專利名稱：可變效果照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變效果照明系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明涉及一種具有彩燈來產(chǎn)生多種彩色顯示的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
可變效果照明系統(tǒng)通常被用于廣告、裝潢以及裝飾性或慶祝性顯示。這些照明系統(tǒng)常常包括封裝在公共固定裝置中的一組彩燈以及控制系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)控制每盞燈的輸出強度，以便控制從該固定裝置發(fā)出的光的色彩。
例如，Kunins(US 2,515,236)公開了這樣一種彩色光源，其包括具有紅燈、綠燈和藍燈的固定裝置，其中每一盞燈都連接到自耦變壓器的不同的輸出端子。自耦變壓器連接到AC電壓源，并且電動機旋轉(zhuǎn)自耦變壓器的芯，以便改變施加給每盞燈的電壓，并且由此控制從該固定裝置發(fā)出的光的色彩。雖然Kunins所公開的光源可適于產(chǎn)生變化色彩的光，但是電動機和自耦變壓器的使用是龐大的，并且不適于產(chǎn)生復(fù)雜的彩色顯示。
最近，多色彩(multi-colored)發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)與電子開關(guān)一起使用，以改進照明系統(tǒng)的多樣性。例如，Kazar(US 5,008,595)公開了這樣一種光顯示器，其包括多串的雙色LED封裝，他們并聯(lián)在公共的DC電壓源上。每個雙色LED封裝包括一對紅色和綠色LED，它們背靠背(back-to-back)連接在一起，并且每一串中的雙色LED封裝通過H電橋電路并聯(lián)到電壓源。與H電橋電路連接的控制電路允許紅色和綠色LED每一個交替地導(dǎo)通半個周期，其中根據(jù)連接到控制電路的調(diào)制輸入源來確定每半個周期的導(dǎo)通角。結(jié)果，可以使雙色LED連續(xù)照明，或者閃爍。另外，每一個雙色LED所產(chǎn)生的光的色彩可以在兩個極值之間連續(xù)變化。
雖然Kazar所公開的光顯示器對現(xiàn)有的可變效果照明系統(tǒng)提供了改進，但是控制系統(tǒng)和H電橋電路增加了照明系統(tǒng)的復(fù)雜度。另外，所產(chǎn)生的彩色光的變化速率受限于調(diào)制輸入源。因此，這種光顯示器能產(chǎn)生的彩色顯示范圍是有限的。
Phares(US 5,420,482)公開了這樣一種受控照明系統(tǒng)，其允許實現(xiàn)更大范圍的彩色顯示。這種照明系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)，其將照明數(shù)據(jù)發(fā)送到多個照明模塊。每個照明模塊包括至少兩盞燈以及與這些燈相連接的控制單元，控制單元響應(yīng)于照明數(shù)據(jù)來單獨地改變從每盞燈發(fā)射出來的光的數(shù)量。然而，照明數(shù)據(jù)僅僅控制在任意給定時刻每盞燈的亮度。因此，這種照明系統(tǒng)尤其不適于容易地產(chǎn)生復(fù)雜的彩色顯示。
Murad(US 4,317,071)公開了一種計算機化的照明系統(tǒng)，用于在輸出色彩中產(chǎn)生連續(xù)變化。這種照明系統(tǒng)包括多盞不同色彩的燈、低頻時鐘以及與低頻時鐘和每盞彩燈相連接的控制電路，其中控制電路用于改變每盞燈所產(chǎn)生的光的強度。然而，燈強度的變化速率由低頻時鐘的頻率規(guī)定，并且彩色顯示的范圍有限。
Remenyi(WO 82/03489)公開了一種光電飾品，其具有顯示單元和用于控制該顯示單元的控制單元。顯示單元包括多個不同色彩的LCD段，其中每個LCD段只能夠產(chǎn)生單色光?？刂茊卧ü?jié)目存儲器、用于順序選擇所希望的顯示節(jié)目的節(jié)目開關(guān)、以及具有DC輸出來控制各個LCD段的顯示驅(qū)動器。
Gomoluch(GB 2,244,358)公開了一種照明控制系統(tǒng)，其包括照明控制單元以及與該照明控制單元相連接的一串發(fā)光單元。照明控制單元包括DC電源單元、微處理器、包含顯示位序列的只讀存儲器、以及用于允許用戶選擇顯示位序列的開關(guān)。每個發(fā)光單元包括雙色LED和數(shù)據(jù)存儲元件，其中每個數(shù)據(jù)存儲元件并聯(lián)到照明控制單元的DC電源輸出，并且串聯(lián)到微處理器的數(shù)據(jù)和時鐘輸出。微處理器以串行方式將選定的位模式按時鐘送入存儲元件。數(shù)據(jù)存儲元件接收每個數(shù)據(jù)位，并且點亮或熄滅相關(guān)LED。
然而，Remenyi局限于控制單色LCD段，而Gomoluch需要使用復(fù)雜的發(fā)光單元。因此，仍然需要一種相對簡單的可變效果照明系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在其能夠?qū)崿F(xiàn)的彩色顯示范圍中允許更大的變化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種可變效果照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括燈組件和連接到該燈組件的燈控制器。燈組件包括至少一盞燈，并且燈控制器被配置為根據(jù)至少一種預(yù)定模式來設(shè)置燈的導(dǎo)通時間時間間隔。
在本發(fā)明的第一方面中，燈組件包括多個多色燈，所述與AC電壓源串聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起。每個多色燈包括用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件以及用于產(chǎn)生第二色彩的光的第二照明元件。配置燈控制器，以便根據(jù)至少一種預(yù)定模式以及電壓源的頻率來調(diào)節(jié)每個所述照明元件的電流走向(current draw)。
在本發(fā)明的第二方面中，燈組件包括多個多色燈，所述多色燈與AC電壓源串聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起。電壓源具有第一電壓相位和與第一相位相反的第二電壓相位。每個多色燈包括用于在第一電壓相位期間產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件，以及用于在第二電壓相位期間產(chǎn)生與第一色彩不同的第二色彩的光的第二照明元件。配置燈控制器，以便根據(jù)至少一種預(yù)定模式來設(shè)置每個照明元件的導(dǎo)通角度，利用所述預(yù)定模式配置控制器。
在本發(fā)明的第三方面中，燈組件包括與DC電壓源并聯(lián)的多個多色燈。每個多色燈包括用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件，以及用于產(chǎn)生與第一色彩不同的第二色彩的光的第二照明元件。燈控制器包括與第一照明元件連接的第一電子開關(guān)和與第二照明元件連接的第二電子開關(guān)。配置燈控制器，以便根據(jù)至少一種預(yù)定模式來設(shè)置每個照明元件的導(dǎo)通角度，利用所述預(yù)定模式配置控制器。
