汽車車燈發(fā)展史(正式版)

1、.：.；汽車車燈相關(guān)資料汽車車燈開展歷史聽說第一個汽車前大燈是家用手提燈。1887年，一個駕駛員在黑暗的原野上迷路時，一位農(nóng)民用手提燈把他引回家。1898年，波士頓舉行美國首屆汽車展覽會，美國哥倫比亞號汽車將電燈作為前燈和尾燈，車燈從此誕生。最初的前大燈不能調(diào)光，所以在會車時有些晃眼，為了抑制這個缺陷，后來采用了附加光度調(diào)理器。這種前大燈可以在垂直方向挪動，但駕駛員必需下車搬動夾具安裝。1916年，美國一個名叫CH托馬斯的人為了讓對方駕駛員在晚上能看到他打的手勢，把一個帶電池的燈泡裝在手套上，由此轉(zhuǎn)向信號燈幽默登場。1938年，別克汽車制造商提供了轉(zhuǎn)向燈作為選用的附件，但當(dāng)時只在汽車尾部安裝，

2、到1940年以后汽車前面也裝有轉(zhuǎn)向信號燈了，而且信號開關(guān)具有隨時調(diào)理的功能。1906年，世界上第一次用一個蓄電池供電的電燈照明。1909年，初次把乙炔燈作為變光安裝。1916年，美國運用了行車燈。1920年，中選用倒檔安裝時，運用了倒車燈。1920年，美國通用汽車公司初次安裝了內(nèi)燈。1926年，通用汽車公司把大燈變光開關(guān)從方向盤移到地板。1938年，第一次采用封鎖的內(nèi)燈。1898年，美國電氣公司將電燈拋物面反射鏡推行于大燈，側(cè)燈和尾燈。從早期乙炔氣前照燈開展到當(dāng)今的自在面反射鏡氣體放電前照燈，差不多閱歷了120年，其演化過程如下： 第一代-乙炔氣前照燈 前照燈具有高的輪廓亮度，乙炔氣火焰的亮度

3、比當(dāng)時的電光源所能到達的亮度高出一倍，因此，在1925年以前運用的汽車前照燈幾乎全是乙炔前照燈。 第二代-電光源前照燈 1913年帶螺旋燈絲的充氣白熾燈泡問世， 因其具有較高亮度，給電光源前照燈開辟了寬廣的前景。然而由于當(dāng)時汽車電氣設(shè)備系統(tǒng)的制約，直到1925年，電氣照明才得到廣泛的運用。 第三代-雙光燈芯前照燈 具備有高輪廓亮度充氣燈泡的電前照燈一裝在汽車上，就出現(xiàn)了在交會車時因前照燈的強光呵斥駕駛員奪目而導(dǎo)致發(fā)生交通事故和撞車的嚴(yán)重問題。因此，對前照燈的設(shè)計提出了兩個互不兼容的要求：一個是如何在不小于100m的間隔 內(nèi)使道路和高度至少為2-2.5m的妨礙物得到良好的照明；另一個是如何使迎面

4、車輛駕駛員不奪目。汽車會車時的這種奪目問題，仍是汽車照明技術(shù)中最難以處理的問題。為處理睬車奪目的問題，1924年，歐洲發(fā)明了雙光燈芯前照燈之后，美國也出現(xiàn)了帶雙絲燈泡的前照燈。然而，歐洲和美國具備不奪目近光的前照燈的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造原理不盡一樣。其燈泡的差別在于燈絲的外形和位置不同：配光鏡的差別在于折光單元的圖案和計算不同，因此，近光的配光也有所不同。近光系統(tǒng)分為歐洲系統(tǒng)和美國系統(tǒng)兩種，兩大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題是當(dāng)今世界汽車燈光開展的艱苦課題之一。 第四代-不對稱近光前照燈 雙光燈芯前照燈系統(tǒng)屬于對稱近光系統(tǒng)，近光光型的左右兩側(cè)完全一樣，因此左、右兩側(cè)行駛皆適用。但由于行車光(遠(yuǎn)光)變到會車光(近光)時

