CN104344300B - 一种车载的背光灯 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种车载背光灯，包括：背光灯底座，设置在背光灯底座上的导光板，设置在背光灯底座内部并在所述导光板的一端的光源，设置在背光灯底座和导光板之间反光层，由背光灯底座支承的并位于导光板上方的背光灯罩盖，背光灯罩盖的外表面上设置有透光的字符和图案和除了所述字符和图案之外的遮光涂层，所述透光的字符和图案的至少一部分靠近所述背光灯罩盖的边缘，以及设置在导光板和背光灯罩盖之间的透光层，设置在所述背光灯遮盖的边缘附近位置的内部反光装置，所述内部反光装置将来自导光板的光线以一定的角度倾斜反射到在所述边缘处的至少一部分的字符和图案处并从所述至少一部分的字符和图案处射出。

Description

一种车载的背光灯

技术领域

本发明涉及一种车载的背光灯，特别是涉及一种用于车辆的变速档位显示的背光照明装置。

背景技术

在现有技术中，车载背光灯10通常较多地使用在汽车变速换挡罩盖上，如图1和图2所示。其内部结构由背光灯底座11、LED光源12、导光板13、反光纸14、透光纸15、背光灯罩盖16这几部分组成，如图3所示。它们的布置方式和连接方式如图4所示，其中背光灯罩盖16和背光灯底座11通过粘结剂17连接。以下是各个部分的相应作用：

-背光灯底座11通过注塑成型制成，其作用是作为承载基体以容纳LED光源12、导光板13、反光纸14、透光纸15、背光灯罩盖16。

-LED光源12位于图2和图3所示的背光灯10的靠近字符“P”的端头，LED光源的作用是发射出沿着背光灯10的纵向方向（即从字符“P”指向字符“D”的方向）的光线。

-导光板13由PMMA材料制成，其作用是通过其底部的凹点18，如图4和图7所示，来改变LED光源12发射出的光线的方向，将大部分由LED光源12发射出的光线的传播方向由纵向传播改变成向背光灯的外部的传播（有少部分的LED光源12发射出的光线会经导光板13的反射作用而向下传播，即向背光灯底座传播）。

-反光纸14主要由PET材料制成，其作用是为了不浪费导光板13向下（即朝着背光灯底座方向）反射出的光线，而对将导光板向下反射出的光线朝着背光灯的外部进行二次反射，进而增强背光灯向外发射出的光线的亮度。

-透光纸15主要由PET材料制成，其作用是将导光板反射出的光线和由底部的反光纸反射出的光线的亮度均匀化（若没有透光纸，则背光灯的凹点处的亮度高于其周围的无凹点处的亮度）。

-背光灯罩盖16的作用是遮挡住大部分光线而让光线仅从背光灯的字符和图案处透射出来，从而清楚地显示背光灯的字符和图案。背光灯罩盖16由基体和外表面的喷漆组成，其基体由PC这种透明材料注塑成型，背光灯罩盖的外表面上喷有遮光漆8（通常为黑色等深色系的颜色），但是在字符和图案19的地方是没有遮光漆，如图5所示，这样由背光灯内产发射出的光线就只会从字符和图案19处透射出来进而产生字符和图案19被“点亮”的视觉效果。采用以下方式可以实现“罩盖的外表面有一层遮光漆，却在字符和图案19的地方没有遮光漆”：首先在背光灯罩盖的表面喷满遮光漆，然后通过镭雕（一种激光雕刻工艺）的工艺将字符和图案处的遮光漆去除掉。

当背光灯点亮时，用户以垂直于背光灯外表面的方向去看背光灯，背光灯的所有字符和图案处所透射出的光的亮度是均匀的，但是如果用户坐在驾驶员位置去看背光灯（即，以一定角度去看背光灯），则靠近背光灯边缘S处的字符和图案，如图6所示，所透射出的光的亮度要小于远离背光灯边缘的中央C处的字符和图案所透射出的光的亮度，即所谓的“边缘效应”。如图7所示，实线代表用户直视背光灯字符和图案，虚线代表用户斜视背光灯字符和图案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不利之处，本发明要解决的技术问题是提供一种车载背光灯，能够有效地解决上述背光灯的“边缘效应”的缺陷，从而增强背光灯的边缘的显示效果。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种车载背光灯，所述车载背光灯包括：背光灯底座，设置在背光灯底座上的导光板，设置在背光灯内部并在所述导光板的一端的光源，设置在背光灯底座和导光板之间反光层，由背光灯底座支承的并位于导光板上方的背光灯罩盖，背光灯罩盖的外表面上设置有透光的字符和图案和除了所述字符和图案之外的遮光涂层，所述透光的字符和图案的至少一部分靠近所述背光灯罩盖的边缘，以及设置在导光板和背光灯罩盖之间的透光层，设置在所述背光灯遮盖的边缘附近位置的内部反光装置，所述内部反光装置将来自导光板的光线以一定的角度倾斜反射到在所述边缘处的至少一部分的字符和图案处并从所述至少一部分的字符和图案处射出。

