TWI448201B - Graphic Interface Controlled Multicolor Light Source System and Its Regulation Method - Google Patents

Description

圖形化介面調控的多色光源系統及其調控方法

本發明為有關一種調變光源的方法，尤指一種以圖形化介面調變光源的方法及其系統。

在發光二極體製程技術愈來愈成熟下，促進了照明產業的蓬勃發展，照明裝置不僅只具備照明的功能，在許多的場合中，更具有調整光線逐漸變色的效果，以製造環境中的光線動態氛圍，例如應用在舞台表演的燈光調變、電子螢光棒的顏色變化及玩具的彩燈裝置等。

此種調整光線逐漸變色的技術，為藉由輸入程式化的數位資料，使不同顏色的色光源，依所設定的時間及亮度作動，達到變化顏色的效果，例如在中華民國新型專利第M368010號中，揭露一種發光二極體網燈，依據一發光控制資料閃爍變色。該發光二極體燈串包含：一發光二極體控制單元，該發光二極體控制單元包含一資料輸入接腳、一資料輸出接腳、一陽極接腳及一陰極接腳；一開關單元，電連接至該發光二極體控制單元；及一發光二極體單元，電連接至該開關單元。其中，該發光二極體控制單元經由該資料輸入接腳接收該發光控制資料後，藉由該開關單元控制該發光二極體單元閃爍變色。

然而，在上述的技術中，該發光二極體網燈為將一電腦控制資料儲存於一資料儲存盒中，並以該資料儲存盒所輸出之一資料訊號控制該發光二極體發光變化，而該電腦控制資料通常為預先設定的編碼程式，此種編碼程式在編程撰寫上，具有一定的難度，且會依發光二極體單元閃爍變色過程的繁雜，增加撰寫上的困難，再者，編碼程式的撰寫佈局與實際上該發光二極體單元閃爍變色的過程，難以直接連接想像，容易造成設定上的錯誤，故有改善的必要。

本發明的主要目的，在於解決習知發光二極體在混光的顏色調變，具有以程式編碼造成設定困難、難以與實際變化狀況連接想像、及容易造成設定錯誤的問題。

為達上述目的，本發明提供一種以圖形化介面調控多色光源系統的方法，由使用者利用一電腦執行，該多色光源系統包括一第一色光源、一第二色光源以及一驅動模組，該驅動模組控制該第一色光源與該第二色光源，該方法包含以下步驟：起始步驟：該電腦顯示一圖形化設定介面，該圖形化設定介面包括一由一第一亮度軸及一第一時間軸定義且與該第一色光源相關聯的第一區域，以及一由一第二亮度軸與一第二時間軸定義且與該第二色光源相關聯的第二區域；設定步驟：使用者於該第一區域及該第二區域分別繪出一第一連續線段及一第二連續線段，該第一連續線段與該第二連續線段各由複數個對應該第一亮度軸及該第一時間軸的第一座標以及複數個對應該第二亮度軸及該第二時間軸的第二座標構成；以及顯示步驟：該電腦將該第一座標及該第二座標轉換成一第一顯示序列及一第二顯示序列並輸出至該驅動模組，令該第一色光源及該第二色光源分別依該第一顯示序列及該第二顯示序列作動發光而呈現一隨時間變化而改變光色的混色光。

進一步的，本發明還提供一種圖形化介面調控的多色光源系統，包含有一電腦、一驅動模組，以及一第一色光源與一第二色光源。該電腦設有一編譯單元，該編譯單元將一圖形資料轉譯為一編程碼輸出；該驅動模組包含一記憶體單元、一解碼編程單元以及一邏輯控制單元，該記憶體單元接收該編程碼並儲存，該解碼編程單元與該記憶體單元電性連接並由該記憶體單元提取該編程碼而解碼形成一編程指令輸出，該邏輯控制單元與該解碼編程單元電性連接並接收該編程指令；該第一色光源及該第二色光源分別與該邏輯控制單元電性連接並受該邏輯控制單元驅動而發光。

