CN112728447A - 照明结构、应用其的照明设备及该照明结构的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明结构、应用其的照明设备及该照明结构的控制方法，该照明结构包括：第一光源，用以朝第一区域提供第一照明光线；第一光感测器，用以感测该第一区域的照明亮度；第二光源，用以朝第二区域提供第二照明光线；第二光感测器，用以感测该第二区域的照明亮度；处理模组，耦接于该第一光源、该第二光源、该第一光感测器及该第二光感测器，该处理模组用以根据该第一区域的照明亮度调整该第一光源的光照参数，并根据该第一区域的照明亮度与该第二区域的照明亮度调整该第二光源的光照参数；其中，该照明亮度包括环境光亮度及照度值的一种或组合。因而，本发明能够有效改善用户体验，达到护眼的有益效果。

Description

照明结构、应用其的照明设备及该照明结构的控制方法

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种照明结构、应用其的照明设备及该照明结构的控制方法。

背景技术

在使用屏幕时的环境亮度有时较仅有屏幕前方的照明(例如摆设一台灯)，此时屏幕的显示画面亮度加上台灯照明的总亮度相较于屏幕后方的墙壁照度的差距过大，导致使用者对于此高亮度对比易于感到疲劳。有鉴于此，需要提出一种新的屏幕用灯具，以解决上述问题。

因此，有必要设计一种新型的照明结构、应用其的照明设备及该照明结构的控制方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种照明结构、应用其的照明设备及该照明结构的控制方法，其能够减少周遭环境与工作区域的对比眩光。

为达到上述目的，本发明提供了一种照明结构，该照明结构包括：第一光源，用以朝第一区域提供第一照明光线；第一光感测器，用以感测该第一区域的照明亮度；第二光源，用以朝第二区域提供第二照明光线；第二光感测器，用以感测该第二区域的照明亮度；处理模组，耦接于该第一光源、该第二光源、该第一光感测器及该第二光感测器，该处理模组用以根据该第一区域的照明亮度调整该第一光源的光照参数，并根据该第一区域的照明亮度与该第二区域的照明亮度调整该第二光源的光照参数；其中，该照明亮度包括环境光亮度及照度值的一种或组合。

较佳的，该第一光感测器的感测方向与该第一照明光线的照射方向同向，该第二光感测器的感测方向与第二照明光线的照射方向同向。

较佳的，该第一光感测器的感测方向与该第一照明光线的照射方向反向，该第二光感测器的感测方向与第二照明光线的照射方向同向。

较佳的，该第一光源的发光强度强于该第二光源的发光强度，该第一区域的照度值高于该第二区域的照度值。

较佳的，该处理模组根据该第一区域的照度值控制该第二光源的发光强度，以使该第二光源的发光强度与该第一光源的发光强度呈比率关系。

较佳的，该光照参数包括发光强度、光照度及/或色温。

基于上述照明结构，本发明还提供一种照明设备，该照明设备包括：灯座；支架，连接于该灯座；及如上任一所述的照明结构，该照明结构设置于该支架。

较佳的，该第一照明光线的照射方向朝向该灯座，且该第一区域与该支架、该灯座位于相同一侧，该第二区域与该支架、该灯座位于相异两侧。

较佳的，该照明结构还包括灯罩，该第一光源、该第二光源、该第一光感测器、该第二光感测器及处理模组设置于该灯罩内。

基于上述照明结构，本发明还提供另一组照明设备，用于夹持于屏幕，该屏幕具有前表面、后表面以及连接该前表面与该后表面的上表面，该照明设备包括：如上任一所述的照明结构；夹持本体，包括：第一夹件，具有第一夹持部和连接至该第一夹持部的灯连接部，该灯连接部连接该第一光源；及第二夹件，具有第二夹持部；其中，该第二光源设置于该夹持本体，当该照明设备夹持该屏幕时，该第一夹持部用以抵靠该前表面，该第二夹持部用以抵靠该后表面，使得该第一光源位于该上表面的上方，且该前表面面对该第一区域，该后表面面对该第二区域。

