TWI721845B - 用於助眠的光供應方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種光供應方法。光供應方法包括：藉由驅動器在第一時間區間提供第一驅動訊號，藉由光源模組反應於第一驅動訊號提供第一時變光；藉由驅動器在第一時間區間後的第二時間區間提供第二驅動訊號，藉由光源模組反應於第二驅動訊號提供第一固定光；以及藉由驅動器在第二時間區間後的第三時間區間提供第三驅動訊號，藉由光源模組反應於第三驅動訊號提供第二時變光。
Description
本發明是有關於一種光供應方法，且特別是有關於一種用於助眠的光供應方法。
睡眠不足是一個常見的問題，影響著健康、精神、情緒和一天的行為。失眠甚至可能導致嚴重的問題。失眠導致許多人無法持續睡眠或是入睡，通常失眠的人會有精神不集中、疲勞、注意力不集中、情緒不穩定以及工作表現下降。許多人嘗試使用藥物治療，但這會造成不良的副作用。因此，如何有效地改善睡眠是本領域技術人員努力研究的課題之一。
本發明提供一種用於助眠的光供應方法。
本發明的光供應方法適用於電子裝置。電子裝置包括驅動器以及光源模組。光供應方法包括：藉由驅動器在第一時間區間提供第一驅動訊號，藉由光源模組反應於第一驅動訊號提供第一時變光；藉由驅動器在第一時間區間後的第二時間區間提供第
二驅動訊號，藉由光源模組反應於第二驅動訊號提供第一固定光，其中第一時變光在第一時間區間結束時漸變為第一固定光；以及藉由驅動器在第二時間區間後的第三時間區間提供第三驅動訊號，藉由光源模組反應於第三驅動訊號提供第二時變光。
基於上述，本發明的光供應方法會週期性地且依序地提供第一時變光、第一固定光以及第二時變光。如此一來，本發明的光供應方法可達到助眠的技術功效，進而改善使用者的精神狀態、專注度提升、工作效率等。
為讓本發明的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。
100:電子裝置
110:驅動器
120:光源模組
200:照度變化圖
300、500:光頻譜圖
400、600:色溫變化圖
DS11~DS1n:驅動訊號
L11:第一時變光
L12:第一固定光
L13:第二時變光
L14:第二固定光
S110~S130:步驟
S210~S240:步驟
S310~S340:步驟
T1:第一時間區間
T2:第二時間區間
T3:第三時間區間
T4:第四時間區間
圖1是依據本發明第一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。
圖2是依據本發明第一實施例所繪示的光供應方法的方法流程圖。
圖3是依據本發明第二實施例所繪示的照度變化圖。
圖4是依據本發明第二實施例所繪示的光供應方法的方法流程圖。
圖5是依據本發明一實施例所繪示的光頻譜圖。
圖6是依據本發明第三實施例所繪示的色溫變化圖。
圖7是依據本發明第三實施例所繪示的光供應方法的方法流
程圖。
圖8是依據本發明一實施例所繪示的第一固定光的光頻譜圖。
圖9是依據本發明第四實施例所繪示的色溫變化圖。
本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的裝置與方法的範例。
請同時參考圖1以及圖2，圖1是依據本發明第一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。圖2是依據本發明第一實施例所繪示的光供應方法的方法流程圖。在本實施例中，電子裝置100包括驅動器110以及光源模組120。驅動器110會週期性地依序提供驅動訊號DS11~DS1n。光源模組120會反應於驅動訊號DS11~DS1n提供對應的光。因此，光源模組120會週期性地提供多個光。電子裝置100可以是燈具、手機、平板電腦、筆記型電腦或桌上型電腦等。光源模組120可以由多個任何型式的發光二極體(light-emitting diode，LED)來實現，或者是由任何型式的顯示器來實現。在本實施例中，各個週期會具有多個時間區間。
