• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本發明的一實施例提供一種燈具，包括一第一發光裝置、一第二發光裝置以及一控制信號產生裝置。控制信號產生裝置用以產生一第一控制信號與一第二控制信號，分別用以控制該第一發光裝置與該第二發光裝置，使該第一發光裝置產生的一第一光通量相等於該第二發光裝置產生的一第二光通量，其中該第二控制信號係根據該第一控制信號所產生。
    公开号:TW201318475A
    申请号:TW100137648
    申请日:2011-10-18
    公开日:2013-05-01
    发明作者:Chun-Kuang Chen；Feng-Ling Lin；Po-Shen Chen；hui-ying Chen；Tung-Yu Chen
    申请人:Lextar Electronics Corp；
    IPC主号:H05B45-00
    专利说明:
    燈具與控制電路
    本發明為一種燈具，特別是一種具有色溫調控的燈具。
    以往用以使用在電子元件中的發光二極體目前已被廣泛地使用在照明產品上。由於發光二極體具有優越的電性與結構特性，因此發光二極體的需求已逐漸增加。相較於燐光燈(fluorescent lamps)與白熱燈(incandescent lamps)，白光發光二極體(white LEDs)已受到相當大的關注。然而，因應使用者的不同需求，能夠產生不同色溫之光線的需求的燈具也隨之產生。但是，習知發光二極體的色溫是在出廠時就已經確定，並無法進行改變，使用者若有不同色溫的光線的需求，僅能透過更換不同色溫之發光二極體來解決，對使用者來說是不方便的。
    本發明的目的為提供一種可控制色溫的燈具或照明系統。
    本發明的目的為提供一種控制電路，可以控制燈具中具有不同色溫的發光裝置，透過控制電路輸出的控制信號來調整燈具整體的色溫。
    本發明提供的控制電路只需要單一的控制信號產生器，再透過其他電路來產生至少兩個不同的控制信號，以降低控制電路的佈局面積與成本。
    本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
    為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提供一種燈具，包括一第一發光裝置、一第二發光裝置以及一控制信號產生裝置。控制信號產生裝置用以產生一第一控制信號與一第二控制信號，分別用以控制該第一發光裝置與該第二發光裝置，使該第一發光裝置產生的一第一光通量相等於該第二發光裝置產生的一第二光通量，其中該第二控制信號係根據該第一控制信號所產生。
    本發明的另一實施例提供一種控制電路，用以控制一燈具的一色溫，包括一脈衝信號產生裝置、一緩衝裝置、一反相器以及一補償裝置。脈衝信號產生裝置，用以產生一第一控制信號。緩衝裝置，接收並緩衝該第一控制信號。反相器，接收該第一控制信號以產生一反相的第一控制信號。補償裝置，接收一補償信號與該反相的第一控制信號以產生該第二控制信號，其中該第一控制信號用以控制該燈具內的一第一發光裝置，該第二控制信號用以控制該燈具內的一第二發光裝置。
    有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
    第1圖為根據本發明之一燈具的一實施例的示意圖。燈具包括控制電路11與發光模組12。發光模組12包括一第一發光裝置14與一第二發光裝置15，其中該第一發光裝置14為一冷白光發光裝置，該第二發光裝置15為一暖白光發光裝置。在本實施例中，第一發光裝置14與第二發光裝置15可能包含一個或複數個發光二極體。在本實施例中，發光模組12僅以兩個不同色溫的發光裝置為例說明，但非將本發明以此為限。發光模組12可以包括大於兩個的發光裝置，每一發光裝置都具有不同的色溫，再透過控制電路11控制不同的發光裝置，以改變燈具的色溫。發光模組12中的第一發光裝置14與第二發光裝置15的排列可根據設計者的需求有所變動。請參考第2圖。第2圖為一發光模組的示意圖。第2圖所示之發光模組為一多晶封裝(Chip on Board，COB)之平面發光模組，其中發光裝置21a、21b、21c與21d為冷白光發光裝置，發光裝置22為暖白光發光裝置。冷白光發光裝置21a、21b、21c與21d分步在暖白光發光裝置22的四周，再透過控制電路來控制冷白光發光裝置與暖白光發光裝置的導通與關閉，來達到改變色溫的目的。
    控制電路11內包含一控制信號產生裝置13，產生一第一控制信號S1，並根據該第一控制信號S1與一補償信號16產生一第二控制信號S2分別用以控制第一發光裝置14與第二發光裝置15。控制電路11可以透過調整第一控制信號S1與第二控制信號S2的振幅大小與責任周期，控制第一發光裝置14與第二發光裝置15的亮度與導通時間。在本實施例中，第一發光裝置14的發光效率是不同於第二發光裝置15的發光效率，因此可以根據該第一發光裝置14的一第一發光效率與該第二發光裝置15的一第二發光效率的一差值來產生該補償信號16，再透過該補償信號16與該第一控制信號S1產生第二控制信號S2。藉由上述的控制信號產生方式，可以使得第一發光裝置14產生的一第一光通量相等於該第二發光裝置15產生的一第二光通量相等。
