CN102853403A - 可变色发光模块及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可变色发光模块及灯具，该可变色发光模块包括弹性部、压力传感器、颜色感测单元及发光单元。弹性部具有内部空间，弹性部能够受力变形使内部空间产生压力变化。压力传感器耦接弹性部的内部空间，用以感测内部空间的压力变化以输出变色信号。颜色感测单元耦接压力传感器。颜色感测单元收到变色信号而被启动，进而感测目标物的颜色并产生颜色信号。发光单元设置于弹性部，并依据颜色信号发出对应颜色信号的光线。

Description

可变色发光模块及灯具

技术领域

本发明涉及一种可变色发光模块及灯具。

背景技术

情境灯具已成为现代人营造生活乐趣不可或缺的工具，有的通过表现各式各样颜色的光源，让室内空间充满不同氛围，提供使用者在照明之外更多方面的应用。至于，有的灯具则是在外型上利用设计巧思，将功能性的操作整合至结构中，让使用者能以更直观或更人性化的方式使用。

一般传统的情境照明，在控制光源颜色方面可供选择的方式并不多，且灯具多是被动地接受控制系统输出的信号来配合发出对应波长的光。换言之，已知灯具虽然具有发出不同颜色光线的能力，但却无法独立运作，以主动判别周遭环境或目标物的光线颜色，进行自我调整，而造成使用者往往只能受限于预设的选项，而无法任意地依其意愿调整灯具所发出的颜色。

此外，传统的情境照明在设计上，一般是采用接触式的开关以进行光源颜色的选择或启动其操作模式。然而，接触式的开关不仅容易受到触碰方向、接触面积及所施加的力量的影响而产生接触不良的情况，也存在反应速度较慢的问题，从而无法提供使用者快速且精确反应的操作效能。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明的目的为提供一种能够依据环境或目标物的颜色并检测其波长，主动转换并发出趋近于相同波长的颜色光线，且不需额外增设控制系统即可独立运作，并快速且精确地反应使用者的操作的可变色发光模块及灯具。

为达上述目的，依据本发明的一种可变色发光模块包括弹性部、压力传感器、颜色感测单元及发光单元。弹性部具有内部空间，弹性部能够受力变形使内部空间产生压力变化。压力传感器耦接弹性部的内部空间，用以感测内部空间的压力变化以输出变色信号。颜色感测单元耦接压力传感器。颜色感测单元收到变色信号而被启动，进而感测目标物的颜色并产生颜色信号。发光单元设置于弹性部，并依据颜色信号发出对应颜色信号的光线。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括处理单元。处理单元耦接发光单元与颜色感测单元，并依据颜色信号控制发光单元发出对应颜色信号的光线。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括壳体、开关、电源供应单元以及充电单元。壳体连接于弹性部。开关设置于壳体。电源供应单元耦接开关。开关启动电源供应单元以输出电源至发光单元。充电单元环设于壳体，并耦接电源供应单元。

在本发明的一实施例中，开关为滑动式开关。

在本发明的一实施例中，电源供应单元为二次电池。

在本发明的一实施例中，发光单元包括发光二极管。

在本发明的一实施例中，弹性部的材料为硅胶。

在本发明的一实施例中，压力传感器为芯片式压力传感器。

在本发明的一实施例中，压力传感器还包括弹性元件、导电元件以及开关元件。弹性元件耦接弹性部的内部空间，用以感测内部空间的压力变化。导电元件耦弹性元件。开关元件耦接导电元件，依据内部空间的压力变化以输出变色信号。

在本发明的一实施例中，压力传感器的感测范围介于26千帕至300千帕。

在本发明的一实施例中，压力传感器的感测范围介于50千帕至100千帕。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括磁性元件。磁性元件用以于可变色发光模块安装于灯座时启动灯座的一磁簧开关，使灯座发出光线。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括传输单元。传输单元耦接颜色感测单元，用以于可变色发光模块安装于灯座时传送颜色信号，使灯座发出对应颜色信号的光线。

为达上述目的，依据本发明的一种灯具包括灯座以及可变色发光模块。灯座具有容置空间。可变色发光模块设置于容置空间，包含弹性部、压力传感器、颜色感测单元及发光单元。弹性部具有内部空间。弹性部能够受力变形使内部空间产生压力变化。压力传感器耦接弹性部的内部空间，用以感测内部空间的压力变化以输出变色信号。颜色感测单元耦接压力传感器。颜色感测单元收到变色信号而被启动，进而感测目标物的颜色并产生颜色信号。发光单元设置于弹性部，并依据颜色信号发出对应颜色信号的光线。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括处理单元。处理单元耦接发光单元与颜色感测单元，并依据颜色信号控制发光单元发出对应颜色信号的光线。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括壳体、开关、电源供应单元以及充电单元。壳体连接于弹性部。开关设置于壳体。电源供应单元耦接开关。开关启动电源供应单元以输出电源至发光单元。充电单元环设于壳体，并耦接电源供应单元。

