TWI576010B

TWI576010B - 光源裝置

Info

Publication number: TWI576010B
Application number: TW101151048A
Authority: TW
Inventors: 盧建均; 李俊興; 姜雅惠; 胡鴻烈; 謝佳芬
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2017-03-21
Also published as: US20140184088A1; TW201427489A; US9095029B2

Description

光源裝置

本揭露是有關於一種光源裝置，且特別是有關於一種可提供不同生理刺激光線的光源裝置。

隨著愛迪生(Thomas Alva Edison)發明電燈泡，電力所產生的光源不僅點亮了黑夜，亦點亮了人類的文明，藉著這種人工光源，人類得以利用夜晚的時間，因而更進一步地帶動了科技與教育的發展。而在光源對生理刺激的影響研究上，Yasukouchi，研究發現夜間高色溫的光源比低色溫的光源較抑制褪黑激素的分泌。其次從2001年以來，Branard的研究對人眼與生理影響(biological effect)的關係，更進一步指出說明光源與褪黑激素的分泌以及生理影響的關係，並如圖1繪示出光源與生理刺激對應曲線(2001 Action Spectrum for Melatonin Regulation in Humans：Evidence for a Novel Circadian Photoreceptor)。而進一步可以說明光源不同波長(400nm-550nm)將不同影響生理刺激(circadian stimulus，CS)，判斷光源對人體的生理刺激影響程度，因此，若於夜間或白天使用光源時，需要藉由適合光源的頻譜組成，提供適切的人工照明光源。

本揭露之一實施例提供一種光源裝置，包括一發光模組以及一控制單元。發光模組提供一光線。控制單元使發光模組所發出的光線在一第一光線與一第二光線間切換，其中第二光線的生理刺激值小於第一光線的生理刺激值，且第二光線與第一光線的色溫實質上相同。

本揭露之一實施例提供一種光源裝置，包括一發光模組以及一控制單元。發光模組提供一光線。控制單元使發光模組所發出的光線在一第一光線與一第二光線間切換，其中第一光線的生理刺激值比第二光線的生理刺激值多出第二光線的生理刺激值的5%以上。

本揭露之一實施例提供一種光源裝置，包括一發光模組以及一控制單元。發光模組提供一光線。控制單元使發光模組所發出的光線在一第一光線與一第二光線間切換，其中第一光線與第二光線的色溫實質上相同，第一光線的混光光譜不同於第二光線的混光光譜。

本揭露之一實施例提供一種照明裝置，包括一第一光源以及一第二光源。第一光源用以提供一第一光線，其具有一第一生理刺激值。第二光源用以提供一第二光線，其具有一第二生理刺激值。其中，第一光線與第二光線具有一實質上相同的色溫，且第一生理刺激值不同於第二生理刺激值。

為讓本揭露之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。

圖2A是本揭露之一實施例中的光源裝置的示意圖，圖2B是依照圖2A實施例中的光源裝置的一種變化，圖2C是依照圖2B實施例中的光源裝置所發出之光線的相對光強度與光波長的光譜示意圖，請參照圖2A至圖2C，在本實施例中，光源裝置100包括一發光模組110以及一控制單元120。發光模組110提供一光線B。在本實施例中，光線B所代表的意義為發光模組110所發出的光，可具有發散角度，而非限定於特定的傳遞方向。控制單元120用以切換發光模組110所發出的光線B為一第一光線L1或一第二光線L2。其中，第二光線L2的生理刺激值(circadian stimulus/photometry,CS/P)小於第一光線L1的生理刺激值，且第二光線L2與第一光線L1的色溫實質上相同。藉此，光源裝置100可在不易讓使用者察覺到光色溫變化的情形下，依照實際使用環境、時間及目的以選擇提供具有高生理刺激的第一光線L1或是低生理刺激的第二光線L2，以維持使用者自然的生理週期並同時提供足夠的光源。

詳細而言，在本實施例中，生理刺激值(CS/P)的定義如下式所示：其中，CS(λ)代表人類的生理函數，P(λ)代表人類的明視覺函數，P_0λ代表混光完成後的光譜，而CS代表混光完成後光譜的生理刺激值，P代表混光完成後光譜的強度值。其中，有關於明視覺函數P(λ)是依照國際照明委員會(Commission internationale de l'éclairage，CIE)的定義。並且人類的生理函數CS(λ)可參照Professor Brainard所提出的Action spectrum(1997)，如圖1所示，Mark Rea所提出的人體非視覺生理函數(2005)以及German pre-standard DIN V所提出的生理函數，並且本揭露之光源裝置100可適用於各種生理函數。並且，圖3是美國國家標準協會(American national standard institute，ANSI)所定義的同色溫的色座標型態的示意圖，請參照圖3，在本實施例中，同色溫的定義是依照美國國家標準協會的定義。換言之，依照此一標準設計之同色溫的光源，對人眼而言的顏色差異不易察覺。其中，圖3示意圖中所繪示的美國國家標準協會定義的色座標型態的詳細座標值請參照表1如下：其中，表1的數據範圍可換算為圖3中的公差四邊形色溫範圍S1至S8。舉例而言，落在公差四邊形色溫範圍S1內的色溫座標值對而人眼而言很接近，依此類推。更詳細而言，表1中的公差四邊形可進一步換算為色溫值範圍如下表2：其中，表2的數據範圍可換算為圖3中的橢圓色溫範圍e1至e8，進一步而言，這些橢圓色溫範圍e1至e8亦即麥克亞當(David MacAdam)橢圓。舉例而言，落在橢圓色溫範圍e1內的各色溫座標值對而人眼而言很接近，依此類推。值得注意的是，表1與表2中的座標數據為舉例說明本實施例中之實質上色溫相同，實際之座標數據請參照美國國家標準協會的最新定義，本揭露不以此為限。在另一實施例中，色溫實質上相同代表在同一橢圓色溫範圍內。藉此，光源裝置100可在不易讓使用者察覺到光色色溫變化的情形下，依照實際使用環境、時間及目的以選擇提供不同生理刺激值的光源，以維持使用者生理週期並同時提供足夠的光源。

