- 高準直太陽光模擬器 -
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產品優勢與特點 RXS-200D-HC2產品組成 高準直光源介紹
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光源的準直性 產品應用案例說明
1. 高準直太陽光模擬器半視角<0.3°-以汽車大燈聚光為說明案例
一般AAA等級的太陽光模擬器由於出光平行度不夠高(普遍為視角2度以上),導致光照下鏡頭形成的光斑與自然陽光下形成的光斑形狀差異很大,難以模擬真實陽光照射環境下的聚光效果(圖一)。
RXS-200D-HC2高準直太陽光模擬器半視角<0.3°,最精密模擬實際太陽光。圖二顯示使用RXS-200D-HC2在汽車大燈聚光後形成的光斑,與太陽光形成的光斑,形狀非常接近,可高度模擬汽車大燈內透鏡的集光效果。
2. > Ø200mm有效照射面積
3. 符合 IEC、ASTM、JIS 規範之光譜匹配AM1.5G 及時間不穩定度Class AA等級
4. 標配光快門控制開.關及燈泡計時器
5. 完善的安全保護裝置: 關機延遲冷卻裝置、Interlock、過熱自動保護裝置
6. 獨家可視化光軸調整系統: 具備可視化窗口即時觀察燈泡位置,方便更換燈泡,維護輕鬆
現今汽車工業中,大量的光學透鏡/組件及塑膠元件被大量的使用,而新型材料的特性帶來的是難以預測的故障狀況。以汽車前照大燈及抬頭顯示器來說,太陽光根據不同的入射角度,照射到目標物後,會在不同位置形成光學聚焦及不同強度的輻照度,而聚焦點上伴隨而來的是上百度的高溫,進而導致各元件融毀、變形甚至產生火苗引起火災,因此熱點 (hot spot)的影響和溫度上升幅度的測試,在汽車產業中是非常重要的評估重點。
太陽光照射到地球表面的光束的半視角(Collimating Half Angle; CHA)~0.27度(圖三),呈現非常準直的光。
市面上大多數太陽模擬器的輸出沒有那麼准直的,然而非準直光的模擬光源在特定應用下將會低估太陽光的影響,或是低估太陽光可能造成的危害,概念如下圖四及圖五,假設待測物表面具有特定圖形或是入射光角度會影響的光學特性,由圖四左圖可發現,非準直光會產生遮蔽陰影,低估實際光源對於元件的影響,而右圖準直光則無陰影。
而下圖五準直光經過平凸透鏡後聚焦成一光點,並產聚熱效果;非準直光經過平凸透鏡後形成一較大的光斑,單位面積的光強度及熱能被分散,低估實際太陽光對於元件的影響。
汽車前照大燈(圖六)-聚光效應: 當陽光以水平夾角ɑ進入汽車前照燈具光透鏡後,會於鏡頭下緣y距離處產生集光熱點,此現象即為聚光效應(Burning Glass Effect),於y處產生的熱能極有可能造成大燈形變、融毀,燈泡爆破引燃起火的狀況。
抬頭顯示器Head-up display(HUD)-太陽光倒灌熱故障: 抬頭顯示器最早應用於軍機上,隨著時代演進HUD開始應用於市售車上,用意在於解決司機需要頻頻低頭,確認時速等相關重要資訊,進而提高行車安全(圖七)。
抬頭顯示器-太陽光眩光影響成像: HUD一系列光學透鏡組成的儀器,其中包含凸透鏡、偏光鏡及光學膜等。在路上行駛時,太陽光從不同角度入射,打到HUD的光發散,會造成虛擬畫面上出現過曝或是亮暗線的狀況,造成成像影響(圖十)。因此評估不同角度的太陽入射光也是HUD生產廠家必須評估要件!
抬頭顯示器透過特殊的光學組件,將虛擬畫面投影至檔方玻璃上頭,眾多廠商為了盡可能隱藏HUD努力實現更遠的虛擬畫面(AR HUD);然而為了增加虛擬畫面的距離,設計上必須使源物體(散射屏或TFT面板)更靠近光學系統的焦點(圖八)。
然而太陽光在經過光學組件後也將匯聚到一個焦點上,而此時在不同位置的源物體將收到不同程度的太陽光影像。由圖六可知有較遠的虛像成像距離(VID)的HUD,源物體的位置離HUD光學器件的焦點較近,會受到較高的太陽輻照度,並累積更高的熱能(圖九),而此熱能將可能導致HUD熱故障、融毀或引燃,因此必須更仔細的仿真測試,以預期可能的太陽輻照度,並找出解決的技術方法來防止過熱。
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