TWI388916B - 光源控制裝置 - Google Patents

Description

光源控制裝置

本發明係關於一種光源控制裝置，特別是關於一種用以使一光源對應地產生折射的光源控制裝置。

在使用攝相裝置拍照的時候，閃光燈是控制曝光效果的一個重要元件。然而，一般而言，當使用者配合閃光燈來拍照時，往往會因為目標物之距離遠近難以精準定位，使得目標物的受光量將難以被準確地控制。換言之，閃光燈常會因為光源發散面太廣，以致於無法將光源集中在目標物上。

針對上述問題，本發明之目的之一在提供一種光源控制裝置，能有效地控制光線的行進方向或聚焦位置。本發明之一實施例提供了一種光源控制裝置，包含有一光源、一控制模組、以及一液晶鏡片。其中控制模組係用以產生至少一驅動訊號。而液晶鏡片係用以接收光源之光線，跟據驅動訊號調整液晶鏡片之折射率，以決定如何傳導該光線。

本發明之另一實施例提供了一種光源控制裝置，包含有一液晶鏡片與一驅動器。液晶鏡片係設有液晶，且設有與液晶之至少一第一區塊對應之蝕刻結構、及與液晶之至少一第二區塊對應之導電結構。液晶鏡片係用以接收並傳導光線通過該液晶之第一區塊與該蝕刻結構、以及通過該 液晶之第二區塊與該導電結構，其中第一區塊與蝕刻結構具有一第一折射率，且第二區塊與導電結構具有一第二折射率。而驅動器係用以提供至少一驅動訊號來控制液晶的排列狀態，調整第一折射率與第二折射率，以控制光線之折射方向。

本發明之另一實施例提供了一種光源控制裝置，包含有一控制模組、一液晶鏡片、以及一光模組。控制模組係用以根據至少一輸入訊號產生至少一驅動訊號與至少一處理訊號。液晶鏡片係接收光線，且根據驅動訊號來決定如何傳導光線。而光模組則係用以提供上述光線，且根據至少一處理訊號來決定光線之輸出狀態。

本發明之另一實施例提供了一種燈光裝置，包含有一光模組、一方向感測模組、一控制模組、以及一液晶鏡片。其中，光模組係用以提供光線。方向感測模組係感測承載燈光裝置之一載體的行進方向，根據行進方向產生一輸入訊號。而控制模組則根據使用者之控制及/或該輸入訊號產生至少一驅動訊號與至少一處理訊號。以及液晶鏡片係接收該光線，根據驅動訊號來決定如何傳導光線。

本發明之另一實施例提供了一種燈具，包含有一燈泡、一控制模組、以及一液晶鏡片。該燈泡係用以提供光線。控制模組則係根據使用者之控制產生至少一驅動訊號。液晶鏡片係接收光線，根據驅動訊號來控制液晶之排列狀態，以決定如何傳導光線。

本發明實施例之光源控制裝置，係藉由控制液晶鏡片 之液晶的排列狀態，控制通過此液晶鏡片光線折射方向。而達成有效地控制光線行進方向或聚焦位置之功效。

以下參考圖式詳細說明本發明光源控制裝置，並且相同的元件將以相同的符號標示。

第1A圖係顯示本發明一實施例光源控制裝置之示意圖。光源控制裝置10包含有一光源LS、一控制模組CM、一液晶鏡片LC。該光源LS用以提供光線。控制模組CM用以產生至少一驅動訊號D。而液晶鏡片LC用以接收光源LS之光線，根據驅動訊號D調整液晶鏡片LC之折射率，以決定如何傳導該光線。一實施例，控制模組CM可根據使用者之控制、或根據一外接裝置提供之輸入訊號來決定如何產生驅動訊號D。其中，外接裝置可為鏡頭模組、方向感測模組、目標物感測模組、距離感測模組其中之一或其多重組合。

須注意，光源LS可為一般光源或為可變光源，例如閃光燈、燈泡或燈具。一實施例，光源LS可為一光模組，而可接收控制模組CM之至少一驅動訊號D，以決定光模組之光輸出狀態，例如光的輸出時間、是否輸出光線、改變光的輸出強弱、方向、角度、遠近...等狀態。

第1B圖顯示第1A圖光源控制裝置1之一實施例之示意圖。如該圖所示，光源LS包含有一光源產生器20與一光源控制器21。

光源產生器20用以提供光線LR。一實施例，光源產 生器20可為攝相裝置(如相機)的閃光燈、或交通工具的燈具；當然，光源產生器20亦可為目前現有或未來發展出之各種可產生光線之裝置。

