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CN101463963B - 照明系统 - Google Patents

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Abstract

一种照明系统,包括一光源模组及一驱动模组,该光源模组包括电路板及与该电路板电性连接的发光元件组合,该发光元件组合包括红、绿和蓝光固态发光元件,该照明系统还包括一个分析模组,该分析模组用于接收一输入至影像装置的影像信号及/或声音信号,并经由该分析模组处理后,产生一与该影像信号相对应的第一控制信号及/或一与该声音信号相对应的第二控制信号输出至该驱动模组中,该第一控制信号及第二控制信号分别控制该红、绿和蓝光固态发光元件的发光强度及闪烁频率,进而控制该光源模组所发出光的色温及闪烁频率。该照明系统显示色彩丰富,且其所发出的光线可随着该影像装置的影像信号及/或声音信号的变化而自动调整。

Description

照明系统
技术领域
本发明涉及一种照明系统,尤其是一种采用发光二极管等固态发光元件的照明系统。
背景技术
目前,发光二极管(Light Emitting Diode,LED)作为一种固态发光元件,因具光质佳、发光效率高、色彩多样及反应速度快等特性而被广泛应用于各个技术领域。随着城市建设及城市生活的现代化程度的提高,人们对楼宇、广场等室外光装饰,以及娱乐场所、居住场所等室内光装饰的要求也逐渐提高,因此,采用发光二极管作为装饰灯光源的需求也逐渐增加。
如何针对不同的被照空间,运用掌握的照明知识把灯具、光源的各种特性与实际建筑物及使用环境的特点和人的心理需求协调起来,营造一个美观、舒适的建筑光环境是现代照明的一个重要课题。要完成一个优秀的照明设计,需要考虑的方面很多,其中光源的色温是影响被照空间光环境舒适度的最重要因素之一。具体可参阅庄金讯在文献“灯与照明”,第31卷第3期(2007年9月)中发表的“光源的色温及其在照明设计中的应用”一文。根据色温可能对使用者的心理所产生的重要影响,本发明在于提供一种显示色彩丰富,且其所发出的光线随着周围环境的变化而自动调整,从而可达到令人身心舒适的目的的照明系统。
发明内容
有鉴于此,实有必要提供一种显示色彩丰富、并可自动调整其自身光源产生变化的照明系统。
一种照明系统,包括一光源模组及一驱动模组,该光源模组包括电路板及与该电路板电性连接的发光元件组合,该发光元件组合包括红、绿和蓝光固态发光元件,该照明系统还包括一个分析模组,该分析模组用于接收一输入至影像装置的影像信号及/或声音信号,并经由该分析模组处理后,产生一与该影像信号相对应的第一控制信号及/或一与该声音信号相对应的第二控制信号输出至该驱动模组中,该第一控制信号及第二控制信号分别控制该红、绿和蓝光固态发光元件的发光强度及闪烁频率,进而控制该光源模组所发出光的色温及闪烁频率。
与现有技术相比,该照明系统通过分析模组接收一输入至影像装置的影像信号及/或声音信号,对该信号进行处理后,分别输出与该影像信号对应的第一控制信号及与该声音信号对应的第二控制信号至驱动模组中,从而分别驱动及控制该红、绿和蓝光固态发光元件的发光强度及闪烁频率,通过将不同强度及闪烁频率的红、绿或者蓝色光线进行混色,而实现色度坐标中红、绿、蓝三基色所包围可见光区域内的所有颜色,其色彩丰富,且其所发出的光线可随着该影像装置的影像信号及/或声音信号的变化而自动调整。
附图说明
图1为本发明照明系统的使用状态示意图。
图2为图1中照明系统的工作原理示意图。
图3为图2中光源模组的结构剖面示意图。
图4为图2中分析模组的模块示意图。
图5为图1中影像装置中画面的示意图。
图6为图2中照明模组的工作原理示意图。
具体实施方式
下面参照附图,结合实施例作进一步说明。
