用于扬声器的照明模块的制作方法

1.本公开涉及一种用于扬声器的照明模块，特别地，涉及一种用于车内音频系统的照明模块。


背景技术：

2.在机动车辆中，所谓的“信息娱乐”系统变得越来越普遍和流行，提供方便和娱乐驾驶员和乘客的现代电子设施。这种系统可包括例如安装在仪表板上或其附近以向驾驶员提供音频和视觉信息以及驾驶指导的交互式显示设备和扩音器。
3.驾驶员或乘客越来越多地期望或甚至要求提供在旅途中访问信息和接收视觉刺激的手段。此外，高端显示硬件诸如led屏幕通常具有高分辨率，从而需要用户更专注地注视屏幕且需要高度反射的表面，从而使得它们不太适合例如由移动车辆内的驾驶员或乘客在寻求驾驶信息时使用。出于提供简短但突出的车内消息和创造性环境照明的目的，高分辨率显示器并不被认为是必需的或有效的。
4.需要通过特别地在机动车辆内并入适用于环境照明和提供信息的照明系统的改进的方式来增强驾驶员和乘客的整体旅行体验。


技术实现要素：

5.本公开提供一种用于机动车辆中的扬声器的照明模块。所述照明模块被构造来照明车内音频系统的扬声器的锥体。可控制照明以对应于车内音频系统正在回放的音频，从而提供增强的收听体验。此外，可控制照明以向驾驶员传达信息，诸如警告信号。此外，照明可以是提供所谓的情绪照明的控制器。
6.照明模块可作为附加模块安装到扬声器。它可被制成与各种扬声器兼容。而且，模块可容易地从扬声器拆卸，以方便维修或更换。
7.本公开的照明模块可使用扬声器的膜片来产生视觉效果，而不需要额外的专用投射表面。因此，照明模块可用相对较少数量的零件来实现，从而减少其重量和所需的车内空间。
8.为实现各种期望效果，根据本公开的一个方面，提供一种用于扬声器的照明模块，所述照明模块包括：支架，所述支架被构造成能够附接到所述扬声器；一个或多个光源，所述一个或多个光源用于发射光；以及一个或多个透镜，所述一个或多个透镜用于将来自所述一个或多个光源的光投射到所述扬声器的可照明区域上。
9.支架使得能够将照明模块附接到车辆中的现有扬声器。例如，照明模块可容纳在现有扬声器的外壳内。因此，不需要单独的结构来将照明模块安装到车辆内部，例如仪表板。而且，模块可被制成轻量且紧凑的。
10.透镜可集成在支架中或附接到支架。这进一步促成照明模块的简单且轻量的结构。
11.照明模块可包括多个光源和多个透镜。每个透镜可被构造来将来自多个光源中的
相应光源的光投射到可照明区域上。多个透镜中的每一个可被构造来将光投射到可照明区域的相应部分上。因此，可以单独地照明可照明区域的限定部分。
12.透镜可包括一个或多个光学自由曲面透镜。光学自由曲面透镜可用于将来自光源的光均匀地投射在弯曲或不平坦表面之上。例如，可照明区域可以是锥形的，并且光学自由曲面透镜可被构造来提供光在锥形可照明区域或其部分之上的均匀分布。光学自由曲面透镜还可用于使来自光源的光准直以将符号或标志投射到可照明区域上。
13.光源可以是可独立控制的。因此，可照明区域的部分可在不同的时间、持续不同的持续时间或以不同的强度被照明，从而产生不同的视觉效果。而且，可以根据诸如自然背景照明等参数调整作用光源的数量或单独光源的强度。这使得能够在给定情况下最大程度地减少作用光源的数量，从而节省能量。
14.支架可以是环形或环段形的，并且它可能够同心地附接到扬声器的背面。例如，支架可布置在扬声器的磁铁周围，从而最大程度地减少安装模块所需的额外空间。
15.照明模块还可包括印刷电路板pcb。pcb可包含光源。pcb被构造来附接到支架，借此光源与透镜对准。特别地，pcb可以是环形或环段形的。因此，光源和透镜可分别设置在模块的单独元件上。这有利于模块的制造以及光源和透镜的不同组合的实施，以提供不同的视觉效果。
16.透镜和光源可分别等距地布置在支架和pcb的周边处。这种布置可提供对可照明区域或其部分的均匀照明。
17.照明模块还可包括外壳，所述外壳用于接纳支架和pcb。外壳可被构造来附接到扬声器。外壳可促进模块的组装并保护容纳在其中的元件，诸如pcb的光源和支架的透镜。
18.光源可以是发光二极管、led，特别地是rgbw led。led是节能的，并且rgbw led可用于提供不同颜色的视觉效果。
19.根据本公开的另一方面，提供一种扬声器系统，其包括：扬声器，所述扬声器具有膜片，特别地是锥形膜片；以及如上所述的照明模块，所述照明模块附接到所述扬声器。
20.所述照明模块可附接到所述扬声器的背面。所述可照明区域可由膜片的背面的至少一部分形成。所述膜片的至少一部分可以是半透明的。因此，从所述光源发射并透射到所述膜片的背面的光部分地穿过所述膜片并且在所述扬声器的可见正面上产生视觉效果。
21.所述可照明区域可包括与透镜和光源的数量对应的多个可照明部分。因此，可用不同的照明参数照明可照明区域的不同部分，从而产生不同的视觉效果或图案。例如，可以产生移动或动态图案。
22.所述扬声器系统还可包括控制器，所述控制器用于结合车内音频、导航和/或驾驶辅助系统来控制所述光源。例如，所述控制器可控制所述光源，以便产生与所述音频系统正在播放的音乐相关的视觉图案。在另一示例中，可控制所述光源以产生意图吸引用户注意力的视觉效果，例如，以便指向来自导航系统或驾驶辅助系统的消息，诸如限速警告。
附图说明
23.根据以下结合附图阐述的具体实施方式，本公开的特征、目标和优点将变得更加明显，在附图中，相同的附图标记指代相同或相似的元件。
24.图1示出根据数个实施方案之一的包括照明模块和扬声器的系统的部件的分解视
图；
25.图2a示出图1的系统在组装时的透视图；
26.图2b示出图2的已组装系统的剖视图；
27.图3示出根据数个实施方案之一的照明模块；
28.图4是图3的照明模块的另一图示；
