[發(fā)明專利]汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010232623.3
• 申請(qǐng)日: 2010-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN101915388A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱向冰;羅青青;倪建;陳瑾;陳巧云;周定華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué)
• 主分類號(hào): F21S8/10
• 分類號(hào): F21S8/10;G02B27/00;F21Y101/02;F21W101/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車近光燈的設(shè)計(jì)方法，尤其是汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管是21世紀(jì)具有競爭力的新型固體光源，與傳統(tǒng)光源相比它具有壽命長、體積小、能耗低、可靠耐用、響應(yīng)快、設(shè)計(jì)靈活、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。LED已廣泛用于車內(nèi)照明裝置及車外信號(hào)裝置。隨著白光LED技術(shù)的發(fā)展，單顆LED的光通量將不斷提高，LED取代傳統(tǒng)光源用于前照燈已成為必然趨勢(shì)。

由于LED設(shè)計(jì)及控制靈活，可以對(duì)LED光源進(jìn)行配光，達(dá)到設(shè)計(jì)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(jìn)行的光學(xué)設(shè)計(jì)更加靈活且效果更加明顯。但由于現(xiàn)在大都采取的是將配光區(qū)域分成多塊(三塊以上)部分重合的區(qū)域進(jìn)行配光，且將配光區(qū)域的形狀大多規(guī)定為矩形或近似的矩形，使配光過程變得較復(fù)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(jìn)而影響白光LED取代目前汽車前照燈光源的進(jìn)程。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)難題，本發(fā)明提供了使用LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計(jì)方法。

本發(fā)明采用將配光區(qū)域劃分為兩個(gè)半圓形或半橢圓區(qū)域，由于該種分區(qū)的設(shè)計(jì)方法的配光方案簡單易行，配光的光學(xué)系統(tǒng)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(jié)省成本，適用于汽車LED近光燈的大規(guī)模推廣使用。

在該設(shè)計(jì)方法中，首先建立系統(tǒng)的光學(xué)模型，在燈具的基準(zhǔn)中心前25米過HV點(diǎn)設(shè)置一個(gè)與水平地面相垂直的配光屏幕；在配光屏幕上建立一個(gè)直角坐標(biāo)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(biāo)原點(diǎn)，在配光屏幕上畫出兩個(gè)部分重疊的半圓區(qū)域或半橢圓區(qū)域，分別以a，b表示，它們的圓心位置均在HV點(diǎn)附近，每個(gè)區(qū)域主要對(duì)應(yīng)一組LED，LED發(fā)光體的形狀可以是任意形狀，針對(duì)a區(qū)設(shè)計(jì)配光元器件；將a區(qū)的配光元件左右鏡像，并旋轉(zhuǎn)15度后形成b區(qū)的配光元件，當(dāng)兩組LED點(diǎn)亮?xí)r，燈具滿足近光燈的要求。

a區(qū)是一個(gè)水平放置的半圓形，上沿與水平的明暗截止線平行，該區(qū)包含標(biāo)準(zhǔn)中從交點(diǎn)HV起，水平向左以及向右擴(kuò)展，包括25L和25R兩點(diǎn)，主要覆蓋了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區(qū)的主要范圍。

b區(qū)是一個(gè)傾斜放置的半圓，其上沿與15度明暗截止線平行，覆蓋了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區(qū)的主要范圍。

a，b每個(gè)區(qū)都主要使用一組LED照明，當(dāng)a，b兩個(gè)區(qū)域同時(shí)照亮?xí)r，滿足標(biāo)準(zhǔn)中近光燈的照度要求。

為了滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在水平方向不能有明顯的照度跳變，該設(shè)計(jì)方法中的每個(gè)區(qū)域滿足各區(qū)域內(nèi)在橫向上光強(qiáng)逐漸變化。

通過將區(qū)域劃分成上述兩個(gè)規(guī)則形狀的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分布不均勻的、難以設(shè)計(jì)的照度分布轉(zhuǎn)換為兩個(gè)相似的半圓形或半橢圓形的部分區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域相互重疊后就能形成符合標(biāo)準(zhǔn)的近光燈照度分布，進(jìn)面大大簡化了設(shè)計(jì)過程。

附圖說明

圖1是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，按右側(cè)通行規(guī)則的前照燈的照度分布圖，在圖中建立了xy坐標(biāo)系；

圖2是a區(qū)域的示意圖，陰影部分為a區(qū)；

圖3是b區(qū)域的示意圖，陰影部分為b區(qū)；

圖4陰影部分是a，b區(qū)的總的范圍。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例講述具體實(shí)施方案。

圖1是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，按右側(cè)通行規(guī)則的前照燈的照度分布圖，在圖中建立了xy坐標(biāo)系。在中國的國家標(biāo)準(zhǔn)《GB4599-1994汽車前照燈配光性能》中限定了近光燈一些區(qū)域的照度值，依據(jù)本發(fā)明中提出的坐標(biāo)系，國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各區(qū)及各測試點(diǎn)的照度要求如下：

Ⅰ區(qū)的坐標(biāo)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(shí)際照度；

Ⅲ區(qū)的坐標(biāo)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(qū)的坐標(biāo)范圍為-750＜y＜-375(-2250≤x≤2250)，最小照度值為2勒克斯；

Ⅱ區(qū)的坐標(biāo)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(qū)域除去Ⅳ區(qū)域。

測試點(diǎn)B50L坐標(biāo)為(-1500，250)，最大照度值為0.4勒克斯；

測試點(diǎn)75L坐標(biāo)為(-1500，-250)，最大照度值為12勒克斯；

測試點(diǎn)75R坐標(biāo)為(500，-250)，最小照度值為6勒克斯；

測試點(diǎn)50L坐標(biāo)為(-1500，-375)，最大照度值為15勒克斯；