學術研究
畢業論文
固態光源之脈衝響應應用於非成像光學之研究
姓名 : 林士罡
指導教授
楊宗勳
論文摘要
本論文主要針對固態光源與反射杯式車燈之設計、比較與分析並提出以線性位移不變系統的概念,結合相關性與捲積運算進行光形疊加之光學模擬方式,並探討了二次光學系統的線性位移不變範圍,以便透過脈衝響應對該範圍做捲積來得到一等效於朗伯面光源的成像結果。本研究中透過定義反射式機構在光源面的線性位移不變範圍,並以該特性來做一理想的假設,以兩軸上之線性位移不變區間來假設整個光源面上之線性位移不變範圍,試圖尋找二次光學系統中線性位移不變區域的區間,並以此證實了即使在機構較複雜的照明系統中,仍存在有一定範圍的線性位移不變系統。
在證明了線性位移系統在照明系統的可行性之後,我們亦提出了一個簡易的線性位移不變範圍的劃分方式,即以等宮格方式劃分光源面,藉此假設能表現出系統特性的線性位移不變範圍。將光源切分為100等宮格,並將100宮格中每一等份以點光源的形式取代並且放置於中心處,各別對兩款反射杯進行模擬,其結果與等效面積之方形朗伯面光源比較之NCC值可達到99.06 %以上。而利用影像處理技術,我們可以減少劃分的宮格數量與模擬需要的光線數量,並大幅的提高運算速度。目前最好的結果為計算出一個與朗伯面光源模擬光形NCC達到99%以上且計算時間只需要朗伯面光源模擬的1%的時間。