詳細而言，請參照圖2A，控制單元120可使發光模組110於多個發光模式間切換，這些發光模式包含一第一生理刺激模式與一第二生理刺激模式，發光模組110包括多個發光單元D，這些發光單元D可包括電致發光元件、光致發光元件或其組合。其中發光單元D包括至少一第一發光單元D1、至少一第二發光單元D2與至少一第三發光單元D3，第一發光單元D1提供一第一次光線W1，第二發光單元D2提供一第二次光線W2，且第三發光單元D3提供一第三次光線W3。其中，第一次光線W1的至少一波峰值範圍可大於420nm且小於480nm，第二次光線W2的至少一波峰值範圍可大於480nm且小於540nm，第三次光線W3的至少一波峰值範圍可大於540nm。

當控制單元120使發光模組110切換至第一生理刺激模式時，控制單元120使這些發光單元D的第一部分P1提供第一光線L1，其中第一光線L1可包括第一次光線 W1與第二次光線W2，且當控制單元120使發光模組110切換至第二生理刺激模式時，控制單元120使這些發光單元D的第二部分P2提供第二光線L2，其中第二光線L2可包括第一次光線W1與第三次光線W3，且第一光線L1與第二光線L2的色溫實質上相同，因此可在不影響使用者色溫感覺的情況下改變生理刺激值以符合不同的需求。

此外，圖2B中的光源裝置100’與圖2A所繪示的光源裝置100相似，其中圖2B中，各發光單元對應提供光線波峰值範圍如圖2A實施例說明範圍，然而不同之處在於，圖2B中的光源裝置100’的第一部分P1’可更包括第三發光單元D3。

其中，在第一生理刺激模式下，第一部分P1’所提供的第一光線L1’可包括第一次光線W1、第二次光線W2與第三次光線W3。而在第二生理刺激模式下，第二部份P2’所提供的第二光線L2’可包括第一次光線W1與第三次光線W3。

其中，圖2B完成混光後之頻譜如圖2C所示，由於第二次光線W2的生理刺激值大於第三次光線W3的生理刺激值，因此第一光線L1’雖與第二光線L2’為相同的色溫3000K，由於其混光光譜不同，因此生理刺激值不同，第一光線L1’其光譜如圖2C中的混光光譜曲線SH1，生理刺激值CS/P經計算後約為0.43，而第二光線L2’其混光光譜如圖2C中的光譜曲線SL1，其生理刺激值CS/P經計算後約為0.27，亦即上式計算出的CS/P，其中第一光線L1’ 的生理刺激值經計算後約為第二光線L2’的生理刺激值的159%。藉此，可使得第二光線L2’與第一光線L1’的生理刺激值有更顯著的差異。而可達到上述之目的，本揭露不以此為限。

進一步而言，控制單元120可使發光模組110’所發出的光線B可於一天中的多個不同時段依需求而切換至第一生理刺激模式(即提供第一光線L1’)或第二生理刺激模式(即提供第二光線L2’)。詳細而言，圖2D繪示出圖2B實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖，請參照圖2B與圖2D，舉例而言，光源裝置100’可應用於飯店照明，可在工作時間(如圖2D中所繪示的9：00至18：00)提供色溫為3000K且具有較高生理刺激值的第一光線L1’，以提高服務人員的警覺性與工作精神，同時亦可讓房客具有視覺上的溫暖舒適感。而在晚間(如圖2D中所繪示的18：00至22：00)，光源裝置100’中的發光模組110’可被切換至色溫同樣為3000K但具有較低生理刺激值的第二光線L2’，即可在不影響照明色溫的情況下減少對晚班的服務人員以及房客的生理刺激，以避免影響褪黑激素分泌而影響服務人員以及房客的健康。值得注意的是，圖2D中的時序僅用於舉例說明本實施例，在其它實施例中可依照實施需求而有所變化，本揭露不以此為限。

更進一步而言，圖2E是依照圖2A中光源裝置的方塊圖，請參照圖2E，在本實施例中，光源裝置100可更包括一使用者介面130，控制單元120根據使用者介面130所輸入的一對應於使用者UR的操作之訊號而決定光源裝置100目前所處的照明模式。詳細而言，控制單元120例如是一微處理器，並可根據一時間管理資料DT使發光模組110於多個不同時間分別切換至不同的照明模式，其中時間管理資料DT與生物的生理時鐘相關。舉例而言，時間管理資料DT可如圖2D中的時序圖中的模式切換時間資料，然本揭露不此以為限。更詳細而言，光源裝置100可更包括一資料寫入系統DR，時間管理資料DT可透過資料寫入系統DR與控制單元120連接而被接收並儲存於一儲存單元SV內，並且控制單元120可藉由從儲存單元SV載入時間管理資料DT以控制控制單元120並使發光模組110的光源驅動模組DM驅動第一部分P1或第二部分P2，以達成圖2A實施例中所述之功效。另一方面，光源裝置100可更包括一連接介面140，連接介面140將來自資料寫入系統DR的時間管理資料DT傳遞至控制單元120，其中連接介面140為有線連接介面或無線連接介面。舉例而言，連接介面140例如是一手動開關或者是遙控器，使用者UR可利用手動開關或遙控器來選取或改變光源裝置100的照明模式。而另一方面，光源裝置100亦可根據時間管理資料DT的內容，依照時間而自動地選取或改變照明模式，以配合使用者UR的需求。

然而，在圖2A實施例中的光源裝置100的發光模組110可提供具有相同色溫以及不同生理刺激值的第一光線L1與第二光線L2。但在其它實施例中，亦可提供具有相同或不同色溫以及不同生理刺激值的光線。

