TW201218857A - Circuit for adjusting brightness of light source - Google Patents

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Ming-Chih Hsieh
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Description

201218857 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係關於一種光源亮度調整電路。 【先前技術】 [0002] 為了使攝影機能在夜間或較暗的環境中清楚攝影,越來 越多的攝影機都加入了紅外線LED (1 ight-emitting diode,發光二極體)的設計。但在目前的設計中,紅外 線LED不是被全部打開就是被全部關閉。當環境光源不是 太暗而將紅外線LED全部打開時,會造成攝影的畫面過亮 ;而當環境光源不是很亮而將紅外線LED全部關閉時,則 會造成攝影的畫面偏暗。由此可見,目前設計中的紅外 線LED不能根據實際需求來準確地調整亮度,從而造成攝 影效果不佳。 【發明内容】 [0003] 鑒於以上内容,有必要提供一種能準確地調整光源亮度 的光源亮度調整電路。 [0004] 一種光源亮度調整電路,包括一感光單元、一放大單元 、一開關單元及一發光單元,該開關單元包括複數開啟 電壓依次升高的電子開關,該發光單元包括與該等電子 開關相對應的複數組發光二極體,且每組發光二極體透 過一對應電子開關與該放大單元相連,該感光單元用於 感測環境光源的亮度,並根據感測結果輸出一第一電壓 給該放大單元,該放大單元將該第一電壓放大成一第二 電壓,並將該第二電壓輸出給該開關單元,該開關單元 中開啟電壓小於該第二電壓的電子開關被開啟,該發光 099135654 表單編號A0101 第4頁/共19頁 0992062321-0 201218857 單元中與被開啟的電子開關相連的發光二極體組發光。 [0005] Ο [0006] Ο [0007] 一種光源亮度調整電路,包括一感光單元、一放大單元 、一開關單元、一發光單元及一處理單元,該開關單元 包括複數開啟電壓依次升高的開關元件,該發光單元包 括與該等開關元件相對應的複數組發光二極體,每一開 關元件的輸入端與該放大單元相連,每一開關元件的第 一輸出端與該處理單元相連,每一開關元件的第二輸出 端與一對應發光二極體組相連,該感光單元用於感測環 境光源的亮度,並根據感測結果輸出一第一電壓給該放 大單元,該放大單元將該第一電壓放大成一第二電壓, 並將該第二電壓輸出給該開關單元,該開關單元中開啟 電壓小於該第二電壓的開關元件被開啟,該發光單元中 與被開啟的開關元件相連的發光二極體組發光,該處理 單元偵測該等開關元件的開啟及關閉狀態,並根據偵測 到的狀態訊號來判斷該等發光二極體組的發光狀況。 本發明光源亮度調整電路利用該感光單元來感測環境光 源的亮度,並利用該開關單元根據感測的結果來控制該 發光單元的發光強度,以對光源的亮度進行準確地調整 ,從而達到較好的攝影效果。 【實施方式】 請參閱圖1,本發明光源亮度調整電路100的較佳實施方 式包括一感光單元10、一放大單元20、一開關單元30、 一發光單元40及一處理單元50。該放大單元20與該感光 單元10相連,並透過該開關單元30與該發光單元40相連 ,該開關單元30還與該處理單元50相連。該感光單元10 099135654 表單編號Α0101 第5頁/共19頁 0992062321-0 201218857 用於感測環境光源的亮度,並根據感測到的結果輸出一 第一電壓VI給該放大單元20。該放大單元20將該第一電 壓VI放大成一第二電壓V2,並將該第二電壓V2輸出給該 開關單元30,以控制該開關單元30的開啟及關閉,進而 控制該發光單元40的發光強度。該處理單元50偵測該開 關單元30的開啟及關閉狀態,並根據偵測到的狀態訊號 來判斷該發光單元40的發光狀況。