在本發(fā)明的第四方面中，可變效果照明系統(tǒng)包括第一燈組件，其包括多個第一多色燈，所述第一多色燈與AC電壓源并聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起；和連接到第一燈組件的第一燈控制器，用于控制第一多色燈所產(chǎn)生的第一色彩的光。該照明系統(tǒng)還包括第二燈組件，其包括多個第二多色燈，所述多個第二多色燈與AC電壓源并聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起；和連接到第二燈組件的第二燈控制器，用于控制述第二多色燈所產(chǎn)生的第二色彩的光。配置第一燈控制器，以便根據(jù)至少一種預(yù)定模式來調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的第一色彩。配置第二燈控制器，以便與所產(chǎn)生的第一色彩相同步地來調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的第二色彩。
優(yōu)選地，控制器包括用戶可操作輸入，以允許用戶選擇預(yù)定模式，并且因此按需選擇彩色顯示?；蛘?，控制器包括溫度傳感器，用于根據(jù)環(huán)境溫度來選擇預(yù)定模式，或者包括時鐘電路，用于根據(jù)時間來選擇預(yù)定模式?；蛘撸刂破骺梢园ń咏鼈鞲衅?proximity sensor)，用于根據(jù)接近該可變照明系統(tǒng)的運動來選擇預(yù)定模式。
本發(fā)明的應(yīng)用包括圣誕樹燈串、溫度敏感燈光、運動傳感器燈光、夜明燈、珠寶、鑰匙鏈以及裝飾性照明顯示。


現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，這些實施例僅僅作為示例，附圖中圖1a是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的可變效果照明系統(tǒng)的示意電路圖，其中示出了燈控制器、包括一串串聯(lián)的雙色燈的燈組件；圖1b是圖1a所示的燈組件的一種變體的示意電路圖；圖1c是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的可變效果照明系統(tǒng)的示意電路圖；圖1d是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的可變效果照明系統(tǒng)的示意電路圖；圖1e是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的可變效果照明系統(tǒng)的示意電路圖；圖2a是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的可變效果照明系統(tǒng)的示意電路圖，其中燈組件包括一串并聯(lián)的雙色燈；圖2b是圖2a所示的燈組件的一種變體的示意電路圖；圖2c是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的可變效果照明系統(tǒng)的示意電路圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明第七實施例的可變效果照明系統(tǒng)的示意電路圖，其中燈控制器直接驅(qū)動每盞雙色燈；圖4是根據(jù)圖2所示實施例的一種實現(xiàn)方式的夜明燈；圖5a是根據(jù)圖3所示實施例的一種實現(xiàn)方式的珠寶件；以及圖5b是根據(jù)圖3所示實施例的另一種實現(xiàn)方式的鑰匙鏈。
具體實施例方式
參考圖1a，示出了一般被表示為10的根據(jù)本發(fā)明第一實施例的可變效果照明系統(tǒng)，并且包括燈組件11和燈控制器12，其中燈控制器12連接到燈組件11，用于設(shè)置燈組件11所產(chǎn)生的光的色彩。優(yōu)選地，燈組件11包括一串多色彩燈14，他們通過柔性導(dǎo)線互相連接在一起，以允許裝飾性照明系統(tǒng)10可以用作裝飾用的圣誕樹燈飾。然而，多色彩燈14還可以用實質(zhì)上剛性的導(dǎo)線來互相連接，或者被固定在實質(zhì)上剛性的背襯上，用于那些需要燈組件11具有一定硬度的應(yīng)用中。
多色彩燈14彼此串聯(lián)，并且串聯(lián)到AC電壓源16和限流電阻器18。通常，AC電壓源16包括通常可獲得的60Hz、120V的AC源。然而，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，也可以使用其他AC電壓源。可以理解，燈14的串聯(lián)排列使得AC電壓源16和燈組件11之間不需要降壓變壓器。限流電阻器18限制了流過燈14的電流的大小。然而，如果使用了足夠數(shù)目的燈14，或者如果所選擇的AC電壓源16產(chǎn)生的電壓的大小使得燈14不會遭受過多的電流，則可以去除限流電阻器18，優(yōu)選地，每盞燈14包括雙色LED，其具有用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件和用于產(chǎn)生與第一色彩不同的第二色彩的光的第二照明元件，并且設(shè)置每盞燈14的引線，使得當(dāng)電流在一個方向流過燈14時產(chǎn)生第一色彩的光，而當(dāng)電流在相反方向流過燈14時產(chǎn)生第二色彩的光。如圖1a所示，優(yōu)選地，每個雙色LED包括一對不同色彩的LED 14a、14b，它們背靠背連接在一起，其中第一照明元件包括LED14a，并且第二照明元件包括LED 14b。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一照明元件產(chǎn)生紅光，而第二照明元件產(chǎn)生綠光。然而，如果希望的話，也可以是使用其他的LED色彩。另外，如果希望某一些燈14只改變其各自的色彩輸出的強度，燈14中某一些燈的LED 14a、14b可以具有相同的色彩。另外，每盞燈14可以安裝有半透明的裝飾燈泡，其形狀可以是星形、花形，或者可以具有任意其他美觀的形狀，以獲得更多的通用性。
優(yōu)選地，燈控制器12包括微控制器20、由微控制器20的輸出Z控制的雙向半導(dǎo)體開關(guān)22、以及與微控制器20的輸入S連接、用于選擇所希望的彩色顯示的用戶可操作開關(guān)24。另外，微控制器20的輸入X通過限流電阻器26連接到AC電壓源16，用于同步目的，下面將對此進行描述。雙向開關(guān)22與燈14串聯(lián)放置，處于限流電阻器18和地之間。在圖1a中，雙向開關(guān)22被示為包括三端開關(guān)。然而，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，也可以使用諸如IGBT和背靠背SCR之類的雙向開關(guān)。
燈控制器12由與AC電壓源16相連接的5伏DC穩(wěn)壓電源28供電，這確保了微控制器20接收穩(wěn)定的電壓供應(yīng)，以進行正常的操作。然而，為了更多的安全性，燈控制器12還包括與微控制器20的輸入Y相連接的電力不足檢測器30，用于在微控制器20的供電電壓下降到低于可接受的界限時使微控制器20處于穩(wěn)定的工作模式。
優(yōu)選地，微控制器20包括非易失性存儲器，利用優(yōu)選的數(shù)個導(dǎo)通角度模式來對該存儲器編程或?qū)⑦@些模式“燒入”其中，用于根據(jù)所選擇的模式來設(shè)置雙向開關(guān)22的導(dǎo)通角度。以這種方式，可以選擇LED 14a、14b的導(dǎo)通角度(因此，可以選擇雙色燈14生成的彩色顯示)。或者，微控制器20可以被“硬接線(hard wired)”有一個或多個導(dǎo)通角度模式的專用集成電路(ASIC)代替。
優(yōu)選的彩色顯示包括但不限于1、在紅色、琥珀色和綠色之間的連續(xù)慢速色彩變化2、在紅色、琥珀色和綠色之間的連續(xù)快速色彩變化3、紅色和綠色的連續(xù)交替閃爍4、紅色和綠色的連續(xù)隨機閃爍5、僅有紅色的連續(xù)照明6、紅色強度的連續(xù)變化