舉例而言，圖4A是本揭露之另一實施例中的光源裝置的示意圖，與圖2A實施例相似，光源裝置300包含第一發光單元D1，第二發光單元D2，第三發光單元D3可包括D31與D32。

其中光源裝置300的第一部分P13包括第一發光單元D1、第二發光單元D2、第三發光單元D31，其對應產生第一次光線W1、第二次光線W2和第三次光線W3，其中，第二次光線W2可由一螢光體被第一次光線W1激發所產生(即第二發光單元D2可為一螢光體)，第三次光線W3由一發光二極體所產生。光源裝置300發光的第二部分P23包括第一發光單元D1和第三發光單元D32，其對應產生第一次光線W1和第三次光線W3。其中，第一次光線W1可為由一發光二極體所產生的光線，第三次光線W3可由一螢光體被第一次光線W1激發所產生(即第三發光單元D32可為一螢光體)。其中，第一次光線W1的至少一波峰值範圍大於420nm且小於480nm，第二次光線W2的至少一波峰值範圍大於480nm且小於540nm，第三次光線W3的至少一波峰值範圍大於540nm。

在圖4A實施例中，不同之處在於圖4A中的光源裝置300中，控制模組320使發光模組310所發出的光線B3在第一光線L13與第二光線L23間切換，第一光線L13與第二光線L23的色溫不相同。

圖4B繪示出圖4A實施例中的第一光線L13的光譜曲線，而圖4C繪示出圖4A實施例中的第二光線L23的光譜曲線。在本實施例中，圖4B以6500k色溫為例，而圖4C以3000k色溫為例。藉由圖4B與圖4C中的光譜曲線經由上述之各算式計算推得光源裝置300的發光模組310所提供的的第一光線L13的生理刺激值約為0.94，而第二光線L23的生理刺激值約為0.27，其中第一光線L13的生理刺激值約為第二光線L23的生理刺激值的3.48倍，即第一光線L13的生理刺激值比第二光線L23的生理刺激值多出第二光線L23的生理刺激值的5%以上。

圖4D繪示出圖4A實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖。藉此，光源裝置300可應用於居家照明，如圖4D所繪示，光源裝置300的發光模組310可於白晝時段(例如9：00至18：00)提供具有高生理刺激值與高色溫(6500k)的光源以使人感覺清爽並可提振精神，在夜晚時段(例如18：00至22：00)則提供具有低生理刺激值與低色溫(3000k)的光源以使人有溫暖舒適的感覺。其中，上述的生理刺激數值和圖4B與圖4C的光譜曲線僅用於說明本實施例，在其它實施例中亦可依照實際需求而有所不同，本揭露不以此為限。

圖5A是本揭露之又一實施例中的光源裝置的示意圖，與圖2A實施例相似，然而在本實施例中，發光模組410更包括至少一第四發光單元D4。其中，第一發光單元D1提供一第一次光線W1，第二發光單元D2提供一第二次光線W2，第三發光單元D3提供一第三次光線W3，且第四發光單元D4提供一第四次光線W4。並且如圖5A所繪示，第一部分P14可包括第一發光單元D1、第二發光單元D2與第四發光單元D4，且第二部分P24可包括第一發光單元D1、第三發光單元D3與第四發光單元D4。當控制單元420使發光模組410切換至第一生理刺激模式時，第一發光單元D1發出第一次光線W1，第二發光單元D2發出第二次光線W2，以及第四發光單元D4發出第四次光線W4，當控制單元420使發光模組410切換至第二生理刺激模式時，第一發光單元D1發出第一次光線W1，第三發光單元D3發出第三次光線W3，且第四發光單元D4發出第四次光線W4，其中第一次光線W1的生理刺激值大於第二次光線W2的生理刺激值，且第二次光線W2的生理刺激值大於第三次光線W3的生理刺激值。簡言之，在第一生理刺激模式下，光源裝置400的發光模組410所提供的第一光線L14可包括第一次光線W1、第二次光線W2與第四次光線W4。而在第二生理刺激模式下，光源裝置400的發光模組410所提供的第二光線L24可包括第一次光線W1、第三次光線W3與第四次光線W4。藉此可與圖2A中實施例的光源裝置100具有相似的功效。

換言之，光源裝置400的發光模組410可包括第一發光單元D1、第二發光單元D2、第三發光單元D3以及第四發光單元D4。其中，至少第一發光單元D1、第二發光單元D2與第四發光單元D4可形成第一光源(即第一部分P14)並發出第一光線L14，而第一發光單元D1、第三發光單元D3與第四發光單元D4可形成第二光源(即第二部份P24)並發出第二光線L24。其中，第一光源與第二光源色溫實質上相同且具有不同的生理刺激值。

在本實施例中，圖5A中的第一發光單元D1可為發光二極體，第二次光線W2可由一第一螢光體被第一次光線W1激發所產生，並且第三次光線W3可由一第二螢光體被第一次光線W1激發所產生，換言之，在本實施例中，第二發光單元D2與第三發光單元D3可為光致發光(如螢光)材料，其可受到第一次光線W1激發而產生不同波峰值範圍的第二次光線W2和第三次光線W3。此外，在本實施例中，第四發光單元D4例如是發光二極體，然而在其他實施例中，第四發光單元D4或可為受光激發而產生第四次光線W4的光致發光材料(如螢光體)，本揭露不以此為限。在另一實施例中，第一發光單元D1、第二發光單元D2、第三發光單元D3和第四發光單元D4可為具有不同波峰值範圍的發光二極體或發光二極體和螢光體之組合。

