专利名称：发光系统及其发光控制方法
技术领域：
本发明是有关于 一种发光系统及其发光控制方法， 特别是有关于 一 种可侦测环境光来动态控制发光二极 体的技术领域。
背景技术：
请参阅图1 ，其绘示习知技艺的发光系统的方块 图。图中，发光系统包含一控制模组11、 一发光模组
12及一光侦测模组13。发光模组12包含一红光发光 二极体121、 一绿光发光二极体122及一蓝光发光二极 体123。控制模组11包含一微处理器111及三个驱动 模组113—115。驱动模组113—115是分别产生PWM讯号 来驱动红光发光二极体121、绿光发光二极体122及蓝 光发光二极体123发光。光侦测模组13包含一红光感 应器131、 一绿光感应器132及一蓝光感应器133,用 以分别侦测红光发光二极体121、绿光发光二极体122 及蓝光发光二极体123所发出的光的强度。而微处理 器111将这些光感应器的侦测结果与预设频语分布 (predetermined spectral d i s t r i bu t i on) 112比对, 并根据比对结果来分别控制驱动模组113—115调整发
光二极体121 — 123所发出的光的强度，例如，微处理 器11可控制驱动才莫组所产生的PWM讯号的工作周期 (duty cycle)长度或比例，藉此改变发光二极体的发 光强度。
透过上述内容，习知技艺的发光系统可发出一符 合预设频谱分布112的光。就算部分发光二极体因为 温度因素或成份衰老因素而造成发光强度下降，微处 理器11仍可调整PWM讯号来提高此种发光二极体的发 光强度，进一步让发光模组12所发出的光维持符合预 设频谱分布112。例如，若此发光系统应用于液晶焚幕 上，则可维持荧幕发出的光为白光，让使用者观看舒 适。然而，当使用者所在的环境的光线色温有变化时， 例如房间内使用色温较高的灯泡，其发出偏红的光， 则即使使用上述发光系统，但是荧幕仍会呈现偏红的 现象；若房间内使用色温较低的灯泡，其发出偏蓝的 光，则荧幕会呈现偏蓝的现象，而无法显示出正确的 影像色彩。
有鉴于习知技艺的各项问题，为了能够兼顾解决 之，本发明人基于多年研究开发与诸多实务经验，提 出一种发光系统及其发光控制方法，以作为改善上述缺 点的实现方式与依据。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种发光系统
及其发光控制方法，以维持发光系统于不同环境光的表 现。
根据本发明的目的，提出一种发光系统，其包含 一发光模组、 一控制模组、 一第一光侦测模组及一第 二光侦测模组。控制模组用以驱动发光模组发光。第 一光侦测模组用以侦测发光模组所发出的光，以产生 一第一侦测结果，而第二光侦测模组用以侦测一环境 光，以产生一第二侦测结果。其中，控制模组是至少 根据第二侦测结果来计算出 一参考频谱分布，并比对 第一侦测结果及参考频谱分布，接着，控制模组根据 比对结果以驱动发光模组发出符合该参考频谱分布的 光。
此外，本发明更提出一种发光系统，其包含一发 光模组、 一控制模组及光侦测模组。控制模组用以控 制发光模组发光或不发光。当该发光模组发光时，光 侦测模组用以侦测发光模组所发出的光，以产生一第 一侦测结果，当发光模组不发光时，光侦测模组用以 侦测一环境光，以产生一第二侦测结果。其中，控制 模组是至少根据第二侦测结果以计算出 一参考频谱分 布，并比对第一侦测结果及参考频谱分布，接着，控 制模组根据比对结果以驱动发光模组发出符合该参考 频谱分布的光。
此外，本发明更提出一种发光控制方法，包含下
列步骤侦测 一 环境光，以产生 一 第 一 侦测结果；根
据至少该第一侦测结果，以计算出一参考频谱分布； 侦测该发光模组所发出的光，以产生一第二侦测结果； 比对该第二侦测结果及该参考频语分布，并根据比对 结果驱动该发光模组发出符合该参考频镨分布的光。
本发明的有益效果是提供了一种发光系统及其发 光控制方法，可侦测环境光来动态控制发光二极管，可 以维持发光系统于不同环境光的表现。
