學術研究
畢業論文
高效率汽車近光燈設計
姓名 : 黃信銓
指導教授
孫文信
論文摘要
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。複合式反射罩使用二種反射鏡,第一種反射鏡為橢圓反射鏡,橢圓反射鏡二焦點距離為50 mm,光線入射橢圓反射鏡效率為97.71%。第二種反射鏡為拋物面反射鏡,其焦距選擇為50 mm直徑為200 mm ,拋物面反射鏡焦點與橢圓反射鏡第二焦點共焦點,所以光從橢圓反射鏡第二焦點出射到拋物面反射鏡,經反射之後形成一準直光,並在拋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。為滿足左駕右行之歐規光形分佈,左邊光形為矩形分佈,但照度要求比右半部小許多,右邊光形除與左邊光形有同一矩形分佈外,在矩形上方有一仰角15之三角形光形設計。最後在環曲透鏡後,左右各放置一個光學元件,左邊為一穿透率45%之濾光片,降低其照度;右邊放置一含有15片之稜鏡陣列,每片稜鏡厚度為2 mm,每片稜鏡間距為2 mm,每片稜鏡頂角由右至左遞減,可符合歐規光形與照度要求,並在待測面上可得總光通量為101.3 lm,總效率為69.38%。為提高近光燈效率,拿掉45%穿透率濾光片,使用一含有18片稜鏡陣列取代,每片稜鏡厚度為2 mm,每片稜鏡間距為1.2 mm,每片稜鏡頂角固定為18.33,則在待側面可測得總光通量為124.2 lm,總效率為85.07%。
關鍵詞:汽車近光燈、複合式反射罩、環曲透鏡、三角稜鏡陣列、濾光片。