摘要：在本文中，我們利用照明設計學的觀念來計算特定LED數目安排下，任意平面之照度。由于各家廠商所生產之各型LED配光曲線均不相同，并非單純假設為Lambertian面光源就可以正確模擬的。
因此我們采用專利內所提供之不同LED配光曲線仿真出光源，利用法線照度、水平照度、及垂直照度等計算來估算使用者特定要求下所需LED數目。并求出未作機構改良前的照度分布，作為將來進一步優化計算之基礎。
除了提供計算方法并且以模擬一個桌燈作實例，計算其桌面法線照度、水平照度、與垂直照度。
關鍵詞：照明設計、光學仿真。
Abstract:In this paper, we try to use the concept of the illumination design to calculate the illumination of arbitrary plane when a number of white-light LEDs have been assigned. Because the luminous intensity distribution curves for kinds of LEDs of various patents are different, it is not suitable to simulate the light source as a simple Lambertian surface source. Based on this fact, we adopt the luminous intensity distribution curves from patents of LEDs to simulate light sources. By the calculation of normal, horizontal, and vertical illumination, we can estimate the needed LED number for some illumination requirement and calculate various illuminations before further structure improvement. This can provide a base for future optimizing calculation.
Keywords: illumination design, optical simulation.
1. 前言
在光學設計中，光源是一重要的課題，不同的光源形式將影響整體的光學表現。雖然坊間有許多的光學軟件包可以提供光源模擬，然而受限于其提供之功能，所仿真之光源可能不符實際，甚或只能獲得少數釋出的光源形式。在一般常見的光源中，白熾燈泡是常用的種類。白熾燈泡大致分作一般燈泡、反射燈泡、及鹵素燈泡。其發光效率與其容量瓦特數成正比，但其壽命卻與容量瓦特數成反比。熒光燈改良了白熾燈泡的缺點，而具有較高的效率與壽命。然而為了放電的需求，熒光燈封入了汞蒸氣，以產生紫外光進而激發管壁上的熒光物質，而產生可視光。含汞問題使得人們在綠色能源的訴求下，急于尋求替代光源。而LED由于其安全無汞、壽命長、及無高周波雜音等特性，勢必成為下一波照明主軸。LED目前已經漸漸取代傳統光源，在一般照明、探照、液晶背光、或投影等領域，已經漸漸取代傳統的燈泡或燈管。LED是一新型的光源，需要新的方法來推算其能量，從而計算所需LED數目，并作成本的控管。我們根據照明設計學來作法線照度、水平照度、及垂直照度等計算，并求出未作機構改良前，法線、水平、垂直等的照度分布，作為將來進一步優化計算之基礎...... |
