TWI430706B - Lamps and lanterns and lamps - Google Patents

Description

燈具及其發光燈條與燈具驅動方法

本發明係有關於一種燈具及其發光燈條與燈具驅動方法，尤有關於具識別發光元件電子特性的燈具及其發光燈條與燈具驅動方法。

發光二極體(Light Emitting Diode；LED)是由半導體材料所製成之發光元件，其具有兩個電極端子。利用驅動器在此二端子之間施加一正向電壓並通入極小的電流時，使半導體材料中的電子與電洞等載子躍遷至高能階並移動。在載子移動過程當中，若電子與電洞產生結合，可將其剩餘能量以光的形式激發釋出，即可使LED發出光。

不同於一般白熾燈泡，發光二極體係屬冷光源，因此具有耗電量低、壽命長、反應速度快及不含汞等優點。此外，發光二極體的體積較小，其構裝結構較堅固，故可配合各種應用的需求製成極小或陣列式的發光單元，而有彈性建置不同燈形的優點。因此使得LED在資訊、通訊及消費性電子產品的指示器與顯示裝置上，佔有當前不可或缺的重要角色。

雖然目前已有使用LED排列成長條形陣列而仿照T5/T8/T9日光燈管的規格作成的LED燈管可供日常生活的照明使用，但在設計此種LED燈管時，是依據建構此LED陣列的LED類型及數量，來設計與其一同裝配的驅動器。故驅動器僅可提供特定電子特性的電壓與電流，無法適性地調變。若需建構使用不同LED類型或數量的LED燈管時，不僅需要重新設計其適用的驅動器，之後供消費者使用時，若因LED損毀而須更換時，亦僅能將LED燈管整組一同更新。如此將造成設計過程上的重工與資源浪費，使得成本上升，對於消費者來說，也反映在其所不欲的高昂售價上。

故此，目前消費市場對於價位相對高昂的LED燈管仍然接受度不高，因此仍需要開發具有低廉價格並應用LED作為發光元件的照明系統。

本發明之一目的係在提供一種燈具及其發光燈條與燈具驅動方法，藉由設置於燈具中的規格辨識單元，取得儲存於發光燈條的規格儲存單元中的一規格資料，以辨識出發光燈條及/或其內的發光元件的電子特性，從而提供符合發光燈條所用的電子特性的電子環境，使得發光燈條發光。

本發明之另一目的係在提供一種燈具及其發光燈條與燈具驅動方法，藉由將發光燈條裝設為一組件，使得燈具可與各種電子特性的發光燈條配合使用，提高燈具的可適性。

依據本發明的一實施態樣，提供一種燈具，適於設置一發光燈條，發光燈條包括複數個發光元件，此燈具包括：一驅動模組、一殼體、一燈罩及二燈座。驅動模組包括一驅動單元及一規格辨識單元，驅動單元對應規格辨識單元獲得的一規格資料提供特定電子特性的電子環境予發光燈條，使得發光燈條發光。發光燈條是設置於殼體及燈罩之間，並經由燈座電性連接驅動模組，其中，前述規格資料係由規格辨識單元自發光燈條所獲得。

依據本發明之另一實施態樣，提供一種發光燈條，適於可拆卸地設置於一燈具中，包括：一承載件、二電極、複數個發光元件及一規格儲存單元。此些電極是設置於承載件之一端，發光元件則分別電性連接電極，並在承載件上分別排列成至少一矩陣，規格儲存單元儲存對應於發光元件的電子特性之一規格資料。

依據本發明之再一實施態樣，提供一種燈具驅動方法，包括下列步驟：獲得一發光燈條的一規格儲存單元中所儲存的一規格資料，規格資料是對應於發光燈條內的複數個發光元件的至少一電子特性；及對應規格資料提供特定電子特性的電子環境予發光燈條，使得發光燈條發光。

因此，透過燈具適性地依據發光燈條內儲存的規格資料來提供電子環境，使得燈具可供各種不同規格的發光燈條使用，無須針對每一種規格重複研發設計不同的燈具，故可降低照明系統的成本。

為進一步說明各實施例，本發明乃提供有圖式。此些圖式乃為本創作揭露內容之一部分，其主要係用以說明實施例，並可配合說明書之相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域具有通常知識者應能理解其他可能的實施方式以及本發明之優點。圖中的元件並未按比例繪製，而類似的元件符號通常用來表示類似的元件。圖中元件的數量僅用於說明，並非用以限定本發明。

