MX2015000672A

MX2015000672A - Sistema de iluminacion cenital para vehiculo con estructura fotoluminiscente.

Info

Publication number: MX2015000672A
Application number: MX2015000672A
Authority: MX
Inventors: Jeffrey Singer; Matthew Majkowski; Mahendra Somasara Dassanayake; Stuart C Salter
Original assignee: Ford Global Tech Llc
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2015-07-24
Also published as: MX348948B; CN104791682A; RU2660108C2; CN104791682B; DE102015100410A1; RU2015101119A; BR102015000989A2

Abstract

Se proporciona un sistema de iluminación cenital para vehículo e incluye tapicería interior del techo y una estructura fotoluminiscente acoplada a la tapicería interior del techo. Al menos una fuente de excitación es funcional para emitir al menos una radiación electromagnética ingresada para excitar un área asociada de la estructura fotoluminiscente para producir al menos una radiación electromagnética generada.

Description

SISTEMA DE ILUMINACIÓN CENITAL PARA VEHÍCULO CON ESTRUCTURA FOTOLUMINISCENTE REFERENCIA CRUZADA CON UNA SOLICITUD RELACIONADA La presente solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente de Estados Unidos No. 14/086,442, presentada el 21 de noviembre de 2013, bajo el título “SISTEMA DE ILUMINACIÓN PARA VEHÍCULO CON ESTRUCTURA FOTOLUMINISCENTE,” cuya divulgación en su totalidad se incorpora en la presente por referencia.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a sistemas de iluminación para vehículos y, más especialmente, a sistemas de iluminación para vehículos que emplean estructuras fotoluminiscentes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La iluminación resultante de estructuras fotoluminiscentes ofrece una experiencia de visualización única y atractiva. Por lo tanto, se desea incorporar dichas estructuras fotoluminiscentes a un sistema de iluminación para vehículo para proporcionar iluminación ambiental y directa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de iluminación cenital para vehículo e incluye una tapicería interior del techo y una estructura fotoluminiscente acoplada de manera contigua a la tapicería interior del techo. Una pluralidad de fuentes de excitación pueden acoplarse de manera funcional a una cabecera, un pilar b y una tapicería interior del techo, y cada una es funcional para hacer una emisión primaria con el fin de excitar una área asociada de la estructura fotoluminiscente. Cada área asociada se formula a fin de convertir la emisión primaria en una emisión secundaria y se ubica en una área angular, un área lateral y un área central de la estructura fotoluminiscente, de manera tal que cada área asociada se superpone al menos parcialmente con al menos un área asociada adyacente.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de iluminación cenital para vehículo e incluye una tapicería interior del techo y una estructura fotoluminiscente acoplada a la tapicería interior del techo. Una pluralidad de fuentes de excitación que cada una es funcional para emitir al menos una de una primera radiación electromagnetica ingresada, una segunda radiación electromagnética ingresada y una tercera radiación electromagnética ingresada para excitar un área asociada de la estructura fotoluminiscente. Cada área asociada contiene un material fotoluminiscente de emisión roja formulado para convertir la primera radiación electromagnética ingresada en una primera radiación electromagnética emitida, un material fotoluminiscente de emisión verde formulado para convertir la segunda radiación electromagnética ingresada en una segunda radiación electromagnética generada y un material fotoluminiscente de emisión azul formulado para convertir la tercera radiación electromagnética ingresada en una tercera radiación electromagnética generada.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de iluminación cenital para vehículo e incluye una tapicería interior del techo y una estructura fotoluminiscente acoplada a la tapicería interior del techo. Al menos una fuente de excitación es funcional para emitir al menos una radiación electromagnética ingresada para excitar un área asociada de la estructura fotoluminiscente con el fin de producir al menos una radiación electromagnética generada.

Estos y otros aspectos, objetos y características de la presente invención se comprenderán y apreciarán por aquellos capacitados en la téenica al estudiar las siguientes especificaciones, reivindicaciones y dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos: La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un compartimento delantero para pasajeros de un vehículo automotor que tiene varios accesorios iluminados; La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un compartimento trasero para pasajeros de un vehículo automotor que tiene varios accesorios iluminados; La FIG. 3A ilustra una estructura fotoluminiscente provista a modo de recubrimiento; La FIG. 3B ilustra una estructura fotoluminiscente provista a modo de partícula discreta; La FIG. 3C ilustra una pluralidad de estructuras fotoluminiscentes provistas a modo de partículas discretas e incorporadas a una estructura separada; La FIG. 4 ilustra un sistema de iluminación para vehículo que emplea una configuración iluminada desde adelante; La FIG. 5 ilustra el sistema de iluminación para vehículo que emplea una configuración retroiluminada; La FIG. 6 ilustra un sistema de control del sistema de iluminación para vehículo; La FIG. 7 ilustra un montaje retroiluminado en una consola central de un vehículo automotor; La FIG. 8 ilustra una vista transversal de un miembro interactivo retroiluminado tomada a lo largo de las líneas VIII-VIII de la FIG.7; y La FIG. 9 ilustra un diagrama esquemático de un sistema de iluminación para techo de vehículo; DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS Tal como se requiere, se divulgan en la presente realizaciones detalladas de la presente invención. No obstante, debe comprenderse que las realizaciones divulgadas son meramente ejemplos de la invención que pueden realizarse de varias maneras alternativas. Las figuras no se encuentran necesariamente diseñadas en detalle, y algunos esquemas pueden estar exagerados o minimizados para presentar la descripción general de la función. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos divulgados en la presente no han de interpretarse de manera taxativa, sino a modo de base representativa para enseñar a quien este capacitado en la téenica sobre cómo emplear la presente invención.

