本論文以T8/18W螢光燈管為參照設計對象，應用田口實驗法針對LED燈管進行優化設計，田口實驗因子選用LED燈管材質、發光型式、與反射罩距離、表面特性及管壁厚度等五個實驗因子，各實驗因子分別有四個水準做為參數設計，選用田口 直交表，搭配田口直交表之望大特性分析，配合TracePro光學設計軟體進行16組LED燈管輻射照度的優化實驗，並透過雜訊比計算找出各因子間之交互關係及對應因子反應的最佳參數結果，實驗結果顯示LED燈管輻射照度相較初始設計獲得明顯的提升，提出一套可減少非序列式光學元件開發成本、時間及性能優化的實驗手法。
研究使用田口實驗最佳因子組合之LED燈管進行燈具反射罩設計，以達到等照度配光曲線為目標，進行LED T-BAR燈具模型設計，接著使用DIALux照明模擬軟體建構教室空間，依據照明模擬所輸出之指標參數，包括照度、照度均勻度、眩光、照明用電密度建立評價函數，與市售T8、T5螢光燈具及平板螢光燈具進行性能評比，經由實驗評比本研究設計之LED T-BAR燈具相較市售T8、T5螢光燈具及平板螢光燈具，可獲得較佳的評分，且驗證將原LED光源更換為高發光效率之LED光源同樣具有高效率及均勻配光之優勢，適合大面積室內空間應用，可有效增加燈具安裝間距及減少燈具數量，達到降低照明用電的目標。

關鍵字：田口實驗法、LED燈管、燈具設計、等照度配光曲線

The thesis studied LED light tube optimization design based on Taguchi method while selecting T8/18W fluorescent tube as the reference basis.The Taguchi experiment selected five parameters as the experimental factors, including material, illuminating pattern, location of reflector, surface physical characteristics (AR-coating) and thickness of the LED tube, with four levels of the selected experimental factors. Taguchi orthogonal arrays was constituted for large-scale analysis, 16 groups experiment information of LED tube come from TracePro optical design software. The results showed that the design procedure proposed provide an efficient experimental approach to improve the radiation illumination of the LED tube obviously compared with conventional structure, meanwhile reducing developing cost and time for non-sequential optical system.
The fixture design of LED T-bar was carried out to produce an iso-illuminance luminous distribution for teaching space, classroom, constructed by lighting simulation software DIALux. Following, the lighting parameters, including the illumination, uniformity of illuminance, glare, and lighting power density were used to evaluate lighting performances among commercial T8/T5 fluorescent fixtures, LED flat panel and LED T-bar fixture from the simulation. The quantitative comparisons showed the LED T-bar fixture could provide better uniform luminous distribution and higher efficacy than existed lighting equipment. It is suitable for large-scale indoor lighting design applications which reduce the lighting power consumption.

Keywords：Taguchi method, LED light tube, fixture lighting, iso-illuminance luminous distribution

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