图1为习知技艺的发光系统的方块图； 图2为本发明的发光系统的实施例的方块图； 图3为本发明的发光系统的另 一 实施例的方块图； 图4为本发明的发光系统的再一 实施例的方块图； 图5为本发明的PWM讯号的示意图； 图6为本发明的发光系统的再 一 实施例的PWM讯 号的方块图7为本发明的发光控制方法的实施例的步骤流 程图；以及
图8为本发明的发光控制方法的另一实施例的步 骤流程图。
图号i兌明
11:控制模组； 111:微处理器；112:预设频镨分布；113—115:驱动模组；12:发光模组；121:红光发光二一及体；
122:绿光发光二极体；123:蓝光发光二极体;
13:光侦测模组；131:红光感应器；
132:绿光感应器；133:蓝光感应器；
2:发光系统；21:控制模组；
211:微处理器；212:补偿计算程序；
213—215:驱动模组；22:发光模组；
221:红光发光二极体；222:绿光发光二极体；
223:蓝光发光二极体；23:第一光侦测模组；
2 31, 24 1:红光感应器；2 32，242:绿光感应器；
2 3 3, 24 3:蓝光感应器；24:第二光侦测模组；
3:发光系统；31:控制模组；
311:微处理器；312:补偿计算程序；
313一315: PWM讯号产生器'316:切换控制程序；317—319:切换元件；32:发光模组；
321:红光发光二极体；322:绿光发光二极体；
323:蓝光发光二纟及体；33:光侦测模组；
331:红光感应器；332绿光感应器；
333:蓝光感应器；4二发光系统；
41:控制模组；411:微处理器；412:补偿计算程序；413""415:PWM讯号产生器；
417_419:电晶体；42:发光模组；
421:红光发光二极体；422:绿光发光二极体；42 3:蓝光发光二极体； 431:红光感应器； 4 3 3:蓝光感应器； 81—85:步骤流程。
具体实施例方式
4 3:光侦测模组； 4 32:绿光感应器； 71—74:步骤流程；
以下将参照相关图示，说明依本发明较佳实施例 的发光系统及其方法。请参阅图2,其为本发明的发光 系统的实施例的示意图。图中，发光系统2包含一控 制模组21、 一发光模组22、 一第一光侦测模组23及 一第二光侦测模组24。发光模组22是包含一红光发光 二极体221、 一绿光发光二极体222及一蓝光发光二极 体2 2 3，用以发出不同的光以混成一欲得的光，控制模 组21用以驱动发光模组22发光，在此实施例中，控 制模组21包含一微处理器211以及三个驱动模组 213一215。微处理器211用以控制驱动模组产生一驱动 讯号予发光二极体，以驱动发光二极体发光。驱动模 组较佳的是包含一 PWM讯号产生器及一切换元件，驱 动讯号较佳的是PWM讯号，切换元件较佳的是一电晶 体，而樣i处理器211可控制PWM讯号产生器产生不同 工作周期(duty cycle)的PWM讯号，藉此调整发光二 极体发光强度。第 一 光侦测模组2 3用以侦测发光模组 22所发出的光，以产生一第一侦测结果。第一光侦测 模组23是包含对应不同颜色的发光二极体的光感应
器，例如红光感应器231、绿光感应器2 32及蓝光感应 器2 3 3，其以一滤光片及一光敏电阻来实现。
第二光侦测模组24用以侦测一环境光，以产生一 环境光侦测结果。在此实施例中，第二光侦测模组24 是包含一红光感应器241、一绿光感应器242及一蓝光 感应器24 3 ,用以侦测环境光的红光强度、绿光强度及 蓝光强度。控制模组21至少根据第二光侦测模组24 所输出的环境光侦测结果及一补偿计算程序212,来计 算出一参考频镨分布，并比对第 一光侦测模组23所输 出的第一侦测结果及参考频谱分布，接着，再根据比 对结果来驱动发光模组22发出符合参考频谱分布的 光。