Tal como se usa en la presente, el término "y/o", cuando se usa en una enumeración de dos o más elementos, significa que cualquiera de los elementos consignados puede emplearse por su cuenta o puede emplearse en cualquier combinación de dos o más de los artículos consignados. Por ejemplo, si se describe que una combinación contiene los componentes A, B y/o C, la composición puede contener solo A, solo B, solo C, A y B en combinación, A y C en combinación, B y C en combinación o A, B y C en combinación.

La siguiente divulgación describe un sistema de iluminación para vehículo donde el accesorio para vehículo recibe una estructura fotoluminiscente para convertir una emisión primaria en una emisión secundaria que generalmente tiene un nuevo color. A los fines de esta divulgación, un accesorio para vehículo se refiere a cualquier pieza interior o exterior del equipamiento del vehículo, o a una parte del mismo, adecuada para recibir la estructura fotoluminiscente que se describe en la presente. Si bien la implementación del sistema de iluminación para vehículo descrito en la presente se refiere fundamentalmente a su uso en un vehículo automotor, debería apreciarse que el sistema de iluminación para vehículo también puede implementarse en otro tipo de vehículos diseñados para transportar uno o más pasajeros, tales como embarcaciones, trenes y aviones, sin limitación.

Con referencia a las FIGURAS 1 y 2, se presenta en general un compartimento para pasajeros 10 de un vehículo automotor con una variedad de accesorios para vehículo a modo de ejemplo 12a-12g ubicados en el compartimento para pasajeros delantero y trasero 10. Los accesorios 12a-12g corresponden en general a una tapicería interior del techo, una alfombrilla de piso, un panel revestido para puerta y varias partes de un asiento que incluyen una base de asiento, una cabecera y un respaldo, respectivamente. A los fines de la ilustración, y sin limitación, cada accesorio 12a-12g puede recibir una estructura fotoluminiscente, que se describe en mayor detalle a continuación, en una área seleccionada 14a-14f de cada accesorio 12a-12f. Con respecto al sistema de iluminación para vehículo descrito en la presente, debería apreciarse que el área seleccionada 12a-12f no está limitada a ninguna forma ni tamaño en especial, y puede incluir partes de un accesorio que tenga configuraciones planares y/o no planares. A pesar de que algunos accesorios 12a-12g pueden haberse proporcionado a modo de ejemplo, debería apreciarse que pueden usarse otros accesorios de conformidad con el sistema de iluminación para vehículo que se describe en la presente. Dichos accesorios pueden incluir paneles de instrumentos y sus componentes, mecanismos interactivos (p. ej., botones pulsadores, interruptores, sintonizadores y lo similar), dispositivos de indicación (p. ej., velocímetro, taquímetro, etc.), superficies impresas, además de los accesorios exteriores, que incluyen sin limitación, botones de apertura sin llave, insignias, marcadores laterales, faros de la placa, faros de la cajuela, faros delanteros y faros traseros.

Con referencia a las FIGURAS 3A-3C, se presenta en general una estructura fotoluminiscente 16 provista a modo de recubrimiento (p. ej., una película) apta para aplicarse en un accesorio para vehículo, una partícula discreta apta para implantarse en un accesorio para vehículo y una pluralidad de partículas discretas incorporadas a una estructura independiente apta para aplicarse en un accesorio para vehículo, respectivamente. Al nivel más básico, la estructura fotoluminiscente 16 incluye una capa de conversión de energía 18 que puede proporcionarse a modo de estructura de capa única o de capas únicas, tal como la que se muestra en líneas discontinuas en las FIGURAS 3A y 3B. La capa de conversión de energía 18 puede incluir uno o más materiales fotoluminiscentes que cuentan con elementos para la conversión de energía seleccionados de un material fosforescente o fluorescente, y formulados para convertir una radiación electromagnetica ingresada en una radiación electromagnética generada que en general tiene una longitud de onda mayor y expresa un color que no es característico de la radiación electromagnética ingresada. Se hace referencia a la diferencia en la longitud de onda entre las radiaciones electromagnéticas ingresadas y generadas como el desplazamiento de Stokes, y sirve como el mecanismo impulsor del principio del proceso de conversión de energía mencionado, al que con frecuencia se hace referencia como a la conversión descendente.

La capa de conversión de energía 18 puede prepararse para dispersar el material fotoluminiscente en una matriz polimérica a fin de formar una mezcla homogénea con el uso de una variedad de métodos. Dichos métodos pueden incluir la preparación de una capa de conversión de energía 18 a partir de una formulación en un medio líquido portador y un recubrimiento de capa de conversión de energía 18 a un sustrato base deseado planar y/o no planar de un accesorio para vehículo. El recubrimiento de la capa de conversión de energía 18 puede depositarse en el accesorio seleccionado del vehículo mediante pintura, serigrafía, rociado, recubrimiento por ranura, recubrimiento por inmersión, recubrimiento por rodillo y recubrimiento por barra. Como alternativa, la capa de conversión de energía 18 puede estar preparada por métodos que no utilicen un medio líquido portador. Por ejemplo, una solución en estado sólido (una mezcla homogénea en estado seco) de uno o más materiales fotoluminiscentes en una matriz polimérica puede convertirse en una capa de conversión de energía 18 mediante extrusión, moldeado por inyección, moldeado por compresión, calandrado y termoformado. En instancias en las que una o más capas de conversión de energía 18 se proporcionan a modo de partículas, pueden implantarse capas de conversión de energía 18 únicas o múltiples en un accesorio para vehículo elegido en lugar de aplicarse a modo de recubrimiento. Cuando la capa de conversión de energía 18 incluye una formulación de capas múltiples, cada capa puede recubrirse de manera secuencial, o las capas pueden prepararse por separado y luego laminarse o estamparse en relieve juntas para formar una capa integral. Como alternativa, las capas pueden coextruirse para preparar una estructura integrada de conversión de energía de capas múltiples.

