激光汽车前照灯自由曲面光学系统研究

发布时间：2017-09-19 05:19

  本文关键词：激光汽车前照灯自由曲面光学系统研究

  更多相关文章： 激光 激光白光 自由曲面 汽车前照灯 光学设计

【摘要】：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。
【关键词】：激光 激光白光 自由曲面 汽车前照灯 光学设计
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.651
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 汽车前照灯光源10-13
• 1.3 激光光源在汽车照明中应用13-18
• 1.3.1 国内外研究现状13-17
• 1.3.2 存在的问题及研究意义17-18
• 第二章 激光光源白光18-39
• 2.1 车灯光源光色标准18-19
• 2.2 激光白光形成的方法19-20
• 2.3 混色形成白光原理20-24
• 2.3.1 混色原理20-22
• 2.3.2 450 nm蓝光与黄光混色分析22-24
• 2.4. 荧光粉的特性及选取24-33
• 2.4.1 荧光粉发光的物理理论24-26
• 2.4.2 荧光粉散射模型26-28
• 2.4.3 荧光粉的选择28-32
• 2.4.4 荧光粉的封装材料32-33
• 2.5 白光仿真33-37
• 2.6 本章小结37-39
• 第三章 光学设计中的光束整形39-55
• 3.1 自由曲面光学设计39-40
• 3.2 光学设计中的光束整形40-41
• 3.3 一般整形形式41-45
• 3.3.1 集光式41-42
• 3.3.2 散光式42-43
• 3.3.3 准直式43-45
• 3.4 考虑色温均匀整形方法的选择45-54
• 3.4.1 入射面与出射面相同配光角度对应的折光角度偏差45-48
• 3.4.2 折光角度偏差对色温的影响48-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第四章 应用激光光源的汽车前照灯的自由曲面光学系统55-85
• 4.1 汽车前照灯照明标准55-58
• 4.1.1 汽车远光灯的配光标准56-57
• 4.1.2 汽车近光灯的配光标准57-58
• 4.2 激光汽车前照灯自由曲面远光灯58-65
• 4.3 激光汽车前照灯自由曲面近光灯65-84
• 4.3.1 建立光能对应关系65-69
• 4.3.2 仿真及优化设计69-80
• 4.3.3 仿真80-84
• 4.4 本章小结84-85
• 总结与展望85-87
• 课题总结85
• 工作展望85-87
• 参考文献87-93
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果93-94
• 致谢94-95
• 答辩委员会对论文的评定意见95

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 巩静;国产汽车前照灯不够亮的原因及解决办法[J];汽车电器;2000年04期

2 徐海鸥,马亚男,王永臣;汽车前照灯的安全性能检验及其现状分析[J];黑龙江交通科技;2001年02期

3 周洁 ,白杉;汽车前照灯的技术革新[J];光源与照明;2002年04期

4 何文强;康明斯牌汽车前照灯线路故障[J];汽车电器;2002年S1期

5 周洁 ,白杉;汽车前照灯的技术革新[J];中国机电工业;2003年05期

6 王维青;汽车前照灯光束照射位置的第三种检验方法[J];汽车维修;2003年08期

7 周洁 ,白杉;汽车前照灯的技术革新[J];重型汽车;2003年01期

8 段志坚 ,刘瑞林 ,蒋谢军;汽车前照灯种种[J];汽车运用;2004年03期

9 兴华;存在安全隐患的汽车前照灯不能买[J];汽车研究与开发;2004年05期

10 夏先扬;;新型汽车前照灯检测时的特殊要求[J];汽车维护与修理;2004年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 侯民贤;汪洲燕;吕小洁;赵志丹;;汽车前照灯远近光形调整系统设计[A];中国长三角照明科技论坛论文集[C];2006年

2 陈捷;张继勇;周伟;余乐鸿;朱明华;;汽车前照灯配光镜的仿真设计初探[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

3 安果平;;试论汽车前照灯计量检定系统的检定方法[A];四川省汽车工程学会二届二次学术年会论文集[C];1996年

4 屠其非;周莉;宋贤杰;周太明;;借助软件进行的汽车前照灯设计[A];走近CIE 26th——中国照明学会（2005）学术年会论文集[C];2005年

5 潘康;;汽车前照灯检测仪示值误差测量结果的不确定度评定[A];江苏省计量测试学术论文集[C];2007年

6 唐亚鸣;桑元俊;;汽车前照灯线光源的优化设计[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年

7 万启伟;史美峰;;汽车前照灯非球面反射镜精密加工及非接触检测[A];四川省第九届（2009年）汽车学术交流年会论文集[C];2009年

8 周太明;;汽车前照灯用无汞HID光源[A];走近CIE 26th——中国照明学会（2005）学术年会论文集[C];2005年

9 赵国峰;侯民贤;;用于汽车前照灯的ccd光形检测技术[A];中国长三角照明科技论坛论文集[C];2004年

10 屠其非;;LED用于汽车前照灯探讨[A];走近CIE 26th——中国照明学会（2005）学术年会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 王辉;车行夜路有点儿悬[N];中国质量报;2004年

2 中国汽车技术研究中心 李玲;汽车前照灯照明技术探讨（上）[N];中国汽车报;2000年

3 本报记者 陈东升;科技法律手段并举规范夜间汽车灯光[N];法制日报;2010年

4 敖娟;北京汽车前照灯多数存在安全隐患[N];中华建筑报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 高铁成;高效率LED汽车前照灯关键技术研究[D];天津大学;2014年

2 屠其非;白光LED应用于汽车前照灯照明中的研究[D];复旦大学;2007年

3 陈飞;LED汽车前照灯光源封装及灯具配光研究[D];华中科技大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 许四云;大功率白光LED汽车前照灯的光学设计研究[D];华南理工大学;2015年

2 朱惠宗;大功率LED汽车前照灯散热研究[D];华南理工大学;2015年

3 冷帅;汽车前照灯自适应控制系统设计[D];长春工业大学;2015年

4 郭聪慧;基于发光二极管的汽车前照灯散热研究[D];华南理工大学;2015年

5 佟飞;投射式汽车前照灯的配光设计[D];中国计量学院;2015年

6 刘鹏;LED汽车前照灯散热分析与优化[D];武汉工程大学;2015年

7 张延松;LED汽车前照灯的设计与应用[D];浙江工业大学;2015年

8 倪高平;汽车前照灯光型检测系统[D];苏州大学;2015年

9 王单单;独立自由曲面式LED汽车远近光灯光学设计[D];江苏大学;2016年

10 朱江;基于激光光源的汽车前照灯研究[D];天津工业大学;2016年

，

本文编号：879717