TWI522009B - 燈具單元及控制光源之方法 - Google Patents

Description

燈具單元及控制光源之方法

本發明係關於一種燈具單元，其包括複數個光源及經調適以基於供應至該燈具單元的一切換信號而控制該等光源之一序列驅動設定的一控制單元，及本發明係關於一種用於基於一切換信號而控制複數個光源的對應方法。

已知藉由以一特定方式開啟及關閉電力開關而選擇一當前驅動設定而操縱許多光源之驅動設定。US 2007/0064419 A1揭示用於藉由一控制單元控制一個或多個LED燈之驅動設定以便提供不同色彩狀態的一方法及一時間敏感開啟-關閉切換方法。該等色彩狀態由該等LED燈之一序列驅動設定而調節。藉由關閉電力開關且在一預定時間限制(切換時間)內再次開啟該電力開關，可設定該序列驅動設定中之下一驅動設定。因此，一使用者可藉由在該切換時間內重複地關閉及開啟電力而在色彩狀態與色彩狀態之間切換。在一第二預定時間限制(同步時間)內，設定由使用者最近完成之一狀態選擇。因此，為選擇一期望之色彩狀態，該使用者簡單地使系統保持開啟，直到同步時間結束。此外，該方法可儲存關閉時之當前操作狀態及色彩及色彩組合，並且在下次開啟該等燈時復原驅動設定。

用於控制來自一電樞之光的時間敏感開啟-關閉切換方法給予使用者靈活性以按一便利方式在一房間中選擇不同的光設定。然而，當一照明系統包括由此一方法調節之複數個電樞時，存在一風險，即可能有過多的色彩狀態且該等電樞之當前色彩狀態可相對於彼此而位移(例如，當開啟該照明系統時)。

本發明之一目的係克服此問題，及提供一種基於開啟-關閉切換而控制複數個燈的改良方法。該方法使用於一發光裝置及一對應照明器及系統中。

根據本發明之一第一態樣，此目的及其他目的係藉由一燈具單元達成，該燈具單元包括複數個光源及一控制單元，該控制單元經調適以基於供應至該燈具單元之一切換信號而控制該複數個光源之一序列驅動設定。該控制單元經配置使得：若該切換信號經撤銷啟動且隨後在一第一預定時間間隔內重新啟動，則利用該等光源之一隨後驅動設定；或否則若該切換信號經撤銷啟動且隨後在一第二預定時間間隔之後重新啟動，則利用該等光源之一先前驅動設定；或否則若該切換信號經撤銷啟動且隨後在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第二預定時間間隔之結束點之間的一預定第一中間時間間隔內重新啟動，則利用一預定驅動設定。因此，提供一燈具單元，其回應於一切換信號，使得一使用者可有利地藉由產生交替之關閉及開啟切換信號而選擇該等光源之一期望的驅動設定。驅動設定之變化可經選擇為下一驅動設定或一先前選擇之驅動設定，即，該使用者可逐步遍歷(step through)不同選擇或返回至該先前選擇之驅動設定。在該切換信號之關閉-開啟狀態之變化之間的時間間隔將決定該驅動設定，且因此決定該燈具的光輸出。此外，藉由提供該第一中間時間間隔，完成將該等光源重設至一預定色彩或照明狀態，當該燈具單元之該序列驅動設定中具有大量狀態時，此係有利的。此外，當利用複數個燈具單元(例如在一照明器中或作為一房間內的光點)時，且回應於一共同切換信號，該等個別之燈具單元可能無意地處於不同狀態，例如當電力開啟時輸出不同色彩或方向的光。利用本發明概念，藉由在關閉該等燈具單元之後在該第一中間時間間隔內將其等開啟而達成將該等燈具單元重設為一預定狀態(例如，重設為具有相同色彩)的可能性。因此，以此方式使該等燈具單元以某一預定方式相對於彼此而同步。

