专利名称：照明系统及方法
照明系统及方法
本文描述的实施例涉及用于提供照明的系统及方法。
背景技术：
一般通过应用脉宽调制(P丽)信号给光源如发光二极管(LED)供电。使用脉宽调 制技术给光源供电能够减少照明系统的热耗散。然而，众所周知，对光源直接应用脉 宽调制信号会造成电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)。在许多例子中，不希望 有电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)影响照明系统和其他邻近的电子系统的性能。
本文描述的实施例是根据用于给光源供电的现有脉宽调制技术的这些或其他的 缺点构思的。
发明内容
本文描述的实施例包括照明系统及方法，该照明系统及方法能够提高发光效率同 时减少电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)的产生。该照明系统包括配置用于发 光的光源。在一个实施例中，光源可以是发光二极管(LED)。调节器可以电连接到 光源且适用于接收脉宽调制(PWM)信号。调节器响应于脉宽调制信号产生斜坡(ramp)
信号，该斜坡信号给光源供电以使光源发光。
提供照明的方法包括产生脉宽调制信号并在调节器上接收脉宽调制信号。该方法 也包括通过使用调节器响应于脉宽调制信号产生斜坡信号。此外，该方法可以包括响 应于斜坡信号产生控制信号以使光源发光。
所描述的实施例的新颖的特征与特性将在所附权利要求中阐述。结合附图，参考 以下的说明可以最佳地理解这些实施例的结构、操作方式及其中的进一步的优点。
图1A和图1B示出本发明的实施例中的照明系统的可选的视图2示出图1A和图1B所示的照明系统的系统图；及
图3示出可用于图1A、图1B及图2所示的照明系统的调节器的示意图。
具体实施例方式
按照要求，本文公开了实施例的详细说明。然而，应理解所公开的实施例仅是本 发明的示例，本发明可以体现在各种替代的形式中。附图不必按比例绘制，且可以扩大或减少某些特征以示出具体构件的细节。因此，本文公开的具体的功能的细节不能 被解释为限制，而只作为权利要求的示意性的基础和/或教授本领域技术人员的示意 性的基础。
现参考图1A和图1B,示出了照明系统IO。照明系统IO实际上可以是任何类型 的照明系统，包括但不限于车用照明系统(例如顶灯)、楼宇照明系统等等。所描述 的实施例能够实现周围照明、常规车辆照明、剧场调光等等。然而，不同于现有的脉 宽调制照明系统，照明系统10能够提高发光效率同时减少电磁干扰(EMI)和/或射 频干扰(RFI)的量。
如图所示，照明系统IO包括最佳地定位于照明系统IO上以对邻近区域进行照明 的外透镜12。在一个实施例中，外透镜12可以由半透明或透明的塑料材料构成。照 明系统IO包括光导管14，该光导管14引导和/或指引光源产生的光。光导管14包 括上升部分14a和下降部分14b。如图所示，包括部分Ma和14b的光导管14具有 开口 16。开口 16允许由光导管14引导的光离开光导管14。箭头18示出当光离开开 口 16时如何在照明系统10中传播。
在一个实施例中，邻近于外透镜12安装开关面板20。开关面板20具有控制顶 灯、阅读灯等等的照明的一个或多个按钮。应认识到在开关面板20上的按钮可以控 制其他的功能如开启车库门、开启车门等，而不脱离本发明的范围。
现参考图2，提供了照明系统10的详细的框图。具体地，光导管14如图所示具 有圆锥形部分(conic section) 14c和反射边缘14d。如图所示，圆锥形部分14c可 以是校直双曲线形透镜。或者，取决于光源22的位置，圆锥形部分14c可以具有抛 物面形的光学配置。
箭头27示出来自光源22的光通过透镜12的传播。可以是发光二极管(LED)的 光源22发出光到光导管14。发出的光进入光导管14并通过反射边缘14d基本上平 行于光导管14反射。反射边缘14d反射的光然后被反射到反射边缘14e上。反射边 缘"e然后使光向下反射到反射镜28和26。反射镜28和26可以具有使光被向上反 射以便穿过透镜12的高反射性表面和曲线形轮廓。虽然图2示出以具体的方式引导 光，如通过光导管14引导，但是本发明试图使用具有其他光导管配置的替代实施例。
光源22可以由调节器24供电。在一个实施例中，通过使用柔性电路将调节器 24连接到光源22。使用柔性电路可以改进照明系统10的装配方案，特别是在空间受 限制的区域中。调节器24还可以连接到电源(B+)。在一个实施例中，虽然不是必须 的，B+电源包括直流电源，如电池、超级电容及位于车辆上的类似电源。在下文中将 描述> 调节器24适用于产生给光源22供电的斜坡信号。
现参考图3，示出了调节器24及附加装置的示意图。应认识到替代的实施例可 以具有不同于图3所示的电路配置，而不脱离本发明的范围。调节器24包括运算放 大积分器24a、 二极管24b、误差放大器24c、及开关24d。在一个实施例中，开关24可以是晶体管。如图所示，控制器32连接到电源(B+)和输入30。控制器32可以 具有数据处理和存储功能。电源为控制器32提供工作电源。
