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研究生: 孫瑞宏
Jui-Hung Sun
論文名稱: 高功率LED應用於車前燈之設計
Design of Vehicle Forward Lighting with HIgh Power LEDs
指導教授: 孫慶成
Ching-Cherng Sun
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Optics and Photonics
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 95
中文關鍵詞: 車前燈設計
外文關鍵詞: high power LED, vehicle forward lighting
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  • 本論文以多重反射式面鏡的方式搭配不同的高功率白光LED來設計汽機車前燈。設計步驟如下:首先建立光源之光學模型並驗證之;其次運用所建立之光學模型設計車燈光形,目標為符合25m歐規汽機車頭燈之光形。
    本論文以兩款不同公司所製造之Lambertian LED來設計機車前燈,由於兩款LED光源本身之幾何架構以及etendue並不相同,因此所設計出來的結果也不一樣,論文中也有其容忍度的分析。
    汽車頭燈是以設計出來的機車頭燈模型來做進一步設計,利用光形疊加的方式來達到法規之要求。
    在論文中,我們成功的設計出符合25m歐規車輛法規之汽機車頭燈。


    This thesis presents a LED headlamp design that satisfies the ECE regulation. We apply mid-filed evaluation algorithm to model the LED used as the light source. Then we design a vehicle headlamps with multiple-reflector(MR) based on the LED model. Besides, we simulate the light pattern at 25m and evaluate the pattern with the ECE regulation.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖索引 VI 表索引 IX 第一章 緒論 1.1車輛照明 1 1.2高功率白光LED介紹 2 1.3高功率白光LED應用於車前燈之分析 5 1.4市場分析 9 1.5內容大綱 11 第二章 初階設計分析 2.1基本原理 12 2.1.1折射定律 13 2.1.2 反射定律 14 2.1.3 光線追跡 15 2.2 光度學 18 2.2.1 基本原理 20 2.2.2 Etendue 24 2.3 能量管理 28 第三章 LED光學模型 3.1 光學模型製作 33 3.2 中場擬合法 34 3.3 LED光學模型製作與分析 36 第四章 反射罩與路照模擬分析 4.1 反射罩之設計方式 45 4.2 法規介紹 46 4.3 初階設計 47 4.4 初階設計分析 55 4.5 進階設計 62 4.6進階設計分析 67 4.7路照設計 76 4.8路照設計結果分析 80 第五章 汽車頭燈設計 5.1車燈設計方式 83 5.2法規介紹 86 5.3設計理念 87 5.4使用模組數目估算 89 5.5模擬結果與分析 90 第六章 結論 94 參考文獻 96 中英文名詞對照表 99

    [1] A. Zukauskas, Introduction to Solid-State Lighting, John Wiley & Sons, New York, (2002).
    [2] Bahaa E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of photonics, John Wiley & Sons, New York, (1991).
    [3] K. Eichhorn, “LED Forntlighting, ” Hella KGaA Hueck & Co.,
    Lippstadt, Germany, Proc. SPIE 5633, 7-14 (2005).
    [4] R. S. Kern, “Light-Emitting Diodes in Automotive Forward Lighting Applications: Materials Engineering Solutions to Fundamental Challenges, ” Lumileds Lighting, LLC., SAE2004.
    [5] K. Sazuka, “LED Headlamps, ” Koito Manufacturing Co., Ltd., SAE2004.
    [6] Lumileds Luxeon Technical Data Sheet AB07.
    [7] Lumileds Luxeon Technical Data Sheet RD25.
    [8] D. A. steigerwald, J. C. Bhat, D. Collins, R. M. Fletcher, M. O. Holcomb, M. J. Ludowise, “Illumination with Solid Stats Lighting Technology,” IEEE, VOL. 8, NO.2 , 310-320 (2002).
    [9] J. K. Kim, H. Luo, E. F. Schubert, J. Cho, C. Sone, Y. Park, “Strongly Enhanced Phosphor Effiency in GaInN White Light-Emitting Diodes Using Remote Phosphor Configuration and Diffuse Reflector Cup,” JJAP 44, L649-L561 (2005).
    [10] P. Albou, “LED Molules for Front Lighting Applications, ” Valeo Lighting System, France, PAL2003.
    [11] T. Luce, “LED headlamp – The spiny path to a Legal Headlamp, ” Proc. SPIE 5663, 112-121 (2005).
    [12] J. F. Van Derlofske, M. McColgan, “White LED sources for vehicle forward lighting, ” Rensselaser Polytechnic Institute, New York, (2002).
    [13] J. FEkete, C. Sik-Lanyi, J. Shanda, “Night-Time driving – new light sources in car headlamps – visibility and glare, ” Lux junior (2005).
    [14] DigiTimes, http://www.digitimes.com.tw.
    [15] EEDESIGN, http://www.eedesign.com.tw/.
    [16] E. Hecht, Optics, Fourth Edication, Addison Wesley, New York, (2002).
    [17] V. N. Mahajan, Optical Imaging and Aberrations, Part Ι Ray Geometrical Optics, SPIE PRESS, Washington, (1998).
    [18] W. T. Welford, High Collection Nonmaging Optics, Academic, SanDiego, Calif, (1989).
    [19] R. Winston, Nonimaging Optics, Academic, (2005).
    [20] Colour & Vision Database, http://cvision.ucsd.edu/index.htm/.
    [21] R. W. Boyd, Radiometry and the Detection of Optical Radiation, John Wiley & Sons, Newyork, (1984).
    [22] R. S. West, H. K.onijn, W. S. Smitt, S. Kuppens, N. Pfeffer, Y. Martynov, T. Yagi, S. Eberle, G. Harbers, T. W. Tan, C.E. Chan, “High Brightness Direct LED Backlight for LCD TV, ” SID Intl Symp. Digest Tech Papers Book Ⅱ 1262-1265 (2003)
    [23] ECE Regulation Web, http://www.unece.org/trans/main/.
    [24] J. Jiao, B. Wang, “Entendue Concerns for Automotive Headlamps Using White LEDS, ” Proc. SPIE 5187 (2004).
    [25] B. Wang, J. Jiao, “Studies for Head lamp Optical Design Using LEDs, ” North American Lighting, Inc., SAE2004.
    [26] C. C. Sun, T. X. Lee, S. H. Ma, Y. L. Lee, S. M. Huang, “Precise optical modeling for LED lighting verified by cross correlation in the midfield region, ” Opt. Lett. 31, 2193-2195 (2006).
    [27] Breault Research Organization, http://www.bro.com/ .
    [28] J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, Second Edition, McGraw-Hill Companies, Inc., (1996).
    [29] Lumileds Lighting, http://www.lumileds.com/.
    [30] Prolight Opto, http://www.prolightopto.com/.
    [31] 彭偉捷, 李宗憲, 馬仕信, 許日滔, 孫慶成, “以Lumileds五瓦LED維光源之歐規汽車近光頭燈之設計, ” OPT04(2004).
    [32] 彭偉捷, 高功率LED之歐規汽車近光燈設計, 中央大學光電所, (2005).
    [33] 王溫良, “車燈電腦輔助模擬配光分析, ” 財團法人車輛研究中心, (2004).
    [34] 許日滔, “高效能LED頭燈設計, ” 財團法人車輛研究測試中心, (2005).
    [35] O. Dross, A. Cvetkovic, J. Chaves, P. Benitez, J.C. Minano, “LED Headlight Architecture that creates a High Quality Beam Pattern independent of LED Shortcomings, ” Proc. SPIE 5942 (2005).
    [36] H. Ishida, K. Sazuka: U .S. Patent 6,960,007 (2005).

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