CNS 15085-2007 Gas-discharge headlamps for motor vehicles《机动车辆用气体放电式头灯》.pdf

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1、 1 印月 96 8 月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 43.040.20 D220415085經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 96 8 月 21 日 月日 (共 12 頁 )機動車輛用氣體放電式頭燈 Gas-discharge headlamps for motor vehicles 1. 適用範圍：本標準適用於汽車及機器腳踏車用具備氣體放電式光源之頭燈。 2. 用語釋義 2.1 氣體放電式光源：係指一可見輻射光源，其藉由放電電弧產生電子冷光 /螢光。 2.2 安定器：係指供應氣體放電式光源之電力元件。 3. 一般要求 3.1 頭燈應在正常

2、使用下，如面對振動，仍能保持原有之配光特性及可用性。 3.2 頭燈應附有調整裝置，使其安裝後能 於必要時於車輛上做必要之調整。對反射鏡與擴散光線之透鏡不可分者則不須有此裝 置，但頭燈調整須以其他方式達成。頭燈由具備獨自光源之近光及遠光燈組成者，調整裝置應可使其各自調整。本要求適用包含前霧燈以及遠光燈之 頭燈、包含近光燈以及前霧燈之頭燈，以及包含三種燈之頭燈。 3.3 任何整合於頭燈之機械、機電或其他 裝置而達成交互提供遠、近光之頭燈者，其裝置強度應符合下列規定。 3.3.1 在正常使用振動下，可操作 50,000 次不會損壞。 3.3.2 若故障時， H-H 線上之照度值不應超過第 4.1.2

3、 節近光燈之配光要求。 3.3.3 每次應僅有一種光型產生，無介於中間之可能性。 3.3.4 使用者無法以一般工具改變可移動件之形狀或位置。 3.4 頭燈使用之氣體放電式光源應符合 CNS 15086 機動車輛用氣體放電式光源 之要求。 3.5 頭燈若使用塑膠透鏡者，須符合第 4.4 節之塑膠透鏡性能。 4. 性能 4.1 配光 4.1.1 依第 5.2 節試驗，其明暗截止線應如圖 1 或圖 2。 4.1.2 近光燈之配光要求：近光燈啟動至少 10 分鐘後，產生之照度應符合表 1 規定，配光螢幕參考圖 1 或圖 2 及圖 3。 4.1.3 遠光燈之配光要求 4.1.3.1 HH 與 VV 線交

4、點 (HV)處之照度值須達最大照度值之 80%，最大照度(Emax)值應在 70 和 180 lx 間。 4.1.3.2 HV 點水平左右 1.125 m 範圍內，照度值應不小於 40 lx，在 2.25 m 範圍內應不小於 10 lx。 4.1.4 具有近光燈及遠光燈功能之頭燈，其屬於未操作狀態至少 30 分鐘者，在啟 2 CNS 15085, D 2204 動後 4 秒於點 HV 遠光燈之照度應至少 60 lx，點 50 V 近光燈之照度應至少10 lx；以機構設計達成遠、近光 燈切換者僅須測試遠光燈照度。僅具有近光燈功能之頭燈，於點 50 V 之照度應至少 10 lx。 表 1 近光燈之

5、配光要求 指定量測處 照度 (lx) 點或區域標號 位於線 H/H2上及其上方，或位於線 H/H3/H4上及其上方 最大 1 水平距離 (cm) 垂直距離 (cm) 1 HV 最大 1 0 0 2 B 50 L 最大 0.5 L 150 U 25 3 75 R 最小 20 R 50 D 25 4 50 L 最大 20 L 150 D 37.5 5 25 L 1 最大 30 L 150 D 75 6 50 V 最小 12 0 D 37.5 7 50 R 最小 20 R 75 D 37.5 8 25 L2 最小 4 L 396 D 75 9 25 R1 最小 4 R 396 D 75 10 25

