專利名稱：應(yīng)用于脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置的降低頻閃現(xiàn)象的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于驅(qū)動(dòng)方法，具體地說，應(yīng)用脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置，來降低頻閃現(xiàn)象的方法。
背景技術(shù)：
脈沖寬頻調(diào)變(Pulse-width modulation, PWM)是一種普遍用來進(jìn)行電子裝置電力調(diào)控的方法，其將可調(diào)光燈管在最適操作時(shí)點(diǎn)進(jìn)行開啟或關(guān)閉，以達(dá)到最佳化效率的目的。在具有良好設(shè)計(jì)并使用脈沖寬頻調(diào)變調(diào)光技術(shù)的燈管上，當(dāng)輸出電力僅有一半亮度時(shí)，則輸入電力也會(huì)僅有最大電力的一半。當(dāng)脈沖寬頻調(diào)變的調(diào)光頻率高于200赫茲時(shí)，便不會(huì)對(duì)眼睛產(chǎn)生傷害，且越高的脈沖寬頻調(diào)變調(diào)光頻率越高時(shí)，也可使得視覺感受較為舒適。但是使用脈沖寬頻燈管進(jìn)行調(diào)光時(shí)，仍存在有未能達(dá)到理想的處，例如，當(dāng)一照明紡紗裝至或其它類型裝置具有特定型態(tài)的周期行為時(shí)，便可能無法充分達(dá)到效果。在這種情況下，具有一周期照明裝置的周期行為對(duì)于照明產(chǎn)生的頻閃效應(yīng)在光學(xué)上會(huì)產(chǎn)生不甚理想的效果。綜上所述，頻閃現(xiàn)象是一種因?yàn)橛跋窕斓?aliasing)所產(chǎn)生的視覺景象，其發(fā)生因?yàn)橐贿B串短暫或瞬時(shí)性的影像連續(xù)出現(xiàn)所致，也就是說，頻閃現(xiàn)象是因?yàn)榭吹揭粋€(gè)移動(dòng)中物體以連續(xù)性的短暫影像型態(tài)出現(xiàn)，而非一個(gè)真正的連續(xù)性影響，且此移動(dòng)中物體是以循環(huán)或是其它循環(huán)方式，在接近采樣速率或是多種采樣速率的狀態(tài)下發(fā)生。頻閃現(xiàn)象可能會(huì)引發(fā)可怕的幻覺或是對(duì)癲癇癥患產(chǎn)生不良影響。因此，有必要開發(fā)出一種方法來減低燈管所出現(xiàn)的頻閃現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本申請(qǐng) 所要解決的技術(shù)問題是提供了應(yīng)用于脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置的降低頻閃現(xiàn)象的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)公開了一種應(yīng)用于脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置的降低頻閃現(xiàn)象的方法，包括步驟:產(chǎn)生至少兩個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的燈管、根據(jù)預(yù)定規(guī)則調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度于特定的時(shí)間點(diǎn)、及形成光輸出信號(hào)，所述光輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述這些啟動(dòng)信號(hào)迭加后的信號(hào)。其中各所述啟動(dòng)信號(hào)同步于所述燈管的輸入電壓。所述的方法通過多相位信號(hào)來驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)燈管產(chǎn)生復(fù)合光照，并可明顯的降低頻閃現(xiàn)象。當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的任一產(chǎn)品必不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例的應(yīng)用于脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置的降低頻閃現(xiàn)象的方法流程圖；圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例的各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖；圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖；圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖；圖5是本申請(qǐng)實(shí)施例各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖；圖6是本申請(qǐng)實(shí)施例各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖；圖7是本申請(qǐng)實(shí)施例各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將配合圖式及實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請(qǐng)的實(shí)施方式，藉此對(duì)本申請(qǐng)如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。請(qǐng)參閱圖1所示，圖1是流程圖，說明降低受到脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)的照明裝置其頻閃效應(yīng)(stroboscopic effects)的方法。