TW201433202A - 發光元件線性調光電路及其方法 - Google Patents

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Shui-Mu Lin
Shih-Chung Wang
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Abstract

一種發光元件線性調光電路，包括：調光訊號處理單元，具有調光訊號輸入端係接收亮度百分比設定值，用以設定一發光元件之亮度為其最大亮度值乘以該亮度百分比設定值，電流設定輸出端係輸出驅動電流設定值，用以設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，其中電流百分比設定值係由調光訊號處理單元根據亮度百分比設定值產生；發光元件驅動級，具有電流設定輸入端耦接於電流設定輸出端，係接收驅動電流設定值，驅動電流輸出端係輸出驅動電流予發光元件。其中，電流百分比設定值係為亮度百分比設定值之二次函數，或為一一元二次方程式之解，且其常數項為亮度百分比設定值。

Description

發光元件線性調光電路及其方法
本發明係關於一種發光元件調光電路及其調光方法，特別是一種可使發光元件之發光亮度與控制訊號呈線性關係之發光元件調光電路及其調光方法。
目前許多發光元件，例如發光二極體(light-emitting diode，LED)，皆以電流作為其驅動的方式，並藉由控制驅動電流的大小來調整發光元件的亮度。驅動電流的產生方式通常有脈波寬度調變(pulse-width modulation，PWM)以及直流輸出兩種方法，目的都是為了輸出一個對應於設定亮度之平均直流電流。
脈波寬度調變的方式通常是以一個高頻的時脈配合計數器來決定其工作週期(duty cycle)，因此其輸出之平均直流電流相對於指定工作週期之輸入控制訊號具有良好的線性度，如第1圖所示。然而由於其週期性切換的動作，容易造成特定頻率之電磁幅射干擾(electro-magnetic interference，EMI)，尤其為了使脈波寬度調變之工作週期具有一定的解析度，設計上其訊號時脈通常在幾百赫茲(Hertz)到幾十千赫玆的範圍，剛好與人耳可接收的頻率範圍(約20赫茲到20千赫茲)部份重疊，因此可能產生音頻的噪音。
另一方面，直流輸出的方法則是直接產生一直流電流驅動發光元件，設計上通常以電流鏡(current mirror)的方式實現。然而電流鏡通常會由於其元件匹配(matching)的問題而造成輸出電流值的誤差而影響準確度，尤其是當電流值較小的時候。然而直流輸出的方式可以避免電磁幅射干擾可能產生的音頻噪音的問題。
目前有一種產生驅動電流的方式，為同時使用脈波寬度調變方式以及直流輸出方式的混合式驅動方式。其設計為設定一個電流閥 值，當設定輸出電流大於電流閥值時，以直流輸出方式輸出驅動電流，以避免音頻噪音的問題，且其電流值的誤差又在一可接受之範圍；而當輸出電流小於電流閥值時，則以脈波寬度調變方式輸出驅動電流，以改善電流值的誤差程度，又由於此時輸出之能量較小，因此可能產生的音頻噪音問題也可控制在一可接受之範圍。
然而在實作上可發現，發光元件之亮度(luminance)與其上之驅動電流並非完全線性之關係，甚至以輸出同一驅動電流而言，不一樣的驅動電流方式可能也會造成不一樣的亮度，推測其可能為電流之波形或是散熱效果不同所造成的差異。第2圖為發光元件之亮度(單位為尼特，nit)對於設定輸出電流與最大電流之百分比的關係圖。第2圖中有直流輸出方式與脈波寬度調變方式所對應的兩條曲線，可發現以直流輸出方式來驅動發光元件，其亮度對於輸入設定與預期之線性關係有較大的誤差；而脈波寬度調變方式雖然誤差較小，但當亮度在規格上有較精確的誤差要求時，例如1%，可能也是無法達到。
鑒於以上的問題，本發明係提供一種發光元件調光電路及其調光方法，可使發光元件之發光亮度與控制訊號呈線性關係。
本發明提出一種發光元件調光電路，係輸出驅動電流以驅動發光元件。發光元件調光電路包括調光訊號處理單元、以及發光元件驅動級。調光訊號處理單元具有調光訊號輸入端以及電流設定輸出端。調光訊號輸入端係接收亮度百分比設定值，用以設定發光元件之亮度為其最大亮度值乘以亮度百分比設定值。調光訊號處理單元並根據該亮度百分比設定值產生電流百分比設定值。電流設定輸出端係輸出驅動電流設定值，用以設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值。發光元件驅動級具有電流設定輸入端、以及驅動電流輸出端。電流設定輸入端耦接於電流設定輸出端，係接收驅動電流設定值。驅動電流輸出端係輸出驅動電流予發光元件。其中，電流百分比設定值係為亮度百分比設 定值之二次函數，或為一一元二次方程式之解，且其常數項為亮度百分比設定值。
