TW200900866A - Illumination system - Google Patents

Description

200900866 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於產生光的照明系統，包括許多光 源’每一光源都能產生互不相同的顏色，並都可被控制， 因此可改變各種光的亮度。該系統另包括一給各個燈產生 • 控制信號的控制器，用於調整各個燈的燈光亮度。光源可 • 係任一恰當的類型，例如螢光燈、發光二極體等。在下文 中，本發明將解釋螢光燈的例子，但強調指出本發明不局 〔） 限於螢光燈。在—典型的實施例中，a系統包括三個燈， 刀別產生紅光、綠光和藍光，因此該系統被指為RGB系 統。在下文中，本發明將解釋RGB系統的例子，但強調指 出本發明不局限於RGB系統。 【先前技術】 二個燈被相當密集地安裝在一 體中，以便在離燈一定的距離， 起’通常在一通用室或罩 各個光的成分混合。一翻

127168.doc 200900866 免度的關係可能從燈到燈級/或因時間功能而變化，例如 取決於容限、燈老化、環境溫度等。 為克服這個問題，照明系統可能要具有包括彩色感測器 的感測系統，該彩色感測器檢測實際產生的光，並為控制 器產生一測量信號’指示混合光的顏色’以便該控制器可 以調適它的控制信號。接著，另一問題係為該感測器找一 恰當的位置。一方面，該感測器需被置於離各個光源足夠 遠的位置’以便在該位置的光事實上係混合的。但另一方 面’不希望感測器本身係可見的及/或遮住部分的光輸 出此外e亥感測益不應受環境光干擾。事實上，很難達 到上述所有要求。 本發明的基本目標係為上述問題提供一解決方案。 【發明内容】 根據本發明之第一重要方面，該感測系統另包括一光導 配置，該光導配置包括複數個光導，每個光導具有一靠近 相應光源的輸人端’和—靠近感測器的輸出端。用該光導 配置，可以將光感測器置於燈殼或罩體中，與環境光隔 離且在^獄度不會變很熱的位置。該光感測器不能直接 接收光可以通過光導，因此光感測器本身沒必要位於 光匕口位置。每―光導可以具有自己的被安裝於靠近相應 、的輸入端’在一不會遮住輸出光的位置。所以的光導都 y 樣本到同_光感測器’以便該光感測器接收 混合光。 更多有利的詳細描述將在相關的請求項中提到。 127168.doc 200900866 【實施方式】 圖1係一概略顯示根據本發明之照明系統之方塊圖。在 該例示的實施例中，該系統包括與驅動器21、2 2、2 3相連 的-個kll 12 13’及—具有三個輪出端31、32、33的 控制器3G，該等輸出端為各自的驅動器21、22、23產生各 自的控制信號SU、Se2、Se3。作為例證地，第—個燈u 產生、’工光R第一個燈12產生綠光G，第三個燈B產生藍 光Β。在一足夠遠的距離’該三個㈣、12、㈣光輸出 冑察員觀察混合的光ML。熟悉此項技術者都應 清楚’因此無需進-步解釋。觀察員所觀察到的混合光的 顏色取決於各個光輸出的相對亮度。控制器具有一接收 目標輸入信號Si的目標輸入端34,指*要求的混合光ml 的顏色》亥目才示輸入端34與用於接收可變用戶輸入信號的 用戶輸入端（圖中沒有展示）連接。用於產生該等用戶輸入 信號的由用戶操作的用戶輸入設備可係任何適當類型的設 ϋ 備’例如鍵盤、可徵φ厭、β „ Λ·* 〇 J ^電壓源、可變電阻等，但用戶輸入信 '也可牝係由電腦系統產生，例如個人電腦(ρ〇，為簡 化/又有展不5亥用戶輸入設備。需指出，可變設定可被替 ’·it不想改變輪出顏色的情況下’該控制器30也可以固 疋没定刼作；在這些情況下，目標輸入端34與恒定信號源 相連’該恒定信號源可由記憶體達成，例如隨機存取 體（RAM)。 ° 該照明系統1另包括-具有彩色感測器51的感測系統 “心色感測态接收混合光，並產生感測器輸出信號 127168.doc 200900866

