TW202215117A

TW202215117A - 調光系統

Info

Publication number: TW202215117A
Application number: TW110112815A
Authority: TW
Inventors: 陳弘胤
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-04-16
Also published as: TWI790565B; TW202215084A; TWI765646B; TW202215072A; TWI795756B; TWI777480B; TW202215393A; TW202215390A; TWI797750B; TWI759152B; TW202215029A

Abstract

一種調光系統，其包括影像擷取裝置、穿透式調光面板與控制單元。影像擷取裝置能連續擷取多個影像畫面。各個影像畫面具有多個畫面單元。穿透式調光面板具有多個光閥區，其中同一個影像畫面的這些畫面單元對應於這些光閥區。控制單元通訊連接影像擷取裝置與穿透式調光面板，並能取得各個畫面單元所具有的灰階。控制單元根據各個影像畫面的這些畫面單元的灰階而分別控制這些光閥區的光穿透率，以使對應同一個影像畫面的至少兩個光閥區的光穿透率彼此不同。

Description

調光系統

本發明是有關於一種光學裝置，且特別是有關於一種包括穿透式調光面板的調光系統。

在一般汽車行駛於道路的過程中，受到光適應（light adaptation）的影響，車內駕駛員有時候會因為光線的入射而難以看清楚前方路況，增加車禍的風險。例如，白天的時候，當行駛於隧道內的汽車接近隧道出口時，從隧道出口而來的外界光線會入射於車內駕駛員的眼睛。由於上述外界光線的強度明顯大過於隧道內的環境光（ambient light）強度，因此駕駛員會暫時無法看清楚前方路況，增加車禍的風險。

本發明至少一實施例提供一種調光系統，其包括光穿透率能調整的穿透式調光面板。

本發明至少一實施例所提供的調光系統包括影像擷取裝置、穿透式調光面板與控制單元。影像擷取裝置用於連續擷取多個影像畫面，其中各個影像畫面具有多個畫面單元。穿透式調光面板具有入光面、相對入光面的出光面以及多個光閥區，其中各個影像畫面對應於出光面，而同一個影像畫面的這些畫面單元對應於這些光閥區。控制單元通訊連接影像擷取裝置與穿透式調光面板，並適用於分析這些影像畫面，以取得各個畫面單元所具有的灰階，其中控制單元根據各個影像畫面的這些畫面單元的灰階而分別控制這些光閥區的光穿透率，以使對應同一個影像畫面的至少兩個光閥區的光穿透率彼此不同。

在本發明至少一實施例中，在同一個影像畫面中，處於暗態灰階範圍的其中一個畫面單元所對應的光穿透率為第一光穿透率，而處於亮態灰階範圍的另一個畫面單元所對應的光穿透率為第二光穿透率，其中第一光穿透率大於第二光穿透率。

在本發明至少一實施例中，各個畫面單元的灰階與對應的光閥區的光穿透率呈負相關。

在本發明至少一實施例中，各個光閥區具有最高穿透率及最低穿透率，而各個畫面單元對應多個光閥區，其中這些光閥區包括多個第一光閥區與多個第二光閥區。在同一個影像畫面中，處於暗態灰階範圍的其中一個畫面單元對應這些第一光閥區，而處於亮態灰階範圍的另一個畫面單元對應這些第二光閥區，其中具有最高穿透率的這些第一光閥區的數量大於具有最低穿透率的這些第一光閥區的數量，而具有最高穿透率的這些第二光閥區的數量小於具有最低穿透率的這些第二光閥區的數量。

在本發明至少一實施例中，上述穿透式調光面板包括驅動基板、對向基板與調光材料，其中調光材料位於驅動基板與對向基板之間。

在本發明至少一實施例中，上述調光材料包括多個調光粒子以及多個染料分子。

本發明另一實施例所提供的調光系統包括影像擷取裝置、穿透式調光面板與控制單元。影像擷取裝置用於連續擷取多個影像畫面，其中各個影像畫面具有多個畫面單元。穿透式調光面板具有入光面、相對入光面的出光面以及多個光閥區，其中各個影像畫面對應於出光面，而同一個影像畫面的這些畫面單元對應於這些光閥區。控制單元通訊連接影像擷取裝置與穿透式調光面板，並適用於分析這些影像畫面，以取得各個畫面單元所具有的亮度，其中控制單元根據各個影像畫面的這些畫面單元的亮度而分別控制這些光閥區的光穿透率，以使對應同一個影像畫面的至少兩個光閥區的光穿透率彼此不同。

在本發明至少一實施例中，在同一個影像畫面中，處於第一亮度範圍的其中一個畫面單元所對應的光穿透率為第一光穿透率，而處於第二亮度範圍的另一個畫面單元所對應的光穿透率為第二光穿透率，其中第一亮度範圍小於第二亮度範圍，而第一光穿透率大於第二光穿透率。

