中心議題：

• 汽車內部照明的新途徑

解決方案：

• 導光管密閉性
• 波長質量和設計的一致性
• 可靠性和測試

如果你有幸擁有或試駕過當今的歐洲豪華汽車
，你就可能注意到什麼是汽車中的“舒適照明”。不僅僅是內部照明，它還包括在不同車內空間使用情緒設置模式來控製“個人空間”的de光guang線xian顏yan色se和he亮liang度du，例li如ru，駕jia駛shi員yuan腳jiao下xia空kong間jian或huo控kong製zhi台tai的de背bei光guang等deng。舒shu適shi照zhao明ming可ke以yi做zuo得de非fei常chang漂piao亮liang，並bing為wei車che內nei乘cheng客ke提ti供gong舒shu緩huan的de空kong間jian氛fen圍wei。這zhe可ke以yi是shi常chang規gui內nei部bu照zhao明ming的de補bu充chong，或huo完wan全quan替ti代dai“車內頂燈”照明。
　　
用於發光指示的LED在當今汽車照明應用中被大量采用。它們可以被集成在門把手附近、用於鑰匙孔照明，或者後視鏡上的轉向閃燈，以及踏板照明和杯架照明等。發光指示的形狀可以非常簡單（直接透光）

，也能做得非常複雜，如圖1所示



，來滿足精確照明的需要。


圖1汽車照明中的LED和發光指示
　　
你可能非常疑惑，光線看起來是怎麼被彎折90°或180°仍(reng)然(ran)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)光(guang)輸(shu)出(chu)
，實(shi)現(xian)以(yi)精(jing)確(que)的(de)亮(liang)度(du)和(he)覆(fu)蓋(gai)度(du)來(lai)完(wan)美(mei)地(di)照(zhao)亮(liang)門(men)把(ba)手(shou)的(de)區(qu)域(yu)。這(zhe)種(zhong)可(ke)能(neng)性(xing)幾(ji)乎(hu)是(shi)無(wu)限(xian)的(de)，它(ta)僅(jin)僅(jin)受(shou)內(nei)部(bu)照(zhao)明(ming)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)的(de)設(she)計(ji)思(si)想(xiang)、風格和功能觀念限製。
　　
最近的市場調查表明，在歐洲
、亞(ya)洲(zhou)和(he)美(mei)國(guo)，幾(ji)乎(hu)全(quan)部(bu)的(de)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)都(dou)計(ji)劃(hua)在(zai)它(ta)們(men)的(de)新(xin)款(kuan)轎(jiao)車(che)中(zhong)使(shi)用(yong)某(mou)種(zhong)非(fei)傳(chuan)統(tong)照(zhao)明(ming)或(huo)指(zhi)示(shi)係(xi)統(tong)，這(zhe)取(qu)決(jue)於(yu)豪(hao)華(hua)功(gong)能(neng)的(de)配(pei)置(zhi)。然(ran)而(er)
，這(zhe)些(xie)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)有(you)非(fei)常(chang)嚴(yan)格(ge)的(de)設(she)計(ji)考(kao)慮(lv)，包(bao)括(kuo)導(dao)光(guang)管(guan)密(mi)閉(bi)性(xing)
、波長質量和一致性，以及試驗測試等。
　　
導光管密閉性
　　
zhexiexitongdeyigezhuyaoshejikaolvshiguangxianzaidaoguangguanneidemibichengdu，zaiguangyuanzhaoshemubiaoshiyinggaixianzhiguangxiandesunshi。guangxianyidancongguangdaoguanzhongfachu，jiuyinggaizhizhaoshedaomubiaofanweineierbuhuizhaodaomubiaofanweizhiwai。
　　
這(zhe)些(xie)設(she)計(ji)需(xu)求(qiu)中(zhong)的(de)兩(liang)種(zhong)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)合(he)理(li)處(chu)理(li)導(dao)光(guang)管(guan)的(de)內(nei)表(biao)麵(mian)，以(yi)及(ji)通(tong)過(guo)構(gou)造(zao)合(he)適(shi)的(de)光(guang)線(xian)出(chu)射(she)點(dian)的(de)散(san)射(she)形(xing)狀(zhuang)和(he)校(xiao)準(zhun)表(biao)麵(mian)來(lai)控(kong)製(zhi)光(guang)線(xian)如(ru)何(he)射(she)出(chu)導(dao)光(guang)管(guan)。由(you)於(yu)LED的光輻射表麵隻有標準白熾燈的一小部分
，所以任何光的損失都可能是“成功設計”到“不穩定原型”的一個分界點。
　　
如圖2所示，光線可以從安裝在小尺寸PCB板上的表麵貼裝LED器qi件jian發fa出chu，並bing使shi用yong限xian流liu電dian阻zu和he反fan極ji性xing保bao護hu二er極ji管guan。光guang線xian被bei直zhi接jie照zhao到dao簡jian單dan或huo精jing心xin設she計ji的de導dao光guang管guan上shang
，這zhe是shi約yue束shu光guang線xian的de極ji其qi簡jian單dan方fang法fa。比bi較jiao常chang用yong的de方fang法fa是shi用yong適shi當dang的de“透鏡”或投光麵體，安裝方法也經常是在轎車內部把它夾進車門嵌板開口的地方
、中央控製台或儀表盤上。
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圖2拆掉了外殼的照明係統內部結構和牌照照明
　　
合適的內表麵處理和現代模具技術使光線被導光管高效吸收、限(xian)製(zhi)損(sun)失(shi)和(he)在(zai)內(nei)部(bu)將(jiang)光(guang)線(xian)反(fan)射(she)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)距(ju)離(li)並(bing)形(xing)成(cheng)特(te)定(ding)的(de)光(guang)指(zhi)示(shi)形(xing)狀(zhuang)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。在(zai)以(yi)前(qian)
，有(you)些(xie)應(ying)該(gai)使(shi)用(yong)白(bai)熾(chi)燈(deng)直(zhi)接(jie)照(zhao)明(ming)的(de)舒(shu)適(shi)照(zhao)明(ming)設(she)計(ji)沒(mei)有(you)從(cong)裝(zhuang)飾(shi)性(xing)的(de)角(jiao)度(du)考(kao)慮(lv)，因(yin)此(ci)它(ta)們(men)也(ye)沒(mei)有(you)被(bei)用(yong)到(dao)實(shi)際(ji)的(de)產(chan)品(pin)中(zhong)。換(huan)句(ju)話(hua)說(shuo)，LED及其導光管與相似的白熾燈相比尺寸、散熱