29.图5示出根据数个实施方案之一的照明模块的部件；
30.图6a示出根据数个实施方案之一的通过自由曲面透镜的射线的路径，所述自由曲面透镜可以是照明模块的一部分；
31.图6b示出通过图6a的自由曲面透镜的射线的路径的另一视图；并且
32.图7示出根据数个实施方案之一的由照明模块部分或完全照明的扬声器膜片。
具体实施方式
33.本文公开的用于扬声器的照明模块包括：支架；一个或多个光源，所述一个或多个光源用于发射光；以及一个或多个透镜，所述一个或多个透镜用于将来自光源的光投射到扬声器的可照明区域上。模块可通过支架附接到扬声器。借助于支架，照明模块可作为附加模块安装到扬声器。透镜可以是支架的一部分，并且光源可以是可安装到支架的印刷电路板的一部分，从而提供紧凑且轻量的结构。
34.本公开的照明模块适合于与常规扬声器一起使用。这样，常规扬声器的元件被认为是已知的，因此本文不再详细描述。
35.参考图1，示出根据数个实施方案之一的包括照明模块118和扬声器104的扬声器系统100。照明模块118包括可为环段形的支架102。支架102可附接到扬声器104的背面以便面向扬声器104的膜片130的背面。在所示的示例中，透镜116围绕支架102的周边以相等距离布置。具体地，透镜116可布置在支架102的空腔103中以将从布置在支架102下侧的光源122发出的光投射到膜片130的背面上，如下面更详细描述的。
36.凸耳105可布置在支架102的外周边处。如图1和图2a所示，凸耳105可布置成与扬声器104的背面处的相应紧固元件107对准。紧固元件107可由扬声器104的外壳的管状延伸部形成。紧固元件107可包含与相应凸耳105的开口轴向对准的孔。紧固销106可用于将支架102紧固到扬声器的背面，如图2a所示。因此，凸耳105、紧固元件107和紧固销106一起形成允许将支架102附接到扬声器104和从扬声器拆卸的紧固机构。所以，照明模块108可作为扬声器104的附加模块提供。它可容易地移除，例如出于维修目的。而且，它可容易地更换，例如用具有提供其他视觉效果的不同透镜的不同照明模块更换。
37.在数个实施方案之一中，紧固销102可由螺钉形成，并且紧固元件107中的孔可以是螺纹孔。
38.照明模块118还包括印刷电路板pcb 108和外壳110。支架102、pcb 108和外壳110可彼此基本上叠合。当组装时，支架102和pcb108可至少部分地包含在外壳110内，如例如图2a和图2b所示。
39.pcb 108可包括布置在pcb 108的面向支架102的上表面上的多个led 122。led 122可布置成在组装模块118的部件时与透镜116对准。在数个实施方案之一中，led是实现不同颜色的视觉效果的rgbw led。
40.如图1所示，外壳110可附接到支架102。为此，外壳110可具有围绕其周边的多个孔111。孔111可布置成与pcb 108中的对应孔126和延伸穿过支架102并穿过布置在支架102的上表面上的套筒112的孔124轴向对准。紧固销128可被设置来接纳在孔111、126和124中并将外壳110和pcb 108紧固到支架102。在模块118的组装状态下，pcb 108可容纳并固定在外壳110与支架102之间。
41.在数个实施方案之一中，支架102和/或套筒112中的孔124可以是带螺纹的，并且固定销128可由螺钉形成。
42.在所示的实施方案中，提供单独的紧固机构以将外壳110紧固到支架102以及将支架102紧固到扬声器104。这具有无需从扬声器104移除支架102即可打开外壳110的优点。因此，可触及pcb 108，例如出于维修或更换目的。例如，可用具有提供不同视觉效果的不同led 122的另一pcb更换pcb 108。
43.在替代实施方案中，模块118可借助于延伸穿过外壳110、pcb108、支架102以及扬声器104的紧固元件107中的孔的紧固销来附接到扬声器104。换句话说，在此替代实施方案中，对于支架102和外壳110两者，仅存在一个紧固机构。这具有减少零件数量的优点。
44.在所示的实施方案中，支架102具有环段形状并且相对于扬声器104的中心轴线同心地附接。然而，本公开在这方面不受限制。支架102、pcb 108和外壳110可具有其他形状。特别地，支架102、pcb108和外壳110可具有与照明模块118将要作为附加模块附接到的扬声器的形状相对应的形状。
45.此外，虽然在图1中被示出为单独的元件，但印刷电路板108可以是支架102的整体部分。在另一实施方案中，透镜116不是支架102的一部分，而是可在pcb 108的表面上布置在光源122顶部。在此实施方案中，支架102可具有开口，所述开口与光源122和透镜116对准以允许从透镜116发射的光穿过其中并到达膜片130的背面上。
46.在模块118的组装状态下，如图2a和图2b所示，透镜116可布置在与扬声器104的膜片130的背面相距一定距离处，以便允许从透镜116发出的光传播。膜片130的背面可形成照明区域120，来自光源122的光由透镜116投射到照明区域上。膜片130可由至少部分半透明的隔膜形成。因此，投射到照明区域120上的光在膜片的正面是可见的。膜片130的正面通常是用户(例如，汽车的驾驶员或乘客)可见的。膜片的正面可以是直接可见的，或透过半透明或透明扬声器盖可见的。因此，被照明膜片130可提供环境光或向用户传达信息，例如警告信号(例如，闪烁的红色照明)。
47.透镜116可以是自由曲面透镜，即具有至少一个光学自由曲面的透镜。透镜116可部分地从支架102的上表面突出，如例如图2和图4所示。如图2、图3和图6所示，自由曲面透镜形成并布置在支架102处，以便能够照明整个可照明区域120。结果在图7的图片a中示出，其中整个膜片130基本上均匀地被照明。