6、L3 最小 2 L 670 D 75 11 25 R2 最小 2 R 670 D 75 12 15 L 最小 1 L 910 D 125 13 15 R 最小 1 R 910 D 125 14 (1) L 350 U 175 15 (1) 0 U 175 16 (1) R 350 U 175 17 (1) L 175 U 87.5 18 (1) 0 U 87.5 19 (1) R 175 U 87.5 20 最小 0.1 L 350 0 21 最小 0.2 L 175 0 A至 B 線段 I 最小 6 L 225至 R 225 D 37.5 C至 D 線段 II 最大 6 R 140至 R 3

7、96 U 45 E至 F 線段 III及以下 最大 20 L 417至 R 375 D 187.5 最大照度 (R) 最大 70 VV線右側 D 75上方 最大照度 (L) 最大 50 VV線左側 註 (1) 點 14 至 19 照度應為： 14 + 15 + 160.3 lx 且 17 + 18 + 190.6 lx 3 CNS 15085, D 2204 備考： L 係指點或區域 VV 線左側； R 係指點或區域 VV 線右側； U 係指點或區域 HH 線上方； D 係指點或區域 HH 線下方。 4.1.5 具備可調式反射鏡者之配光要求 4.1.5.1 頭燈於各指定量測處皆應符合第 4.1

8、.4 節近、遠光燈照度要求。 4.1.5.2 依第 5.3 節之規定施行試驗後，於量測點之照度應符合規定。 圖1近光燈之配光螢幕圖型式1 單位：cm 備考：配光螢幕係指頭燈前25處平面之垂直螢幕。HH及VV線為螢幕上穿過近光燈參考軸水平及垂直平面之交叉線。HVH2-HH為1513H2396119 B F 91037.537.5D H線段II 線段I 150線段I 670140150245225線段III 259106HV37 375CA 39641767025187.5E 8 1012125755045 4 CNS 15085, D 2204 圖2近光燈之配光螢幕圖型式2 單位：cm 備考：配

9、光螢幕係指頭燈前25處平面之垂直螢幕。HH及VV線為螢幕上穿過近光燈考軸 水平及垂直平面之交叉線。HVH3為451339611 9 B F 91037.5H線段I 150線段IV670150245225線段III 25 9106HV37 300C39641767025187.5 E 8 10121257550H47525225A HHJ 5 CNS 15085, D 2204 圖 3 近光燈照度量測點 (點 14 21) 4.2 色度：依第 5.4 節之規定施行試驗後，頭燈色度依 CNS 11256 XYZ 表色系及X10Y10Z10表色系之顏色表示法，應為下列所示之色度範圍內。 藍色邊界：

10、x 0.310 黃色邊界： x 0.500 綠色邊界： y 0.150 + 0.640x 綠色邊界： y 0.440 紫色邊界： y 0.050 + 0.750x 紅色邊界： y 0.382 4.3 光學穩定性 4.3.1 乾淨頭燈：依第 5.5.2 節之規定施行試驗後，目視檢查頭燈應無扭曲、變形、裂痕或透鏡顏色之變化。光度檢查量測處與試驗前之讀 值相差不得超過10%。 4.3.2 塗污頭燈：依第 5.5.3 節之規定施行試驗後，目視檢查頭燈應無扭曲、變形、裂痕或透鏡顏色之變化。光度檢查量測處與試驗前之讀 值相差不得超過10%。 4.3.3 明暗截止線受熱影響之位置變化 4.3.3.1 依第

11、5.5.4 節之規定施行試驗後，近光燈之偏差絕對值 rI=|r3r60|應不超過 1.0 毫徑度 (mrad)。 4.3.3.2 若測試結果值介於 1.0 至 1.5 之間，須另取一個頭燈再依第 5.5.4 節之規定施行試驗，兩次測試結果 rI與 rII之平均值應不大於 1.0 毫徑度。 4.4 塑膠透鏡性能 4.4.1 溫變：依第 5.6.2 節之規定試驗後，照度值與試驗前相差應小於 10%。 4.4.2 耐候、耐光及抗化學物：依第 5.6.3 節之規定試驗後，應符合下列規定。 4.4.2.1 耐候：試樣表面應不產生破裂、刮痕、 碎屑及變形，三個試樣穿透率偏差 (t=(T2T3)/T2)，

