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。     

汽车自由曲面反射器光学设计

自由曲面反射器已经成为车灯反射器的主流.本文首先介绍了传统的自由曲面设计方法,并分析了该方法的优缺点;然后详细介绍利用软件LucidShape进行设计反射器的方法.     

基于LED的自由曲面反射器设计软件研究

针对LED自由曲面反射器设计,建立了光学设计模型。根据光学设计模型,编写了自由曲面反射器设计软件。利用圆形照度均匀分布和矩形照度均匀分布自由曲面反射器设计实例对软件算法进行了验证,其中圆形被照面的照度均匀度达到了0.92,矩形被照面横向照度均匀度达到了0.9,纵向照度均匀度达到了0.8。软件计算时间少于1s,算法是高效可靠的。本软件可用于道路照明、投影设备、重点照明和汽车前照灯等非成像光学设计领域。     

路灯

道路灯具反射器[专利]／何乾生∥CN2611736Y。一种涉及照明灯具附属装置领域的道路灯具反射器，是一种整体似冠状形的曲面罩体，罩体由前端平面、后端平面、侧面和顶部四部分组成，且左右两边呈对称分布。其中各部分都有不同的曲面相互拼接而成。罩体顶部有多块小曲面相互连接呈“H”“Y字形，以及顶部内凹棱；侧面有一自由曲面形成，并且曲面的截面线由多段抛物线组成；前、后两端各有一平面封住。     

B样条曲面在汽车前照灯设计中的应用

Ｂ样条曲面的特点决定了其在汽车灯具设计方面能够被广泛应用。本文首先简介了Ｂ样条曲面的数学原理及其特点，然后结合作者开发的应用于自由曲面反射器ＦＦＲ（Ｆｒｅｅ Ｆｏｒｍ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）前照灯设计的程序，介绍了程序内容和验证方法，最后总结了ＦＦＲ的设计方法及步骤。     

基于多椭球反射器的LED汽车近光灯设计

基于大功率LED芯片的类朗伯体发光特性、GB 25991—2010标准要求和非成像光学理论,设计了一套由变截面椭球体反射器、挡板和自由曲面透镜组成的投射式LED前照灯近光系统。采用Monte-Carlo光学追迹法进行仿真分析,并加工了近光灯样件,测试其配光性能。结果表明:由变截面椭球体反射器、斜切角度为17°的挡板和具有能量分配功能的自由曲面透镜组成的LED汽车近光灯有利于形成"水平方向宽,垂直方向窄"的近光光型和清晰的明暗截止线;各主要测试点及区域的照度值满足标准的限值要求,且该系统的光能利用率相对于传统近光灯系统提高近10%。     

环保型灯具的研究开发

本文报道了一种节能环保型灯具，我们采用先进的多曲面的自由曲面反射器设计，保证灯具有高的效率。在灯具的防护玻璃上涂有TO2，光催化膜，用以分解上面的油污，以保证灯具不被污染，从而有高的光能维持率。TO2膜可分解有机体，以保持空气清新。     

基于B样条曲面的LED汽车近光灯光学设计

近光灯是汽车的重要安全部件,LED近光灯已成为汽车近光灯发展的一个重要方向。从抛物面型B样条曲面出发,结合光线追迹原理及近光灯的配光标准,推算曲面的法向矢量组,进而构建满足要求的自由曲面反射器。实验模拟的结果满足近光灯的国家配光标准。     

提高反射器制造精度设计与计算的探讨

一个设计完美的反射器，很大程度上依赖于反射的加工成型工艺正确与否。冷冲压加工的反射器效率最高，但往往精度不高，其主要原因是忽视了反射器非反射面曲面规律。     

远程荧光粉涂覆一体化光源封装技术

提出了一种远程荧光粉涂覆一体化光源封装技术。从荧光粉散射理论分析了LED远程荧光粉涂覆角色温不均匀的原因,利用边缘光线理论设计了一符合从荧光粉激发出的黄光光强分布的自由曲面反射器结构。模拟和实验结果表示这种反射器结构相比普通反射器增加了光效且改善了角色温均匀性,此外我们基于此反射器做了色温6000 K的一体化光源,其光效能达到110 lm/W。     

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.     

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.     

