CN109997414B - 光源驱动装置 - Google Patents

Abstract

实施方式所涉及的光源驱动装置(20)具备：存储部(202)，其存储有表示从光源(301)射出的光的亮度的等级、和使与等级对应的亮度的光从光源(301)射出时使用的控制值的组合，且是控制值相对于等级具有非线性的关系的三个以上的组合；和控制部(203)，其使用在存储部(202)中存储的组合中的两个以上的组合，以从光源(301)射出的光的亮度逐渐变化至与输入的调光指示信号表示的等级对应的亮度的方式控制光源(301)。

Description

光源驱动装置

技术领域

本发明涉及光源驱动装置。

背景技术

存在一种控制照明装置的方法，代替为了得到表现期望的光等级的控制电压使用线性近似，而为了自动地决定所要求的控制电压使用电力消耗与控制电压之间被校正的关系(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特表2015-525955号公报

然而，在使从照明装置的光源射出的光的亮度逐渐变化的控制(渐变控制)中，考虑将对当前的调光步幅的控制值与目标的调光步幅的控制值的差量根据渐变期间的步幅数按比例分配而得到的值设为各调光步幅间的控制值的变化量。即，考虑从当前的调光步幅至目标的调光步幅为止，使用阶段性地加上(或者减去)根据各调光步幅按比例分配的变化量而得到的控制值。

但是，希望照明装置所要求的调光曲线不是线性而是非线性曲线(log曲线等)。因此，在上述的各调光步幅中，使用阶段性地加上(或者减去)按比例分配的变化量而得到的控制值的方法中，难以使控制值近似于非线性曲线。

另外，也考虑使与非线性曲线相应的控制值预先存储在存储器等存储部中，使用存储在存储部中的控制值来进行渐变控制。但是，为了使控制值充分近似于非线性曲线，需要在存储部中存储很多的控制值。该情况下，需要使用存储容量大、成本高的存储部。因此，导致成本上升。

发明内容

本发明是鉴于上述情况所做出的，目的在于提供能够抑制成本上升，并且以控制值沿着非线性曲线的方式进行使从光源射出的光的亮度逐渐变化的控制的光源驱动装置。

为了解决上述的课题，实现目的，本发明的一个方式所涉及的光源驱动装置具备：存储部，其存储有表示从光源射出的光的亮度的等级、和使与所述等级对应的亮度的光从所述光源射出时使用的控制值的组合，且是所述控制值相对于所述等级具有非线性的关系的三个以上的组合；和控制部，其在第一时间的期间，每隔比所述第一时间短的第二时间，计算输入了调光指示信号时的等级与所述调光指示信号表示的目标的等级之间的表示从所述光源射出的光的亮度的等级，使用在所述存储部中存储的组合中的用于计算与所述计算出的等级对应的控制值的两个以上的组合，以从所述光源射出的光的亮度逐渐变化至与所述调光指示信号表示的所述目标的等级对应的亮度的方式控制所述光源。

根据本发明的一个方式，能够抑制成本上升，并且以控制值沿着非线性曲线的方式进行使从光源射出的光的亮度逐渐变化的控制。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的照明系统的结构的一个例子的图。

图2是用于对实施方式所涉及的调光曲线的一个例子进行说明的图。

图3是表示实施方式所涉及的渐变控制用表的数据构造的一个例子的图。

图4是表示由实施方式所涉及的控制部执行的渐变控制处理的流程的流程图。

图5是用于说明渐变控制处理的初始化的一个例子的图。

图6是用于说明实施方式所涉及的控制部执行的处理的图。

图7是表示实施方式所涉及的计算出的占空比、以及与占空比对应的调光步幅的图。

图8是表示在比较例中计算出的占空比、以及与占空比对应的调光步幅的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式所涉及的光源驱动装置进行说明。图1是表示实施方式所涉及的照明系统1的结构的一个例子的图。

