CN114909615A - 一种双面led台灯及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双面LED台灯及其使用方法，通过将灯罩组件设置为双面发光灯罩，能够提供两种发光模式，一种是光线相对发散的泛光模式，一种是光线相对聚集的聚光模式；通过万向节将灯罩组件转动安装在铰接杆上，实现泛光模式和聚光模式的切换。通过将第一LED发光板设置为一个第一主发光板和至少一个角度可调节的第一子发光板的组合，第二LED发光板设置为一个第二主发光板和至少一个角度可调节的第二子发光板的组合，调节第一LED发光板和第二LED发光板的发光范围，从而能够根据用户对光照面积的实际需求提供相匹配的光照范围，提高能源利用效率，实现节能省电。

Description

一种双面LED台灯及其使用方法
技术领域
本发明涉及用于照明的发光二极管(LED)灯，尤其涉及一种双面照明的 LED台灯及其使用方法。
背景技术
目前我国正加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系，大力推动节能减排、能源利用效率大幅提高，实现节能降碳减污协同增效。LED光源作为第四代新型节能光源，以其低功耗、低发热、利环保、长寿命、体积小、稳定性好等特点，在建设资源节约型社会的大背景下，成为大家广泛关注的焦点。
近几年，高亮度LED光源的制造技术不断突破，生产成本大幅降低，其在台灯领域得以大量应用。但是现有技术中的台灯大多光源单向发射，功能单一，不能满足用户对不同场合的照明需求。
另外，现有的LED灯装置均局限于固定形状、固定尺寸、固定视角、固定光照区域，无法调整光照范围幅度的大小，不能根据用户对光照面积的实际需求提供相匹配的光照范围。因此，有必要提供一种双面LED台灯，能够根据用户对光照面积的实际需求提供相匹配的光照范围，提高能源利用效率，实现节能省电。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种双面LED台灯，一方面，能够根据用户需要选择适合的工作模式，满足不同场合的照明需求；另一方面，能够调节发光角度、光照范围，能够根据用户对光照面积的实际需求提供相匹配的光照范围，提高能源利用效率，实现节能省电。
为实现上述目的，本发明提供一种双面LED台灯，包括依次连接的基座、第一铰接杆、第二铰接杆、万向节和灯罩组件；
所述灯罩组件包括出光方向相背设置的第一发光组件和第二发光组件，其中所述第一发光组件包括第一壳体和第一LED发光板，所述第一壳体包括第一出光口，所述第一LED发光板的中心远离所述第一出光口凸起；所述第二发光组件包括第二壳体和第二LED发光板，所述第二壳体包括第二出光口，所述第二LED发光板的中心靠近所述第二出光口凸起；
所述灯罩组件还包括安装件，所述第一LED发光板和所述第二LED发光板设置在所述安装件上，所述第一壳体和所述第二壳体连接形成灯罩腔，所述安装件设置在所述灯罩腔内；
所述双面LED台灯还包括控制组件，所述控制组件用于控制所述第一LED 发光板和所述第二LED发光板发光。
进一步地，所述控制组件包括指示电路板、开关电路板、调节电路板、触摸电路板；所述指示电路板电性连接有指示灯，所述指示灯用于指示LED 双面台灯的工作状态；所述开关电路板电性连接有开关元件、光敏元件、红外检测元件，所述开关元件用于控制LED双面台灯的开关，所述光敏元件用于测量周围环境的光照强度，所述红外检测元件包括人体感应模块，用于感应人体红外光谱的变化；所述调节电路板电性连接有条形指示灯，所述条形指示灯用于指示光照强度。
进一步地，所述第一LED发光板包括一个第一主发光板和至少一个角度可调节的第一子发光板，至少一个第一子发光板位于所述第一主发光板的周边；所述第一主发光板安装在所述安装件上，所述第一子发光板通过旋转装置与所述安装件转动连接，所述第一主发光板和所述第一子发光板上均包括多个阵列排布的LED发光元件。
进一步地，所述第一子发光板有i个，第i个第一子发光板与第一主发光板之间的夹角记为αi，第i个第一主发光板与第一子发光板之间的距离记为Li，αi与Li正相关。
进一步地，所述红外检测元件还包括红外测距模块，所述红外测距模块用于测量第一壳体垂直方向的发光距离；所述控制组件根据所述发光距离控制旋转装置进行转动，调节第一子发光板相对于第一主发光板的夹角αi。
