用于照亮标记的光组件的制作方法

本文主题大体涉及用于照亮标记的光组件。被照亮的标记、标识和其他记号提供了突出该记号的特定特征且吸引观察者注意该记号的效果。被照亮的标记和其他记号可用在汽车工业中，以在黑暗条件下照亮汽车的特定标记，诸如当在夜间驾驶时。

背景技术：

用于照亮标记的一些光组件被构造为围绕标记的周边和/或沿标记的内边缘发射光，以便使得光界定或遵循标记的轮廓。但是，为了沿这样的边缘提供光，可能使用许多光源。光源可沿要照亮的路径挨着彼此定位，从而光源本身遵循标记的轮廓。例如，一些光组件包括超过一百种不同的光源。利用大量光源导致与光组件中的物理间隔、功率需求、热效应、零件和组件的财务花销等有关的问题。例如，在小的空间中挨着彼此安装许多光源产生巨大的热，即使光源是发光二极管(led)或其他相对低发热的光。热还直接影响光源的寿命，因为高温环境可导致光源提早烧坏。

存在对只使用一个或几个光源来照亮标记的需求。

技术实现要素：

对该问题的方案是在此披露的一种用于照亮标记的光组件，该光组件包括壳体、标记和光学光导。该壳体保持被构造为产生光的至少一个光源。标记具有通过标记边缘限定的结构本体。光学光导联接至壳体，且具有与标记相关联的形状。光学光导具有表面，其面向标记的结构本体且至少部分地被其覆盖。光学光导限定暴露边缘，其侧向地突出超过标记的标记边缘。光学光导被构造为接收由所述至少一个光源产生的光，且沿暴露边缘发射至少一些光。

附图说明

现在将通过示例参考附图来描述本发明，其中：

图1是用于照亮标记的光组件的前视图，其根据一个实施例形成。

图2是处于照亮状态和黑暗环境照明条件中的光组件的前视图。

图3是光组件的分解视图。

图4是没有标记的部分组装的光组件的前视图。

图5是在光学光导上的标记的结构本体的段的侧向横截面视图。

图6是根据替换实施例在光学光导上的标记的结构本体的段的侧向横截面视图。

图7是部分组装的光组件的前视图，其示出在光学光导内的光反射的跟踪分析。

图8是根据替换实施例的光组件的前视图。

图9是如图8所示的光组件的光学光导的前视图。

具体实施方式

图1是用于照亮标记的光组件100的前视图，其根据一个实施例形成。光组件100包括标记102。标记102可表示标识、标记、符号、标志或其他类型的记号。在示例实施例中，标记102可表示汽车制造商的标记。光组件100被构造为照亮标记102，从而标记102的轮廓在黑暗照明条件下被突出和可见，诸如在夜间。光组件100可允许标记102在黑暗中容易地识别。标记102的照亮还可为观察者提供美学上令人愉悦的照明效果。

标记102具有结构本体110，其通过标记边缘112限定。结构本体110具有标记102的形状，从而结构本体110的标记边缘112形成标记102的轮廓和周边。除了标记102，光组件100还包括光学光导104和壳体106，所述壳体保持被构造为产生光的至少一个光源108(如图3所示)。标记102从壳体106延伸。例如，标记102可与壳体106一体地形成为单件结构，或标记102可以可移除地联接至壳体106。光学光导104可移除地联接到壳体106。

光学光导104具有透光的内部区域114(如图5所示)，从而光可被接收、可被传输通过，且可从光学光导104发射。光学光导104被构造为接收由所述至少一个光源108产生的光，且将光经由内部反射而输出通过内部区域114。光学光导104被构造为在选定位置且沿选定方向发射通过内部区域114传输的光，以便照亮标记102。光学光导104可在此称为光导104。

在一实施例中，光导104具有与标记102相关联的形状。光导104具有表面116，其面向标记102的结构本体110且至少部分地被标记102的结构本体110覆盖。光导104限定暴露边缘118，其侧向地突出超过标记102的标记边缘112。暴露边缘118是光导104的没有被标记102的结构本体110覆盖的边缘，且由此是暴露的。当从前部观察光组件100时，暴露边缘118对观察者可见，如图1所示。

在一实施例中，光导104具有光散射元件120(如图5所示)，其靠近光导104的暴露边缘118的至少一些部分。光散射元件120被构造为使被通过内部区域114传输的光的至少一些偏转(如图5所示)，从而光在暴露边缘118附近从光导104发射。例如，光散射元件120使光沿各个方向偏转，且被偏转的光的至少一些通过面向标记102的光导104的表面116发射。光可通过靠近暴露边缘118的表面116发射，从而被发射的光照亮标记102的标记边缘112。

