【技术实现步骤摘要】
本技术涉及LED照明光学系统设计领域，特别涉及LED汽车后雾灯光学系统的自由曲面反射镜。
技术介绍
LED光源相比于传统光源，具有体积小、热耗低、节能环保、均匀性好等优点，使用冷发光技术，显色性好，无频闪。近年来，随着LED制造成本的减低和应用技术的不断完善，LED在车用照明中的应用越来越广泛，LED车灯将是今后车辆照明应用的发展趋势。根据国家标准GB11554-2008对汽车用LED后雾灯的配光要求，在目标照明面上的一个菱形范围内需满足特定的照度要求。目前LED后雾灯的结构设计使用比较广泛的是直射式和透过式。直射式光能利用率较高，结构简答，易于设计，但光源可直接被看到，所以点灯效果不佳，光源直射容易对车后方人造成影响。透过式又称为折射式，透过式的光能利用率较低，而且要求控制精确度很高，具有相对复并实现LED汽车后雾灯的配光仍然具有较大的挑战性。
技术实现思路
针对LED汽车后雾灯直射式和透过式的光学系统问题，本技术提供了一种LED汽车后雾灯用的自由曲面光学反射镜，该自由曲面发射镜结构简单，体积小，光源的发光面垂直向上安装，眩光效应低，同时能满足国家标准GB11554-2008对汽车用LED后雾灯的配光要求。本技术采用如下技术方案。一种LED汽车后雾灯用的自由曲面反射镜，自由曲面反射镜的结构限定如下：以LED光源发光面的中心为原点O，发光面所在平面为XOY平面，过原点O与XOY平面...
【技术保护点】
一种LED汽车后雾灯用的自由曲面反射镜，其特征在于自由曲面反射镜的结构限定如下：以LED光源发光面的中心为原点O，发光面所在平面为XOY平面，过原点O与XOY平面垂直的轴为z轴建立空间立体坐标系；LED光源的发光方向沿z轴正方向；与Y轴交点为o且平行于平面XOZ的平面为目标照明面，点o为目标照明面的中心点；设目标照明面与原点的距离为H，为了满足菱形范围内的照明要求，在目标照明面上实现长为L宽为W的矩形光斑；最终所要得到的光斑形状具有对称性，因此取目标照明面位于x轴正方向的矩形，其为面积为L/2×W/2的矩形，建立正半轴的模型后，通过作对称得到完整自由曲面反射镜形状。
【技术特征摘要】
1.一种LED汽车后雾灯用的自由曲面反射镜，其特征在于自由曲面反射镜的结
构限定如下：
以LED光源发光面的中心为原点O，发光面所在平面为XOY平面，过原点
O与XOY平面垂直的轴为z轴建立空间立体坐标系；LED光源的发光方向沿z
轴正方向；与Y轴交点为o且平行于平面XOZ的平面为目标照明面，点o为目
标照明面的中心点；
设目标照明面与原点的距离为H，为了满足菱形范围内的照明要求，在目标
照明面上实现长为L宽为W的矩形光斑；最终所要得到的光斑形状具有对称性，
因此取目标照明面位于x轴正方向的矩形，其为面积为L/2×W/2的矩形，建立正
半轴的模型后，通过作对称得到完整自由曲面反射镜形状。
2.根据权利要求1所述的一种LED汽车后雾灯用的自由曲面反射镜，其特征在
于：
对所述x轴正方向的矩形进行区域均匀划分，首先，沿x轴方向将L/2等分
成m份，沿z轴将W/2等分为n份，从而得到目标平面上的离散点坐标数组，分
别为x(m)和z(n)；由此便将目标照明面矩形划分成为m×n份网格；
将LED光源发光立体角进行角度划分，其中α为出射光线与X轴组成的平
面与XOZ平面的夹角，β为出射光线与X轴的夹角；则通过α和β可以确定光
源发出的每条光线的方向矢量，即建立光源立
体角与目标照明面的映射关系，在α角上划分为m份，在β角上划分为n份；
设LED光源总光通量为Φ，则光源中心光强为I0＝Φ/π，其他方向光线强
度与中心光强的关系为I(i,j)＝I0cosαsinβ；
基于立体角元划分方式，相邻两个α角内的总能量为：
Φ i = ∫ α i α i + 1 ∫ 0 p i / 2 I 0 · c o s ( α ) · ( s i n ( β ) ) 2 d α d β , ]]>对应在目标照明面上的矩形内，设目标照明面的平均照度为Ev，并设对应
的照明区域为沿x轴方向的条状矩形区域，则根据能量守恒定律有：
∫ α i α i + 1 ∫ 0 p i / 2 I 0 · c o s ( α ) · ( s i n ( β ) ) 2 d...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛鹏，寇灵梅，陈诗阳，李秀丰，王洪，
申请(专利权)人：中山市华南理工大学现代产业技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44
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