CN100521839C - 照明装置及其亮度切换装置 - Google Patents

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CN100521839C CNB2006101452533A CN200610145253A CN100521839C CN 100521839 C CN100521839 C CN 100521839C CN B2006101452533 A CNB2006101452533 A CN B2006101452533A CN 200610145253 A CN200610145253 A CN 200610145253A CN 100521839 C CN100521839 C CN 100521839C
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    • H05B47/185Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Abstract

本发明公开了一种照明装置包含有:发光二极管光源,包括至少一发光二极管,发光二极管光源具有多个发光状态;切换开关,该切换开关具有与该发光状态所对应的多个切换模式;检测电路,与该切换开关电连接,包含:放大器,其具有正向输入端,用以接收发光二极管光源的发光状态,反向输入端电连接于切换开关以接收切换开关的切换模式;模拟/数字转换电路,电连接于放大器与该记忆单元;记忆单元,与检测电路电连接,用以储存切换开关的切换模式所对应的发光二极管光源的发光二极管的亮度值,将发光二极管的亮度值转换为亮度控制信号传送至检测电路;以及,电源转换电路,与发光二极管光源电连接,接收检测电路所传来的亮度控制信号。

Description

照明装置及其亮度切换装置
技术领域
本发明涉及一照明装置及其亮度切换装置,尤其涉及一种内建有记忆单元 以供各种照明装置作多段式切换的亮度切换装置。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode ; LED)近年来已广泛应用于日常生活中, 诸如显示器、家电装置、车用电子元件、及照明灯具等等。以家用照明灯具为 例,传统的家用照明灯具通常具有多颗灯泡,当使用者欲改变环境的亮度状态 时,会通过一切换开关依据设定值而依序分段切换多颗灯泡使其关闭,举例而 言,当切换开关刚开启时,全数的灯泡为点亮状态;当关闭切换开关后再开启 时,会有至少一颗灯泡处于关闭状态而导致照明灯具整体所发出的光线亮度减 弱;当关闭切换开关后再度开启时,则会有至少一颗上一状态为点亮状态的灯 泡,此时会处于关闭状态,如此即可达到照明灯具多段式切换亮度的目的。然 而,若将照明灯具的灯泡以发光二极管取代时,由于灯泡所需的发光二极管单 位数目众多,若依上述的操作方式依序关闭照明灯具的发光二极管,将导致整 体照明灯具所发出的光线亮度不均。
为解决上述采用发光二极管为光源的装置光线亮度不均的问题,美国专利 公告号U.S.6,344,641号揭露一种以发光二极管为光源的显示系统的控制方法, 参照图1。图1为现有显示系统的示意图。如图1所示,现有技术显示系统10 包含有二发光二极管12A、 12B, 一显示装置,以及一配置于显示装置的亮度 检测控制电路20。显示装置包含有一影像显示阵列18以显示显示装置的影像。 此外,显示装置另包含有一控制器22电连接于亮度检测控制电路20以传输时 序与控制信号至亮度检测控制电路20, 二光检测器她oto-detectors)16A、 16B 配置于影像显示阵列18与发光二极管12A、 12B相对应的一侧并分别电连接 至亮度检测控制电路20以分别检测发光二极管12A、 12B所发出光线的亮度。
当光检测器16A、 16B分别检测到发光二极管12A、 12B所发出的光线亮度后,会将所量测的光线亮度转换成电流信号而传递至亮度检测控制电路20,
此时,若欲调整发光二极管12A、 12B的发光亮度,控制器22则会依使用者 的需求输出一调变信号至亮度检测控制电路20,接着,亮度检测控制电路20 整合光检测器16A、 16B及控制器22所传来的信号,而发出一电压信号分别 调变发光二极管12A、 12B所欲调整的发光亮度,如此,即可达到显示装置的 发光二极管12A、 12B所发出光线的亮度控制。
