CN102529802A - 一种汽车仪表指针表盘的照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车仪表指针表盘的照明系统，包括表盘、导光体、导光支架、PCB板，所述导光支架一侧连接所述PCB板，另一侧连接导光体；所述导光体一侧连接导光支架，另一侧连接表盘；所述导光支架中心设有圆孔，所述PCB板上设有LED灯，所述LED灯光通过所述圆孔射入所述导光体。本发明在保证仪表指针表盘照明系统亮度均匀，强度合适的前提下，极大的提高了仪表照明系统光源亮度的利用率，同时有效地降低了仪表光源成本的投入。

Description

一种汽车仪表指针表盘的照明系统

技术领域

本发明属于汽车电子电器零部件制造技术领域，具体地说，涉及一种汽车仪表指针表盘的照明系统。

背景技术

目前，随着社会的发展，汽车越来越多的进入到千家万户。在汽车电子电器零部件制造技术领域，汽车仪表是影响整车安全性的一个重要部件，是驾驶员获取汽车运行状态信息的最主要部件，同时，也是构成汽车内饰的一个重要的装饰性部件，汽车仪表扮演着十分重要的作用。

随着汽车新技术的运用和普及，人们对汽车仪表内饰尤其是表盘照明部分要求越来越高，同时原材料的涨价和汽车的一直降价又一直是一个不可调和的矛盾，因此，现有技术中的汽车仪表指针表盘照明系统存在诸多技术问题：

1、现有技术中的汽车仪表指针表盘照明系统为了满足照明需要，通常采用7-8颗LED灯来实现，而指针的照明通常需要2-3颗LED灯作为光源，极大的增加了汽车仪表的生产成本，降低了市场竞争力。

2、现有技术中的汽车仪表指针表盘照明系统，由于LED灯布置的位置及表牌照明部分的分布不统一，导致表牌照明不均匀。

3、现有技术中的汽车仪表指针表盘照明系统，制造工艺复杂，光源亮度的利用率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有技术中的汽车仪表指针表盘照明系统为了满足照明需要，极大的增加了汽车仪表的生产成本，降低了市场竞争力；由于LED灯布置的位置及表牌照明部分的分布不统一，导致表牌照明不均匀；制造工艺复杂，光源亮度的利用率低下等技术问题，而提供了一种汽车仪表指针表盘的照明系统。

本发明所提供的技术方案是，一种汽车仪表指针表盘的照明系统，包括表盘、导光体、导光支架、PCB板，所述导光支架一侧连接所述PCB板，另一侧连接导光体；所述导光体一侧连接导光支架，另一侧连接表盘；所述导光支架中心设有圆孔，所述PCB板上设有LED灯，所述LED灯光通过所述圆孔射入所述导光体。

所述导光体安装在所述导光支架上，所述导光体由三段圆弧形导光圆筒和三段直线形导光圆筒构成，所述三段圆弧形导光圆筒相关连接，构成圆形；所述三段直线形导光圆筒一端相互连接，另一端分别与所述圆弧形导光圆筒连接。

所述直线形导光圆筒相互之间的夹角为120度。

所述导光体的中心位置与导光支架连接的一侧设有进光柱，另一侧设有反光块。

所述进光柱的端部为半球面状。

所述反光块的入射光线来自进光柱，反射光线去向直线形导光圆筒。

所述圆弧形导光圆筒与所述直线形导光圆筒之间设有反光面。

所述圆弧形导光圆筒内部设有底部反光块。

所述PCB板上设有三颗LED灯，所述LED安装位置与所述导光支架中心圆孔和进光柱位置对应。

采用本发明所提供的技术方案，能够有效解决现有技术中的汽车仪表指针表盘照明系统为了满足照明需要，极大的增加了汽车仪表的生产成本，降低了市场竞争力；由于LED灯布置的位置及表牌照明部分的分布不统一，导致表牌照明不均匀；制造工艺复杂，光源亮度的利用率低下等技术问题，本发明在保证仪表指针表盘照明系统亮度均匀，强度合适的前提下，极大的提高了仪表照明系统光源亮度的利用率，同时有效地降低了仪表光源成本的投入。