48.每个投射元件114可照明所述可照明区域120的相应部分，如光线202所指示。由此，可照明区域120的不同部分可选择性地被照明。例如，如图3所示，六个投射元件114彼此等距地布置在环形照明模块118上。
49.因此，可照明区域120可具有数个单独可照明部段(例如，六个)。透镜116和对应光源122的数量可对应于可照明区域120的单独可照明部段的数量。光源122可彼此独立地被控制。因此，可以生成不同的且变化的照明图案。图7示出完全被照明的膜片130(图片a)和
部分被照明的膜片(图片b至图片d)。
50.如图4所示，支架102可包括连接环段形支架的自由端部的桥接件402。桥接件402用于增加支架102的机械强度。
51.支架102可由塑性材料制成，以提供制造成本低的轻量结构。替代地，支架102可由金属制成，以为结构提供额外强度。类似地，外壳110可由塑料或金属制成。
52.图6a和图6b更详细地示出根据数个实施方案之一的通过照明模块118的透镜116之一的光线206的路径。光由光源122发射并在穿过透镜116时发生偏转，从而照明可照明区域120的一部分。自由曲面透镜116被成形来优化对非理想表面的照明。在所示的示例中，透镜116具有面向光源122的平坦下表面132和面向可照明区域120的弯曲上表面134。透镜116被成形以便在可照明区域120上提供期望的照明特性。例如，膜片130可以是锥形的，从而产生弯曲可照明区域120。弯曲上表面134的曲率可被构造来补偿可照明区域120的曲率，以便获得对可照明区域120的至少一部分的均匀照明。
53.鉴于上述内容，根据本公开的照明模块可添加到车内音频系统的扬声器，以提供不同种类的车内部照明。照明模块可通过需要很少额外空间和能量的轻量附加模块来实现。
54.对实施方案和方面的描述仅出于说明和描述目的而提供。鉴于上述内容，可对这些实施方案和方面进行适当修改和改动，并且在可能且适当的情况下，可组合不同的实施方案和方面，而不脱离如权利要求所确定的保护范围。
55.附图标记
56.100
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包括照明模块和扬声器的系统
57.102
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支架
58.103
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空腔
59.104
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扬声器
60.105
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凸耳
61.106
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用于支架的紧固销
62.107
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紧固元件
63.108
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pcb
64.110
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外壳
65.111
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外壳中的孔
66.112
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套筒
67.116
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透镜
68.118
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照明模块
69.120
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可照明区域
70.122
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光源
71.124
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支架和套筒中的孔
72.126
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pcb中的孔
73.128
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用于外壳的紧固销
74.130
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膜片
75.132
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透镜的下表面
76.134
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透镜的弯曲上表面
77.202
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光线
78.402
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桥接件