根據該燈具單元之一實施例，該控制單元進一步經配置使得：若該切換信號經撤銷啟動且隨後在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第一中間時間間隔之間的一預定第二中間時間間隔內重新啟動，則利用一第二預定驅動設定。因此，該燈具單元可重設至由該切換信號之操作決定的許多預定驅動設定，當期望不同類型之光學/照明效果時，此係有利的。例如該燈具單元可具有多於一個主功能性，例如，用於將一光圖案投射於一壁上的一個主功能性，及用於提供氛圍的一個主功能性，而可能期望僅重設該等功能性之一者。

根據該燈具單元之一實施例，該等光源經調適以發射不同色彩的光，藉此本發明概念有利地提供用於改變該燈具單元之當前整體色彩狀態的一方式。可選擇該序列驅動設定以給不同色彩的光源供電，使得達成不同之期望色彩組合。可以此方式改變一空間的照明以提供一期望之氛圍，例如，以一使用者容易使用的方式從一工作之光變化為一浪漫之光。

根據該燈具單元之一實施例，該切換信號藉由一電力開關，或一遙控器及配置於該燈具單元中的一對應接收器而供應。因此，可使用一照明器(該燈具單元安裝於其中)的電力開關或一遙控器以提供該切換信號。在後一情況中，該燈具單元或其中安裝該燈具單元的一照明器進一步經配置為具有用於接收該遙控器信號的構件。

根據該燈具單元之一實施例，該等光源之至少一個驅動設定包括一預定序列驅動設定。因此，該特定驅動設定本身可含有一序列驅動設定，使得對於該驅動設定達成一預定交替光圖案，例如一閃光圖案、一序列色彩等等。

根據該燈具單元之一實施例，該等光源包括發光二極體，LED，此為有利的。

根據該燈具單元之一實施例，該等LED係多LED二極體，例如RGB或RGBW。

根據該燈具單元之一實施例，該燈具單元進一步包括一燈具基座，該燈具基座經配置以裝配於一燈具插座中。該燈具單元可例如改裝於具有此一燈具插座之一現存燈設備或照明器中。因此，根據本發明之該燈具單元可有利地用於替換一白熾光源或裝配至通常用於白熾光源的一燈器具中，諸如一燈絲式燈泡、一鹵素燈具等等。此為有利的，因為一使用者可方便地用根據本發明概念之燈具單元替換現存照明器中昂貴且低效之白熾光源。由於整合之控制單元，該燈具單元之功能性可有利地應用於該燈具單元經調適以裝配至其燈具插座中的任意照明器中。標準類型之燈具插座可為例如一傳統螺旋式插座或一卡口式插座。在前者情況中，該燈具基座係具有適當螺紋的一傳統螺旋式燈具基座。

根據本發明之另一態樣，提供包括根據本發明概念之至少一個燈具單元的一照明器。當利用許多個根據本發明概念之燈具單元時，可將所有燈具單元重設至一預定驅動設定係非常重要的，此以本發明概念有利地達成。

根據該照明器之一實施例，包括於該照明器中之一單一電力開關提供切換信號至該至少一個燈具單元。

根據一實施例，該照明器進一步包括一共同控制單元，該共同控制單元經配置以基於該切換信號而控制該至少一個燈具單元之一序列驅動設定。因此，個別燈具單元之切換可進一步由一共同控制單元而控制。

根據本發明之另一態樣，提供包括複數個燈具單元或複數個照明器的一照明系統。該切換信號藉由一電力開關或一遙控器及配置於該等燈具單元或照明器處的至少一個對應接收器而供應。

根據本發明之另一態樣，提供一種用於基於一切換信號而控制複數個光源的方法，該方法包括：-　為該等光源提供一序列驅動設定，從該序列設定該等光源之一當前驅動設定；-　偵測該切換信號之一撤銷啟動；-　量測該切換信號之該撤銷啟動與一隨後啟動之間的經過時間；及若該經過時間小於一第一預定時間間隔：將一隨後驅動設定設定為當前驅動設定；或若該經過時間大於一第二預定時間間隔：保持當前之驅動設定；或若該經過時間在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第二預定時間間隔之結束點之間的一第一中間時間間隔內：將該當前驅動設定設定至一預定驅動設定。

