第四章 、 反射罩與擴散片對檯燈眩光分析
4.2 擴散片與檯燈之眩光關係分析
在市售台燈中常常光源出光後增加一片擴散片用來均勻光線，而擴散片原理 如圖 4-3，一般傳統的擴散片主要是在基材中加入一顆顆的化學顆粒作為擴散粒 子，所以光線在經過擴散層時會不斷的在兩個折射率相異的介質中穿過，在此同 時光線會發生許多折射、反射與散射的現象，如此便造成光學擴散的效果。
圖 4-3 光線進入擴散片示意圖
通常擴散片會討論到兩個數據一個是擴散片穿透率(Tt)，第二是霧度(Haze)，穿 透率為通過擴散片後原光照度與穿過擴散後的照度比率，而霧度為:
Haze = Td / Tt ×100%
Td 為通過擴散片的擴散光照度，因此當穿透率越大代表透光性能越好，霧度越 大代表越不透光蛋打散光源能力越好。在市售得擴散片標準不一，因此我們模擬 擴散片穿透率 80%和霧度 85%，模擬參數圖如 4-4，LED 式檯燈加入擴散片前後 區別用簡易光路圖示意如圖 4-5。
圖 4-4 擴散片參數模擬
(a) (b)
圖 4-5 LED 式檯燈簡易光路圖(a)無擴散片(b)有擴散片
Observer
Table Tablelamp
Observer
Table Tablelamp
Diffuser
由光路圖可以簡易表示出當加入擴散片後光會被散射，為了能證明光路圖飾 正確的，模擬後有無擴散片在桌面上光通量如圖 4-6，能顯示出加入擴散片的 LED 檯燈在桌面上光通量均勻度比未加擴散片均勻很多，但是光通量降低很多如表 4-5 和表 4-6 所示，眩光有沒有因為加入擴散片而降低如表 4-7，可以看出當加入 擴散片後能大幅降低 UGR，尤其是 A B 區域。
(a)
(b)
圖 4-6 在桌面上光照度(a)無擴散片(b)有擴散片
Max Min Ave
均光強度、在桌面上照度均勻度、UGR 分布。在前一章有討論到間距為 80mm 時候照度均勻度是最不均勻，表 4-9 可以顯示加入擴散片後能改善照度均勻度，
而表 4-10 也可說明加入擴散片後 UGR 分部有下降的趨勢。
(a)
(b)
(c)
圖 4-7 不同 LED 間距在桌面上照度分布:(a)20mm (b)40mm (c) 80mm
Max Min Ave
列:5X2、7X2、9X2、5X3、7X3 和 9X3，圖 4-8 顯示不同 LED 個數加入擴散片 後桌面上光照度分布圖，由圖 4-8 可以加入擴散片後不管哪種陣列下都能均勻桌面上光照度分布，表 4-11 顯示在桌面上最大最小和帄均光通量，能看出有加入 擴散片下在 LED 個數不同桌面上光通量並不會改變太大，而表 4-12 顯示各個數 下之照明均勻度，在前一章節討論到在 7X3 時候照度均勻度是最不均勻，有表 4-12 能看出加入擴散片後能大幅均勻桌面上光照度分布，表 4-13 則是討論 UGR 分布，當光源強度提高也就是 LED 各數提高後，UGR 也會有上身趨勢，但跟沒 加擴散片相比確實有 UGR 下降。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
圖 4-8 LED 不同個數在桌面上照度分布 (a) 5X2 (b) 7X2 (c) 9X2 (d) 5X3 (e) 7X3 (f) 9X3
Max Min Ave
238lm 431 198 300
333.2lm 461 187 306
428.4lm 485 182 311
357lm 428 172 314
500lm 469 198 315
642.6lm 465 206 325
Unit : LUX 表 4-11 LED 不同個數加入擴散片在桌面上最大最小和帄均照度比較
IUR 1 IUR 2
238lm 0.66 0.77
333.2lm 0.61 0.89
428.4lm 0.58 0.97
357lm 0.54 0.81
500lm 0.62 0.86
642.6lm 0.63 0.79
表 4-12 LED 不同個數加入擴散片在桌面上照度均勻度
A B C D
238lm 14.2 14.2 5.8 5.8
333.2lm 17 17 23.8 23.8
428.4lm 15.3 15.3 24.7 24.7
357lm 12 12 15.8 15.8
500lm 15.8 15.8 9.4 9.4
642.6lm 11 11 27 27
表 4-13 LED 不同個數加入擴散片 UGR 分布
4.3 小結
在本章討論到反射罩與擴散片對眩光影響， 在螢光燈式檯燈中反射罩功能 不只是集中光線，它能將光線更集中於桌面以外，還能避免光線直接照射於觀察 者，利用簡單光路圖可以顯示沒有反射罩情況下光線可能會直接進入觀察者，而 導致 UGR 大幅提升。再來近期來的趨勢來說，LED 式檯燈越來越普遍，通常 LED 式檯燈都會配置擴散片，因此在本章討論擴散片對於 LED 式檯燈的重要性，
能發現擴散片確實能將 LED 式檯燈在桌面上之光照度更加均勻，也能將降低桌 面反射至觀察者光線的 UGR 值。再來接續前一章討論到 LED 式檯燈加入擴散片 後，LED 間距不同與 LED 陣列數不同是否也會影響到 UGR，在前章會發現 LED 間距在 80mm 時在桌面上光照度是最不均勻和 UGR 分佈為最大，加入擴散片可 以很有效的均勻桌面上光照度與降低 UGR，而 LED 陣列為 7X3 時在桌面上光照 度是最不均勻和 UGR 為最大，加入擴散片也可以很有效的均勻桌面上光照度與 降低 UGR；由本章討論當中可以發現，擴散片在 LED 式檯燈中扮演重要腳色，
不但能均勻桌面上光照度分布，也可以降低 UGR，市面上普及 LED 燈式檯燈時 也可以把加入擴散片列入設計考慮成本。