高效率汽車近光燈設計

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Title:	高效率汽車近光燈設計
Authors:	黃信銓;Huang, Hsin-Chuan
Contributors:	光電科學與工程學系
Keywords:	汽車近光燈;複合式反射照;環曲透鏡;三角稜鏡陣列;濾光片;vehicle low beam;compound reflector;toroidal lens;triangular prism array;filter
Date:	2020-07-29
Issue Date:	2020-09-02 15:40:41 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學
Abstract:	本論文以一顆LED光源設計出符合歐規ECE R112車輛安全檢測基準法規的汽車近光燈。本論文設計所使用的光源，經過歐規各區域照度值需求，推算出入射25公尺待測面上的光通量為101.5425 lm，所以選擇光通量為146 lm的白光LED LW-W5SN為車燈的光源車燈的光源。複合式反射罩合式反射罩使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓使用二種反射鏡，第一為橢圓鏡二焦點距離為鏡二焦點距離為 50 mm，光線入射橢圓反鏡效率為光線入射橢圓反鏡效率為光線入射橢圓反鏡效率為光線入射橢圓反鏡效率為 97.71%。第二種反射鏡為拋物面，其種反射鏡為拋物面，其種反射鏡為拋物面，其種反射鏡為拋物面，其種反射鏡為拋物面，其焦距選擇為焦距選擇為焦距選擇為 50 mm直徑為直徑為 200 mm ，拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從拋物面反射鏡焦點與橢圓第二共，所以光從橢圓反射鏡第二焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光焦點出射到拋物面反鏡，經之後形成一準直光，並在拋物面反射鏡前加入尺寸高度為物面反射鏡前加入尺寸高度為物面反射鏡前加入尺寸高度為物面反射鏡前加入尺寸高度為 100mm，寬度為 185mm的環曲透鏡，使光形程矩形分布程矩形分布程矩形分布。為滿足左駕右行之歐規光為滿足左駕右行之歐規光為滿足左駕右行之歐規光形分佈，左邊光分佈，左邊光分佈，左邊光形為矩形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形分佈，但照度要求比右半部小許多邊光形除與左邊光除與左邊光形有同一有同一矩形分佈外，在上方有一仰角矩形分佈外，在上方有一仰角矩形分佈外，在上方有一仰角矩形分佈外，在上方有一仰角矩形分佈外，在上方有一仰角 15之三角形光形設計。最後在環最後在環曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率曲透鏡後，左右各放置一個光學元件邊為穿率 45%之濾光片，之濾光片，降低其照度；右邊放置一含有其照度；右邊放置一含有其照度；右邊放置一含有其照度；右邊放置一含有 15片之稜鏡陣列，每厚度片之稜鏡陣列，每厚度片之稜鏡陣列，每厚度片之稜鏡陣列，每厚度片之稜鏡陣列，每厚度為 2 mm，每片稜鏡間距為，每片稜鏡間距為，每片稜鏡間距為，每片稜鏡間距為 2 mm，每片稜鏡頂角由右至左遞減，可符合歐，每片稜鏡頂角由右至左遞減可符合歐，每片稜鏡頂角由右至左遞減可符合歐，每片稜鏡頂角由右至左遞減可符合歐，每片稜鏡頂角由右至左遞減可符合歐，每片稜鏡頂角由右至左遞減可符合歐，每片稜鏡頂角由右至左遞減可符合歐，每片稜鏡頂角由右至左遞減可符合歐規光形與照度要求，並在待測與照度要求，並在待測與照度要求，並在待測與照度要求，並在待測與照度要求，並在待測與照度要求，並在待測面上可得總光通量為面上可得總光通量為面上可得總光通量為 101.3 lm，總效率，總效率為 69.38%。為提高近光燈效率，。為提高近光燈效率，。為提高近光燈效率，拿掉 45%穿透率濾光片，穿透率濾光片，穿透率濾光片，使用一含 II 有 18片稜鏡陣列取代，每片稜鏡厚度為陣列取代，每片稜鏡厚度為陣列取代，每片稜鏡厚度為陣列取代，每片稜鏡厚度為陣列取代，每片稜鏡厚度為 2 mm，每片稜鏡間距為，每片稜鏡間距為，每片稜鏡間距為 1.2 mm，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為，每片稜鏡頂角固定為 18.33，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為，則在待側面可測得總光通量為 124.2 lm，總效率為 85.07%。;In this paper, an LED light source is used to design a vehicle low-beam headlamp that complies with the Economic Commission of Europe, Regulation no.112 (ECE R112) vehicle safety testing standards. The light source used in the design of this paper, through the requirements of the illuminance values in various regions of the European regulations, calculates the luminous flux on the side of 25 meters to be 101.5425 lm, so the white light LED LW-W5SN with a luminous flux of 146 lm is selected as the light source of the car lamp. The compound reflector uses two kinds of reflectors. The first reflector is an elliptical reflector. The distance between the two focal points of the elliptical reflector is 50 mm, and the efficiency of light entering the elliptical reflector is 97.71%. The second type of mirror is a parabolic mirror, the focal length of which is selected to be 50 mm and the diameter is 200 mm. The focus of the parabolic mirror is the same as the second focus of the elliptical mirror, so the light exits from the second focus of the elliptical mirror to the parabolic mirror. After reflection, a collimated light is formed, and a toric lens with a height of 100 mm and a width of 185 mm is added in front of the parabolic reflector to make the light path rectangular distribution. In order to meet the European light distribution of the left and right, the left light pattern is a rectangular distribution, but the illumination requirement is much smaller than that of the right half. The right light pattern has the same rectangular distribution as the left light pattern. Above the rectangle, there is a triangular light design with an elevation angle of 15. Finally, after the ring lens, place an optical element on the left and right, a filter with a 45% transmittance on the left, and reduce its illuminance; place an array of 15 prisms on the right, each prism thickness is 2 mm, the distance between each slice is 2 mm, The top angle of each piece of prism is decreasing from right to left, which can meet the European standard light type and illuminance requirements, and the total luminous flux on the side can be 101.3 lm, and the total efficiency is 69.38%. In order to improve the efficiency of the low beam light, the 45% transmittance filter is removed and replaced with 18 piece prism array, each prism thickness is 2 mm, each prism spacing is 1.2 mm, each prism apex angle is fixed at 18.33, the total luminous flux measured on the side is 124.2 lm, and the total efficiency is 85.07%.
Appears in Collections:	[Graduate Institute of Optics and Photonics] Electronic Thesis & Dissertation

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