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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳建偉
研究生(外文):Chien-Wei Chen 陳建偉
論文名稱:反射式防眩LED檯燈照明系統開發
論文名稱(外文):Development of Low-glare Reflective Type LED Desk Light Illumination System Design
指導教授:林世穆林世穆引用關係
指導教授(外文):Shi-Mu Lin
口試委員:陳漢廷王耀德
口試日期:2012-07-30
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:光電工程系研究所
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:反射式光路設計LED檯燈設計
外文關鍵詞:DesklightLED
相關次數:
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照明在我們的生活中一直扮演著不可或缺的角色,並且伴隨著經濟與科技的發展而更加的多元化,然而所消耗在照明的能源卻同樣地逐步增加當中。隨著地球暖化、氣候變遷異常與能源短缺等問題的產生,使得我們必須審慎的評估資源的使用與照明上之能源效率是否能夠改變與提升,並且積極發展更加節能省電的照明產品。隨著LED製造技術的躍進與發光效率持續提升下使其應用層面不斷的擴大,並且因其擁有使用壽命長、低操作電壓、無汞環保等諸多優點而使其成為新一代的綠色照明光源。
本文於檯燈開發上,以LED與TIR Lens的結合構建主體光源並控制出光角度
,並將其放置於燈具內部以達到直接眩光的防治,最後利用反射板將光線投射至閱讀區的照明方式作為設計的構思。利用軟體模擬與實驗評估反射板在材質、外觀形狀與表面結構不同之處的差異,比較彼此對於照明評價的表現與眩光抑制的性能優劣,最後依據相關照明法規設計出一款有別於傳統懸臂式外型與照明方式之反射式LED檯燈。


In the development of economic and technology, illumination has been indispen- sable and diversification in our life along with increasing energy consumption year by year. As the problem occur of global warming and abnormal of climate change. Make us must be careful to assessment of resource use and actively to develop the energy saving lighting products. With improvement of technology and efficacy, application
of LED in illumination has continuously expanded. Due to the advantages in low work voltage, long performance life and no mercury of LED make it become the new
light source.
This research combined with LED and TIR Lens to control the light source of emitting angle, make rays hit the reflection plate to illumination work space. Use software of simulation and experimental to assessment when the reflector of material, shape and surface structure is different, compare with each other of the ability of lighting and glare suppression performance. Finally, a reflective LED desk lamp is designed with different from the traditional cantilever outlook and it could satisfy environmentally friendly, energy-saving, lighting regulations.



目錄

中文摘要..................................................i
英文摘要.................................................ii
致謝....................................................iii
目錄.....................................................iv
圖目錄..................................................vii
表目錄...................................................ix
第一章 前言............................................1
1.1 研究背景與動機..................................2
1.2 市售檯燈光源簡介..............................2
1.2.1 白熾燈........................................2
1.2.2 螢光燈........................................3
1.2.3 發光二極體....................................3
1.3 研究目的......................................3
1.4 研究流程......................................5
1.5 論文架構......................................6
第二章 基本原理與定義...............................7
2.1 輻射度與光度學.................................7
2.2 光度學計量單位..................................9
2.3 照度與量測距離與光源角度的關係.................11
2.4 眩光的產生與視覺影響...........................13
2.5 照明法規與照度等級.............................14
2.5.1 JIS C 8112 照明性能評價......................14
2.5.2 制定燈具評價目標..............................16
2.6 LED的光源特性.... ............................18
2.6.1 色溫.....................................18
2.6.2 演色性...................................20
2.7 散射特性.......................................21
2.7.1 BSDF.....................................21
2.7.2 燈具材料的反射特性.......................24
2.8 全反射鏡設計...................................26
第三章 LED反射式檯燈設計............................29
3.1 檯燈光路設計概念...............................29
3.2 反射式檯燈設計.................................33
3.2.1 光源建立.................................33
3.2.2 閱讀區與反射板角度設定...................38
3.3 反射板材料與弛垂的應用.........................40
3.4 反射板表面結構的應用...............................43
3.5 檯燈外型設計與效率模擬.............................45
3.5.1 檯燈外型設計..............................45
3.5.2 檯燈效率模擬..............................46
第四章 實驗結果分析與比較..............................49
4.1 實驗量測儀器.......................................49
4.2 LED反射式檯燈部件..................................50
4.3 反射板應用.........................................51
4.4 檯燈於不同反射板下的性能表現.......................53
4.5 檯燈直接眩光抑制探討...............................58
4.6 反射板實驗分析與檯燈設計成果.......................61
第五章 結論............................................64


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