15毕业论文：车灯线光源的优化设计免费在线阅读㊣精品文档值得下载

不关心点的具体坐标值，而在线光源上等间距的选取系列的点作为点光源在旋转抛物面上产生均匀排列的网格作为反光点对于每点光源，计算它到所有反光点的入射光的方向向量及其法线方向向量通过入射光方向向量及其法线方向向量计算反射光方向向量通过反射光方向向量及反射点的坐标求出反射光的解析式，进而求出反射光在测试屏上的投影坐标，并在此处描点。

其中，由入射光方向向量及其法线方向向量计算反射光方向向量具体过程如下将入射光方向向量及其法线方向向量均转化为单位向量如图四所示取入射光方向向量的反方向向量由几何关系可知所以即为反射光的方向向量。

图四任点光源的向量反射光路图亮区图的绘制结果为图五测试屏上反射光的亮区图设计规范合理联立方程，即可求解出与线光源上点对应的所有的反射点。

但实际上我们并不关心点的具体坐标值，而在线光源上等间距的选取系列的点作为点光源在旋转抛物面上产生均匀排列的网点四点共面，所以点在抛物面上，所以应该满足抛物线方程交，且交点的坐标为，，。

又已知点的坐标为，点的坐标为。

经过分析，知道点必须满足以下三个条件是的角平分线，即旋转抛物面上的点反射后，可以射到点上。

下面利用向量来推导旋转抛物面上满足此条件的所有反射点的坐标。

设反射点的坐标为，由上文的证明可知，在旋转抛物面上，每个反射点的法线都与对称轴相光的强度为了便于分析，我们将图抽象出来，并旋转定角度后得图三。

线光源上任点对应于点的反射点法线与中轴线的交点图三对于线光源上的任意点设坐标为，假设从它发出的光线经际计算中，我们对作近似处理，令它为个常数米于是得出此线光源的直射光在点辐射出的总照度为直而此时线光源所消耗的功率④求反射点光源直射到点时该点的照度为直可以看出此量与距离有关，也就是说，不同的点光源在点所对应的照度值不同。

但注意到所有的差别太小，因此在实论。

求直射光的强度线光源上任点光源直射到测试屏上点处有且只有条光线。

因为发出的光是以球面波的形式向空间传播的，设该点到点的半径为，则在点处的波面面积为据式，可得任意用微元法的思想，将其分为若干小段，每段可视为个点光源，各自向四周辐射光能。

而在测试屏上的任意受光点的照度等于各点光源在此处的照度代数和。

这样我们就把对线光源的讨论转化成了对点光源的讨为瓦米，发光效率为流明瓦的线光源，在距它米的物体表面，照度为光源功率为即可推出微元法将线光源转化为点光源对于线光源来说，我们利度成正比，跟表面法线与光线方向之间夹角的余弦成正比，与光源到被照面问的距离的平方成反比。

通过查资料，可知光通量与发光强度之间有如下关系式由和得对于功率线密度功率与照度的关系如果光源的发光强度为，光源与被照面的距离是，光线方向与被照面法线的夹角为。

那么，这个面上的照度就是可见，在点光源垂直照射的情况下，被照面上的照度跟光源的发光强数据代入式，得出焦距然后代入，推得该线光源的范围为，。

建立模型计算线光源长度首先说明点以下我们将对点进行分析，对于点，所用方法及运算过程完全类似。

光源切面方程为进而得法线方程为联立对称轴方程得到交点坐标为，，至此，结论得证。

最后将开口半径及深度等结论进行证明从图，我们可以看出此旋转抛物面是由曲线绕轴旋转得到的。

于是推出此旋转抛物面的方程为设为此抛物面上任意点，求得过此点的所走过的光程等于点的镜像到点的直线距离。

此定理可由图二直观表示即图二再根据几何推导，可得出个重要的结论结论在旋转抛物面上，每个反射点的法线都与对称轴相交。

下面我们对此结所走过的光程等于点的镜像到点的直线距离。

此定理可由图二直观表示即图二再根据几何推导，可得出个重要的结论结论在旋转抛物面上，每个反射点的法线都与对称轴相交。

下面我们对此结论进行证明从图，我们可以看出此旋转抛物面是由曲线绕轴旋转得到的。

于是推出此旋转抛物面的方程为设为此抛物面上任意点，求得过此点的切面方程为进而得法线方程为联立对称轴方程得到交点坐标为，，至此，结论得证。

最后将开口半径及深度等数据代入式，得出焦距然后代入，推得该线光源的范围为，。

建立模型计算线光源长度首先说明点以下我们将对点进行分析，对于点，所用方法及运算过程完全类似。

光源功率与照度的关系如果光源的发光强度为，光源与被照面的距离是，光线方向与被照面法线的夹角为。

那么，这个面上的照度就是可见，在点光源垂直照射的情况下，被照面上的照度跟光源的发光强度成正比，跟表面法线与光线方向之间夹角的余弦成正比，与光源到被照面问的距离的平方成反比。

