CN106152001B - 用于机动车辆的牌照灯以及包含该牌照灯的机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机动车辆的牌照灯以及包含该牌照灯的机动车辆。该牌照灯包括：光源；配光装置，用于对从光源发出的光束进行调整以形成射向机动车辆的牌照板的照明光，其中，所述配光装置具有多个配光结构，所述多个配光结构用于分别将从光源发出的光束的多个部分朝向牌照板上的多个预定区域引导。借助于上述用于机动车辆的牌照灯及机动车辆，能够提高光能的利用率、降低成本和增加牌照灯安装的灵活性。

Description

用于机动车辆的牌照灯以及包含该牌照灯的机动车辆

技术领域

本发明涉及光照明领域，尤其涉及一种用于机动车辆的牌照灯以及包含该牌照灯的机动车辆。

背景技术

机动车辆的牌照板(如设置在机动车辆前部和尾部处的车牌)是区分机动车辆的重要标志。为了使得机动车辆的牌照板上的标记能够被清晰地看到以满足交通法规的要求，在机动车辆上往往需要设置牌照灯。然而，现有的牌照灯在光源的光轴与牌照板夹角较大时，光通量的损耗很大，难以以高的光学效率来满足对于牌照板的照明要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机动车辆的牌照灯，其能够提高牌照灯的照明效率，尤其是在光源的光轴与牌照板夹角较大时效果尤为明显。

本发明的目的还在于提供一种包括上述牌照灯的机动车辆。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案通过以下方式来实现：

本发明的实施例提供一种用于机动车辆的牌照灯，包括：

光源；

配光装置，用于对从光源发出的光束进行调整以形成射向机动车辆的牌照板的照明光，

其中，所述配光装置具有多个配光结构，所述多个配光结构用于分别将从光源发出的光束的多个部分朝向牌照板上的多个预定区域引导。

在一实施例中，所述多个配光结构中的每一个均为所述配光装置的配光面。

在一实施例中，所述多个配光结构包括全反射配光面且所述多个预定区域包括全反射照射区域，所述全反射配光面用于将从光源发出的光束的一部分朝向牌照板上的所述全反射照射区域全反射。

在一实施例中，所述多个配光结构包括折射配光面且所述多个预定区域包括折射照射区域，所述折射配光面用于将从光源发出的光束的一部分朝向牌照板上的所述折射照射区域折射。

在一实施例中，所述配光装置还包括用于接收所述光束的第一部分的第一入光面和用于接收所述光束的第二部分的第二入光面，所述第二入光面相对于第一入光面倾斜，所述多个预定区域包括第一全反射照射区域和第二全反射照射区域，所述多个配光结构包括全反射配光面，所述全反射配光面配置成将经由第一入光面射入所述配光装置的光束的第一部分朝向第一全反射照射区域全反射，并将经由第二入光面射入所述配光装置的光束的第二部分朝向第二全反射照射区域全反射。

在一实施例中，所述多个预定区域包括一个或更多个折射照射区域，所述多个配光结构还包括一个或更多个折射配光面，所述一个或更多个折射配光面配置成将光束的除去所述第一部分和第二部分之外的一个或更多个部分分别朝向所述一个或更多个折射照射区域折射。

在一实施例中，所述配光装置还包括光出射面，所述光束经过所述多个配光结构引导后的多个部分经由所述光出射面分别射向牌照板上的所述多个预定区域。

在一实施例中，所述光出射面与竖直方向成80度至120度角。

在一实施例中，所述光源的光轴与竖直方向成30度至60度角。

在一实施例中，所述多个预定区域中的至少两个是部分重叠的。

在一实施例中，所述多个预定区域中的各个区域是不重叠的。

在一实施例中，所述配光装置由透光材料一体形成。

本发明的实施例还提供一种机动车辆，包括：

牌照板；以及

至少一个根据上述任一实施例所述的用于机动车辆的牌照灯。

本发明的上述实施例能够通过配光装置的多个配光结构将光束的多个部分引导到牌照灯上的多个预定区域来提高对牌照灯的照明效率。根据本发明的实施例的用于机动车辆的牌照灯以及机动车辆，能够提高光能的利用率、降低成本和增加牌照灯安装的灵活性。

