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研究生: 蕭凡淩
Fan-Ling Hsiao
論文名稱: 高演色性雙色螢光粉手機閃光燈透鏡最佳化之光學設計
Optimization of optical design for High CRI of flashlight lens in mobile phone
指導教授: 胡能忠
Neng-Chung Hu 
孫沛立
Pei-Li Sun
口試委員: 陳鴻興
Hung-Shing, Chen
陳建宇
Chien-Yue Chen
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: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 66
中文關鍵詞: 雙色螢光粉演色性閃光燈透鏡均勻度
外文關鍵詞: flash light, dual phosphor, Fresnel lens, uniformity
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  • 近年來,由於智慧型手機、平板電腦的普遍,而LED閃光燈模組為其不可或缺的裝置,但市面上LED閃光燈都有著演色性不佳的缺點,本論文將使用Light tools光學軟體設計雙色螢光粉(紅色螢光粉+綠色螢光粉)模擬來改善演色性問題,使拍出來的照片顏色更接近實體,並將LED閃光燈透過光學設計之透鏡,調整發光角度,提升發光效率並且改善均勻度。
    本透鏡結合自由曲面與菲涅爾結構設計,並探討如何達到最佳均勻度及效率,由於市面上LED光源普遍發光角度過大,藉由自由曲面來控制發光角度及改變菲涅爾結構之參數找出最佳均勻度,分析菲涅爾結構在不同結構深度對於均勻度及效率的影響。


    The purpose of this study was to enhance the CRI of flash light in mobile phone. In response to the popularization of smart phone and tablet, the LED flash light model has been an indispensable device.
    It can enhance the CRI by using dual phosphor and modify beam angle, enhance efficiency and improve uniformity by using the flashlight lens with optical design software LightTools.
    The lens was designed by combination with free form and Fresnel lens. This thesis demonstrates how to achieve the high CRI, optimized uniformity and efficiency. In order to control the wide beam angle of LED light source, we should design the extrinsic curvature of lens. And it was designed by free form.

    中文摘要 I ABSTRACT II 目錄 III 圖目錄 VI 表目錄 X 第一章 緒論 1 1.1 固態照明簡介 1 1.2研究動機與目的 2 1.3 論文大綱 4 第二章 基礎理論 5 2.1 LED發光原理 5 2.2光度學 7 2.2.1光通量(Luminous flux) 7 2.2.2 光強度(Luminous intensity) 8 2.2.3照度(Luminous intensity) 9 2.2.4亮度(Luminance) 10 2.2.5 光強度分佈(Intensity Distribution) 11 2.3 幾何光學原理 13 2.3.1 光的穿透定律 13 2.3.2光的反射定律 13 2.3.3光的折射定律[17,18] 14 2.4 閃光燈模組介紹 16 2.5 螢光粉特性 18 2.6 Mie式散射 18 2.7 演色性與演色指數 18 2.8 菲涅爾透鏡 20 2.8均勻度的計算方法 21 第三章 模型建立及光學模擬設計 22 3.1白光LED發光原理 22 3.2設計目標 24 3.3螢光粉散射行為 26 3.4透鏡設計 28 3.4.1 外曲面的設計 28 3.4.2 光學元件參數定義 36 3.4.3 透鏡入光面 40 3.4.4 菲涅爾結構 42 第四章 菲涅爾結構對均勻度的影響 46 4.1菲涅爾結構深度 46 4.2透鏡入光面深度 51 4.3菲涅爾結構深度對均勻度的影響 54 4.4均勻度分析 58 4.5有無菲涅爾結構之比較 60 第五章結論與未來展望 62 5.1結果與討論 62 5.2未來展望 62 參考文獻 63

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    無法下載圖示 全文公開日期 2020/07/27 (校內網路)
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