CN108591927B - 可调整配光的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调整配光的照明装置，其包括多个发光模块与传感模块，传感模块设置于多个发光模块的一侧，多个发光模块朝向照明区域发出光线，其中传感模块通过感测照明区域的光线反射率以调整每一个发光模块的驱动电流，以控制多个发光模块的光线于照明区域形成的配光曲线。本发明的可调整配光的照明装置可调整配光方式，如此能够适用于各种道路状况(如道路宽度与路面材料反射率等)、各种道路型态(如上坡或弯道)与环境情况(如雨天或起雾)，可提高驾驶者于行车时的用路安全。

Description

可调整配光的照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，尤其涉及一种可调整配光的照明装置。

背景技术

路灯的主要作用是实施道路照明，以确保路面的亮度达到一定的要求。其中主要的考虑指标有：路面平均亮度、路面亮度总体均匀度、路面亮度纵向均匀度等，而这些指标很大程度上取决于路灯的配光性能的好坏。所谓配光就是指灯具在空间各个方向的光强分布。如果照明装置的配光性差，其就有可能导致路面亮度不均匀的问题。灯具的配光可以通过对灯具上光源进行排列或二次光学设计而达成。一般而言，在灯具制造出厂后，灯具的配光就已经固定，无法再进行配光的更改，仅仅可以调节光通量。

在实际应用中，同一种配光的灯具并不能适用于所有的道路照明。对道路照明项目而言，照明装置布置位置、相邻照明装置间距、道路宽度、道路等级、路面材料反射率等都会对灯具的配光提出不同的要求。故，针对于上述问题，本发明提供一种可调整配光的照明装置。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题为无法通过现有技术解决。于现有技术中，一般平面道路旁的路灯大部分的规格统一，所以路灯的配光大多是固定不变的。固定配光的路灯无法针对于路面环境进行调整配光照明，此种情况就可能导致部分路段的路面的照明较差，进而对于驾驶者行车造成影响，危害生命安全。

为了解决上述问题，本发明提供一种可调整配光的照明装置，其包括：多个发光模块与传感模块，传感模块设置于多個發光模塊的一側，多個发光模块朝向照明区域发出光线，其中传感模块通过感测照明区域的光线反射率以调整每一个发光模块的驱动电流，以控制多个发光模块的光线于照明区域形成的配光曲线。

根据本发明的一实施方式，上述的多个发光模块作一维排列或二维阵列。

根据本发明的一实施方式，上述的照明区域分成多个子照明区域，多个发光模块分别朝向对应的子照明区域发出光线。

根据本发明的一实施方式，上述的照明区域分成多个子照明区域，多个发光模块中至少二个发光模块朝向对应的子照明区域发出光线。

根据本发明的一实施方式，上述的多个发光模块的照明角度不同。

根据本发明的一实施方式，上述的每一个发光模块更包括发光单元与数位微型反射镜件，发光单元发出光线，数位微型反射镜件位于发光单元的光线路径，数位微型反射镜件反射光线，并产生朝向照明区域投射的数位投影光线。

根据本发明的一实施方式，上述的更包含供电模块与控制模块，供电模块电性连接于控制模块，控制模块电性连接多个发光模块，供电模块提供工作电流至控制模块，控制模块根据对应的发光模块产生对应的驱动电流。