7、僅有紅色的連續(xù)閃爍8、僅有綠色的連續(xù)照明9、綠色強度的連續(xù)變化10、僅有綠色的連續(xù)閃爍11、紅色和綠色的連續(xù)照明，以產(chǎn)生琥珀色12、任意前述彩色顯示的組合然而，可以理解，微控制器20只需要用單個導(dǎo)通角度模式來編程就能運行。另外，微控制器20只需要利用用戶接口(未示出)來就地編程，這增加了靈活性。顯而易見的是，如果微控制器20只被編程有單個導(dǎo)通角度模式，可以從燈控制器12中去除用戶可操作的開關(guān)24。另外，即使微控制器20被編程有多個導(dǎo)通角度模式，如果微控制器20自動在各個導(dǎo)通角度模式之間切換，也可以去除用戶可操作的開關(guān)24。或者，用戶可操作的開關(guān)24可以被時鐘電路代替，該時鐘電路向微控制器20發(fā)出信號，以根據(jù)時間來切換導(dǎo)通角度模式。
現(xiàn)在描述可變效果照明系統(tǒng)10的操作。在照明系統(tǒng)10接通電源之前，微控制器20被編程有至少一個導(dǎo)通角度模式?；蛘?，在接通電源之后使用上述用戶接口來對微控制器20編程。一旦通過AC電壓源16加了電，5伏穩(wěn)壓電源28就向微控制器20和電力不足檢測器30供電。
在電力不足檢測器30在輸入Y處向微控制器20提供信號通知電源28已經(jīng)達到微控制器20足以正常工作的閾值之后，微控制器20開始執(zhí)行用于實現(xiàn)默認(rèn)導(dǎo)通角度模式的指令。然而，如果由于用戶激活用戶可操作開關(guān)24而導(dǎo)致在輸入S處檢測到狀態(tài)改變，則微控制器20將開始執(zhí)行用于實現(xiàn)下一導(dǎo)通角度模式的指令。例如，如果微控制器正在執(zhí)行用于實現(xiàn)上述第三導(dǎo)通角度模式的指令，則用戶可操作開關(guān)24的激活將使微控制器20執(zhí)行用于實現(xiàn)第四導(dǎo)通角度模式的指令。
為了易于解釋，出于便利，假設(shè)LED 14a是紅色LED而LED 14b是綠色LED。出于便利，該假設(shè)選擇了上述第一導(dǎo)通角度模式。從下面的描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解照明系統(tǒng)10保持導(dǎo)通角度模式的操作。
在選擇了導(dǎo)通角度模式之后，無論這種選擇是默認(rèn)的還是由于用戶可操作開關(guān)24的激活引起的，微控制器20都將開始監(jiān)視在微控制器20的輸入X處接收到的AC信號。一旦檢測到AC電壓源16的正向過零點，微控制器20就延遲預(yù)定的一段時間。在這段預(yù)定時間過去后，微控制器20向雙向開關(guān)22發(fā)出脈沖，使雙向開關(guān)22在箭頭32所示的方向?qū)娏?。結(jié)果，紅色LED 14a點亮，直至AC電壓源16的下一過零點出現(xiàn)。另外，當(dāng)LED 14a導(dǎo)通電流時，增加LED 14a的預(yù)定時間段，以便為AC電壓源16的下一正向過零點做準(zhǔn)備。
在輸入X處檢測到AC電壓源16的負(fù)向過零點后，微控制器20再次延遲預(yù)定的一段時間。在這段預(yù)定的時間過去后，微控制器20向雙向開關(guān)22發(fā)出脈沖，使雙向開關(guān)22在箭頭34所示的方向?qū)娏鳌＝Y(jié)果，綠色LED 14點亮，直至AC電壓源16的下一過零點出現(xiàn)。另外，當(dāng)LED 14b導(dǎo)通電流時，減小LED 14b的預(yù)定時間段，以便為AC電壓源16的下一負(fù)向過零點做準(zhǔn)備。
對于上述導(dǎo)通角度順序，顯而易見的是，每個周期中其中紅色LED14a點亮的時間段將不斷減小，而每個周期中其中綠色LED 14b點亮的時間段將不斷增加。因此，從雙色燈14發(fā)出的光的色彩將逐漸從紅色改變?yōu)殓晟敝磷優(yōu)榫G色，其中當(dāng)LED 14a、14b都導(dǎo)通時，燈14a發(fā)出的光的色彩由LED 14a的導(dǎo)通角度的大小與LED 14b的導(dǎo)通角度的大小的瞬時比率確定。
當(dāng)綠色LED 14b的導(dǎo)通角度達到180°時，導(dǎo)通角度模式反轉(zhuǎn)，從而從雙色燈14發(fā)出的光的色彩從綠色變?yōu)殓晟?，最終又變回紅色?？梢岳斫猓绻Ｍ脑?，燈14的每個導(dǎo)通元件的最大導(dǎo)通角度可以被設(shè)置為小于180°。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，微控制器20包括MicrochipPIC12C508微控制器。在管腳3處檢測AC電壓源16的過零點，在管腳7處檢測用戶可操作開關(guān)24的狀態(tài)，并且由管腳6控制雙向開關(guān)22。電力不足檢測器30連接到管腳4。
表A中示出了用于利用Microchip PIC12C508來生成導(dǎo)通角度模式1、2和3的示例匯編代碼列表。
表A；ConstantsAC_IN EQU 4；GP4(pin 3)是AC輸入管腳XTRIGGER_OUT EQU 1；GP1(pin 6)是三端觸發(fā)器管腳ZBUTTON EQU 0；GP0(pin 7)是輸入管腳S，并且是低有效Delay_dim EQU 0x007Dim_val EQU 0x008trigger_delay EQU 0x009DELAY1 EQU 0x00ADELAY2 EQU 0x00BDELAY3 EQU 0x00CRED_INTENSITY EQU 0x00DSUBTRACT_REG EQU 0x00EDELAY5 EQU 0x00FFLASH_COUNT EQU 0x010FLASH_COUNT_SHAD EQU 0x011FADE_DELAY EQU 0x012org 0；復(fù)位向量位置movwf OSCCAL；將數(shù)據(jù)從W寄存器移到OSCCALgoto STARTDELAY；延遲83微秒×寄存器W的子程序movwf dim_val；LOOP1movlw.27movwf delay_dimLOOP2；延遲83微秒decfsz delay_dim，1
goto LOOP2decfsz dim_val，1goto LOOP1returnTRIGGER；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)脈沖的子程序bsf GPIO，TRIGGER_OUTmovlw b’00010001’TRIS GPIO；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)movlw.30movwf trigger_delayLOOP3decfsz trigger_delay，1goto LOOP3；延遲30微秒movlw b’00010011’TRIS GPIO；從三端開關(guān)去除觸發(fā)returnDELAY_SECmovlw.4movwf DELAY3；設(shè)置DELAY3SEC2movlw.250movwf DELAY2；設(shè)置DELAY2QUART_SEC2movlw.250movwf DELAY1；設(shè)置DELAY1MSEC2clrwdt；清除看門狗定時器decfsz DELAY1，1；等待DELAY1