本發明又提出一種發光元件調光方法，包含以下步驟。
輸入亮度百分比設定值。
設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值為亮度百分比設定值之一二次函數。
發光元件驅動級以該驅動電流驅動發光元件。
本發明更提出一種發光元件調光方法，包含以下步驟。
輸入亮度百分比設定值。
設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值為一一元二次方程式之解，且其常數項為亮度百分比設定值。
發光元件驅動級以驅動電流驅動發光元件。
本發明的功效在於，藉由觀察發光元件之特性，發現可以一簡單函數進行電流百分比設定值對應於亮度百分比設定值之補償，使發光元件之發光亮度與控制訊號呈線性關係，且所述之簡單函數，其係數皆可以系統之暫存器進行設定，使本發明在應用上具有相當大的彈性。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。
100‧‧‧發光元件調光電路
110‧‧‧調光訊號處理單元
111‧‧‧調光訊號輸入端
112‧‧‧電流設定輸出端
120‧‧‧發光元件驅動級
121‧‧‧電流設定輸入端
122‧‧‧驅動電流輸出端
130‧‧‧發光元件
第1圖為脈波寬度調變方式其輸出直流電流對於工作週期之關係圖。
第2圖為發光元件之亮度對於設定輸出電流與最大電流之 百分比的關係圖。
第3圖為實際量測之亮度誤差百分比對於設定輸出電流與最大電流之百分比的關係圖。
第4圖為直流輸出方式之亮度誤差百分比曲線及其近似曲線之示意圖。
第5圖為本發明所揭露之發光元件調光電路。
第6圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第一實施例之流程圖。
第7圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第二實施例之流程圖。
第8圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第三實施例之流程圖。
第9圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第四實施例之流程圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接於第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。
在理想的操作下，發光元件之亮度與其驅動電流係為一線性關係，亦即當驅動電流設定為最大電流的一特定百分比時，此時亮度亦為最大亮度的該特定百分比。然而實際觀察發光元件之特性時，會發現偏離此一線性關係之誤差。在一假定發光元件之亮度與其驅動電流係為一線性關係之操作中，若定義發光元件之最大亮度為L100%，其驅動電流設定值與最大電流之百分比為Din，而Din對應之實際亮度為LDin，且對應之理 想亮度為L100%* Din，(亦即，Din亦為理想亮度與最大亮度之百分比)，則可得到一亮度誤差百分比R如第(1)式所示：
第3圖為亮度誤差百分比R對於理想亮度與最大亮度之百分比Din之關係圖。第3圖為一實際量測結果之示例，圖中三條曲線分別對應於脈波寬度調變方式、直流輸出方式以及混合式之電流驅動方式，其中混合式電流驅動方式中設定其亮度百分比閥值為最大亮度的25%。當Din在25%以上，其亮度誤差百分比R與對應於直流輸出方式的曲線相同；而當Din在25%以下，其驅動電流係以最大電流的25%進行脈波寬度調變之控制切換。另外，亮度百分比閥值可在系統中以暫存器設定，而於實際應用搭配不同發光元件之時，設定其對應之參數值。
例如當Din為12.5%時，其電流輸出波形為一方波，且在方波的一個週期中有50%的時間電流值為最大電流的25%，另外50%的時間則為零電流，因此等效之直流輸出電流為最大電流的12.5%。故可知其亮度誤差百分比R係以Din為25%時之直流輸出方式之亮度誤差百分比為基準，再加上脈波寬度調變方式所造成的誤差。由第3圖中可觀察到，混合式電流驅動方式所對應之亮度誤差百分比曲線，在Din小於25%時其曲線之斜率與脈波寬度調變方式所對應之曲線大致相等。