通过查资料，可知光通量与发光强度之间有如下关系式由和得对于功率线密度为瓦米，发光效率为流明瓦的线光源，在距它米的物体表面，照度为光源功率为即可推出微元法将线光源转化为点光源对于线光源来说，我们利用微元法的思想，将其分为若干小段，每段可视为个点光源，各自向四周辐射光能。

而在测试屏上的任意受光点的照度等于各点光源在此处的照度代数和。

这样我们就把对线光源的讨论转化成了对点光源的讨论。

求直射光的强度线光源上任点光源直射到测试屏上点处有且只有条光线。

因为发出的光是以球面波的形式向空间传播的，设该点到点的半径为，则在点处的波面面积为据式，可得任意点光源直射到点时该点的照度为直可以看出此量与距离有关，也就是说，不同的点光源在点所对应的照度值不同。

但注意到所有的差别太小，因此在实际计算中，我们对作近似处理，令它为个常数米于是得出此线光源的直射光在点辐射出的总照度为直而此时线光源所消耗的功率④求反射光的强度为了便于分析，我们将图抽象出来，并旋转定角度后得图三。

线光源上任点对应于点的反射点法线与中轴线的交点图三对于线光源上的任意点设坐标为，假设从它发出的光线经旋转抛物面上的点反射后，可以射到点上。

下面利用向量来推导旋转抛物面上满足此条件的所有反射点的坐标。

设反射点的坐标为，由上文的证明可知，在旋转抛物面上，每个反射点的法线都与对称轴相交，且交点的坐标为，，。

又已知点的坐标为，点的坐标为。

经过分析，知道点必须满足以下三个条件是的角平分线，即点四点共面，所以点在抛物面上，所以应该满足抛物线方程联立方程，即可求解出与线光源上点对应的所有的反射点。

但实际上我们并不关心点的具体坐标值，而在线光源上等间距的选取系列的点作为点光源在旋转抛物面上产生均匀排列的网格作为反光点对于每点光源，计算它到所有反光点的入射光的方向向量及其法线方向向量通过入射光方向向量及其法线方向向量计算反射光方向向量通过反射光方向向量及反射点的坐标求出反射光的解析式，进而求出反射光在测试屏上的投影坐标，并在此处描点。

图四任点光源的向量反射光路图亮区图的绘制结果为图五测试屏上反射光的亮区图设计规范合理性的讨论要解释此设计规范的合理性，就需要解释清楚只选择点即米米米这些距离上的点并要求这些受光点处的光强不小于额定值的原因。

这需要从几个方面来阐述。

从实际着眼，司机在夜晚行车，难免有定的安全隐患，如前方突然出现横穿公路的行人，或者前方有影响正常安全行驶的障碍物等等。

要避免交通事故的发生，就需要在定远的距离外，司机能看到这些突发事件并及时作出反应，采取措施如立即刹车等。

而司机在遇到突发事件后总有定的反应时间，因此刹车总距离也称停车视距为司机反应时间距离，刹车系统协调时间距离和刹车距离三者合。

为了确保安全，就必须保证进入停车视距的突发事件被充分照亮即该处所接受的光强不小于额定值。

下面我们将分两种情况来计算停车视距。

情况正前方发生突发事件，司机或者立即刹车，或者调整方向，绕道而行。

对这两种救急措施，我们认为其停车视距的计算可归为类，即计算上面定义的刹车总距离。

资料显示人的反应时间般为，普通公路上车速般为，刹车系统协调时间距离和刹车距离般为。

下面来计算停车视距。

司机反应时间距离为所以其停车视距为但由于刹车系统协调时间距离和刹车距离随路面附着系数不同而不同，所以此种情况下的停车视距般在米之间波动。