MX2015000674A - Montaje de retroiluminacion para vehiculo con estructura fotoluminiscente. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un montaje de retroiluminación para vehículo e incluye un miembro de soporte y al menos un miembro interactivo retroiluminado que se extiende, al menos parcialmente, a través de una apertura en el miembro de soporte. Una fuente de excitación funciona para emitir una emisión primaria para retroiluminación en al menos un miembro interactivo retroiluminado. Una estructura fotoluminiscente se acopla, al menos, a un miembro interactivo retroiluminado y se formula para convertir la emisión primaria en una emisión secundaria. Una capa opaca se acopla a la estructura fotoluminiscente y define una apertura a través de la cual se transmite la emisión secundaria.

Description

MONTAJE DE RETROILUMINACIÓN PARA VEHÍCULO CON ESTRUCTURA FOTOLUMINISCENTE REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUD RELACIONADA La presente solicitud es una continuación en parte de la solicitud de patente estadounidense N.° 14/086,442 presentada el 21 de noviembre de 2013 y titulada "SISTEMA DE ILUMINACIÓN PARA VEHÍCULO CON ESTRUCTURA FOTOLUMINISCENTE", cuya divulgación se incorpora en la presente a modo de referencia en su totalidad.

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

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La iluminación que surge de las estructuras fotoluminiscentes ofrecen una experiencia de visualización única y atractiva. Por lo tanto, se desea incorporar dichas estructuras fotoluminiscentes en un sistema de iluminación para vehículo para proporcionar iluminación ambiente y dirigida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un montaje de retroiluminación para vehículo e incluye un miembro de soporte y al menos un miembro interactivo retroiluminado que se extiende, al menos parcialmente, a traves de una apertura en el miembro de soporte. Una fuente de excitación funciona para emitir una emisión primaria para retroiluminación en al menos un miembro interactivo retroiluminado. Una estructura fotoluminiscente se acopla, al menos, a un miembro interactivo retroiluminado y se formula para convertir la emisión primaria en una emisión secundaria. Una capa opaca se acopla a la estructura fotoluminiscente y define una apertura a traves de la cual se transmite la emisión secundaria.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un montaje de retroiluminación para vehículo e incluye un miembro interactivo configurado para sostenerse en una placa de revestimiento y tiene un cuerpo conductor de luz. Una estructura fotoluminiscente se acopla al cuerpo conductor de luz y se configura para recibir, a través de una superficie de entrada, una emisión primaria que comprende, al menos, una de una primera radiación electromagnética introducida, una segunda radiación electromagnética introducida y una tercera radiación electromagnética introducida. La estructura fotoluminiscente contiene un material fotoluminiscente que emite una coloración roja, formulado para convertir la primera radiación electromagnética introducida en una primera radiación electromagnética emitida, un material fotoluminiscente que emite una coloración verde, formulado para convertir la segunda radiación electromagnética introducida en una segunda radiación electromagnética emitida y un material fotoluminiscente que emite una coloración azul, formulado para convertir la tercera radiación electromagnética introducida en una tercera radiación electromagnética emitida.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un montaje de retroiluminación para vehículo e incluye un miembro de soporte para sostener al menos un miembro interactivo. Una estructura fotoluminiscente se acopla, al menos, a un miembro interactivo y se formula para convertir al menos una radiación electromagnética introducida en al menos una radiación electromagnética emitida que expresa una sensación de color encontrada en un espacio de color RGB (rojo, verde y azul).

Los capacitados en la téenica entenderán y apreciarán estos y otros aspectos, objetos y características de la presente invención a partir del estudio de la siguiente memoria descriptiva, reivindicaciones y dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos: La figura 1 es una vista en perspectiva de un compartimento para pasajeros delantero de un vehículo automotor que tiene diversos accesorios iluminados.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un compartimento para pasajeros trasero de un vehículo automotor que tiene diversos accesorios iluminados.

La figura 3A ilustra una estructura fotoluminiscente representada como un recubrimiento; La figura 3B ilustra la estructura fotoluminiscente representada como una partícula discreta.

La figura 3C ilustra una pluralidad de estructuras fotoluminiscentes representadas como partículas discretas e incorporadas en una estructura separada.

La figura 4 ilustra un sistema de iluminación para vehículo que emplea una configuración de iluminación frontal.

La figura 5 ilustra el sistema de iluminación para vehículo que emplea una configuración de retroiluminación.

La figura 6 ilustra un sistema de control del sistema de iluminación para vehículo.

La figura 7 ilustra un montaje de retroiluminación provisto en una consola central de un vehículo automotor.

La figura 8 ilustra una vista en sección transversal de un miembro interactivo de retroiluminación tomado a lo largo de las líneas VIII-VIII de la figura 7; y La figura 9 ilustra un diagrama esquemático de un sistema de iluminación cenital para vehículo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS De acuerdo con lo solicitado, se divulgan en la presente las realizaciones detalladas de la presente invención. Sin embargo, se entenderá que las realizaciones divulgadas son solamente a modo de ejemplo de la invención que se pueden incorporar en formas diversas y alternativas. Las figuras no necesariamente se refieren a un diseño detallado y algunos esquemas se pueden exagerar o minimizar para mostrar una función general. Por lo tanto, los detalles funcionales y estructurales específicos divulgados en la presente no se deberán interpretar como limitantes, sino sólo como una base representativa para enseñar a un capacitado en la téenica cómo emplear de manera diversa la presente invención.

