TWI518281B - 感應式光源模組 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種光源模組,且特別是有關於一種感應式光源模組。
關於一般住宅及辦公處所,當遭遇人為或自然因素造成的停電災害,如斷電、停電及火災等,在無預警的情況下使人處於黑暗中,難以進行任何動作。欲逃生時,除了提供緊急照明之設備,也必須提供人員攜帶手電筒,以利逃生順利。再者,關於一般住宅及辦公處所,亦須防範竊賊闖入,故設有防盜燈之裝置,即藉由紅外線感測器感測人體所產生的紅外線,以啟動照明。
目前,此種照明裝置是採用具有感應式開關的光源模組,其一般是利用紅外線感應的方式,當有溫體動物行經感應式光源模組的感應範圍時即會驅動此感應式光源模組的光源進行發光。此種紅外線感應開關的耗電量較主動式光遮斷開關少,且沒有主動式光遮斷開關易受落葉與非溫體動物移動的干擾問題,對溫體動物的體型大小亦無選擇性,只要溫體動物的熱源變化足夠讓紅外線感應到即可。然而,此種紅外線感應開關易受太陽光或
是光源模組本身的光源的干擾導致不正常動作。因此,此種光源模組中設置紅外線感測元件的區域需額外設置遮罩防止光源干擾,不僅增加光源模組的機構複雜度,更會導致光源模組產生暗區而無法均勻發光。因此,如何解決上述之缺失,仍舊是業界待解決之課題。
本發明提供一種感應式光源模組,其具有較佳的出光均勻度以及感應精確度。
本發明的一種感應式光源模組包括一燈罩、一基板、多個可見光光源、一電路板、一紅外線感測元件、一兩入向透鏡以及一控制單元。燈罩包括一透光部。基板設置於燈罩內且包括一承載面。承載面朝向透光部。可見光光源電性連接基板並設置於承載面上以發出可見光。電路板設置於燈罩內並電性連接至基板。紅外線感測元件電性連接至電路板以感測來自外界的紅外線。兩入向透鏡設置於透光部並位於各可見光的光路徑上以散射可見光,使可見光穿透透光部而傳遞至外界並將來自外界的紅外線聚集至紅外線感測元件。控制單元耦接可見光光源及紅外線感測元件,紅外線感測元件感測到紅外線而產生感測訊號,控制單元依據感測訊號驅動可見光光源發出可見光。
在本發明的一實施例中,上述的紅外線感測元件設置於基板並位於兩入向透鏡的一焦點上。可見光光源環繞設置於紅外
線感測元件的四周。
在本發明的一實施例中,上述的電路板平行於基板的一法線方向設置。紅外線感測元件設置於電路板上。
在本發明的一實施例中,上述的基板的中央具有一開口。電路板設置於開口且兩入向透鏡延伸至開口內而與紅外線感測元件連接。
在本發明的一實施例中,上述的感應式光源模組更包括一反射元件,位於兩入向透鏡的一焦點上並與基板的一法線方向夾一銳角。電路板平行於法線方向設置。紅外線感測元件設置於電路板上,使來自外界的紅外線透過兩入向透鏡聚集於焦點,以經由反射元件反射至紅外線感測元件。
在本發明的一實施例中,上述的基板的中央具有一開口。電路板穿過開口而突出於承載面。紅外線感測元件設置於電路板突出於承載面的部份。
在本發明的一實施例中,上述的兩入向透鏡包括一入射面,對應各可見光光源,使各可見光光源所發出的可見光垂直入射至入射面,並透過兩入向透鏡均勻散射至透光部。
在本發明的一實施例中,上述的紅外線感測元件包括熱釋紅外線(Pyroelectric Infrared,PIR)感測器。
在本發明的一實施例中,上述的可見光光源包括多個發光二極體(light-emitting diode,LED)光源。
在本發明的一實施例中,上述的兩入向透鏡的材料包括
聚丙烯樹脂(PP resin)。
基於上述,本發明將可同時散射可見光以及聚集紅外線的一兩入向透鏡設置於燈罩的透光部上,使可見光光源所發出的可見光經由兩入向透鏡散射至整個透光部,以使可見光均勻地由透光部穿透至外界而達到均勻出光的效果,並且,兩入向透鏡更將由外界入射至燈罩內的紅外線聚集至紅外線感測元件,因此,當有人或其他溫體動物行經感應式光源模組的感應範圍時,紅外線感測元件感測到人體或其他溫體動物散發出的紅外線,控制單元便可據此驅動可見光光源發出可見光,以提供照明。如此,本發明的感應式光源模組無須設置遮罩即可防止可見光干擾紅外線感測元件的感測,不僅降低了感應式光源模組的機構複雜度,亦提高了紅外線感測元件的感測精準度。並且,本發明的可見光光源所發出的可見光經由兩入向透鏡散射至整個透光部,因而可進一步提升感應式光源模組的出光均勻度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧感應式光源模組
