用於機動車輛的牌照燈以及包含該牌照燈的機動車輛的製作方法

2023-06-03 12:31:42 2

本發明涉及光照明領域，尤其涉及一種用於機動車輛的牌照燈以及包含該牌照燈的機動車輛。

背景技術：

機動車輛的牌照板(如設置在機動車輛前部和尾部處的車牌)是區分機動車輛的重要標誌。為了使得機動車輛的牌照板上的標記能夠被清晰地看到以滿足交通法規的要求，在機動車輛上往往需要設置牌照燈。然而，現有的牌照燈在光源的光軸與牌照板夾角較大時，光通量的損耗很大，難以以高的光學效率來滿足對於牌照板的照明要求。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用於機動車輛的牌照燈，其能夠提高牌照燈的照明效率，尤其是在光源的光軸與牌照板夾角較大時效果尤為明顯。

本發明的目的還在於提供一種包括上述牌照燈的機動車輛。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案通過以下方式來實現：

本發明的實施例提供一種用於機動車輛的牌照燈，包括：

光源；

配光裝置，用於對從光源發出的光束進行調整以形成射向機動車輛的牌照板的照明光，

其中，所述配光裝置具有多個配光結構，所述多個配光結構用於分別將從光源發出的光束的多個部分朝向牌照板上的多個預定區 域引導。

在一實施例中，所述多個配光結構中的每一個均為所述配光裝置的配光面。

在一實施例中，所述多個配光結構包括全反射配光面且所述多個預定區域包括全反射照射區域，所述全反射配光面用於將從光源發出的光束的一部分朝向牌照板上的所述全反射照射區域全反射。

在一實施例中，所述多個配光結構包括折射配光面且所述多個預定區域包括折射照射區域，所述折射配光面用於將從光源發出的光束的一部分朝向牌照板上的所述折射照射區域折射。

在一實施例中，所述配光裝置還包括用於接收所述光束的第一部分的第一入光面和用於接收所述光束的第二部分的第二入光面，所述第二入光面相對於第一入光面傾斜，所述多個預定區域包括第一全反射照射區域和第二全反射照射區域，所述多個配光結構包括全反射配光面，所述全反射配光面配置成將經由第一入光面射入所述配光裝置的光束的第一部分朝向第一全反射照射區域全反射，並將經由第二入光面射入所述配光裝置的光束的第二部分朝向第二全反射照射區域全反射。

在一實施例中，所述多個預定區域包括一個或更多個折射照射區域，所述多個配光結構還包括一個或更多個折射配光面，所述一個或更多個折射配光面配置成將光束的除去所述第一部分和第二部分之外的一個或更多個部分分別朝向所述一個或更多個折射照射區域折射。

在一實施例中，所述配光裝置還包括光出射面，所述光束經過所述多個配光結構引導後的多個部分經由所述光出射面分別射向牌照板上的所述多個預定區域。

在一實施例中，所述光出射面與豎直方向成80度至120度角。

在一實施例中，所述光源的光軸與豎直方向成30度至60度角。

在一實施例中，所述多個預定區域中的至少兩個是部分重疊的。

在一實施例中，所述多個預定區域中的各個區域是不重疊的。

在一實施例中，所述配光裝置由透光材料一體形成。

本發明的實施例還提供一種機動車輛，包括：

牌照板；以及

至少一個根據上述任一實施例所述的用於機動車輛的牌照燈。

本發明的上述實施例能夠通過配光裝置的多個配光結構將光束的多個部分引導到牌照燈上的多個預定區域來提高對牌照燈的照明效率。根據本發明的實施例的用於機動車輛的牌照燈以及機動車輛，能夠提高光能的利用率、降低成本和增加牌照燈安裝的靈活性。