在本發明至少一實施例中，各個畫面單元的亮度與對應的光閥區的光穿透率呈負相關。

在本發明至少一實施例中，各個光閥區具有最高穿透率及最低穿透率，而各個畫面單元對應多個光閥區，其中這些光閥區包括多個第一光閥區與多個第二光閥區。在同一個影像畫面中，處於第一亮度範圍的其中一個畫面單元對應這些第一光閥區，而處於第二亮度範圍的另一個畫面單元對應這些第二光閥區，其中第一亮度範圍小於第二亮度範圍。具有最高穿透率的這些第一光閥區的數量大於具有最低穿透率的這些第一光閥區的數量，而具有最高穿透率的這些第二光閥區的數量小於具有最低穿透率的這些第二光閥區的數量。

在本發明至少一實施例中，在影像畫面於對應於具有第一環境亮度的第一環境時，畫面單元所對應的光穿透率為第一光穿透。在影像畫面於對應於具有第二環境亮度的第二環境時，畫面單元所對應的光穿透率為第二光穿透率，其中第一環境亮度小於第二環境亮度，而第一光穿透率大於第二光穿透率。

在本發明至少一實施例中，第一環境為室內或隧道內，而第二環境為室外或隧道外。

基於上述，在本發明至少一實施例的調光系統中，控制單元能根據各個影像畫面的這些畫面單元的灰階與亮度至少一者而分別控制這些光閥區的光穿透率，以使穿透式調光面板能削弱較強的環境亮度（例如從隧道出口而來的外界光線），減少危險的發生。

在以下的內文中，為了清楚呈現本案的技術特徵，圖式中的元件（例如層、膜、基板以及區域等）的尺寸（例如長度、寬度、厚度與深度）會以不等比例的方式放大。因此，下文實施例的說明與解釋不受限於圖式中的元件所呈現的尺寸與形狀，而應涵蓋如實際製程及/或公差所導致的尺寸、形狀以及兩者的偏差。例如，圖式所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非線性的特徵，而圖式所示的銳角可以是圓的。所以，本案圖式所呈示的元件主要是用於示意，並非旨在精準地描繪出元件的實際形狀，也非用於限制本案的申請專利範圍。

其次，本案內容中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字不僅涵蓋明確記載的數值與數值範圍，而且也涵蓋發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解的可允許偏差範圍，其中此偏差範圍可由測量時所產生的誤差來決定，而此誤差例如是起因於測量系統或製程條件兩者的限制。舉例而言，兩物件（例如基板的平面或走線）「實質上平行」或「實質上垂直」，其中「實質上平行」與「實質上垂直」分別代表這兩物件之間的平行與垂直可包括允許偏差範圍所導致的不平行與不垂直。

此外，「約」可表示在上述數值的一個或多個標準偏差內，例如±30％、±20％、±10％或±5％內。本案文中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字可依光學性質、蝕刻性質、機械性質或其他性質來選擇可以接受的偏差範圍或標準偏差，並非單以一個標準偏差來套用以上光學性質、蝕刻性質、機械性質以及其他性質等所有性質。

圖1是本發明至少一實施例的調光系統的方塊示意圖。請參閱圖1，調光系統100包括影像擷取裝置110、穿透式調光面板120以及控制單元130，其中控制單元130通訊連接影像擷取裝置110與穿透式調光面板120。例如，控制單元130可以電性連接影像擷取裝置110與穿透式調光面板120，以使控制單元130能控制穿透式調光面板120與影像擷取裝置110。

影像擷取裝置110能連續擷取多個影像畫面（繪示於圖4A），其中影像畫面可具有多個畫面單元。例如，影像擷取裝置110可以是攝影機，並且能拍攝出影片（video）。影像具有多個影像畫面，其中影像畫面可以是影格（frame），而影像畫面所具有的畫面單元可為像素（pixel）。控制單元130能分析這些影像畫面，以取得各個畫面單元所具有的灰階與亮度至少一者，其中前述的亮度可以是HSL色彩空間中的亮度（lightness）。

穿透式調光面板120具有多個光閥區（標示於圖2D），其中控制單元130能控制這些光閥區的光穿透率。透過控制單元130的控制，穿透式調光面板120可以變成透明或半透明（semi-transparent）面板。控制單元130可以個別控制這些光閥區的光穿透率，以使至少兩個光閥區的光穿透率彼此不同。例如，控制單元130能使穿透式調光面板120其中一部分是透明的，但穿透式調光面板120另一部分卻是半透明的。

請參閱圖2A，調光系統100可以應用於汽車20中。具體而言，調光系統100可裝設於汽車20中，其中穿透式調光面板120可設置於汽車20的擋風玻璃21上，而影像擷取裝置110可以是設置在汽車20內的行車紀錄器。或者，影像擷取裝置110也可以是車外攝影機，並設置汽車20外部。例如，影像擷取裝置110可設置在汽車20的車頂上，以易於擷取汽車20前方的影像。因此，影像擷取裝置110不限制設置在汽車20內。控制單元130可以是汽車20的車控電腦，其可以具有中央資訊顯示器（Center Information Display，CID）。