基于上述照明结构，本发明还提供一种照明结构的控制方法，应用于如上任一所述的照明结构，该控制方法包括：供能该照明结构；该第一光感测器感测该第一区域的照明亮度，该处理模组根据该第一区域的照明亮度开启该第一光源并控制该第一光源的光照参数；该第一光感测器感测该第一区域的照明亮度，该处理模组根据该第一区域的照明亮度调整该第一光源的光照参数；该第二光感测器感测该第二区域的照明亮度，该处理模组根据该第二区域的照明亮度开启该第二光源并控制该第二光源的光照参数；该第二光感测器感测该第二区域的照明亮度，该处理模组根据该第一区域的照明亮度与该第二区域的照明亮度调整该第二光源的光照参数。

与现有技术相比，本发明提供的照明结构、应用其的照明设备及该照明结构的控制方法通过朝向第一区域的第一光源及朝向第二区域的第二光源进行出光，并藉由第一光感测器、第二光感测器感测第一区域、第二区域的照明亮度，以使处理模组根据上述第一区域、第二区域的照明亮度灵活调整第一光源及第二光源的光照参数，因而，本发明能够减少周遭环境与工作区域的对比眩光，有效改善用户体验，达到护眼的有益效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的照明结构的结构框图；

图2为本发明实施例提供的照明设备的使用示意图；

图3为本发明另一实施例提供的照明设备的使用示意图；

图4为本发明又一实施例提供的照明设备的使用示意图；

图5为本发明又一实施例提供的照明设备的使用示意图；

图6为本发明实施例提供的照明结构的流程示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

请参见图1至图5，图1为本发明实施例提供的照明结构10的结构框图，图2为本发明实施例提供的照明设备的使用示意图，图3为本发明另一实施例提供的照明设备的使用示意图，图4为本发明又一实施例提供的照明设备的使用示意图，图5为本发明又一实施例提供的照明设备的使用示意图。

如图1至图5所示，本发明提供一种照明结构10，其可包括第一光源100、第一光感测器101、第二光源200、第二光感测器201及处理模组300；第一光源100用以朝第一区域Z1、Z1’，提供第一照明光线，第一光感测器101用以感测第一区域Z1、Z1’的照明亮度，第二光源200用以朝第二区域Z2、Z2’提供第二照明光线，第二光感测器201用以感测第二区域Z2、Z2’的照明亮度，处理模组300耦接于上述第一光源100、第二光源200、第一光感测器101、第二光感测器201，处理模组300用以根据第一区域Z1、Z1’的照明亮度调整第一光源100的光照参数，并根据第一区域Z1、Z1’的照度值与第二区域Z2、Z2’的照明亮度调整第二光源200的光照参数。

需要说明的是，照明亮度可以包括环境光亮度及照度值，举例而言，当上述光源未开启时，则光感测器感应环境光亮度，当上述光源开启后，则光感测器感应对应范围内的照度值。光照参数包括发光强度、光照度及/或色温等参数，为方便说明，下文以光源的发光强度或光照度作为代表参数进行实施例的举例，然本发明并不以此为限，例如，处理模组300还可根据感测结果，灵活调控第一光源100或第二光源200的色温、颜色等。

于一实施例中，第一光源100、第二光源200可以为白炽灯、卤素灯、LED光源中的任意一种或组合，第一光感测器101、第二光感测器201可以为光敏电阻器、光电二极管中的任意一种或组合，耦接上述元件的处理模组300则可以为微控制芯片及其周边电路，然本发明不以此为限，需要说明的是，第一光源100、第二光源200、第一光感测器101、第二光感测器201及处理模组300的实际组成及连接方式可视需求而定。