在本實(shí)施例中，降低頻閃效應(yīng)的方法包括有下列步驟:S10產(chǎn)生至少兩個(gè)啟動(dòng)信號(hào)(enabling signal),用以驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)所述對(duì)應(yīng)的燈管、S12根據(jù)預(yù)定規(guī)則調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度于特定的時(shí)間點(diǎn)、及S14形成光輸出信號(hào)，所述光輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述這些啟動(dòng)信號(hào)迭加后的信號(hào)。各所述啟動(dòng)信號(hào)同步于所述燈管的輸出電壓。在一實(shí)施例中，所述這些啟動(dòng)信號(hào)同步于市電(line voltage)。為了要可以達(dá)到大規(guī)模進(jìn)行脈沖寬頻調(diào)變(PWM)驅(qū)動(dòng)目的(例如調(diào)光或混光)，室內(nèi)每一燈管的驅(qū)動(dòng)頻率皆要彼此相互同步，因?yàn)榧偈垢髡彰餮b置的脈沖寬頻調(diào)變調(diào)光頻率無法達(dá)到一致，各照明裝置間便會(huì)產(chǎn)生拍頻(bea t frequency problems)的困擾。舉例來說，如果室內(nèi)一個(gè)燈管的脈沖寬頻調(diào)變的驅(qū)動(dòng)頻率是200赫茲，而相鄰的另一燈管的脈沖寬頻調(diào)變的驅(qū)動(dòng)頻率是201赫茲，那么兩燈管間I赫茲的頻率差異便會(huì)被人類的眼睛所感知(一般來說，高于120赫茲是較不容易被人類眼睛所感知的頻率)。潛藏在本發(fā)明有關(guān)于同步概念中更重要的原因在于，用于消除頻閃現(xiàn)象，必須讓所有啟動(dòng)信號(hào)同步，才能精確地開啟一個(gè)燈管并關(guān)閉對(duì)應(yīng)的另一燈管(步驟S12)。請(qǐng)參見圖2所示，圖2說明本發(fā)明一實(shí)施例中各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖。如同圖2所示，在本實(shí)施中，所述這些啟動(dòng)信號(hào)具有第一啟動(dòng)信號(hào)20和第二啟動(dòng)信號(hào)21，并分別用來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的燈管。如同前段所述，步驟12是根據(jù)預(yù)定規(guī)則調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度于特定的時(shí)間點(diǎn)，而圖2的實(shí)施例中，由第一啟動(dòng)信號(hào)20所驅(qū)動(dòng)的燈管為關(guān)閉的時(shí)點(diǎn)時(shí)，恰好是第二啟動(dòng)信號(hào)21所驅(qū)動(dòng)的燈管為開啟的時(shí)點(diǎn)，所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員皆可輕易知曉的是，本實(shí)施例中僅作用了一半(50%)的工作周期，且整體光輸出信號(hào)22也一直保持穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，本實(shí)施例中的所述預(yù)定規(guī)則設(shè)定第一啟動(dòng)信號(hào)20和第二啟動(dòng)信號(hào)21的脈沖寬頻為50%工作周期，且第二啟動(dòng)信號(hào)21的高準(zhǔn)位區(qū)域脈沖是鄰接于第一啟動(dòng)信號(hào)20的高準(zhǔn)位區(qū)域脈沖。請(qǐng)參見圖3所示，圖3為說明本發(fā)明另一實(shí)施例中各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖。如同圖3所示，在本實(shí)施例中，第一啟動(dòng)信號(hào)30和第二啟動(dòng)信號(hào)31的工作周期皆低于50%。當(dāng)工作周期低于50%時(shí)，有可能出現(xiàn)在同一時(shí)點(diǎn)下，兩支燈管都關(guān)閉的狀況，但是在圖3的實(shí)施例中，啟動(dòng)信號(hào)所驅(qū)動(dòng)的有效的脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)信號(hào)為兩倍頻，因此，整體光輸出信號(hào)32亦可維持穩(wěn)定的輸出狀態(tài)。請(qǐng)參見圖4所示，圖4為說明本發(fā)明又一實(shí)施例中各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖。在圖4的實(shí)施例中，第一啟動(dòng)信號(hào)40和第二啟動(dòng)信號(hào)41的工作周期都高于50%，且各所述啟動(dòng)信號(hào)40、41的波谷(亦即低準(zhǔn)位區(qū)域)皆能依序相連，因此在圖4中工作周期高于50%時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生同一時(shí)點(diǎn)下兩支燈管都為開啟的狀態(tài)，并產(chǎn)生一種瞬時(shí)性出現(xiàn)雙倍照明的現(xiàn)象(請(qǐng)參見圖中整體光輸出信號(hào)42的高度差異)，所以如同前述，因?yàn)橛行У恼{(diào)光頻率為兩倍頻以上，且更加地所產(chǎn)生整體的照明效果不會(huì)出現(xiàn)全部關(guān)閉的情況。根據(jù)前述實(shí)施例，利用本發(fā)明方法的照明裝置其產(chǎn)生的光輸出信號(hào)是由多相位(multiple phases)堆迭組成,并且可以明顯的降低頻閃現(xiàn)象。請(qǐng)參見圖5及圖6，圖5為說明本發(fā)明再一實(shí)施例中各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖。圖6為說明本發(fā)明再一實(shí)施例中各啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的波形示意圖。圖5和6的實(shí)施例皆揭示多支燈管的四相位的應(yīng)用，且所述些實(shí)施例僅為例示作用，并更能延伸為N相位的應(yīng)用。