在本實施方式中,該 光源亮度調整電路設於一攝影機中,並為該攝影機提供 適當的光源亮度;該處理單元50為該攝影機内部的處理 單元,如微處理器等,該處理單元50根據該發光單元40 的發光狀況來對該攝影機内部的相關參數進行相應調整 ,以達到更好的攝影效果。 [0008] [0009] 099135654 請繼續參閱圖2,該感光單元10包括一光敏電阻R1。該光 敏電阻R1的一端透過一電阻R2與一電源VCC相連,該光敏 電阻R1的另一端接地。該光敏電阻R1與該電阻R2之間設 有一節點A,該節點A作為該感光單元10的輸出端輸出該 第一電壓VI。在本實施方式中,該第一電壓 ’其中,VCC為該電源VCC的電壓。 =-- RI + R2 該放大單元20包括一放大器U。該放大器U包括一同相輸 入端、一反相輸入端及一輸出端OUT。該同相輸入端與該 節點A相連,以接收該第一電壓VI。該反相輸入端透過一 電阻R3接地,並透過一電阻R4與該輸出端OUT相連。該輸 出端OUT輸出該第二電壓V2。在本實施方式中,該放大器 表單編號A0101 第6頁/共19頁 0992062321-0 201218857 U的放大倍數 D >ι ’該第二電壓 σ = ι+ — R3 jyA 。在其它實施方式 V2 = V\xG=Vlx(l-l·—) R3 中,該放大器u的放大倍數可根據實際情況而進行相應調 整。 [0010] 該開關單元30包括四電子開關元件,第一開關元件包括 〇 兩電子開關Ql、Q2,第二開關元件包括兩電子開關Q3、 Q4,第三開關元件包括兩電子開關Q5、Q6,第四開關元 件包括兩電子開關Q7、Q8。該電子開關Q1的第一端作為 該第一開關元件的輸入端透過一電阻R5與該放大器U的輸 出端OUT相連,並透過一電阻R6接地。該電子開關Q1的第 二端作為該第一開關元件的第一輸出端與該處理單元50 相連,並透過一電阻R7與該電源VCC相連。該電子開關Q2 的第一端與該電子開關Q1的第一端相連。該電子開關Q2 〇 的第二端作為該第一開關元件的第二輸出端與該發光單 元40相連。該電子開關Q3的第一端作為該第二開關元件 的輸入端透過一電阻R8與該放大器U的輸出端OUT相連, 並透過一電阻R9接地。該電子開關Q3的第二端作為該第 二開關元件的第一輸出端與該處理單元50相連,並透過 一電阻R10與該電源VCC相連。該電子開關Q4的第一端與 該電子開關Q3的第一端相連。該電子開關Q4的第二端作 為該第二開關元件的第二輸出端與該發光單元40相連。 該電子開關Q5的第一端作為該第三開關元件的輸入端透 099135654 表單編號A0101 第7頁/共19頁 0992062321-0 201218857 過一電MU與該放大器_輸出端〇_連,並透過一電 接地。W„Q5㈣:鍋㈣三開關元件 的第一輪出端與該處理單元50相連,並透過一電阻⑴盘 6亥電源VCC相連。該電子開_的第一端與該電子開祕 的第—端相連。該電子開_的第二端作為該第三開關 凡件的第二輸出端與該發光單元4〇相連。該電子開瞻 的第一端作為該第四開關元件的輸入端透過一電阻Ru與 該放大HU的輸出端ουτ相連,並透過一電阻R15接地。該 電子開關Q7的第二端作為該第四開關元件的第—輸出端 與該處理早心相連’並透齡_R i她該電源似相 連° «子開_8的第-端與該電子關Q?的第一端相 連。該電子開_8的第二端作為該第四_元件的第二 輸出端與該發光單元40相連。該等電子開_-Q8的第三 端均接地。 [0011] 在本實施方式十,該等電子開關Q1-Q8均為NPN型電晶體 ’每-電子開關的第一端、第二端及第三端分別對應NpN 型電晶體的基極、集極及射極;且該兩電子開_、的 的開啟電壓相同,該兩電子開關Q3、Q4的開啟電壓相同 且高於該兩電子開關Q1、q2的開啟電壓,該兩電子開關 Q5、Q6的開啟電壓相同且高於該兩電子開關⑽、Q4的開 啟電壓’該兩電子關Q?、^8的職電壓相同且高於該 兩電子開關Q5、Q6的開啟電壓。’四開關元件的開啟 電壓依次升咼。在其它實施方式中,該等電阻R5、、 R8、R9、RH、R12、R14及R15均可省略,此時,該等 電子開關Q1-Q8的第一端均直接與該放大器^!