圖2A中的控制單元130（例如車控電腦）通訊連接穿透式調光面板120與影像擷取裝置110（例如行車紀錄器），以控制穿透式調光面板120與影像擷取裝置110。例如，控制單元130可以透過外部匯流排（external bus）而電性連接穿透式調光面板120與影像擷取裝置110，其中上述外部匯流排可以是通用序列匯流排（Universal Serial Bus，USB）。

穿透式調光面板120還具有入光面F1與相對入光面F1的出光面F2，其中入光面F1可位於出光面F2與擋風玻璃21之間，而外界光線L2能依序穿透擋風玻璃21與穿透式調光面板120。在外界光線L2穿透擋風玻璃21之後，外界光線L2可從入光面F1進入穿透式調光面板120，並從出光面F2離開穿透式調光面板120。離開穿透式調光面板120的外界光線L2可入射於駕駛員29的眼睛，以使駕駛員29能從外界光線L2得知前方路況。此外，出光面F2可劃分出上述這些光閥區，所以這些光閥區位於外界光線L2的傳遞路徑上。

值得一提的是，影像擷取裝置110的光軸111不會通過穿透式調光面板120，以使影像擷取裝置110所接收到的外界光線L2基本上不會通過穿透式調光面板120。換句話說，影像擷取裝置110不會擷取穿透式調光面板120的影像，以使影像擷取裝置110可以從擋風玻璃21直接擷取前方路況的真實影像。這樣可以避免因影像擷取裝置110擷取穿透式調光面板120的影像而影響調光系統100的正常運作。

圖2B與圖2C是圖2A中的穿透式調光面板的剖面示意圖。請先參閱圖2B，穿透式調光面板120包括驅動基板121、對向基板122以及調光材料123，其中調光材料123位於驅動基板121與對向基板122之間。此外，調光材料123可以分布於上述這些光閥區。

驅動基板121與對向基板122兩者可以是剛性基板或可撓性基板，其中上述剛性基板主要可由玻璃所製成，而上述可撓性基板主要可由透明高分子材料所製成。透明高分子材料例如是聚醯亞胺（Polyimide，PI）或聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene Terephthalate，PET）。當驅動基板121與對向基板122兩者皆為可撓性基板時，穿透式調光面板120可製成可撓性膜片，以使穿透式調光面板120能貼合於擋風玻璃21上，其中對向基板122可位在驅動基板121與擋風玻璃21之間。

調光材料123可包括多個調光粒子123a。驅動基板121能產生電場，並能對調光材料123施加電場，以使這些調光粒子123a偏轉，進而改變穿透式調光面板120的光穿透率。在本實施例中，調光材料123可以是聚合物網絡液晶（Polymer Network Liquid Crystal，PNLC），所以調光粒子123a可以是液晶分子，而調光材料123可以還包括高分子網絡123c，其中這些調光粒子123a分布於高分子網絡123c中。

值得一提的是，在其他實施例中，調光材料123也可以是聚合物分散液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC）、懸浮粒子裝置（Suspended Particle Device，SPD）或電致色變（electrochromic material）。當調光材料123為懸浮粒子裝置時，調光粒子123a可以是懸浮粒子（suspended particle）。由此可知，調光材料123的種類有多種，不限制是聚合物網絡液晶（PNLC）。

圖2B所示的是未產生電場的驅動基板121，所以圖2B中的驅動基板121未施加電場至調光材料123。當驅動基板121未施加電場至調光材料123時，這些調光粒子123a會呈不規則排列。這些呈不規則排列的調光粒子123a能阻擋、反射及散射部分外界光線L2，以降低穿透式調光面板120的光穿透率，以使穿透式調光面板120呈現半透明的外觀，從而削弱外界光線L2的強度。

請參閱圖2C，其中圖2C所示的是產生電場的驅動基板121，即圖2C中的驅動基板121施加電場至調光材料123。當驅動基板121施加電場至調光材料123時，這些調光粒子123a受到電場的驅使而偏轉，並呈規則排列（如圖2C所示）。這些呈規則排列的調光粒子123a基本上能允許外界光線L2完全穿透，增加穿透式調光面板120的光穿透率，以使穿透式調光面板120呈現透明的外觀，讓駕駛員29能從穿透式調光面板120觀看前方路況。

調光材料123還可以包括多個染料分子123b。這些染料分子123b的顏色可以是灰色或深灰色，所以這些染料分子123b具有偏低的光反射率。當驅動基板121未施加電場至調光材料123時，這些染料分子123b能降低半透明的穿透式調光面板120對外界光線L2的反射與散射，以避免穿透式調光面板120呈現如白霧般模糊的外觀而影響到駕駛員29的視線。

此外，在調光材料123中，這些染料分子123b的濃度（例如莫耳濃度）可以低於這些調光粒子123a的濃度（例如莫耳濃度），以使這些染料分子123b不會明顯降低呈透明外觀的穿透式調光面板120的光穿透率。因此，整體而言，濃度較低的這些染料分子123b不會影響駕駛員29的視線。