綜上所述，本發明藉由該圖形化設定介面，令該使用者可以繪製的方式，直接於該第一區域及該第二區域分別畫出該第一連續線段及該第二連續線段，以設定該第一色光源及該第二色光源的顯示時序及亮度，達到容易設定，直覺化操作的效果，減少設定錯誤的發生。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請搭配參閱「圖1」、「圖2」及「圖3」所示，「圖1」為本發明第一實施例的結構配置示意圖，「圖2」為本發明第一實施例的圖形化設定介面示意圖，「圖3」為本發明第一實施例的步驟流程示意圖，本發明為一種以圖形化介面調控多色光源系統的方法，由一使用者利用一電腦10執行，該電腦10可為一工業電腦、一個人電腦或為一筆記型電腦等，該多色光源系統包括一第一色光源21、一第二色光源22、一第三色光源23以及一驅動模組20，該驅動模組20分別與該第一色光源21、該第二色光源22及該第三色光源23電性連接，並控制該第一色光源21、該第二色光源22及該第三色光源23作動，且包含一記憶體單元24，該使用者將該電腦10與該驅動模組20電性連接，該方法包含以下步驟：

起始步驟S1：由該電腦10顯示一圖形化設定介面11，在此實施例中，使用者以該電腦10執行一預設程式而於該電腦10的螢幕顯示出該圖形化設定介面11，該圖形化設定介面11包括一第一區域12、一第二區域13及一第三區域14，該第一區域12與該第一色光源21相關聯，並包含分別定義該第一色光源21顯示時序及顯示亮度的一第一時間軸121及一第一亮度軸122，在此實施例中，該第一時間軸121為一橫軸，該第一亮度軸122為一縱軸，並與該第一時間軸121相交，同理，該第二區域13與該第二色光源22相關聯，並包含一第二時間軸131及一與該第二時間軸131垂直的第二亮度軸132，該第 三區域14與該第三色光源23相關聯，並包含一第三時間軸141及一與該第三時間軸141垂直的第三亮度軸142，且該第一色光源21、該第二色光源22及該第三色光源23分別為一紅色光源、一綠色光源及一藍色光源。

設定步驟S2：使用者於該第一區域12、該第二區域13及該第三區域14分別繪出一第一連續線段123、一第二連續線段133及一第三連續線段143，在此實施例中，使用者可利用與該電腦10搭配使用的一輸入裝置來進行該一第一連續線段123、一第二連續線段133及一第三連續線段143的繪製，例如以一滑鼠、一手寫筆及一手寫板或是經由一觸控螢幕的直接觸摸操控，該第一連續線段123由複數個對應該第一時間軸121及該第一亮度軸122的第一座標X構成，該第二連續線段133由複數個對應該第二亮度軸132及該第二時間軸131的第二座標Y構成，而該第三連續線段143由複數個對應該第三時間軸141及該第三亮度軸142的第三座標Z構成，要補充說明的是，以該第一座標X為例，單一個該第一座標X即表示設定該第一色光源21於某一時間點的亮度，因此，該第一座標X對應於該第一時間軸121上，各具有唯一的一第一時間值T1，且該第一時間值T1僅能於該第一亮度軸122上各對應一第一亮度值B1，而複數個該第一座標X連續排列形成的該第一連續線段123即表示設定該第一色光源21於該第一時間軸121上產生的連續亮度變化，同理，該第二連續線段133即表示設定該第二色光源22於該第二時間軸131上產生的連續亮度變化，且每一個該第二座標Y具有唯一的一第二時間值T2及對應的一第二亮度值B2，該第三連續線段143即表示設定該第三色光源23於該第三時間軸141上產生的連續亮度變化，且每一個該第三座標Z具有唯一的一第三時間值T3及對應的一第三亮度值B3。

儲存步驟S3：該電腦10將該第一座標X、該第二座標Y及該第三座標Z轉換成一第一顯示序列、一第二顯示序列及一 第三顯示序列，並將該第一顯示序列、該第二顯示序列及該第三顯示序列輸出至該驅動模組20所包含的該記憶體單元24儲存。

顯示步驟S4：該驅動模組20由該記憶體單元24讀取該第一顯示序列、該第二顯示序列及該第三顯示序列，驅動該第一色光源21、該第二色光源22及該第三色光源23分別依該第一顯示序列、該第二顯示序列及該第三顯示序列的設定而作動發光，並分別隨時間的變化產生亮度的調變，進而混合呈現一隨時間變化而改變光色的一混色光。

請搭配參閱「圖4」及「圖5」所示，「圖4」為本發明第二實施例的步驟流程圖，「圖5」為本發明第二實施例的調色盤15示意圖，為了使該第一色光源21、該第二色光源22及該第三色光源23所產生的該混色光為所欲表達的顏色，達到直覺式調整的效果，在第二實施例中，與第一實施例相較之下，其特徵在於該圖形化設定介面11還包括一調色盤15，且於該起始步驟之前新增一調色步驟S0：該使用者於該調色盤15上點選所需顏色的複數個色點，將該色點對應至該第一區域12、該第二區域13及該第三區域14上。