Con referencia nuevamente a las FIGURAS 3A y 3B, la estructura fotoluminiscente 16 puede incluir, a modo de opción, al menos una capa de estabilidad 20 para proteger al material fotoluminiscente contenido dentro de la capa de conversión de energía 18 del deterioro fotolítico y térmico a fin de proporcionar emisiones sostenidas de radiación electromagnética generada. La capa de estabilidad 20 puede configurarse a modo de capa independiente y se acopla y adhiere de manera óptica a la capa de conversión de energía 18 o, de otra manera, se integra a la capa de conversión de energía 18 siempre que se seleccione una matriz polimerica adecuada. La estructura fotoluminiscente 16 también, a modo de opción, puede incluir una capa protectora 22 acoplada y adherida ópticamente a la capa de estabilidad 20 u otra capa para proteger la estructura fotoluminiscente 16 contra daños físicos y químicos resultantes de la exposición ambiental.

La capa de estabilidad 20 y/o la capa protectora 22 pueden combinarse con la capa de conversión de energía 18 para formar una estructura integrada fotoluminiscente 16 a través del recubrimiento o la impresión secuencial de cada capa o mediante el laminado o el grabado en relieve secuencial. Como alternativa, pueden combinarse varias capas mediante recubrimiento, laminado o grabado en relieve secuencial para formar una subestructura, y la subestructura requerida luego laminarse o grabarse en relieve toda junta para formar la estructura integrada fotoluminiscente 16. Una vez formada, la estructura fotoluminiscente 16 puede aplicarse a un accesorio para vehículo elegido. Como alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 puede incorporarse a un accesorio de vehículo elegido a modo de una o más partículas discretas de capas múltiples. Inclusive como alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 puede proporcionarse a modo de una o más partículas discretas de capas múltiples dispersas en una formulación polimérica que posteriormente se aplica al accesorio para vehículo elegido a modo de estructura contigua. Se divulga información adicional con respecto a la construcción de estructuras fotoluminiscentes en la patente estadounidense N.° 8,232,533, titulada "ESTRUCTURA CON MÚLTIPLES CAPAS FOTOLÍTICAMENTE Y AMBIENTALMENTE ESTABLE PARA UNA CONVERSIÓN DE ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA DE ALTA EFICIENCIA Y EMISIÓN SECUNDARIA SOSTENIDA", cuya divulgación se incorpora por completo a la presente a modo de referencia.

Con referencia a las FIGURAS 4 y 5, un sistema de iluminación para vehículo 24 se presenta en general de acuerdo con una configuración iluminada desde adelante FIG. 4) y una configuración retroiluminada (FIG. 5). En ambas configuraciones, el sistema de iluminación de vehículo 24 incluye una estructura fotoluminiscente 16 provista a modo de recubrimiento y aplicada a un sustrato base 40 de un accesorio para vehículo 42. La estructura fotoluminiscente 16 incluye una capa de conversión de energía 18 y, como opción, incluye una capa de estabilidad 20 y/o una capa protectora 22, tal como se describe previamente. La capa de conversión de energía 18 incluye un material fotoluminiscente de emisión roja X1 un material fotoluminiscente de emisión verde X2 y un material fotoluminiscente de emisión azul X3 dispersados en una matriz polimerica 44. Se escogen los materiales fotoluminiscentes de emisión roja, verde y azul Xi, X2 y X3 debido a que las distintas mezclas de luz roja, verde y azul permitirán una variedad de sensaciones de color a duplicarse. Tal como se describe en mayor detalle a continuación, una fuente de excitación 26 es funcional a fin de excitar a cada uno de los materiales fotoluminiscentes de emisión roja, verde y azul Xi, X2 y X3en varias combinaciones para producir diferentes luces de color, lo cual se permite para escapar de la estructura fotoluminiscente 16 a fin de proporcionar iluminación ambiental o directa.

La fuente de excitación 26 se muestra generalmente en una ubicación externa con relación a la estructura fotoluminiscente 16 y es funcional para hacer una emisión primaria que tenga un contenido de luz definido por una primera radiación electromagnética ingresada representada como la flecha direccional 28, una segunda radiación electromagnética ingresada representada como la flecha direccional 30, y/o una tercera radiación electromagnética ingresada representada como la flecha direccional 32. La contribución de cada radiación electromagnética ingresada 28, 30, 32 en la emisión primaria depende del estado de activación de un diodo emisor de luz correspondiente (LED, por sus siglas en inglés) configurado para la salida de luz a una longitud de onda pico única. En ambas configuraciones, la primera radiación electromagnética ingresada 28 se emite desde un LED azul 34 a una longitud de onda pico li seleccionada desde un rango de color espectral azul, el cual se define en la presente como el rango de longitud de onda generalmente expresado a modo de luz azul (~450-495 nanómetros). La segunda radiación electromagnética ingresada 30 se emite desde el LED azul 36 a una longitud de onda pico l2 también seleccionada desde el rango de color espectral azul, y la tercera radiación electromagnética ingresada 32 se emite desde el LED azul 38 a una longitud de onda pico l3 además seleccionada a partir de un rango de color espectral azul.