附图说明

图1示出根据本发明一实施例的牌照灯的结构的示意图；

图2a-图2e分别示出根据本发明一实施例的牌照灯中的多个配光结构分别对光束的多个部分进行折射或全反射的示意图；

图3a-图3f分别示意性地示出经过图2a-图2e所示的配光面的光束部分在牌照板上的照射区域；

图4示意性地示出根据本发明一实施例的牌照灯与牌照板的布置图；以及

图5示出两个根据本发明一实施例的牌照灯共同对牌照板进行照明的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

牌照灯是为机动车辆的牌照板提供照明的装置。图1示意性地示出根据本发明的一实施例的牌照灯100的主要结构。该牌照灯100包括：光源10，例如发光二极管(LED)光源，荧光光源，白炽灯光源等；以及配光装置20，配光装置20用于对从光源10发出的光束进行调整以形成射向机动车辆的牌照板30的照明光。该配光装置20可以具有多个配光结构，例如配光面，所述多个配光结构用于分别将从光源10发出的光束的多个部分朝向牌照板30上的多个预定区域引导。借助于所述多个配光结构，光束的多个部分可以根据要求而被分配到牌照板30上的各个区域，以实现牌照板30上的照射强度的合理分配，防止不必要的光损耗。所述多个配光结构配置成改变光束的各个部分的方向，使其尽可能多地、均匀地照射到牌照板30上。由于配光装置20能够减小光损耗，因此，可以采用低能量的光源代替高能量的光源以节约成本。

在一示例中，所述多个配光结构可以包括全反射配光面40且所述多个预定区域包括全反射照射区域，所述全反射配光面40配置成将从光源10发出的光束的一部分朝向牌照板30上的所述全反射照射区域全反射。如图1和2e所示，光束的第一部分11进入配光装置20后在全反射配光面40处被全反射。这需要光束的第一部分11在全反射配光面40处的入射角满足全反射条件，即入射角要大于等于全反射临界角。本领域技术人员应当理解，全反射临界角由全反射配光面40两侧的介质的折射率确定。考虑配光装置20通常所处的环境介质的折射率接近1，因此，全反射临界角主要由配光装置20的折射率决定。通过基于配光装置20的折射率来调整光束的第一部分11在全反射配光面40处的入射角(例如可以通过调整光源10的光轴与全反射配光面40的夹角来实现)，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区域全反射。

借助于全反射配光面40，可以提高光的利用效率，例如，所述全反射配光面40可以用于将从光源10发出的远离牌照板30的光束全反射回牌照板30上。因此，采用全反射配光面40，可以允许光源10的主发光方向与牌照板30成较大的夹角，甚至背离朝向牌照板30的方向。这为牌照灯的布置和结构设计提供了灵活性。

作为示例，配光装置20的折射率可以在1.3-2.0之间，例如在1.4-1.7之间。作为示例，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，甚至可以具有变化的曲率，以满足不同的设计要求。采用具有曲率的全反射配光面40，可以使光束的第一部分11经过全反射配光面40后的分布更为集中，以减少落入到牌照板30范围之外的光，从而提高光学效率。这在牌照板30面积较小时尤其有益。而具有变化的曲率的全反射配光面40，有利于对牌照板30上的光强分布的进一步优化。另外，采用全反射配光面40，可以使出射光相对于入射光方向具有较大的变化，这为牌照灯100(尤其是光源10)的布置提供了更大的灵活性，例如，光源10的光轴可以布置成与牌照板30成较大的夹角，例如30度至60度。牌照灯100布置的灵活性对于机动车辆的造型设计提供了更大的自由度。

在一示例中，所述配光装置20还可以包括用于接收所述光束的第一部分11的第一入光面61和用于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可以布置成相对于第一入光面61倾斜，例如，如图1和图2e所示。相应地，所述多个预定区域包括第一全反射照射区域35和第二全反射照射区域36。所述全反射配光面40配置成将经由第一入光面61射入所述配光装置20的光束的第一部分11朝向第一全反射照射区域35全反射，并将经由第二入光面62射入所述配光装置20的光束的第二部分12朝向第二全反射照射区域36全反射。由于第二入光面62相对于第一入光面61倾斜，根据折射定律，所以光束的第一部分11和第二部分12在通过第二入光面62和第一入光面61时将产生不同的方向改变，如图2e所示。这样，可以扩大全反射配光面40的应用范围，例如，如图2e所示，如果第二入光面62与第一入光面61方向相同，则经过第二入光面62上的光束部分中的一部分光可能无法在全反射配光面40上实现全反射。而通过第二入光面62相对于第一入光面61方向的改变，可以使得从光源10发出的光束中更多的部分能够满足在全反射配光面40上的全反射条件。另外，上述第一入光面61和第二入光面62的布置，还为扩大经过全反射配光面40反射的光束部分的照射范围提供了可能。因为第一入光面61和第二入光面62的方向不同，所以经过第一入光面61和第二入光面62后的光束部分的方向改变也会不同，于是它们被全反射配光面40反射后的照射方向也会有所不同，因此，可能使经过全反射配光面40反射的光束部分的照射范围得到扩大。作为示例，第一入光面61可以与光源10的光轴大体垂直。