附圖說明

圖1示出根據本發明一實施例的牌照燈的結構的示意圖；

圖2a-圖2e分別示出根據本發明一實施例的牌照燈中的多個配光結構分別對光束的多個部分進行折射或全反射的示意圖；

圖3a-圖3f分別示意性地示出經過圖2a-圖2e所示的配光面的光束部分在牌照板上的照射區域；

圖4示意性地示出根據本發明一實施例的牌照燈與牌照板的布置圖；以及

圖5示出兩個根據本發明一實施例的牌照燈共同對牌照板進行照明的示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號表示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。

牌照燈是為機動車輛的牌照板提供照明的裝置。圖1示意性地示出根據本發明的一實施例的牌照燈100的主要結構。該牌照燈100包括：光源10，例如發光二極體(LED)光源，螢光光源，白熾燈光源等；以及配光裝置20，配光裝置20用於對從光源10發出的光束進行調整以形成射向機動車輛的牌照板30的照明光。該配光裝置20可以具有多個配光結構，例如配光面，所述多個配光結構用於分 別將從光源10發出的光束的多個部分朝向牌照板30上的多個預定區域引導。藉助於所述多個配光結構，光束的多個部分可以根據要求而被分配到牌照板30上的各個區域，以實現牌照板30上的照射強度的合理分配，防止不必要的光損耗。所述多個配光結構配置成改變光束的各個部分的方向，使其儘可能多地、均勻地照射到牌照板30上。由於配光裝置20能夠減小光損耗，因此，可以採用低能量的光源代替高能量的光源以節約成本。

在一示例中，所述多個配光結構可以包括全反射配光面40且所述多個預定區域包括全反射照射區域，所述全反射配光面40配置成將從光源10發出的光束的一部分朝向牌照板30上的所述全反射照射區域全反射。如圖1和2e所示，光束的第一部分11進入配光裝置20後在全反射配光面40處被全反射。這需要光束的第一部分11在全反射配光面40處的入射角滿足全反射條件，即入射角要大於等於全反射臨界角。本領域技術人員應當理解，全反射臨界角由全反射配光面40兩側的介質的折射率確定。考慮配光裝置20通常所處的環境介質的折射率接近1，因此，全反射臨界角主要由配光裝置20的折射率決定。通過基於配光裝置20的折射率來調整光束的第一部分11在全反射配光面40處的入射角(例如可以通過調整光源10的光軸與全反射配光面40的夾角來實現)，可以使光束的第一部分11被朝向牌照板30上的所述全反射照射區域全反射。

藉助於全反射配光面40，可以提高光的利用效率，例如，所述全反射配光面40可以用於將從光源10發出的遠離牌照板30的光束全反射回牌照板30上。因此，採用全反射配光面40，可以允許光源10的主發光方向與牌照板30成較大的夾角，甚至背離朝向牌照板30的方向。這為牌照燈的布置和結構設計提供了靈活性。

作為示例，配光裝置20的折射率可以在1.3-2.0之間，例如在1.4-1.7之間。作為示例，全反射配光面40可以是平面，也可以是具有一定曲率的曲面，甚至可以具有變化的曲率，以滿足不同的設計要求。採用具有曲率的全反射配光面40，可以使光束的第一部分11經過全反射配光面40後的分布更為集中，以減少落入到牌照板30 範圍之外的光，從而提高光學效率。這在牌照板30面積較小時尤其有益。而具有變化的曲率的全反射配光面40，有利於對牌照板30上的光強分布的進一步優化。另外，採用全反射配光面40，可以使出射光相對於入射光方向具有較大的變化，這為牌照燈100(尤其是光源10)的布置提供了更大的靈活性，例如，光源10的光軸可以布置成與牌照板30成較大的夾角，例如30度至60度。牌照燈100布置的靈活性對於機動車輛的造型設計提供了更大的自由度。