110‧‧‧燈罩
112‧‧‧透光部
114‧‧‧紅外線感測區
120‧‧‧基板
122‧‧‧承載面
124‧‧‧開口
130‧‧‧可見光光源
140‧‧‧電路板
150‧‧‧紅外線感測元件
160‧‧‧兩入向透鏡
162‧‧‧入射面
170‧‧‧控制單元
180‧‧‧反射元件
N1‧‧‧法線方向
圖1是依照本發明的一實施例的一種感應式光源模組的示意圖。
圖2是依照本發明的一實施例的一種感應式光源模組的局部
剖面示意圖。
圖3是圖2的感應式光源模組的可見光路徑示意圖。
圖4是圖2的感應式光源模組的紅外線路徑示意圖。
圖5是依照本發明的一實施例的一種感應式光源模組的部份元件方塊示意圖。
圖6是依照本發明的另一實施例的一種感應式光源模組的局部剖面示意圖。
圖7是依照本發明的另一實施例的一種感應式光源模組的局部剖面示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之各實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,例如:「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明,而並非用來限制本發明。並且,在下列各實施例中,相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。
圖1是依照本發明的一實施例的一種感應式光源模組的示意圖。圖2是依照本發明的一實施例的一種感應式光源模組的局部剖面示意圖。請同時參照圖1以及圖2,在本實施例中,感應式光源模組100包括一燈罩110、一基板120、多個可見光光源130、一電路板140、一紅外線感測元件150、一兩入向透鏡160
以及一控制單元170。燈罩110包括一透光部112,配置於燈罩110的出光區域。基板120設置於燈罩110內且具有一承載面122。承載面122朝向透光部112。可見光光源130設置於基板120的承載面122上,並與基板120電性連接,以發出可見光。在本實施例中,可見光光源130為發光二極體(light-emitting diode,LED)光源或其他適合的光源,本發明並不限制可見光光源130的種類。電路板140設置於燈罩110內,並電性連接至基板。
圖3是圖2的感應式光源模組的可見光路徑示意圖。圖4是圖2的感應式光源模組的紅外線路徑示意圖。請同時參照圖2至圖4,承上述,紅外線感測元件150電性連接至電路板140以感測來自外界的紅外線,而兩入向透鏡160則設置於透光部112的一紅外線感測區114,並位於可見光的光路徑上,以如圖3所示地散射可見光,使可見光均勻散射至整個透光部112,並穿透此透光部112而傳遞至外界。在本實施例中,紅外線感測元件150可為一紅外線感測模組,其可如圖2所示包括一感測元件電路板以及一紅外線感測器,其中,感測元件電路板設置於基板120上,而紅外線感測器則設置於感測元件電路板上。此外,兩入向透鏡160包括一入射面162,對應各可見光光源130,使各可見光光源130所發出的可見光垂直入射至入射面162,並透過兩入向透鏡160均勻散射至透光部112。
在本實施例中,兩入向透鏡160可為利用菲涅爾(Fresnel)透鏡的原理所形成的兩入向透鏡,其材料可為對紅外線的穿透率
較佳的聚丙烯樹脂(PP resin)或其他適合材料,本發明並不以此為限,只要是可同時散射可見光以及聚集紅外線的兩入向透鏡即可應用於本發明。在此須說明的是,圖3以細實線來繪示左側的可見光光源130所發出的可見光的光路徑,因此,由圖3可清楚了解,可見光可經由兩入向透鏡160而散射至透光部112的紅外線感測區114,以使可見光均勻地由透光部112穿透至外界而達到均勻出光的效果。
