摘要：汽车的总体数量不断增加，所带来的社会问题当然也不容忽视，当我们看到表面上的繁华时，也应更多关注背后的不鲜艳。交通事故多发作为汽车数量增加所带来的最明显的社会问题是本课题开展的大背景，并且在所有交通事故中总结其原因，除了驾驶员主观因素之外，车灯作为夜间行驶必不可少的工具也承担着减少交通事故的重要责任，车灯光的优劣性、稳定性将直接影响驾驶员的安全。国内目前对于LED车灯的研究还停留在对主流车灯进行简单复制、仿造的阶段，在自主设计方面与西方汽车强国还存在较大差距，这也造成了国产车在与世界其他车企竞争时处于劣势地位的现象。

本项目主要对车灯光学系统进行一定程度的研究，以期设计出一款具有良好反射效果的反光杯系统，并获得较好的光斑效果。本文首先介绍了课题展开的背景并且详细阐述了该课题所涉及到的光学基本原理，通过光学设计软件lighttools完成对反光杯结构的设计，并通过软件的光线追迹分析模拟光源发出的光，最后利用网格函数完成对照明系统的优化分析，在优化的基础上，根据实际经验调研后的杯型结构参数不断手动调节，最终获得良好的光斑效果。

关键词：光学设计  LED  照明系统  优化分析

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1课题背景及研究意义-1

1.2汽车灯发展历史-2

1.3反光镜及车灯结构-4

1.4 LED介绍-6

1.4.1 LED发光原理-6

1.4.2 LED灯结构组成-7

1.5研究内容-8

第二章 光学基本理论及设计软件介绍-9

2.1光学基本理论及概念-9

2.1.1光的直线传播定律-9

2.1.2光的反射和折射定律-9

2.1.3光通量-10

2.1.4光照度-10

2.1.5发光强度-10

2.1.6立体角-11

2.2光学设计软件lighttools介绍-11

2.3照明光学系统组成-12

2.3.1 光学元件-12

2.3.2光源-12

2.3.3接收面-13

第三章 汽车反光杯光学系统设计与优化-14

3.1照明光学设计流程-14

3.2系统初始化设置-15

3.3光学系统建立-15

3.3.1光源-15

3.3.2光学元件-16

3.3.3接收面-18

3.4光学系统优化-19

3.4.1添加透镜-20

3.4.2添加优化变量-21

3.4.3添加评价函数-22

3.4.4系统优化-23

第四章 总结与展望-26

参考文献-27

致谢-28