Ss，該感測器輪ψ .^ , .gI 5旒以指示彩色感測器51接收的光的顏 色。该感測器輸出作缺Q u _ .^ ^ . , 〇〜8也可私不彩色感測器5丨接收的光 的壳度。需指出厶毺μ β、， 口 、感測器本來就係已知的，本發明可 應用目月已知的勒名 ^ .., ""色感測斋，且本發明無意提供一改進的 彩色感測器，所以、力古、，*上 '又有要在此詳細描述彩色感測器的設 計和功能。 控制器30具有一成，、目丨丨„认 ， 二d斋輸入鈿3 5，被連接以接受感測器 輸出端信號Ss。用姐姑 & 1 > Dji . 據輸入唬Si及/或控制輸出信號 … Sc3的參照比較控制器30和接收的感測器輸出 U Ss &果控制器3()發現感測器輸出信號&背離參照中 斤表達的期望值，它將調適控制輸出信號&卜Μ、 以減乂偏差數。因此，該感測系統5〇提供一回饋回 路以允々控制器30设定及/或保持混合輸出光ml的顏色和 亮度於一要求值。 根據本發明之一重要方面，該感測系統5〇包括一介於燈 11、12、13和感測器51間的光導配置6()。該光導配置⑽包 括與每個燈相連的光導61、62、63,該等光導具有被安排 靠近對應的燈的輸入端61a、62a、63a，以便大體上只接 文來自對應燈的光，並具有被安排靠近感測器5丨的輸出端 61b、62b、63b，以便為感測器51提供獲得的光。因此， 感測器5 1可被置於看不到真實的混合輸出光ML的位置， 例如位於相連的罩體内，將在下文解釋。 需指出光導本來就係已知的，本發明可應用已知的光 導’且本發明無意提供一改進的光導，所以沒有必要在此 127168.doc 200900866 詳細描述光導的設計和操作。舉例來說，需指出光導可為 光纖，或更通常具有高介電常數和高折射率的由低介電常 數和低折射率材料包圍的電介質材料體應用，以便提供全 内反射。另一例子，光導可被作為具有反射内壁的中空管 應用。 圖2續示每—光導61、62、_能與其他光導完全分 離’光導61、62、63具有各自的靠近並對準感測器51的輸 出端6lb、62b、63b，以便每個光導獲得的光都能照到感 測器51。在這種情況下，獲得的光樣本混合光發生在光導 和感測器的間距中，及/或在感測器51的感光表面上。圖 示另顯示從輸入端到冑出端料的形狀可能係直的（見 62)，或可能的曲線的（見61、63)。 在另一實施例中，如圖2B例示，分離的光導61、62、〇 可能彼此匯合，合併成一聯合光導部分64，該光導部分Μ 具有靠近並對準感測器51的輸出端64，則更從光導中獲得 的混合光照到感測器51。在這種情況下，獲得的光樣本： 。光發生在聯合光導部分64中。 需指出，在上述兩例中，感測器51測量混合光，其中各 個光成分的相關比例取決於光導的實際大小和他們各自輸 入端的準相置。另外，感測器51對各種不同的顏色^ 有不同的感光性。熟悉此項技術者都應清楚，可以用校準 程序去決定感測器51對各個光輸出端的真實反應，校準程 序可能提供被控制器3〇儲存在相連記憶裝置中的校正因 素，因此控制器30每次都能根據感測器輸出信號Ss決定每 127168.doc 200900866 個燈的實際光輪出位準。 圖3例示照明系統1的實際實施例。該圖顯示罩體70的截 面不意圖，該罩體裝有三個螢光燈n、12、13，以裝於管 中的形式彼此平行地安裝在具有側壁72和上壁73的燈具間 71 ;在下端75，燈具間71打開使得光照到罩體。燈具間乃 的上方’罩體70包括設施室74，該設施室包含感測器51， 可能也包含圖中沒有展示的控制器30和驅動器21、22、 23，。設施室74大體上密閉以防止環境光照到感測器51， 也為防止來自燈11、12、13的光直接照到感測器51。如圖 所示，光導61、62、63自燈11、12、13延伸，穿過上燈具 間土 73，至位於設施室的感測器5丨。