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研究生: 傅彥爾
Yan-er Fu
論文名稱: 光學投影成像應用於自然光照明系統
The Projection of Image Applied to Nature Light Illumination System
指導教授: 黃忠偉
Jong-Woei Whang
口試委員: 趙涵捷
Han‐Chieh Chao
艾和昌
Herchang Ay
陳立憲
Li-Hsien Chen
孫沛立
Pei-Li Sun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 67
中文關鍵詞: 自然導光系統情境照明稜鏡
外文關鍵詞: Natural Light Illumination System, mood lighting, prism
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  • 近年來,環保意識抬頭,綠能產業在全世界越來越被重視,在建築業的應用方面,各國產業與學界先進為了健康照明及節約能源,設計出能夠將太陽光導入室內做為照明用的技術,稱為自然光照明系統(NLIS)。在本文中提到一種新的設計應用於自然光照明系統中,不僅能保持原有的集光效果作為室內照明,另一方面也能擁有簡單的成像效果作為情境照明,提供一種新的功能與應用。本結構將NLIS導光磚結構改良,並加上中空稜鏡導光管,使用光機模擬軟體FRED,在投射在導光磚上的圖形能在導光管出口呈現出來但局限於在導光管反彈偶數次數。其中導光管長度與寬度比值為淺在因子。在長度與寬度比值為5倍時,在正打於導光磚上的光線能量,而在導光管內光線每反彈一次,約損耗8%總能量。


    In recent years, green energy has undergone a lot of developments and has been discussed in many studies. Many research studies have focused on illumination with sunlight as a mean of saving energy and creating healthy lighting. The system to gather natural light for indoor lightning, called the Natural Light Illumination System (NLIS), has been serving this purpose. Furthermore, an innovative structure, which has its original function to collect nature light, is introduced by PSSDL(Photonics System Simulation Design Laboratory) Moreover, a simple projection of image is provided so that it can be used in mood lighting. The light brick structure, combining with a special light pipe, can guide the projection of image presented in the output. If the aspect ratio is 5 of the light pipe, the average efficiency decay 8% every times when ray incident in the light pipe.

    論文摘要 II Abstract III 誌謝 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XI 第 1 章 緒論 1 1.1前言 1 1.2研究動機 2 1.3內容概述 3 第 2 章 自然光照明系統簡介及光學基礎介紹 4 2.1自然光照明系統簡介 4 2.1.1集光 4 2.1.2傳光 10 2.1.3放光 11 2.2光學基礎理論 14 2.2.1反射定律 14 2.2.2折射定律(Snell’s Law) 15 2.2.3全反射 16 2.2.4 Fresnel Equation 17 2.2.5集光比定義 18 2.2.6光展量定義 19 2.3光度學基礎理論 20 2.3.1光通量(Luminous Flux, Φ,unit:lumen) 20 2.3.2光強度(Luminous Intensity, I,unit:cd) 21 2.3.3照度(Illuminance, E, unit:lux) 22 2.2.4輝度(Luminance, L,unit:cd/m2.nit) 23 2.4光度學與輻射度學 24 2.5稜鏡介紹 25 2.5.1稜鏡的發現 25 2.5.2稜鏡應用 26 第 3 章 初始結構設計 29 3.1 設計想法 29 3.2原始導光磚結構 30 3.3修正後導光磚結構 34 第 4 章 完整結構設計 37 4.1導光管結構 38 4.2完整結構 39 4.3結構優化 41 第 5 章 模擬結果與分析 46 5.1光學模擬與參數設定 46 5.2模擬結果與效果 47 第 6 章 結論與未來展望 53 6.1結論 53 6.2未來展望 54 參考文獻 55

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