发光装置及其发光亮度的控制方法

摘要

本发明涉及一种发光装置及其发光亮度的控制方法。可变体积的发光装置包括本体、声源、接收器、发光件以及控制器。本体内填充气体。声源设置于本体内，用于发出第一声波以驱动气体振动。接收器设置于本体内，用于接收气体振动产生的第二声波，并从第二声波中识别共振波。发光件设置于本体内。控制器耦接发光件与接收器，并根据共振波的频率控制发光件的发光亮度。

权利要求

1.一种发光装置，其特征是，包括：

本体，上述本体内填充气体；

体积控制单元，耦接于上述本体，用以控制上述本体内填充的气体量，上述本体的体积能随填充气体量的变化而变化；

声源，设置于上述本体内，用于发出第一声波以驱动上述气体振动；

接收器，设置于上述本体内，用于接收上述气体振动产生的第二声波，并从上述第二声波中识别共振波；

发光件，设置于上述本体内；以及

控制器，耦接上述发光件与上述接收器，上述控制器根据上述共振波的频率控制上述发光件的发光亮度。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征是，上述声源发出的上述第一声波具有连续变化的频率。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征是，上述声源包括多个发声器，分别发出具有不同频率的第三声波，以形成上述第一声波。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征是，上述体积控制单元包括气泵与导管，上述导管连接上述气泵与上述本体，通过操作上述气泵对上述本体内填充上述气体。

5.一种发光装置的发光亮度的控制方法，上述发光装置包括本体与发光件，上述本体内填充气体，其特征是，上述控制方法包括：控制上述本体内填充的气体量，上述本体的体积能随填充气体量的变化而变化；

向上述本体内发出第一声波以驱动上述气体振动；

接收上述气体振动产生的第二声波；

从上述第二声波中识别共振波；以及

根据上述共振波的频率控制上述发光件的发光亮度。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是，上述第一声波具有连续变化的频率。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是，根据上述共振波的频率控制上述发光件的发光亮度的步骤包括：计算上述共振波的频率对应的脉冲占空比；以及根据上述脉冲占空比控制上述发光件的发光亮度。

说明书

发光装置及其发光亮度的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种发光技术，且特别涉及一种发光装置及发光亮度的控制方法。

背景技术

[0002] 发光装置是生活中不可缺少的电器设备。目前的发光装置通常包括灯罩、灯泡与旋钮开关。灯罩通常皆具有固定的形态。灯泡设置于灯罩内，旋钮开关耦接灯泡。于使用时，可通过旋钮开关来控制灯泡的亮度。

[0003] 然而，此种发光装置的外观较为单一，且其亮度控制方式单调，互动性较差，更无法带给使用者直觉式的使用体验。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种发光装置及发光亮度的控制方法，以改善现有技术的缺失。

[0005] 本发明涉及一种发光装置。发光装置包括本体、声源、接收器、发光件以及控制器。本体内填充气体。声源设置于本体内，用于发出第一声波以驱动气体振动。接收器设置于本体内，用于接收气体振动产生的第二声波，并从第二声波中识别共振波。发光件设置于本体内。控制器耦接发光件与接收器，并根据共振波的频率控制发光件的发光亮度。

[0006] 本发明亦涉及一种发光装置的发光亮度的控制方法。发光装置包括本体与发光件。本体内填充气体。控制方法包括下列步骤。向本体内发出第一声波以驱动气体振动。接收气体振动产生的第二声波。从第二声波中识别共振波。根据共振波的频率控制发光件的发光亮度。

[0007] 本发明提供的发光装置及发光亮度的控制方法，应用声波的共振现象来侦测发光装置本体的体积，从而根据此体积来对应地控制发光件的发光亮度。由此，可带给使用者直觉式的使用体验。

[0008] 为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

[0009] 图1A和图1B所示为根据本发明一具体实施例的发光装置充气前和充气后的状态示意图。

[0010] 图2所示为根据本发明一具体实施例的发光装置的电路方框图。

[0011] 图3所示为根据本发明另一具体实施例的声源的示意图。

[0012] 图4所示为根据本发明一具体实施例的发光装置的发光亮度的控制方法流程图。

具体实施方式

[0013] 图1A和图1B所示为根据本发明一具体实施例的发光装置充气前和充气后的状态示意图。图2所示为根据本发明一具体实施例的发光装置的电路方框图。请一并参照图1A、图1B以及图2。

[0014] 于本实施例中，发光装置1包括本体11、声源12、接收器13、发光件14、控制器15、电路板16以及体积控制单元17。

[0015] 于本实施例中，体积控制单元17可耦接于本体11。电路板16可设置于本体11内。声源12、接收器13、发光件14以及控制器15可设置于电路板16上。电路板16可包括电源18，以对安装于电路板16上的各个元件提供工作电源。接收器13与发光件14可利用电路板16上的线路(图未示)耦接至控制器15。然而，本发明对此不作任何限定。

