CN210403140U - 光源控制装置、照明设备及显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种光源控制装置、照明设备及显示系统，其中，该光源控制装置包括：计时设备，用于计时；存储设备，用于存储时间段与色温调整参数的对应关系，其中，各时间段对应的色温调整参数下的色温与各时间段对应的自然光相适应，每两个小时为一个时间段；调整设备，与所述计时设备和所述存储设备连接，所述调整设备用于在所述时间段和色温调整参数的对应关系中确定出当前时间对应的色温调整参数，基于确定出的色温调整参数调整光源的色温。该方案可以提供与自然光色温相似且随时间变化而变化的灯光，给用户带来像在接受自然光一样的体验，有利于改善用户体验，有利于提高灯光的多样性、实用性。

Description

光源控制装置、照明设备及显示系统

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种光源控制装置、照明设备及显示系统。

背景技术

在有太阳光的正常天，人们生活在自然光下，随着太阳与地球发生公转，人们一天内感受到的自然光是随时间变化而变化的，感觉很舒适、放松。但是，目前照明灯所发出的光是不变的、不可调控的，灯光单一，例如，在阴雨天、雾霾天等没有自然光或自然光很弱的情况下，使用照明灯后，灯光是恒定不变的，灯光不会随着时间的变化而变化，相对自热光照，使得降低用户体验。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种光源控制装置，以解决现有技术中灯光不可调、单一的技术问题。该光源控制装置包括：

计时设备，用于计时；

存储设备，用于存储时间段与色温调整参数的对应关系，其中，各时间段对应的色温调整参数下的色温与各时间段对应的自然光相适应，每两个小时为一个时间段；

调整设备，与所述计时设备和所述存储设备连接，所述调整设备用于在所述时间段和色温调整参数的对应关系中确定出当前时间对应的色温调整参数，基于确定出的色温调整参数调整光源的色温。

本实用新型实施例还提供了一种显示系统，以解决现有技术中灯光不可调、单一的技术问题。该显示系统包括：

显示设备以及上述任意的光源控制装置，所述光源控制装置用于基于各时间段对应的色温调整参数调整所述显示设备中的光源，使得显示设备变化显示色温。

本实用新型实施例还提供了一种照明设备，以解决现有技术中灯光不可调、单一的技术问题。该照明设备包括：上述任意的光源控制装置。

在本实用新型实施例中，通过实时获取当前时间，并基于当前时间对应的色温调整参数来调整光源的色温，使得调整后的光源发出光线的色温与当前时间段对应的自然光相适应，即调整后的光源发出的光线的色温非常接近或近似于当前时段的自然光的色温，每两个小时为一个时间段，即每间隔两个小时光源的色温发生变化，例如，在阴雨天、雾霾天等没有自然光或自然光很弱的情况下，通过使用上述光源控制装置控制的光源来照明，可以提供与自然光色温相似且随时间变化而变化的灯光，给用户带来像在沐浴自然光一样舒适、愉悦的感受，有利于改善用户体验，有利于提高灯光的多样性、实用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种光源控制装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的一种调整设备的结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的一种显示系统的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型实施例中，提供了一种显示设备控制装置，如图1所示，该显示设备控制装置包括：

计时设备101，用于计时；

存储设备102，用于存储时间段和色温调整参数的对应关系，其中，各时间段对应的色温调整参数下的色温与各时间段对应的自然光相适应，每两个小时为一个时间段；

调整设备103，与所述计时设备和所述存储设备连接，所述调整设备用于在所述时间段和色温调整参数的对应关系中确定出当前时间对应的色温调整参数，基于确定出的色温调整参数调整光源的色温。

