CN103974499A - 发光组件线性调光电路及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光组件线性调光电路，包括：调光讯号处理单元，具有调光讯号输入端接收亮度百分比设定值，用以设定一发光组件的亮度为其最大亮度值乘以所述亮度百分比设定值，电流设定输出端输出驱动电流设定值，用以设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，其中电流百分比设定值是由调光讯号处理单元根据亮度百分比设定值产生；发光组件驱动级，具有电流设定输入端耦接于电流设定输出端，接收驱动电流设定值，驱动电流输出端输出驱动电流予发光组件。其中，电流百分比设定值是为亮度百分比设定值的二次函数，或为一元二次方程的解，且其常数项为亮度百分比设定值。

Description

发光组件线性调光电路及其方法

【技术领域】

本发明关于一种发光组件调光电路及其调光方法，特别是一种可使发光组件的发光亮度与控制讯号呈线性关系的发光组件调光电路及其调光方法。

【背景技术】

目前许多发光组件，例如发光二极管（light-emitting diode，LED），皆以电流作为其驱动的方式，并通过控制驱动电流的大小来调整发光组件的亮度。驱动电流的产生方式通常有脉波宽度调变（pulse-width modulation，PWM）以及直流输出两种方法，目的都是为了输出一个对应于设定亮度的平均直流电流。

脉波宽度调变的方式通常是以一个高频的频率配合计数器来决定其工作周期（duty cycle），因此其输出的平均直流电流相对于指定工作周期的输入控制讯号具有良好的线性度，如图1所示。然而由于其周期性切换的动作，容易造成特定频率的电磁幅射干扰（electro-magnetic interference，EMI），尤其为了使脉波宽度调变的工作周期具有一定的分辨率，设计上其讯号频率通常在几百赫兹（Hertz）到几十千赫兹的范围，刚好与人耳可接收的频率范围（约20赫兹到20千赫兹）部份重迭，因此可能产生音频的噪音。

另一方面，直流输出的方法则是直接产生一直流电流驱动发光组件，设计上通常以电流镜（current mirror）的方式实现。然而电流镜通常会由于其组件匹配（matching）的问题而造成输出电流值的误差而影响准确度，尤其是当电流值较小的时候。然而直流输出的方式可以避免电磁幅射干扰可能产生的音频噪音的问题。

目前有一种产生驱动电流的方式，为同时使用脉波宽度调变方式以及直流输出方式的混合式驱动方式。其设计为设定一个电流阀值，当设定输出电流大于电流阀值时，以直流输出方式输出驱动电流，以避免音频噪音的问题，且其电流值的误差又在一可接受的范围；而当输出电流小于电流阀值时，则以脉波宽度调变方式输出驱动电流，以改善电流值的误差程度，又由于此时输出的能量较小，因此可能产生的音频噪音问题也可控制在一可接受的范围。

然而在实作上可发现，发光组件的亮度（luminance）与其上的驱动电流并非完全线性的关系，甚至以输出同一驱动电流而言，不一样的驱动电流方式可能也会造成不一样的亮度，推测其可能为电流的波形或是散热效果不同所造成的差异。图2为发光组件的亮度（单位为尼特，nit）对于设定输出电流与最大电流的百分比的关系图。图2中有直流输出方式与脉波宽度调变方式所对应的两条曲线，可发现以直流输出方式来驱动发光组件，其亮度对于输入设定与预期的线性关系有较大的误差；而脉波宽度调变方式虽然误差较小，但当亮度在规格上有较精确的误差要求时，例如1%，可能也是无法达到。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种发光组件调光电路及其调光方法，可使发光组件的发光亮度与控制讯号呈线性关系，从而解决公知技术领域中所面临的问题。