进一步地，第二LED发光板包括一个第二主发光板和至少一个角度可调节的第二子发光板，至少一个第二子发光板位于第二主发光板的周边；第二主发光板安装在安装件上，第二子发光板通过旋转装置与安装件转动连接，第二主发光板和第二子发光板上均包括多个阵列排布的LED发光元件；所述第二子发光板的排布密度大于所述第二主发光板的排布密度。
进一步地，所述第二LED发光板包括多个角度可调节的第二发光子板，每个第二发光子板均通过旋转装置与安装件转动连接，每个旋转装置上均安装有角度传感器，角度传感器用于检测第i个第二发光子板朝向目标照射点的光线相对于垂直线的角度γi；每个第二发光子板上均安装有位移传感器，位移传感器用于测量第i个第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离hi；通过公式(1)计算第i个第二发光子板在目标照射点处的照度
Figure BDA0003648625650000031
通过公式(2) 计算所有第二发光子板在目标照射点的照度总和Es；
Figure BDA0003648625650000032
Figure BDA0003648625650000033
其中，
Figure BDA0003648625650000034
为第i个第二发光子板在目标照射点的光强，单位为cd·(klm)-1， e为光损失因子，hi为第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离，w为照明损耗系数,n为第二发光子板的数量；
计算多个照射点的照度总和，得出多个照度总和的平均相对误差，根据平均相对误差的计算结果判断照射的均匀度。
进一步地，比较目标照射点的照度总和Es与目标阈值Et的大小，控制组件根据比较的结果自动调节第二LED发光板(54)的光照强度。
本申请还提供一种双面LED台灯的使用方法，所述方法包括以下步骤：
根据使用场景，调节所述灯罩组件处于第一形态或第二形态；
当所述灯罩组件处于第一形态时，所述第二出光口朝向基座，调节第二 LED发光板的多个发光板之间的夹角，确定泛光模式的照射范围；
当所述灯罩组件处于第二形态时，所述第一出光口朝向基座；控制组件根据红外测距模块所测得的第一壳体垂直方向的发光距离，调节至少一个第一子发光板与第一主发光板之间的夹角，确定聚光模式的照射范围。
进一步地，所述第二LED发光板(54)包括多个角度可调节的第二发光子板(543)，通过角度传感器检测第i个第二发光子板朝向目标照射点的光线相对于垂直线的角度γi，通过位移传感器测量第i个第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离hi；通过公式(1)计算第i个第二发光子板(543)在目标照射点处的照度
Figure BDA0003648625650000041
通过公式(2)计算所有第二发光子板(543)在目标照射点的照度总和Es。
Figure BDA0003648625650000042
Figure BDA0003648625650000043
其中，
Figure BDA0003648625650000044
为第i个第二发光子板在目标照射点的光强，单位为cd·(klm)-1， e为光损失因子，hi为第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离，w为照明损耗系数,n为第二发光子板的数量；
计算多个照射点的照度总和，得出多个照度总和的平均相对误差，根据平均相对误差的计算结果判断照射的均匀度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本申请通过将灯罩组件设置为双面发光灯罩，能够提供两种发光模式，一种是光线相对发散的泛光模式，一种是光线相对聚集的聚光模式；通过万向节将灯罩组件转动安装在铰接杆上，实现泛光模式和聚光模式的切换。双面LED台灯可选择地进行单面工作模式或双面工作模式，双面工作模式避免了周围光线较暗时，用户看旁边的暗处瞳孔发生的骤变，减少了眼睛的视觉疲劳。