除此之外,兩入向透鏡160亦可同時將來自外界的紅外線聚集至紅外線感測元件150。在本實施例中,紅外線感測元件150可如圖2所示設置於基板120上,並位於兩入向透鏡160的焦點上,以使燈罩110以外的紅外線自紅外線感測區114入射至燈罩110內,並透過兩入向透鏡160將紅外線如圖4所示地聚集至紅外線感測元件150。可見光光源130則環繞設置於紅外線感測元件150的四周。在本實施例中,紅外線感測元件150可為一熱釋紅外線(Pyroelectric Infrared,PIR)感測器,當然,任何所屬技術領域中具有通常知識者應了解,本發明並不限制紅外線感測元件150的種類。如此,由於人體或其他溫體動物會散發紅外線,因此,當有人或其他溫體動物行經感應式光源模組100的感應範圍時,即可利用紅外線感測元件150是否感測到紅外線來判斷是否有人或其他溫體動物經過感應式光源模組100的感應範圍。
圖5是依照本發明的一實施例的一種感應式光源模組的部份元件方塊示意圖。請參照圖3至圖5,具體而言,控制單元
170如圖5所示耦接可見光光源130及紅外線感測元件150,紅外線感測元件150感測到紅外線而產生一感測訊號,控制單元170便依據此感測訊號驅動可見光光源130發出可見光。如此配置,當有人或其他溫體動物行經感應式光源模組100的感應範圍時,紅外線感測元件150感測到人體或其他溫體動物散發出的紅外線,控制單元170便可據此驅動可見光光源130發出可見光,以提供照明。
圖6是依照本發明的另一實施例的一種感應式光源模組的局部剖面示意圖。在此必須說明的是,本實施例之感應式光源模組100與圖2之感應式光源模組100相似,因此,本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,本實施例不再重複贅述。以下將針對本實施例之感應式光源模組100與圖2之感應式光源模組100的差異做說明。
請參照圖6,在本實施例中,電路板140可例如平行於基板120的一法線方向設置。紅外線感測元件150設置於電路板140上。更詳細而言,本實施例的基板120的中央具有一開口124。電路板140設置於開口124且兩入向透鏡160延伸至開口124內而與紅外線感測元件150連接。如此設置,紅外線感測元件150可直接設置於電路板140上,而無須如前所述地先將紅外線感測器設置於感測元件電路板上,再將感測元件電路板設置於基板120
上。亦即,本實施例的配置方式無須如圖2所示之額外設置一感測元件電路板,進而可節省生產成本。需說明的是,圖6以空心箭號繪示紅外線於兩入向透鏡160內的傳遞路徑,因此,由圖6可知,燈罩110以外的紅外線自紅外線感測區114入射至燈罩110內,並經由兩入向透鏡160將紅外線如圖6所示地聚集至紅外線感測元件150。紅外線感測元件150感測到紅外線後產生感測訊號,使控制單元170可依據此感測訊號來驅動可見光光源130發出可見光,以提供照明。並且,可見光光源130所發出的可見光可經由兩入向透鏡160而散射至整個透光部112(包括透光部112的紅外線感測區114),以使可見光均勻地由透光部112穿透至外界而達到均勻出光的效果。
圖7是依照本發明的另一實施例的一種感應式光源模組的局部剖面示意圖。在此必須說明的是,本實施例之感應式光源模組100與圖2之感應式光源模組100相似,因此,本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,本實施例不再重複贅述。以下將針對本實施例之感應式光源模組100與圖2之感應式光源模組100的差異做說明。
請參照圖7,在本實施例中,感應式光源模組100更包括一反射元件180,位於兩入向透鏡160的焦點上並與基板120的一法線方向N1夾一銳角。電路板140平行於法線方向N1設置。紅
外線感測元件150設置於電路板140上。更詳細來說,基板120的中央可具有開口124。電路板140穿過開口124而突出於承載面122。紅外線感測元件150即是設置於電路板140突出於承載面122的部份。如此設置,紅外線感測元件150可直接設置於電路板140上,而無須如前所述地先將紅外線感測器設置於感測元件電路板上,再將感測元件電路板設置於基板120上。亦即,本實施例的配置方式無須如圖2所示之額外設置一感測元件電路板,進而可節省生產成本。如此,當有人或其他溫體動物行經感應式光源模組100的感應範圍時,感應式光源模組100即可將人體或其他溫體動物所散發出的紅外線透過兩入向透鏡160聚集於其焦點,以經由反射元件180反射至紅外線感測元件150,紅外線感測元件150感測到紅外線而產生感測訊號,控制單元170便可依據此感測訊號來驅動可見光光源130發出可見光,以提供照明。