12、平均值 tm0.020。 4.4.2.2 耐光：試樣表面應無裂痕、刮傷、坑洞或變形。 4.4.2.3 抗化學物 ：試樣表面不應殘留任何可能影響照明光線散射之化學殘-350 cm 175 cm 0 +175 cm +350 cm 14 15 16 17 18 19 20 21 +175 cm +87.5 cm 6 CNS 15085, D 2204 漬， 3 個試樣散射率偏差 (d=(T5T4)/T2)，平均值 dm0.020。 4.4.3 耐清洗劑及碳氫化物：依第 5.6.4 節之規定試驗後，三個試樣穿透率偏差(t=(T2T3)/T2)平均值 (tm)應不大於 0.010。 4.4.4 抗機械

13、劣化：依第 5.6.5 節之規定試驗後，三個試樣穿透率偏差(t=(T2T3)/T2)及擴散率偏差 (d=(T5T4)/T2)，平均值為 tm0.100 及dm0.050。 4.4.5 塗層附著力：依第 5.6.6 節之規定試驗後，網格區應無明顯之損壞，在單位方格邊界或切割邊之損壞為可允許，但面積總和應小於網格面積之 15%。 4.4.6 頭燈總成整體性能 4.4.6.1 抗機械劣化：依第 5.6.5 節之規定試驗後，於點 B50 L 及 HV 處，其照度值不得超過 30%；於點 75 R 處不得低於 10%。 4.4.6.2 塗層附著力：依第 5.6.6 節之規定試驗後，網格區應無明顯之損壞，

14、在單位方格邊界或切割邊之損壞為可允許 ，但面積總和應小於網格面積之 15%。 5. 試驗方法 5.1 試驗條件 5.1.1 標準光源：配光應依 CNS 15086 機動車輛用氣體放電式光源 之標準光源要求，其形狀、尺度及特性應符合其中之標準光源要求。 5.1.2 試驗電壓：使用 12 V 系統者，施於安定器之試驗電壓為 13.5 0.1 V，非12 V 系統者依據製造廠規格執行。 5.1.3 試驗數量：具標準氣體放電光源之試樣 2 個，另須提供必要之安定器進行試驗。進行塑膠透鏡性能試驗者須提供 14 個頭燈透鏡，其中 10 個透鏡可以試片取代，其應具有 6080 mm 以上平坦表面或具有曲率但

15、中央至少有1515 mm 之平坦區域 (曲率半徑不小於 300 mm)。 5.2 光度試驗 5.2.1 由燈前 25 m 處之配光螢幕進行量測，如圖 1、圖 2、圖 3 所示。 5.2.2 近光燈須提供足夠清楚之明暗截止線以作為校準之用，在配光螢幕 VV 線左側為水平直線，而另一邊則不應超越 HV/H2 線 (圖 1)或 HV/H3/H4 線 (圖 2)上方。 5.2.3 應校準近光光型使明暗截止線水平部分位於 HH 線下方 25 cm 處，其轉折處應位於 VV 線上。若校準後無法符合近遠光燈之配光要求，允許在水平方向左右各 0.5(=22 cm)範圍及垂直方向上下各 0.2(=8.7 cm)

16、範圍內重新校準。 5.2.4 同時具近、遠光燈功能者，其遠 光燈之配光量測，同前述近光燈量測所採用之校準。 5.2.5 僅具遠燈功能者，應以光束最亮區域對準 HV 點。 5.3 具備可調式反射鏡者應額外進行以下之試驗。 5.3.1 利用頭燈調整機構，讓反射鏡向上垂直調整至最大角度或 2(取較小者 )處。 5.3.2 將頭燈以配光儀向下校準，並量測下列點位之照度值： 7 CNS 15085, D 2204 近光： HV 及 75 R 遠光： Emax 及 HV(Emax 百分比 ) 5.3.3 若調整機構無法連續移動，則選擇最接近 2位置。 5.3.4 將反射鏡調回原標稱位置，並將 配光儀恢復至