然而,亮度检测控制电路20虽可分别控制发光二极管12A、 12B所发出 光线的亮度,但其仅能就光检测器16A、 16B所检测到发光二极管12A、 12B 的亮度不足或欲调整亮度来作补偿,倘若使用者欲将发光二极管12A、 12B所 发出光线的亮度分别调整至不同状态的亮度,使得显示装置可依发光二极管 12A、 12B呈现不同的亮度,则会因光检测器16A、 16B受到邻近发光二极管 12A、 12B所发出光线的影响,如光检测器16A也会检测到发光二极管12B所 发出的光线,因而无法控制发光二极管12A、 12B达到发出不同亮度的光线的 目的,另外,当显示装置所使用众多的发光二极管时,亮度检测控制电路20 也无法将某一特定状态下发光二极管所发出不同亮度的光线,再度控制至该特 定状态而不会造成亮度不均的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种照明装置及其亮度切换装置,用 以切换至少一发光二极管(LED)所组成的LED光源所发出多个发光状态的亮 度,以解决现有技术中发光不均的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种亮度切换装置包含有一切换开关,电连 接于亮度切换装置,用以切换发光二极管的发光状态,其中切换开关具有与发 光状态所对应的多个切换模式;一检测电路,与切换开关电连接,用以检测切 换开关的切换模式,该检测电路包含有: 一放大器,其具有一正向输入端,用 以接收该发光二极管光源的该发光状态,以及一反向输入端电连接于该切换开 关以接收该切换开关的该切换模式;以及, 一模拟/数字转换电路,电连接于 该放大器与该记忆单元,用以将该放大器与该记忆单元所传来的模拟控制信号 转换为数字信号;一记忆单元,与检测电路电连接,用以储存检测电路所检测 切换开关的切换模式所对应的发光二极管的亮度值,并将发光二极管的亮度值转换为亮度控制信号传送至检测电路;以及一电源转换电路,与LED光源电连
接,用以接收检测电路所传来的亮度控制信号,以使发光二极管发出对应切换 模式下的发光状态的亮度。
又,本发明另提供一种照明装置,其包含有一LED光源,其由至少一发光 二极管(LED)所组成,LED光源具有多个发光状态; 一切换开关,用以切换LE D光源的发光状态,切换开关具有与发光状态所对应的多个切换模式;一检测 电路,与切换开关电连接,用以检测切换开关的切换模式,该检测电路包含有 : 一放大器,其具有一正向输入端,用以接收该发光二极管光源的该发光状态 ,以及一反向输入端电连接于该切换开关以接收该切换开关的该切换模式;以 及, 一模拟/数字转换电路,电连接于该放大器与该记忆单元,用以将该放大 器与该记忆单元所传来的模拟控制信号转换为数字信号;一记忆单元,与检测 电路电连接,用以储存检测电路所检测切换开关的切换模式所对应的LED光源 的发光二极管的亮度值,并将发光二极管的亮度值转换为亮度控制信号传送至 检测电路;以及一电源转换电路,与LED光源电连接,用以接收检测电路所传 来的亮度控制信号,以使发光二极管发出对应切换模式下的发光状态的亮度。
本发明的照明装置及其亮度切换装置内建有一记忆单元,可储存每一发光 二极管于每一设定状态下所应发出光线的亮度值,故当每次切换开关切换后均 可使发光二极管呈现所应发出光线的亮度值,而不会因邻近发光二极管所发出 光线的影响而有光线不均匀的现象,如此可提供LED光源作多段式的亮度切 换。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释 本发明的原理,并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
有关本发明的特征与实作,兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。
附图说明
图l现有显示系统的示意图;
图2A为本发明照明装置及其亮度切换装置的功能方块图; 图2B是图2A中检测电路的简略电路图,•以及 图3显示本发明LED光源另一实施样态的示意图。 其中,附图标记:IO:显示系统 12A、 12B、.120:发光二极管
16A、 16B:光检测器 18:影像显示阵列
20:亮度检测控制电路 22:控制器
60:检测电路 62:放大器
64:模拟/数字转换电路 70:记忆单元
90:电源转换电路 100:亮度切换装置
102:信号馈入端 110: LED光源
114:亮度控制信号 130:切换开关
140:直流电源 150:外部电源
具体实施方式
参照图2A。图2A为本发明的照明装置及其亮度切换装置的功能方块图。 如图2A所示,本发明的照明装置包含有一 LED光源110以及一亮度切换装置 100。 LED光源由至少一发光二极管(Light Emitting Diode ; LED)120所组成,而 亮度切换装置IOO用以切换LED光源110中每一发光二极管120所发出多个发 光状态的亮度。亮度切换装置100包含有一切换开关130、 一检测电路60、 一 记忆单元70以及一电源转换电路90。另,LED光源110的发光二极管120可 为串联、并联或串并联排列而形成特殊的图形排列。