En virtud de las longitudes de onda pico li, l2 y l3 con diferentes longitudes, cada uno de los LED azules 34, 36 y 38 pueden ser responsables principalmente de excitar uno de los materiales fotoluminiscentes de emisión roja, verde y azul Xi, X2, X3. En especial, el LED azul 34 es principalmente responsable de excitar al material fotoluminiscente de emisión roja Xi, el LED azul 36 es principalmente responsable de excitar el material fotoluminiscente de emisión verde X2 y el LED azul 38 es principalmente responsable de excitar el material fotoluminiscente de emisión azul X3. Para una conversión más eficiente de la energía, el material fotoluminiscente de emisión roja Xi se selecciona para tener una longitud de onda pico de absorción correspondiente a la longitud de onda pico li asociada con la primera radiación electromagnética ingresada 28. Ante la excitación, el material fotoluminiscente de emisión roja Xi convierte la primera radiación electromagnética ingresada 28 en una primera radiación electromagnética generada representada como la flecha direccional 46 y que tiene una longitud de onda de emisión pico Ei que incluye una longitud de onda de un rango de color espectral rojo, que se define en la presente como el rango de longitud de onda generalmente expresado como luz roja (~620-750 nanómetros). Del mismo modo, el material fotoluminiscente de emisión verde X2 se selecciona para tener una longitud de onda pico de absorción que corresponde a la longitud de onda pico l2 de la segunda radiación electromagnética ingresada 30. Ante la excitación, el material fotoluminiscente de emisión verde X2 convierte la segunda radiación electromagnética ingresada 30 en una segunda radiación electromagnética generada representada como la flecha direccional 48 y que tiene una longitud de onda de emisión pico E2 que incluye una longitud de onda de un rango de color espectral verde, que se define en la presente como el rango de longitud de onda generalmente expresado como luz verde (~526-606 nanómetros). Por último, el material fotoluminiscente de emisión azul X3 se selecciona para tener una longitud de onda pico de absorción que corresponde a la longitud de onda pico l3 de la tercera radiación electromagnética ingresada 32. Ante la excitación, el material fotoluminiscente de emisión azul X3 convierte la tercera radiación electromagnetica ingresada 32 en una tercera radiación electromagnética generada representada por la flecha 50 y que tiene una longitud de onda de emisión pico E3 que incluye una longitud de onda mayor del rango de color espectral azul.

Dada la banda relativamente estrecha del rango de color espectral azul, se reconoce que puede ocurrir un cierto solapamiento espectral entre los espectros de absorción de los materiales fotoluminiscentes de emisión roja, verde y azul Xi, X2, X3. Esto puede resultar en la excitación involuntaria de más de un material fotoluminiscente de emisión roja, verde y azul Xi, X2, X3 a pesar de que solo uno de los LED azules 34, 36, 38 se encuentre activo, por lo cual, se producen mezclas color inesperadas. De este modo, si se desea una mayor separación del color, los materiales fotoluminiscentes de emisión roja, verde y azul X1, X2, X3 deberían seleccionarse para tener espectros de absorción de banda estrecha a fin de minimizar cualquier solapamiento espectral entre ellos y las longitudes de onda pico li, l2, y l3 deberían espaciarse a fin de permitir suficiente separación entre las longitudes de onda pico de absorción de los materiales fotoluminiscentes de emisión roja, verde y azul X1, X2, X3. De esta manera, según qué material fotoluminiscente de emisión roja, verde o azul X1, X2, X3 se excite, puede producirse una emisión secundaria con un contenido de luz más predecible. La segunda emisión puede expresar una variedad de colores hallados en un espacio de color RGB típico, que incluye los colores que predominantemente son rojo, verde, azul y cualquier combinación de los mismos. Por ejemplo, cuando los LED azules 34, 36 y 38 se activan en simultáneo, la segunda emisión puede contener una mezcla de luz adicional de rojo, verde y azul, que generalmente se percibe como una luz blanca. Otras sensaciones del color halladas en el espacio de color RGB pueden producirse al activar los LED azules 34, 36 y 38 en diferentes combinaciones y/o cambiar la intensidad generada con relación con los LED azules 34, 36, 38 a través del control actual, la modulación por ancho de pulsos (PWM, por sus siglas en inglés) y otros medios.

Con respecto al sistema de iluminación para vehículo 24 divulgado en la presente, los LED azules 34, 36 y 38 se eligen como la fuente de excitación 26 a fin de aprovechar el relativo beneficio en función del costo atribuido a los mismos, cuando se usan en aplicaciones de iluminación del vehículo. Otra ventaja de usar los LED azules 34, 36 y 38 es la visibilidad relativamente reducida de la luz azul, que puede presentar una menor distracción para el conductor del vehículo y los demás ocupantes en instancias en las que la emisión primaria debe propagarse en vista plena antes de alcanzar la estructura fotoluminiscente 16. Sin embargo, debería apreciarse que el sistema de iluminación para vehículo 24 tambien puede implementarse con el uso de otros dispositivos de iluminación, así como también la luz solar y/o la luz ambiental. Además, dado el rango de accesorios para vehículos aptos para recibir la estructura fotoluminiscente 16, también debería apreciarse que la ubicación de la fuente de excitación 26 variará naturalmente según la conformación de un accesorio para vehículo en especial y puede ser externa o interna a la estructura fotoluminiscente 16 y/o el accesorio para vehículo. Debería apreciarse que la fuente de excitación 26 puede brindar la emisión primaria directa o indirectamente a la estructura fotoluminiscente 16. Es decir, la fuente de excitación 26 puede posicionarse de manera tal que la emisión primaria se propague hacia la estructura fotoluminiscente 16 o se posicione de manera tal que la emisión primaria se distribuya a la estructura fotoluminiscente 16 mediante un conducto de flujo luminoso, un dispositivo óptico o lo similar.