17、其原始位置處。利用頭燈調整機構，讓反射鏡向下垂直調整至最大角度或 2(取較小者 )處後，將頭燈以配光儀向上重新校準，並量測前 述點位規定並使用標準光源施行，其顏色特性應於規定之範圍內。 5.4 色度試驗：依 CNS 11353 光源色之測定方法 規定並使用標準光源施行，其顏色特性應於規定之範圍內。 5.5 光學穩定性試驗 5.5.1 應於環境溫度 23 5 ，乾燥且靜止大氣中進行。 5.5.2 乾淨頭燈試驗：執行試驗全程為 12 小時。 5.5.2.1 頭燈與訊 號燈以組合式或共用式設計時，訊號燈應於試驗過程中點亮；若為方向燈則以亮、滅時間一比一 閃爍方式點亮。若因頭燈閃爍器而使兩個以上之光源

18、同時點亮者，應 為非光源同時點亮之一般操作狀態，則視為單一照明功能者。 5.5.2.2 僅做為遠光燈或近光燈單一照明功能者，頭燈持續全程點亮。 5.5.2.3 近光與遠光燈共用者及前霧燈與遠光燈 共用者，若點亮時僅點亮單一燈絲，則各燈絲輪流點亮全程之一半。 其他則以近光燈點亮 15 分鐘、所有燈點亮 5 分鐘之循環點亮方式全程操作。 5.5.2.4 頭燈為組合式照明設計者，每一燈均必 須依個別功能規定時間同時持續點亮，並應考量使用共用式之設計以及各製造廠之規格。 5.5.2.5 量測下列各點之照度值 (1) 近光燈： 50 RB50 L HV (2) 遠光燈： Emax 點 5.5.3 塗污頭

19、燈試驗 5.5.3.1 在乾淨頭燈試驗後，將試驗用混合物均 勻塗於頭燈上直至照度值降為原來之 15 至 20%，再依第 5.5.2.1 節至第 5.5.2.4 節乾淨頭燈試驗方法以全程將 12 小時縮短至 1 小時執行試驗後量測下列各點之照度值： (1) 近光及遠光共用之頭燈與僅具遠光燈功能之頭燈： Emax 點。 (2) 僅具近光燈功能之頭燈： 50 R 及 50 V。 5.5.3.2 試驗用混合物：須以表 2 方式混合，且混合物存放不得超過 14 天。 5.5.4 明暗截止線受熱影響之位置變化試驗 5.5.4.1 經第 5.5.2 節及第 5.5.3 節試驗後之頭燈，在不移開或不調整其位置

20、下，進行試驗。 5.5.4.2 取至少經老化試驗 15 小時之量產氣體放電光源，頭燈以近光燈型態操作，須在試驗進行後 3 分鐘 (r3)及 60 分鐘 (r60)時確認分別通過 VV 及B50L 點之兩垂直線間明暗截止線位置。 8 CNS 15085, D 2204 5.5.4.3 試驗結果以毫徑度 (mrad)表示。 表 2 試驗用混合物一覽表 單位：以重量計 矽土 植物碳塵 NaCMC 蒸餾水 界面活性劑具玻璃外部透鏡之頭燈 9單位，顆粒大小介於 0到100 m 1單位，顆粒大小介於 0 到 100 m 0.2單位 適量，其導電性小於等於 1 mS/m 無 具塑膠外部透鏡之頭燈 9單位，顆

21、粒大小介於 0到100 m 1單位，顆粒大小介於 0 到 100 m 0.2單位 13單位，其導電性小於等於 1 mS/m 2 1單位 備考： NaCMC 係指由 carboxymethylcellulose 構成之鈉鹽，習稱 CMC。用於混合物之 NaCMC 其取代程度 (Degree of substitution, DS)在 0.6 至 0.7 之間，並且其在 20 、 2%之溶液中黏度應介於 200300 cP。 5.6 塑膠透鏡性能試驗：以第 5.1 節規定之透鏡加以編號，依表 3 之項目執行試驗；以第 5.1 節規定之頭燈總成加以編號，依表 4 之項目執行試驗。各試驗項目之試驗方法