于实际实施时，上述照明结构10可应用于照明设备，如图2至图5所示，照明设备可以是用于桌面的台灯20，也可以是用于夹持屏幕40的夹灯30。其中，第一光源100与第二光源200彼此独立，且对应不同区域(方向)，类似的，第一光感测器101及第二光感测器201也对应不同区域(方向)。上述第一区域Z1、Z1’可以为工作区域(例如，书桌桌面、键盘鼠标区域等)，第二区域Z2、Z2’可以为背景区域(例如，背景墙面等)，即第一光源100为主要光源，第二光源200为辅助光源(背景光源)。可以理解的是，位于第一区域Z1、Z1’的第一光源100可靠近使用者，而位于第二区域Z2、Z2’的第二光源200则可相对远离使用者。换句话说，第一光源100用以为使用者的工作区域提供光照，形成主照明区，第二光源200用以根据上述主照明区的照度，作适当调整，形成辅助照明区，其可减少周遭环境与主照明区的对比眩光，从而起到护眼的技术效果。

具体而言，在供能照明结构10后，第一光感测器101先感测第一区域Z1、Z1’的环境光亮度，处理模组300根据其第一区域Z1、Z1’的环境光亮度开启第一光源100并控制其照度值，接着，第一光感测器101再次感测第一区域Z1、Z1’的环境光亮度及/或照度值，处理模组300根据第一区域Z1、Z1’当前的环境光亮度或照度值，再次调整第一光源100的光照参数；接着，第二光感测器201感测第二区域Z2、Z2’的环境光亮度，处理模组300根据其第二区域Z2、Z2’的环境光亮度开启第二光源200并控制其照度值，接着，第二光感测器201再次感测第二区域Z2、Z2’的环境光亮度及/或照度值，处理模组300根据第二区域Z2、Z2’当前的环境光亮度或照度值，再次调整第二光源200的光照参数。其中，处理模组300可预设各区域环境光亮度(或照度值)与各光源照度值之间的映射关系，并根据此实时调整第一光源100及第二光源200，从而达成补光平衡机制。

进一步地，第一区域Z1、Z1’不与第二区域Z2、Z2’相重叠，且第一照明光线不与第二照明光线相交。也就是说，上述主照明区与辅助照明区相互独立。

于一实施例中，第一光感测器101的感测方向L2、L2’可与第一照明光线的照射方向L1、L1’同向，第二光感测器201的感测方向L4、L4’可与第二照明光线的照射方向L3、L3’同向。

具体而言，如图2及图4所示，当照明设备为桌面台灯20时，其可包括灯座210、连接于灯座210的支架220及上述照明结构10。可以理解的是，照明结构10设置在支架220远离灯座210的一端，且其第一照明光线的照射方向L1朝向于灯座210(工作区域)，而第二照明光线朝向于背景区域照射。从图中还可以看出，工作区域(第一区域Z1)与灯座210及支架220位于相同一侧，背景区域(第二区域Z2)与灯座210及支架220位于相异两侧。

较佳的，照明结构10还可包括灯罩320，第一光源100、第二光源200、第一光感测器101及第二光感测器201设置于灯罩320。其中，灯罩320可具有壳体，该壳体具有容置空间，第一光源100、第一光感测器101、第二光源200及第二光感测器201可安装于该容置空间，且上述壳体在对应安装上述元器件的位置开设通孔或设置透明护罩等，以确保光源及光感测器的正常运作。可以理解的是，上述第一光源100、第一光感测器101、第二光源200、第二光感测器201及处理模组300的安装方式可根据实际需求而定，本发明在此不做限制，只要其能够实现各自的设置目的即可。

