一種汽車遠(yuǎn)光燈制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)是一種汽車遠(yuǎn)光燈，包括有內(nèi)反光杯及外反光杯，其中外反光杯罩于內(nèi)反光杯的外側(cè)形成復(fù)合反光杯，發(fā)光裝置裝設(shè)在內(nèi)反光杯內(nèi)。本實用新型專利技術(shù)汽車遠(yuǎn)光燈的設(shè)計方法，能實現(xiàn)汽車遠(yuǎn)光燈可控輸出光束角，先通過傳輸矩陣確定反光杯焦距，再利用照明距離及輸出角度共同決定反光杯的長度及開口直徑。本實用新型專利技術(shù)的設(shè)計方法針對不同的照射距離及照射角度都可以通過相應(yīng)計算給出結(jié)果，對實際運(yùn)用具有靈活性、實用性和針對性，可以高效的利用LED光源進(jìn)行照明。

High beam lamp for automobile

The utility model relates to a vehicle headlamp, which comprises an inner and outer reflector reflector, wherein the outer reflection cup in the outer reflector to form a composite reflector, the light emitting device is installed in the inner light reflecting cup. The design method of the utility model can realize the car headlights, car headlights controllable output beam angle, first through the transfer matrix to determine the reflector focal length, the lighting distance and output angle determined the length and diameter of the reflective cup. The design method of the utility model for radiation exposure and distance of different angles are available through the corresponding calculation results are given for practical use, flexibility, practicability and pertinence, can be efficient use of LED lighting.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)是一種汽車遠(yuǎn)光燈，特別是一種復(fù)合反光杯應(yīng)用于LED車燈實現(xiàn)輸出光束角可控的汽車遠(yuǎn)光燈,屬于汽車遠(yuǎn)光燈的創(chuàng)新技術(shù)。
技術(shù)介紹
遠(yuǎn)光燈是汽車上重要的功能器件之一，與近光燈相比，遠(yuǎn)光燈的光線平行射出，光線集中且亮度較大，可以照射到更高更遠(yuǎn)的物體，一般來說，近光燈只能覆蓋車輛前方最多50米的距離，而遠(yuǎn)光燈則可以達(dá)到上百米甚至更遠(yuǎn)，有利于夜間的安全駕駛。然而，目前濫用遠(yuǎn)光燈的現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，大多遠(yuǎn)光燈都存在嚴(yán)重的眩光現(xiàn)象，遠(yuǎn)光燈使用不當(dāng)不僅不會提高行車的安全性，反而增加危險事故的發(fā)生幾率。據(jù)公安交警部門統(tǒng)計，在行車事故中，夜間事故占60％以上，其中約30％與濫用遠(yuǎn)光燈有關(guān)。因此，為了確保行車安全，一方面我們要約束駕駛員的駕駛行為，另一方面，設(shè)計光照效果更好的、能大幅降低眩光感的新型遠(yuǎn)光燈是一種行之有效的方法。另外，傳統(tǒng)汽車遠(yuǎn)光燈結(jié)構(gòu)主要是反光杯加光源，且光源置于反光杯的中心位置，需要的LED燈珠也比較多，整個結(jié)構(gòu)體積也比較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于考慮上述問題而提供一種汽車遠(yuǎn)光燈。本技術(shù)能更好的控制光線出光孔徑，光能利用率高，并利用地面的漫反射增加駕駛員的視覺范圍，同時減少了平行光的出筒照度，能大幅降低眩光感，又不影響對障礙物的識別能力。