    第3圖為根據本發明之一控制電路的一實施例的示意圖。控制電路包括一脈衝寬度調變電路(Pulse Width Modulation，PWM)31、一緩衝器32、一反相器33以及一補償裝置34。控制電路同時輸出第一控制信號S1與第二控制信號S2，分別用以控制一第一發光裝置與一第二發光裝置。脈衝寬度調變電路31產生第一控制信號S1，其中第一控制信號S1的責任週期係根據一色溫所決定。第一控制信號S1分別被傳送到緩衝器32與反相器33。緩衝器32用以延遲該第一控制信號S1一預定時間，使得由緩衝器32輸出的第一控制信號S1與由補償裝置34輸出的第二控制信號S2同步，其中該預定時間會根據反相器33與補償裝置34的處理速度決定。反相器33對第一控制信號S1進行反相處理以產生並傳送一反相的第一控制信號S1’給補償裝置34。補償裝置34接收反相的第一控制信號S1’與一補償信號35後，輸出第二控制信號S2。在本實施例中，第一發光裝置的發光效率是不同於第二發光裝置的發效率。為了使第一發光裝置產生的光通量相同於第二發光裝置產生的光通量，補償裝置34會根據補償信號35來修改反相的第一控制信號S1’，以達到前述的目的。在本實施例中，補償信號35是根據第一發光裝置的發光效率與第二發光裝置的發效率的一差值所產生。在本實施例中，第一發光裝置為冷白光發光裝置，第二發光裝置為暖白光發光裝置。因為暖白光發光裝置的發光效率較差，因此補償裝置34是用以補償暖白光發光裝置發光效率不足的部分。但習知技藝者亦可將補償裝置34設計用以改變傳送給冷白光發光裝置的第一控制信號S1，以降低冷白光發光裝置發光效率過多的部分。
    第4圖為根據本發明之一控制電路的另一實施例的示意圖。控制電路包括一脈衝寬度調變電路(Pulse Width Modulation，PWM)41、一緩衝器42、一反相器43以及一或閘44。控制電路同時輸出第一控制信號S1與第二控制信號S2，分別用以控制一第一發光裝置與一第二發光裝置。脈衝寬度調變電路41產生第一控制信號S1，其中第一控制信號S1的責任週期係根據一色溫所決定。第一控制信號S1分別被傳送到緩衝器42與反相器43。緩衝器42用以延遲該第一控制信號S1一預定時間，使得由緩衝器42輸出的第一控制信號S1與由或閘44輸出的第二控制信號S2同步，其中該預定時間會根據反相器43與或閘44的處理速度決定。反相器43對第一控制信號S1進行反相處理以產生並傳送一反相的第一控制信號S1’給或閘44。或閘44接收反相的第一控制信號S1’與一補償信號45後進行一OR運算，輸出第二控制信號S2。在本實施例中，第一發光裝置的發光效率是不同於第二發光裝置的發光效率。為了使第一發光裝置產生的光通量相同於第二發光裝置產生的光通量，或閘44會根據補償信號45來修改反相的第一控制信號S1’，以達到前述的目的。在本實施例中，補償信號45是根據第一發光裝置的發光效率與第二發光裝置的發效率的一差值所產生。在本實施例中，第一發光裝置為冷白光發光裝置，第二發光裝置為暖白光發光裝置。因為暖白光發光裝置的發光效率較差，因此透過或閘44對反相的第一控制信號S1’與一補償信號45進行OR運算，以補償暖白光發光裝置發光效率不足的部分。但習知技藝者亦可將或閘44設計用以改變傳送給冷白光發光裝置的第一控制信號S1，以降低冷白光發光裝置發光效率過多的部分。
    為更清楚說明第一控制信號、第二控制信號與補償信號的運作，請參考第5與第6圖。第5圖為產生根據本發明之一控制信號之一實施例的示意圖。當控制信號產生裝置輸出第一控制信號S1後，先透過一反相器對第一控制信號S1進行反相處理以產生反相的第一控制信號。接著，補償器會根據兩個發光裝置的發光效率的差值，產生一直流電壓偏移(DC offset)，補償器再根據直流電壓偏移調整反相的第一控制信號的低電壓準位至電壓V1，以產生第二控制信號S2。如此一來就可以使發光效率較低的第二發光裝置可以產生與第一發光裝置相同的光通量。
    第6圖為產生根據本發明之一控制信號之另一實施例的示意圖。當控制信號產生裝置輸出第一控制信號S1後，先透過一反相器對第一控制信號S1進行反相處理以產生反相的第一控制信號。接著，根據第一發光裝置的發光效率與第二發光裝置的發效率的一差值產生補償信號Sc。接著，補償器對反相的第一控制信號與補償信號Sc進行OR運算以產生第二控制信號S2。如此一來就可以使發光效率較低的第二發光裝置可以產生與第一發光裝置相同的光通量。
    第7圖為根據本發明之一燈具的另一實施例的示意圖。燈具包括控制信號產生裝置71、驅動電路72與發光模組73。發光模組73包括一第一發光裝置74與一第二發光裝置75，其中該第一發光裝置74為一冷白光發光裝置，該第二發光裝置75為一暖白光發光裝置。在本實施例中，第一發光裝置74與第二發光裝置75可能包含一個或複數個發光二極體。在本實施例中，發光模組73僅以兩個不同色溫的發光裝置為例說明，但非將本發明以此為限。發光模組73可以包括大於兩個的發光裝置，每一發光裝置都具有不同的色溫，再透過控制電路71控制驅動裝置72，以驅動不同的發光裝置，達到改變燈具色溫的目的。
