具有色溫可調且高演色性的LED手術燈模組之研究

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姓名

潘俐均(Li-Chun Pan) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

具有色溫可調且高演色性的LED手術燈模組之研究

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摘要(中)

本論文主要是設計一種具有色溫可調且高演色性特性的雙反射罩型式的LED手術燈單元與模組。為使LED光源模組品質較穩定，我們考慮選取日亞公司的兩種高演色性白光LED與五種特定顏色的LED進行分析與搭配組合，以滿足在調變四種特定色溫3,500 K、4,000 K、4,500 K及5,000 K時，演色性指數均能在92.5以上。我們利用色溫與演色性關係式，建立演算程式，在特定色溫下進行LED搭配組合分析，經過演算，數種不錯的LED搭配組合被選定。同時，為滿足手術燈照明需求，設計雙反射罩中的LED光源分佈與調控方式。最後使用光學模擬軟體進行模擬與驗證，根據軟體模擬結果顯示除色溫與色彩均勻度外，整體色溫、演色性及光通量的模擬結果與演算程式的計算結果其相對誤差皆在1%以內。至於色溫與色彩均勻度問題，在使用數個手術燈單元並調整適當的搭配角度，也獲得適當的解決。換言之，本論文成功建立一種具有色溫可調變且高演色性特性的雙反射罩型式的LED手術燈模組設計技術，它可有效地協助設計高演色性和可調色溫的手術燈模組。

摘要(英)

This thesis indicated that the LED surgical lamp modules of dual-reflector which color temperature is adjustable with high color rendering index feature. In order to achieve a higher quality of LED light source modules, we chose the Nichia’s LED and analyzed the methods of mixed light that was combined two kinds of high color rendering index white LED and five colors LED. This methods color rendering index is higher than 92.5 when it is adjustable at a special color temperature, 3,500 K、4,000 K、4,500 K and 5,000 K. Using the equation expressing a relation of color temperature and color rendering index built up the algorithm program to demonstrate the numerous LED combination was chosen by LED analyzing and calculating in a particular color temperature. Moreover, the LED light source distribution and control methods of dual-reflector was designed to meet demands of surgical lighting standard. Furthermore, the result of simulating and verifying color temperature, color rendering and luminous indicated that the relative tolerances between LightTools imitation and calculation programs were less than 1 percent. The problem of color temperature and color uniformity was solved by using numerous surgical light modules and adjustable angle. In other words, this research demonstrates the technology designing of dual-reflector LED surgical lamp modules, which has adjustable color temperature and high color rendering index, assist the operation lamp module design.

關鍵字(中)

★ 手術燈
★ 色溫可調
★ 高演色性

關鍵字(英)

★ Surgical Lamp
★ Variable color temperature
★ High Color Rendering Index

論文目次

目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章緒論 1
　1-1 研究背景 1
　1-2 研究動機與目的 2
　1-3 文獻回顧 4
　1-4 論文架構 6
第二章基礎理論 7
　2-1 外科手術燈具標準 7
　2-2 視覺系統與光譜感度 7
　2-3 輻射度學與光度量學 9
　2-4 色覺與表色系統 11
　2-4-1 CIE RGB色度系統 11
　2-4-2 CIE XYZ標準色度系統與色度座標 12
　2-4-3 CIE UCS色度圖 14
　2-5 混光 15
　2-6 色溫 16
　2-7 CIE日光 17
　2-8 演色性 19
　2-9 ANSI White 22
第三章基本架構 23
　3-1 基本架構流程 23
　3-2 設計目標 24
　3-3 手術燈的燈具 25
　3-4 光源的選用 26
　3-5 混光方法 29
第四章光源的排列與混光計算 33
　4-1 研究流程 33
　4-2 光源的排列 34
　4-3 各色LED所需數量 38
　4-4 光源位置與使用效率關係 39
　4-5 色彩分佈 39
　4-6 計算光通量的分配 40
第五章模擬驗證 43
　5-1 單模組於各色溫模擬結果 43
　5-2 組合模組的模擬結果 48
第六章結論與未來展望 51
　6-1 結論 51
　6-2 未來展望 52
參考文獻 53