的輸出端 099135654 表單編號A0101 第3頁/共19頁 0992062321-0 201218857 OUT相連;該等電子開關Q1_Q8也可為NM〇s電晶體等其它 電子開關。 [0012]该發光單元40包括四組發光二極體,第一組發光二極體 包括依次串聯的三個發光二極體LED1_LED3,第二組發 光二極體包括依次串聯的三個發光二極體LED4-LED6, 第二組發光二極體包括依次串聯的三個發光二極體 LED7-LED9,第四組發光二極體包括依次串聯的三個發 光二極體LED10-LED12。該發光二極體LED1的陰極與該 0 電子開關Q2的第二端相連,該發光二極體LED1的陽極與 該發光二極體LED2的陰極相連,該發光二極體led2的陽 極與该發光二極體LED3的陰輕相連,該發光二極體led3 的陽極透過一電阻R17與該電源VCC相連。該發光二極體 LED4的陰極與該電子開關Q4的第二端相連,該發光二極 體LED4的陽極與該發光二極體LED5的陰極相連,該發光 二極體LED5的陽極與該發光二極體LED6的陰極相連,該 發光二極體LED6的陽極透過一電阻Rig與該電源ycc相連 〇 。該發光二極體1^1^的陰極與該電子開關Q6的第二端相 連,該發光二極體LED7的陽極與該發光二極體LED8的陰 極相連,該發光二極體LED8的陽極與該發光二極體LED9 的陰極相連,該發光二極體LED9的陽極透過一電阻Rig與 該電源VCC相連。該發光二極體LED 10的陰極與該電子開 關Q8的第二端相連,該發光二極體LED10的陽極與該發光 二極體LED11的陰極相連,該發光二極體LEDU的陽極與 該發光二極體LED12的陰極相連,該發光二極體LED12的 陽極透過一電阻R20與該電源VCC相連。在本實施方式中 099135654 表單編號A0101 第9頁/共19頁 0992062321-0 201218857 ,該等發光二極體LED1-LED12均為紅外線發光二極體。 在其它實施方式中,該開關單元30所包括的開關元件的 個數、該發光單元40所包括的發光二極體組數及每組發 光二極體所包括的發光二極體數目均可根據實際情況而 進行相應調整,且該開關單元30所包括的開關元件的個 數與該發光單元40所包括的發光二極體組數相等。 [0013] 工作時,該感光單元1 0利用該光敏電阻R1的阻值隨環境 光源党度的降低而增加的特性來感測環境光源的亮度。 [0014] 當環境光源的亮度充足時,該光敏電粗R1的阻值很小, 該第一電壓VI很小,該放大器U蔣該第一電壓VI放大後輸 出的第二電壓V2亦很小。此時,;該第二電壓V2小於該兩 電子開關Ql、Q2的開啟電壓、該等電子開關Q卜Q8均截 止,該等發光二極體LED1-LED12均不發光,該處理單元 50根據偵測到的狀態訊號S1-S4均為高電平而判斷該等發 光二極體LED1-LED12均未發光。 [0015] 當環境光源逐漸變暗時,該光敏電阻Rl·的阻值逐漸增加 ,該第一電壓VI隨之增加,該放大器U將該第一電壓VI放 大後輸出的第二電壓V2亦隨之增加。當該第二電壓V2大 於該兩電子開關Ql、Q2的開啟電壓時,該兩電子開關Q1 、Q2導通,該第一組發光二極體LEIH-LED3發光,以補 充環境光源的亮度,該處理單元50根據偵測到的狀態訊 號S1為低電平而判斷該第一組發光二極體LED1-LED3發 光。 [0016] 當環境光源繼續變暗時,該光敏電阻R1的阻值繼續增加 099135654 表單編號A0101 第10頁/共19頁 0992062321-0 201218857 ’該第一電壓VI隨之增加,該放大器υ將該第一電壓^放 大後輸出的第二電壓V2亦隨之增加。當該第二電壓V2大 於該兩電子開關Q3、Q4的開啟電壓時,該等電子開關 Q1-Q4導通,該等發光二極體LED1-LED6發光,以進一步 補充環境光源的亮度,該處理單元50根據偵測到的狀態 訊號SI、S2為低電平而判斷該等發光二極體LED1-LED6 發光。 [0017] Ο 當環境光源仍繼續變暗時,該光敏電阻R1的阻值仍繼續 增加,該第一電壓VI隨之增加,該放大器U將該第一電壓 VI放大後輸出的第二電壓V2亦隨之增加。當該第二電壓 V2大於該兩電子開關Q5、Q6的開啟電壓時,該等電子開 關Q1-Q6導通,該等發光二極體LED1-LED9發光,以更進 一步補充環境光源的亮度,該處理單元50根據偵測到的 狀態訊號S1 - S 3均為低電平而判斷該等發光二極體 LEIM-LED9 發光。