光源控制器21用以提供一控制訊號Sc來控制光源產生器20所提供之光線LR的發射狀態。例如，光源控制器21可控制光源產生器20提供之光線LR，例如可控制光的輸出時間、是否輸出光線、改變光的輸出強弱、方向、角度、遠近...等狀態其中之一或其多重組合。

液晶鏡片LC係設有液晶，且可設置於光線LR的光傳導路徑上，例如設置於光線LR之行進方向上。一實施例中，如第1C圖所示，液晶鏡片10可包含有至少一對基板100、至少一對導電層101、至少一對配向層102、與至少一液晶層103。基板100之一實施例可為玻璃基板，當然，基板100亦可為目前現有或未來發展出之各種基板。此對導電層101係夾置於兩基板100之間。導電層之一實施例可由氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)層所實現，當然，導電層101亦可為目前現有或未來發展出之各種導電材料所實施。兩配向層102係夾置於兩導電層101之間。而液晶層103則是夾置於兩配向層102之間，且設有液晶LC(如斜線所繪示之處)。而液晶鏡片LC設置位置可設於光線LR的光傳導路徑D1與D2之間。

控制模組CM包含有一處理器10與一驅動器11。處理器10係用以產生一第一處理訊號至驅動器11，以及產生一第二處理訊號至光源控制器21，藉此來控制驅動器 11與光源控制器21之動作。

驅動器11用以提供至少一驅動訊號Sd來控制液晶鏡片LC之液晶103的排列狀態。此驅動訊號可以一電源110來表示。受電源110驅動之導電層101將會於其間產生對應的電場，從而影響液晶103的排列狀態。由於具有不同的排列狀態的液晶103可令液晶鏡片LC之結構成為對應不同折射率之可變結構，因此，通過液晶鏡片LC的光線LR將會因為液晶鏡片LC之結構改變而對應地產生不同的折射效果。

依此方式，藉由調整驅動訊號Sd之電壓，例如調整大小或極性，驅動器11可對應地控制液晶鏡片10之液晶LC的排列狀態，進而調整光線LR的光輸出狀態。例如，改變光線LR之聚焦位置、折射方向...等。因此，本發明之實施例將能有效地控制光線LR的行進方向與聚焦位置，而達成與習知技術相同之光源量度條件下，藉由調整光之方向或聚焦位置來使光線集中於目標物上，而可解決習知攝相裝置閃光燈光線發散面太廣，光線不足之問題，並同時達成提升攝相品質功效，且可適當控制聚焦位置而達到省電與減少閃光燈數目之配置以達到節省成本之效果。

再者，本發明實施例之液晶鏡片LC亦可設計為第1D圖顯示之態樣。如該圖所示，液晶鏡片LC包含有至少一液晶層103，液晶層內設有液晶；至少一對配向層102，設置於液晶層103之側邊；至少一第一導電層101，設置 於一配向層102之一側；及至少一第二導電層101’，其設置於另一配向層102之一側，且第二導電層101’包含有多數個蝕刻結構EC與多數個導電結構CN。須注意，本實施例之液晶鏡片LC中，可將結構區分為通過與液晶層之至少一第一區塊L1對應之蝕刻結構EC、及與液晶之至少一第二區塊L1對應之導電結構CN。當液晶鏡片LC接收並傳導光線通過該液晶之第一區塊L1與該蝕刻結構EC時，第一區塊L1與蝕刻結構EC將形成一第一折射率，使光線往第一方向發射；而當光線通過液晶之第二區塊L2與導電結構CN時，第二區塊L2與導電結構CN將形成一第二折射率，使光線往第二方向發射。之後再利用驅動器11或控制模組CM控制液晶的排列狀態，亦可達成控制光線發射方向與聚焦之功效，同樣解決習知技術之問題。以下舉例說明本發明實施例光源控制裝置之液晶鏡片LC各種可能之結構，以及光源控制裝置如何控制光線LR之行進方向或聚焦位置。

一實施例，可將液晶鏡片LC規劃為N個區域(N大於1，小於無限大)，例如第2A圖所示，將液晶鏡片LC劃分為四個導光區域I、II、III、與IV，一實施例中該導光區域之內部至少包含有導電結構；另一實施例，該導光區域之內部至少包含有導電結構與蝕刻結構；另一實施例，各導光區域中於液晶鏡片LC之該對導電層中係包含有多數個導電結構與圍繞該導電結構之蝕刻結構，且各導電結構係由相對應之一驅動訊號所驅動。

