高亮度汽车LED前照灯的光学结构设计[2]

　　3.2 近光灯设计

　　采用多芯片大功率LED作为光源，采用多椭球反射面、挡板、透镜构成光学结构以已形成近光光型。采用的方法是：用3个相同的光学单元叠加以实现足够的光通量。每个单元采用多椭球反射面将多芯片大功率LED光源发出的光进行汇聚，经挡板遮挡住部分光线以形成明暗截止线，光线再经透镜汇聚后得到近光灯所需光型。

　　以LED光源实现了近光灯的配光要求。图4是近光灯的机械结构图，图中1为衬框，2非球面透镜，3为挡圈，4为M4螺钉，5为挡板，6为M3螺钉,7为多椭球反光杯，8为M4螺钉，9为散热体，10为多芯片大功率LED，11为M2螺钉。

　　4 模拟与分析结果

　　对设计采用光学设计软件ASAP进行了光学建模和仿真，测试屏幕在车灯前方25米处，（0，0）点为屏幕中心。远光灯等照度曲线如图5所示，可见最亮点在（0，0）点右侧，照度达到了远光灯的要求。近光灯等照度曲线如图6所示，明暗截止线清晰可见，最大照度值为29勒克斯。

　　5 结论

　　本文完成了LED 汽车前照灯光学设计和模拟，研究了适合汽车用前照灯的LED 封装形式，采用多颗LED 芯片直线型排列，以硅胶平面式封装，实现朗伯体光源，达到较大照射范围。同时采用ASAP 软件实现了光学设计的仿真，仿真结果表明所进行的设计满足国家对汽车前照灯标准的要求。由于LED 发光角度最大为180 度，挡板只档住了很少的一部分光线，传统源为360 光源，需要档板遮挡50%的光线才能形成明暗截止线，因此采用LED 光源作为汽车前照灯近光灯光源，不仅光源的效率要高于传统光源，而且整灯的光利用率要高于传统近光灯30%左右。

　　References（参考文献）

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