图2是处于照亮状态和黑暗环境照明条件中的光组件100的前视图。光导104在图2中以阴影显示，且阴影表示光组件100的被照亮部分。在黑暗环境照明下，光导104的阴影部分是光组件100将被可见的仅有部分。例如，标记102(图1)的结构本体110(在图1中示出)可以是不透明的，从而从光导104发射的光通过标记102不可见(例如，不能被传输)。被照亮的光导104提供了沿凸显标记102的形状的标记边缘112的照明效果。由此，标记102是可被识别的，且在黑暗环境照明条件可察觉。照亮的光导104的被暴露或可见区域具有一宽度，其从标记102的标记边缘112延伸到光导104的暴露边缘118。在一实施例中，在暴露边缘118附近从光导104发射的光照亮标记边缘112的大部分。如下所述，如图2所示的照明效应通过将光从仅一个或几个光源108(如图3所示)引导通过光导104而完成。由此，被照亮的标记照明效应不是通过围绕标记102的标记边缘112按顺序放置大量光源而实现，不像用于照亮标记的一些已知照明组件那样。

图3是图1所示的光组件的实施例的分解视图。光导104布置在标记102和壳体106之间。光组件100可被构造为可重复组装和拆卸，以便更换光组件100的各个部件。

标记102的结构本体110包括内标记特征122和外标记特征124，外标记特征至少部分地围绕内标记特征122。内和外标记特征122、124可一体形成为单个部件。结构本体110在内标记特征122和外标记特征124之间限定间隙或空间126。在替换实施例中，标记102的结构本体110不包括内和外特征二者，诸如图8所示的标记202。

标记102的结构本体110可由塑料和/或金属材料形成。结构本体110可通过模制工艺、冲压和成形工艺、挤出工艺或其他的制造工艺形成。如上所述，结构本体110可以是不透明的，从而光不容易通过结构本体110传输。可选地，结构本体110可包括反射表面，诸如施加至该表面的镀铬层或镜面层。

在一实施例中，光导104的、面向标记102的结构本体110且由其局部地覆盖的表面116是光导104的前表面116。光导104还包括与前表面116相对的后表面128。如在此所用的，相对或空间术语“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“左”和“右”仅用于区分具有所指的元件，而不是必须要求在光组件100或光组件100的周围环境中的特定位置或取向。在一个实施例中，光导104是相对平坦和平面的。替换地，光导104可具有圆形表面116、128。光导104可以是碟状的，具有切除的内部部分，以使得光导104的形状与标记102的形状匹配。

光导104由一个或多个透光材料制成，诸如玻璃或丙烯酸塑料。例如，光导104可由一或多个聚合物形成，诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)树脂(还称为丙烯酸塑料)、聚碳酸酯、全氟聚合物等。光导104可以是清澈且透明的，或至少半透明的，以允许光传输通过内部区域114(如图5所示)。光导104可通过模制工艺、冲压和成形工艺、挤出工艺等形成。

在一实施例中，壳体106包括基部130和从基部130延伸的框架132。框架132限定腔室134的周边。基部130限定腔室134的后表面。腔室134在壳体106的前部136处敞开。一个或多个光源108安装至框架132且面向腔室134。在图3中，两个光源108被安装至框架132，但是在其他实施例中，光组件100可具有一个或多个两个光源。光源108可至少部分地延伸到腔室134中。光源108可安装在限定腔室134的框架132的内壁140上，或光源108可延伸通过框架132的内壁140中的开口。腔室134被构造为在其中接收光导104。例如，光导104可沿光导104的周边的外边缘138接合框架132的内壁140。外边缘138和内壁140之间的接合可将光导104联接至壳体106，诸如如果内壁140包括唇、凸片或将光导104锁定在腔室134中的另外的特征的话。在一实施例中，光导104通过靠近每个光源108的光导104的相应外边缘138而接收从光源108发射的光，所述光源安装至框架132。