Como se usa en la presente, el término "y/o", cuando se utiliza en una lista de dos o más componentes, significa que cualquiera de los componentes enumerados se puede emplear por si mismo, o se puede emplear cualquier combinación de dos o más de los componentes enumerados. Por ejemplo, si se describe una composición que contiene componentes A, B y/o C, la composición puede contener A sólo, B sólo, C sólo, 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 en el cual un accesorio de vehículo recibe una estructura fotoluminiscente para convertir una emisión primaria en una emisión secundaria que generalmente tiene un nuevo color. Para los propósitos de la presente divulgación, un accesorio de vehículo se refiere a cualquier pieza de equipamiento de vehículo interior o exterior, o parte del mismo, adecuada para recibir la estructura fotoluminiscente descrita en la presente. Mientras la implementación del sistema de iluminación para vehículo descrito en la presente se dirige, principalmente, al uso del vehículo automotor, se deberá apreciar que el sistema de iluminación para vehículo también se puede ¡mplementar en otras clases de vehículos diseñados para transportar uno o más pasajeros tales como, pero sin limitación, embarcaciones, trenes y aeronaves.

Con referencia a las figuras 1 y 2, un compartimento para pasajeros 10 de un vehículo automotor generalmente se muestra que tiene una variedad de accesorios de vehículo, a modo de ejemplo, 12a-12g ubicados en la parte delantera y posterior del compartimento para pasajeros 10. Los accesorios 12a-12g generalmente corresponden a un tapizado de techo, una alfombra de piso, un panel de revestimiento de puerta y diversas partes de un asiento que incluyen una base, un respaldo, un reposacabezas y un respaldo, respectivamente. Con propósitos de ilustración y no limitación, cada accesorio 12a-12g puede recibir una estructura fotoluminiscente, que se describe con mayor detalle más adelante, en un área seleccionada 14a-14f de cada accesorio 12a-12f. Con respecto al sistema de iluminación para vehículo descrito en la presente, se deberá apreciar que el área seleccionada 12a-12f no se limita a ninguna forma o tamaño particular y puede incluir porciones de un accesorio que tiene configuraciones planas y/o no planas. Aunque algunos accesorios 12a-12g se pueden proporcionar a modo de ejemplo, se deberá apreciar que se pueden usar otros accesorios de acuerdo con el sistema de iluminación para vehículo descrito en la presente. Tales accesorios pueden incluir tableros de mandos y componentes de los mismos, mecanismos interactivos (por ejemplo, pulsadores, interruptores, diales, y lo similar), dispositivos de indicación (por ejemplo, velocímetro, tacómetro, etc.), superficies impresas, además de los accesorios de exterior, tales como, pero sin limitación, botones de entrada sin llave, placas, marcadores laterales, lámparas para placa de licencia, lámpara para baúl, faros delanteros y luces traseras.

Con referencia a las figuras 3A-3C, una estructura fotoluminiscente 16 generalmente se representa como un recubrimiento (por ejemplo, una película) que se puede aplicar en un accesorio para vehículo, una partícula discreta que se puede implantar en un accesorio para vehículo y una pluralidad de partículas discretas incorporadas en una estructura separada que se pueden aplicar en un accesorio para vehículo, respectivamente. En el nivel más básico, la estructura fotoluminiscente 16 incluye una capa de conversión de energía 18 que se puede proporcionar como una estructura de capa única o múltiples capas, como se muestra en las líneas punteadas en las figuras 3A y 3B. La capa de conversión de energía 18 puede incluir uno o más materiales fotoluminiscentes que tienen elementos que convierten la energía, seleccionados de un material fosforescente o fluorescente y formulados para convertir una radiación electromagnética introducida en una radiación electromagnética emitida que generalmente tiene una longitud de onda más larga y que expresa un color que no es característico de la radiación electromagnética introducida. La diferencia en la longitud de onda entre las radiaciones electromagnéticas introducidas y emitidas se refiere como el cambio de Stokes y sirve como el mecanismo de conducción principal para el proceso de conversión de energía mencionado anteriormente, a veces referido como conversión a la baja.

La capa de conversión de energía 18 se puede preparar mediante la distribución del material fotoluminiscente en una matriz de polímero para formar una mezcla homogenea con el uso de una variedad de métodos. Tales métodos pueden incluir preparar la capa de conversión de energía 18 desde una formulación en un medio portador líquido y recubrir la capa de conversión de energía 18 hasta un sustrato plano y/o no plano deseado de un accesorio para vehículo. El recubrimiento de la capa de conversión de energía 18 se puede depositar en el accesorio para vehículo seleccionado mediante pintura, serigrafía, recubrimiento por ranura, recubrimiento por inmersión, recubrimiento por rodillos y recubrimiento por barra. De manera alternativa, la capa de conversión de energía 18 se puede preparar mediante métodos que no utilizan un medio portador líquido. Por ejemplo, una solución de estado sólido (mezcla homogénea en un estado seco) de uno o más materiales fotoluminiscentes en una matriz de polímero se puede convertir a la capa de conversión de energía 18 mediante extrusión, moldeo por inyección, moldeo por compresión, calendario y termoformado. En los casos donde una o más capas de conversión de energía 18 se representan como partículas, las capas de conversión de energía únicas o múltiples capas 18 se pueden implantar en el accesorio para vehículo elegido en vez de aplicarlas como un recubrimiento. Cuando la capa de conversión de energía 18 incluye una formulación multicapa, cada capa se puede recubrir de manera secuencial o las capas se pueden preparar de forma separada y laminar o estampar en relieve juntas después para formar una capa integral. De manera alternativa, las capas se pueden coextrudar para preparar una estructura de conversión de energía multicapa integrada.