如图1所示，实施方式所涉及的照明系统1具备遥控器(Remote controller)10、光源驱动装置20、以及照明装置30。

遥控器10例如是智能手机、平板终端等的终端。遥控器10发送控制照明装置30的信号。例如，遥控器10接受在由照明系统1的用户进行使从照明装置30射出的光的亮度逐渐(阶段性地)变化的控制亦即渐变控制时使用的调光曲线(log曲线等)中的目标的调光步幅。然后，遥控器10将表示接受到的目标的调光步幅的调光指示信号发送至光源驱动装置20。此外，关于调光曲线在后文叙述。

光源驱动装置20控制照明装置30的后述的光源301。光源驱动装置20具有AC(Alternate Current：交流)/DC(Direct Current：直流)转换部201、存储部202、控制部203、以及驱动电路204。

AC/DC转换部201将从未图示的商用电源施加的交流电压(AC电压)转换为直流电压(DC电压)，并将直流电压施加给驱动电路204。

存储部202例如由ROM(Read Only Memory：只读存储器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等存储装置而实现。实施方式所涉及的存储部202存储渐变控制用表202a。关于渐变控制用表202a在后文叙述。

控制部203例如由具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)的微型计算机等而实现。控制部203向驱动电路204发送表示从照明装置30的后述的光源301射出的光的亮度的占空比。例如，占空比越大，从光源301照射的光的亮度越亮。

实施方式所涉及的控制部203读取存储在存储部202中的用于进行渐变控制(渐变控制处理)的渐变控制处理程序，并执行读取到的渐变控制处理程序，由此执行渐变控制(渐变控制处理)。

驱动电路204若接收来自控制部203的占空比，则利用由AC/DC转换部201施加的DC电压，来生成与接收到的占空比相应的直流电流。例如，驱动电路204接收到的占空比越大，则生成越大的电流值的直流电流。然后，驱动电路204将生成的直流电流输出至光源301。

照明装置30具备光源301。光源301例如由LED(Light Emitting Diode：发光二极管)而实现。光源301由光源驱动装置20驱动，并射出光。更加具体地，来自驱动电路204的直流电流的电流值越大，光源301射出越大的亮度的光。

图2是用于对实施方式所涉及的调光曲线40的一个例子进行说明的图。如图2的例子所示，调光曲线40是表示调光步幅与占空比的对应关系的非线性曲线。一般地，与较亮的光的亮度的变化相比，人们易识别较暗的光的亮度的变化。因此，如图2所示，在调光曲线40的占空比较小的范围401、即，使比较暗的光的亮度变化的范围401中，相对于调光步幅的变化量，占空比的变化量比较小。另一方面，在占空比较大的范围402、即，使比较亮的光的亮度变化的范围402中，相对于调光步幅的变化量，占空比的变化量比较大。通过利用这样的调光曲线来进行渐变控制，对于人而言，识别为亮度以亮度的变化量大致恒定的方式变化。即，对于人而言，识别为亮度自然地变化。

这里，对调光步幅及占空比进行说明。调光步幅例如是表示从光源301射出的光的亮度的等级。例如，由于调光步幅越大，表示光的亮度的等级也越大，因此占空比也越大。

另外，占空比例如是在使与表示光的亮度的等级对应的亮度的光从光源301射出时使用的控制值。

图3是表示实施方式所涉及的渐变控制用表202a的数据构造的一个例子的图。在实施方式所涉及的渐变控制用表202a中登记有调光曲线40上的三个离散点处的调光步幅及占空比的三个组合。即，在存储部202中存储有表示从光源301射出的光的亮度的等级和使与等级对应的亮度的光从光源301射出时使用的控制值的组合，且是控制值相对于等级具有非线性的关系的三个组合。

此外，在渐变控制用表202a中也可以登记调光曲线40上的三个以上的点处的调光步幅及占空比的组合。即，在存储部202中也可以存储表示从光源301射出的光的亮度的等级、和使与等级对应的亮度的光从光源301射出时使用的控制值的组合，且是控制值相对于等级具有非线性的关系的三个以上的组合。

如图3所示，渐变控制用表202a的记录具有“调光步幅”及“占空比”的各项目。在“调光步幅”的项目中登记调光曲线40中的调光步幅。此外，在“调光步幅”的项目中登记的调光步幅由0以上的整数表示。