以該色點為一第一色點151及一第二色點152為例，該第一色點151的顏色即表示該使用者於一第一時間欲使該混色光所呈現出來的一第一顏色，該第二色點152的顏色即表示該使用者於一第二時間欲使該混色光所呈現出來的一第二顏色，而該第一色點151至該第二色點152之間連成的一色線153所經過的顏色，則成為由該第一顏色變化成該第二顏色過程中所會顯示的顏色，該第一色點151、該第二色點152及該色線153將對應於該第一區域12、該第二區域13及該第三區域14上，轉換成對應的該第一連續線段123、該第二連續線段133及該第三連續線段143，據此，進一步增加該使用者對該混色光顏色的直覺調控，再者，該使用者還可以於該設定步驟S2中，針對該第一連續線段123、該第二連續線段133及 該第三連續線段143進一步的以繪製的方式調整。

另外，要說明的是，以上的實施例以三種色光源分別對應紅色、綠色及藍色三種顏色達到全彩的變色效果為舉例，但並不以此為限，也可使用兩種色光源或是更多種的色光源來進行該混色光的調變編程。

請參閱「圖6」所示，為本發明第三實施例的結構配置示意圖，在此實施例中，本發明提供一種圖形化介面調控的多色光源系統，包含有一電腦10、一驅動模組20，以及一第一色光源21與一第二色光源22。

該電腦10設有一編譯單元16，該編譯單元16將一圖形資料轉譯為一編程碼輸出，該編程碼關聯於該第一色光源21，具有一時間單位及一亮度單位，該時間單位用以設定該第一色光源21的編程時段長短，舉例來說，以設定0.1秒或是0.05秒為例，即表示該第一色光源21每個編程的時段長度為0.1秒或是0.05秒，而該亮度單位用以設定該第一色光源21的發光亮度，以時間單位為0.1秒為舉例，若該亮度單位為10位元，則表示在0.1秒的編程時段內，有1024種發光亮度的選擇，例如100%的亮度為該第一色光源21在0.1秒的編程時段內亮了0.1×(1024/1024)秒，50%的亮度為該第一色光源21在0.1秒的編程時段內亮了0.1×(512/1024)秒，該編程碼同理應用於該第二色光源22，在此則不再贅述，另外，上述的時間單位及亮度單位僅為舉例說明，並不以此為限，實際上可以使用需求而設定調整。

該驅動模組20包含一記憶體單元24、一時間延展單元27、一解碼編程單元25以及一邏輯控制單元26，該記憶體單元24接收該編程碼並儲存，且由該編程碼的該時間單位決定該編程碼於該記憶體單元24儲存時所使用的容量多寡，例如以該第一色光源21於一段十秒長度的編程中，選擇該編程碼的該時間單位為0.05秒需要200組的資料量，選擇該時間單位為0.1秒只需要100組的資料量，因此選擇該時間單位為0.05 秒相較0.1秒於該記憶體單元24中需要使用較多的儲存容量，再者，該編程碼還可以選用不同的該時間單位，以儲存於該記憶體單元24中，舉例來說，同樣為一段十秒長度的編程，該編程於0到4秒之間無變化，5到6秒之間每0.05秒變化一次，而7到10秒則為每0.1變化一次，將該編程碼於0到4秒選用該時間單位為0.1秒，於5到6秒選用該時間單位為0.05秒，而於7到10秒則選用該時間單位為0.1秒，因此產生120組的資料量，如此，相較於0到10秒全選用該時間單位為0.05秒減少了80組的資料量，節省該記憶體單元24的使用容量，而相較於0到10秒全選用該時間單位為0.1秒仍具有變化上的精確度，故達到兼具節省容量與變化精確度的效果，仍要說明的是，上述的時間單位及亮度單位僅為舉例說明，並不以此為限，實際上可依使用需求而設定調整，且該編程碼不限僅編輯該第一色光源21，同理應用於該第二色光源22，並且共同存儲於該記憶體單元24，共用該記憶體單元24的儲存容量，有效利用該儲存容量。

