内饰照明组件、内饰系统、交通工具、照明方法与流程

1.本发明涉及内饰领域，具体涉及一种内饰照明组件、内饰系统、交通工具以及照明方法。


背景技术：

2.交通工具，例如汽车的内饰系统中，具有照明组件。照明组件一般包括提供用于汽车内乘员阅读照明的阅读灯，还可以包括提供显示某些图案图标的投影灯等等。
3.发明人发现，现有技术的内饰系统的内饰照明组件，存在体积较大等缺陷。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是提供一种内饰照明组件。
5.本发明的另一个目的是提供一种内饰系统。
6.本发明的又一个目的是提供一种交通工具。
7.本发明的再一个目的是提供一种用于交通工具的内部空间的照明方法。
8.根据本发明一个方面的一种内饰照明组件，包括光源，能够发射光束；微透镜阵列，位于所述光源的下游，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元组成的至少一个投影阵列，同一投影阵列的多个微透镜单元的投影模板匹配，光束通过该同一投影阵列的多个微透镜单元的投影模板各自输出的投影光束合成为照明投影。
9.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，还包括聚光件，位于所述光源的下游以及所述微透镜阵列的上游，能够接受所述光源发射的光束并将其会聚，输出会聚光束至所述微透镜阵列。
10.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，所述微透镜单元的尺寸的数量级至多为10-2
mm的数量级。
11.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，包括：光源模块，具有多个光源；所述微透镜阵列包括多个投影阵列，每个投影阵列包括多个微透镜单元，不同投影阵列对应的照明投影不同。
12.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，所述光源模块为表面贴装器件(surface mount technology,smt)led阵列或者板上芯片封装(chip on board,cob)led阵列，所述光源模块包括多个led灯。
13.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，所述led灯为微型次毫米led(mini led)或者微米led(micro led)，芯片尺寸为1μm至100μm。
14.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，所述多个投影阵列包括阅读灯投影阵列以及图案灯投影阵列。
15.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，包括所述微透镜单元包括沿上游至下游依次分布的第一棱镜层、透明基材层以及第二棱镜层，还包括位于所述第一棱镜层与第二棱镜层之间的投影模板层。
16.在所述内饰照明组件的一个或多个实施例中，所述投影模板层具有金属涂层，该金属涂层具有蚀刻图案。
17.根据本发明一个方面的一种内饰系统，包括内饰件，以及以上所述的内饰照明组件，所述内饰照明组件输出所述照明投影至所述内饰件。
18.在所述内饰系统的一个或多个实施例中，所述内饰件为汽车内饰件，所述内饰照明组件输出的照明投影能够向乘员座椅投影以作为阅读灯，和/或向内饰面板投影显示图标以作为图案灯。
19.在所述内饰系统的一个或多个实施例中，所述内饰系统还包括姿态传感器以及控制单元，所述姿态传感器可感测乘员的姿态信号并输出至控制单元，所述控制单元可根据所述姿态信号输出对应的控制信号，以控制所述内饰照明组件输出的照明投影。
20.根据本发明一个方面的一种交通工具，包括乘员舱，所述乘员舱具有以上所述的内饰系统。
21.根据本发明一个方面的一种用于交通工具的内部空间的照明方法，包括：配置交通工具的内部空间的光源发出光束，所述光束经过微透镜阵列的至少一个投影阵列的多个微透镜单元输出照明投影，所述照明投影为所述多个微透镜单元被光经过输出的各自的投影的合成。
22.在所述照明方法的一个或多个实施例中，所述光束经过微透镜阵列的多个投影阵列，分别向乘员座椅区域、和/或内饰面板区域输出照明投影。
23.本发明的进步效果包括但不限于，通过微透镜阵列的多个微透镜单元合成投影的技术手段，使得照明组件薄型化，易于在内饰系统中布置。
附图说明
24.本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制，其中：
25.图1为一实施例的内饰照明组件的示意图。
26.图2为另一实施例的内饰照明组件的示意图。
27.图3为又一实施例的内饰照明组件的示意图。