進一步說明，由第3圖中可觀察到，脈波寬度調變方式以及直流輸出方式所對應之亮度誤差百分比曲線，可以利用一直線近似。該直線在Din為100%時，其亮度誤差百分比R為0%。本發明所揭露之發光元件調光電路及其調光方法，係將實際發光元件之亮度誤差百分比R以一函數取代，並據以修正發光元件之亮度，使其能符合亮度與輸入控制訊號之線性關係。第4圖為直流輸出方式之亮度誤差百分比曲線及其近似曲線之示意圖。近似曲線可以第(2)式之函式表示如下：R(D in )=(1-D in )．K (2)
其中K為一常數，係為近似曲線斜率之絕對值。如前所述，第(2)式在Din為100%時，其亮度誤差百分比R(100%)為0%。
考慮當輸入控制訊號為Din，表示其欲得到之亮度LDnew為L100%乘以Din，然而Din對應之實際亮度卻為LDin。本發明之目的，在於以一簡單函數，來得到對應於欲得到之亮度LDnew之控制訊號Dnew，並據以設定發光元件之驅動電流。由以上定義以及第(1)式，可得到第(3)式以及第(4)式如下所示：L Din =L 100%．D in ．(1+R(D in )) (3)
L Dnew =L 100%．D new ．(1+R(D new )) (4)
又已知LDnew為L100%乘以Din，故可由第(3)式得到下列之等式：L Din -L Dnew =L 100%．D in ．R(D in ) (5)
最後，將第(5)之等號左方以第(3)式以及第(4)式代入，再進行化簡，可得到下列之等式：D in =D new ．(1+R(D new )) (6)
本發明所揭露之發光元件調光電路及其調光方法，即利用第(6)式之等式，來得到應據以設定輸出驅動電流之Dnew，以使發光元件具有欲得到之亮度LDnew，亦即等於L100%乘以Din。
當R(Dnew)不大時，利用第(6)式可得到Dnew如第(7)式所示：
在實際應用上，當輸入Din時，R(Dnew)實為未知，而R(Din)則可由第(2)式得到，但觀察一般發光元件之特性，由於R(Dnew)與R(Din) 相差不大。若考量以最簡化之硬體資源來達到一定的發光元件亮度補償效果，可在第(7)式中以R(Dnew)取代R(Din)，並代入第(2)式得到第(8)式之二次函數如下所示：D new =K．D in 2+(1-K)．D in (8)
由第(9)式，可得到Dnew之函數表示式如第(10)式所示：
注意的是，第(10)式為第(9)式之一元二次方程式的其中一解，由於另一解會造成Dnew大於1之結果，為一實用上不合理之解，故捨棄之。
第(10)式之Dnew之函數為一精確的結果，但由於需要較複雜的函式運算，因此需要耗費較多的硬體資源與計算時間。在實際的應用上，可與第(8)式之二次函數作一取捨，以達到硬體資源與所需精確度之間的最佳化。
第(8)式與第(10)式的結果係根據第(2)式計算而得，亦即亮度誤差百分比R之近似曲線可以一次函數表示，並在Din為100%時，其亮度誤差百分比R(100%)為0%，因此適用於單純以脈波寬度調變方式或是直流輸出方式來輸出驅動電流的應用。然而在混合式電流驅動方式之應用下，其亮度誤差百分比R如第3圖所示，係對應於亮度百分比閥值分為兩段，因此可以兩條近似曲線分別近似。定義亮度百分比閥值對應於Dth，當Din大於Dth時，亮度誤差百分比之近似曲線為R1(Din)，當Din小於Dth時，亮度誤差百分比之近似曲線為R2(Din)，則可以第(11)式以及第(12)式分別表示近似曲線，並且有第(13)式之關係：R1(D in )=(1-D in )．K 1 (11)
R2(D in )=(A-D in )．K 2 (12)
R1(D th )=R2(D th ) (13)
其中K1為第一系統常數，係為近似曲線R1(Din)斜率之絕對值，K2為第二系統常數，係為近似曲線R2(Din)斜率之絕對值，A為滿足第(13)式之係數，如第(14)式所示：
由第(11)式可得到如第(8)式之Dnew之二次函數，以及如第(9)式之Dnew之一元二次方程式，即如第(15)式以及第(16)式所示：D new =K 1．D in 2+(1-K 1)．D in (15)
K 1．D new 2-(1+K 1)．D new +D in =0 (16)