本技術(shù)可在保持正常照明的情況下，把車燈光線集中射向路面，避免對向行車駕駛員產(chǎn)生眩光的危險，降低夜間行車事故率；同時，本技術(shù)還免除使用球面鏡，以減少制造成本。本技術(shù)的技術(shù)方案是：本技術(shù)的汽車遠(yuǎn)光燈，包括有內(nèi)反光杯及外反光杯，其中外反光杯罩于內(nèi)反光杯的外側(cè)形成復(fù)合反光杯，發(fā)光裝置裝設(shè)在內(nèi)反光杯內(nèi)。上述復(fù)合反光杯的焦距f為：復(fù)合反光杯的長度L為：式中：q代表復(fù)合反光杯焦點(diǎn)的偏移量，φ代表復(fù)合反光杯的旋轉(zhuǎn)角度，a′是復(fù)合反光杯出口半徑，a是復(fù)合反光杯入口半徑，L是復(fù)合反光杯的長度。本技術(shù)由于采用兩個復(fù)合式反光杯的結(jié)構(gòu)，利用光的反射原理。當(dāng)光源點(diǎn)亮后，光線先經(jīng)過內(nèi)反光杯的內(nèi)表面第一次反射，投射于外反光杯的內(nèi)表面，這樣內(nèi)反光杯就成了外反光杯的新的光源。光線再經(jīng)過外反光杯的內(nèi)壁，一部分直接反射出外反光杯投射到地面和遠(yuǎn)方，另一小部分在經(jīng)過外反光杯反射后射在內(nèi)反光杯的外表面，再由內(nèi)反光杯的外表面第三次反射出內(nèi)反光杯照亮車輛前方的障礙物，另外，由于內(nèi)反光杯外表面具有比較高的反射系數(shù)。經(jīng)過兩次或者三次的反射后，最終使光線離開內(nèi)反光杯具有較小的角度，使大部分光線以小角度投射到車輛前面，照亮前面的路面。光線在離開內(nèi)反光杯的時候，已經(jīng)進(jìn)行了一次優(yōu)化，使第一次光線離開內(nèi)反光杯就具有較小角度。這樣有利于之后光線出射角度在外反光杯得到控制。本技術(shù)相比傳統(tǒng)的遠(yuǎn)光燈結(jié)構(gòu)設(shè)計，能更好的控制光線出光孔徑，光能利用率高，并利用地面的漫反射增加駕駛員的視覺范圍，同時減少了平行光的出筒照度，能大幅降低眩光感，又不影響對障礙物的識別能力。此外，本技術(shù)把光源置于整個裝置的前端下部，需要的LED燈珠也比較少，整個結(jié)構(gòu)體積也比較小，能實現(xiàn)遠(yuǎn)光燈的小型化。本技術(shù)結(jié)構(gòu)新穎、能大大優(yōu)化光線的出筒角度，并為行車安全提供保障。本技術(shù)是一種設(shè)計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的汽車遠(yuǎn)光燈。附圖說明圖1是拋物線的示意圖；圖2為本技術(shù)的原理圖；圖3為本技術(shù)的光路變換圖；圖4為本技術(shù)汽車遠(yuǎn)光的工作原理圖。圖5為本技術(shù)的剖面示意圖具體實施方式下面將結(jié)合本技術(shù)的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于技術(shù)保護(hù)的范圍。圖1和圖2展示了簡單拋物線經(jīng)過旋轉(zhuǎn)、平移變化到復(fù)合曲面的過程。根據(jù)變換過程，利用數(shù)學(xué)推導(dǎo)可求得復(fù)合拋物線的出口方程：根據(jù)圖1和圖2，利用數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以分別求出長度L及最大離軸角β的方程：f′是公式中的計算過渡量，是便于公式的簡潔，也可以把公式(5.2)中小括號內(nèi)的內(nèi)容改為f′就是一個過渡量，設(shè)其等于分子上的內(nèi)容。其中，q代表焦點(diǎn)的偏移量，φ代表拋物線的旋轉(zhuǎn)角度，a′是拋物線出口半徑，a是拋物線入口半徑，L是復(fù)合拋物面的長度，如圖2中所示。外反光杯2的開口直徑大于內(nèi)反光杯1的開口直徑，其中，外反光杯2的開口直徑是拋物線出口半徑a′的兩倍，在設(shè)計中，內(nèi)反光杯1是置于外反光杯2的內(nèi)部，與外反光杯2內(nèi)側(cè)壁面粘合，呈現(xiàn)類扇形的開口，內(nèi)反光杯1的半徑就為拋物線入口半徑a的值。本實施例中，焦距f是指外反光杯2的焦距，長度L也是外反光杯2的長度，內(nèi)反光杯1置于外反光杯2中，所以內(nèi)反光杯1的長度小于外反光杯2的長度。同理，q也是外反光杯2的焦點(diǎn)偏移量，因為焦點(diǎn)不在主光軸上，是偏移主光軸的，所以需要偏移量來計算。φ也是外反光杯2的旋轉(zhuǎn)角度，旋轉(zhuǎn)角度是在設(shè)計階段控制外反光杯2口徑大小時做的預(yù)設(shè)值，參看圖2。