于另一实施例中，如图3及图5所示，当照明设备为夹持于屏幕40的挂灯(夹灯30)时，屏幕40可具有前表面(显示面)，后表面及连接前表面与后表面的上表面，照明设备可包括上述照明结构10以及夹持本体。夹持本体包括第一夹件、第二夹件，第一夹件具有第一夹持部310和连接至第一夹持部310的灯连接部311311，灯连接部311311连接第一光源100，第二夹件具有第二夹持部320，其中，第二光源200设置于夹持本体，当照明设备夹持屏幕40时，第一夹持部310用以抵靠前表面，第二夹持部320用以抵靠后表面，使得第一光源100位于上表面的上方，且第一区域Z1’与第二区域Z2’位于屏幕40相异两侧。具体而言，第一区域Z1’位于屏幕40前表面所朝向的区域，第二区域Z2’位于屏幕40后表面所朝向的区域。

具体而言，屏幕40的前表面面对第一区域Z1’以提供显示画面供使用者观赏，当夹灯30的第一光源100开启时，其用以朝向第一区域Z1’发光，以提供屏幕40前方的照明。屏幕40的后表面面对第二区域Z2’并与第二区域Z2’中的参考物(例如为墙壁)之间具有距离。当设于夹持本体的第二光源200开启时，其用以朝向第二区域Z2’发光，以提供屏幕40后方的照明。

需要说明的是，当屏幕40的使用环境较为昏暗时，若仅在第一区域Z1’提供照明致使屏幕40前后方的亮度差相当大，对人眼的刺激过大而使眼睛容易疲劳。相较于仅在第一区域Z1’提供照明之情况，通过夹灯30的第一光源100于第一区域Z1’出光且夹持本体的第二光源200于第二区域Z2’同时出光，以减少屏幕40前后方的亮度差，可减缓人眼对于高亮暗对比的不适。

此外，第一光源100设计成位于屏幕40的上表面的上方，为了提供主要的阅读区域(即第一区域Z1’)的照明以及避免遮挡屏幕40的显示画面。然而，第二光源200用以提供于屏幕40后方区域(即第二区域Z2’)进行补光以降低亮度差之用，故第二光源200的高度设计成位于屏幕40的上表面的下方。因应第一光源100用于较高亮度需求的阅读环境，第一光源100的发光强度可设置成高于第二光源200的发光强度，且两者呈一比率关系。即，第一区域Z1’的照度值高于第二区域Z2’的照度值。

于一实施例中，第一光感测器101的感测方向L2、L2’可与第一照明光线的照射方向L1、L1’反向，第二光感测器201的感测方向L4、L4’可与第二照明光线的照射方向L3、L3’同向。

具体而言，如图4所示，当照明设备为台灯20时，第一照明光线的照射方向L1朝向于灯座210方向，而设置于灯罩320的第一光感测器101的感测方向L2与第一照明光线的照射方向L1相反；再如图5所示，当照明设备为屏幕40夹灯30时，第一照明光线的照射方向L1’朝向于屏幕40的前表面照射，而第一光感测器101的感测方向L2’与第一照明光线的照射方向L1’相反，其中，当照明设备为夹灯30时，第一光感测器101可独立于夹持本体及第一光源100，用户可将第一光感测器101或包括第一光感测器101的其他结构放置于承载有屏幕40的桌面，或者，第一光感测器101还可以是其他设置方式，只要确保其能够感测到环境光亮度及屏幕40亮度即可，本发明并不以此为限。

于一实施例中，第一光源100与第二光源200可相互独立运作，用户可通过硬件及/或软件的配合，例如，通过按键、按钮控制处理模组300，独立开启第一光源100或独立开启第二光源200，以提供更多的使用场景，提高用户体验。举例而言，当独立开启第一光源100时，处理模组300根据第一区域Z1、Z1’的环境光亮度控制第一光源100提供第一照明光线，为第一区域Z1、Z1’提供照明，当独立开启第二光源200时，处理模组300根据第二光源200的环境光亮度控制第二光源200提供第二照明光线，为第二区域Z2、Z2’提供补光照明。