优选的是，所述内部反光装置包括设置在所述背光灯罩盖的内部侧表面上的反光元件。

优选的是，所述内部反光装置包括设置在所述导光板的外部侧表面上的反光元件。

优选的是，所述内部反光装置包括设置在在所述背光灯遮盖的内部侧表面和所述导光板的外部侧表面之间的反光元件。

优选的是，所述反光元件是反光纸、反光涂层或者反光膜。

优选的是，所述内部反光装置包括在背光灯罩盖的遮光涂层的内部表面上的至少一层反光涂层，从而反射从导光板侧面的透射出的光线。

优选的是，所述反光涂层是高光漆。

优选的是，背光灯罩盖的基体包括与背光灯最终要展示的光的颜色相同的塑料粒子，从而削弱直视时观察到的光线的亮度和增加背光灯罩盖基体内对光线传播的反射作用。

优选的是，还包括设置在所述导光板的底部的多个凹点，所述凹点改变光源发射出的光线的方向，将光源发射出的光线的传播方向改变成向背光灯的外部的传播。

根据本发明的另一方面，还提出了一种机动车辆，包括根据上述权利要求中任一项所述的车载背光灯。

附图说明

图1和图2是分别显示了根据本发明的现有技术中的车载背光灯的示意图根据；

图3是显示图1和图2所示的背光灯的组成部件的分解示意图；

图4是显示图1和图2所示的背光灯的剖视示意图；

图5是显示了根据现有技术的背光灯的背光灯罩盖的剖视示意图；

图6和图7是显示了在根据现有技术的背光灯的边缘位置的发生“边缘效应”的示意图；

图8是显示了根据本发明的一个实施例的背光灯的背光灯罩盖的示意图；

图9和图10是分别显示了现有技术中的背光灯的边缘的显示位置的模拟显示效果和根据本发明的图8所示的实施例的模拟显示效果的对比示意图；

图11是显示了根据本发明的另一个实施例的背光灯的结构示意图；。

图12是显示了根据本发明的图11所示的实施例的背光灯的边缘显示效果的示意图。

具体实施方式

根据本发明的背光灯具有与现有技术的图1～图7中所述的背光灯基本上相同的基本结构，根据本发明的背光灯的基本机构包括背光灯底座11、设置在背光灯底座上的导光板13，设置在背光灯底座内部并在所述导光板的一端的LED光源12、设置在背光灯底座和导光板之间反光纸14、由背光灯底座支承的并位于导光板上方的背光灯罩盖16，设置在导光板和背光灯罩盖之间的透光纸15，其中背光灯罩盖16的外表面有一层遮光漆8，却在字符和图案19的地方是没有遮光漆。

根据本发明的一个实施例的背光灯与现有技术的背光灯的不同的结构在于，在背光灯罩盖的靠近显示字符和图案的内部侧表面设置反光装置20，例如涂覆一层反光膜或者粘贴反光纸（此处的反光纸与组成背光灯的反光纸的材料一样），如图8，这样可以将从导光板侧面的透射出的光线倾斜向上反射回导光板内，进而反射的光线再从靠近边缘的字符和图案19处透射出来而被用户观察到。

图9和图10为软件模拟得到的光学效果模拟图。其中，图9是没有在背光灯罩盖的内部侧表面设置反光装置时的光学效果模拟图，图10是在背光灯罩盖的内部侧表面设置反光装置时的光学效果模拟图。通过对比，可以发现，背光灯罩盖的内部侧表面设置反光装置时将一部分之前从导光板侧面的透射出的光线反射回导光板内，进而反射的光线再以朝向中间的倾斜的角度从靠近边缘的字符和图案处透射出背光灯罩盖，这样就增强了从背光灯的遮盖的边缘字符和图案处透射出的光的强度和角度范围，进而当用户坐在驾驶员位置来观察背光灯（即，以一定角度来观察背光灯）时也不会观察到“边缘效应”。

根据本发明的另一个实施例的背光灯，还可以采用以下结构来消除或者减轻边界效应。如图11所示，在背光灯罩盖16的基体和遮光漆8之间喷上一层反光效果很好的高光漆30，只是在字符和图案19区域没有喷漆。其制作方法如下，首先在背光灯罩盖基体外表面上喷上高光漆，然后再在高光漆表面喷上遮光漆，最后再通过镭雕的工艺将字符和图案处的遮光漆和高光漆去除。