由图1所示可知，在本实用新型实施例中，通过实时获取当前时间，并基于当前时间对应的色温调整参数来调整光源的色温，使得调整后的光源发出光线的色温与当前时间段对应的自然光相适应，即调整后的光源发出的光线的色温非常接近或近似于当前时段的自然光的色温，每两个小时为一个时间段，即每间隔两个小时光源的色温发生变化，例如，在阴雨天、雾霾天等没有自然光或自然光很弱的情况下，通过使用上述光源控制装置控制的光源来照明，可以提供与自然光色温相似且随时间变化而变化的灯光，给用户带来像在沐浴自然光一样舒适、愉悦的感受，有利于改善用户体验，有利于提高灯光的多样性、实用性。

具体实施时，计时设备可以是钟表、计时器等，存储设备可以是闪存、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)等。

具体实施时，现有的LED光源包括红光发光管、蓝光发光管以及绿光发光管，红光发光管、蓝光发光管以及绿光发光管同时发光且这三种颜色的光的混光形成白色的LED光，本申请发明人经大量研究发现，在不改变LED光源原有结构的基础上，基于LED光源原有结构调整红光发光管和蓝光发光管的发光情况即可调整LED光源发出的色温。为了实现可以基于色温调整参数调整光源的色温，该色温调整参数可以是发光管的发光时长也可以是发光管的发光电流值，例如，在本实施例中，通过发光管的发光时长来调整光源的色温，如图2所示，所述调整设备103，包括：

第一选择器201，与所述计时设备101和所述存储设备102连接，所述第一选择器用于从所述计时设备获取所述当前时间，在所述时间段和色温调整参数的对应关系中获取所述当前时间对应的色温调整参数，其中，所述色温调整参数包括发光管的发光时长，所述发光管包括红光发光管和蓝光发光管；

信号发生器202，与所述第一选择器201连接，所述信号发生器202用于输入获取的发光管的发光时长，输出触发信号，将所述触发信号输出给光源中所述发光管的使能端，来调整所述发光管的发光时长，其中，所述触发信号的占空比与获取的发光管的发光时长一致。

具体的，调整设备可以调整红光发光管以及蓝光发光管的发光时长，进而控制各发光管的发光，最终实现调整光源色温的目的。例如，本申请发明人发现，针对红光发光管，发光时长与色温值大小成反比，即发光时长约长，色温值越低，如要降低色温值，则增大红光发光管的发光时长，如要提高色温值，则减小红光发光管的发光时长；针对蓝光发光管，发光时长与色温值大小成正比，即发光时长约长，色温值越高，如要降低色温值，则减小蓝光发光管的发光时长，如要提高色温值，则增大蓝光发光管的发光时长。根据该原理，可以根据不同的色温值需要获得红光发光管以及蓝光发光管的不同发光时长，进而调整红光发光管以及蓝光发光管的发光时长，以实现调整光源的色温。在本申请给出发光管的发光时长与色温值的变化关系的情况下，本领域技术人员可以选择现有的方式(例如，可以采用反复试验的方式，来测得不同色温值对应的发光管的发光时长)，得到不同色温值对应的发光管的发光时长，本申请不做具体限定。

具体的，可以采用以下结构来基于发光时长调整光源的色温：

所述信号发生器，包括：第一信号发生器和第二信号发生器，其中，

所述第一信号发生器用于输入第一选择器201获取的红光发光管的发光时长，输出第一触发信号给红光发光管，其中，所述第一触发信号的占空比与获取的红光发光管的发光时长一致，红光发光管的发光时长与色温值的大小成反比；

所述第二信号发生器用于输入第一选择器201获取的蓝光发光管的发光时长，输出第二触发信号给蓝光发光管，其中，所述第二触发信号的占空比与获取的蓝光发光管的发光时长一致，蓝光发光管的发光时长与色温值的大小成正比。

具体实施时，上述第一触发信号和第二触发信号可以是PWM(脉冲宽度调制)信号形式。

具体实施时，为了实现调整设备基于色温调整参数调整光源的色温，在本实施例中，还可以通过发光管的发光电流来调整光源的色温，例如，如图2所示，所述调整设备103，包括：

