專利名稱：照明組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明組件，更具體地說，涉及用于汽車內(nèi)的照明組件。
背景技術(shù)：
目前的汽車對汽車內(nèi)部位置或部件的照明具有許多要求，例如儀表板 照明、^元圖照明以及例如手套箱和杯架的內(nèi)部隔間的照明。
這些內(nèi)部照明場合需要具有單獨的照明結(jié)構(gòu)，其具有特定照明要求， 例如具有均勻或聚焦照明的特定光形狀和尺寸。而且， 一些場合需要圍繞 隔間外圍設(shè)備的照明，其給均勻照明帶來了另外的挑戰(zhàn)。
已經(jīng)將光導(dǎo)管用作單獨結(jié)構(gòu)的汽車內(nèi)部照明的解決方法。這些現(xiàn)有技 術(shù)方案一般包括非定向的光通量，其易于導(dǎo)致不均勻的照明并且提供不是
很滿意的結(jié)果。而且，將發(fā)光二極管(LEDs)用作具有已知光導(dǎo)設(shè)備的光 源通常建立強度聚集區(qū)域，有時稱為熱點，其增大了非均勻照明。

發(fā)明內(nèi)容
該方案是通過如在此公開的照明組件得以提供的。該照明組件包括具 有燈的至少一個燈組件以及具有至少兩個光滑表面和至少一個散射表面的 透明環(huán)。所述燈組件和所述透明環(huán)被相對于彼此配置成和布置成以在圍繞 透明環(huán)的圈中沿著每個順時針和逆時針方向使光從燈偏轉(zhuǎn)到透明環(huán)的內(nèi)部 區(qū)域以實現(xiàn)一定水平的整個內(nèi)部反射。所述透明環(huán)的光滑表面將射向所述 透明環(huán)內(nèi)部區(qū)域的光向內(nèi)反射。


從以下結(jié)合通過例子圖示本發(fā)明的原理的附圖的示例性實施例的更詳 細的描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得顯而易見。
圖1表示安裝有根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的杯架的照明組件的橫截
面；圖2表示圖1的杯架和照明組件的頂部透視圖； 圖3表示圖1的照明組件的透視圖； 圖4表示圖3的照明組件的底部透視圖； 圖5表示圖3的照明組件的透明環(huán)和安裝架的部分透視圖； 圖6表示安裝有根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的杯架的照明組件的 透視圖7表示圖6的照明組件的橫截面；
圖8表示燈組件連接到所述透明環(huán)的圖6的照明組件的部分透視圖9表示圖6的照明組件的燈組件的透視圖IO表示圖6的照明組件的透明環(huán)和安裝架的部分透視圖11表示圖6的一部分照明組件的示意性頂視圖12表示根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的雙杯架的照明組件的透
視圖13表示圖12的照明組件的燈組件安裝區(qū)域的頂部透3見圖； 圖14表示圖12的照明組件的示意性頂視圖15表示具有根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的部分封閉單獨燈組 件腔的雙杯架的照明組件；
圖16表示圖15的照明組件的燈組件安裝區(qū)域的示意性橫截面；
圖17表示具有根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的兩個燈組件的照明
組件；
圖18表示圖17的照明組件的橫截面。
具體實施例方式
通常參照圖1和2，本發(fā)明的示例性實施例致力于一種照明組件 100，例如可用于照明汽車杯架200的那些。然而，本領(lǐng)域的4支術(shù)人員熟 知，在此公開的發(fā)明特征也可用于其他場合。
照明組件100包含給圍繞杯架200的周邊的透明環(huán)提供光的燈組件 1。通過"環(huán)"是表示形成完整環(huán)道的任何幾何形狀并且不限于如圖1所 示的圓形幾何，例如參考在此圖示和討論的其他示例性實施例可以看出。
