発光ダイオードを用いた実践的技術者育成のための教材開発に関する研究

发光二极管应用工程师培训教材开发研究

• 批准号: 19918036
• 负责人: 福島 志斗
• 金额: $ 0.48万
• 依托单位: Matsue National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19918036/
• 关键词: 発光ダイオード; LED制御法; 視覚的効果

発光ダイオード(LED)は、次世代の照明技術として注目されおり、その特長を最大限生かした制御回路や照明システムを開発し、開発したシステムを学生に提示することで、実践的技術をわかりやすくイメージさせ、豊かな実践的思考能力の向上と創造性を育むことを目的とした。また、一般の方が製作可能な電子工作教室用教材を製作し、電子工作教室を開催するとともに、LEDの発光パターンや発光色の違いによる視覚的効果に関する調査を行うことも目的とした。本校の学生に提示した教材は、LEDの制御法を視覚的に理解できよう工夫をし、特にLEDを用いた表示回路等を製作していた学生に対して製作した回路を提示し説明を行った。説明をした制御法は、抵抗による電流制限、定電流回路、PWM調光回路、ダイナミック点灯回路などである。特にPWM調光回路とダイナミック点灯回路では、LEDの点灯周期によるちらつきの変化を視覚的に理解させることができ、表示回路を製作するうえでの参考としていた。また、電子工作教室では白色LEDと焦電型赤外線センサを使用したセンサライトを教材として製作した。教材は、視覚的効果の調査に使用できるように発光パターンに変更できるような回路構成とした。電子工作教室は3回開催し23名の参加があり、教材の工作を行った後に発光パターンと発光色の好みについてアンケート調査を行った。アンケート調査の結果、発光パターンは、点滅が好きという答えが30%を超え、発光色に関して青色を好きという回答が53%と多かった。発光パターンに関しては、教材がセンサライトであったため、警戒用ライトの意味を含んでいるからと思われる。発光色については、青色に冷静や抑圧といった心理的効果があり、LEDの光でも同様に青色が好きと言う回答が多かったと考えられる。今回の研究で得た結果は、今後教材等を開発するためのデータとして参考になるものと考える。

发光二极管（LED）作为下一代照明技术而备受关注，通过开发充分发挥其特性的控制电路和照明系统并向学生展示开发的系统，使实用技术变得容易理解。目的是帮助孩子形象化，提高丰富的实践思维能力，培养创造力。目的还在于制作公众可以制作的电子作业班教材，举办电子作业班，并对不同LED发光图案和颜色的视觉效果进行研究。我们学校向学生提供的教材旨在帮助他们直观地了解如何控制 LED，特别是，我们向使用 LED 制造显示电路的学生展示并解释了我们创建的电路。所解释的控制方法包括使用电阻限流、恒流电路、PWM调光电路和动态照明电路。特别是对于PWM调光电路和动态发光电路，可以直观地了解LED发光周期引起的闪烁变化，作为制造显示电路时的参考。此外，在电子车间，我们使用白色LED和热释电红外传感器制作了传感器灯作为教材。教材具有允许改变照明模式的电路配置，以便它们可用于研究视觉效果。电子工作坊共举办了3次，共有23名参加者，在编写教材后，对他们对灯光图案和灯光颜色的喜好进行了问卷调查。问卷调查结果显示，超过30%的受访者表示喜欢闪烁图案，53%的受访者表示喜欢蓝色。关于发光图案，由于教材中是感应灯，所以看起来有警示灯的意思。在发光颜色方面，蓝色具有镇静、抑制等心理作用，相信不少受访者在谈到LED灯时也表示喜欢蓝色。我们相信，本研究获得的结果将作为未来教材开发的有用数据。