33 智慧可變色光全頻譜LED照明燈

單位:台灣科技大學-電子系

隊長:馮彥誠

隊員:黃尊意、張延瑞、梁如齊、李俊杰


團隊介紹

本組成員在胡能忠教授及吳錦銓教授的領導下,希望能製作出對人體健康的光源,模擬日光動態的效果,並且找出一種方法,能選出最合適被照物的光源,依照不同使用者的喜好來調整光源,亦可達到情境照明之效果。


創作動機

自古以來人類作息與太陽息息相關,日出而作,日落而息。從燈泡的發明到目前最普遍的螢光燈,人類對於照明的需求日益增加,近年來半導體照明產業發展迅速,受全球環保節能潮流影響下,許多公司相繼投入研發LED(Light Emitting Diode)照明技術,市售LED照明產品如室內外照明、檯燈、情境照明等應用越來越多,也顯示LED在照明市場重要性逐漸提升。然而目前室內照明所使用光源均為固定不變,主要為

白光,一般白光所含藍光成分較高,色溫也較高,高色溫會令人機敏性(arousal level)提高,長期都在螢光燈照明環境下容易打亂人的生理週期,進而造成失眠、憂鬱症等文明病。自然光對人體有益,例如老人需多晒太陽,自然光對改善冬季季節性憂鬱症、調節生理週期與白天-夜晚週期同步均有幫助,自然光的光強度和色彩動態變化,可對工作情緒產生正面影響…這些都凸顯照明不只是照亮東西而已。


創作過程

本件實體LED檯燈能自動變換光源,也可依照個人喜好調整光源種類,比起市面檯燈,其演色指數(CRI:Color Rendering Index)較高,並多了「情境照明、健康訴求」的部份,讓檯燈照明不再只有單調的顏色,還有更多采多姿的色彩變化。


作品介紹

『自動化之最佳調色光照明系統』具有可以隨時改變其光譜、色光以及亮度的功能。如下圖1所示,同一個花瓶搭配不同的照明光源照射下,會讓花瓶呈現不同的視覺效果,而自動化最佳調色光照明系統可由「光量測器」量測出被照物的色彩,並根據量測出的色彩參數計算出視覺評估指數,最後再由最佳的視覺評估指數,篩選出最佳的人眼視覺照明效果。

硬体部份將包含:LED Unit光源、8051控制電路、LED驅動電路、檯燈外殼。

LED UNIT

LED UNIT陣列排列


8051及LED驅動電路


全頻譜檯燈

自動化最佳調色光照明系統與一般檯燈於水果的照明比較:提供更多樣化選擇的照明效果,及具有更高色彩顯示照明


一般檯燈(左)與早晨光(右)


一般檯燈(左)與黃金光(右)


一般檯燈(左)與中午白光(右)


一般檯燈(左)與燭光(右)


一般檯燈(左)與燭光(右)

而本隊伍認為自動化最佳調色光照明系統調製為中午白光的照明效果為最好,所以智慧全頻譜照明燈除了可以將光調製出各式各樣的色光之外,還可以自動的篩選出最佳的照明效果,如水果照明,將自動調為中午白光的照明效果。