在一示例中，所述配光裝置20還可以包括用於接收所述光束的第一部分11的第一入光面61和用於接收所述光束的第二部分12的第二入光面62。第二入光面62可以布置成相對於第一入光面61傾斜，例如，如圖1和圖2e所示。相應地，所述多個預定區域包括第一全反射照射區域35和第二全反射照射區域36。所述全反射配光面40配置成將經由第一入光面61射入所述配光裝置20的光束的第一部分11朝向第一全反射照射區域35全反射，並將經由第二入光面62射入所述配光裝置20的光束的第二部分12朝向第二全反射照射區域36全反射。由於第二入光面62相對於第一入光面61傾斜，根據折射定律，所以光束的第一部分11和第二部分12在通過第二入光面62和第一入光面61時將產生不同的方向改變，如圖2e所示。這樣，可以擴大全反射配光面40的應用範圍，例如，如圖2e所示，如果第二入光面62與第一入光面61方向相同，則經過第二入光面62上的光束部分中的一部分光可能無法在全反射配光面40上實現全反射。而通過第二入光面62相對於第一入光面61方向的改變，可以使得從光源10發出的光束中更多的部分能夠滿足在全反射配光面40上的全反射條件。另外，上述第一入光面61和第二入光面62的布置，還為擴大經過全反射配光面40反射的光束部分的照射範圍提供了可能。因為第一入光面61和第二入光面62的方向不同，所以經過第一入光面61和第二入光面62後的光束部分的方向改變也會不同，於是它們被全反射配光面40反射後的照射方向也會有所不同，因此，可能使經過全反射配光面40反射的光束部分的照射範圍得到擴大。作為示例，第一入光面61可以與光源10的光軸大體垂 直。

圖3e及3f中分別示出了與第一入光面61和第二入光面62相對應的、位於牌照板30上的第一全反射照射區域35和第二全反射照射區域36。圖中的箭頭表示從牌照燈100射向第一全反射照射區域35和第二全反射照射區域36的光束。作為示例，第一全反射照射區域35和第二全反射照射區域36是可以相互交疊的，也可以是不重疊的。雖然上述示例中給出了第一入光面61和第二入光面62，但是，本發明中的入光面的數量不限於此，可以根據實際的需要引入更多的入光面，如第三入光面、第四入光面等等，從而對與牌照板30上的光強分布進行進一步地優化。

在一示例中，所述多個預定區域還可以包括一個或更多個折射照射區域，相應地，所述多個配光結構還包括一個或更多個折射配光面，所述一個或更多個折射配光面配置成將光束的除去所述第一部分11和第二部分12之外的一個或更多個部分分別朝向所述一個或更多個折射照射區域折射。圖2a-圖2d分別給出了圖1中示出的四個折射配光面41、42、43、44對光束的四個部分進行折射的示意圖。四個折射配光面41、42、43、44分別位於配光裝置20的朝向光源10的一側上的不同位置，以分別接收光源10發出的光束的不同部分。每個折射配光面41、42、43、44可以是平面。通過設置每個折射配光面41、42、43、44的取向(例如相對於光源10的光軸的傾角)，可以調節經過折射的光束部分的行進方向，以使它們到達牌照板30上的期望的折射照射區域。根據折射原理，經過折射的光束部分的行進方向還依賴於配光裝置20的折射率，因此，每個折射配光面41、42、43、44的取向也需要依賴於配光裝置20的折射率而被設定。作為示例，每個折射配光面41、42、43、44也可以採用曲面形式。

在上述實施例中，通過採用折射配光面和全反射配光面組合的形式，配光裝置20可以將從光源10射出的相對分散的光集中地射向牌照板30所在的方向，並且可以將不同的光束部分分別地引導到牌照板30的不同的照射區域上，從而保證牌照板30上的各個期望 的照射區域都能獲得充分和比較均勻的照明。

應當理解，雖然圖1中示出了四個折射配光面41、42、43、44，然而，這僅僅是示例性的，本發明不限於此。根據本發明的實施例的配光裝置20也可以具有任意數量的折射配光面41、42、43、44，例如一個、兩個、三個、五個或更多個折射配光面。