5、，視見間隔 縮短，迫使車速降低。為處理在會車過程中，前照燈既不產(chǎn)生奪目，又能保證對道路具有良好的照明，1932年美國發(fā)明了不對稱前照燈，它是以基準(zhǔn)軸為中心，將光束一分為二，*近來車一側(cè)的落地間隔 短(即光束壓低，從而防炫)，而另一側(cè)光束的落地間隔 長(即光束抬高，從而添加視見)。 第五代-H4鹵鎢前照燈 第一批裝有鹵鎢燈泡的汽車前照燈是由法國“斯貝公司在1964年消費的，其燈絲允許任務(wù)溫度較普通白熾燈泡高，光效添加約50%，壽命也添加一倍。鹵素?zé)?，就是在燈泡?nèi)滲入少量的的惰性氣碘，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢原子與碘原子相遇反響，生成碘化鎢化合物，當(dāng)?shù)饣u化合物一接觸白熱化的燈絲(溫度超越1450)，又

6、會分解復(fù)原為鎢和碘，鎢又重新歸隊回到燈絲中去，碘那么重新進入氣體中。如此循環(huán)不已，燈絲幾乎不會燒斷，燈泡也不會發(fā)黑，所以它要比傳統(tǒng)的白熾前照燈壽命更長，亮度更大。如今的汽車普遍采用的都是這種前照燈。 第六代-自在面反射鏡前照燈及氙氣燈 自在面反射鏡，即使用凸透鏡聚光技術(shù)的前照燈。自在面反射鏡前照燈為代表的現(xiàn)代汽車前照燈在發(fā)光原理、構(gòu)造方式以及制造資料等方面又發(fā)生了一系列的艱苦變化。氙氣燈所發(fā)出的光照亮度是普通鹵素?zé)舻膬杀?，而能耗僅為其三分之二，運用壽命可達普通鹵素?zé)舻氖?。氙氣燈極大地添加了駕駛的平安性與溫馨性，還有助于緩解人們夜間行駛的緊張與疲勞。氙氣燈逐漸成為現(xiàn)代汽車車燈的主流趨勢。二、汽

7、車前照燈照明原理汽車前照燈主要由光源, 反射鏡及配光鏡三部分組成。1.H4 燈的構(gòu)造 圖1H4燈構(gòu)造圖 圖2 H4燈燈絲尺寸及遮光方法在我國運用的前照燈中用得最多的光源是H4 燈, 其構(gòu)造及燈絲尺寸如圖1、圖2 所示。H4 燈是雙燈絲的鹵鎢燈泡, 兩根圓柱狀燈絲沿軸向安放, 主燈絲位于拋物面反射鏡焦點附近, 用于遠(yuǎn)光照明, 副燈絲位于拋物面反射鏡焦點的前方, 這樣副燈絲被反射鏡上部所反射的光可以照明路面。在副燈絲的下方有一個鉬制的遮光罩, 遮光罩一側(cè)沿程度遮光, 另一側(cè)向下傾斜15遮光, 經(jīng)反射鏡反射后, 前者構(gòu)成一條程度明暗截止線, 后者構(gòu)成一條向上傾斜15的明暗截止線。主燈絲,副燈絲及安裝