本发明所揭露的一种发光组件调光电路，是输出驱动电流以驱动发光组件。发光组件调光电路包括调光讯号处理单元、以及发光组件驱动级。调光讯号处理单元具有调光讯号输入端以及电流设定输出端。调光讯号输入端接收亮度百分比设定值，用以设定发光组件的亮度为其最大亮度值乘以亮度百分比设定值。调光讯号处理单元并根据所述亮度百分比设定值产生电流百分比设定值。电流设定输出端输出驱动电流设定值，用以设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值。发光组件驱动级具有电流设定输入端、以及驱动电流输出端。电流设定输入端耦接于电流设定输出端，接收驱动电流设定值。驱动电流输出端是输出驱动电流予发光组件。其中，电流百分比设定值是为亮度百分比设定值的二次函数，或为一一元二次方程的解，且其常数项为亮度百分比设定值。

本发明所揭露的一种发光组件调光方法，包含以下步骤。

输入亮度百分比设定值。

设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值为亮度百分比设定值的一二次函数。

发光组件驱动级以所述驱动电流驱动发光组件。

本发明所揭露的另一种发光组件调光方法，包含以下步骤。

输入亮度百分比设定值。

设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值为一一元二次方程的解，且其常数项为亮度百分比设定值。

发光组件驱动级以驱动电流驱动发光组件。

本发明的功效在于，本发明所揭露的技术特征通过观察发光组件的特性，发现可以一简单函数进行电流百分比设定值对应于亮度百分比设定值的补偿，使发光组件的发光亮度与控制讯号呈线性关系，且所述的简单函数，其系数皆可以系统的缓存器进行设定，使本发明在应用上具有相当大的弹性。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

【附图说明】

图1为脉波宽度调变方式其输出直流电流对于工作周期的关系图。

图2为发光组件的亮度对于设定输出电流与最大电流的百分比的关系图。

图3为实际量测的亮度误差百分比对于设定输出电流与最大电流的百分比的关系图。

图4为直流输出方式的亮度误差百分比曲线及其近似曲线的示意图。

图5为本发明所揭露的发光组件调光电路。

图6为本发明所揭露的发光组件调光方法的第一实施例的流程图。

图7为本发明所揭露的发光组件调光方法的第二实施例的流程图。

图8为本发明所揭露的发光组件调光方法的第三实施例的流程图。

图9为本发明所揭露的发光组件调光方法的第四实施例的流程图。

主要组件符号说明：

100 发光组件调光电路 Dth 亮度百分比阀值

110 调光讯号处理单元 K1 第一系统常数

111 调光讯号输入端 K2 第二系统常数

112 电流设定输出端 K3 第三系统常数

120 发光组件驱动级 K4 第四系统常数

121 电流设定输入端 Lnew 欲得到的亮度

122 驱动电流输出端 LDin Din对应到的实际亮度

130 发光组件 L100%发光组件的最大亮度

Dnew 电流百分比设定值 R、R1、R2亮度误差百分比

Din 亮度百分比设定值

【具体实施方式】

在说明书及后续的申请专利范围当中，"耦接"一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电气连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至所述第二装置。

在理想的操作下，发光组件的亮度与其驱动电流是为一线性关系，亦即当驱动电流设定为最大电流的一特定百分比时，此时亮度亦为最大亮度的所述特定百分比。然而实际观察发光组件的特性时，会发现偏离此一线性关系的误差。在一假定发光组件的亮度与其驱动电流是为一线性关系的操作中，若定义发光组件的最大亮度为L100%，其驱动电流设定值与最大电流的百分比为Din，而Din对应的实际亮度为LDin，且对应的理想亮度为L100%* Din，（亦即，Din亦为理想亮度与最大亮度的百分比），则可得到一亮度误差百分比R如第(1)式所示：

$R=\frac{L_{\mathrm{Din}}-L_{100\%}\·D_{\mathrm{in}}}{L_{100\%}\·D_{\mathrm{in}}}---\left(1\right)$

