CN107631190A - 照明装置及显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明装置及显示系统，该照明装置用于显示装置，且照明装置设置于显示装置的上端，该照明装置发出光线，以形成照明区域，以照亮显示装置的显示面的出光侧，该照明区域具有第一上边缘和第一下边缘，显示装置位于照明区域外，第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度，藉此，光源结构的照射范围集中在显示装置的显示面的出光侧正前方的一片区域，即集中在键盘鼠标位置，且光线不会照射照明装置和人眼，可避免光线照射显示装置因而反光而刺眼及可避免光线直接照射人眼而刺眼，用户会感到相当的舒适，可提高用户体验。

Description

照明装置及显示系统

技术领域

本发明涉及一种照明装置和显示系统，尤指一种不会照射到屏幕及人眼的照明装置和具有该照明装置的显示系统。

背景技术

电脑是20世纪最伟大的科学技术发明之一，是一种不需要人工直接干预，能够快速对各种数字信息进行计算和逻辑运算的电子设备，以微处理器为核心，配上大容量的半导体存储器及功能强大的可编辑接口芯片，连上外设及电源所组成的计算机。其中，键盘便是外设之一。

计算机对人类的生产活动和社会活动产生了及其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到目前社会的各个领域，已形成规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革。电脑已遍及学校、企业、事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。它是人类进入信息时代的重要标志之一。

夜间使用计算机，会因为其外设键盘的原因而使用室内照明灯，若室内有多人时，为了不影响其他人休息，我们通常会把照明灯关掉，但是这会造成显示器光线太亮刺眼，并且桌面上的键盘按键又会看不清楚，操作起来不方便。

因此，有必要设计一种新型的照明装置和显示系统，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种照明装置，其光线不会照射到屏幕及人眼，仅照射屏幕前方的桌面区域，方便用户使用外接设备，可提高用户体验。

为达上述目的，本发明提供一种照明装置，用于显示装置，且该照明装置设置于该显示装置的上端，该照明装置包括：

光源结构，用于发出光线，以形成照明区域，该照明区域位于该显示装置的显示面的出光侧，该照明区域具有第一上边缘和第一下边缘，该第一上边缘和该第一下边缘界定该照明区域，该第一下边缘较该第一上边缘靠近该显示装置的显示面；以及

其中，该显示装置位于该照明区域外，该第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度。

较佳的，该第一下边缘平行于该显示面；或者，该第一下边缘与该显示面呈第二夹角，该第二夹角大于0度且小于60度。

较佳的，30度≤A≤45度。

较佳的，该照明区域于第一平面形成第一投影，该第一上边缘和该第一下边缘于该第一平面的投影为该第一投影的边缘线，以界定该第一投影，该显示装置于该第一平面形成第二投影，该第二投影与该第一投影相互不接触，且该第一下边缘于该第一平面的投影位于该第二投影和该第一上边缘于该第一平面的投影之间，其中，该第一平面垂直于该水平面，且该第一平面垂直于该显示面。

较佳的，该光源结构包括光源和反射面，该光源发出的光线入射该反射面，并经该反射面反射后射出。

较佳的，该反射面为曲面，该曲面由具有同一弧度的面构成，或者，该曲面由多个子曲面构成，该多个子曲面的弧度不完全相同；

或者，该反射面为平面。

较佳的，该光源结构形成凹口，该凹口朝向该显示面的出光侧，该光线自该凹口射出。

较佳的，该照明装置还包括固定部，该固定部与该光源结构连接，该光源结构藉由该固定部固定并支撑于该显示装置的上端；

该光源结构可相对该固定部转动，以调整该第一下界限与该显示面的第二夹角，且该固定部具有第一限位部，该光源结构具有第二限位部，该第一限位部和该第二限位部相互配合，以限定该光源结构相对该固定部的转动角度范围。