第二选择器203，与所述计时设备101和所述存储设备102连接，所述第二选择器用于从所述计时设备获取所述当前时间，在所述时间段和色温调整参数的对应关系中获取所述当前时间对应的色温调整参数，其中，所述色温调整参数包括发光管的发光电流值，所述发光管包括红光发光管和蓝光发光管；

数模转换器204，与所述第二选择器203连接，所述数模转换器204用于输入获取的发光管的发光电流值，将数字形式发光电流值转换为模拟形式的电流，将转换后的模拟形式的电流输出给所述发光管的供电端，来调整所述发光管的发光电流。

具体的，调整设备可以调整红光发光管以及蓝光发光管的发光电流，进而控制红光发光管以及蓝光发光管的发光，最终达到调整光源的色温的目的。例如，本申请发明人发现，针对红光发光管，发光电流的大小与色温值大小成反比，即发光电流越大，色温值越低，如要降低色温值，则增大红光发光管的发光电流，如要提高色温值，则减小红光发光管的发光电流；针对蓝光发光管，发光电流的大小与色温值大小成正比，即发光电流越大，色温值越高，如要降低色温值，则减小蓝光发光管的发光电流，如要提高色温值，则增大蓝光发光管的发光电流。根据该原理，可以根据不同的色温值需要获得红光发光管以及蓝光发光管的不同发光电流，进而调整红光发光管以及蓝光发光管的发光电流，以实现调整光源的色温。在本申请给出发光管的发光电流与色温值的变化关系的情况下，本领域技术人员可以选择现有的方式(例如，可以采用反复试验的方式，来测得不同色温值对应的发光管的发光电流)，得到不同色温值对应的发光管的发光电流，本申请不做具体限定。

具体的，可以采用以下结构来基于发光电流调整光源的色温：

所述数模转换器，包括，第一数模转换器和第二数模转换器，其中，

所述第一数模转换器，与所述第二选择器和所述红光发光管的供电端连接，用于输入第二选择器203获取的红光发光管的发光电流值，将数字形式的发光电流值转换为模拟形式的电流，将转换后的模拟形式的电流输出给所述红光发光管的供电端，其中，红光发光管的发光电流的大小与色温值的大小成反比；

所述第二数模转换器，与所述第二选择器和所述蓝光发光管的供电端连接，用于输入第二选择器203获取的蓝光发光管的发光电流值，将数字形式的发光电流值转换为模拟形式的电流，将转换后的模拟形式的电流输出给所述蓝光发光管的供电端，其中，蓝光发光管的发光电流的大小与色温值的大小成正比。

具体实施时，针对不同地区(不同纬度、不同经度的地区)各时间段的自然光不同，可以基于当地自然光的具体光照情况确定时间段和色温调整参数的对应关系，以使得调整后的光源的色温与当地各时间段的自然光相适应，例如，针对南半球地区，可以根据南半球国家或地区的具体地理位置，进而根据该地理位置的自然光照射情况确定该南半球国家或地区的时间段和色温调整参数的对应关系，进而使得调整后的光源的色温与该南半球国家或地区的自然光相适应；同理，也可以根据北半球国家或地区的自然光照射确定时间段和色温调整参数的对应关系，而使得调整后的光源的色温与该北半球国家或地区的自然光相适应。

具体的，以中国某地区为例，本申请基于时间段与色温调整参数的对应关系，提出了不同时间段调整后的色温值情况如下：

7时至9时对应的色温值为5300K；

9时至11时对应的色温值为5700K；

11时至13时对应的色温值为5500K；

13时至15时对应的色温值为3000K；

15时至17时对应的色温值为5500K；

17时至19时对应的色温值为5500K；

19时至21时对应的色温值为4000K；

21时至23时对应的色温值为2500K；

23时至1时对应的色温值为2500K；

1时至3时对应的色温值为3000K；

3时至5时对应的色温值为4000K；

5时至7时对应的色温值为5000K。

具体实施时，由于上述光源控制装置调整光源色温时主要是调整发光管的发光时长或发光电流值，因此，上述光源控制装置可用于LED等光源。

具体实施时，在本实施例中还提出了一种显示系统，包括：显示设备以及上述任意的光源控制装置，所述光源控制装置用于基于各时间段对应的色温调整参数调整所述显示设备中的光源，使得显示设备变化显示色温。