透明環(huán)2包含成一定角度的發(fā)散和向內(nèi)發(fā)射的表面，其布置成以在所 述透明環(huán)中實現(xiàn)一定水平的整個的內(nèi)部反射，同時仍允許一些光穿過一個或更多其他表面射出以允許照明。透明環(huán)2是固定的并且包括至少兩個光 滑表面，二者將透明環(huán)2內(nèi)的光向內(nèi)反射，以使這些表面圍繞整個透明環(huán) 的向內(nèi)發(fā)射光。透明環(huán)2還包括至少一個發(fā)散表面以使一些光能逸出從而 提供希望的照明。燈組件1將光投向透明環(huán)2的發(fā)射和發(fā)散表面以提供均 勻的、有效的光周長>^人而照明杯架200。
燈組件1和透明環(huán)2相對于彼此^皮配置成和定位成以使來自燈組件1 的光分布在透明環(huán)2周圍的兩個方向。也就是說，來自燈組件l的光在透 明環(huán)2的周圍的整個環(huán)道內(nèi)沿著順時針和逆時針方向切向射出。因此，實 現(xiàn)了透明環(huán)2的周圍的光大致均勻的分布。
從圖3-4中可更好地看出，燈組件1包含燈10并且一般還包括印刷電 路板(PCB) 12和供電線11。燈10可以是任何光源，雖然沒必要但是一 般是安裝在PCB12上的一個或更多發(fā)光二極管(LED)。燈10通過經(jīng)由供 電線11從電源(未示出)例如汽車電池流向PCB12的電能予以照明?？?在所述電源和燈組件1之間提供各種中間連接件；例如，希望供電線11 接入用于車輛照明的分布系統(tǒng)中。
參照圖1-5,可使用遠離透明環(huán)2延伸的安裝架16將燈組件1連接到 透明環(huán)2，如圖5能最清楚地看到。通過使用粘合劑和/或通過一個或更多 形成在PCB12中的機械部件(或一種可選組件，如果存在的話)和/或?qū)?現(xiàn)燈組件1和透明環(huán)2的互鎖的安裝架16，燈組件1可被固定到安裝架 16的透明環(huán)2。
透明環(huán)2可被模制或另外由能形成發(fā)射和發(fā)散表面的任何光學(xué)透明材 料形成。示例性的材料包括塑料和玻璃；優(yōu)選丙烯酸樹脂(例如聚曱基丙 烯酸曱酯(有機玻璃))或聚碳酸酯材料。
固體的透明環(huán)2包含固定內(nèi)部區(qū)域21、外表面22以及鄰近杯架200 的內(nèi)部的內(nèi)表面23。透明環(huán)2還包括頂面24和底面25。在如圖1-5所示 的示例性實施例中，頂面24是發(fā)散表面，同時外表面22、內(nèi)表面23以及 底面25是向內(nèi)反射的表面。
另外，在一些實施例中，內(nèi)表面23可以是發(fā)散表面，頂面24可以是 向內(nèi)如所述的向內(nèi)反射，例如參照在此的其他示例性實施例。還可以4吏用 發(fā)散和向內(nèi)反射表面的其他結(jié)合，這取決于要實現(xiàn)的具體照明效果。
在任何情況下，通過將要向內(nèi)反射的透明環(huán)2的表面進行高度拋光處
6理可以形成向內(nèi)的反射表面。例如這可以通過為用來形成所述透明環(huán)的向 內(nèi)反射表面的模制部分提供高度拋光模制和/或通過后模制拋光步驟予以實
現(xiàn)。在相似的方式中，所述發(fā)散表面例如可通過構(gòu)造用來形成透明環(huán)2的 與希望光從其發(fā)出的透明環(huán)2的特定表面對應(yīng)的模制部分予以形成。
使用發(fā)散表面將光從照明組件100投向杯架200具有使光更均勻分布 的效果。所述發(fā)散表面還提供了隱藏內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，其中所述內(nèi)部結(jié)構(gòu) 穿過透明的發(fā)光表面另外可以是能看見的。
在圖l-5所示的實施例中，燈組件1 ;波定位成4吏燈10向內(nèi)朝向透明環(huán) 2的外表面22以使來自燈10的光以一定的角度被反射到透明環(huán)2的內(nèi)部 區(qū)域21中。更具體地說， 一般V形的突起17形成在透明環(huán)2的外表面22 并且從透明環(huán)2的外表面22延伸。突起17的發(fā)射表面18以一定角度將 光射入透明環(huán)2中以沿著順時針和逆時針方向穿過透明環(huán)2的內(nèi)部區(qū)域21 通過一定水平的整個內(nèi)部反射在圍繞透明環(huán)2的環(huán)道中提升光的瞬時分 布。