较佳的，该光源结构可相对该固定部转动使得该照明区域于第一位置和第二位置之间移动，当处于该第一位置时，该第一下边缘平行于该显示面，该第一夹角A大于30度，当该照明区域自该第一位置转动向该第二位置转动时，该第一下边缘与该显示面所在的平面形成的第二夹角自0度逐渐变大，直至该第一夹角A等于30度，该第二夹角大于0度，此时，该照明区域位于该第二位置。10、如权利要求8所述的照明装置，其特征在于，该固定部包括C形弹性夹，该光源结构可转动的夹持于该C形弹性夹，该第一限位部设置于该C形弹性夹。

较佳的，该第一限位部为限位槽，该限位槽具有相对的第三端和第四端，该第二限位部为凸起结构，该凸起结构可藉由该光源结构的转动在该限位槽内于该第三端和该第四端之间滑动。

较佳的，该显示装置具有相对的第一侧边和第二侧边，该上端位于该第一侧边和该第二侧边之间，该光源结构自该第一侧边延伸至该第二侧边。

为达上述目的，本发明还提供一种显示系统，包括：

显示装置，具有上端和显示面；以及

上述照明装置，该照明装置设置于该显示装置的上端，该照明装置发出光线形成的照明区域位于该显示装置的显示面的出光侧，且该显示装置位于该照明区域外，该照明区域的第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度。

本发明提供一种照明装置及显示系统，该照明装置用于显示装置，且照明装置设置于显示装置的上端，该照明装置发出光线，以形成照明区域，以照亮显示装置的显示面的出光侧，该照明区域具有第一上边缘和第一下边缘，显示装置位于照明区域外，第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度，藉此，光源结构的照射范围集中在显示装置的显示面的出光侧正前方的一片区域，即集中在键盘鼠标位置，且光线不会照射照明装置和人眼，可避免光线照射显示装置因而反光而刺眼及可避免光线直接照射人眼而刺眼，用户会感到相当的舒适，可提高用户体验。

附图说明

图1A为根据本发明实施例照明装置的使用状态的侧视示意图；

图1B为图1中的局部结构放大图；

图2为图1中另一方向的局部结构示意图；

图3为图1中另一方向的局部结构示意图。

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。

请参阅图1A和图1B，图1A为根据本发明实施例照明装置的使用状态的侧视示意图，图1B为图1中的局部结构放大图。根据本发明实施例的照明装置100，照明装置100用于显示装置200，且照明装置100设置于显示装置200的上端201，以使照明装置100照亮显示装置200正前方(显示装置200的显示面的出光侧，即显示画面的一侧)的一片区域，类似于使用者的操作区域，该操作区域放置例如显示装置200的外设键盘等装置，方便使用者操作。为了便于说明，特定义两两相互垂直的X轴、Y轴和Z轴，其中，该X轴和该Z轴所在的平面为水平面。

本发明实施例照明装置100包含光源结构10，光源结构10用于发出光线，以形成照明区域101，照明区域101位于显示装置200的显示面210的一侧，亦即，使用者在观看显示面210时的所在侧，照明区域101具有第一上边缘102和第一下边缘103，第一上边缘102和第一下边缘103界定照明区域101，第一下边缘103较第一上边缘102靠近显示装置200的显示面210。本实施例中，光源结构10自显示装置200的第一侧边延伸至第二侧边，该第一侧边与该第二侧边相对，上端201位于该第一侧边和该第二侧边之间，以使光源结构100的照明区域自该第一侧边延伸至该第二侧边，其中，该第一侧边、上端201、该第二侧边以及下端依序围设以形成显示装置200的边框。光源结构10可以是类似于光管的结构，但不以此为限。