附图说明

结合附图，对本发明作进一步的说明：

图1为现有技术结构示意图；

图2为发明结构示意图；

图3为本发明结构零部件爆炸示意图；

图4为本发明进光柱布置示意图；

图5为本发明入射光线结构示意图；

图6、图7为本发明中心反光块结构示意图；

图8为本发明反光面结构示意图；

图9为本发明底部反光块结构示意图；

其中，1为表盘；2为导光体；3为导光支架；4为PCB板；5为LED灯；6为圆弧形导光圆筒；7为直线形导光圆筒；8为进光柱；9为反光块；10为反光面；11为底部反光块。

具体实施方式

如图所示，本发明所提供的技术方案为一种汽车仪表指针表盘的照明系统，包括表盘1、导光体2、导光支架3、PCB板4，所述导光支架3一侧连接所述PCB板4，另一侧连接导光体2；所述导光体2一侧连接导光支架3，另一侧连接表盘1；所述导光支架3中心设有圆孔，所述PCB板4上设有LED灯5，所述LED灯5光通过所述圆孔射入所述导光体2。所述导光体2安装在所述导光支架3上，所述导光体2由三段圆弧形导光圆筒6和三段直线形导光圆筒7构成，所述三段圆弧形导光圆筒6相关连接，构成圆形；所述三段直线形导光圆筒7一端相互连接，另一端分别与所述圆弧形导光圆筒6连接。所述直线形导光圆筒7相互之间的夹角为120度。所述导光体2的中心位置与导光支架3连接的一侧设有进光柱8，另一侧设有反光块9。所述进光柱8的端部为半球面状。所述反光块9的入射光线来自进光柱8，反射光线去向直线形导光圆筒7。所述圆弧形导光圆筒6与所述直线形导光圆筒7之间设有反光面10。所述圆弧形导光圆筒6内部设有底部反光块11。所述PCB板4上设有三颗LED灯5，所述LED安装位置与所述导光支架3中心圆孔和进光柱8位置对应。

在本发明的技术领域，越来越多的汽车厂商在追求内饰外观品质卓著的前提下，也对产品成本提出了越来越高的要求。针对这一趋势，一种既能改善仪表指针表牌背光照明系统，又能有效降低仪表光源成本投入的照明系统应运而生。

现有技术中普通表牌照明，表牌底下直接布置LED灯5，通常一个直径范围大约120mm的照明区域，起码需要7到8颗LED灯5来实现，而指针的照明通常需要2～3个LED灯5作为光源，同时由于LED灯5布置的位置及表牌照明部分的分布不统一，也往往会照成表牌照明不均匀，遇到此内情况，我们通常不得不增加表牌背面遮盖层的网点印刷层数和布局来解决。该种措施对成本和工艺性都有这严格的要求和约束。而本发明涉及一种新型仪表指针表牌背光照明系统，仅使用3个LED灯5作为光源，极大的节省了光源成本，而通过导光体2转换光源的光线使其均匀散射至表牌照明区域，从而也不需要表牌照明区域做额外的处理，从而很好的简化了表牌印刷工艺。

本发明重点就是利用原先指针照明的光源来代替整个表牌(包括指针)照明系统的光源。

首先我们在原先指针光源位置放置了三个LED灯5，作为总体背光的光源，这个光源并不影响指针的光源，同时除了照明指针，其它逸散的光线以前的仪表背照明系统就白白损失了，而现在我们通过导光体2和导光支架3将这些逸散的光线充分利用并均匀的分布到了整个表牌的照明区域。如下作具体说明：

本发明领域中的LED的光源照射输入点光源照射，靠近中心位置亮度大，光线集中，光源强度沿径向方向逐渐变小，这样的光线射入方式会造成中间光强大的地方，已经超过需要而被大量浪费，而周边光强弱的地方却又亮度不足，不能满足照明要求。因此首先我们在导光板上LED的中心位置布置透明的半球面进光柱8结构，可以有效的对发散的点光源光线射入角度进行调整，使得光线的射入方向更为集中。

如图5所示，角1明显小于角2，光线的射入方向通过半球结构(由空气介质进入玻璃介质)形成折射，射入方向发生了明显的偏转，使得更多的光线进入光柱内部，并且光线更加集中的趋向于我们需要的射入方向。

