[發明專利]汽車LED近光燈一種分區設計方法

有效

• 申請號: 201010232623.3
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN101915388A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 朱向冰;羅青青;倪建;陳瑾;陳巧云;周定華
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: F21S8/10
• 分類號: F21S8/10;G02B27/00;F21Y101/02;F21W101/02
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技術領域

本發明涉及一種汽車近光燈的設計方法，尤其是汽車LED近光燈一種分區設計方法。

背景技術

發光二極管是21世紀具有競爭力的新型固體光源，與傳統光源相比它具有壽命長、體積小、能耗低、可靠耐用、響應快、設計靈活、控制靈活等優點。LED已廣泛用于車內照明裝置及車外信號裝置。隨著白光LED技術的發展，單顆LED的光通量將不斷提高，LED取代傳統光源用于前照燈已成為必然趨勢。

由于LED設計及控制靈活，可以對LED光源進行配光，達到設計者要求的光型。所以，選用LED光源作為汽車的近光燈光源，比選用其它光源進行的光學設計更加靈活且效果更加明顯。但由于現在大都采取的是將配光區域分成多塊(三塊以上)部分重合的區域進行配光，且將配光區域的形狀大多規定為矩形或近似的矩形，使配光過程變得較復雜且困難，影響配光的速度，阻礙LED作為汽車近光燈的廣泛使用，進而影響白光LED取代目前汽車前照燈光源的進程。

發明內容

為了解決上述技術難題，本發明提供了使用LED近光燈一種分區設計方法。

本發明采用將配光區域劃分為兩個半圓形或半橢圓區域，由于該種分區的設計方法的配光方案簡單易行，配光的光學系統簡單，不僅能夠解決LED作為近光燈的配光方面的問題，且有利于節省成本，適用于汽車LED近光燈的大規模推廣使用。

在該設計方法中，首先建立系統的光學模型，在燈具的基準中心前25米過HV點設置一個與水平地面相垂直的配光屏幕；在配光屏幕上建立一個直角坐標系，采用毫米為單位，以h-h為x軸，取右方為正方向，v-v為y軸，取上方為正方向，HV作為坐標原點，在配光屏幕上畫出兩個部分重疊的半圓區域或半橢圓區域，分別以a，b表示，它們的圓心位置均在HV點附近，每個區域主要對應一組LED，LED發光體的形狀可以是任意形狀，針對a區設計配光元器件；將a區的配光元件左右鏡像，并旋轉15度后形成b區的配光元件，當兩組LED點亮時，燈具滿足近光燈的要求。

a區是一個水平放置的半圓形，上沿與水平的明暗截止線平行，該區包含標準中從交點HV起，水平向左以及向右擴展，包括25L和25R兩點，主要覆蓋了標準中規定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區的主要范圍。

b區是一個傾斜放置的半圓，其上沿與15度明暗截止線平行，覆蓋了標準中規定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區的主要范圍。

a，b每個區都主要使用一組LED照明，當a，b兩個區域同時照亮時，滿足標準中近光燈的照度要求。

為了滿足標準規定在水平方向不能有明顯的照度跳變，該設計方法中的每個區域滿足各區域內在橫向上光強逐漸變化。

通過將區域劃分成上述兩個規則形狀的區域，實現了將標準規定的分布不均勻的、難以設計的照度分布轉換為兩個相似的半圓形或半橢圓形的部分區域，兩個區域相互重疊后就能形成符合標準的近光燈照度分布，進面大大簡化了設計過程。

附圖說明

圖1是根據標準，按右側通行規則的前照燈的照度分布圖，在圖中建立了xy坐標系；

圖2是a區域的示意圖，陰影部分為a區；

圖3是b區域的示意圖，陰影部分為b區；

圖4陰影部分是a，b區的總的范圍。

具體實施方式

下面結合實例講述具體實施方案。

圖1是根據標準，按右側通行規則的前照燈的照度分布圖，在圖中建立了xy坐標系。在中國的國家標準《GB4599-1994汽車前照燈配光性能》中限定了近光燈一些區域的照度值，依據本發明中提出的坐標系，國家標準對各區及各測試點的照度要求如下：

Ⅰ區的坐標范圍為y＜-750，如果使用白熾燈最大照度值為20勒克斯，如果使用鹵鎢燈最大照度值為2E_50R勒克斯，E_50R為50R實際照度；

Ⅲ區的坐標范圍為y＝0(x＜0)及y＝x·tg15°(x≥0)的上方，最大照度值為0.7勒克斯；

Ⅳ區的坐標范圍為-750＜y＜-375(-2250≤x≤2250)，最小照度值為2勒克斯；

Ⅱ區的坐標范圍為由y＝0(x≤0)、y＝x·tg15°(x≥0)的下方及y=-750的上方所形成的區域除去Ⅳ區域。

測試點B50L坐標為(-1500，250)，最大照度值為0.4勒克斯；

測試點75L坐標為(-1500，-250)，最大照度值為12勒克斯；

測試點75R坐標為(500，-250)，最小照度值為6勒克斯；

測試點50L坐標為(-1500，-375)，最大照度值為15勒克斯；