光導61、、〇的 輸入端61a、62a、63a位於相應燈11、12、13的上方，也 就係說，與透出光的燈具間的下燈具間端反方向，以便光 導不能阻擋光。以不同的方式描述：如果燈的側面直接對 著燈具室71的出口開孔7 5表示為正面，如果燈的相對側面 直接對著燈具室71的出口開孔75表示為背面，光導61、 62、63的輸入端61a、62a、03a對著相應燈的背面。或 者，光導61、62、63的輸入端61a、62a、63a可能在相應 燈外。 通常’感測器5 1也對紅外線照射感光。因此，在一較佳 實施例中，該系統包括一紅外線過濾器81以防止紅外光照 射到感測器51。該紅外線過濾器81直接有利地高於感測器 51 ’如圖1例示。應指出，該過濾器本來就係已知的。另 應指出，該過濾器在感測器5 1對紅外線不感光的情況下可 127168.doc -10- 200900866 以省略。 通常’感測器5 1也對紫外線照射感光，或該種照射甚至 會縮短感測器的使用壽命。因此，在一較佳實施例中，炫 系統包括一紫外線過濾器82以防止紫外光照射到感測器 51。該紫外線過濾器82直接有利地高於感測器51，如圖i 例示。應指出’該過滤器本來就係已知的。另應指出，， 過濾器在感測器5 1對紫外線不感光的情況下可以省略。 或者，紅外線過濾器81及/或紫外線過濾器82可能併入 光導配置60，也就是說，在各個光導61、62、63中或如 果存在’在聯合光導部分64中。 總的來說，本發明提供一照明系統丨包括許多產生互不 相同的顏色的光R、G、B的燈u、12、13。在一實施例 中，這些燈為螢光燈。 一感測系統50包括一具有感測器輸出信號&的彩色感測 器51，該感測器輸出信號Ss指示彩色感測器接收到的光的 顏色。 ，該感測系統包括—介於燈和感測器間的光導配置6〇，該 導置位於無環境光的設施室74。每個光導只從一個燈 中獲得光’而該感測器接收混合的獲得光。 心色感’則器和光導係用於修正容限、燈老化、環境溫 度等的回饋系統。 來 τ #觔面的描述中已例示和詳細描述了本發明，熟 …項技術者應清楚該等例示和描述被認為係作例證的或 、仁非限制性的。本發明不限於所揭示之實施例； 127168.doc 200900866 相反地’有此戀彳卜4 啕二變化和修改可能在本發明 保護範圍内。 寸加的請求項的 例如，三個驅動器21、22、23可能整 — 輪出端的艇動器。控制器3。和驅動器21:2二固:有三個 合。 23也可能整 另外，罩體可能包括額外的光學元件 例如，署挪1 /又有展不* 〇 罩體可能額外具有位於遠離燈的位 ^馬各個燈的混合光成分的能力。 ^ 熟悉此項技術者可從研究圊示，說 *瞭解所揭示的實施例的其他變化，並在實二的；求： 請求項中，”包括"一詞不排除其他元件= 二在 τ 4艾鄉，不定冠詞 以固"不排除多數狀態。單個處理器或其他裝置可 履仃3月求項中列舉的若 雖然若干卢… 最基本的事實係 干措施係由互不相同的獨立請求項所列舉，但這不 儲Π些措施的結合不能被使用得更出色。電腦程式可被 子为佈在恰當的介質中 ,.. 1 J斯興硬體一起被提供的或 :硬體部件的光儲存介質或固體介質，但也可以其他形 :分佈’例如通過網路或其他有線或無線的電信系統。請 ， 的任何參考化號不應被看作限制本發明範圍。 【圖式簡單說明】 發月之這些及其他方面，特徵和利益已通過以上對一 ㈣多個參照圖式的較佳實施例的描述進一步解釋，其中 同樣的旁注數字指示同樣的或類似的部分，其中： 圖1係概略顯示一照明系統之方塊圖； 127168.doc 200900866 圖2 A和2B概略顯示按照本發明之光導系統之設計細 々々 · 即 ， 圖3係概略顯示按照本發明之照明系統之實際實施例之 一示意圖。 【主要元件符號說明】