22、與基準如下。 表 3 塑膠透鏡試驗項目 透鏡或試片 透鏡 試樣編號 試驗項目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 溫變試驗 c c c 耐候耐光試驗 c c c 抗化學物試驗 c c c 耐清洗劑及碳氫化物試驗 c c c 抗劣化試驗 c c c 塗層附著力 試驗 c 抗光源輻射 c 表 4 頭燈總成整體性能試驗項目 頭燈總成 試樣編號 試驗項目 1 2 抗劣化試驗 c 光度試驗 c 塗層附著力試驗 c 9 CNS 15085, D 2204 5.6.1 塑膠透鏡之散射率與透射率量測法 5.6.1.1 量測裝置如圖 4，說明如下。 (1) 具半擴散角為 /2=17

23、.410-4rad 之光束瞄準儀，以一開孔 6 mm之隔板TD置於測試樣位置處予以限制。 (2) 利用一經球面像 差補正之無色聚光透鏡2L，連接隔板TD與接收器R，透鏡2L之直徑對 /2=14以外之散射光線不須處理。 (3) 一個角度特性符合0/2 = 1 及max/2 = 12之環形隔板DD置於透鏡2L之焦點處。 (4) 隔板中央之不透光部分須能防止自光源直射之光線，此一部分並可移開或重新放回原處。 (5) 2LTD之距離與透鏡2L之焦距2F(建議約為 80 mm)，須 使TD之投影完全進入接收器 R 中。 (6) 若投射光之通量為 1,000 單位時，其讀值之絕對精確度應優於 1 單位。

24、圖 4 塑膠透鏡之散射率與透射率量測裝置 5.6.1.2 量測讀值定義如表 5。 5.6.2 溫變試驗 5.6.2.1 3 個透鏡試樣置放於 23 5 、 (60 75)%RH 4 小時後，再經過下列溫溼度變化循環 5 次： 40 2 與 (85 95)%RH 3 小時； 23 5 與 (60 75)%RH 1 小時； 30 2 15 小時； DD0= 0.0349 F2DDMAX=0.425 F2R F2L2 L1DTDD141K 光源12 10 CNS 15085, D 2204 23 5 與 (60 75)%RH 1 小時； 80 2 3 小時； 23 5 與 (60 75)%RH 1

25、小時。 表 5 散射率與穿透率各讀值定義表 讀值 有無試樣 有無 DD(光圈擋板 )之中央部 說明 T1無 無 入射光通量初始讀值 T2有 (試驗前 ) 無 新材料於溫度 24 下穿透之光通量 T3有 (試驗後 ) 無 試驗後材料於溫度 24 下穿透之光通量 T4有 (試驗前 ) 有 新材料光通量之散射率 T5有 (試驗後 ) 有 試驗後材料光通量之散射率 5.6.2.2 試驗前、後以標準光源量測下列各量測處照度 (1) 近光及遠光共用之頭燈與僅具近光燈功能之近光燈： B50L， 50R。 (2) 近光及遠光共用之頭燈與僅具遠光燈功能之遠光燈： Emax。 5.6.3 耐候、耐光及抗化學物試驗

26、 5.6.3.1 耐候試驗： 3 個透鏡試樣暴露於模擬 5500 至 6000 K 之黑體輻射能量下，試樣與輻射源間需以濾鏡儘可能汰除波長小於 295 及大於 2500 nm之輻射。試樣暴露於能量 1,200 200 W/m2下，與樣本同高度黑面板之溫度應為攝氏 50 5 ，為求照射均勻試樣應以每分鐘 1 至 5 轉之速度繞輻射源旋轉。試樣暴露於光能為 1,200 200 W/m2一段時間，使其接受 4,500 200 MJ/m2之照射能量。同時試樣須以 23 5 、導電性小於 1 mS/m 之蒸餾水噴灑 5 分鐘，乾燥 25 分鐘進行耐候試驗。試驗後應進行目視檢查，並且依第 5.6.1 節方