请参阅图3，其为本发明的发光系统的另 一较佳实 施例的示意图。图中，发光系统3包含一控制模组31、 一发光模组32及一光侦测模组33。发光模组32包含 一红光发光二极体321、一绿光发光二极体32 2及一蓝 光发光二极体32 3 。控制模组31包含一微处理器311、 三个 PWM讯号产生器 313—315及三个切换元件 317 —319, PWM讯号产生器313—315分别产生PWM讯号， 并透过切换元件317 — 319来驱动发光二极体32 1 — 32 3 发光。微处理器311内建一补偿计算程序312及一切 换控制程序316，微处理器311是执行切换控制程序 316用以控制发光模组32发光或不发光。光侦测模组 33是包含一红光感应器331、 一绿光感应器3 32及一
蓝光感应器3 3 3。
当微处理器311控制发光模组32不发光时，微处 理器311控制光侦测模组33侦测一环境光，以产生一 环境光侦测结果并传送至微处理器311。微处理器311 是根据环境光侦测结果及补偿计算程序312来计算出 一参考频谱分布。当微处理器311控制发光模组32发 光时，光侦测模组33用以侦测发光模组32所发出的 光，以产生一第一侦测结果并传送至微处理器311，微 处理器311比对第一侦测结果及参考频谱分布，再根 据比对结果以驱动发光模组32发出符合参考频谱分布 的光。
其中，切换控制程序316可为下列程序的任一或 组合
(1)根据一触发事件来控制发光模组32发光/不 发光，例如使用者手动启动侦测环境光的功能，则微 处理器311便控制发光模组32不发光，让光侦测模组 33可侦测环境光。
(2 )周期性地控制发光模组32发光/不发光。
(3 )根据PWM讯号的高电位部份及低电位部份来 控制发光模组32发光/不发光。
请参阅图4，其为本发明的发光系统的再一较佳实 施例的示意图。图中，发光系统4包含一控制模组41、 一发光模组42及一光侦测模组43。发光模组42包含 一红光发光二极体421、一绿光发光二极体422及一蓝
光发光二极体42 3。控制模组41包含一微处理器411、 三个PWM讯号产生器413—415及三个电晶体417—419， PWM讯号产生器41 3—41 5分别产生PWM讯号，并透过三 个电晶体417—419来驱动发光二极体4 2 1—4 2 3发光。 微处理器411内建一补偿计算程序412。光侦测模组 43是包含一红光感应器431、 一绿光感应器4 32及一 蓝光感应器4 3 3 ，而PWM讯号产生器413—415所产生 PWM讯号亦分别传送至红光感应器431、绿光感应器 4 32及蓝光感应器4 33。
PWM讯号包含一 高电位部分及一低电位部分，其中 在高电位部分时，电晶体导通，致使电流通过发光二 极体使得发光二极体发光，而在低电位部分时，电晶 体关闭，致使电流不通过发光二极体使得发光二极体 停止发光。因此，感应器4 31—4 3 3可根据接收的PWM 讯号来选择性侦测一环境光或发光二极体42 1—4 2 3所 发出的光。请续参阅图5,其绘示PWM讯号的示意图， 图中，PWM_R表示PWM讯号产生器413所产生的PWM 讯号，PWM_G表示PWM讯号产生器414所产生的PWM 讯号，PWM_B表示PWM讯号产生器415所产生的PWM 讯号，由于不同发光二极体的发光强度皆不同，所以 PWM —R、 PWM —G及PWM —B的高电位部分及低电位部分比 例皆不相同。因此，以三个PWM讯号的任一为高电位 部分的时段作为第 一 时段，而三个PWM讯号皆为低电 位部分的时段作为第二时段。在第一时段中，感应器
431一4 3 3侦测发光二极体42 1—42 3所发出的光以产生 一第一侦测结果并传送至微处理器411,反之，在第二 时段中，感应器4 31—4 3 3侦测环境光以产生一环境光 侦测结果并传送至微处理器411。微处理器411是根据 环境光侦测结果及补偿计算程序412来计算出一参考 频谱分布。接着，微处理器411比对第一侦测结果及 参考频谱分布，再根据比对结果以驱动发光模组42发 出符合参考频谱分布的光。
