TWI720893B - 混光光源控制方法與混光光源系統 - Google Patents

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Abstract

一種混光光源控制方法，用以接收一原始混光資料以控制一混光光源。此混光光源包括複數個發光元件以產生複數個光色。此原始混光資料包括複數個原始光強度值，對應至前述複數個光色。此混光光源控制方法包括：確認這些原始光強度值中之最大值；依據這些原始光強度值，計算各光色在原始混光資料中的光強度占比；依據前述最大值與各光色之光強度占比，產生各光色之校正光強度值；以及利用各光色之校正光強度值，分別控制對應的發光元件。本發明並提供一種混光光源系統。

Description

混光光源控制方法與混光光源系統
本案係關於一種光源控制方法與光源系統，特別是關於一種混光光源控制方法與混光光源系統。
一般而言，發光二極體晶片僅能發出各種顏色的純色光，如紅綠藍三色。若要發出白光或是其他光色，則必須利用混光的方式。
將紅綠藍三色數值直接輸出到發光二極體驅動器以驅動多色發光二極體晶片時會有以下狀況。首先，混色產生白光所消耗的電流約為單色光的三倍，非常耗電。其次，多色混光的亮度會疊加，與單色的亮度差異太大。
本案提供一種混光光源控制方法，用以接收一原始混光資料以控制一混光光源。此混光光源包括複數個發光元件以產生複數個光色。此原始混光資料包括複數個原始光強度值，對應至前述複數個光色。此混光光源控制方法包括：確認這些原始光強度值中之最大值；依據這些原始光強度值，計算各光色在原始混光資料中的光強度占比；依據前述最大值與各光色之光強度占比，產生各光色之校正光強度值；以及利用各光色之校正光強度值，分別控制對應的發光元件。
本案並提供一種混光光源系統。此混光光源系統包括一混光光源、一驅動單元與一控制單元。混光光源包括複數個發光元件以產生複數個光色。控制單元係用以：接收一原始混光資料，此原始混光資料包括複數個原始光強度值，對應至這些光色；確認這些原始光強度值中之最大值；依據這些原始光強度值，計算各光色在原始混光資料中的光強度占比；以及依據前述最大值與各光色之光強度占比，產生各光色之校正光強度值。驅動單元係電性連接控制單元與混光光源，用以接收各光色之校正光強度值，並利用各光色之校正光強度值分別控制對應之發光元件。
透過本案所提供的混光光源控制方法與混光光源系統，在將紅綠藍三色數值輸出至發光二極體晶片前，可先經過轉換計算，可維持各光色的顏色比例，並可使多色混光之發光亮度與單色光一致，以提升發光的穩定性，同時達到省電的效果。
下面將結合示意圖對本案的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本案的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本案實施例的目的。
第一圖係本案混光光源系統一實施例之方塊示意圖。如圖中所示，此混光光源系統10包括一混光光源12、一控制單元14與一驅動單元16。
此混光光源12包括複數個發光元件122R, 122G, 122B以產生複數個光色。在一實施例中，如圖中所示，此混光光源12係一白光光源。此混光光源12具有一紅色發光元件122R、一綠色發光元件122G與一藍色發光元件122B，以產生紅綠藍三個光色，此三個光色可混合產生白光。不過，本案亦不限於此。在一實施例中，此混光光源12亦可以是一有色光源，例如紅色與藍色的混光光源。在一實施例中，這些發光元件122R, 122G, 122B可以是發光二極體晶片。
在一實施例中，除了前述紅綠藍三色發光元件，此混光光源12可以額外包括一白光發光元件，以提升發光效果。又，在一實施例中，此混光光源12亦可以包括多個不同色溫的白光發光元件，透過混色提供不同色溫的白光照明。
控制單元14係用以接收一原始混光資料D1，並依據此原始混光資料D1產生一校正混光資料D2。驅動單元16係電性連接控制單元14與混光光源12，以接收此校正混光資料D2，並依據此校正混光資料D2驅動混光光源12。在一實施例中，此驅動單元16係一多路發光二極體驅動電路，以驅動多個發光二極體晶片。前述原始混光資料D1包括複數個原始光強度值，對應至混光光源12所能產生之複數個光色。校正混光資料D2包括複數個校正光強度值，對應至混光光源12所能產生之複數個光色。在一實施例中，此控制單元14可以是一微控制器，以接收來自外部的原始混光資料D1。在一實施例中，此控制單元14可以是一微控制器內之處理單元，以接收由微控制器產生的原始混光資料D1。關於原始混光資料D1轉換為校正混光資料D2的流程，在後續段落會有更詳細的說明。
第二圖係本案混光光源控制方法一實施例之流程圖。此混光光源控制方法可由第一圖中之控制單元14執行。此混光光源控制方法係接收一外部提供的原始混光資料D1以控制混光光源12發光。此混光光源12包括複數個發光元件以產生複數個光色。在一實施例中，此混光光源12可以是一白光光源。不過亦不限於此。在一實施例中，此混光光源12亦可以是一有色光源。此原始混光資料D1包括複數個原始光強度值，對應至混光光源12所能產生之複數個光色。
首先，在步驟S120中，確認這些原始光強度值中之最大值。接下來，在步驟S140中，依據這些原始光強度值，計算各光色在原始混光資料D1中的光強度占比。在一實施例中，此步驟係將原始混光資料D1中之所有原始光強度值加總以產生一混光強度值，並將各原始光強度值除以此混光強度值以產生對應至各光色之光強度占比。
隨後，在步驟S160中，依據前述最大值與各光色之光強度占比，產生各光色之校正光強度值。這些校正光強度值也就是用來控制混光光源12的校正混光資料D2。在一實施例中，此步驟係將對應至各光色之光強度占比乘上這些原始光強度值中之最大值，以產生對應至各光色之校正光強度值。
接下來，在步驟S180中，利用各光色之校正光強度值，分別控制對應的發光元件。
以下利用紅綠藍三色模型說明本案之混光光源控制方法。假設紅綠藍三色模型
Figure 02_image002
的亮度範圍為0%~100%，定義如下：
Figure 02_image004
其中，X為原始光強度值。此混光光源控制方法之步驟可歸納為以下校正公式：
Figure 02_image006
其中，Xi是各光色的原始光強度值，Yi是各光色的校正光強度值。
透過本案所提供之混光光源控制方法，可有效地將紅綠藍三色的光強度控制在一定範圍內（即單色發光的最大值）。如此，即可控制混光光源在單色、雙色或三色發光時，其驅動電流與亮度維持穩定，避免產生忽明忽暗的狀態。
舉例來說，假設紅綠藍模型的原始光強度值為X(75%,75%,0%)。此數值若直接用於驅動混光光源，其整體亮度值會達到75%+75%+0=150%。若經本案混光光源控制方法之校正轉換，這些原始光強度值中的最大值X(max)為75%，原始混光資料D1中各光色的占比為(0.5, 0.5, 0)，依此計算出的校正光強度值為Y(37.5%,37.5%,0.0%)，其整體亮度值可控制在37.5%+37.5%+0=75%。
透過本案所提供的混光光源控制方法與混光光源系統，在將紅綠藍三色數值輸出至發光二極體晶片前，可先經過轉換計算，可維持各光色的顏色比例，並可使多色混光之發光亮度與單色光一致，以提升發光的穩定性，同時達到省電的效果。
上述僅為本案較佳之實施例而已，並不對本案進行任何限制。任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本案的技術手段的範圍內，對本案揭露的技術手段和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本案的技術手段的內容，仍屬於本案的保護範圍之內。
10:混光光源系統
12:混光光源
14:控制單元
16:驅動單元
D1:原始混光資料
D2:校正混光資料
122R, 122G, 122B:發光元件
第一圖係本案混光光源系統一實施例之方塊示意圖；以及 第二圖係本案混光光源控制方法一實施例之流程圖。

