一種基於rgb三色led燈的模擬窗及照明設備的製作方法

2023-06-07 23:41:46 2

專利名稱：一種基於rgb三色led燈的模擬窗及照明設備的製作方法
技術領域：
本實用新型實施例屬於照明領域，尤其涉及一種基於RGB三色LED燈的模擬窗及 照明設備。
背景技術：
目前城市中的大型寫字樓中，許多房間的採光不好。即使是在光線好的大辦公室 裡，除了在窗子附近的太陽光線好，其餘地方的光線都是很暗的。對於長期在這樣環境工作 的上班族來說，很少能到室外曬太陽，感受自然的光線。長期在這種工作環境中，對工作人 員的身心健康非常有害。
實用新型內容本實用新型實施例的目的在於提供一種基於RGB三色LED燈的模擬窗，旨在解決 辦公環境缺乏自然光照射的問題。本實用新型實施例是這樣實現的，一種基於RGB三色LED燈的模擬窗，採集室外陽 光色度值的RGB傳感器；與所述RGB傳感器相連接的控制器，接收所述RGB傳感器的數位訊號，發出控制指 令；與所述控制器相連接的驅動晶片，接收所述控制器的控制指令，發出驅動信號控 制電流的強度；與所述驅動晶片相連接的LED燈，根據電流的強度的不同發出不同亮度的光；以 及作為所述LDE燈發出的光線的傳輸介質的發散玻璃。進一步的，所述模擬窗還包括鍵盤，與所述控制器連接。本實用新型實施例的另一目的在於提供一種包含上述 模擬窗的照明設備。本實用新型實施例根據RGB色彩空間原理，採用R、G、B三色傳感器採集室外陽光 的變化，通過控制器控制驅動晶片，驅動LED燈模擬透過窗子的太陽光的亮度和色度。此 外，LED燈發出的光線經過發散玻璃保證室內的光線更加柔和，並與真實窗子的發光強度和 色度相似，達到仿真真實窗子透射的日光的效果。
圖1是本實用新型實施例提供的基於RGB三色LED燈的模擬窗的結構原理圖；圖2是本實用新型實施例提供的基於RGB三色LED燈的模擬窗的結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型實施例根據RGB色彩空間原理，採用RGB傳感器採集室外陽光中的R、 G、B三種顏色的變化，通過控制器控制驅動晶片的驅動強度，驅動晶片的調整導致驅動的LED燈的發光亮度可以模擬透過窗子的太陽光的亮度和色度。圖1示出了本實用新型實施例提供的基於RGB三色LED燈的模擬窗的結構原理， 為了便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分。RGB傳感器1包括R、G、B三個色度傳感器，分別採集室外陽光的色度值傳輸到控 制器2中。與RGB傳感器1相連接的控制器2，控制器2根據RGB傳感器1採集的色度值，發 出控制指令控制驅動晶片4。與控制器2相連接的至少一個驅動晶片4，驅動晶片4接收控制器2的控制指令， 發出驅動信號控制電流的強度，通過控制LED燈5的電流，從而控制LED燈5的發光強度， LED燈5的發光強度根據透過窗子的光線的強度的變化而變化。在本實用新型實施例中，驅 動晶片至少一個，當LED燈5較多時，可以配置多個驅動晶片。發散玻璃6作為LDE燈5發出的光線的傳輸介質，LDE燈5發出的光線經過發散 玻璃6後更接近透過窗子進入室內的光，經過發散玻璃6之後，可以保證室內的光線更加柔 和，並與真實的窗子的發光強度和色度相似，達到仿真真實窗子透射的日光的效果。RGB傳感器1採集到室外陽光的色度值並將該值轉換成相應的數位訊號，控制器 2接收三個色度傳感器轉換的數位訊號，如果控制器2本身有模數轉換模塊，色度傳感器還 可以直接輸出色度值供給控制器2，控制器2將採集到的色度值分成幾個等級，等級越多適 應的情況就越多，色度等級的劃分可以根據具體情況來定。控制器2輸出的控制信號輸入到驅動晶片4中，驅動晶片4根據不同的輸入信號， 為LED燈5提供不同強度的驅動。LED燈5在不同強度的驅動條件下仿真真實窗子透射的 日光的效果。通過R、G、B三種顏色的LED燈5的變化，使LDE燈5發出的光線經過發散玻 璃6後更接近透過窗子進入室內的光，經過發散玻璃6之後，可以保證室內的光線更加柔 和，並與真實的窗子的發光強度和色度相似，達到仿真真實窗子透射的日光的效果。作為本實用新型的一個實施例，鍵盤3將用戶的定製需求信號輸入到控制器2，控 制器2控制不同顏色LED燈5的亮度到達用戶的設定要求。圖2示出了本實用新型實施例提供的基於RGB三色LED燈的模擬窗的結構，為了 便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分。RGB傳感器1包括R、G、B三個色度傳感器，這三個色度傳感器分別採集窗子的R、 G、B的色度值，並將採集的色度值輸出到控制器2之中。控制器2是控制R、G、B三種不同顏色LED燈亮度的核心部分，根據RGB傳感器1 輸入的色度值，控制驅動晶片4的驅動強度。驅動晶片4可以有多個，為LED燈5提供足夠的功率，每個驅動晶片的驅動強度不 同導致相應的每組LED燈5 (每組LED燈5包含多個LED燈)的發光強度不同。每個LED燈中都包括了 R、G、B三色，所有的LED燈發出的光線透過發散玻璃6照 射到室內，達到仿真真實窗子透射的日光的效果。