圖5B繪示出圖5A實施例中的第一光線L14的光譜曲線，而圖5C繪示出圖5A實施例中的第二光線L24的光譜曲線，圖5D繪示出圖5A實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖，詳細而言，第一次光線W1的至少一波峰值範圍大於420nm且小於480nm，第二次光線W2的至少一波峰值範圍大於480nm且小於540nm，第三次光線W3的至少一波峰值範圍大於540nm且小於590nm，並且第四次光線W4的至少一波峰值範圍大於590nm且小於680nm。其中，當光源裝置400處於第一生理刺激模式時，發光模組410所提供的第一光線L14的光譜如圖5B中的混光光譜曲線。當光源裝置400處於第二生理刺激模式時，發光模組410所提供的第二光線L24的混光光譜如圖5C中的光譜曲線。在本實施例中，圖5B與圖5C以6500K色溫為例，藉由圖5B與圖5C中的光譜曲線，可推得光源裝置400的第一光線L14的生理刺激值約為0.94，而第二光線L24的生理刺激值約為0.79。藉此，光源裝置400可應用於工作照明(如醫院或工廠照明)，如圖5D所繪示，光源裝置400的發光模組410可於白晝時段(例如9：00至18：00)提供具有高生理刺激值且高色溫的光源以使工作人員感覺清爽並可提振精神，在夜晚時段(例如18：00至22：00)則提供具有低生理刺激值但仍維持高色溫的光源，以降低對在晚間工作的工作人員的生理刺激，以避免影響工作人員的健康。其中，上述的生理刺激數值和圖5B與圖5C的光譜曲線僅用於說明本實施例，在其它實施例中亦可依照實際需求而有所不同，本揭露不以此為限。值得注意的是，圖5A中的光源裝置400亦可如圖4A實施例中的光源裝置300，藉由調整第一次光線W1、第二次光線W2、第三次光線W3與第四次光線W4之間的比例以提供不同色溫且不同生理刺激值差異達5%以上的第一光線L14以及第二光線L24，相關的詳細敘述可參照圖2A及圖4A實施例，在此不再贅述。

圖6A是本揭露之再一實施例中的光源裝置的示意圖，圖6B到圖6I繪示出光源裝置500分別在各色溫條件下所提供的光線之光譜曲線，與圖5A之實施例相似，並具有相同波峰值範圍的第一次光線W1、第二次光線W2、第三次光線W3、第四次光線W4，然而不同之處在於，在本實施例中，圖6A的光源裝置500的發光模組510在這些照明模式下可提供更多組具有高低生理刺激值的不同色溫的光源。舉例而言，在本實施例中，當光源裝置500的發光模組510中所包括的第一發光單元D11與第一發光單元D12提供第一次光線W1、第二發光單元D2提供第二次光線W2以及第四發光單元D4提供第四次光線W4時，光源裝置500的發光模組510可藉由調整第一次光線W1、第二次光線W2與第四次光線W4的比例，以分別依照使用需求提供具有較高生理刺激值的第一光線L15(例如6500K、CS/P值0.82)、第三光線L35(例如5000K、CS/P值0.67)、第五光線L55(例如4000K、CS/P值0.54)以及第七光線L75(例如3000K、CS/P值0.39)。另一方面，當光源裝置500的發光模組510中的第一發光單元D11與第一發光單元D13提供第一次光線W1、第三發光單元D3提供第三次光線W3以及第四發光單元D4提供第四次光線W4時，光源裝置500的發光模組510可藉由調整第一次光線W1、第三次光線W3與第四次光線W4的比例，以分別依照使用需求提供具有較低生理刺激值的第二光線L25(6500K、CS/P值0.72)、第四光線L45(5000K、CS/P值0.57)、第六光線L65(4000K、CS/P值0.45)以及第八光線L85(3000K、CS/P值0.30)。因此，光源裝置500的發光模組510相較於圖2A與圖2C的光源裝置100與100’的發光模組110與110’能提供更多組色溫的光源，藉此可符合各種使用需求，並具有良好的應用潛力。

詳細而言，在本實施例中，光源裝置500可包括第一生理刺激模式、第二生理刺激模式、第三生理刺激模式、第四生理刺激模式、第五生理刺激模式、第六生理刺激模式、第七生理刺激模式與第八生理刺激模式。並且，控制單元520使發光模組500分別於這些生理刺激模式下所發出的光線在第一光線L15(光譜曲線如圖6B)、第二光線L25(光譜曲線如圖6C)、第三光線L35(光譜曲線如圖6D)、第四光線L45(光譜曲線如圖6E)、第五光線L55(光譜曲線如圖6F)、第六光線65(光譜曲線如圖6G)、第七光線L75(光譜曲線如圖6H)以及第八光線L85(光譜曲線如圖6I)間切換，進而可提供更多組光源。

更詳細而言，第二光線L25的生理刺激值小於第一光線L15的生理刺激值，且第二光線L25與第一光線L15的色溫實質上相同。第四光線L45的生理刺激值小於第三光線L35的生理刺激值，且第四光線L45與第三光線L35的色溫實質上相同。第六光線L65的生理刺激值小於第五光線L55的生理刺激值，且第六光線L65與第五光線L55的色溫實質上相同。第八光線L85的生理刺激值小於第七光線L75的生理刺激值，且第八光線L85與第七光線L75的色溫實質上相同。並且，第一光線L15、第三光線L35、第五光線L55以及第七光線L75的色溫實質上不相同、且第二光線L25、第四光線L45、第六光線L65以及第八光線L85的色溫實質上不相同。換言之，光源裝置500的發光模組510可藉由調整第一次光線W1、第二次光線W2、第三次光線W3與第四次光線W4的比例，而可提供更多組色溫的光線，並且每一組同色溫的光線可於高生理刺激值與低生理刺激值之間切換。

