红外选择性过滤器或透镜的制作方法
【专利摘要】本发明涉及红外选择性过滤器或透镜。具体地，多个变型可包括与车辆前照灯或光传送装置一起使用的红外选择性过滤器或透镜。多个变型可包括车辆前照灯，所述车辆前照灯包括红外选择性过滤器或透镜。多个变型可包括一种车辆，所述车辆包括光传送装置，所述光传送装置包括可移动的红外选择性过滤器或透镜。
【专利说明】红外选择性过滤器或透镜
[0001]相关申请的交叉引用
本申请是2013年3月15日提交的美国专利申请N0.13/840360的部分继续申请。
【技术领域】
[0002]本公开总体涉及的领域包括红外选择性过滤器或透镜、包括其的前照灯以及使用其的方法。
【背景技术】
[0003]车辆可配备有前照灯。
【发明内容】
[0004]多个变型可包括与车辆前照灯一起使用的红外选择性过滤器或透镜。
[0005]多个变型可包括车辆前照灯，所述车辆前照灯包括红外选择性过滤器或透镜。
[0006]本发明还提供如下方案:
1、一种产品，包括构造和布置成容纳在车辆前照灯组件中的红外选择性过滤器或透镜，所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成阻挡可见光并且允许红外光波从其通过传送。
[0007]2、如方案I所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体具有在其上的红外传送涂覆层。
[0008]3、如方案I所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体包括三硫化二砷、氟化钡、氟化镉、熔融硅石、砷化镓、IR聚合物、氟化铅、氟化锂、氟化镁、蓝宝石(AL203)、氯化钠、硅、溴碘化铊、硒化锌或硫化锌中的至少一种，其构造和布置成允许红外波穿过所述基体。
[0009]4、如方案I所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成阻挡所述前照灯组件的壳体中的开口的至少百分之5。
[0010]5、如方案I所述的产品，其特征在于，还包括前照灯组件壳体，所述前照灯组件壳体具有在其中形成的光射出开口、反射表面、前照灯灯泡，所述反射表面在所述壳体的内表面上形成并且与光射出开口连通，所述前照灯灯泡容纳在所述前照灯壳体中并且定位成将光导向到所述反射表面上，其中所述红外选择性过滤器或透镜操作性地连接到致动器以将所述红外选择性过滤器或透镜从打开位置移动到闭合位置。
[0011]6、如方案5所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜枢转地连接到所述壳体。
[0012]7、如方案5所述的产品，其特征在于，所述致动器包括电磁阀、液压、气动或电动活塞或者步进电机。
[0013]8、如方案5所述的产品，其特征在于，还包括车辆，并且其中包括所述红外选择性过滤器或透镜的所述前照灯组件定位在所述车辆中使得从所述红外选择性过滤器或透镜射出的红外波在车辆的前进路径的前面产生红外视野。
[0014]9、如方案8所述的产品，其特征在于，所述车辆不包括定位成在车辆的前进路径中传送红外波的其他红外传送装置。
[0015]10、如方案5所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体具有在其上面的涂覆层以允许红外波通过其传送。
[0016]11、如方案5所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体包括三硫化二砷、氟化钡、氟化镉、熔融硅石、砷化镓、IR聚合物、氟化铅、氟化锂、氟化镁、蓝宝石(AL203)、氯化钠、硅、溴碘化铊、硒化锌或硫化锌中的至少一种，使得所述遮挡物构造和布置成允许红外波通过其传送。
[0017]12、如方案5所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜是构造和布置成阻挡所述前照灯组件的壳体中的开口的至少百分之5的透镜。
[0018]13、一种方法，包括:
在从前照灯组件射出的光波前面移动红外选择性过滤器或透镜，使得所述红外选择性过滤器或透镜阻挡可见光并且允许红外波沿着从所述前照灯组件射出的光波的移动的方向传送。
