自清洁光学设备和具有自清洁光学设备的汽车制造技术

本发明专利技术提供自清洁光学设备和具有自清洁光学设备的汽车。示例性自清洁光学设备包括用于透射或接收光的光学装置。光学装置置于腔室内。自清洁光学设备进一步包括用于发射光的窗。自清洁光学设备还包括在窗表面上的光催化涂层。从腔室内发射出的能量激活在光催化涂层中的光催化反应。

Self cleaning optical equipment and automobile with self cleaning optical equipment

The invention provides a self cleaning optical device and a car with a self cleaning optical device. An exemplary self cleaning optical device includes an optical device for transmitting or receiving light. The optical device is placed in the chamber. A self cleaning optical device is further included in a window for emitting light. The self cleaning optical equipment also includes a photocatalytic coating on the surface of the window. The energy emitted from the chamber is activated by the photocatalytic reaction in the photocatalytic coating.

【技术实现步骤摘要】
自清洁光学设备和具有自清洁光学设备的汽车
本
总体上涉及具有自清洁窗或透镜的光学装置，且更具体而言涉及汽车中具有用以改善驾驶员视野的自清洁窗或透镜的光学装置。
技术介绍
使驾驶员能够监控汽车周围环境的传统视觉手段包括外部安装的前照灯(即安装在汽车乘客车厢外部)、外部安装的侧视镜和内部安装的后视镜(即安装在汽车乘客车厢内)。现代汽车通常利用外部安装的后视镜或备份视频摄像头作为视觉辅助以供驾驶员通过仪表板或仪表盘上呈现的实时视频显示来观察。现代汽车通常还包括外部安装的传感器，诸如发射和接收红外(IR)光的红外传感器，以用于通过视觉、听觉或触觉警报提醒驾驶员接近障碍物或有靠近的车辆或行人。无论是发射光的前照灯、反射光的反射镜、接收可见光的摄像头还是发射和接收红外光的传感器，安装在车上的光学装置都包括由玻璃或透明塑料(诸如聚碳酸酯或者丙烯酸)制成的窗或透镜。根据使用情况，这些窗可包括多个层以降低眩光或不期望的反射。通常将窗安装或以其他方式联接到联接至汽车的壳体上。在使用期间，窗可能会蒙上灰尘或其他微粒，这可能会阻碍期望的光透射通过窗或从窗反射。举例而言，在下雪的天气里，盐、砂、灰或其他物质可能会沉积在道路表面以有助于雪和冰熔化并且增加摩擦力。因此，可能会形成泥浆且其会沉积在行驶在这种道路上的车辆的外表面上。甚至在前照灯窗上的泥浆薄层也会显著降低前照灯的表观烛光。类似地，在特定光学装置窗上的泥浆、污垢、灰尘或其他障碍物会使反射镜、摄像头和传感器实际上变得无用。一些制造商已在光学装置窗上配备具有专用擦具的光学装置。然而，这样的擦具可能不适合小型窗，诸如反射镜、摄像头或传感器。而且，这样的擦具可能不起作用或容易破碎或发生故障。即使成功地消除了窗上的障碍物，这样的擦具增加了制造成本并且会提高汽车保养的成本和复杂性。因此，期望提供改良的光学装置，诸如自清洁光学设备。除此之外，期望提供具有自清洁光学设备的汽车。进一步而言，结合附图以及前面的
和
技术介绍
，从后面的详细描述和所附权利要求书中可清楚本专利技术的其他期望特征及特性。
技术实现思路
本专利技术提供自清洁光学设备和具有自清洁光学设备的汽车。示例性自清洁光学设备包括用于透射或接收可见光的光学装置。光学装置位于腔室内。自清洁光学设备还包括用于透射可见光的窗。自清洁光学设备还包括在窗表面上的光催化涂层。从腔室内发射的能量激活光催化涂层中的光催化反应。在另一实施例中，自清洁光学设备包括壳体和窗，窗联接至壳体并配置成反射或透射可见光。自清洁光学设备进一步包括在玻璃表面上的光催化涂层。自清洁光学设备还包括能量产生装置，能量产生装置连接到壳体并配置成将能量引导至窗表面上的光催化涂层处。该能量激活光催化涂层中的光催化反应。在另一实施例中，提供具有自清洁光学设备的汽车。汽车包括车身和联接至车身并形成腔室的壳体。汽车包括位于腔室内并配置成接收可见和/或红外(IR)光的光学装置。汽车进一步包括窗，窗限定腔室并配置成使可见/红外光透射至光学装置。汽车还包括在窗表面上的光催化涂层。汽车进一步包括紫外光(UV)产生装置，其联接至壳体并配置成将UV光能量引导至窗表面上的光催化涂层。UV光能量激活光催化涂层中的光催化反应。提供本
技术实现思路
是为了以简单的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些构想。本
技术实现思路
并不意欲识别要求保护的主题的关键特征或重要特征，也不意欲被用来辅助确定要求保护的主题的范围。附图说明在下文将结合附图描述实施例，其中相同的附图标记表示同样的元件，且其中：图1为根据实施例的具有自清洁光学设备的汽车的示意图；图2为根据实施例的图1的自清洁光学设备的剖视图；图3为根据另一实施例的图1的自清洁光学设备的剖视图；图4为根据另一实施例的图1的自清洁光学设备的剖视图；以及图5为根据实施例的图2至图4的自清洁光学设备的窗的剖视图。具体实施方式以下的详细描述实质上仅仅是示例性的且并不意欲限制于本文所述的实施例的自清洁光学设备、具有自清洁光学设备的汽车、或其应用和使用。另外，不存在被任何前述的
、背景、摘要或者下面的具体实施方式中提出的任何表述或暗示的理论约束的意图。以下说明涉及经“连接”或“联接”到一起的元件或特征。这里所使用的“连接”是指一个元件/特征机械连接到另一元件/特征(或与之直接通信)，且不必经直接连接。类似的，“联接”是指一个元件/特征直接或间接连接到另一元件/特征(或与之直接或间接通信)，且不必是机械地连接。然而，应当明白，尽管下文在一个实施例中描述两个元件为“连接”，但在可选实施例中，相同的元件可描述为“联接”，反之亦然。因此，尽管本文所示的示意图描述了示例性的元件配置，但在实际的实施例中可存在另外的插入元件、装置、特征或组件。此外，本文所述的各种组件和特征可涉及使用具体数字描述符(诸如第一、第二、第三等)以及位置和/或角度描述符(诸如水平和垂直)。然而，这样的描述符仅用于与附图有关的描述的目的且不应视为限制性的，因为在其他实施例中可重新配置不同的组件。同样应明白，图1至图5仅为示意性的，并不是按比例绘制。图1示出了根据本文实施例具有自清洁光学设备20的车辆(“汽车”)10。汽车10可为多个不同类型汽车中的任意一种，诸如(例如)轿车、货车、卡车或运动型多功能车(SUV)。在图1的实施例中，自清洁光学设备20可以是外部安装的后视镜或备份视频摄像头21；传感器22，诸如红外传感器；外部安装的侧视镜23；和/或前照灯24。不论用作摄像头21、传感器22、视镜23还是前照灯24，自清洁光学设备20的每一配置均包括联接至汽车10的车身40的壳体30。图2示出了示例性自清洁光学设备20的剖面图。如图所示，图2的示例性自清洁光学设备20包括围绕腔室52的壳体30。光学装置54位于腔室52内。示例性光学装置54为接收和记录可见光的摄像头传感器、发射可见光的灯，或发射和接收红外光的传感器。自清洁光学设备20可包括期望利用的其他类型的光学装置54。如图所示，电连接56可联接至光学装置54并且延伸出腔室52外至其他地方提供的信号处理装置和/或电源。壳体30进一步限定开口58，光可通过该开口进入/离开腔室52。如图2所示，窗60定位于开口58中以保护腔室52中的组件。窗60可增强汽车10的空气动力学。示例性窗60由透明材料形成，诸如玻璃或者诸如聚碳酸酯的塑料。窗60可包括多个透明材料层且可包括在这样的层之间形成真空或填充有气体的间隙。窗60可形成为透镜，用于将光引导或折射以聚焦。无论窗60的具体结构如何，窗60都具有外表面62和相对的内表面64。在图2的实施例中，可以认为是内表面64封闭腔室52，从而使得窗60位于腔室52的外面或外部。或者，可以认为是外表面62封闭腔室52，从而使得窗60位于腔室52内。在图2的示例性实施例中，在窗60与壳体30之间设置密封件66(诸如O型环)以密封腔室52并防止水或其他碎屑进入腔室52内。在图2的实施例中，自清洁光学设备20进一步包括位于窗60的外表面62和/或内表面64上的光催化涂层70。在窗60的外表面62上的光催化涂层70参照其相对于腔室52的位置可认为是外部光催化涂层。在窗60的内表面64上的光催化涂层70参照其相对于腔室52的位置可认本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洁光学设备，其包括：光学装置，其用于透射或接收光，其中所述光学装置置于腔室内；窗，其用于透射光；以及光催化涂层，其位于所述窗的表面上，其中从所述腔室内发射的能量激活所述光催化涂层中的光催化反应。