根據一實施例，該方法進一步包括：若該經過時間在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第一中間時間間隔之間的一第二中間時間間隔內：將當前驅動設定設定至一第二預定驅動設定。取決於特定應用，該方法可包括具有各自預定驅動設定的進一步中間時間間隔。

應注意，本發明係關於申請專利範圍中敘述之特徵的所有可行組合。

現在將參考展示本發明之實施例的附圖而更詳細地描述本發明之此態樣及其他態樣。

現將在下文中參考附圖而更充分地描述根據本發明概念之實施例，附圖中展示本發明之某些實施例。然而本發明可以許多不同形式體現，且不應視作限制於本文中闡明之實施例；確切而言，該等實施例經由實例而提供，使得此揭示內容將為詳盡且完整的，且將本發明之範圍充分傳達給熟習此項技術者。全文相同數字指相同元件。

圖1中繪示一方塊圖，其繪示根據本發明之一燈具單元100的一實施例之基本組態。該燈具單元100包括複數個光源120a至120e，其等經配置以由電產生光。此處該等光源係發光二極體，LED，其等經配置以發射不同色彩的光或白光。此並不排除在一些實施例中一些光源可經調適以產生相同色彩的光。在本發明之內文中，白光係視覺上可感知為白色的光或近白色光，而有色光係除白色之外具有一較窄波長光譜的光且該光對人類在視覺上可感知為例如紅色、綠色、藍色、黃色等等。如熟習此項技術者所瞭解，LED提供之白光可例如藉由來自藍色LED的光之部分磷光體轉換或藉由組合不同色彩之LED晶粒或藉由磷光體轉換之藍色LED及其他有色LED之組合以調諧白光之色溫而提供，而由有色LED發射之光的色彩取決於所使用之半導體材料之組合物及條件。此外，當前燈具單元之一有色LED可為含有發射不同色彩之多個晶粒的一封裝，諸如RGB(紅色-綠色-藍色)晶粒、RGB及白色或RGB及琥珀色。當前燈具單元之實施例之一有色光源可為一固定色彩光源或一可變(多晶粒)色彩光源。再者，當前燈具單元之一白色光源可為一固定色溫之光源或一可變色溫之光源。此外，該等光源可具方向性，使得藉由應用LED之合適基本光學或固有地藉由LED之實體組態而達成該等LED之頂部發射及側面發射功能性。應提到，儘管本文主要討論LED，其他類型之適當光源亦可應用於本發明概念之經控制序列化驅動設定。

該等光源120a至120e與一控制單元110通信，該控制單元110控制該等光源120a至120e之驅動設定Sa至Se。該控制單元110進一步經配置以接收一切換信號Sin，此處該切換信號Sin經由一電力開關105提供。該電力開關可為由一使用者操作之一手動電力開關，或為一使用者操作之遙控器，其發送一切換信號，該切換信號由配置於該燈具單元中之一接收器(未作圖式)接收。此外，可從經設計以控制一房間、建築物或區域中之照明的一照明系統電氣地提供一切換信號。

驅動設定Sa至Se係以一受控制方式提供電力至各自之光源120a至120e的設定。一驅動設定可為靜態的或動態的(隨時間變化)，且通常涉及電壓位準、電流位準或驅動信號之頻率。該控制單元110進一步經配置以提供該等光源之一序列驅動設定，使得可將許多驅動設定狀態提供至該等光源。該等驅動設定可經選擇以提供例如經供電對未供電之光源的不同靜態或動態圖案、當利用產生方向性光的光源時提供不同照明方向、提供來自該燈具單元之不同色彩或所提及之狀態的任意組合。該切換信號經利用以切換該燈具單元100之驅動設定之狀態。

該控制單元110經配置以基於該切換信號而控制該序列驅動設定之當前狀態。圖2a及圖2b展示該燈具單元100之切換行為之時間線的兩個實例，其等繪示取決於如何操作該切換信號而如何達到一驅動設定序列中的不同狀態。x軸表示撤銷啟動該切換信號(此後稱為關閉該燈具單元)之後的時間。應注意，可用一分離切換裝置(其不必為該電力開關)提供該切換信號。取決於在關閉該燈具單元之後重新啟動該切換信號之時間t_po而達到不同狀態。現在參考圖2a，若該切換信號在一第一預定時間間隔t₁內重新啟動(該第一預定時間間隔t₁在此繪示性實例中係5秒)，則該驅動設定被設定至一隨後驅動設定。藉由隨後在該第一預定時間間隔內關閉及開啟該切換信號(此重新起始於每個新的關閉信號)，使用者可逐步遍歷該序列驅動設定以比較從不同狀態下之燈具單元獲得之不同所得光輸出。