在圖5的實(shí)施例中，啟動(dòng)信號(hào)包括有分別驅(qū)動(dòng)四支燈管的第一啟動(dòng)信號(hào)50、第二啟動(dòng)信號(hào)51、第三啟動(dòng)信號(hào)52和第四啟動(dòng)信號(hào)53，本實(shí)施例中所述預(yù)定的規(guī)則使調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)50、51、52、53的工作周期皆低于25%，且各所述啟動(dòng)信號(hào)50、51、52、53的高準(zhǔn)位區(qū)域脈沖系接續(xù)產(chǎn)生。圖6所示 的實(shí)施例與圖5十分相似，并包括有四個(gè)啟動(dòng)信號(hào)60、61、62和63來驅(qū)動(dòng)四支相互獨(dú)立運(yùn)作的燈管，圖5和6的差別在于圖5揭示一種低亮度的應(yīng)用結(jié)果，而圖6則揭示一種高亮度的應(yīng)用結(jié)果。圖6中預(yù)定的規(guī)則是調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)60、61、62、63的工作周期皆高于75%，且每啟動(dòng)信號(hào)60、61、62、63的脈沖波谷(低準(zhǔn)位區(qū)域)系接續(xù)排列。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員皆可輕易知曉于圖5和圖6所揭示的實(shí)施例中，其工作周期可根據(jù)預(yù)定規(guī)則分別調(diào)整為低于49%或高于51%。更甚者，前述的多支燈管亦可架設(shè)于單一照明設(shè)備中，因此，此單一照明裝置具有與一般照明裝置一樣的外觀及相同的實(shí)用性，但是其中卻設(shè)置有多支各自獨(dú)立的燈管。舉例來說，在辦公室中經(jīng)?？梢娝膫€(gè)不同的燈管被設(shè)置在天花板的同一燈架中，通常辦公室的天花板具有固定的模組規(guī)格并且使用懸掛式的天花板塊和模組化的燈架，模組化燈架中的每一個(gè)燈管會(huì)對(duì)應(yīng)一種相位(亦即啟動(dòng)信號(hào))，且模組化燈架會(huì)產(chǎn)生如同圖5和圖6所示的整體輸出照明54、64效果。為了要更進(jìn)一步改善在同一照明區(qū)塊中每一燈管的頻率和相位問題(或是照明裝置中受到不同開啟或關(guān)閉信號(hào)且各自獨(dú)立的照明組件)，所述預(yù)定的規(guī)則是以隨機(jī)的方式調(diào)整啟動(dòng)信號(hào)的脈沖，以使得每一照明組件的確實(shí)相位和頻率不會(huì)如此固定。在這樣的方式下，具有周期運(yùn)動(dòng)裝置的頻閃現(xiàn)象變會(huì)被消除的更徹底，而如果頻率或相位在各信號(hào)本身的周期行為中不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)亂的現(xiàn)象，而是以一種隨機(jī)的雜訊出現(xiàn)將是最有利的，相對(duì)應(yīng)，如果調(diào)光是有周期性的，那么頻閃效應(yīng)也有可能隨著周期性而移動(dòng)。請(qǐng)參見圖7所示，圖7說明本發(fā)明另一實(shí)施例中啟動(dòng)信號(hào)和整體光輸出信號(hào)的關(guān)系。本實(shí)施例中更改了頻率和/或在規(guī)則基準(zhǔn)下啟動(dòng)信號(hào)其脈沖的開關(guān)方式，但是仍保持完整工作周期的設(shè)定。因?yàn)閱?dòng)信號(hào)是同步于輸入電壓(例如60赫茲的市電)，所以所述預(yù)定規(guī)則可以精確的切分所述啟動(dòng)信號(hào)為至少兩個(gè)具有不同脈沖圖形的區(qū)段。在本實(shí)施例中，所述預(yù)定的規(guī)則包括在第一個(gè)半市電周期70有240赫茲的開/關(guān)脈沖圖形(也就是在半個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)脈沖)，及在第二個(gè)半市電周期71有360赫茲的開/關(guān)脈沖圖形(也就是在半個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)三個(gè)脈沖)，這種變化僅發(fā)生在大約8毫秒(ms)的時(shí)間，因此，整體光輸出信號(hào)仍可保持穩(wěn)定。又因?yàn)閱?dòng)信號(hào)的脈沖頻率總是高于200赫茲且具有穩(wěn)定的變化，所以人類不會(huì)感知這種變化且大部分的頻閃現(xiàn)象也會(huì)因此而消除。上述說明示出并描述了本申請(qǐng)的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本申請(qǐng)并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其它實(shí)施例的排除，而可用于各種其它組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi) ，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍，則都應(yīng)在本申請(qǐng)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置的降低頻閃現(xiàn)象的方法，其通過多相位信號(hào)來驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)燈管，所述方法包括: 產(chǎn)生至少兩個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述燈管，其中各所述啟動(dòng)信號(hào)同步于所述燈管的輸入電壓； 根據(jù)預(yù)定規(guī)則調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度于特定的時(shí)間點(diǎn)；及 形成光輸出信號(hào)，所述光輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述這些啟動(dòng)信號(hào)迭加后的信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸入電壓為市電且所述啟動(dòng)信號(hào)的頻率聞?dòng)?20赫茲。