktion von ihr. Es versteht sich, dass verschiedene Arten von LED-Quellen, darunter die, die Licht verschiedener Farben abgeben, in dieser zweiten Ausführungsform verwendet werden können. Die in 4, 4A und 4B gezeigte beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 ist ansonsten wie in Verbindung mit dem Diagramm der in 2 und 2A gezeigten Emblemanordnung 2 beschrieben konfiguriert.
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In 5, 5A und 5B wird eine vierte Ausführungsform der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 mit einer Lichterzeugungsanordnung 20 gezeigt, die Glasfaserlichtkabel 28 beinhaltet, die für die Lichtquelle 21 ausgetauscht werden. Ein oder mehrere Glasfaserlichtkabel 28 können innerhalb der Lichterzeugungsanordnung 20 konfiguriert sein. Zusätzlich sind/ist die/das Glasfaserlichtkabel 28 mit der Energieversorgung 22 (siehe 5A) gekoppelt und bezieht/beziehen Energie für seine/ihre Beleuchtungsfunktion von ihr. Ferner sind in den Glasfaserlichtkabeln 28 Schlitze 29 bereitgestellt, die gewährleisten, dass innerhalb der Kabel 28 erzeugte Lichtstrahlen durch den Basisbereich 30, die chromatische Schicht 40 und die Einkapselungsstruktur 50 nach außen gelenkt werden. Es versteht sich, dass verschiedene Arten von Glasfaserlichtkabeln 28, darunter die, die Licht verschiedener Farben abgeben, in dieser vierten Ausführungsform verwendet werden können. Die in 5, 5A und 5B gezeigte beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 ist ansonsten wie in Verbindung mit dem Diagramm der in 2 und 2A gezeigten Emblemanordnung 2 beschrieben konfiguriert.
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Mit Bezug auf 6, 6A und 6B ist eine fünfte Ausführungsform der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 mit einer Lichterzeugungsanordnung 20 gezeigt, die Glühbirnen 24 beinhaltet, die für die Lichtquelle 21 ausgetauscht werden. Eine oder mehrere Glühbirnen 24 sind innerhalb der Lichterzeugungsanordnung 20 konfiguriert. Ferner sind die Glühbirnen 24 mit der Energieversorgung 22 (siehe 6B) gekoppelt und beziehen Energie für ihre Beleuchtungsfunktion von ihr. Es versteht sich, dass verschiedene Arten von Glühbirnen und Filter, darunter die, die Licht verschiedener Farben abgeben, in dieser vierten Ausführungsform der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 verwendet werden können. Die in 6, 6A und 6B gezeigte beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2 ist ansonsten wie in Verbindung mit dem Diagramm der in 2 und 2A gezeigten Emblemanordnung 2 beschrieben konfiguriert.
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Eine sechste Ausführungsform der Offenbarung ist eine beleuchtete Fahrzeugemblemanordnung 2a, wie in 7, 7A und 7B gezeigt. Die Emblemanordnung 2a ist allgemein gleich wie die in 4, 4A und 4B gezeigte Emblemanordnung 2 konfiguriert, wobei gleich bezifferte Elemente die gleiche oder eine vergleichbare Funktion und Struktur aufweisen. Die Emblemanordnung 2a verfügt jedoch über zusätzliche Attribute und Merkmale. In der Emblemanordnung 2a enthält die Lichterzeugungsanordnung 20 mehrere Leuchtdioden(LED)-Quellen 26a in Mikrogröße. Diese LED-Quellen 26a sind innerhalb einer Halbleiterdruckfarbe 26d angeordnet. Ferner ist eine positive Elektrode 26c mit mindestens einem Anteil der LED-Quellen 26a elektrisch verbunden, und das Steuergerät 80 und die Energiequelle 22 mittels der Verdrahtung 90. Vorzugsweise umfasst die positive Elektrode 26c ein leitfähiges Epoxid, wie ein Silber enthaltendes oder Kupfer enthaltendes Epoxid. Die positive Elektrode 26c ist über einem Substrat 10a angeordnet, das vorzugsweise ein Polyethylenterephthalat(PET)-Material der Ordnung von 0,010 bis 0,040 Zoll Dicke umfasst. Ferner befindet sich das Substrat 10a über dem Unterlageglied 10. Ähnlich ist eine negative Elektrode 26b mit mindestens einem Anteil der LED-Quellen 26a elektrisch verbunden, und das Steuergerät 80 und die Energiequelle 22 mittels der Verdrahtung 90. Bevorzugt umfasst die negative Elektrode 26b ein transparentes oder durchscheinendes leitfähiges Material, wie z.B. Indium-Zinnoxid.
