新型汽車照明逆向反射光學結(jié)構的研究

新型汽車照明逆向反射光學結(jié)構的研究

汽車上的逆向反射組件能夠?qū)⒐饩€沿原路徑反射回去，常被用在汽車后車燈和示廓燈上。常用的逆向反射光學結(jié)構表面有若干個凸出的四邊形，這些四邊形的表面與相鄰的四邊形表面互相垂直，因而稱為直角逆向反射光學結(jié)構。但是，這種結(jié)構具有很大局限性，其制造過程涉及到多種復雜的加工過程和裝配過程。對此，給出了一種新型逆向反射光學結(jié)構，其可以降低制造過程中的復雜程度，同時提高入射光束的逆向反射效率。通過光學模擬分析了該結(jié)構在不同入射角下入射光線的逆向反射效率。

新型逆向反射光學結(jié)構的基本單元由兩部分組成：一部分為具有直角的垂直三角柱；另一部分為長方體，且長方體的厚度可根據(jù)反射需要進行調(diào)整。垂直三角柱直立，直角對應斜邊所處的平面與長方體的平面相連。該結(jié)構可以利用金剛石工具采用單點倒切技術制造，大大降低了制造難度。采用光學仿真軟件對該結(jié)構進行了性能仿真。仿真共設定3種模型，分別為不具有長方體只含有垂直三角柱的光學結(jié)構、厚度為100μm的長方體與垂直三角柱構成的光學結(jié)構、厚度為1000μm的長方體與垂直三角柱構成的光學結(jié)構。仿真時，設定入射光線的入射角為0～45°，步長為5°，記錄不同入射角對應的逆向反射效率。同時，采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制備該逆向反射光學結(jié)構的原型和傳統(tǒng)的直角逆向反射光學結(jié)構原型，對兩種原型的逆向反射效率、亮度和光發(fā)散情況進行測量和對比。仿真結(jié)果表明，隨著入射光線入射角度的增加，新型逆向反射光學結(jié)構的反射效率隨之降低。在入射角度為0時，逆向反射效率為99.994%。與傳統(tǒng)的直角逆向反射光學結(jié)構相比，新型逆向反射光學結(jié)構的性能約提高了57%。上述結(jié)果表明，新型逆向反射光學結(jié)構將成為未來汽車照明系統(tǒng)的新選擇。

SamaHusseinetal.SAE 2016-01-1407.

編譯：李臣