[0019]14、如方案13所述的方法，其特征在于，在从前照灯组件射出的波前面移动红外选择性过滤器或透镜包括移动基体，所述基体包括红外可传送材料或者具有在所述基体上的覆盖层，所述覆盖层构造和布置成阻挡可见光并且允许红外波通过其传送。
[0020]15、如方案14所述的方法，其特征在于，所述基体包括枢转地连接到所述前照灯组件的壳体的遮挡物。
[0021]16、如方案15所述的方法，其特征在于，移动所述红外过滤器或透镜包括提供连接到所述基体的致动器以及激活所述致动器来移动所述基体。
[0022]17、一种包括用于车辆的红外装置的产品，所述用于车辆的红外装置包括光传送装置，所述光传送装置包括透镜或遮挡物，所述透镜或遮挡物构造和布置成允许红外波或能量通过其传送，并且其中所述透镜或遮挡物能够通过致动器从第一位置移动到第二位置，所述第一位置允许某一(第一)量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，在所述第二位置中允许第二量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，所述第二量大于或者小于所述某一(第一)量。
[0023]18、如方案17所述的产品，其特征在于，还包括致动器，所述致动器能够操作地连接到所述透镜或遮挡物以使所述透镜或遮挡物从所述第一位置移动到所述第二位置。
[0024]通过下面提供的详细描述，本发明的范围内的其他示例性变型将变得清楚。应当理解的是，所提供的详细描述和具体示例，虽然公开了本发明的可选变型，但仅用于说明目的，而非用以限制本发明的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过详细描述和附图将会更充分地理解本发明的范围内的变型的选定示例，附图中:
图1是根据本发明的多个变型的车辆前照灯组件的立体图。
[0026]图2A是前照灯组件的局部视图，示出了根据本发明的多个变型的处于闭合位置的红外选择性过滤器或透镜。
[0027]图2B是从前照灯灯泡的位置朝向聚光透镜观看的图2A所示的前照灯组件内部视图的示意图，并且示出了根据本发明的多个变型的处于闭合位置的红外选择性过滤器或透镜。
[0028]图2C是由图2A-B所示的处于闭合位置的红外传送双功能射出器遮挡物阻挡的能量的图示。
[0029]图3A是前照灯组件的局部视图，示出了根据本发明的多个变型的处于打开位置的红外选择性过滤器或透镜。
[0030]图3B是从前照灯的位置朝向聚光透镜观看的图3A的前照灯组件内部视图的示意图，并且示出了根据本发明的多个变型的处于打开位置的红外选择性过滤器或透镜。
[0031]图3C是根据本发明的多个变型的、当红外选择性过滤器或透镜处于打开位置并且操作前照灯组件以射出强光束模式时传送的能量的图示。
[0032]图4是前照灯灯泡输出光谱的图示，并且标识出光谱的红外部分的波长。
[0033]图5是红外选择性过滤器或透镜的传送比图。
[0034]图6是包括前照灯组件的车辆系统的示意图，所述前照灯组件具有根据本发明的多个变型的红外选择性过滤器或透镜。
[0035]图7示出了根据本发明的多个变型的红外选择性过滤器或透镜，所述红外选择性过滤器或透镜枢转地连接到灯壳并且连接到电磁阀以将遮挡物从在前照灯组件射出强光束模式时的打开位置移动到红外波从遮挡物被传送的闭合位置。
[0036]图8是具有前照灯组件的车辆的视图，所述前照灯组件具有根据本发明的多个变型的红外选择性过滤器或透镜。
【具体实施方式】
[0037]下面对变型的描述本质上仅是示例性的，决非用于限制本发明、其应用或用途。
[0038]在多个变型中，红外选择性过滤器或透镜可构造和布置成用作前照灯的双功能射出遮挡物。本发明的多个变型在图1中示出并且可包括产品10，所述产品10包括用于前照灯组件14的红外选择性过滤器或透镜12。前照灯组件14可包括灯壳体16和前照灯灯泡20，所述灯壳体16具有在壳体内的光反射表面18，所述前照灯灯泡20定位在所述壳体中以便将光射出到所述反射表面18上以及从所述壳体16中的光射出孔19朝向聚光透镜22射出。反射表面18可以是大体上椭圆形的构造。聚光透镜22可由托架24保持，多个腿26可从所述托架24延伸并且连接到灯壳体16。在本发明的多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可以设置为可移动到闭合位置，在所述闭合位置，从灯20发出的光的至少一部分被红外选择性过滤器或透镜12阻挡但使得红外光波传送通过聚光透镜22进入到包括前照灯组件14的车辆前面的路径。