光组件100的光源108可以是发光二极管(led)。光源108的一个或多个可以是三色红绿蓝(rgb)led，其被构造为能够发射红光、绿光、蓝光和/或其组合，以产生光的许多不同颜色和深浅。替换地，一个或多个光源108可以是发射单色白光的单色led光。在替换实施例中，替代led，光源108的一个或多个可以是白炽灯泡、紧凑型荧光灯(cfl)灯泡等。尽管没有示出，光源108可以操作地联接至光引擎。光引擎包括驱动器、控制器和/或相关联的电路，用于控制光源108产生的光的光学特征。驱动器、控制器和/或相关联的电路的至少一些可以嵌入或以其他方式包含在印刷电路板(pcb)上。光源108(和光引擎)经由电线142接收能量和/或信息。

壳体106可由一个或多个介电(是指电绝缘)材料形成，以提供用于所述一个或多个光源108和其他相关联的电部件(诸如光引擎)的电绝缘。壳体106可通过模制工艺形成。在一实施例中，壳体106——像标记102一样——是不透明的。

在组装期间，光导104接收在壳体106的腔室134中。例如，光导104的后表面128可邻接或至少面向壳体106的基部130。标记102在光导104上方接收在腔室134中。例如，光导104的前表面116可邻接或至少面向标记102的结构本体110的后侧144。标记102的外表面146可接合框架132的内壁140，以将标记102联接至壳体106。当标记102装载到腔室134中时，光导104可堆叠在标记102和壳体106的基部130之间。壳体106的基部130可暴露于在标记102的外标记特征124和内标记特征122之间所限定的空间126的一个或多个中，类似地，与标记空间126相关联的空间148可限定在光导104中。在替换实施例中，壳体106可不包括框架132和基部130二者。例如，壳体106可仅包括基部130，标记102和/或光导104可直接联接至基部130。在另一例子中，壳体106可仅包括框架132，从而壳体106的基部或其他部分不可分别通过标记102和光导104中的空间126、148而可见。

图4是没有标记102的部分组装的光组件100的前视图(如图3所示)。光组件100包括联接至壳体106的光导104。标记102的结构本体110(如图3所示)的轮廓在图4中以虚线示出。例如，虚线表示结构本体110的标记边缘112的至少一些。

光导104的在标记102的标记边缘112(如图3所示)和光导104的暴露边缘118之间的区域限定光导104的暴露区域150。从光导104的前表面116沿一个或多个暴露区域150发射的光照亮标记102的形状。在所示实施例中，光导104的暴露边缘118沿标记102的内标记特征122(如图3所示)的所有标记边缘112延伸，从而光导104侧向地突出超过内标记特征122的左右两侧。由此，光导104的暴露区域150在左右两侧围绕内标记特征122，由暴露区域150发射的光照亮内标记特征122的所有标记边缘112。另外，暴露边缘118沿外标记特征124的内标记边缘154延伸(如图3所示)。由此，在该区域中由暴露区域150发射的光照亮外标记特征124的内标记边缘154。

在一实施例中，光导104的暴露区域150包括光导104的表面区域的沿前表面116的小部分。例如，前表面116的表面区域的大部分通过标记102的结构本体110覆盖。被结构本体110覆盖的区域限定光导104的被覆盖区域152。被覆盖区域152是暴露边缘118(和暴露区域150)的侧向内部。

可选地，光导104可具有沿被覆盖区域152布置在前表面116上的反射层(未示出)。由此，反射层可布置在光导104和标记102(图3)的结构本体110(如图3所示)之间。反射层被构造为将入射到其上的光反射回到光导104的内部区域114(如图5所示)中，以防止光从光导104沿覆盖区域152发射。反射层不沿光导104的暴露区域150定位。反射层可以是反射带、反射涂料等，其施加在前表面116上。替换地，反射层可在前表面116下至少部分地布置在内部区域114内，反射层可在形成光导104的模制过程期间施加。反射层抑制在不期望位置从光导104发射的光的量，诸如沿覆盖区域152，在那里光将被标记102的结构本体110吸收。可选地，反射层可施加至光导104的后表面128(如图3所示)，以防止光朝向壳体106向后发射。

图5是在光导104上的标记102的结构本体110的一段的侧向横截面视图。图5所示的结构本体110可以是标记102的内标记特征122(如图3所示)的一段，因为光导104具有在结构本体110的两侧上的暴露边缘118。由此，在图5中的光导限定左暴露区域150a和右暴露区域150b。

光导104具有至少靠近暴露边缘118的光散射元件120。光散射元件120被构造为使被通过光导104的内部区域114传输的光的至少一些偏转，从而光在暴露边缘118附近从光导104发射。例如，光散射元件120被构造为使光偏转，从而光从光导104通过前表面116沿暴露区域150发射。从暴露区域150发射的光照亮标记102的局部标记边缘112。

