绝密汽车车灯配光精讲

§基本

基本光学术语

§基本配光知识

§LED在车灯上的应用

1.光通量：光源发射并被人的眼睛接受的能量之总和，即为光通量。

因为光是电磁波，所以，确切地说，光通量指的是辐射体发出的波长在380nm到780nm之间的电磁波的能量的总和。

lm。符号：Ф.

单位：流明

2.光强：

光源在给定方向的单位立体角中发出的光通量。可以看出，光强是一个带有方向性的单位；因此，描述光强时，必须给定方向。光强与距离无关。

符号：I。单位：堪德拉Candela(cd)。1cd=1lm/sr.

光强的计算公式I=Ф/Ω(I=dФ/dΩ)

§立体角：任意形状的封闭锥面所包含的空间称为立体角。单位：立体度。Array§立体度的定义：假定有

一个圆锥，以锥顶为球

心，以r为半径做一个球

面，如果锥面在球面上

所截出的面积等于r2，则

该圆锥的立体角为一个

立体度。一个立体度的

半锥角大约为32.77度。

§整个球面的面积为4πr2，因此根据立体度的定义，整球立体角为4π立体度；而半球的立体角为2π立体度。

§光强用于信号灯：转向、制动、倒车、后雾灯、前/后位置灯等。

3.照度：受照表面单位面积所接受的光通量。它是表示受光表面被照亮程度的一个量。

在同一方向上，照度与距离的平方成反比。符号：E。

单位：勒克斯lx；1lx=1lm/m2。

照度的计算公式：E=Ф/A (E=dФ/dA)

如果光强为1cd的点光源位于半径为1m的球的中心，那么球的内表面的照度应该为：E=Ф/A=(4πlm/4πm2)=1lx。

照度示意图

:

下面是一些例子：

§夏日晴天中午可达到100，000lx

§冬日晴天中午可达到10，000lx

§夜间晴空满月可达到0.2lx

§夜间街道路灯1-50lx

§一般办公室要求的照度100～200 Lx

§一般学习的照度应不少于75Lx

§在40W普通灯泡正下方1m处的照度约为30Lx；如果加一搪瓷灯罩后可增加到73lx

§40W荧光灯正下方1.3m处的照度约为90Lx

4.亮度：光源（被照射面）在某一方向的单位面积的光强。

单位：尼特nt；1nt=1cd/m2。

它也是一个带有方向性的单位。主要应用于牌照灯的配光。

§一般阴天天空亮度平均值为2000cd/㎡

§太阳亮度约为20×108 cd/㎡

§发光强度系数（回复反射器）CIL

(Coefficient of luminous intensity)

它指的是在某一方向上回复反射器反射的光强值与回复反射器上的照度值的比值。

它用来描述回复反射器的特性。

HBL Technology Workshop

§基本光学术语

§基本配光知识

§LED在车灯上的应用

光源发出的全部光通量不可能被任何系统放大；但光学系统可以改变光通量的分布，能使它集中到某一方向或者特定区域。

1.基本光学定律

§光的直线传播定律：光在均匀介质里沿直线传播。§光的反射和折射定律：当光由一种介质进入另一种介质时，一

般

会发生两种现象

：反射和折射。它们分别遵循反射定律和折射定律。

2.汽车灯具基本配光系统Reflector

Lens

Light-source

A.光源：

§主要光源为

（1）固体发光光源：

1）钨丝白炽灯，P21W。

卤钨循环白炽灯，H开头。

2）LED光源。

（2）气体放电光源（按发光物质分类）：1）金属类：①汞灯，它又分低压汞灯（又称荧光灯、日光灯）、高压汞灯（简称荧光高压汞灯）2种；②钠灯，它又分低压钠灯、高压钠灯（普通型高压钠灯和高显色高压钠灯）2种。

2）惰性气体类：氙灯；汞氙灯。

3）金属卤化物类：钠铊铟灯；镝灯

B.反射镜

§应用的是反射定律。

§其基本曲线一般为抛物线、椭圆、双曲线。

1. 抛物线的定义：到一条直线和定点的距离相等的动点的轨迹叫做抛物线。

方程为：y2=4fx。

它的光学特性：

汽车灯具基本配光知识
§椭圆的定义：到两个定点的距离的和等于常 数的动点的轨迹叫做椭圆。 §它的光学特性：

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§ 1983年，德国海拉在世界上首次推出了投射近光灯

汽车灯具基本配光知识
双曲线的定义：到两个定点的距离的差的绝 对值等于常数的动点的轨迹叫做双曲线。 它的光学特性：
y M
F
1
O
F
2
x

汽车灯具基本配光知识
§ 此外，目前汽车近光灯已经多采用自由曲面(FreeForm)配光。尤其是对于近光灯和前雾灯。

汽车灯具基本配光知识

汽车灯具基本配光知识

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C.配 光 镜 应用的是折射定律。 通过配光镜可以将光线扩散、会聚或者偏转。

汽车灯具基本配光知识
§光的扩散(diffusion)
y
y
pa
p
pe
g

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§偏转(deflection)

汽车灯具基本配光知识
§会聚(convergence/calibration)