TWI336214B - Lighting circuit and portable reading apparatus having same - Google Patents

Description

L336214 —— — ----- 九、發明說明： ——一 【發明所屬之技術領域】 〆 本發明涉及一種照明電路，特別涉及一種應用於便攜 式無紙書的照明電路。 【先前技術】 電子裝置利用LED燈照亮顯示器件顯示資訊給用戶 時，無論處於何種光線強度下，LED燈均會點亮，照亮顯 示幕以便用戶閱讀所顯示資訊。因此，即使在很強的光線 • 環境下，用戶無需LED燈提供照明即可清楚地閱讀資訊 時，由於LED無法自動或接受用戶手動控制，仍會點亮， 從而消耗多餘電量。 便攜式無紙書的出現是電子產品節能的一大進步，其 由於使用電子墨水達到顯示文字圖晝的目的，無需背光 源，因而節省了大量電能。然而，也由於便攜式無紙書無 照明燈，在無外界照明的情況下，用戶無法閱讀所顯示資 $ 訊，造成使用不便。 【發明内容】 有鑒於此，提供一種照明電路，以解決先前技術中電 子裝置無法控制背光的問題。 還提供一種具上述照明電路的便攜式無紙書，以解決 先前技術中便攜式無紙書無外界照明時無法閱讀的問題。 其中，所述照明電路包括一發光單元，所述發光單元 包括多個並聯的發光支路，所述照明電路還包括一環境光 感測單元、一控制單元及一開關單元，所述環境光感測單 8 1336214 元感測環境光的值，所述控·料元根據料環境光感 測單元感測的環境光強度值產生相應的脈寬調製波，所述 脈寬調製波祕導通錢止所述_電路，以此來控制發 光單元的發光亮度。 所述照明電路還包括-存儲單元，所述存儲單元存儲 有多個預設亮度值與多個環境光強度區間，所述環境光強 度區間與所述預設亮度值一一對應。 所述控制單元包括-亮度選取模組以及一脈寬調製產 生電路’所述亮度選取單元根據環境域測單元感測環境 光的強度韻在環境錢度㈣對應的預設亮度值控制所 述脈寬調製波產生電路產生相應的脈寬調製波。 所述控制單元還包括1關模組’所述開關模組根據 壤境光感測單元感測環境光的強弱啟動所述亮度選取模 組。 ' 其中，所述便攜式無紙書包括—照明電路，所述照日 電路包括-發光單元，所述發光單元包括多個發光支路 所述照明電路還包括一環境光感剛單元、一控制單元及_ 開關單元’所述環境減測單元感測環境光的強度值，戶 述控制單元根據所述環境錢測單元感測的環境 產生相應的脈寬調製波’所述脈寬調製波用於導通與 所述開關電路，以此來控制發光單元的發光亮度。。 所述照明電路還包括-存儲單元，所述二單元 有多個預衫度值與多個環境光強度區間，所述環境= 度區間與所述預設亮度值--對應。 ‘ 1336214 所述控制單元包括一亮度選取模組以及一脈寬調製產 生電路，所述亮度選取單元根據環境光感測單元感測環境 光的強度值所在環境光強度區間對應的預設亮度值控制所 述脈寬調製波產生電路產生相應的脈寬調製波。 所述控制單元還包括一開關模組，所述開關模組根據 環境光感測單元感測環境光的強弱啟動所述亮度選取模 組。 與習知技術相比，上述提供的照明電路能根據環境光 或用戶需要啟閉發光單元與調節發光單元的發光亮度，不 僅滿足了用戶需求，還能避免電能浪費。而具有該照明電 路的可檇式無紙書，在有無外部光源的情況下，均可應用， 方便用戶。 【實施方式】 請參閱圖1，是一利用本發明照明電路的電子裝置一 示意圖。所示電子裝置為一便攜式無紙書1。所述便攜式 無紙書1包括一顯示區11與一按鍵區12。所述顯示區11 周圍區域13殼體内部裝設有多個發光體14。所述發光體 14發出亮光經由一導光板（未示出）照亮顯示區11。使用 戶在黑暗環境中仍能閱讀該便攜式無紙書1所顯示資料。 