切换开关130,电连接于亮度切换装置100的检测电路60,用以切换LED 光源110的发光二极管120所发出多个发光状态,且切换开关130具有与该些 发光状态所对应的多个切换模式。
检测电路60,与切换开关130电连接,用以检测切换开关130所对应的切 换模式。记忆单元70与检测电路60电连接,用以储存检测电路60所检测切 换开关130所处于某一切换模式下所对应到每一发光二极管120所发出光线的 亮度值,并将每一发光二极管120的光线亮度值分别转换为亮度控制信号。
于本实施例中,电源转换电路90为一交流/直流转换电路(AC/DC Converter),其电连接于检测电路60与LED光源110之间,用以将检测电路60 所传来的亮度控制信号传送至LED光源110,并将外部电源150输入光源亮度 切换装置100的交流电转换为可供光源亮度切换装置100与LED光源110所能 接收并使用的直流电源。另外,本发明的电源转换电路90也可为一直流/直流转换电路(DC/DC Converter),此时的外部电源150为一直流电源,以提供光源 亮度切换装置100与LED光源110使用。
参照图2B。图2B为图2A中检测电路60的简略电路图。如图2B所示, 本发明的检测电路60包含有一放大器62及一模拟/数字(Analog/Digital)转换电 路64。放大器62的正向输入端用以接收LED光源110中每一发光二极管120 的亮度信号,例如为一电流信号,而放大器62的反向输入端电连接于切换开 关120。模拟/数字转换电路64电连接于放大器62与记忆单元70,用以将放大 器62与记忆单元70所传来的模拟控制信号转换为数字控制信号后,传送至电 源转换电路90,再经由电源转换电路90转换为亮度控制信号,以控制LED光 源110中每一发光二极管120所发出光线的亮度。
通过本发明的光源亮度切换装置100可准确地调整LED光源110中每一 发光二极管120所欲发出光线的亮度值,其运作原理如下所述。请再一并参照 图2A及图2B。如图2A及图2B所示,当切换开关130未作动(Off)时,亮度切 换装置IOO会检测到LED光源110中每一发光二极管120所发出光线的亮度而 以一亮度信号112自亮度切换装置100的一信号馈入端102输入至检测电路60 的正向输入端,亮度信号112可为一电流信号,其载有LED光源110中每一 发光二极管120所发出光线的亮度值,经检测电路60的放大器62将亮度信号 112放大后,再经模拟/数字转换电路64转换为数字信号而传递至记忆单元70, 此时,记忆单元70可储存每一发光二极管120所发出光线的亮度状态;当切 换开关130开启时,LED光源110中的多颗发光二极管120会依据一原始设定 状态而呈现相同或不同的亮度状态(假设每一发光二极管120为全亮状态且发 出光线亮度均相等),并经记忆单元储存每一发光二极管120所发出光线的亮 度值,记忆单元70会将所储存的发光二极管120亮度状态经由一转换接口(图 未示)转换为模拟信号后传送至模拟/数字转换电路64,再传送欲达到上述原始 设定状态每一发光二极管120所发出光线的亮度值的控制信号至电源转换电 路90,以将控制信号转换为LED光源110所能接收的亮度控制信号114,以使 每一发光二极管120呈现出预定的光线亮度值。上述的亮度控制信号114可为 一脉波宽度调变(Pulse Width Modulation ; PWM)信号, 一电压控制信号,或为 一电流控制信号。
当切换开关130先关闭后再度开启时,此时,亮度切换装置100会依据该
10原始设定状态来控制每一发光二极管120所应发出光线的亮度值,例如,此时
会有至少一颗发光二极管120的光线亮度会减弱,而使整体LED光源110所 呈现的画面会因改变亮度的发光二极管120而呈现不同的视觉效果,由于本发 明的记忆单元70可储存每次切换开关130经开启后依据原始设定所欲呈现发 光二极管120的不同亮度值,故可控制LED光源110中每一发光二极管120 所应呈现的亮度值,而不会因邻近发光二极管120所发出光线的影响而有光线 不均匀的现象。
参照图3。图3显示本发明LED光源110另一实施样态的示意图。如图3 所示,于此实施例中,LED光源110外部另接有一直流电源140以直接作为发 光二极管120的电源,其余部份都与上述的实施例相同,故不再赘述。
