旋转抛物面反射镜的汽车灯具配光设计

绍 灯 丝 灯 泡 的 合 理 选择 和 旋 转 抛 物 面 反射 镜 配 光花 纹 的设 计 方 法 关键词 ： 旋 转抛 物 面 ： 反射镜 ： 汽车灯具 ； 配光 设 计
中图分类号 ： Ｕ４ ６ ３ ． ６ ５
文献标 志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ３ ３ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ２ ８ — ０ ２
物面反射后产生 的光 型是 圆的 ， 所 以在配光设计 中要利 用配光花纹使灯光左 右散 射和 向需要 的位置折 射 ， 使其 达 到配光要 求 ，同时使 灯光分 布不产 生 明显 的照度 梯 度， 以防止造成视觉疲 － ４ ］ 。
图 １ （ Ｃ ） 为弧形灯丝 ， 由于灯丝 的形状 改变 了 ， 它 的 光分布 由长方形变成 了椭 圆形 。
轮廓能使灯光向周 围较大范围分布 ， 对信号灯 配光有利 。
２ 灯 丝 灯 泡 位 置 的 确 定 和 配 光 设计
在进行灯具 的配光设 计时 ， 灯丝在反射镜 中的位置 是非 常重要 的。 它不仅决定灯丝发光经反射镜反射后 的 原始光 型 ，而且在配 光设计 中也是灯 光计算 的重要 依
具中， 就经常用这种灯丝的灯泡 。
图１ （ ｂ ） 为轴 向灯丝 ， 常用 的 Ｈ１ 、 Ｈ ４灯泡灯 丝就 是
这种形状 。它能较充分地 利用灯丝发 出的光通量 ， 减少
光能量 的损失 。它产生 的是 圆形光 。这种灯丝经旋转抛
１ 选 择 合 适 的 灯 丝灯 泡
汽 车灯具 用的灯泡有很多 ，其外形也各不相 同 ， 在
此仅从 配光设计 【 Ｊ 的角度来 分析灯 泡的灯 丝形状 （ 如图
１ 所示 ） 、 灯 丝位置及发光 中心 的确定 ， 以便确定灯 泡放
置在反射镜 中的位置 。
曰 日 臼
（ ａ ） （ ｂ ） （ ｃ ） （ ｄ ）
图１ （ ｄ ） 为 ｖ形灯丝 ， 多用于信号灯具类 ， 由于灯丝
根据旋转抛物 面的性质 ， 当点光源置于旋转抛物 面 的焦 点上 时 ， 经过抛物 面 的反射 ， 光线 与旋转抛 物面 的 主轴呈平行 的方 向射 出。也 就是说 ， 旋转抛物 面可 以把 它 的表 面所 占有 的空 间立体角 内的全部 光能量 汇集成 零立体角平行光束射 出， 形成圆柱形光束 。 理论上 ， 无论 离灯具 的距离多远 ， 其光强不变。 所 以在灯 具设计 中 ， 常 常把反射镜设计成旋 转抛 物面 。在旋转抛物 面上 ， 依据 不 同配光性能 的要求 ， 合 理选择灯丝灯泡和设计配光 花 纹， 以改善汽车对道路照 明。
Ｏｐｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｒｏ ｔ ａ ｒ ｙ Ｐａ ｒ ａ ｂｏ ｌ ｏ ｉ ｄ Ｒｅ ｌｅ ｆ ｃ ｔ ｏ ｒ ｏ ｎ Ａｕｔ ｏ Ｌａ ｍｐ
Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｘ ｕ ｅ ｑ ｉ ｎ ， Ｘ ｕ Ｄ ａ ｎ ｊ ｕ ｎ
（ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｗｅ ｎ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ａｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ， Ｄａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ２ １ ２ ３ ２ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
客 ２ ８ 第 １ 期
Hale Waihona Puke 车技术与
研
究
ＢＵＳ ＆ ＣＯＡＣＨ ＴＥＣＨＮ ＯＬＯＧ Ｙ Ａ ＮＤ ＲＥＳＥＡ ＲＣＨ
旋转抛物面反射镜的汽车灯具配光设计
张 雪 芹 ，许 丹俊
（ 江 苏文 光车辆 附件 有 限公 司 ，江 苏 丹 阳 ２ １ ２ ３ ２ ５ ）
摘
要： 为 使 反 射 的光 强尽 最 大 可 能 地 被 利 用 ， 结合 国 标 对 汽 车 照 明 灯 和 信 号 灯 的 配 光 性 能 要 求 。 着 重 介
ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｈ ｅ ａ ｄ ｌ ａ ｍｐ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｌ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ， ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｃ ｈ ｏ ｉ ｃ ｅ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｉ ｆ ｌ ａ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｍｐ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｔ ａ ｒ ｙ ｐ ａ ｒ ａ ｂ ｏ ｌ ｏ ｉ ｄ ｒ ｅ ｌ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｒ ｏ ｔ ａ ｒ ｙ ｐ ａ ｒ ａ ｂ ｏ ｌ ｏ ｉ ｄ； ｒ ｅ ｌ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ；ａ ｕ ｔ ｏ ｌ ａ ｍ ；ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
的灯丝属这类形状 。横 向灯 丝置于旋转抛物面焦点上 ， 所得到 的光型近似 于长方形 ， 对于汽车行驶灯光来说是
很有利的 ， 也很容易达到配光要求 。但是这种放置方式 ，
对光能量的损失较大 ， 大约有 １ ／ ４的光能量损失 了 ， 所 以
在旋 转抛物 面中 ， 为避 免光能量 的损失 ， 一般 不用这类 灯丝 。 而在有些场合使用就 比较有利 ， 如椭球反射镜［ ２ １ 灯
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌｅ ｆ ｃ ｔ ｅ ｄ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ． ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ｓ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｎ ａ —