在本发明的一实施例中，开关为滑动式开关。

在本发明的一实施例中，电源供应单元为二次电池。

在本发明的一实施例中，发光单元包括发光二极管。

在本发明的一实施例中，弹性部的材料为硅胶。

在本发明的一实施例中，压力传感器为芯片式压力传感器。

在本发明的一实施例中，压力传感器还包括弹性元件、导电元件以及开关元件。弹性元件耦接弹性部的内部空间，用以感测内部空间的压力变化。导电元件耦接弹性元件。开关元件耦接导电元件，依据内部空间的压力变化以输出变色信号。

在本发明的一实施例中，压力传感器的感测范围介于26千帕至300千帕。

在本发明的一实施例中，压力传感器的感测范围介于50千帕至100千帕。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括磁性元件。磁性元件用以于可变色发光模块安装于灯座时启动灯座的磁簧开关，使灯座发出光线。

在本发明的一实施例中，可变色发光模块还包括传输单元。传输单元耦接颜色感测单元，用以于可变色发光模块安装于灯座时传送颜色信号，使灯座发出对应颜色信号的光线。

综上所述，依据本发明的一种可变色发光模块及灯具，利用压力传感器检测弹性部的内部压力变化，以启动颜色感测单元感测目标物的颜色，从而实现能够依据环境或目标物的颜色并检测其波长，主动转换并发出趋近于相同波长的颜色光线，且不需额外增设控制系统即可独立运作，并快速且精确地反应使用者的操作。

附图说明

图1A为依据本发明较佳实施例的一种可变色发光模块的分解示意图；

图1B为依据本发明较佳实施例的一种可变色发光模块的系统方块图；

图2A为依据本发明较佳实施例的再一种可变色发光模块的示意图；

图2B为依据本发明较佳实施例的再一种可变色发光模块的系统方块图；

图3A与图3B为操作图2A所示的可变色发光模块以感测目标物颜色时的动作示意图；

图4为依据本发明较佳实施例的可变色发光模块的压力传感器的变化方式的示意图；

图5为依据本发明较佳实施例的另一种可变色发光模块的示意图；

图6为依据本发明较佳实施例的一种灯具的示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种可变色发光模块及灯具，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图1A及图1B所示，其分别为本发明较佳实施例的可变色发光模块1的分解示意图及系统方块图。可变色发光模块1包括一弹性部11、一压力传感器12、一颜色感测单元13及一发光单元14。在本实施例中，弹性部11具有一内部空间，且弹性部11为一一体成型的球状体。当然，在实际运用时，弹性部11可经由两个以上的部件所组合而成，且本发明并不限制弹性部11的外观及其形状，其可例如是，圆柱形、长条形或具有螺纹的手把外型，以利使用者握持及操作。此外，弹性部11选用可通过使用者施加一外力，而产生形变，以使其内部空间的压力产生变化，并于外力消失后，会迅速回复原始外观形状的材料，例如是硅胶。

压力传感器12与弹性部11的内部空间耦接。在实施上，压力传感器12可设置于弹性部11的内部空间，或设置于弹性部11的开口处，以感测弹性部11内部空间的压力变化，并依据弹性部11的内部空间的压力变化而输出一变色信号S1。为了感测微小的压力变化，压力传感器12可为一芯片式压力传感器，且其感测范围是介于26千帕(kPa)至300千帕，较佳的感测范围是介于50千帕至100千帕。

颜色感测单元13耦接压力传感器12。当颜色感测单元13接收到压力传感器12所产生的变色信号S1，颜色感测单元13将感测一目标物的颜色并产生一颜色信号S2。在实施上，颜色感测单元13可以为一种感测可见光的元件，其能感测的范围以400至700纳米为主，并且感测的手段主要是判别来自目标物的光线的波长，用以得知目标物的颜色。其中，目标物可为任意颜色的物品或是发出任意颜色光线的发光源。

发光单元14设置于弹性部11中，并依据颜色信号S2发出对应颜色信号S2的光线。发光单元14较佳地是设置于弹性部11的中心，使所发出的光线，可以均匀地自弹性部11向外射出。在实施上，发光单元14可包括发光二极管或其它可发出可见光的元件。其中，发光二极管较佳地是红绿蓝混合发光二极管，其具有独立的红、蓝、绿发光二极管元件141。