2、本申请将第一LED发光板设置为一个第一主发光板和至少一个角度可调节的第一子发光板的组合，控制组件根据红外测距模块所测量的第一壳体垂直方向的发光距离，控制旋转装置进行转动，自动调节第一子发光板相对于第一主发光板的夹角，用于调节第一发光组件的发光范围，从而能够根据用户对聚光面积的实际需求提供相匹配的光照范围，提高能源利用效率，实现节能省电。
3、本申请将第二LED发光板设置为一个第二主发光板和至少一个角度可调节的第二子发光板的组合，通过调节第二子发光板相对于第二主发光板的夹角来控制第二LED发光板的辐照区域大小，从而能够根据用户对泛光面积的实际需求提供相匹配的光照范围，实现节能省电。另外，第二子发光板的排布密度大于第二主发光板的排布密度，使得边缘的发光密度变大，从而避免第二子发光板边缘区域的光照亮度比中心区域低，提高了光照的均匀度。
4、本申请将第二LED发光板设置为多个角度可调节的第二发光子板的组合，通过计算多个照射点的照度来判断光照的均匀度和光照强度是否符合要求，从而能够为用户提供均匀度高、光照强度合适且节能的光源。
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为本发明一实施例所述的双面LED台灯整体结构的主视图。
图2为本发明一实施例所述的双面LED台灯整体结构的俯视图。
图3为本发明一实施例所述的灯罩组件的结构示意图。
图4为本发明一实施例所述的控制组件的结构示意图。
图5为本发明一实施例所述的第一LED发光板的结构示意图。
图6为本发明一实施例所述的第一LED发光板的转动示意图
图7为本发明一实施例所述的第二LED发光板的结构示意图。
图8为本发明一实施例所述的第二LED发光板的密度分布图。
图9为本发明一实施例所述的第二LED发光板的照度计算方法示意图。
主要附图标记说明：
1、基座；2、第一铰接杆；3、第二铰接杆；4、万向节；5、灯罩组件； 51、第一壳体；510、第一出光口；511、操作面板；52、第一LED发光板； 521、第一主发光板；522、第一子发光板；53、安装件；54、第二LED发光板；541、第二主发光板；542、第二子发光板；543、第二发光子板；55、第二壳体；550、第二出光口；6、控制组件；61、指示电路板；62、开关电路板；63、调节电路板；64、触摸电路板；65、指示灯；66、开关元件；67、光敏元件；68、触摸电路板；68、红外检测元件；69、透光槽；70、弹簧。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1-9所示，本发明的优选实施例提供了一种双面LED台灯，包括依次连接的基座1、第一铰接杆2、第二铰接杆3、万向节4、灯罩组件5；基座 1与第一铰接杆2的第一端连接，第一铰接杆2的第二端与第二铰接杆3的第一端通过转动轴铰接，第二铰接杆3的第二端与灯罩组件5通过万向节4连接，灯罩组件5可相对于第二铰接杆3自由转动。
灯罩组件5包括出光方向相背设置的第一发光组件和第二发光组件，其中第一发光组件包括第一壳体51和第一LED发光板52，第一壳体51包括第一出光口510，第一LED发光板52的中心远离第一出光口510凸起；第二发光组件包括第二壳体55和第二LED发光板54，第二壳体55包括第二出光口 540，第二LED发光板54的中心靠近第二出光口540凸起。灯罩组件5还包括安装件53，第一LED发光板52和第二LED发光板54设置在安装件53上，第一壳体51和第二壳体55连接形成灯罩腔，安装件53设置在灯罩腔内。
双面LED台灯还包括控制组件6，控制组件6用于控制第一LED发光板 52和第二LED发光板54发光。
第一LED发光板52和第二LED发光板54上均设置有LED模组，第一LED 发光板52的光源从第一出光口510射出，第二LED发光板54的光源从第二出光口540射出。灯罩组件5通过万向节4自由转动，可在第一形态和第二形态之间进行转动式切换，当灯罩组件5处于第一形态时，第二出光口540 朝向基座1；当灯罩组件5处于第二形态，第一出光口510朝向基座1。
在一实施例中，第一LED发光板52和第二LED发光板54设置为弧形；第一壳体51远离第一LED发光板52的一侧形成凹透镜，起到聚光效果，能够提高光照亮度；第二壳体55远离第二LED发光板54的一侧形成凸透镜，起到泛光效果，能够扩大照射角度和照射范围。