而由第(12)式亦可得到如第(8)式之Dnew之二次函數，以及如第(9)式之Dnew之一元二次方程式，即如第(17)式以及第(18)式所示：D new =K 2．D in 2+(1-K 3)．D in (17)
K 2．D new 2-(1+K 3)．D new +D in =0 (18)
其中K3為第三系統常數，係等於A乘以K2。
另一方面，由於脈波寬度調變方式的部份所造成之亮度誤差百分比相對於直流輸出方式的部份要小的多，因此當Din小於Dth時，亮度誤差百分比亦可近似為一常數，亦即可以下列函數表示：R(D in )=K 4 (19)
其中K4為第四系統常數，且仍必需滿足第(13)式的關係，亦即亮度誤差百分比之近似曲線在Dth時仍需為連續之曲線，故由第(11) 式、第(13)式、以及第(19)式可得到K4=(1-Dth)* K1。將第(19)式代入第(6)式，可得到如第(20)式之表示Dnew之一次函數，如下所示：
值得注意的是，由於發光元件可以如第(2)式、第(11)式、第(12)式、以及第(19)式之亮度誤差百分比之函數來表示其特性，因此前述函數中之常數K、K1、K2、K3(亦即A乘以K2)、以及K4，皆可在系統中以特定位元數之暫存器設定，亦即可為系統用來定義發光元件特性的參數設定值，而於實際應用搭配不同發光元件之時，設定其對應之參數值。例如定義常數K=10*M/4095，其中M為4位元之暫存器設定值，換算為十進位則可表示為0至15之間的任一整數，因此常數K可有16組不同之設定，而當對應某一發光元件時，即可以最佳化之設定來代表發光元件的特性。以上之方式，可以針對不同種類之發光元件作參數設定，甚至可以偵測同一種發光元件於個別應用板之間的差異而進行參數上的微調，或是可以追蹤發光元件老化(aging)的情形，而予以修正參數，因此大大地增進了本發明在應用上的彈性。
第5圖為本發明所揭露之發光元件調光電路100，係用以輸出驅動電流以驅動發光元件130。發光元件調光電路100包括調光訊號處理單元110以及發光元件驅動級120。調光訊號處理單元110具有調光訊號輸入端111、電流設定輸出端112。調光訊號輸入端111係接收亮度百分比設定值，即前述之Din，用以設定發光元件130之亮度為其最大亮度值乘以亮度百分比設定值。調光訊號處理單元110並根據亮度百分比設定值Din產生電流百分比設定值，即前述之Dnew。電流設定輸出端112係輸出驅動電流設定值，用以設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值Dnew。
調光訊號處理單元120具有電流設定輸入端121、以及驅動電流輸出端122。電流設定輸入端121耦接於電流設定輸出端112，係接收驅動電流設定值。驅動電流輸出端122係輸出驅動電流予發光元件130。
其中，當亮度百分比設定值大於亮度百分比閥值，電流百 分比設定值Dnew係為亮度百分比設定值Din之二次函數，或為一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值。以下以四個實施例來說明本發明所揭露之發光元件調光電路之實施方式。
在第一實施例中，發光元件調光電路100係單純以脈波寬度調變方式或直流輸出方式輸出驅動電流，此時前述之亮度誤差百分比R可以前述之第(2)式近似，並且在考量以最簡化之硬體資源來達到一定的發光元件亮度補償效果之條件下，以前述之第(8)式之二次函數來表示電流百分比設定值Dnew與亮度百分比設定值Din之間的關係。亦即當輸入亮度百分比設定值Din之時，調光訊號處理單元110根據第(8)式產生電流百分比設定值Dnew，並用以設定驅動電流設定值，以輸出對應之驅動電流，驅動發光元件130。
在第二實施例中，發光元件調光電路100係以混合式之方式輸出驅動電流，並定義一對應亮度百分比閥值之特定亮度百分比設定值Dth。當Din大於Dth時，以直流輸出方式輸出驅動電流，此時可以前述之第(11)式表示亮度誤差百分比R，並且在考量以最簡化之硬體資源來達到一定的發光元件亮度補償效果之條件下，以前述之第(15)式之二次函數來表示電流百分比設定值Dnew與亮度百分比設定值Din之間的關係。而當Din小於Dth時，以脈波寬度調變方式輸出驅動電流，此時可以前述之第(12)式或第(19)式表示亮度誤差百分比R，並且在考量以最簡化之硬體資源來達到一定的發光元件亮度補償效果之條件下，以前述之第(17)式之二次函數或第(20)式之一次函數來表示電流百分比設定值Dnew與亮度百分比設定值Din之間的關係。亦即當輸入亮度百分比設定值Din之時，調光訊號處理單元110根據第(15)式，以及第(17)式或是第(20)式產生電流百分比設定值Dnew，並用以設定驅動電流設定值，以輸出對應之驅動電流，驅動發光元件130。