请续参阅图6，其为本发明的发光系统的再一较佳 实施例的PWM讯号的示意图。此实施例与图4所示的 实施例的差异在于此实施例的第 一 时段是包含至少一 个PWM讯号，于第一时段感应器4 31—4 3 3侦测发光二 极体42 1—42 3所发出的光以产生一第一侦测结果并传 送至微处理器411。而在第二时段时，PWM讯号产生器 413—415不产生PWM讯号致使电晶体关闭，电流不通过 发光二极体使得发光二极体停止发光。藉此切换流程， 发光系统可使用同 一组感应器来切换地侦测环境光及 发光二极体的光，以进行后续发光调整的程序。
本发明的发光系统可应用于液晶荧幕或照明装置。 例如，当使用者操作液晶焚幕于 一 偏红(偏暖)光的环 境时，控制模组可驱动发光模组发出偏蓝(偏冷)光， 以补偿环境光所造成的偏红现象，让液晶荧幕可显示 正确的影像色彩。当液晶荧幕处于偏蓝(偏冷)光的环 境时，控制模组可驱动发光模组发出偏红(偏暖)光，
以补偿环境光所造成的偏蓝现象，让液晶荧幕可显示 正确的影像色彩。
举例而言，在补偿计算程序的一实施例中，先根
据下列计算式计算出环境光的暖光参数
暖光参数-(环境光的红光强度x RFl-环境光的 蓝光强度x BF1) / (环境光的红光强度x RF2 +环境光 的蓝光强度x BF2)
其中RF1及RF2为红光的暖光权重参数，BF1及 BF2为蓝光的暖光权重参数。
再依据环境光的暖光参数计算出对应的补偿暖光 参数，例如，当环境光的暖光参数高于一门槛值，则 以 一 低门搵值的数值作为补偿暖光参数，再依据补偿 暖光参数计算出参考频谱分布，即补偿暖光参数所对 应的红光、绿光及蓝光的强度。接着，控制模组调整 发光模组来发出符合此参考频谱分布的光。此举，例 如环境光偏红时，即环境光的暖光参数较高，则控制 模组可驱动发光模组发出暖光参数较低的光，使得观 看者感受到正常白色光而不受环境光影响。
再者，在补偿计算程序的另 一实施例中，先根据
下列计算式计算出环境光的强度参数
强度参数-(环境光的红光强度x RF3+环境光的 蓝光强度x BF3 +环境光的绿光强度x GF3)
其中RF3、 BF3及GF3分别为红光、蓝光及绿光的 光强度权重参数。 再依据环境光的强度参数计算出对应的补偿强度 参数，例如，当环境光的强度参数高于一门槛值，则 以一低于门槛值的数值作为补偿强度参数，再依据补 偿强度参数计算出参考频谱分布，即补偿强度参数所 对应的红光、绿光及蓝光的强度。
请参阅图7，其为本发明的发光控制方法的实施例 的步骤流程图。图中，此方法是对应于图2所示的发 光系统2，此方法包含
步骤71:使用第二光侦测模组24侦测一环境光， 以产生 一 环境光侦测结果；
步骤72:使用微处理器211执行补偿计算程序 212,并根据至少环境光侦测结果，以计算出一参考频 谱分布；
步骤73:侦测发光模组22所发出的光，以产生一 第一侦测结果；以及
步骤74:比对第一侦测结果及参考频谱分布，并 根据比对结果驱动发光模组22发出符合参考频谱分布 的光。
请参阅图8，其为本发明的发光控制方法的另一实 施例的步骤流程图。图中，此方法是对应图3所示的 发光系统3，此方法包含
步骤81:使用微处理器311执行切换控制程序 316,周期性控制发光模组32发光及停止发光；
步骤82:于发光模组32停止发光期间，使用光侦
测模组33侦测一环境光，以产生一环境光侦测结果； 步骤83:使用微处理器311执行补偿计算程序 212,以至少根据环境光侦测结果，以计算出一参考频 谱分布；
步骤84:于发光模组32发光期间，侦测发光模组
32所发出的光，以产生一第一侦测结果；以及
步骤85:使用微处理器311比对第一侦测结果及
参考频谱分布，并根据比对结果驱动发光模组32发出 符合参考频谱分布的光。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离
本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，
均应包含于本发明的权利要求范围中。
权利要求