、電流需求、總體重量和成本都更低。
　　
舒(shu)適(shi)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)被(bei)設(she)計(ji)用(yong)於(yu)照(zhao)亮(liang)某(mou)些(xie)物(wu)體(ti)或(huo)者(zhe)使(shi)光(guang)線(xian)集(ji)中(zhong)到(dao)某(mou)一(yi)個(ge)區(qu)域(yu)
，因(yin)而(er)它(ta)們(men)可(ke)以(yi)營(ying)造(zao)出(chu)特(te)殊(shu)的(de)效(xiao)果(guo)，從(cong)在(zai)車(che)頂(ding)棚(peng)顯(xian)示(shi)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)品(pin)牌(pai)標(biao)誌(zhi)到(dao)為(wei)了(le)照(zhao)明(ming)一(yi)個(ge)更(geng)大(da)的(de)陰(yin)影(ying)區(qu)域(yu)而(er)模(mo)擬(ni)的(de)光(guang)幕(mu)效(xiao)果(guo)。
　　
圖2所描述的是兩個汽車牌照照明的例子。一個例子描述了兩個獨立
、無導光的光源無法完全照亮汽車牌照
，而是留有暗區
；另(ling)一(yi)個(ge)則(ze)描(miao)述(shu)了(le)使(shi)用(yong)導(dao)光(guang)管(guan)製(zhi)造(zao)的(de)光(guang)幕(mu)可(ke)以(yi)更(geng)加(jia)均(jun)勻(yun)地(di)照(zhao)亮(liang)牌(pai)照(zhao)。采(cai)用(yong)光(guang)幕(mu)的(de)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)取(qu)得(de)更(geng)好(hao)的(de)照(zhao)明(ming)效(xiao)果(guo)，而(er)僅(jin)需(xu)要(yao)很(hen)低(di)的(de)電(dian)流(liu)和(he)很(hen)細(xi)的(de)導(dao)線(xian)用(yong)來(lai)承(cheng)載(zai)這(zhe)些(xie)電(dian)流(liu)，並(bing)取(qu)得(de)顏(yan)色(se)和(he)照(zhao)明(ming)的(de)更(geng)多(duo)一(yi)致(zhi)性(xing)
，更(geng)不(bu)需(xu)要(yao)燈(deng)泡(pao)。
　　
波長質量和設計的一致性
　　
yuchuantongbaichidengzhaomingbutongdelingyigefangmianshi，suoyoushushizhaomingdegainianshejizaitamenbeishiyongguangpufenxiheguangzhaofangzhenruanjianerjianliyuanxingxitongzhiqiandoujingguoleshijizhengshi。rutu3所示

