CN108040387B - 光检测装置及照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光检测装置，包括光接收部和光隔离部；所述光接收部用于接收光并转换为电信号；所述光隔离部用于在所述光接收部的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部。本发明光检测装置，能够从人眼角度来检测被照物反射光的光强，根据光检测装置检测被照物反射光光强的相对变化，来识别被照物反射系数的相对大小，进而调节照明装置光源色温的高低，能够使照明装置营造出的光环境适应于人眼。本发明还公开一种包括上述光检测装置的照明装置。

Description

光检测装置及照明装置
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种光检测装置。本发明还涉及一种照明装置。
背景技术
目前，智能灯具的应用越来越广泛，为人们的日常生活以及各领域的应用带来了更多方便。目前常见的智能灯具包括：光强检测型灯具，通过光强检测模块(比如光敏型器件)来测量外界环境光的强度变化，相应调节照明光源投射在照明区域内光强度；色温检测类型灯具，采用色温检测模块(比如温度传感器)来探测周围环境温度，进而决定照明光源色温的调节方向；还有采用红外检测模块(比如热释电传感器)，来检测灯具周围是否有人存在，来控制灯具的亮灭。
在实际应用场景中，照射在被照物的光是照明光源投射的光与环境光相结合的效果，而人看被照物时人眼感受到的光是被照物的反射光，因此，被照物的反射系数、颜色等变化会直接影响人眼感受的光。比如，人在看书本时，若书本纸张的反射系数较大(如亮白色纸)，在照明光为色温较高的冷白光环境下，亮白色纸会反射较多的白光进入人眼，对人眼刺激大，此时，应降低照明光的色温，使得亮白纸张的背景颜色加深，降低纸张反射光对人眼的刺激；若书本纸张的反射系数较小(如泛黄白纸)，在照明光为色温较低的暖黄光环境下，泛黄纸的背景颜色加深，与黑色字迹的亮度反差小，会使人眼对纸张上的具体细节(如黑色字迹的文字)的分辨能力降低，此时，应提高照明光的色温，使得泛黄纸的背景颜色变浅，提高人眼对纸张上的具体细节(如黑色字迹的文字)的分辨能力。
而现有智能灯具，通过检测外界环境光参数的变化或环境温度的变化来调节灯具的光源色温，然而从人眼角度来看被照物时，通过这种调节方法并不能保证营造出的光环境适应于人眼。
发明内容
本发明的目的是提供一种光检测装置，用于检测预设区域内的光强变化，能够应用于从人眼角度检测被照物反射光的光强。将本光检测装置应用于照明装置，通过本光检测装置检测被照物反射光光强的相对变化，来识别被照物反射系数的相对大小，进而调节照明装置光源色温的高低。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光检测装置，包括光接收部和光隔离部；
所述光接收部用于接收光并转换为电信号；
所述光隔离部用于在所述光接收部的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部。
可选地，所述光隔离部与照明装置一体成型，所述光接收部安装在所述光隔离部围成的区域内；
或者，所述光隔离部与所述光接收部一体成型。
可选地，所述光隔离部包括用于阻挡光的边栏和用于限定预设范围内光通入的通光口，所述光隔离部为不透光光隔离部，所述光隔离部内壁不反光。
可选地，所述光接收部包括光敏传感器、CCD图像传感器、CMOS图像传感器或者照度传感器，所述光敏传感器包括光敏电阻、光敏二极管或者光敏三极管。
可选地，还包括与所述光接收部连接的、用于将所述光接收部输出的电信号进行转换和输出的处理电路，所述处理电路包括第一电阻、第二电阻和电容；
所述光接收部的正连接端与电源正极连接，所述第一电阻的一端与所述光接收部的负连接端连接，另一端与电源接地端连接；
所述第二电阻的一端与所述光接收部的负连接端连接，另一端与处理器连接，并与所述电容的一端连接，所述电容的另一端与电源接地端连接。
一种照明装置，包括：
包括高色温光源和低色温光源的、用于产生照明光的光源；
用于根据控制器输出的信号驱动所述光源的光源驱动模块；
接收光的一侧朝向被照物设置的、用于检测被照物反射光的光强的第一光检测装置；
用于检测所述光源产生照明光的光强的第二光检测装置；
用于检测环境光的光强的第三光检测装置；
用于根据所述第一光检测装置返回信号的相对变化，并结合所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化确定所述光源色温的调节方向的所述控制器；
其中，所述第一光检测装置为以上所述的光检测装置，所述第二光检测装置包括用于接收光并转换为电信号的光接收部，所述第三光检测装置包括用于接收光并转换为电信号的光接收部。
可选地，所述控制器具体用于，
若所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准大时，则控制所述光源产生照明光的亮度降低；
若所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准小时，则控制所述光源产生照明光的亮度升高；
若所述第一光检测装置返回信号的相对变化、所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，而照明区域内被照物反射光的光强比预设基准增大时，判定照明区域内放置的被照物的反射系数变大，则控制所述光源向低色温级别调节；
若所述第一光检测装置返回信号的相对变化、所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，而照明区域内被照物反射光的光强比预设基准减小时，判定照明区域内放置的被照物的反射系数变小，则控制所述光源向高色温级别调节。