在步驟S110中，驅動器110會在第一時間區間提供驅動
訊號DS11。光源模組120會反應於驅動訊號DS11提供第一時變光L11。在步驟S120中，驅動器110會在第一時間區間後的第二時間區間提供驅動訊號DS12。光源模組120會反應於驅動訊號DS12提供第一固定光L12。在本實施例中，第一時變光L11會在第一時間區間結束時漸變為第一固定光L12。在步驟S130中，驅動器110在第二時間區間後的第三時間區間提供驅動訊號DS13。光源模組120反應於驅動訊號DS13提供第二時變光L13。在下一週期，驅動器110回到步驟S120，藉以在第一時間區間提供驅動訊號DS1，依此類推。
在此值得一提的是，光供應方法會週期性地且依序地提供第一時變光L11、第一固定光L12以及第二時變光L13。本實施例的光供應方法能夠以週期性地提供多種光，並利用第一時變光L11以及第二時變光L13提供週期性的光變化。經實驗，藉以提高使用者的腦電波中的慢波的活性，達到助眠的技術功效，進而提高睡眠品質。進一步來說，藉由施加第一時變光以及第二時變光，可有助於使用者誘發腦電波中的theta(θ)波以及delta(δ)波。在睡眠時，theta波的增強意謂著使用者進入快速動眼期，delta波的增強意謂著使用者進入非快速動眼期。如此一來，本實施例可以讓使用者快速入眠、提高睡眠品質，並改善使用者的精神狀態、專注度提升、工作效率等。
舉例來說明，請同時參考圖1、圖3以及。圖3是依據本發明第二實施例所繪示的照度變化圖。圖4是依據本發明第二實
施例所繪示的光供應方法的方法流程圖。本實施例的照度變化圖200的照度變化適用於第一實施例。照度是光源模組120所提供的光投射在目標物(如，使用者)上的每單位面積的光通量。因此，上述的「照度變化」是關聯於光源模組120所提供的光投射在使用者上的光通量變化。步驟S210中，光源模組120在第一時間區間T1會反應於驅動訊號DS11提供第一時變光L11。第一時變光L11所產生的照度隨時間線性增加。舉例來說，基於驅動訊號DS11的驅動，第一時變光L11所產生的照度會以每秒3~10勒克斯(lux)的速度增加。
在步驟S220中，光源模組120在第二時間區間T2會反應於驅動訊號DS12提供第一固定光L12。第一固定光L12所產生的照度被維持在9勒克斯到11勒克斯之間。舉例來說，基於驅動訊號DS12的驅動，第一固定光L12所產生的照度被維持在10勒克斯。因此，第一時變光L11會在第一時間區間T1結束時漸變為10勒克斯，藉以在第二時間區間T2開始時轉變為第一固定光L12。
在步驟S230中，光源模組120在第三時間區間T3會反應於驅動訊號DS13提供第二時變光L13。第二時變光L13所產生的照度隨時間線性降低。舉例來說，基於驅動訊號DS13的驅動，第二時變光L13所產生的照度會以每秒3~10勒克斯的速度降低。
在本實施例中，第一時變光L11、第二時變光L13所產生的照度變化是可以被設定的。舉例來說，以光敏感度較差的使用者(例如是年長者)為使用對象，第一時變光L11的照度變化
可以被設定以每秒8~10勒克斯增加，第二時變光L13的照度變化可以被設定以每秒8~10勒克斯降低，藉以提高助眠的效果。
在步驟S240中，光源模組120會在第三時間區間T3與下一週期的第一時間區間之間的第四時間區間T4中被控制以不提供光。因此，光源模組120在第四時間區間T4中所產生的照度為0勒克斯。在本實施例中，第二時變光L13所產生的照度會在第三時間區間T3結束時降低到0勒克斯。