本发明的切换开关130可为一般常见的开关,其可通过人为的切换作动而 提供一外部触发信号至亮度切换装置100,而上述的外部触发信号可为一连续 按压信号,使用者可持续以手按压切换开关130,随着使用者按压切换开关的 时间增加,于此连续性切换模式下的LED光源110的发光二极管120的亮度 也随之增加或减少。另外,上述的外部触发信号也可为一多段式按压信号,使 用者可将切换开关130以一预设时间间隔区分为多个切换模式,当使用者持续 以手按压切换开关130时,随着使用者按压切换开关的时间增加,于此连续性 切换模式下的LED光源110的发光二极管120的亮度也会呈现多段式递增或 多段式递减现象。此外,上述的外部触发信号也可为一多段式切换信号,使用 者可将切换开关130的切换次数定义为多个切换模式,当使用者持续以手切换 切换开关130时,随着使用者切换切换开关130的次数增加,于此切换模式下 的LED光源110的发光二极管120的亮度也会呈现多段式递增或多段式递减 现象。此外,切换开关130也可为一可程序化的电路搭配计算机使用而对LED 光源的发光二极管120作多段式的切换。
特予说明的是,本发明的亮度切换装置100不仅可应用于一般LED显示 装置,其也可应用于如多段式照明灯具、可变色示装饰灯及可变色式照明灯具 等等,仅需将LED光源以不同色光(R、 G及B)的发光二极管组装搭配即可。
相较于现有技术,本发明的照明装置及其亮度切换装置100内建有一记忆 单元,可储存每一发光二极管于切换开关130的每一预设切换模式下所应发出 光线的亮度值,故当每次切换开关切换后均可使发光二极管呈现所应发出光线的亮度值,而不会因邻近发光二极管120所发出光线的影响而有光线不均匀的 现象。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情 况下,熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变 形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (30)

1. 一种照明装置,其特征在于,包含有:一发光二极管光源,其由至少一发光二极管所组成,该发光二极管光源具有多个发光状态;一切换开关,用以切换该发光二极管光源的该发光状态,该切换开关具有与该发光状态所对应的多个切换模式;一检测电路,与该切换开关电连接,用以检测该切换开关的该切换模式,该检测电路包含有:一放大器,其具有一正向输入端,用以接收该发光二极管光源的该发光状态,以及一反向输入端电连接于该切换开关以接收该切换开关的该切换模式;以及一模拟/数字转换电路,电连接于该放大器与该记忆单元,用以将该放大器与该记忆单元所传来的模拟控制信号转换为数字信号;一记忆单元,与该检测电路电连接,用以储存该检测电路所检测该切换开关的该切换模式所对应的该发光二极管光源的该发光二极管的亮度值,并将该发光二极管的亮度值转换为亮度控制信号传送至该检测电路;以及一电源转换电路,与该发光二极管光源电连接,用以接收该检测电路所传来的该亮度控制信号,以使该发光二极管发出对应切换模式下的发光状态的亮度。
2. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,该切换开关于相异的切 换模式下,该发光二极管光源至少有一发光二极管所发出光线的亮度会不同。
3. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,另包含有一外部电源, 可通过该切换开关的切换,以提供该照明装置使用。
4. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,另包含有一直流电源, 电连接于该发光二极管光源,以供该发光二极管光源使用。
5. 根据权利要求2所述的照明装置,其特征在于,该切换开关可通过一外 部触发信号,以执行该发光二极管光源的该切换模式。
6. 根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,该外部触发信号为一连 续按压信号,该发光二极管光源的该发光二极管的亮度值与按压该切换开关的时间成正比或反比。
7. 根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,该外部触发信号为一多段式切换信号,该发光二极管光源的该发光二极管的亮度值随着切换该切换开 关的次数呈多段式递增或多段式递减。
8. 根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,该外部触发信号为一多 段式按压信号,每一切换模式之间具有一预设时间间隔,该发光二极管光源的 该发光二极管的亮度值随着按压该切换开关的时间呈多段式递增或多段式递 减。