繼續，若該切換信號在經過一第二預定時間間隔t₂之後重新啟動(該時間間隔在此繪示性實例中係12秒)，則該驅動設定被設定至一先前狀態。即，若該燈具單元關閉一足夠時間，且接著再次開啟，則利用最近使用之驅動設定。

一中間時間間隔t₃配置於該第一時間間隔t₁之結束點與該第二間隔t₂之結束點之間。若該切換信號在此中間時間間隔內重新啟動(該中間時間間隔在此出現於該燈具單元關閉之後7秒與12秒之間)，則該驅動設定被設定至一預定驅動設定，其在此後稱為重設狀態。

圖2b繪示該切換行為之時間線如何可含有多於一個中間時間間隔，即，配置於該第一時間間隔t₁之結束點與該第二間隔t₂之結束點之間的一時間間隔。此處配置一第二中間時間間隔t₄，但較佳取決於特定燈具單元及對應之照明應用而設定中間時間間隔的數目。該等時間間隔亦可取決於應用而重疊。

圖3繪示根據本發明概念之一實施例的一例示性燈具單元200。四個光源120a至120d兩兩安裝於一基板280的相對側上。一控制單元110配置於該基板上，且至該等光源120a至120d之導線配置於該基板上(未作圖式)。該基板安裝於一傳統燈具基座290上，該燈具基座290經配置以裝配於一螺旋類型之插座中，以將該燈具單元200(改裝)裝配於一現存照明器中。然而，可使用其他標準或專屬之燈具插座。此外，在該基板上之光源120a至120d由一玻璃燈泡250圍封。此類型之燈具單元有利地利用於現存照明器中，且將在無需對現存照明器進行任何結構改變的前提下提供本發明概念之功能性。

根據該燈具單元之一實施例(未作圖式)，該複數個光源之至少一者係一方向性光源。方向性光源係經調適以大體上以一特定方向發射光或具有一受限制輸出角度的光源，例如頂部發射體(與全向發射體相比)。一燈具單元可例如經配置以藉由一全向光源而在所有方向發射白光，同時藉由一頂部發射體光源而在一向上的方向發射藍光。用於控制此一例示性實施例之光的驅動設定序列可包括白色光源開啟-藍色光源關閉、白色光源關閉-藍色光源開啟、白色光源開啟-藍色光源開啟。

圖4中係配置於具有一電力開關405之一照明器300中之三個燈具單元200、200'、200"之一示意性圖解。該等燈具單元200、200'、200"包括不同數目之光源120a至120c、120a'至120d'、120a"至120c"，且其等各自之控制單元110、110'、110"經配置以用不同序列之驅動設定控制各自光源，如圖5中所繪示。燈具單元200具有七個可選擇之驅動設定狀態，且選擇狀態[1 1 1]為重設狀態。燈具200'具有五個可選擇狀態，且選擇狀態[1 1 1 1]為該燈具單元200'之重設狀態。燈具單元200"具有六個可選擇狀態，其等之每個狀態逐步遍歷三個狀態。選擇狀態[010,101,[111]]作為燈具單元200"之重設狀態。當操作電力開關405時，考慮如上文參考圖2描述的該燈具單元之切換行為之時間線，容易瞭解到由於個別燈具單元200、200'、200"可達成的許多狀態及其等之組合狀態，且由於該等燈具單元之驅動設定之非同步，可達成來自該照明器300之多種光輸出。該重設狀態接著提供該等燈具單元至所期望驅動狀態之一初始選擇的一同步。