    控制信號產生裝置71產生一第一控制信號S1，並根據該第一控制信號S1與一補償信號76產生一第二控制信號S2。驅動裝置72接收到第一控制信號S1與第二控制信號S2後輸出對應的第一驅動信號SD1與第二驅動信號SD2，以驅動第一發光裝置74與第二發光裝置75。控制信號產生裝置71可以透過調整第一控制信號S1與第二控制信號S2的振幅大小與責任周期，達到改變第一驅動信號SD1與第二驅動信號SD2的電壓、電流或是導通時間，以控制第一發光裝置74與第二發光裝置75的亮度與導通時間。在本實施例中，第一發光裝置74的發光效率是不同於第二發光裝置75的發光效率，因此可以根據該第一發光裝置74的一第一發光效率與該第二發光裝置75的一第二發光效率的一差值來產生該補償信號76，再透過該補償信號76與該第一控制信號S1產生第二控制信號S2。藉由上述的控制信號產生方式，來控制驅動電路72使得第一發光裝置74產生的一第一光通量相等於該第二發光裝置75產生的一第二光通量相等。
    惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
    11．．．控制電路
    12、73．．．發光模組
    13、71．．．控制信號產生裝置
    14、74．．．第一發光裝置
    15、75．．．第二發光裝置
    21a、21b、21c、21d．．．冷白光發光裝置
    22．．．暖白光發光裝置
    31、41．．．脈衝寬度調變電路
    32、42．．．緩衝器
    33、43．．．反相器
    34．．．補償裝置
    44．．．或閘
    72．．．驅動電路
    16、35、45、76．．．補償信號
    S1．．．第一控制信號
    S2．．．第二控制信號
    第1圖為根據本發明之一燈具的一實施例的示意圖。
    第2圖為一發光模組的示意圖。
    第3圖為根據本發明之一控制電路的一實施例的示意圖。
    第4圖為根據本發明之一控制電路的另一實施例的示意圖。
    第5圖為產生根據本發明之一控制信號之一實施例的示意圖。
    第6圖為產生根據本發明之一控制信號之另一實施例的示意圖。
    第7圖為根據本發明之一燈具的另一實施例的示意圖。
    11．．．控制電路
    12．．．發光模組
    13．．．控制信號產生裝置
    14．．．第一發光裝置
    15．．．第二發光裝置
    16．．．補償信號
    S1．．．第一控制信號
    S2．．．第二控制信號
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] 一種燈具，包括：一第一發光裝置，具有一第一發光效率；一第二發光裝置，具有一第二發光效率；以及一控制信號產生裝置，用以產生一第一控制信號與一第二控制信號，分別用以控制該第一發光裝置與該第二發光裝置，使該第一發光裝置產生的一第一光通量相等於該第二發光裝置產生的一第二光通量，其中該第二控制信號係根據該第一控制信號所產生，其中該第一發光效率大於該第二發光效率。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該控制信號產生裝置更接收一補償信號，並根據該補償信號調整該第二控制信號。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之燈具，其中該補償信號係根據該第一發光效率與該第二發光效率的一差值所產生。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該控制信號產生裝置包括：一脈衝信號產生裝置，用以產生該第一控制信號；一緩衝裝置，接收並緩衝該第一控制信號；一反相器，接收該第一控制信號以產生一反相的第一控制信號；以及一補償裝置，接收一補償信號與該反相的第一控制信號以產生該第二控制信號。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述之燈具，其中該補償裝置為一或閘(OR Gate)。
    [6] 如申請專利範圍第4項所述之燈具，其中該脈衝信號產生裝置包含一震盪器，且該第一控制信號的一責任週期(Duty Cycle)是預定的。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之燈具，其中該責任週期(Duty Cycle)係根據該燈具的一色溫所決定。
    [8] 申請專利範圍第4項所述之燈具，其中該緩衝裝置係用以同步該第一控制信號與該第二控制信號。