请继续参照图1A所示，显示装置200位于照明区域101外，藉此可避免显示装置200的显示面及边框反射光线而使得使用者感到刺眼，可提高用户体验；第一上边缘102与水平面(参见图1A中虚线所示)具有第一夹角A，30度≤A＜90度，藉此，可避免光光线照射到人眼3而使得使用者感到刺眼，可提高用户体验。如此，光源结构100的照射范围集中在显示装置200的显示面210的出光侧正前方的一片区域，即集中在键盘鼠标位置，方便用户操作使用，且本发明照明装置的光线不会照射显示装置200和人眼3，可避免显示装置200反射光线造成反光而刺眼及避免光线直接入射人眼2而刺眼，用户会感到相当的舒适，可提高用户体验。需要特别说明的是，本发明第一夹角A的大小的设置，是以显示装置放置于桌面，且桌面及显示装置的高度总和约1.15m及人体工学常用的坐姿眼高度1.2m为标准来设计，具体由设计人员根据实际情况而定。需要特别说明的是，于其他实施例中，该水平面可以是显示装置的底部和/或使用者所在的支撑面所在的平面，该支撑面可以是房顶面，地面，具体由设计人员根据实际情况而定。

进一步的，如图1A所示，第一下边缘103平行于显示面210，使得光线不会照射显示装置200，从而避免显示装置200的显示面210和框体对光线的反射而造成的反光而刺眼，提高用户体验。当然，亦可以设置成，第一下边缘103与显示面210所在的平面呈第二夹角，该第二夹角大于0度且小于60度，但不以此为限。

较佳的，30度≤A≤45度，如此，既能避免光线照射显示装置200和光线直射人眼的同时，又能使得照射区域尽可能的大，方便使用者使用操作。

进一步的，照明区域101于第一平面(该Y轴和该Z轴所在平面)形成第一投影，第一上边缘102和第一下边缘103于该第一平面的投影为第一投影的边缘线，以界定该第一投影，显示装置200于该第一平面形成第二投影，该第二投影与该第一投影相互不接触，且第一下边缘103于该第一平面的投影位于该第二投影和第一上边缘102于该第一平面的投影之间，第一下边缘103于该第一平面的投影平行于显示面210于该第一平面的投影，其中，该第一平面垂直于该水平面，且该第一平面垂直于该显示面。

进一步的，如图1B所示，光源结构10包括光源104和反射面105，光源104发出的光线入射反射面105，并经反射面105反射后射出。进一步的，反射面105为曲面，该曲面由具有同一弧度的面构成，或者，该曲面由多个子曲面构成，该多个子曲面的弧度不完全相同，例如，该曲面由第一子曲面、第二子曲面和第三子区域拼接而成，该第一自曲面、该第二子曲面和该第三子曲面的弧度可以部分相同或者均不相同，以提高光线的反射率，并保证光线不会照射到人眼3和显示装置200。当然，于其他实施例中，反射面105可以为平面，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

进一步的，如图1B所示，光源结构10具有安装面106，安装面106与反射面105形成一个夹角，本实施例中，该夹角为锐角。光源104设置于安装面106，光源104的中心轴垂直于显示面210。本实施例中，安装在106平行于显示面210，但不以此为限。

进一步的，如图1A所示，光源结构10形成凹口，该凹口朝向显示面210的出光侧，该光线自该凹口射出。进一步的，如图1B所示，安装面106和反射面105形成该凹口，但不以此为限。

进一步的，如图1A、图1B、图2和图3所示，照明装置100还包括固定部11，固定部11与光源结构10连接，光源结构10藉由固定部11固定并支撑于显示装置200的上端201，光源结构10可相对固定部11转动，以调整第一下边缘103与显示面210的第二夹角(当然，也同步调整了第一上边缘102与水平面的第一夹角)，且固定部11具有第一限位部111，光源结构10具有第二限位部107，第一限位部111和第二限位部107相互配合，以限定光源结构10相对固定部11的转动角度范围，防止转动光源结构10导致光线照射显示装置200和人眼3。进一步的，固定部11包括C形弹性夹112，光源结构10可转动的夹持于C形弹性夹112，第一限位部111设置于C形弹性夹112。