另外，在“调光步幅”的项目中登记有在渐变控制中可使用的范围内的调光步幅。因此，上述的遥控器10从用户接受在“调光步幅”的项目中登记的多个调光步幅中的任一个调光步幅作为目标的调光步幅。例如，遥控器10接受调光步幅“1”、“2”、“3”中的任一个调光步幅作为目标的调光步幅。

另外，在“占空比”的项目中登记有调光曲线40中的、与在“调光步幅”的项目中登记的调光步幅对应的占空比。

例如，在图3所示的渐变控制用表202a的最左端的记录中将调光步幅“1”与占空比“16(％)”建立对应关系地进行登记。另外，在从左起第二个记录中，将调光步幅“2”与占空比“32(％)”建立对应关系地进行登记。另外，在最右端的记录中，将调光步幅“3”与占空比“64(％)”建立对应关系地进行登记。

接下来，参照图4对实施方式所涉及的渐变控制处理进行说明。图4是表示由实施方式所涉及的控制部203执行的渐变控制处理的流程的流程图。实施方式所涉及的渐变控制处理在控制部203接收到来自遥控器10的调光指示信号的情况下执行。

如图4所示，控制部203进行渐变控制处理的初始化(步骤S101)。图5是用于说明渐变控制处理的初始化的一个例子的图。在图5的例子中，横轴表示时间，纵轴表示调光步幅。

如图5的例子所示，例如，在步骤S101中，控制部203设定0作为接收到调光指示信号时的时间(渐变控制处理的开始时间)t₀。

另外，在步骤S101中，控制部203设定在照明系统1中预先确定的渐变期间(例如2秒)作为执行渐变控制的期间(时间)亦即渐变期间t_d。此外，渐变期间t_d是第一时间的一个例子。

另外，在步骤S101中，控制部203设定0作为接收到调光指示信号时的时间(渐变控制处理的开始时间)Px。另外，在步骤S101中，控制部203设定与时间Px(时间“0”)对应的调光步幅作为调光步幅Py。这里，与时间Px对应的调光步幅为接收到调光指示信号时的调光步幅，控制部203掌握接收到调光指示信号时的调光步幅。因此，控制部203能够设定时间Px时的调光步幅作为调光步幅Py。

另外，在步骤S101中，控制部203设定渐变期间t_d作为结束渐变控制的执行的时间Qx。另外，在步骤S101中，控制部203设定输入的调光指示信号表示的目标的调光步幅作为调光步幅Qy。例如，控制部203设定调光指示信号表示的目标的调光步幅“3”作为调光步幅Qy。

在图5的例子中，连结点P(Px，Py)与点Q(Qx，Qy)的直线(线段)41在时间与调光步幅的关系中具有线性。

进而，控制部203待机恒定时间α(例如，α＝0.2秒)(步骤S102)。此外，恒定时间α为驱动电路204的驱动频率的倒数(1/驱动频率)的整数倍的时间。另外，恒定时间α比渐变期间t_d短。另外，恒定时间α为第二时间的一个例子。

然后，控制部203根据以下的式(1)更新时间t_n(步骤S103)。

t_n＝t_n-1+α(1)

其中，时间t_n表示从时间t₀(时间“0”)起的经过时间。另外，“n”表示1以上的整数。

然后，控制部203按照以下的式(2)，通过线性内插法，计算时间t_n时的调光步幅Ry(步骤S104)。

Ry＝(Py×(Qx-Rx)+Qy×(Rx-Px))/(Qx-Px)(2)

此外，在式(2)中，如图5所示，Rx＝t_n。式(2)是用于在通过两点P(Px，Py)、Q(Qx，Qy)的直线41上，被给出了点R处的时间Rx时，计算点R处的调光步幅Ry的式子。

然后，控制部203确定在渐变控制用表202a中登记的调光步幅及占空比的多个组合中的、包含与在步骤S104中计算出的调光步幅相邻的调光步幅的两个组合(步骤S105)。

