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2020-01-13 18:17 |
激光汽車前照燈自由曲面光學系統(tǒng)研究
汽車前照燈經歷了白熾燈鹵素燈、氙氣燈等光源的更新?lián)Q代,近幾年又在推廣LED前照燈,目前,激光前照燈技術研究走在最前沿。本文根據(jù)混光原理,依據(jù)450nm藍光激光器確定對應的熒光粉-鋁酸鹽YAG類黃色熒光粉具體型號為SDY-552,根據(jù)激光的相關特性,明確封裝材料為硅膠,分析激光光源經過熒光粉的散射模型,明確需要對藍色激光進行散光才能形成色溫均勻的白光,并進行了具體的仿真得到色溫均勻的白光。對比傳統(tǒng)透鏡配光,確定了激光車燈光學設計中一次整形的優(yōu)點及必要,然后通過考慮配光透鏡入射面與出射面配光曲率的變化對色溫的影響,確立了在入射面設計時應采取較大的曲率,而出射面的曲率應較小,因此選擇準直式一次整形。根據(jù)遠/近光不同的照明標準確定了不同的準直方式。最后基于非成像光學理論,利用能量守恒關系以及折反射定律,提出了滿足《汽車用LED前照燈》標準的遠/近光燈設計方法,等效光源發(fā)出的光束經過TIR透鏡/拋物反射器準直后再由自由曲面配光。針對國標中近光燈要求清晰的截止線提出分區(qū)域疊加照明區(qū)域設計的方法,給出了模型及仿真計算,仿真結果表明該方法能夠滿足國標要求,并且解決傳統(tǒng)設計方法中照明區(qū)域色溫不均勻的問題,得到了均勻的照明光斑。
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