goto MSEC2decfsz DELAY2，1；等待DELAY2×DELAY1goto QUART_SEC2decfsz DELAY3，1；等待DELAY3×DELAY2×DELAY1goto SEC2returnFADE_SUB；改變每個半周期中三端開關(guān)的導(dǎo)通角度的子程序UP_LOOP；在減小每個正半周期中延遲的同時，增加每個負(fù)半周期中三端開關(guān)開始導(dǎo)通之前的延遲btfss GPIO，AC_INgoto UP_LOOP；等待AC輸入的正向擺動WAIT_NEG1call WAIT_NE_EDGE1；增加每個負(fù)半周期中打開三端開關(guān)之前的延遲NO_CHANGEmovlw.90；寄存器W＝三端開關(guān)打開之前的最大延遲值subwf RED_INTENSITY，0btfsc STATUS，Zgoto WAIT_NEG2；如果RED_INTENSITY等于最大延遲值，則開始增加延遲值movf RED_INTENSITY，0btfss GPIO，BUTTONreturn；如果按鈕被按下，則返回call DELAY；延遲RED_INTENSITY×83微秒call TRIGGER；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)脈沖MAIN_LOOP2btfsc GPIO，AC_INgoto MAIN_LOOP2；等待AC輸入的負(fù)向擺動WAIT_POS_EDGE1
btfsc GPIO，AC_INgoto WAIT_POS_EDGE1；等待AC輸入的正向擺動movlw.96movwf SUBTRACT_REG；SUBTRACT_REG＝最大延遲值+三端開關(guān)打開之前的最小延遲值movf RED_INTENSITY，0subwf SUBTRACT_REG，0call DELAY；延遲(SUBTRACT_REG-RED_INTENSITY)×83微秒call TRIGGER；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)脈沖goto UP_LOOPDOWN_LOOPbtfss GPIO，AC_INgoto DOWN_LOOP；等待AC輸入的正向擺動WAIT_NEG2call WAIT_NEG_EDGE2；減小每個負(fù)半周期中打開三端開關(guān)之前的延遲NO_CHANGEmovlw.6；subwf RED_INTENSITY，0寄存器W＝RED INTENSITY-最小延遲值btfsc STATUS，Zgoto WAIT_NEG1；如果RED_INTENSITY等于最小延遲值，則開始增加延遲值movf RED_INTENSITY，0btfss GPIO，BUTTONreturn；如果按鈕被按下，則返回call DELAY；延遲RED_INTENSITY×83微秒call TRIGGER；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)脈沖MAIN_LOOP3
btfsc GPIO，AC_INgoto MAIN_LOOP3；等待AC輸入的負(fù)向擺動WAIT_POS_EDGE2btfsc GPIO，AC_INgoto WAIT_POS_EDGE2；等待AC輸入的正向擺動movlw.96movwf SUBTRACT_REG；SUBTRACT_REG＝三端開關(guān)打開之前的最大延遲值movf RED_INTENSITY，0subwf SUBTRACT_REG，0call DELAY；延遲(SUBTRACT_REG-RED_INTENSITY)×83微秒call TRIGGER；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)脈沖goto DOWN_LOOPreturnWAIT_NEG_EDGE1；子程序，以增加每個負(fù)半周期中三端開關(guān)打開之前的延遲btfsc GPIO，AC_IN；等待AC輸入的負(fù)向擺動goto WAIT_NEG_EDGE1decfsz DELAY5，1；DELAY5＝減弱延遲，即，當(dāng)前延遲值處的周期數(shù)；減小，并且如果非零則返回returnincf RED_INTENSITY，1；否則，增加延遲，并返回movf FADE_DELAY，0movwf DELAY5returnWAIT_NEG_EDGE2；子程序，以減小每個負(fù)半周期中三端開關(guān)打開之前的延遲btfsc GPIO，AC_IN；等待AC輸入的負(fù)向擺動
goto WAIT_NEG_EDGE2decfsz DELAY5，1；DELAY5＝當(dāng)前延遲值處的周期數(shù)；減小，并且如果非零則返回returndecf RED_INTENSITY，1；否則，減小延遲，并返回movf FADE_DELAY，0movwf DELAY5；DELAY5＝FADE_DELAYreturnFLASH_SUB；分配給FLASH_COUNT_SHAD的值所指定的速度來閃爍燈光的子程序movf FLASH_COUNT_SHAD，0movwf FLASH_COUNT；FLASH_COUNT＝閃爍的持續(xù)時間MAIN_LOOP4btfsc CPIO，AC_IN 等待AC輸入的正向擺動goto MAIN_LOOP4；WAIT_POS_EDGE4btfsc CPIO，AC_IN 等待AC輸入的正向擺動goto WAIT_POS_EDGE4；movlw.6call DELAYcall TRIGGER；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)脈沖btfss GPIO，BUTTONreturn；如果按鈕被按下，則返回decfsz FLASH_COUNTgoto MAIN_LOOP4；減小FLASH_COUNT并重復(fù)直至其等于0movf FLASH_COUNT_SHAD，0movwf FLASH_COUNT；重置FLASH_COUNTDOWN_LOOP4btfss GPIO，AC_IN；等待AC輸入上的正向擺動
goto DOWN_LOOP4WAIT_NEG_EDGE4btfsc GPIO，AC_INgoto WAIT_NEG_EDGE4；等待AC輸入的負(fù)向擺動movlw.6call DELAYcall TRIGGER；向三端開關(guān)發(fā)送觸發(fā)脈沖btfss GPIO，BUTTONreturn；如果按鈕被按下，則返回decfsz FLASH_COUNTgoto DOWN_LOOP4；減小FLASH_COUNT并重復(fù)直至其等于0returnSTARTmovlw b’00010011’TRIS GPIO；設(shè)置管腳GP4(AC輸入)、GP1(三端開關(guān)輸出到高阻抗)、GP0(作為輸入的按鈕)movlw b’10010111’；使能GP0、GP1、GP3上的上拉OPTIONmovlw.4movwf RED_INTENSITY；加載RED_INTENSITY寄存器movlw.5movwf DELAY5；設(shè)置初始減弱FADE_SLOWcall DELAY_SEC；等待DELAY3×DELAY2×DELAY1movlw.5movwf FADE_DELAY；設(shè)置慢速FADE_DELAYcall FADE_SUB；慢慢減弱色彩，直至按鈕被按下goto FADE_FAST
FADE_FASTcall DELAY_SEC；等待DELAY3×DELAY2×DELAY1movlw.1movwf FADE_DELAY；設(shè)置快速FADE_DELAYcall FADE_SUB；迅速減弱色彩，直至按鈕被按下goto FLASH2_SECFLASH2_SEC；以2秒時間間隔閃爍紅色/綠色call DELAY_SEC；等待DELAY3×DELAY2×DELAY1movlw.120movwf FLASH_COUNT_SHADFLASH2B_SECbtfss_GPIO，BUTTONgoto FLASH1_SEC；慢慢閃爍燈光，直至按鈕被按下call FLASH_SUBgoto FLASH2B_SECFLASH1_SEC；以1秒時間間隔閃爍紅色/綠色call DELAY_SEC；等待DELAY3×DELAY2×DELAY1movlw.60movwf FLASH_COUNT_SHADFLASH1B_SECbtfss GPIO，BUTTONgoto FLASH_FAST；以適中的速度閃爍燈光，直至按鈕被按下call FLASH_SUBgoto FLASH1B_SECFLASH_FAST；以0.25秒時間間隔閃爍紅色/綠色
