TWM455120U - Ｌｅｄ色溫調整裝置及具有ｌｅｄ色溫調整裝置之發光系統 - Google Patents

Description

LED色溫調整裝置及具有LED色溫調整裝置之發光系統

本創作係為一種LED色溫調整裝置及具有LED色溫調整裝置之發光系統，特別是一種可方便調整發光裝置之色溫的LED色溫調整裝置及具有LED色溫調整裝置之發光系統之創作。

相較於一般傳統的白熾燈、螢光燈或其他照明光源，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)由於具有低溫發光效率佳、無污染且壽命長等優點，因此目前已逐漸成為各種照明設備燈源選擇的首選。

在先前技術中，發光裝置可能具有不同色的發光二極體，藉由不同色之發光二極體的組合來改變發光裝置之色溫。但先前技術之發光裝置無法直接調整所發出的色溫，必須要更換成不同的燈具才能達到此目的。因此對使用者在應用發光裝置時就會有所限制。

因此需要創作出一種新的LED色溫調整裝置及具有LED色溫調整裝置之發光系統以解決先前技術的缺失。

本創作之主要目的係在提供一種LED色溫調整裝置，其具有可方便調整發光裝置之色溫的功能

本創作之另一主要目的係在提供一種具有上述LED色溫調整裝置之發光系統。

為達成上述之目的，本創作之LED色溫調整裝置係用於發光系統內，以自電源供應裝置接收電源並用以調整發光裝置之色溫，其中發光裝置包括電路板、具不同色溫的複數之第一發光二極體模組與複數之第二發光二極體模組，複數之第一發光二極體模組與複數之第二發光二極體模組係設置於電路板上。LED色溫調整裝置包括整流電路、使用者切換裝置、亮度控制單元、驅動單元及第一調整電路。整流電路用以接收電源以轉換為直流電源。使用者切換裝置係為使用電源開關，而可根據使用者所輸入之切換動作，使電力供應裝置輸出相對應之切換訊號至亮度控制單元，進而達到使用者僅需簡易切換電源開關，即可切換多組發光二極體的複數種的亮度狀態，以達到調整色溫之目的。驅動單元係電性連接整流電路及亮度控制單元，用以接收直流電源，並根據亮度控制訊號以產生第一驅動訊號。第一調整電路係電性連接驅動單元及複數之較高瓦數的第一發光二極體模組之亮度，藉此改變發光裝置之亮度，使其由亮轉暗，同時第二發光二極體模組為另一色溫，其維持較低瓦數且恆亮，如此較高亮度的第一發光二極體模組由亮轉暗到滅時，而另一色溫的第二發光二極體模組維持恆亮；或兩光源同時以反向調整亮度，第一發光二極體模組為由亮轉暗，同時第二發光二極體模組為令色溫由暗轉亮，達到更明顯的色溫變化，進而使發光裝置產生色溫的改變。

由於本創作構造新穎，能提供產業上利用，且確有增進功效，故依法申請新型專利。

為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本創作之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下請先參考圖1A係本創作之發光系統之外觀示意圖。

本創作之一實施例中，發光系統1可為一燈泡，但本創作並不以此為限，發光系統1亦可為一燈管。發光系統1內部具有LED色溫調整裝置10與發光裝置30，LED色溫調整裝置10係電性連接於發光裝置30以形成一迴路。發光系統1係接收電源供應裝置2(如圖1B所示)供應之電源，再經由LED色溫調整裝置10之處理，以使發光系統1內之發光裝置30得以發出光源。於本創作之第一實施例中，發光裝置30包括電路板30a、具不同色溫的複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32，複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32係皆設置於電路板30a上，且分別為發出不同顏色亮光之發光二極體模組，使得LED色溫調整裝置10可分別調整複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32，來改變發光裝置30發出之色溫。

接著請參考圖1B係本創作之發光系統之第一實施例之內部架構示意圖。

LED色溫調整裝置10係與電源供應裝置2及發光裝置30電性連接，用以接收電源，並輸出經過調整後之訊號至發光裝置30。發光裝置30具有電路板30a、複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32，且其中複數之第一發光二極體模組31可為複數之白色光發光二極體，複數之第二發光二極體模組32可為複數之黃色光發光二極體，但本創作並不以此為限。複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32皆設置於電路板30a上，且可根據所接收之不同的電流值大小來得到不同的發光亮度。因此LED色溫調整裝置10可以經由兩個迴路以分別控制複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32。且在本創作之一實施例中，發光裝置30可具有8個第一發光二極體模組31及5個第二發光二極體模組32，且在全亮的情況下複數之第一發光二極體模組31可發出8瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32則可發出5瓦的黃色光。且在本創作之較佳實施例中，大瓦數與光源穿透力強的黃色光之第二發光二極體模組32係設置於電路板30a之中央，並以五點平衡放置。白光之第一發光二極體模組31係環狀圍住複數之第二發光二極體模組32，藉此來壓制黃光。

