二、内部结构
聚光透镜组将光源发出的光会聚成平行光,照亮整个菲林片,保证投影的亮度。但要获得放大的清晰的投影图案,还应通过透镜III将其放大。根据光学原理,平行光经过凸透镜会聚到焦点。因此,只需保证透镜III距地面的距离大于其2倍焦距,在地面即可形成放大的LOGO。
新型迎宾灯包括3个部分:光源、光学系统(包括3个透镜及菲林片)和电源,其内部结构,如图5所示。由图可知,新型迎宾灯通过光源照射产生投影,光学系统将光源发出的光,经过一系列折射反应把菲林片上的图像放大,并均匀投射到所照射的物体上,即通过一系列的光学反应达到理想的效果。
三、元件选择新型迎宾灯及效果图
1.光源的选择
图像的质量取决于光源。LED光源因其寿命长、体小量轻、节能、工作电压低且发光效率高等优点,成为了目前最受关注的光源之一r-151,是投影的首选光源。此外,LED是发光面光源,其方向性很好,几乎不需要反光镜,这在一定程度上可简化迎宾灯的结构,使其更加小巧。又由于LED光源属于冷光源,不需要太考虑散热问题,制造进程有所简化。
因此,LED光源完全符合新型迎宾灯所需要的小体积、高亮度、长寿命和较高色温的要求。
2.透镜的选择
平凸型透镜在光学系统中通常起到会聚光的作用,且聚光后光斑比较均匀。因此,本文中选用平凸透镜作为新型迎宾灯的聚光透镜。为了最大限度地提高光源的利用率,选用两个相同的平凸透镜,同向放置,均以平的一面面对光源。透镜组的建立缩短了组合焦点与透镜间的距离,使得光源放在组合焦点处时,光能的损失大大减小。
按照本文设计出的新型迎宾灯及其照射出来的图像,如图6所示。
四、结论与展望
本文通过光学原理分析和模拟仿真2方面,为新型迎宾灯的研究提供了理论依据。结果表明,当光源与光学系统紧贴在一起时,可在光学系统的另一端显示放大的、清晰的LOGO,保证照明范围的同时,又确保了照明亮度,能达到理想的光学效果。本文在理论分析的基础上,又进一步进行各元件的选择设计。最终,设计出实用的安装于后视镜底部的新型迎宾灯,给新型迎宾灯未来在国内的发展提供了理论和现实依据。
新型迎宾灯的发展在汽车配件领域是个大胆的创新,一方面解决了目前车用迎宾灯寿命短、照明亮度不够的问题,满足了在夜间或光线昏暗时照明的功能,另一方面,提高了驾驶人的专属感,增强了用车乐趣。以上2个方面,决定了新型迎宾灯在乘用车市场拥有很大的发展空间。