TiO-2薄膜在灯具上的应用

本文报道了一种采用TiO2薄膜，具有光催化性能的环保型节能灯具。我们通过对自由曲面反射器的有效设计，提高了灯具效率。在灯具防护玻璃上涂敷的TiO2薄膜具有光催化性质，可以有效的分解附着于灯具表面的有机物，降低灯具污染程度，提高光通维持率。可以广泛应用于室内外照明，提高使用效率，保持空气清新。     

面光源的蒙特卡洛模拟

本文从点光源出发,讨论了面光源的蒙特卡洛模拟的方法,提出了模拟的公式和原则.然后以圆柱面光源为例,给出了模拟光源、标准光源和实际的卤钨灯L7386A通过自由曲面反射器后获得的照度图,比较了它们的结果,并简要分析了原因.     

新型太阳能集热装置的二次反射器研究

基于新型反射塔底式太阳能集热装置的二次反射器结构原理,采用 Soltrace软件对椭圆面和双曲面的二次反射器进行模拟分析.结果表明：最优椭圆面二次反射器结构参数f/2a的合理范围为0．63~0．72,最优双曲面二次反射器结构参数2a/f的合理范围为0．60~0．75,双曲面结构参数的合理范围大于椭圆面;在相同焦距及相同光学效果下,双曲面二次反射器所需的塔高明显低于椭圆面.因此,应优先选用双曲面二次反射器.     

实现LED台灯均匀照明的自由曲面透镜仿真设计

针对LED台灯照明区域照度均匀度不足的现状,提出了利用自由曲面透镜实现二次光学配光的方法。基于光源的朗伯光学特性,建立理想LED点光源与照明区域的余弦拓扑关系,并依据Snell定律通过MATLAB编程迭代计算自由曲面的母线。利用Tracepro光学软件仿真分析了光源实际尺寸对配光效果的影响,并探讨了透镜尺寸与配光效果的关系。经仿真优化的自由曲面透镜,实现发光半径2mm的LED光源在台灯要求的照明区域上均匀度（最小值/最大值）达到95%,同时光的利用效率提高20%以上。     

基于折反射组合结构的混合光照明灯具的设计

混合光照明灯具是自然光照明系统中的一个终端配光装置,具有合理配光的混合光照明灯具能够保证混合光照明的稳定性和舒适性。基于混合光照明灯具的研究目前仍处于起步阶段,本文提出了一种基于反射器/透镜结构的混合光照明灯具的设计,可以实现对LED光和自然光的调制。其中针对LED光源采用了多椭球面反射器实现了"蝙蝠翼"形配光,针对自然光导光管采用自由曲面透镜对自然光进行配光调制,最终实现了LED光和自然光相近的配光结果。实验结果表明,当LED光与自然光混合比例发生变化时,目标面上可以维持比较稳定的照度分布。     

LED光源反射器特征参数对被照面照度的影响

在普通LED照明应用中,常采用多颗LED光源加装抛物线型反射器来满足照明要求。本文以9颗LED光源为例,探讨抛物线型反射器特征参数对被照面照度的影响。模拟结果表明：反射器长度不变,焦距越小,光能聚集效果越好;反射器口径不变,随着焦距的增大,被照面照度分布由光斑逐渐变为光环,中心照度逐渐降低;反射器焦距不变,随着口径的减小,被照面中心区域的照度几乎不变,但两侧的照度略有下降。在反射器口径面加装磨砂透光板后,被照面聚光区域的照度下降明显,但是被照面照度分布更加均匀;按环形排列方式增加LED光源的数目仅增大被照面的照度。     

LED光源透镜相关专利简介

1一种LED一次封装自由曲面透镜及其设计方法公开(公告)号:CN102168838A摘要:本发明属于光学透镜领域,具体涉及一种LED一次封装自由曲面透镜及其设计方法。该透镜由平面和自由曲面组成,平面对应于内表面,自由曲面对应于外表面,自由曲面用来实现均与照度和矩形配光。当LED芯片发光面发出光束,经过内表面的折射,入射到一次透镜,再经过自由曲面出射到路面上。自由曲面的形状根据能量守恒定律和照度均匀性要求     

自由曲面前照灯的近光配光设计

汽车设计上的新变化使自由曲面前照灯成为车灯设计的主流,自由曲面前照灯的配光设计是一个具有挑战性的研究课题.可以通过特定的自由反射曲面实现预期的照明效果.该文介绍了自由曲面前照灯的设计思想和步骤,基于光线追踪原理对自由曲面反射镜的近光配光设计进行了理论分析,利用Tracepro软件对H7光源进行了自由曲面反射镜设计,并给...