在本實施例中，週期的時間長度被設定為30分鐘。也就是，第一時間區間T1、第二時間區間T2、第三時間區間T3以及第四時間區間T4的時間長度總和實質上會等於30分鐘。
在本實施例中，第一時變光L11的色溫、第二時變光L13的色溫以及第一固定光L12的色溫被維持在1900±100k。也就是第一時變光L11的色溫、第二時變光L13的色溫以及第一固定光L12的色溫被維持在1800k到2000k之間。
在一些實施例中，電子裝置100能夠感測色溫以及照度，藉以判斷第一時變光L11所產生的照度以及色溫、第二時變光L13所產生的照度以及色溫以及第一固定光L12所產生的照度以及色溫是否發生偏移。一旦電子裝置100判斷出上述照度或色溫發生生偏移，會對偏移的光進行校正。
請同時參考圖1以及圖5，圖5是依據本發明一實施例所繪示的光頻譜圖。光頻譜圖300中的強度被歸一化處理。光頻譜圖300的頻譜適用於第一時變光L11、第二時變光L13以及第一
固定光L12。因此，在本實施例中，短於455奈米的波長範圍的光強度會被降低。如此一來，電子裝置100並不會抑制褪黑激素(Melatonin)的分泌，進而提升使用者的睡眠品質。此外，據研究，波長在415~455奈米之內的藍光會對視網膜造成損傷。因此，電子裝置100也會降低對視網膜的損傷。
舉例來說明，請同時參考圖1、圖6以及圖7。圖6是依據本發明第三實施例所繪示的色溫變化圖。圖7是依據本發明第三實施例所繪示的光供應方法的方法流程圖。本實施例的色溫變化圖400的色溫變化適用於第一實施例。在步驟S310中，光源模組120在第一時間區間T1會反應於驅動訊號DS11提供第一時變光L11。第一時變光L11的色溫隨時間線性增加。舉例來說，基於驅動訊號DS11的驅動，第一時變光L11的色溫會以每秒50~200k的速度增加。
在步驟S320中，光源模組120在第二時間區間T2會反應於驅動訊號DS12提供第一固定光L12。第一固定光L12的色溫被維持在3600k到5000k之間。舉例來說，基於驅動訊號DS12的驅動，第一固定光L12的色溫被維持在3800k。因此，第一時變光L11的色溫會在第一時間區間T1結束時漸變為3800k，藉以在第二時間區間T2開始時轉變為第一固定光L12。
在步驟S330中，光源模組120在第三時間區間T3會反應於驅動訊號DS13提供第二時變光L13。第二時變光L13的色溫隨時間線性降低。舉例來說，基於驅動訊號DS13的驅動，第二時
變光L13的色溫會以每秒50~200k的速度降低。
在步驟S340中，驅動器110還會在第四時間區間T4提供驅動訊號DS14。光源模組120會反應於驅動訊號DS14提供第二固定光L14。第二固定光L14的色溫被維持在1600k到2400k之間。舉例來說，基於驅動訊號DS14的驅動，第二固定光L14的色溫被維持在1900k。因此，第二時變光L13的色溫會在第三時間區間T3結束時漸變為1900k，藉以在第四時間區間T4開始時轉變為第二固定光L14。在本實施例中，第一時間區間T1的時間長度以及第四時間區間T4的時間長度被設定為30分鐘。本實施例的光供應方法會利用第一時變光以及第二時變光提供週期性的色溫變化，使得使用者的腦電波中的慢波的活性(例如是使Delta(δ)波增強)，藉以達到助眠的技術功效，進而提高睡眠品質。
在本實施例中，第一時變光L11所產生的照度、第二時變光L13所產生的照度、第一固定光L12所產生的照度以及第二固定光L14所產生的照度被維持在51±1勒克斯。也就是說，第一時變光L11所產生的照度、第二時變光L13所產生的照度、第一固定光L12所產生的照度以及第二固定光L14所產生的照度被維持在50勒克斯到52勒克斯之間。