首先請一併參考第1圖及第2圖，其中第1圖為繪示本發明一實施例的照明系統的功能方塊圖，第2圖為繪示本發明一實施例的照明系統的結構示意圖。如圖中所示，照明系統1包括二第一發光燈條10、二第二發光燈條12及一燈具14。在本實施例中是以目前適用T8燈管尺寸的輕鋼架照明系統為例，然而本發明無須限定於此，亦可為其他形式的照明系統。

第一發光燈條10是由一承載件100、多個第一發光元件102,104及一規格儲存單元106及二電極108組裝而成的一組件。承載件100可為一金屬材料，然並不限於此，承載件100的一端設置有電極108。類似地，第二發光燈條12亦是由一承載件120、多個第二發光元件122,124及一規格儲存單元126及二電極128組裝而成的一組件。承載件120與電極108的設置方式與材料可與第一發光燈條10相同，在此不再贅述。此處的第一發光燈條10及第二發光燈條12的外形尺寸是與T8日光燈管相符，然而亦可應用其他的外形，如：環形、圓形、T5/T9日光燈管，或其他造型製造第一發光燈條10及第二發光燈條12。在本實施例中，第一發光元件102,104及第二發光元件122,124分別電性連接此些電極108,128，並分別排列成一發光二極體矩陣109,129，且第一發光元件102,104及第二發光元件122,124皆是以發光二極體為例，唯第一發光元件102,104與第二發光元件122,124的電子特性，如：適用功率並不相同。雖本實施例的第一發光燈條10內的所有第一發光元件102,104皆是相同類型的發光元件，然而亦可將不同類型或電子特性的發光元件組設於第一發光燈條10中，第二發光燈條12亦然。

第一發光燈條10內的規格儲存單元106儲存有對應於第一發光元件102,104的電子特性之一第一規格資料，類似地，第二發光燈條12內的規格儲存單元126則是儲存有對應於第二發光元件122,124的電子特性之一第二規格資料。在本實施例中，是應用一唯讀記憶體作為規格儲存單元106,126，如：可抹除可編程唯讀記憶體(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)，然而其他種類的儲存元件或電子元件，如：快閃記憶體(Flash RAM)或跳線器(Jumper)等皆可使用於此。

燈具14包括一驅動模組140、一殼體142、一燈罩144及四燈座146。在此的殼體142是以方型輕鋼架殼體為例，然而本發明無需限定於此，在其他實施例中亦可應用其他材料、形式、尺寸的殼體。第一發光燈條10及第二發光燈條12可拆卸地設置在殼體142與燈罩144之間，並經由電極108與燈座146之間的電性連接，而達成與驅動模組140的電性連接。

驅動模組140包括一驅動單元1402、一功率調整單元1404及一規格辨識單元1406。驅動單元1402提供特定電子特性，如：特定的電壓且/或電流的電子環境至第一發光燈條10及第二發光燈條12，使得第一發光元件102,104及第二發光元件122,124發光。功率調整單元1404及規格辨識單元1406皆可用以調整驅動單元1402所提供的電子環境的電子特性，詳如下述。功率調整單元1404電性連接第一發光燈條10及第二發光燈條12，功率調整單元1404可經由一狀態偵測單元(圖中未示)偵測第一發光燈條10及第二發光燈條12的亮度，而對其分別產生一電性偵測值，如：一電壓變化量或一電流變化量。此外，功率調整單元1404亦會依據上述電性偵測值相應地調整對第一發光燈條10及/或第二發光燈條12所提供的電子環境的電子特性，如：電壓且/或電流值等，以使第一發光燈條10及/或第二發光燈條12的亮度可達到一預定值或一預定範圍內。此處的規格辨識單元1406是一微控制器(MCU)，然無須限定於此，亦可選用其他電子元件作為規格辨識單元1406。在外部電源(AC電源)供應至照明系統1時，或置換第一發光燈條10或第二發光燈條12時，由規格辨識單元1406分別自第一發光燈條10及第二發光燈條12獲得其內儲存的第一規格資料及第二規格資料，如：規格辨識單元1406至與其電性連接的規格儲存單元106,126中將其內的第一規格資料及第二規格資料讀出。之後規格辨識單元1406可逕將第一規格資料及第二規格資料提供予驅動模組140或先行在一驅動電性資料表中，以第一規格資料及第二規格資料進行查表或進行一判斷或演算的過程，得出至少一對應電性值後，將此對應電性值提供予驅動模組140，使驅動模組140對應第一規格資料及第二規格資料提供特定電子特性的電子環境予第一發光燈條10及第二發光燈條12，使第一發光燈條10及第二發光燈條12發光。此驅動電性資料表可先行儲存於燈具14中以待查詢對照之用，驅動電性資料表的格式及其欄位可包括電壓且/或電流值。