再者，每一導光區域均可由，控制模組CM或驅動器11所驅動，藉以控制各導光區域的光輸出狀態。舉例來說，若要使光線LR「向上」偏移，則可提高傳送至導光區域I與II導電結構之驅動訊號的電壓。若要使光線LR「向右」偏移，則可提高傳送至導光區域I與IV導電結構之驅動訊號的電壓。若要使光線LR「向左」偏移，則可提高傳送至導光區域II與III導電結構之驅動訊號的電壓。若要使光線LR「向下」偏移，則可提高傳送至導光區域III與IV導電結構之驅動訊號的電壓。由此可知，藉由控制模組CM或驅動器11來傳送具有不同電壓大小的驅動訊號，則可控制光線LR的折射方式，從而控制光線LR的行進方向或聚焦位置。

另一實施例，可將液晶鏡片LC規劃為N個導光區域(N大於一，小於無限大)，並於其中設計M個中空結構PE(M大於零，小於無限大)。此中空結構PE可讓光線直接通過，不需經由液晶鏡片LC來傳導。例如第2B圖所示之態樣，將液晶鏡片LC規劃為相鄰之四個導光區域I~IV，且其間更包含一中空結構PE。

須注意者，液晶鏡片、規劃之導光區域、以及中空結構之形狀可為矩形、圓形、橢圓形、不規則形、或具有預設規則之形狀其中之一或其組合。當然，液晶鏡片、規劃之導光區域、以及中空結構亦可採用各種目前現有未來規範出之形狀來實現。

另外，本發明實施例之光源控制裝置可於目前現有或 未來發展出之各種可攜式裝置、攝相裝置、各種燈光裝置、或電腦中實施。攝相裝置可為相機、電腦相機(PC camera)、或手機或個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)...等。而燈光裝置，可為載具如交通工具之燈具、或可攜式燈具如手電筒...等可發光的裝置。

以下參考第1B、3圖說明攝相裝置與燈光裝置之實施方式。

一實施例中，光源控制裝置1可更包含一鏡頭模組30。鏡頭模組30用以於拍攝至少一目標物時，根據該目標物之相關參數(例如目標物大小、多數個目標物之間距、該鏡頭模組與該目標物之距離..等其中之一或其多重組合)產生一第一輸入訊號Si1至控制模組CM之處理器10。如此，處理器10便能於接收並處理第一輸入訊號Si1後產生此一第一處理訊號Sp1及一第二處理訊號Sp2。

舉例來說，當本發明實施例之光源控制裝置1應用於一攝相裝置時，光源產生器20可為相機的閃光燈。當鏡頭模組30在對至少一目標物進行攝相時，鏡頭模組30將根據目標物之相關參數產生對應的輸入訊號Si1。而處理器10在處理輸入訊號Si1後會提供處理訊號Sp2至光源控制器21使閃光燈發出光線LR至液晶鏡片LC；並且處理器10提供處理訊號Sp1至驅動器11，使其產生驅動訊號Sd來控制通過液晶鏡片LC之閃光燈之光線LR的行進方向或聚焦位置。換言之，當目標物距離攝相裝置較近時，驅動器11會控制液晶鏡片LC以將光線LR的聚焦位置聚 焦在較近之處，使光線LR有效地集中於目標物上，反之亦然。如此，在每次使用閃光燈時，光線可以有效地照射到目標物上，得到較佳的攝相品質，並且對能量之使用亦不需要用到最大值，即可達到充足的曝光效果，如此亦可節省電池的耗電量與減少閃光燈數目的設置。

另一實施例中，光源控制裝置1可更包含一方向感測模組40。此方向感測模組40用以感測承載光源控制裝置1之一載體(例如交通工具、汽車或飛機)的行進方向，且根據此行進方向產生一第二輸入訊號Si2至處理器10。處理器10於接收並處理此第二輸入訊號Si2後產生此兩處理訊號Sp1及Sp2舉例來說，假設光源控制裝置1係應用於一車輛中，此車輛為承載光源控制裝置1之載體，而光源產生器20為此車輛的頭燈。若車輛的方向盤轉動而帶動此方向感測模組40(例如方向感測器)，方向感測模組40便會感測出車輛的行進方向而產生對應的輸入訊號Si2。處理器10處理此輸入訊號Si2後會提供處理訊號Sp1至驅動器11，使其控制頭燈之光線LR的行進方向或聚焦位置。例如，當車輛向左轉時，驅動器11可控制光線LR的行進方向向左偏移。如此，將能使得駕駛人之視野得到較佳的照明，從而提高行車安全性。