1、一种发光系统，其特征在于，包含一发光模组；一控制模组，是驱动该发光模组发光；一第一光侦测模组，是侦测该发光模组所发出的光，以产生一第一侦测结果；以及一第二光侦测模组，是侦测一环境光，以产生一第二侦测结果。其中，该控制模组是至少根据该第二侦测结果以计算出一参考频谱分布，并比对该第一侦测结果及该参考频谱分布，该控制模组根据比对结果以驱动该发光模组发出符合该参考频谱分布的光。
2、 如权利要求1所述的发光系统，其特征在于，该第 一光侦测模组包含 一 滤光片及 一 光感应器。
3、 如权利要求2所述的发光系统，其特征在于，该滤光 片为一红光滤光片、 一乡录光滤光片或一蓝光滤光片。
4、 如权利要求1所述的发光系统，其特征在于，该控 制模组是包含一微处理器、至少一 PWM讯号产生器及至少 一切换元件。
5、 如权利要求1所述的发光系统，其特征在于，该微 处理器是执行一补偿计算程序，以根据该第二侦测结果计 算出该参考频谱分布。
6、 一种发光系统，其特征在于，包含 一发光模组；一控制模组，是控制该发光模组发光或不发光；以及 一光侦测模组，当该发光模组发光时，该光侦测模组 侦测该发光模组所发出的光，以产生一第一侦测结果，当 该发光^f莫组不发光时，该光侦测才莫组侦测一环境光，以产 生一第二侦测结果。其中，该控制模组是至少根据该第二侦测结果以计算 出 一 参考频谱分布，并比对该第 一 侦测结果及该参考频语 分布，该控制模组根据比对结果以驱动该发光模组发出符 合该参考频镨分布的光。
7、 如权利要求6所述的发光系统，其特征在于，该第一 光侦测模组是包含一滤光片及一光感应器。
8、 如权利要求7所述的发光系统，其特征在于，该滤光 片为一红光滤光片、 一绿光滤光片或一蓝光滤光片。
9、 如权利要求6所述的发光系统，其特征在于，该控制 模组是包含一微处理器、至少一 PWM讯号产生器及至少一 切换元件。
10、 如权利要求9所述的发光系统，其特征在于，该微 处理器是用以计算出该参考频谱分布。
11、 如权利要求9所述的发光系统，其特征在于，该PWM 讯号产生器是产生一 PWM讯号至该切换元件及该光侦测 模组。
12、 如权利要求11所述的发光系统，其特征在于，该 PWM讯号为低电位时，该光侦测模组是侦测该环境光，以 产生该第二侦测结果，而当该PWM讯号为高电位时，该光 侦测模组侦测该发光模组所发出的光，以产生该第 一侦测 结果。
13、 如权利要求6所述的发光系统，其特征在于，该控 制模组是周期性驱动该发光模组进入发光状态及不发光 状态。
14、 如权利要求6所述的发光系统，其特征在于，该控 制模组是执行一切换控制程序，以驱动该发光模组进入 不发光状态，并驱动该光侦测模组侦测该环境光。
15、 一种发光控制方法，用以控制一发光模组发光， 其特征在于，该发光控制方法包含侦测一环境光，以产生一第一侦测结果； 根据至少该第一侦测结果，以计算出一参考频谱分布；侦测该发光模组所发出的光，以产生一第二侦测结果；比对该第二侦测结果及该参考频谱分布，并根据比对 结果驱动该发光模组发出符合该参考频谱分布的光。
16、 如权利要求15所述的发光控制方法，其特征在于， 更包含控制该发光模组周期性发光及不发光。
17、 如权利要求15所述的发光控制方法，其特征在于， 更包含根据一用于驱动该发光模组的PWM讯号的高电位部 份及低电位部份来控制该发光模组发光及不发光。
全文摘要
本发明是揭露一种发光系统及其发光控制方法，在一实施例中，发光系统包含两组光侦测模组，用以分别侦测发光二极管所发出的光以及环境光，并根据环境光侦测结果来计算出一参考频谱分布，并比对发光二极管的侦测结果及参考频谱分布，再根据比对结果来驱动发光模组发出符合参考频谱分布的光。在另一实施例中，发光系统包含一光侦测模组，且周期性切换发光二极管发光及停止发光，于发光二极管停止发光期间，光侦测模组侦测环境光，于发光二极管发光期间，光侦测模组侦测发光二极管所发出的光。
文档编号F21S2/00GK101389169SQ20071014639
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月10日 优先权日2007年9月10日
发明者施振强 申请人:凌耀科技股份有限公司