请参照图2A及图2B所示，图2A为依据本发明较佳实施例的可变色发光模块的示意图，图2B为依据本发明较佳实施例的可变色发光模块的系统方块图。在本实施例中，可变色发光模块1还包括一壳体15、一开关16、一处理单元17、一电源供应单元18及一充电单元19。

壳体15与弹性部11的一端耦接，其材料可为金属、塑料或两者的组合，且壳体15可为一体成型的构件或为多个部件所组成的构件。在实施上，壳体15可具有多个开口或其它散热结构，以作为热对流及热传导之用。此外，颜色感测单元13在设置时，可有部分外露于壳体15的表面外，进而确实接收目标物所发出的光线，以利目标物的颜色的感测。

开关16设置于壳体15。在本实施例中，开关16为一滑动式开关，并设置于壳体15的外表面，进而便于使用者操作及维持可变色发光模块1的整体设计感。使用者可利用切换开关16，以使可变色发光模块1进入操作状态或是关机状态。当然，在实际运用时，开关16也可采用按压式开关。

处理单元17设置于壳体15内，并耦接颜色感测单元13与发光单元14。处理单元17接收颜色感测单元13所产生的颜色信号S2，并依颜色信号S2控制发光单元14发出对应颜色信号S2的光线。在实施上，处理单元17可为一微芯片或一微处理器。另外，在本实施例中，处理单元17是与颜色感测单元13耦接，而为两个各自独立的元件。然而，在实际运用上，处理单元17也可与颜色感测单元13整合设置，而成为一单一元件或一单一模块。换句话说，当处理单元17与颜色感测单元13整合设置时，如图1B所示，颜色感测单元13将可依据感测的结果，直接控制发光单元14发出对应颜色信号S2的光线。

电源供应单元18设置于壳体15中，并耦接开关16。当开关16切换至操作状态时，开关16将启动电源供应单元18，以输出一电源P至压力传感器12、颜色感测单元13、发光单元14及处理单元17，以提供前述元件运作时所需的电力。其中，电源供应单元18为一二次电池，例如是锂离子电池、镍氢电池或锂高分子电池。

充电单元19环设于壳体15的外表面，并耦接电源供应单元18。在本实施例中，充电单元19包括二金属环191，分别环设于壳体15，以作为电源导通的桥梁。通过金属环191的设置，将省去一般插头式充电器所造成的空间浪费及外观设计的影响。

接着，请参照图3A并搭配图2A与图2B，图3A与图3B为操作图2A所示的可变色发光模块以感测目标物颜色时的动作示意图。以进一步说明本发明的可变色发光模块1的整体动作关系。当使用者欲使可变色发光模块1发出与目标物颜色，例如是一发出蓝色光的台灯TL，相同的颜色光线时，可先切换开关16，以使可变色发光模块1进入操作状态。接着，将可变色发光模块1接近台灯TL，并使颜色感测单元13朝向光源处。其后，以例如挤压、捏压和/或按压等形式的外力F施加于可变色发光模块1的弹性部11，造成弹性部11产生变形，因而使得弹性部11的内部压力产生变化。在此同时，压力传感器12将依据弹性部11的内部压力的变化输出一变色信号S1至颜色感测单元13。当颜色感测单元13接收到变色信号S1后，将开始执行感测，以得知台灯TL发出光线的波长(即代表台灯TL所发出光线的颜色)，并产生对应于该波长的颜色信号S2。处理单元17依据颜色信号S2发出一控制信号S3，以控制发光单元14发出对应颜色信号S2的光线。在本实施例中，入射颜色感测单元13的光线与可变色发光模块1所发出的光线的波长实质上相同，因而可以让使用者感觉到可变色发光模块1能够发出与目标物相同的颜色光线。

需特别说明的是，前述的“波长实质上相同”意指基于人眼的生理结构的限制，在一定波长范围内的光线，均会被判断为相同颜色，而这些感知上颜色相同，但以机器读取时数值上却仍略有出入者都为此处所指的“波长实质上相同”。

接着，请参照图3B并搭配图2A与图2B，在本实施例中，是以目标物为一红色的纸张N为例。与前述的实施例相较，区别在于台灯TL为一可主动发出光线的光源，而本实施例的纸张N并非一光源。

