TWI510138B - 單線調光方法 - Google Patents

Description

單線調光方法

本發明係關於一種光線調節的應用之技術，更進一步來說，本發明係關於一種單線調光方法。

照明設備係為家庭及公共場所的重要配備。以往，最主要的照明設備係白熾(Incandescence)燈泡，由於白熾燈泡的驅動較為單純，因此可以使用簡單的可變電壓調整其亮度。然而，白熾燈會把所接收的能量中的90%轉化成無用的熱能，只少於10%的能量會成為光。相比之下，螢光燈的效率高很多，接近40%，所產生的熱只是相同亮度的白熾燈的六分一。由於白熾燈只有少於10%的能量會成為光，許多地方已經開始淘汰白熾燈泡。白熾燈漸漸的被螢光燈、冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、發光二極體(Light Emitting Diode，LED)燈泡取代。小型的螢光燈(節能燈泡)把螢光燈及啟動電子結合，使用標準電燈泡的接口，用以替代普通白熾燈泡。

然而，白熾燈(包含鹵素燈)的光譜是 連續而且平均的，擁有極佳演色性的優點；而螢光燈、發光二極體燈是離散光譜，演色性(Color Rendering Index，R)低。演色性指數是代表著光源使物體呈現其本身色彩的能力，低演色性光源不但會讓人覺得顏色不好看、對於健康及視力也有害。

另外，舊有形式的調光器仍然普遍存在於許多家庭。因此，為了相容於先前技術用於調整白熾燈的調光電路，同時為了增加螢光燈、冷陰極螢光燈或發光二極體等省電燈的演色性，並且節約能源，申請人提出了此單線調光方法。

本發明的一目的在於提供一種單線調光方法，藉由將電源電壓的一個週期區分成多個區塊，並對應提供多種混光模式，並且，利用波形切除(chopped AC waveform)的方式控制混光模式之間的切換。因此，使用者只要利用一調光旋鈕便可以輕鬆控制混光模式。可讓光線調整的操作更加直覺。

有鑒於此，本發明提供一種單線調光方法，適用於一可調光燈具。此可調光燈具包括至少一第一色光燈以及一第二色光燈。其中，此可調光燈具的一控制電路接收一電源電壓，用以控制該第一色光燈以及該第二色光燈，此單線調光方法包括以下步驟：提供一調光控制介面，其中，當操作上述調光控制介面時，上述電源電壓 被截波(chopped)；將電源電壓的一個交流週期至少區分成一第一相位區間、一第二相位區間以及一第三相位區間；當一使用者透過上述調光控制介面，調整上述可調光燈具顯示一第一色光，上述電源電壓在第一相位區間被截波；當一使用者透過上述調光控制介面，調整上述可調光燈具顯示一第二色光，上述電源電壓在上述第三相位區間被截波；當一使用者透過上述調光控制介面，調整上述可調光燈具顯示一混合色光，其中，上述混合色光由上述第一色光與上述第二色光組合，上述電源電壓在該第二相位區間被截波。

依照本發明較佳實施例所述之單線調光方法，當一使用者透過上述調光控制介面，調整上述可調光燈具顯示上述第一色光，上述第一色光之亮度之決定方式包括：根據上述電源電壓在上述第一相位區間被截波的相位，決定上述第一色光之亮度。另外，當一使用者透過上述調光控制介面，調整上述可調光燈具顯示上述第二色光，上述第二色光之亮度之決定方式包括：根據上述電源電壓在上述第三相位區間被截波的相位，決定上述第二色光之亮度。再者，當一使用者透過上述調光控制介面，調整上述可調光燈具顯示上述混合色光，上述混合色光之混光的決定方式包括：根據上述電源電壓在上述第二相位區間被截波的相位，決定上述第一色光之亮度以及上述第二色光之亮度。

依照本發明較佳實施例所述之單線調 光方法，上述第一色光燈係為一第一色光發光二極體，且上述第二色光燈係為一第二色光發光二極體，該單線調光方法更包括：提供一第一脈波寬度調變訊號；提供一第二脈波寬度調變訊號；提供一第一開關，串接於第一色光發光二極體；提供一第二開關，串接於第一色光發光二極體；當上述電源電壓在上述第二相位區間被截波，根據上述電源電壓在上述第二相位區間被截波的相位，與上述電源電壓在該第二相位區間的一第一邊界相位的相位差，決定上述第一脈波寬度調變訊號的責任週期；當上述電源電壓在上述第二相位區間被截波，根據上述電源電壓在上述第二相位區間被截波的相位，與上述電源電壓在上述第二相位區間的一第二邊界相位的相位差，決定上述第二脈波寬度調變訊號的責任週期，其中，上述第一脈波寬度調變訊號的責任週期決定上述第一開關在一脈波週期內的導通時間，其中，上述第二脈波寬度調變訊號的責任週期決定上述第二開關在上述脈波週期內的導通時間。

