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新型LED車燈光學設計與結構改良之開發研究

為了解決osram車燈的問題，作者黃星榜 這樣論述：

摘 要...iAbstract...ii誌 謝...iv目 錄...v表目錄...viii圖目錄...ix第一章、前言...11.1研究背景...11.2研究動機與目的...31.3研究方法...61.4論文架構...7第二章、基礎理論與文獻回顧...92.1光源理論與基本概念...92.1.1光的直線傳播定律...92.1.2反射定律...102.1.3折射定律...102.1.4光通量...112.1.5發光強度...112.1.6照度...122.2 車用照明燈具發展設計與趨勢...132.3 LED照明簡介...152.3.1拋物面式頭燈(Paraboloidal Headla

mps)...152.3.2多重反射面式頭燈(Multi-Reflector, MR)...162.3.3自由曲面式頭燈(Free-Form Reflectors)...162.3.4投射式頭燈(Projector Headlamp System)...172.4光學透鏡介紹與相關文獻...182.4.1光學玻璃...182.4.2光學塑膠...182.5研磨與拋光製程介紹與相關文獻...232.5.1研磨...242.5.2拋光...252.6田口/灰關聯法介紹...282.6.1田口品質方法(Taguchi Quality Method)...282.6.2品質損失及損失函數...292.

6.3實驗因子分類...302.6.4建立直交表...312.6.5計算S/N比...312.6.6變異數分析...322.6.7灰關聯介紹...32第三章、實驗流程與設備...343.1實驗流程與步驟...363.1.1可變焦新型LED燈具之設計流程...373.1.2可變焦新型LED燈具之加工過程...413.1.3 可變焦新型LED燈具之PMMA透鏡前處理...433.1.4以試誤法尋找田口-灰關聯PMMA透鏡之機械拋光實驗水準數...453.1.5以田口-灰關聯法進行PMMA透鏡之機械拋光...463.1.6可變焦新型LED燈具PMMA透鏡之機械拋光液濃度調配...503.1.7 PM

MA透鏡機械拋光配置...513.1.8新型LED燈具多重品質最佳化之不同焦距光學試驗...523.2實驗設備介紹...533.2.1 3D掃描儀...533.2.2 CNC加工機...543.2.3 3D列印...543.2.4三次元量床...553.2.5應力偏光儀...553.2.6表面粗糙度計...563.2.7紫外光/可見光分光光譜儀...563.2.8紅外線熱像儀...573.2.9照度計...57第四章、實驗結果與討論...584.1可變焦新型LED燈具設計與PMMA透鏡加工分析...584.1.1可變焦新型LED燈具設計...584.1.2 可變焦新型LED燈具之PMMA透鏡加

工誤差分析...594.1.3 PMMA透鏡殘留應力分析...614.2以試誤法擬定田口法水準數範圍...624.3田口-灰關聯法探討PMMA機械拋光之最佳化參數...664.3.1以機械拋光製備PMMA透鏡之田口單一品質表面粗糙度最佳化...664.3.2以機械拋光製備PMMA透鏡之田口單一品質透光率最佳化...714.3.3 PMMA透鏡機械拋光多重品質最佳化...744.4多重品質最佳化PMMMA透鏡之可變焦新型LED燈具光學分析...794.4.1可變焦新型LED燈具之光型分析...794.4.2新型LED燈具不同焦距之光型分析...824.4.3可變焦新型LED燈具24小時照射測試.

..85第五章、結論與未來展望...885.1結論...885.2未來展望...90參考文獻...91Extended Abstract...95

彎曲式導光元件應用於LED 汽車頭燈之設計

為了解決osram車燈的問題，作者陳正慶 這樣論述：

本論文研究彎曲式導光元件應用於LED 車前近光燈模組之設計，以LED 向上照射式彎曲導光柱為主要整光元件，光線經導光柱在出光口形成非均勻對稱分布，並透過短焦投影透鏡組，投射出符合聯合國歐洲經濟委員會的ECE-R112 法規之光型，且符合車廠路照標準之水平寬度。本論文利用SOLIDWORKS 疊層拉伸形成導光柱，導入ZEMAX 光學模擬軟體中進行光線追跡分析並且優化，其功能將橢圓反射面和擋板的功能合併其中。第一步先證明方形彎曲式導光元件有能力提供非均勻光型，第二步將導光柱出光口放置在投影透鏡的焦點上，並投射到25 公尺遠處的屏幕上面，並針對偵測點量測光強度和光型修飾。在實驗的過程中，使用三片平

凸透鏡縮短有效焦距，增加投影透鏡的放大率，卻導致25 公尺處中央熱點光強度下降，在中央導光柱嘗試使用7 種導光柱設計方式。最後採用中央放置窄出光面自由曲面導光柱和兩側放置次要的導光柱，以達成車廠路照標準，我們稱此為組合式導光柱近光燈系統。在本研究中投影透鏡使用三片厚度約為12mm 的透鏡，比起常用厚度20mm 雙透鏡組，12mm 薄透鏡製程時間縮短更具優勢，且投影透鏡組工作總長度減少16mm。整個系統結合在一個投影透鏡組之下，降低近光燈系統組裝難度。組合式導光柱近光燈系統光學效率38%左右與過去橢圓反射面近光燈模組效率一致。