在第三實施例中，發光元件調光電路100係單純以脈波寬度調變方式或直流輸出方式輸出驅動電流，此時前述之亮度誤差百分比R可以前述之第(2)式近似，並且在考量欲得到較為精準結果之條件下，以前述之第(9)式之一元二次方程式來表示電流百分比設定值Dnew與亮度百分比設定值Din之間的關係。亦即當輸入亮度百分比設定值Din之時，調光訊號處理單元110根據第(9)式之解來產生電流百分比設定值Dnew，並用以設 定驅動電流設定值，以輸出對應之驅動電流，驅動發光元件130。
在第四實施例中，發光元件調光電路100係以混合式之方式輸出驅動電流，並定義一對應亮度百分比閥值之特定亮度百分比設定值Dth。當Din大於Dth時，以直流輸出方式輸出驅動電流，此時可以前述之第(11)式表示亮度誤差百分比R，並且在考量欲得到較為精準結果之條件下，以前述之第(16)式之一元二次方程式來表示電流百分比設定值Dnew與亮度百分比設定值Din之間的關係。而當Din小於Dth時，以脈波寬度調變方式輸出驅動電流，此時可以前述之第(12)式或第(19)式表示亮度誤差百分比R，並且在考量欲得到較為精準結果之條件下，以前述之第(18)式之一元二次方程式或第(20)式之一次函數來表示電流百分比設定值Dnew與亮度百分比設定值Din之間的關係。亦即當輸入亮度百分比設定值Din之時，調光訊號處理單元110根據第(16)式，以及第(18)式或是第(20)式產生電流百分比設定值Dnew，並用以設定驅動電流設定值，以輸出對應之驅動電流，驅動發光元件130。
值得注意的是，以上四個實施例係作為舉例說明本發明，並不用以限定本發明所揭露之範圍，在本領域具有通常知識者，皆可根據其應用上實際的需求、設計時的成本考量、以及先進技術所引進的改良元件等，並根據本發明所揭露的精神，據以實施本發明。
第6圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第一實施例之流程圖，包括以下步驟。
如步驟610所示，輸入一亮度百分比設定值。
如步驟630所示，設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值為亮度百分比設定值之二次函數。
如步驟650所示，發光元件驅動級以該驅動電流驅動發光元件。
其中，在步驟630中，更可進一步包括一特定之二次函數，用以表示電流百分比設定值與亮度百分比設定值之間的關係，係定義電流百分比設定值為Dnew、亮度百分比設定值為Din、以及系統常數K，且該特定之二次函數如前述之第(8)式所示。
第7圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第二實施例 之流程圖，包括以下步驟。
如步驟710所示，輸入一亮度百分比設定值。
如步驟730所示，判斷該亮度百分比設定值是否大於一亮度百分比閥值。若是，則進行步驟750。若否，則進行步驟770。
如步驟750所示，設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值為亮度百分比設定值之第一二次函數。
如步驟770所示，設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值為亮度百分比設定值之第二函數。
如步驟790所示，發光元件驅動級以該驅動電流驅動發光元件。
其中在步驟750中，更可進一步定義第一二次函數為前述之第(15)式。且在步驟770中，更可進一步定義第二函數為前述之第(17)式或第(20)式。其中上述之函數式中，Dnew為電流百分比設定值、Din為亮度百分比設定值，且K1、K2、K3以及K4分別為第一、第二、第三、以及第四系統常數。
第8圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第三實施例之流程圖，包括以下步驟。
如步驟810所示，輸入一亮度百分比設定值。
如步驟830所示，設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值係為一一元二次方程式之解，且其常數項為亮度百分比設定值。