图3为亮度误差百分比R对于理想亮度与最大亮度的百分比Din的关系图。图3为一实际量测结果的示例，图中三条曲线分别对应于脉波宽度调变方式、直流输出方式以及混合式的电流驱动方式，其中混合式电流驱动方式中设定其亮度百分比阀值为最大亮度的25%。当Din在25%以上，其亮度误差百分比R与对应于直流输出方式的曲线相同；而当Din在25%以下，其驱动电流是以最大电流的25%进行脉波宽度调变的控制切换。另外，亮度百分比阀值可在系统中以缓存器设定，而于实际应用搭配不同发光组件的时，设定其对应的参数值。

例如当Din为12.5%时，其电流输出波形为一方波，且在方波的一个周期中有50%的时间电流值为最大电流的25%，另外50%的时间则为零电流，因此等效的直流输出电流为最大电流的12.5%。故可知其亮度误差百分比R是以Din为25%时的直流输出方式的亮度误差百分比为基准，再加上脉波宽度调变方式所造成的误差。由图3中可观察到，混合式电流驱动方式所对应的亮度误差百分比曲线，在Din小于25%时其曲线的斜率与脉波宽度调变方式所对应的曲线大致相等。

进一步说明，由图3中可观察到，脉波宽度调变方式以及直流输出方式所对应的亮度误差百分比曲线，可以利用一直线近似。所述直线在Din为100%时，其亮度误差百分比R为0%。本发明所揭露的发光组件调光电路及其调光方法，是将实际发光组件的亮度误差百分比R以一函数取代，并据以修正发光组件的亮度，使其能符合亮度与输入控制讯号的线性关系。图4为直流输出方式的亮度误差百分比曲线及其近似曲线的示意图。近似曲线可以第(2)式的函式表示如下：

$R\left(D_{\mathrm{in}}\right)=(1-D_{\mathrm{in}})\·K---\left(2\right)$

其中K为一常数，是为近似曲线斜率的绝对值。如前所述，第(2)式在Din为100%时，其亮度误差百分比R(100%)为0%。

考虑当输入控制讯号为Din，表示其欲得到的亮度LDnew为L100%乘以Din，然而Din对应的实际亮度却为LDin。本发明的目的，在于以一简单函数，来得到对应于欲得到的亮度LDnew的控制讯号Dnew，并据以设定发光组件的驱动电流。由以上定义以及第(1)式，可得到第(3)式以及第(4)式如下所示：

$L_{\mathrm{Din}}=L_{100\%}\·D_{\mathrm{in}}\·(1+R\left(D_{\mathrm{in}}\right))---\left(3\right)$

$L_{\mathrm{Dnew}}=L_{100\%}\·D_{\mathrm{new}}\·(1+R\left(D_{\mathrm{new}}\right))---\left(4\right)$

又已知LDnew为L100%乘以Din，故可由第(3)式得到下列的等式：

$L_{\mathrm{Din}}-L_{\mathrm{Dnew}}=L_{100\%}\·D_{\mathrm{in}}\·R\left(D_{\mathrm{in}}\right)---\left(5\right)$

最后，将第(5)的等号左方以第(3)式以及第(4)式代入，再进行化简，可得到下列的等式：

$D_{\mathrm{in}}=D_{\mathrm{new}}\·(1+R\left(D_{\mathrm{new}}\right))---\left(6\right)$

本发明所揭露的发光组件调光电路及其调光方法，即利用第(6)式的等式，来得到应据以设定输出驱动电流的Dnew，以使发光组件具有欲得到的亮度LDnew，亦即等于L100%乘以Din。

当R(Dnew)不大时，利用第(6)式可得到Dnew如第(7)式所示：

$D_{\mathrm{new}}=\frac{D_{\mathrm{in}}}{1+R\left(D_{\mathrm{new}}\right)}\≈D_{\mathrm{in}}\·(1-R\left(D_{\mathrm{new}}\right))---\left(7\right)$