依照本發明較佳實施例所述之單線調光方法，上述第一色光燈係黃光燈，上述第二色光燈係白光燈，『提供上述調光控制介面』還包括：在上述調光控制介面中，提供一調光旋鈕，上述調光旋鈕包括一第一調整邊界、一第二調整邊界、一第三調整邊界、第四調整邊界，其中，上述第一相位區間具有一第一相位邊界以及一第二相位邊界，上述第二相位區間具有一第一相位邊界以及一第二相位邊界，上述第三相位區間具有一第一相位邊 界以及一第二相位邊界。上述第一調整邊界對應上述第一相位區間的第一相位邊界，上述第二調整邊界對應上述第二相位區間的第一相位邊界以及上述第一相位區間的第二相位邊界，上述第三調整邊界對應上述第二相位區間的第二相位邊界以及上述第三相位區間的第一相位邊界，上述第四調整邊界對應上述第三相位區間的第二相位邊界。當一使用者旋轉上述調光旋鈕，且上述調光旋鈕的指針停止在上述第一調整邊界以及上述第二調整邊界之間，上述電源電壓在上述第一相位區間被截波。當一使用者旋轉上述調光旋鈕，且上述調光旋鈕的指針停止在上述第二調整邊界以及上述第三調整邊界之間，上述電源電壓在上述第二相位區間被截波。當一使用者旋轉上述調光旋鈕，且上述調光旋鈕的指針停止在上述第三調整邊界以及上述第四調整邊界之間，上述電源電壓在上述第三相位區間被截波。

本發明另外提出一種單線調光方法，適用於一可調光燈具，上述可調光燈具包括N個色光燈，其中，上述可調光燈具的一控制電路接收一電源電壓，並用以控制上述N個色光燈，此單線調光方法包括：提供一調光控制介面，其中，當操作上述調光控制介面時，上述電源電壓被截波；將上述電源電壓的一個交流週期至少區分成M個相位區間，其中，M表示如下：M=C(N,1)+C(N,2)+...+C(N,N)，其中，C(a,b)=a！/[b！×(a-b)！]；提供M種混光模式，對應M個相位區間；當上述調光控制介面將 上述電源電壓進行截波，且其截波的相位係位在第I相位區間時，進行第I種混光模式，其中，第I種混光模式係由N個色光燈中，取出K個色光燈進行混光，其中，N、M、K、I、a、b為自然數，且N大於等於K、I。

依照本發明較佳實施例所述之單線調光方法，上述『提供該調光控制介面』還包括：在該調光控制介面中，提供一調光旋鈕，上述調光旋鈕包括M+1個調整邊界，其中，上述每一該些相位區間具有一第一相位邊界以及一第二相位邊界，其中，上述第I調整邊界對應上述第I相位區間的第一相位邊界，上述第I+1調整邊界對應上述第I+1相位區間的第一相位邊界以及上述第I相位區間的第二相位邊界。當一使用者旋轉上述調光旋鈕，且上述調光旋鈕的指針停止在上述第Q調整邊界以及上述第Q+1調整邊界之間，上述電源電壓在第Q相位區間被截波。

本發明的精神在於利用將電源電壓的一個週期區分成多個區塊，並對應提供多種混光模式。另外，在單一電力線上進行對電源電壓的截波，根據電源電壓被截波的相位，決定混光模式之間的切換。因此，使用者只要利用一調光旋鈕便可以輕鬆控制混光模式。可讓光線調整的操作更加直覺。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