8、基面之間的尺寸位置都有嚴(yán)厲要求,車燈制造廠普統(tǒng)統(tǒng)過調(diào)整LCL 的大小來調(diào)整燈絲在反射鏡中的位置,使遠(yuǎn)光、近光呈最正確配光情況,如圖3 所示。當(dāng)LCL 較小時,意味著整個H4 燈向前挪動,使近光燈絲向前離焦點較遠(yuǎn),由于光形尺寸變大,中心暗區(qū)變大;當(dāng)LCL較大時,意味著整個H4 燈向后挪動,使近光燈絲向前離焦點較近,因此光形尺寸變小,中心暗區(qū)變小。遠(yuǎn)光燈絲(主燈絲) 中心在焦點上時,遠(yuǎn)光光形較小,中心偏離焦點時,遠(yuǎn)光光形增大。圖3H4 燈與反射鏡安裝基準(zhǔn)2. 反射鏡原理圖4拋物面反射鏡反射特性 圖5燈絲移到焦點前方照明情況汽車燈具中常用的反射鏡是拋物面反射鏡。拋物面是以拋物線為母線繞軸旋轉(zhuǎn)180而

9、構(gòu)成,它的剖面圖如圖4 所示。拋物面反射鏡有一個焦點F,在其焦點F 上放置一個點光源,那么點光源發(fā)出的光線經(jīng)拋物面反射鏡反射后,光線將平行ox 軸出射,光線的光路為FAB 光線非常集中,適宜于遠(yuǎn)間隔 照明,遠(yuǎn)光主燈絲普通都置于拋物面反射鏡的焦點附近,由于燈絲有一定大小,雖然置于焦點上,經(jīng)反射后仍有一個微小的發(fā)散角。假設(shè)將點光源從焦點F 向前移到S 時,由S 點發(fā)出的光線經(jīng)反射鏡反射后光線光路為FAC,思索拋物面繞軸旋轉(zhuǎn)對稱性,反射鏡上部的反射光照明下方,而反射鏡下部的反射光照明上方,圖5 表示一段圓柱燈絲移到焦點前方照明情況。前照燈的近光燈絲就是置于焦點前面,使上部的反射光照明下方路面,而下部

10、的反射光照明上方, 這對迎面而來的駕駛員會呵斥嚴(yán)重的眩光, 為了抑制眩光,H4 燈在近光燈絲下方設(shè)置一個遮光罩, 使近光燈絲的光線不落在反射鏡的下半部分, 防止下半部分反射光線射入駕駛員眼睛里。配光鏡H4 燈加上拋物面反射鏡是不能符合汽車前照燈照明規(guī)范要求的, 由于從遠(yuǎn)光來看, 還需求沿程度方向左右略帶分散; 從近光來看, 由于燈絲移到焦點前方, 使照明光斑中心出現(xiàn)一個暗區(qū)。因此需求借助配光鏡改動原有的光能量分布情況。配光鏡上常用折射單元有: (1) 柱面透鏡(凹圓柱面或凸圓柱面) 使光線左右發(fā)散成一定角度, 見圖6 所示。(2) 雙曲平面(輪胎) 透鏡, 使光線左右、上下均發(fā)散一角度, 見圖

11、7 所示。(3) 楔形棱鏡, 使光線向下、向上或向斜方向偏折一個角度, 分別見圖8 (a)、圖8 (b) 或圖8(c)所示, 光線經(jīng)過楔形棱鏡時總向棱鏡厚的一側(cè)偏折。 圖6柱面透鏡 圖7輪胎面透鏡圖8楔形棱鏡為了使前照燈滿足道路照明規(guī)范, 必需經(jīng)過配光鏡上的花紋(折射單元) 使光線分散或偏折, 而花紋劃分至少應(yīng)有3 個區(qū)域, 如圖9 所示。A、B 區(qū)域花紋主要為了滿足近光的配光,C 區(qū)域花紋為了完善提高遠(yuǎn)光的配光。圖9配光鏡花紋區(qū)域劃分A 區(qū)域主要利用柱面透鏡使光線左右分散, 改善近光時左右前方照明, 同時要保證程度截止線明暗明晰。B 區(qū)域主要利用楔形棱鏡和柱面透鏡, 加強75m 及50m 間