值得一提的是，在本實施例中，穿透式調光面板120為可撓性膜片，並貼合於擋風玻璃21上。不過，在其他實施例中，穿透式調光面板120也可為剛性面板，並能貼合於擋風玻璃21上。或者，擋風玻璃21與穿透式調光面板120兩者可以整合成一體。也就是說，穿透式調光面板120可以直接製作成包括驅動基板121、對向基板122以及調光材料123的擋風玻璃21。因此，圖2A僅供舉例說明，穿透式調光面板120不限制是可撓性膜片。

此外，由於穿透式調光面板120可為可撓性膜片，因此穿透式調光面板120可以貼合於擋風玻璃21以外的物品，以使調光系統100能應用於其他技術領域。例如，穿透式調光面板120可貼合於安全帽的面罩上，控制單元130可為機車騎士的智慧手機，而影像擷取裝置110可為設置在安全帽上的行車紀錄器。

控制單元130電性連接穿透式調光面板120與影像擷取裝置110，或是以無線方式通訊連接穿透式調光面板120與影像擷取裝置110，以使控制單元130能控制穿透式調光面板120與影像擷取裝置110。如此，控制單元130能控制穿透式調光面板120的光穿透率，以減輕或消除通過安全帽面罩與穿透式調光面板120的外界光線L2對機車騎士的不利影響。由此可知，調光系統100也可應用於其他技術領域，不限制僅應用於汽車20。

圖2D是圖2A中的穿透式調光面板的剖面示意圖。請參閱圖2D，在本實施例中，驅動基板121可以是一種主動元件陣列基板，並且包括多個主動元件212（圖2D僅繪示一個）。以圖2D為例，驅動基板121還包括基板211、多個電極213（圖2D僅繪示一個）以及絕緣層218，其中電極213可以是透明導電層，其例如是由氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）或氧化銦鋅（Indium Zinc Oxide，IZO）所製成。此外，基板211可具有出光面F2。以圖2D為例，基板211的下表面為出光面F2。

基板211可為透明板，其例如是玻璃板或透明塑膠板，其中基板211可以是剛性基板（例如玻璃板）或可撓性基板。上述可撓性基板可由透明高分子材料所製成，而透明高分子材料例如是聚醯亞胺（PI）或聚對苯二甲酸乙二酯（PET）。絕緣層218與這些主動元件212皆設置在基板211上，而絕緣層218覆蓋這些主動元件212。各個電極213的主要部分設置在絕緣層218上，而各個電極213的其他部分貫穿絕緣層218而連接主動元件212，以使主動元件212能電性連接電極213。

穿透式調光面板120具有多個光閥區P12（圖2D僅繪示一個光閥區P12），而驅動基板121的這些電極213分別對應這些光閥區P12，其中這些電極213分別位於這些光閥區P12內。以圖2D為例，圖2D繪示驅動基板121在單一個光閥區P12內的剖面結構，其中這些電極213可以一對一地設置在這些光閥區P12內。換句話說，在本實施例中，各個光閥區P12內可設有一個電極213。

主動元件212可以是薄膜電晶體，並且包括閘極212g、源極212s、汲極212d與通道層212c。閘極212g設置在基板211上，而驅動基板121還包括閘極絕緣層212i，其中閘極絕緣層212i也設置在基板211上，並且覆蓋閘極212g。通道層212c可設置在閘極絕緣層212i，並與閘極212g重疊，其中部分閘極絕緣層212i會位在通道層212c與閘極212g之間，以形成電容。此外，通道層212c可由半導體材料所製成。

源極212s與汲極212d皆設置在通道層212c上，並且電性連接通道層212c，其中各個電極213貫穿絕緣層218的部分會連接汲極212d，以使這些主動元件212能分別電性連接這些電極213。另外，驅動基板121可以還包括多條並列的掃描線（未繪示）與多條並列的資料線（未繪示），其中這些掃描線與這些資料線彼此交錯而呈網狀排列。閘極212g電性連接掃描線，而源極212s電性連接資料線。

圖2D所示的主動元件212也可以是場效電晶體（Field-Effect Transistor，FET）。當閘極212g接收偏壓時，主動元件212能被開啟，以使源極212s與汲極212d電性導通，如此，控制單元130（請參考圖1與圖2A）可從資料線輸入電壓至被開啟的主動元件212，而此電壓能經由源極212s與汲極212d輸入至電極213，以使電極213產生電場，從而驅動調光材料123內的調光粒子123a偏轉（如圖2C所示）。

由此可知，控制單元130能控制驅動基板121，以使驅動基板121透過電極213所產生的電場而個別控制這些光閥區P12的光穿透率。此外，驅動基板121還可包括設置在絕緣層218上的黑矩陣219，其中黑矩陣219的形狀為網狀，並遮蓋這些主動元件212，而這些電極213分別位於黑矩陣219的多個網格內。