請參閱圖2及圖3,是本發明照明電路一具體實施方 式的電路框圖與部分開關連接示意圖。包含發光體14的發 光單元7利用一控制單元3產生脈寬調製波（PWM波）來 控制發光亮度。所述發光單元7與所述控制單元3均從一 直流電源（VDD) 2處接受電能供應。所述控制單元3主 1336214 要包括有：一 VDD輸入口 301，·用於從直流電源2處接受 直流電能供應控制單元3内各部分利用；一 PWM輸出口 302’用於輸出具一定占空比的PWM波控制發光單元7的 發光亮度；一 VSS輸入口 303 ’與一公共低電勢（如圖所 示為一地電勢）相連；一回饋輸入口 304,與一取樣電路8 相連，用於接收該取樣電路8獲取的發光單元7的實際亮 度資訊；一環境光感測輸入口 305，與一環境光感測單元9 ¥ 相連，接收環境光感測單元9感測的環境光強度值；一發 光開關輸入口 306，與一發光開關單元1〇2相連，用於接 收用戶操作發光開關單元102產生的照明電路開關命令； 及一亮度選取輸入口 307，與一亮度選取單元1〇3相連， 用於接收用戶操作亮度選取單元1〇3選取的亮度訊號。該 亮度選取單元103、發光開關單元1〇2以及一環境光感測 開關單元101共同組成一供用戶控制照明電路的用戶控制 單元組10 ’該用戶控制單元組1〇設置於便攜式無纸書1 • 的外殼上’例如設置於便攜式無紙書1的按鍵區12，便於 用戶操作。環境光感測開關單元1〇用於用戶根據需要開關 環境光感測單元9。在本實施方式中，環境光感測開關單 元101甜制發光開關單元102產生開關開關照明電路的命 令’當用戶操作環境光感測開關單元101啟動環境光感測 單元感測環境光’以使控制單元3自動根據環境光強度值 開關與調節發光單元7的發光亮度時，照明電路已處於自 動控制的狀態’此時操作發光開關單元1〇2無法產生開關 照明電路的命令；反之’當根據需要選取通過發光開關單 11 i濟nrn(史)正替換f 凡102開關照明電路時，需先利戸環境光感測開關單元ι〇1 關閉環境光感測單元9。在另一實施方式中，也可利用發 光開關單元102鉗制環境光感測開關單元ι〇1，此時只有 在利用發光開關單元102關閉照明電路後，才能利用環境 光感測開關單元101啟動環境光感測單元9,使控制單元3 自動控制照明電路。此外，發光開關單元102亦控制亮度 選取單元103 ’在發光開關單元102啟動照明電路後，用 戶才可通過亮度選取單元103輸入亮度訊號。 從PWM輸出口 302輸出的PWM波經一微分電路4與 一電位提升電路5後進入一開關電路6,控制該開關電路6 的導通與截止。該開關電路6的導通與截止又進一步控制 發光單元7經取樣電路8後與一公共低電勢，如圖所示為 一地電勢的連接，從而控制發光單元7的發光亮度。 請參閱圖4所示，是控制單元3的具體框圖。控制單 元3包括一開關模組311，該開關模組311接收從環境光感 測輸入口 305輸入的環境光強度值與從發光開關輸入口 306輸入的開關照明電路的命令，當所接收的環境光強度 值低於某一預設水準時，或者接收到開照明電路的命令 時，該開關模組311輸出訊號啟動一亮度選取模組310。 該亮度選取模組310接收從環境光感測輸入口 305輸入的 環境光強度值或從亮度選取輸入口 307輪入的亮度訊號， 並根據該環境光強度值或亮度訊號從一存儲單元308内選 取相應的預設亮度，根據該預設亮度驅動一 PWM產生電 路309產生具相應占空比的PWM波。在本實施方式中， 1336214 ^^年Γ/ί更)正替換f .mm I - φ^~ __]--- 根據需要在存儲單元308内預#有η (其中η為大與卫的 自然數）個預設亮度值，另，在存儲單元3〇8内還預存有 η個環境光強度區間，該η個環境光強度區間與η個預設 免度值一 一對應。