(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书 | ||
(10)申请公布号 CN 102777857 A (43)申请公布日 2012.11.14 | ||
(21)申请号 CN201210237533.2
(22)申请日 2012.07.10
(71)申请人 华南理工大学
地址 510640 广东省广州市天河区五山路381号
(72)发明人 王洪 陈赞吉 吴跃锋 杨洁
led汽车灯泡(74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限公司
代理人 何淑珍
(51)Int.CI
F21V7/04
F21V7/10
F21W101/027
F21W101/10
F21Y101/02
权利要求说明书 说明书 幅图 |
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了用于LED摩托车远光灯的自由曲面光学反射器，所述反射器的内表面是自由曲面，构成光学反射面，该反射器的底面是一开口，开口中心处用于安装LED光源，与底面正对的一端为反射器的光出射口，LED光源发射出的光少部分直接照射到照明面上，而大部分的光经过反射器内表面进行反射然后出射到照明面上。LED光源发出的光能量仅经自由曲面反射器反射后出射，减少了损耗，提高了光能利用率。反射器的体积小，眩光效应低，满足GB5948-1998的配光要求。另外，散热装置和LED光源安装方便，有利于提高整个灯具的散热效率。 | |
法律状态
法律状态公告日 | 法律状态信息 | 法律状态 |
权 利 要 求 说 明 书
1.用于LED摩托车远光灯的自由曲面光学反射器，其特征在于所述反射器 的内表面是自由曲面，构成光学反射面，该反射器的底面是一开口， 开口中心处用于安装LED光源，与底面正对的一端为反射器的光出射口 ，所述自由曲面的结构满足：LED光源发射出的光少部分直接照射到照 明面上，而大部分的光经过反射器内表面进行反射然后出射到照明面 上，目标照明区域是椭圆形。
2.根据权利要求1所述的用于LED摩托车远光灯的自由曲面光学反射器， 其特征在于所述自由曲面的形状确定如下：
以LED光源为坐标原点O建立坐标系，LED底面所在平面为XOY平面，过 原点并与平
面XOY垂直的轴为Z轴，其中平面XOZ为水平面；与Z轴交点 为o，且平行于平面XOY的平面为照明面，点o为照明面的中心点；
目标照明面距LED的距离为d，LED光源的总光通量为Q，中心光强为I<sub>0</sub>＝Q/π；坐标系中θ为出射光线在XOY平面上的投影与X轴的夹角，为 出射光线与Z轴正方向的夹角，α为照明面上任意一点和点o的连线与 X轴的夹角；
对于远光灯，目标照明区域是椭圆形，椭圆长半轴为a，短半轴为b； 对照明面的坐标进行离散化，把椭圆长半轴a和短半轴b分别等分成n份 ，a<sub>i</sub>和b<sub>i</sub>分别表示等分后长半轴a的第i份和短半轴b的第i份，其中0≤ i≤n；以照明面中心点为中心，分别以a<sub>i</sub>为长半轴、b<sub>i</sub>为短半轴画椭 圆，则将照明区域划分为n份椭圆形环带区域；将角等分成m份，α<sub>j</sub>表 示等分后的第j份，0≤α≤360°；在照明面上，以点o为端点，与X轴 的夹角为α<sub>j</sub>的射线束将每一份椭圆形环带区域再细分为m份；目标照 明区域被划分成m×n个小格子，每一个小格子内的能量为：
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式中，E·k<sub>i</sub>表示照度值，根据国标GB5948-1998要求，常量E为预设照 度值，变量k<sub>i</sub>用来控制照明面上指定区域的照度值大小，用以形成预 定的照度分布，其中，0≤k<sub>i</sub>≤1，的取值大小需根据照明面上照度要 求设定，对于最亮区域k<sub>i</sub>的取值范围为0.9 - 1，对于边缘区域k<sub>i</sub>的 取值范围为0 - 0.1；
对应于目标照明区域的环带划分，将参与反射的光源立体角进行离散 化，即把角分成n份，表示的第i份，与a<sub>i</sub>和b<sub>i</sub>对应；把角分成m份 ，表示θ的第j份，θ<sub>j</sub>与α<sub>j</sub>对应；在反射前，每一份角度内光源的光 通量为：
另外，直接照射在照明面上对应的小格子内的光通量为：
根据能量守恒有：
E<sub>Q</sub>＝E<sub>r</sub>＋E<sub>t</sub>，
联合上述各式得到对应的和θ<sub>j</sub>；
由折反射定律得出所述曲面上点的法向量，利用这个法向量求得切线 ，通过求切线与入射光线的交点得到曲线上点的坐标，折反射定律的 矢量形式表示为：
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