須說明的是，在圖2D所示的實施例中，主動元件212為底閘極型（bottom gate）薄膜電晶體，但在其他實施例中，主動元件212也可為頂閘極型（top gate）薄膜電晶體。其次，本實施例中的驅動基板121為主動元件陣列基板，但其他實施例中的驅動基板121可為被動元件陣列基板，並包括多個被動元件，例如二極體。換句話說，圖2D中的主動元件212也可替換成被動元件。因此，圖2D僅供舉例說明，並不限制驅動基板121的實施態樣。

圖3A是圖2A中的汽車行駛於隧道時的示意圖。請參閱圖3A，裝設調光系統100的汽車20可處於多種亮度不同的環境中。以圖3A為例，圖3A所示的汽車20行駛於隧道30中，其中第一環境EN1為隧道內，而第二環境EN2為隧道外。第一環境EN1具有第一環境亮度，而第二環境EN2具有第二環境亮度，其中第一環境亮度小於第二環境亮度，所以第二環境EN2比第一環境EN1明亮。此外，在其他實施例中，第一環境EN1可為室內，而第二環境EN2可為室外。

圖3B是圖3A中的駕駛員從透明的穿透式調光面板觀看汽車前方的視野示意圖。請參閱圖3A與圖3B，當穿透式調光面板120呈現透明的外觀，例如控制單元130尚未降低任何光閥區P12（標示於圖2D）的光穿透率時，從第一環境EN1朝向第二環境EN2移動的駕駛員29不僅看到偏低的第一環境亮度B1，而且還看到偏高的第二環境亮度B2。此時，因為光適應的影響，駕駛員29的視線會被第二環境亮度B2干擾而難以看清楚第二環境EN2。

圖4A是圖3B中的影像擷取裝置所擷取的影像畫面的示意圖。請參閱圖3B與圖4A，影像擷取裝置110從擋風玻璃21（請參考圖2A）連續擷取多個影像畫面，而圖4A所示的影像畫面119為這些影像畫面的其中之一。由於影像畫面119是影像擷取裝置110從擋風玻璃21直接擷取得到，因此在穿透式調光面板120呈現透明外觀的狀態下，影像畫面119實質上會相同於駕駛員29觀看汽車20前方的視野（如圖3B所示）。

外界光線L2是從出光面F2入射於駕駛員29的眼睛，所以駕駛員29基本上是觀看出光面F2而得知前方路況。換句話說，出光面F2所呈現的前方路況基本上會相同或相似於影像擷取裝置110所擷取的各個影像畫面（例如影像畫面119）。因此，影像擷取裝置110所擷取的各個影像畫面對應於出光面F2。由於影像畫面119實質上相同於圖3B所示的駕駛員29觀看汽車20前方的視野，因此影像擷取裝置110也會被第二環境亮度B2影響，以至於影像畫面119所顯示的第二環境EN2為白茫茫的一片明亮區塊，如同圖3B所示的第二環境亮度B2。

圖4B是圖4A中的虛線框4B內的放大示意圖。請參閱圖4A與圖4B，影像畫面119可以具有多個畫面單元P11a、P11b與P11c。為了清楚辨識這些畫面單元P11a、P11b與P11c，在圖4B所示的實施例中，被密集分布的網點所填滿的方格代表畫面單元P11a，空白的方格代表畫面單元P11c，而剩下被較為稀疏分布的網點所填滿的方格代表畫面單元P11b。

這些畫面單元P11a對應於第一環境EN1，而這些畫面單元P11c對應於第二環境EN2，其中這些畫面單元P11b對應於影像畫面119所顯示的第一環境EN1與第二環境EN2之間的邊界。由於第一環境EN1的第一環境亮度B1小於第二環境EN2的第二環境亮度B2，因此這些畫面單元P11a處於暗態灰階範圍與第一亮度範圍，而這些畫面單元P11c處於亮態灰階範圍與第二亮度範圍，其中第一亮度範圍小於第二亮度範圍。換句話說，畫面單元P11a的灰階值與亮度皆低於畫面單元P11c的灰階值與亮度。此外，畫面單元P11b的灰階值與亮度皆介於畫面單元P11a與P11c之間。

值得一提的是，影像畫面119可以是經過處理後的影像資料。具體而言，影像擷取裝置110剛擷取到的影像畫面通常是彩色畫面，而影像畫面119可以是由彩色畫面轉換而成的灰階畫面，以幫助控制單元130取得這些畫面單元P11a、P11b與P11c的灰階與亮度其中至少一者。

圖5A是圖3A中的駕駛員從半透明的穿透式調光面板觀看汽車前方的視野示意圖，而圖5B是圖5A中的虛線框5B內的放大示意圖。請參閱圖5A與圖5B，圖5B繪示已被控制單元130控制的穿透式調光面板120。穿透式調光面板120具有多個光閥區P12a、P12b與P12c，其中光閥區P12a、P12b與P12c皆相同於前述光閥區P12，而控制單元130控制圖5B中的光閥區P12a、P12b與P12c三者的光穿透率，以使光閥區P12a、P12b與P12c三者的光穿透率彼此不同。