【技术特征摘要】
2016.07.28 US 15/2221821.一种自清洁光学设备，其包括：光学装置，其用于透射或接收光，其中所述光学装置置于腔室内；窗，其用于透射光；以及光催化涂层，其位于所述窗的表面上，其中从所述腔室内发射的能量激活所述光催化涂层中的光催化反应。2.根据权利要求1所述的自清洁光学设备，其中所述光学装置为灯，所述灯透射可见光和紫外光，且其中所述紫外光是从所述腔室内发射出的能量，所述能量激活所述光催化涂层中的所述光催化反应。3.一种自清洁光学设备，其包括：壳体，窗，其联接至所述壳体且配置成反射或透射光；光催化涂层，其位于所述窗的表面上；以及能量产生装置，其联接至所述壳体且配置成将能量引导至所述窗的所述表面上的所述光催化涂层处，其中所述能量激活所述光催化涂层中的光催化反应。4.根据权利要求3所述的自清洁光学设备，其中所述窗形成反射镜。5.根据权利要求3所述的自清洁光学设备，其中所述自清洁光学设备进一步包括光波导，所述光波导联接至所述壳体且联接至所述能量产生装置以将能量引导至所述光催化涂层上。6.根据权利要求3所述的自清洁光学设备，其中所述能量产生装置为用于发射紫外(UV)光能量的发光二极管(LED)，且其中所述自清洁光学设备进一步包括光波导，所述光波导联接至所述壳体且联接至所述LED以将UV光引导至所述光催化涂层上。7.根据权利要求3所述的自清洁光学设备，其中所述壳体形...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·阿拉孔，M·H·阿卜杜勒哈米德，A·L·史密斯，P·W·亚历山大，A·F·格罗斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US