请参见图1,为本发明的一较佳实施例,该照明系统100具有调整其自身光源产生变化的功能,通常与一影像装置20,如电视机、电脑或者投影仪等配合使用,请一并参阅图2,所述照明系统100包括一个分析模组12及两个照明模组10。该照明模组10分别设于该影像装置20的上方的左、右两侧,于使用时,该分析模组12与影像装置20同步接受一信号端30所传送过来的影像信号及声音信号,对上述信号进行处理后传递给照明模组10,从而控制该照明装置10可根据该影像装置20所显示的画面22,发出色温与该画面22的边缘部分221(图5)的色温相匹配的光线,同时根据该影像装置20的喇叭(图未示)中所发出的声音的强度变化,产生与声音的强弱相配合的闪烁变化,从而让使用者感受到良好的视听效果。
如图2所示,每一照明装置10均包括一感应模组14、一驱动模组16及一光源模组18。
如图3所示,该光源模组18为一发光二极管模组,包括一电路板180、一设于该电路板180上的发光二极管组合181、一灯罩183及一散热器185。
所述灯罩183设于散热器185的下方,所述发光二极管组合181和电路板180设于灯罩183内且与散热器185热连接。所述灯罩183由导热性能良好的材料制成,与散热器185共同作用来散发发光二极管组合181和电路板180产生的热量。该发光二极管组合181包括一红光二极管1811、一绿光二极管1812及一蓝光二极管1813。该发光二极管组合181装设于电路板180上并与该电路板180电性连接,利用从分析模组12处接收信号来分别控制该输入发光二极管组合181中各发光二极管1811、1812、1813内的电流大小及频率,达到控制该光源模组18所发出光的色温及闪烁频率。请一并参阅图2,该光源模组18与驱动模组16电性连接,驱动模组16通过感应模组14接收分析模组12输出的信号,并针对这些信号分别控制输入发光二极管组合181中各发光二极管1811、1812、1813内的电流大小及频率,使照明装置10发出色温与影像装置20的画面22的边缘部分221(图5)的色温相互匹配的光线,同时根据该影像装置20的喇叭(图未示)中所发出的声音的强度变化,产生相互配合的闪烁变化。
如图4所示,该分析模组12包括一信号输入端122、一处理器(Processor)124、一存储器(Memory)126及一信号输出端128。
该分析模组12的信号输入端122与该影像装置20均与该信号端30电性连接。其中,该影像装置20接收该信号端30所传送过来的影像信号及声音信号后,于其显示屏21上显示画面22并通过喇叭发出声音。该分析模组12通过其信号输入端122同步接收该相同的影像信号及声音信号后,处理器124从该影像信号及声音信号中分别读取对应于显示屏21中所显示的画面22的边缘部分221的各像素点的RGB值及与该画面22同步的声音强度值。如图5所示,假设将该显示屏21中所显示的画面22分成25等份,则位于该四周缘的16等份视为画面的边缘部分221,分布于该16等份内各像素点的RGB值均属于该处理器124所读取的范围。在不同实施方式中,可根据需要确定该画面22的边缘部分221的不同范围,如可将该画面22分成30等份,从而将位于该周缘的18等份视为画面22的边缘部分221。该存储器126内部预先设有若干比较值,该若干比较值包括两部分,其中,第一部分比较值分别对应不同大小的RGB值,第二部分比较值则分别对应不同级别的声音强度值。同时,该存储器126内部还预先设有若干控制信号,该控制信号也包括两部分,其中第一部分控制信号分别与其内部每相邻的两个第一部分比较值所确定的数值区间相对应,第二部分控制信号分别与其内部每相邻的两个第二部分比较值所确定的数值区间相对应,该第一部分控制信号输出至驱动模组16后,可分别控制输入该发光二极管组合181的红光、绿光及蓝光二极管1811、1812、1813的电流大小,该第二部分控制信号输出至驱动模组16后,可分别控制输入该发光二极管组合181的红光、绿光及蓝光二极管1811、1812、1813的电流频率。工作时,该处理器124读取该画面22边缘部分221各像素点的RGB值,计算出所述像素点的RGB值的平均值,将该计算所得的平均值与存储器126内第一部分比较值进行比较,确定其属于该存储器126内部哪两个相邻的RGB值数值区间,并根据比较的结果确定与该数值区间所对应的第一控制信号,同时该处理器124将所获得的与该画面22同步的声音强度值与存储器126内第二部分比较值进行比较,确定其属于该存储器126内部哪两个相邻的声音强度值数值区间,并根据比较的结果确定与该数值区间所对应的第二控制信号,最后经由信号输出端128同时输出该第一及第二控制信号。