Con referencia nuevamente a las figuras 3A y 3B, la estructura fotoluminiscente 16 puede incluir, opcionalmente, al menos una capa de estabilidad 20 para proteger el material fotoluminiscente contenido en la capa de conversión de energía 18 de la degradación térmica y fotolítica para proporcionar emisiones sostenidas de radiación electromagnética emitida. La capa de estabilidad 20 se puede configurar como una capa separada y acoplar y adherir de manera óptica a la capa de conversión de energía 18 o de otro modo integrar a la capa de conversión de energía 18 siempre y cuando se seleccione una matriz de polímero adecuada. La estructura fotoluminiscente 16 tambien puede incluir, de manera opcional, una capa de protección 22 acoplada y adherida de manera óptica a la capa de estabilidad 20 u otra capa para proteger la estructura fotoluminiscente 16 de daños físicos y químicos que puedan surgir de la exposición ambiental.

La capa de estabilidad 20 y/o la capa de protección 22 se pueden combinar con la capa de conversión de energía 18 para formar una estructura fotoluminiscente integrada 16 a través de un recubrimiento o impresión secuencial de cada capa, o mediante el laminado o estampado en relieve secuencial. De manera alternativa, las distintas capas se pueden combinar mediante recubrimiento secuencial, laminado o estampado en relieve para formar una subestructura, y luego la subestructura requerida se lamina o se estampa en relieve para formar la estructura fotoluminiscente integrada 16. Una vez que se forma, la estructura fotoluminiscente 16 se puede aplicar a un accesorio para vehículo elegido. De manera alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 se puede incorporar en el accesorio para vehículo elegido como una o más partículas discretas con múltiples capas. Aun de manera alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 se puede proporcionar como una o más partículas discretas con múltiples capas esparcidas en una formulación de polímero que se aplica posteriormente al accesorio para vehículo elegido como una estructura contigua. Información adicional con respecto a la construcción de estructuras fotoluminiscentes se divulga 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 en la presente en su totalidad a modo de referencia.

Con referencia a las figuras 4 y 5, un sistema de iluminación para vehículo 24 generalmente se muestra de acuerdo con una configuración de iluminación frontal (figura 4) y una configuración de retroiluminación (figura 5). En ambas configuraciones, el sistema de iluminación para vehículo 24 incluye una estructura fotoluminiscente 16 representada como un recubrimiento y aplicada a un sustrato 40 de un accesorio para vehículo 42. La estructura fotoluminiscente 16 incluye una capa de conversión de energía 18 e incluye, opcionalmente, una capa de estabilidad 20 y/o capa de protección 22, como se describe previamente. La capa de conversión de energía 18 incluye un material fotoluminiscente que emite una coloración roja X1f un material fotoluminiscente que emite una coloración verde X2 y un material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3 distribuidos en una matriz de polímero 44. Se eligen los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul C?, X2 y X3 porque las distintas mezclas de luz roja, verde y azul permitirán que se duplique una variedad de sensaciones de color. Como se describe con mayor detalle más adelante, una fuente de excitación 26 funciona para excitar cada uno de los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul X-i, X2 y X3 en distintas combinaciones para producir luz con diferentes colores, lo cual permite escaparse desde la estructura fotoluminiscente 16 para proporcionar iluminación ambiente o dirigida.

Generalmente, la fuente de excitación 26 se muestra en una ubicación externa con relación a la estructura fotoluminiscente 16 y funciona para emitir una emisión primaria que tiene un contenido de luz definido por una primera radiación electromagnetica introducida, representada como la flecha direccional 28, una segunda radiación electromagnética introducida, representada como la flecha direccional 30 y/o una tercera radiación electromagnética introducida, representada como la flecha direccional 32. La contribución de cada radiación electromagnética introducida 28, 30, 32 en la emisión primaria depende del estado de activación de un diodo emisor de luz (LED, por sus siglas en inglés) configurado para emitir luz en un máximo único de longitud de onda. En ambas configuraciones, la primera radiación electromagnética introducida 28 se emite desde LED azul 34 a una longitud de onda máxima li seleccionada de un rango de espectro de color azul, que se define en la presente como el rango de longitudes de onda, generalmente expresado como luz azul (~450-495 nanómetros). La segunda radiación electromagnética introducida 30 se emite desde LED azul 36 a una longitud de onda máxima l2, también seleccionada del rango de espectro de color azul y la tercera radiación electromagnética introducida 32 se emite desde LED azul 38 a una longitud de onda máxima l3 , que también se selecciona del rango de espectro de color azul.