，所有的LED
，不bu管guan它ta們men所suo宣xuan稱cheng的de輸shu出chu顏yan色se如ru何he，都dou包bao括kuo在zai可ke見jian光guang光guang譜pu範fan圍wei內nei的de非fei常chang寬kuan的de光guang譜pu成cheng分fen。在zai歐ou洲zhou的de汽qi車che設she計ji中zhong，人ren們men采cai用yong軟ruan件jian來lai開kai發fa各ge個ge級ji別bie的de舒shu適shi照zhao明ming係xi統tong，該gai軟ruan件jian可ke以yi用yong文wen字zi和he圖tu形xing來lai顯xian示shi實shi際ji發fa出chu了le什shen麼me顏yan色se的de光guang。



圖3仿真軟件用於顯示LED的精確光譜以及光輻射方向
　　
設(she)計(ji)者(zhe)應(ying)該(gai)意(yi)識(shi)到(dao)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)希(xi)望(wang)所(suo)生(sheng)產(chan)的(de)每(mei)一(yi)輛(liang)汽(qi)車(che)的(de)顏(yan)色(se)都(dou)有(you)很(hen)好(hao)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)，因(yin)此(ci)，它(ta)們(men)也(ye)必(bi)須(xu)保(bao)持(chi)照(zhao)明(ming)組(zu)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)需(xu)要(yao)特(te)定(ding)波(bo)長(chang)或(huo)“色標”的LED，使得用在他們品牌汽車舒適照明係統中的LED保持一致性。同時
，該汽車製造商也必須在許多年之後保持它們汽車產品的一致性。
　　
LED發光的顏色取決於二極管半導體結點中的材料特性。為了發出特定顏色的光，這些材料必須摻雜砷、镓和其他混合物。
　　
領先供應商的LED被分為不同的等級或組，包含顏色或多或少相一致的顏色批次中。當等級中的分組增加時，就能夠保證有更多顏色相近的LED。設計者應該明確了解供應商的顏色分級方案

，以滿足自己對LED顏色誤差和規格的要求。當汽車製造商對使用的LED規定了波長或顏色標準時，內部照明的顏色將在每輛車中保持一致
，就像汽車的外觀油漆顏色保持一致一樣。
　　
可靠性和測試
　　
想像在汽車內部的LED所麵臨的惡劣環境，它可能被加熱到超過200oF，或者低到車外最冷的溫度。而且LED本身也是非常容易因為震動
、衝擊
，或者潮濕而損壞的，同時
，它們的PCB、連接器和導光管也是如此
，以及行車過程中的各種其他原因都可能導致故障。
　　
一個設計考慮就是如果在製造的過程中沒有遵循良好的製造工藝
，導光體就可能會破裂
、變色
、發fa光guang暗an等deng。采cai用yong廉lian價jia材cai料liao製zhi造zao的de導dao光guang體ti如ru果guo長chang期qi暴bao露lu在zai高gao溫wen環huan境jing下xia就jiu會hui開kai始shi變bian黃huang
，因yin此ci，高gao質zhi量liang的de耐nai熱re材cai料liao是shi導dao光guang體ti的de光guang學xue和he物wu理li可ke靠kao性xing主zhu要yao考kao慮lv的de問wen題ti。高gao等deng級ji的de聚ju碳tan酸suan酯zhi是shi這zhe些xie應ying用yong的de理li想xiang選xuan擇ze
，使shi用yong現xian代dai、超高壓噴射塑模技術，聚碳酸酯導光管將長期保持比其他材料更加優異的透光性能。
　　
設she計ji者zhe應ying該gai考kao慮lv
，在zai汽qi車che的de售shou後hou維wei修xiu市shi場chang中zhong，由you於yu不bu小xiao心xin而er對dui舒shu適shi照zhao明ming係xi統tong施shi加jia反fan極ji性xing電dian壓ya是shi可ke能neng的de。值zhi得de慶qing幸xing的de是shi，導dao線xian的de連lian接jie都dou使shi用yong具ju有you鍵jian槽cao的de連lian接jie器qi
，如ru果guo需xu要yao維wei修xiu就jiu使shi用yong原yuan廠chang推tui薦jian的de。但dan是shi

，如ru果guo這zhe些xie連lian接jie器qi替ti換huan不bu正zheng確que，並bing被bei施shi加jia了le反fan向xiang電dian壓ya
，燒shao毀hui舒shu適shi照zhao明ming係xi統tong組zu件jian是shi可ke能neng的de。為wei了le保bao護huLED，應該總是使用一個反極性保護二極管和限流電阻。為了降低成本（僅僅$0.005）而取消這些器件是非常常見的，這其實是一筆錯誤的經濟賬。
　　
正確的設計
、製造和安裝舒適照明係統本身就是一門科學。對於使用LED和發光指示來實現舒適照明係統，一個有創造性的設計、真實模型的試驗和完整的係統測試像汽車中的其他係統一樣重要。