随着汽车工业的迅猛发展,汽车已经成为大多数家庭的必需品之一,汽车车灯作为汽车最重要的一个部件,能为司机提供良好的照明的同时,良好的车灯外观也能为汽车整体增色不少。LED (Light Emitting Diode)被称为第四代光源,其具有体积小、光效高、节能环保、响应时间短等优点,其中体积小的优势,为车灯的造型设计提供了便利,这是LED相比于其他传统光源如卤素灯等的一大优势,这一优势充分迎合了汽车厂商在设计上的进化需求,打破过去灯光系统对造型创新的束缚,能满足人们对汽车外观造型以及安全性能的要求。但是,由于LED光源,尤其是大功率LED光源,在结构和光学特性上与传统光源有着较大的不同,使得现有的照明系统设计方法无法应用于LED灯具的设计,因此,设计大功率LED光源的车灯,二次光学系统配光设计就显得尤为迫切。本文以LED汽车前照灯的光学设计及应用为研究对象,主要研究内容概括如下：以ECE与国家标准为依据,针对LED汽车车灯进行研究,本文首先采用车灯设计软件Lucidshape,尝试了两种不同的汽车前照灯光学设计实现方法：PES(抛物面椭圆投射式系统)和FFR(自由曲面反射器),同时以某乘用车为对象,运用MATLAB编程,设计出一款日行灯。设计的前照灯分别是：一种是LED车灯模组,分为近光模组与远光模组,每个模组包括光源、光学系统、驱动；另一种是远近光一体前照灯,即上下两个反光碗,分别将灯珠放置在两反射器中间的底座上。日行灯则是运用基本光学原理设计的导光条。由于车灯光学设计从设计理念到最终成型,需要经历很多复杂的步骤。其中任何一个环节出现问题,都会使出来的结果产生误差。本文设计的LED车灯项目无论从造型还是符合标准方面都达到了预期的效果。研究表明,本项目所采用的设计方法和仿真方法是行之有效的,不仅节约大量的开发时间和成本,同时通过本文的设计可以得出一个结论,随着LED性能和光通量的不断提高,拥有优良光型效果的LED前照灯不再是高档车的标配,中低端车型也可以拥有。