En virtud de las longitudes de onda máximas li, l2 y l3 que tienen diferentes longitudes, los LEDES azul 34, 36 y 38 pueden ser los principales responsables para la excitación de uno de los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul Xi, X2, X3. De manera específica, el LED azul 34 es el principal responsable para la excitación del material fotoluminiscente que emite una coloración roja Xi, el LED azul 36 es el principal responsable para la excitación del material fotoluminiscente que emite una coloración verde X2, y el LED azul 38 es el principal responsable para la excitación del material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3. Para una conversión de energía más eficiente, el material fotoluminiscente que emite una coloración roja Xi se selecciona para tener una longitud de onda de absorción máxima, que corresponde a la longitud de onda máxima li asociada con la primera radiación electromagnética introducida 28. Cuando se excita, el material fotoluminiscente que emite una coloración roja Xi convierte a la primera radiación electromagnética introducida 28 en una primera radiación electromagnética emitida, representada como la flecha direccional 46 y que tiene una longitud de onda de emisión máxima Ei que incluye una longitud de onda de un rango de espectro de color rojo, que se define en la présente como el rango de longitudes de onda generalmente expresado como luz roja (~620-750 nanómetros). Asimismo, el material fotoluminiscente que emite una coloración verde X2 se selecciona para tener una longitud de onda de absorción máxima, que corresponde a la longitud de onda máxima l2 de la segunda radiación electromagnética introducida 30. Cuando se excita, el material fotoluminiscente que emite una coloración verde X2 convierte a la segunda radiación electromagnética 30 en una segunda radiación electromagnética emitida, representada como la flecha direccional 48 y que tiene una longitud de onda de emisión máxima E2 que incluye una longitud de onda de un rango de espectro de color verde, que se define en la presente como el rango de longitudes de onda generalmente expresado como luz verde (~526-606 nanómetros). Por último, el material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3 se selecciona para tener una longitud de onda de absorción máxima, que corresponde a la longitud de onda máxima l3 de la tercera radiación electromagnetica introducida 32. Cuando se excita, el material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3 convierte a la tercera radiación electromagnética introducida 32 en una tercera radiación electromagnética emitida, representada como la flecha 50 y que tiene una longitud de onda de emisión máxima E3 que incluye una longitud de onda más larga del rango de espectro de color azul.

Dado que la banda del rango de espectro de color azul es relativamente estrecha, se reconoce que puede ocurrir alguna superposición de espectro entre los espectros de absorción de los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul Xi, X2, X3. Esto puede producir la excitación inadvertida de más de uno de los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul Xi, X2, X3 , a pesar de que sólo uno de los LEDES azules 34, 36, 38 está activo, por lo tanto produce mezclas de colores inesperados. Por consiguiente, si se desea una separación de color mayor, se deberán seleccionar los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul Xi, X2, X3 para tener espectros de absorción de banda más angostos para minimizar cualquier superposición de espectro entre ellos, y se deberán separar las longitudes de onda máximas li, l2 y l3 para permitir una separación suficiente entre las longitudes de onda de absorción máximas de los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul Xi, X2, X3. De esta manera, según qué materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul Xi, X2, X3 se exciten, se puede producir una emisión secundaria que tiene un contenido de luz más predecible. La emisión secundaria puede expresar una variedad de colores encontrados en un espacio de color RGB típico, que incluye colores que son de manera predominante rojo, verde, azul o cualquier combinación de los mismos. Por ejemplo, cuando los LEDES azules 34, 36 y 38 se activan de manera simultánea, la emisión secundaria puede contener una mezcla de luz añadida de luz roja, verde y azul que generalmente se percibe como luz blanca. Se pueden producir otras sensaciones de color que se encuentran en el espacio de color RGB mediante la activación de LEDES azules 34, 36 y 38 en diferentes combinaciones y/o el cambio de la intensidad emitida asociada con los LEDES azules 34, 36, 38 a traves del control de corriente, modulación por ancho de pulso (PWM, por sus siglas en inglés), u otros medios.

De acuerdo con el sistema de iluminación para vehículo 24 divulgado en la presente, los LEDES azules 34, 36 y 38 se eligen como la fuente de excitación 26 para tomar ventaja del costo-beneficio relativo atribuido a los mismos cuando se utilizan en aplicaciones de iluminación para vehículo. Otra ventaja en la utilización de los LEDES azules 34, 36 y 38 es la visibilidad relativamente baja de la luz azul, la cual puede producir menos de una distracción a un conductor de vehículo y otros ocupantes en momentos donde la emisión primaria debe propagarse en vista plana antes de alcanzar la estructura fotoluminiscente 16. Sin embargo, se deberá apreciar que el sistema de iluminación para vehículo 24 también se puede implementar mediante el uso de otros dispositivos de iluminación así como también con luz solar y/o luz ambiente. Además, dado el rango de accesorios para vehículo que pueden recibir la estructura fotoluminiscente 16, también se deberá apreciar que la ubicación de la fuente de excitación 26 variará de manera natural según la composición de un accesorio para vehículo particular y puede ser externa o interna para la estructura fotoluminiscente 16 y/o el accesorio para vehículo. Además, se deberá apreciar que la fuente de excitación 26 puede proporcionar la emisión primaria en forma directa o indirecta a la estructura fotoluminiscente 16. Es decir, la fuente de excitación 26 se puede ubicar de manera tal que la emisión primaria se propague hacia la estructura fotoluminiscente 16 o se puede ubicar de maneral tal que la emisión primaria se distribuya hacia la estructura fotoluminiscente 16 mediante un tubo de luz, dispositivo óptico o lo similar.

