自由曲面的遠光透鏡探討

摘要：隨著LED的發展，車燈行業已經逐步從傳統的鹵素燈過渡至LED車燈。文章利用自由曲面設計的遠光透鏡可以使光形滿足不同法規的照明要求，相對于傳統遠光燈，能提高照明亮度，使視野更清晰，保證路面行車安全。

關鍵詞：車燈行業；LED；自由曲面；遠光透鏡；照明要求 文獻標識碼：A

中圖分類號：TN312 文章編號：1009-2374（2016）17-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.032

近年來，LED芯片以及封裝生產工藝發展迅速，LED的各項性能都有著顯著的提高，被大量應用在各個領域，特別是在汽車照明的應用上，因為其體積小的特點，使得車燈的設計多樣化。

當今汽車前照燈的配光方案有多種，如傳統的反射式方案、投射式方案、自由曲面反射方案等，而縱觀當今的汽車市場，大部分的高端汽車已采用LED近光燈作為照明，而遠光一般還是采用傳統燈泡和反射杯的組合方式，這限制了汽車前照燈的體積的小巧化。

本文中的設計將采用LED和透鏡組合的方式作為遠光燈，整燈體積只有30*30*15，光形能同時滿足歐規的ECE R112和美規的FMVSS 108的法規標準，透鏡利用自由曲面設計，對LED發出的光能實行分區域控制，達到光斑均勻的效果，滿足法規的要求。

1 歐規和美規的遠光標準

兩者測試點及要求光強值如表1所示。

由表1可以看到，歐規的遠光燈照射角度較窄，水平方向只要求邊界±5°達到一定的亮度，對應于歐洲的比較窄小道路，而美規的角度有±12°左右，能提供更寬闊的視野，使行車更加安全。它們要求的中心亮度差不多，都是40000cd以上。表1中美規的光強要求值是按照最高的要求類型，所以可先按照滿足美規的要求來設計，然后加強H-2.5L&2.5R附近區域，這樣就能同時滿足歐規要求。……