根据本发明的一实施方式，上述的包含通訊模块，通訊模块以有线或无线方式连接并控制控制模块。

根据本发明的一实施方式，上述的传感模块更包含雨量传感器，雨量传感器电性连接控制模块，控制模块依据雨量传感器的环境感测结果调整光线于照明区域所形成的配光曲线。

根据本发明的一实施方式，上述的传感模块为照度传感器，发光模块以持续或间隔时间的发射白光，传感模块感测照明区域的光线频率和强度，而计算照明区域内的光线反射率。

根据本发明的一实施方式，上述的传感模块为光电传感器，发光模块以持续或间隔时间发射白光，传感模块感测照明区域的光线波长，而计算照明区域内的光线反射率。

根据本发明的一实施方式，上述的传感模块为摄像头，传感模块拍摄照明区域的图像，并通过图像算法计算照明区域内的光线反射率。

通过此种可调整配光的照明装置改良习知技术的缺点，本发明的可调整配光的照明装置发出光线，光线形成照明区域。可调整配光的照明装置通过调整每一个发光模块的驱动电流，以控制多个发光模块的光线于照明区域形成的配光曲线。本发明的可调整配光的照明装置通过多个发光模块作一维排列或二维阵列的照射，进而可调整发光装置的配光方式。如此能够适用于各种道路状况(如道路宽度与路面材料反射率等)、各种道路型态(如上坡或弯道)与环境情况(如雨天或起雾)，可提高驾驶者于行车时的用路安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1其为本发明的第一实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。

图2其为本发明的第二实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。

图3其为本发明的第三实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。

图4其为本发明的第三实施方式的可调整配光的照明装置的另一示意图。

图5其为本发明的第四实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。

图6其为本发明的第五实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。

图7其为本发明的可调整配光的照明装置的配光示意图。

图8其为本发明的第六实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示的。

请参阅图1，其为本发明的第一实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。如图所示，本实施方式提供一种可调整配光的照明装置1，其可调整照明装置照明的配光方式以适用于照明各种环境下的路面，如此可提高驾驶者于行车时的用路安全。可调整配光的照明装置1包括多个发光模块11与传感模块12。

于本实施方式中，传感模块12设置于多个发光模块11的一侧。多个发光模块11朝向照明区域100发出光线L1，照明区域100反射光线L1，其中传感模块12通过感测照明区域100的光线反射率(即光线L3)以调整每一个发光模块11的驱动电流，以控制多个发光模块11的光线L1于照明区域100形成的配光曲线。换言之，传感模块12可通过感测获取路面照度均匀度的信息。即多个发光模块11所发出的光线经过路面反射后，传感模块12接收反射的光线，而测得路面的照度或亮度。

承上所述，当可调整配光的照明装置1进行安装后，其裝置相对于路面的位置不变，且路面材质也大多数不会有所变动，进而传感模块12可根据各种数据调节发光模块11的电流大小，从而达到在不同环境下(如干燥、下雨或下雪等)路面的照度或亮度均匀度的优化调整。

于本实施方式中，可调整配光的照明装置1通过传感模块12感测照明区域100的反射率，其中传感模块12可为照度传感器、光电传感器或摄像头。上述传感模块12感测照明区域100的反射率的方式有以下几种：如第一种传感模块12为照度传感器，发光模块11以持续或间隔时间发射白光，传感模块12感测照明区域100的光线频率和强度，而计算照明区域100内的光线反射率；第二种传感模块12为光电传感器，发光模块11以持续或间隔时间发射白光，传感模块12感测照明区域100的光线波长，而计算照明区域100内的光线反射率；以及第三种传感模块12为摄像头，传感模块12拍摄照明区域100的图像，并通过图像算法计算照明区域100内的光线反射率。本实施方式并不限制感测光线反射率的方式，熟悉此项技术者，可依照实际需求选择最适合的光线反射率感测方式，并不以本实施方式所列举的光线反射率感测方式为限。

请一并参阅图2,其为本发明的第二实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。如图所示，本实施方式是说明两个可调整配光的照明装置1的应用方式，可调整配光的照明装置1的传感模块12可感测照明区域100的光线L1反射，其中照明区域100内的反射光线，除了本身的可调整配光的照明装置1的光线之外，也包括相邻的可调整配光的照明装置的光线以及环境周遭的光线。故，传感模块12会依据不同环境下(如干燥、下雨或下雪等)路面的照度或亮度均匀度的优化调整。