請另一併參考第3圖，其為繪示本發明一實施例的規格資料的示意圖。前述的第一規格資料及第二規格資料可依據此處的規格資料的格式安排其內的資料位置，然不限於此，亦可為其他格式。如圖中列出的示範例，第一規格資料及第二規格資料分別包括六個產品相關欄位31、一串聯顆數相關欄位32、一並聯顆數相關欄位33、三輸入電壓相關欄位34、三輸入電流相關欄位35、二工作溫度相關欄位36及四色溫相關欄位37，其中產品相關欄位31分別儲存產品名、產品名識別碼、型號名、製造商名、製造日期及序號等資訊；串聯顆數相關欄位32用以儲存串聯顆數資訊；並聯顆數相關欄位33用以儲存並聯顆數資訊；輸入電壓相關欄位34分別儲存輸入電壓最小值、輸入電壓標準值及輸入電壓最大值等資訊；輸入電流相關欄位35分別儲存輸入電流最小值、輸入電流標準值及輸入電流最大值等資訊；工作溫度相關欄位36用以儲存最低工作溫度及最高工作溫度等資訊；而色溫相關欄位37則是分別儲存顏色、色溫最小值、色溫標準值及色溫最大值等資訊。然而在其他實施例中，可依據需求刪減或增加第一規格資料及第二規格資料的格式欄位數量，在此所列欄位僅是示範性地舉例。第一規格資料及第二規格資料內所儲存的資料可為第一發光燈條10及第二發光燈條12的製造商在製作過程中載入規格儲存單元106,126。此處置於各個欄位的資料是以第一發光燈條10及第二發光燈條12的整體為單位，且是對應於第一發光元件102,104及第二發光元件122,124的電子特性所作出的。因此，依據第一發光元件102,104及第二發光元件122,124的電子特性不同，第一規格資料及第二規格資料內所儲存的資料及其格式亦可對應變化。

第4圖為繪示另一規格資料格式的示意圖。雖然在本發明之一實施例中，第一規格資料及第二規格資料皆包括第3圖及第4圖所示的規格資料格式，然而在其他實施例中可以擇一規格資料格式儲存規格資料內的資訊或為其他規格資料格式。置於第4圖所列各個欄位的資料是以第一發光燈條10或第二發光燈條12的單一第一發光元件102/104或第二發光元件122/124為單位並對應其電子特性所作出的。與第3圖相似地，在第4圖所列的規格資料格式當中包括二產品相關欄位41、三輸入電壓相關欄位42、三輸入電流相關欄位43及四色溫相關欄位44，其中產品相關欄位41分別儲存製造商名及型號名等資訊；輸入電壓相關欄位42分別儲存輸入電壓最小值、輸入電壓標準值及輸入電壓最大值等資訊；輸入電流相關欄位43分別儲存輸入電流最小值、輸入電流標準值及輸入電流最大值等資訊；而四色溫相關欄位44則是分別儲存顏色、色溫最小值、色溫標準值及色溫最大值等資訊。

因此，假設規格辨識單元1406讀出第一發光燈條10的第一規格資料後，其至少可獲得以第一發光燈條10為單位的輸入電壓標準值及輸入電流標準值資訊，及單一第一發光元件102/104的輸入電壓標準值及輸入電流標準值資訊。獲得這些資訊後，規格辨識單元1406將這些資訊提供予驅動單元1402，使驅動單元1402據此提供第一發光燈條10特定的電子環境，較佳可使得第一發光燈條10是在最適當的電子環境，如：對應至輸入電壓標準值及輸入電流標準值的電子環境中操作。