在实际应用上，当输入Din时，R(Dnew)实为未知，而R(Din)则可由第(2)式得到，但观察一般发光组件的特性，由于R(Dnew)与R(Din)相差不大。若考虑以最简化的硬件资源来达到一定的发光组件亮度补偿效果，可在第(7)式中以R(Dnew)取代R(Din)，并代入第(2)式得到第(8)式的二次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=K\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K)\·D_{\mathrm{in}}---\left(8\right)$

另一方面，若欲得到較為精準的結果，可利用第(2)式代入第(6)式，並經整理後得到如第(9)式所示的Dnew的一元二次方程，如下所示：

$K\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0---\left(9\right)$

由第(9)式，可得到Dnew的函数表示式如第(10)式所示：

$D_{\mathrm{new}}=\frac{1+K-\sqrt{{(1+K)}^2-4\·K\·D_{\mathrm{in}}}}{2\·K}---\left(10\right)$

注意的是，第(10)式为第(9)式的一元二次方程的其中一解，由于另一解会造成Dnew大于1的结果，为一实用上不合理的解，故舍弃的。

第(10)式的Dnew的函数为一精确的结果，但由于需要较复杂的函式运算，因此需要耗费较多的硬件资源与计算时间。在实际的应用上，可与第(8)式的二次函数作一取舍，以达到硬件资源与所需精确度之间的优化。

第(8)式与第(10)式的结果是根据第(2)式计算而得，亦即亮度误差百分比R的近似曲线可以一次函数表示，并在Din为100%时，其亮度误差百分比R(100%)为0%，因此适用于单纯以脉波宽度调变方式或是直流输出方式来输出驱动电流的应用。然而在混合式电流驱动方式的应用下，其亮度误差百分比R如图3所示，是对应于亮度百分比阀值分为两段，因此可以两条近似曲线分别近似。定义亮度百分比阀值对应于Dth，当Din大于Dth时，亮度误差百分比的近似曲线为R1(Din)，当Din小于Dth时，亮度误差百分比的近似曲线为R2(Din)，则可以第(11)式以及第(12)式分别表示近似曲线，并且有第(13)式的关系：

$R1\left(D_{\mathrm{in}}\right)=(1-D_{\mathrm{in}})\·K_1---\left(11\right)$

$R2\left(D_{\mathrm{in}}\right)=(A-D_{\mathrm{in}})\·K_2---\left(12\right)$

$R1\left(D_{\mathrm{th}}\right)=R2\left(D_{\mathrm{th}}\right)---\left(13\right)$

其中K1为第一系统常数，是为近似曲线R1(Din)斜率的绝对值，K2为第二系统常数，是为近似曲线R2(Din) 斜率的绝对值，A为满足第(13)式的系数，如第(14)式所示：

$A=(1-\frac{K_1}{K_2})\·D_{\mathrm{th}}+\frac{K_1}{K_2}---\left(14\right)$

由第(11)式可得到如第(8)式的Dnew的二次函数，以及如第(9)式的Dnew的一元二次方程，即如第(15)式以及第(16)式所示：

$D_{\mathrm{new}}=K_1\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K_1)\·D_{\mathrm{in}}---\left(15\right)$

$K_1\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K_1)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0---\left(16\right)$

而由第(12)式亦可得到如第(8)式的Dnew的二次函数，以及如第(9)式的Dnew的一元二次方程，即如第(17)式以及第(18)式所示：

$D_{\mathrm{new}}=K_2\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K_3)\·D_{\mathrm{in}}$

$K_2\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K_3)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0---\left(18\right)$

其中K3为第三系统常数，是等于A乘以K2。

另一方面，由于脉波宽度调变方式的部份所造成的亮度误差百分比相对于直流输出方式的部份要小的多，因此当Din小于Dth时，亮度误差百分比亦可近似为一常数，亦即可以下列函数表示：