请参阅图3，其为本发明的第三实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。如图所示，于本实施方式中，每一个发光模块11更包括发光单元111与数位微型反射镜件113，发光单元111发出光线L2，数位微型反射镜件113位于发光单元111的光线路径，数位微型反射镜件113反射光线L2，并产生朝向照明区域100投射的数位投影光线(即光线L1)，且光线L1照明至照明区域100后，照明区域100会反射光线L3，传感模块12接收反射光线L3,再依据不同环境下(如干燥、下雨或下雪等)路面的照度/亮度均匀度的优化调整。换言之，多个发光模块11具有照明区域100，多个发光模块11的照明角度不同，照明区域100分成多个子照明区域101。多个发光模块11分别朝向对应的子照明区域101发出数位投影光线L1。于本实施方式的光线L1为数位投影光线，熟悉此项技术者，可依照实际需求选择最适合的光线形式，并不以本实施方式所列举的光线形式为限。

请参阅图4，其为本发明的第三实施方式的可调整配光的照明装置的另一示意图。如图所示，于第一实施方式中，更进一步以多个发光模块11包括第一发光模块11A与第二发光模块11B进行说明，第一发光模块11A位于第二发光模块11B的一侧,传感模块12位于第二发光模块11b的一侧，第一发光模块11A发出第一数位投影光线L1A形成第一子照明区域101A，第二发光模块11B发出第二数位投影光线L1B形成第二子照明区域101B，第一子照明区域101A与第二子照明区域101B形成照明区域100。

承上所述，第一发光模块11A更包括第一发光单元111A与第一数位微型反射镜件113A，第一发光单元111A发出第一光线L2A，数位微型反射镜件113A位于第一发光单元111A的光线路径，数位微型反射镜件113A接收第一光线L2A，并反射出第一数位投影光线L1A形成第一子照明区域101A。第二发光模块11B更包括第二发光单元111B与第二数位微型反射镜件113B，第二发光单元111B发出第二光线L2B，第二数位微型反射镜件113B位于第二发光单元111B的光线路径，第二数位微型反射镜件113B接收第二光线L2B，并反射出第二数位投影光线L1B形成第二照明区域103。其中数位微型反射镜件(Digital Micromirror Device，DMD)是由数十万片面积由微米尺寸的微镜片所组成。数位微型反射镜件可藉由增加微镜片的数量，即可提高产品的分辨率，而不须改变微镜片的大小。此外，微镜片的数量越多，组件面积越大，所能够反射的反射光线也会增加。

再者，可调整配光的照明装置1更包括供电模块15与控制模块13，供电模块15电性连接于控制模块13，控制模块13电性连接多个发光模块11，供电模块15提供工作电流至控制模块13，控制模块13根据对应的发光模块11产生对应的驱动电流，控制驱动电流作为控制照明区域100的配光曲线。另外，控制模块13也可各别控制第一数位微型反射镜件113A的微镜片的反射镜面角度与第二数位微型反射镜件113B的微镜片的反射镜面角度，如此控制模块13可各别控制第一子照明区域101A的照射位置与第二子照明区域101B的照射位置，以调整可调整配光的照明装置1的照明区域100。

另外，当第一发光模块11A发出第一数位投影光线L1A至第一子照明区域101A，同时第一子照明区域101A反射出第一反射光线L3A。当第二发光模块11B发出第二数位投影光线L1B至第二子照明区域101B，同时第二子照明区域101B反射出第二反射光线L3B。传感模块12接收第一反射光线L3A与第二反射光线L3B，并通过控制模块13进行路面的照度或亮度均匀度的优化调整。

本实施方式改良现有技术的缺点，现有技术的照明装置的配光以固定式的为主，其照明强度与照明区域不可改变的情况下，现有技术的照明装置无法针对于道路的状况进行适当的配置，使照明装置不能针对于各种道路状况(如照明装置布置位置、相邻照明装置间距、道路宽度、道路等级、路面材料反射率等)、各种道路型态(如弯道或交叉路口)与各种环境状况(如起雾或雨天)进行最好的配光照明。故，于本发明提供一种可调整配光的照明装置，其包括多个发光模块11、传感模块12、控制模块13与供电模块15。多个发光模块11包括第一发光模块11A与第二发光模块11B。本实施方式的控制模块13可控制第一发光模块11A的光线强度与第二发光模块11B的光线强度。另外，控制模块13也可以控制第一子照明区域101A的照射位置与第二子照明区域101B的照射位置，以调整可调整配光的照明装置1的照明区域100。

