为使汽车在夜间行驶时能够被别的车辆识别, 避免交通事故的发生, 设计了聚光器带有花纹的新型后位置灯光学系统。基于非成像光学理论, 采用照度优化方法, 利用公式计算自由曲面反射镜各个点的坐标值。根据法规对后位置灯的配光要求, 合理划分反射面, 使其达到配光要求。通过蒙特卡洛方法对光线进行追迹, 实验模拟结果显示: 配光效果达到国家标准GB5920-2008对后位置灯各个测试点的照度要求, 设计的新型结构使光型出光更加均匀, 避免了亮斑的产生。

为了使车辆驾驶员在夜间能够得到充足的照明, 并且避免对面会车司机眩目, 设计了具有明暗截止线的近光系统。根据GB25991-2010汽车用LED前照灯配光标准, 尝试使用大功率白光LED和结构简单、光学利用率高的自由曲面反射镜(FFR)来实现前照近光灯的设计。以非成像光学为理论基础, 建立了LED光源出射光角度和照明面上坐标的对应关系, 结合折反射定律计算自由曲面上点的坐标。合理划分基础面, 并优化调整各子面的面型数据, 实现配光要求。采用3颗LED共同实现近光功能, 每颗LED均有各自独立的光学系统。测试结果表明: 设计的光学系统效率达到54%, 且近光截止线清晰, 满足标准对各测试点照度的要求。