如步驟850所示，發光元件驅動級以該驅動電流驅動發光元件。
其中，在步驟830中，更可進一步包括一特定之一元二次方程式以表示電流百分比設定值與亮度百分比設定值之間的關係，係定義電流百分比設定值為Dnew、亮度百分比設定值為Din、以及系統常數K，且該特定之二次函數如前述之第(9)式所示。
第9圖為本發明所揭露之發光元件調光方法之第四實施例之流程圖，包括以下步驟。
如步驟910所示，輸入一亮度百分比設定值。
如步驟930所示，判斷該亮度百分比設定值是否大於一亮度百分比閥值。若是，則進行步驟950。若否，則進行步驟970。
如步驟950所示，設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值係為一第一一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值。
如步驟970所示，設定驅動電流為最大驅動電流值乘以電流百分比設定值，且電流百分比設定值係為一第二一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值，或電流百分比設定值為亮度百分比設定值之一第二函數。
如步驟990所示，發光元件驅動級以該驅動電流驅動發光元件。
其中在步驟950中，更可進一步定義第一二次函數為前述之第(16)式所示。且在步驟970中，更可進一步定義第二函數為前述之第(18)式或第(20)式所示。上述之函數式中，Dnew為電流百分比設定值、Din為亮度百分比設定值，且K1、K2、K3以及K4分別為第一、第二、第三、以及第四系統常數。
本發明的功效在於，藉由觀察發光元件之特性，發現可以一簡單函數進行電流百分比設定值對應於亮度百分比設定值之補償，使發光元件之發光亮度與控制訊號呈線性關係，且所述之簡單函數，其係數皆可以系統之暫存器進行設定，使本發明在應用上具有相當大的彈性。
雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧發光元件調光電路
110‧‧‧調光訊號處理單元
111‧‧‧調光訊號輸入端
112‧‧‧電流設定輸出端
120‧‧‧發光元件驅動級
121‧‧‧電流設定輸入端
122‧‧‧驅動電流輸出端
130‧‧‧發光元件

Claims (13)

  1. 一種發光元件調光電路，係輸出一驅動電流以驅動一發光元件，包含：一調光訊號處理單元，具有一調光訊號輸入端、一電流設定輸出端，該調光訊號輸入端係接收一亮度百分比設定值，用以設定該發光元件之亮度為其最大亮度值乘以該亮度百分比設定值，該調光訊號處理單元並根據該亮度百分比設定值產生一電流百分比設定值，該電流設定輸出端係輸出一驅動電流設定值，用以設定該驅動電流為一最大驅動電流值乘以該電流百分比設定值；以及一發光元件驅動級，具有一電流設定輸入端、一驅動電流輸出端，該電流設定輸入端耦接於該電流設定輸出端，係接收該驅動電流設定值，該驅動電流輸出端係輸出該驅動電流予該發光元件；其中，當該亮度百分比設定值大於一亮度百分比閥值，該電流百分比設定值係為該亮度百分比設定值之一二次函數，或為一一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值。
  2. 如請求項第1項所述之發光元件調光電路，其中該亮度百分比閥值為零，且定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、以及一系統常數K，則該二次函數如下所示：D new =K．D in 2+(1-K)．D in 。
  3. 如請求項第1項所述之發光元件調光電路，其中定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、一第一系統常數K1、一第二系統常數K2、一第三系統常數K3、以及一第四系統常數K4，則當該亮度百分比設定值大於一亮度百分比閥值，該二次函數係為一第一二次函數如下所示：D new =K 1．D in 2+(1-K 1)．D in ；而當該亮度百分比設定值小於一亮度百分比閥值，該電流百分比設定值係為該亮度百分比設定值之一第二二次函數如下所示：D new =K 2．D in 2+(1-K 3)．D in ；或該電流百分比設定值係為該亮度百分比設定值之一一次函數如下所示：