在本實施例中，第一時變光L11、第二時變光L13的色溫變化是可以被設定的。舉例來說，以光敏感度較差的使用者(例如是年長者)為使用對象，第一時變光L11的色溫變化可以被設定以每秒150~200k增加，第二時變光L13的色溫變化可以被設定
以每秒150~200k降低，藉以提高助眠的效果。另舉例來說，以光敏感度較佳的使用者(例如是年輕人)為使用對象，第一時變光L11的色溫變化可以被設定以每秒50~200k增加，第二時變光L13的色溫變化可以被設定以每秒50~200k降低。
請同時參考圖1、圖5以及圖8。圖8是依據本發明一實施例所繪示的第一固定光的光頻譜圖。光頻譜圖500中的強度被歸一化處理。在本實施例中，光頻譜圖500的頻譜適用於本實施例的第一固定光L12。圖5所示的光頻譜圖300的頻譜適用於本實施例的第二固定光L14。相似於光頻譜圖300，在本實施例的光頻譜圖500中，短於455奈米的波長範圍的光強度也會被降低。但是光頻譜圖500中短於455奈米的波長範圍的光強度的降低量會低於光頻譜圖300中短於455奈米的波長範圍的光強度的降低量。因此，光頻譜圖500中短於455奈米的波長範圍的光強度會大於光頻譜圖300中短於455奈米的波長範圍的光強度的降低量。此外，光頻譜圖500中長於630奈米的波長範圍的光強度會小於光頻譜圖300中長於630奈米的波長範圍的光強度的降低量。因此，光頻譜圖500所呈現出的色溫會明顯高於光頻譜圖300所呈現出的色溫。
在本實施例中，第一時變光L11的頻譜會在第一時間區間從光頻譜圖300的頻譜漸變為光頻譜圖500的頻譜，藉以在第二時間區間轉變為第一固定光L12。第二時變光L13的頻譜會在第三時間區間從光頻譜圖500的頻譜漸變為光頻譜圖300的頻
譜，藉以在第四時間區間轉變為第二固定光L14。
舉例來說明，請同時參考圖1、圖7以及圖9，圖9是依據本發明第四實施例所繪示的色溫變化圖。在本實施例中，本實施例的色溫變化圖600的色溫變化適用於第一實施例。在步驟S310中，第一時變光L11的色溫會以步進方式隨時間增加。在本實施例中，第一時變光L11每一步階會增加50~200k。在本實施例中，第一時變光L11的每一步階的維持時間為0.5~0.8秒。
在步驟S320中，第一固定光L12的色溫被維持在3600k到5000k之間。舉例來說，第一固定光L12的色溫被維持在3800k。因此，第一時變光L11的色溫會在第一時間區間T1結束時轉變為3800k，藉以在第二時間區間T2開始時轉變為第一固定光L12。在本實施例中，第二時間區間T2的時間長度大於或等於第一時變光L11的每一步階的維持時間。第一固定光L12的頻譜可參考圖5所示的光頻譜圖300。
在步驟S330中，第二時變光L13的色溫會以步進方式隨時間降低。在本實施例中，第二時變光L13每一步階會降低50~200k。在本實施例中，第二時變光L13的每一步階的維持時間為0.5~0.8秒。
在步S340中，第二固定光L14的色溫被維持在1600k到2400k之間。舉例來說，第二固定光L14的色溫被維持在3800k。因此，第二時變光L13的色溫會在第一時間區間T3結束時轉變為3800k，藉以在第四時間區間T4開始時轉變為第二固定光L14。
第二固定光L14的頻譜可參考圖8所示的光頻譜圖500。在本實施例中，第四時間區間T4的時間長度大於或等於第一時變光L11、第二時變光L13的每一步階的維持時間。
在本實施例中，第一時變光L11所產生的照度、第二時變光L13所產生的照度、第一固定光L12所產生的照度以及第二固定光L14所產生的照度被維持在51±1勒克斯。
