CN102705731B - 可调式led照明灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可调式LED照明灯，包括可产生平行光的灯头；灯头前方设有可控光学组件，该组件包括一个与灯头固定的固定套、一个可沿固定套轴向滑动的调节套；固定套和调节套内部分别固定有固定凸透镜和调节凸透镜；固定凸透镜可将由灯头产生的平行光在焦点处汇聚后射向调节凸透镜表面；固定套和调节套由硅钢构成；固定套外侧在接近灯头端套置一个励磁线圈，固定套和调节套内部设有一个压簧，压簧两端分别与所述固定凸透镜的外边缘和调节凸透镜的外边缘相对固定；励磁线圈与LED控制器相连；所述LED控制器包括降压、整流、稳压稳流模块，还包括励磁线圈电流控制模块。本发明不仅可以灵活准确地调节照明范围，并且结构简单、制造方便。
Description
所属技术领域
本发明涉及照明装置领域，具体地，是一种可以调节照明范围的LED照明灯。
背景技术
LED照明由于能耗小，亮度高，因此，在近年来得到了快速的发展，已逐渐普及至各种照明场所。LED的发光元件为发光二极管，由于单个发光二极管的亮度较为有限，因此通常LED照明装置的发光部由大量的发光二级管阵列构成，并且以平面阵列最为常用，大量发光二极管阵列于灯头前方的面板上均布的大量反光坑内，反光坑可将发光二极管的光芒反射成平行光，并向外发射。对于该种LED，其存在的一个问题是，由于发光源为平面光源，因此无法采用传统的方案，通过调节反光罩和光源的距离来调节LED的照明范围，故而，目前具有较大照明亮度的LED，通常为固定式结构，无法调节照明范围。
对于上述的情况，本申请人已在专利20121051719.6中提出一种透镜组可控LED，如图1、图2所示，包括可以产生平行光的灯头1、固定套2、调节套3，调节套3可沿固定套2轴向滑动，所述固定套2、调节套3内分别固定有固定凸透镜20和调节凸透镜30，通过调节套3的移动，调节固定凸透镜20和调节凸透镜30之间的距离，即可灵活准确地调节照明范围，然而，该专利中，控制调节套3的驱动机构由固定于调节套3上的齿条31和一个与该齿条啮合的步进电机构成，这不仅使得整个LED的结构冗繁庞大，并且装配、制造效率较低。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可调式LED照明灯，其不仅可以灵活准确地调节照明范围，并且结构简单、制造方便。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该可调式LED照明灯包括可产生平行光的灯头；所述灯头前方设有可控光学组件，该组件包括一个与灯头固定的固定套、一个可沿所述固定套轴向滑动的调节套；所述固定套和调节套内部分别固定有固定凸透镜和调节凸透镜；所述固定凸透镜可将由所述灯头产生的平行光在焦点处汇聚后射向所述调节凸透镜表面；所述固定套和调节套由硅钢构成；所述固定套外侧在接近灯头端套置一个励磁线圈，所述固定套和调节套内部设有一个压簧，所述压簧两端分别与所述固定凸透镜的外边缘和调节凸透镜的外边缘相对固定；所述励磁线圈与LED控制器相连；所述LED控制器包括降压、整流、稳压稳流模块，还包括励磁线圈电流控制模块；所述固定套内部靠近固定凸透镜处以及所述调节套内部靠近调节凸透镜处各固定有一个用于支撑所述压簧的承压环，所述承压环的近压簧侧设有环形压力传感器，所述环形压力传感器与压簧之间还设有环形垫片；所述环形压力传感器电气连接所述励磁线圈电流控制模块；所述励磁线圈电流控制模块包括根据控制信号计算压簧所需弹力的运算模块、差分放大电路、可连续调节输出电流的电流调节模块；所述差分放大电路输入端分别输入压簧所需弹力信号与由所述环形压力传感器输出的压簧当前压力信号，输出端耦合所述可连续调节输出电流的电流调节模块。