$R\left(D_{\mathrm{in}}\right)=K_4---\left(19\right)$

其中K4为第四系统常数，且仍必需满足第(13)式的关系，亦即亮度误差百分比的近似曲线在Dth时仍需为连续的曲线，故由第(11)式、第(13)式、以及第(19)式可得到K4=(1-Dth)* K1。将第(19)式代入第(6)式，可得到如第(20)式的表示Dnew的一次函数，如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=\frac{1}{1+K_4}\·D_{\mathrm{in}}---\left(20\right)$

值得注意的是，由于发光组件可以如第(2)式、第(11)式、第(12)式、以及第(19)式的亮度误差百分比的函数来表示其特性，因此前述函数中的常数K、K1、K2、K3（亦即A乘以K2）、以及K4，皆可在系统中以特定位数的缓存器设定，亦即可为系统用来定义发光组件特性的参数设定值，而于实际应用搭配不同发光组件的时，设定其对应的参数值。例如定义常数K=10*M/4095，其中M为4位的缓存器设定值，换算为十进制则可表示为0至15之间的任一整数，因此常数K可有16组不同的设定，而当对应某一发光组件时，即可以优化的设定来代表发光组件的特性。以上的方式，可以针对不同种类的发光组件作参数设定，甚至可以侦测同一种发光组件于个别应用板之间的差异而进行参数上的微调，或是可以追踪发光组件老化（aging）的情形，而予以修正参数，因此大大地增进了本发明在应用上的弹性。

图5为本发明所揭露的发光组件调光电路100，是用以输出驱动电流以驱动发光组件130。发光组件调光电路100包括调光讯号处理单元110以及发光组件驱动级120。调光讯号处理单元110具有调光讯号输入端111、电流设定输出端112。调光讯号输入端111是接收亮度百分比设定值，即前述的Din，用以设定发光组件130的亮度为其最大亮度值乘以亮度百分比设定值。调光讯号处理单元110并根据亮度百分比设定值Din产生电流百分比设定值，即前述的Dnew。电流设定输出端112输出驱动电流设定值，用以设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值Dnew。

调光讯号处理单元120具有电流设定输入端121、以及驱动电流输出端122。电流设定输入端121耦接于电流设定输出端112，接收驱动电流设定值。驱动电流输出端122输出驱动电流予发光组件130。

其中，当亮度百分比设定值大于亮度百分比阀值，电流百分比设定值Dnew是为亮度百分比设定值Din的二次函数，或为一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值。以下以四个实施例来说明本发明所揭露的发光组件调光电路的实施方式。

在第一实施例中，发光组件调光电路100是单纯以脉波宽度调变方式或直流输出方式输出驱动电流，此时前述的亮度误差百分比R可以前述的第(2)式近似，并且在考虑以最简化的硬件资源来达到一定的发光组件亮度补偿效果的条件下，以前述的第(8)式的二次函数来表示电流百分比设定值Dnew与亮度百分比设定值Din之间的关系。亦即当输入亮度百分比设定值Din的时，调光讯号处理单元110根据第(8)式产生电流百分比设定值Dnew，并用以设定驱动电流设定值，以输出对应的驱动电流，驱动发光组件130。

在第二实施例中，发光组件调光电路100是以混合式的方式输出驱动电流，并定义一对应亮度百分比阀值的特定亮度百分比设定值Dth。当Din大于Dth时，以直流输出方式输出驱动电流，此时可以前述的第(11)式表示亮度误差百分比R，并且在考虑以最简化的硬件资源来达到一定的发光组件亮度补偿效果的条件下，以前述的第(15)式的二次函数来表示电流百分比设定值Dnew与亮度百分比设定值Din之间的关系。而当Din小于Dth时，以脉波宽度调变方式输出驱动电流，此时可以前述的第(12)式或第(19)式表示亮度误差百分比R，并且在考虑以最简化的硬件资源来达到一定的发光组件亮度补偿效果的条件下，以前述的第(17)式的二次函数或第(20)式的一次函数来表示电流百分比设定值Dnew与亮度百分比设定值Din之间的关系。亦即当输入亮度百分比设定值Din的时，调光讯号处理单元110根据第(15)式，以及第(17)式或是第(20)式产生电流百分比设定值Dnew，并用以设定驱动电流设定值，以输出对应的驱动电流，驱动发光组件130。