对步骤S105的具体处理进行说明。例如，在步骤S105中，控制部203将在步骤S104中计算出的调光步幅的小数点后面的尾数进位，计算出整数的调光步幅(称为进位调光步幅)Px′。然后，控制部203从渐变控制用表202a的整个记录之中，确定在“调光步幅”的项目中登记有进位调光步幅Px′的记录。然后，控制部203确定在确定出的记录的“占空比”的项目中登记的占空比Py′。这样，控制部203确定进位调光步幅Px′及占空比Py′的组合。

另外，在步骤S105中，控制部203将在步骤S104中计算出的调光步幅的小数点后面的尾数舍去，计算出整数的调光步幅(称为舍去调光步幅)Qx′。然后，控制部203从渐变控制用表202a的整个记录之中，确定在“调光步幅”的项目中登记有舍去调光步幅Qx′的记录。然后，控制部203确定在确定出的记录的“占空比”的项目中登记的占空比Qy′。这样，控制部203确定舍去调光步幅Qx′及占空比Qy′的组合。

这里，对在步骤S104中计算出的调光步幅为“1.2”的情况进行说明。该情况下，在步骤S105中，控制部203将调光步幅“1.2”的小数点后面的尾数进位，计算出整数的进位调光步幅“2.0”。然后，在步骤S105中，控制部203从渐变控制用表202a的整个记录之中，确定在“调光步幅”的项目中登记有进位调光步幅“2.0”的记录。然后，在步骤S105中，控制部203确定在确定出的记录的“占空比”的项目中登记的占空比“32”。这样，在步骤S105中，控制部203确定进位调光步幅“2.0”及占空比“32”的组合。

另外，在步骤S105中，控制部203将调光步幅“1.2”的小数点后面的尾数舍去，计算出整数的舍去调光步幅“1.0”。然后，在步骤S105中，控制部203从渐变控制用表202a的整个记录之中，确定在“调光步幅”的项目中登记有舍去调光步幅“1.0”的记录。然后，在步骤S105中，控制部203确定在确定出的记录的“占空比”的项目中登记的占空比“16”。这样，在步骤S105中，控制部203确定舍去调光步幅“1.0”及占空比“16”的组合。

图6是用于说明实施方式所涉及的控制部203执行的处理的图。如图6所示，由进位调光步幅Px′及占空比Py′的组合确定的点P′(Px′，Py′)、及由舍去调光步幅Qx′及占空比Qy′的组合确定的点Q′(Qx′，Qy′)位于调光曲线40上。然后，连结点P′(Px′，Py′)与点Q′(Qx′，Qy′)的直线(线段)42在调光步幅与占空比的关系中具有线性。

然后，控制部203按照以下的式(3)，通过线性内插法，如图6所示，计算与调光步幅Rx′对应的占空比Ry′(步骤S106)。

Ry′＝(Py′×(Qx′-Rx′)+Qy′×(Rx′-Px′))/(Qx′-Px′)(3)

此外，在式(3)中，Rx′＝Ry。如图6所示，式(3)为用于在通过两点P′(Px′，Py′)、Q′(Qx′，Qy′)的直线42上，被给出了点R′处的调光步幅Rx′时，计算点R′处的占空比Ry′的式子。

然后，控制部203将在步骤S106中计算出的占空比Ry′发送至驱动电路204(步骤S107)。由此，在调光步幅Rx′中，与占空比Ry′对应的直流电流被输出至光源301。

然后，控制部203判定从时间“0”起经过的时间t_n是否为渐变期间t_d以上(步骤S108)。在判定为时间t_n小于渐变期间t_d的情况下(步骤S108：否)，控制部203返回步骤S102，并再次执行步骤S102～S108的处理。即，直至时间t_n变成渐变期间t_d以上为止，控制部203反复多次执行步骤S102～S108的处理。此外，在第二次之后的步骤S103中，控制部203在将时间t_n设为时间t_n-1的基础上，根据上述的式(1)，更新时间t_n。

在以上说明的渐变控制处理中，控制部203在渐变控制中，在从被输入了调光指示信号时的调光步幅Py至调光指示信号表示的目标的调光步幅Qy为止的各调光步幅Rx′中，使用在存储部202中存储的调光步幅与占空比的多个组合中的、包含与调光步幅Rx′相邻的调光步幅的两个组合，来计算调光步幅Rx′处的占空比Ry′。