作为优选，所述固定凸透镜和调节凸透镜的直径大于由所述灯头产生的平行光横截面直径，以防止所述承压环对光线构成遮挡。
作为优选，所述固定套和调节套内壁上均设有镜面反射层，以减少光能在所述可控光学组件内部的损耗。
作为优选，所述励磁线圈内通入交流电，亦即所述励磁线圈电流控制模块的输出电流为交流，以降低固定套及调节套内剩磁带来的影响。
本发明的有益效果在于：由于采用压簧和励磁线圈相配合的结构形式，在励磁电流为零的情况下，压簧使调节凸透镜和固定凸透镜的距离处于最远状态，励磁电流逐渐增大时，则固定套磁化强度加大，对调节套的磁吸力加大，从而将压簧的压缩程度逐渐增大，即逐渐缩短固定凸透镜和调节凸透镜的距离，从而调节LED的照明范围；由于本发明中无机械式的驱动装置，因此装配和制造大大简化，并且可使LED的周向结构对称，提高了结构平衡性，以提高调节精度。
附图说明
图1是专利20121051719.6中提出的透镜组可控LED的外部结构示意图。
图2是专利20121051719.6中提出的透镜组可控LED的纵剖示意图。
图3是本可调式LED照明灯一个实施例的纵剖结构图。
图4是本可调式LED照明灯中承压环、环形压力传感器、垫片的分解视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
在图3所示的实施例中，该可调式LED照明灯包括可产生平行光的灯头1；所述灯头1前方设有可控光学组件，该组件包括一个与灯头1固定的固定套2、一个可沿所述固定套2轴向滑动的调节套3，两者通过环固定套2端面开设的滑槽21配合，调节套3在该滑槽内滑动；所述固定套2和调节套3内部分别固定有固定凸透镜20和调节凸透镜30；所述固定凸透镜20可将由所述灯头1产生的平行光在焦点处汇聚后射向所述调节凸透镜30表面，其光路如图2中虚线所示意；所述固定套2和调节套3由硅钢构成，硅钢优点在于具有很狭窄的磁滞回路和很小的剩磁，从而降低剩磁的影响；所述固定套2外侧在接近灯头端套置一个励磁线圈4，所述固定套2和调节套3内部设有一个压簧5，所述压簧5两端分别通过一个固定的承压环51与所述固定凸透镜20的外边缘和调节凸透镜30的外边缘相对固定，所述承压环51的环宽度应尽可能小，使之避免对光线造成遮挡，同时，各凸透镜的直径可以制成大于由所述灯头产生的平行光横截面直径，从而使光照照不到凸透镜边缘；所述励磁线圈4与LED控制器（通常设置于灯头壳体内部，未图示）相连；所述LED控制器包括降压、整流、稳压稳流模块，还包括励磁线圈电流控制模块。
在通常情况下，LED照明范围的调节只依据人的视觉感受来进行调节，在此情况下，通常是通过遥控器、控制旋钮等对光照范围进行连续调节，直至光照范围满足人们的视觉要求为止，因此，所述LED控制器中的励磁线圈电流控制模块只需包括一个变阻式可调开关或一个变压式可调开关即可，如，连续调节变阻式可调开关，即可连续调节励磁电流，从而连续调节照明范围。
若对于需要一次控制即要确定照明范围的，则所述LED控制器中的励磁线圈电流控制模块可包括运算模块和电流调节模块，所述运算模块依据照明范围控制信号计算所述固定凸透镜20和调节凸透镜30所需保持的中心距离，该中心距离可确定所述压簧5所需压缩到的长度，由此，根据所述中心距离计算压簧所需弹力，从而计算所需励磁电流的大小，使所述固定套2和调节套3之间的磁吸力与所需压簧弹力平衡。