具体的，上述光源控制装置和显示设备可以分别独立设置，即光源控制装置可以设置在显示设备的外部，光源控制装置可以通过远程通信的方式来调整显示设备中的光源，进而达到调整显示设备的显示色温的目的；上述光源控制装置还可以集成在显示设备内部，或上述光源控制装置的部分结构器件(例如，计时设备、存储设备和调整设备中的一个或多个)可以集成在显示设备内部。

具体实施时，上述显示设备可以是任意的具备发光管的LED显示器件，例如，可以是移动终端(手机、PAD、电脑、游戏机、手环等)、具有显示功能的家电设备、广告牌等任意有显示功能的装置。

具体实施时，以上述光源控制装置集成在显示设备中为例，如图3所示，上述光源控制装置用于基于各时间段对应的色温调整参数通过调整灯珠的发光时长或发光电流的方式来调整显示设备的显示色温，同时，显示设备通过有线或无线方式(例如，高清多媒体接口HDMI、数字视频接口DVI、显示接口DP)从PC或其他显示输出设备获取显示的内容。

具体实施时，在本实施例中，还提供了一种照明设备，包括：上述任意的光源控制装置。

具体的，该照明设备可以是室内、室外具有发光管的任意照明设备。

具体实施时，上述第一选择器和第二选择器可以采用较大规模FPGA芯片实现，例如，可以采用型号为XC7Z010的芯片；上述第一选择器和第二选择器还可以采用74系列逻辑电路芯片实现，例如，74HC138/74HC4094等型号的芯片。

具体实施时，上述存储设备可以采用FLASH存储器实现，例如，型号为W25Q32的存储器。

具体实施时，上述信号发生器可以采用较小规模FPGA芯片结合LED恒流驱动芯片(LED恒流驱动芯片为专用芯片，不需要做程序上的编辑即可完成上述信号发生器的功能)实现，在LED恒流驱动芯片内嵌入FPGA芯片，可以采用型号为XC6SLX16FT25的FPGA芯片，LED恒流驱动芯片的型号可以为MBI5124或MBI5153等；此外，还可以使用专用ASIC芯片(如摩西尔Mooncell T6)等来替代FPGA芯片。

具体实施时，上述数模转换器可以使用LT2662或AD9172等型号的芯片实现；也可以通过将LT2662或AD9172等型号的芯片内置于LED恒流源驱动芯片中，实现数模转换器的功能，LED恒流驱动芯片的型号可以为MBI5124或MBI5153等。具体的，数模转换器通过传入的数值输出给定的电流增益值并获得相应电流值，可以通过时钟、数据、使能等信号形式将数字形式的发光电流值传输给上述数模转换器。

本实用新型实施例实现了如下技术效果：通过实时获取当前时间，并基于当前时间对应的色温调整参数来调整光源的色温，使得调整后的光源发出光线的色温与当前时间段对应的自然光相适应，即调整后的光源发出的光线的色温非常接近或近似于当前时段的自然光的色温，每两个小时为一个时间段，即每间隔两个小时光源的色温发生变化，例如，在阴雨天、雾霾天等没有自然光或自然光很弱的情况下，通过使用上述光源控制装置控制的光源来照明，可以提供与自然光色温相似且随时间变化而变化的灯光，给用户带来像在沐浴自然光一样舒适、愉悦的感受，有利于改善用户体验，有利于提高灯光的多样性、实用性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光源控制装置，其特征在于，包括：

计时设备，用于计时；

存储设备，用于存储时间段与色温调整参数的对应关系，其中，各时间段对应的色温调整参数下的色温与各时间段对应的自然光相适应，每两个小时为一个时间段；

调整设备，与所述计时设备和所述存储设备连接，所述调整设备用于在所述时间段和色温调整参数的对应关系中确定出当前时间对应的色温调整参数，基于确定出的色温调整参数调整光源的色温。