此外，如图6所示，图6为本发明实施例提供的照明结构的流程示意图。基于上述照明结构10，本发明还提供一种照明结构10的控制方法，应用于上述照明结构10，方法包括：

步骤S100，供能照明结构10，即开启照明结构10；

于步骤S100中，用户可以是通过按键等方式手动开启照明结构10，也可以是通过语音唤醒、遥控等无线方式开启照明结构10，本发明对此不做限制。

步骤S200，第一光感测器101感测第一区域Z1、Z1’的照明亮度，处理模组300根据第一区域Z1、Z1’的照明亮度开启第一光源100并控制第一光源100的光照参数；

于步骤S200中，处理模组300根据第一区域Z1、Z1’的环境光亮度灵活调整第一光源100提供的照度，较佳地，当照明结构10应用于屏幕40夹灯30时，则第一光感测器101还可感测到屏幕40的屏幕40光及屏幕40摆放的桌面的反射光。

步骤S300，第一光感测器101感测第一区域Z1、Z1’的照明亮度，处理模组300根据第一区域Z1、Z1’的照明亮度调整第一光源100的光照参数；

于步骤S300中，第一光感测器101在第一光源100开启后，再次对第一区域Z1、Z1’的照度值(及/或环境光亮度)进行感测，处理模组300判断第一区域Z1、Z1’的照度值是否满足预定门槛，例如，可通过处理模组300进行判断，且预定门槛约为500勒克斯左右，符合一般的屏幕40(或阅读)使用的建议环境亮度。若未满足预定门槛，可通过处理模组300再次计算第一光源100所需的光照参数，以智能调整第一光源100提供符合当前环境的光照参数。

步骤S400，若第一光源100已经满足预定门槛，则第二光感测器201开始感测第二区域Z2、Z2’的照明亮度，处理模组300根据第二区域Z2、Z2’的照明亮度开启第二光源200并控制第二光源200的光照参数；

于步骤S400中，处理模组300根据第二区域Z2、Z2’的环境光亮度灵活调整第二光源200提供的照度，较佳的，第二光源200是朝向相异于使用者的另一侧进行发光，例如，当照明设备为屏幕40夹灯30时，则第二光源200朝向屏幕40的后表面面对的第二区域Z2、Z2’发光。处理模组300开启第二光源200出光可缩小屏幕40前方后方的亮度差，提供补光作用。具体而言，处理模组300可控制第二光源200的光照参数以使第二区域Z2、Z2’的照度值约为第一区域Z1、Z1’的照度值的1/3左右，为使人眼不容易疲劳的设计。举例来说，若根据第一区域Z1、Z1’达到约为500勒克斯左右，则将第二区域Z2、Z2’的照度值控制约为170勒克斯左右。

步骤S500，第二光感测器201感测第二区域Z2、Z2’的照明亮度，处理模组300根据第一区域Z1、Z2’的照明亮度与第二区域Z2、Z2’的照明亮度调整第二光源200的光照参数。

于步骤S500中，第二光感测器201在第二光源200开启后，再次对第二区域Z2、Z2’的照度值(环境光亮度)进行感测，处理模组300判断第二区域Z2、Z2’的照度值是否满足预定门槛，例如，第二区域Z2、Z2’的照度值始终低于第一区域Z1、Z1’的照度值且与第一区域Z1、Z1’的照度值呈一比率关系，举例而言，其预定门槛可以为150勒克斯左右。若未满足预定门槛，可通过处理模组300再次计算第二光源200所需的光照参数，以智能调整第二光源200。

可以理解的是，当用户独立控制第一光源100，则处理模组300仅执行步骤S100、步骤S200、步骤S300，当使用者独立控制第二光源200，则处理模组300仅执行步骤S100、步骤S400、步骤S500，此处不另赘述。