如图6、7所示，导光体2中心反光块9结构使得光源的方向发生明显的偏转，让更多的光线沿着我们要求的方向进入导光体2，提高光线的利用率。

如图8所示，导光体2的反光面10结构使得光源的方向发生明显的偏转，让更多的光线沿着我们要求的方向进入导光体2，提高光线的利用率。

如图9所示，导光体2的底部反光块11结构使得光源的方向发生明显的偏转，破坏了光源原本的传播路线，使得更多的光线朝着表牌上方照射，进一步提高光源的利用率，增强光源照射表牌面的均匀性。如下图所示：

光线传播时经过这些反光块9结构，光线传播路线发生破坏，传播方向发生改变，直接射出导光体2，照射到表牌面上。从而有助于实现表牌面上均匀的背光。

同时为了增强光线的利用率，使得那些从导光体2中射出的光线能够重复的背利用，我们在导光体2的下部增加了导光支架3这个零件，而通过导光支架3上的白色反射面，我们可以很有效的将那些原本从导光体2中逸散掉的光线在照射到白色导光支架3上时，大约80％的光线会产生反射又重新进入到导光体2内并沿着表牌照明的方向射出，进一步增强表牌照明的亮度。

本发明所提供的一种新型仪表指针表牌背光照明系统，可通过三个LED灯5，导光支架3、仪表背光照明导光体2、PCB板4等结构，实现照明整个仪表指针及表牌背光。其特征在与通过三个LED灯5，导光支架3、仪表背光照明导光体2、PCB板4等结构实现照明整个仪表指针及表牌。

所述的LED进光柱8结构可以有效的对发散的点光源光线射入角度进行调整，使得光线的射入方向更为集中。

所述的中心反光块9结构使得光源的方向发生明显的偏转，让更多的光线沿着我们要求的方向进入导光体2，提高光线的利用率。

所述的反光面10结构使得光源的方向发生明显的偏转，让更多的光线沿着我们要求的方向进入导光体2，提高光线的利用率。

所述的底部反光块11结构使得光源的方向发生明显的偏转，破坏了光源原本的传播路线，使得更多的光线朝着表牌上方照射，进一步提高光源的利用率，增强光源照射表牌面的均匀性。

所述的导光支架3反光面10使得逸散处导光体2的光线又被重新反射至导光体2内，或直接反射至表牌照射面，从而避免了光线的损失，进一步提高了光源的利用率。

Claims (9)

1.一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，包括表盘(1)、导光体(2)、导光支架(3)、PCB板(4)，所述导光支架(3)一侧连接所述PCB板(4)，另一侧连接导光体(2)；所述导光体(2)一侧连接导光支架(3)，另一侧连接表盘(1)；所述导光支架(3)中心设有圆孔，所述PCB板(4)上设有LED灯(5)，所述LED灯(5)光通过所述圆孔射入所述导光体(2)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述导光体(2)安装在所述导光支架(3)上，所述导光体(2)由三段圆弧形导光圆筒(6)和三段直线形导光圆筒(7)构成，所述三段圆弧形导光圆筒(6)相关连接，构成圆形；所述三段直线形导光圆筒(7)一端相互连接，另一端分别与所述圆弧形导光圆筒(6)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述直线形导光圆筒(7)相互之间的夹角为120度。

4.根据权利要求3所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述导光体(2)的中心位置与导光支架(3)连接的一侧设有进光柱(8)，另一侧设有反光块(9)。

5.根据权利要求4所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述进光柱(8)的端部为半球面状。

6.根据权利要求5所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述反光块(9)的入射光线来自进光柱(8)，反射光线去向直线形导光圆筒(7)。

7.根据权利要求6所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述圆弧形导光圆筒(6)与所述直线形导光圆筒(7)之间设有反光面(10)。

8.根据权利要求7所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述圆弧形导光圆筒(6)内部设有底部反光块(11)。

9.根据权利要求8所述的一种汽车仪表指针表盘的照明系统，其特征在于，所述PCB板(4)上设有三颗LED灯(5)，所述LED安装位置与所述导光支架(3)中心圆孔和进光柱(8)位置对应。

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