為了清楚辨識圖5B中的這些光閥區P12a、P12b與P12c，被密集分布的網點所填滿的方格代表光閥區P12c，空白的方格代表光閥區P12a，而剩下被較為稀疏分布的網點所填滿的方格代表光閥區P12b。光閥區P12a具有第一光穿透率，而光閥區P12c具有第二光穿透率，其中第一光穿透率大於第二光穿透率。光閥區P12b具有介於第一光穿透率與第二光穿透率之間的第三光穿透率。因此，外界光線L2大部分會穿透光閥區P12a，而光閥區P12c會阻擋較多外界光線L2。

請參閱圖4B與圖5B，由於影像擷取裝置110所擷取的各個影像畫面（例如影像畫面119）對應於出光面F2，因此影像畫面119的這些畫面單元P11a、P11b與P11c會對應這些光閥區P12a、P12b與P12c。此外，圖5A中的虛線框5B在穿透式調光面板120上的位置相當於圖4A中的虛線框4B在影像畫面119的位置，因此圖4B中的這些畫面單元P11a、P11b與P11c分別對應圖5B中的這些光閥區P12a、P12b與P12c。

在本實施例中，圖4B中的畫面單元P11a、P11b與P11c可以一對一地對應圖5B中的光閥區P12a、P12b與P12c。例如，位於圖4B右上方的畫面單元P11a對應位於圖5B右上方的光閥區P12a，而位於圖4B左下方的畫面單元P11c對應位於圖5B左下方的光閥區P12c。由此可知，畫面單元P11a對應光閥區P12a，畫面單元P11b對應光閥區P12b，而畫面單元P11c對應光閥區P12c。

基於上述，畫面單元P11a對應於第一環境EN1以及具有第一光穿透率的光閥區P12a，而畫面單元P11c對應於第二環境EN2以及具有第二光穿透率的光閥區P12c。因此，在影像畫面119於對應於具有第一環境亮度B1的第一環境EN1時，畫面單元P11a所對應的光穿透率為第一光穿透率，而在影像畫面119於對應於具有第二環境亮度B2的第二環境EN2時，畫面單元P11c所對應的光穿透率為第二光穿透率，其中第一光穿透率大於第二光穿透率。

控制單元130能根據各個影像畫面119的這些畫面單元P11a、P11b與P11c的灰階與亮度至少一者而分別控制這些光閥區P12的光穿透率，以使對應同一個影像畫面119的至少兩個光閥區P12的光穿透率彼此不同，如同圖5B所示的光閥區P12a與P12c。如此，在同一個影像畫面119中，處於暗態灰階範圍或第一亮度範圍的畫面單元P11a所對應的光穿透率會是較高的第一光穿透率，而處於亮態灰階範圍或第二亮度範圍的畫面單元P11c所對應的光穿透率會是較低的第二光穿透率。由此可見，各個畫面單元P11a、P11b或P11c的灰階與亮度皆與對應的光閥區P12a、P12b或P12c的光穿透率呈負相關。

透過控制單元130對這些光閥區P12的光穿透率控制，在同一個影像畫面119中，處於暗態灰階範圍或第一亮度範圍的畫面單元P11a對應較高的第一光穿透率，而處於亮態灰階範圍或第二亮度範圍的畫面單元P11c對應較低的第二光穿透率，以使對應第二環境亮度B2的這些光閥區P12c具有低光穿透率（即第二穿透率）。

因此，穿透式調光面板120能削弱第二環境亮度B2，減輕第二環境亮度B2對駕駛員29視線的干擾，從而幫助在第一環境EN1內的駕駛員29看清楚第二環境EN2。以圖5A為例，當穿透式調光面板120削弱第二環境亮度B2時，第二環境亮度B2對駕駛員29視線的干擾會被消除或減輕，以使駕駛員29能立即看到前方汽車50，促使駕駛員29即時反應，降低車禍的風險。

特別一提的是，以上實施例是以行駛於隧道30內的汽車20作為舉例說明。然而，調光系統100也可應用在隧道30以外的室外環境。例如，當汽車20於夜間行駛在隧道（例如隧道30）以外的室外道路時，若汽車20所遇到的前方來車已開啟會令人刺眼的遠光燈的話，穿透式調光面板120能立即削弱遠光燈的亮度，讓駕駛員29可以迅速地看到前方來車，降低車禍的風險。因此，調光系統100不限制僅應用於在隧道30內行駛的汽車20。

圖6是本發明另一實施例的穿透式調光面板的局部放大示意圖。請參閱圖6，穿透式調光面板620相似於圖2A與圖2B所揭示的穿透式調光面板120，其中穿透式調光面板620可以包括驅動基板、對向基板122與調光材料123。不過，不同於前述驅動基板121，穿透式調光面板620的驅動基板可為被動元件陣列基板，並包括多個被動元件（未繪示），例如二極體。

因此，穿透式調光面板620所具有的多個光閥區每一者只有最高穿透率與最低穿透率，即穿透式調光面板620的單一個光閥區只能呈現最高穿透率或最低穿透率。以圖6為例，穿透式調光面板620具有多個光閥區P62a與P62b，其中以空白表示的光閥區P62a具有最高穿透率，而有網點填滿的光閥區P62b具有最低穿透率。

