日本愛媛大學開發出使LED亮度感覺翻倍的脈衝驅動控制手法

據悉,日本愛媛大學(えひめだいがく、Ehime University)研究生理工學研究系資訊電子資訊工學專業副教授神野雅文等,利用人眼的感光特性,開發出了可使LED亮度感覺翻倍的脈衝驅動控制手法,成果已在科學技術振興機構(JST)主辦的「四國地區四所大學新技術說明會」上發表。

對LED施加占空比為5%左右、頻率為60Hz左右的週期高速脈衝電壓時,與施加直流電壓時相比,人眼感受到的亮度約為2倍。受驗者參與的評測實驗顯示,採用藍色LED可感受到的亮度為1.5~1.9倍,綠色LED為2.0~2.2倍,紅色LED為1.0~1.3倍。使用這種方法,發光效率為100lm/W的LED的亮度可用50lm/W的LED模擬實現。

人眼的感光方式一般遵循兩個法則。一個稱為「Broca-Sulzer效應」。就是接受到像快門那樣的瞬間閃光後,人眼感受到的亮度是實際亮度的幾倍。然而,反復接受瞬間閃光後,人眼會感受到反復時間內的平均亮度,稱為「Talbot-Plateau效應」。

神野表示,Talbot-Plateau效應是在以電壓週期為數百ms左右低速電源驅動的水銀螢光燈的時期發現的。因此,此次想到了以電壓週期達數百ns的高速電源來驅動LED。其結果,當使用占空比為5%左右、頻率為60Hz左右的脈衝電壓時,Broca-Sulzer效應的影響比Talbot-Plateau效應更大,人眼便可感受到更高的亮度。

驗證實驗使用三種顏色的LED均由日亞化學工業製造,波長為464nm的藍色LED的型號為「NSPB500S」,波長為520nm綠色的LED為「NSPG510S」,波長為633nm的紅色LED為「NSPR510CS」。

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