综上所述，本发明提供的照明结构10、应用其的照明设备及该照明结构10的控制方法通过朝向第一区域Z1、Z1’的第一光源100及朝向第二区域Z2、Z2’的第二光源200进行出光，并藉由第一光感测器101、第二光感测器201感测第一区域Z1、Z1’、第二区域Z2、Z2’的照明亮度，以使处理模组300根据上述第一区域Z1、Z1’、第二区域Z2、Z2’的照明亮度调整第一光源100及第二光源200的光照参数，本发明能够有效改善用户体验，达到护眼的有益效果。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (11)

1.一种照明结构，其特征在于，该照明结构包括：

第一光源，用以朝第一区域提供第一照明光线；

第一光感测器，用以感测该第一区域的照明亮度；

第二光源，用以朝第二区域提供第二照明光线；

第二光感测器，用以感测该第二区域的照明亮度；

处理模组，耦接于该第一光源、该第二光源、该第一光感测器及该第二光感测器，该处理模组用以根据该第一区域的照明亮度调整该第一光源的光照参数，并根据该第一区域的照明亮度与该第二区域的照明亮度调整该第二光源的光照参数；

其中，该照明亮度包括环境光亮度及照度值的一种或组合。

2.如权利要求1所述的照明结构，其特征在于，该第一光感测器的感测方向与该第一照明光线的照射方向同向，该第二光感测器的感测方向与第二照明光线的照射方向同向。

3.如权利要求1所述的照明结构，其特征在于，该第一光感测器的感测方向与该第一照明光线的照射方向反向，该第二光感测器的感测方向与第二照明光线的照射方向同向。

4.如权利要求1所述的照明结构，其特征在于，该第一光源的发光强度强于该第二光源的发光强度，该第一区域的照度值高于该第二区域的照度值。

5.如权利要求1所述的照明结构，其特征在于，该处理模组根据该第一区域的照度值控制该第二光源的发光强度，以使该第二光源的发光强度与该第一光源的发光强度呈比率关系。

6.如权利要求1所述的照明结构，其特征在于，该光照参数包括发光强度、光照度及/或色温。

7.一种照明设备，其特征在于，该照明设备包括：

灯座；

支架，连接于该灯座；及

如权利要求1至6中任一所述的照明结构，该照明结构设置于该支架。

8.如权利要求7所述的照明设备，其特征在于，该第一照明光线的照射方向朝向该灯座，且该第一区域与该支架、该灯座位于相同一侧，该第二区域与该支架、该灯座位于相异两侧。

9.如权利要求7所述的照明设备，其特征在于，该照明结构还包括灯罩，该第一光源、该第二光源、该第一光感测器、该第二光感测器及处理模组设置于该灯罩内。

10.一种照明设备，用于夹持于屏幕，该屏幕具有前表面、后表面以及连接该前表面与该后表面的上表面，其特征在于，该照明设备包括：

如权利要求1至6中任一所述的照明结构；

夹持本体，包括：

第一夹件，具有第一夹持部和连接至该第一夹持部的灯连接部，该灯连接部连接该第一光源；及

第二夹件，具有第二夹持部；

其中，该第二光源设置于该夹持本体，当该照明设备夹持该屏幕时，该第一夹持部用以抵靠该前表面，该第二夹持部用以抵靠该后表面，使得该第一光源位于该上表面的上方，且该前表面面对该第一区域，该后表面面对该第二区域。

11.一种照明结构的控制方法，应用于权利要求1至6中任一所述的照明结构，其特征在于，该控制方法包括：

供能该照明结构；

该第一光感测器感测该第一区域的照明亮度，该处理模组根据该第一区域的照明亮度开启该第一光源并控制该第一光源的光照参数；

该第一光感测器感测该第一区域的照明亮度，该处理模组根据该第一区域的照明亮度调整该第一光源的光照参数；

该第二光感测器感测该第二区域的照明亮度，该处理模组根据该第二区域的照明亮度开启该第二光源并控制该第二光源的光照参数；

该第二光感测器感测该第二区域的照明亮度，该处理模组根据该第一区域的照明亮度与该第二区域的照明亮度调整该第二光源的光照参数。

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