El proceso de conversión de energía utilizado mediante cada uno de los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul Xi, X2, X3, descrito anteriormente, se puede implementar de diversas maneras dada la amplia selección de elementos para conversión de energía disponibles. De acuerdo con una implementación, el proceso de conversión de energía ocurre a través de un solo evento de absorción/emisión llevado a cabo por un elemento de conversión de energía. Por ejemplo, el material fotoluminiscente que emite una coloración roja Xi puede incluir fósforo, mostrando un gran cambio de Stokes para absorber la primera radiación electrómagnetica introducida 28 y emitir, posteriormente, la primera radiación electromagnética emitida 46. Asimismo, el material fotoluminiscente que emite una coloración verde X2 también puede incluir fósforo, mostrando un gran cambio de Stokes para absorber la segunda radiación electromagnética introducida 48 y emitir la segunda radiación electromagnética emitida. Un beneficio en la utilización de fósforo u otro elemento de conversión de energía, que muestra un cambio de Stokes mayor, es que se puede lograr una separación de color mayor entre una radiación electromagnética introducida y una radiación electromagnética emitida, debido a una reducción en la superposición de espectro entre los espectros de absorción y emisión correspondientes. De manera similar, al exhibir un sólo cambio de Stokes, los espectros de absorción y/o emisión para un material fotoluminiscente dado tienen menos posibilidades de presentar una superposición de espectro con los espectros de absorción y/o emisión de otro material fotoluminiscente, por lo tanto proporcionan una separación de color mayor 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 sucesos de absorción/emisión llevados a cabo mediante una pluralidad de elementos de conversión de energía con cambios de Stokes relativamente más breves. Por ejemplo, el material fotoluminiscente que emite una coloración roja X1 puede contener tintes fluorescentes, en donde alguna o toda la primera radiación electromagnética introducida 28 se absorbe para emitir una primera radiación electromagnética intermedia que tiene una longitud de onda más larga y un color que no es característico de la primera radiación electromagnética introducida 28. Luego, la primera radiación electromagnética intermedia se absorbe una segunda vez para emitir una segunda radiación electromagnética intermedia que tiene una longitud de onda aun más larga y un color que no es característico de la primera radiación electromagnética intermedia. La segunda radiación electromagnética intermedia se puede convertir además con elementos de conversión de energía adicionales que exhiben los cambios de Stokes apropiados hasta que se obtiene la longitud de onda de emisión máxima Ei asociada con la primera radiación electromagnetica emitida 46. También se puede observar un proceso de conversión de energía similar para el material fotoluminiscente que emite una coloración verde X2. Mientras los procesos de conversión de energía que implementan cascadas de energía pueden producir espectros de color más amplios, aumentar la cantidad de cambios de Stokes puede producir conversiones a la baja menos eficientes debido a una mayor posibilidad de superposición de espectros entre los espectros de absorción y emisión asociados. Además, si se desea una separación de color mayor, se deberá ejercer una consideración adicional, de manera tal que los espectros de absorción y/o emisión de un material fotoluminiscente tengan una superposición mínima con los espectros de absorción y/o emisión de otro material fotoluminiscente que también implementa una cascada de energía o algún otro proceso de conversión de energía.

Con relación al material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3, no son necesarias conversiones sucesivas de la tercera radiación electromagnética introducida 32 mediante una cascada de energía, dado que la radiación electromagnética introducida 32 y la radiación electromagnética emitida 50 se predisponen tener longitudes de onda, máximas relativamente cerca en el rango de espectro de color azul. Por consiguiente, el material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3 puede incluir un elemento de conversión de energía que exhibe un pequeño cambio de Stokes. Si se desea una separación de color mayor, el material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3 se deberá seleccionar de un espectro de emisión que tenga una superposición de espectro mínima con los espectros de absorción de los materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja y verde X1, X2. De manera alternativa, un LED ultravioleta puede reemplazar el LED azul 38 para permitir que se use un elemento de conversión de energía que exhibe un cambio de Stokes mayor y proporcionar más oportunidades de espacio flexible para el espectro de emisión del material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3 dentro del rango de espectro de color azul. Para las configuraciones de iluminación frontal, la estructura fotoluminiscente 16 puede incluir, de manera alternativa, un material reflectante de banda estrecha, configurado para reflejar la tercera radiación electromagnetica introducida 32 emitida desde el LED azul 38, en lugar de realizar una conversión de energía para expresar luz azul, lo cual evita la necesidad de incluir el material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3. De manera alternativa, el material reflectante antes mencionado se puede configurar para reflejar un cantidad seleccionada de la primera y segunda radiación electromagnética introducida 28, 30 para expresar luz azul, por lo tanto se evita la necesidad de incluir el material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3 y el LED azul 38. Para las configuraciones de retroiluminación, la luz azul se puede expresar, de manera alternativa, al simplemente confiar en que parte de la cantidad de la tercera radiación electromagnética introducida 32 que pasa a través de la estructura fotoluminiscente 16, donde el material fotoluminiscente que emite una coloración azul X3se ha omitido.

Dado que muchos elementos de conversión de energía son emisores lambertianos, las emisiones secundarias resultantes se pueden propagar en todas las direcciones, incluyendo las direcciones que apuntan hacia afuera desde una superficie de emisión deseada 52 de la estructura fotoluminiscente 16. Como resultado, se pueden atrapar (reflexión interna total) o absorber parte o todas las emisiones secundarias mediante las estructuras correspondientes (por ejemplo, el accesorio para vehículo 42), por lo tanto se reduce la luminosidad de la estructura fotoluminiscente 16. Para minimizar el fenómeno anteriormente mencionado, la estructura fotoluminiscente 16 puede incluir, opcionalmente, al menos una capa selectiva de longitud de onda 54, formulada para redirigir (por ejemplo, reflejar) las emisiones secundarias que se propagan en forma rebelde hacia la superficie de emisión 52, que también se comporta como la superficie de ingreso 56 con respecto a la configuración de iluminación frontal que se muestra en la figura 4. En los casos donde la superficie de ingreso 56 y la superficie de emisión 52 son diferentes, como generalmente se muestra en la configuración de retroiluminación en la figura 5, la capa selectiva de longitud de onda 54 deberá transmitir de inmediato cualquier emisión primaria y redirigir cualquier emisión secundaria que se propague en forma rebelde hacia la superficie de emisión 52.