進一步而言，在本實施例中，光源裝置500的發光模組510可包括第一發光單元D11、D12與D13、第二發光單元D2、第三發光單元D3與第四發光單元D4。其中，第一發光單元D11與D12、第二發光單元D2以及第四發光單元D4可形成第一光源(即第一部分P1)並分別於各生理刺激模式下發出第一光線L15、第三光線L35、第五光線L55或第七光線L75。另一方面，第一發光單元D11與D13、第三發光單元D3以及第四發光單元D4可形成第二光源(即第二部分P2)並分別於各生理刺激模式下發出第二光線L25、第四光線L45、第六光線L65或第八光線L85。

藉此，光源裝置500可藉由改變第一次光線W1、第二次光線W2、第二次光線W2、第三次光線W3以及第四次光線W4的混光比例，而可在6500K色溫條件下，於具高生理刺激值的第一光線L15與具低生理刺激值的第二光線L25之間切換。亦可在5000K色溫條件下，於具高生理刺激值的第三光線L35與具低生理刺激值的第四光線L45之間切換。亦可在4000K色溫條件下，於具高生理刺激值的第五光線L55與具低生理刺激值的第六光線L65之間切換。並且亦可在3000K色溫條件下，於具高生理刺激值的第七光線L75與具低生理刺激值的第八光線L85之間切換。如此，光源裝置500可具有更大的應用潛力。

此外，進一步而言，上述之第一光線L15與第二光線L25具有同色溫不同生理刺激值，第三光線L35與第四光線L45具有同色溫不同生理刺激值，第五光線L55與第六光線L65具有同色溫不同生理刺激值，並且第七光線L75與第八光線L85具有同色溫不同生理刺激值。然而，在其他實施例中，第一光線L15與第二光線L25亦可為不同色溫且第一光線L15的生理刺激值比第二光線L25的生理刺激值多出第二光線L25的生理刺激值的5%以上。第三光線L35與第四光線L45亦可為不同色溫且第三光線L35的生理刺激值比第四光線L45的生理刺激值多出第四光線L45的生理刺激值的5%以上。第五光線L55與第六光線L65亦可為不同色溫且第五光線L55的生理刺激值比第六光線L65的生理刺激值多出第六光線L65的生理刺激值的5%以上。第七光線L75與第八光線L85亦可為不同色溫且第七光線L75的生理刺激值可比第八光線L85的生理刺激值多出第八光線L85的生理刺激值的5%以上。藉此，亦可具有與圖6A中的光源裝置500具有相似的功效。

圖6J繪示出圖6A實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖，請參照圖6J，舉例而言，光源裝置500可應用於辦公室照明，其中，光源裝置500在白晝時段(如圖6J中的8：00至11：00)可切換至第一生理刺激模式以使發光模組510提供高色溫(6500K)且具有高生理刺激值的第一光線L15。而在午休時段(11：00至13：00)，光源裝置500則可切換至第二生理刺激模式以使發光模組510提供高色溫且具有低生理刺激值的第二光線L25，可減少對休息中的工作人員的生理刺激。接著，光源裝置500可於午休結束後的下午時段(13：00至16：00)再次切換回第一生理刺激模式以提升工作效率。而在下班的晚間時段(如圖6J中的18：00以後)，光源裝置500則可切換至第七生理刺激模式以使發光模組510提供低色溫(3000K)的第七光線L75。並且，光源裝置500更可於睡眠時間(如圖6J中的22：00以後)切換至第八生理刺激模式以使發光模組510提供低色溫(3000K)且具有最低生理刺激值的第八光線L85。此外，光源裝置500可提供更多種光源組合，藉此以配合更廣泛的應用。

綜上所述，本揭露之實施例中的光源裝置可透過控制單元控制發光模組提供色溫相同而生理刺激值不同的光線。發光模組亦可藉由多組發光單元以提供多組色溫的光線，並且每一組同色溫的光線亦可於不同生理刺激值的光線間切換。此外，本揭露之實施例中的光源裝置亦可透過控制單元控制發光模組提供生理刺激值差異5%以上的光線，並且這些光線可具有完全不同的色溫，或是有部分的這些光線的色溫相同。藉此，光源裝置可因應實際使用環境、時間及目的以選擇提供具有不同生理刺激值的光源，以維持使用者自然的生理週期並同時提供足夠的光源。本揭露之光源裝置可為用以照明之照明裝置或作為顯示器之背光的背光裝置，但不以此為限。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100’、300、400、500‧‧‧光源裝置