101‧‧‧可調光燈具

102‧‧‧第一色光燈

103‧‧‧第二色光燈

104‧‧‧調光控制介面

105‧‧‧指針

106‧‧‧第一標示區域

107‧‧‧第二標示區域

108‧‧‧第三標示區域

109‧‧‧交流電源

L‧‧‧火線

N‧‧‧中性線

110‧‧‧電源電壓

111‧‧‧截波後的電源電壓

112‧‧‧可調光燈具101的控制電路

201‧‧‧可調光燈具101顯示2700K的黃光時，電源電壓的波形圖

202‧‧‧可調光燈具101顯示2700K的黃光，且亮度相對於波形201時的亮度為亮的電源電壓的波形圖

203‧‧‧可調光燈具101顯示2700K+6500K的混合光時，電源電壓的波形圖

204‧‧‧可調光燈具101顯示2700K+6500K的混合光，且混合光的色溫偏白色時，電源電壓的波形圖

205‧‧‧可調光燈具101顯示6500K的白光時，電源電壓的波形圖

206‧‧‧可調光燈具101顯示6500K的白光，且亮度相對於波形205時的亮度為亮的電源電壓的波形圖

T201、T601、T901‧‧‧第一相位區間

T202、T602、T902‧‧‧第二相位區間

T203、T603、T903‧‧‧第三相位區間

301‧‧‧電源轉換電路

302、1001‧‧‧第一開關

303、1002‧‧‧第二開關

304‧‧‧脈波寬度調變訊號產生電路

PWM1‧‧‧第一脈波寬度調變訊號

PWM2‧‧‧第二脈波寬度調變訊號

S401~S407‧‧‧本發明一較佳實施例的各個步驟

501‧‧‧第一色光燈

502‧‧‧第二色光燈

503‧‧‧第三色光燈

504‧‧‧調光旋鈕

601‧‧‧可調光燈具101顯示紅光時，電源電壓的波形圖

602‧‧‧可調光燈具101顯示綠光時，電源電壓的波形圖

603‧‧‧可調光燈具101顯示藍光時，電源電壓的波形圖

604‧‧‧可調光燈具101顯示白光時，電源電壓的波形圖

T604、T904‧‧‧第四相位區間

701‧‧‧第一標示區域

702‧‧‧第二標示區域

703‧‧‧第三標示區域

704‧‧‧第四標示區域

705‧‧‧第五標示區域

706‧‧‧第六標示區域

707‧‧‧第七標示區域

901‧‧‧可調光燈具101顯示紅光時，電源電壓的波形圖

902‧‧‧可調光燈具101顯示紅綠混光時，電源電壓的波形圖

903‧‧‧可調光燈具101顯示綠光時，電源電壓的波形圖

904‧‧‧可調光燈具101顯示綠藍混光時，電源電壓的波形圖

905‧‧‧可調光燈具101顯示藍光時，電源電壓的波形圖

906‧‧‧可調光燈具101顯示紅藍混光時，電源電壓的波形圖

907‧‧‧可調光燈具101顯示白光時，電源電壓的波形圖

T905‧‧‧第五相位區間

T906‧‧‧第六相位區間

T907‧‧‧第七相位區間

1003‧‧‧第三開關

PWM3‧‧‧第三脈波寬度調變訊號

第1圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法所使用的系統之示意圖。

第2圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法之調光旋鈕104與電源電壓之波形的相對關係圖。

第3圖繪示為本發明一較佳實施例的控制電路112的部分電路圖。

第4圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法的流程圖。

第5圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法所使用的系統之示意圖。

第6圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法之調光旋鈕504與電源電壓之波形的相對關係圖。

第7圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法用於3個不同顏色燈進行混光之調光旋鈕700的示意圖。

第8圖繪示為本發明一較佳實施例的第7圖之調光旋鈕的調光順序之示意圖。

第9圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法之第7圖的調光旋鈕與電源電壓之波形的相對關係圖。

第10圖繪示為本發明一較佳實施例的控制電路112的部分電路圖。

第1圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法所使用的系統之示意圖。請參考第1圖，在此實施例中，假設此可調光燈具101內建有第一色光燈102以及一第二色光燈103。為了更加讓使用者能瞭解本發明，在此實施例中，第一色光燈102是以色溫為2700K的黃光發光二極體串實施，另外，第二色光燈103是以色溫為6500K的白光發光二極體串實施。另外，在此實施例中，此系統還包括一調光控制介面104，此調光控制介面104是以調光旋鈕104實施。此調光旋鈕104包括一指針105、第一標示區域106、第二標示區域107以及第三標示區域108。此調光旋鈕104用以調整交流波形被截波的相位。又，為了讓所屬技術領域具有通常知識者能夠瞭解本發明，在此實施例中，還繪示了一交流電源109、火線L以及中性線N。

可調光燈具101耦接交流電源109的中性線N。調光旋鈕104則耦接交流電源109的火線L。調光旋鈕104用以對電源電壓110進行截波(chopped)，請參考截波後的電源電壓111。截波後的電源電壓111被供應給可調光燈具101的控制電路112。可調光燈具101的控制電路112則根據截波後的電源電壓111的被截波的相 位，控制可調光燈具101的亮度或色溫。

第2圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法之調光旋鈕104與電源電壓之波形的相對關係圖。請參考第2圖，標號201是可調光燈具101顯示2700K的黃光時，電源電壓的波形圖；標號202是可調光燈具101顯示2700K的黃光，且亮度相對於波形201時的亮度為亮的電源電壓的波形圖；標號203是可調光燈具101顯示2700K+6500K的混合光時，電源電壓的波形圖；標號204是可調光燈具101顯示2700K+6500K的混合光，且混合光的色溫偏白色時，電源電壓的波形圖；標號205是可調光燈具101顯示6500K的白光時，電源電壓的波形圖；標號206是可調光燈具101顯示6500K的白光，且亮度相對於波形205時的亮度為亮的電源電壓的波形圖。

另外，為了讓所屬技術領域具有通常知識者能夠瞭解本發明的精神，在此第2圖的實施例中，標注了第一相位區間T201、第二相位區間T202以及第三相位區間T203。換句話說，在此實施例中，電源電壓被分割成三個相位區間。每一個相位區間T201、T202以及T203分別代表純黃光、黃白混合光以及純白光。

請同時參考第2圖以及第1圖，當使用者將指針由下方順時針旋轉到純黃光區，此時，電源電壓的第一相位區間T201會被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓201，控制電路112會控制2700K的黃光發光二極體串102會漸漸的由暗轉亮。當使 用者將指針繼續順時針旋轉，電源電壓202被截波的位置會跟著移動。此時，控制電路112會根據被截波的電源電壓202，控制2700K的黃光發光二極體串102發出較強的光線。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在黃白光混光區，電源電壓203被截波的位置會跟著移動。此時，電源電壓203被截波的位置位在第二相位區間T202。控制電路112會根據被截波的電源電壓203，控制2700K的黃光發光二極體串102以及6500K的白光發光二極體串103發光。由於電源電壓203被截波的位置較為偏向第一相位區間T201，控制電路112控制2700K的黃光發光二極體串102發出較強的光線，且控制電路112控制6500K的白光發光二極體串103發出較弱的光線。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，電源電壓204被截波的位置會跟著移動。此時，電源電壓204被截波的位置位在第二相位區間T202。控制電路112會根據被截波的電源電壓204，控制2700K的黃光發光二極體串102以及6500K的白光發光二極體串103發光。由於電源電壓204被截波的位置較為偏向第三相位區間T203，控制電路112控制2700K的黃光發光二極體串102發出較弱的光線，且控制電路112控制6500K的白光發光二極體串103發出較強的光線。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在白光區，電源電壓205被截波的位置會跟著移動。此 時，電源電壓205被截波的位置位在第三相位區間T203。控制電路112會根據被截波的電源電壓205，控制6500K的白光發光二極體串103發光，並控制2700K的黃光發光二極體串102停止發光。由於電源電壓205被截波的位置較為偏向第二相位區間T202，控制電路112控制6500K的白光發光二極體串103發出較強的光線。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在白光區，電源電壓206被截波的位置會跟著移動。此時，電源電壓206被截波的位置位在第三相位區間T203。由於電源電壓206被截波的位置較為偏離第二相位區間T202，控制電路112會根據被截波的電源電壓206，控制6500K的白光發光二極體串103發出較弱的光線。