call DELAY_SEC；等待DELAY3×DELAY2×DELAY1movlw.15movwf FLASH_COUNT_SHADFLASH_FASTBbtfss GPIO，BUTTONgoto FADE_SLOW；迅速閃爍燈光，直至按鈕被按下call FLASH_SUB；如果按鈕被按下，則慢慢減弱色彩goto FLASH_FASTBend照明系統(tǒng)10的許多變體也是可以的。在一種變體(未示出)中，用戶可操作開關(guān)24被溫度傳感器代替，該溫度傳感器連接到微控制器20的輸入S，用于根據(jù)環(huán)境溫度來改變導(dǎo)通角度模式?；蛘?，燈控制器12包括多個溫度傳感器，每一個都對不同的溫度范圍敏感，并且連接到微控制器20的各個輸入。利用這種變體，在環(huán)境溫度落入一個范圍內(nèi)就產(chǎn)生一種彩色顯示，而當(dāng)環(huán)境溫度落入不同范圍時就產(chǎn)生另一種彩色顯示。
在另一種變體中，燈控制器12包括與微控制器20的適當(dāng)輸入相連接的運動或接近傳感器。利用這種變體，在檢測到運動或目標(biāo)(諸如人)時就產(chǎn)生一種彩色顯示，而在沒有檢測到運動或目標(biāo)時就產(chǎn)生另一種彩色顯示。
在另一種變體(未示出)中，每盞燈14包括一對LED，其中一個能夠發(fā)射白光，而另一個能夠產(chǎn)生白光之外的其他色彩的光。在另一種變體中，每盞燈14包括能夠產(chǎn)生三種或更多種不同色彩的光的LED，而在圖1b所示的變體中，每盞燈14包括三個或多個不同色彩的LED。在這后兩種變體中，LED是如此連接的當(dāng)電流在一個方向流動時，產(chǎn)生一種色彩的光，而當(dāng)電流在相反方向流動時，則產(chǎn)生另一種色彩的光。
圖1c中示出了照明系統(tǒng)的第二實施例。如圖所示，燈控制器12包括兩個雙向開關(guān)22a、22b，它們每一個分別連接到微控制器20的輸出Z1、Z2。燈組件11包括兩串(11a、11b)串聯(lián)且背靠背連接的LED 14a、14b，每一串11a、11b連接到AC電壓源16，并且分別連接到雙向開關(guān)22a、22b之一。在這種變體中，每盞多色燈14包括第一串11a中的一對背靠背連接的LED 14a、14b以及第二串11b中的一對背靠背連接的LED 14a、14b，其中每盞燈14中的LED裝入到各自的半透明裝飾燈泡中。結(jié)果，從每個燈泡發(fā)出的光的色彩取決于兩串11a、11b中LED 14a、14b的導(dǎo)通角度的瞬時比率。優(yōu)選地，輸出Z1、Z2可獨立地操作來增加彩色顯示的范圍。
在一種變體中，燈控制器12類似于圖1c所示的燈控制器12，其中，該燈控制器包括兩個雙向開關(guān)22a、22b，它們每一個都分別連接到微控制器20的可獨立操作的輸出Z1、Z2。然而，與圖1c所示的燈控制器12不同，燈組件11包括兩串串聯(lián)的單色燈14第一串11a和第二串11b。如上，第一串11a中每盞單色燈14與第二串11b中的單色燈14相關(guān)聯(lián)，每一對相關(guān)聯(lián)的燈被裝入各自的半透明裝飾燈泡中。
圖1d示出了照明系統(tǒng)的第三實施例。如圖所示，照明系統(tǒng)10包括RC通電電路30’，用于使微控制器20在接通電源時處于已知狀態(tài)，并且包括連接到微控制器20的EEPROM 21，用于保存識別所選擇的導(dǎo)通角度模式的數(shù)據(jù)元素，從而照明系統(tǒng)10在接通電源之后實現(xiàn)預(yù)先選擇的導(dǎo)通角度模式。顯而易見的是，EEPROM 21可以被實現(xiàn)為微控制器20的一部分。
照明系統(tǒng)10的燈控制器12的雙向半導(dǎo)體開關(guān)22包括閘流管23和二極管H電橋22d。閘流管22c在其門極處連接到微控制器20的輸出Z。二極管H電橋22d連接在閘流管22c的陽極和燈組件11之間。二極管H電橋22d包括兩條臂，每一條臂由兩個串聯(lián)二極管組成，并且1兆歐的電阻器連接在一條二極管臂和信號地之間，用來向微控制器20提供由于二極管電橋22d的正常工作而帶來的固定的電壓參考。雙向開關(guān)22以類似于半導(dǎo)體開關(guān)22的方式運行，但是因為閘流管的成本一般低于三端開關(guān)的成本，所以是有利的。
圖1e示出了照明系統(tǒng)的第四實施例。如圖所示，照明系統(tǒng)10iv的燈控制器12iv的雙向半導(dǎo)體開關(guān)22iv包括閘流管22c、二極管H電橋22d和二極管導(dǎo)向段(diode steering section)22e。閘流管22c在其門極處連接到微控制器20的輸出Z。二極管H電橋22d連接到閘流管22c的陽極，并且二極管轉(zhuǎn)向段22e連接在二極管H電橋22d和燈組件11之間。
二極管導(dǎo)向段22e包括與第一限流電阻器串聯(lián)的第一導(dǎo)向二極管以及與第二限流電阻器串聯(lián)的第二導(dǎo)向二極管。如圖所示，第一導(dǎo)向二極管在其陽極處連接到二極管H電橋22d，并且在其陰極處連接到第一限流電阻器。第二導(dǎo)向二極管在其陰極處連接到二極管H電橋22d，并且在其陽極處連接到第二限流電阻器。
在操作中，當(dāng)電流從電壓源通過燈14在第一方向流動時，電流被第一導(dǎo)向二極管導(dǎo)向通過第一限流電阻器。當(dāng)電流從電壓源通過燈14在第二方向(相反方向)流動時，電流被第二導(dǎo)向二極管導(dǎo)向通過第二限流電阻器。
通常，LED 14a的正向電壓可能不同于LED 14b的正向電壓。結(jié)果，通常，由LED 14a所導(dǎo)通的電流可能不同于LED 14b所導(dǎo)通的電流。因此，LED 14a所產(chǎn)生的光強度可能不同于LED 14b所產(chǎn)生的光強度。另外，即使LED 14a的正向電壓與LED 14b的正向電壓相同，LED 14a所產(chǎn)生的光強度仍可能不同于LED 14b所產(chǎn)生的光強度。利用二極管導(dǎo)向段22e，通過適當(dāng)?shù)剡x擇第一和第二限流電阻器的值，可以使LED 14a所產(chǎn)生的光強度與LED 14b所產(chǎn)生的光強度匹配。
雖然圖1e中將二極管導(dǎo)向段22e示為與二極管H電橋22d分離的電路，但是通過將二極管導(dǎo)向段22e中的第一和第二限流電阻器移到二極管H電橋22d的各臂中，并去除第一和第二導(dǎo)向二極管，二極管導(dǎo)向段22e的功能可以結(jié)合在二極管H電橋22d中。在這種變體中，H電橋22d中的二極管實際上將執(zhí)行與第一和第二導(dǎo)向二極管相同的功能。
另外，二極管導(dǎo)向段22e的第一和第二限流電阻器在圖1e中被示為固定電阻。然而，可以去除閘流管22c和二極管H電橋22d，并且第一和第二限流電阻器可以被由微控制器20控制的電可變電阻器代替。在后一種變體中，可以控制每盞燈14所產(chǎn)生的強度/色彩，而不必計算每個照明元件14a、14b的導(dǎo)通時間間隔。
就前面的討論而言，假設(shè)了AC電壓源的頻率是常數(shù)。在表A所示的匯編代碼列表中所實現(xiàn)的算法中，假設(shè)了AC電壓源的頻率恒定為60Hz。實際上，AC電壓源的頻率可能不是常數(shù)?；蛘?，AC電壓源的頻率可以是不同于60Hz的常數(shù)。例如，在某些國家中，AC電壓是以大約50Hz的頻率傳送到家庭的。在這些情形中，利用表A所示匯編代碼列表實現(xiàn)的算法來配置的燈控制器12將產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果，這是因為由該算法對電壓源的每個半周期所計算的剩余導(dǎo)通時間間隔將不能反映出實際的剩余導(dǎo)通時間間隔。