进一步的，光源结构10可相对固定部11转动，当光源结构10相对固定部11转动时，照明区域101于第一位置和第二位置之间移动，以图1A中视角为例，当照明区域101处于该第一位置时，第一下边缘103平行于显示面210所在的平面，第一夹角A大于30度，当光源结构10于图1A视角沿顺时针方向旋转时，第一下边缘10与显示面210的第二夹角由0度变大，第一下边缘10逐渐远离显示面10，直至移动至该第二位置，当处于该第二位置时，该第一夹角A等于30度，第一下边缘103与显示面210的第二夹角大于0度；相应的，当照明区域101处于该第二位置时，光源结构10于图1A视角沿逆时针方向旋转，则照明区域101自该第二位置移动至该第一位置，在此不再赘述。

进一步的，如图2和图3所示，第一限位部111为限位槽，该限位槽具有相对的第三端1111和第四端1112，第二限位107部为凸起结构，该凸起结构藉由光源结构10的转动在该限位槽内于第三端1111和第四端1112之间滑动。

于实际应用中，为了简化结构，该凸起结构可以为插座，既能满足限位的作用，还能作为插座使用，该插座例如为USB插座，使得照明装置100为USB供电，使得照明装置100的电源的选择多更多，例如可以直接连接在显示装置200，使用者开启装置200即可点亮照明装置100，或者照明装置100可直接连接主机上，开启主机可直接点亮照明装置100，当然照明装置100可连接的供电装置不以上述为限，具有USB插口的可供电装置均可，使得照明装置100通用性高，可广泛应用，受限小；当然，该插座亦可以是其他可用以与其他供电结构接连的连接器，例如普通插座，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

较佳的，照明装置100的亮度具有多阶可调，例如15阶，以满足使用者对不同亮度的需求。于实际应用中，色温也具有较宽的可调范围，例如色温范围自2700K(暖黄)至6500K(冷白)，以满足使用者对不同色温的需求。于实际应用中，色温可具有多阶，例如包括6500K(日光色)、5700K(冷光色)、5000K和4500K(中性白色)、4000K和3500K(暖白色)、3000K和2700K(柔白色)，以方便用户调节，方便、快捷，具有较好的用户体验。进一步的，照明装置100上设置有触控结构，使用者轻触该触控结构即可调节亮度和色温，例如，从上一阶亮度变为另一阶亮度，从上一阶色温变为下一阶色温，方便快捷。该触控结构可以是触控按钮或者触控屏幕，当然，于其他实施例中，照明装置100上亦可以是普通按钮，使用者通过按压普通按钮来调节亮度和色温。

进一步的，照明装置100还包括感测装置，用以侦测照明区域101的亮度，较佳是侦测桌面亮度，并根据侦测到的亮度自动调整照明装置100的亮度，以满足预设的亮度，其中，该预设亮度由设计人员或者使用者根据设计情况而定，在此不再赘述。于实际应用中，照明装置100上可设置自动校正亮度开关，触发该自动校正亮度开关，即可自动进入自动补光模式，当进入自动补光模式，感测装置侦测照明区域的第一亮度；将获得的第一亮度与预设亮度进行比较，若不相同或者差值超过预定值，则根据该差值校正亮度。如此，当侦测后判断当前亮度偏亮时，可以调暗，当侦测后判断当前亮度偏暗时，则可以调亮。另外，国家建议照度500勒克斯(70cm x 40cm)，那么该预设亮度例如为500勒克斯，当第一亮度不足500勒克斯，则照明装置100可将亮度自动补足至500勒克斯，当第一亮度超过500勒克斯，则照明装置100可将亮度自动降至500勒克斯。其中，该自动校正亮度开关可以是触控开关、触控屏幕或者按压开关，但不以此为限。