a′是外反光杯2的光線出口，是反射光線的出口，距離是外反光杯2的口徑邊緣到主光軸的距離。入口半徑a是指光線從內(nèi)反光杯1出射，射入外反光杯2的入口半徑，坐標(biāo)原點(diǎn)到外反光杯2的內(nèi)側(cè)面的垂直距離。根據(jù)圖3，計算出光線的傳輸路徑及角度。為了計算簡便，將引入ABCD傳輸矩陣進(jìn)行求解。根據(jù)幾何光學(xué)知識，傍軸光線在某一給定的橫截面內(nèi)都可用由兩個坐標(biāo)參數(shù)來表征：一個是光線離軸線的距離r，另一個是光線與軸線的夾角α。規(guī)定光線出射方向在軸線的上方時，α為正；反之，α為負(fù)根。據(jù)光線的ABCD傳輸矩陣可知，光在空氣中傳輸距離L后的表達(dá)形式為：已知光線在空氣中傳輸，空氣的折射率n＝1，傳播距離為D，則傳輸矩陣的ABCD可以變化為：把光線在空氣中的傳輸矩陣簡記為：同理，考慮到光線在反光杯上發(fā)生反射效應(yīng)，依然可以把光線在反光杯表面的發(fā)射過程用ABCD矩陣表示，記為TR：其中R為反光杯的曲率半徑，而f＝R/2為拋物線對傍軸光線的焦距。所以TR可改寫為：則當(dāng)光線在空間中經(jīng)過N次變換后，我們可以用以下公式，并結(jié)合TD，TR求得最終光線的位置坐標(biāo)：為了保證出光率，這里我們假設(shè)從光源發(fā)出的光線最多只在復(fù)合曲面反光杯中反射一次，即從幾何光學(xué)觀察，光線從光源發(fā)出后，射向復(fù)合曲面反光杯，再被反射到目標(biāo)區(qū)域。這樣的話，在傳輸矩陣中，則表示為光線傳播兩次，矩陣表示為Tl和TD；反射一次，矩陣為TR。傳輸矩陣計算結(jié)果為：其中l(wèi)可以由r推算出，即因為復(fù)合曲面反光杯的焦距f與偏轉(zhuǎn)角φ有關(guān)，則未知量即為f和φ。根據(jù)實際需求，我們可以定義光線射向復(fù)合曲面反光杯的角度α，距離r，以及光線被反射后到達(dá)平面的角度α′和距離r′，根據(jù)傳輸矩陣公式逆推算出焦距f。然后由相關(guān)車燈尺寸數(shù)據(jù)，我們可以得出拋物線入口半徑a，拋物線出口半徑a′以及焦點(diǎn)偏移量q的值，結(jié)合公式(5.1)求出φ的值。最后，可由公式(5.2)計算出復(fù)合曲面反光杯的長度，這樣復(fù)合曲面反光杯的整體設(shè)計就此結(jié)束。本技術(shù)設(shè)計出的實際車燈如圖4，從圖中清晰看出光路的走勢，大小兩個反光杯即為本技術(shù)的新穎之處。本技術(shù)結(jié)構(gòu)新穎、能大大優(yōu)化光線的出筒角度，并為行車安全提供保障。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種汽車遠(yuǎn)光燈，其特征在于包括有內(nèi)反光杯及外反光杯，其中外反光杯罩于內(nèi)反光杯的外側(cè)形成復(fù)合反光杯，發(fā)光裝置裝設(shè)在內(nèi)反光杯內(nèi)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種汽車遠(yuǎn)光燈，其特征在于包括有內(nèi)反光杯及外反光杯，其中外反光杯罩于內(nèi)反光杯的外側(cè)形成復(fù)合反光杯，發(fā)光裝置裝設(shè)在內(nèi)反光杯內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車遠(yuǎn)光燈，其特征在于上述發(fā)光裝置裝設(shè)在內(nèi)反光杯內(nèi)的內(nèi)側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車遠(yuǎn)光燈，其特征在于上述發(fā)光裝置裝設(shè)在內(nèi)反光杯內(nèi)的前端內(nèi)側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車遠(yuǎn)光燈，其特征在于上述發(fā)光裝置是3-5顆LED燈珠。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車遠(yuǎn)光燈，其特征在于上述外反光杯的底面成拋物面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車遠(yuǎn)光燈，其特征在于上述反光杯輸出光束角最小，外反光杯內(nèi)部具有較高的反射系數(shù)，且內(nèi)反光杯內(nèi)外表面都具有較高的反射系數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳麗，徐斌，胡義華，
申請(專利權(quán))人：廣東工業(yè)大學(xué)，
類型：新型
國別省市：廣東;44