[发明专利]面光源的照度控制与均匀度提升方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面光源的照度控制与均匀度提升方法，特别是涉及一种可精确控制面光源照明时的照度，并可有效改善均匀度问题的面光源的照度控制与均匀度提升方法。 

背景技术

按灯具在日常生活中是不可或缺的照明设备，其需求并不限于室内或户外。例如一般道路需要路灯照明，室内则由各式灯具提供照明。尽管灯具提供的照明功能十分重要，但就照明器材本身而言，仍有很大的检讨空间，最主要的讨论仍在于电能与光能之间的转换效率，传统钨丝灯泡只用5％的电力转换成光能，其余95％的电力则转换成热能，其不仅用电效率极低，且产生的热能通常衍生了其他用电需求(例如空调、散热)。 

由于传统灯具工作效率低，工作寿命长、低耗电的发光二极管顿时成为灯具界的明日之星，但发光二极管(即二极体，下文均称为二极管)本身亦有不利于照明的因素存在，即发光二极管的发光角度较小，一般只有数十度而已，亦即发光二极管具有高度的方向性，此种特性相对于照明器材要求广角且均匀的照明角度，自是一项负数。 

请参阅图5所示，是由多个面光源(Lambertian)70采等距排列并垂直相对于被照物(例如地面)，假设每一面光源70的面积A及光通量(flux)P为已知，可由下式得知其辉度(N)： 

N=PπA]]>

至于被照物在照明面积内的照度分布，请参阅图6所示，每一面光源70相对于被照物中心具有一夹角α，可由下式得知(x：光源的直径，L：面光源到被照物的距离)： 

α=tan-1(x2L)]]>

接着可由下式计算出被照物的中心照度(H₀)及被照物到其他角度(θ)的照度(H_θ)(请参阅图7所示)： 

H₀＝πNsin²α 

H_θ＝H₀cos⁴θ 

在前述照度分布下，被照物的中心照度(H₀)将大于其他角度(θ)的照度 (H_θ)，仍请参阅图5所示，为提供被照物均匀的照明，一面光源70与相邻另一面光源70相对于被照物的照明面积是部分重叠的，该重叠部分亦即为照度较低之处，尽管通过重叠照明面积的方式以缩小中心照度与其他角度照度(H_θ)的差距，但依然存在照度均匀度偏低的问题，有待进一步谋求可行的解决方案。 

由此可见，上述现有的面光源的照度控制与均匀度方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决的道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的面光源的照度控制与均匀度提升方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。 

有鉴于上述现有的面光源的照度控制与均匀度方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的面光源的照度控制与均匀度提升方法，能够改进一般现有的面光源的照度控制与均匀度方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。 

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的面光源的照度控制与均匀度方法存在的缺陷，而提供一种新的面光源的照度控制与均匀度提升方法，所要解决的技术问题是使其有效提升面光源的照度并显著改善均匀度。