摘要：在本文中，我们利用照明设计学的观念来计算特定LED数目安排下，任意平面之照度。由于各家厂商所生产之各型LED配光曲线均不相同，并非单纯假设为Lambertian面光源就可以正确模拟的。

因此我们采用专利内所提供之不同LED配光曲线仿真出光源，利用法线照度、水平照度、及垂直照度等计算来估算使用者特定要求下所需LED数目。并求出未作机构改良前的照度分布，作为将来进一步优化计算之基础。

除了提供计算方法并且以模拟一个桌灯作实例，计算其桌面法线照度、水平照度、与垂直照度。

关键词：照明设计、光学仿真。

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

在光学设计中，光源是一重要的课题，不同的光源形式将影响整体的光学表现。虽然坊间有许多的光学软件包可以提供光源模拟，然而受限于其提供之功能，所仿真之光源可能不符实际，甚或只能获得少数释出的光源形式。在一般常见的光源中，白炽灯泡是常用的种类。白炽灯泡大致分作一般灯泡、反射灯泡、及卤素灯泡。其发光效率与其容量瓦特数成正比，但其寿命却与容量瓦特数成反比。荧光灯改良了白炽灯泡的缺点，而具有较高的效率与寿命。然而为了放电的需求，荧光灯封入了汞蒸气，以产生紫外光进而激发管壁上的荧光物质，而产生可视光。含汞问题使得人们在绿色能源的诉求下，急于寻求替代光源。而LED由于其安全无汞、寿命长、及无高周波杂音等特性，势必成为下一波照明主轴。LED目前已经渐渐取代传统光源，在一般照明、探照、液晶背光、或投影等领域，已经渐渐取代传统的灯泡或灯管。LED是一新型的光源，需要新的方法来推算其能量，从而计算所需LED数目，并作成本的控管。我们根据照明设计学来作法线照度、水平照度、及垂直照度等计算，并求出未作机构改良前，法线、水平、垂直等的照度分布，作为将来进一步优化计算之基础