专利名称：一种基于rgb三色led灯的模拟窗及照明设备的制作方法
技术领域：
本实用新型实施例属于照明领域，尤其涉及一种基于RGB三色LED灯的模拟窗及 照明设备。
背景技术：
目前城市中的大型写字楼中，许多房间的采光不好。即使是在光线好的大办公室 里，除了在窗子附近的太阳光线好，其余地方的光线都是很暗的。对于长期在这样环境工作 的上班族来说，很少能到室外晒太阳，感受自然的光线。长期在这种工作环境中，对工作人 员的身心健康非常有害。
实用新型内容本实用新型实施例的目的在于提供一种基于RGB三色LED灯的模拟窗，旨在解决 办公环境缺乏自然光照射的问题。本实用新型实施例是这样实现的，一种基于RGB三色LED灯的模拟窗，采集室外阳 光色度值的RGB传感器；与所述RGB传感器相连接的控制器，接收所述RGB传感器的数字信号，发出控制指 令；与所述控制器相连接的驱动芯片，接收所述控制器的控制指令，发出驱动信号控 制电流的强度；与所述驱动芯片相连接的LED灯，根据电流的强度的不同发出不同亮度的光；以 及作为所述LDE灯发出的光线的传输介质的发散玻璃。进一步的，所述模拟窗还包括键盘，与所述控制器连接。本实用新型实施例的另一目的在于提供一种包含上述 模拟窗的照明设备。本实用新型实施例根据RGB色彩空间原理，采用R、G、B三色传感器采集室外阳光 的变化，通过控制器控制驱动芯片，驱动LED灯模拟透过窗子的太阳光的亮度和色度。此 外，LED灯发出的光线经过发散玻璃保证室内的光线更加柔和，并与真实窗子的发光强度和 色度相似，达到仿真真实窗子透射的日光的效果。
图1是本实用新型实施例提供的基于RGB三色LED灯的模拟窗的结构原理图；图2是本实用新型实施例提供的基于RGB三色LED灯的模拟窗的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型实施例根据RGB色彩空间原理，采用RGB传感器采集室外阳光中的R、 G、B三种颜色的变化，通过控制器控制驱动芯片的驱动强度，驱动芯片的调整导致驱动的LED灯的发光亮度可以模拟透过窗子的太阳光的亮度和色度。图1示出了本实用新型实施例提供的基于RGB三色LED灯的模拟窗的结构原理， 为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。RGB传感器1包括R、G、B三个色度传感器，分别采集室外阳光的色度值传输到控 制器2中。与RGB传感器1相连接的控制器2，控制器2根据RGB传感器1采集的色度值，发 出控制指令控制驱动芯片4。与控制器2相连接的至少一个驱动芯片4，驱动芯片4接收控制器2的控制指令， 发出驱动信号控制电流的强度，通过控制LED灯5的电流，从而控制LED灯5的发光强度， LED灯5的发光强度根据透过窗子的光线的强度的变化而变化。在本实用新型实施例中，驱 动芯片至少一个，当LED灯5较多时，可以配置多个驱动芯片。发散玻璃6作为LDE灯5发出的光线的传输介质，LDE灯5发出的光线经过发散 玻璃6后更接近透过窗子进入室内的光，经过发散玻璃6之后，可以保证室内的光线更加柔 和，并与真实的窗子的发光强度和色度相似，达到仿真真实窗子透射的日光的效果。RGB传感器1采集到室外阳光的色度值并将该值转换成相应的数字信号，控制器 2接收三个色度传感器转换的数字信号，如果控制器2本身有模数转换模块，色度传感器还 可以直接输出色度值供给控制器2，控制器2将采集到的色度值分成几个等级，等级越多适 应的情况就越多，色度等级的划分可以根据具体情况来定。控制器2输出的控制信号输入到驱动芯片4中，驱动芯片4根据不同的输入信号， 为LED灯5提供不同强度的驱动。LED灯5在不同强度的驱动条件下仿真真实窗子透射的 日光的效果。通过R、G、B三种颜色的LED灯5的变化，使LDE灯5发出的光线经过发散玻 璃6后更接近透过窗子进入室内的光，经过发散玻璃6之后，可以保证室内的光线更加柔 和，并与真实的窗子的发光强度和色度相似，达到仿真真实窗子透射的日光的效果。作为本实用新型的一个实施例，键盘3将用户的定制需求信号输入到控制器2，控 制器2控制不同颜色LED灯5的亮度到达用户的设定要求。图2示出了本实用新型实施例提供的基于RGB三色LED灯的模拟窗的结构，为了 便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。RGB传感器1包括R、G、B三个色度传感器，这三个色度传感器分别采集窗子的R、 G、B的色度值，并将采集的色度值输出到控制器2之中。控制器2是控制R、G、B三种不同颜色LED灯亮度的核心部分，根据RGB传感器1 输入的色度值，控制驱动芯片4的驱动强度。驱动芯片4可以有多个，为LED灯5提供足够的功率，每个驱动芯片的驱动强度不 同导致相应的每组LED灯5 (每组LED灯5包含多个LED灯)的发光强度不同。每个LED灯中都包括了 R、G、B三色，所有的LED灯发出的光线透过发散玻璃6照 射到室内，达到仿真真实窗子透射的日光的效果。LED灯5的数量可以根据要模拟窗子的大 小不同进行改变。