具體地說，如果電壓源的頻率低于預(yù)期頻率，則電壓源的周期將長于預(yù)期周期。將會達到這樣一點，在該點處，算法假定LED 14a完全打開而LED 14b完全關(guān)閉，因此在這一點處算法將開始反轉(zhuǎn)(即，將減小LED 14a的導(dǎo)通時間間隔而增加LED 14b的導(dǎo)通時間間隔)。然而，在這一點處，LED 14a沒有完全打開，而LED 14b也沒有完全關(guān)閉。結(jié)果，每盞燈14所產(chǎn)生的色彩將不是預(yù)期色彩。
相反，如果電壓源的頻率高于預(yù)期頻率，則電壓源的周期將短于預(yù)期周期。將會達到這樣一點，在該點處，LED 14a完全打開而LED 14b完全關(guān)閉。然而，在該點處，算法將假定LED 14a沒有完全打開而LED14b也沒有完全關(guān)閉，因此在這一點處算法將繼續(xù)增加LED 14a的導(dǎo)通時間間隔而繼續(xù)減小LED 14b的導(dǎo)通時間間隔。結(jié)果，LED 14a、14b將在電壓周期的錯誤的半周期中被打開，由此產(chǎn)生不可預(yù)知的視覺顯示。
因此，與假定固定的源電壓頻率的算法不同，優(yōu)選地，(照明系統(tǒng)的任一前述實施例中的)燈控制器12所實現(xiàn)的算法測量AC源電壓的過0伏點之間的時間段，并使用測得的時間段來計算AC源電壓的線路頻率。通過使用計算得到的線路頻率，算法能夠精確地跟蹤在AC電壓的每個半周期期間LED 14的實際導(dǎo)通時間間隔。算法可以在逐一周期的基礎(chǔ)上計算線路頻率。然而，為了實現(xiàn)更高的精度，算法在數(shù)個AC電壓周期上計算線路頻率。
每一個前述實施例的固有優(yōu)點在于它們都是自同步的。例如，在每個前述實施例中，如果多個燈控制器12由公共的AC電壓源供電，并且配置有相同的預(yù)定顯示模式，則每個相應(yīng)的燈組件11所產(chǎn)生的視覺顯示將與其他燈組件11所產(chǎn)生的視覺顯示同步。這樣，例如在家庭環(huán)境中，數(shù)個120V AC插座并聯(lián)到相同的電壓源，即使相應(yīng)的燈控制器12插到不同的插座中，所有的燈組件11也會彼此同步。
參考圖2a，示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的可變效果照明系統(tǒng)，其被一般地示為110，并且包括燈組件111和燈控制器112，其中燈控制器112連接到燈組件111，用于設(shè)置燈組件111所產(chǎn)生的光的色彩。
燈組件111包括彼此并聯(lián)的一串多色燈114。多色燈114還并聯(lián)到AC/DC變壓器116，AC/DC變壓器116連接到AC電壓源。每盞燈114包括雙色LED，該雙色LED具有用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件以及用于產(chǎn)生與第一色彩不同的第二色彩的光的第二照明元件，其中配置每盞燈114的引線，使得當(dāng)電流通過一條引線流動時產(chǎn)生第一色彩的光，而當(dāng)電流通過另一條引線流動時產(chǎn)生第二色彩的光。如圖2a所示，優(yōu)選地，每個雙色LED包括第一和第二不同色彩的LED 114a、114b，它們串聯(lián)到各自的限流電阻器118，并且LED 114的公共的陰極接地，并且第一照明元件包括第一LED 114a，第二照明元件包括第二LED 114b。
AC/DC變壓器116產(chǎn)生大小足以向燈114供電而又不會損壞燈114的DC輸出電壓。通常，AC/DC變壓器116在其輸入處接收120伏的AC，并且產(chǎn)生大約5V DC的輸出電壓。
優(yōu)選地，控制器112還由AC/DC變壓器116的輸出進行供電，并且包括微控制器20、由微控制器20的輸出Z1控制的第一半導(dǎo)體開關(guān)122、由微控制器20的輸出Z2控制的第二半導(dǎo)體開關(guān)123、以及用戶可操作開關(guān)24，其中用戶可操作開關(guān)24連接到微控制器20的輸入S，用于選擇所希望的彩色顯示。如上所述，如果希望的話，可以去除用戶可操作開關(guān)24。在圖2a中，半導(dǎo)體開關(guān)122、123被示為包括MOSFET開關(guān)。然而，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，也可以使用其他半導(dǎo)體開關(guān)。
第一半導(dǎo)體開關(guān)122連接在AC/DC變壓器116的輸出和第一LED114a的陽極之間(通過第一限流電阻器118)，而第二半導(dǎo)體開關(guān)123連接在AC/DC變壓器116的輸出和第二LED 114b的陽極之間(通過第二限流電阻器118)。然而，LED 114a、114b的陽極可以不連接到AC/DC變壓器的輸出，而是第一和第二半導(dǎo)體開關(guān)122、123連接在各個陰極和地之間。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，關(guān)于半導(dǎo)體開關(guān)122、123的放置的其他變體是顯而易見的。
與前述實施例一樣，微控制器20包括非易失性存儲器，優(yōu)選地，其被編程有數(shù)個導(dǎo)通角度序列，用于根據(jù)所選擇的序列來設(shè)置半導(dǎo)體開關(guān)122、123的點亮角度。以這種方式，可以選擇LED 114a、114b的導(dǎo)通角度，并且因此可以選擇燈114所生成的最終彩色顯示?；蛘?，如上所述，微控制器20可以被“硬接線”有一個或多個導(dǎo)通角度序列的專用集成電路(ASIC)代替。
可變效果照明系統(tǒng)110的操作類似于可變效果照明系統(tǒng)10的操作。在向AC/DC變壓器16供電之后，微控制器20開始執(zhí)行用于實現(xiàn)一種導(dǎo)通角度序列的指令。還是假設(shè)選擇了上述第一導(dǎo)通角度序列，微控制器20向第一半導(dǎo)體開關(guān)122發(fā)出信號，使第一LED 114a點亮。在預(yù)定的時間段過去后，去除發(fā)送給第一半導(dǎo)體開關(guān)122的信號，使第一LED 114a熄滅。當(dāng)LED 114a正在導(dǎo)通電流時，減小第一LED 114a的預(yù)定時間段，以便為下一周期做準(zhǔn)備。
然后，微控制器20向第二半導(dǎo)體開關(guān)123發(fā)出信號，使第二LED114b點亮。在預(yù)定的時間段過去之后，去除發(fā)送給第二半導(dǎo)體開關(guān)123的信號，使第二LED 114b熄滅。當(dāng)?shù)诙﨤ED 114b正在導(dǎo)通電流時，增加第二LED 114b的預(yù)定時間段，以便為下一周期做準(zhǔn)備。
對于上述導(dǎo)通角度序列，顯而易見的是，每個周期中其中第一LED114a點亮的時間段將不斷減小，而每個周期中其中第二LED 114b點亮的時間段將不斷增加。因此，從燈114發(fā)出的光的色彩將逐漸從第一LED 114a的色彩變化為第二LED 114b的色彩，其中，當(dāng)LED 114a、114b都導(dǎo)通時，從燈114發(fā)出的光的色彩由第一LED 114a的導(dǎo)通時間段的大小與第二LED 114b的導(dǎo)通時間段的大小的瞬時比率確定。