在第三实施例中，发光组件调光电路100是单纯以脉波宽度调变方式或直流输出方式输出驱动电流，此时前述的亮度误差百分比R可以前述的第(2)式近似，并且在考虑欲得到较为精准结果的条件下，以前述的第(9)式的一元二次方程来表示电流百分比设定值Dnew与亮度百分比设定值Din之间的关系。亦即当输入亮度百分比设定值Din的时，调光讯号处理单元110根据第(9)式的解来产生电流百分比设定值Dnew，并用以设定驱动电流设定值，以输出对应的驱动电流，驱动发光组件130。

在第四实施例中，发光组件调光电路100是以混合式的方式输出驱动电流，并定义一对应亮度百分比阀值的特定亮度百分比设定值Dth。当Din大于Dth时，以直流输出方式输出驱动电流，此时可以前述的第(11)式表示亮度误差百分比R，并且在考虑欲得到较为精准结果的条件下，以前述的第(16)式的一元二次方程来表示电流百分比设定值Dnew与亮度百分比设定值Din之间的关系。而当Din小于Dth时，以脉波宽度调变方式输出驱动电流，此时可以前述的第(12)式或第(19)式表示亮度误差百分比R，并且在考虑欲得到较为精准结果的条件下，以前述的第(18)式的一元二次方程或第(20)式的一次函数来表示电流百分比设定值Dnew与亮度百分比设定值Din之间的关系。亦即当输入亮度百分比设定值Din的时，调光讯号处理单元110根据第(16)式，以及第(18)式或是第(20)式产生电流百分比设定值Dnew，并用以设定驱动电流设定值，以输出对应的驱动电流，驱动发光组件130。

值得注意的是，以上四个实施例是作为举例说明本发明，并不用以限定本发明所揭露的范围，在本领域具有通常知识者，皆可根据其应用上实际的需求、设计时的成本考虑、以及先进技术所引进的改良组件等，并根据本发明所揭露的精神，据以实施本发明。

图6为本发明所揭露的发光组件调光方法的第一实施例的流程图，包括以下步骤。

如步骤610所示，输入一亮度百分比设定值。

如步骤630所示，设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值为亮度百分比设定值的二次函数。

如步骤650所示，发光组件驱动级以所述驱动电流驱动发光组件。

其中，在步骤630中，更可进一步包括一特定的二次函数，用以表示电流百分比设定值与亮度百分比设定值之间的关系，是定义电流百分比设定值为Dnew、亮度百分比设定值为Din、以及系统常数K，且所述特定的二次函数如前述的第(8)式所示。

图7为本发明所揭露的发光组件调光方法的第二实施例的流程图，包括以下步骤。

如步骤710所示，输入一亮度百分比设定值。

如步骤730所示，判断所述亮度百分比设定值是否大于一亮度百分比阀值。若是，则进行步骤750。若否，则进行步骤770。

如步骤750所示，设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值为亮度百分比设定值的第一二次函数。

如步骤770所示，设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值为亮度百分比设定值的第二函数。

如步骤790所示，发光组件驱动级以所述驱动电流驱动发光组件。

其中在步骤750中，更可进一步定义第一二次函数为前述的第(15)式。且在步骤770中，更可进一步定义第二函数为前述的第(17)式或第(20)式。其中上述的函数式中，Dnew为电流百分比设定值、Din为亮度百分比设定值，且K1、K2、K3以及K4分别为第一、第二、第三、以及第四系统常数。