作为本实用新型实施例的一个优选实施例，RGB传感器1中的R色度传感器采集的 色度值只会改变加载在R色的LED灯5上的电流，G色度传感器采集的色度值只会改变加 载到G色的LED灯5上的电流，B色度传感器采集到的色度值只会改变B色的LED灯5上的电流。作为本实用新型实施例的一个优选实施例，控制器2采用脉宽调制(PWM)的方法 控制LED灯5的电流。控制器2接收三个色度传感器的数据后根据一定的算法可以计算出控制驱动芯 片4的PWM信号的占空比(加载到R，G，B三种不同颜色LED灯5上的PWM信号的占空比分 别受R色度传感器、G色度传感器、B色度传感器的控制)。控制器2中将采集到的色度值分成几个等级，等级越多适应的情况就越多，可以 根据具体情况来划分色度等级(因为R，G, B三色在太阳光中比例不同，所以R，G，B三种色 度的划分等级一般不同)。以R色度值的划分为例，一般可以将该色度等级划分成3个等级，大于xl，小于等 于xl大于x2，小于等于x2。当色度传感器采集的亮度大于xl时，控制器2将加载到R色 灯上的PWM的占空比设定在一个固定值，使R色LED灯的亮度不随外部光线的改变而变化。 当采集的亮度小于等于xl大于x2时，控制器2根据采集的该色度值控制加载到R色灯上 的PWM信号的占空比，使R色LED灯的亮度跟随外部亮度的变化而改变，即模仿外部太阳光 中R色的亮度。当亮度小于等于x2时，控制器2将加载到R色灯上的PWM的占空比设定在 一个固定值，使R色LED灯5的亮度不随R色度传感器值改变而变化。同理，将G色度传感 器，B色度传感器值的划分若干等级，根据不同等级的要求分别控制加载在G色LED灯和B 色LED灯上的PWM信号的占空比。这样三种颜色的LED灯的亮度都跟随着相应的色度传感 器的值变化，可以使灯的色度更加接近太阳光。作为本实用新型实施例的一个实施例，亮度值的调节还可以通过键盘3进行，使 亮度达到最高或者是达到某个亮度值，以满足各种不同要求，键盘3将用户的定制需求信 号输入到控制器2，控制器2控制不同颜色LED灯5的亮度到达用户的设定要求。作为本实用新型实施例的一个实施例，控制器2既可以通过RGB传感器1对LED灯 5的亮度和色度进行控制，也可以根据时间进行控制。例如，到了晚上，当设定的时间到了， 控制器2发出的脉宽调制的占空比转化到某个设定值，使LED灯5的不受传感器的控制，达 到晚上照明的作用。本实用新型实施例提供的基于RGB三色LED灯的模拟窗可以用在各种照明设备中。本实用新型实施例根据RGB色彩空间原理，采用R、G、B三色传感器采集室外阳光 的变化，通过控制器控制驱动芯片，驱动LED灯模拟透过窗子的太阳光的亮度和色度。此 外，LED灯发出的光线经过发散玻璃保证室内的光线更加柔和，并与真实窗子的发光强度和 色度相似，达到仿真真实窗子透射的日光的效果。以上所述仅为本实用新型实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型实 施例，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本实用新型实施例的保护范围之内。
权利要求一种基于RGB三色LED灯的模拟窗，其特征在于，所述模拟窗包括采集室外阳光色度值的RGB传感器；与所述RGB传感器相连接的控制器，根据所述RGB传感器采集的色度值发出控制指令；与所述控制器相连接的至少一个驱动芯片，接收所述控制器的控制指令，发出驱动信号控制电流的强度；与所述驱动芯片相连接的多个LED灯，根据电流的强度的不同发出不同亮度的光；以及作为所述LDE灯发出的光线的传输介质的发散玻璃。
2.如权利要求1所述模拟窗，其特征在于，所述RGB传感器中的R色度传感器采集的色 度值改变加载在R色的所述LED灯上的电流，G色度传感器采集的色度值改变加载到G色 的所述LED灯上的电流，B色度传感器采集到的色度值改变B色的所述LED灯上的电流。
3.如权利要求1所述模拟窗，其特征在于，所述控制器采用脉宽调制的方法控制所述 LED灯的电流。
4.如权利要求1所述模拟窗，其特征在于，所述模拟窗还包括 键盘，与所述控制器连接。
5.一种包含权利要求1的基于RGB三色LED灯的模拟窗的照明设备。
专利摘要本实用新型实施例适用于照明领域，提供了一种基于RGB三色LED灯的模拟窗及照明设备，所述模拟窗包括RGB传感器，用于采集室外阳光的色度值，转换成相应的数字信号；与所述RGB传感器相连接的控制器，接收所述RGB传感器的数字信号，发出控制指令；与所述控制器相连接的驱动芯片，接收所述控制器的控制指令，发出驱动信号控制电流的强度；与所述驱动芯片相连接的LED灯，根据电流的强度的不同发出不同亮度的光；作为所述LDE灯发出的光线的传输介质的发散玻璃。本实用新型可以模拟透过窗子的太阳光的亮度和色度。
文档编号F21S8/00GK201672371SQ20092026206
公开日2010年12月15日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者庞凤江 申请人:康佳集团股份有限公司