一旦在透明環(huán)2的內(nèi)部區(qū)域21中， 一些光照射一個或更多的向內(nèi)反 射表面并且根據(jù)Snell定律進行反射。該定律規(guī)定如果照射光滑表面的光 線的入射角小于臨界角，光會向內(nèi)反射而不會有光逸出，已知的一種現(xiàn)象 為整個的內(nèi)反射。
根據(jù)Snell定律，臨界角《由以下方程限定
《二arcsin(q /"2) ( 1 )
其中n,和ri2是折射率，它們是具有光射向界面的兩種材料的物理特 性。折射率還可隨著光的波長變化，但是一般很小。在此，ri2是透明環(huán)2 的折射率并且n,是透明環(huán)2周圍的材料的折射率，其一般為空氣(其折射 率為l)。因此，所述臨界角能易于計算出來并且突起17的表面18被做成 一定的角度以使來自燈的光切向偏轉(zhuǎn)從而使得來自燈10的大部分的光進 入內(nèi)部區(qū)域21以在透明環(huán)2的向內(nèi)反射表面上具有比臨界角小的入射 角。
來自燈10的光然后在透明環(huán)2的內(nèi)部區(qū)域21內(nèi)圍繞所述透明環(huán)反射 任何數(shù)量的反射次數(shù)； 一些光線朝向所述透明環(huán)2的發(fā)散頂面24反射。 當(dāng)光抵達頂面24時，其其發(fā)散特性允許光穿過頂面24向上逸出，其因此 用來照射照明組件100。所述發(fā)散表面使光線不能向內(nèi)發(fā)射，這是因為其粗糙易于發(fā)散光而不是反射光。
來自燈10的光從向內(nèi)發(fā)射表面切向反射防止不均勻的照射，該不均
勻的照射例如會在如果光被徑向引入到透明環(huán)2時發(fā)生。優(yōu)選，向內(nèi)反射 表面在透明環(huán)2的周圍是連續(xù)的。發(fā)散表面還優(yōu)選是連續(xù)的以實現(xiàn)光大致 均勻的分布，但是如果希望另外的照射方式可以是不連續(xù)的。
仍在另一實施例中，鄰近內(nèi)表面23的底面25可以成一定角度以減小 頂面24和底面25之間的距離從而減小與光源相對的面上的光損失。
現(xiàn)在回到圖6-11,照明組件30的另一示例性實施例具有燈組件31, 該燈組件31包括一^:為V型的透鏡32，從圖9可以最清楚地看出，當(dāng)燈 組件31被安裝到透明環(huán)2時，所述V型的透明32被接收并安裝在透明環(huán) 2的間隙中。可以通過安裝架35 (圖10)實現(xiàn)安裝，其在該實施例中圖示 了提供用于固定到透明環(huán)2的支撐的邊37以及將燈10和PCB12包圍在殼 體15的殼體15。
如圖9所示，透鏡32從殼體15延伸并且定位在燈10之上。透明32 包含第一和第二向內(nèi)反射表面38，其使光線R沿著相對的方向從所述燈偏 轉(zhuǎn)到透明環(huán)2的內(nèi)部并且圍繞透明環(huán)2的內(nèi)部，如圖11所示意性地圖 示。因此，來自燈10的光通過透鏡32的發(fā)射表面38側(cè)向發(fā)射以將光切 向射入透明環(huán)2的內(nèi)部區(qū)域21,其然后圍繞如上所述的透明環(huán)2向內(nèi)反 射。
仍在另一示例性的實施例中，雙杯架的燈組件40祐:設(shè)置為如圖12-14 所示。照明組件40的透明環(huán)2包括第一曲線環(huán)^殳2a和第二曲線環(huán)段2b， 它們分別部分地圍繞杯架200的第一和第二杯架部分201、 202的周邊。
透明環(huán)2包括成一定角度的、 一般為V型的區(qū)域44以光沿著順時針 和逆時針方向的每個圍繞透明環(huán)2切向偏轉(zhuǎn)；成一定角度的區(qū)域44是朝 向燈組件41向內(nèi)延伸的凹陷部。在圖示的實施例中，該成一定角度的區(qū) 域44從透明環(huán)2的外表面22向內(nèi)延伸，并且燈10被定位成以面向遠離 透明環(huán)2的內(nèi)表面23 (圖13可以最清楚地看出)。使燈10面向遠離透明 環(huán)2的內(nèi)表面23，因此遠離放置照明組件100的杯架200或其他固定裝 置，進一步減小可見熱點的可能性。