[0016] 于本实施例中，本体11包括支撑体111和气球112两部分。支撑体111为中空体，其外部形状例如为球形或者椭球形，但不限于此。气球112套设在支撑体111外面且具有良好的延展性。然而，本发明对此不作任何限定。

[0017] 于本实施例中，本体11内填充一气体，例如可填充空气。由此，本体11的体积可随填充气体量的变化而变化。具体而言，当本体11内未充气时，气球112会紧贴着支撑体111。此时，本体11具有最小体积，即对应为支撑体111所形成的空间的大小。当向本体11内充入气体时，气球112会随着充入气体的增多而逐渐膨胀。此时，本体11的体积即对应为气球112的体积。

[0018] 于本实施例中，体积控制单元17包括气泵171与导管172。导管172分别连接气泵171与本体11。按压气泵171，气体通过导管172进入本体11，气球112会随着充入气体的增多而逐渐膨胀。打开气泵171的开关，可对本体11放气，气球112会随着放出气体的增加而缩小，直至其体积等于支撑体111所形成的空间的大小。

[0019] 于本实施例中，导管172可分为两部分。第一部分可为硬质导管172a，用于支撑本体11。第二部分可为软质导管172b，可随意弯曲。于本实施例中，气泵171可设置于软质导管172b。如此，可确保整个发光装置1在具有一定结构强度的同时，在造型上又可具有一定的灵活性。并且利用软质导管172b，使用者可在任意位置操作此发光装置1。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，导管172也可全部是硬质导管或全部是软质导管。

[0020] 于本实施例中，声源12为一个发声器，用于发出第一声波W1以驱动本体11内的气体振动。第一声波W1可为超声波或者次声波。然而，本发明不限于此。

[0021] 另外，第一声波W1的频率可以是连续或是不连续的，本发明对此不作任何限定，但应包括本体11可达到的不同体积所对应的所有固有频率。由此，本体11处于任何一个体积状态时，在发出的第一声波W1中，总有一个具有特定频率的第一声波W1会与当前体积下的本体11中的气体发生共振。于本实施例中，第一声波W1具有连续变化的频率。

[0022] 此外，声源12亦可以包括多个发声器。图3所示为根据本发明另一具体实施例的声源的示意图。声源22内部包括多个发声器221。每个发声器221分别发出具有不同频率的第三声波。这些第三声波的频率可以是连续的，也可以是不连续的。本发明对此不作任何限定。

[0023] 请继续参考图1A、图1B以及图2。于本实施例中，接收器13用于接收本体11内的气体振动产生的第二声波W2，并从第二声波W2中识别共振波(图中未示出)。共振波的频率即取决于本体11的固有频率。而此固有频率随本体11的体积变化而变化，即与本体11内填充的气体量有关。

[0024] 具体而言，当声源12发出第一声波W1后，本体11内的气体在第一声波W1的驱动下会发生振动，以产生第二声波W2。

[0025] 于本实施例中，由于第一声波W1具有连续变化的频率，因此，在某一时刻，当第一声波W1的频率与本体11的固有频率相等时，第一声波W1会与本体11当前体积下其内所包含的气体发生共振。此时，接收器13接收到的第二声波W2即为共振状态下的共振波。当本体11的体积发生变化时，第一声波W1与本体11内的气体发生共振的状态点亦会随之变化。由此，在不同的共振状态点下，接收器13接收到的第二声波W2中所对应的共振波的状态亦会不同。即，共振波的频率会随本体11的体积变化而变化。

[0026] 于本实施例中，由于共振波是处于共振状态的第二声波W2，因此其振幅远大于没有处于共振状态的其它频率的第二声波W2。由此，接收器13内部可包含一个判断程序，依据振幅的大小，从接收的第二声波W2中识别出共振波，并将其对应的频率值传送给控制器15。

[0027] 于本实施例中，控制器15可为单片机，但不限于此。控制器15以共振波的频率为参数，根据内部预设的程序来控制发光件14的发光亮度。由此，发光件14的发光亮度会随本体11的体积而变化。其中，发光件14例如为LED灯，但不限于此。

[0028] 图4所示为根据本发明一具体实施例的发光装置的发光亮度的控制方法流程图。请一并参照图1A、图1B以及图4。本发明的发光装置的发光亮度的控制方法包括以下步骤。

[0029] 于步骤S310中，控制本体11内填充的气体量。于本实施例中，可利用体积控制单元17控制本体11内填充的气体量。

[0030] 具体而言，当需要提高发光亮度时，使用者可按压气泵171，通过导管172为本体11充气。气球112会随着充入气体的增多而逐渐膨胀。例如，可从如图1A所示的状态逐渐变化为如图1B所示的状态。此时，发光装置1的发光亮度亦会随之提高。关于此过程的原理容后详述。