在一实施例中，控制组件6位于灯罩组件5内，并位于第一发光组件和第二发光组件之间。控制组件6分别与第一LED发光板52和第二LED发光板 54电性连接。
在一实施例中，如图4所示，控制组件6包括指示电路板61、开关电路板62、调节电路板63、触摸电路板64，指示电路板61电性连接有指示灯65，指示灯65用于指示LED双面台灯的工作状态。开关电路板62电性连接有开关元件66、光敏元件67、红外检测元件68。调节电路板63电性连接有条形指示灯，条形指示灯用于指示光照强度。第一壳体51包括操作面板511，操作面板511设于控制组件6的外部，操作面板511上对应调节电路板63的区域设置有长条形的透光槽69，条形指示灯的灯光从透光槽69射出，便于人眼识别当前双面LED灯的光照强度。
在指示电路板61、开关电路板62和调节电路板63上均设置有若干个弹簧70，指示电路板61、开关电路板62和调节电路板63通过弹簧70与操作面板511固定连接。弹簧70用作感触电路的载体，当使用者触摸操作面板511 对应开关电路板62的区域时，通过按压弹簧70触发开关电路板62上的开关元件66，可以控制双面LED台灯的开闭。
光敏元件67，用于测量台灯周围环境的光照强度，可实现LED模组根据环境光线的变化自动调节照明亮度；在周围环境较暗的情况下，自动调高光照亮度，在周围环境较亮的情况下，自动调低光照亮度，使用户在长期的照射下，始终保持最佳的视觉效果，进而减轻视觉疲劳，保护视力。
红外检测元件68，包括人体感应模块，用于感应人体红外光谱的变化。当人体感应模块感应到其检测范围有人时，双面LED台灯自动打开，并通过光敏元件67自动调节照明亮度；当用户离开检测范围时，人体感应模块感应不到有人，双面LED台灯在30s后自动熄灭。红外检测元件66可以设置在如图3所示的位置，也可以根据需要分布在其他的位置，在此不做位置上的限定。
触摸电路板64安装在透光槽69的外表面，触摸电路板64上设置有触摸感应区域，用于感应滑动触摸动作，调节电路板63上设置有与触摸感应区域电性连接的控制电路，用于调节光照强度；当人手部触碰触摸控制区域并沿一定方向平滑移动时，控制电路根据滑动方向和距离对LED模组进行调光控制。
在一实施例中，第一LED发光板52包括一个第一主发光板521和至少一个角度可调节的第一子发光板522，至少一个第一子发光板522位于第一主发光板521的周边，用于补光和辅助调节发光范围，第一主发光板521安装在安装件53上，第一子发光板522通过旋转装置与安装件53转动连接，第一主发光板521和第一子发光板522上均包括多个阵列排布的LED发光元件，阵列排布规则可以根据实际情况进行调节，在此不做限定。
在一实施例中，如图5所示，至少一个第一子发光板522位于第一主发光板521的周边,可以是一个第一子发光板522位于第一主发光板521的一侧布置，或多个第一子发光板522围绕第一主发光板521的四周布置，或多个一个第一子发光板522位于第一主发光板521同一侧并依次并排布置，或多个第一子发光板522位于第一主发光板521的两侧。
在一实施例中，如图6所示，第一主发光板521和第一子发光板522可以为平面LED发光板，将第i个第一子发光板522与第一主发光板521之间的夹角记为αi，其中i＝1,2,3...n，通过转动第一子发光板522调节αi的大小，可以使得第一LED发光板52形成一个类似凹面的发光结构，从而实现发出的光线产生一定的汇聚效果。同时，第i个第一子发光板522与第一主发光板521 之间的夹角αi与第一主发光板521和该第一子发光板522之间的距离Li正相关，也即当该第一子发光板522距离第一主发光板521的距离越远，两者间的夹角越大，从而可以实现更好的聚光效果。
在一实施例中，旋转装置与控制组件6电连接，红外检测元件66还包括红外测距模块，红外测距模块用于测量第一壳体51在垂直方向的发光距离，并将该发光距离反馈给控制组件6，控制组件6根据该发光距离控制旋转装置进行转动，调节第一子发光板522相对于第一主发光板521的夹角αi,从而可以根据实际的照明环境和用户使用情况，调节第一发光组件的发光范围，实现更好的汇聚照明效果。