可选地，所述控制器具体用于：以预设频率获取所述第一光检测装置的返回信号、所述第二光检测装置的返回信号和所述第三光检测装置的返回信号，上一周期获取的所述第一光检测装置返回信号、所述第二光检测装置返回信号和所述第三光检测装置返回信号分别表示为N1,X-1、N2,X-1、N3,X-1，当前周期获取的所述第一光检测装置返回信号、所述第二光检测装置返回信号和所述第三光检测装置返回信号分别表示为N1,X、N2,X、N3,X，并计算相对变化量ΔP1,X＝|N1,X-N1,X-1|、ΔP2,X＝|N2,X-N2,X-1|、ΔP3,X＝|N3,X-N3,X-1|，并计算相对变化量ΔN1,X＝|N1,X-N1,0|、ΔN2,X＝|N2,X-N2,0|、ΔN3,X＝|N3,X-N3,0|，其中N的大小与光强大小成线性正比关系，基准值N1,0、N2,0、N3,0分别表示基准周期获取的所述第一光检测装置返回信号、所述第二光检测装置返回信号和所述第三光检测装置返回信号；
若ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，其中0≤C≤K，K为预设值，则把当前周期作为基准周期，并将N1,X、N2,X、N3,X作为基准值N1,0、N2,0、N3,0的取值，更新基准值；
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X+1＞C且ΔN3,X＞C，则当N2,X＞N2,0，或者N3,X＞N3,0，或者N2,X＞N2,0且N3,X＞N3,0时，控制所述光源产生照明光的亮度降低；当N2,X＜N2,0，或者N3,X＜N3,0，或者N2,X＜N2,0且N3,X＜N3,0时，控制所述光源产生照明光的亮度升高；
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X≤C且ΔN3,X≤C，则当N1,X＞N1,0时，控制所述光源向低色温级别调节；当N1,X＜N1,0时，控制所述光源向高色温级别调节。
可选地，所述第二光检测装置还包括用于在光接收部光照射的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部的光隔离部；
和/或，所述第三光检测装置还包括用于在光接收部光照射的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部的光隔离部。
可选地，所述光源驱动模块包括：
用于给恒流输出模块供电的恒压源；
用于根据所述控制器输出的信号来调节所述光源的工作电流的恒流输出模块。
由上述技术方案可知，本发明所提供的光检测装置，包括光接收部和光隔离部，光隔离部能够阻挡预设范围外的光入射到光接收部，允许预设范围内的光入射到光接收部，本光检测装置能够较准确地检测预设区域内的光强。将本光检测装置应用于照明装置，可以将本光检测装置接收光的一侧朝向人眼朝向的被照物，从人眼角度来检测被照物的反射光的光强，根据检测到的被照物反射光光强的相对变化，来识别被照物反射系数的相对大小，进而调节照明装置光源色温的高低，能够使照明装置营造出的光环境适应于人眼。
本发明照明装置，采用第一光检测装置从人眼角度检测被照物反射光的光强，并通过第二光检测装置检测照明光的光强，通过第三光检测装置检测环境光的光强，进一步根据被照物反射光光强的相对变化，并结合照明光光强的相对变化和环境光光强的相对变化，来识别被照物反射系数的相对大小，进而调节照明装置光源色温的高低。能够使照明装置营造出的光环境适应于人眼，从而克服了现有技术存在的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光检测装置的示意图；
图2为本发明实施例中光检测装置的一种处理电路示意图；
图3为本发明实施例提供的一种照明装置的示意图；
图4为本发明又一实施例提供的一种照明装置的原理示意图；
图5为图4所示的照明装置具体的原理示意图；
图6为本发明实施例提供的一种照明装置的结构示意图；
图7为本发明实施例中照明装置的一种处理电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种光检测装置，包括光接收部和光隔离部；所述光接收部用于接收光并转换为电信号；所述光隔离部用于在所述光接收部的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部。
本实施例光检测装置，设置在光接收部一侧的光隔离部，能够阻挡预设范围外的光入射到光接收部，允许预设范围内的光入射到光接收部，因此本光检测装置能够较准确地检测预设区域内的光强。将本光检测装置应用于照明装置，可以将本光检测装置接收光的一侧朝向人眼朝向的被照物，从人眼角度来检测被照物的反射光光强的相对变化。根据光检测装置检测到的被照物反射光光强的相对变化，来识别被照物反射系数的相对大小，进而调节照明装置光源色温的高低，能够使照明装置营造出的光环境适应于人眼。
下面结合具体实施方式及附图对本光检测装置进行详细说明。
本实施例光检测装置包括光接收部和光隔离部。
其中，光接收部用于接收光并转换为电信号。所述光接收部具体可以是基于光电转换原理实现的光电感应器件或者光电传感器，可以是光敏传感器、CCD图像传感器、CMOS图像传感器或者照度传感器，其中光敏传感器包括光敏电阻、光敏二极管或者光敏三极管，均在本发明保护范围内。
在具体实施时，可优选内置增益芯片的光接收部，使得光接收部的输出电流与光强度成高度线性关系，可提高光检测准确性和灵敏度。
所述光隔离部用于在所述光接收部的一侧，阻挡预设范围外的光入射到光接收部，允许预设范围内的光入射到光接收部。请参考图1所示，所述光隔离部11包括用于阻挡光的边栏110和用于限定预设范围内光通入的通光口111，光接收部10设置在边栏110围成的区域内。