[0031] 反之，当需要降低发光亮度时，使用者可打开气泵171对本体11放气。此时发光亮度就会随着本体11的体积的减小而减弱。

[0032] 于步骤S320中，向本体11内发出第一声波W1驱动本体11内填充的气体振动。

[0033] 于本实施例中，当声源12为一个发声器时，其可不间断地发出具有不同频率的第一声波W1。于本实施例中，第一声波W1的频率是连续变化的，但本发明对此不作任何限定，于其它实施例中，其亦可以是不连续的。

[0034] 于其它实施例中，当声源22包括多个发声器221时(如图3所示)，这些发声器221可分别发出具有不同频率的第三声波。这些发声器221可同时发出这些第三声波，但不限于此，亦可按照时间顺序依次发出这些第三声波。

[0035] 于本实施例中，在第一声波W1的驱动下，本体11内填充的气体会发生受迫振动。

[0036] 于步骤S330中，接收气体振动产生的第二声波W2。于本实施例中，在本体11内填充的气体发生振动后，接收器13会接收到气体振动产生的第二声波W2。

[0037] 于步骤S340中，从第二声波W2中识别共振波。于本实施例中，接收器13会从第二声波W2中识别出处于共振状态下的共振波。

[0038] 具体而言，本体11的固有频率会随着其内填充的气体量而变化。例如，在如图1A所示的状态时，假设此时本体11的体积为V1，则其对应的固有频率为f1；在如图1B所示的状态时，假设此时本体11的体积为V2，则其对应的固有频率为f2。

[0039] 于本实施例中，当具有变化频率的第一声波W1在某一时刻的频率值与当前体积下的本体11所具有的固有频率值相等时，第一声波W1会与本体11内填充的气体发生共振。此时，接收器13接收到的第二声波W2即为共振波。由于特定体积下的本体11所具有的固有频率具有唯一性，因此，在对应体积下第一声波W1与本体11内填充的气体发生共振的状态点亦具有唯一性。

[0040] 例如，在如图1A所示的状态时，当第一声波W1的频率值变化为当前体积下的本体11所具有的固有频率值f1时，第一声波W1会与本体11内填充的气体发生共振。在如图
1B所示的状态时，当第一声波W1的频率值变化为当前体积下的本体11所具有的固有频率值f2时，第一声波W1会与本体11内填充的气体发生共振。

[0041] 通常，本体11内填充的气体在第一声波W1的驱动下作振动时，振幅会很小，而在与第一声波W1发生共振时，其振幅达到最大值。因此，接收器13可依据此种特性从一连串第二声波W2中识别出共振波。然而，本发明对此不作任何限定。接收器13亦可通过其它方式来辨识共振波。另外，于其它实施例中，辨识共振波的过程亦可利用控制器15来完成。

[0042] 于步骤S350中，计算共振波的频率所对应的脉冲占空比。

[0043] 于本实施例中，接收器13将识别出的共振波的频率转换成电压信号传送给控制器15。控制器15根据内部程序计算出该电压信号所对应的脉冲占空比。具体而言，控制器15内可储存对照表。此对照表可反映脉冲占空比和电压信号的关系。由此，控制器15可利用查表的方式来获得对应电压信号下的脉冲占空比。或者，控制器15亦可直接借助于函数关系式来计算对应电压信号下的脉冲占空比。本发明对此不作任何限定。

[0044] 于步骤S360中，根据脉冲占空比控制发光件14的发光亮度。

[0045] 具体而言，于本实施例中，控制器15可根据计算出来的脉冲占空比来发出对应的脉冲信号至发光件14的负极，以控制发光件14在此脉冲信号的一个周期内的部分时间处于“点亮”状态，而在这个周期内的其余时间处于“熄灭”状态。由于人眼无法分辨超过25Hz的频率，因此，只要这个周期小于0.04s，则可利用人眼的视觉惰性，让发光件14的发光看起来是连续的。并且，利用控制不同的脉冲占空比，可使人眼感觉到不同的发光亮度。例如，在脉冲占空比为0.8的时候，人眼会感觉到发光件14的发光亮度大于脉冲占空比为0.3时的发光亮度。

[0046] 综上所述，本发明实施例提供的发光装置，较先前的具有固定形态的发光装置，其本体体积可随填充气体量的变化而变化，因此可提供更好的视觉效果。并且，本发明实施例应用声波的共振现象来侦测发光装置本体的体积变化，从而根据此体积变化来对应地控制发光件的发光亮度。由此，可带给使用者直觉式的使用体验。

[0047] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所限定的范围为准。