[0018] G 當環境光源完全變暗時,該光敏電阻R1的阻值再次增加 ,該第一電壓VI隨之增加,該放大器U將該第一電壓VI放 大後輸出的第二電壓V2亦隨之增加。當該第二電壓V2大 於該兩電子開關Q7、Q8的開啟電壓時,該等電子開關 Q1-Q8導通,該等發光二極體LED1-LED12發光,以提供 適當的光源的亮度,該處理單元50根據偵測到的狀態訊 號S1-S4均為低電平而判斷該等發光二極體LED1-LED12 均發光。 在其它實施方式中,該光源亮度調整電路100可設於其它 電子設備中,且當該電子設備不需根據該發光單元40的 099135654 表單編號Α0101 第11頁/共19頁 0992062321-0 [0019] 201218857 發光狀況而對該電子設備内部的相關參數進行相應調整 時,該處理單元50可以省略。此時,該等電子開關Q1、 Q3 ' Q5 ' Q7及該等電阻R7、R10、R13、R16均可相應省 略。 [0020] 本發明光源亮度調整電路100利用該感光單元10來感測環 境光源的亮度,並利用該開關單元30根據感測的結果來 控制該發光單元40的發光強度,以對光源的亮度進行準 確地調整,從而達到較好的攝影效果。 [0021] 综上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利 申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,舉凡 熟悉本案技藝之人士,在爰依本發明精神所作之等效修 飾或變化,皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0022] 圖1係本發明光源亮度調整電路較佳實施方式的原理框圖 〇 [0023] 圖2係本發明光源亮度調整電路較佳實施方式的電路圖。 【主要元件符號說明】 [0024] 感光單元:1 0 [0025] 放大單元:20 [0026] 開關單元:30 [0027] 發光單元:40 [0028] 處理單元:50 [0029] 光源亮度調整電路:100 099135654 表單編號A0101 第12頁/共19頁 0992062321-0 201218857 [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] Ο 光敏電阻:R1 電阻:R2-R20
電源:VCC
放大器:U 電子開關:Q1-Q8 發光二極體:LED1-LED12 ο 099135654 表單編號A0101 第13頁/共19頁 0992062321-0

Claims (1)

  1. 201218857 七、申請專利範圍: 1 . -種光源梵度調整電路,包括_感光單元、__放大單元、 開關單兀及一發光單兀’該開關單元包括複數開啟電壓 依-人升咼的電子開關,該發光單元包括與該等電子開關相 對應的複數組發光二極體,且每組發《二極體透過一對應 電子開關與該放大單元相連,該感光單元用於感測環境光 源的冗度’並根據感測結果輸出一第一電壓給該放大單元 ,該放大單元將該第-電壓放大成_第二電壓並將該第 二電壓輸出給該開關單元,該襲單元中開啟電壓小於該 第二電壓的電子開關被開啟,該發光單元中與被開啟的電 子開關相連的發光二極體組發光。 2.如申請專利範圍第}項所述之光源亮度調整電路,其中該 感光單元包括一光敏電阻,該光敏電阻的一端透過一第一 電阻與一電源相連,該光敏電阻的另-端接地,該光敏電 阻與該第-電阻之間設有-節點,該節點作為該感光單元 的輸出端輸出該第一電壓。 3 .