110、310、410、510‧‧‧發光模組

120、320、420、520‧‧‧控制單元

130‧‧‧使用者介面

140‧‧‧連接介面

B、B3‧‧‧光線

D‧‧‧發光單元

D1、D11、D12、D13‧‧‧第一發光單元

D2‧‧‧第二發光單元

D3、D31、D32‧‧‧第三發光單元

D4‧‧‧第四發光單元

DM‧‧‧光源驅動模組

DR‧‧‧資料寫入系統

DT‧‧‧時間管理資料

e1、e2、e3、e4、e5、e6、e7、e8‧‧‧橢圓色溫範圍

L1、L1’、L13、L14、L15‧‧‧第一光線

L2、L2’、L23、L24、L25‧‧‧第二光線

L35‧‧‧第三光線

L45‧‧‧第四光線

L55‧‧‧第五光線

L65‧‧‧第六光線

L75‧‧‧第七光線

L85‧‧‧第八光線

P1、P13、P14‧‧‧第一部分

P2、P23、P24‧‧‧第二部分

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8‧‧‧公差四邊形色溫範圍

SH1、SL1‧‧‧光譜曲線

SV‧‧‧儲存單元

UR‧‧‧使用者

W1‧‧‧第一次光線

W2‧‧‧第二次光線

W3‧‧‧第三次光線

W4‧‧‧第四次光線

圖1繪示出光源與生理刺激的對應曲線。

圖2A是本揭露之一實施例中的光源裝置的示意圖。

圖2B是依照圖2A實施例中的光源裝置的一種變化。

圖2C是依照圖2B實施例中的光源裝置所發出之光線的相對光強度與光波長的光譜示意圖。

圖2D繪示出圖2B實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖。

圖2E是依照圖2A中光源裝置的方塊圖。

圖3是美國國家標準協會所定義的同色溫的色座標型態的示意圖。

圖4A是本揭露之另一實施例中的光源裝置的示意圖。

圖4B繪示出圖4A實施例中的第一光線的光譜曲線。

圖4C繪示出圖4A實施例中的第二光線的光譜曲線。

圖4D繪示出圖4A實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖。

圖5A是本揭露之又一實施例中的光源裝置的示意圖。

圖5B繪示出圖5A實施例中的第一光線的光譜曲線。

圖5C繪示出圖5A實施例中的第二光線的光譜曲線。

圖5D繪示出圖5A實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖。

圖6A是本揭露之再一實施例中的光源裝置的示意圖。

圖6B到圖6I繪示出光源裝置500分別在各色溫條件下所提供的光線之光譜曲線。

圖6J繪示出圖6A實施例中的光源裝置在不同時段具有不同照明模式的時序圖。

100‧‧‧光源裝置

110‧‧‧發光模組

120‧‧‧控制單元

B‧‧‧光線

D‧‧‧發光單元

D1‧‧‧第一發光單元

D2‧‧‧第二發光單元

D3‧‧‧第三發光單元

L1‧‧‧第一光線

L2‧‧‧第二光線

P1‧‧‧第一部分

P2‧‧‧第二部分

W1‧‧‧第一次光線

W2‧‧‧第二次光線

W3‧‧‧第三次光線

Claims

一種光源裝置，包括：一發光模組，提供一光線；以及一控制單元，使該發光模組所發出的該光線在一第一光線與一第二光線間切換，其中該第二光線的對人的生理刺激值小於該第一光線的對人的生理刺激值，且該第二光線與該第一光線的色溫實質上相同。
如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組於多個照明模式間切換，該些照明模式包含一第一對人的生理刺激模式與一第二對人的生理刺激模式，該發光模組包括多個發光單元，當該控制單元使該發光模組切換至該第一對人的生理刺激模式時，該控制單元使該些發光單元的一第一部分發光，且當該控制單元使該發光模組切換至該第二對人的生理刺激模式時，該控制單元使該些發光單元的一第二部分發光，其中該第一部分與第二部分有部分相同或完全不同。
如申請專利範圍第2項所述之光源裝置，其中該些發光單元包括電致發光元件、光致發光元件或其組合。
如申請專利範圍第3項所述之光源裝置，其中該發光模組包括至少一第一發光單元、至少一第二發光單元與至少一第三發光單元，該第一發光單元提供一第一次光線，該第二發光單元提供一第二次光線，且該第三發光單元提供一第三次光線，該第一部分至少包括該第一發光單元與該第二發光單元，且該第二部分至少包括該第一發光單元與該第三發光單元，當該控制單元使該發光模組切換至該第一對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，且該第二發光單元發出該第二次光線，且當該控制單元使該發光模組切換至該第二對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，且該第三發光單元發出該第三次光線，其中該第二次光線的對人的生理刺激值大於該第三次光線的對人的生理刺激值。
如申請專利範圍第4項所述之光源裝置，其中該第一次光線的至少一波峰值範圍大於420nm且小於480nm，該第二次光線的至少一波峰值範圍大於480nm且小於540nm，並且該第三次光線的至少一波峰值範圍大於540nm。
如申請專利範圍第5項所述之光源裝置，其中該第一部分更包括該第三發光單元，若該照明模式切換為該第一對人的生理刺激模式時，該第三發光單元發出該第三次光線。
如申請專利範圍第6項所述之光源裝置，其中該第二發光單元為一第一螢光體，該第三發光單元為一第二螢光體，該第二次光線可由該第一螢光體被該第一次光線激發所產生，並且該第三次光線可由該第二螢光體被該第一次光線激發所產生。
如申請專利範圍第4項所述之光源裝置，其中該發光模組更包括至少一第四發光單元，且該第四發光單元提供一第四次光線，並且該第一部分包括該第一發光單元、第二發光單元與該第四發光單元，且該第二部分包括該第一發光單元、第三發光單元與該第四發光單元，當該控制單元使該發光模組切換至該第一對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，該第二發光單元發出該第二次光線，且該第四發光單元發出該第四次光線，且當該控制單元使該發光模組切換至該第二對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，該第三發光單元發出該第三次光線，且該第四發光單元發出該第四次光線，其中該第一次光線的對人的生理刺激值大於該第二次光線的對人的生理刺激值，且該第二次光線的對人的生理刺激值大於該第三次光線的對人的生理刺激值。
