车船灯具

自由曲面前照灯近光配光的防眩目研究；汽车灯具光学设计浅谈；最新的LED应用汽车灯的应用；[编者按]     

BCM注射车灯反射镜工艺分析

当今汽车普遍采用抛物面异型前照灯和自由曲面前照灯反射镜,传统的钢板冲压成型无法满足需要,必然逐步遭淘汰,团状模塑料(BMC)必然发挥越来越大的作用.本文主要介绍有关热固性塑料BMC注射成型汽车前照灯反射镜的工艺过程.     

LED前照灯模块化设计

以LED近光透镜模组为主要研究对象,采用了投影与自由曲面结合的光学设计,提高了LED前照灯的配光均匀性及法规符合性,并结合配光性能试验证实了LED透镜模组的可行性。同时,建立了LED与散热器形式的热量模型,评估了散热器的表面积与成型工艺对LED透镜模组散热效果的影响。     

自由曲面前照灯配光设计系统数据接口的开发

规范化的数据接口可以实现作者开发的基于Bezier曲面形式的自由曲面前照灯设计系统与其它通用的CAD/CAM系统之间的数据通讯。基于计算机辅助几何设计（CAGD）的有关原理，实现了Bezier曲面形式下的曲面网格空间点坐标向控制顶点坐标的反算，完成了曲面从Bezier形式向NURBS形式的转换，从而可将调整好并且达到配光要求的曲面网格以标准的IGES文件格式输出，以供其它CAD/CAM系统使用。     

一种LED紧凑匀光自由曲面透镜的设计方法

为实现均匀光场照明,针对扩展光源提出了一种LED紧凑匀光自由曲面透镜的设计方法,采用基于极坐标系的点光源—目标光照度映射法设计点光源自由曲面配光透镜,然后结合叠加法与粒子群反馈优化算法进行LED扩展光源自由曲面配光透镜的设计,利用动态数据链技术进行Matlab和Tracepro之间的数据交互,实现全流程的自动优化设计。基于LED扩展光源,分别对于圆形光场和矩形光场设计了两种自由曲面配光透镜,实现均匀度由0.56提升至0.78和均匀度由0.68提升至0.84。     

LED路灯配光方案研究

LED道路照明是LED绿色照明的重要应用领域之一.LED路灯配光设计则是其中的一项关键共性技术.对主要应用在次干路、支路的LED路灯的配光特点及配光要求进行阐述,分析现有的典型配光方案,认为基于自由曲面光学元件的配光设计方案具有良好的研究前景.     

机动车用灯具相关专利简介

<正>1车辆用前照灯公开(公告)号:CN101761848A摘要:本发明的课题是实现小型化、轻量化、成本降低化和光学元件的组装精度的提高。本发明的车辆用前照灯具备半导体型光源和透镜。透镜的出射面由进行了曲面控制的自由曲面构成,以防从出射面出射的半导体型光源的发光芯片的投影像从近光束用配光图案(LP)的屏幕图案上的遮断线向上方突出。     

汽车气体放电光源前照灯研究

对汽车用气体放电光源前照灯的特点、工作原理和基本结构进行了论述,并从性能、光谱及色温、可靠性、配光上将气体放电前照灯和卤钨前照灯作了比较。重点阐述了气体放电前照灯的配光检验,因而开发高质量的气体放电前照灯,对汽车行业的发展颇具现实意义。     

基于光源利用率的投影式汽车前照灯近光配光设计

由于常用旋转或复合椭球面的投影式前照灯多采用反射器和挡板的近光配光方式,具有光源利用率较低的不足,为此本文研究了一种变焦点的椭球面反射器设计方法,该方法通过改变反射器曲面的焦点和参数来构造一种基于无挡板的投影式汽车前照灯近光反射器.本文首先分析了投影式椭球面反射器光源与焦点位置关系对近光光配的影响变化规律,其次阐述了变焦点椭球面反射器的设计基本原理,然后建立了具有五个区域的反射器椭球面的三维方程式,并构造了椭球面上经纬线的变化函数,通过在MATLAB中计算得到曲面上空间点分布,将空间点分布导入三维软件Rhino中得到椭球面反射器三维模型,最后将三维模型导入光学软件LucidShape中,进行光学模拟,结果表明与传统设计方法相比,采用该方法设计的汽车前照灯反射器的近光光利用率可提高20％以上,且水平方向照射范围在±20°以上,满足GB4599—2007汽车用灯丝灯泡前照灯法规要求.     

对国家标准《汽车用道路照明装置及系统》(草案)配光要求的验证

2016年国务院发布《强制性标准整合精简工作方案》,以解决部分国家强制性标准的内容存在交叉重复矛盾的问题,建立一个更符合经济社会发展需要的国家标准体系。三项与汽车前照灯配光性能相关的现行国家强制性标准整合成为一项标准,即《汽车用道路照明装置及系统》,规定了适用不同光源的前照灯的配光要求。为了验证新标准中配光要求的有效性,本文选取了多套不同光源的汽车前照灯,使用不同的照准方法,对其配光性能按照新老国标的配光要求进行测试。研究结果表明新标准中的配光要求可能会对使用灯丝灯泡光源的前照灯提出挑战。     