随着第一子发光板522与第一主发光板521之间的夹角的增大，内部反射率越大，发光板所占用的空间也越大，从而可以根据实际需要在聚光效果、聚光范围和台灯体积之间追求最优效能。
在一实施例中，如图7所示，第二LED发光板54包括一个第二主发光板 541和至少一个角度可调节的第二子发光板542，至少一个第二子发光板542 位于第二主发光板541的周边，用于补光和辅助调节第二发光组件的发光范围。第二LED发光板54中至少一个第二子发光板542与第二主发光板541的位置分布可以与第一LED发光板中至少一个第一子发光板522与第一主发光板521的分布情况相同，在此不再重复。
第二主发光板541安装在安装件53上，第二子发光板542通过旋转装置与安装件53转动连接，第二主发光板541和第二子发光板542上均包括多个阵列排布的LED发光元件。如图8所示，第二主发光板541可以跟第一主发光板521或第一子发光板522的排布密度相同，而第二子发光板542的排布密度大于第二主发光板541的排布密度，也就是单位面积内LED发光单元的数量更多，使得边缘的发光密度变大，从而避免第二LED发光板54边缘区域的光照亮度比中心区域低，提高了泛光模式下大范围光照的均匀度。
发光板边缘部位的光源较中心部位更加发散，光照强度随之减弱，而增大边缘部位LED灯光元件的排布密度将增加耗能，从而可以根据实际需要在泛光均匀度和光照耗能之间追求最优效能。在一些实施例中，第二子发光板 542的排布密度设置为第二主发光板541的1.1-1.5倍，优选地，第二子发光板542的排布密度设置为第二主发光板541的1.3倍。
在一实施例中，至少一个第二子发光板542位于第二主发光板541同一侧并依次并排布置。第二主发光板541和第二子发光板542可以为平面LED 发光板，将第i个第一子发光板522与第一主发光板521之间的夹角记为βi，其中i＝1,2,3...n，通过调节第二子发光板542相对于第二主发光板541之间的夹角βi可以使得第二LED发光板54形成一个类似凸面的发光结构，从而实现发出的光线产生的发散效果。控制组件6通过控制旋转装置转动来调节第二子发光板542的角度，使得第二LED发光板54的辐照区域大小得以调整，以适应不同的光源幅度需求，同时还能够节能环保。
随着第二子发光板542与第二主发光板541之间夹角的增大，内部反射率越大，发光板所占用的空间也越大，从而可以根据实际需要在泛光效果、泛光范围和台灯体积之间追求最优效能。
在另一实施例中，如图9所示，第二LED发光板54包括n个角度可调节的第二发光子板543，n个第二发光子板543依次并排布置，优选地，n≥3。n个第二发光子板543的规格可以如图9所示的不一致，也可以根据需要设置为一致，在此不做具体限定。
在该实施例中，每个第二发光子板543均通过旋转装置与安装件53转动连接，每个旋转装置上均安装有角度传感器，角度传感器用于检测第i个第二发光子板543朝向待照射物的光线相对于垂直线的角度γi，其中i＝1,2,3...n。每个第二发光子板543上均安装有位移传感器，位移传感器用于测量第i个第二发光子板543的中心点在垂直方向上的发光距离hi。控制组件6包括至少一个计算模块和存储模块，计算模块基于各传感器所检测的数据和存储模块所存储的数据对第二LED发光板54的光照强度和均匀度进行计算。
具体地，计算模块通过公式(1)计算第i个第二发光子板543在目标照射点O处的照度
Figure BDA0003648625650000111
通过公式(2)计算所有第二发光子板543在目标照射点O 处的照度总和Es。
Figure BDA0003648625650000112
Figure BDA0003648625650000113
其中，
Figure BDA0003648625650000114
为第i个第二发光子板在O点方向光强，单位为cd·(klm)-1，e为光损失因子，hi为第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离，w为照明损耗系数,n为第二发光子板的数量。光强
Figure BDA0003648625650000115
可从存储模块所存储的数据中获取，存储模块中存有双面LED台灯在一系列特定位置上的光强，该特定位置既包括照射区域中心位置的一些特定点，也包括照射区域边缘位置上的一些特定点。