照明系統(tǒng)110的許多變體也是可以的。在一種變體中，每盞燈114包括一對LED，其中一個能夠發(fā)射白光，而另一個能夠產(chǎn)生白光之外的其他色彩的光。在另一種變體中，每盞燈114包括能夠產(chǎn)生三種或更多種不同色彩的光的LED，而在圖2b所示的變體中，每盞燈114包括三個或多個不同色彩的LED。在這后兩種變體中，LED是如此連接的當(dāng)電流流過一個半導(dǎo)體開關(guān)時，產(chǎn)生一種色彩的光，而當(dāng)電流流過另一半導(dǎo)體開關(guān)時，則產(chǎn)生另一種色彩的光。
圖2c示出了照明系統(tǒng)的第六實施例。如圖所示，控制器112包括由微控制器20的輸出Z1驅(qū)動的第一對電子開關(guān)122a、122b以及由微控制器20的輸出Z2驅(qū)動的第二對電子開關(guān)123a、123b。每盞燈114的每一對第一和第二LED 114a、114b背靠背連接在一起，從而將燈114和半導(dǎo)體開關(guān)122、123配置為H電橋。如上所述，優(yōu)選地，第一和第二LED 114a、114b產(chǎn)生不同的色彩，盡管本發(fā)明并不局限于此。
參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的可變效果照明系統(tǒng)，其被一般地示作210，并且包括多色燈214以及燈控制器212，其中燈控制器212連接到多色燈214，用于設(shè)置燈214所產(chǎn)生的光的色彩。多色燈214包括雙色LED，其具有用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件以及用于產(chǎn)生與第一色彩不同的第二色彩的光的第二照明元件。如圖3所示，優(yōu)選地，第一照明元件包括紅色LED 214a，并且第二照明元件包括綠色LED 214b，其中LED 214a、214b的公共的陰極接地。如上所述，如果希望的話，還可以使用多色LED和/或不同色彩的分立LED的排列和/或半透明裝飾燈泡。
燈控制器212由9伏電池216供電，并且包括微控制器20和用戶可操作開關(guān)24，其中用戶可操作開關(guān)24連接到微控制器20的輸入S，用于選擇所希望的彩色顯示?；蛘撸瑢τ谄渲锌臻g非常寶貴的應(yīng)用，燈控制器212可以由產(chǎn)生更小電壓的較小電池供電。如果必要，較小的電池可以通過電壓放大器(諸如DC到DC的變壓器)連接到燈控制器212。
如上所述，微控制器20可以被“硬接線”有一個或多個導(dǎo)通角度序列的專用集成電路(ASIC)代替。同樣，如果希望的話，也可以去除用戶可操作開關(guān)24。
微控制器20的輸入Z1連接到紅色LED 214a的陽極，并且微控制器20的輸出Z2連接到綠色LED 214b的陽極。因為燈214是由微控制器20直接驅(qū)動的，所以變色裝飾照明系統(tǒng)210局限于只需要少量燈214的應(yīng)用。
從前面的討論中，可以容易地清楚可變效果照明系統(tǒng)210的操作，因此不需進行描述。
參考圖4，示出了夜明燈310，其包括上述的可變效果照明系統(tǒng)110，但是只包括單個的多色燈114，外殼340包住燈控制器112和AC/DC變壓器116，并且半透明燈泡342覆蓋住燈114并緊固到外殼340。優(yōu)選地，外殼340還包括環(huán)境光傳感器344，其連接到微控制器20，用于在環(huán)境光的強度超過閾值時禁止燈114導(dǎo)通。
在圖5a中，示出了戒指形狀的珠寶件410，其包括上述的可變效果照明系統(tǒng)210，并且外殼440中裝有燈214、燈控制器212和電池216。外殼440的部分442是半透明的，以使光能夠從燈214發(fā)射出去。在圖5b中，示出了鑰匙鏈510，其包括變色裝置照明系統(tǒng)210，并且外殼540中裝有燈214、燈控制器212和電池216。外殼540的部分542是半透明的，以使光能夠從燈214發(fā)射出去。鑰匙扣544連接到外殼540，以裝住鑰匙。珠寶件410和鑰匙鏈510都可以可選地包括用戶可操作輸入，用于選擇導(dǎo)通角度模式。
本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定，前面的討論描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。盡管這里沒有明確建議，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以想象出對所述實施例的某些修改，而這些修改不會脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種可變效果照明系統(tǒng)，包括燈組件，其包括多個多色燈，所述多色燈與AC電壓源串聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起，所述電壓源具有一個頻率，每個所述多色燈包括用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件以及用于產(chǎn)生第二色彩的光的第二照明元件；和連接到所述燈組件的燈控制器，用于控制每個所述照明元件的電流走向，配置所述控制器，以便根據(jù)所述電壓頻率以及至少一個預(yù)定模式來調(diào)節(jié)所述電流走向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述燈控制器包括與所述多色燈連接的電子開關(guān)，所述電子開關(guān)包括二極管導(dǎo)向段，所述二極管導(dǎo)向段連接到所述多色燈，用于均衡所述第一色彩的強度與所述第二色彩的強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述二極管導(dǎo)向段包括與第一限流電阻器串聯(lián)的第一導(dǎo)向二極管以及與第二限流電阻器串聯(lián)的第二導(dǎo)向二極管，設(shè)置所述第一導(dǎo)向二極管，使得導(dǎo)通在第一方向通過所述多色燈的電流，而截止在與所述第一方向相反的第二方向中的所述電流，設(shè)置所述第二導(dǎo)向二極管，使得導(dǎo)通所述第二方向中的所述電流而截止所述第一方向中的所述電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二限流電阻器包括電可變電阻器，并且所述電子開關(guān)包括控制器，所述控制器連接到所述電可變電阻器，用于控制通過每個所述照明元件的電流的大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二限流電阻器包括固定電阻，并且所述第一限流電阻器的電阻不同于所述第二限流電阻器的電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述電子開關(guān)包括二極管H電橋、與所述二極管H電橋連接的閘流管、以及控制器，所述控制器連接到所述閘流管，用于控制每個所述照明元件的導(dǎo)通時間間隔，所述二極管H電橋包括所述二極管導(dǎo)向段。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述電子開關(guān)包括與所述二極管導(dǎo)向段相連接的二極管H電橋、與所述二極管H電橋相連接的閘流管、以及控制器，所述控制器連接到所述閘流管，用于控制每個所述照明元件的導(dǎo)通時間間隔，所述二極管H電橋不同于所述二極管導(dǎo)向段。