再者，本实施方式更进一步通过传感模块12感测不同环境下(如干燥、下雨或下雪等)路面的照度或亮度均匀度，如此控制模块13可针对道路状况进行调整可调整配光的照明装置1的配光方式优化调整，使照明装置1的照明方式适合当前道路的情况，可提高驾驶者于行车时的用路安全。于本实施方式中，传感模块12更包含雨量传感器，雨量传感器电性连接控制模块13，控制模块13依据雨量传感器的环境感测结果调整光线于照明区域100所形成的配光曲线。

请参阅第5图，其为本发明的第四实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。如图所示，本实施方式与第一实施方式的差异在于更包含第三发光模块11C。于本实施方式中，照明区域100分成三个子照明区域，其分别为第一子照明区域101A、第二子照明区域101B与第三子照明区域101C。第一发光模块11A朝向第一子照明区域101A发出第一数位投影光线L1A，第一子照明区域101A反射出第一反射光线L3A。第二发光模块11B朝向第二子照明区域101B发出第二数位投影光线L1B，第二子照明区域101B反射出第二反射光线L3B。第三发光模块11C朝向第三子照明区域101C发出第三数位投影光线L1C，第三子照明区域101C反射出第三反射光线L3C。

又，于本实施方式中，第三发光模块11C位于第一发光模块11A的一侧，第三发光模块11C包括第三发光单元111C与第三数位微型反射镜件113C,第三发光单元111C发出第三光线L2C，第三数位微型反射镜件113C位于第三发光单元111C的光线路径，第三数位微型反射镜件113C接收第三光线L2C，并反射出第一数位投影光线L1C形成第三照明区域101C,由第三子照明区域101C反射出第三反射光线L3C，传感模块12接收第三反射光线L3C。通过传感模块12调整第三发光模块11C的光线强度与照明区域101C的位置相同于第一发光模块11A与第二发光模块11C，故，于此不再赘述。第三发光模块11C的第三照明区域101C可结合第一子照明区域101A与第二子照明区域101B形成照明区域100。使用者可依据需求增加或减少发光模块，如此作为增加或减少照明区域100的手段。

请参阅第6图，其为本发明的第五实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。如图所示，本实施方式与第二实施方式的差异在于多个发光模块11投射数位投影光線L1形成子照明区域101的方式。于本实施方式中，照明区域100分成二个子照明区域，其分别为第一子照明区域101A与第二子照明区域101B。第一发光模块11A与第三发光模块11C朝向第一子照明区域101A发出第一数位投影光线L1A与第三数位投影光线L1C，换言之，第一子照明区域101A是由第一数位投影光线L1A与第三数位投影光线L1C的投影组合而成。第二发光模块11B朝向第二子照明区域101B发出第二数位投影光线L1B。于本实施方式中，其通过改变投射光线的角度，使多个发光模块11中至少二个发光模块11朝向对应的子照明区域101发出数位投影光线L1，作为改变配光曲线。

另外，上述实施方式中，第一子照明区域101A由第一数位投影光线L1A与第三数位投影光线L1C组成，第一子照明区域101A具有定值的总光通量，使用者可依据环境因素调整第一发光模块11A与第三发光模块11C的驱动电流，从而改变自第一发光模块11A方向所发出的光线强度大小或/及自第三发光模块11C方向所发出的光线强度大小，组合成新的配光以适应所需的道路照明需求，于此同时也可保证第一子照明区域101A的总光通量不变的条件下，增加灯下照度。

请一并参阅图7，其为本发明的可调整配光的照明装置的配光示意图。如图所示，本发明并不限定发光模块110的数量与排列方式，其依据使用者的需求为主，其中多个发光模块11可作一维排列或二维阵列。于第一实施方式到第三实施方式的多个发光模块11皆以一维排列方式进行设置。于本实施方式中，多个发光模块11以二维阵列方式进行设置。本实施方式以九个发光模块11排列进行说明，将九个发光模块11以三乘三的方式进行排列，则九个发光模块11朝向九个子照明区域101各别发出数位投影光线L1，上述九个子照明区域101组合形成照明区域100，即整个可调整配光的照明装置1的光线照明区域。其中控制模组15依据两侧传感模块12的感测结果，其可各别针对于单一的子照明区域101的照射位置与光线强度进行调整，如此可调整配光的照明装置1的应用上更为灵活与方便。