LED燈5的數量可以根據要模擬窗子的大 小不同進行改變。作為本實用新型實施例的一個優選實施例，RGB傳感器1中的R色度傳感器採集的 色度值只會改變加載在R色的LED燈5上的電流，G色度傳感器採集的色度值只會改變加 載到G色的LED燈5上的電流，B色度傳感器採集到的色度值只會改變B色的LED燈5上的電流。作為本實用新型實施例的一個優選實施例，控制器2採用脈寬調製(PWM)的方法 控制LED燈5的電流。控制器2接收三個色度傳感器的數據後根據一定的算法可以計算出控制驅動芯 片4的PWM信號的佔空比(加載到R，G，B三種不同顏色LED燈5上的PWM信號的佔空比分 別受R色度傳感器、G色度傳感器、B色度傳感器的控制)。控制器2中將採集到的色度值分成幾個等級，等級越多適應的情況就越多，可以 根據具體情況來劃分色度等級(因為R，G, B三色在太陽光中比例不同，所以R，G，B三種色 度的劃分等級一般不同)。以R色度值的劃分為例，一般可以將該色度等級劃分成3個等級，大於xl，小於等 於xl大於x2，小於等於x2。當色度傳感器採集的亮度大於xl時，控制器2將加載到R色 燈上的PWM的佔空比設定在一個固定值，使R色LED燈的亮度不隨外部光線的改變而變化。 當採集的亮度小於等於xl大於x2時，控制器2根據採集的該色度值控制加載到R色燈上 的PWM信號的佔空比，使R色LED燈的亮度跟隨外部亮度的變化而改變，即模仿外部太陽光 中R色的亮度。當亮度小於等於x2時，控制器2將加載到R色燈上的PWM的佔空比設定在 一個固定值，使R色LED燈5的亮度不隨R色度傳感器值改變而變化。同理，將G色度傳感 器，B色度傳感器值的劃分若干等級，根據不同等級的要求分別控制加載在G色LED燈和B 色LED燈上的PWM信號的佔空比。這樣三種顏色的LED燈的亮度都跟隨著相應的色度傳感 器的值變化，可以使燈的色度更加接近太陽光。作為本實用新型實施例的一個實施例，亮度值的調節還可以通過鍵盤3進行，使 亮度達到最高或者是達到某個亮度值，以滿足各種不同要求，鍵盤3將用戶的定製需求信 號輸入到控制器2，控制器2控制不同顏色LED燈5的亮度到達用戶的設定要求。作為本實用新型實施例的一個實施例，控制器2既可以通過RGB傳感器1對LED燈 5的亮度和色度進行控制，也可以根據時間進行控制。例如，到了晚上，當設定的時間到了， 控制器2發出的脈寬調製的佔空比轉化到某個設定值，使LED燈5的不受傳感器的控制，達 到晚上照明的作用。本實用新型實施例提供的基於RGB三色LED燈的模擬窗可以用在各種照明設備中。本實用新型實施例根據RGB色彩空間原理，採用R、G、B三色傳感器採集室外陽光 的變化，通過控制器控制驅動晶片，驅動LED燈模擬透過窗子的太陽光的亮度和色度。此 外，LED燈發出的光線經過發散玻璃保證室內的光線更加柔和，並與真實窗子的發光強度和 色度相似，達到仿真真實窗子透射的日光的效果。以上所述僅為本實用新型實施例的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型實 施例，凡在本實用新型實施例的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型實施例的保護範圍之內。
權利要求一種基於RGB三色LED燈的模擬窗，其特徵在於，所述模擬窗包括採集室外陽光色度值的RGB傳感器；與所述RGB傳感器相連接的控制器，根據所述RGB傳感器採集的色度值發出控制指令；與所述控制器相連接的至少一個驅動晶片，接收所述控制器的控制指令，發出驅動信號控制電流的強度；與所述驅動晶片相連接的多個LED燈，根據電流的強度的不同發出不同亮度的光；以及作為所述LDE燈發出的光線的傳輸介質的發散玻璃。
2.如權利要求1所述模擬窗，其特徵在於，所述RGB傳感器中的R色度傳感器採集的色 度值改變加載在R色的所述LED燈上的電流，G色度傳感器採集的色度值改變加載到G色 的所述LED燈上的電流，B色度傳感器採集到的色度值改變B色的所述LED燈上的電流。
3.如權利要求1所述模擬窗，其特徵在於，所述控制器採用脈寬調製的方法控制所述 LED燈的電流。
4.如權利要求1所述模擬窗，其特徵在於，所述模擬窗還包括 鍵盤，與所述控制器連接。
5.一種包含權利要求1的基於RGB三色LED燈的模擬窗的照明設備。
專利摘要本實用新型實施例適用於照明領域，提供了一種基於RGB三色LED燈的模擬窗及照明設備，所述模擬窗包括RGB傳感器，用於採集室外陽光的色度值，轉換成相應的數位訊號；與所述RGB傳感器相連接的控制器，接收所述RGB傳感器的數位訊號，發出控制指令；與所述控制器相連接的驅動晶片，接收所述控制器的控制指令，發出驅動信號控制電流的強度；與所述驅動晶片相連接的LED燈，根據電流的強度的不同發出不同亮度的光；作為所述LDE燈發出的光線的傳輸介質的發散玻璃。本實用新型可以模擬透過窗子的太陽光的亮度和色度。
文檔編號F21S8/00GK201672371SQ20092026206
公開日2010年12月15日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者龐鳳江 申請人:康佳集團股份有限公司