專利名稱：一種照明裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本設(shè)計(jì)涉及ー種照明裝置，尤其是一種可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的照明裝置。
背景技術(shù)：
在除照明裝置以外的因素導(dǎo)致光 線變化的視場(chǎng)中，恒定不變的照明裝置無(wú)法維持視場(chǎng)中亮度的穩(wěn)定，這就需要照明裝置能夠?qū)崿F(xiàn)照度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，類似的技術(shù)披露有中國(guó)專利95245445-自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈、200820158383-自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈、91226903-自動(dòng)調(diào)光器等。但具體應(yīng)用中存在如下問(wèn)題當(dāng)視場(chǎng)中有短暫的亮度擾動(dòng)時(shí)，這種擾動(dòng)其實(shí)是人眼所可以忍受的，甚至這種擾動(dòng)就對(duì)應(yīng)了ー些有意義的視覺(jué)信息，比方說(shuō)大塊的物體進(jìn)入視場(chǎng)，這個(gè)信息是不應(yīng)該被削弱的，上述技術(shù)會(huì)導(dǎo)致照明裝置的輸出呈現(xiàn)“反向補(bǔ)償”，削弱了上述視覺(jué)信息，并可能造成照明設(shè)備的振蕩和不穩(wěn)定。另外，在光線的光譜較窄、顏色飽和度較大的視場(chǎng)中，人眼容易疲勞。
技術(shù)方案 產(chǎn)品類方案
亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)
方案I :ー種照明裝置，包括照明単元，視場(chǎng)亮度采集單元，功率驅(qū)動(dòng)單元，設(shè)置單元，控制單元；視場(chǎng)亮度采集單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、設(shè)置單元均與控制單元相連，功率驅(qū)動(dòng)單元與照明単元相連；控制單元中包括延時(shí)模塊，時(shí)間常數(shù)是0. 5^500秒，優(yōu)選為2 50秒，更優(yōu)選為2 15秒，最優(yōu)選為2飛秒或6 10秒。這種方案的好處是可以根據(jù)環(huán)境亮度調(diào)節(jié)照明功率，讓亮度保持平穩(wěn)，適合人眼視覺(jué)需要，尤其是對(duì)亮度調(diào)節(jié)加了延時(shí)，避免視場(chǎng)中的光線短暫擾動(dòng)、避免了輸出功率的大幅度振蕩、避免了對(duì)輸出功率的過(guò)調(diào)節(jié)，設(shè)置単元便于用戶現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置設(shè)備的工作參數(shù)，例如亮度參考值。
兩種以上色彩光源自動(dòng)調(diào)節(jié)
方案2 : —種如方案I所述的裝置，特征是所述照明単元包括兩種以上顔色的照明子單元，所述亮度采集單元為彩色亮度采集単元。這種方案的好處是通過(guò)加法混色原理,可以對(duì)應(yīng)視場(chǎng)中不同顏色的光線的缺失來(lái)予以對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償，兩種顏色是可以產(chǎn)生“改變顏色”效果的最低要求，三種顏色較好，最好是三原色，三原色的選擇有無(wú)窮多種，而平常最常用的則是紅綠藍(lán)三原色。
三種顏色光源自動(dòng)調(diào)節(jié)
方案3 :—種如方案I所述的裝置，特征是所述照明単元包括三種顏色的照明子単元，這三種顏色是三原色，所述亮度采集單元為彩色亮度采集単元。
這種方案的好處是如上所述。
紅綠藍(lán)顔色光源自動(dòng)調(diào)節(jié)
方案4 :一種如方案I所述的裝置，特征是所述照明単元包括紅綠藍(lán)三種顏色的照明子単元，所述亮度采集單元為彩色亮度采集単元。這種方案的好處是如 上所述。
照明元件的各種選擇
方案5 : —種如方案I所述的裝置，特征是所述照明單元是LED、白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、鈉燈或有機(jī)EL發(fā)光元件。這種方案的好處是可以利用各種光源對(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
彩色照明元件是白熾燈十濾光片或彩色LED
方案6 : —種如方案2，3或4所述的裝置，特征是所述照明子單元是對(duì)應(yīng)顏色的LED，或所述照明子単元是白熾燈加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。這種方案的好處是LED低耗、長(zhǎng)壽，而白熾燈便宜。
亮度采集單元是攝像頭、光敏ニ極管
方案7 : —種如方案I所述的裝置，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是攝像頭或光敏ニ極管。這種方案的好處是攝像頭和光敏ニ極管都能采集亮度信號(hào)。