11 燈 12 燈 13 燈 21 驅動器 22 驅動器 23 驅動器 30 控制器 31 輸出端 32 輸出端 33 輸出端 34 目標輸入端 35 感測器輸入端 50 感測系統 51 彩色感測器 60 光導配置 61 光導 61a 輸入端 61b 輸出端 62 光導 127168.doc -13 - 200900866 62a 輸入端 62b 輸出端 63 光導 63a 輸入端 63b 輸出端 64 光導部分 64b 輸出端 70 罩體 71 燈具室 72 側壁 73 上壁 74 設施室 81 紅外線過濾器 82 紫外線過濾器 ί 127168.doc - 14

Claims (1)

1. 200900866 十、申請專利範圍： 1. 一種照明系統（1)，其包括： 至少兩用以產生互不相同的顏色的光（R，G，…的燈 (U，12，13); ^ 一感測系統（50)，其包括一用以提供一感測器輸出信 號（Ss)的彩色感測器（51)，該感測器輸出信號（Ss)指示該 . 彩色感測器接收到的該光的顏色；其中該感測系統（50) 包括一介於該等燈（11，12，13)和該感測器（51)間的光導配 () 置（60)〇 2·如請求項1之照明系統，其中該光導配置（6〇)包括複數個 光導（61，62,63)，每個光導與_對應燈⑴，12，13)相連，其 中每個光導（61，62,63)具有一靠近該對應燈（11，12，13)的 輸入端（61a，62a，63a)，和一靠近該感測器（51)的輸出端 (61b，62b，63b)。 3. 如請求項2之照明系統，其中每個光導（6丨，62,63)的該輸 出端（61b，62b，63b)都被導引使得每個光導的該獲得光均 照射該感測器（51)。 4. 如請求項1之照明系統，其中該光導配置（6〇)包括複數個 光導（61，62,63)，每個光導與一對應燈（11，12，13)相連， 並具有一靠近該對應燈（11，丨2，13)的輸入端 (6 1 a，62a，63a); 其中該光導配置（60)另包括一聯合光導部分（64)，該 光導部分（64)具有一靠近該感測器（51)的輸出端（64b); 其中該等複數個光導（61,62,63)彼此匯合，並合併成該 127168.doc 200900866 聯合光導部分（64)。 5. 如請求項4之照明系統，其中該聯合光導部分（6句的該輸 出端（64b)被導引使得來該等光導（61，62,63)獲得的光的 混合光照射該感測器（5 1)。 6. 如請求項1之照明系統，另包括一紅外線過濾器（81)，其 配置係為防止紅外光照射到該感測器（5丨）。 7. 如請求項6之照明系統，其中該紅外線過濾器（81)被併入 該光導配置（60)中。 8. 如請求項1之照明系統，另包括一紫外線過濾器（82)，其 配置係為防止紫外光照射到該感測器（5丨）。 9. 如請求項6之照明系統，其中該紫外線過濾器（82)被併入 該光導配置（60)中。 1 0.如請求項1之照明系統，另包括一罩體（7〇)，該罩體具有 一其内配置有該等燈（113233)的燈具室（71)和一其内配 置有該感測器（51)的設施室（74)，該燈具室（71)具有至少 一針對來自該等燈（11，12,13)之光（r，G，B)之出口開孔 (75) ’該設施室大體上密閉； 其中該等光導（61，62,63)具有自己的輸入端 (61a，62a，63a)，該等輸入端位於從該對應燈（11，12，13)到 該出口開孔（75)的一直接路徑外之一位置處。 11.如請求項〗〇之照明系統，其中每個燈（11，12，13)具有_直 接對著該燈具室（71)的該出口開孔（75)的正面，及一與 該正面相對的背面，其中該等光導（61，62,63)的該等輸入 端（61a，62a，63a)係配置為面對該相應燈的該背面。 127168.doc 200900866 12’如请求項1之照明系統，另包括： —控制器（30)，其用於產生控制各個燈之各自亮度的 控制信號（Ssl,Sc2，Sc3); 、其中該控制器響應於該感測器輸出信號（Ss)，被設計 為調適其控制知號（Ssl，Sc2，Sc3)使得該感測器輪 (Ss)至少大體上對應於一參考信號。 。』 13.種在一照明系統（1)中用於控制燈（11，12，13)的方法， 該方法包括下列步驟： 獲得由該等個別燈產生的光（R，G，B)的一部分·， 使用一光導系統（60)將該等獲得的光引向一彩色感測 127168.doc