可机械调节色温的光引擎的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种可机械调节色温的光引擎，其包括灯罩、LED灯板、灯罩支架、壳体、旋钮组件、LED驱动器、LED驱动器座和基座，其特征在于，固定在所述灯罩支架上的所述灯罩设有多组不同色温的荧光粉区，所述LED灯板固定在与所述基座连接的所述壳体上，所述旋钮组件可360°自由旋转地保持在所述壳体上，并且按照贯穿所述壳体的方式与所述灯罩支架机械连接，用以驱动所述灯罩支架旋转，所述LED驱动器安装在所述LED驱动器座内，并且所述LED驱动器座安装在所述基座内。本实用新型的光引擎色温调节方便，操作简单。而且光引擎驱动内置设计，无需外置驱动，仅单个模组即可接入市电点亮。
【专利说明】可机械调节色温的光引擎
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED照明装置，尤其涉及一种可机械调节色温的光引擎。
【背景技术】
[0002]光引擎是一种集LED光源和驱动为一体的新兴LED照明器件。因其能有效地提高LED室内灯具的稳定性和各性能参数(如显色性，系统光效等)而快速发展起来。目前所能见到的LED光引擎大多数是用白光LED来做光源的。而获得白光LED光源有两种方案:一种是直接在蓝光LED芯片上直接涂覆荧光粉；另一种是将荧光粉涂覆在透光罩上，通过叠加产生白色光源。前者因荧光粉在高温下容易变性失效而严重影响LED寿命；后者荧光粉远离LED热源，不会因长期高温烧烤而老化变形并且显色指数基本不变。
[0003]随着生活水平不断的提高，人们已不再满足于单一的照明方式，照明色彩的丰富及动感正逐步被人们所追求。不同色温的光源，营造的光环境效果不同的光色给人们以不同的心理感觉。现在市面上呈现的光引擎都是单色温的，也就是色温是恒定值，不可调节。在现有技术中，专门针对于LED光引擎色温调节的发明专利几乎没有，更多的是针对用于大尺寸LED灯具的色温调节方案。而在现有的色温调节方案中，第一种是采用电路控制调节色温方案，采用冷暖不同色温的LED光源组，通过电路控制LED驱动电流达到调光的目的；第二种则是制作多种不同色温的透光罩，通过人工更换透光罩实现对色温的调节。两者虽然都能实现色温的调节但是第一种方案电路设计复杂、材料及加工成本高，光源利用率低；第二种方案对灯罩本身的保管和更换比较麻烦并且影响灯具的防护性能。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对现有技术之不足，提供了一种可机械调节色温的光引擎，其包括灯罩、LED灯板、灯罩支架、壳体、旋钮组件、LED驱动器、LED驱动器座和基座，其特征在于，固定在所述灯罩支架上的所述灯罩设有多组不同色温的荧光粉区，所述LED灯板固定在与所述基座连接的所述壳体上，所述旋钮组件可360°自由旋转地保持在所述壳体上，并且按照贯穿所述壳体的方式与所述灯罩支架机械连接，用以驱动所述灯罩支架旋转，所述LED驱动器安装在所述LED驱动器座内，并且所述LED驱动器座安装在所述基座内。
[0005]根据一个优选实施方式，所述旋钮组件包括旋钮、旋钮轴和齿轮，其中，所述旋钮轴贯穿所述壳体并被所述壳体保持，所述齿轮与均匀分布在所述灯罩支架外周缘区域的齿条啮合匹配。
[0006]根据一个优选实施方式，所述LED灯板包括蓝光LED灯珠和铝基板，其中，所述铝基板上的导电线路将所述蓝光LED灯珠与所述LED驱动器电气连接。
[0007]根据一个优选实施方式，所述蓝光LED灯珠周围设有与所述不同色温荧光粉区的形状、大小相匹配的挡光墙，并且所述挡光墙的高度与所述蓝光LED灯珠到所述灯罩的高
度保持一致。
[0008]根据一个优选实施方式，所述灯罩包括以其中心为圆心呈扇形均匀分布的不透光边框和均匀布置在所述灯罩外侧的定位卡，其中，所述多组不同色温的荧光粉区分别布置在两个相邻的所述边框之间，由所述边框所限定的平面区域与由所述挡光墙限定的平面区域大致互相匹配。
[0009]根据一个优选实施方式，所述灯罩支架包括支撑台、安装卡位和轴向止挡，其中，所述支撑台在俯视图中被构成为径向延伸的环形平台，所述安装卡位与所述灯罩的所述定位卡彼此对应并以形状配合的方式彼此接合，所述灯罩支架通过所述轴向止挡固定至所述壳体。