參考文獻

[1] 胡鴻烈，「LED特殊照明應用」，ITRI工業技術研究院研究報告，台灣，2007。
取自：ttps://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&cad
=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiIjYaAnfzNAhUDnZQKHY6IDeUQFggsMAM&url=http%3A%2F%2Fwww.taiwangreenenergy.org.tw%2Ffiles%2FActivity%2F2007102901354.pdf&usg=AFQjCNHA9KMae037Z6899fvR5hlWxohuxA&sig2=uYgNI8Ad3KftV0X2DRVEow
[2] 陳明德，「惠興股份有限公司手術室設備介紹」，台灣，2015。取自：https://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjE3MTalfzNAhUMkpQKHX9RB18QFggcMAA&url=http%3A%2F%2Feshare.stust.edu.tw%2FEshareFile%2F2015_6%2F2015_6_b276c6e6.pdf&usg=AFQjCNEti1kELsF6l5LoqUpN5UTK78Ewqw&sig2=twRKTUcvUtc5Ja7KfMtOgA
[3] 丁香，「為什麼醫生的白大褂是白的手術服是藍的？」，中國大陸，2015。取自：http://big5.askci.com/health/2015/03/02/119444xz_all.shtml
[4] 陳凱琳，「雙反射燈罩型高準直LED燈具之光學設計技術探討」，國立中央大學，碩士論文，2014。
[5] 翁健洋，「可調色彩LED之手術燈具模擬與設計」，長庚大學，碩士論文，2009。
[6] 鄭恆桓，「LED無影高演色手術燈具光學設計與模組化研究」，長庚大學，碩士論文，2011。
[7] 孫尉倫，「LED外科手術燈具設計之研究」，國立高雄第一科技大學，碩士論文，2012。
[8] IEC 60601-2-41：2000, "Medical electrical equipment. Particular requirements for safety. Particular requirements for the safety of surgical luminaires and luminaires for diagnosis", International Electrotechnical Commission,2000.
[9] 大田登，色彩工學，東京電機大學出版局，日本，2008。
[10] 胡國瑞、孫沛立、徐道義、陳鴻興、黃日鋒、詹文鑫、羅梅君，顯示色彩工程學，全華圖書，台灣，2009。
[11] James,"Why is the retina Back-to-Front?", 2003.取自：
http://www.catalase.com/retina.htm
[12] "Chapter 17: Colorimetry" 取自：www.LightEmittingDiodes.org

[13] William Andrew Steer,"colour-temperature",2008,取自：
http://www.techmind.org/colour/coltemp.html
[14] "Color temperature", wikipedia,取自：https://en.wikipedia.org/wiki/Color_temperature
[15] Deane B. Judd, David L. MacAdam,"Spectral Distribution of Typical Daylight as a Function of Correlated Color Temperature",Journal of the Optical Society of America,54(8), p. 1031-1040,doi: 10.1364/JOSA.54.001031,1964.
[16] "手電大家談"，取自：http://www.shoudian.org/
[17] JIS Z 8726：1990，「光源的演色性評價方法」，日本工業規格，1990。
[18] ANSI C78.377,"Electric Lamps - Specifications for the Chromaticity of Solid-state Lighting Products",American National Standards Institute,2011.
[19] 吳登峻、梁瑋耘，「固態照明發展如火如荼能源之星量測標準嚴把關」，台灣，2010。取自：http://www.mem.com.tw/article_content.asp?sn=1008190010
[20] Nichia，取自：http://www.nichia.co.jp/jp/about_nichia/index.html
[21] Michael Royer,"Learn the Basics, See the Results",2015.取自：https://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiJzPT7vPzNAhVCEpQKHWE0A-AQFggcMAA&url=http%3A
%2F%2Fenergy.gov%2Fsites%2Fprod%2Ffiles%2F2015%2F11%2Ff27%2Froyer_colorrendering_portland2015.pdf&usg=AFQjCNHbqDxuJjll7cVGn4CxW_3lTUz-BA&sig2=
jNN_mGcW6aDkzoxB7PsMlA

指導教授

陳奇夆(Chi-Feng Chen)

審核日期

2016-8-26

推文