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研究生:郭明旭
研究生(外文):Ming-Xu Kuo
論文名稱:以HID氙氣燈為光源之路燈光學設計
論文名稱(外文):Optical Design of Street Light by HID
指導教授:周勝次
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:光電工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:氙氣燈路燈光學設計
外文關鍵詞:Optical designHIDStreet light
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本論文主要目的在於使用HID氙氣燈作為路燈的光源之光學設計。文中我們利用中場擬合法及蒙地卡羅光線追跡法成功地建立HID氙氣燈之光源模型。此後利用此光學模型,我們設計一多截面反射罩以達到路燈照明用途,且依照交通部公路總局及中華民國國家標準的法規,討論光源之能量管理。此外,對於開模的樣品,我們也實驗驗證道路法規,並且分析樣品的可靠度。
In the thesis, we study the light pattern variation in the mid-field of a HID source model. After building precise source model, we design the lamp of street light according to the regulation of CNS and average illuminance in Taiwan. In the optical system, we use basic and advanced method to deal with second-order optical design. Finally, we analyze the reliability of lamp.
摘 要 II
Abstract III
誌 謝 文 IV
目 錄 VII
圖 目 錄 XI
表 目 錄 XVI
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2 HID氙氣燈的優勢 2
1.3 論文大綱 5
第二章 基本原理與路燈法規介紹 6
2.1 HID氙氣燈之發光原理簡介 6
2.2 光度學概述 9
2.2.1 簡介 9
2.2.2 光度計量與單位 10
2.3 幾何光學 14
2.3.1 反射定律 14
2.3.2 折射定律 14
2.3.3 蒙地卡羅(Monte Carlo)[13] 15
2.4中場擬合法 16
2.5 路燈法規介紹 17
2.5.1路燈設施之佈設方式 17
2.5.2 中華民國國家標準 (Chinese National Standard in Taiwan,簡稱CNS) 19
2.5.3 路面平均照度值之規範 21
第三章 HID氙氣燈光源模型建立 23
3.1 建立整體光源模型 24
3.1.1 建立光源模型之機構 24
3.2電弧模型建立的流程 27
3.2.1 光場分佈量測實驗 27
3.2.2 電弧建立之過程與結果 30
3.3 模擬與實驗之比較結果 31
3.3.1 光場分佈量測實驗 31
3.3.2 光源模型之模擬與實驗分析 33
3.3.3 二維光場分佈實驗 35
3.4 結論 36
第四章 路燈設計之初階概念與模擬結果 37
4.1 路面之光形考量 37
4.2 HID氙氣燈之路燈設計概念 38
4.2.1 路燈燈具之初階設計 38
4.2.2 路燈燈具之高階設計 40
4.2.3 路燈之透明罩設計 42
4.3 效率管理 43
4.4 模擬結果 44
4.5 結論 49
第五章 設計與成品之比較分析 50
5.1 燈具效率量測實驗 50
5.2 成品之可靠度分析 51
5.3 路燈材質的差異 53
5.4 材質反射率量測 54
5.5 材質之實驗與模擬分析 55
5.6 平均照度值之量測 57
5.7 結論 60
第六章 結論 61
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[22] RoHS, http://www.rohs.gov.uk/.
[23] Bewise, http://www.tool-tool.com/.
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