另外，在渐变控制处理中，控制部203在渐变期间t_d的期间，每隔恒定时间α，计算调光步幅Ry(Rx′)，并计算与计算出的调光步幅Ry对应的占空比Ry′。

图7是表示实施方式所涉及的控制部203使用图3所示的渐变控制用表202a，在上述的α为“0.2秒”的情况下，从调光步幅“1.0”至目标的调光步幅“3.0”为止进行了渐变控制处理的结果，即，计算出的占空比Ry′、及与占空比Ry′对应的调光步幅Rx′的图。此外，在图7中，“阶段”例如表示计算占空比Ry′的顺序。

如图7所示，控制部203从调光步幅“1.0”至调光步幅“2.0”为止，每隔恒定时间α，使用在渐变控制用表202a中登记的与调光步幅“1.0”对应的占空比“16”、和与调光步幅“2.0”对应的占空比“32”，通过线性内插法，计算占空比Ry′。因此，占空比的变化量为“3.2”((32-16)/5)。

另外，如图7所示，控制部203从调光步幅“2.0”至调光步幅“3.0”为止，每隔恒定时间α，使用在渐变控制用表202a中登记的与调光步幅“2.0”对应的占空比“32”、和与调光步幅“3.0”对应的占空比“64”，通过线性内插法，计算占空比Ry′。因此，占空比的变化量为“6.4”((64-32)/5)。

对控制部203从调光步幅“1.0”至目标的调光步幅“3.0”为止，进行渐变控制处理的情况进行说明。该情况下，控制部203使用在存储部202中存储的三个组合，以从光源301射出的光的亮度逐渐变化至与输入的调光指示信号表示的等级对应的亮度的方式控制光源301。此外，这里所说的三个组合是指调光步幅“1.0”与占空比“16”的组合、调光步幅“2.0”与占空比“32”的组合、以及调光步幅“3.0”与占空比“64”的组合。

此外，控制部203也可以使用在存储部202中存储的两个以上的组合，以从光源301射出的光的亮度逐渐变化至与输入的调光指示信号表示的等级对应的亮度的方式控制光源301。例如，控制部203可以使用存储的两个组合，以从光源301射出的光的亮度从调光步幅“1.0”逐渐变化至输入的调光指示信号表示的调光步幅“2.0”为止的方式控制光源301。此外，这里所说的两个组合是指调光步幅“1.0”与占空比“16”的组合、以及调光步幅“2.0”与占空比“32”的组合。

这里，作为比较例，对在渐变控制中，将对渐变控制开始时的调光步幅的占空比与目标的调光步幅的占空比的差量根据渐变期间的步幅数按比例分配而得到的值设为各调光步幅间的占空比的变化量的情况进行说明。即，对从渐变控制开始时的调光步幅至目标的调光步幅为止，使用阶段性地加上(或者减去)根据各调光步幅按比例分配的变化量而得到的占空比的情况进行说明。

在这样的比较例中，对从调光步幅“1.0”至目标的调光步幅“3.0”为止进行了渐变控制处理的情况进行说明。图8是表示在比较例中，在从调光步幅“1.0”至目标的调光步幅“3.0”为止进行了渐变控制处理时，计算出的占空比、以及与计算出的占空比对应的调光步幅的一个例子的图。

在比较例中，若从调光步幅“1.0”至目标的调光步幅“3.0”为止，使从光源射出的光的亮度每隔0.2秒以十个阶段进行变化，则如图8所示，从调光步幅“1.0”至目标的调光步幅“3.0”为止，占空比的变化量以“4.8”((64-16)/10)变得恒定。

若将由图7所示的实施方式所涉及的光源驱动装置20计算出的占空比Ry′、与在图8所示的比较例中计算出的占空比进行比较，则在比较例中，计算将与调光曲线上的渐变控制开始时的调光步幅对应的点和与目标的调光步幅对应的点连结的线段上的占空比作为在渐变控制中使用的占空比。因此，计算出的占空比与调光曲线上的占空比之差比较大。因此，在比较例中，不易计算出沿着调光曲线的占空比。