FFR汽车前照灯的光学设计

由于汽车的造型很大程度上取决于前灯，自由曲面反射器成为反射器的发展趋一文给出了用于近光灯的自由曲面反射器的一种设计方案。我们把反射器表面分成１５个区域，每个区域包含若干小面元，利用反射器映像来分析光分布。     

汽车前照灯反射器自由曲面的设计步骤和技巧

前照灯是汽车不可缺少的装备之一,它的制造是集光学、机械、模具、材料、计算机、CAD技术以及美学等多种学科为一体的综合性高新技术。本文论述了目前最流行的自由曲面前照灯的光学设计方法和技巧。     

投射式汽车前照灯反射器椭圆曲面的设计

针对投射式汽车前照灯光源利用率不高的缺点及近光光型水平方向约±20°的照射范围要求,提出以变椭圆轮廓的方法设计投射式前照灯的反射器曲面,分析了椭圆轮廓曲线对投射式前照灯配光的影响,给出了椭圆曲线的轴长变化规律,通过计算拟舍得到了光滑的变椭圆反射面。在光学软件Lucidshape中对该变椭圆反射面构成的投射式前照灯光学系统的模拟结果表明,采用该变椭圆反射面比复合椭球面的光源利用率提高了10％左右,光型水平方向照射范围在±20°以上,能满足近光光型“宽而不高”的特点。     

旋转器与反照器的电路综合

为达到多端口回转器的归一化设计,使其能采用集成电路生产和灵活使用的目标,将阻抗实参数对称矩阵Z分解成Z=R0.Gb.R0T的形式,并且给出了求R0、Gb的方法和用(p+q)端口回转器综合对称实参数阻抗矩阵的电路,将二端口旋转器传输参数矩阵方程转化成阻抗矩阵参数矩阵方程,采用对称实参数阻抗矩阵的分解和(3+2)端口回转器综合二端口旋转器的方法,形成(p+q)端口回转器综合旋转器和反照器电路。且只需调整(p+q)端口回转器外接参数即能适应旋转器和反照器的参数变化,故(p+q)端口回转器能用归一化电路器件实现。因此,旋转器与反照器可用归一化单元电路实现。     

用于LED光源的反光杯准直效果研究

为研究抛物面型反光杯用于LED光源准直时的特点,基于TracePro仿真了LED光源在不同尺寸反光杯下的有效射程和光斑直径,分析了反光杯和LED尺寸对射程和光斑直径的影响。仿真结果表明:射程与反光杯的口径和深度都有关系。高度相同时,反光杯口径越大,射程越大;口径相同时,射程随反光杯高度增加先增大后减小。LED光源经反光杯准直,较短距离的光斑中心光强很低,形成光环。LED光源面积直接影响目标面光斑的大小,对射程影响较小。     

基于复合抛物面反光杯和菲涅尔透镜组合的洗墙灯LED条形光斑设计优化

根据非成像光学设计原理和方法,提出一种基于复合抛物面反光杯和菲涅尔透镜组合的LED条形光斑光学器件设计。采用Tracepro软件对反光杯的反射面进行二次抛物曲线拟合和菲涅尔透镜折射棱齿斜率进行计算,并对此条形光斑光学系统模拟与分析,制作实际模型测试,达到洗墙灯具所需光束角(50%Imax)[C0/180]面为10°和[C90/270]面为60°的条形光斑,且20 W洗墙灯具在5 m远处平均照度可达140 lx,可以解决传统全内反射TIR条纹透镜副光斑大、光线利用低、洗墙距离短、灯具眩光等问题。     

多反射面反光镜的仿真设计

介绍了多反射面反光镜对照度均匀性的影响,以及提升回转曲面反光镜照度均匀性的设计方法,并据此设计了照度分布均匀的多反射面反光镜。利用TracePro软件对所设计的反光镜进行了光线追迹分析,对比常规回转曲面反光镜,其照射面的照度均匀性分布有较大改善。     

The Optics of Reflectors for Illumination

Although lens optics are a highly sophisticated and extremely advanced technology, nonimaging reflector optics for illumination only have been strangely neglected until very recently. The author's book The Optical Design of Reflectors that first appeared in 1974 is the only extant book covering this important subject comprehensively. In the past most reflector forms other than elementary parabolic or elliptical shapes have been produced by crude heuristic and empirical shop procedures, even by some of the most technically advanced American manufacturers. The mathematics of relatively simple reflector geometries of the types most commonly needed are presented. Simple examples illustrate the derivation of curves for circular reflectors designed to any beam specification, even for completely arbitrary beam shapes. Alternative ray-tracing and graphical integration methods are given. References provide sources from which complicated and highly sophisticated asymmetric reflector designs can be accomplished. Compensation for large or elongated light sources by means of the phantom light center is covered. Some visual background material is included to guide designers in matters of glare avoidance as well as other relevant physiology of the human eye.     

组合式LED自由曲面前照灯的近光配光设计与仿真

本文从汽车用前照灯国标GB25991-2010 出发,在已知光源属性的前提下,利用RefCAD设计了适用于高亮度白光LED的自由曲面反射器,将多套反射系统组合成汽车前照灯,并通过TracePro仿真模拟,分析各测试点、区域的照度值,其设计结果能较好地符合国标对近光的要求.该方法能更充分发挥LED的优点,提高了光能利用率,且大大优化和节省了设计空间.