12、隔 處的車道右邊線光照度, 同時要保證15截止線明暗明晰。C 區(qū)域主要利用曲率半徑較大的柱面透鏡, 使遠(yuǎn)光左右略有分散, 保證遠(yuǎn)間隔 道路照明。三、汽車前照燈的種類*常用的汽車前照燈有3 種: (1) 帶配光鏡的前照燈 (2) 自在曲面前照燈 (3) 多橢燈1、帶配光鏡的前照燈如圖10 所示。此種前照燈目前在我國用得最多, 老桑塔納, 新桑塔納及夏利等都用這種前照燈, 它由H4 燈加上拋物面反射鏡和配光鏡組成近、遠(yuǎn)光一體的前照燈, 它的原理如前面所述。在H4 燈前方還放置一個金屬遮光罩, 主要作用是遮擋直射光線, 同時遮擋反射鏡邊緣誤差較大的區(qū)域, 以便改善照明效果。圖10 帶配光鏡的前照燈2

13、、自在曲面前照燈如圖11 所示: 圖11自在曲面前照燈外型這是近年來開展起來的一種新穎前照燈, 在國外已被廣泛運用, 我國上海通用汽車公司1998 年投產(chǎn)的BU ICK 轎車的前照燈也采用了自在曲面。自在曲面前照燈, 用一塊光滑的玻璃替代了配光鏡, 原來配光鏡的配光功能將由反射鏡承當(dāng), 在反射鏡上劃分了一塊一塊花紋, 它的光學(xué)原理類似配光鏡, 每一塊花紋都是由非規(guī)那么的自在曲面構(gòu)成, 它們的作用也是使光線左右, 上下分散或使光線僅僅是偏折。圖12 表示光線經(jīng)自在曲面反射鏡反射后在測試面上構(gòu)成一個符合照明規(guī)范的配光分布。圖12 測試面上構(gòu)成的配光分布自在曲面前照燈有以下特點:(1)符合汽車車頭向

14、流線型開展潮流, 在前外表傾斜運用時, 它比配光鏡光損失要小(2)適宜于設(shè)計燈具高度較低的一體燈。(3)自在曲面反射鏡可使H4 燈省掉近光燈絲遮光罩, 提高光的利用率(4)自在曲面前照燈外型新穎, 設(shè)計靈敏,適用于多種光源。自在曲面外形復(fù)雜, 必需采用計算機進展設(shè)計, 設(shè)計時根據(jù)光斑要求自動生成曲面, 并將設(shè)計的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為加工指令, 然后用加工中心或數(shù)控銑床進展加工, 因此自在曲面的設(shè)計與加工必需依托一套AD CAM 系統(tǒng)。3、多橢球射燈如圖13 所示:圖13 多橢球射燈多橢球射燈方式的前照燈由光源, 多橢球反射鏡, 遮光板及非球面透鏡組成。多橢球是一種非旋轉(zhuǎn)對稱的曲面, 經(jīng)過光軸的各個截面所

15、得的橢圓具有不同的長半軸和短半軸, 它的作用是使光源成像在遮光板附近, 但垂直方向與程度方向具有不同的倍率, 從而控制光斑尺寸與外形。遮光板的作用可以產(chǎn)生明晰的明暗截止線, 最后采用非球面透鏡將光斑投射到需求照明的區(qū)域。多橢球射燈所用的光源可以是鹵鎢燈, 也可以是高壓氣體放電燈, 圖13 所示的燈具就是采用高壓氣體放電燈, 這是一種新穎的車燈光源, 具有發(fā)光效率高, 被照路面光照度高的優(yōu)點。*按光學(xué)組件的構(gòu)造不同，可將前照燈分為半封鎖式、封鎖式兩種。1半封鎖式前照燈半封鎖式前照燈的構(gòu)造如圖511a、圖512所示，其配光鏡是靠卷曲反射鏡邊緣上的牙齒而緊固在反射鏡上兩者之間墊有橡膠密封圈，燈泡只能