对于该种情况，存在的一个问题是，由于剩磁现象的干扰，所述运算模块难以十分精确地计算所需励磁电流的大小，为了克服该问题，所述励磁线圈电流控制模块内还可包括一个差分放大电路，其输入端分别输入压簧所需弹力信号与压簧当前压力信号，输出端耦合可连续调节输出电流的电流调节模块，输出电流在连续调节过程中，压簧所需弹力与当前压力逐渐缩小，直至相等，此时，所述差分放大电路输出为零，所述电流调节模块停止调节，输出稳定电流，此时，压簧5压缩至精确位置，使固定凸透镜20和调节凸透镜30保持精确的理论距离，可精确地得到所需照明范围；所述的压簧当前压力由设置于所述承压环51近压簧侧的环形压力传感器6测得，所述环形压力传感器6与压簧5之间还设有环形垫片61，以使压簧5的弹力均匀地传递至所述环形压力传感器6表面；图3中，考虑到附图的清晰度，未画出所述环形压力传感器和环形垫片，只由图4示意出承压环51、环形压力传感器6和环形垫片61的分解视图。
另外，所述固定套2和调节套3内壁上均设有镜面反射层，以减少光能在所述可控光学组件内部的损耗。
并且，所述励磁线圈电流控制模块的输出电流为交流电，如此，在交流电的快速变化过程中，可以使固定套2和调节套3没有定向剩磁，从而使剩磁影响近似为零。
本发明由于采用压簧5和励磁线圈4相配合的结构形式，在励磁电流为零的情况下，压簧5使调节凸透镜30和固定凸透镜20的距离处于最远状态，励磁电流逐渐增大时，则固定套2磁化强度加大，对调节套3的磁吸力加大，从而将压簧5的压缩程度逐渐增大，即逐渐缩短固定凸透镜20和调节凸透镜30的距离，从而调节LED的照明范围；由于本发明中无机械式的驱动装置，因此装配和制造大大简化，并且可使LED的周向结构对称，提高了结构平衡性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可调式LED照明灯，包括可产生平行光的灯头（1）；所述灯头（1）前方设有可控光学组件，该组件包括一个与灯头固定的固定套（2）、一个可沿所述固定套轴向滑动的调节套（3）；所述固定套（2）和调节套（3）内部分别固定有固定凸透镜（20）和调节凸透镜（30）；所述固定凸透镜（20）可将由所述灯头（1）产生的平行光在焦点处汇聚后射向所述调节凸透镜（30）表面；所述固定套（2）和调节套（3）由硅钢构成；所述固定套（2）外侧在接近灯头端套置一个励磁线圈（4），所述固定套（2）和调节套（3）内部设有一个压簧（5），所述压簧（5）两端分别与所述固定凸透镜（20）的外边缘和调节凸透镜（30）的外边缘相对固定；所述励磁线圈（4）与LED控制器相连；所述LED控制器包括降压、整流、稳压稳流模块，还包括励磁线圈电流控制模块; 所述固定套（2）内部靠近固定凸透镜（20）处以及所述调节套（3）内部靠近调节凸透镜（30）处各固定有一个用于支撑所述压簧（5）的承压环（51）;其特征在于：所述承压环（51）的近压簧侧设有环形压力传感器（6），所述环形压力传感器（6）与压簧（5）之间还设有环形垫片（61）；所述环形压力传感器（6）电气连接所述励磁线圈电流控制模块；所述励磁线圈电流控制模块包括根据控制信号计算压簧所需弹力的运算模块、差分放大电路、可连续调节输出电流的电流调节模块；所述差分放大电路输入端分别输入压簧所需弹力信号与由所述环形压力传感器（6）输出的压簧当前压力信号，输出端耦合所述可连续调节输出电流的电流调节模块。
2.根据权利要求1所述的可调式LED照明灯，其特征在于：所述固定凸透镜（20）和调节凸透镜（30）的直径大于由所述灯头（1）产生的平行光横截面直径。
3. 根据权利要求1所述的可调式LED照明灯，其特征在于：所述固定套（2）和调节套（3）内壁上均设有镜面反射层。
4. 根据权利要求1所述的可调式LED照明灯，其特征在于：所述励磁线圈电流控制模块的输出电流为交流电。
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