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述電子開關(guān)包括與所述二極管導(dǎo)向段相連接的電可變電阻器、以及控制器，所述控制器連接到所述電可變電阻器，用于控制通過每個所述照明元件的電流的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓源具有第一電壓相位以及與所述第一相位相反的第二電壓相位，所述第一照明元件被配置為在所述第一電壓相位期間產(chǎn)生所述第一色彩的光，并且所述第二照明元件被配置為在所述第二電壓相位期間產(chǎn)生所述第二色彩的光，所述第二色彩不同于所述第一色彩。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，每個所述多色燈包括一對背靠背連接的發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管對中的第一發(fā)光二極管包括所述第一照明元件，并且所述發(fā)光二極管對中的第二發(fā)光二極管包括所述第二照明元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述燈控制器包括接近傳感器，并且所述燈控制器被配置為根據(jù)所述接近傳感器所檢測到的接近或運動之一來選擇所述至少一種預(yù)定模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～10之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一種模式可以根據(jù)所述控制器的用戶可操作輸入來選擇。
13.一種可變效果照明系統(tǒng)，包括第一燈組件，其包括多個第一多色燈，所述多個第一多色燈與AC電壓源并聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起；第一燈控制器，其連接到所述第一燈組件，用于控制所述第一多色燈所產(chǎn)生的第一色彩的光，所述第一燈控制器被配置為根據(jù)至少一種預(yù)定模式來調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的第一色彩；第二燈組件，其包括多個第二多色燈，所述多個第二多色燈與AC電壓源并聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起；第二燈控制器，其連接到所述第二燈組件，用于控制所述第二多色燈所產(chǎn)生的第二色彩的光，所述第二燈控制器被配置為與所產(chǎn)生的第一色彩相同步地來調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的第二色彩。
14.一種可變效果照明系統(tǒng)，包括燈組件，其包括多個多色燈，這些多色燈與AC電壓源串聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起，所述AC電壓源具有第一電壓相位和與所述第一相位相反的第二電壓相位，每個所述多色燈包括用于在所述第一電壓相位期間產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件以及用于在所述第二電壓相位期間產(chǎn)生與所述第一色彩不同的第二色彩的光的第二照明元件；和燈控制器，其連接到所述燈組件，用于根據(jù)至少一種預(yù)定模式來設(shè)置每個所述照明元件的導(dǎo)通角度，所述控制器被配置有所述至少一種預(yù)定模式。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述燈控制器包括與所述多色燈連接的電子開關(guān)，所述電子開關(guān)包括閘流管和與所述閘流管連接的二極管H電橋。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，每個所述多色燈包括一對反并聯(lián)的發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管對中的第一發(fā)光二極管包括所述第一照明元件，并且所述發(fā)光二極管對中的第二發(fā)光二極管包括所述第二照明元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求14～16之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，至少一種模式可以根據(jù)所述控制器的用戶可操作輸入來選擇。
18.根據(jù)權(quán)利要求14～17之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于所述燈控制器包括環(huán)境溫度傳感器用于選擇所述至少一種模式。
19.一種可變效果照明系統(tǒng)，包括燈組件，其包括多個多色燈，這些多色燈與DC電壓源并聯(lián)，每個所述多色燈包括用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件以及用于產(chǎn)生與所述第一色彩不同的第二色彩的光的第二照明元件；和燈控制器，其連接到所述燈組件，用于根據(jù)至少一種預(yù)定模式來設(shè)置每個所述照明元件的導(dǎo)通角度，所述控制器被配置有所述至少一種預(yù)定模式，所述燈控制器包括與所述第一照明元件連接的第一電子開關(guān)以及與所述第二照明元件連接的第二電子開關(guān)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一種模式可以根據(jù)所述控制器的用戶可操作輸入來選擇。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，所述燈控制器包括環(huán)境溫度傳感器用于選擇所述至少一種模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求19～21之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，每個所述多色燈包括一對共同連接的發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管對中的第一發(fā)光二極管包括所述第一照明元件，并且所述發(fā)光二極管對中的第二發(fā)光二極管包括所述第二照明元件。
23.根據(jù)權(quán)利要求19～21之一所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，每個所述多色燈包括一對反并聯(lián)的發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管對中的第一發(fā)光二極管包括所述第一照明元件，并且所述發(fā)光二極管對中的第二發(fā)光二極管包括所述第二照明元件，并且所述第一和第二電子開關(guān)形成H電橋。
24.一種可變效果照明系統(tǒng)，其實質(zhì)上如這里參考附圖所描述的那樣。
全文摘要
一種可變效果照明系統(tǒng)包括燈組件和燈控制器。燈組件包括多個多色燈，所述多色燈與AC電壓源串聯(lián)，并且彼此串聯(lián)在一起。每個多色燈包括用于產(chǎn)生第一色彩的光的第一照明元件以及用于產(chǎn)生第二色彩的光的第二照明元件。燈控制器連接到燈組件，用于設(shè)置照明元件的導(dǎo)通時間間隔。配置控制器，以便根據(jù)至少一種預(yù)定模式以及電壓源的頻率來調(diào)節(jié)每個照明元件的導(dǎo)通時間間隔。優(yōu)選地，燈控制器包括用戶可操作輸入，以允許用戶選擇預(yù)定模式，并且因此允許按需進行彩色顯示。
文檔編號H05B41/36GK1917729SQ20051009200
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月16日
發(fā)明者詹姆斯·魯克斯頓 申請人:法洛斯創(chuàng)新公司