如申請專利範圍第8項所述之光源裝置，其中該第一次光線的至少一波峰值範圍大於420nm且小於480nm，該第二次光線的至少一波峰值範圍大於480nm且小於540nm，該第三次光線的至少一波峰值範圍大於540nm且小於590nm，並且該第四次光線的至少一波峰值範圍大於590nm且小於680nm。
如申請專利範圍第9項所述之光源裝置，其中該第二發光單元為一第一螢光體，該第三發光單元為一第二螢光體，該第二次光線可由該第一螢光體被該第一次光線激發所產生，並且該第三次光線可由該第二螢光體被該第一次光線激發所產生。
如申請專利範圍第8項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組所發出的該光線在該第一光線、該第二光線、一第三光線及一第四光線間切換，該第四光線的對人的生理刺激值小於該第三光線的對人的生理刺激值，且該第四光線與該第三光線的色溫實質上相同，並且該第一光線與該第三光線的色溫實質上不相同。
如申請專利範圍第11項所述之光源裝置，其中該些照明模式更包括一第三對人的生理刺激模式與一第四對人的生理刺激模式，當該控制單元使該發光模組切換至該第三對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線、該第二發光單元發出該第二次光線以及該第四發光單元發出該第四次光線以提供該第三光源，並且該第三光源的該第一次光線、該第二次光線以及該第四次光線的強度組合比例與該第一光源的該第一次光線、該第二次光線以及該第四次光線的強度組合比例不同，且當該控制單元使該發光模組切換至該第四對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線、該第三發光單元發出該第三次光線以及該第四發光單元發出該第四次光線以提供該第四光源，並且該第四光源的該第一次光線、該第三次光線以及該第四次光線的強度比例組成與該第一光源的該第一次光線、該第三次光線以及該第四次光線的強度比例組成不同，其中該第一次光線的對人的生理刺激值大於該第二次光線的對人的生理刺激值，且該第二次光線的對人的生理刺激值大於該第三次光線的對人的生理刺激值。
如申請專利範圍第12項所述之光源裝置，其中該第一光線的對人的生理刺激值比該第二光線的對人的生理刺激值多出該第二光線的該對人的生理刺激值的5%以上，並且該第三光線的對人的生理刺激值比該第四光線的對人的生理刺激值多出的該第四光線的對人的生理刺激值5%以上。
如申請專利範圍第11項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組於一天中的多個不同時段分別切換至該第一對人的生理刺激模式、該第二對人的生理刺激模式、該第三對人的生理刺激模式以及該第四對人的生理刺激模式。
如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該第一光線的對人的生理刺激值比該第二光線的對人的生理刺激值多出該第二光線的對人的生理刺激值的5%以上。
如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組所發出的該光線於一天中的多個不同時段切換至該第一光線與該第二光線間。
如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該光源裝置更包括一使用者介面，該控制單元根據該使用者介面所發出的一對應於一使用者的操作之訊號而決定光源裝置目前所處的照明模式。
如申請專利範圍第17項所述之光源裝置，其中該控制單元根據一時間管理資料使發光模組於多個不同時間分別切換至不同的照明模式，其中該時間管理資料與生物的生理時鐘相關。
如申請專利範圍第18項所述之光源裝置，其中該光源裝置更包括一資料寫入系統，該時間管理資料透過資料寫入系統被該控制單元接收並儲存於一儲存單元內，並且該控制單元藉由從該儲存單元載入該時間管理資料以控制該控制單元。
如申請專利範圍第19項所述之光源裝置，更包括一連接介面，該連接介面將來自該資料寫入系統的該時間管理資料傳遞至該控制單元，其中該連接介面為有線連接介面或無線連接介面。
一種光源裝置，包括：一發光模組，提供一光線；以及一控制單元，使該發光模組所發出的該光線在一第一光線與一第二光線間切換，其中該第一光線的對人的生理刺激值比該第二光線的對人的生理刺激值多出該第二光線的對人的生理刺激值的5%以上。
如申請專利範圍第21項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組於多個照明模式間切換，該些照明模式包含一第一對人的生理刺激模式與一第二對人的生理刺激模式，該發光模組包括多個發光單元，當該控制單元使該發光模組切換至該第一對人的生理刺激模式時，該控制單元使該些發光單元的一第一部分發光，且當該控制單元使該發光模組切換至該第二對人的生理刺激模式時，該控制單元使該些發光單元的一第二部分發光，其中該第一部分與第二部分有部分相同或完全不同。
如申請專利範圍第22項所述之光源裝置，其中該些發光單元包括電致發光元件、光致發光元件或其組合。
如申請專利範圍第23項所述之光源裝置，其中該發光模組包括至少一第一發光單元、至少一第二發光單元與至少一第三發光單元，該第一發光單元提供一第一次光線，該第二發光單元提供一第二次光線，且該第三發光單元提供一第三次光線，該第一部分包括該第一發光單元與該第二發光單元，且該第二部分包括該第一發光單元與該第三發光單元，當該控制單元使該發光模組切換至該第一對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，且該第二發光單元發出該第二次光線，且當該控制單元使該發光模組切換至該第二對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，且該第三發光單元發出該第三次光線，其中該第二次光線的對人的生理刺激值大於該第三次光線的對人的生理刺激值。
如申請專利範圍第24項所述之光源裝置，其中該第一次光線的至少一波峰值範圍大於420nm且小於480nm，該第二次光線的至少一波峰值範圍大於480nm且小於540nm，並且該第三次光線的至少一波峰值範圍大於540nm。
如申請專利範圍第25項所述之光源裝置，其中該第一部分更包括該第三發光單元，若該照明模式切換為該第一對人的生理刺激模式時，該第三發光單元發出該第三次光線。
如申請專利範圍第26項所述之光源裝置，其中該第二次光線是由該第二發光單元被該第一次光線激發所產生。