[0010]根据一个优选实施方式，所述轴向止挡下端设有至少两个均匀布置并且可旋转地保持在所述轴向止挡内的滚珠。
[0011]根据一个优选实施方式，所述壳体包括凹槽、安装槽、空腔、散热片和安装孔，其中，所述凹槽将所述轴向止挡限定在其内部，从而限制了所述灯罩支架在水平方向上移动，位于所述壳体顶部的所述安装槽具有足以容纳所述LED灯板和所述轴向止挡的空间，所述空腔位于所述安装槽的下方并且足以容纳所述LED驱动器，所述散热片分布在所述壳体的外壁上，所述安装孔开设在所述壳体外壁中并且其孔径大小与所述旋钮轴的尺寸相匹配。
[0012]根据一个优选实施方式，所述LED驱动器座至少高于所述LED驱动器，并且所述LED驱动器座中间设有通孔，使得外电源引线穿过所述通孔与所述LED驱动器形成电气连接。
[0013]根据一个优选实施方式，所述基座具有与所述通孔相匹配的过孔和足以容纳所述LED驱动器座的安装空位。
[0014]本实用新型将LED灯板固定即LED光源固定，通过齿轮带动灯罩支架转动从而带动具有多种不同色温的荧光粉区的灯罩转动，实现在LED光源与不同色温的荧光粉区之间的相对位移，达到调节色温的目的。本实用新型提供的色温调节方案是机械式调节色温，无需设计复杂的控制电路也不需要不停地更换灯罩来进行色温的调节，只需转动与齿轮相连的旋钮即可。操作简单方便、成本低、可靠性高、色温一致性好。而且将光引擎设计为调色温方式，实现了单个光源模组调色温方案，突破了调色温方案仅能应用于大尺寸灯具的常规思路。另外，光引擎驱动内置设计，无需外置驱动，仅单个模组即可接入市电点亮。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1 (a)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的轴测图；
[0016]图1 (b)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的轴测图；
[0017]图1 (c)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的俯视图；
[0018]图1 (d)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的主视图；
[0019]图1 (e)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的左视图；
[0020]图1 (f)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的右视图；
[0021]图2是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的剖视图；
[0022]图3是本实用新型的可机械调节色温的光引擎LED灯板的俯视图；
[0023]图4 Ca)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎灯罩的局部仰视图；
[0024]图4 (b)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎灯罩的俯视图；
[0025]图5 Ca)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎灯罩支架的剖视图；[0026]图5 (b)是本实用新型的可机械调节色温的光引擎灯罩支架的俯视图；
[0027]图6是本实用新型的可机械调节色温的光引擎壳体的剖视图；和
[0028]图7是本实用新型的可机械调节色温的光引擎的局部剖视图。
[0029]附图标记列表
[0030]100:可机械调节色温的光引擎101:灯罩
[0031]102:LED灯板103:灯罩支架104:壳体
[0032]105:旋钮组件106:LED驱动器 107:LED驱动器座