图8为本发明所揭露的发光组件调光方法的第三实施例的流程图，包括以下步骤。

如步骤810所示，输入一亮度百分比设定值。

如步骤830所示，设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值是为一一元二次方程的解，且其常数项为亮度百分比设定值。

如步骤850所示，发光组件驱动级以所述驱动电流驱动发光组件。

其中，在步骤830中，更可进一步包括一特定的一元二次方程以表示电流百分比设定值与亮度百分比设定值之间的关系，是定义电流百分比设定值为Dnew、亮度百分比设定值为Din、以及系统常数K，且所述特定的二次函数如前述的第(9)式所示。

图9为本发明所揭露的发光组件调光方法的第四实施例的流程图，包括以下步骤。

如步骤910所示，输入一亮度百分比设定值。

如步骤930所示，判断所述亮度百分比设定值是否大于一亮度百分比阀值。若是，则进行步骤950。若否，则进行步骤970。

如步骤950所示，设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值是为一第一一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值。

如步骤970所示，设定驱动电流为最大驱动电流值乘以电流百分比设定值，且电流百分比设定值是为一第二一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值，或电流百分比设定值为亮度百分比设定值的一第二函数。

如步骤990所示，发光组件驱动级以所述驱动电流驱动发光组件。

其中在步骤950中，更可进一步定义第一二次函数为前述的第(16)式所示。且在步骤970中，更可进一步定义第二函数为前述的第(18)式或第(20)式所示。上述的函数式中，Dnew为电流百分比设定值、Din为亮度百分比设定值，且K1、K2、K3以及K4分别为第一、第二、第三、以及第四系统常数。

本发明的功效在于，通过观察发光组件的特性，发现可以一简单函数进行电流百分比设定值对应于亮度百分比设定值的补偿，使发光组件的发光亮度与控制讯号呈线性关系，且所述的简单函数，其系数皆可以系统的缓存器进行设定，使本发明在应用上具有相当大的弹性。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种发光组件调光电路，输出一驱动电流以驱动一发光组件，其特征在于，所述发光组件调光电路包含：

一调光讯号处理单元，具有一调光讯号输入端、一电流设定输出端，所述调光讯号输入端接收一亮度百分比设定值，用以设定所述发光组件的亮度为其最大亮度值乘以所述亮度百分比设定值，所述调光讯号处理单元并根据所述亮度百分比设定值产生一电流百分比设定值，所述电流设定输出端输出一驱动电流设定值，用以设定所述驱动电流为一最大驱动电流值乘以所述电流百分比设定值；以及

一发光组件驱动级，具有一电流设定输入端、一驱动电流输出端，所述电流设定输入端耦接于所述电流设定输出端，接收所述驱动电流设定值，所述驱动电流输出端输出所述驱动电流予所述发光组件；

其中，当所述亮度百分比设定值大于一亮度百分比阀值，所述电流百分比设定值是为所述亮度百分比设定值的一二次函数，或为一一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值。

2.根据权利要求1所述的发光组件调光电路，其特征在于，其中所述亮度百分比阀值为零，且定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、以及一系统常数K，则所述二次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=K\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K)\·D_{\mathrm{in}}$ 。

3.根据权利要求1所述的发光组件调光电路，其特征在于，其中定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、一第一系统常数K1、一第二系统常数K2、一第三系统常数K3、以及一第四系统常数K4，则当所述亮度百分比设定值大于一亮度百分比阀值，所述二次函数是为一第一二次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=K_1\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K_1)\·D_{\mathrm{in}}$ ；

而当所述亮度百分比设定值小于一亮度百分比阀值，所述电流百分比设定值是为所述亮度百分比设定值的一第二二次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=K_2\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K_3)\·D_{\mathrm{in}}$ ；

或所述电流百分比设定值是为所述亮度百分比设定值的一一次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=\frac{1}{1+K_4}\·D_{\mathrm{in}}$ 。

4.根据权利要求1所述的发光组件调光电路，其特征在于，其中所述亮度百分比阀值为零，且定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、以及一系统常数K，则所述一元二次方程如下所示：