相似於第三實施例，在本實施例中，第一時變光L11、第二時變光L13的色溫變化是可以被設定的。舉例來說，以光敏感度較差的使用者為使用對象，第一時變光L11的色溫變化可以被設定以每一步階增加150~200k，第二時變光L13的色溫變化可以被設定以每一步階降低150~200k。另舉例來說，以光敏感度較佳的使用者為使用對象，第一時變光L11的色溫變化可以被設定以每一步階增加50~200k降低，第二時變光L13的色溫變化可以被設定以每一步階增加50~200k降低。在本實施例中，第一時間區間T1、第二時間區間T2、第三時間區間T3以及第四時間區間T4的總和時間長度大致上等於60秒。
綜上所述，本發明的光供應方法會利用第一時變光以及第二時變光提供週期性的光變化，藉以提高使用者的腦電波中的慢波的活性，達到助眠的技術功效，進而提高睡眠品質。進一步來說，藉由施加第一時變光以及第二時變光，可有助於使用者誘發腦電波中的theta波以及delta波。如此一來，本發明可以讓使用者快速入眠、提高睡眠品質，並改善使用者的精神狀態、專注
度提升、工作效率等。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S110~S130:步驟
Claims (14)
- 一種用於助眠的光供應方法，適用於一電子裝置，其中該電子裝置包括一驅動器以及一光源模組，其中該光供應方法包括： 藉由該驅動器在一第一時間區間提供一第一驅動訊號，藉由該光源模組反應於該第一驅動訊號提供一第一時變光； 藉由該驅動器在該第一時間區間後的一第二時間區間提供一第二驅動訊號，藉由該光源模組反應於該第二驅動訊號提供一第一固定光，其中該第一時變光在該第一時間區間結束時漸變為該第一固定光；以及 藉由該驅動器在該第二時間區間後的一第三時間區間提供一第三驅動訊號，藉由該光源模組反應於該第三驅動訊號提供一第二時變光。
- 如請求項1所述的光供應方法，其中： 該第一時變光所產生的照度隨時間線性增加，並且 該第二時變光所產生的照度隨時間線性降低。
- 如請求項2所述的光供應方法，其中該第一固定光所產生的照度被維持在9勒克斯到11勒克斯之間。
- 如請求項2所述的光供應方法，其中該第一時變光的色溫、該第二時變光的色溫以及該第一固定光的色溫被維持在1800k到2000k之間。
- 如請求項2所述的光供應方法，還包括： 藉由該光源模組在該第三時間區間與下一週期的第一時間區間之間的一第四時間區間不提供光。
- 如請求項1所述的光供應方法，還包括： 降低短於455奈米的波長範圍的光強度。
- 如請求項1所述的光供應方法，其中： 該第一時變光的色溫隨時間線性增加，並且 該第二時變光的色溫隨時間線性降低。
- 如請求項1所述的光供應方法，其中： 該第一時變光的色溫以步進方式隨時間增加，並且 該第二時變光的色溫以步進方式隨時間降低。
- 如請求項8所述的光供應方法，其中該第二時間區間的時間長度大於或等於該第一時變光的每一步階的維持時間。
- 如請求項7以及請求項8中的任一項所述的光供應方法，其中該第一固定光的色溫被維持在3600k到5000k之間。
- 如請求項7以及請求項8中的任一項所述的光供應方法，還包括： 藉由該驅動器在該第三時間區間與該第一時間區間之間的一第四時間區間提供一第四驅動訊號，藉由該光源模組反應於該第四驅動訊號提供一第二固定光，其中該第二時變光在該第三時間區間結束時漸變為該第二固定光。
- 如請求項11所述的光供應方法，其中該第二固定光的色溫被維持在1600k到2400k之間。
- 如請求項11所述的光供應方法，其中該第一時變光所產生的照度、該第二時變光所產生的照度、該第一固定光所產生的照度以及該第二固定光所產生的照度被維持在50勒克斯到52勒克斯之間。
- 如請求項11所述的光供應方法，還包括： 降低短於455奈米的波長範圍的光強度。
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