汽車LED前照燈光學(xué)設(shè)計(jì)方法

汽車前照燈應(yīng)該能夠照亮車輛前方100～150m范圍內(nèi)的行駛道路和道路邊沿，為車輛行駛營(yíng)造明亮、平整的行駛環(huán)境。提出了一種新的光學(xué)元件分析方法，以產(chǎn)生滿足車輛遠(yuǎn)光燈需求的光照強(qiáng)度。其中，前照燈燈光的強(qiáng)度分布應(yīng)接近瞄準(zhǔn)儀的強(qiáng)度，且光線在水平方向呈細(xì)長(zhǎng)分布。該方法需要利用一種光學(xué)元件，而該光學(xué)元件由一個(gè)瞄準(zhǔn)儀和一個(gè)微透鏡陣列構(gòu)成，瞄準(zhǔn)儀是利用全反射原理工作的元件，微透鏡陣列用于產(chǎn)生車輛所需的光照強(qiáng)度分布并修正平整光束。瞄準(zhǔn)儀能夠?qū)⒐饩€從車輛一側(cè)反射到車輛行駛的正前方，并為車輛提供一個(gè)直射微地形上的瞄準(zhǔn)光束。同時(shí)，微地形在水平方向上將光束進(jìn)行分散以滿足法規(guī)112、113的要求，在較大大范圍內(nèi)保證照明狀況良好。基于全反射原理利用直徑為33mm、高度為22mm的瞄準(zhǔn)儀光學(xué)元件對(duì)3種類型的車燈（Cree XP-G2的LED燈、Cree XP-E的LED燈、Cree XM-L2的LED燈）進(jìn)行模擬仿真。

仿真結(jié)果表明：①前照燈最小尺寸處的發(fā)光強(qiáng)度最大；②前照燈尺寸的增加會(huì)使燈光強(qiáng)度的分布不夠清晰，降低燈光強(qiáng)度，但尺寸的增加會(huì)使前照燈具有更大的光通量，從而彌補(bǔ)燈光強(qiáng)度降低的部分；③采用兩個(gè)Cree XP-E的LED燈就能滿足車輛前照燈的光照強(qiáng)度需求，但Cree XP-G2的LED燈、Cree XM-L2的LED燈在水平面內(nèi)的照明寬度范圍更大。

刊名：Proc.of SPIE（英）

刊期：2015年第9629期

作者：Egor V.Byzov et al

編譯：趙喚