当使用者欲使可变色发光模块1发出与纸张N的颜色实质上相同的颜色光线时，可先切换开关16，以使可变色发光模块1进入操作状态。接着，将可变色发光模块1接近纸张N，并以外力F施加于可变色发光模块1的弹性部11。在此同时，压力传感器12将依据弹性部11的内部压力的变化输出一变色信号S1至颜色感测单元13。当颜色感测单元13接收到变色信号S1后，将接收并感测外部光线照射纸张N后，因绕射、散射、反射、漫射等方式所射出的光线，进而得知纸张N的颜色波长，并产生对应于该波长的颜色信号S2。处理单元17依据颜色信号S2发出一控制信号S3，以控制发光单元14发出对应颜色信号S2的光线。

因而，利用上述硬件结构，可变色发光模块1可通过感测目标物的颜色，进而主动进行调整，以达到与目标物发出波长实质上相同或趋近于相同波长的颜色光线的目的。尤其操作上是以一个简单的挤压动作即可完成，不仅使得可变色发光模块1的反应更快速也更准确，是为一种兼具实用与提升使用者使用意愿的情境照明灯具。

此外，值得一提的是，在实际运用时，压力传感器12可以依据产品的需求或设计的考虑而有不同的变化方式，以下请参照图4所示，图4为依据本发明较佳实施例的可变色发光模块的压力传感器的变化方式的示意图。举例说明压力传感器12的另一种架构。

如图4所示，压力传感器12包括一弹性元件121、一导电元件122及一开关元件123。其中，弹性元件121耦接弹性部11的内部空间，并用以感测内部空间的压力变化。在实施上，弹性元件121为一具有导电性的弹性物质。导电元件122，例如是一金属片，其耦接弹性元件121。开关元件123耦接导电元件122，并依据内部空间的压力变化以输出变色信号。

请参照图5所示，其为本发明另一种较佳实施例的可变色发光模块2的示意图。可变色发光模块2与可变色发光模块1相较，其区别在于可变色发光模块2更包括一磁性元件21及一传输单元22。在本实施例中，磁性元件21是设置于壳体15的外表面，用以于当可变色发光模块2安装于一灯座时，启动灯座的一磁簧开关，而使灯座发出光线。此外，传输单元22耦接颜色感测单元13与处理单元17。当可变色发光模块2安装于灯座时，传输单元22将传送颜色信号至灯座，而使得灯座发出对应颜色信号的光线。在实施上，传输单元22除了前述的接触式传输单元之外，也可以为一非接触式传输单元。

详而言之，若传输单元22为接触式传输单元，则当可变色发光模块2放入灯座的一容置空间时，可变色发光模块2的传输单元22将与灯座的一接收单元相互接触，此时，传输单元22将传送颜色信号至灯座的接收单元，以使灯座发出对应颜色信号的光线。此外，若传输单元22为非接触式传输单元，当处理单元17接收颜色感测单元13所发出的颜色信号后，可通过传输单元22直接发送颜色信号至灯座的接收单元，以使灯座发出对应颜色信号的光线。其中，前述的非接触式传输单元较佳为红外线传输单元，但其它无线传输的技术也可使用，本发明在此并不加以限制。

此外，值得一提的是，有关颜色信号的传送，在实施上，可为自动传送或手动传送。所谓自动传送是指，当颜色感测单元13产生新的颜色信号后，即会进行颜色信号的传送，而手动传送则为，颜色信号是否进行传送是依据使用者的需求，而通过使用者启动一开关(图未显示)后，才进行颜色信号的传送。

接着，请参照图6所示，其为本发明较佳实施例的一种灯具L的示意图。灯具L包括一灯座LS及一可变色发光模块2。在本实施例中，灯座LS具有一容置空间S、一发光单元(图未显示)。其中，容置空间S具有一磁簧开关M及一接收单元R。当可变色发光模块2安装于灯座LS的容置空间S时，可变色发光模块2的磁性元件21将启动灯座的磁簧开关M，而使灯座LS发出光线。此外，当可变色发光模块2安装于灯座LS的容置空间S时，可变色发光模块2的传输单元22将传送颜色信号至灯座LS，而使得灯座LS发出对应颜色信号的光线。

容置空间S内部并具有一组充电部C，其与可变色发光模块2的充电单元19的二金属环191相对应。充电部C较佳地是一组可伸缩的顶针(pin)，当可变色发光模块2放入容置空间S，充电部C将与金属环191接触，并对可变色发光模块2的电源供应单元18进行充电。

在实施上，灯具L可为一台式灯具、一壁挂式灯具、一直立式灯具或一吸附式灯具。另外，由于可变色发光模块2的元件结构与技术内容与上述实施例相同，故在此不再赘述。

综上所述，依据本发明的一种可变色发光模块及灯具，利用压力传感器检测弹性部的内部压力变化，以启动颜色感测单元感测目标物的颜色，从而实现能够依据环境或目标物的颜色，主动转换并发出趋近于相同波长的颜色光线，且不需额外增设控制系统即可独立运作，并快速且精确地反应使用者的操作。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于权利要求中。