關於LED色溫調整裝置10詳細作用方式請參考圖2係本創作之LED色溫調整裝置之架構圖。

本創作之LED色溫調整裝置10包括整流電路11、使用者切換裝置12、亮度控制單元13、驅動單元14、第一調整電路21與第二調整電路22，其中整流電路11、亮度 控制單元13、驅動單元14與第一調整電路21係由硬體架構而成，且可共同架構於同一晶片內，或是分別設置於不同之晶片或電路架構內，本創作並不限於此。LED色溫調整裝置10之整流電路11係與電源供應裝置2電性連接，以接收電源並轉換為直流電源。需注意的是，電源供應裝置2可為市電，以得到交流之電源，電源供應裝置2也可為電池模組以得到直流的電源，本創作並不限於此。因此整流電路11可配合輸入之電源做設計，例如當電源供應裝置2輸入交流之電源時，整流電路11可包括橋式整流電路及其他的濾波電路，以將交流之電源轉換為直流電源。

使用者切換裝置12可根據使用者之操作以產生切換訊號至亮度控制單元13。使用者切換裝置12可為多段式切換開關裝置，在本創作之第一實施例中使用者切換裝置12為四段式切換開關裝置，當使用者切換電源之導通與截止時，使用者切換裝置12即可藉此自電源供應裝置2得到相對應的切換訊號，藉此可控制LED色溫調整裝置10發出四種不同的色溫。舉例而言，當LED色溫調整裝置10接收電源後，在5到10秒內停止與重新接收電源，即能自電源供應裝置2得到不同電壓的相對應的切換訊號至亮度控制單元13，藉此切換發光裝置30的輸出光通量。但本創作之使用者切換裝置12並不以上述所述之裝置為限。由於多段式切換開關裝置的作用原理已經被本創作所屬技術領域中具通常知識者所熟悉，故在此不再贅述其原理。

亮度控制單元13係與使用者切換裝置12及驅動單元14電性連接，用以根據不同的切換訊號以產生不同的亮度 控制訊號，再傳輸至驅動單元14。驅動單元14係與整流電路11及亮度控制單元13電性連接，用以接收直流電源，並根據亮度控制訊號以產生第一驅動訊號。驅動單元14可為一脈寬調變電路，因此第一驅動訊號可為脈寬調變訊號。第一調整電路21係與整流電路11及驅動單元14電性連接，一方面第一調整電路21接收直流電源，同時第一調整電路21被第一驅動訊號控制，以產生第一調整訊號來調整複數之第一發光二極體模組31的亮度。第一調整電路21可為金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)或是雙極性接面型電晶體(Bipolar Junction Transistor，BJT)，但本創作並不以此為限。第一調整電路21係藉由驅動單元14產生之第一驅動訊號來得到第一調整訊號，使得複數之第一發光二極體模組31的亮度可根據第一調整訊號之電流值而改變，使複數之第一發光二極體模組31的亮度由亮轉暗，複數之第二發光二極體模組32則保持恆亮。而本創作之第一實施例中，驅動單元14可調整之幅度可為複數之第一發光二極體模組31之亮度調整成原始亮度的100%、50%、25%或1%。

由此可知，使用者僅需簡易切換使用者切換裝置12，即可切換多組發光二極體的複數種的亮度狀態，以達到調整發光系統1之色溫之目的。

LED色溫調整裝置10還包括了第二調整電路22。第二調整電路22與整流電路11、驅動單元14及複數之第二發光二極體模組32電性連接，以藉由驅動單元14產生的 第二驅動訊號得到第二調整訊號，來控制複數之第二發光二極體模組32之亮度。第二調整電路22與第一調整電路21相同皆可為金屬氧化物半導體場效電晶體或是雙極性接面型電晶體，且作用原理相同，故在此不再贅述。因此驅動單元14可利用第一驅動訊號及第二驅動訊號來同時控制第一調整電路21與第二調整電路22，進一步由第一調整電路21與第二調整電路22所輸出之電流值來調整複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32的亮度，藉此改變發光裝置30之色溫。