En ambas configuraciones, la capa selectiva de longitud de onda 54 se ubica entre el sustrato 40 y la capa de conversión de energía 18, de manera tal que al menos parte de las emisiones secundarias que se propagan hacia el sustrato 40 se redireccionan hacia la superficie de emisión 52 para maximizar la salida de la emisión secundaria desde la estructura fotoluminiscente 16. Para este fin, la capa selectiva de longitud de onda 54 se deberá, por lo menos, preparar a partir de materiales que dispersen, pero que no absorban, las longitudes de onda de emisión máximas Ei, E2, E3 asociadas con la primera, segunda y tercera radiación electromagnetica emitida 46, 48, 50, respectivamente. La capa selectiva de longitud de onda 54 se puede representar como un recubrimiento y se acopla de manera óptica a la capa de conversión de energía 18 y se adhiere tanto a la capa de conversión de energía 18 como al sustrato 40, mediante la utilización de algunos de los métodos previamente descritos u otros métodos adecuados.

Con referencia a la figura 6, la fuente de excitación 26 se puede acoplar de manera eléctrica a un procesador 60, que provee energía a la fuente de excitación 26 mediante una fuente de alimentación 62 (por ejemplo, una fuente de alimentación para vehículo incorporada) y controla el estado operacional 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 para el procesador 60 se pueden ejecutar de manera automática desde un programa almacenado en la memoria. Alternativamente o de manera adicional, las instrucciones de control se pueden proporcionar desde un dispositivo o sistema de vehículo mediante al menos una entrada 64. Aun de manera adicional o alternativa, se pueden proporcionar las instrucciones de control al procesador 60 mediante cualquier mecanismo de ingreso convencional por el usuario 66, tal como, pero sin limitación, pulsadores, interruptores, pantallas táctiles, y lo similar. Mientras el procesador 60 se muestra acoplado de manera eléctrica a una fuente de excitación 26 en la figura 6, se deberá apreciar que el procesador 60 también se puede configurar para controlar fuentes de excitación adicionales mediante el uso de cualquiera de los métodos descritos con anterioridad.

Con referencia a las figuras 7 y 8, un montaje de retroiluminación 67 generalmente se muestra y se describirá en la presente como la incorporación del sistema de iluminación para vehículo 24 en una configuración de retroiluminación descrita previamente con referencia a la figura 5 y puede emplear cualquier configuración alternativa asociada a las mismas. Como se muestra en la figura 7, el montaje de retroiluminación 67 se proporciona, a modo de ejemplo, en una consola central que tiene un miembro de soporte 68 (por ejemplo, una placa de revestimiento) que sostiene uno o más miembros interactivos retroiluminados, indicados con el número de referencia 70a, 70b y 70c. Para los propósitos de ilustración, los miembros interactivos retroiluminados 70a, 70b y 70c se representan como un botón pulsador, una perilla giratoria y un interruptor de palanca, respectivamente, cada uno se configura para permitir a un usuario interactuar con uno o más accesorios para vehículos tales como un sistema de audio, un sistema de control climático, un sistema de navegación, etc.

Con referencia a la figura 8, se muestra una vista transversal de un miembro interactivo retroiluminado 70a de acuerdo con una realización. Con respecto a la realización ilustrada, el miembro interactivo retroiluminado 70a se extiende, al menos parcialmente, a traves de una apertura formada en el miembro de soporte 68 y se puede acoplar en el montaje de retroiluminación 67 de una manera convencional. El miembro interactivo retroiluminado 70a puede incluir un cuerpo conductor de luz que tiene un parte delantera 78 y al menos una pared lateral 80, y se puede formar a través de moldeo por inyección u otros métodos adecuados. Mientras el miembro interactivo retroiluminado 70a se representa como un botón pulsador en la figura 8, se deberá apreciar que otras realizaciones también son posibles tales como una perilla giratoria, un interruptor de palanca, o lo similar.

De acuerdo con la presente invención, la fuente de excitación 26 se posiciona para proporcionar una emisión primaria en la forma de retroiluminación, como se representa en la flecha direccional 84 para el miembro interactivo retroiluminado 70a. La emisión primaria 84 se puede proporcionar directamente desde la fuente de excitación 26 o indirectamente mediante un tubo de luz, un dispositivo óptico o lo similar y puede contener una o más radiaciones electromagnéticas introducidas; cada una tiene una longitud de onda máxima exclusivamente asociada y cada una se emite desde un LED correspondiente.

La emisión primaria 84 se suministra a la parte delantera 78 del miembro interactivo retroiluminado 70a y se transmite a traves del mismo. Luego, la emisión primaria 84 se recibe en la estructura fotoluminiscente 16, que puede convertir prácticamente toda la emisión primaria en una emisión secundaria que contiene una o más radiaciones electromagnéticas emitidas; cada una tiene una longitud de onda de emisión máxima exclusivamente asociada. De manera alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 puede convertir parte de la emisión primaria en la emisión secundaria y transmitir el resto como una radiación electromagnética emitida no convertida. En cualquier caso, una o más radiaciones electromagnéticas emitidas, en conjunto representadas por la flecha 86, salen a través de la superficie de emisión 52 de la estructura fotoluminiscente 16 y expresan una sensación de color que se encuentra en un espacio de color RGB.