第3圖繪示為本發明一較佳實施例的控制電路112的部分電路圖。請參考第3圖，此控制電路112包括一電源轉換電路301、一第一開關302、一第二開關303以及一脈波寬度調變訊號產生電路304。電源轉換電路301用以提供2700K的黃光發光二極體串102以及6500K的白光發光二極體串103所需的電流。脈波寬度調變訊號產生電路304用以提供第一脈波寬度調變訊號PWM1以及第二脈波寬度調變訊號PWM2給第一開關302以及第二開關303。

請同時參考第2圖以及第3圖，當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在黃光區，控制電路112接收到被截波的電源電壓201，控制電路112控制2700K 的黃光發光二極體串102發光。此時，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓201，調整第一脈波寬度調變訊號PWM1的脈波寬度。另外，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓201，調整第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度為0，此時，沒有電流流過6500K的白光發光二極體串103，因此，6500K的白光發光二極體串103不發光。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，電源電壓202被截波的位置會跟著移動。此時，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓202，調整第一脈波寬度調變訊號PWM1的脈波寬度變寬，使流過2700K的黃光發光二極體串102的電流變大。另外，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓202，調整第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度為0，此時，沒有電流流過6500K的白光發光二極體串103，因此，6500K的白光發光二極體串103不發光。當使用者將指針繼續順時針旋轉到黃光區與黃白光混光區的邊界，此時，電源電壓被截波的位置位在第一相位區間T201與第二相位區間T202的邊界。脈波寬度調變訊號產生電路304調整第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期為1。並且，脈波寬度調變訊號產生電路304調整第二脈波寬度調變訊號PWM2的責任週期為0。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在黃白光混光區，電源電壓203被截波的位置會跟著移 動。此時，電源電壓203被截波的位置位在第二相位區間T202。控制電路112會根據被截波的電源電壓203，控制2700K的黃光發光二極體串102以及6500K的白光發光二極體串103發光。此時，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓203，調整第一脈波寬度調變訊號PWM1的脈波寬度以及第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度，其中，第一脈波寬度調變訊號PWM1以及第二脈波寬度調變訊號PWM2互為反相。此時，由於電源電壓203被截波的位置較為接近第一相位區間T201與第二相位區間T202的邊界，因此，第一脈波寬度調變訊號PWM1的脈波寬度大於第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在黃白光混光區，電源電壓204被截波的位置會跟著移動。此時，電源電壓204被截波的位置位在第二相位區間T202。控制電路112會根據被截波的電源電壓204，控制2700K的黃光發光二極體串102以及6500K的白光發光二極體串103發光。此時，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓204，調整第一脈波寬度調變訊號PWM1的脈波寬度以及第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度，其中，第一脈波寬度調變訊號PWM1以及第二脈波寬度調變訊號PWM2互為反相。此時，由於電源電壓204被截波的位置較為接近第三相位區間T203與第二相位區間T202的邊界，因此，第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度大於第一脈波寬度調變訊號PWM1的脈波寬度。

當使用者將指針繼續順時針旋轉到黃白光混光區與白光區的邊界，此時，電源電壓被截波的位置位在第二相位區間T202與第三相位區間T203的邊界。脈波寬度調變訊號產生電路304調整第二脈波寬度調變訊號PWM2的責任週期為1。並且，脈波寬度調變訊號產生電路304調整第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期為0。此時，可調光燈具101發出色溫6500K的白光。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在白光區，電源電壓205被截波的位置會跟著移動。此時，電源電壓205被截波的位置位在第三相位區間T203。控制電路112會根據被截波的電源電壓205，控制6500K的白光發光二極體串103發光，並控制2700K的黃光發光二極體串102停止發光。此時，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓205，增加第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度，並控制第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期為0。

當使用者將指針繼續順時針旋轉，並停留在白光區，電源電壓206被截波的位置會跟著移動。此時，電源電壓206被截波的位置位在第三相位區間T203。由於電源電壓206被截波的位置較為偏離第二相位區間T202，此時，脈波寬度調變訊號產生電路304根據被截波的電源電壓206，進一步減少第二脈波寬度調變訊號PWM2的脈波寬度，並控制第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期為0。

以上調光方法的實施例，所屬技術領域可以看出，由於控制電路是接收被截波的電源電壓，根據此被截波的電源電壓來對燈具進行控制。因此，此調光方法可以適用於單線控制。又，上述調光方法可以被歸納成為以下單線調光方法流程。第4圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法的流程圖。請參考第4圖，此單線調光方法流程包括下列步驟：

步驟S401：開始。

步驟S402：提供一調光控制介面。例如第1圖所示之調光旋鈕。當使用者操作調光控制介面時，電源電壓被截波。

步驟S403：將電源電壓的一個交流週期至少區分成一第一相位區間、一第二相位區間以及一第三相位區間。如第2圖所示之第一相位區間T201、第二相位區間T202以及第三相位區間T203。