所述光隔离部11通过改变光接收部到通光口的距离、光接收部到被照物照明区的距离以及光隔离部通光口的大小，便可实现对照明区预设范围大小的限制，进而对入射到光接收部的光进行控制。请参考图1，设h1表示光接收部到通光口的距离，h2表示光接收部到被照物照明区的距离，d1表示光隔离部通光口的半径，d2表示被照物照明区的半径(被照物照明区的半径表征了光能够入射到光接收部的范围)，则由三角形相似关系可得到：
可以看出，通过对光隔离部通光口的形状和大小、光隔离部高度及光接收部到被照物照明区的距离进行控制，便可实现对照明区预设范围大小的限制，进而对入射到光接收部的光进行控制。
在实际制作时，本光检测装置可以独立制作，根据确定好的光隔离部的各项设计参数(包括光隔离部通光口的形状和大小、光隔离部高度)制作光隔离部，然后在光隔离部内安装光接收部，则制作完成独立的光检测装置。另外可选的，也可以将光隔离部与光接收部一体成型，也在本发明保护范围内。
或者，本光检测装置应用于照明装置中，可将光隔离部与照明装置一体成型，具体制作时可根据确定好的光隔离部的各项设计参数，在照明装置模具上设计符合参数要求的光隔离部模具，在注塑成型时照明装置和光隔离部一体成型，然后将光接收部安装在光隔离部围成的区域内。本光检测装置独立制作或者将光隔离部与照明装置一体制作，均在本发明保护范围内。
作为一种具体实施方式，可参考图1，所述边栏110围成的形状可以是圆柱形，所述光接收部10位于由所述边栏110围成区域的中心，相应通光口111为圆形。需要说明的是，本实施例光检测装置中光隔离部的形状可以采用这种结构，但不限于这种结构，在本光检测装置的其它具体实施方式中，可以根据实际使用需求，光隔离部采用其它形状。均在本发明保护范围内。
本光检测装置中，光隔离部11由不透光材料制成，为不透光光隔离部，进一步优选的，光隔离部11内壁不反光，这样保证只允许预设范围内的光入射到光接收部，并且避免预设范围外的光通过光隔离部内壁反射而入射到光接收部。可选的，光隔离部11可以是黑色硅胶制作的光隔离部，或者可以是沥青制作的光隔离部。
进一步的，本实施例光检测装置还包括与所述光接收部连接的、用于将光接收部输出的电信号进行转换和输出的处理电路。
作为一种具体实施方式，请参考图2，所述处理电路具体包括第一电阻R1、第二电阻R2和电容C；所述光接收部10的正连接端与电源正极VCC连接，所述第一电阻R1一端与所述光接收部10的负连接端连接，所述第一电阻R1另一端与电源接地端连接；所述第二电阻R2一端与所述光接收部10的负连接端连接，另一端与处理器12连接，并与所述电容C的一端连接，所述电容C的另一端与电源接地端连接。
其中，本处理电路工作原理为：光接收部10接收到光照，其输出电流与光强度成线性正比关系，通过第一电阻R1将输出电流转换为电压U，电压信号U输入到处理器12，由处理器12对电压信号采样处理转化为数字信号N，以进一步进行处理和运算。第二电阻R2和电容C构成低通滤波电路，作用是滤除输入到处理器12的信号中的高频干扰信号。
需要说明的是，这里描述的处理电路的电路结构只是一种具体实施方式，并不限于此；在本光检测装置的其它具体实施方式中，采用的光接收部不同，对应采用的处理电路的电路结构也会不同，也在本发明保护范围内。
请参考图3，本发明实施例还提供一种照明装置，包括：
包括高色温光源201和低色温光源202的、用于产生照明光的光源20；
用于根据控制器22输出的信号驱动所述光源20的光源驱动模块25；
接收光的一侧朝向被照物设置的、用于检测被照物反射光的光强的第一光检测装置21；
用于检测所述光源20产生照明光的光强的第二光检测装置23；
用于检测环境光的光强的第三光检测装置24；
用于根据所述第一光检测装置21返回信号的相对变化，并结合所述第二光检测装置23返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置24返回信号的相对变化确定所述光源20色温的调节方向的所述控制器22；
其中，所述第一光检测装置21为以上所述的光检测装置，所述第二光检测装置23包括用于接收光并转换为电信号的光接收部，所述第三光检测装置24包括用于接收光并转换为电信号的光接收部。
其中，光源20用于产生照明光，向照明区域投射照明光。所述光源20包括高色温光源201和低色温光源202，通过控制高色温光源201和低色温光源202的发光，可以灵活方便地调节光源产生照明光的光强和色温。
第一光检测装置21以接收光的一侧朝向照明区域内被照物设置，能够从人眼角度，较准确地检测预设范围内被照物反射光的光强。
控制器22根据所述第一光检测装置21返回信号的相对变化，并结合所述第二光检测装置23返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置24返回信号的相对变化，即根据被照物反射光光强的相对变化、照明光光强的相对变化以及环境光光强的相对变化，确定所述光源色温的调节方向，来智能调节照明装置的光源色温。本实施例照明装置，采用第一光检测装置从人眼角度检测被照物反射光的光强，通过第二光检测装置检测照明光的光强，通过第三光检测装置检测环境光的光强，进一步根据被照物反射光光强的相对变化，并结合照明光光强的相对变化和环境光光强的相对变化，来识别被照物反射系数的相对大小，进而调节照明装置光源色温的高低。能够使照明装置营造出的光环境适应于人眼，从而克服了现有技术存在的缺陷。
第一光检测装置21检测被照物的反射光，但首先被照物反射光的变化直接受光源产生的照明光以及环境光变化的影响，也就是说，在正常照明过程中，光源产生的照明光或者环境光发生变化，被照物反射光会有变化，因此第一光检测装置21检测到的光强变化，并不确定一定是由被照物变化而造成的。因此，本照明装置在对光源色温进行智能调节时，根据第一光检测装置21检测到的光强相对变化，并结合照明光和环境光的光强相对变化来确定光源色温的调节方向。