2.如权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，所述调整设备，包括：

第一选择器，与所述计时设备和所述存储设备连接，所述第一选择器用于从所述计时设备获取所述当前时间，在所述时间段和色温调整参数的对应关系中获取所述当前时间对应的色温调整参数，其中，所述色温调整参数包括发光管的发光时长，所述发光管包括红光发光管和蓝光发光管；

信号发生器，与所述第一选择器连接，所述信号发生器用于输入获取的发光管的发光时长，输出触发信号，将所述触发信号输出给光源中所述发光管的使能端，来调整所述发光管的发光时长，其中，所述触发信号的占空比与获取的发光管的发光时长一致。

3.如权利要求2所述的光源控制装置，其特征在于，所述信号发生器，包括：第一信号发生器和第二信号发生器，其中，

所述第一信号发生器用于输入获取的红光发光管的发光时长，输出第一触发信号给红光发光管，其中，所述第一触发信号的占空比与获取的红光发光管的发光时长一致，红光发光管的发光时长与色温值的大小成反比；

所述第二信号发生器用于输入获取的蓝光发光管的发光时长，输出第二触发信号给蓝光发光管，其中，所述第二触发信号的占空比与获取的蓝光发光管的发光时长一致，蓝光发光管的发光时长与色温值的大小成正比。

4.如权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，所述调整设备，包括：

第二选择器，与所述计时设备和所述存储设备连接，所述第二选择器用于从所述计时设备获取所述当前时间，在所述时间段和色温调整参数的对应关系中获取所述当前时间对应的色温调整参数，其中，所述色温调整参数包括发光管的发光电流值，所述发光管包括红光发光管和蓝光发光管；

数模转换器，与所述第二选择器连接，所述数模转换器用于输入获取的发光管的发光电流值，将数字形式的发光电流值转换为模拟形式的电流，将转换后的模拟形式的电流输出给所述发光管的供电端，来调整所述发光管的发光电流。

5.如权利要求4所述的光源控制装置，其特征在于，所述数模转换器，包括，第一数模转换器和第二数模转换器，其中，

所述第一数模转换器，与所述第二选择器和所述红光发光管的供电端连接，用于输入获取的红光发光管的发光电流值，将数字形式的发光电流值转换为模拟形式的电流，将转换后的模拟形式的电流输出给所述红光发光管的供电端，其中，红光发光管的发光电流的大小与色温值的大小成反比；

所述第二数模转换器，与所述第二选择器和所述蓝光发光管的供电端连接，用于输入获取的蓝光发光管的发光电流值，将数字形式的发光电流值转换为模拟形式的电流，将转换后的模拟形式的电流输出给所述蓝光发光管的供电端，其中，蓝光发光管的发光电流的大小与色温值的大小成正比。

6.如权利要求1至5中任一项所述的光源控制装置，其特征在于，

各时间段对应的色温调整参数下的显示色温如下：

7时至9时对应的色温值为5300K；

9时至11时对应的色温值为5700K；

11时至13时对应的色温值为5500K；

13时至15时对应的色温值为3000K；

15时至17时对应的色温值为5500K；

17时至19时对应的色温值为5500K；

19时至21时对应的色温值为4000K；

21时至23时对应的色温值为2500K；

23时至1时对应的色温值为2500K；

1时至3时对应的色温值为3000K；

3时至5时对应的色温值为4000K；

5时至7时对应的色温值为5000K。

7.一种显示系统，其特征在于，包括：显示设备以及权利要求1至6中任一项所述的光源控制装置，所述光源控制装置用于基于各时间段对应的色温调整参数调整所述显示设备中的光源，使得显示设备变化显示色温。

8.一种照明设备，其特征在于，包括：权利要求1至6中任一项所述的光源控制装置。

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