该感应模组14包括一感应器(Sensor),其作用在于通过无线传输的方式,如蓝牙或者红外线传输的方式,接收该分析模组12的信号输出端128输出的控制信号,并将其传输给驱动模组16。在不同的实施方式中,该感应模组14的传输方式可以用有线传输的方式替代,如采用通用串行总线(USB)或者1394总线(IEEE 1394)传输的方式,此时,该感应模组14可以省去,而直接将分析模组12输出的控制信号直接传输给驱动模组16。
该驱动模组16包括一发光二极管驱动电路,其根据从感应模组14接收的控制信号,分别输入对应大小和频率的电流至发光二极管组合151中的红光、绿光及蓝光二极管1811、1812、1813。如图6所示,该驱动模组16可分别驱动该红光、绿光及蓝光二极管1811、1812、1813发光,进而控制该光源模组18所发出的光线的色温与该影像装置20中所显示的画面22的边缘部分221的色温大致相同,并随着该影像装置20中喇叭发出的声音的强度变化而闪烁。由于该红光、绿光及蓝光二极管1811、1812、1813为分别控制,因此,该照明系统100可根据信号端30所传送过来的影像信号及声音信号,实现色度坐标中红、绿、蓝三基色所包围可见光区域内的所有颜色,其色彩丰富,且调节方便。该发光二极管驱动电路可单独形成一个模块,从而便于在制程中分工制作,在损坏时也便于更换,该发光二极管驱动电路也可整合于该电路板180上,从而可节省该照明模组10所占用的空间。
下面以一具体的画面22为例进行具体说明,假设该影像装置20接收该影像信号及声音信号后,所显示的画面22为一阴霾的天空,并伴随有雷声。该分析模组12通过其信号输入端122接收该影像信号及声音信号,处理器124提取并计算出该画面22边缘部分221的像素点的RGB值的平均值以及与该画面22同步的雷声的声音强度值,分别与存储器126内部的第一部分比较值与第二部分比较值进行比较,确定其分别所属的数值区间,进而确定存储器126内与该数值区间对应的一信号值,经由其信号输出端128输出。该信号值经过无线的方式传输给感应模组14或者经过有线的方式直接传输给驱动模组16,经由发光二极管驱动电路输入不同的电流至对应的发光二极管组合151中的红光、绿光及蓝光二极管1811、1812、1813,使该发光二极管组合151所发出的光线的色温与画面22边缘部分221的色温大致相同。因此,当该影像装置20显示该阴霾的天空画面及发出雷声的同时,该光源模组18发出的光线的色温与画面22的边缘部分221相匹配,可扩大使用者的视觉效果,同时该发光伴随雷声强度的变化而闪烁,让使用者感受到一种身临其境的感觉。
本实施例中,由于发光二极管的反应速度可以达到纳秒(nanosecond,ns)数量级,因此,采用该发光二极管模组时,可通过改变输入各发光二极管中的电流的大小及频率,达到迅速调整该光源模组18所发出的光线的色温及闪烁频率,使其可与影像装置20中显示的画面22同步变化的目的。
在不同的实施方式中,对该信号端30所传送过来的影像信号及声音信号可以分别控制,从而分别控制该光源模组18的各发光二极管的发光强度,或者分别控制该光源模组18的各发光二极管的闪烁频率;该发光二极管也可以由其它具有同样发光效果的发光元件替代,即出射光可分别为红光、绿光或者蓝光、且反应速度可以达到纳秒数量级的发光元件,如该发光二极管组合181可以由一蓝光二极管、一蓝光二极管芯片加绿色荧光粉(发绿光)及一蓝光二极管芯片加红色荧光粉(发红光)组成;或者由一紫外光二极管芯片加蓝色荧光粉(发蓝光)、一紫外光二极管芯片加绿色荧光粉(发绿光)及一紫外光二极管芯片加红色荧光粉(发红光)组成。该发光二极管组合181中各出射光分别为红光、绿光及蓝光的发光元件的数量也可以变化,但应至少保证同一发光二极管组合181中出射光为红光、绿光及蓝光的发光元件至少各一个。该光源模组18中发光二极管组合181的个数也可以变化。