並且相較於驅動單元14控制第一調整電路21之實施方式，驅動單元14可反向控制第二調整電路22，使複數之第二發光二極體模組32之亮度由暗轉亮。例如驅動單元14可對複數之第二發光二極體模組32調整之幅度可為複數之第二發光二極體模組32之亮度的1%、25%、50%或100%，以配合複數之第一發光二極體模組31之亮度。

接著請參考圖3係本創作之發光裝置之調整下之對應圖。

當驅動單元14調整之亮度為複數之第一發光二極體模組31亮度之100%時，複數之第一發光二極體模組31可發出8瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32則可發出5瓦的黃色光，因此發光裝置30係發出高亮度白光。當複數之第一發光二極體模組31之亮度為50%時，複數之第一發光二極體模組31可發出4瓦的白光，由於複數之第二發光二極體模組32仍保持原始亮度，因此複數之第二發光二極體模組32仍發出5瓦的黃色光，使得發光裝置30係發出 淡暖白光。當複數之第一發光二極體模組31之亮度為25%時，複數之第一發光二極體模組31可發出2瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32仍保持5瓦的黃色光，所以發光裝置30係發出漸暖光。當複數之第一發光二極體模組31之亮度為1%時，複數之第一發光二極體模組31可發出1瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32仍保持5瓦的黃色光，在此情況下，發光裝置30係發出暖光。

本創作之驅動單元14亦可同時反向調整複數之第二發光二極體模組32之亮度成為原亮度之1%、25%、50%或100%，使發光裝置30具有更明顯的色溫改變。且驅動單元14亦可藉由分別調整複數之第一發光二極體模組31與複數之第二發光二極體模組32之亮度，讓發光裝置30有更多樣的色溫改變，本創作並不以發光裝置30僅具有四種色溫為限。

但本創作並不以上述所示之亮度比例為限，驅動單元14亦可調整複數之第一發光二極體模組31之亮度由暗到亮，例如為1%、25%、50%或100%，同時讓複數之第二發光二極體模組32之亮度對應調整由亮到暗，例如為100%、50%、25%或1%。如此一來發光裝置30係利用不同亮度反向增減來達到更明顯的色溫改變。也就是於本創作之第一實施例中，發光裝置30可具有8個第一發光二極體模組31及5個第二發光二極體模組32，且在全亮的情況下複數之第一發光二極體模組31可發出8瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32則可發出0.05瓦的黃色光。下一次切換使用者切換裝置12時第一發光二極體模組31可發出4 瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32則可發出1.25瓦的黃色光。再一次切換使用者切換裝置12時第一發光二極體模組31可發出2瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32則可發出2.5瓦的黃色光。再一次切換使用者切換裝置12時第一發光二極體模組31可發出1瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32則可發出5瓦的黃色光。再一次切換使用者切換裝置12時又回到原始情況，也就是第一發光二極體模組31可發出8瓦的白光，複數之第二發光二極體模組32則可發出0.05瓦的黃色。當然也可以是三組不同色溫或更多組不同色溫之發光二極體模組來同整控制，以產生更多樣的色溫。

最後請參考圖4係本創作之發光裝置之第二實施例之架構示意圖。

於本創作之第二實施例中，發光裝置40係為一平面型之裝置。發光裝置40包括電路板40a、複數之第一發光二極體模組41、複數之第二發光二極體模組42、白色光設置區域43、黃色光設置區域44及膠框45。複數之第一發光二極體模組41及複數之第二發光二極體模組42皆為發光二極體，並且分別發出白色光及黃色光。但與前述的第一實施例不同的是，複數之第一發光二極體模組41及複數之第二發光二極體模組42並未經膠體與外部透鏡封裝製程。白色光設置區域43、黃色光設置區域44及膠框45都設置於電路板40a上，並且電路板40a可具有散熱的功效。白色光設置區域43係用以設置發出白色光之複數之第一發光二極體模組41，黃色光設置區域44係用以設置發出 黃色光之複數之第二發光二極體模組42。其分布情況就如圖4所示，但本創作並不以圖4之布局情況為限。並且如前所述，於本創作之較佳實施例中，大瓦數與光源穿透力強的黃色光之複數之第二發光二極體模組42係設置於電路板40a之中央。白色光之複數之第一發光二極體模組41係環狀圍住黃色光之複數之第二發光二極體模組42，藉此來壓制黃光。因此黃色光設置區域44係呈現一圓形，並設置於電路板40a之正中央。白色光設置區域43則為一環狀，以環繞著黃色光設置區域44。膠框45係用以分隔白色光設置區域43與黃色光設置區域44。且發光裝置40上還具有螢光包覆物。螢光包覆物係均勻分布於白色光設置區域43及黃色光設置區域44上，以均勻覆蓋複數之第一發光二極體模組41及複數之第二發光二極體模組42。如此一來，發光裝置40即使不在白色光設置區域41或是黃色光設置區域42加裝外部透鏡，也可使複數之第一發光二極體模組41及複數之第二發光二極體模組42發出的光線達到廣角散射且亮度均勻之效果，不會有暗區的產生，且發出的光源較集中。因此第二實施例中，發光裝置40未經封裝製程且又不需使用外部透鏡，故可大幅降低製造成本。