燈組件41被安裝在燈組件安裝區(qū)域42中的透明環(huán)2中。燈組件安裝 區(qū)域42包含以V形朝向燈10向內(nèi)延伸的成一定角度的區(qū)域44以及用于安裝燈組件41的燈組件腔45。成一定角度的區(qū)域44具有向內(nèi)反射的至少 兩個成一定角度表面48。燈組件41 ;陂定位在燈組件安裝區(qū)域42的腔45 內(nèi)以使來自燈10的光遠離杯架200的內(nèi)部投向燈安裝區(qū)域42中的區(qū)域44 的反射表面48。在如前所述的類似方式中，光圍繞整個透明環(huán)2的內(nèi)部區(qū) 域21向內(nèi)反射以照明周圍的環(huán)，其中所述透明環(huán)2包括透明環(huán)段2a和2b 以及經(jīng)由反射表面將二者連接到所述發(fā)散表面的任何線性段。將認識到， 在任何情況下只要入射角小于所述臨界角，向內(nèi)反射的成一定角度的表面 48可以是如所希望的直的或彎曲的。
來自燈組件41的光沿著順時針和逆時針方向整個地圍繞透明環(huán)2反 射。因此，即使燈10被定位成以面向遠離杯架200，光仍經(jīng)由從圍繞透明 環(huán)2返回的光線R射向內(nèi)表面23，如圖14示意性地圖示，該光被反射或 散射以照亮杯架200，這取決于對內(nèi)表面23進行的表面處理。
回到如圖15和16所示的另一示例性實施例，表示了照明組件50。該 實施例圖示了傳送到燈組件41后面的發(fā)散內(nèi)表面23的大致均勻一致的光 可通過將向內(nèi)反射的頂面24延伸為燈組件腔45之上的頂板得以進一步地 加強。凹槽52設(shè)置在向內(nèi)反射的頂面24中以形成向內(nèi)反射的傾斜表面 53。因此最初射向和/或向上朝向反射的傾斜表面53反射的離開燈10的光 接著在燈組件41之上和之后朝向透明環(huán)2的發(fā)散內(nèi)表面23b反射。
圖16進一步圖示可以對內(nèi)表面23進行多次表面處理以形成向內(nèi)反射 和散射的內(nèi)表面和/或圖示可以在不同平面上存在內(nèi)表面23a、 23b。因 此，如在此圖示的，透明環(huán)2包括兩個向內(nèi)反射的內(nèi)表面23a以及散射內(nèi) 表面23b。
圖17和18表示替代的實施例，其中具有用于照亮雙杯架的雙透明環(huán) 段2a和2b的透明環(huán)2包括兩個燈組件41a、 41b， 二者彼此定位在透明環(huán) 2的相對側(cè)上。這使由散射和不完全的反射造成的損失最小，因此進一步 增強了配置成用于多杯架結(jié)構(gòu)的實施例中的照明的均勻性。圖18還圖示 發(fā)散的內(nèi)表面23b可以成一定角度以將光向下射向杯架200 (未示出)。
如圖17和18所示的實施例結(jié)合了透明環(huán)2的突出部60,其定位在鄰 近燈安裝區(qū)域42的的功能組件41a、 41b的任意側(cè)或兩側(cè)上。透明環(huán)2的 突起部60的上表面61優(yōu)選低于透明環(huán)2的頂面24以使突起部60不如與 其相鄰的各個透明環(huán)段2a、 2b厚。突起部60充當(dāng)初始導(dǎo)引件以使光射向形成杯架200周邊的透明環(huán)2的主要內(nèi)部區(qū)域21;離開燈10的光線通過 反射表面48被反射并且穿過突起部60進入使光線圍繞透明環(huán)2的主要環(huán) 道中。
某些示例性實施例的優(yōu)點包括通過將光沿著兩個方向定向成圍繞所述 透明環(huán)的更均勻照明的照明組件。某些示例性實施例的另 一優(yōu)點是熱點得 以減小或消除，進一步使光圍繞所述照明組件更均勻的分布。
盡管在前的說明書圖示和描述了示例性的實施例，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技 術(shù)人員將理解到，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可進行各種改變并且 可以替代其中的元件。另外，可以進行許多修改以使特定的情況或材料適 合于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不會背離其本質(zhì)范圍。因此，目的在于本發(fā)明不限 于公開為認為是實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的特定實施例，而是本發(fā)明將包括 落入附屬權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實施例。