16、從反射鏡后端裝入。當(dāng)需求改換損壞的配光鏡時，撬開反射鏡邊緣的牙齒，安上新的配光鏡后，再將牙齒復(fù)原。由于半封鎖式前照燈維修方便，因此得到廣泛運用。2封鎖式的前照燈封鎖式前照燈的反射鏡和配光鏡用玻璃制成一體，里面充以惰性氣體。燈絲焊在反射鏡底座的燈絲支架上，反射鏡的反射面經(jīng)真空鍍鋁。其構(gòu)造如圖511b、c所示。為實現(xiàn)前照燈更亮、更遠(yuǎn)、更美觀的要求，許多轎車上采用了投射式前照燈、高亮度弧光燈。(1)投射式前照燈投射式前照燈外形特點是裝用很厚的無刻紋的凸型散光鏡，由于反射鏡是橢圓形的，所以外徑很小，構(gòu)造如圖513所示。反射鏡有兩個焦點。第一焦點處放置燈泡，第二焦點在燈光中構(gòu)成。凸形散光鏡的焦點與第二焦

17、點重合。燈泡的光利用反射鏡聚成第二焦點，再經(jīng)過散光鏡將聚集的光投射到前方。投射式前照燈采用的光源為鹵素?zé)襞荨Ｔ诘诙裹c附近設(shè)有遮光板，可遮擋上半部分光，構(gòu)成明暗清楚的配光。由于它的這種配光特性可適用于前照燈近、遠(yuǎn)光燈，也可用作霧燈。2高亮度弧光燈高亮度弧光燈構(gòu)造如圖514所示，這種燈的燈泡里沒有傳統(tǒng)燈泡的燈絲，取而代之的是裝在石英管內(nèi)的兩個電極，管內(nèi)充有祿及微量金屬或金屬鹵化物加在電極上，加上足夠高的弧電壓后，氣體開場電離而導(dǎo)電發(fā)光。圖5-13圖5-14弧光放電前照燈由弧光何組件、電子控制器和升壓器三大部件組成。其燈泡發(fā)出的光色成分和日光燈非常類似，亮度是目前鹵素?zé)襞莸?5倍，壽命可達鹵素氣體

18、燈泡的5倍。由于燈泡點燃到達燈泡正常任務(wù)溫度后，維持電弧放電的功耗僅為35 W，所以可節(jié)約40的電能。四、汽車前照燈檢測有關(guān)內(nèi)容1、前照燈光束照射位置要求1機動車在檢驗前照燈的近光光束照射位置時,前照燈在間隔 屏幕10m處,光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點的高度應(yīng)為0.6H-0.8H(H為前照燈基準(zhǔn)中心高度,下同),其程度方向位置向左向右偏向均不得超越100mm。2四燈制前照燈其遠(yuǎn)光單光束燈的調(diào)整,要求在屏幕上光束中心離地高度為0.85H-0.9OH,程度位置要求左燈向左偏不得大于10O mm,向右偏不得大于170mm；右燈向左或向右偏均不得大于170mm。3機動車裝用遠(yuǎn)光和近光雙光束燈時以調(diào)整近光光

19、束為主。對于只能調(diào)整遠(yuǎn)光單光束的燈,調(diào)整遠(yuǎn)光單光束。4機動車每只前照燈的遠(yuǎn)光光束發(fā)光強度應(yīng)到達表 1的要求。測試時,其電源系統(tǒng)應(yīng)處于充電形狀。2、前照燈發(fā)光強度要求表 1 前照燈遠(yuǎn)光光束發(fā)光強度要求 檢查工程新注冊車在用車車輛類型兩燈制四燈制兩燈制四燈制汽車，無軌電車15000120001200010000允許四燈制的機動車其中兩只對稱的燈到達兩燈制要求視為合格。3、用屏幕檢測前照燈的光束照射位置如圖 1所示,在距前照燈10m處設(shè)有一公用屏幕,按前述規(guī)定的檢驗條件,在屏幕上畫有三條垂直線和三條程度線,中間垂直線V-V與被檢車輛的縱向中心線對正。兩側(cè)的垂直線V左-V左和V右- V右分別為被檢車輛