控制單元130也能通訊連接穿透式調光面板620，並能根據例如圖4B所示的這些畫面單元P11a、P11b與P11c的灰階與亮度至少一者而控制這些光閥區P62a與P62b的光穿透率。雖然這些光閥區P62a與P62b僅能呈現最高穿透率與最低穿透率，但控制單元130可以利用遞色（dithering）方式來達到介於最高穿透率與最低穿透率之間的光穿透率之視覺效果。

以圖4B為例，這些畫面單元P11a、P11b與P11c每一者可以對應穿透式調光面板620的多個光閥區。也就是說，穿透式調光面板620的至少兩個光閥區可以代表一個畫面單元P11a、P11b或P11c。例如，在同一個影像畫面119中，這些畫面單元P11a、P11b與P11c每一者可以對應排列成2×2矩陣的四個光閥區。

詳細而言，處於暗態灰階範圍或第一亮度範圍的畫面單元P11a可以對應排列成2×2矩陣的四個光閥區P62a，而處於亮態灰階範圍或第二亮度範圍的畫面單元P11c可以對應排列成2×2矩陣的四個光閥區P62b。其他畫面單元P11b可以對應三個光閥區P62b與一個光閥區P62a，其中這三個光閥區P62b與一個光閥區P62a排列成2×2矩陣，如圖6所示。

將對應一個畫面單元P11a的這些光閥區P62a定義為多個第一光閥區，而對應一個畫面單元P11c的這些光閥區P62b定義為多個第二光閥區。以圖6為例，這些第一光閥區為圖6中被畫面單元P11a的虛線框所圈選的多個光閥區P62a，其中一個畫面單元P11a圈選四個光閥區P62a。這些第二光閥區為圖6中被畫面單元P11c的虛線框所圈選的多個光閥區P62b，其中一個畫面單元P11c圈選四個光閥區P62b。

具有最高穿透率的這些第一光閥區（即光閥區P62a）的數量大於具有最低穿透率的這些第一光閥區（即光閥區P62b）的數量，而具有最高穿透率的這些第二光閥區（即光閥區P62a）的數量小於具有最低穿透率的這些第二光閥區（即光閥區P62b）的數量。

以圖6為例，各個畫面單元P11a圈選四個光閥區P62a，但未圈選任何光閥區P62b，所以在這些第一光閥區中，具有最高穿透率的光閥區P62a的數量大於具有最低穿透率的光閥區P62b的數量。各個畫面單元P11c圈選四個光閥區P62b，但未圈選任何光閥區P62a，所以在這些第二光閥區中，具有最高穿透率的光閥區P62a的數量小於具有最低穿透率的光閥區P62b的數量。

由此可知，即使穿透式調光面板620的各個光閥區只能呈現最高穿透率或最低穿透率，利用以上遞色方式，穿透式調光面板620也能達到削弱第二環境亮度B2的效果，從而幫助在第一環境EN1內的駕駛員29看清楚第二環境EN2（如圖5A所示）。

綜上所述，本發明至少一實施例的調光系統所包括的穿透式調光面板能調整光穿透率，其中控制單元能根據各個影像畫面中的這些畫面單元的灰階與亮度至少一者來控制穿透式調光面板的多個光閥區的光穿透率，以使穿透式調光面板削弱較強的環境亮度（例如第二環境亮度B2），幫助駕駛員看清楚前方路況，降低車禍的風險。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

4B、5B:虛線框 20、50:汽車 21:擋風玻璃 29:駕駛員 30:隧道 100:調光系統 110:影像擷取裝置 111:光軸 119:影像畫面 120、620:穿透式調光面板 121:驅動基板 122:對向基板 123:調光材料 123a:調光粒子 123b:染料分子 123c:高分子網絡 130:控制單元 211:基板 212:主動元件 212c:通道層 212d:汲極 212g:閘極 212i:閘極絕緣層 212s:源極 213:電極 218:絕緣層 219:黑矩陣 B1:第一環境亮度 B2:第二環境亮度 EN1:第一環境 EN2:第二環境 F1:入光面 F2:出光面 L2:外界光線 P11a、P11b、P11c:畫面單元 P12、P12a、P12b、P12c、P62a、P62b:光閥區

圖1是本發明至少一實施例的調光系統的方塊示意圖。圖2A是圖1中的調光系統應用於汽車的示意圖。圖2B與圖2C是圖2A中的穿透式調光面板的剖面示意圖。圖2D是圖2A中的穿透式調光面板的剖面示意圖。圖3A是圖2A中的汽車行駛於隧道時的示意圖。圖3B是圖3A中的駕駛員從透明的穿透式調光面板觀看汽車前方的視野示意圖。圖4A是圖3B中的影像擷取裝置所擷取的影像畫面的示意圖。圖4B是圖4A中的虛線框4B內的放大示意圖。圖5A是圖3A中的駕駛員從半透明的穿透式調光面板觀看汽車前方的視野示意圖。圖5B是圖5A中的虛線框5B內的放大示意圖。圖6是本發明另一實施例的穿透式調光面板的局部放大示意圖。