请参阅图8，其为本发明的第六实施方式的可调整配光的照明装置的示意图。如图所示，于本实施方式与第一实施方式的差异在于，更包括通讯模块19以近端控制(即有线通讯)或远端控制(即无线通讯)方式连接并控制控制模块13。其中有线方式为电线连接方式传递信号，，无线方式为透过蓝牙、wifi或2.4GHz等方式传递信号。使用者使用通讯模块19调整控制模块13，使控制模块13调整可调整配光的照明装置1的配光曲线。此外，可进一步透过通讯模块19的方式将邻近照明的多个可调整配光的照明装置1进行光线照明的配合，如此能更有效的利用可调整配光的照明装置1进行道路照明。

综上所述，本实施方式提供一种可调整配光的照明装置，其包括多个发光模块与传感模块。每一个发光模块朝向照明区域发出数位投影光线，并通过传感模块以持续或间隔时间的方式进行感测照明区域的光线反射率的变化，以调整每一个发光模块的驱动电流，以控制多个发光模块的数位投影光线于照明区域形成的配光曲线。本发明的可调整配光的照明装置可针对于各种道路状况(如照明装置布置位置、相邻照明装置间距、道路宽度、道路等级、路面材料反射率等)、各种道路型态(如弯道或交叉路口)与各种环境状况(如起雾或雨天)进行最好的配光照明。如此提供道路适当的照明光线，可提高驾驶者于行车时的用路安全。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种可调整配光的照明装置，其特征在于，其包括：多个发光模块与传感模块，所述传感模块设置于所述多个发光模块的一侧，所述多个发光模块朝向照明区域发出光线，所述照明区域分成多个子照明区域，所述多个发光模块分别朝向对应的所述子照明区域发出所述光线，其中所述传感模块通过感测每个所述子照明区域的光线反射率以调整每一个所述子照明区域所对应的所述发光模块的驱动电流，以控制所述多个发光模块的光线于所述照明区域形成的配光曲线。

2.如权利要求1所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，所述多个发光模块作一维排列或二维阵列。

3.如权利要求2所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，所述照明区域分成多个子照明区域，所述多个发光模块中至少二个发光模块朝向对应的所述子照明区域发出所述光线。

4.如权利要求2所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，所述多个发光模块的照明角度不同。

5.如权利要求1所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，每一个所述发光模块更包括发光单元与数位微型反射镜件，所述发光单元发出光线，所述数位微型反射镜件位于所述发光单元的光线路径，所述数位微型反射镜件反射所述光线，并产生朝向所述照明区域投射的数位投影光线。

6.如权利要求1所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，更包含供电模块与控制模块，所述供电模块电性连接于所述控制模块，所述控制模块电性连接所述多个发光模块，所述供电模块提供工作电流至所述控制模块，所述控制模块根据对应的所述发光模块产生对应的所述驱动电流。

7.如权利要求6所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，包含通讯模块，所述通讯模块以有线或无线方式连接并控制所述控制模块。

8.如权利要求6所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，所述传感模块更包含雨量传感器，所述雨量传感器电性连接所述控制模块，所述控制模块依据所述雨量传感器的环境感测结果调整所述光线于所述照明区域所形成的配光曲线。

9.如权利要求1所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，所述传感模块为照度传感器，所述发光模块以持续或间隔时间的发射白光，所述传感模块感测所述照明区域的光线频率和强度，而计算所述照明区域内的光线反射率。

10.如权利要求1所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，所述传感模块为光电传感器，所述发光模块以持续或间隔时间发射白光，所述传感模块感测所述照明区域的光线波长，而计算所述照明区域内的光线反射率。

11.如权利要求1所述的可调整配光的照明装置，其特征在于，所述传感模块为摄像头，所述传感模块拍摄所述照明区域的图像，并通过图像算法计算所述照明区域内的光线反射率。