下面对本实施例照明装置根据各光检测装置返回信号的相对变化对光源调光调色的方法进行说明。
本实施例照明装置中，光源20的具体设置方式可以是：所述光源20可分别产生多个色温级别的照明光。
所述控制器22具体用于：
若所述第二光检测装置23返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准大时，则控制所述光源20产生照明光的亮度降低；
若所述第二光检测装置23返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准小时，则控制所述光源20产生照明光的亮度升高；
若所述第一光检测装置21返回信号的相对变化、所述第二光检测装置23返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，而照明区域内被照物反射光的光强比预设基准增大时，判定照明区域内放置的被照物的反射系数变大，则控制所述光源20向低色温级别调节；
若所述第一光检测装置21返回信号的相对变化、所述第二光检测装置23返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，而照明区域内被照物反射光的光强比预设基准减小时，判定照明区域内放置的被照物的反射系数变小，则控制所述光源20向高色温级别调节。
若第二光检测装置23返回信号的相对变化以及第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准大，其中可能是光源20产生的照明光亮度增大，或者环境光增大，而导致照明区域内亮度比预设基准大，从而由控制器22控制光源20产生照明光的亮度降低，使照明区域内亮度符合预设基准要求。
若第二光检测装置23返回信号的相对变化以及第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准小，其中可能是光源20产生的照明光亮度减小，或者环境光减小，而导致照明区域内亮度比预设基准小，从而由控制器22控制光源20产生照明光的亮度升高，使照明区域内亮度符合预设基准要求。
若第一光检测装置21返回信号的相对变化、第二光检测装置23返回信号的相对变化以及第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，即光源20产生的照明光亮度未变，环境光亮度未变，但根据第一光检测装置21返回信号的相对变化，反映照明区域内被照物反射光的光强比预设基准增大，则判定照明区域内放置的被照物的反射系数变大，则控制光源20向低色温级别调节，以适应于人眼，降低对人眼的刺激。
若第一光检测装置21返回信号的相对变化、第二光检测装置23返回信号的相对变化以及第三光检测装置24返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，即光源20产生的照明光亮度未变，环境光亮度未变，但根据第一光检测装置21返回信号的相对变化，反映照明区域内被照物反射光的光强比预设基准减小，则判定照明区域内放置的被照物的反射系数变小，则控制光源20向高色温级别调节，以使人眼能够清晰地观看被照物。
下面以一种具体实施方式对本实施例照明装置根据各光检测装置返回信号的相对变化对光源调光调色的方法进行详细说明。
所述控制器22具体用于：以预设频率获取所述第一光检测装置21的返回信号、所述第二光检测装置23的返回信号和所述第三光检测装置24的返回信号，上一周期获取的所述第一光检测装置21返回信号、所述第二光检测装置23返回信号和所述第三光检测装置24返回信号分别表示为N1,X-1、N2,X-1、N3,X-1，当前周期获取的所述第一光检测装置21返回信号、所述第二光检测装置23返回信号和所述第三光检测装置24返回信号分别表示为N1,X、N2,X、N3,X，并计算相对变化量ΔP1,X＝|N1,X-N1,X-1|、ΔP2,X＝|N2,X-N2,X-1|、ΔP3,X＝|N3,X-N3,X-1|，并计算相对变化量ΔN1,X＝|N1,X-N1,0|、ΔN2,X＝|N2,X-N2,0|、ΔN3,X＝|N3,X-N3,0|，基准值N1,0、N2,0、N3,0分别表示基准周期获取的所述第一光检测装置21返回信号、所述第二光检测装置23返回信号和所述第三光检测装置24返回信号；
若ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，其中0≤C≤K，K为预设值，表明在相邻周期内照明区域内光环境基本不变，或者在某一相对较小范围内变化，则把当前周期作为基准周期，并将N1,X、N2,X、N3,X作为基准值N1,0、N2,0、N3,0的取值，更新基准值；
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X+1＞C且ΔN3,X＞C，则判定相邻周期内照明区域内光环境发生变化，并且当前周期照明区域内光环境与基准周期相比较后发生变化，(1)在N的大小与光强大小为正相关的条件下，当N2,X＞N2,0，或者N3,X＞N3,0，或者N2,X＞N2,0且N3,X＞N3,0时，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期时照明区域内亮度大，则控制所述光源产生照明光的亮度降低；当N2,X＜N2,0，或者N3,X＜N3,0，或者N2,X＜N2,0且N3,X＜N3,0时，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期时照明区域内亮度小，则控制所述光源产生照明光的亮度升高；(2)在N的大小与光强大小为负相关的条件下，当N2,X＜N2,0，或者N3,X＜N3,0，或者N2,X＜N2,0且N3,X＜N3,0时，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期时照明区域内亮度大，则控制所述光源产生照明光的亮度降低；当N2,X＞N2,0，或者N3,X＞N3,0，或者N2,X＞N2,0且N3,X＞N3,0时，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期时照明区域内亮度小，则控制所述光源产生照明光的亮度升高；