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述啟動(dòng)信號(hào)具有第一啟動(dòng)信號(hào)和第二啟動(dòng)信號(hào)，所述第一啟動(dòng)信號(hào)和所述第二啟動(dòng)信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)相互獨(dú)立運(yùn)作的兩個(gè)燈管。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則設(shè)定所述第一啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度及所述第二啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度為50%的工作周期，且所述第二啟動(dòng)信號(hào)的高準(zhǔn)位區(qū)域?qū)?yīng)鄰接于所述第一啟動(dòng)信號(hào)的高準(zhǔn)位區(qū)域。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則設(shè)定所述第一啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度及所述第二啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度為高于50%的工作周期，且所述第一啟動(dòng)信號(hào)及所述第二啟動(dòng)信號(hào)的低準(zhǔn)位區(qū)域依序排列。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述啟動(dòng)信號(hào)具有第一啟動(dòng)信號(hào)、第二啟動(dòng)信號(hào)、第三啟動(dòng)信號(hào)和第四啟 動(dòng)信號(hào)，所述這些啟動(dòng)信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)四個(gè)各自獨(dú)立運(yùn)作的燈管。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則設(shè)定所述第一至第四啟動(dòng)信號(hào)的工作周期，并使得所述這些啟動(dòng)信號(hào)的各高準(zhǔn)位區(qū)域接續(xù)產(chǎn)生。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則設(shè)定所述第一至第四啟動(dòng)信號(hào)的工作周期，并使得所述這些啟動(dòng)信號(hào)的各低準(zhǔn)位區(qū)域依序排列。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則在保持相同工作周期的狀態(tài)下來改變所述啟動(dòng)信號(hào)的頻率。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述頻率在預(yù)定頻率范圍內(nèi)隨機(jī)改變。
11.一種應(yīng)用于脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置的降低頻閃現(xiàn)象的方法，其通過多相信號(hào)來驅(qū)動(dòng)燈管，所述方法包括: 產(chǎn)生至少兩個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)所述燈管，其中各所述啟動(dòng)信號(hào)同步于市電； 通過預(yù)定規(guī)則調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度于特定的時(shí)間點(diǎn)，其中所述啟動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)所述市電的后半周期的第二頻率不同于所述市電前半周期的第一頻率；及 形成光輸出信號(hào)，所述光輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述這些啟動(dòng)信號(hào)迭加后的信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定規(guī)則設(shè)定所述啟動(dòng)信號(hào)于所述市電的前半周期具有兩個(gè)脈沖，而于所述市電后半周期具有三個(gè)脈沖，其中，所述第一頻率為240赫茲，所述第二頻率為360赫茲。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，每一所述市電的各所述半周期介于兩種不同頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開一種應(yīng)用于脈沖寬頻調(diào)變驅(qū)動(dòng)照明裝置的降低頻閃現(xiàn)象的方法，所述方法包括步驟:產(chǎn)生至少兩個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的燈管，其中各所述啟動(dòng)信號(hào)同步于所述燈管的輸入電壓、根據(jù)預(yù)定規(guī)則調(diào)整各所述啟動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度于特定的時(shí)間點(diǎn)、及形成光輸出信號(hào)，所述光輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述這些啟動(dòng)信號(hào)迭加后的信號(hào)。本發(fā)明通過多相位信號(hào)來驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)燈管發(fā)光并可明顯的降低頻閃現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103249219SQ20131004788
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者理查·藍(lán)德立·葛瑞, 山謬·奇英·梁 申請(qǐng)人:理查·藍(lán)德立·葛瑞, 山謬·奇英·梁