El proceso de conversión de energía utilizado por cada uno de los materiales fotoluminiscentes de emisión roja, verde y azul Xi, X2, X3 arriba descritos puede implementarse de distinta manera dada la amplia selección de elementos de conversión de energía disponibles. De acuerdo con una implementación, el proceso de conversión de energía puede ocurrir a través de un único episodio de absorción/emisión impulsado por un elemento de conversión de energía. Por ejemplo, el material fotoluminiscente de emisión roja X1 puede incluir un luminóforo que presente un gran desplazamiento de Stokes para absorber la primera radiación electromagnética ingresada 28 y luego emitir la primera radiación electromagnética generada 46. Del mismo modo, el material fotoluminiscente de emisión verde X2 puede incluir un luminóforo que presente un gran desplazamiento de Stokes para absorber la segunda radiación electromagnetica ingresada 30 y emitir la segunda radiación electromagnética generada. Un beneficio de usar un luminóforo u otro elemento para la conversión de energía que presente un mayor desplazamiento de Stokes es que puede alcanzarse una mayor separación del color entre una radiación electromagnética ingresada y una radiación electromagnética generada debido a una reducción en el solapamiento espectral entre los correspondientes espectros de absorción y emisión. De manera similar, al presentar un único desplazamiento de Stokes, los espectros de absorción y/o emisión para un material fotoluminiscente dado tienen una menor probabilidad de tener solapamiento espectral con los espectros de absorción y/o emisión de otro material fotoluminiscente, con lo cual ofrecen mayor separación del color entre los materiales fotoluminiscentes seleccionados.

De acuerdo con otra implementación, el proceso de conversión de energía ocurre a través de una cascada de energía de episodios de absorción/emisión impulsados por una pluralidad de elementos de conversión de energía con desplazamientos de Stokes relativamente reducidos. Por ejemplo, el material fotoluminiscente de emisión roja Xi puede contener colorantes fluorescentes, por lo cual una parte o la totalidad de la primera radiación electromagnética ingresada 28 se absorbe para emitir una primera radiación electromagnética intermedia que tiene una longitud de onda mayor y un color que no es característico de la primera radiación electromagnética ingresada 28. La primera radiación electromagnética intermedia luego se absorbe una segunda vez para emitir una segunda radiación electromagnética intermedia que tiene una longitud de onda aún mayor y un color que no es característico de la primera radiación electromagnética intermedia. La segunda radiación electromagnética intermedia puede además convertirse con elementos de conversión de energía adicionales que presenten desplazamientos de Stokes adecuados hasta obtener la longitud de onda de emisión pico deseada Ei asociada con la primera radiación electromagnética generada 46. También puede observarse un proceso de conversión de energía similar para el material fotoluminiscente de emisión verde X2. Si bien los procesos de conversión de energía que implementan cascadas de energía pueden producir amplios espectros de color, aumentar la cantidad de desplazamientos de Stokes puede resultar en conversiones reductoras menos eficientes debido a una mayor probabilidad de solapamiento espectral entre los espectros de absorción y emisión relacionados. Además, si se desea una mayor separación del color, debe tenerse consideración adicional, de manera tal que los espectros de absorción y/o emisión de un material fotoluminiscente tengan un solapamiento mínimo con los espectros de absorción y/o emisión de otro material fotoluminiscente que tambien implemente una cascada de energía o algún otro proceso de conversión de energía.

Con respecto al material fotoluminiscente de emisión azul X3, es poco probable que las sucesivas conversiones de la tercera radiación electromagnética ingresada 32 mediante una cascada de energía sean necesarias debido a que tanto la radiación electromagnética ingresada 32 como la radiación electromagnética generada 50 están predispuestas a tener longitudes de onda pico relativamente próximas en el rango de color espectral azul. De este modo, el material fotoluminiscente azul X3 puede incluir un elemento de conversión de energía que presenta un reducido desplazamiento de Stokes. Si se desea una mayor separación del color, debería seleccionarse el material fotoluminiscente azul X3 con un espectro de emisión que tenga un solapamiento espectral mínimo con los espectros de absorción de los materiales fotoluminiscentes de emisión roja y verde X1, X2. Como alternativa, un LED ultravioleta puede reemplazar al LED azul 38 a fin de permitir que el elemento de conversión de energía presente un desplazamiento de Stokes mayor a usarse y de brindar oportunidades de espacio más flexibles para el espectro de emisión del material fotoluminiscente de emisión azul X3 dentro del rango de color espectral azul. Para las configuraciones de iluminación desde adelante, la estructura fotoluminiscente 16 puede incluir como alternativa un material reflectante de banda estrecha configurado para reflectar la tercera radiación electromagnética ingresada 32 emitida desde el LED azul 38 en reemplazo de llevar a cabo una conversión de energía en la misma para expresar luz azul, lo cual obvia la necesidad de incluir el material fotoluminiscente de emisión azul X3. Como alternativa, el material reflectante antedicho puede configurarse para reflejar una cantidad seleccionada de la primera y la segunda radiación electromagnetica ingresada 28, 30 para expresar luz azul, por lo cual se obvia la necesidad de incluir el material fotoluminiscente de emisión azul X3 y el LED azul 38. Para las configuraciones de iluminación trasera, puede expresarse como alternativa luz azul para depender meramente de una cierta cantidad de la tercera radiación electromagnética ingresada 32 que pasa a través de la estructura fotoluminiscente 16, donde el material fotoluminiscente de emisión azul X3 se ha omitido.

