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研究生：	曾于庭 Tseng, Yu-Ting
論文名稱：	白光LED 色溫混光技術在照明上的實現 Implementation of white LED color mixing technique for illumination
指導教授：	洪茂峰 Houng, Mau-Phon
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 微電子工程研究所 Institute of Microelectronics
論文出版年：	2013
畢業學年度：	101
語文別：	中文
論文頁數：	102
中文關鍵詞：	發光二極體、色溫混光、色度座標、光學模擬
外文關鍵詞：	LED, color mixing, chromaticity coordinate, optical simulation
相關次數：	點閱：80 下載：1
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LED 光源逐步取代傳統光源下，色溫成為業界關注的焦點，通過分析色溫的生理和心理屬性，探討色溫與舒適感的關係，進而應用在不同的情境和用途上，現今可看到許多LED 在光色之應用。
本論文旨在研究發光二極體(LED)色溫混光方法，藉由已知單顆LED 封裝規格的光通量(lm)、色度座標參數發展出一套不同規格LED 色溫混光算法，將各別混光顆數代入計算就可以得到混光的色度座標，再利用色度座標轉色溫公式得到最後的混光色溫；也可以將混光參數代入，計算出兩種、三種LED 規格混光的各別混光顆數，對LED 固態照明在色溫上的應用有很大的幫助。
論文中分別用LED 路燈模組實作和FRED 光學模擬軟體驗證這套混光算法，路燈模組實作的部分是做低色溫(3000K~4000K)和中色溫(4000K~5000K)88、90、112、135顆的混光，利用經濟部能源局CNS15233 規定的配光曲線儀量測，結果呈現混光顆數越多誤差越大、混光色溫越高誤差越小的趨勢，且誤差皆在標準規範之內(4%以下)，由實作和模擬皆得到低色溫P2N 排列在中間的排列方式誤差較小的結論。最後結合混光算法和PWM 調光，提出一個新的LED 色溫混光方法。

In the case that LED light source gradually replaces traditional light source, the color temperature is arousing attention from industry. We can explore the relationships between color temperature and comfort range by analyzing the color temperature in physiological and psychological attributes. Then, apply it to different circumstances and purposes. We can see lots of LED applications for color of lighting today.
The main goal in the thesis is to research on the method of LED color mixing. Through the given single LED package specifications, including luminous flux and chromaticity coordinate, then develop an algorithm of different specifications for LED color mixing. Afterwards, put the mixing number respectively into calculation to get the mixed chromaticity coordinate. Then use the formula of chromaticity coordinate transforming into color temperature to get the final mixing color temperature. Also, we can get the respective mixing number by putting the mixing parameters into algorithm of two and three specifications for LED color mixing. It is very helpful for LED applications of color temperature in solid-state lighting.
In this essay, use the experiments of LED street lighting arrays and FRED optical simulation software respectively to verify the algorithm for LED color mixing. About the experiments of LED street lighting arrays, this part is to mix into low color temperature(3000K~4000K) and middle color temperature(4000K~5000K)by mixing numbers of 88,90,112,135.It is Measured by the Luminous Intensity Distribution Instrument assigned from CNS15233 of Bureau of Energy, Ministry of Economic Affairs. It turns out two trends: the more the mixing number is, the more the inaccuracy is. And, the higher the mixing color temperature is, the smaller the inaccuracy is. Besides, both of the inaccuracies are below the standard of 4%. Through the experiment and simulation, we can get the conclusion that LED of low color temperature (P2N) arranged in the middle resulted in smaller inaccuracy. In the end, combine the algorithm for LED color mixing and PWM dimmer controlling to propose a new method of LED color mixing.

摘要...............................III
Abstract.............................V
誌謝...............................VII
目錄..............................VIII
表目錄...............................X
圖目錄..............................XI
第一章  序論......................................1
1  研究背景.....................................1
2  研究動機與目的...............................2
3  論文架構.....................................3
第二章  基本理論..................................5
1  照明光學概論.................................5
1.1 光度學......................................5
1.2 人眼視覺與視效函數..........................5
1.3 照明光學參數................................7
2  色彩學概論..................................10
2.1 色彩與視覺概說.............................10
2.2 色彩三屬性.................................14
2.3 色溫與相關色溫.............................16
2.4 演色性.....................................19
2.5 CIE色度座標................................19
2.6 色彩混色...................................24
3  發光二極體基本原理..........................26
3.1 發光二極體發光原理.........................26
3.2 白光LED混光介紹............................27
3.3 LED分Bin介紹...............................30
第三章  LED路燈色溫混光實作......................34
1  實驗流程與架構..............................34
1.1 實驗架構圖.................................34
1.2 兩種規格LED色溫混光算法....................35
1.3 三種規格LED色溫混光算法....................37
1.4 Binonator色溫混光算法......................39
1.5 色溫量測儀器介紹...........................41
1.6 實作混光LED規格介紹........................45
2  不同顆數LED路燈混光模組.....................48
2.1  88顆LED混光模組...........................48
2.2  90顆LED混光模組...........................51
2.3  112顆LED混光模組..........................56
2.4  135顆LED混光模組..........................59
3  量測結果數據分析............................71
3.1 不同混光顆數、混光色溫比較.................71
3.2 混光算法VS量測數據分析.....................76
第四章  探討LED色溫混光的影響因素................78
1  色溫混光模擬................................78
1.1 FRED光學模擬軟體介紹.......................78
1.2 LED混光光源和參數設定......................80
2  混光影響因素分析...........................84
2.1 模擬不同顆數混光結果.......................84
2.2 模擬不同排列混光結果.......................86
第五章  PWM調光方法實現色溫混光..................93
1  PWM調光介紹.................................93
2  PWM電路實作結果.............................96
第六章  結論與未來展望.............................99
參考文獻........................................101


                                    

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校內：2018-07-31公開
校外：不公開電子論文尚未授權公開，紙本請查館藏目錄

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