10
權(quán)利要求
1.一種照明組件(100，30，40，50)包含含有燈(10)的至少一個燈組件(1，31，41)；以及透明環(huán)(2)，所述透明環(huán)具有至少兩個光滑表面以及至少一個發(fā)散表面；其特征在于燈組件(1，31，41)和透明環(huán)(2)相對于彼此被配置成和布置成以使來自燈(10)的光在圍繞所述透明環(huán)的環(huán)道中沿著順時針和逆時針方向中的每一個偏轉(zhuǎn)到所述透明環(huán)的內(nèi)部區(qū)域(21)中以實現(xiàn)一定水平的整個內(nèi)部反射，所述光滑表面使射入所述透明環(huán)的內(nèi)部區(qū)域的光向內(nèi)反射。
2. 如權(quán)利要求1的照明組件，其中所述燈組件包含一般為V形的透 鏡(32)以使來自所述燈的光圍繞所述透明環(huán)切向偏轉(zhuǎn)。
3. 如權(quán)利要求1的照明組件，其中所述透明環(huán)包含一般為V形的區(qū) 域(17， 44)以使來自所述燈(10)的光圍繞透明環(huán)(2)切向偏轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求3的照明組件，其中一般為V形的區(qū)域是遠離所述透 明環(huán)的外表面(22)朝向燈組件(1)延伸的突起(17)。
5. 如權(quán)利要求3的照明組件，其中燈組件(41)被安裝在所述透明環(huán) 中的腔(45)內(nèi)，其中一般為V形的區(qū)域是朝向所述燈向內(nèi)延伸的透明環(huán) 中的凹陷部(44)。
6. 如權(quán)利要求5的照明組件，其中所述燈被定位成以面向遠離所述透 明環(huán)的內(nèi)表面(23)。
7. 如權(quán)利要求6的照明組件，其中所述透明環(huán)還包含鄰近所述燈組件 的突出部(60)以將光射向第一透明環(huán)段(2a， 2b),其中所述突出部具 有的厚度小于所述第一透明環(huán)段的厚度。
8. 如權(quán)利要求1的照明組件，其中所述向內(nèi)反射的光滑表面在所述透 明環(huán)周圍是連續(xù)的，其中所述發(fā)散表面在所述透明環(huán)周圍是連續(xù)的。
9. 如權(quán)利要求1的照明組件，還包含具有第二燈的第二燈組件 (41a， 41b),所述第二燈組件還相對于所述透明環(huán)^皮配置成和布置成以使來自所述第二燈的光在圍繞所述透明環(huán)的環(huán)道中沿著順時針和逆時針方 向的每一個偏轉(zhuǎn)到所述透明環(huán)的內(nèi)部區(qū)域(21)中。
10. 如權(quán)利要求1的照明組件，其中透明環(huán)(2)的頂面(24)是所述透明環(huán)內(nèi)的光的向內(nèi)反射的表面，其中所述向內(nèi)反射的表面包括凹槽(52),所述凹槽形成傾斜表面(53)以使光朝向所述燈組件后面的透明 環(huán)的發(fā)散表面反射。
11.如權(quán)利要求1的照明組件，其中所述透明環(huán)包含部分圍繞第一杯 架部分的周邊的第一曲線段(2a)以及部分圍繞第二杯架部分的周邊的第 二曲線段(2b),其中所述曲線段通過至少一個直線段予以連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種照明組件(100，30，40，50)。該照明組件包括含有燈(10)的燈組件(1，31，41)以及透明環(huán)(2)，所述透明環(huán)具有向內(nèi)反射的至少兩個光滑表面以及至少一個發(fā)散表面。燈組件(1，31，41)和透明環(huán)(2)相對于彼此被配置成和布置成以使來自燈(10)的光在圍繞所述透明環(huán)(2)的環(huán)道中沿著順時針和逆時針方向中的每一個偏轉(zhuǎn)以實現(xiàn)一定水平的整個內(nèi)部反射。
文檔編號B60Q3/00GK101668661SQ200880013813
公開日2010年3月10日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者后藤壽弘 申請人:泰科電子加拿大有限公司