当然，该感测装置还可用于侦测照明区域的色温，较佳是感测桌面色温，并根据侦测到的色温自动调整照明装置100的色温，以满足预设的色温，其中，该预设色温由设计人员或者使用者根据设计情况而定，在此不再赘述。于实际应用中，照明装置100上可设置自动校正色温开关，触发该自动校正色温开关，即可自动进入自动调色温模式，当进入该调色温模式时，感测装置侦测照明区域的第一色温；则根据该第一色温进行校正。其中，自动校正色温开关可以是触控开关、触控屏幕或者按压开关，但不以此为限本。于实际应用中，测定亮度的感测装置与测定色温的感测器可以是同一个，亦可以不是同一个，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

于实际应用中，自动校正亮度开关和自动校正色温开关可集成为一个开关，通过触发集成的开关，即可同时启动自动补光模式和调色温模式，方便、快捷。当然，为了进一步提高用户体验，感测装置还可以同时获取照明区域以外的外环境的亮度和色温，并综合根据外环境的亮度和色温来调节亮度和色温，即同时根据照明区域的亮度和色温以及外环境的亮度和色温来调节照明区域的亮度和色温，以提供较好的舒适感，但不以此为限。

进一步的，当照明装置100开启的同时，照明装置100还可自动进入自动补光模式和调色温模式，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

进一步的，照明装置100可具有显示屏，以显示感测装置测得的当前亮度和当前色温供使用者参考，也可供使用者手动调整亮度和色温时所用，并且，显示屏还会同步显示调整后的亮度和色温。

于实际应用中，如图1A所示，显示装置200是放置于桌面4上，显示装置200的正前方放置有鼠标和键盘等工作学习用品，使用者坐在显示装置前方操作键盘和鼠标，甚至还会看相关纸质资料，开启照明装置100，此时照明装置100的照明参数(包括亮度和色温)为上次使用时的参数，或者为预设的照明参数，较佳的，当照明装置100开启的同时，照明装置100还会自动进入自动补光模式和自动调色温模式，以确保当前亮度和色温可满足预设值，例如，亮度满足国家建议照度500勒克斯(70cm x 40cm)，照明装置100发出的光线直接照射在显示装置200的显示面210的前方(即显示面210的出光侧)，并于桌面4形成照亮区域C，照亮区域C通常为使用者放置鼠标、键盘和纸质资料的工作区域，使用者可藉由照明装置100的照明操作鼠标键盘，也可以看纸质资料或者做笔记，照明装置100可提供足够的亮度，本实施例中，键盘位置照度可达到至少700勒克斯；并且，使用者可转动光源结构10，以调整照亮区域C的位置，且使用过程中，使用者亦可手动调整照明区域101的亮度和色温等照明参数，以满足使用需求，更人性化。进一步的，从图1A的视角可以发现，第一上边缘102、第二上边缘103和桌面共同界定了照明区域101为一个三角形形状，且照明区域10于桌面4形成的光斑为照亮区域C。此处以显示装置200放置于桌面上为例进行说明，但不以此为限，显示装置200亦可以悬挂于墙壁上，照明装置100用于照明显示装置200的前方的区域，便于操作，且照明装置100不会照射到人眼3和显示装置200，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

需要特别说明的是，通常的工作环境，即使是在白天开室内灯的情况下，亮度也很难达到500勒克斯(70cm x 40cm)，因而，对于使用者来说，在显示装置200上设置照明装置100还是很有必要的，不但可以晚上使用，白天亦可以使用。

综上，本发明提供一种照明装置，用于显示装置，且照明装置设置于显示装置的上端，该照明装置发出光线，以形成照明区域，以照亮显示装置的显示面的出光侧，该照明区域具有第一上边缘和第一下边缘，显示装置位于照明区域外，第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度，藉此，光源结构的照射范围集中在显示装置的显示面的出光侧正前方的一片区域，即集中在键盘鼠标位置，且光线不会照射照明装置和人眼，可避免光线照射显示装置因而反光而刺眼及可避免光线直接照射人眼而刺眼，用户会感到相当的舒适，可提高用户体验。