[0033]108:基座109:荧光粉区110:旋钮
[0034]111:旋钮轴112:齿轮113:齿条
[0035]201:蓝光LED灯珠202:铝基板203:挡光墙
[0036]301:边框302:定位卡401:支撑台
[0037]402:安装卡位403:轴向止挡404:滚珠
[0038]501:凹槽502:安装槽503:空腔
[0039]504:散热片505:安装孔`【具体实施方式】
[0040]下面结合附图具体说明本实用新型。
[0041]图1 (a)至图1 (f)示出了一种可机械调节色温的光引擎100，其包括灯罩101、LED灯板102、灯罩支架103、壳体104、旋钮组件105、LED驱动器106、LED驱动器座107和基座108。固定在灯罩支架103上的灯罩101设有多组不同色温的荧光粉区109。LED灯板102固定在与基座108连接的壳体104上。旋钮组件105可360°自由旋转地保持在壳体104上，并且按照贯穿壳体104的方式与灯罩支架103机械连接，用以驱动灯罩支架103旋转。LED驱动器106安装在LED驱动器座107内，并且LED驱动器座107安装在基座108内。参见图2，旋钮组件105包括旋钮110、旋钮轴111和齿轮112。旋钮轴111贯穿壳体104并被壳体保持。齿轮112与均匀分布在灯罩支架103外周缘区域的齿条113啮合匹配。本实用新型提供的色温调节方案是将LED灯板102固定，灯罩支架103在齿轮112的作用带动灯罩101转动，使蓝光LED灯珠201与灯罩101发生相对位移，从而达到调节色温的目的。操作简单方便、材料成本低、色温调节可靠性高。
[0042]继续参见图2，LED灯板102包括蓝光LED灯珠201和铝基板202。蓝光LED灯珠201可通过回流焊的方式与铝基板202固定连接。铝基板202上布有图中未出示的导电线路。导电线路使得蓝光LED灯珠201与LED驱动器106形成电气连接。蓝光LED灯珠201周围设有与多个不同色温的荧光粉区109的形状、大小相匹配的挡光墙203。挡光墙203将蓝光LED灯珠产生的光集中在其内部，提高了光的利用率。挡光墙203通过粘合连接的方式固定在铝基板202上。挡光墙203的高度与蓝光LED灯珠201到灯罩101的高度保持一致，保证整个LED灯板102被完全容纳在壳体104的安装槽502内。
[0043]参见图4 (a)和纯粹示意性图4 (b)，灯罩101包括以其中心为圆心呈扇形均匀分布的不透光边框301和均匀布置在灯罩101外侧的定位卡302。多组不同色温的荧光粉区109分别布置在两个相邻的边框301之间。由边框301所限定的平面区域与由挡光墙203限定的平面区域大致互相匹配。换言之，边框301形成的扇形区域与挡光墙203形成的扇形区域大小基本吻合，二者形成的密封区域使得蓝光LED灯珠所发出的的光极尽全部照射到同一色温的荧光粉区域上，避免灯光照射到其他色温的荧光粉区域，保证光引擎所发出的光色温单一。
[0044]结合纯粹示意性图5 Ca)和图5 (b)来具体说明本实用新型的灯罩支架103。灯罩支架103包括支撑台401、安装卡位402和轴向止挡403。支撑台401在俯视图中被构成为径向延伸的环形平台，用于支撑灯罩101。安装卡位402与灯罩101的定位卡302彼此对应并以形状配合的方式彼此结合，使得灯罩101固定在灯罩支架103上。通过定位卡302和安装卡位402来固定灯罩101，不仅能将灯罩101固定在灯罩支架103上还便于灯罩101的拆卸或更换，提高光引擎元件的利用率。轴向止挡403在纵截面图中是呈轴对称的L型部件。灯罩支架103通过轴向止挡403固定至壳体104，能有效地避免灯罩支架103在旋转过程中沿其径向移动，使得齿条113和齿轮112分离或错位，从而导致灯罩支架103脱离齿轮112，不能正常进行色温调节。
[0045]再次参见纯粹示意性图5 (a)，轴向止挡403下端设有至少两个滚珠404，使得灯罩支架103在齿轮112的作用下更容易地转动。这些滚珠404例如可以均匀布置，并且可旋转地保持在轴向止挡403内。灯罩支架103在转动过程中会在其与壳体104的接触面产生摩擦阻力，增大了灯罩支架103转动的困难。而滚珠404将原本的滑动摩擦转换为滚动摩擦，摩擦阻力远远减小了，使得调节灯罩支架103转动变得更加易行。