图3e及3f中分别示出了与第一入光面61和第二入光面62相对应的、位于牌照板30上的第一全反射照射区域35和第二全反射照射区域36。图中的箭头表示从牌照灯100射向第一全反射照射区域35和第二全反射照射区域36的光束。作为示例，第一全反射照射区域35和第二全反射照射区域36是可以相互交叠的，也可以是不重叠的。虽然上述示例中给出了第一入光面61和第二入光面62，但是，本发明中的入光面的数量不限于此，可以根据实际的需要引入更多的入光面，如第三入光面、第四入光面等等，从而对与牌照板30上的光强分布进行进一步地优化。

在一示例中，所述多个预定区域还可以包括一个或更多个折射照射区域，相应地，所述多个配光结构还包括一个或更多个折射配光面，所述一个或更多个折射配光面配置成将光束的除去所述第一部分11和第二部分12之外的一个或更多个部分分别朝向所述一个或更多个折射照射区域折射。图2a-图2d分别给出了图1中示出的四个折射配光面41、42、43、44对光束的四个部分进行折射的示意图。四个折射配光面41、42、43、44分别位于配光装置20的朝向光源10的一侧上的不同位置，以分别接收光源10发出的光束的不同部分。每个折射配光面41、42、43、44可以是平面。通过设置每个折射配光面41、42、43、44的取向(例如相对于光源10的光轴的倾角)，可以调节经过折射的光束部分的行进方向，以使它们到达牌照板30上的期望的折射照射区域。根据折射原理，经过折射的光束部分的行进方向还依赖于配光装置20的折射率，因此，每个折射配光面41、42、43、44的取向也需要依赖于配光装置20的折射率而被设定。作为示例，每个折射配光面41、42、43、44也可以采用曲面形式。

在上述实施例中，通过采用折射配光面和全反射配光面组合的形式，配光装置20可以将从光源10射出的相对分散的光集中地射向牌照板30所在的方向，并且可以将不同的光束部分分别地引导到牌照板30的不同的照射区域上，从而保证牌照板30上的各个期望的照射区域都能获得充分和比较均匀的照明。

应当理解，虽然图1中示出了四个折射配光面41、42、43、44，然而，这仅仅是示例性的，本发明不限于此。根据本发明的实施例的配光装置20也可以具有任意数量的折射配光面41、42、43、44，例如一个、两个、三个、五个或更多个折射配光面。

图3a-图3d分别给出了与图2a-图2d的情形相对应的位于牌照板30上的折射照射区域31、32、33和34(由阴影线示出)。图3a-图3d示出的折射照射区域31、32、33和34的形状仅仅是示意性的，可以根据实际的需要提供任意形状的折射照射区域。折射照射区域31、32、33和34可以是不重叠的，也可以是相互交叠的。作为示例，每个折射配光面可以对应于牌照板30上的一个完整的区域，如图3a-3c所示，也可以对应于多于一个的分离的区域，如图3d所示。图中的箭头表示从牌照灯100射向折射照射区域31、32、33和34的光束。

虽然在上述示例中，折射配光面和全反射配光面是组合使用的，但是，作为示例，折射配光面和全反射配光面也是可以独立使用的，即所述多个配光结构可以仅包括配置成将从光源10发出的光束的一部分朝向牌照板30上的折射照射区域折射的折射配光面，或仅包括全反射配光面。

作为示例，配光装置20还可以包括光出射面50，所述光束经过所述多个配光结构引导后的多个部分可以经由所述光出射面50分别射向牌照板30上的所述多个预定区域。调整光出射面50的方向也可以用来改变射向牌照板30的各个光束部分的行进方向。例如，可以将光出射面50与竖直方向所成的角度(如图1所示的角β)设置在80度至120度之间。作为示例，光出射面50可以是平面，也可以是曲面，或者可以具有配光结构，例如局部的凸起或凹陷等，从而对于牌照板30上的光强分布进行优化。