另外,本领域技术人员还可于本发明精神内做适当的变化,如该照明系统的使用范围,照明系统中光源模组18的组成、结构;该发光二极管组合181中不同种类发光二极管的数量、组合等用于本发明的设计,只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种照明系统,包括一光源模组及一驱动模组,该光源模组包括电路板及与该电路板电性连接的发光元件组合,该发光元件组合包括红、绿和蓝光固态发光元件,其特征在于:该照明系统还包括一个分析模组,该分析模组用于接收一输入至影像装置的影像信号及/或声音信号,并经由该分析模组处理后,产生一与该影像信号相对应的第一控制信号及/或一与该声音信号相对应的第二控制信号输出至该驱动模组中,该第一控制信号及第二控制信号分别控制该红、绿和蓝光固态发光元件的发光强度及闪烁频率,进而控制该光源模组所发出光的色温及闪烁频率。
2.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于:该分析模组包括信号输入端、处理器、存储器及信号输出端,输入该影像装置中的信号包括影像信号及声音信号,该处理器从该影像信号及声音信号中分别提取至少一部分像素点的RGB值及声音强度值,并计算出该至少一部分像素点的RGB值的平均值。
3.如权利要求2所述的照明系统,其特征在于:该存储器内部预先设有若干比较值,其中一部分比较值分别对应不同大小的RGB值,另一部分比较值分别对应不同大小的声音强度值;同时,该存储器内部还预先设有多个控制信号,其中一部分控制信号分别对应其内部每相邻的两个RGB值所形成的数值区间,另一部分控制信号分别对应其内部每相邻的两个声音强度值所形成的数值区间;该处理器将计算所得的RGB值的平均值及声音强度值分别与该存储器内部的两部分比较值比较,确定其所分别对应的数值区间,进而输出与该两数值区间对应的第一控制信号及第二控制信号。
4.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于:还包括与该驱动模组电性连接的一感应模组,该感应模组包括一感应器,该感应器通过无线传输的方式接收该分析模组输出的第一控制信号及/或第二控制信号并输入至驱动模组,该驱动模组包括一驱动电路,该驱动电路从该感应模组处接收该分析模组输出的第一控制信号及/或第二控制信号,经由第一控制信号及第二控制信号分别驱动及控制该光源模组中的红、绿和蓝光固态发光元件的发光强度及闪烁频率。
5.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于:该驱动模组包括一驱动电路,该驱动电路通过有线的方式接收该分析模组输出的第一控制信号及/或第二控制信号,经由第一控制信号及第二控制信号分别驱动及控制该光源模组中的红、绿或者蓝光固态发光元件的发光强度及闪烁频率。
6.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于:所述红、绿及蓝光固态发光元件分别为红光二极管、绿光二极管及蓝光二极管。
7.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于:所述红、绿及蓝光固态发光元件分别为蓝光二极管芯片加红色荧光粉、蓝光二极管芯片加绿色荧光粉、及蓝光二极管。
8.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于:所述红、绿及蓝光固态发光元件分别为紫外光二极管芯片加红色荧光粉、紫外光二极管芯片加绿色荧光粉、及紫外光二极管芯片加蓝色荧光粉。
9.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于:该影像装置为电脑、电视机或者投影仪。
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