並須注意的是，本創作並不以上述圖2所示的電路為限，且本創作還可包括電阻或電容等其他必要的電路元件，由於該些電路元件的應用已經被本創作所屬技術領域中具通常知識者所熟悉，故在此不再贅述其原理。

因此由上述的說明可知，本創作之LED色溫調整裝置10可以方便地調整發光裝置30或40所發出之色溫，如此 一來即可模擬自然光自中午到黃昏的色溫，如分階段調整為17W高亮度白光、12W淡暖白光、9W漸暖光及7W暖光之色溫與亮度調光，而不需更換成不同的發光裝置30或40。並且本創作之LED色溫調整裝置10可以方便地調整更多組不同色溫之發光裝置，而達到更多元的色溫變化，讓使用者可自由調整到自己適合的光線。另外也可外加光譜分析儀來量測環境光再回授調整多組不同色溫發光裝置的亮度，以發出更合宜的光源。

綜上所陳，本創作無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請 貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1‧‧‧發光系統

2‧‧‧電源供應裝置

10‧‧‧LED色溫調整裝置

11‧‧‧整流電路

12‧‧‧使用者切換裝置

13‧‧‧亮度控制單元

14‧‧‧驅動單元

21‧‧‧第一調整電路

22‧‧‧第二調整電路

30、40‧‧‧發光裝置

30a、40a‧‧‧電路板

31、41‧‧‧第一發光二極體模組

32、42‧‧‧第二發光二極體模組

43‧‧‧白色光設置區域

44‧‧‧黃色光設置區域

45‧‧‧膠框

圖1A係本創作之發光系統之外觀示意圖。

圖1B係本創作之發光系統之第一實施例之內部架構示意圖。

圖2係本創作之LED色溫調整裝置之架構圖。

圖3係本創作之發光裝置之調整下之對應圖。

圖4係本創作之發光裝置之第二實施例之架構示意圖。

1‧‧‧發光系統

2‧‧‧電源供應裝置

10‧‧‧LED色溫調整裝置

30‧‧‧發光裝置

30a‧‧‧電路板

31‧‧‧第一發光二極體模組

32‧‧‧第二發光二極體模組

Claims (18)

