專利名稱：汽車led近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車近光燈的設(shè)計方法，尤其是汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法。
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)計靈活、控制靈活等優(yōu)點。LED已廣泛用于車內(nèi)照 明裝置及車外信號裝置。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。由于LED設(shè)計及控制靈活，可以對LED光源進(jìn)行配光，達(dá)到設(shè)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(jìn)行的光學(xué)設(shè)計更加靈活且效 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)計方法。本發(fā)明采用將配光區(qū)域劃分為兩個半圓形或半橢圓區(qū)域，由于該種分區(qū)的設(shè)計方 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點設(shè) 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(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，在配 光屏幕上畫出兩個部分重疊的半圓區(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點附近，每個區(qū)域主要對應(yīng)一組LED，LED發(fā)光體的形狀可以是任意形狀，針對a區(qū) 設(shè)計配光元器件；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點亮?xí)r，燈具滿足近光燈的要求。a區(qū)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(qū)包含標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的I、11、 IV區(qū)的主要范圍。b區(qū)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(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 的I、II、IV區(qū)的主要范圍。a，b每個區(qū)都主要使用一組LED照明，當(dāng)a，b兩個區(qū)域同時照亮?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)計方法中的每個區(qū)域
3滿足各區(qū)域內(nèi)在橫向上光強逐漸變化。通過將區(qū)域劃分成上述兩個規(guī)則形狀的區(qū)域，實現(xiàn)了將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分布不均勻 的、難以設(shè)計的照度分布轉(zhuǎn)換為兩個相似的半圓形或半橢圓形的部分區(qū)域，兩個區(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)計過程。


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。
具體實施例方式下面結(jié)合實例講述具體實施方案。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)對各區(qū)及各測試點的照度要求如下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·勒克斯，E50e為50R實際照度；III區(qū)的坐標(biāo)范圍為y = 0(x<0)及y = x· tgl5° (χ彡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 ^ χ ^ 2250)，最小照度值為2勒克 斯；II區(qū)的坐標(biāo)范圍為由y = 0(χ彡0)、y = χ *tgl5° (χ彡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B50L坐標(biāo)為(-1500，250)，最大照度值為0. 4勒克斯；測試點75L坐標(biāo)為(-1500，_250)，最大照度值為12勒克斯；測試點75R坐標(biāo)為(500，-250)，最小照度值為6勒克斯；測試點50L坐標(biāo)為(-1500，_375)，最大照度值為15勒克斯；測試點50R坐標(biāo)為(750，_375)，最小照度值為6勒克斯；測試點25L坐標(biāo)為(-3960，_750)，最小照度值為1. 5勒克斯；測試點25R坐標(biāo)為(3960，_750)，最小照度值為1. 5勒克斯；采用兩組大功率LED，型號為LXMA-PWO1-0100，a, b區(qū)采用同樣的光學(xué)設(shè)計，a, b 的圓心均在HV點附近，主要是一個半圓形光斑，半徑為4. 5米，采用一個透鏡和一個水平反 射面，放置在LED前方。圖2是a區(qū)域的示意圖，陰影部分為a區(qū)，a區(qū)上沿為y = 50，a區(qū)的圓心坐標(biāo)是 在(0,50)上。圖3是b區(qū)域的示意圖，陰影部分為b區(qū)，b區(qū)上沿為y = x*tgl5° +50，b區(qū)的 圓心坐標(biāo)為(0，50)。
圖4中陰影部分是a，b區(qū)的總的范圍。經(jīng)過測算，當(dāng)a，b兩個區(qū)域均點亮?xí)r，50R、75R兩點照度值分別為7. 3勒克斯、7. 1 勒克斯，所有點均完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對近光燈照度的要求。本發(fā)明可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神的前提下作若干的修改，但 所作的修改仍是在本申請的權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法，其特征是在配光屏幕上畫出兩個部分重疊的半圓區(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點附近，每個區(qū)域主要對應(yīng)一組LED，LED發(fā)光體的形狀可以是任意形狀，針對a區(qū)設(shè)計配光元器件將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點亮?xí)r，燈具滿足近光燈的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法，其特征是a區(qū)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(qū)包含標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的I、II、IV區(qū)的主要范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法，其特征是b區(qū)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(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的I、II、IV區(qū)的主要范 圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法，其特征是當(dāng)a，b兩個 區(qū)域同時照亮?xí)r，滿足標(biāo)準(zhǔn)中近光燈的照度要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法，其特征是各區(qū)域內(nèi)在 橫向上光強逐漸變化。
全文摘要
汽車LED近光燈一種分區(qū)設(shè)計方法。在配光屏幕上畫出兩個部分重疊的半圓或半橢圓區(qū)域，它們的中心位置均在HV點附近，第一個區(qū)域的上沿是水平線，第二個區(qū)域的上沿是一個傾斜15度的線段，每個區(qū)域主要對應(yīng)一組LED，LED發(fā)光體的形狀可以是任意形狀，兩個區(qū)域的配光元器件基本相似，第二區(qū)域的配光元件是將第一個區(qū)域的配光元件左右鏡像，并旋轉(zhuǎn)15度而成；通過劃分出上述兩個規(guī)則形狀的區(qū)域，實現(xiàn)了將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分布不均勻的、難以設(shè)計的照度分布轉(zhuǎn)換為兩個相似的半圓形或半橢圓形的區(qū)域，兩個區(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)而大大簡化了設(shè)計過程。
文檔編號F21S8/10GK101915388SQ20101023262
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者倪建, 周定華, 朱向冰, 羅青青, 陳巧云, 陳瑾 申請人:安徽師范大學(xué)