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X≤C且ΔN3,X≤C，则判定相邻周期内照明区域内光环境发生变化且当前周期照明区域内被照物反射光的光强与基准周期相比较后发生变化。(1)在N的大小与光强大小为正相关的条件下，当N1,X＞N1,0时，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期时照明区域内被照物反射光的光强大，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期时在照明区域内放置的被照物的反射系数大，则控制所述光源向低色温级别调节；当N1,X＜N1,0时，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期时照明区域内被照物反射光的光强小，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期时在照明区域内放置的被照物的反射系数小，则控制所述光源向高色温级别调节。(2)在N的大小与光强大小为负相关的条件下，当N1,X＜N1,0时，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期时照明区域内被照物反射光的光强大，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期时在照明区域内放置的被照物的反射系数大，控制所述光源向低色温级别调节；当N1,X＞N1,0时，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期时照明区域内被照物反射光的光强小，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期时在照明区域内放置的被照物的反射系数小，控制所述光源向高色温级别调节。其中，K值的大小与光接收部的种类、灵敏度以及外围电路设计有关。
下面以具体实例来详细说明本照明装置对光源调光调色的方法。比如，照明装置的色温分为5个级别，包括：3200K暖色温(级别1)、3700K偏暖色温(级别2)、4200K正白色温(级别3)、4800K偏冷色温(级别4)、5300K冷色温(级别5)。
在照明装置开机启动后，控制器22根据用户设置的参数控制光源输出，营造一个光环境；或者在没有用户操控设置的情况下，控制器22会以默认参数控制输出，直至检测到相邻周期内照明区域内光环境基本不变，被照物反射光基本不变，或者在某一相对较小范围内变化，再确定基准值N1,0、N2,0、N3,0。
在照明装置提供照明的过程中，控制器22以预设频率获取第一光检测装置21的返回信号、第二光检测装置23的返回信号和第三光检测装置24的返回信号，当前周期获取的第一光检测装置返回信号、第二光检测装置返回信号和第三光检测装置返回信号分别表示为N1,X、N2,X、N3,X。
在每一周期获取到各光检测装置的返回信号后，计算相对变化量ΔP1,X＝|N1,X-N1,X-1|、ΔP2,X＝|N2,X-N2,X-1|、ΔP3,X＝|N3,X-N3,X-1|，并计算相对变化量ΔN1,X＝|N1,X-N1,0|、ΔN2,X＝|N2,X-N2,0|、ΔN3,X＝|N3,X-N3,0|，其中N1,0、N2,0、N3,0表示基准值，N1,X-1、N2,X-1、N3,X-1表示上一周期获取的第一光检测装置返回信号、第二光检测装置返回信号和第三光检测装置返回信号。
然后，判断是否满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C。若满足，表明相邻周期内照明区域内光环境基本不变，被照物反射光基本不变，或者在某一相对较小范围内变化，则将当前周期作为基准周期，将N1,X、N2,X、N3,X的值分别作为基准值N1,0、N2,0、N3,0的取值，更新基准值。
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X＞C且ΔN3,X＞C，则判定相邻周期内照明区域内光环境发生变化且当前周期照明区域内光环境与基准周期相比较后发生变化。(1)在N的大小与光强大小为正相关的条件下，若N2,X＞N2,0，或者N3,X＞N3,0，或者N2,X＞N2,0且N3,X＞N3,0，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期大，则控制器22控制光源产生照明光的亮度降低；若N2,X＜N2,0，或者N3,X＜N3,0，或者N2,X＜N2,0且N3,X＜N3,0，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期小，则控制器22控制光源产生照明光的亮度升高。(2)在N的大小与光强大小为负相关的条件下，当N2,X＜N2,0，或者N3,X＜N3,0，或者N2,X＜N2,0且N3,X＜N3,0时，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期时照明区域内亮度大，则控制所述光源产生照明光的亮度降低；当N2,X＞N2,0，或者N3,X＞N3,0，或者N2,X＞N2,0且N3,X＞N3,0时，表明当前周期的照明区域内亮度比基准周期时照明区域内亮度小，则控制所述光源产生照明光的亮度升高。