[0039]在多个变型中，红外选择性过滤器或透镜可构造和布置成用作前照灯的双功能射出遮挡物。本发明的多个变型在图1中示出并且可包括产品10，所述产品10包括用于前照灯组件14的红外选择性过滤器或透镜12。前照灯组件14可包括灯壳体16和前照灯灯泡20，所述灯壳体16具有在壳体内的光反射表面18，所述前照灯灯泡20定位在所述壳体中以便将光射出到所述反射表面18上以及从所述壳体16中的光射出孔19朝向聚光透镜22射出。反射表面18可以是大体上椭圆形的构造。聚光透镜22可由托架24保持，多个腿26可从所述托架24延伸并且连接到灯壳体16。在本发明的多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可以设置为可移动到闭合位置，在所述闭合位置，从灯20发出的光的至少一部分被红外选择性过滤器或透镜12阻挡但使得红外光波传送通过聚光透镜22进入到包括前照灯组件14的车辆前面的路径。
[0040]在多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可构造和布置成阻挡来自壳体16中的射出孔19的可见光的至少百分之5、至少百分之25、至少百分之35、至少百分之40、至少百分之50、至少百分之55、至少百分之60、至少百分之65、至少百分之70或者至少百分之100。在多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可构造和布置成阻挡壳体16中的光射出孔19的百分之5-100。
[0041]在本发明的多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可包括基体，所述基体包括用于允许红外波或能量从其传送的材料或者具有在其上的红外可传送涂覆层。用于允许红外波或能量从其传送的红外材料的非限制性示例包括但不限于:三硫化二砷、氟化钡、氟化镉、熔融硅石、砷化镓、IR聚合物、氟化铅、氟化锂、氟化镁、蓝宝石(AL2O3)、氯化钠、硅、溴碘化铊、硒化锌和/或硫化锌。
[0042]在多个变型中，遮挡物可包括如下材料，所述材料构造和布置成阻挡可见光(380nm-700nm)但允许红外波(700nm-lnm)或者大于700nm的波从其穿过。
[0043]在本发明的多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可具有更好地将红外波导向到车辆前面的区域中的光学性能，这在从红外传感器或红外照相机收集数据方面是重要的。在本发明的多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可将红外波稍微向上导向，以便最接近壳体16中的开口 19的中心的上部(“切去”部分)由金属或其他不透明材料制成。
[0044]在多个变型中，红外选择性过滤器或透镜12可枢转地连接到灯壳体16。致动器28能够操作性地连接到红外选择性过滤器或透镜12，以将所述红外选择性过滤器或透镜12从图2A所示的闭合位置移动到图3A所示的打开位置，并且反之亦然。在本发明的一种变型中，致动器28可以是电磁阀。在多个其他变型中，致动器28可以是液压、气动或电动活塞或者是步进电机。在本发明的其他变型中，红外选择性过滤器或透镜12可布置成向上和向下移动或者在相同平面中沿着侧向方向移动，以移动入和移动出阻挡由灯泡20和反射表面18传送的光的一部分的位置。
[0045]在本发明的其他变型中，红外选择性过滤器或透镜12可构造和布置成选择性地阻挡可见光谱的多个部分而不会阻挡光的红外部分或波长。例如，纳米装置的布置可以定位成允许全谱可见光传送通过所述纳米装置以便前照灯射出强光束模式，并且可以在期望时移动到其他位置以便仅红外波长传送通过遮挡物。