    [9] 申請專利範圍第4項所述之燈具，其中該補償裝置為一直流位準調整電路，該補償信號為一直流偏壓補償值，該補償裝置根據該直流偏壓補償值調整該反相的第一控制信號的一低電壓準位。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述之燈具，其中該第一發光裝置為一冷白光發光裝置，該第二發光裝置為一暖白光發光裝置。
    [11] 如申請專利範圍第1項所述之燈具，更包含一驅動裝置，該驅動裝置根據該第一控制訊號與該第二控制訊號產生一第一驅動信號與一第二驅動信號，分別用以驅動第一發光模組與第二發光模組。
    [12] 一種控制電路，用以控制一燈具的一色溫，包括：一脈衝信號產生裝置，用以產生一第一控制信號；一緩衝裝置，接收並緩衝該第一控制信號；一反相器，接收該第一控制信號以產生一反相的第一控制信號；以及一補償裝置，接收一補償信號與該反相的第一控制信號以產生該第二控制信號，其中該第一控制信號用以控制該燈具內的一第一發光裝置，該第二控制信號用以控制該燈具內的一第二發光裝置。
    [13] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，其中該補償信號係根據該第一發光裝置與該第二發光裝置的的發光效率所產生。
    [14] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，其中該補償裝置為一或閘(OR Gate)。
    [15] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，該脈衝信號產生裝置包含一震盪器，且該第一控制信號的一責任週期(Duty Cycle)係根據該色溫所設定。
    [16] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，其中該緩衝裝置用以同步該第一控制信號與該第二控制信號。
    [17] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，其中該補償信號係根據該第一發光裝置產生的一第一光通量與該第二發光裝置產生的一第二光通量的一差值所產生。
    [18] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，其中該補償裝置為一直流位準調整電路，該補償信號為一直流偏壓補償值，該補償裝置根據該直流偏壓補償值調整該反相的第一控制信號的一低電壓準位。
    [19] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，其中該第一發光裝置為一冷白光發光裝置，該第二發光裝置為一暖白光發光裝置。
    [20] 如申請專利範圍第12項所述之控制電路，更包含一驅動裝置，用於接收該第一控制訊號與該第二控制訊號用以驅動第一發光模組與第二發光模組。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US9072142B2|2015-06-30|LED lighting unit with color and dimming control
    US9456478B2|2016-09-27|System and method for controlling LED segments to provide lighting effects
    JP2009009817A|2009-01-15|照明装置
    TWI533744B|2016-05-11|發光二極體串的驅動電路及其驅動方法
    TW201318473A|2013-05-01|燈具
    TW201538030A|2015-10-01|可調光的交流發光二極體裝置
    TWI442827B|2014-06-21|燈具與控制電路
    JP2016536747A|2016-11-24|複数の灯具の制御方法
    TWI565357B|2017-01-01|發光二極體光源裝置及其控制方法
    US8816590B2|2014-08-26|Lighting device with adjustable color temperature
    KR20120061330A|2012-06-13|형광등 디밍 안정기의 출력을 이용한 엘이디 디밍 제어회로
    CN101799130A|2010-08-11|自动调光的照明装置
    JP6101941B2|2017-03-29|調光可能な発光ダイオード照明システム
    KR20120111304A|2012-10-10|엘이디 조명기구
    Lin et al.2020|Development and implementation of a laser headlight system for electro‐optic characteristic measurement and comparison
    KR20160098892A|2016-08-19|발광 모듈
    JP6816354B2|2021-01-20|照明装置