$K\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0$ 。

5.根据权利要求1所述的发光组件调光电路，其特征在于，其中定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、一第一系统常数K1、一第二系统常数K2、一第三系统常数K3、以及一第四系统常数K4，则当所述亮度百分比设定值大于一亮度百分比阀值，所述一元二次方程是为一第一一元二次方程如下所示：

$K_1\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K_1)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0$ ；

当所述亮度百分比设定值小于一亮度百分比阀值，所述电流百分比设定值是为一第二一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值，所述第二一元二次方程如下所示：

$K_2\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K_3)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0$ ；

或所述电流百分比设定值是为所述亮度百分比设定值的一一次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=\frac{1}{1+K_4}\·D_{\mathrm{in}}$ 。

6.一种发光组件调光方法，其特征在于，所述发光组件调光方法包含以下步骤：

输入一亮度百分比设定值；

设定一驱动电流为一最大驱动电流值乘以一电流百分比设定值，且所述电流百分比设定值为所述亮度百分比设定值的一二次函数；以及

一发光组件驱动级以所述驱动电流驱动发光组件。

7.根据权利要求6所述的发光组件调光方法，其特征在于，其中定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、以及一系统常数K，则所述二次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=K\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K)\·D_{\mathrm{in}}$ 。

8.根据权利要求6所述的发光组件调光方法，其特征在于，其中设定所述驱动电流的步骤更包含判断所述亮度百分比设定值是否大于一亮度百分比阀值，若是，则设定所述电流百分比设定值为所述亮度百分比设定值的一第一二次函数，若否，则设定所述电流百分比设定值为所述亮度百分比设定值的一第二二次函数或一一次函数。

9.根据权利要求8所述的发光组件调光方法，其特征在于，其中定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、一第一系统常数K1、一第二系统常数K2、一第三系统常数K3、以及一第四系统常数K4，则所述第一二次函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=K_1\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K_1)\·D_{\mathrm{in}}$ ；

且所述第二函数如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=K_2\·{D_{\mathrm{in}}}^2+(1-K_3)\·D_{\mathrm{in}}$ ；

所述一次函数则如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=\frac{1}{1+K_4}\·D_{\mathrm{in}}$ 。

10.一种发光组件调光方法，其特征在于，所述发光组件调光方法包含以下步骤：

输入一亮度百分比设定值；

设定一驱动电流为一最大驱动电流值乘以一电流百分比设定值，且所述电流百分比设定值为一一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值；以及

一发光组件驱动级以所述驱动电流驱动发光组件。

11.根据权利要求10所述的发光组件调光方法，其特征在于，其中定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、以及一系统常数K，则所述一元二次方程如下所示：

$K\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0$ 。

12.根据权利要求10所述的发光组件调光方法，其特征在于，其中设定所述驱动电流的步骤更包含判断所述亮度百分比设定值是否大于一亮度百分比阀值，若是，则所述电流百分比设定值为一第一一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值，若否，则所述电流百分比设定值为一第二一元二次方程的解，且其常数项为所述亮度百分比设定值，或所述电流百分比设定值为所述亮度百分比设定值的一一次函数。

13.根据权利要求12所述的发光组件调光方法，其特征在于，其中定义所述电流百分比设定值为Dnew、所述亮度百分比设定值为Din、一第一系统常数K1、一第二系统常数K2、一第三系统常数K3、以及一第四系统常数K4，则所述第一一元二次方程如下所示：

$K_1\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K_1)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0$ ；

且所述第二一元二次方程如下所示：

$K_2\·{D_{\mathrm{new}}}^2-(1+K_3)\·D_{\mathrm{new}}+D_{\mathrm{in}}=0$ ；

所述一次函数则如下所示：

$D_{\mathrm{new}}=\frac{1}{1+K_4}\·D_{\mathrm{in}}$ 。