如圖2中所繪示之時間線切換行為可藉由提供例如具有用於指示不同時間間隔之LED燈的一遙控器電力開關而指示給使用者。該第一預定時間間隔可例如用一綠燈指示，且用於重設該等驅動設定之該第三預定時間間隔可用一藍燈指示。以此方式，使用者可在該綠燈存在期間以一直觀方式逐步遍歷且選擇所期望之驅動設定，或等待直到藍燈且重設該等驅動設定。若該使用者等待直到綠燈且藍燈關閉，則當開啟該燈具單元時將重新利用先前選擇之驅動設定。

圖6中呈現繪示根據本發明概念的一方法的一流程圖。如上文所描述，用於控制複數個光源之該方法可利用於一燈具單元中或一照明器中，且該方法進一步基於一切換信號，該切換信號可由該燈具單元或該照明器之電力開關提供。該方法包括為該等光源提供一序列驅動設定，從該序列初始選擇且設定一當前驅動設定。當電力關閉時，此被偵測到，即，執行偵測該切換信號之撤銷啟動。接著，執行量測在該切換信號之該撤銷啟動與一隨後啟動之間的經過時間t_po。若該經過時間t_po小於一第一預定時間間隔(其在圖6中設定為5秒)，則將一隨後驅動設定(此處為下一色彩/狀態)設定為該等光源之當前驅動設定。此處一狀態可表示一色彩或一光圖案/功能性，例如調暗。若該經過時間t_po大於一第二預定時間間隔，則保持當前之驅動設定(先前色彩/狀態)。然而，若該經過時間t_po在配置於該第一預定時間間隔(5秒)之結束點與該第二預定時間間隔(12秒)之結束點之間之一中間時間間隔內(7秒至12秒)，則將當前驅動設定設定至一預定驅動設定，白色/狀態。該第三時間間隔在此處設定為7秒與12秒之間。該第一時間間隔、該第二時間間隔及該中間時間間隔可以多種方式選擇，且較佳地經調整以配合當前照明應用。

根據該燈具單元之一實施例，該複數個光源之至少一者以與剩餘複數個光源之發光方向不同的一方向發射光。來自該燈具單元之光的許多發光方向(該光在一些實施例中亦發射不同色彩的光)及根據一序列驅動設定而設定之光源允許由該燈具單元達成一高度靈活性之照明。此不僅應用於色彩選擇，但此外亦可容易地改變該光之功能性，例如在一聚光照明-或背景照明功能性之間或其等之一組合。

在根據本發明概念之一燈具單元之一例示性實施例中，該燈具單元經設計以利用於一床頭臺燈中。該燈具單元(未作圖式)經配置使得其可提供工作光(色彩為例如琥珀色)或氛圍光(色彩為白色)，或同時提供工作光及氛圍光兩者。該床頭臺燈進一步具有一共同電力開關，該燈具單元經配置以回應於該共同電力開關。當該床頭臺燈關閉且隨後再次開啟時，在該切換信號之撤銷啟動與啟動之間經過之時間t_po將根據下列而提供該臺燈的不同功能性：

t_po<5秒→將光切換至下一色彩/狀態。

5秒<t_po<7秒→選擇床頭閱讀光功能。在此狀態中光輸出將被調暗(從100%光輸出至0%光輸出)。

7秒<t_po<13秒→該燈具單元重設至白光。

t_po>13秒→將光切換至其先前色彩/狀態。因此取決於所需之功能性，可對該燈具單元引入額外的時間間隔。此外，若複數個燈具單元配置於一共同照明器或一照明系統中，則該等燈具單元之個別時間間隔可為不同的，使得對於使用者，作用時間間隔的數目可感知為比個別燈具單元的更高。