另外，要補充說明的是，該編程碼進一步包含複數個時間單位不同的資料，該資料於存入該記憶體單元24時，會以串列的方式儲存，再進一步說明，以該資料為C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4為舉例，定義C1至C4為表示該第一色光源21之編程碼的資料，D1至D4為表示該第二色光源22之編程碼的資料，假設C1的時間單位為2秒、C2為4秒、C3為2秒、C4為4秒，而D1的時間單位為4秒、D2為4秒、D3為2秒、D4為4秒，該資料存入該記憶體單元24排序時，會以播放的時間排程為第一考量，而所設定為該第一色光源21之資料先排序或該第二色光源22之資料先排序的優先排序權為第二考量，因此，以設定該優先排序權為該第一色光源21的資料來說，該資料存入該記憶體單元24時，於0秒時依該時間排程及該優先排序權，依序排入C1、D1，於2秒時依該時間排程排入C2，於4秒時依該時間排程排入D2，於6秒 時依該時間排程排入C3，於8秒時依該時間排程及該優先排序權依序排入C4、D3，於10秒時依該時間排程放入D4，故該資料會依C1、D1、C2、D2、C3、C4、D3、D4的順序儲存，使該記憶體單元24以單一儲存空間即能有順序的存儲該資料，而不需另行依該第一色光源21的資料及該第二色光源22的資料各設置一儲存空間分開存取，有效利用該記憶體單元24的容量。

該時間延展單元27與該記憶體單元24電性連接，用以調整該編程碼的該時間單位，使該時間單位可進行倍數的延展，例如將0.05秒調整成0.1秒或是0.2秒，該解碼編程單元25同樣與該記憶體單元24電性連接，其由該記憶體單元24提取該編程碼而解碼形成一編程指令輸出，該邏輯控制單元26與該解碼編程單元25電性連接並接收該編程指令，而該第一色光源21及該第二色光源22分別與該邏輯控制單元26電性連接並受該邏輯控制單元26依該編程指令的驅動而發光。仍需補充的是，以上的實施例以該第一色光源21及該第二色光源22為舉例，但並不以此為限，該多色光源系統還可包含更多種的色光源以進行編程。

綜上所述，由於本發明藉由該圖形化設定介面，令該使用者可以繪製的方式，直接於該第一區域、該第二區域及該第三區域分別畫出該第一連續線段、該第二連續線段及該第三連續線段，以調變該第一色光源、該第二色光源及該第三色光源的顯示時序及亮度，完成欲產生的該混色光之編程，再者，本發明更以該調色盤的設置，令該使用者能直接於該調色盤上設定欲使該混色光顯示的顏色，達到直覺化操作的效果，不僅容易設定，更減少錯誤的發生，另外，本發明在編程碼的使用上以該時間單位控制該編程碼於該記憶體單元儲存所需使用的容量大小，相較習知以記錄觸發點的開關方式編程，大幅降低該記憶體單元的記憶體使用量，因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈 鈞局早日賜准專 利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

10‧‧‧電腦

11‧‧‧圖形化設定介面

12‧‧‧第一區域

121‧‧‧第一時間軸

122‧‧‧第一亮度軸

123‧‧‧第一連續線段

13‧‧‧第二區域

131‧‧‧第二時間軸

132‧‧‧第二亮度軸

133‧‧‧第二連續線段

14‧‧‧第三區域

141‧‧‧第三時間軸

142‧‧‧第三亮度軸

143‧‧‧第三連續線段

15‧‧‧調色盤

151‧‧‧第一色點

152‧‧‧第二色點

153‧‧‧色線

16‧‧‧編譯單元

20‧‧‧驅動模組

21‧‧‧第一色光源

22‧‧‧第二色光源

23‧‧‧第三色光源

24‧‧‧記憶體單元

25‧‧‧解碼編程單元

26‧‧‧邏輯控制單元

27‧‧‧時間延展單元

B1‧‧‧第一亮度值

B2‧‧‧第二亮度值

B3‧‧‧第三亮度值

S0-S4‧‧‧步驟

T1‧‧‧第一時間值

T2‧‧‧第二時間值

T3‧‧‧第三時間值

X‧‧‧第一座標

Y‧‧‧第二座標

Z‧‧‧第三座標

圖1，為本發明第一實施例的結構配置示意圖。

圖2，為本發明第一實施例的圖形化設定介面示意圖。

圖3，為本發明第一實施例的步驟流程圖。

圖4，為本發明第二實施例的步驟流程示意圖。

圖5，為本發明第二實施例的調色盤示意圖。

圖6，為本發明第三實施例的結構配置示意圖。

S1-S4‧‧‧步驟

Claims (13)