20、的左右前照燈的中心線；程度線h-h與被檢車輛的前照燈的中心等高,距地面高度為H(mm)；其下一條程度線的高度為H1,與被檢車輛的前照燈遠(yuǎn)光光束中心的上限值(0.9H)等高,最下面的一條程度線的高度為H2,與被檢車輛的前照燈近光光束中心的上限值(0.8H)等高。規(guī)范規(guī)定遠(yuǎn)近光光束中心高度的偏向范圍分別為0.05H與0.2H,即其下限值分別為0.85H和0.6H。 圖1檢測時,先遮住一邊的前照燈,然后翻開前照燈的近光開關(guān),未遮蓋的前照燈的近光明暗截止線轉(zhuǎn)角或光束中心應(yīng)落在由高度為H2、H2一0.2H的兩條程度線及距汽車縱向中新穎為1/2s+100、1/2s-100mm兩條垂線所圍的矩形面積內(nèi)，否那

21、么闡明近光光束照射位置偏斜不合格。對于遠(yuǎn)光單光束前照燈，那么要檢測遠(yuǎn)光光束的照射位置，檢測方法與前一樣，但其光束中心應(yīng)落在由高度為H1、H1-0.05H的兩條程度線及距汽車縱向中心線為1/2S+170、1/2S-170(mm)(為右燈，左燈左為1/2S+100，右燈右為1/2S-170)兩條垂線所圍的矩形面積內(nèi)，方為合格。用屏幕法檢測前照燈，其方法簡單易行，但它只能檢測出光束的偏斜方向和偏斜量，不能檢測發(fā)光強度，而且為順應(yīng)不同車型，還需經(jīng)常改換屏幕，檢測效率較低。4、用前照燈檢測儀檢測發(fā)光強度和光軸偏移量* 前照燈檢測儀檢測原理前照燈檢測儀，普通是采器具有把吸收的光能變成電流的光電池元件，按照

22、前照燈主光軸照射光電池產(chǎn)生電流的比例，來丈量前照燈的發(fā)光強度和光軸偏斜量的。1發(fā)光強度的檢測原理如圖 2所示，把光電池3與光度計1銜接起來，以適當(dāng)間隔 使前照燈照射光電池后，光電池根據(jù)前照燈發(fā)光強度的大小產(chǎn)生電流使光度計指針動作，從而指示出前照燈的發(fā)光強度。2光軸偏斜量的檢測原理如圖 3所示，把光電池分為S上、S下、S左、S右、四份，在S上和S下上接有上下偏斜指示計3，在S左和S右上接有左右偏斜指示汁1，當(dāng)光電池遭到前照燈照射后，各分光電池分別產(chǎn)生電流，當(dāng)S上和S下或S左和S右的受光量不等時產(chǎn)生的電流也不相等。根據(jù)其差值便可使上下偏斜指示計3或左右偏斜指示計1動作，從而可測出前照燈光軸的偏斜量

23、。光電池消費出來，無論運用與否，時間長久以后，其靈敏度均會下降。5、汽車前照燈的規(guī)范 不同用途的汽車燈具有不同的規(guī)范, 其中前照燈規(guī)范要求最高, 因此前照燈的設(shè)計難度也最大, 這里主要引見前照燈規(guī)范。目前世界上對前照燈主要有3 個規(guī)范: 歐洲經(jīng)濟委員會ECE, 美國的SA E, 日本的J IS 。我國根本上參照ECE 的配光方式, 而國際上也有向ECE 靠攏的趨勢, 所以這里主要引見ECE 規(guī)范。圖14 道路透視圖及相應(yīng)檢查點圖15 ECE 近光檢驗用的測試屏幕 圖14 是一幅道路的透視圖, 察看者位于右側(cè)車道的軸線(對應(yīng)圖15 的垂直線VV ) 駕駛位置。B50L代表約50m 間隔 處迎面汽