Claims (9)

  1. 一種混光光源控制方法，用以接收一原始混光資料以控制一混光光源，該混光光源包括複數個發光元件以產生複數個光色，該原始混光資料包括複數個原始光強度值，對應至該些光色，該混光光源控制方法包括：確認該些原始光強度值中之最大值；將該些原始光強度值加總以產生一混光強度值；將各該原始光強度值除以該混光強度值以產生對應至各該光色之光強度占比；依據該最大值與各該光色之該光強度占比，產生各該光色之校正光強度值；以及利用各該光色之該校正光強度值，分別控制對應之該發光元件。
  2. 如請求項1所述之混光光源控制方法，其中，該混光光源係一白光光源。
  3. 如請求項1所述之混光光源控制方法，其中，該些光色包括紅色、綠色與藍色。
  4. 如請求項1所述之混光光源控制方法，其中，該發光元件係一發光二極體晶片。
  5. 如請求項1所述之混光光源控制方法，其中，依據該最大值與各該光色之該光強度占比，產生各該光色之校正光強度值之步驟係將對應至各該光色之該光強度占比乘以該些原始光強度值中之該最大 值，以產生對應至各該光色之該校正光強度值。
  6. 一種混光光源系統，包括：一混光光源，包括複數個發光元件以產生複數個光色；一控制單元，用以：接收一原始混光資料，該原始混光資料包括複數個原始光強度值，對應至該些光色；確認該些原始光強度值中之最大值；將該些原始光強度值加總以產生一混光強度值；將各該原始光強度值除以該混光強度值以產生對應至各該光色之光強度占比；以及依據該最大值與各該光色之該光強度占比，產生各該光色之校正光強度值；一驅動單元，電性連接該控制單元與該混光光源，用以接收各該光色之該校正光強度值，並利用各該光色之該校正光強度值分別控制對應之該發光元件。
  7. 如請求項6所述之混光光源系統，其中，該混光光源係一白光光源。
  8. 如請求項6所述之混光光源系統，其中，該些光色包括紅色、綠色與藍色。
  9. 如請求項6所述之混光光源系統，其中，該發光元件係一發光二極體晶片。
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