此外，在本發明的另一實施例中，提供一種燈具驅動方法，包括下列步驟：首先，獲得一發光燈條的一規格儲存單元中所儲存的一規格資料，此處所指的規格資料是對應於發光燈條內的複數個發光元件的至少一電子特性。其後，對應規格資料提供特定電子特性的電子環境予發光燈條，使得發光燈條發光，如：由一規格辨識單元逕將此規格資料提供予一驅動模組，由驅動模組提供對應於此規格資料而具有特定電子特性的電子環境予發光燈條，使其發光；或者規格辨識單元亦可先行在一驅動電性資料表中，以規格資料進行查表，得出至少一對應電性值後，將此對應電性值再提供予驅動模組，使驅動模組對應此規格資料提供具有特定電子特性的電子環境予發光燈條，使其發光。另外亦可選擇性地包括一步驟以在發光燈條發光之後調整其亮度符合需求，其可依據一電性偵測值相應地調整對發光燈條所提供的電子環境的電子特性，如：在一狀態偵測單元偵測發光燈條的亮度，而對其分別產生一電性偵測值，如：一電壓變化量或一電流變化量後，以一功率調整單元依據此電性偵測值相應地調整對第發光燈條所提供的電子環境的電子特性，如：電壓且/或電流值等，以使發光燈條的亮度可達到一預定值或一預定範圍內。

是故，透過本發明的燈具建構前述的機制適性地依據發光燈條內儲存的規格資料來提供電子環境，使得燈具可供各種不同規格的發光燈條使用，無須針對每一種規格重複研發設計不同的燈具，故可降低照明系統的成本。此外，藉由將發光燈條裝設為一組件，亦可使得發光燈條損毀或因需求而欲更換發光燈條時，可將發光燈條拆卸並置換另一發光燈條及可使用此照明系統。因燈具可與各種電子特性的發光燈條配合使用，提高燈具的可適性，故無須再替換符合另一發光燈條規格的燈具，而可增進照明系統的使用便利性。

上述僅是為了說明方便而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於此處之實施例。

1．．．照明系統

10．．．第一發光燈條

12．．．第二發光燈條

14．．．燈具

31,41．．．產品相關欄位

32．．．串聯顆數相關欄位

33．．．並聯顆數相關欄位

34,42．．．輸入電壓相關欄位

35,43．．．輸入電流相關欄位

36．．．工作溫度相關欄位

37,44．．．色溫相關欄位

100,120．．．承載件

102,104．．．第一發光元件

106,126．．．規格儲存單元

108,128．．．電極

109,129．．．發光二極體矩陣

122,124．．．第二發光元件

140．．．驅動模組

142．．．殼體

144．．．燈罩

146．．．燈座

1402．．．驅動單元

1404．．．功率調整單元

1406．．．規格辨識單元

第1圖為繪示本發明一實施例的照明系統的功能方塊圖。

第2圖為繪示本發明一實施例的照明系統的結構示意圖。

第3圖為繪示本發明一實施例的規格資料的示意圖。

第4圖為繪示本發明一實施例的另一規格資料的示意圖

1．．．照明系統

10．．．第一發光燈條

12．．．第二發光燈條

14．．．燈具

106,126．．．規格儲存單元

109,129．．．發光二極體矩陣

140．．．驅動模組

1402．．．驅動單元

1404．．．功率調整單元

1406．．．規格辨識單元

Claims (27)