计算模块通过将所有第二发光子板543对目标照射点O照度的贡献累积起来，获得目标照射点O的照度总和Es，比较目标照射点O的照度总和Es与目标阈值Et，当Es＞Et，控制组件6自动减小第二发光子板543的照度，当Es＜Et，控制组件6自动增大第二发光子板543的照度，进而实现在满足光照强度的同时还能够节省能源。
进一步地，为了判断第二LED发光板54的照射均匀度，计算模块通过公式(1)、(2)计算所有第二发光子板543在中心位置和边缘位置上的多个特定照射点X的照度总和Es，并采用现有技术中的常规算法，如线性回归方程等拟合得出多个照度总和Es的平均相对误差δ，根据平均相对误差δ的计算结果判断第二LED发光板54的照射均匀度。优选地，平均相对误差δ小于 4.2％。若平均相对误差δ不在误差范围内，则控制组件6通过旋转装置调整各个第二发光子板543的角度γi，使其满足均匀度要求。
在一些实施例中，第一主发光板521、第一子发光板522、第二主发光板 541、第二子发光板542、第二发光子板543为曲面的LED发光板，其原理与平面LED发光板的调节机制类似，但是曲面的LED发光板能够实现更好的弧面过度，从而使得凹面和凸面发光效果更均匀，过度更为平滑，且交接处不易产生较为明显的亮度差异，照明效果较为均匀，人眼视觉效果更好。
本发明的优选实施例还提供了一种双面LED台灯的使用方法，该方法包括以下步骤：
根据使用场景，调节灯罩组件5处于第一形态或第二形态；
当灯罩组件5处于第一形态时，第二出光口550朝向基座1，调节第二 LED发光板54的多个发光板之间的夹角，确定泛光模式的照射范围；
当灯罩组件5处于第二形态时，第一出光口510朝向基座1；控制组件6 根据红外测距模块所测得的第一壳体51垂直方向的发光距离，调节至少一个第一子发光板522与第一主发光板521之间的夹角，确定聚光模式的照射范围。
进一步地，第二LED发光板54包括多个角度可调节的第二发光子板543；通过角度传感器检测第i个第二发光子板543朝向目标照射点的光线相对于垂直线的角度γi，通过位移传感器测量第i个第二发光子板543的中心点在垂直方向上的发光距离hi；通过公式(1)计算第i个第二发光子板543在目标照射点处的照度
Figure BDA0003648625650000131
通过公式(2)计算所有第二发光子板543在目标照射点处的照度总和Es。
Figure BDA0003648625650000132
Figure BDA0003648625650000133
其中，
Figure BDA0003648625650000134
为第i个第二发光子板在目标照射点的光强，单位为cd·(klm)-1， e为光损失因子，hi为第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离，w为照明损耗系数,n为第二发光子板的数量；
计算多个照射点X的照度总和Es，得出多个照度总和Es的平均相对误差δ，根据平均相对误差δ的计算结果判断照射的均匀度。
比较目标照射点的照度总和Es与目标阈值Et大小，控制组件6根据比较的结果自动调节第二LED发光板54的光照强度。当Es＞Et，控制组件6自动减小第二发光子板543的照度，当Es＜Et，控制组件6自动增大第二发光子板543的照度，进而实现在满足光照强度的同时还能够节省能源。
具体地，控制组件6控制双面LED台灯进行单面工作模式或双面工作模式。
在日常读写场合，泛光模式的大幅度照射会给用户带来更舒适的视觉效果，此时，使灯罩组件5处于第一形态，第二出光口朝向基座1，开启第二 LED发光板54，第二LED发光板54的光源从第二出光口射出，其照射角度和照射范围幅度大，可减少在写作业、看书、读报的过程中较暗的光线对眼睛带来的伤害。当需要减小光照对周围人的影响时，例如在床头阅读时，可减小第二子发光板542相对于第二主发光板541之间的夹角βi或多个第二发光子板543之间的夹角，缩小照射范围；当需要增大光照面积时，例如为多人提供照明时，可增大第二子发光板542相对于第二主发光板541之间的夹角βi或多个第二发光子板543之间的夹角，扩大照射范围。