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X≤C且ΔN3,X≤C，则判定相邻周期内照明区域内光环境发生变化且当前周期照明区域内被照物反射光的光强与基准周期相比较后发生变化。(1)在N的大小与光强大小为正相关的条件下，若N1,X＞N1,0，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期大，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期大，则控制光源向低色温级别调节，向偏暖色温级别调节；若N1,X＜N1,0，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期小，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期小，则控制光源向高色温级别调节，向偏冷色温级别调节。(2)在N的大小与光强大小为负相关的条件下，当N1,X＜N1,0时，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期时照明区域内被照物反射光的光强大，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期时在照明区域内放置的被照物的反射系数大，控制所述光源向低色温级别调节；当N1,X＞N1,0时，表明当前周期检测到照明区域内被照物反射光的光强比基准周期时照明区域内被照物反射光的光强小，判定当前周期在照明区域内放置的被照物的反射系数比基准周期时在照明区域内放置的被照物的反射系数小，控制所述光源向高色温级别调节。
由于要准确识别出是否有不同被照物被置于照明区域内，前提条件是照明区域的整体光环境基本不变或者在某一相对较小范围内变化。因此，若外界环境发生变化，同时有不同被照物被置于照明区域内，则本照明装置会优先进行亮度调整处理，直至照明区域的整体光环境基本不变或者在某一相对较小范围内变化，然后再判断是否有不同被照物被置于照明区域内，进而对照明装置进行调色温处理。
由此可见，本照明装置能根据外界光环境的变化自适应调节亮度，并根据照明区域内放置不同被照物而智能调节照明光的色温。以使营造出的光环境适应于人眼，使人眼感受的光更适应于人眼需求，降低对人眼睛的刺激，又能营造相对舒适的色温环境，使人眼能清晰地分辨观看物。
下面对本实施例照明装置各部件具体实施方式进行详细说明。
本实施例照明装置中，光源20包括高色温光源201和低色温光源202。优选的，光源20可采用LED光源，包括高色温LED光源和低色温LED光源。
光源驱动模块25用于根据控制器22输出的信号驱动所述光源20。
请参考图4，作为一种具体实施方式，所述光源驱动模块25包括：
用于给恒流输出模块供电的恒压源27；
用于根据所述控制器22输出的信号来调节所述光源20的工作电流的恒流输出模块28。
其中，所述控制器22与所述第一光检测装置21、所述第二光检测装置23、所述第三光检测装置24、所述恒流输出模块28连接；
所述恒流输出模块28的电源正输入端Vi(+)与所述恒压源27的正输出端Vo(+)连接，所述恒流输出模块28的电源负输入端Vi(-)与所述恒压源27的负输出端Vo(-)连接，所述恒流输出模块28的第一电流正输出端I1o(+)与所述高色温光源正极连接，第一电流负输出端I1o(-)与所述高色温光源负极连接，所述恒流输出模块28的第二电流正输出端I2o(+)与所述低色温光源正极连接，第二电流负输出端I2o(-)与所述低色温光源负极连接。
具体的，请参考图5，恒流输出模块28包括用于根据控制器22输出的信号调节高色温光源201工作电流的第一恒流输出模块281和用于根据控制器22输出的信号调节低色温光源202工作电流的第二恒流输出模块282。
其中，恒压源27的正输出端Vo(+)与第一恒流输出模块281的电源正输入端Vi(+)、所述第二恒流输出模块282的电源正输入端Vi(+)分别连接，恒压源27的负输出端Vo(-)与第一恒流输出模块281的电源负输入端Vi(-)、所述第二恒流输出模块282的电源负输入端Vi(-)分别连接。第一恒流输出模块281的电流正输出端I1o(+)与高色温光源正极连接，电流负输出端I1o(-)与高色温光源负极连接；第二恒流输出模块282的电流正输出端I2o(+)与低色温光源正极连接，电流负输出端I2o(-)与低色温光源负极连接。
第一恒流输出模块281和第二恒流输出模块282分别与控制器22连接，第一恒流输出模块281根据控制器输出的信号调节高色温光源201的工作电流。第二恒流输出模块282根据控制器输出的信号调节低色温光源202的工作电流。本实施例照明装置中，若高色温光源201采用LED，低色温光源202采用LED，控制器22分别向第一恒流输出模块的调光引脚DIM1和第二恒流输出模块的调光引脚DIM2输入脉宽调制波(PWM)信号，通过改变脉宽调制波信号的占空比，来控制LED光源的亮度和色温变化。具体的，所述控制器22通过改变向第一恒流输出模块281输入的PWM信号和向第二恒流输出模块282输入的PWM信号的占空比之和，来调节光源20的亮度；通过改变向第一恒流输出模块281输入的PWM信号和向第二恒流输出模块282输入的PWM信号的占空比之比，来调节光源20的色温。
恒流输出模块具有调光功能的引脚(DIM)，控制器22与第一恒流输出模块281的调光引脚DIM1连接，控制器22通过调光引脚DIM1向第一恒流输出模块281输入调光信号；控制器22与第二恒流输出模块282的调光引脚DIM2连接，通过调光引脚DIM2向第二恒流输出模块282输入调光信号。