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Wie in 7B gezeigt, können die LED-Quellen 26a in Mikrogröße willkürlich oder gesteuert innerhalb der Halbleiterdruckfarbe 26d verteilt sein. Die LED-Quellen 26a in Mikrogröße können Galliumnitridelemente der Größenordnung von 20–30 μm umfassen, und die Halbleiterdruckfarbe 26d kann verschiedene Bindemittel und dielektrisches Material beinhalten, darunter unter anderem eines oder mehrere der Folgenden: Gallium, Indium, Siliciumcarbid, phosphorhaltige und/oder durchscheinende polymere Bindemittel. Als solches können Tausende oder mehr LED-Quellen 26a in Mikrogröße in der Druckfarbe 26d enthalten sein. Bei einigen Ausführungsformen werden diese LED-Quellen 26a und die Halbleiterdruckfarbe 26d von Nth Degree Technologies Worldwide Inc. bezogen. Die die LED-Quellen 26a enthaltende Druckfarbe kann durch verschiedene Druckprozesse auf einen oder mehrere ausgewählte Abschnitte des Substrats 10a aufgetragen werden, darunter durch Tintendruckstrahl- und Siebdruckprozesse. Insbesondere ist vorgesehen, dass die LED-Quellen 26a innerhalb der Druckfarbe 26d verteilt und derart gestaltet und bemessen sind, dass sich während der Abscheidung der Druckfarbe 26d eine beträchtliche Menge davon bevorzugt mit der positiven und negativen Elektrode 26c und 26b ausrichtet. Der Anteil der LED-Quellen 26a, der letztendlich mit den Elektroden 26b und 26c elektrisch verbunden ist, kann durch die Kombination aus Energiequelle 22, Steuergerät 80 und Verdrahtung 90 zum Leuchten gebracht werden. In einigen Aspekten kann eine Energiequelle, die bei 12 bis 16 VDC aus einer Fahrzeugenergiequelle (ohne dass ein Transformator benötigt wird) betrieben wird, als Energiequelle 22 zum Zumleuchtenbringen der LED-Quellen 26a in Mikrogröße verwendet werden.
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Noch immer unter Bezugnahme auf 7, 7A und 7B beinhaltet die Emblemanordnung 2a auch einen durchscheinenden Basisbereich 30 über den Lichtquellen 26a und der Lichterzeugungsanordnung 20. Insbesondere wird der durchscheinende Basisbereich 30 über der Lichterzeugungsanordnung 20 verwendet, um sie vor der Umwelt, einschließlich Feuchtigkeit, zu schützen und dagegen zu versiegeln. Als solches kann der Basisbereich 30 dazu konfiguriert sein, die Lichterzeugungsanordnung 20, die die mehreren LED-Quellen 26a enthält, einzukapseln.
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Während des Betriebs der Emblemanordnung 2a können die LED-Quellen 26a durch das Steuergerät 80 und die Energiequelle 22 zum Aufleuchten gebracht werden. Im aktivierten Zustand stellen die LED-Quellen 26a kleine Lichtpixel bereit, die durch die chromatische Schicht 40 hindurch scheinen. Angesichts der relativ willkürlichen Natur der Orientierung und Beabstandung der Quellen 26a und ihrer relativ geringen Größe können interessante Leuchteffekte erzeugt werden, insbesondere in Zusammenhang mit der chromatischen Schicht 40. Wenn die LED-Quellen 26a innerhalb der Lichterzeugungsanordnung 20 nicht aktiviert sind, weist die Anordnung 2a aufgrund der chromatischen Schicht 40 ein spiegelartiges Erscheinungsbild auf. Das spiegelartige Erscheinungsbild ist außerdem mit der Gestalt der Schicht 40 konsistent, wie durch die Einkapselungsstruktur 50 zu sehen. Wie in 7, 7A und 7B gezeigt, kann die Emblemanordnung 2a außerdem Design-Merkmale 100 beinhalten, die innerhalb der Einkapselungsstruktur 50 enthalten oder ansonsten von ihr umgeben sind. Die Design-Merkmale 100, die in einigen Fällen ebenfalls ein spiegelartiges Erscheinungsbild aufweisen können, sind auch durch die Einkapselungsstruktur 50 sichtbar, wenn sich die LED-Quellen 26a im nicht-aktiven Zustand befinden.
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Bei einigen Aspekten der beleuchteten Emblemanordnung 2a wird zwischen der chromatischen Schicht 40 und dem durchscheinenden Basisbereich 30 eine Lichtstreuungsschicht 40a verwendet. Die Lichtstreuungsschicht 40a streut das Licht, das von jeder der Quellen 26a, die mit den Elektroden 26b und 26c verbunden sind, ausgeht, um durch die chromatische Schicht 40 hindurch ein gleichförmigeres Leuchten bereitzustellen. Ein derartig gleichförmiges Leuchten von einer Anordnung 2a, die eine Lichtstreuungsschicht 40a enthält, kann dem eher pixelartigen Erscheinungsbild einer Anordnung 2a, die keine Lichtstreuungsschicht 40a aufweist, vorzuziehen sein.