在一实施例中，光散射元件120定位在光导的后表面128处。光散射元件120是不规则表面，其被构造为将入射在其上的光沿不同方向偏转，诸如朝向前表面116，用于通过前表面116发射。例如，光散射元件120可偏转光，从而一些光束以小于临界角的入射角入射在前表面116上。具有小于临界角的入射角的光束通过光导104和外界空气之间的界面折射(并从光导104发射)，而不是经由内反射反射回到光导104的内部区域114。由此，光散射元件120被构造为，相对于不具有光散射元件120的光导104，减小在内部区域114内的至少一些入射在前表面116上的光束的入射角，以增加通过光导104的前表面116折射的光束的量。在替换实施例中，光散射元件120布置在光导104的内部区域114内，而不是在后表面128处。

光散射元件120可与光导104的暴露区域150对齐。例如，如图5中所示，光散射元件120与两个暴露区域150a、150b侧向地对齐，从而左组光散射元件120与左暴露区域150a对齐，右组光散射元件120与右暴露区域150b对齐。光散射元件120的组156、158与暴露区域150a、150b对齐，以便将被转向的光朝向相应的暴露区域150a、150b引导。例如，光散射元件120可不与光导104的被覆盖区域152侧向地对齐，因为这样的光散射元件可增加沿被覆盖区域152从光导104发射的光的量，在那里这样的光将被标记102的结构本体110吸收，而没有照亮标记102。

在一实施例中，光散射元件120是光导104的蚀刻区域。例如，光散射元件120可利用使表面128粗糙化的机器而被蚀刻到光导104的后表面128中。该机器可以是激光机，其使用激光使表面128粗糙化，产生激光蚀刻的光散射元件120。替换地，光导104的后表面128可以通过锉屑或刮擦表面128而被蚀刻，以形成光散射元件120。通过蚀刻光导104，光散射元件120形成在光导104中，且与光导104一体。因此，当光导104没有被照亮时，诸如在白天期间，光散射元件120对观察者不可见，这可以是期望的。在一个或多个替换实施例中，光散射元件120可包括涂料、锯齿物体等，其施加至光导104的后表面128，以提供将光朝向前表面116偏转的不规则表面。

图6是根据替换实施例在图5中示出的光导104上的标记102的结构本体110的一段的侧向横截面视图。在图5所示的实施例中，光导104具有跨过光导104的跨度的大体一致的厚度。但是，在图6所示的实施例中，光导104的厚度是不均匀的。例如，光导104的暴露区域150a、150b具有比覆盖区域152大的厚度。暴露区域150a、150b突出超过被覆盖区域152的沿光导104的前表面116的表面。因为暴露区域150a、150b从被覆盖区域152升高，因此沟槽160侧向地在暴露区域150a、150b之间且垂直地在被覆盖区域152上限定。沟槽160在其中接收标记102的结构本体110。沟槽160可通过提供对齐辅助而简化组装过程，该对齐辅助将结构本体110相对于光导104适当地对齐。

图7是部分组装的光组件100的前视图，其示出在光导104内的光反射的跟踪分析。图7中的光组件100缺乏标记102(如图3所示)。在所示实施例中，光组件100包括位于光组件100的相对侧的两个光源108(例如，左光源108a和右光源108b)。跟踪分析可展现仅通过右光源108b产生的光，以更好地显示光从单个光源可采取的路径，尽管两个光源108a、108b可在光组件100的使用期间同时发射光。来自右光源108b的光通过线166展现。光导104可被构造为从每个光源108a、108b通过光导104的外边缘138沿光导104的周边接收光。

在一实施例中，光导104包括至少一个光传播特征164，其被构造为将入射在光传播特征164的光分配或传播。在所示实施例中，光传播特征164具有凹形状，且沿外边缘138限定，从而光传播特征164是沿光导104的边缘138的凹切除部分。每个光传播特征164可与相应的光源108对齐且光学耦合至其。由此，在所示实施例中的光导104包括两个光传播特征164a、164b，其每个与光源108a、108b的一个对齐。术语“光学耦合”用于表示，每个光传播特征164靠近相应的光源108定位，从而通过光源108发射的光的大部分通过光传播特征164接收。光耦合光源108和光传播特征164可机械地彼此接合，或可靠近彼此而在其之间没有机械接合。如图7所示，光传播特征164是凹形形状的光导104的切除部分，其至少部分地围绕相应的光源108。