可选的，光源驱动模块25可以是DC-DC恒流驱动模块、DC-DC恒压驱动模块或者线性恒流驱动模块，还可以是其它种类的驱动模块。
本照明装置中，可参考图6，第一光检测装置21以接收光的一侧朝向被照物设置，用以检测被照物反射光的光强。在具体实施时，第一光检测装置21的具体位置可以灵活设定，只要参数设置合理，其接收光的一侧朝向被照物设置即可。比如可以设置在照明灯中间位置，或者照明装置灯具支架上，并不局限于本实施例图6所示。
第二光检测装置23以接收光的一侧朝向光源20设置，第三光检测装置24以接收光的一侧朝向外界环境设置，第二光检测装置23和第三光检测装置24可以只采用光接收部。在其它具体实施方式中，优选的，请参考图6所示的照明装置。所述第二光检测装置23还包括用于在光接收部光照射的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部的光隔离部。在具体设置时，第二光检测装置23以接收光的一侧朝向光源，通过其光隔离部阻挡预设范围外的光入射到光接收部，只接收限定范围内的光入射到光接收部，从而对光源投射的照明光进行检测，减少杂光干扰，可提高检测准确性。
所述第三光检测装置24还包括用于在光接收部光照射的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部的光隔离部。在具体设置时，第三光检测装置24以接收光的一侧朝向外界环境，通过其光隔离部阻挡预设范围外的光入射到光接收部，只接收限定范围内的光入射到光接收部，进行检测外界环境光，可以避免光源20产生的照明光的干扰，因而提高检测准确性。
另外在具体实施时，可以是第二光检测装置23包括光隔离部，或者是第三光检测装置24包括光隔离部；作为最为优选的实施方式，可以是第二光检测装置23、第三光检测装置24都设置有光隔离部，如图6所示的照明装置。
第二光检测装置23和第三光检测装置24在照明装置上的具体位置可以灵活设定，只要参数设置合理，满足第二光检测装置23以接收光的一侧朝向光源设置，第三光检测装置24以接收光的一侧朝向外界环境设置即可，具体位置可以根据照明装置的结构设计灵活设定。
作为一种具体实施例，本照明装置可设置灯具支架，可参考图6所示，光源20、第一光检测装置21、第二光检测装置23和第三光检测装置24安装在灯具支架上。可以将第二光检测装置23设置在灯具支架的底座上，第三光检测装置24设置在灯具支架朝向外界环境的一侧。
请参考图7，作为一种具体实施方式，第一光检测装置21、第二光检测装置23、第三光检测装置24的处理电路与控制器22的连接方式具体为：
第一光检测装置21、第二光检测装置23、第三光检测装置24的处理电路包括：电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C10、电容C11和电容C12；
其中，第一光检测装置21的正连接端与供电源VCC连接，电阻R10一端与第一光检测装置21的负连接端连接，另一端接地；电阻R11一端与第一光检测装置21的负连接端连接，另一端与控制器22的第一采样引脚连接，并与电容C10一端连接，电容C10另一端与接地端连接；
第二光检测装置23的正连接端与供电源VCC连接，电阻R12一端与第二光检测装置23的负连接端连接，另一端接地；电阻R13一端与第二光检测装置23的负连接端连接，另一端与控制器22的第二采样引脚连接，并与电容C11一端连接，电容C11另一端与接地端连接；
第三光检测装置24的正连接端与供电源VCC连接，电阻R14一端与第三光检测装置24的负连接端连接，另一端接地；电阻R15一端与第三光检测装置24的负连接端连接，另一端与控制器22的第三采样引脚连接，并与电容C12一端连接，电容C12另一端与接地端连接。
第一光检测装置21检测到光照后产生输出电流，输出电流与光强度成线性比例，输出电流通过电阻R10转化为电压U1，经控制器22第一采样引脚采样后转化为数字信号值N1；第二光检测装置23检测到光照后产生输出电流，输出电流与光强度成线性比例，输出电流通过电阻R12转化为电压U2，经控制器22第二采样引脚采样后转化为数字信号值N2；第三光检测装置24检测到光照后产生输出电流，输出电流与光强度成线性比例，输出电流通过电阻R14转化为电压U3，经控制器22第三采样引脚采样后转化为数字信号值N3。然后进一步由控制器22进行处理和运算。
示例性的，控制器22可采用微控制单元(Micro-Controller Unit，MCU)芯片。若对数据处理的速度要求高并且数据量较大，控制芯片也可采用数字信号处理器(DigitalSignal Processing，DSP)，或者现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等。
需要说明的是，本照明装置中处理电路的电路结构并不限于上述结构，在本实施例的其它具体实施方式中，可以采用其它结构形式的处理电路。
另外，在本照明装置的其它具体实施方式中，用于检测被照物反射光的第一光检测装置的数量可以是一个或者多个，可以在同一位置设置多个第一光检测装置，通过合理设置光检测装置中光隔离部的参数(比如光接收部到通光口的距离、光接收部到被照物照明区的距离、光隔离部通光口的半径)以及通光口的指向位置，可以实现对某一照明区域进行多点检测，来实现对照明装置光源色温的智能调节。
进一步的，可参考图4和图5，本实施例照明装置还包括用于实现用户对所述照明装置进行功能选择以及设置各项参数的人机交互界面26。比如，通过人机交互界面，用户可以手动操作调节光源亮度、光源色温等。
可选的，所述人机交互界面26可以是电容式触摸按键，或者机械式拨码开关，或者用户通信设备中的APP操控界面，还可以是红外遥控装置、蓝牙控制模块或者无线WIFI控制模块。