28.图4为一实施例的内饰照明组件的微透镜阵列的剖视示意图。
29.图5为一实施例的内饰照明组件的微透镜阵列的示意图。
30.图6为一实施例的内饰系统的内饰照明组件的照明区域的示意图。
31.图7为一实施例的内饰系统的内饰照明组件的照明区域的示意图。
32.图8为一实施例的内饰照明组件合成投影的原理示意图。
33.部分附图标记：
34.10-内饰照明组件
35.1-光源
36.101-光源模块
37.2-微透镜阵列
38.21-投影阵列
39.22-阅读灯投影阵列
40.23-图案灯投影阵列
41.231-中控台投影阵列
42.200-中控台
43.232-仪器面板投影阵列
44.300-仪器面板
45.210-微透镜单元
46.211-第一棱镜层
47.212-投影模板层
48.213-透明基材层
49.214-第二棱镜层
50.3-聚光件
51.40-装饰面板
52.41-透明基材
53.42-半透层
具体实施方式
54.下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。
55.另外，使用“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个或多个实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
56.参考图1至图3所示的，在一些实施例中，内饰照明组件10包括光源1以及微透镜阵列2。光源1能够发射光束至微透镜阵列2。微透镜阵列2位于光源1的下游，微透镜阵列2包括多个微透镜单元210组成的至少一个投影阵列21，同一投影阵列21包括的该多个微透镜单元210的投影模板匹配，光束通过该同一投影阵列21的该多个微透镜单元210的投影模板各自输出的投影光束合成为照明投影，投影在汽车内饰件被照射面上。需要解释的是，图1至图3右侧的结构，是微透镜阵列2在另一视角的结构，而非微透镜阵列2输出的投影。具体原理可以参考图8所示的，以投影为“ ”字符为例，微透镜阵列2具有对应该“ ”字符的投影阵列21，该投影阵列21具有的微透镜单元210的投影模板可以均是相同的对应“ ”字符，光源1发出的光束分别通过不同的微透镜单元210，虽然由于入射方向不同，输出的“ ”字符存在一定偏转，但微透镜单元210具有可以调整投射方向，不同位置的微透镜单元210投影模板相同均为“ ”字符的投影模板，各个微透镜单元210输出的“ ”字符合成至投影位置，在投影位置合成使用者能够观察到的“ ”字符的投影图像。也可以是该投影阵列21具有的微透镜单元210的投影模板是匹配组成对应“ ”字符，例如一些微透镜单元210的投影模板为
“‑”
字符，一些微透镜单元210的投影模板为“|”字符，那么匹配合成的照明投影即为“ ”字符。以
上实施例的有益效果在于，通过微透镜阵列的多个微透镜单元合成投影的技术手段，使得照明组件薄型化，占用的体积小，易于在车辆内部布置。例如由于占用的体积小，内饰照明组件除了如传统的照明组件布置于汽车内饰顶棚的位置，还可以布置在车辆的侧部、背部的位置。并且由于薄型化、体积小，还可以构造成内嵌于车内部件的隐藏式布置结构。
57.参考图4所示的，在一个或多个实施例中，微透镜阵列2的微透镜单元210的结构可以包括沿上游至下游依次分布的第一棱镜层211、投影模板层212、透明基材层213以及第二棱镜层214。第一棱镜层211为聚光棱镜，第二棱镜层214为投射棱镜。投影模板层212即对应投影阵列21输出的投影。例如上述的投影为“ ”字符，那么投影模板层212可以是金属涂层，在该金属涂层具有“ ”字符对应的蚀刻图案。投影模板层212的金属涂层可以是物理气相沉积((physical vapor deposition,pvd)镀层，镀层金属可以是铬、银、铟、锡等常见的pvd镀层金属。可以理解到，投影模板层212的位置不限于位于第一棱镜层211与透明基材层213之间，例如也可以是位于透明基材层213与第二棱镜层214之间，甚至还可以是嵌入透明基材层213内等等形态，只要是位于第一棱镜层211、第二棱镜层212之间即可。在一些情况下，投影模板层可以为空，例如作为阅读灯功能时，输出的合成投影可以不是带有图案或字符的，合成投影为光斑即可，那么此时对应的投影模板层即是空的。另外，图4所示的不同的微透镜单元210的第二棱镜层212的结构基本相同，但不以此为限，不同的微透镜单元210的第二棱镜层212的结构也可以是不同的，以调整不同微透镜单元210输出投影光束的方向，因此不同微透镜单元210的第二棱镜层212的具体结构可以根据实际的投影需要而调整。微透镜单元210的尺寸至多是几十微米的数量级，即10-2
mm的数量级，微透镜单元210的尺寸最小值由制造工艺限制，目前最为先进的纳米工艺可以使得微透镜单元210的尺寸最小可以在几纳米。此处所述的尺寸意为立体的尺寸，以微透镜单元210为类似立方体的结构为例，长、宽至多为几十微米，高度至多为几十微米，若微透镜单元210为类似球形结构，则其直径至多为几十微米。
