光束

• （中央社台北28日電）2019冠狀病毒疾病（COVID-19）大流行，盧森堡總理確診將自主隔離；Delta變異株來勢洶洶，澳洲雪梨啟動2週封城；俄羅斯莫斯科單日144 例不治創新高；印尼新增逾2.1萬例確診創單日新高。
• 具高度傳染力的Delta變異病毒在全球快速擴散。世界衛生組織（WHO）呼籲完整接種過疫苗的人繼續遵守配戴口罩、保持社交距離等防疫措施。

光束(light beam)是從光源發出的一束直線走向的定向光的集合。

• 陽光經過雲層、樹葉或窗戶等介質後可以形成光束（太陽光束）；
• 光束也可以由人工生成，在許多照明設備中，為了能發出光束，這些設備用到了電光源和拋物面反射器，例如前照燈、拋物面鍍鋁反射燈和發光二極體。
• 光束空間中具有一定關係的光的集合。
• 分為同心光束和平行光束。
• 同心光束由發光點所發射的光構成；它與球面波相應。
• 平行光束為發光點在無限遠處發出的光束，它與平面波相應。
• 呈束狀的光線; 【例】光束透過三稜鏡，可以分出七種色光。
• 集中成束狀的光線; 如：「雷射光束」。
• 光線之光子群於傳播時，成一頂角甚小之錐形，稱為光束。
• 光束是從光源發出的一束直線走向的定向光的集合. 陽光經過雲層、樹葉或窗戶等介質後可以形成光束（太陽光束）；光束也可以由人工生成 ，在許多照明設備中，為了能發出光束，這些設備用到了電光源和拋物面反射器，例如前照燈、拋物面鍍鋁反射燈和發光二極管。

雷射光束的應用

• 在雷射加工上，光束品質對加工的成果會產生決定性的影響，通常雷射輸出的光束是呈現高斯分佈，對於加工而言，高斯光束的加工結果會使得加工斷面呈現一個較差的加工斷面現象，進而導致損壞元件結構。
• 對於斷面品質要求高的製程，光束整型是必須進行的，藉由特殊光學元件可將高斯光斑整形為任意圖案化光斑，此圖案化雷射光斑則可用於許多雷射加工的場合，具有高加工速率、均質化剝除、缺陷產生率低、陡峭且平滑的邊緣、低熱影響區等優勢，可廣泛用於、半導體、平面顯示器製程、太陽能電池領域，如薄膜太陽能電池的P1、P2與P3製程。
• 各式光整形技術包含折射式光整形器、繞射式光整形器、矽基液晶光整形技術，並介紹工研院利用矽基液晶元件光整形的成果，影像顯示的應用上展示出多種的圖案化雷射光斑。
• 在加工應用上，可在材料表面上產生出一維週期結構或加工出深孔，證明矽基液晶元件在雷射光斑圖案化上具有很大的應用彈性。
• 光整形技術簡介:
• 折射式光整形器--其理論基礎始於1965年，由Frieden 開創，後續的技術分別由Kreuzer 與Shealy及其團隊加以深化，折射式元件的開發最常運用幾何光學為基礎的光線圖案化（ray mapping）技術，此技術適用於產生圓對稱的光斑形狀如平頂光（flat-top beam），元件可分成四類：兩片平凸透鏡（Kepler type, two-lenses）、一片平凸與一片平凹（Galilean type, two-lenses）、單片雙凸透鏡（Kepler type, one-lens）、單片凹凸透鏡（Galilean type, one-lens）。
• 為其基礎設計概念，第一非球面介面將高斯光束展開為均勻的平頂光束，最後利用第二面非球面介面將其光線導回準直。
• Kepler type與Galilean type相較之下，Galilean type的系統體積可以縮到更小。
• 若需用於高功率雷射系統也必須使用Galilean type，因為此設計下光束不會在光路內聚焦，能避免光路元件損壞並加強光線穩定度。
• 利用此技術的廠商有LIMO、TOPAG、Pishaper等，可整形出的光型有很多種類包括平頂、線型、方形等等，為TOPAG方形光整形器所呈現的效果。
• 圖案化雷射光斑適用於加工高精度元件，各種將雷射光斑進行圖案化的光整形技術包括折射式光整形器、繞射式光整形器、矽基液晶元件等持續的被開發出來。
• 本文內容包含各式光整形的技術與國際研發團隊於圖案化雷射光斑的加工成果，最後介紹目前工研院利用飛秒雷射圖案化光斑加工的成果，運用矽基液晶便可在聚焦平面上構成各式圖案化雷射光斑。
• 此圖案化雷射光斑可廣泛運用於影像顯示、鑽孔、表面處理領域加工上。