[0046]图2A是前照灯组件14的局部视图，图中示出了根据本发明的多个变型的处于闭合位置的红外选择性过滤器或透镜12。图2B是根据本发明的多个变型的、从前照灯灯泡20的位置朝向聚光透镜22观看的图2A所示的前照灯组件14内部视图的图示并且示出处于闭合位置的红外选择性过滤器或透镜12。图2C是图2A-B所示的处于闭合位置的红外选择性过滤器或透镜12阻挡的能量的图示。
[0047]图3A是根据本发明的多个变型的前照灯组件14的局部视图，示出处于打开位置的红外选择性过滤器或透镜12。图3B是根据本发明的多个变型的、从前照灯灯泡20的位置朝向聚光透镜22观看的图3A的前照灯组件14内部视图的图示并且示出处于打开位置的红外选择性过滤器或透镜12。图3C是根据本发明的多个变型的、当红外选择性过滤器或透镜12处于打开位置并且操作前照灯组件14以射出强光束模式时传送的能量的图示。
[0048]图4是前照灯灯泡输出光谱的图示，并且标识出光谱的红外部分的波长。
[0049]图5是红外选择性过滤器或透镜的传送比图。
[0050]图6是包括夜视系统30的车辆系统的示意图，所述夜视系统30可包括前照灯组件14，所述前照灯组件14构造和布置成例如沿着车辆前面的路径射出可见光波32和红外波34。红外波34形成红外视野36，红外波34从所述红外视野36中的物体从所述红外视野36朝向车辆射回，所述红外波34可以由红外传感器38和/或红外照相机40检测和/或捕获。来自红外传感器38和/或红外照相机40中的至少一个的数据可以通讯到定位在车辆中的显示器42并将被车辆操作者看到。可以设置控制器44来控制前照灯组件14的操作以选择性地使红外选择性过滤器或透镜12移动到闭合位置，使得在期望时红外波34穿过红外选择性过滤器或透镜12但可见光波被过滤器或透镜12阻挡。
[0051]图7示出根据本发明的多个变型的红外选择性过滤器或透镜12，其枢转地连接到灯壳体16并且连接到致动器28例如但不限于电磁阀以将遮挡物12从在前照灯组件射出强光束模式时的打开位置移动到红外波从遮挡物被传送的闭合位置。同样，在多个其他变型中,致动器28可以是液压、气动或电动活塞或者是步进电动机。
[0052]图8是根据本发明的多个变型的具有前照灯组件14的车辆46的视图，所述前照灯组件14具有红外选择性过滤器或透镜12。在多个变型中，具有包括红外选择性过滤器或透镜12的前照灯组件14的车辆46不包括定位成沿着车辆的向前移动方向传送红外波的其他红外传送源。这就使成本明显降低。
[0053]在多个其他变型中，还提供了额外的红外传送器装置或源。所述额外的红外传送器装置或源可以制成为与车辆中的传统红外传送器相比以更小的功率运转，因为包括红外选择性过滤器或透镜的前照灯补充了由额外的红外传送器射出的红外波。
[0054]本发明的多个变型不限于射出型前照灯。本发明的多个变型可包括任何类型的光传送装置-包括传统上仅在车辆上用作IR传送器的装置。本发明的多个变型包括诸如车辆的传统IR传送器的装置，但所述装置包括透镜或遮挡物，所述透镜或遮挡物构造和布置成允许红外波或能量从其传送，并且其中所述透镜或遮挡物可通过致动器从第一位置移动到第二位置，所述第一位置允许某一(第一)量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，所述第二位置允许第二量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，所述第二量大于或者小于所述某一(第一)量。
[0055]下面对变体的描述仅是对被认为是在本发明的范围内的部件、元件、作用、产品和方法的说明，决非用于以任何方式明示或暗示地限制本发明的范围。除了在此明示地描述，如在此描述的部件、元件、作用、产品和方法可以组合和布置并且仍被认为是在本发明的范围内。
[0056]变型I可包括一种产品，所述产品包括构造和布置成容纳在车辆前照灯组件中的红外选择性过滤器或透镜。
[0057]变型2可包括如变型I所述的产品，其中所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体具有在其上面的红外传送涂覆层。