當免度選取椒組310所接收的環境光強 度值落入η個環境光強度區間中某一個環境光強度區間 時，亮度選取模組310選取與該環境光強度區間相對應的 預設亮度值’利用該預設亮度值控制PWM產生電路309 產生具相應占空比的PWM波’從而達到控制發光單元7 發出接近預設亮度值亮度的亮光。此外，利用亮度選取單^ 元103選取預設免度時，根據用戶操作的不同，該亮度選 取單元103可產生η種党度訊號’該等亮度訊號與存儲單 元308内預存的η個預設亮度值一一對應。當亮度選取模 組310從党度選取輸入口 307接收到一亮度訊號時，甘在 存儲單元308内選取與該亮度訊號相對應的預設亮度值， 利用該預设党度值控制發光早元7發出接近預設亮度值亮 度的亮光。 當開關模組311接收從發光開關輪入口 306輸入的開 照明電路的命令啟動亮度選取模組310後，若亮度選取模 組310未從亮度選取輪入口 307接收到任何亮度訊號，則 亮度選取模組310在存儲單元308内選取一默認預設亮 度’利用該默s忍預叹免度值控制發光單元7發出接近默認 預設亮度值亮度的亮光。 PWM產生電路還接受從回饋輸入口 304輸入的發光單 元7的實際亮度資訊’並將該實際亮度值與預設亮度值比 13 1336214 較’根據比較結果來調節產生PWM波的占空比，最終控 制發光單元7的實際亮度值接近甚至等於預設亮度值。 請參閱圖5所示，是圖2所示照明電路中部分具體電 路圖。在該具體電路圖中，發光單元7包括多個並聯於直 流電源2與開關電路6之間的發光支路L1、L2...Ln。每一 發光支路Ln包括一發光體14 (如圖4所示為一發光二極 體）與—與該發光體14串接的阻性元件15，所述阻性元 -· 件15平衡各發光支路Ln的阻值。所述開關電路6例舉為 一 MOS管S，所述MOS管S汲源兩極連接于發光單元7 與取樣電路8之間，閘極連接於微分電路4。所述取樣電 路8由一小阻值阻性元件R2串接於開關電路6與公共低電 勢（地電勢）之間構成。發光單元7的實際亮度資訊經由 阻性元件R2連接開關電路8的一端回饋至控制單元3的回 饋輸入口 304。所述微分電路4由一容性元件C與一阻性 元件R1構成，所述容性元件C連接於PWM輸出口 3〇2 ® 與開關電路6閘極之間’阻性元件R1連接於開關電路ό 閘極與公共低電勢（地電勢）之間。所述電位提升電路5 包括一二極體D，所述二極體D陰極連接開關電路6閘極， 陽極連接公共低電勢（地電勢）。從PWM輸出口 3〇2輸出 的矩形PWM波經微分電路4微分後產生尖脈衝波，該尖 脈衝波經電位提升電路5提升電勢後進入開關電路6，控 制開關電路6導通截止。 在使用中，當控制單元3内部或pWM輸出口 3〇2處 產生故障，導致PWM輸出口 302持續輸出高電平（即輸 1 11336214 - * 出占空比為100%的PWM波）時，此時發光單元7會一直 處於高亮度的狀態。若用戶未開關該照明電路，並且也未 調節發光單元7的亮度，因而無法儘快獲知控制單元故障 情況，無法儘快維修，導致電能過度消耗。利用微分電路 4,若控制單元3產生故障，其PWM輸出口 302持續輸出 高電平，則由於微分電路4對該PWM輸出口 302輸出PWM 波的微分作用，發光單元7點亮後迅速熄滅，自動通知用 戶控制單元3處於故障狀態，達到節能的目的。 【圖式簡單說明】 圖1是一利用本發明照明電路的電子裝置一示意圖。 圖2是本發明照明電路一具體實施方式的電路框圖。 圖3是圖2所示照明電路部分開關連接示意圖。 圖4是圖2所示照明電路中控制單元的一具體框圖。 圖5是圖2所示照明電路中部分具體電路圖。 【主要元件符號說明】 便攜式無紙書 1 顯示區 11 按鍵區 12 周圍區域 13 發光體 14 直流電源 2 控制單元 3 微分電路 4 電位提昇電路 5 15 1336214 _ ·