9. 根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,该照明装置另包含有一 信号输入端,用以接收该外部触发信号。
10. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,该切换开关为一可程 序化电路。
11. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,该电源转换电路为一 交流/直流转换电路。
12. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,该电源转换电路为一 直流/直流转换电路。
13. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,该电源转换电路所输 出的亮度控制信号为脉波宽度调变信号。
14. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,该电源转换电路所输 出的亮度控制信号为电压信号。
15. 根据权利要求l所述的照明装置,其特征在于,该电源转换电路所输 出的亮度控制信号为电流信号。
16. —种亮度切换装置,用以切换至少一发光二极管所组成的发光二极管 光源所发出多个发光状态的亮度,其特征在于,该亮度切换装置包含有:一切换开关,电连接于该亮度切换装置,用以切换该发光二极管的该发光 状态,其中该切换开关具有与该发光状态所对应的多个切换模式;一捡测电路,与该切换开关电连接,用以检测该切换开关的该切换模式,该检测电路包含有:一放大器,其具有一正向输入端,用以接收该发光二极管光源的该发光 状态,以及一反向输入端电连接于该切换开关以接收该切换开关的该切换模式;以及一模拟/数字转换电路,电连接于该放大器与该记忆单元,用以将该放 大器与该记忆单元所传来的模拟控制信号转换为数字信号; 一记忆单元,与该 检测电路电连接,用以储存该检测电路所检测该切换开关的该切换模式所对应 的该发光二极管的亮度值,并将该发光二极管的亮度值转换为亮度控制信号传 送至该检测电路;以及一电源转换电路,与该发光二极管光源电连接,用以接收该检测电路所传 来的该亮度控制信号,以使该发光二极管发出对应切换模式下的发光状态的亮 度。
17. 根据权利要求17所述的亮度切换装置,其特征在于,该切换开关于相 异的切换模式下,该发光二极管光源至少有一发光二极管所发出光线的亮度会 不同。
18. 根据权利要求17所述的亮度切换装置,其特征在于,另包含有一外部 电源,可通过该切换开关的切换,以提供该亮度切换装置使用。
19. 根据权利要求17所述的亮度切换装置,其特征在于,另包含有一直流 电源,电连接于该发光二极管光源,以供该发光二极管光源使用。
20. 根据权利要求17所述的亮度切换装置,其特征在于,该切换开关可通过一外部触发信号,以执行该发光二极管光源的该切换模式。
21. 根据权利要求20所述的亮度切换装置,其特征在于,该外部触发信号 为一连续按压信号,该发光二极管光源的该发光二极管的亮度值与按压该切换 开关的时间成正比或反比。
22. 根据权利要求20所述的亮度切换装置,其特征在于,该外部触发信号为一多段式切换信号,该发光二极管光源的该发光二极管的亮度值随着切换该 切换开关的次数成多段式递增或多段式递减。
23. 根据权利要求20所述的亮度切换装置,其特征在于,该外部触发信号为一多段式按压信号,每一切换模式之间具有一预设时间间隔,该发光二极管 光源的该发光二极管的亮度值随着按压该切换开关的时间呈多段式递增或多 段式递减。
24. 根据权利要求20所述的亮度切换装置,其特征在于,该亮度切换装置 另包含有一信号输入端,用以接收该外部触发信号。
25. 根据权利要求16所述的亮度切换装置,其特征在于,该切换开关为一 可程序化电路。
26. 根据权利要求16所述的亮度切换装置,其特征在于,该电源转换电路为一交流/直流转换电路。
27. 根据权利要求16所述的亮度切换装置,其特征在于,该电源转换电路为一直流/直流转换电路。
28. 根据权利要求16所述的亮度切换装置,其特征在于,该电源转换电路所输出的亮度控制信号为脉波宽度调变信号。
29. 根据权利要求16所述的亮度切换装置,其特征在于,该电源转换电路所输出的亮度控制信号为电压信号。
30. 根据权利要求16所述的亮度切换装置,其特征在于,该电源转换电路 所输出的亮度控制信号为电流信号。
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