熟習此項技術者意識到本發明決不限制於上文描述之較佳實施例。相反地，在隨附申請專利範圍內許多修改及變動係可行的。

100．．．燈具單元

105．．．電力開關

110．．．控制單元

110'．．．控制單元

110"．．．控制單元

Sa至Se．．．驅動設定

S_in．．．切換信號

120a至120e．．．光源

120a'至120d'．．．光源

120a"至120c"．．．光源

200．．．燈具單元

200'．．．燈具單元

200"．．．燈具單元

250．．．玻璃燈泡

280．．．基板

290．．．傳統燈具基座

300．．．照明器

405．．．電力開關

圖1係繪示根據本發明概念之一燈具單元之一實施例的一基本方塊圖；

圖2a及圖2b繪示根據本發明概念的預定時間週期；

圖3係根據本發明概念之一燈具單元之一實施例之一橫截面側視圖；

圖4係繪示根據本發明概念的一照明器之一實施例之一示意性方塊圖；

圖5係繪示如圖4中所繪示之根據本發明概念之一照明器之實施例之例示性序列之驅動設定的一表；及

圖6係繪示根據本發明概念之方法之一例示性實施例的一流程圖。

100．．．燈具單元

105．．．電力開關

110．．．控制單元

120a至120e．．．光源

Sa至Se．．．驅動設定

S_in．．．切換信號

Claims (15)

1. 一種燈具單元(100)，其包括：複數個光源(120)；一控制單元(110)，其經調適以基於供應至該燈具單元的一切換信號而控制該複數個光源之一序列驅動設定；其中該控制單元經配置使得：若該切換信號經撤銷啟動(deactivated)且隨後在一第一預定時間間隔內重新啟動，則利用該等光源之一隨後驅動設定，或否則若該切換信號經撤銷啟動且隨後在一第二預定時間間隔之後重新啟動，則利用該等光源之一先前驅動設定，或否則若該切換信號經撤銷啟動且隨後在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第二預定時間間隔之結束點之間的一預定第一中間時間間隔內重新啟動，則利用一預定驅動設定。
2. 如請求項1之燈具單元，其中該控制單元進一步經配置使得：若該切換信號經撤銷啟動且隨後在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第一中間時間間隔之間的一預定第二中間時間間隔內重新啟動，則利用一預定驅動設定。
3. 如請求項1或2之燈具單元，其中該等光源(120)經調適以發射不同色彩的光。
4. 如請求項1或2之燈具單元，其中該切換信號係藉由一電 力開關(105)或一遙控器及配置於該燈具單元中的一對應接收器而供應。
5. 如請求項1或2之燈具單元，其中該等光源(120)之至少一個驅動設定包括一預定序列之驅動設定。
6. 如請求項1或2之燈具單元，其中該等光源包括發光二極體。
7. 如請求項6之燈具單元，其中該等光源係多LED二極體。
8. 如請求項1或2之燈具單元(200)，其進一步包括一燈具基座(290)，該燈具基座(290)經配置以裝配於一燈具插座中。
9. 一種照明器(300)，其包括如請求項1至8中任一項之至少一個燈具單元。
10. 如請求項9之照明器(300)，其中包括於該照明器中的一單一電力開關(405)提供該切換信號至該至少一個燈具單元。
11. 如請求項9或10之照明器，其進一步包括經配置以基於該切換信號而控制該至少一個燈具單元之一序列驅動設定的一共同控制單元。
12. 一種照明系統，其包括如請求項1至8中任一項之複數個燈具單元，其中該切換信號係藉由一電力開關或一遙控器及配置於該等燈具單元處的至少一個對應接收器而供應。
13. 一種照明系統，其包括如請求項10之複數個照明器，其中該切換信號係藉由一電力開關或一遙控器及配置於該 等照明器處的至少一個對應接收器而供應。
14. 一種用於基於一切換信號而控制複數個光源的方法，該方法包括：為該等光源提供一序列驅動設定，從該序列驅動設定來設定該等光源之一當前驅動設定；偵測該切換信號之一撤銷啟動；量測該切換信號之該撤銷啟動與一隨後啟動之間的經過時間；及若該經過時間小於一第一預定時間間隔：將一隨後驅動設定設定為當前驅動設定；或若該經過時間大於一第二預定時間間隔：保持該當前驅動設定；或若該經過時間在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第二預定時間間隔之結束點之間的一第一中間時間間隔內：將該當前驅動設定設定至一預定驅動設定。
15. 如請求項14之方法，該方法進一步包括：若該經過時間在配置於該第一預定時間間隔之結束點與該第一中間時間間隔之間的一第二中間時間間隔內：將該當前驅動設定設定至一預定驅動設定。