圖3a-圖3d分別給出了與圖2a-圖2d的情形相對應的位於牌照板30上的折射照射區域31、32、33和34(由陰影線示出)。圖3a-圖3d示出的折射照射區域31、32、33和34的形狀僅僅是示意性的，可以根據實際的需要提供任意形狀的折射照射區域。折射照射區域31、32、33和34可以是不重疊的，也可以是相互交疊的。作為示例，每個折射配光面可以對應於牌照板30上的一個完整的區域，如圖3a-3c所示，也可以對應於多於一個的分離的區域，如圖3d所示。圖中的箭頭表示從牌照燈100射向折射照射區域31、32、33和34的光束。

雖然在上述示例中，折射配光面和全反射配光面是組合使用的，但是，作為示例，折射配光面和全反射配光面也是可以獨立使用的，即所述多個配光結構可以僅包括配置成將從光源10發出的光束的一部分朝向牌照板30上的折射照射區域折射的折射配光面，或僅包括全反射配光面。

作為示例，配光裝置20還可以包括光出射面50，所述光束經過所述多個配光結構引導後的多個部分可以經由所述光出射面50分別射向牌照板30上的所述多個預定區域。調整光出射面50的方向也可以用來改變射向牌照板30的各個光束部分的行進方向。例如，可以將光出射面50與豎直方向所成的角度(如圖1所示的角β)設置在80度至120度之間。作為示例，光出射面50可以是平面，也可以是曲面，或者可以具有配光結構，例如局部的凸起或凹陷等，從而對於牌照板30上的光強分布進行優化。

圖4示意性地示出根據本發明一實施例的牌照燈100與牌照板30的布置圖。圖中光源10發出的光束經過配光裝置20配光後照射到牌照板30上。作為示例，光源10的光軸與豎直方向所成的角度 (如圖1所示角α)可以為30度至60度，例如45度。雖然圖4中示出牌照板30沿豎直方向布置，但這不是必需的，例如，牌照板30可以布置成與豎直方向成正負10度。作為示例，牌照燈100還可以包括用於支撐光源10和配光裝置20的殼體70。

作為示例，牌照板30上的所述多個預定區域(例如包括全反射照射區域和/或折射照射區域)中的至少兩個可以是部分重疊的，例如，各個預定區域可以都是相互部分重疊的。替代地，作為示例，牌照板30上的所述多個預定區域中的各個區域也可以是不重疊的。

作為示例，配光裝置20可以由諸如樹脂、塑料或玻璃(如PMMA)等透光材料一體製成。這可以簡化牌照燈100的製作工藝以降低成本。

在上述實施例中，以全反射配光面及折射配光面為例對配光結構進行了非限制性的描述，但是，本領域技術人員應當理解，配光結構不限於此，也可以由本領域的其它替代結構製成，只要能夠實現分別將從光源發出的光束的多個部分朝向牌照板上的多個預定區域引導即可。

作為示例，根據本發明的實施例的牌照燈100中的光源10可以為LED光源，但本發明不限於此，也可以採用本領域中已知的各種其它照明用光源。

本發明的實施例還提供一種機動車輛，包括牌照板30以及至少一個上述任一示例所述的用於機動車輛的牌照燈100。在機動車輛中，該牌照燈可以獨立使用，也可以組合使用。例如機動車輛的一個牌照板可以由一個牌照燈進行照明，也可以由兩個或更多個牌照燈來照明。例如，如圖5所示，兩個牌照燈被用於分別照明牌照板30的左右部分。作為示例，具有相同結構的多個牌照燈也可以分別用於對機動車輛的多於一個的牌照(例如前牌照和尾牌照)進行照明。雖然在附圖4和圖5中示出牌照燈位於機動車輛牌照的上方，但是這僅僅是示意性的。作為示例，牌照燈可以位於機動車輛牌照的任意一側，例如機動車輛牌照的下方、側方、甚至角落等。

雖然結合附圖對本發明進行了說明，但是附圖中公開的實施例 旨在對本發明優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發明的一種限制。

雖然本發明總體構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的範圍以權利要求和它們的等同物限定。