58.参考图1至图3，在一些实施例中，内饰照明组件10还可以包括聚光件3，聚光件3位于光源1的下游以及微透镜阵列2的上游，能够接受光源1发射的光束并将其会聚，输出会聚光束至微透镜阵列2。可以理解到，当光源1为较为发散的光源，例如发光二极管(led)光源时，一般需要聚光件3将光源1发射的光束会聚行程会聚光束后输出至下游的微透镜阵列2。聚光件3可以是与光源1集成为一体的光源-棱镜结构，也可以是与光源1分体。可以理解到，当光源发出的光束具有较强的会聚性，例如光源为激光光源，发出激光光束，则可以选择不设置聚光件3。在图1、图2所示的实施例中，聚光件3可以是常见的聚光棱镜结构，每个光源1对应一个聚光件3。例如图1所示的实施例包括三个光源1，对应三个聚光件3，图2所示的实施例包括三个光源1，对应三个聚光件3。图3所示的实施例中，聚光件3的结构与微透镜阵列2的结构类似，也由多个微透镜单元构成，如此是利用了微透镜阵列的薄型化的优势，使得具有聚光件3的内饰照明组件进一步薄型化。
59.继续参考图1至图3所示的一些实施例，内饰照明组件10具有光源模块101，光源模块101包括多个光源1。光源模块101可以是表面贴装器件(surface mount technology,smt)led阵列或者板上芯片封装(chip on board,cob)led阵列，光源模块101包括多个led灯。led灯为微型次毫米led(mini led)或者微米led(micro led)，芯片尺寸为1μm至100μm，可以理解到，采用微透镜阵列以及合成投影的结构，可以使得对应的光源1以及光源模块
101的体积小，采用mini led以及micro led级别尺寸，使得内饰照明组件进一步小型化。
60.图1的实施例中，微透镜阵列2包括三个投影阵列，分别为投影阵列2101、2102、2103，对应三个光源1。图2所示的实施例中，微透镜阵列2包括九个投影阵列，对应九个光源1。每个投影阵列包括的微透镜单元的数量可以是相同的，也可以是不同，均不以此为限。简言之，图2所示的微透镜阵列2可以提供更多种类的照明投影。
61.参考图5以及图6所示的，在一实施例中，汽车内饰系统包括内饰件以及内饰照明组件，微透镜阵列2包括的多个投影阵列21，包括阅读灯投影阵列22，以及图案灯投影阵列23。可以理解到，阅读灯投影阵列22对应的功能是汽车内饰系统中的阅读灯，照明投影可以是光斑，向乘员座椅方向投影。承上所述的，对应的微透镜单元2的投影模板层为空。结合图5以及图6所示的，阅读灯投影阵列22可以包括八个投影阵列221、222、223、224、225、226、227、228，分别对应图6所示的投影区域33八个阅读灯区域331、332、333、334、335、336、337、338，如此的有益效果可以是，可以适应乘员的不同坐姿以及视角灵活地调整投影的区域，提升乘员在阅读灯下的阅读体验，不仅是针对单个不同坐姿以及视角乘员的阅读体验，也可以是多个乘员，例如当并排的两个或者更多乘员需要共同阅读，应是将光束输出至多个乘员的中间区域对应的投影阵列以及阅读灯区域，例如输出至靠近两个乘员中间区域对应的投影阵列223、226、228以及阅读灯区域333、336、338，以尽可能地优化多个乘员的阅读体验。承上可知，输出的照明投影可以是动态变化的，例如当乘员中的驾驶员需要阅读，此时将光束输出至该乘员对应区域331、332、334、335对应的投影阵列221、222、224、225，之后若需要并排的乘员共同阅读，将光束输出至多个乘员的中间区域对应的投影阵列以及阅读灯区域，例如输出至靠近两个乘员中间区域对应的投影阵列223、226、228以及阅读灯区域333、336、338。另外，如此调整投影的区域，也可以最大限度地减少阅读灯光投射或者反射至前挡风玻璃，以避免对驾驶者的干扰，在汽车行驶过程中也可能开启阅读灯。
62.继续参考图5以及图6所示的为例，图案灯投影阵列23可以对应多个投影阵列，例如可以投影至内饰面板显示操作按键或者状态。图案投影灯阵列23可以包括中控台200的中控台投影阵列231，包括四个投影阵列2311、2312、2313、2314，内饰的仪器面板300的仪器面板投影阵列232，包括四个投影阵列2321、2322、2323、2324。中控台投影阵列231的投影阵列2311、2312、2313、2314输出的照明投影，如图6所示的，可以包括图案背景3311，以及字符图像3312、3313、3314，例如可以是不同驾驶模式的字符，例如包括节能模式、正常模式、以及运动模式，则字符图像3312、3313、3314可以分别对应“eco”、“normal”、“sport”，字符图像的亮度可以通过调整对应的光源的亮度进行调整。类似的，仪器面板投影阵列232的投影阵列2321、2322、2323、2324输出的照明投影，可以包括图案背景3321、以及字符图像3321、3323、3324，例如可以是空调控制面板的控制指令，例如包括温度上升、温度下降、以及温度自动调节，则字符图像3321、3323、3324可以是“ ”、