在精密操作场合，用户需要在强光下进行作业，对局部细节观察得更加清晰仔细，例如手工作业、局部作业等，此时，转动灯罩组件5使其处于第二形态，第一出光口朝向基座1，并根据用户的具体作业需求调整灯罩组件5 的高度。控制组件6根据红外测距模块所测得的第一壳体51垂直方向的发光距离，控制旋转装置进行转动以调节第一子发光板522相对于第一主发光板 521的夹角αi,从而根据用户对照明幅度及区域大小的需求情况，调节第一发光组件的实际发光范围，实现更好的汇聚照明效果，满足精密加工和精细手工作业的特别需求。
当LED台灯照射范围外区域的光线较暗时，控制LED台灯进行双面工作模式，同时开启第一LED发光板52和第二LED发光板54。第一LED发光板 52/第二LED发光板54向下照射为使用者提供主灯照射，第二LED发光板54/ 第一LED发光板52向上照射对室内进行效补光，提高空间亮度，该双面工作模式避免了用户看旁边主灯照射范围外的暗处时瞳孔发生骤变，减少了眼睛的视觉疲劳。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种双面LED台灯，其特征在于，包括依次连接的基座(1)、第一铰接杆(2)、第二铰接杆(3)、万向节(4)和灯罩组件(5)；
所述灯罩组件(5)包括出光方向相背设置的第一发光组件和第二发光组件，其中所述第一发光组件包括第一壳体(51)和第一LED发光板(52)，所述第一壳体(51)包括第一出光口(510)，所述第一LED发光板(52)的中心远离所述第一出光口(510)凸起；所述第二发光组件包括第二壳体(55)和第二LED发光板(54)，所述第二壳体(55)包括第二出光口(550)，所述第二LED发光板(54)的中心靠近所述第二出光口(550)凸起；
所述灯罩组件(5)还包括安装件(53)，所述第一LED发光板(52)和所述第二LED发光板(54)设置在所述安装件(53)上，所述第一壳体(51)和所述第二壳体(55)连接形成灯罩腔，所述安装件(53)设置在所述灯罩腔内；
所述双面LED台灯还包括控制组件(6)，所述控制组件(6)用于控制所述第一LED发光板(52)和所述第二LED发光板(54)发光。
2.根据权利要求1所述一种双面LED台灯，其特征在于，所述控制组件(6)包括指示电路板(61)、开关电路板(62)、调节电路板(63)、触摸电路板(64)；所述指示电路板(61)电性连接有指示灯(65)，所述指示灯(65)用于指示LED双面台灯的工作状态；所述开关电路板(62)电性连接有开关元件(66)、光敏元件(67)、红外检测元件(68)，所述开关元件(66)用于控制LED双面台灯的开关，所述光敏元件(67)用于测量周围环境的光照强度，所述红外检测元件(68)包括人体感应模块，用于感应人体红外光谱的变化；所述调节电路板(63)电性连接有条形指示灯，所述条形指示灯用于指示光照强度。
3.根据权利要求2所述一种双面LED台灯，其特征在于，所述第一LED发光板(52)包括一个第一主发光板(521)和至少一个角度可调节的第一子发光板(522)，至少一个第一子发光板(522)位于所述第一主发光板(521)的周边；所述第一主发光板(521)安装在所述安装件(53)上，所述第一子发光板(522)通过旋转装置与所述安装件(53)转动连接，所述第一主发光板(521)和所述第一子发光板(522)上均包括多个阵列排布的LED发光元件。
4.根据权利要求3所述一种双面LED台灯，其特征在于，所述第一子发光板(522)有i个，第i个第一子发光板(522)与第一主发光板(521)之间的夹角记为αi，第i个第一主发光板(521)与第一子发光板(522)之间的距离记为Li，αi与Li正相关。
5.根据权利要求4所述一种双面LED台灯，其特征在于，所述红外检测元件(66)还包括红外测距模块，所述红外测距模块用于测量第一壳体(51)垂直方向的发光距离；所述控制组件(6)根据所述发光距离控制旋转装置进行转动，调节第一子发光板(522)相对于第一主发光板(521)的夹角αi。
6.根据权利要求5所述一种双面LED台灯，其特征在于，第二LED发光板(54)包括一个第二主发光板(541)和至少一个角度可调节的第二子发光板(542)，至少一个第二子发光板(542)位于第二主发光板(541)的周边；第二主发光板(541)安装在安装件(53)上，第二子发光板(542)通过旋转装置与安装件(53)转动连接，第二主发光板(541)和第二子发光板(542)上均包括多个阵列排布的LED发光元件；所述第二子发光板(542)的排布密度大于所述第二主发光板(541)的排布密度。