[0058]变型3可包括如变型1-2中任一项所述的产品，其中所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体包括三硫化二砷、氟化钡、氟化镉、熔融硅石、砷化镓、IR聚合物、氟化铅、氟化锂、氟化镁、蓝宝石(AL2O3)、氯化钠、硅、溴碘化铊、硒化锌或硫化锌中的至少一种，以便所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成允许红外波从其穿过。
[0059]变型4可包括如变型1-3中任一项所述的产品，其中所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成阻挡所述前照灯组件的壳体中的开口的至少百分之5。
[0060]变型5可包括如变型1-4中任一项所述的产品，所述产品进一步包括前照灯组件壳体，所述前照灯组件壳体具有在其中形成的光射出开口、反射表面、前照灯灯泡，所述反射表面在所述壳体的内表面上形成并且与所述光射出开口连通，所述前照灯灯泡容纳在所述前照灯壳体中并且定位成将光导向到所述反射表面上，其中所述红外选择性过滤器或透镜操作性地连接到致动器以将所述红外选择性过滤器或透镜从打开位置移动到闭合位置。
[0061]变型6可包括如变型5所述的产品，其中所述红外选择性过滤器或透镜枢转地连接到所述壳体。
[0062]变型7可包括如变型5-6中任一项所述的产品，其中所述致动器包括电磁阀，液压、气动或电动活塞或者步进电机。
[0063]变型8可包括如变型5-7中任一项所述的产品，所述产品进一步包括一种车辆，并且其中包括所述红外选择性过滤器或透镜的所述前照灯组件定位在所述车辆中使得来自所述红外选择性过滤器或透镜的红外波在车辆的前进路径的前面产生红外视野。
[0064]变型9可包括如变型5-8中任一项所述的产品，其中所述车辆不包括定位成在车辆的前进路径中传送红外波的其他红外传送装置。
[0065]变型10可包括如变型5-9中任一项所述的产品，其中所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体具有在其上面的红外传送涂覆层。
[0066]变型11可包括如变型5-10中任一项所述的产品，其中所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体包括三硫化二砷、氟化钡、氟化镉、熔融硅石、砷化镓、IR聚合物、氟化铅、氟化锂、氟化镁、蓝宝石(AL2O3)、氯化钠、硅、溴碘化铊、硒化锌和/或硫化锌中的至少一种，以便所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成允许红外波从其穿过并且阻挡可见光。
[0067]变型12可包括如变型5-1中任一项所述的产品，其中所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成阻挡所述前照灯组件的壳体中的开口的至少百分之5。
[0068]变型13可包括一种方法，所述方法包括:在从前照灯组件射出的光波前面移动红外选择性过滤器或透镜，使得所述红外选择性过滤器或透镜阻挡可见光并且允许沿着从所述前照灯组件射出的光波的移动的方向传送红外波。
[0069]变型14可包括如变型13所述的方法，其中在从前照灯组件射出的光波前面移动红外选择性过滤器或透镜包括移动基体，所述基体具有覆盖在所述基体上或者在所述基体中形成的红外可传送材料，其中所述红外可传送材料构造和布置成阻挡可见光并且允许红外波从其传送。
[0070]变型15可包括如变型13-14中任一项所述的方法，其中所述基体包括枢转地连接到所述前照灯组件的壳体的红外选择性过滤器或透镜。
[0071]变型16可包括如变型13-14中任一项所述的方法，其中移动所述红外可传送材料包括提供连接到所述基体的致动器，激活所述致动器来移动所述基体。