1. 一種LED色溫調整裝置，係自一電源供應裝置接收一電源並用以調整一發光裝置之一色溫，其中該發光裝置包括不同色溫的複數之第一發光二極體模組與複數之第二發光二極體模組，該LED色溫調整裝置包括：一整流電路，用以接收該電源以轉換為一直流電源；一使用者切換裝置，係電性連接該電源供應裝置，用以供一使用者操作以使該電源供應裝置輸出相對應之一切換訊號；一亮度控制單元，係電性連接該使用者切換裝置，用以根據該切換訊號產生一亮度控制訊號；一驅動單元，係電性連接該整流電路及該亮度控制單元，用以接收該直流電源，並根據該亮度控制訊號以產生一第一驅動訊號；以及一第一調整電路，係電性連接該驅動單元及該複數之第一發光二極體模組，用以根據該第一驅動訊號產生一第一調整訊號，該第一調整訊號係輸入至該複數之第一發光二極體模組，以藉由該第一調整訊號之電流值調整該複數之第一發光二極體模組之亮度，藉此改變該發光裝置之該色溫。
2. 如申請專利範圍第1項所述之LED色溫調整裝置，其中該使用者切換裝置係為一多段式切換開關裝置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之LED色溫調整裝置，其中該多段次切換開關裝置具有四段切換。
4. 如申請專利範圍第3項所述之LED色溫調整裝置，其中該驅動單元可調整該複數之第一發光二極體模組之亮度之幅度包括調整為亮度之100%、50%、25%或1%。
5. 如申請專利範圍第1項所述之LED色溫調整裝置，其中該驅動單元係進一步產生一第二驅動訊號，該LED色溫調整裝置更包括一第二調整電路，係電性連接該驅動單元及該複數之第二發光二極體模組，用以根據該第二驅動訊號產生一第二調整訊號，該第二調整訊號係輸入至該複數之第二發光二極體模組，以藉由該第二調整訊號之電流值調整該複數之第二發光二極體模組之亮度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之LED色溫調整裝置，其中該驅動單元可調整該複數之第二發光二極體模組之亮度之幅度包括調整為亮度之1%、25%、50%或100%。
7. 如申請專利範圍第5項所述之LED色溫調整裝置，其中該驅動單元可調整該複數之第一發光二極體模組之亮度之幅度包括調整為亮度之1%、25%、50%或100%，並調整該複數之第二發光二極體模組之亮度之幅度為亮度之100%、50%、25%或1%。
8. 一種具有LED色溫調整裝置之發光系統，係自一電源供應裝置以接收一電源，該發光系統包括：一發光裝置，包括一電路板、不同色溫的複數之第一發光二極體模組與複數之第二發光二極體模組，該複數之第一發光二極體模組與該複數之第二發光二極體模組係設置於該電路板上；以及 一LED色溫調整裝置，用以調整該發光裝置之一色溫，該LED色溫調整裝置包括：一整流電路，用以接收該電源以轉換為一直流電源；一使用者切換裝置，係電性連接該電源供應裝置，用以供一使用者操作以使該電源供應裝置輸出相對應之一切換訊號；一亮度控制單元，係電性連接該使用者切換裝置，用以根據該切換訊號產生一亮度控制訊號；一驅動單元，係電性連接該整流電路及該亮度控制單元，用以接收該直流電源，並根據該亮度控制訊號以產生一第一驅動訊號；以及一第一調整電路，係電性連接該驅動單元及該複數之第一發光二極體模組，用以根據該第一驅動訊號產生一第一調整訊號，該第一調整訊號係輸入至該複數之第一發光二極體模組，以藉由該第一調整訊號之電流值調整該複數之第一發光二極體模組之亮度，藉此改變該發光裝置之該色溫。
9. 如申請專利範圍第8項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該使用者切換裝置係為一多段式切換開關裝置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該多段次切換開關裝置具有四段切換。
11. 如申請專利範圍第10項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該驅動單元可調整該複數之第一發光二 極體模組之亮度之幅度包括調整為亮度之100%、50%、25%或1%。
12. 如申請專利範圍第8或11項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該驅動單元係進一步產生一第二驅動訊號，該LED色溫調整裝置更包括一第二調整電路，係電性連接該驅動單元及該複數之第二發光二極體模組，用以根據該第二驅動訊號產生一第二調整訊號，該第二調整訊號係輸入至該複數之第二發光二極體模組，以藉由該第二調整訊號之電流值調整該複數之第二發光二極體模組之亮度。
13. 如申請專利範圍第12項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該驅動單元可調整該複數之第二發光二極體模組之亮度之幅度包括調整為亮度之1%、25%、50%或100%。
14. 如申請專利範圍第12項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該驅動單元可調整該複數之第一發光二極體模組之亮度之幅度包括調整為亮度之1%、25%、50%或100%，並調整該複數之第二發光二極體模組之亮度之幅度為亮度之100%、50%、25%或1%。
15. 如申請專利範圍第8項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該複數之第一發光二極體模組係為複數之白色光發光二極體，該複數之第二發光二極體模組係為複數之黃色光發光二極體。
16. 如申請專利範圍第15項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該複數之第二發光二極體模組係位於該 電路板之中央部位，該複數之第一發光二極體模組係圍繞該複數之第二發光二極體模組。
17. 如申請專利範圍第15項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該電路板上係設置：一白色光設置區域，係用以設置該複數之第一發光二極體模組；一黃色光設置區域，係用以設置該複數之第二發光二極體模組，其中該白色光設置區域係環繞於該黃色光設置區域之四周；複數之膠框，係用以區分該白色光設置區域及該黃色光設置區域；以及一螢光包覆物，係均勻分布於該白色光設置區域及該黃色光設置區域上，以均勻覆蓋該複數之第一發光二極體模組及該複數之第二發光二極體模組。
18. 如申請專利範圍第17項所述之具有LED色溫調整裝置之發光系統，其中該白色光設置區域係為一環狀，該黃色光設置區域係為一圓形。