[0046]结合纯粹示意性图6和图7来说明本实用新型的壳体104。壳体104包括凹槽501、安装槽502、空腔503、散热片504和安装孔505。凹槽501位于安装槽502的外周缘区域，使得轴向止挡403被限定在凹槽501内，从而限制了灯罩支架103在水平方向上移动。L型轴向止挡403的端部保持在凹槽501内，不仅阻止了灯罩支架103水平方向的直线移动；由于轴向止挡403与凹槽501结合在一起时，其形状类似于倒钩状，如图7所示，因此还避免了灯罩支架103沿竖直方向的自由移动。即便是将光引擎100倒着拿放，灯罩支架103也不会脱落，保证了光引擎使用的安全性并且无需增加其他灯具对光引擎的结构进行限定就能正常调节色温。安装槽502位于壳体104的顶部，并且安装槽502具有足以容纳LED灯板102和轴向止挡403的空间。空腔503位于安装槽502的下方并且空腔503具有足以容纳LED驱动器106的空间。散热片504分布在壳体104的外壁上。壳体104不仅对LED灯板有容纳支撑作用，同时还兼具散热功能。通过气外壁的散热片504能快速的将LED灯板产生的热量快速传递出去，提高光引擎的散热效率。安装孔505设置在壳体104的外壁中部，并且安装孔505具有与旋钮轴111相匹配的孔径尺寸。
[0047]根据一个优选实施方式，LED驱动器座107至少高于LED驱动器106，使得LED驱动器座107将LED驱动器106完全限定在其内部，避免LED驱动器106与壳体104的接触。LED驱动器座107是由绝缘的PC材质注塑成型的，使LED驱动器106和壳体104以及基座108保持绝缘。LED驱动器座107中间设有通孔，使得外电源引线穿过通孔与LED驱动器106形成电气连接。
[0048]根据一个优选实施方式，基座108具有与通孔相匹配的过孔和足以容纳LED驱动器座107的安装空位。安装空位设置在基座108的中间，其空间大小足以容纳LED驱动器座107。可以通过螺纹连接、粘合连接或卡扣连接的方式将LED驱动器座107固定在基座108 上。[0049]本实用新型至少具有以下优点:
[0050]1、本实用新型方案所用的驱动方案与通过电路控制调节色温方案相比，其电路设计简单，同普通光引擎电路设计相同，无需增加额外电路控制。
[0051]2、本实用新型采用的“蓝光LED+荧光粉灯罩”的方案进行配光设计，使用蓝光LED光源成本极低，LED寿命长，采用有荧光粉涂抹的灯罩进行配光设计，光引擎色温一致性好。
[0052]3、LED光源的光衰很大程度上是因为荧光粉的衰减所致。本实用新型所使用的LED采用非接触式封装，LED芯片与荧光粉分离，LED芯片产生的热量对荧光粉的影响更小，荧光粉的稳定性更高，使用寿命更长。
[0053]4、光引擎色温调节方便，无需拆灯即可手工进行色温的调节，操作简单；有利于光引擎的结构防护，可提高光引擎的防护等级。
[0054]5、将光引擎设计为调色温方式，从而实现单个光源模组调色温方案，突破了调色温方案仅能应用于大尺寸灯具的常规思路。
[0055]6、光引擎驱动内置设计，无需外置驱动，仅单个模组即可接入市电点亮。
[0056]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种可机械调节色温的光引擎(100)，其包括灯罩(101)、LED灯板(102)、灯罩支架(103)、壳体(104)、旋钮组件(105)、LED驱动器(106)、LED驱动器座(107)和基座(108)， 其特征在于， 固定在所述灯罩支架(103)上的所述灯罩(101)设有多组不同色温的荧光粉区(109)， 所述LED灯板(102)固定在与所述基座(108)连接的所述壳体(104)上， 所述旋钮组件(105)可360°自由旋转地保持在所述壳体(104)上，并且按照贯穿所述壳体(104)的方式与所述灯罩支架(103)机械连接，用以驱动所述灯罩支架(103)旋转，所述LED驱动器(106 )安装在所述LED驱动器座(107 )内，并且所述LED驱动器座(107 )安装在所述基座(108)内。