另一實施例中，光源控制裝置1可更包含一目標物感測模組50。此目標物感測模組50用以感測至少一目標物之位置，且根據該位置產生一第三輸入訊號Si3至處理器10。如此，處理器10便能於接收並處理此第三輸入訊號 Si3後產生此兩處理訊號Sp1及Sp2。舉例來說，假設光源控制裝置1係應用於一車輛中，此目標物感測模組50為一可偵測路況之相機，且係設置於車輛上，而光源產生器20為車輛的頭燈。當目標物感測模組50在感測至少一目標物之位置時，例如是以影像感測的方式來感測道路的分隔線，目標物感測模組50將能得知車輛的行進方向，並提供資料給光源控制裝置1適當控制液晶鏡片LC調整光線的聚焦位置。如此，可使得駕駛人的視野能得到較佳的照明，而提高行車安全性。

須注意，本發明實施例之光源控制裝置1可包含有鏡頭模組30、方向感測模組40、目標物感測模組50其中之一或其多重組合。

綜上所述，本發明實施例之光源控制裝置，可藉由提供至少一驅動訊號來控制液晶鏡片之液晶的排列狀態。如此，當此液晶鏡片接收並傳導光線時，使通液晶鏡片的光線依據液晶之排列狀態而對應地產生折射。如此，將能有效地控制光源的行進方向或聚焦位置，並解決習之技術之問題。

以上雖以實施例說明本發明，但並不因此限定本發明之範圍，只要不脫離本發明之要旨，該從業者可進行各種變形或變更。

1‧‧‧光源控制裝置

LC‧‧‧液晶鏡片

LS‧‧‧光源

CM‧‧‧控制模組

100‧‧‧基板

101‧‧‧導電層

102‧‧‧配向層

103‧‧‧液晶層

110‧‧‧電源

11‧‧‧驅動器

10‧‧‧光源產生器

21‧‧‧光源控制器

10‧‧‧處理器

30‧‧‧鏡頭模組

40‧‧‧方向感測模組

50‧‧‧目標物感測模組

EC‧‧‧蝕刻結構

CN‧‧‧導電結構

I、II、III、IV‧‧‧導光區域

LR‧‧‧光線

Sc‧‧‧控制訊號

Si1~Si3‧‧‧輸入訊號

Sp1、Sp2‧‧‧處理訊號

第1A圖繪示依照本發明一實施例之光源控制裝置之 示意圖。

第1B圖繪示依照本發明另一實施例之光源控制裝置之示意圖。

第1C圖繪示第1A或1B圖中液晶鏡片之部分結構之一實施例之示意圖。

第1D圖繪示第1A或1B圖中液晶鏡片之部分結構之一實施例之示意圖。

第2A圖繪示本發明實施例光源控制裝置控制光線行進方向或聚焦位置之一實施例之示意圖。

第2B圖繪示本發明實施例光源控制裝置控制光線行進方向或聚焦位置之另一實施例之示意圖。

第3圖繪示依照本發明另一實施例之光源控制裝置之示意圖。

1‧‧‧光源控制裝置

LC‧‧‧液晶鏡片

CM‧‧‧控制模組

LS‧‧‧光源

Claims (5)

1. 一種燈光裝置，包含有：一光模組，用以提供光線；一方向感測模組，係感測承載該燈光裝置之一載體的行進方向，根據該行進方向產生一第一輸入訊號；一目標物感測模組，用以感測至少一目標物之位置，並根據該位置產生一第二輸入訊號；一控制模組，根據使用者之控制及/或該第一輸入訊號與該第二輸入訊號產生至少一驅動訊號與至少一處理訊號；以及一液晶鏡片，係接收該光線並根據該驅動訊號來控制該光線的折射，從而控制該光線的行進方向或聚焦位置，以對應該目標物。
2. 如申請專利範圍第1項記載之燈光裝置，其中該光模組還根據使用者之控制及/或該處理訊號來決定該光線之輸出狀態。
3. 一種燈具，包含有：一光源，用以提供光線；一目標物感測模組，用以感測至少一目標物之位置，並根據該位置產生一輸入訊號；一控制模組，根據使用者之控制及/或該輸入訊號產生至少一驅動訊號；一液晶鏡片，係接收光線並根據該驅動訊號來控制該液晶之排列狀態，從而控制該光線的折射方向或聚焦位置，以對應該目標物。
4. 如申請專利範圍第3項記載之燈具，其中該液晶鏡片根據該驅動訊號決定該光線發射之聚焦位置、遠近、光擴散範圍。
5. 如申請專利範圍第3項記載之燈具，其中該光源為一可攜式發光裝置或一手電筒。