本实施例照明装置可以是应用于学习或工作场合的台灯或照明灯具，也可以应用于其它照明场合的照明装置。
以上对本发明所提供的光检测装置及照明装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：
包括高色温光源和低色温光源的、用于产生照明光的光源；
用于根据控制器输出的信号驱动所述光源的光源驱动模块；
接收光的一侧朝向被照物设置的、用于检测被照物反射光的光强的第一光检测装置；
用于检测所述光源产生照明光的光强的第二光检测装置；
用于检测环境光的光强的第三光检测装置；
用于根据所述第一光检测装置返回信号的相对变化，并结合所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化确定所述光源色温的调节方向的所述控制器；
其中，所述第一光检测装置包括光接收部和光隔离部，所述光接收部用于接收光并转换为电信号，所述光隔离部用于在所述光接收部的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部，所述光隔离部包括用于阻挡光的边栏和用于限定预设范围内光通入的通光口，所述光接收部设置于所述边栏围成的区域内，所述第二光检测装置包括用于接收光并转换为电信号的光接收部，所述第三光检测装置包括用于接收光并转换为电信号的光接收部；
所述控制器具体用于，
若所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准大时，则控制所述光源产生照明光的亮度降低；
若所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度比预设基准小时，则控制所述光源产生照明光的亮度升高；
若所述第一光检测装置返回信号的相对变化、所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，而照明区域内被照物反射光的光强比预设基准增大时，判定照明区域内放置的被照物的反射系数变大，则控制所述光源向低色温级别调节；
若所述第一光检测装置返回信号的相对变化、所述第二光检测装置返回信号的相对变化以及所述第三光检测装置返回信号的相对变化，反映了照明区域内亮度未变，而照明区域内被照物反射光的光强比预设基准减小时，判定照明区域内放置的被照物的反射系数变小，则控制所述光源向高色温级别调节。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述控制器具体用于：以预设频率获取所述第一光检测装置的返回信号、所述第二光检测装置的返回信号和所述第三光检测装置的返回信号，上一周期获取的所述第一光检测装置返回信号、所述第二光检测装置返回信号和所述第三光检测装置返回信号分别表示为N1,X-1、N2,X-1、N3,X-1，当前周期获取的所述第一光检测装置返回信号、所述第二光检测装置返回信号和所述第三光检测装置返回信号分别表示为N1,X、N2,X、N3,X，并计算相对变化量ΔP1,X＝N1,X-N1,X-1、ΔP2,X＝N2,X-N2,X-1、
ΔP3,X＝N3,X-N3,X-1，并计算相对变化量ΔN1,X＝N1,X-N1,0、ΔN2,X＝N2,X-N2,0、ΔN3,X＝N3,X-N3,0，基准值N1,0、N2,0、N3,0分别表示基准周期获取的所述第一光检测装置返回信号、所述第二光检测装置返回信号和所述第三光检测装置返回信号；
若ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，其中0≤C≤K，K为预设值，则把当前周期作为基准周期，并将N1,X、N2,X、N3,X作为基准值N1,0、N2,0、N3,0的取值，更新基准值；
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X＞C且ΔN3,X＞C，则(1)在N的大小与光强大小为正相关的条件下，当N2,X＞N2,0，或者N3,X＞N3,0，或者N2,X＞N2,0且N3,X＞N3,0时，控制所述光源产生照明光的亮度降低；当N2,X＜N2,0，或者N3,X＜N3,0，或者N2,X＜N2,0且N3,X＜N3,0时，控制所述光源产生照明光的亮度升高；(2)在N的大小与光强大小为负相关的条件下，当N2,X＜N2,0，或者N3,X＜N3,0，或者N2,X＜N2,0且N3,X＜N3,0时，控制所述光源产生照明光的亮度降低；当N2,X＞N2,0，或者N3,X＞N3,0，或者N2,X＞N2,0且N3,X＞N3,0时，控制所述光源产生照明光的亮度升高；
若不满足ΔP1,X≤C、ΔP2,X≤C且ΔP3,X≤C，并且满足ΔN1,X＞C、ΔN2,X≤C且ΔN3,X≤C，则(1)在N的大小与光强大小为正相关的条件下，当N1,X＞N1,0时，控制所述光源向低色温级别调节；当N1,X＜N1,0时，控制所述光源向高色温级别调节；(2)在N的大小与光强大小为负相关的条件下，当N1,X＜N1,0时，控制所述光源向低色温级别调节；当N1,X＞N1,0时，控制所述光源向高色温级别调节。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第二光检测装置还包括用于在光接收部光照射的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部的光隔离部；
和/或，所述第三光检测装置还包括用于在光接收部光照射的一侧，阻挡预设范围外的光入射到所述光接收部的光隔离部。
4.根据权利要求1-3任一项所述的照明装置，其特征在于，所述光源驱动模块包括：
用于给恒流输出模块供电的恒压源；
用于根据所述控制器输出的信号来调节所述光源的工作电流的恒流输出模块。
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