“‑”
以及“auto”。一种对比方案是在控制面板表面设置具有油墨印刷字符图像的膜，通过投影光斑使得油墨印刷的字符图像被显示，以上实施例的方向与该对比方案的有益效果在于，直接将字符图像的投影至控制面板，相比于对比方案而言，省去了膜的成本。在一些实施例中，在投影字符图像的基础上，控制面板也可以具有触控膜，使得照明投影的字符图像具有触控功能。对比方案也可以将显示膜设置为具有触控功能。该实施例与该对比方案的有益效果在于，由于直接将字符图像的投影至具有触控膜的控制面板，触控膜可以是较薄的触控膜，而对比方案中，触控膜既需要
进行油墨印刷，又要具有触控功能，使得触控膜的层数多，成本高。
63.可以理解到，以上实施例的有益效果包括，在集成的内饰照明组件中实现了阅读灯以及图案投影灯的功能的集成，使得照明组件的结构紧凑，进一步便于在汽车内饰空间中布置。
64.进一步地，在一些实施例中，在内饰系统中控制内饰照明组件10可以通过手势操作控制照明组件10输出阅读灯投影和/或图案灯投影，以及两者的动态变化。内饰系统包括姿态传感器以及控制单元，姿态传感器可感测乘员的姿态信号并输出至控制单元，此时所述控制单元根据所述姿态信号输出对应的控制信号，以控制所述内饰照明组件输出的投射光束。例如手势传感器感测到手势的信号输出至控制单元，例如向左挥动的手势为开启阅读灯，控制单元输出控制信号至照明组件10的光源输出光束至阅读灯投影阵列22，例如向右挥动的手势为开启图案灯，控制单元输出控制信号至照明组件10的光源输出光束至图案灯投影阵列23，关闭输出至阅读灯投影阵列22的光源。如此可以进一步地提升照明组件的使用体验，使得内饰系统进一步地智能化。
65.参考图7所示，在一个或多个实施例中，内饰照明组件10的位置，除了位于车顶之外，还可以是底部、侧部或者背部。图7所示的实施例是背部投射的示例。内饰照明组件10的照明投影输出至装饰面板40(deco panel)，装饰面板40包括透明基材41以及半透层42，使得从装饰面板40透过的图像显示内饰照明组件10的照明投影。从图5、图6、图7的一些实施例可以看出，在汽车内饰系统中采用内饰照明组件10，其有益效果在于，其布置位置可以灵活布置，不局限于内饰顶棚位置，使得汽车内饰系统的整体布局可以更加灵活，空间利用率高。
66.承上所述的，在交通工具内部空间的照明方法可以包括：
67.配置交通工具的内部空间的光源发生光，经过微透镜阵列的至少一个投影阵列的多个微透镜单元输出投影，所述投影为所述多个微透镜单元被光经过输出的各自的投影的合成。
68.例如以上实施例介绍的，光源1能够发射光束至微透镜阵列2。微透镜阵列2位于光源1的下游，微透镜阵列2包括多个微透镜单元210组成的至少一个投影阵列21，同一投影阵列21包括的该多个微透镜单元210的投影模板相匹配，光束通过该同一投影阵列21的该多个微透镜单元210的投影模板输出合成投影。
69.在一些实施例中，照明方法还可以包括，经过微透镜阵列的多个投影阵列，分别向乘员座椅区域、和/或显示面板区域输出照明投影。例如以上实施例介绍的，向乘员座椅区域输出照明投影作为阅读灯，和/或显示面板区域输出照明投影作为显示状态或者操作的按钮的图案投影灯。
70.可以理解到，上述实施例的内饰照明组件，以汽车内饰系统的内饰照明组件为例进行说明，但不限于此，例如内饰系统不限于汽车的内饰系统，还可以是轮船、列车、飞机等交通工具的乘员舱的内饰系统，乘员舱可以包括乘客舱以及驾驶员舱，内饰系统甚至不限于交通工具的内饰系统，也可以是会场、礼堂等场合的内饰系统，只要是需要照明投影即可。
71.承上所述，以上实施例介绍的内饰照明组件、内饰系统、交通工具以及照明方法的有益效果包括但不限于：
72.1.通过微透镜阵列的多个微透镜单元合成投影的技术手段，使得照明组件薄型化，易于在内饰系统中布置。例如由于占用的体积小，内饰照明组件除了如传统的照明组件布置于汽车内饰顶棚的位置，还可以布置在车辆的侧部、背部的位置。并且由于薄型化、体积小，还可以构造成内嵌于车内部件的隐藏式布置结构。
73.2.提升内饰系统的使用者，具体而言可以是交通工具的乘员舱内对于照明使用体验，尤其是多个乘员共同阅读的照明体验；
74.3.利用照明投影作为图案投影灯直接显示操作按键，降低了内饰系统的成本。
75.4.照明组件可以同时满足阅读灯以及图案投影灯的需要，结构紧凑，使得内饰系统、交通工具的内部空间利用率高。
76.本发明虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。