[0072]变型17可包括一种包括用于车辆的红外装置的产品，所述用于车辆的红外装置包括光传送装置，所述光传送装置包括透镜或遮挡物，所述透镜或遮挡物构造和布置成允许红外波或能量从其传送，并且其中所述透镜或遮挡物可通过致动器从第一位置移动到第二位置，所述第一位置允许某一(第一)量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，在所述第二位置中允许第二量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，所述第二量大于或者小于所述某一(第一)量。
[0073]变型18可包括如变型17所述的产品，所述产品进一步包括致动器，所述致动器可操作地连接到所述透镜或遮挡物以使所述透镜或遮挡物从所述第一位置移动到所述第二位置。
[0074]变型19可包括一种方法，所述方法包括:使用变型1-13和17-18中的任何产品来执行在从前照灯组件射出的光波前面移动红外可传送材料，使得所述红外可传送材料允许红外波从其穿过，并且允许沿着从所述前照灯组件射出的光波的移动的方向传送红外波。
[0075]上面对本发明的选定示例的描述本质上仅是示例性的，并且因此，本发明的变型或变体不应被认为偏离了本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种产品，包括构造和布置成容纳在车辆前照灯组件中的红外选择性过滤器或透镜，所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成阻挡可见光并且允许红外光波从其通过传送。
2.如权利要求1所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体具有在其上的红外传送涂覆层。
3.如权利要求1所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜包括基体，所述基体包括三硫化二砷、氟化钡、氟化镉、熔融硅石、砷化镓、IR聚合物、氟化铅、氟化锂、氟化镁、蓝宝石(AL2O3)、氯化钠、硅、溴碘化铊、硒化锌或硫化锌中的至少一种，其构造和布置成允许红外波穿过所述基体。
4.如权利要求1所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜构造和布置成阻挡所述前照灯组件的壳体中的开口的至少百分之5。
5.如权利要求1所述的产品，其特征在于，还包括前照灯组件壳体，所述前照灯组件壳体具有在其中形成的光射出开口、反射表面、前照灯灯泡，所述反射表面在所述壳体的内表面上形成并且与光射出开口连通，所述前照灯灯泡容纳在所述前照灯壳体中并且定位成将光导向到所述反射表面上，其中所述红外选择性过滤器或透镜操作性地连接到致动器以将所述红外选择性过滤器或透镜从打开位置移动到闭合位置。
6.如权利要求5所述的产品，其特征在于，所述红外选择性过滤器或透镜枢转地连接到所述壳体。
7.如权利要求5所述的产品，其特征在于，所述致动器包括电磁阀、液压、气动或电动活塞或者步进电机。
8.如权利要求5所述的产品，其特征在于，还包括车辆，并且其中包括所述红外选择性过滤器或透镜的所述前照灯组件定位在所述车辆中使得从所述红外选择性过滤器或透镜射出的红外波在车辆的前进路径的前面产生红外视野。
9.一种方法，包括: 在从前照灯组件射出的光波前面移动红外选择性过滤器或透镜，使得所述红外选择性过滤器或透镜阻挡可见光并且允许红外波沿着从所述前照灯组件射出的光波的移动的方向传送。
10.一种包括用于车辆的红外装置的产品，所述用于车辆的红外装置包括光传送装置，所述光传送装置包括透镜或遮挡物，所述透镜或遮挡物构造和布置成允许红外波或能量通过其传送，并且其中所述透镜或遮挡物能够通过致动器从第一位置移动到第二位置，所述第一位置允许某一(第一)量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，在所述第二位置中允许第二量的可见光在所述透镜或遮挡物上方或周围通过，所述第二量大于或者小于所述某一(第一)量。
【文档编号】F21W101/10GK104296074SQ201410094442
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】M.K.拉森 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司