另一方面，在实施方式中，光源驱动装置20的控制部203使用与连续的两个调光步幅Px′、Qx′(例如，两个调光步幅“1”、“2”；两个调光步幅“2”、“3”)对应的两个占空比Py′、Qy′(例如，“16％”、“32％”；“32％”、“64％”)，每隔恒定时间α，计算与两个调光步幅Px′、Qx′之间的调光步幅Rx′(例如，调光等级“1.2”、调光等级“2.4”等)对应的占空比Ry′。然后，控制部203每隔恒定时间α，使用计算出的占空比Ry′，以射出与两个调光步幅Px′、Qx′之间的调光步幅Rx′对应的亮度的光的方式控制光源301。

这样，在实施方式中，控制部203每隔恒定时间α计算连结调光曲线40上的三个点中的相邻的两个点的线段上的占空比作为在渐变控制中使用的占空比。因此，计算出的占空比与调光曲线40上的占空比之差比较小。因此，在实施方式所涉及的光源驱动装置20中，能够计算出沿着调光曲线40的占空比。

另外，在实施方式中，不是调光曲线40上的很多点，而是三个点处的调光步幅及占空比的组合存储在存储部202中。因此，存储部202不是存储容量大且成本高的ROM、HDD，而能够由存储容量小且成本低的ROM、HDD实现。因此，根据实施方式所涉及的光源驱动装置20，能够抑制成本上升。

例如，在实施方式中，控制部203在恒定时间α为1/1000秒，且渐变期间为1秒的情况下，能够在渐变控制中，计算1000次占空比。在使用预先存储在存储部202中的占空比来进行同样的处理的情况下，需要使用具有存储1000个控制值的存储容量的存储部。

以上，如说明的那样，根据实施方式所涉及的光源驱动装置20，能够抑制成本上升，并且以占空比沿着非线性曲线的方式进行使从光源301射出的光的亮度逐渐变化的控制。

另外，在上述的实施方式中，对渐变期间在照明系统1中被预先确定的情况进行了例示。但是，也可以由用户可变地设定渐变期间。例如，遥控器10从用户接受目标的调光步幅以及渐变期间。而且，遥控器10也可以将渐变期间与表示接受到的目标的调光步幅的调光指示信号一起发送至光源驱动装置20，光源驱动装置20的控制部203使用来自遥控器的渐变期间来执行渐变控制处理。即，渐变期间也可以是输入的时间。

另外，并不是通过上述实施方式限定本发明。适当组合上述的各构成要素而构成的方式也包含在本发明中。另外，对于本领域技术人员而言，能够容易地导出进一步的效果、变形例。由此，本发明的更广泛的方式并不限于上述的实施方式，而能够进行各种变更。

附图标记说明

1…照明系统；10…遥控器；20…光源驱动装置；30…照明装置；201…AC/DC转换部；202…存储部；202a…渐变控制用表；203…控制部；204…驱动电路；301…光源。

Claims (2)

1.一种光源驱动装置，其中，具备：

存储部，其存储有表示从光源射出的光的亮度的等级、和使与所述等级对应的亮度的光从所述光源射出时使用的控制值的组合，且是所述控制值相对于所述等级具有非线性的关系的三个以上的组合；和

控制部，其在第一时间的期间，每隔比所述第一时间短的第二时间，计算输入了调光指示信号时的等级与所述调光指示信号表示的目标的等级之间的表示从所述光源射出的光的亮度的等级，使用在所述存储部中存储的组合中的用于计算与计算出的表示从所述光源射出的光的亮度的等级对应的控制值的两个以上的组合，以从所述光源射出的光的亮度逐渐变化至与所述调光指示信号表示的所述目标的等级对应的亮度的方式控制所述光源，

所述控制部基于所述计算出的等级，确定与所述计算出的等级相邻且是在所述存储部中存储的组合中的连续的两个等级，使用与该两个等级对应的两个控制值，计算与该两个等级之间的等级对应的控制值，使用计算出的控制值，以射出与该两个等级之间的等级对应的亮度的光的方式控制所述光源。

2.根据权利要求1所述的光源驱动装置，其中，

所述第一时间为输入的时间。

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