自由曲面透鏡應用於LED路燈之優化設計

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鄧育昇(Teng-Yu Sheng) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

自由曲面透鏡應用於LED路燈之優化設計
(Optimization Design of LED Streetlamp with the application of Free-form Lens)

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摘要(中)

LED在戶外照明的Lambertian光型，在視覺效果上容易造成亮度不均勻以及對比過於強烈，為了避免光害以及維護道路照明品質，本研究使用TracePro軟體設計一個非軸對稱的二次光學透鏡，並利用軟體內建的優化器功能，以「全台設置LED路燈技術規範」為目標，將道路照明範圍提升到燈桿高與燈桿間距比為1:4.5，最後以DIALux軟體對路燈照明效果進行各項評估，其平均照度≥15lux以及均勻度≥0.33，顯示本設計滿足道路照明標準。

摘要(英)

When applied outdoors, LEDs give a Lambertian distribution of luminance which can result in a harsh divergence of brightness. In order to prevent the heterogeneous luminance patterns and minimize the light pollution whilst maintaining the quality of roadway lighting, software TracePro is incorporated in this study to create an initial model of asymmetrical secondary optical lens. Since the objective of this research is to comply with “the regulations of LED street light technology in Taiwan”, the built-in optimizer of the software is utilized to maximize the ratio of pole distance/pole height to 1:4.5. An overall evaluation of this lighting design with software Dialux indicates that the average of illumination is above 15lux and the uniformity is above 0.33 which meet the standard requirements of roadway lighting.

關鍵字(中)

★ TracePro
★ COB
★ 自由曲面透鏡

關鍵字(英)

★ TracePro
★ COB
★ Free-form Lens

論文目次

目錄
摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 5
1.3 研究貢獻 8
1.4 論文架構 8
第二章照明發展、光學原理與照明法規 9
2.1照明發展歷史 9
2.2光學原理 17
2.3照明法規 24
第三章 LED路燈透鏡設計 32
3.1 TracePro軟體介紹 32
3.2 LED光源設定 34
3.3透鏡構築與材質設定 42
3.4初步設計 44
第四章優化設定及DIALux驗證 51
4.1優化設定 51
4.2優化結果分析 53
4.3 DIALux簡介及參數設定 57
4.4 DIALux驗證結果 58
第五章結論與未來展望 64
5.1 結論 64
5.2 未來展望 64
參考文獻 65

參考文獻

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指導教授

張榮森(Rong-Seng Chang)

審核日期

2016-8-18

推文