图4示意性地示出根据本发明一实施例的牌照灯100与牌照板30的布置图。图中光源10发出的光束经过配光装置20配光后照射到牌照板30上。作为示例，光源10的光轴与竖直方向所成的角度(如图1所示角α)可以为30度至60度，例如45度。虽然图4中示出牌照板30沿竖直方向布置，但这不是必需的，例如，牌照板30可以布置成与竖直方向成正负10度。作为示例，牌照灯100还可以包括用于支撑光源10和配光装置20的壳体70。

作为示例，牌照板30上的所述多个预定区域(例如包括全反射照射区域和/或折射照射区域)中的至少两个可以是部分重叠的，例如，各个预定区域可以都是相互部分重叠的。替代地，作为示例，牌照板30上的所述多个预定区域中的各个区域也可以是不重叠的。

作为示例，配光装置20可以由诸如树脂、塑料或玻璃(如PMMA)等透光材料一体制成。这可以简化牌照灯100的制作工艺以降低成本。

在上述实施例中，以全反射配光面及折射配光面为例对配光结构进行了非限制性的描述，但是，本领域技术人员应当理解，配光结构不限于此，也可以由本领域的其它替代结构制成，只要能够实现分别将从光源发出的光束的多个部分朝向牌照板上的多个预定区域引导即可。

作为示例，根据本发明的实施例的牌照灯100中的光源10可以为LED光源，但本发明不限于此，也可以采用本领域中已知的各种其它照明用光源。

本发明的实施例还提供一种机动车辆，包括牌照板30以及至少一个上述任一示例所述的用于机动车辆的牌照灯100。在机动车辆中，该牌照灯可以独立使用，也可以组合使用。例如机动车辆的一个牌照板可以由一个牌照灯进行照明，也可以由两个或更多个牌照灯来照明。例如，如图5所示，两个牌照灯被用于分别照明牌照板30的左右部分。作为示例，具有相同结构的多个牌照灯也可以分别用于对机动车辆的多于一个的牌照(例如前牌照和尾牌照)进行照明。虽然在附图4和图5中示出牌照灯位于机动车辆牌照的上方，但是这仅仅是示意性的。作为示例，牌照灯可以位于机动车辆牌照的任意一侧，例如机动车辆牌照的下方、侧方、甚至角落等。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。

虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的牌照灯，包括：

光源；

配光装置，用于对从光源发出的光束进行调整以形成射向机动车辆的牌照板的照明光，

其中，所述配光装置具有多个配光结构，所述多个配光结构用于分别将从光源发出的光束的多个部分朝向牌照板上的多个预定区域引导，其中，所述多个配光结构中的每一个均为所述配光装置的配光面，

其中，所述配光装置还包括用于接收所述光束的第一部分的第一入光面和用于接收所述光束的第二部分的第二入光面，所述第二入光面相对于第一入光面倾斜，所述多个预定区域包括第一全反射照射区域和第二全反射照射区域，所述多个配光结构包括全反射配光面，所述全反射配光面配置成将经由第一入光面射入所述配光装置的光束的第一部分朝向第一全反射照射区域全反射，并将经由第二入光面射入所述配光装置的光束的第二部分朝向第二全反射照射区域全反射。

2.根据权利要求1所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述多个配光结构包括折射配光面且所述多个预定区域包括折射照射区域，所述折射配光面用于将从光源发出的光束的一部分朝向牌照板上的所述折射照射区域折射。

3.根据权利要求1所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述多个预定区域包括一个或更多个折射照射区域，所述多个配光结构还包括一个或更多个折射配光面，所述一个或更多个折射配光面配置成将光束的除去所述第一部分和第二部分之外的一个或更多个部分分别朝向所述一个或更多个折射照射区域折射。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述配光装置还包括光出射面，所述光束经过所述多个配光结构引导后的多个部分经由所述光出射面分别射向牌照板上的所述多个预定区域。

5.根据权利要求4所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述光出射面与竖直方向成80度至120度角。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述光源的光轴与竖直方向成30度至60度角。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述多个预定区域中的至少两个是部分重叠的。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述多个预定区域中的各个区域是不重叠的。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的用于机动车辆的牌照灯，其中，所述配光装置由透光材料一体形成。

10.一种机动车辆，包括：

牌照板；以及

至少一个根据权利要求1-9中任一项所述的用于机动车辆的牌照灯。