2.如权利要求 1所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述旋钮组件(105)包括旋钮(110)、旋钮轴(111)和齿轮(112)，其中，所述旋钮轴(111)贯穿所述壳体(104)并被所述壳体保持，所述齿轮(112)与均匀分布在所述灯罩支架(103)外周缘区域的齿条(113)啮合匹配。
3.如权利要求2所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述LED灯板(102)包括蓝光LED灯珠(201)和铝基板(202)，其中，所述铝基板(202)上的导电线路将所述蓝光LED灯珠(201)与所述LED驱动器(106)电气连接。
4.如权利要求3所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述蓝光LED灯珠(201)周围设有与所述不同色温荧光粉区(109)的形状、大小相匹配的挡光墙(203)，并且所述挡光墙(203)的高度与所述蓝光LED灯珠(201)到所述灯罩(101)的高度保持一致。
5.如权利要求4所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述灯罩(101)包括以其中心为圆心呈扇形均匀分布的不透光边框(301)和均匀布置在所述灯罩(101)外侧的定位卡(302)，其中， 所述多组不同色温的荧光粉区(109)分别布置在两个相邻的所述边框(301)之间，由所述边框(301)所限定的平面区域与由所述挡光墙(203)限定的平面区域大致互相匹配。
6.如权利要求5所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述灯罩支架(103)包括支撑台(401)、安装卡位(402)和轴向止挡(403)，其中， 所述支撑台(401)在俯视图中被构成为径向延伸的环形平台， 所述安装卡位(402)与所述灯罩(101)的所述定位卡(302)彼此对应并以形状配合的方式彼此结合， 所述灯罩支架(103 )通过所述轴向止挡(403 )固定至所述壳体(104 )。
7.如权利要求6所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述轴向止挡(403)下端设有至少两个均匀布置并且可旋转地保持在所述轴向止挡(403)内的滚珠(404)。
8.如权利要求7所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述壳体(104 )包括凹槽(501)、安装槽(502)、空腔(503)、散热片(504)和安装孔(505)，其中， 所述凹槽(501)将所述轴向止挡(403)限定在其内部，从而限制了所述灯罩支架(103)在水平方向上移动， 位于所述壳体(104)顶部的所述安装槽(502)具有足以容纳所述LED灯板(102)和所述轴向止挡(403)的空间， 所述空腔(503)位于所述安装槽(502)的下方并且足以容纳所述LED驱动器(106)， 所述散热片(504)分布在所述壳体(104)的外壁上， 所述安装孔(505)开设在所述壳体(104)外壁中并且其孔径大小与所述旋钮轴(111)的尺寸相匹配。
9.如权利要求1至8之一所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述LED驱动器座(107)至少高于所述LED驱动器(106)，并且所述LED驱动器座(107)中间设有通孔，使得外电源引线穿过所述通孔与所述LED驱动器(106 )形成电气连接。
10.如权利要求9所述的可机械调节色温的光引擎(100)，其特征在于，所述基座(108)具有与所述通孔相匹配的过 孔和足以容纳所述LED驱动器座(107)的安装空位。
【文档编号】F21V3/04GK203489073SQ201320639480
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】尹航, 谢国锦, 刘北斗 申请人:四川新力光源股份有限公司