彩色亮度采集單元是彩色攝像頭、光敏ニ極管+對(duì)應(yīng)顏色的濾光片方案8 : —種如方案2，3或4所述的裝置，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是彩色攝像頭或光敏ニ極管加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。這種方案的好處是彩色攝像頭可以充分分析視場(chǎng)中不同位置不同顔色的亮度分布，可以實(shí)現(xiàn)其他機(jī)器視覺(jué)功能，光敏ニ極管加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片便宜、小巧能耗低。
方法類方案
亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)方法
方案9 :ー種照明方法，包括以下步驟
用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明単元的功率，改變視場(chǎng)亮度。這種方案的好處是同方案I。
兩種以上色彩光源自動(dòng)調(diào)節(jié)方法
方案10 :—種照明方法，包括以下步驟
通過(guò)調(diào)節(jié)不同顔色的照明単元的亮度來(lái)調(diào)節(jié)視場(chǎng)中的顔色和亮度，包括對(duì)應(yīng)兩種以上顔色的步驟，對(duì)應(yīng)每種顏色的步驟包括
用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明単元的功率，改變視場(chǎng)亮度。這種方案的好處是同方案2。
三種顏色光源自動(dòng)調(diào)節(jié)
方案11 :ー種照明方法，包括以 下步驟
包括對(duì)應(yīng)三原色的三組步驟，每組步驟包括
用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明単元的功率，改變視場(chǎng)亮度。這種方案的好處是同方案3。
紅綠藍(lán)顔色光源自動(dòng)調(diào)節(jié)
方案12 :—種照明方法，包括以下步驟
包括對(duì)應(yīng)紅綠藍(lán)三色的三組步驟，每組步驟包括
用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明単元的功率，改變視場(chǎng)亮度。這種方案的好處是同方案4。
照明元件的各種選擇
方案13 :—種如方案9所述的方法，特征是所述照明元件是LED、白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、鈉燈或有機(jī)EL發(fā)光元件。這種方案的好處是同方案5。
彩色照明元件是白熾燈十濾光片或彩色LED
方案14 :一種如方案10、11或12所述的方法，特征是所述照明元件是對(duì)應(yīng)顏色的LED，或所述照明子単元是白熾燈加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。這種方案的好處是同方案6。
亮度采集單元是攝像頭、光敏ニ極管
方案15 :—種如方案9所述的方法，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是攝像頭或光敏ニ極管。這種方案的好處是同方案7。
彩色亮度采集單元是彩色攝像頭、光敏ニ極管+對(duì)應(yīng)顏色的濾光片 方案16 : —種如方案10、11或12所述的方法，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是彩色攝像頭或光敏ニ極管加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。這種方案的好處是同方案8。


圖I彩色亮度補(bǔ)償裝置示意圖
11控制單元，12功率驅(qū)動(dòng)單元，13白熾 燈，14濾光片，15視場(chǎng)，16彩色亮度采集單元，17設(shè)置單元。圖2亮度補(bǔ)償裝置反饋控制流程圖
21設(shè)置單元，22存儲(chǔ)單元，23加法器，24比例器，25積分器，26照明単元，27視場(chǎng)系統(tǒng)(把視場(chǎng)看做一個(gè)光的濾波器)，28亮度采集単元，29延時(shí)器。圖3亮度補(bǔ)償裝置控制單元模塊示意圖 31控制模塊。
具體實(shí)施例方式通過(guò)彩色CMOS或CXD攝像頭采集視場(chǎng)圖像信號(hào)，選擇感興趣區(qū)域像素，作亮度的平均值，并將此值跟預(yù)設(shè)值比較，據(jù)此調(diào)節(jié)功率驅(qū)動(dòng)單元的輸出功率，驅(qū)動(dòng)光源發(fā)光，維持視場(chǎng)売度的穩(wěn)定。因?yàn)檫@是一個(gè)反饋回路，為了保證設(shè)備工作的穩(wěn)定，避免振蕩，可以對(duì)回路采取ー定的反饋時(shí)間延遲。
對(duì)視場(chǎng)中光線顏色的調(diào)節(jié)，可以視作對(duì)各種“原色”成分的測(cè)量和補(bǔ)償。例如根據(jù)三原色混色原理，當(dāng)視場(chǎng)中紅色偏多時(shí)，則給予綠色、黃色的補(bǔ)償，使得視場(chǎng)中顔色趨近于白色。