Debido a que numerosos elementos de conversión de energía son emisores de Lambed, las emisiones secundarias resultantes pueden propagarse en todas las direcciones, incluso en direcciones que se alejan de una superficie generada 52 deseada de la estructura fotoluminiscente 16. Como resultado, una pade o todas las emisiones secundarias pueden ser atrapadas (reflexión total interna) o absorbidas por las estructuras correspondientes (p. ej., el accesorio para vehículo 42), por lo cual se reduce la luminosidad de la estructura fotoluminiscente 16. Para minimizar el fenómeno antedicho, la estructura fotoluminiscente 16, como opción, puede incluir al menos una capa selectiva de longitud de onda 54 formulada para redirigir (p. ej., reflejar) las emisiones secundarias de propagación fuera de rumbo hacia la supedicie generada 52, que también se compoda como una supedicie ingresada 56 con respecto a una configuración de iluminación desde adelante presentada en la FIG. 4. En instancias donde la supedicie ingresada 56 y la supedicie generada 52 son diferentes, tal como se presenta en general por la configuración retroiluminada en la FIG. 5, la capa selectiva de longitud de onda 54 debería transmitir inmediatamente cualquier emisión primaria y redirigir cualquier emisión secundaria de propagación fuera de rumbo hacia la supedicie generada 52.

En ambas configuraciones, la capa selectiva de longitud de onda 54 se posiciona entre el sustrato base 40 y la capa de conversión de energía 18 de manera tal que al menos una pade de las emisiones secundarias que se propagan hacia el sustrato base 40 se redireccionen hacia la supedicie generada 52 para maximlzar la salida de la emisión secundaria desde la estructura fotoluminiscente 16. Para este fin, la capa selectiva de longitud de onda 54 al menos debería estar preparada como mínimo de materiales que dispersen, pero no absorban, las longitudes de onda de emisión pico E2, E3 asociadas con la primera, segunda y tercera radiación electromagnetica generada 46, 48, 50, respectivamente. La capa selectiva de longitud de onda 54 puede proporcionarse a modo de recubrimiento y se acopla ópticamente a la capa de conversión de energía 18 y se adhiere tanto a la capa de conversión de energía 18 como al sustrato base 40 con el uso de algunos de los métodos descritos anteriormente u otros métodos adecuados.

Con referencia a la FIG. 6, la fuente de excitación 26 puede acoplarse de manera eléctrica a un procesador 60, el cual proporciona energía a la fuente de excitación 26 mediante una fuente de energía 62 (p. ej., una fuente de energía del vehículo a bordo) y controla el estado del funcionamiento de la fuente de excitación y/o los niveles de intensidad de la emisión primaria de la fuente de excitación 26. Las instrucciones de control al procesador 60 pueden ejecutarse automáticamente desde un programa almacenado dentro de la memoria. Además o como alternativa, las instrucciones de control pueden proporcionarse desde un dispositivo o sistema del vehículo mediante al menos una entrada 64. Inclusive además o como alternativa, las instrucciones de control pueden proporcionarse al procesador 60 mediante cualquier mecanismo convencional ingresada de un usuario 66 tal como, sin limitación, botones pulsadores, interruptores, pantallas táctiles y lo similar. Si bien el procesador 60 se presenta acoplado eléctricamente a una fuente de excitación 26 en la FIG. 6, debería apreciarse que el procesador 60 también puede configurarse para controlar fuentes adicionales de excitación con el uso de cualquiera de los métodos arriba descritos.

Con referencia a las FIGURAS 7 y 8, se presenta en general un montaje retroiluminado 67 y se lo describirá en la presente en el sentido que incorpora al sistema de iluminación del vehículo 24 en una configuración retroiluminada descrita previamente con referencia a la FIG. 5 y puede emplear cualquier configuración alternativa asociada con las mismas. Tal como se muestra en la FIG. 7, el montaje retroiluminado 67 se proporciona a modo de ejemplo como una consola central que tiene un miembro soporte 68 (p. ej., una placa revestida) que sostiene uno a más miembros interactivos retroiluminados, indicados por los numerales de referencia 70a, 70b y 70c. A los fines de la ilustración, los miembros interactivos retroiluminados 70a, 70b, 70c se realizan a modo de botón pulsador, una perilla giratoria y un interruptor de llave, respectivamente, cada uno configurable para permitir una interfaz de usuario con una o más funciones del vehículo, como un sistema de audio, un sistema de control climático, un sistema de navegación, etc.

Con referencia a la FIG. 8, se presenta una vista transversal de un miembro interactivo retroiluminado 70a de acuerdo con una realización. Con respecto a una realización ilustrada, el miembro interactivo retroiluminado 70a se extiende al menos parcialmente a traves de una abertura formada en el miembro de soporte 68 y puede montarse en el montaje retroiluminado 67 de cualquier manera convencional. El miembro interactivo retroiluminado 70a puede incluir un cuerpo conductor de luz que tiene una cara delantera 78 y al menos una pared lateral 80, y se lo puede formar a través de un moldeado por inyección u otros métodos adecuados. Si bien el miembro interactivo retroiluminado 70a se realiza a modo de botón pulsador en la FIG. 8, debería apreciarse que otras realizaciones son también posibles, como una perilla giratoria, un interruptor de llave y lo similar.

De acuerdo con la presente realización, la fuente de excitación 26 se posiciona para proporcionar una emisión primaria en la forma de retroiluminación, tal como se representa por la flecha direccional 84 al miembro interactivo retroiluminado 70a. La emisión primaria 84 puede proporcionarse directamente desde la fuente de excitación 26 o indirectamente mediante un conducto de flujo luminoso, un dispositivo óptico o lo similar, y puede contener una o más radiaciones electromagnéticas ingresadas, cada una de las cuales tiene una longitud de onda pico asociada y cada una se emite desde un correspondiente LED.

