浅析汽车内饰内氛围灯的设计和应用

王 莎

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

随着汽车内饰的发展，越来越多主机厂在内饰设计时会采用氛围灯进行装饰，以达到良好的客户体验效果。但作为新兴的内饰装饰部件，国内可借鉴经验较少，本文对某主流氛围灯组成部分，光学原理及布置要求进行简述，并针对氛围灯开发过程中常见的问题进行分析病提出改进建议，为后期同类型氛围灯的开发设计提供一定的开发经验。

1 内氛围灯的简述

内氛围灯是一种应用在汽车内部，用于烘托车内环境氛围的内饰灯，用户可根据需要设定氛围灯颜色、亮度，具有良好的用户体验效果。目前车内氛围灯的主流技术：LED 光源配合柔性光纤或注塑导光条。

图1 内氛围灯

2 氛围灯的组成部分

汽车内氛围灯一般由几部分组成：灯头，导光条，接插端子，灯带支架等，对于多色控制的氛围灯还会有控制器。

图2 灯的主要组成部件

3 氛围灯的工作原理

车内实现途径：通过车内线束，接通电源，点亮LED 灯，经过导光条，进行光的传播，从而达到氛围灯的效果。

LED 灯是一种固态的半导体器件，可以直接把电转换为光。它的核心部分是由P 型半导体和N 型半导体组成的晶片，在P 型半导体和N 型半导体之间有一个过渡层，称为PN 结。当它处于正向工作状态时（即两端加正电压），电流从LED的阳极流到阴极时，半导体晶体就会发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱和电流有关，这就是LED 发光的原理。而光的波长就是光的颜色，这个是由形成PN 结的材料决定的。

对于车内可以实现多颜色转换的的氛围灯，其源于LED光源可以利用红，绿，蓝三基色原理，在计算机等控制下使三种颜色具有256 级灰度进行任意搭配，实现不同种颜色的光，从而达到丰富多彩的颜色变化效果。

导光条有硬质光条和软质光条。软质光条由两层材料组成，芯材为光学级透明多元丙烯酸及碳酸醇脂共聚物，皮材为光学级透明聚四氟乙烯类。LED 作为发光元器件，通过光条的通体发光达到发光装饰效果，灯光在软质光条中的传播示意图见图3所示。硬质光条采用光学级PMMA作为主要材质，LED 作为发光元器件，通过光条导光和反射油墨的反光达到发光装饰效果。

图3 灯光在软质灯带中传播示意图

4 氛围灯的布置

根据发光体的安装位置和结构形式不同，需要进行相应的固定结构。

如图4 所示，照射区域需要达到一定宽度，宽度大小影响最终效果。

图4 根据CAS 制定灯带位置示意图

以下为灯带（也叫光条）布置的两种形式，一种带透明罩，一种是灯带直接固定在支架上，裸露在外，无透明罩。

图5 灯带布置形式一

图6 灯带布置形式一

5 常见的几种问题

5.1 灯光亮度不均匀

问题：LED 灯点亮后出现比如灯头部位，灯带亮度高，但灯带尾部亮度较低。

分析原因：灯头数量过少，或灯带长度过长（软质灯带）或油墨印刷密度不合适（硬质灯带）。

建议措施：减少灯带长度，或在灯带尾部再增加一个灯头。

5.2 灯光中有暗影（见图7）

问题：LED 灯点亮后在灯带（软质灯带）中可以看到局部有突变亮斑和暗影。

图7

分析原因：亮点产生部位和固定灯带位置一致，根据软质灯带特性（受压后，光折射率发生变化）即局部受压会变亮，固定灯带的结构尺寸和灯带不匹配。

建议措施：固定灯带结构开口尺寸进行调整，或更改灯带固定结构，在灯带下面增加透明罩。

5.3 灯光中有七彩种颜色（见图8）

问题：LED 灯点亮后（无灯带），在照射区域出现彩虹斑纹。

图8

分析原因：a、光打到出光面外轮廓四周的棱角上发生散射b、灯壳出光面有锯齿特征，导致光线达到此处出现散射。

建议措施：灯壳轮廓四周棱角用其它部件完全包覆遮挡；灯壳出光面保证光滑无明显凹凸特征。