    Hwang et al.2013|The LED Technology for Dynamic Lighting
    KR101800400B1|2017-11-22|Led 조명 기구 및 이를 갖는 조명 시스템
    WO2014121663A1|2014-08-14|可调光的发光二极管灯具
    TWI527275B|2016-03-21|Adjustable color temperature of the light emitting diode package structure
    JP2016062881A|2016-04-25|照明装置及び照明システム
    KR20180060787A|2018-06-07|엘이디 조명의 통합 원격 제어 시스템
    US8384301B2|2013-02-26|Light source system capable of dissipating heat
    JP2017130416A|2017-07-27|駆動装置及び照明装置
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US8981669B2|2015-03-17|
    CN103068101A|2013-04-24|
    TWI442827B|2014-06-21|
    EP2584869B1|2016-11-23|
    EP2584869A1|2013-04-24|
    US20130093344A1|2013-04-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    US7573209B2|2004-10-12|2009-08-11|Koninklijke Philips Electronics N.V.|Method and system for feedback and control of a luminaire|
    KR100728134B1|2005-12-30|2007-06-13|김재조|발광 장치|
    US8044612B2|2007-01-30|2011-10-25|Cypress Semiconductor Corporation|Method and apparatus for networked illumination devices|
    US8203260B2|2007-04-13|2012-06-19|Intematix Corporation|Color temperature tunable white light source|
    WO2009090511A2|2008-01-17|2009-07-23|Koninklijke Philips Electronics N.V.|Method and apparatus for light intensity control|
    US8339029B2|2009-02-19|2012-12-25|Cree, Inc.|Light emitting devices and systems having tunable chromaticity|
    CN101697654B|2009-10-30|2013-02-27|中山大学|多光色组成led光源的相关色温及显色指数自校准电路|
    EP2531008A4|2010-01-29|2014-06-04|Mitsubishi Chem Corp|LIGHT CONTROL DEVICE FOR A WHITE LIGHT-EMITTING LED DEVICE AND LIGHTING SYSTEM|
    CN102200247A|2010-03-24|2011-09-28|富准精密工业有限公司|发光二极管灯具|
    CN201925771U|2010-12-16|2011-08-10|唐万华|一种可调节光通量和色温的灯具|KR102227773B1|2014-10-21|2021-03-16|삼성전자주식회사|발광장치|
    法律状态:
    2020-03-21| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100137648A|TWI442827B|2011-10-18|2011-10-18|燈具與控制電路|TW100137648A| TWI442827B|2011-10-18|2011-10-18|燈具與控制電路|
    CN201110451057XA| CN103068101A|2011-10-18|2011-12-29|灯具与控制电路|
    US13/653,560| US8981669B2|2011-10-18|2012-10-17|Lamps and control circuit|
    EP12189039.6A| EP2584869B1|2011-10-18|2012-10-18|Lamps and control circuit|
    [返回顶部]