7.根据权利要求1所述一种双面LED台灯，其特征在于，所述第二LED发光板(54)包括多个角度可调节的第二发光子板(543)，每个第二发光子板(543)均通过旋转装置与安装件(53)转动连接，每个旋转装置上均安装有角度传感器，所述角度传感器用于检测第i个第二发光子板(543)朝向目标照射点的光线相对于垂直线的角度γi；每个第二发光子板(543)上均安装有位移传感器，所述位移传感器用于测量第i个第二发光子板(543)的中心点在垂直方向上的发光距离hi；通过公式(1)计算第i个第二发光子板(543)在目标照射点的照度
Figure FDA0003648625640000031
通过公式(2)计算所有第二发光子板(543)在目标照射点的照度总和Es；
Figure FDA0003648625640000032
Figure FDA0003648625640000033
其中，
Figure FDA0003648625640000034
为第i个第二发光子板在目标照射点的光强，单位为cd·(klm)-1，e为光损失因子，hi为第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离，w为照明损耗系数,n为第二发光子板的数量；
计算多个照射点的照度总和，得出多个照度总和的平均相对误差，根据平均相对误差的计算结果判断照射的均匀度。
8.根据权利要求7所述一种双面LED台灯，其特征在于，比较目标照射点的照度总和Es与目标阈值Et的大小，控制组件(6)根据比较的结果自动调节第二LED发光板(54)的光照强度。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的双面LED台灯的使用方法，其特征在于，所述第一LED发光板(52)包括一个第一主发光板(521)和至少一个角度可调节的第一子发光板(522)；所述第二LED发光板(54)包括多个角度可调节的发光板；所述控制组件(6)包括开关电路板(62)，所述开关电路板(62)电性连接有红外检测元件(68)，所述红外检测元件(66)包括红外测距模块，所述红外测距模块用于测量第一壳体(51)垂直方向的发光距离；
所述方法包括以下步骤：
根据使用场景，调节所述灯罩组件(5)处于第一形态或第二形态；
当所述灯罩组件(5)处于第一形态时，所述第二出光口(550)朝向基座(1)，调节第二LED发光板(54)的多个发光板之间的夹角，确定泛光模式的照射范围；
当所述灯罩组件(5)处于第二形态时，所述第一出光口(510)朝向基座(1)；控制组件(6)根据红外测距模块所测得的第一壳体(51)垂直方向的发光距离，调节至少一个第一子发光板(522)与第一主发光板(521)之间的夹角，确定聚光模式的照射范围。
10.根据权利要求9所述的一种双面LED台灯的使用方法，其特征在于，所述第二LED发光板(54)包括多个角度可调节的第二发光子板(543)，通过角度传感器检测第i个第二发光子板(543)朝向目标照射点的光线相对于垂直线的角度γi，通过位移传感器测量第i个第二发光子板(543)的中心点在垂直方向上的发光距离hi；通过公式(1)计算第i个第二发光子板(543)在目标照射点处的照度
Figure FDA0003648625640000041
通过公式(2)计算所有第二发光子板(543)在目标照射点的照度总和Eo；
Figure FDA0003648625640000042
Figure FDA0003648625640000043
其中，
Figure FDA0003648625640000044
为第i个第二发光子板在目标照射点的光强，单位为cd·(klm)-1，e为光损失因子，hi为第二发光子板的中心点在垂直方向上的发光距离，w为照明损耗系数,n为第二发光子板的数量；
计算多个照射点的照度总和，得出多个照度总和的平均相对误差，根据平均相对误差的计算结果判断照射的均匀度。
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