步驟S404：判斷電源電壓被截波的區間。當電源電壓被截波的區間是位於第一相位區間，進行步驟S405；當電源電壓被截波的區間是位於第二相位區間，進行步驟S406；當電源電壓被截波的區間是位於第三相位區間，進行步驟S407。

步驟S405：當電源電壓在第一相位區間被截波，可調光燈具顯示一第一色光。在此例中，第一色光例如是2700K黃光。

步驟S406：當電源電壓在第二相位區 間被截波，可調光燈具顯示一混色色光。在此例中，混色色光例如是2700K黃光混合6500K白光。

步驟S407：當電源電壓在第三相位區間被截波，可調光燈具顯示一第二色光。在此例中，第二色光例如是6500K白光。

又，在步驟S405中，可以根據電源電壓在第一相位區間被截波的相位，決定第一色光之亮度。例如，第一相位區間T201有第一相位邊界以及第二相位邊界，在此，假設第一相位區間T201的第一相位邊界是交流電的0度相位，第一相位區間T201的第二相位邊界是第一相位區間T201與第二相位區間T202的交界(60度)。在上述實施例中，電源電壓被截波的相位越接近第一相位區間T201的第一相位邊界，第一色光(2700K的黃光)之亮度越暗；電源電壓被截波的相位越接近第一相位區間T201的第二相位邊界，第一色光(2700K的黃光)之亮度越亮。

同樣地，在步驟S406中，可以根據電源電壓在第二相位區間被截波的相位，決定混色色光之混光比例。例如，第二相位區間T202有第一相位邊界以及第二相位邊界，在此，假設第二相位區間T202的第一相位邊界是第一相位區間T201與第二相位區間T202的交界(60度)，第二相位區間T202的第二相位邊界是第二相位區間T202與第三相位區間T203的交界(120度)。在上述實施例中，電源電壓被截波的相位越接近第二相位區間 T202的第一相位邊界，第一色光(2700K的黃光)之成分越高，第二色光(6500K的白光)之成分越低。反之，第一色光(2700K的黃光)之成分越低，第二色光(6500K的白光)之成分越高。

同樣的道理，在步驟S407中，可以根據電源電壓在第三相位區間被截波的相位，決定第二色光之亮度。例如，第三相位區間T203有第一相位邊界以及第二相位邊界，在此，假設第三相位區間T203的第一相位邊界是第二相位區間T202與第三相位區間T203的交界(120度)，第三相位區間T203的第二相位邊界是交流電的180度相位。在上述實施例中，電源電壓被截波的相位越接近第三相位區間T203的第一相位邊界，第二色光(6500K的白光)之亮度越亮；電源電壓被截波的相位越接近第三相位區間T203的第二相位邊界，第二色光(6500K的白光)之亮度越暗。

上述實施例是以2700K色光燈以及6500K色光燈做舉例，並且以發光二極體作為例子。然所屬技術領域具有通常知識者應當知道，除了發光二極體外，仍可使用螢光燈或冷陰極螢光燈。因此，本發明不以此為限。另外，燈的顏色也不限於2700K與6500K。例如可以使用紅色、綠色發光二極體燈。因此，本發明不以此為限。另外，上述實施例中，雖然有進一步調整燈具的亮度或色溫，然所屬技術領域具有通常知識者應當知道，燈具亮度與色溫之調整可以另行以其他控制介面調整。本發 明亦可以只用於發出黃、白、混合三種光線。本發明不限制是否可以調整亮度或色溫。

為了讓所屬技術領域具有通常知識者能夠瞭解本發明，以下以紅色、綠色、藍色發光二極體燈做舉例。

第5圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法所使用的系統之示意圖。請參考第5圖，在此實施例中，假設此可調光燈具101內建有第一色光燈501、第二色光燈502以及第三色光燈503。同樣的道理，在此實施例中，假設第一色光燈501、第二色光燈502以及第三色光燈503分別是紅色色光燈、綠色色光燈以及藍色色光燈，由於操作系統與硬體部分相近似，故不予贅述。相對於第1圖的系統，本實施例的系統的調光旋鈕504分成四個調光區塊。

第6圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法之調光旋鈕504與電源電壓之波形的相對關係圖。請參考第6圖，標號601是可調光燈具101顯示紅光時，電源電壓的波形圖；標號602是可調光燈具101顯示綠光時，電源電壓的波形圖；標號603是可調光燈具101顯示藍光時，電源電壓的波形圖；標號604是可調光燈具101顯示白光時，電源電壓的波形圖。

另外，為了讓所屬技術領域具有通常知識者能夠瞭解本發明的精神，在此第6圖的實施例中，標注了第一相位區間T601、第二相位區間T602、第三相位 區間T603以及第四相位區間T604。換句話說，在此實施例中，電源電壓的週期被分割成第一相位區間T601、第二相位區間T602、第三相位區間T603以及第四相位區間T604。在此實施例中，假設第一相位區間T601代表紅光；第二相位區間T602代表綠光；第三相位區間T603代表藍光；第四相位區間T604代表白光。

請同時參考第5圖以及第6圖，當使用者將指針由下方順時針旋轉到紅光區，此時，電源電壓會在第一相位區間T601被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓601，控制電路112會控制紅光燈501點亮。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定紅光燈501的亮度依據是根據電源電壓601被截波的相位。由於上述實施例已經詳細介紹，故在此不予贅述。