設(shè)備中的預(yù)設(shè)值是根據(jù)大多數(shù)人的視覺(jué)敏感程度設(shè)定的，但不同人的具體敏感程度還有差別，例如不同年齡的人敏感程度不同，可以通過(guò)設(shè)置單元來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的調(diào)節(jié)。設(shè)置單元可以是鍵盤，開(kāi)關(guān)、按鈕、撥碼、跳線，可以有輔助的顯示元件，可以是通過(guò)usb、網(wǎng)線或無(wú)線連接的計(jì)算機(jī)，或其他數(shù)碼設(shè)備，設(shè)置結(jié)束后可以斷開(kāi)連接。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，包括照明單元，視場(chǎng)亮度采集單元，功率驅(qū)動(dòng)單元，設(shè)置單元，控制單元；視場(chǎng)亮度采集單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、設(shè)置單元均與控制單元相連，功率驅(qū)動(dòng)單元與照明單元相連；控制單元中包括延時(shí)模塊。
2.一種如方案I所述的裝置，特征是所述照明單元包括兩種以上顏色的照明子單元，所述亮度采集單元為彩色亮度采集單元。
3.一種如方案I所述的裝置，特征是所述照明單元包括三種顏色的照明子單元，這三種顏色是三原色，所述亮度采集單元為彩色亮度采集單元。
4.一種如方案I所述的裝置，特征是所述照明單元包括紅綠藍(lán)三種顏色的照明子單元，所述亮度采集單元為彩色亮度采集單元。
5.一種如方案I所述的裝置，特征是所述照明單元是LED、白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、鈉燈或有機(jī)EL發(fā)光元件。
6.一種如方案2，3或4所述的裝置，特征是所述照明子單元是對(duì)應(yīng)顏色的LED，或所述照明子單元是白熾燈加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。
7.一種如方案I所述的裝置，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是攝像頭或光敏二極管。
8.一種如方案2，3或4所述的裝置，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是彩色攝像頭或光敏二極管加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。
9.一種照明方法，包括以下步驟 用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明單元的功率，改變視場(chǎng)亮度。
10.一種照明方法，包括以下步驟 包括對(duì)應(yīng)兩種以上顏色的步驟，對(duì)應(yīng)每種顏色的步驟包括用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明單元的功率，改變視場(chǎng)亮度。
11.一種照明方法，包括以下步驟 包括對(duì)應(yīng)三原色的三組步驟，每組步驟包括用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明單元的功率，改變視場(chǎng)亮度。
12.一種照明方法，包括以下步驟 包括對(duì)應(yīng)紅綠藍(lán)三色的三組步驟，每組步驟包括用視場(chǎng)亮度采集單元采集視場(chǎng)的亮度信號(hào)，由控制單元將此信號(hào)跟期望值比較，若有偏差，則給亮度控制單元發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，而亮度控制單元據(jù)此調(diào)整輸出到照明單元的功率，改變視場(chǎng)亮度。
13.一種如方案9所述的方法，特征是所述照明元件是LED、白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、鈉燈或有機(jī)EL發(fā)光元件。
14.一種如方案10、11或12所述的方法，特征是所述照明元件是對(duì)應(yīng)顏色的LED，或所述照明子單元是白熾燈加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。
15.一種如方案9所述的方法，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是攝像頭或光敏二極管。
16.一種如方案10、11或12所述的方法，特征是所述視場(chǎng)亮度采集單元是彩色攝像頭或光敏二極管加對(duì)應(yīng)顏色的濾光片。
全文摘要
一種照明裝置，包括照明單元，視場(chǎng)亮度采集單元，功率驅(qū)動(dòng)單元，設(shè)置單元，控制單元；視場(chǎng)亮度采集單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、設(shè)置單元均與控制單元相連，功率驅(qū)動(dòng)單元與照明單元相連；控制單元中包括延時(shí)模塊。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102821519SQ20121027669
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者曹建軍 申請(qǐng)人:湖北天罡投資有限公司