如申請專利範圍第24項所述之光源裝置，其中該發光模組更包括至少一第四發光單元，且該第四發光單元提供一第四次光線，並且該第一部分包括該第一發光單元、第二發光單元與該第四發光單元，且該第二部分包括該第一發光單元、第三發光單元與該第四發光單元，當該控制單元使該發光模組切換至該第一對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，該第二發光單元發出該第二次光線，且該第四發光單元發出該第四次光線，且當該控制單元使該發光模組切換至該第二對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線，該第三發光單元發出該第三次光線，且該第四發光單元發出該第四次光線，其中該第一次光線的對人的生理刺激值大於該第二次光線的對人的生理刺激值，且該第二次光線的對人的生理刺激值大於該第三次光線的對人的生理刺激值。
如申請專利範圍第28項所述之光源裝置，其中該第一次光線的至少一波峰值範圍大於420nm且小於480nm，該第二次光線的至少一波峰值範圍大於480nm且小於540nm，該第三次光線的至少一波峰值範圍大於540nm且小於590nm，並且該第四次光線的至少一波峰值範圍大於590nm且小於680nm。
如申請專利範圍第29項所述之光源裝置，其中該第二次光線是由該第二發光單元被該第一次光線激發所產生，並且該第三次光線是由該第三發光單元被該第一次光線激發所產生。
如申請專利範圍第28項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組所發出的該光線在該第一光線、該第二光線、一第三光線及一第四光線間切換，該第三光線的對人的生理刺激值比該第四光線的對人的生理刺激值多出該第四光線的對人的生理刺激值的5%以上，並且該第一光線與該第三光線的色溫實質上不相同。
如申請專利範圍第31項所述之光源裝置，其中該些照明模式更包括一第三對人的生理刺激模式與一第四對人的生理刺激模式，當該控制單元使該發光模組切換至該第三對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線、該第二發光單元發出該第二次光線以及該第四發光單元發出該第四次光線以提供該第三光源，並且該第三光源的該第一次光線、該第二次光線以及該第四次光線的強度組合比例與該第一光源的該第一次光線、該第二次光線以及該第四次光線的強度組合比例不同，且當該控制單元使該發光模組切換至該第四對人的生理刺激模式時，該第一發光單元發出該第一次光線、該第三發光單元發出該第三次光線以及該第四發光單元發出該第四次光線以提供該第四光源，並且該第四光源的該第一次光線、該第三次光線以及該第四次光線的強度比例組成與該第一光源的該第一次光線、該第三次光線以及該第四次光線的強度比例組成不同，其中該第一次光線的對人的生理刺激值大於該第二次光線的對人的生理刺激值，且該第二次光線的對人的生理刺激值大於該第三次光線的對人的生理刺激值。
如申請專利範圍第31項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組於一天中的多個不同時段分別切換至該第一對人的生理刺激模式、該第二對人的生理刺激模式、該第三對人的生理刺激模式以及該第四對人的生理刺激模式。
如申請專利範圍第21項所述之光源裝置，其中該控制單元使該發光模組所發出的該光線於一天中的多個不同時段切換至該第一光線與該第二光線間。
如申請專利範圍第21項所述之光源裝置，其中該光源裝置更包括一使用者介面，該控制單元根據該使用者介面所發出的一對應於一使用者的操作之訊號而決定光源裝置目前所處的照明模式。
一種照明裝置，包括：一第一光源，用以提供一第一光線，其具有一第一對人的生理刺激值；以及一第二光源，用以提供一第二光線，其具有一第二對人的生理刺激值，其中，該第一光線與該第二光線具有一實質上相同的色溫，且該第一對人的生理刺激值不同於該第二對人的生理刺激值。
如申請專利範圍第36項所述之照明裝置，其中該第一對人的生理刺激值比該第二對人的生理刺激值多出該第二對人的生理刺激值的5%以上。
如申請專利範圍第36項所述之照明裝置，更包括：至少一第一發光單元，具有一第一發光至少一波峰值介於420nm和480nm之間；至少一第二發光單元，具有一第二發光至少一波峰值介於480nm和540nm之間；以及至少一第三發光單元，具有一第三發光至少一波峰值大於540nm，其中，至少該第一發光單元與該第二發光單元形成該第一光源，至少該第一發光單元與該第三發光單元形成該第二光源。
如申請專利範圍第38項所述之照明裝置，其中該第一發光單元、該第二發光單元與該第三發光單元形成該第一光源。
如申請專利範圍第36項所述之照明裝置，更包括：至少一第一發光單元，具有一第一發光至少一波峰值介於420nm和480nm之間；至少一第二發光單元，具有一第二發光至少一波峰值介於480nm和540nm之間；至少一第三發光單元，具有一第三發光至少一波峰值介於540nm和590nm之間；以及至少一第四發光單元，具有一第四發光至少一波峰值大於590nm，其中，至少該第一發光單元、該第二發光單元與該第四發光單元形成該第一光源，至少該第一發光單元、該第三發光單元與該第四發光單元形成該第二光源。
如申請專利範圍第36項所述之照明裝置，更包括：一第三光源，用以提供一第三光線，其具有一第三對人的生理刺激值；以及一第四光源，用以提供一第四光線，其具有一第四對人的生理刺激值，其中，該第三光線與該第四光線具有一實質上相同的色溫，且該第一對人的生理刺激值、該第二對人的生理刺激值、該第三對人的生理刺激值與該第四對人的生理刺激值彼此不同。
如申請專利範圍第41項所述之照明裝置，更包括：至少一第一發光單元，具有一第一發光至少一波峰值介於420nm和480nm之間；至少一第二發光單元，具有一第二發光至少一波峰值介於480nm和540nm之間；至少一第三發光單元，具有一第三發光至少一波峰值介於540nm和590nm之間；以及至少一第四發光單元，具有一第四發光至少一波峰值大於590nm，其中，至少該第一發光單元、該第二發光單元與該第四發光單元形成該第一光源，至少該第一發光單元、該第三發光單元與該第四發光單元形成該第二光源，至少該第一發光單元與該第二發光單元形成該第三光源，至少該第一發光單元與該第三發光單元形成該第四光源。
如申請專利範圍第42項所述之照明裝置，更包括一控制單元，該控制單元控制該第一發光單元、該第二發光單元、該第三發光單元與該第四發光單元在該第一光源、該第二光源、該第三光源與該第四光源之間切換。
一種光源裝置，包括：一發光模組，提供一光線；以及一控制單元，使該發光模組所發出的該光線在一第一光線與一第二光線間切換，其中該第一光線與該第二光線的色溫實質上相同，該第一光線的混光光譜不同於該第二光線的混光光譜。
如申請專利範圍第44項所述之光源裝置，其中該第一光線的對人的生理刺激值不同於該第二光線的對人的生理刺激值。