1. 一種以圖形化介面調控多色光源系統的方法，由一使用者利用一電腦執行，該多色光源系統包括一第一色光源、一第二色光源以及一控制該第一色光源與該第二色光源的驅動模組，該方法包含以下步驟：起始步驟：該電腦顯示一圖形化設定介面，該圖形化設定介面包括一由一第一亮度軸及一第一時間軸定義且與該第一色光源相關聯的第一區域，以及一由一第二亮度軸與一第二時間軸定義且與該第二色光源相關聯的第二區域；設定步驟：該使用者於該第一區域及該第二區域分別繪出一第一連續線段及一第二連續線段，該第一連續線段與該第二連續線段各由複數個對應該第一亮度軸及該第一時間軸的第一座標以及複數個對應該第二亮度軸及該第二時間軸的第二座標構成；以及顯示步驟：該電腦將該第一座標及該第二座標轉換成一第一顯示序列及一第二顯示序列並輸出至該驅動模組，令該第一色光源及該第二色光源分別依該第一顯示序列及該第二顯示序列作動發光而呈現一隨時間變化而改變光色的混色光。
2. 如申請專利範圍第1項所述的以圖形化介面調控多色光源系統的方法，其中該設定步驟及該顯示步驟之間還包含一儲存步驟：該電腦將該第一座標及該第二座標轉換成該第一顯示序列及該第二顯示序列並輸出至該驅動模組所包含的一記憶體單元儲存。
3. 如申請專利範圍第1項所述的以圖形化介面調控多色光源系統的方法，其中該第一座標對應於該第一時間軸上，各具有唯一的一第一時間值，且該第一時間值僅能於該第一亮度軸上各對應一第一亮度值。
4. 如申請專利範圍第1項所述的以圖形化介面調控多色光源系統的方法，其中該第二座標對應於該第二時間軸上，各具 有唯一的一第二時間值，且該第二時間值僅能於該第二亮度軸上各對應一第二亮度值。
5. 如申請專利範圍第1項所述的以圖形化介面調控多色光源系統的方法，其中該多色光源系統還包括一受該驅動模組控制的第三色光源，於該起始步驟中，該圖形化設定介面還包括一由一第三亮度軸及一第三時間軸定義且與該第三色光源相關聯的第三區域，於該設定步驟中，還包括使用者於該第三區域繪出一第三連續線段，該第三連續線段由複數個對應該第三亮度軸及該第三時間軸的第三座標構成，於該顯示步驟中，還包括該電腦將該第三座標轉換成一第三顯示序列並輸出至該驅動模組，令該第三色光源依該第三顯示序列作動發光，並與該第一色光源及該第二色光源呈現另一隨時間變化而改變光色的混色光。
6. 如申請專利範圍第5項所述的以圖形化介面調控多色光源系統的方法，其中該第一色光源、該第二色光源及該第三色光源分別為一紅色光源、一綠色光源及一藍色光源。
7. 如申請專利範圍第6項所述的以圖形化介面調控多色光源系統的方法，其中於該起始步驟之前更包含一調色步驟，該使用者於該圖形化設定介面所包括的一調色盤上點選所需顏色的複數個色點，將該色點對應至該第一區域、該第二區域及該第三區域上。
8. 一種圖形化介面調控的多色光源系統，包含有：一電腦，該電腦設有一將一圖形資料轉譯為一編程碼輸出的編譯單元；一與該電腦電性連接的驅動模組，該驅動模組包含一接收該編程碼並儲存的記憶體單元、一與該記憶體單元電性連接並由該記憶體單元提取該編程碼而解碼形成一編程指令輸出的解碼編程單元，以及一與該解碼編程單元電性連接並接收該編程指令的邏輯控制單元；以及受該邏輯控制單元驅動而發光的一第一色光源及一第二色 光源，該第一色光源及該第二色光源分別與該驅動模組電性連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述的圖形化介面調控的多色光源系統，其中該編程碼關聯於該第一色光源具有一設定該第一色光源編程時段的時間單位及一設定該第一色光源發光亮度的亮度單位。
10. 如申請專利範圍第8項所述的圖形化介面調控的多色光源系統，其中該編程碼關聯於該第二色光源具有一設定該第二色光源編程時段的時間單位及一設定該第二色光源發光亮度的亮度單位。
11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的圖形化介面調控的多色光源系統，其中該時間單位關聯該編程碼存入該記憶體單元所使用的一容量。
12. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的圖形化介面調控的多色光源系統，其中該多色光源系統更包含一調整該時間單位的長短的時間延展單元，該時間延展單元與該記憶體單元電性連接。
13. 如申請專利範圍第8項所述的圖形化介面調控的多色光源系統，其中該編程碼包含複數個不同時間單位大小的資料，該資料以串列的方式儲存於該記憶體單元。