于实际应用中，还提供一种显示系统，该显示系统包括上述显示装置200和上述照明装置100。该显示系统的该照明装置用于显示装置，且照明装置设置于显示装置的上端，该照明装置发出光线，以形成照明区域，以照亮显示装置的显示面的出光侧，该照明区域具有第一上边缘和第一下边缘，显示装置位于照明区域外，第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度，藉此，光源结构的照射范围集中在显示装置的显示面的出光侧正前方的一片区域，即集中在键盘鼠标位置，且光线不会照射照明装置和人眼，可避免光线照射显示装置因而反光而刺眼及可避免光线直接照射人眼而刺眼，用户会感到相当的舒适，可提高用户体验。

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 (13)

1.一种照明装置，用于显示装置，且该照明装置设置于该显示装置的上端，其特征在于，该照明装置包括：

光源结构，用于发出光线，以形成照明区域，该照明区域位于该显示装置的显示面的出光侧，该照明区域具有第一上边缘和第一下边缘，该第一上边缘和该第一下边缘界定该照明区域，该第一下边缘较该第一上边缘靠近该显示装置的显示面；以及

其中，该显示装置位于该照明区域外，该第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度。

2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该第一下边缘平行于该显示面；或者，该第一下边缘与该显示面呈第二夹角，该第二夹角大于0度且小于60度。

3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，30度≤A≤45度。

4.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该照明区域于第一平面形成第一投影，该第一上边缘和该第一下边缘于该第一平面的投影为该第一投影的边缘线，以界定该第一投影，该显示装置于该第一平面形成第二投影，该第二投影与该第一投影相互不接触，且该第一下边缘于该第一平面的投影位于该第二投影和该第一上边缘于该第一平面的投影之间，其中，该第一平面垂直于该水平面，且该第一平面垂直于该显示面。

5.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该光源结构包括光源和反射面，该光源发出的光线入射该反射面，并经该反射面反射后射出。

6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，该反射面为曲面，该曲面由具有同一弧度的面构成，或者，该曲面由多个子曲面构成，该多个子曲面的弧度不完全相同；

或者，该反射面为平面。

7.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该光源结构形成凹口，该凹口朝向该显示面的出光侧，该光线自该凹口射出。

8.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该照明装置还包括固定部，该固定部与该光源结构连接，该光源结构藉由该固定部固定并支撑于该显示装置的上端；

该光源结构可相对该固定部转动，以调整该第一下界限与该显示面的第二夹角，且该固定部具有第一限位部，该光源结构具有第二限位部，该第一限位部和该第二限位部相互配合，以限定该光源结构相对该固定部的转动角度范围。

9.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于，该光源结构可相对该固定部转动使得该照明区域于第一位置和第二位置之间移动，当处于该第一位置时，该第一下边缘平行于该显示面，该第一夹角A大于30度，当该照明区域自该第一位置转动向该第二位置转动时，该第一下边缘与该显示面形成的第二夹角自0度逐渐变大，直至该第一夹角A等于30度，该第二夹角大于0度，此时，该照明区域位于该第二位置。

10.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于，该固定部包括C形弹性夹，该光源结构可转动的夹持于该C形弹性夹，该第一限位部设置于该C形弹性夹。

11.如权利要求8所述的照明装置，其特征在于，该第一限位部为限位槽，该限位槽具有相对的第三端和第四端，该第二限位部为凸起结构，该凸起结构可藉由该光源结构的转动在该限位槽内于该第三端和该第四端之间滑动。

12.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该显示装置具有相对的第一侧边和第二侧边，该上端位于该第一侧边和该第二侧边之间，该光源结构自该第一侧边延伸至该第二侧边。

13.一种显示系统，其特征在于，包括：

显示装置，具有上端和显示面；以及

上述权利要求1至权利要求12任一项所述的照明装置，该照明装置设置于该显示装置的上端，该照明装置发出光线形成的照明区域位于该显示装置的显示面的出光侧，且该显示装置位于该照明区域外，该照明区域的第一上边缘与水平面具有第一夹角A，30度≤A＜90度。