1. 一種燈具，適於設置一發光燈條，該發光燈條包括複數個發光元件，該燈具包括：一驅動模組，該驅動模組包括一驅動單元及一規格辨識單元，該驅動單元對應該規格辨識單元獲得的一規格資料提供特定電子特性的電子環境予該發光燈條，使得該發光燈條發光；一殼體；一燈罩，該發光燈條設置於該殼體及該燈罩之間；及二燈座，該發光燈條經由該些燈座電性連接該驅動模組；其中，該規格資料係由該規格辨識單元自該發光燈條所獲得。
2. 如申請範圍第1項所述之燈具，其中該規格資料是對應於該發光燈條內的該些發光元件的至少一電子特性。
3. 如申請範圍第1項所述之燈具，其中該規格資料包括至少一輸入電壓相關欄位及至少一輸入電流相關欄位。
4. 如申請範圍第3項所述之燈具，其中該輸入電壓相關欄位包括至少一下列資訊：輸入電壓最小值、輸入電壓標準值及輸入電壓最大值。
5. 如申請範圍第3項所述之燈具，其中該輸入電流相關欄位包括至少一下列資訊：輸入電流最小值、輸入電流標準值及輸 入電流最大值。
6. 如申請範圍第3項所述之燈具，其中該規格資料更包括至少一下列相關欄位：串聯顆數相關欄位及並聯顆數相關欄位。
7. 如申請範圍第1項所述之燈具，其中該規格資料更包括至少一產品相關欄位、至少一工作溫度相關欄位及至少一色溫相關欄位。
8. 如申請範圍第7項所述之燈具，其中該產品相關欄位包括至少一下列資訊：產品名、產品名識別碼、型號名、製造商名、製造日期及序號。
9. 如申請範圍第7項所述之燈具，其中該工作溫度相關欄位包括至少一下列資訊：最低工作溫度及最高工作溫度。
10. 如申請範圍第7項所述之燈具，其中該色溫相關欄位包括至少一下列資訊：顏色、色溫最小值、色溫標準值及色溫最大值。
11. 如申請範圍第1項所述之燈具，其更包括一驅動電性資料表以供該規格辨識單元對照出與該規格資料對應的至少一對應輸入電壓標準值及/或輸入電流標準值。
12. 如申請範圍第1項所述之燈具，其中該規格辨識單元是一微控制器。
13. 如申請範圍第1項所述之燈具，其中該驅動模組更包括一功率調整單元電性連接該發光燈條，該功率調整單元依據一電性偵測值相應地調整對該發光燈條所提供的電壓且/或電流值。
14. 一種發光燈條，適於可拆卸地設置於一燈具中，包括：一承載件；二電極，設置於該承載件之一端；複數個發光元件，分別電性連接該些電極，並在該承載件上分別排列成至少一矩陣；及一規格儲存單元，該規格儲存單元儲存對應於該些發光元件的電子特性之一規格資料。
15. 如申請範圍第14項所述之發光燈條，其中該規格資料包括至少一輸入電壓相關欄位及至少一輸入電流相關欄位。
16. 如申請範圍第15項所述之發光燈條，其中該輸入電壓相關欄位包括至少一下列資訊：輸入電壓最小值、輸入電壓標準值及輸入電壓最大值。
17. 如申請範圍第15項所述之發光燈條，其中該輸入電流相關欄位包括至少一下列資訊：輸入電流最小值、輸入電流標準值 及輸入電流最大值。
18. 如申請範圍第14項所述之發光燈條，其中該規格資料更包括至少一下列相關欄位：串聯顆數相關欄位及並聯顆數相關欄位。
19. 如申請範圍第14項所述之發光燈條，其中該規格資料更包括至少一產品相關欄位、至少一工作溫度相關欄位及至少一色溫相關欄位。
20. 如申請範圍第19項所述之發光燈條，其中該產品相關欄位包括至少一下列資訊：產品名、產品名識別碼、型號名、製造商名、製造日期及序號。
21. 如申請範圍第19項所述之發光燈條，其中該工作溫度相關欄位包括至少一下列資訊：最低工作溫度及最高工作溫度。
22. 如申請範圍第19項所述之發光燈條，其中該色溫相關欄位包括至少一下列資訊：顏色、色溫最小值、色溫標準值及色溫最大值。
23. 如申請範圍第14項所述之發光燈條，其中該規格儲存單元是一唯讀記憶體。
24. 如申請範圍第14項所述之發光燈條，其中該些發光元件所處的電子環境的電壓且/或電流值特性是對應於該規格資料。
25. 一種燈具驅動方法，包括下列步驟：獲得一發光燈條的一規格儲存單元中所儲存的一規格資料，該規格資料是對應於該發光燈條內的複數個發光元件的至少一輸入電壓標準值及/或輸入電流標準值；及對應該規格資料提供特定電壓且/或電流值的電子環境予該發光燈條，使得該發光燈條發光。
26. 如申請範圍第25項所述之燈具驅動方法，其更包括一步驟：對照出與該規格資料對應的至少一對應輸入電壓標準值及/或輸入電流標準值。
27. 如申請範圍第25項所述之燈具驅動方法，其更包括一步驟：依據一電性偵測值相應地調整對該發光燈條所提供的電子環境的電壓且/或電流值。