100:調光系統

110:影像擷取裝置

120:穿透式調光面板

130:控制單元

Claims

一種調光系統，包括：一影像擷取裝置，用於連續擷取多個影像畫面，其中各該影像畫面具有多個畫面單元；一穿透式調光面板，具有一入光面、一相對該入光面的出光面以及多個光閥區，其中各該影像畫面對應於該出光面，而同一該影像畫面的該些畫面單元對應於該些光閥區；以及一控制單元，通訊連接該影像擷取裝置與該穿透式調光面板，並適用於分析該些影像畫面，以取得各該畫面單元所具有的一灰階，其中該控制單元根據各該影像畫面之該些畫面單元的該灰階而分別控制該些光閥區的該光穿透率，以使對應同一該影像畫面的至少兩該光閥區的該光穿透率彼此不同。
如請求項1所述的調光系統，其中在同一該影像畫面中，處於一暗態灰階範圍的其中一該畫面單元所對應的該光穿透率為一第一光穿透率，而處於一亮態灰階範圍的另一該畫面單元所對應的該光穿透率為一第二光穿透率，其中該第一光穿透率大於該第二光穿透率。
如請求項1所述的調光系統，其中各該畫面單元的該灰階與對應的該光閥區的該光穿透率呈負相關。
如請求項1所述的調光系統，其中各該光閥區具有一最高穿透率及一最低穿透率，而各該畫面單元對應多個該光閥區，其中該些光閥區包括多個第一光閥區與多個第二光閥區；在同一該影像畫面中，處於一暗態灰階範圍的其中一該畫面單元對應該些第一光閥區，而處於一亮態灰階範圍的另一該畫面單元對應該些第二光閥區，其中具有該最高穿透率的該些第一光閥區的數量大於具有該最低穿透率的該些第一光閥區的數量，而具有該最高穿透率的該些第二光閥區的數量小於具有該最低穿透率的該些第二光閥區的數量。
如請求項1所述的調光系統，其中該穿透式調光面板包括：一驅動基板；一對向基板；以及一調光材料，位於該驅動基板與該對向基板之間。
如請求項5所述的調光系統，其中該調光材料包括多個調光粒子以及多個染料分子。
一種調光系統，包括：一影像擷取裝置，用於連續擷取多個影像畫面，其中各該影像畫面具有多個畫面單元；一穿透式調光面板，具有一入光面、一相對該入光面的出光面以及多個光閥區，其中各該影像畫面對應於該出光面，而同一該影像畫面的該些畫面單元對應於該些光閥區；以及一控制單元，通訊連接該影像擷取裝置與該穿透式調光面板，並適用於分析該些影像畫面，以取得各該畫面單元所具有的一亮度，其中該控制單元根據各該影像畫面之該些畫面單元的該亮度而分別控制該些光閥區的該光穿透率，以使對應同一該影像畫面的至少兩該光閥區的該光穿透率彼此不同。
如請求項7所述的調光系統，其中在同一該影像畫面中，處於一第一亮度範圍的其中一該畫面單元所對應的該光穿透率為一第一光穿透率，而處於一第二亮度範圍的另一該畫面單元所對應的該光穿透率為一第二光穿透率，其中該第一亮度範圍小於該第二亮度範圍，而該第一光穿透率大於該第二光穿透率。
如請求項7所述的調光系統，其中各該畫面單元的該亮度與對應的該光閥區的該光穿透率呈負相關。
如請求項7所述的調光系統，其中各該光閥區具有一最高穿透率及一最低穿透率，而各該畫面單元對應多個該光閥區，其中該些光閥區包括多個第一光閥區與多個第二光閥區；在同一該影像畫面中，處於一第一亮度範圍的其中一該畫面單元對應該些第一光閥區，而處於一第二亮度範圍的另一該畫面單元對應該些第二光閥區，其中該第一亮度範圍小於該第二亮度範圍，具有該最高穿透率的該些第一光閥區的數量大於具有該最低穿透率的該些第一光閥區的數量，而具有該最高穿透率的該些第二光閥區的數量小於具有該最低穿透率的該些第二光閥區的數量。
如請求項10所述的調光系統，其中該穿透式調光面板包括：一驅動基板；一對向基板；以及一調光材料，位於該驅動基板與該對向基板之間。
如請求項11所述的調光系統，其中該調光材料包括多個調光粒子以及多個染料分子。
如請求項7所述的調光系統，其中在該影像畫面於對應於具有一第一環境亮度的一第一環境時，該畫面單元所對應的該光穿透率為一第一光穿透率；其中在該影像畫面於對應於具有一第二環境亮度的一第二環境時，該畫面單元所對應的該光穿透率為一第二光穿透率，其中該第一環境亮度小於該第二環境亮度，而該第一光穿透率大於該第二光穿透率。
如請求項13所述的調光系統，其中該第一環境為室內或隧道內，其中該第二環境為室外或隧道外。