Para fortalecer la luminosidad de la estructura fotoluminiscente 16, se puede proporcionar allí una capa selectiva de longitud de onda 54 para redireccionar cualquier emisión secundaria retrodispersada 86 hacia la superficie de emisión 52. Opcionalmente, una capa opaca 88 se acopla, al menos, a la estructura fotoluminiscente 16 y define una apertura 90 que es característica de una insignia a través de la cual se transmite la emisión secundaria 86, por lo tanto ilumina la insignia.

Con referencia a la figura 9, se muestra un diagrama esquemático para la implementación de 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 de iluminación frontal como se describe previamente con referencia a la figura 4 y puede emplear cualquier configuración alternativa asociada a las mismas. Como se muestra en la figura 9, la estructura fotoluminiscente 16 se acopla de manera contigua a un tapizado de techo de vehículo 94 y una pluralidad de fuentes de excitación 26a-26g se ubican para emitir una emisión primaria hacia un área asociada 96a-96g de la estructura fotoluminiscente 16. La emisión primaria emitida desde cualquier fuente de excitación dada 26a-26g puede contener una o más radiaciones electromagnéticas introducidas; cada una tiene una longitud de onda máxima exclusivamente asociada y se emite desde un LED correspondiente. Como se describió con anterioridad, la estructura fotoluminiscente 16 puede convertir prácticamente toda la emisión primaria en una emisión secundaria que contiene una o más radiaciones electromagnéticas emitidas; cada una tiene una longitud de onda de emisión máxima exclusivamente asociada. De manera alternativa, la estructura fotoluminiscente 16 puede reflejar parte de la emisión primaria y convertir el resto en la emisión secundaria y reflejar. En cualquier configuración, la estructura fotoluminiscente 16 puede incluir, opcionalmente, la capa selectiva de longitud de onda 54 para redireccionar cualquier emisión secundaria retrodispersada para reforzar la luminosidad de la estructura fotoluminiscente 16.

En la realización ilustrada, las fuentes de excitación 26a-26d se acoplan de manera operativa a un reposacabezas asociado 98a-98d y se configuran ópticamente para iluminar una esquina correspondiente 96a-96d de la estructura fotoluminiscente 16 en un patrón generalmente circular. Las fuentes de iluminación 26e y 26f se acoplan ópticamente a un pilar B asociado 100e, 100f y se configuran ópticamente para iluminar un lateral correspondiente 96e, 96f de la estructura fotoluminiscente 16 en un patrón generalmente semicircular. Por último, la fuente de excitación 26g se acopla de manera operativa al tapizado de techo de vehículo 94 y se configura ópticamente para iluminar un área central correspondiente 96g en un patrón generalmente circular. Como se puede observar en la figura 9, dicha disposición proporciona la oportunidad para superponer las áreas asociadas 96a-96g que son adyacentes entre sí, de esa manera cubren un área total sustancial de la estructura fotoluminiscente 16. Como tal, el sistema de iluminación cenital para vehículo 92 se puede controlar (por ejemplo, mediante un procesador 60) para proporcionar una experiencia de iluminación total o aislada mediante la activación de todas o algunas de las fuentes de excitación 26a-26g. De manera alternativa o adicional, el uso de múltiples fuentes de excitación 26a-26g permite que cualquier área asociada 96a-96g de la estructura fotoluminiscente 16 produzca una sensación de color (compuesta por la radiación electromagnética emitida y/o la radiación electromagnética reflejada) encontrada en un espacio de color RGB que es similar o diferente a la sensación de color producida por cualquier otra área asociada 96a-96g.

Esto se puede lograr al manipular el contenido de luz de la emisión primaria emitida desde cualquier fuente de excitación activa 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 ventajosa, una estructura fotoluminiscente 16 capaz de convertir una emisión primaria en una emisión secundaria para proporcionar una variedad de sensaciones de color, y mejorar de esa manera la experiencia de conducción y/o la apariencia general de un accesorio para vehículo.

Se debe comprender que pueden realizarse modificaciones y variaciones a la estructura anteriormente mencionada sin apartarse de los conceptos de la presente invención, y también se debe comprender que dichos conceptos se intentan cubrir en las siguientes reivindicaciones, a menos que dichas reivindicaciones expresen claramente lo contarlo.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un montaje de retroiluminación para vehículo, caracterizado porque comprende: un miembro de soporte; al menos un miembro interactivo retroiluminado que se extiende, al menos parcialmente, a traves de una apertura en el miembro de soporte; una fuente de excitación que funciona para emitir una emisión primaria para retroiluminación en al menos un miembro interactivo retroiluminado; una estructura fotolumlniscente acoplada, al menos, a un miembro interactivo retroiluminado y formulada para convertir la emisión primaria en una emisión secundaria. una capa opaca acoplada a la estructura fotoluminiscente y que define una apertura a través de la cual se transmite la emisión secundaria.

2. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 1, caracterizado porque la 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 funciona para emitir una longitud de onda máxima exclusivamente asociada de luz azul.

