一种用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器，反射器的内表面是自由曲面，构成光学反射面；反射器的底面设有用于安装LED的开口，与底面正对的一端为所述反射器的光出射口，LED光源发射出的光大部分经过反射器内表面进行反射然后出射到照明面上，另一部分的光则直接出射到照明面上。反射器分为上下两部分，反射器内表面上部分的自由曲面主要将射向水平面以上的光反射照向水平面以下的照明面上；反射器内表面下部分的自由曲面则主要将向水平面以下扩散的光反射会聚到水平面以下的照明面上。本实用新型专利技术结构简单、安装方便，光能利用率高；可有效控制光线走向，抑制眩光效应；符合GB5948-1998的配光要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

—种用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器
本技术涉及LED摩托车灯照明
，特别涉及用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器。
技术介绍
发光二极管(LED)具有节能、高效及环保等诸多优点，近年来在照明领域中被广泛的应用。LED是第四代车用光源，具有体积小、能耗低、响应快、寿命长等诸多优点。随着LED 技术的不断进步，LED在车用照明中的应用也越来越普遍。但是LED应用于摩托车前照灯仍然具有挑战性，为了满足配光标准，提高系统性能，需针对LED来进行二次光学设计，从而实现前照灯照明系统的最优化。LED车灯的配光效果能否达到国家标准，是影响汽车驾驶员以及路上行人生命安全的关键因素。在摩托车前照灯的设计上，国家标准GB5948-1998对摩托车前照灯的配光要求做了规定。对于近光灯，国家标准要求在车灯前25m远的照明面上产生一左侧为水平线和右侧为水平线向上15°的明暗截止线，且照明面上不同区域的照度值大小也做了相应的规定。
技术实现思路
针对LED摩托车前照灯设计面临的主要问题，本技术提供了一种用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器，该反射器体积小，眩光效应低，光能利用率高，制作安装方便，并能产生满足国标GB5948-1998的配光要求的照度分布。本技术运用旋转轴对称LED照明系统的设计方法，有效地提高了反射器的光学精度和工作效率，同时也很好地减小了自由曲面仿真建模时产生的误差。本技术采用如下技术方案一种用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器，反射器的内表面是自由曲面，构成光学反射面；所述反射器的底面设有用于安装LED的开口，LED置于开口的中心处， 与底面正对的一端为所述反射器的光出射口，LED光源发射出的光大部分经过反射器内表面进行反射然后出射到照明面上，另一部分的光则直接出射到照明面上，目标照明区域是椭圆形。进一步的，所述反射器分为上下两部分，反射器内表面上部分的自由曲面主要用于将射向水平面以上的光反射照向水平面以下的照明面上；反射器内表面下部分的自由曲面则主要用于将向水平面以下扩散的光反射会聚到水平面以下的照明面上。进一步的，所述自由曲面的形状确定如下以LED光源为坐标原点O建立坐标系，LED底面所在平面为XOY平面，过坐标原点并与平面XOY垂直的轴为Z轴，其中平面XOZ为水平面；与Z轴交点为O且平行于平面XOY 的平面为照明面，点O为照明面的中心点，首先根据摩托车前照灯近光灯在照明面上照度分布特征，把照明面上的照明区域设定为部分圆形即195°的扇形，扇形以照明面的中心点为圆心、以圆心左侧水平线为左侧边线、以圆心右侧与水平线向上成15°的斜线为右侧边线，然后对该部分圆形进行环带划分成份，再运用能量守恒定律对光源立体角划分成η份， 最后通过折反射定律计算即得到反射器的所述自由曲面。进一步的，所述自由曲面的形状具体确定如下(I)目标照明面距LED的距离为d，LED光源的总光通量为Q，中心光强为Itl=Q/π ； 坐标系中Θ为出射光线在XOY平面上的投影与X轴的夹角，W为出射光线与Z轴正方向的夹角；自由曲面关于YOZ面对称且由在YOZ面上的曲线绕Z轴旋转形成；对于反射器内表面上部分的自由曲面，照明面上部分圆形的半径为rup ;对照明面的坐标进行离散化，把圆半径rup等分成η份，r,表示等分后半径rup的第i份，其中O<i ;同样以照明面中心点为圆心，分别以&为半径画圆，将照明区域划分为部分圆形环带区域；在目标照明区域上，每一份部分圆形环带区域的能量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器，其特征在于反射器的内表面是自由曲面，构成光学反射面；所述反射器的底面设有用于安装LED的开口，LED置于开口的中心处，与底面正对的一端为所述反射器的光出射口，LED光源发射出的光大部分经过反射器内表面进行反射然后出射到照明面上，另一部分的光则直接出射到照明面上，目标照明区域是椭圆形。

【技术特征摘要】
1.一种用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器，其特征在于反射器的内表面是自由曲面，构成光学反射面；所述反射器的底面设有用于安装LED的开口，LED置于开口的中心处，与底面正对的一端为所述反射器的光出射口，LED光源发射出的光大部分经过反射器内表面进行反射然后出射到照明面上，另一部分的光则直接出射到照明面上，目标照明区域是椭圆形。2.根据权利要求I所述的用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器，其特征在于所述反射器分为上下两部分，反射器内表面上部分的自由曲面主要用于将射向水平面以上的光反射照向水平面以下的照明面上；反射器内表面下部分的自由曲面则主要用于将向水平面以下扩散的光反射会聚到水平面以下的照明面上。3.根据权利要求2所述的用于LED摩托车近光灯的自由曲面光学反射器，其特征在于所述自由曲面的形状确定如下 以LED光源为坐标原点O建立坐标系，LED底面所在平面为XOY平面，过坐标原点并与平面XOY垂直的轴为Z轴，其中平面XOZ为水平面；与Z轴交点为O且平行于平面XOY的平面为照明面，点O为照明面的中心点，首先根据摩托车前照灯近光灯在照明面上照度分布特征，把照明面上的照明区域设定为部分圆形即195°的扇形，扇形以照明面的中心点为圆心、以圆心左侧水平线为左侧边线、以圆心右侧与水平线向上成15°的斜线为右侧边线，然后对该部分圆形进行环带划分成份，再运用能量守恒定律对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪，陈赞吉，游瑜婷，杨洁，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：