如申請專利範圍第2項所述之減亮度調整電路,其中該 放大單元包括一放大器,該放大器包括—同相輸入端、二 反相輸入端及-輸出端,該同相輸入端與該節點相連以接 收該第-電壓,該反相輸入端透過一第二電阻接地,並透 過-第三電阻與該輸出端相連,該輸出端輸出該第二電壓 如申請專利範圍第3項所述之光源亮度調整電路,其中每 —電子開關包括一第一端、一第二端及— 一母 ,母-電 子開關的第一端均與該放大器的輸出端相連每—電子門 099135654 表單編號A0101 第14頁/共19頁 0992062321-0 201218857 關的第二端與一對應發光二極體組相連,每一電子開關的 第三端均接地。 5 .如申請專利範圍第4項所述之光源亮度調整電路,其中該 等電子開關均為NPN型電晶體,且每一電子開關的第一端 、第二端及第三端分別對應NPN型電晶體的基極、集極及 射極。 6 .如申請專利範圍第4項所述之光源亮度調整電路,其中每 組發光二極體包括至少一發光二極體,該至少一發光二極 體的一端與一對應的電子開關的第二端相連,該至少一發 光二極體的另一端與該電源相連,當對應的電子開關被開 啟時,該至少一發光二極體發光。 7.如申請專利範圍第6項所述之光源亮度調整電路,其中該 等發光二極體均為紅外線發光二極體,該等發光二極體的 一端及另一端分別對應紅外線發光二極體的陰極及陽極。 8 . —種光源亮度調整電路,包括一感光單元、一放大單元、 一開關單元、一發光單元及一處理單元,該開關單元包括 複數開啟電壓依次升高的開關元件,該發光單元包括與該 等開關元件相對應的複數組發光二極體,每一開關元件的 輸入端與該放大單元相連,每一開關元件的第一輸出端與 該處理單元相連,每一開關元件的第二輸出端與一對應發 光二極體組相連,該感光單元用於感測環境光源的亮度, 並根據感測結果輸出一第一電壓給該放大單元,該放大單 元將該第一電壓放大成一第二電壓,並將該第二電壓輸出 給該開關單元,該開關單元中開啟電壓小於該第二電壓的 開關元件被開啟,該發光單元中與被開啟的開關元件相連 的發光二極體組發光,該處理單元偵測該等開關元件的開 099135654 表單編號A0101 第15頁/共19頁 0992062321-0 201218857 啟及關閉狀態,並根據偵測到的狀態訊號來判斷該等發光 二極體組的發光狀況。 9.如申請專利範圍第8項所述之光源亮度調整電路,其中該 感光單元包括一光敏電阻,該光敏電阻的一端透過一第一 電阻與一電源相連,該光敏電阻的另一端接地,該光敏電 阻與該第一電阻之間設有一節點,該節點作為該感光單元 的輸出端輸出該第一電壓。 10.如申請專利範圍第9項所述之光源亮度調整電路,其中該 放大單元包括一放大器’該放大器包括一同相輸入端― 反相輸入端及-輸出端,該同相輪入端輿該節點相連以接 收該第-電壓,該反相輸入端透過一第二電阻接地,並透 過一第三電阻與該輸出端相連,該輸出端輸出該第二電魔 11 12 . .如申請專利範圍第1G項所述之光源亮度調整電路,其中每 :開關元件包括一第一電子開關及一第二電子開關,該第 一電子開_第-端作為制___輪人端與該放大 單元的輸出端相連’該第—電子開_第二端作為對應開 關元件的第—輸出端與該處理輩_連,該第二電子開關 的第一端與該第—電子開關的第—端相連,該第二電子開 關的第—端作為對應開關元件的第二輸出端與-對應發光 二極體組相連,該第一及第二開關元件的第三端均接地。 ,申晴專利範圍第1!項所述之光源亮度調整電路其中該 等第-及第二電子開關均為卿型電晶體,且每—電子開 關的第-端、第二端及第三端分別對應卿型電晶體的基 極、集極及射極。 099135654 13 如申請專圍第11韻述之光源 表單編號A0101 冗度調整電路,其中每 0992062321-0 201218857 組發光二極體包括至少一發光二極體,該至少一發光二極 體的一端與一對應第二電子開關的第二端相連,該至少一 發光二極體的另一端與該電源相連,當對應的第二電子開 關被開啟時,該至少一發光二極體發光。 14 .如申請專利範圍第13項所述之光源亮度調整電路,其中該 等發光二極體均為紅外線發光二極體,該等發光二極體的 一端及另一端分別對應紅外線發光二極體的陰極及陽極。 〇 〇 099135654 表單編號 A0101 第 17 頁/共 19 頁 0992062321-0
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