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

4. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 3, caracterizado porque la estructura fotoluminiscente comprende una capa de conversión de energía que tiene un material fotoluminiscente que emite una coloración roja, que se excita principalmente mediante la primera radiación electromagnetica introducida, un material fotoluminiscente que emite una coloración verde, que se excita principalmente mediante la segunda radiación electromagnética introducida y un material fotoluminiscente que emite una coloración azul, que se excita principalmente mediante el tercer diodo emisor de luz azul.

5. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 4, caracterizado porque la emisión secundaria comprende al menos una de una primera radiación electromagnética emitida, una segunda radiación electromagnética emitida y una tercera radiación electromagnética emitida; cada una tiene una longitud de onda de emisión máxima exclusivamente asociada.

6. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 5, caracterizado porque el material fotoluminiscente que emite una coloración roja convierte la primera radiación electromagnética introducida en la primera radiación electromagnética emitida, el material fotoluminiscente que emite una coloración verde convierte la segunda radiación electromagnética introducida en la segunda radiación electromagnética emitida y el material fotoluminiscente que emite una coloración azul convierte la tercera radiación electromagnética introducida en la tercera radiación electromagnética emitida.

7. Un montaje de retroiluminación para vehículo, caracterizado porque comprende: un miembro interactivo retroiluminado, configurado para sostenerse en una placa de revestimiento y que tiene un cuerpo conductor de luz y una estructura fotoluminiscente acoplada al cuerpo conductor de luz y configurada para recibir a través de una superficie de entrada una emisión primaria que comprende al menos una de una primera radiación electromagnética introducida, una segunda radiación electromagnetica introducida y una tercera radiación electromagnética introducida, donde la estructura fotoluminiscente contiene un material fotoluminiscente que emite una coloración roja, formulado para convertir la primera radiación electromagnética introducida en una primera radiación electromagnética emitida, un material fotoluminiscente que emite una coloración verde, formulado para convertir la segunda radiación electromagnética introducida en una segunda radiación electromagnética emitida, y un material fotoluminiscente que emite una coloración azul, formulado para convertir la tercera radiación electromagnética introducida en una tercera radiación electromagnética emitida.

8. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 7, caracterizado porque además comprende una capa opaca acoplada a la estructura fotoluminiscente y que define una apertura a través de la cual se emite una emisión secundaria, donde la emisión secundaria incluye al menos una de la primera radiación electromagnética emitida, la segunda radiación electromagnética emitida, y la tercera radiación electromagnética emitida, según qué materiales fotoluminiscentes que emiten una coloración roja, verde y azul se exciten.

9. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 7, caracterizado porque el miembro interactivo retroiluminado se configura para rotarse, presionarse y alternarse.

10. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 7, caracterizado porque la primera, segunda y tercera radiación electromagnética introducida tienen una longitud de onda máxima exclusivamente asociada.

11. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 10, caracterizado porque la primera, segunda y tercera radiación electromagnética introducida se expresan cada una como luz azul.

12. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 11, caracterizado porque la primera, segunda y tercera radiación electromagnetica emitida tienen una longitud de onda de emisión máxima exclusivamente asociada.

13. Un montaje de retroiluminación para vehículo, caracterizado porque comprende: un miembro de soporte para sostener al menos un miembro interactivo retroiluminado; y una estructura fotoluminiscente acoplada, al menos, al miembro interactivo retroiluminado y formulada para convertir al menos una radiación electromagnética introducida en al menos una radiación electromagnética emitida que expresa una sensación de color encontrada en un espacio de color RGB (rojo, verde y azul).

14. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 13, caracterizado porque al menos un miembro interactivo retroiluminado comprende uno de un botón pulsador, una perilla giratoria y un interruptor de palanca.

15. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende una capa opaca acoplada a la estructura fotoluminiscente y que define una apertura a través de la cual se transmite al menos una radiación electromagnética emitida.

16. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 13, caracterizado porque al menos una radiación electromagnética introducida comprende una primera radiación electromagnética introducida, una segunda radiación electromagnética introducida y una tercera radiación electromagnética introducida; cada una tiene una longitud de onda máxima exclusivamente asociada.

17. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende un primer diodo emisor de luz azul que funciona para emitir la primera radiación electromagnetica introducida, un segundo diodo emisor de luz azul para emitir la segunda radiación electromagnética introducida, y uno de un tercer diodo emisor de luz azul y un diodo emisor de luz ultravioleta para emitir la tercera radiación electromagnética introducida.

18. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 17, caracterizado porque la estructura fotoluminiscente comprende un material fotoluminiscente que emite una coloración roja, formulado para convertir la primera radiación electromagnética introducida en una primera radiación electromagnética emitida y un material fotoluminiscente que emite una coloración verde, formulado para convertir la segunda radiación electromagnética introducida en una segunda radiación electromagnética emitida.

19. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 18, caracterizado porque la tercera radiación electromagnética introducida no se convierte.

20. El montaje de retroiluminación para vehículo de la reivindicación 17, caracterizado porque la estructura fotoluminiscente comprende un material fotoluminiscente que emite una coloración roja, formulado para convertir la primera radiación electromagnética introducida en una primera radiación electromagnética emitida, un material fotoluminiscente que emite una coloración verde, formulado para convertir la segunda radiación electromagnética introducida en una segunda radiación electromagnética emitida y un material fotoluminiscente que emite una coloración azul, formulado para convertir la tercera radiación electromagnética introducida en una tercera radiación electromagnética emitida.