臺灣博碩士論文加值系統

本論文旨在研究LED路燈之光學透鏡設計，於相同的燈具結構中，依據道路場所之功能需求僅更換燈具之透鏡即可達到不同光學特性之配光曲線（短、中、長配光）。論文首先蒐集道路照明相關規範作為燈具性能評估指標之依據，並綜合目前市售LED燈具之結構規格，以訂定本研究所開燈具尺寸。

燈具光學特性以均勻配光曲線為主軸，經由相關光學理論計算，依光源角度之光束能量分配進行透鏡設計，利用光學軟體TracePro模擬設計燈具與性能參數，再置入照明設計軟體DIALux進行道路照明模擬，並評估平均照度與配光均勻度，驗證本研究光學設計理論基礎，作為往後LED路燈透鏡之光學設計參考依據。

This thesis studies optical lens design of the LED luminaries for streetlights. In the same structure, only by replacing the luminaire lens to achieve different optical properties of the light distribution curve (short, medium, long distribution).
First, the road lighting specifications has been surveyed as the performance index of the luminaire. Next, To define the final version of the institute to luminaire size by consolidating the structure of LED luminaire which had been marketed.
Uniform optical properties of luminaire with the light distribution curve for the spindle, By combining the optical theorems and the angle of light beam energy distribution.
The optical software, TracePro, is used to simulate luminous distribution of the luminaires. Then, executing the simulation of road lighting by using the software, DIALux, to assess the average illumination and uniformity. Simulatity results validate the theoretical analysis. The study can be employed in the optical lens design of the LED luminaries for streetlights in the future.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
圖表索引 VII
第一章 緒論 ..1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究流程與方法 3
1.4 參考文獻回顧 4
1.5 章節概述 7

第二章 道路照明系統 ..8
2.1 優良道路照明設計概說 8
2.2 照明設計指標概要 8
2.2.1 光通量（luminous flux） 8
2.2.2 光度（luminous intensity） 9
2.2.3 照度（illumination） 9
2.2.4 輝度（luminance） 9
2.2.5 眩光（glare） 10
2.2.6 路面均勻度（Road Uniformity） 11
2.2.7 色溫度（color temperature） 12
2.2.8 演色性(color rendering index, CRI) 14
2.2.9 門檻增量值(threshold increment, T.I.) 14
2.2.10 眩光GR控制指數(glare control mark) 14
2.2.11 眩光限制(glare restriction) 14
2.2.12 閃爍效應(flicker) 15
2.2.13 光污（Light Dirt） 15
2.2.14 環境照明係數(SR) 16
2.2.15 光幕輝度(veiling luminance) 16
2.3.1 理想配光曲線 17
2.3.2 道路種類歸納 19
2.3.3 道路路面材質及亮度反射特性 23
2.3.4 國內外道路照明規範標準介紹 26
2.3.5 道路佈燈方式及燈桿種類 31
2.3.6 道路照明燈具配光規範 32
2.3.7 道路照明標準定義 34

第三章 光學設計概論 37
3.1 前言 37
3.2 反射罩設計 37
3.2.1 光的反射 37
3.2.2 反射罩曲線方程式 38
3.2.3 反射罩材質 40
3.3 透鏡設計 41
3.3.1 光的折射 41
3.3.2 光的全內反射 42
3.3.4 透鏡材質 43
3.4 燈具與透鏡設計概論 43
3.4.1 市場燈具評析 43
3.4.2 透鏡設計方向 50

第四章 透鏡設計與評估 53
4.1 LED路燈模擬之系統建立 53
4.1.1 光學模擬軟體TracePro介紹 53
4.1.2 LED選用 54
4.1.3 LED燈具模組建立 57
4.1.4 LED排列 58
4.1.5 透鏡設計流程 58
4.1.6 透鏡與燈具模組 60
4.2 本章結語 70

第五章 LED路燈之道路照明優化 71
5.1 DIALux之道路照明優化系統建立 71
5.1.1 道路照明優化之道路與參數設定 72
5.1.2 道路照明優化之模擬結果與評估 74
5.1.3 市售燈具之道路照明優化評比 91
5.1.3 模擬實際道路照明優化 91
5.2 本章結語 95

第六章 結論與建議 100
6.1結論 100
6.2未來研究方向 101
參考文獻 102
附錄1.1 ... 105
附錄1.2 ... 107
作者簡介... 109

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