Claims (26)

1.一种可变色发光模块，其特征是，包括：

弹性部，具有内部空间，上述弹性部能够受力变形使上述内部空间产生压力变化；

压力传感器，耦接上述弹性部的上述内部空间，用以感测上述内部空间的压力变化以输出变色信号；

颜色感测单元，耦接上述压力传感器，上述颜色感测单元收到上述变色信号而被启动，进而感测目标物的颜色并产生颜色信号；以及

发光单元，设置于上述弹性部，并依据上述颜色信号发出对应上述颜色信号的光线。

2.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

处理单元，耦接上述发光单元与上述颜色感测单元，并依据上述颜色信号控制上述发光单元发出对应上述颜色信号的光线。

3.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

壳体，连接于上述弹性部；

开关，设置于上述壳体；

电源供应单元，耦接上述开关，上述开关启动上述电源供应单元以输出电源至上述发光单元；以及

充电单元，环设于上述壳体，并耦接上述电源供应单元。

4.根据权利要求3所述的可变色发光模块，其特征是，上述开关为滑动式开关。

5.根据权利要求3所述的可变色发光模块，其特征是，上述电源供应单元为二次电池。

6.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述发光单元包括发光二极管。

7.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述弹性部的材料为硅胶。

8.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述压力传感器为芯片式压力传感器。

9.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述压力传感器还包括：

弹性元件，耦接上述弹性部的上述内部空间，用以感测上述内部空间的压力变化；

导电元件，耦接上述弹性元件；以及

开关元件，耦接上述导电元件，依据上述内部空间的压力变化以输出上述变色信号。

10.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述压力传感器的感测范围介于26千帕至300千帕。

11.根据权利要求10所述的可变色发光模块，其特征是，上述压力传感器的感测范围介于50千帕至100千帕。

12.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

磁性元件，用以于上述可变色发光模块安装于灯座时启动上述灯座的磁簧开关，使上述灯座发出光线。

13.根据权利要求1所述的可变色发光模块，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

传输单元，耦接上述颜色感测单元，用以于上述可变色发光模块安装于灯座时传送上述颜色信号，使上述灯座发出对应上述颜色信号的光线。

14.一种灯具，其特征是，包括：

灯座，具有容置空间；以及

可变色发光模块，设置于上述容置空间，包含：

弹性部，具有内部空间，上述弹性部能够受力变形使上述内部空间产生压力变化；

压力传感器，耦接上述弹性部的上述内部空间，用以感测上述内部空间的压力变化以输出变色信号；

颜色感测单元，耦接上述压力传感器，上述颜色感测单元收到上述变色信号而被启动，进而感测目标物的颜色并产生颜色信号；以及

发光单元，设置于上述弹性部，并依据上述颜色信号发出对应上述颜色信号的光线。

15.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

处理单元，耦接上述发光单元与上述颜色感测单元，并依据上述颜色信号控制上述发光单元发出对应上述颜色信号的光线。

16.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

壳体，连接于上述弹性部；

开关，设置于上述壳体；

电源供应单元，耦接上述开关，上述开关启动上述电源供应单元以输出电源至上述发光单元；以及

充电单元，环设于上述壳体，并耦接上述电源供应单元。

17.根据权利要求16所述的灯具，其特征是，上述开关为滑动式开关。

18.根据权利要求16所述的灯具，其特征是，上述电源供应单元为二次电池。

19.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述发光单元包括发光二极管。

20.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述弹性部的材料为硅胶。

21.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述压力传感器为芯片式压力传感器。

22.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，其中上述压力传感器还包括：

弹性元件，耦接上述弹性部的上述内部空间，用以感测上述内部空间的压力变化；

导电元件，耦接上述弹性元件；以及

开关元件，耦接上述导电元件，依据上述内部空间的压力变化以输出上述变色信号。

23.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述压力传感器的感测范围介于26千帕至300千帕。

24.根据权利要求23所述的灯具，其特征是，上述压力传感器的感测范围介于50千帕至100千帕。

25.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

磁性元件，用以于上述可变色发光模块安装于上述灯座时启动上述灯座的磁簧开关，使上述灯座发出光线。

26.根据权利要求14所述的灯具，其特征是，上述可变色发光模块还包括：

传输单元，耦接上述颜色感测单元，用以于上述可变色发光模块安装于上述灯座时传送上述颜色信号，使上述灯座发出对应上述颜色信号的光线。

Images