綜上所述,本發明將可同時散射可見光以及聚集紅外線的一兩入向透鏡設置於燈罩的透光部上,使可見光光源所發出的可見光經由兩入向透鏡散射至整個透光部,以使可見光均勻地由透光部穿透至外界而達到均勻出光的效果,並且,兩入向透鏡更將由外界入射至燈罩內的紅外線聚集至紅外線感測元件,因此,當有人或其他溫體動物行經感應式光源模組的感應範圍時,紅外線感測元件感測到人體或其他溫體動物散發出的紅外線,控制單元便可據此驅動可見光光源發出可見光,以提供照明。如此,本發明的感應式光源模組無須設置遮罩即可防止可見光干擾紅外線
感測元件的感測,不僅降低了感應式光源模組的機構複雜度,亦提高了紅外線感測元件的感測精準度,更可避免習知的感應式光源模組因設置遮罩而導致出光不均勻的問題。並且,本發明的可見光光源所發出的可見光可經由兩入向透鏡散射至整個透光部,因而可進一步提升感應式光源模組的出光均勻度。
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,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧感應式光源模組
112‧‧‧透光部
114‧‧‧紅外線感測區
120‧‧‧基板
122‧‧‧承載面
130‧‧‧可見光光源
140‧‧‧電路板
150‧‧‧紅外線感測元件
160‧‧‧兩入向透鏡
170‧‧‧控制單元
Claims (10)
- 一種感應式光源模組,包括:一燈罩,包括一透光部;一基板,設置於該燈罩內且包括一承載面,該承載面朝向該透光部;多個可見光光源,設置於該承載面上並經配置以發出多個可見光,各該可見光光源電性連接該基板;一電路板,設置於該燈罩內並電性連接該基板;一紅外線感測元件,電性連接至該電路板,並經配置以感測來自外界的紅外線;一兩入向透鏡,設置於該透光部的一紅外線感測區並位於各該可見光的一光路徑上,以散射該些可見光,使該些可見光均勻散射至整個該透光部並穿透該透光部而傳遞至外界,並將來自外界的紅外線聚集至該紅外線感測元件,該紅外線感測區覆蓋該兩入向透鏡;以及一控制單元,耦接該些可見光光源以及該紅外線感測元件,該紅外線感測元件感測到紅外線而產生一感測訊號,該控制單元依據該感測訊號驅動該些可見光光源發出該些可見光。
- 如申請專利範圍第1項所述的感應式光源模組,其中該紅外線感測元件設置於該基板並位於該兩入向透鏡的一焦點上,該些可見光光源環繞設置於該紅外線感測元件的四周。
- 如申請專利範圍第1項所述的感應式光源模組,其中該電 路板平行於該基板的一法線方向設置,該紅外線感測元件設置於該電路板上。
- 如申請專利範圍第3項所述的感應式光源模組,其中該基板的中央具有一開口,該電路板設置於該開口且該兩入向透鏡延伸至該開口內而與該紅外線感測元件連接。
- 如申請專利範圍第1項所述的感應式光源模組,更包括一反射元件,位於該兩入向透鏡的一焦點上並與該基板的一法線方向夾一銳角,該電路板平行於該法線方向設置,該紅外線感測元件設置於該電路板上,使來自外界的紅外線透過該兩入向透鏡聚集於該焦點,以經由該反射元件反射至該紅外線感測元件。
- 如申請專利範圍第5項所述的感應式光源模組,其中該基板的中央具有一開口,該電路板設置於該開口並突出於該承載面,該紅外線感測元件設置於該電路板突出於該承載面的部份。
- 如申請專利範圍第1項所述的感應式光源模組,其中該兩入向透鏡包括一入射面,對應各該可見光光源,使各該可見光光源所發出的可見光垂直入射至對應的入射面,並透過該兩入向透鏡均勻散射至該透光部。
- 如申請專利範圍第1項所述的感應式光源模組,其中該紅外線感測元件包括熱釋紅外線(Pyroelectric Infrared,PIR)感測器。
- 如申請專利範圍第1項所述的感應式光源模組,其中該些可見光光源包括多個發光二極體(light-emitting diode,LED)光源。
- 如申請專利範圍第1項所述的感應式光源模組,其中該 兩入向透鏡的材料包括聚丙烯樹脂(PP resin)。
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