贾梦池，李志刚，滕云鹏，金 平，王 磊，闫霍彤，盛红金

（一汽轿车股份有限公司奔腾开发院，吉林 长春 130012）

1 概述

近年来，随着国内消费水平提高、汽车制造能力的提升以及价格的下降，汽车已成为人们日常生活中必备的交通工具。而随着科技的发展与创新，汽车不仅仅局限于代步工具这一范畴，汽车的造型、功能越来越被消费者所重视，成为了选购汽车重要的关注点。汽车灯具也是如此，不仅仅只是满足法规的要求，更亮、更炫、更智能的灯光更加吸引消费者的眼球。

同时，汽车灯具已来到LED光源的时代，相比于灯泡光源单一的发光形式，LED光源则更加灵活多变，除了传统的反射镜加附加面罩形式，普通光导、厚壁光导、散射材料、OLED等越来越多地出现在灯具产品中，使得灯光的发光效果由简单初级的平面化向立体化方向转变，形成多层次、动感的三维效果，特征突出并极具视觉冲击力。而评判发光效果好坏的重要一环便是发光的均匀性。

本文提出一种LED厚壁光导形式昼间行驶灯发光效果均匀性的改进方法，其目的是使厚壁光导点亮效果更加均匀，提升汽车灯具点亮状态下的外观品质。

2 改进方法

2.1 初始方案介绍

本文所提到的昼间行驶灯，采用LED光源＋厚壁光导发光形式，光源数量为17颗，整灯呈竖条状，发光效果也为竖条形。

图1为昼间行驶灯最初始外观图及零件拆解图，主要构成零件包括：面罩、壳体、装饰圈、厚壁光导、支架、线路板、线束等。

图1 昼间行驶灯初始外观及零件拆解图

其中厚壁光导是影响发光效果的决定性因素，厚壁光导主要由三部分组成：①聚光器：负责收集光源发出的光线，同时通过全反射原理将竖直方向传播的光束转化成为水平方向传播的光束；②光束传播中间结构：负责将聚光器转化完成的光束传递到鱼眼扩散结构部分；③鱼眼扩散结构：负责将水平入射光束进一步通过曲面折射，扩大光束的发散角度［1］。

图2为昼间行驶灯最初的点亮效果，颗粒感明显，存在黑色圆圈状暗区，且局部存在黄色光斑，效果较差。

2.2 发光效果均匀性提升方法介绍

下面从发光形式、LED型号、配光花纹3个方面简述此昼间行驶灯点亮效果的优化方案。

2.2.1 发光形式优化

随着结构及配光技术的不断进步，厚壁光导的形式已经过一代又一代的升级，LED直射式厚壁形式 （图3）已渐渐淡出历史舞台。由于光导的材质是透明的，LED光源布置在厚壁光导正后方极易被看穿，光线通过聚光器直射到厚壁光导中也不易被很好地扩散，因此造成极强的颗粒感。目前普遍使用侧反形式的厚壁光导 （图4）来解决颗粒感明显的缺陷。此种形式的LED颗粒布置在厚壁光导侧后方，光线经过反射面得到更好地扩散，极大提升发光效果的均匀性。

图2 初始点亮效果

图3 直射式厚壁结构

图4 侧反式厚壁结构

2.2.2 LED型号优化

通过调整发光形式，可以很好地解决颗粒感及黑色圆圈暗区问题，但无法优化光色的均匀性。造成点亮效果局部黄斑的主要原因如下。

该昼间行驶灯初期选用的LED发光原理是利用蓝光晶片激发黄色荧光粉后混合产生白光。由于晶片的尺寸与荧光粉硅胶发光面的大小并不相同，晶片面积要远小于荧光粉发光面的面积，见图5，LED的发光就等效为2个大小和位置均不相同的光场，小的为蓝光光场，大的为黄光光场。在近场光学处理时，2个光场进入厚壁光导的比例并不相同，因此，投射到厚壁光导表面花纹 （即鱼眼扩散结构）的光场被重新进行配置，从而造成黄蓝光的比例发生改变，形成黄蓝光分离的视觉效果，俗称“黄圈”或“黄边”问题。 为解决此黄斑问题，需选用晶片与荧光粉发光面尺寸基本一致的LED型号，此次光源黄蓝光比例没有明显差别，可以避免黄斑出现。

2.2.3 配光花纹优化

通过上述两个方面的优化，昼间行驶灯的光效已得到了极大程度的优化，但仍会存在图6所示的颗粒间黑区。

单颗LED发光区域边界的光线最少，因此会造成交界处偏暗的缺陷，可以通过在厚壁光导反射面增加花纹，见图7，使更多的光线经过交接处来提高亮度。当然减小LED颗粒间的间距也可以解决此黑区问题，但由于LED颗粒需增加，成本也要上涨。

图5 LED光源内部示意

图6 颗粒间黑区缺陷

图7 反射面花纹示意

3 结语

通过发光形式、LED型号及配光花纹的优化，可使厚壁光导形式昼间行驶灯点亮效果得到最大提升，提升用户体验及产品竞争力。