27、法，進行穿透率試驗。 5.6.3.2 耐光試驗：使用標準氣體放電光源之透 射率應與新品者相同，將試樣以在頭燈內相同角度和 距離暴露於氣體放電光源下，連續暴露 1,500小時。 5.6.3.3 抗化學物試驗：將棉布浸於由 61.5%庚烷、 12.5%甲苯、 7.5%乙醇四氯化物、 12.5%三氯乙烯以及 6%二甲苯等所組成之試劑中，取出後於 10秒鐘內在試樣上以 50 N/cm2之壓力塗敷 10 分鐘，並於期間之內，將棉布再浸一次混合物，使加於表面之液體成分保持一致。 10 分鐘後將樣本置於通風處乾燥，再依第 6.5.4 節所述之溶液 (溫度 23 5 ) 清洗，清洗後，試樣須再以純水 (23

28、5 下不純物不超過 0.2 %)沖淨，並以軟布擦乾。試驗後應進行目視檢查，並且依第 5.6.1 節方法，進行散射率試驗。 11 CNS 15085, D 2204 5.6.4 耐清洗劑及碳氫化物試驗 5.6.4.1 3 個試樣加熱至 50 5 ，浸入 23 5 由 99%純水及 1%磺化月桂酸溶液 (alkylaryl sulphonate)所組成之試劑中 5 分鐘，取出後再放入 505 之試驗櫃中乾燥後拭淨。 5.6.4.2 此 3 個試樣外表面以浸過 70%正庚烷 (n-heptane)與 30%甲苯 (toluene)之棉布擦拭 1 分鐘，再置於開放空間使其乾燥。 5.6.4.3 試驗後

29、應進行目視檢查，並且依第 5.6.1 節方法，進行穿透率試驗。 5.6.5 抗機械劣化試驗 5.6.5.1 檢驗裝置：具備噴嘴直徑 1.3 mm 之噴槍，液體在 6.0 至 6.5 bar 操作壓力下流量為 0.24 0.02 公升 /分鐘。 5.6.5.2 測試混合物：水及矽砂。矽砂須為莫氏硬度值 7，晶粒大小介於 0 及0.2 mm 近似常態分佈，角度因子 1.8 至 2。每公升水含砂 25 g 後硬度不超過 205 g/m3。 5.6.5.3 在受影響區直徑 170 50 mm 狀態下，距試樣 380 10 mm 處垂直於試樣表面之方向噴以試驗之混合物。燈具 透鏡外表面須接受上述噴砂一或

30、多次，噴射須儘量與測試表面垂直。 評估劣化方式乃藉一或多個玻璃置於受測透鏡附近作為參考試樣，並依第 5.6.1 節方法進行散射率確認，直至參考試樣之散射率偏差 (d= (T5-T4)/T2)=0.0250 0.0025。 5.6.5.4 試驗後依第 5.6.1 節方法，進行燈具透鏡之散射率試驗。 5.6.6 塗層附著力試驗 5.6.6.1 有塗層之透鏡應進行塗層附著力試驗。 5.6.6.2 在附有塗層之透鏡表面取 2020 mm 之區域以刀片 在透鏡表面畫出22 mm 之網格，使用寬 25 mm 以上、黏著力 2 N/cm 20%之膠帶貼上 5 分鐘後，以 1.5 0.2 m/s 定速垂直於膠

31、帶表面撕下膠帶。 5.6.7 塑膠頭燈總成整體性能試驗 5.6.7.1 抗機械劣化試驗 (依表 4，使用編號 1 號之頭燈總成執行試驗 )：試驗方法依第 5.6.5 節之規定執行抗機械劣化試驗。試驗後依第 5.2 節之規定執行照度試驗，量測點 B50 L 及 HV 處。 5.6.7.2 塗層附著力試驗 (依表 4，使用編號 2 號之頭燈總成執行試驗 )：試驗方法依第 5.6.6 節之規定。 6. 標示：頭燈以不易消失之方法標示製造廠商名稱或其商標。除前述標示事項外，並應依商品標示法相關法令規定。 12 CNS 15085, D 2204 引用標準： CNS 11256 XYZ 表色系及 X10Y10Z10表色系之顏色表示法 CNS 11353 光源色之測定方法 CNS 15086 機動車輛用氣體放電式光源 相關標準： ECE R98 Uniform provisions concerning the approval of motor vehicle headlamps equipped with gas-discharge light sources (2004 年 10月 1 日公告版 )