開關電路 · 6 發光單元 7 取樣電路 8 環境光感測單元 9 用戶控制單元組 10 環境光感測開關單元 101 發光開關單元 102 亮度選取單元 103 VDD輸入口 301 PWM輸出口 302 VSS輸入口 303 回授輸入口 304 環境光感測輸入口 305 發光開關輸入口 306 亮度選取輸入口 307 記憶模組 308 PWM產生電路 309 亮度選取模組 310 開關模組 311 發光支路 LI、L2、Ln 阻性元件 15、Rl、R2 MOS管 S 容性元件 C 二極體 D 16

Claims (1)

1. 綠(更)王瞽換頁 '申請專利範圍： 1. 一種照明電路，句杯— ' 光單元包括多個並聯元’其特徵在於，所述發 境光感測單元、寸2光支路’該照明電路還包括一環 斤=境光感測單元感_境光㈣度值，所 的脈寬調製波，境光強度值產生相應 該微分電路微分以產尖'所34微分電路並經 盥截止生尖脈衝波，所述尖脈衝波用於導通 j止所述開關電路，以此來控制發 2. 如申請專利範圍第 πΐχ九7C度 -環产以” 所述的照明電路’其中，還包括 元Γ +“_單元’用於啟動與關閉環境光感測單 3:申明？利範圍* 1項所述的照明電路，其中，還包括 =儲單70 ’所述存儲單元存财多個預設亮度值與多個 21兄光強度區間’所述環境光強度區間與所述預設亮度值 —一對應。 如申明專利範圍苐3項所述的照明電路’其中，所述控 制單元包括一亮度選取模組以及一脈寬調製產生電路，所 述亮度選取單元根據環境光感測單元感測環境光的強度 值所在環境光強度區間對應的預設亮度值控制所述脈寬 調製波產生電路產生相應的脈寬調製波。 5.如申請專利範圍第4項所述的照明電路，其中，所述控 制單元還包括一開關模組，所述開關模組根據環境光感測 單元感測環境光的強弱啟動所述亮度選取模組。 17 1336214 6.如申請專利範圍第5項所述岣照明電路，其中’所述照 明電路還包括一發光開關單元與一贵度選取單元’所述發 光開關單元輸出開關該照明電路的命令至所述開關模 組，所述開關模組還根據所述發光開關單元的開啟照明電 路的命令啟動所述亮度選取模組，所述亮度選取模組還根 據亮度選取單元輸出的亮度訊號控制脈寬調製波產生電 路產生相應的脈寬調製波。

   7. —種具有一照明電路的便攜式無紙書，其特徵在於，所 述照明電路包括一發光單元，所述發光單元包括多個發光 支路，所述照明電路還包括一環境光感測單元、一控制單 元、一微分電路及一開關單元，所述環境光感測單元感測 環境光的強度值’所述控制單元根據所述環境光感測單元 感測的環境光強度值產生相應的脈寬調製波，所述脈寬調 製波輸出至所述微分電路並經該微分電路微分以產生尖

   脈衝波’所述魏衝波料導通純止所述關電路: 此來控制發光單元的發光亮度。 所 用於啟動與關 8.如申請專祕圍第7項所述的便攜式無紙堂，其中 述照明電路還包括一環境光感測開關單元，3 閉環境光感測單元。 ’ y.如申請專利範 述_路還包括—存 =設亮度值與多個環境光強度區間;二 與所述預設亮度值一一對應。 义衣丨兄光強度區間 10.如申請專利刪9項^蝴^書，其中，所 18 [1336214 ㈣r月於降(更)五替換頁 II ·>| ΙΙΠ I …—'' *—·»-- - · 述控制單元包括一亮度選取模組以及一脈寬調製產生電 路，所述亮度選取單元根據環境光感測單元感測環境光的 強度值所在環境光強度區間對應的預設亮度值控制所述 脈寬調製波產生電路產生相應的脈寬調製波。 11. 如申請專利範圍第10項所述的便攜式無紙書，其中，所 述控制單元還包括一開關模組，所述開關模組根據環境光 感測單元感測環境光的強弱啟動所述亮度選取模組。 12. 如申請專利範圍第11項所述的便攜式無紙書，其中，所 述照明電路還包括一發光開關單元與一亮度選取單元，所 述發光開關單元輸出開關該照明電路的命令至所述開關 模組，所述開關模組還根據所述發光開關單元的開啟照明 電路的命令啟動所述亮度選取模組，所述亮度選取模組還 根據亮度選取單元輸出的亮度訊號控制脈寬調製波產生 電路產生相應的脈寬調製波。

   19 1336214 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：圖2。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明: 直流電源 2 控制單元 3 微分電路 4 電位提昇電路 5 6 7 8 9 10 101 102 103 開關電路 發光單元 取樣電路 環境光感測單元 用戶控制單元組 環境光感測開關單元 發光開關單元 亮度選取單元

   VDD輸入口 PWM輸出口 301 302 VSS 輸入口 303 回授輸入口 304 環境光感測輸入口 305 發光開關輸入口 306 亮度選取輸入口 307 1336214. 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化 學式： 無

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