24、車的駕駛員眼睛位置, 該位置的照度越低越好, 可防止眩光、50R , 75R 分別表示約50m 和75m 間隔 處的車道右邊線對光照度有要求的兩個點的位置。前照燈樣品的實驗室檢驗運用測試屏幕, 樣品放在離垂直測試屏幕25m 間隔 處, 屏幕上測試點的位置如圖15 所示,圖上測試點的位置與圖14 是相對應(yīng)的。垂直線VV 相當(dāng)于右側(cè)車道的軸線,直線HG和HG 對應(yīng)透視圖右側(cè)車道的左右邊線。直線HF 代表左側(cè)迎面車道的外邊線,直線HF 代表左側(cè)迎而車道的中線。因此直線HG是整個路面的軸線。直線HE 近似代表迎面汽車駕駛員眼睛的軌跡線。根據(jù)ECE 規(guī)范,對前照燈近光主要檢查點如表1 所示。表1屏幕檢查

25、點照度要求 前照燈遠(yuǎn)光的ECE 規(guī)范應(yīng)是: 最大光照度點應(yīng)位于H H 線以上, 最大光照度在240lx48lx 范圍內(nèi), 同時要丈量位于H H 線上的5 個檢查點。H 點的光照度應(yīng)大于最大光照度的018 倍, 離H 點向左、向右11215cm 處的光照度不低于24lx, 離H 點向左、向右225cm 處的光照度不低于6lx 。針對遠(yuǎn)光及近光這樣多檢查點要求, 因此對前照燈的配光設(shè)計帶來很大困難, 假設(shè)沒有參考樣燈, 完全靠閱歷進展配光設(shè)計, 很難一次勝利。計算機輔助前照燈配光設(shè)計的目的就是要在沒有樣燈情況下, 能估算出在各檢查點的光照度, 從而對光學(xué)設(shè)計不斷進展修正, 使配光設(shè)計結(jié)果比較接近E

26、CE 規(guī)范的要求。 五、汽車燈具的設(shè)計方法 汽車燈具的設(shè)計包括外型設(shè)計、配光設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計, 其中外型設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計經(jīng)過訓(xùn)練后設(shè)計者感到容易入手, 而配光設(shè)計雖然經(jīng)過光學(xué)訓(xùn)練, 假設(shè)沒有功能較強的計算機軟件, 設(shè)計者很難把握住設(shè)計結(jié)果, 往往無法入手。而且不同類型的前照燈, 需求不同的計算機設(shè)計軟件, 否那么設(shè)計者很難獨立完成設(shè)計。 隨著汽車燈具設(shè)計技術(shù)的開展, 配光設(shè)計大體分為3 個階段: (1) 實物模擬配光設(shè)計, (2) 光線走向設(shè)計, (3) 汽車照明計算機仿真設(shè)計。1實物模擬配光設(shè)計此種方法事先必需搜集各種曲率半徑和各種寬度的柱面透鏡,各種楔形棱鏡,各種光源與反射鏡。然后根據(jù)配光原理用鑲拼的方法在實驗室中實驗配光效果, 對簡單的汽車燈具, 鑲拼后容易到達要求,復(fù)雜的汽車燈具需求反復(fù)鑲拼反復(fù)修正。這種方法早期美、歐車燈廠都有運用,目前美國一些中小型車燈廠有時也用此種方法。此種方法的特點是比較直觀, 能直接得到配光的結(jié)果,根據(jù)鑲拼后的實物去設(shè)計車燈, 試制結(jié)果差距不會太大。此種方法的缺陷是遭到鑲拼實物的限制,很難設(shè)計出超越實物的新燈具。對自在曲面等90 年代開展的新穎燈具,無法用實物鑲拼的方法得到模擬配光的結(jié)果。2光線走向設(shè)計這是一種非常近似的設(shè)計方法, 利用