一
汽车内饰氛围灯的发展趋势
随着汽车行业技术的蓬勃发展,消费者对汽车设计个性化的需求不断提升,汽车车灯不再局限于功能性,在外观上也不断地进行创新。氛围灯作为一种新型灯种,在补充照明的同时也为使用者提供了良好的感官氛围与使用体验。因此,氛围灯在汽车内饰上的应用日益增加,获得了广大消费者的关注与认可,逐渐成为了市场的宠儿。让我们一起来看看不同汽车内饰氛围灯的效果吧:
(宝马3系)
(蔚来ES8)
(门把手氛围灯)
(涡轮出风口氛围灯)
二
内饰氛围灯光色原理
汽车内饰氛围灯通常使用RGB LED光源,以三原色(R=红色、G=绿色、B=蓝色)共同交集成像,通过叠加不同光色产生新的颜色,从而达到丰富多彩的颜色变换效果。(红色+绿色=黄色,绿色+蓝色=青色,红色+蓝色=亮紫色,红色+绿色+蓝色=白色。)
(三原色加法示意图)
车灯的光色定义采用CIE1931标准。CIE1931色坐标图中,用(x,y)的坐标值来表示颜色。x表示与红色有关的相对量值,y表示与绿色有关的相对量值。建立色坐标后,光源的颜色就可以用色空间上的某一点表示出来。(汽车车灯装置与灯具光色要求在GB4785-2019中有详细标明。)
(CIExyY色度图)
在明确CIE1931原理后,我们可以通过定义目标颜色色坐标进一步计算出RGB三种光色比例,并仿真模拟。以橙色(x=0.5,y=0.35)为例,利用三基色配色计算公式输入目标颜色色坐标、光通量,可以算出R、G、B三种颜色各自的光通量。根据该数值进行设定,可模拟出目标颜色。
橙色(x=0.5,y=0.35)
(更新配比后结果)
三
光学仿真案例
(中控盘示意图)
1.搭建3D数据:
(3D数据)
2.光学仿真模拟准备步骤:
① 设置零件材料属性;
② 建立探测器;
③ 评估LED颗粒所需光通量。
3.初步结构仿真模拟结果及优化方案:
从模拟结果可以看出均匀性并未达到预期效果,可以从以下几点进行优化:
① LED摆放位置:LED颗粒与入光口的距离很大程度影响着点亮均匀性,找到合适的间距尤为重要;
② 零件材料属性:扩散性材料比透过性材料的均匀性更好,但光效较低,在设计时根据不同的效果需求选择材料;
③ LED数量;
④ 探测器的分辨率与位置。
(真彩图,优化前)
(真彩图,优化后)
(能量图,优化前)
(能量图,优化后)
4.优化后均匀性分析:
所有测试点中亮度最大值与最小值的比值为1.19,均匀性良好。
5.模拟不同光色呈现:
① 静态图
② 动画效果展示:
四
结语
通过3D数据搭建和仿真模拟,汽车中控盘的光学设计达到预期效果。RGB三色光源的无穷变换也使人耳目一新。
RGB光源虽好,但有以下几点仍需注意:
1.材料对不同波长的吸收不一样,例如导光条在使用RGB三色光源时,入光口和出光口颜色容易不一致。
2.LED在量产时亮度bin与颜色bin有差异,光学设计中所使用的配比并不能适用于每一颗LED,因此后期需要对LED的颜色与光通量进行校准。
本篇文章给大家分享了RGB三色光源在汽车内饰氛围灯上的应用,光学仿真小案例也成功模拟出RGB不同配比后的静、动态点亮效果,简直“泰酷辣”!
文章来源:从任光学
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