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Mit Bezug auf 8 und 8A ist eine siebte Ausführungsform der Offenbarung in Form der beleuchteten Emblemanordnung 2a gezeigt, die in Form eines Logos konfiguriert ist. Hier verfügt die Emblemenanordnung 2a über praktisch die gleiche Struktur wie die Emblemanordnung 2a, die in 7, 7A und 7B gezeigt wird. Die chromatische Schicht 40 ist derartig in einer bestimmten Gestalt konfiguriert, dass die Gestalt durch die Einkapselungsstruktur 50 hindurch sichtbar ist, wenn die Lichterzeugungsanordnung 20 und die LED-Quellen 26a inaktiv sind. Es ist zu bemerken, dass die Einkapselungsstruktur 50 die chromatische Schicht 40 umgibt und am Unterlageelement versiegelt ist, wodurch sie gegen die Umwelt geschützt sind.
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Es versteht sich, dass die oben erwähnten Ausführungsformen der beleuchteten Fahrzeugemblemanordnung 2 und 2a und Variationen dieser Ausführungsformen in verschiedenen Gestalten, Stilen und Konfigurationen im gesamten Motorraum 3 und dem Innenraum und an der Außenseite des Fahrzeugs 1 verwendet werden können. Insbesondere kann das Unterlageglied 10 und/oder die Einkapselungsstruktur 50 in diesen Gestalten, Stilen und Konfigurationen verwendet werden. Ferner können diese Design-Merkmale 100, wie diejenigen, die in der in 3B gezeigten Emblemanordnung 2 verwendet werden, in der Einkapselungsstruktur 50 eingebettet sein. Unter Umgebungsbedingungen können diese Design-Merkmale 100 mit einem chromartigen oder spiegelartigen Enderscheinungsbild erscheinen, was die Attraktivität der Gestalt, Logos oder anderer in der Emblemanordnung 2, 2a sichtbarer Graphiken mittels des Erscheinungsbilds der chromatischen Schicht 40 verbessert. Ferner können diese Emblemanordnungen 2, 2a durch die Verwendung von von Hand bedienbaren Schaltern oder anderen Arten von mit einem Steuergerät gesteuerten Konfigurationen unter schlechten Lichtverhältnissen oder in der Nacht beleuchtet werden. Es ist auch möglich, die Energieversorgung 22 und die Verdrahtungsanordnung 90, die mit der Lichterzeugungsanordnung 20 gekoppelt sind, zur verbesserten Beleuchtungsflexibilität zu konfigurieren. Verstellbare Intensitätsbeleuchtungsoptionen können als die Lichtquellen 21 in der Lichterzeugungsanordnung 24 verwendet werden, darunter unter anderem LEDs, elektrolumineszierende Arrays, Glasfaserkabel und Glühbirnen. Eine mit Lichtquellen 21 mit verstellbarer Intensität konfigurierte Fahrzeugemblemanordnung 2, 2a kann derart verstellt werden, dass sie interessante Lichteffekte erzeugt, die mit ihrem chromartigen oder spiegelartigen Enderscheinungsbild komplementär sind.
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Dementsprechend besitzen die beleuchteten Fahrzeugemblemanordnungen 2, 2a viele Merkmale, die in Automobilanwendungen vorteilhaft sind. Zum Beispiel sind die Merkmale, die das chromartige oder spiegelartige Erscheinungsbild bei den Emblemanordnungen 2, 2a bereitstellen, durch die Einkapselungsstruktur 50 gegenüber der Außenumwelt geschützt. Die Elemente chromatische Schicht 40 und Lichterzeugungsanordnung 20 sind gegenüber Abschälen, Abflocken und anderen Verschlechterungen weniger anfällig. Zusätzlich sollte das leuchtende Erscheinungsbild der Fahrzeugemblemanordnungen 2, 2a (wenn sie in einem beleuchteten Zustand aktiviert sind) für Fahrzeugführer im Vergleich zu anderen, gerichteten Beleuchtungsquellen, die von vielen anderen Fahrzeugkomponenten verwendet werden, nicht ablenkend wirken. In noch weiterer Hinsicht verbrauchen die meisten Beleuchtungsfunktionen für die Lichtquellen 21 wenig Energie und können über standardmäßige Fahrzeugbatterien gestützt werden. Damit können die beleuchteten Fahrzeugemblemanordnungen 2, 2a an verschiedenen Stellen an dem Fahrzeug 1 angeordnet werden, was eine Verdrahtungsverbindung mit dem Hauptenergiebus des Fahrzeugs erfordert.
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Es versteht sich, dass an der oben genannten Struktur Variationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte von den folgenden Ansprüchen abgedeckt werden sollen, es sei denn, aus der Formulierung der Ansprüche geht ausdrücklich anderes hervor.