  4. 如請求項第1項所述之發光元件調光電路，其中該亮度百分比閥值為零，且定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、以及一系統常數K，則該一元二次方程式如下所示：K．D new 2-(1+K)．D new +D in =0。
  5. 如請求項第1項所述之發光元件調光電路，其中定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、一第一系統常數K1、一第二系統常數K2、一第三系統常數 K3、以及一第四系統常數K4，則當該亮度百分比設定值大於一亮度百分比閥值，該一元二次方程式係為一第一一元二次方程式如下所示：K 1．D new 2-(1+K 1)．D new +D in =0；當該亮度百分比設定值小於一亮度百分比閥值，該電流百分比設定值係為一第二一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值，該第二一元二次方程式如下所示：K 2．D new 2-(1+K 3)．D new +D in =0；或該電流百分比設定值係為該亮度百分比設定值之一一次函數如下所示：
  6. 一種發光元件調光方法，包含以下步驟：輸入一亮度百分比設定值；設定一驅動電流為一最大驅動電流值乘以一電流百分比設定值，且該電流百分比設定值為該亮度百分比設定值之一二次函數；以及一發光元件驅動級以該驅動電流驅動發光元件。
  7. 如請求項第6項所述之發光元件調光方法，其中定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、以及一系統常數K，則該二次函數如下所示：D new =K．D in 2+(1-K)．D in 。
  8. 如請求項第6項所述之發光元件調光方法，其中設定該驅動電流之步驟更包含判斷該亮度百分比設定值是否大於一亮度百分比閥值，若是，則設定該電流百分比設定值為該亮度百分比設定值之一第一二次函數，若否，則設定該電流百分比設定值為該亮度百分比設定值之一第二二次函數或一一次函數。
  9. 如請求項第8項所述之發光元件調光方法，其中定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、一第一系統常數K1、一第二系統常數K2、一第三系統常數K3、以及一第四系統常數K4，則該第一二次函數如下所示：D new =K 1．D in 2+(1-K 1)．D in ；且該第二函數如下所示：D new =K 2．D in 2+(1-K 3)．D in ；該一次函數則如下所示：
  10. 一種發光元件調光方法，包含以下步驟：輸入一亮度百分比設定值；設定一驅動電流為一最大驅動電流值乘以一電流百分比設定值，且該電流百分比設定值為一一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值；以及一發光元件驅動級以該驅動電流驅動發光元件。
  11. 如請求項第10項所述之發光元件調光方法，其中定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、以及一系統常數K，則該一元二次方程式如下所示：K．D new 2-(1+K)．D new +D in =0。
  12. 如請求項第10項所述之發光元件調光方法，其中設定該驅動電流之步驟更包含判斷該亮度百分比設定值是否大於一亮度百分比閥值，若是，則該電流百分比設定值為一第一一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值，若否，則該電流百分比設定值為一第二一元二次方程式之解，且其常數項為該亮度百分比設定值，或該電流百分比設定值為該亮度百分比設定值之一一次函數。
  13. 如請求項第12項所述之發光元件調光方法，其中定義該電流百分比設定值為Dnew、該亮度百分比設定值為Din、一第一系統常數K1、一第二系統常數K2、一第三系統常數K3、以及一第四系統常數K4，則該第一一元二次方程式如下所示：K 1．D new 2-(1+K 1)．D new +D in =0；且該第二一元二次方程式如下所示：K 2．D new 2-(1+K 3)．D new +D in =0；該一次函數則如下所示：
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