这样，由于背光灯罩盖基体外表面的高光漆的存在，如图12所示，使得背光灯可以把背光灯边缘处透射出的光线进行反射，这样从靠近边缘的字符和图案处透射出的光线的强度和角度范围就增多了，进而“边缘效应”的问题就被解决了。

根据本发明的另外的实施例，在注塑成型背光灯罩盖基体时，在其塑料粒子中添加与背光灯的导光板射出的光的颜色相同的塑料粒子。比如，背光灯的导光板射出的光是白色的，则在成型背光灯罩盖基体的塑料粒子中增添白色塑料粒子；又如，背光灯的导光板射出的光是红色的，则在成型背光灯罩盖基体的塑料粒子中增添红色塑料粒子。其原理有二：第一、原本完全透明的背光灯罩盖基体变成非完全透明状态后，背光灯罩盖基体的透光率有所下降，这样就会同时削弱直视、斜视时观察到的光线的亮度，但是给用户的视觉感觉则是直视光线亮度下降更多。第二、原本完全透明的背光灯罩盖基体中增加了与背光灯的导光板射出的光的颜色相同的塑料粒子之后，由于背光灯罩盖基体的侧壁不再是透明的了而是与导光板射出的光颜色相同的，这样就增强了其对光线的反射作用，进而会使得相对较多的光线从侧面反射出靠近边缘的字符和图案区域。综合上述两种原因，可以做到弱化并解决“边缘效应”。

根据本发明的其它实施例，也可以对上述实施例进行进一步的改进，例如可以在与图8所示的背光灯罩盖的设置反光装置20的内部侧表面的部位相对应的导光板的侧部外表面的部位上设置反光装置，例如涂覆一层反光膜或者粘贴反光纸。另外，根据又一个实施例，也可以在背光灯罩盖16的内部侧表面和相对应的导光板的侧部外表面之间设置一个独立的反光元件，例如反光板。于是可以通过上述改进的实施例，增强了从背光灯的遮盖的边缘图案和文字处透射出的光的强度和角度范围，进而当用户坐在驾驶员位置来观察背光灯（即，以一定角度来观察背光灯）时也不会观察到“边缘效应”。

尽管已经相对于实施例显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，可以不脱离本发明的范围而做出各种变化和改进。

Claims (9)

1.一种车载背光灯，所述车载背光灯包括：

背光灯底座，

设置在背光灯底座上的导光板，

设置在背光灯内部并在所述导光板的一端的光源，

设置在背光灯底座和导光板之间反光层，

由背光灯底座支承的并位于导光板上方的背光灯罩盖，背光灯罩盖的外表面上设置有透光的字符和图案和除了所述字符和图案之外的遮光涂层，其中所述透光的字符和图案的至少一部分靠近所述背光灯罩盖的边缘，以及

设置在导光板和背光灯罩盖之间的透光层，

设置在所述背光灯遮盖的边缘附近位置的内部反光装置，所述内部反光装置将来自导光板的光线以一定的角度倾斜反射到在所述边缘处的至少一部分的字符和图案处并从所述至少一部分的字符和图案处射出。

2.根据权利要求1所述的车载背光灯，其特征在于，所述内部反光装置包括设置在所述背光灯遮盖的内部侧表面上的反光元件。

3.根据权利要求1所述的车载背光灯，其特征在于，所述内部反光装置包括设置在所述导光板的外部侧表面上的反光元件。

4.根据权利要求1所述的车载背光灯，其特征在于，所述内部反光装置包括设置在在所述背光灯遮盖的内部侧表面和所述导光板的外部侧表面之间的反光元件。

5.根据权利要求2-4之一所述的车载背光灯，其特征在于，所述反光元件是反光纸、反光涂层或者反光膜，和所述反光层是反光纸。

6.根据权利要求1所述的车载背光灯，其特征在于，所述内部反光装置包括在背光灯罩盖的遮光涂层的内部表面上的至少一层反光涂层，从而反射从导光板侧面的透射出的光线。

7.根据权利要求6所述的车载背光灯，其特征在于，所述反光涂层是高光漆。

8.根据权利要求1所述的车载背光灯，其特征在于，背光灯罩盖的基体包括与背光灯最终要展示的光的颜色相同的塑料粒子，从而削弱直视时观察到的光线的亮度和增加背光灯罩盖基体内对光线传播的反射作用。

9.一种机动车辆，包括根据上述权利要求中任一项所述的车载背光灯。