技术特征：
1.一种用于扬声器(104)的照明模块(118)，所述照明模块(118)包括：支架(102)，所述支架被构造成能够附接到所述扬声器(104)；一个或多个光源(122)，所述一个或多个光源用于发射光；以及一个或多个透镜(116)，所述一个或多个透镜用于将来自所述一个或多个光源的光投射到所述扬声器(104)的可照明区域(120)上。2.如权利要求1所述的照明模块(118)，其中所述透镜(116)集成在所述支架(102)中或附接到所述支架。3.如权利要求1或2所述的照明模块(118)，其包括：多个光源(122)和多个透镜(116)，其中每个透镜被构造来将来自所述多个光源中的相应光源的光投射到所述可照明区域(120)上。4.如权利要求3所述的照明模块(118)，其中所述多个透镜(116)中的每一个被构造来将光投射到所述可照明区域(120)的相应部分上。5.如任一前述权利要求所述的照明模块(118)，其中所述透镜(116)包括一个或多个光学自由曲面透镜。6.如任一前述权利要求所述的照明模块(118)，其中所述光源(122)是能够单独控制的。7.如任一前述权利要求所述的照明模块(118)，其中所述支架(102)是环状或环段形的，其中所述支架(102)能够同心地附接到所述扬声器(104)的背面。8.如任一前述权利要求所述的照明模块(118)，其还包括：印刷电路板pcb(108)，所述pcb包括所述光源(122)，其中所述pcb(108)被构造来附接到所述支架(102)，借此所述光源(122)与所述透镜(116)对准，其中，优选地，所述pcb是环状或环段形的。9.如权利要求8所述的照明模块(118)，其中所述透镜(116)和所述光源(122)分别等距地布置在所述支架(102)和所述pcb(108)的周边处。10.如权利要求8或9所述的照明模块(118)，其还包括：外壳(110)，所述外壳用于接纳所述支架(102)和所述pcb(108)，其中所述外壳(110)被构造来附接到所述扬声器(104)。11.如任一前述权利要求所述的照明模块(118)，其中所述光源(122)是发光二极管led，优选是rgbw led。12.一种扬声器系统(100)，其包括：扬声器(104)，所述扬声器具有膜片，优选是锥形膜片；以及如任一前述权利要求所述的照明模块(118)，所述照明模块附接到所述扬声器(104)。13.如权利要求12所述的扬声器系统(100)，其中所述照明模块(118)附接到所述扬声器(104)的背面，其中所述可照明区域(120)由所述膜片的至少一部分形成，并且其中所述可照明区域(120)的至少一部分是半透明的。14.如权利要求12或13所述的扬声器系统(100)，其中所述可照明区域(120)包括与所述透镜(116)和所述光源(122)的数量对应的多个可照明部分。15.如权利要求12至14中任一项所述的扬声器系统(100)，其还包括：控制器，所述控制器用于结合车内音频、导航和/或驾驶辅助系统来控制所述光源。

技术总结
本公开涉及一种用于机动车辆中的扬声器的照明模块。根据一个方面，提供一种用于扬声器的照明模块，所述照明模块包括：支架，所述支架被构造成能够附接到所述扬声器；一个或多个光源，所述一个或多个光源用于发射光；以及一个或多个透镜，所述一个或多个透镜用于将来自所述一个或多个光源的光投射到所述扬声器的可照明区域上。可照明区域上。可照明区域上。


技术研发人员：H
受保护的技术使用者：哈曼贝克自动系统股份有限公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/9/25