當使用者將指針由旋轉到綠光區，此時，電源電壓會在第二相位區間T602被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓602，控制電路112會控制綠光燈502點亮。當使用者將指針由旋轉到藍光區，此時，電源電壓會在第三相位區間T603被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓603，控制電路112會控制藍光燈503點亮。當使用者將指針由旋轉到白光區，此時，電源電壓會在第四相位區間T604被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓604，控制電路112會控制紅光燈501、綠光燈502以及藍光燈503同時點亮。同樣的道理，在此實施例 中，控制電路112決定綠光、藍光或白光的亮度依據是分別根據電源電壓602、電源電壓603或電源電壓604被截波的相位。由於上述實施例已經詳細介紹，故在此不予贅述。

上述實施例雖然使用第一相位區間T601、第二相位區間T602、第三相位區間T603以及第四相位區間T604，用以分別表示紅、綠、藍、白，然所屬技術領域具有通常知識者應當知道，紅、綠、藍三色的燈的顏色的混光模式總共有以下幾種：單一紅光、單一綠光、單一藍光、紅綠混合、綠藍混合、紅藍混合以及紅綠藍三種混合。若以數學表示多個顏色的混光模式的數目，可以表示如下：M=C(N,1)+C(N,2)+...+C(N,N)

其中，M為混光模式的數目，N為燈的總數。若把N代入3，可以獲得混光模式的數目M=7。

換句話說，上述實施例雖然是用4個相位區間T601、T602、T603以及T604作為例子，然所屬技術領域具有通常知識者藉由上述數學式以及說明，應當可以理解，3個不同顏色的燈的混光模式最多有7種混光模式。第7圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法用於3個不同顏色燈進行混光之調光旋鈕的示意圖。請參考第7圖，此調光旋鈕被分成7個標示區域，第一標示區域701是紅光區；第二標示區域702是紅綠混光區；第三標 示區域703是綠光區；第四標示區域704是綠藍混光區；第五標示區域705是藍光區；第六標示區域706是藍紅混光區；第七標示區域707是白光區。第8圖繪示為本發明一較佳實施例的第7圖之調光旋鈕的調光順序之示意圖。請同時參考第7圖以及第8圖，此調光旋鈕順時針旋轉時，依序會經過紅光區701、紅綠混光區702、綠光區703、綠藍混光區704、藍光區705、紅藍混光區706以及白光區707。

第9圖繪示為本發明一較佳實施例的單線調光方法之第7圖的調光旋鈕與電源電壓之波形的相對關係圖。請參考第9圖，標號901是可調光燈具101顯示紅光時，電源電壓的波形圖；標號902是可調光燈具101顯示紅綠混光時，電源電壓的波形圖；標號903是可調光燈具101顯示綠光時，電源電壓的波形圖；標號904是可調光燈具101顯示綠藍混光時，電源電壓的波形圖；標號905是可調光燈具101顯示藍光時，電源電壓的波形圖；標號906是可調光燈具101顯示紅藍混光時，電源電壓的波形圖；標號907是可調光燈具101顯示白光時，電源電壓的波形圖。

另外，為了讓所屬技術領域具有通常知識者能夠瞭解本發明的精神，在此第9圖的實施例中，標注了第一相位區間T901、第二相位區間T902、第三相位區間T903、第四相位區間T904、第五相位區間T905、第六相位區間T906以及第七相位區間T907。換句話說，在 此實施例中，電源電壓的週期被分割成第一相位區間T901、第二相位區間T902、第三相位區間T903、第四相位區間T904、第五相位區間T905、第六相位區間T906以及第七相位區間T907。在此實施例中，假設第一相位區間T901代表紅光；第二相位區間T902代表紅綠混光；第三相位區間T903代表綠光；第四相位區間T904代表綠藍混光；第五相位區間T905代表藍光；第六相位區間T906代表藍紅混光；第七相位區間T907代表白光。

請同時參考第7圖以及第9圖，當使用者將指針由下方順時針旋轉到紅光區701，此時，電源電壓會在第一相位區間T901被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓901，控制電路112會控制紅光燈點亮。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定紅光燈的亮度依據是根據電源電壓901在第一相位區間T901被截波的相位。由於上述實施例已經詳細介紹，故在此不予贅述。

當使用者將指針由下方順時針旋轉到紅綠混光區702，此時，電源電壓會在第二相位區間T902被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓902，控制電路112會控制紅光燈以及綠光燈點亮。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定紅光燈以及綠光燈的亮度之比例是根據電源電壓902在第二相位區間T902被截波的相位。舉例來說，第二相位區間T902包括一第一相位邊界以及一第二相位邊界，第二相位區間 T902的第一相位邊界位在第二相位區間T902與第一相位區間T901的交界，且第二相位區間T902的第二相位邊界位在第二相位區間T902與第三相位區間T903的交界。電源電壓被截波的相位越接近第二相位區間T902的第一相位邊界，紅光的比例越高，且綠光的比例越低。電源電壓被截波的相位越接近第二相位區間T902的第二相位邊界，紅光的比例越低，且綠光的比例越高。

當使用者將指針由旋轉到綠光區703，此時，電源電壓會在第三相位區間T903被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓903，控制電路112會控制綠光燈點亮。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定綠光燈的亮度依據是根據電源電壓903在第三相位區間T903被截波的相位。由於上述實施例已經詳細介紹，故在此不予贅述。