光束角的重要性

• 光源的正下方通常是最亮的，光源強度最強的主軸到兩側發光強度50%位置之間構成的夾角，這就是所謂的光束角了。
• 同一個光源【光束角越大】中心光強越小，出來的光斑越柔和。
• 【光束角越小】中心光強越弱，出來的光斑越生硬。
• 一般來說，筒射燈的光束角範圍在10°~60°範圍內，常見的有10°，15°，24°，36°等。吸頂燈的光束角為140°左右。我們在家居空間最常用到的是24°光束角。
• 了解光束角，家會更溫馨哦！不同的光束角營造的空間氛圍也是不同的。
• 10-20°的窄光束角，因為中心光強突出，然後光斑範圍相對比較小，所以一般適合用來做重點照明，比如你需要點亮一個很精緻的擺件，或者裝飾品之類的，製造一點華麗的光，就可以選用窄光束角。
• 24°-45°的寬光束角，可以用來局部照明，燈光擦向牆面，洗牆而下，有拉高天花的感覺，減少空間的閉塞感。
• 對於一個客廳來說，視覺焦點一般聚集在茶几上，所以在茶几上方我們可以設置幾盞, 明裝或者暗裝寬光束角燈具，來作為局部照明。
• 50-60°的超寬光束角，燈具打到地面的光線會更分散，明暗層次沒有那麼明顯，適合用來提供環境光照明。
• 沒有哪種光束角是最好的，只有合適與否，窄光束角的燈，一般來講防眩功能會比較好，不過，光源照射區域就比較少，可以營造不錯的空間氛圍，但是也會形成比較強的空間亮度對比，寬光束角由於光線相對分散，所以可以給空間形成均勻照明，不過在空間氛圍營造上可能就弱很多，所以要根據所設計的不同空間來選擇不同的光束角。
• 在一個空間中到底要選擇多大的光束角這個是沒法有統一標準的，根據我們設計中想要表現的區域，我們可以通過燈光軟體來模擬不同光束角下所照射的範圍。
• 如果不會軟體也沒關係，燈具廠家都會提供燈具的配光圖，我們可以根據配光圖來進行選擇光束角。
  • 提供10度 15度 24度 36度，這些是比較常用的光束角的配光曲線。
• 左邊的圖形看不懂沒關係，主要看右邊的說明，第一行明確標註了每盞燈具的光束角大小、功率和色溫的參數，下面的第一列是燈具的照射距離，第二列是在不同的照射距離上對應的光斑的直徑，第三列是不同的照射距離對應的亮度。
• 比如像這樣一個空間，桌子的直徑是1.5米，如果我們想讓桌面的光線整體比較均勻、對比度弱一點，我們來看下配光曲線上，36°光束角在2米的照射上光斑大小為1.38米，顯然這個光束角比較符合我們的要求，相應的它的亮度值在這上面也有說明。
• 那如果桌子的直徑是1米呢？ 可以採用36°，也可以採用24°的，要學會靈活運用，如果我只想讓這張桌子的中心位置亮一點，其它的地方都暗下去，應該選擇哪一個？算一下，顯然10°的更合適，也就說當用於局部照明或為了要突出某個物體時，一般採用窄光束角的照明方式，不同的光束角照射的區域面積是不同的，在光束角以內的空間亮度會比較高，而在光束角以外的區域，因為只有間接光的照明，亮度就會低一些。
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