光传播特征164被构造为接收从相应光源108发射的光，从而至少一些光通过光传播特征164折射以进入光导104的内部区域114(如图5所示)。光传播特征164还被构造为传播或分配光，从而光以比从光源108入射在光传播特征164上的光的外阵列更宽的阵列或分布图案折射到内部区域114中。光传播特征164的凹形状以宽的方向阵列使光弯曲，以便使光更好通过整个光导104传播。因此，光导104的基本上所有暴露区域150(如图4所示)接收光，以照亮标记102(图3)的标记边缘112(如图3所示)。标记102的照亮仅通过有限数量的光源108(诸如一个或两个)实现。光传播特征164是可选的。

在所示实施例中，光导104包括至少一个分叉位置168，在那里光导104的单个段分为至少两段。为了将来自单个段的光分配到所述两个分叉段二者中，光导104可限定反射特征170，其靠近一个或多个分叉位置168布置。反射特征170具有一个或多个反射表面172，其被构造为将入射在其上的光反射到分叉段中。反射特征170可具有布置为楔形或v形的两个反射表面172。在一实施例中的反射特征170是沿光导104的非暴露边缘174的光导的切除部分。非暴露边缘174是被标记102(图3)的结构本体110(如图3所示)覆盖的边缘，且没有侧向地延伸超过相应的标记边缘112(图3)。在替换实施例中，反射特征170可以是侧向地位于光导104的边缘内部且完全被其围绕的切除部分。在另一替换实施例中，反射特征170可以是布置在光导104的内部区域114(如图5所示)内的反射层或模制部件，而不是光导的切除部分。应意识到，反射特征170是可选的。

图8是根据替换实施例的光组件200的前视图。光组件200包括标记202和光学光导204(称为光导204)。图9是光组件200的光导204的前视图。光组件200的部件和功能可类似于参考图1-7所示和所述的光组件100的那些，除了以下指出的。

标记202具有结构本体206，其包括仅单个一体特征，其示出为圆形十字或加号形状。由此，标记202不像标记102(如图3所示)那样包括内标记特征和外标记特征。光导204的形状匹配标记202的形状，且光导204的暴露区域208侧向地突出超过标记202的结构本体206。替代形成用于光组件200的支撑结构的壳体，光组件200的壳体包括至少一个支架210。例如，在所示实施例中，光组件200包括两个支架210，一个支架210布置在组件200的每侧。每个支架210用于将光组件200安装到一结构，诸如汽车的发动机罩或格栅。支架210可每个保持光源212，如图8中的隐藏线所示，因为光源212可在各支架210的面板后面。在一实施例中，光导204具有突出部214，其延伸到支架210中，以将光导204联接至支架210。突出部214在图8中也以隐藏线示出。突出部214每个包括光传播特征216，其光学耦合至安装在相应支架210中的光源212。在所示实施例中的支架210具有弯曲的内表面，其至少部分地限定标记202的形状，以吸收从光导204的突出部214发射的光。

因为在所示实施例中没有外标记特征，故光导204的暴露边缘218可围绕标记202的整个标记边缘220。在一实施例中，标记202的结构本体206直接安装(例如，联接)至光导204，而不是联接至壳体或从其延伸。如图9所示，光导204可限定至少一个安装孔222，用于接收紧固件(未示出)，该紧固件将标记202保持至光导204。在另外的实施例中，光导204可经由粘结剂、环氧树脂或胶水等安装至光导204。此外，光导204可以可选地包括反射特征224，用于使光贯穿光导204反射和引导。反射特征224可以是光导204的切除部分，其是光导204的边缘218的整个内部。

在此所述的各个实施例的至少一个技术效果是提供一种被照亮的标记，其是美学上令人愉悦的且吸引人注意的。另一技术效果是利用仅一个或几个光源提供被照亮的标记。被照亮的标记可仅利用有限数量的部件和电路提供，以节省空间。另外的技术效果是提供了一种具有有限数量的光源的被照亮的标记，其限制的产生的热的量、限制消耗的功率的量、且延长光源的操作寿命。

应理解，上述说明意图是阐释性的，且不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可彼此结合使用。另外，许多改变可适于本发明教导的特定情况或材料，而没有偏离其范围。在此所述的尺寸、材料的类型、各个部件的取向以及各个部件的数量和位置意图限定一些实施例的参数，且绝不是限制性的并仅是示例性实施例。在权利要求精神和范围内的许多其他实施例和改变将在审视上述说明书时对本领域技术人员显现。因此，本发明范围将参考所附权利要求与所述权利要求允许的等同体的全部范围确定。