[发明专利]适应性自动调光的光电装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电控制技术，具体涉及发光亮度的自动控制技术，特别是自 动根据环境中自然光的亮度对发光器件的发光强度进行自适应调节，适用于固 体发光，气体发光的日常照明，背光照明，装饰照明，汽车照明，信息显示， 标识显示，光通信和各种特殊照明及显示领域。

背景技术

在能源愈来愈为人们所关注的今天，除了寻找低成本可再生的新能源以外， 对现有能源利用的节能技术开发也是各国政府和民间所关注的。前者开源，很 容易吸引人们的眼球；而后者节流，往往被注视不够。照明用电就占到全球总 能源消耗20％以上，如果能有效地提高现有能源使用效率，如采用新的固体发光 技术如LED等；节约用电，充分利用太阳光等自然光(以下统称自然光，包括 直射的太阳光，漫射的室内和室内的天然光)。路灯可以做成随周围自然光的强 度而调整自身的亮度；工厂里照明灯也可以做成随室内光线大小可调整；楼道 灯等需要常亮的地方，其亮度也可以调节；装饰照明和背光照明在环境光亮时 调亮，暗时调暗，保证一定的对比度。在这些场合，如果能充分利用自然光， 就能大大降低点灯时间，从而降低照明能源消耗，而且潜力相当大。

现在的照明方面的节能技术主要有以下几种。1)手动调光：人们根据主观 需要，如自己判断亮暗成都，调节加载在发光器件的电流，电压或相位脚等电 学参数，可以调节发光器件的亮度。因为是手工调节，比较麻烦，主要用于调 节气氛，起不到多大的节能作用。2)声光控制技术：这主要用在不需要常亮的 楼道里，在有人时通过感知人的脚步声，同时光电传感器感知是否环境光线足 够暗，以便确定受否需要打开照明灯具。通常这里光的亮度是不需要调节的。3) 自动调光技术：使用通用光电传感器，探知环境光的亮度，转换为电信号，再 通过开关电源调节发光器件发光强度。最后一种是目前最智能化的调光技术， 目前主要用于背光照明和室外信息显示的控制中。在这些应用中，发光器件和 光电传感器处于不同的光环境中，光电传感器受到来自发光器件本身发光干扰 比较小或几乎不存在，其调光控制技术较为实用。但是在其它照明应用中，如 路灯，家用照明，工厂照明中，由于存在发光器件自身发光和环境中自然光的 相互作用，使得系统控制不精确，甚至导致系统不稳定，影响使用。为了消除 自然光和发光器件之间的相互干扰，需要作复杂的算法系统，成本高，通常只 能用于能承受得其此系统成本的办公场所，工厂等大范围的照明。因此，迫切 需要一种更为简单宜用，精确可靠，低成本的能自适应环境光的调光技术和方 法。

本发明在研究各种光源，包括自然光的发光特性，特别是光谱特性的基础 上，发明了一种波长选择性的光电传感的自适应调光方法和光电装置。

发明内容

本发明的目的是设计一种光电装置，使得装置能简单地判别探知的光强 度和色彩信号来自于单一来源：发光器件或者自然光，而不是两者的混合，从 而可以使装置简单地依据自然光的亮度和色谱特性来对发光器件是否发光，或 发光强度，甚至颜色特性等进行控制，从而充分地利用自然光，节约能源，实 现装置的自适应调光。