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2020-01-13 18:17 |
激光汽车前照灯自由曲面光学系统研究
汽车前照灯经历了白炽灯卤素灯、氙气灯等光源的更新换代,近几年又在推广LED前照灯,目前,激光前照灯技术研究走在最前沿。本文根据混光原理,依据450nm蓝光激光器确定对应的荧光粉-铝酸盐YAG类黄色荧光粉具体型号为SDY-552,根据激光的相关特性,明确封装材料为硅胶,分析激光光源经过荧光粉的散射模型,明确需要对蓝色激光进行散光才能形成色温均匀的白光,并进行了具体的仿真得到色温均匀的白光。对比传统透镜配光,确定了激光车灯光学设计中一次整形的优点及必要,然后通过考虑配光透镜入射面与出射面配光曲率的变化对色温的影响,确立了在入射面设计时应采取较大的曲率,而出射面的曲率应较小,因此选择准直式一次整形。根据远/近光不同的照明标准确定了不同的准直方式。最后基于非成像光学理论,利用能量守恒关系以及折反射定律,提出了满足《汽车用LED前照灯》标准的远/近光灯设计方法,等效光源发出的光束经过TIR透镜/抛物反射器准直后再由自由曲面配光。针对国标中近光灯要求清晰的截止线提出分区域叠加照明区域设计的方法,给出了模型及仿真计算,仿真结果表明该方法能够满足国标要求,并且解决传统设计方法中照明区域色温不均匀的问题,得到了均匀的照明光斑。
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