當使用者將指針由旋轉到綠藍混光區704，此時，電源電壓會在第四相位區間T904被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓904，控制電路112會控制綠光燈以及藍光燈點亮。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定綠光燈以及藍光燈的亮度之比例是根據電源電壓904在第四相位區間T904被截波的相位。舉例來說，第四相位區間T904包括一第一相位邊界以及一第二相位邊界，第四相位區間T904的第一相位邊界位在第四相位區間T904與第三相位區間T903的交界，且第四相位區間T904的第二相位邊界位在 第四相位區間T904與第五相位區間T905的交界。電源電壓被截波的相位越接近第四相位區間T904的第一相位邊界，綠光的比例越高，且藍光的比例越低。電源電壓被截波的相位越接近第四相位區間T904的第二相位邊界，綠光的比例越低，且藍光的比例越高。

當使用者將指針由旋轉到藍光區705，此時，電源電壓會在第五相位區間T905被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓905，控制電路112會控制藍光燈點亮。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定藍光燈的亮度依據是根據電源電壓905在第五相位區間T905被截波的相位。由於上述實施例已經詳細介紹，故在此不予贅述。

當使用者將指針由旋轉到藍紅混光區706，此時，電源電壓會在第六相位區間T906被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓906，控制電路112會控制藍光燈以及紅光燈點亮。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定紅光燈以及藍光燈的亮度之比例是根據電源電壓906在第六相位區間T906被截波的相位。舉例來說，第六相位區間T906包括一第一相位邊界以及一第二相位邊界，第六相位區間T906的第一相位邊界位在第六相位區間T906與第五相位區間T905的交界，且第六相位區間T906的第二相位邊界位在第六相位區間T906與第七相位區間T907的交界。電源電壓被截波的相位越接近第六相位區間T906的第一相位邊 界，藍光的比例越高，且紅光的比例越低。電源電壓被截波的相位越接近第六相位區間T906的第二相位邊界，藍光的比例越低，且紅光的比例越高。

當使用者將指針由旋轉到白光區707，此時，電源電壓會在第七相位區間T907被截波(Chopped)。當控制電路112接收到被截波的電源電壓907，控制電路112會同時點亮紅光燈、綠光燈以及藍光燈。同樣的道理，在此實施例中，控制電路112決定紅光燈、綠光燈以及藍光燈的亮度之大小是根據電源電壓907在第七相位區間T907被截波的相位。由於上述實施例已經詳細介紹亮度調整的方式，故在此不予贅述。

第10圖繪示為本發明一較佳實施例的控制電路112的部分電路圖。請參考第10圖，在此實施例中，此控制電路112包括一電源轉換電路301、一第一開關1001、一第二開關1002、一第三開關1003以及一脈波寬度調變訊號產生電路304。另外，在此實施例中，紅光燈501、綠光燈502以及藍光燈503分別是以紅光發光二極體串501、綠光發光二極體串502以及藍光發光二極體串503實施。電源轉換電路301用以提供紅光發光二極體串501、綠光發光二極體串502以及藍光發光二極體串503所需的電力。脈波寬度調變訊號產生電路304用以提供第一脈波寬度調變訊號PWM1、第二脈波寬度調變訊號PWM2以及第三脈波寬度調變訊號PWM3給第一開關1001、第二開關1002以及第三開關1003。

同樣的道理，在此實施例中，可以藉由第一脈波寬度調變訊號PWM1、第二脈波寬度調變訊號PWM2以及第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期，分別調整流過紅光發光二極體串501、綠光發光二極體串502以及藍光發光二極體串503的電流，進一步調整混光比例或亮度。

舉例來說，當使用者將指針由下方順時針旋轉到紅光區701，此時，電源電壓會在第一相位區間T901被截波(Chopped)。當脈波寬度調變訊號產生電路304接收到被截波的電源電壓901，脈波寬度調變訊號產生電路304會判斷電源電壓被截波的相位離第一相位區間T901的第一相位邊界(0度)的相位差，控制第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期。相位差越大，第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期越大，流過紅光發光二極體串501的電流越大，紅光發光二極體串501的亮度越大。

接下來，當使用者將指針由下方順時針旋轉到紅綠混光區702，電源電壓會在第二相位區間T902被截波(Chopped)。當脈波寬度調變訊號產生電路304接收到被截波的電源電壓902，脈波寬度調變訊號產生電路304會判斷電源電壓被截波的相位離第二相位區間T902的第一相位邊界(即第二相位區間T902與第一相位區間T901的交界)的相位差，控制第一脈波寬度調變訊號PWM1以及第二脈波寬度調變訊號PWM2的責任週期。此時，第一脈波寬度調變訊號PWM1與第二脈波寬度調變訊 號PWM2互為反相。一般來說，電源電壓被截波的相位越靠近第二相位區間T902的第一相位邊界，第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期越大，第二脈波寬度調變訊號PWM2的責任週期越小。

當使用者將指針由下方順時針旋轉到綠光區703，此時，電源電壓會在第三相位區間T903被截波(Chopped)。當脈波寬度調變訊號產生電路304接收到被截波的電源電壓903，脈波寬度調變訊號產生電路304會判斷電源電壓被截波的相位離第三相位區間T903的第一相位邊界(即第三相位區間T903與第二相位區間T902的交界)的相位差，控制第二脈波寬度調變訊號PWM2的責任週期。相位差越大，第二脈波寬度調變訊號PWM2的責任週期越大，流過綠光發光二極體串502的電流越大，綠光發光二極體串502的亮度越大。