控制器32适用于响应于从输入30接收的信号产生脉宽调制信号。输入30包括 响应于门的开启、来自车辆遥控钥匙或顶灯开关的信号产生的输入信号。应认识到取 决于所描述的实施例的具体实施方案，除了这些具体列举的之外，控制器32可以接 收其他的输入。
一旦控制器32接收到输入，控制器32产生具有期望的占空比和频率的脉宽调制 信号。脉宽调制信号由积分器24a接收。积分器24a对从控制器32接收的信号在时 间上积分。积分器24a的输出可以是具有递增电压的斜坡信号，该斜坡信号通过二极 管24b传递。二极管24b阻止电流流向积分器24a。
误差放大器24c接收斜坡信号以及任何来自节点25的信号。误差放大器24c评 估斜坡信号的电压和任何从节点25接收的信号的电压。基于电压差，误差放大器产 生用于开关24d的控制信号。如图所示，控制信号可以是表现为晶体管的开关24d的 基极电流，控制电流从B+端通过开关24d流向光源22。相应地，以基本上为线性的 方式给光源22供电，而不通过脉宽调制信号直接供电。
连接到电源的开关34和二极管36也可以连接到调节器24。开关34可以表示为 在车辆中的开关，包括但不限于地图灯开关、阅读灯开关等等。因此，在一个实施例 中，用户可以手动接通开关34。当开关34闭合时，电流从电源(B+)流过二极管36。 二极管36阻止电流流向不期望的方向(例如流向开关34)。误差放大器24c接收由 于开关34的闭合发送的信号。作为响应，误差放大器产生用于开关24d的控制信号 以使电流能够流过开关24d,从而给光源22供电。
虽然已详细描述了实施本发明的最佳模式，但本领域技术人员应认识到用于实施 本发明的替代的设计和实施例由所附权利要求确定。
权利要求
1.一种照明系统，包括配置用于发光的光源；及电连接到所述光源的调节器，所述调节器适用于接收脉宽调制(PWM)信号并基于所述脉宽调制信号产生斜坡信号，所述斜坡信号给所述光源供电以使所述光源发光。
2. 如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述调节器包括 开关，所述开关适用于使所述光源能够被供电；积分器，所述积分器接收所述脉宽调制信号并产生所述斜坡信号，其中所述斜坡 信号是所述脉宽调制信号在时间上的积分；及放大器，所述放大器评估所述斜坡信号的电压和第三信号的电压，并基于所述斜 坡信号的电压和所述第三信号的电压之间的差，产生用于所述开关的控制信号以使所 述光源能够被供电从而使所述光源发光。
3. 如权利要求2所述的照明系统，其特征在于，响应于来自遥控钥匙、门、及 顶灯开关中的至少一个的输入，产生所述积分器接收的所述脉宽调制信号。
4. 如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器接 收所述输入并产生用于所述积分器的所述脉宽调制信号。
5. 如权利要求4所述的照明系统，其特征在于，还包括直流电源，所述直流电 源连接到所述控制器并使所述控制器能够在接收所述输入时产生所述脉宽调制信号。
6. 如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括光导管，所述光导管接 近于所述光源定位，所述光导管引导从所述光源发出的光。
7. 如权利要求6所述的照明系统, 形透镜。
8. 如权利要求7所述的照明系统, 导的所述光穿过所述外透镜。
9. 如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述光导管具有校准的双曲线 其特征在于，还包括外透镜，所述光导管引 其特征在于，所述光源为发光二极管(LED)。
10. —种用于车辆的照明系统，包括控制器，所述控制器接收输入并产生脉宽调制信号，其中所述输入响应于门、遥控钥匙，及顶灯开关中的至少一个； 反射镜； 外透镜；配置用于发光的光源；调节器，所述调节器与所述控制器连通并电连接到所述光源，所述调节器具有 开关，所述开关适用于使所述光源能够被供电，积分器，所述积分器接收所述脉宽调制信号并产生斜坡信号，其中所述斜坡 信号是所述脉宽调制信号在时间上的积分，及放大器，所述放大器评估所述斜坡信号的电压和第三信号的电压，并基于所 述斜坡信号的电压和所述第三信号的电压之间的差，产生用于所述开关的控制信号以 使所述光源能够被供电从而使所述光源发光；及光导管，所述光导管接近于所述光源、反射镜、外透镜定位，具有校准的双曲线 形透镜，所述光导管将从所述光源发出的光引导到所述反射镜上，其中所述反射镜反 射所述光通过所述外透镜。
全文摘要
本发明提供一种照明系统及方法，该照明系统及方法能够以一种减少电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)的产生的方式产生光。在一个实施例中，光源在接收到基本上是线性信号时发光，该线性信号是响应于脉宽调制(PWM)信号产生的。
文档编号H05B37/02GK101296543SQ20081009336
公开日2008年10月29日 申请日期2008年4月14日 优先权日2007年4月23日
发明者斯图亚特·索尔特, 林达·法尔詹齐, 玛亨德拉·达萨纳雅克 申请人:福特环球技术公司