淺析汽車內(nèi)飾內(nèi)氛圍燈的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

王 莎

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

隨著汽車內(nèi)飾的發(fā)展，越來越多主機(jī)廠在內(nèi)飾設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)采用氛圍燈進(jìn)行裝飾，以達(dá)到良好的客戶體驗(yàn)效果。但作為新興的內(nèi)飾裝飾部件，國(guó)內(nèi)可借鑒經(jīng)驗(yàn)較少，本文對(duì)某主流氛圍燈組成部分，光學(xué)原理及布置要求進(jìn)行簡(jiǎn)述，并針對(duì)氛圍燈開發(fā)過程中常見的問題進(jìn)行分析病提出改進(jìn)建議，為后期同類型氛圍燈的開發(fā)設(shè)計(jì)提供一定的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

1 內(nèi)氛圍燈的簡(jiǎn)述

內(nèi)氛圍燈是一種應(yīng)用在汽車內(nèi)部，用于烘托車內(nèi)環(huán)境氛圍的內(nèi)飾燈，用戶可根據(jù)需要設(shè)定氛圍燈顏色、亮度，具有良好的用戶體驗(yàn)效果。目前車內(nèi)氛圍燈的主流技術(shù)：LED 光源配合柔性光纖或注塑導(dǎo)光條。

圖1 內(nèi)氛圍燈

2 氛圍燈的組成部分

汽車內(nèi)氛圍燈一般由幾部分組成：燈頭，導(dǎo)光條，接插端子，燈帶支架等，對(duì)于多色控制的氛圍燈還會(huì)有控制器。

圖2 燈的主要組成部件

3 氛圍燈的工作原理

車內(nèi)實(shí)現(xiàn)途徑：通過車內(nèi)線束，接通電源，點(diǎn)亮LED 燈，經(jīng)過導(dǎo)光條，進(jìn)行光的傳播，從而達(dá)到氛圍燈的效果。

LED 燈是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)換為光。它的核心部分是由P 型半導(dǎo)體和N 型半導(dǎo)體組成的晶片，在P 型半導(dǎo)體和N 型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為PN 結(jié)。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加正電壓），電流從LED的陽極流到陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就會(huì)發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱和電流有關(guān)，這就是LED 發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)就是光的顏色，這個(gè)是由形成PN 結(jié)的材料決定的。

對(duì)于車內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)多顏色轉(zhuǎn)換的的氛圍燈，其源于LED光源可以利用紅，綠，藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)等控制下使三種顏色具有256 級(jí)灰度進(jìn)行任意搭配，實(shí)現(xiàn)不同種顏色的光，從而達(dá)到豐富多彩的顏色變化效果。

導(dǎo)光條有硬質(zhì)光條和軟質(zhì)光條。軟質(zhì)光條由兩層材料組成，芯材為光學(xué)級(jí)透明多元丙烯酸及碳酸醇脂共聚物，皮材為光學(xué)級(jí)透明聚四氟乙烯類。LED 作為發(fā)光元器件，通過光條的通體發(fā)光達(dá)到發(fā)光裝飾效果，燈光在軟質(zhì)光條中的傳播示意圖見圖3所示。硬質(zhì)光條采用光學(xué)級(jí)PMMA作為主要材質(zhì)，LED 作為發(fā)光元器件，通過光條導(dǎo)光和反射油墨的反光達(dá)到發(fā)光裝飾效果。

圖3 燈光在軟質(zhì)燈帶中傳播示意圖

4 氛圍燈的布置

根據(jù)發(fā)光體的安裝位置和結(jié)構(gòu)形式不同，需要進(jìn)行相應(yīng)的固定結(jié)構(gòu)。

如圖4 所示，照射區(qū)域需要達(dá)到一定寬度，寬度大小影響最終效果。

圖4 根據(jù)CAS 制定燈帶位置示意圖

以下為燈帶（也叫光條）布置的兩種形式，一種帶透明罩，一種是燈帶直接固定在支架上，裸露在外，無透明罩。

圖5 燈帶布置形式一

圖6 燈帶布置形式一

5 常見的幾種問題

5.1 燈光亮度不均勻

問題：LED 燈點(diǎn)亮后出現(xiàn)比如燈頭部位，燈帶亮度高，但燈帶尾部亮度較低。

分析原因：燈頭數(shù)量過少，或燈帶長(zhǎng)度過長(zhǎng)（軟質(zhì)燈帶）或油墨印刷密度不合適（硬質(zhì)燈帶）。

建議措施：減少燈帶長(zhǎng)度，或在燈帶尾部再增加一個(gè)燈頭。

5.2 燈光中有暗影（見圖7）

問題：LED 燈點(diǎn)亮后在燈帶（軟質(zhì)燈帶）中可以看到局部有突變亮斑和暗影。

圖7

分析原因：亮點(diǎn)產(chǎn)生部位和固定燈帶位置一致，根據(jù)軟質(zhì)燈帶特性（受壓后，光折射率發(fā)生變化）即局部受壓會(huì)變亮，固定燈帶的結(jié)構(gòu)尺寸和燈帶不匹配。

建議措施：固定燈帶結(jié)構(gòu)開口尺寸進(jìn)行調(diào)整，或更改燈帶固定結(jié)構(gòu)，在燈帶下面增加透明罩。

5.3 燈光中有七彩種顏色（見圖8）

問題：LED 燈點(diǎn)亮后（無燈帶），在照射區(qū)域出現(xiàn)彩虹斑紋。

圖8

分析原因：a、光打到出光面外輪廓四周的棱角上發(fā)生散射b、燈殼出光面有鋸齒特征，導(dǎo)致光線達(dá)到此處出現(xiàn)散射。

建議措施：燈殼輪廓四周棱角用其它部件完全包覆遮擋；燈殼出光面保證光滑無明顯凹凸特征。