接下來，當使用者將指針由下方順時針旋轉到綠藍混光區704，電源電壓會在第四相位區間T904被截波(Chopped)。當脈波寬度調變訊號產生電路304接收到被截波的電源電壓904，脈波寬度調變訊號產生電路304會判斷電源電壓被截波的相位離第四相位區間T904的第一相位邊界(即第四相位區間T904與第三相位區間T903的交界)的相位差，控制第二脈波寬度調變訊號PWM2以及第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期。在此實施例中，第二脈波寬度調變訊號PWM2與第三脈波寬度調變訊號PWM3互為反相。一般來說，電源電壓被截波 的相位越靠近第四相位區間T904的第一相位邊界，第二脈波寬度調變訊號PWM2的責任週期越大，第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期越小。

當使用者將指針由下方順時針旋轉到藍光區705，此時，電源電壓會在第五相位區間T905被截波(Chopped)。當脈波寬度調變訊號產生電路304接收到被截波的電源電壓905，脈波寬度調變訊號產生電路304會判斷電源電壓被截波的相位離第五相位區間T905的第一相位邊界(即第五相位區間T905與第四相位區間T904的交界)的相位差，控制第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期。相位差越大，第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期越大，流過藍光發光二極體串503的電流越大，藍光發光二極體串503的亮度越大。

接下來，當使用者將指針由下方順時針旋轉到藍紅混光區706，電源電壓會在第六相位區間T906被截波(Chopped)。當脈波寬度調變訊號產生電路304接收到被截波的電源電壓906，脈波寬度調變訊號產生電路304會判斷電源電壓被截波的相位離第六相位區間T906的第一相位邊界(即第六相位區間T906與第五相位區間T905的交界)的相位差，控制第一脈波寬度調變訊號PWM1以及第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期。在此實施例中，第一脈波寬度調變訊號PWM1與第三脈波寬度調變訊號PWM3互為反相。一般來說，電源電壓被截波的相位越靠近第六相位區間T906的第一相位邊界，第三 脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期越大，第一脈波寬度調變訊號PWM1的責任週期越小。

最後，當使用者將指針由下方順時針旋轉到白光區707，此時，電源電壓會在第七相位區間T907被截波(Chopped)。當脈波寬度調變訊號產生電路304接收到被截波的電源電壓907，脈波寬度調變訊號產生電路304會判斷電源電壓被截波的相位離第七相位區間T907的第一相位邊界(即第七相位區間T907與第六相位區間T906的交界)的相位差，控制第一脈波寬度調變訊號PWM1、第二脈波寬度調變訊號PWM2以及第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期。相位差越大，第一脈波寬度調變訊號PWM1、第二脈波寬度調變訊號PWM2以及第三脈波寬度調變訊號PWM3的責任週期越大，流過紅光發光二極體串501、綠光發光二極體串502以及藍光發光二極體串503的電流越大，白光的亮度越大。

綜上所述，本發明的精神在於利用將電源電壓的一個週期區分成多個區塊，並對應提供多種混光模式。另外，在單一電力線上進行對電源電壓的截波，根據電源電壓被截波的相位，決定混光模式之間的切換。因此，使用者只要利用一調光旋鈕便可以輕鬆控制混光模式。可讓光線調整的操作更加直覺。

上述實施例雖然調光控制介面皆是以調光旋鈕作為舉例，然所屬技術領域具有通常知識者應當知道，調光旋鈕是一個較為直覺的較佳實施例。設計者亦 可以設計為數位按鈕介面。故本發明不以此為限。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101‧‧‧可調光燈具

102‧‧‧第一色光燈

103‧‧‧第二色光燈

104‧‧‧調光控制介面

105‧‧‧指針

106‧‧‧第一標示區域

107‧‧‧第二標示區域

108‧‧‧第三標示區域

109‧‧‧交流電源

L‧‧‧火線

N‧‧‧中性線

110‧‧‧電源電壓

111‧‧‧截波後的電源電壓

112‧‧‧可調光燈具101的控制電路

Claims (2)

1. 一種單線調光方法，適用於一可調光燈具，該可調光燈具包括N個色光燈，其中，該可調光燈具的一控制電路接收一電源電壓，並用以控制該些N個色光燈，此單線調光方法包括：提供一調光控制介面，其中，當操作該調光控制介面時，該電源電壓被截波(chopped)；將該電源電壓的一個交流週期至少區分成M個相位區間，其中，M表示如下：M=C(N,1)+C(N,2)+...+C(N,N)，其中，C(a,b)=a！/[b！×(a-b)！]；提供M種混光模式，對應M個相位區間；當該調光控制介面將該電源電壓進行截波(chopped)，且其截波的相位係位在第I相位區間時，進行第I種混光模式，其中，第I種混光模式係由N個色光燈中，取出K個色光燈進行混光，其中，N、M、K、I、a、b為自然數，且N大於等於K，且M大於等於I。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之單線調光方法，其中，提供該調光控制介面還包括：在該調光控制介面中，提供一調光旋鈕，該調光旋鈕包括M+1個調整邊界，其中，該每一該些相位區間 具有一第一相位邊界以及一第二相位邊界，其中，該第I調整邊界對應該第I相位區間的第一相位邊界，該第I+1調整邊界對應該第I+1相位區間的第一相位邊界以及該第I相位區間的第二相位邊界，其中，當一使用者旋轉該調光旋鈕，且該調光旋鈕的指針停止在該第Q調整邊界以及該第Q+1調整邊界之間，該電源電壓在該第Q相位區間被截波，其中，Q為自然數，且，M大於等於Q。