La emisión primaria 84 se suministra a la cara delantera 78 del miembro interactivo retroiluminado 70a y se transmite a través suyo. La emisión primaria 84 luego se recibe en la estructura fotoluminiscente 16, que puede convertir sustancialmente el total de la emisión primaria en una emisión secundaria que contiene una o más radiaciones electromagnéticas generadas, cada una de las cuales tiene una longitud de onda de emisión pico asociada. Como alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 puede convertir una parte de la emisión primaria en emisión secundaria y transmitir el resto a modo de radiación electromagnética generada sin conversión. En cualquier caso, una o más radiaciones electromagneticas generadas, colectivamente representadas por la flecha 86, salen a través de la superficie generada 52 de la estructura fotoluminiscente 16 y expresan una sensación de color hallada en un espacio de color RGB.

Para reforzar la luminosidad de la estructura fotoluminiscente 16, puede proporcionarse una capa selectiva de longitud de onda 54 en la misma para redireccionar cualquier emisión secundaria en retrodispersión 86 hacia la superficie generada 52. Como opción, se acopla una capa opaca 88 al menos a la estructura fotoluminiscente 16 y define una abertura 90 que es característica de una insignia a través de la cual se transmite la emisión secundaria 86, por la cual se ilumina la insignia.

Con referencia a la FIG. 9, se presenta un diagrama esquemático para implementar un sistema de iluminación cenital para vehículo 92 en un vehículo 93. El sistema de iluminación cenital para vehículo 92 incorpora el sistema de iluminación para vehículo 24 en una configuración iluminada desde adelante, tal como se describe previamente con referencia a la FIG. 4 y puede emplear cualquier configuración alternativa asociada con la misma. Tal como se muestra en la FIG. 9, la estructura fotoluminiscente 16 se acopla de manera contigua a una tapicería interior del techo 94 y una pluralidad de fuentes de excitación 26a-26g cada una posicionada para dirigir emisiones primarias hacia un área asociada 96a-96g de la estructura fotoluminiscente 16. La emisión primaria realizada desde cualquier fuente de excitación 26a-26g dada puede contener una o más radiaciones electromagnéticas ingresadas, cada una de las cuales exclusivamente asociada con una longitud de onda pico y cada una emitida desde un LED correspondiente. Tal como se describió previamente, la estructura fotoluminiscente 16 puede convertir sustancialmente el total de la emisión primaria en una emisión secundaria que contiene una o más radiaciones electromagnéticas generadas, cada una de las cuales tiene una longitud de onda de emisión pico asociada. Como alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 puede reflejar una parte de las emisiones primarias y convertir el resto en la emisión secundaria y reflejar. En cualquier configuración, la estructura fotoluminiscente 16 puede incluir optativamente la capa selectiva de longitud de onda 54 para redireccionar cualquier emisión secundaria en retrodispersión para reforzar la luminosidad de la estructura fotoluminiscente 16.

En la realización ilustrada, cada una de las fuentes de excitación 26a-26d se acoplan funcionalmente a una cabecera asociada 98a-98d y se configuran ópticamente para iluminar un área angular 96a-96d correspondiente de la estructura fotoluminiscente 16 en un patrón circular en general. Cada una de las fuentes de excitación 26e y 26f se acoplan de manera óptica a un pilar b 100e, 10Of relacionado y cada una se configura ópticamente para iluminar un área lateral correspondiente 96e, 96f de la estructura fotoluminiscente 16 en un patrón en general semicircular. Por último, la fuente de excitación 26g se acopla funcionalmente a la tapicería interior del techo del vehículo 94 y se configura de manera óptica para iluminar un área central correspondiente 96g en un patrón circular en general. Tal como puede observarse en la FIG. 9, dicha disposición proporciona la oportunidad de solapamiento entre las áreas asociadas 96a-96g que son adyacentes entre sí, por lo cual se cubre un área total sustancial de la estructura fotoluminiscente 16. Así, el sistema de iluminación cenital para vehículo 92 puede controlarse (p. ej., mediante un procesador 60) para proporcionar una experiencia de iluminación total o aislada al activar todas o algunas de las fuentes de excitación 26a-26g. Además o como alternativa, el uso de múltiples fuentes de excitación 26a-26g, permite que cualquier área asociada 96a-96g dada de la estructura fotoluminiscente 16 produzca una sensación de color (compuesto de radiación electromagnetica generada y/o radiación electromagnética ingresada y reflejada) hallada en un espacio de color RGB que sea similar o diferente a una sensación de color producida por cualquier otra área asociada 96a-96g Esto puede lograrse manipulando el contenido de luz de la emisión primaria realizada desde cualquier fuente de excitación 26a-26g.

De esta manera, se ha descrito en la presente un sistema de iluminación para vehículo 24. El sistema de iluminación para vehículo 24 emplea de manera provechosa una estructura fotoluminiscente 16 apta para convertir una emisión primaria en una emisión secundaria para proporcionar una variedad de sensaciones de color, por lo cual, se mejora la experiencia de conducción y/o la apariencia general de un accesorio para vehículo.

Ha de comprenderse que pueden hacerse variaciones y modificaciones sobre la base de la estructura antedicha sin por ello alejarse de los conceptos de la presente invención y, además, ha de comprenderse que dichos conceptos tienen la intención de estar cubiertos por las siguientes reivindicaciones a menos que estas reivindicaciones por sus términos expresen lo contrario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de iluminación cenital de un vehículo caracterizado porque comprende: una tapicería interior del techo; una estructura fotoluminiscente que se acopla de manera contigua a la tapicería interior del techo; y una pluralidad de fuentes de excitación, cada una acoplada de manera funcional a una cabecera, un pilar b y la tapicería interior del techo y funcional para hacer una emisión primaria para excitar una área asociada de la estructura fotoluminiscente, donde cada área asociada se formula para convertir la emisión primaria en una emisión secundaria y se ubica en un área angular, un área lateral y un área central de la estructura fotoluminiscente de manera tal que cada área asociada se superponga al menos parcialmente con al menos un área adyacente asociada.

2. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 1, caracterizado porque cada fuente de excitación comprende un primer diodo emisor de luz azul, un segundo diodo emisor de luz azul y un tercer diodo emisor de luz azul, cada uno funcional para producir una longitud de onda pico asociada de manera única de luz azul.

3. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 2, caracterizado porque la emisión primaria comprende al menos una de una primera radiación electromagnética ingresada emitida desde el primer diodo emisor de luz azul, una segunda radiación electromagnética ingresada emitida desde el segundo diodo emisor de luz azul y una tercera radiación electromagnética ingresada emitida desde el tercer diodo emisor de luz.

4. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 3, caracterizado porque la estructura fotoluminiscente comprende una capa de conversión de energía que tiene un material fotoluminiscente de emisión roja que se excita principalmente mediante la primera radiación electromagnética ingresada, un material fotoluminiscente de emisión verde que se excita fundamentalmente con la segunda radiación electromagnética ingresada y un tercer material fotoluminiscente de emisión azul que se excita fundamentalmente mediante el tercer diodo emisor de luz azul.

5. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 4, caracterizado porque la emisión secundaria comprende al menos una de la primera radiación electromagnética generada, una segunda radiación electromagnética generada y una tercera radiación electromagnética generada, cada una de las cuales tiene una longitud de onda de emisión pico exclusivamente asociada.

6. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 5, caracterizado porque el material fotoluminiscente de emisión roja convierte la primera radiación electromagnética ingresada en una primera radiación electromagnética generada, un material fotoluminiscente de emisión verde convierte la segunda radiación electromagnética ingresada en una segunda radiación electromagnética generada y un material fotoluminiscente de emisión azul convierte la tercera radiación electromagnética ingresada en una tercera radiación electromagnética generada.

7. Un sistema de iluminación cenital para vehículo caracterizado porque comprende: una tapicería interior del techo; una estructura fotoluminiscente que se acopla a la tapicería interior del techo; y una pluralidad de fuentes de excitación, cada una funcional para emitir al menos una de una primera radiación electromagnética ingresada, una segunda radiación electromagnetica ingresada y una tercera radiación electromagnética ingresada para excitar un área asociada de la estructura fotoluminiscente, donde cada área asociada contiene material fotoluminiscente de emisión roja formulado para convertir la primera radiación electromagnética ingresada en una primera radiación electromagnética generada, un material fotoluminiscente de emisión verde formulado para convertir la segunda radiación electromagnética ingresada en una segunda radiación electromagnética generada y un material fotoluminiscente de emisión azul formulado para convertir la tercera radiación electromagnética ingresada en una tercera radiación electromagnética generada.

8. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 7, caracterizado porque cada una de la pluralidad de fuentes de excitación se acopla funcionalmente a una cabecera, un pilar b y una tapicería interior del techo.

9. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 7, caracterizado porque cada área asociada se ubica al menos en un área angular, un área lateral y un área central de la estructura fotoluminiscente y se superpone al menos parcialmente con al menos un área adyacente asociada.

10. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 7, caracterizado porque cada una de la primera, la segunda y la tercera radiación electromagnética ingresada tienen una longitud de onda pico exclusivamente asociada.

11. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 10, caracterizado porque cada una de la primera, la segunda y la tercera radiación electromagnética ingresada se expresa a modo de luz azul.

12. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 7, caracterizado porque cada una de la primera, la segunda y la tercera radiación electromagnetica generada tiene una longitud de onda de emisión pico exclusivamente asociada.

13. Un sistema de iluminación cenital para vehículo caracterizado porque comprende: una tapicería interior del techo; una estructura fotoluminiscente que se acopla a la tapicería interior del techo; y al menos una fuente de excitación es funcional para emitir al menos una radiación electromagnética ingresada para excitar un área asociada de la estructura fotoluminiscente para producir al menos una radiación electromagnética generada.

14. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 13, caracterizado porque al menos una de las fuentes de excitación se acopla funcionalmente a una cabecera, un pilar b y una tapicería interior del techo.

15. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 13, caracterizado porque cada área asociada comprende un área angular, un área lateral y un área central de la estructura fotoluminiscente y se superpone al menos parcialmente con al menos un área adyacente asociada.

16. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 13, caracterizado porque al menos una radiación electromagnética ingresada comprende una pluralidad de radiaciones electromagnéticas ingresadas, cada una de las cuales tiene una longitud de onda pico exclusivamente asociada.

17. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 16, caracterizado porque la estructura fotoluminiscente convierte a la pluralidad de radiaciones electromagneticas ingresadas en una pluralidad de radiaciones electromagnéticas generadas, cada una de las cuales tiene una longitud de onda de emisión pico exclusivamente asociada.

18. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 16, caracterizado porque la estructura fotoluminiscente se configura para reflejar al menos una de la pluralidad de radiaciones electromagnéticas ingresadas.

19. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 16, caracterizado porque la estructura fotoluminiscente se configura para reflejar una parte de al menos una pluralidad de radiaciones electromagnéticas ingresadas y convertir un resto de al menos una de la pluralidad de radiaciones electromagnéticas ingresada.

20. El sistema de iluminación cenital para vehículo de la reivindicación 16, caracterizado porque cada una de la pluralidad de radiaciones electromagnéticas ingresadas se emite desde un diodo emisor de luz azul y un diodo emisor de luz ultravioleta.