CN102980061A - 改进的用于led灯的配件 - Google Patents

Abstract

公开了LED灯的配件以及将配件附接于照明源（例如LED灯）的方法。某些实施例包括LED灯，LED灯具有机械固定于LED灯的透镜。透镜设计为适用于机械附接于透镜的第一夹具。配件设计为具有与第一夹具匹配的第二夹具，使得第一夹具和第二夹具被构造成产生第一配件与透镜之间的保持力。在一些实施例中，保持力是机械力并通过机械夹具的机械配合来实现。在其他实施例中，保持力是磁力并通过被构造成具有磁吸引力的磁力夹具来实现。

Description

改进的用于LED灯的配件

本申请要求于2012年5月25日提交的申请号为13/480,767的美国申请的优先权，该项美国申请要求于2011年9月2日提交的申请号为61/530,832的美国临时申请的优先权；且本申请要求于2012年6月5日提交的申请号为61/655,894的美国临时申请的优先权，这些申请中的每一个均通过引用并入本文以用于所有目的。 

技术领域

本发明涉及LED照明领域，更具体地，涉及改进的用于LED灯的配件的技术。 

背景技术

用于比如MR16灯的标准卤素灯的配件包括例如透镜、漫射体、滤色器、偏光器、线性色散元件、配件、准直器、投射框、遮光罩以及挡板。这样的配件可从Abrisa,Rosco和Lee Filters等公司购买。这些配件可用于控制从灯发出的光的质量，包括消除眩光，以便改变灯的色温、或者为了特殊应用而定制光束轮廓。 

一般而言，要求用于某些灯具（例如卤素灯）的配件耐高温。通常，这种卤素灯配件要求将灯从灯具上拆下来以便并入配件。这组缺点导致了配件的成本较高，安装麻烦，和/或安装费用昂贵和/或安装复杂。 

需要用于将可现场安装的配件附接到灯上的改进方法。 

发明内容

本发明涉及一种允许简单地、低成本地实现用于LED灯的配件的装置，其可用于对已有光源进行改进。 

在第一方面，公开一种装置，其包括：LED灯；透镜，机械地固定于LED灯；第一夹具，机械地附接于透镜；第一配件，具有第二夹具，其中第一配件利用第一夹具和第二夹具而邻近于透镜装配；并且其中第一夹具和第二夹具被构造成产生第一配件与透镜之间的保持力。 

在第二方面，提供了用于设置和组装LED灯配件的方法。 

附图说明

本领域的技术人员将理解的是，本文所描述的附图仅用于说明目的。附图并非旨在限制本发明的范围。 

图1A描绘了根据某些实施例的具有配件的组装后的LED灯。 

图1B示出了根据某些实施例的具有配件的LED灯的分解图。 

图2示出了根据某些实施例的具有多个配件的LED灯的分解图。 

图3A和图3B示出了由本公开提供的不同实施例。 

图4A和图4B示出了根据本公开的某些实施例的模块图。 

图5A和图5B示出了由本公开的实施例提供的组装程序的流程图。 

图6A和图6B示出了本公开的不同实施例。 

图7描绘了根据本公开某些实施例的具有多个配件的LED灯的分解图。 

图8A描绘了根据本公开某些实施例的LED灯的准直器（collimator）的布置。 

图8B是根据本公开某些实施例的LED灯的准直器的立体图。 

图8C是根据本公开某些实施例的LED灯的准直器的立体图。 

图9A描绘了根据本公开某些实施例的LED灯的投射器配件。 

图9B是根据本公开某些实施例的LED灯的投射器配件的前视图。 

图9C是根据本公开某些实施例的LED灯的投射器配件的侧视图。 

图10是根据本公开某些实施例的具有磁体配件的LED灯的分解图。 

图11A是根据本公开某些实施例的具有磁体配件的LED灯组件的顶部视图。 

图11B是根据本公开某些实施例的具有磁体配件的LED灯组件的后部视图。 

图11C是根据本公开某些实施例的具有磁体配件的LED灯组件的去除一部分后的后部图。 

图12是根据本公开某些实施例的具有磁体配件的LED灯组件的后部视图。 

具体实施方式

“配件（Accessory）”包括待与LED灯装配的任何机械、光学或机电部件或电气部件。在一些实施例中，配件包括透光膜、薄片、准直器、框架、板或前述项目的任意组合。在一些实施例中，配件包括用于将配件保持在其装配位置中的机械夹具。在一些实施例中，配件被磁性地固定就位。 

现在详细参照某些实施例。所公开的实施例并非旨在限制权利要求。 

在一些实施例中，LED灯包括具有中心和直径的透镜；与透镜的中心连接的第一磁体；设置在透镜上的第一配件；以及与第一配件的中心连接的第二磁体；其中第一磁体和第二磁体被构造成使第一配件保持抵靠透镜。在另一个实施例中，磁体构造成使得第一磁体和第二磁体之间的磁力使得配件能够自动定心在灯具上。 

图1A描绘了具有改进的用于LED灯的配件的实施例的LED灯的组件100。如图1A所示，具有透镜106的MR16型灯包括具有被安装的配件的LED灯。 

图1B示出了具有改进的用于LED灯的配件的系统中具有配件的LED灯150的分解图。 

图1B示出了包括散热器120的MR 16形状因子（form factor）的LED灯150的实例。透镜106附接到散热器102或灯的其他部分。在一些实施例中，透镜106包括折叠全内反射透镜。第一磁体（例如磁体102₁）附接到透镜106的中心。具有附接到中心的第二磁体（例如磁体102₂）的配件104（例如塑料配件）可以设置在透镜106上方，并且相对的磁体（例如磁体102₁、磁体102₂）可以将配件104固定在透镜106。第一和第二相对的磁体能够被构造成使配件保持抵靠透镜。例如，相对的磁体可以具有相 反的极性。配件104的直径可以与透镜的直径基本上相同，且在某些实施例中覆盖透镜的光学区，比如覆盖LED灯的90%以上的光学开口。例如，在一些实施例中，配件的直径为透镜的直径的大约99%到大约101%；为透镜的直径的大约95%到大约105%；且在某些实施例中为透镜的直径的大约90%到大约110%。在一些实施例中，配件包括透明膜，诸如塑料膜。在其他实施例中，配件可以是由包括塑料或玻璃的透光材料制成的板。在一些实施例中，配件选自漫射体、滤色器、偏光器、线性色散元件、投射器、遮光罩（louver，百叶窗板）、挡板（baffle）和/或前述项目的任意组合。在一些实施例中，第一磁体和第一配件的组合厚度小于约5mm、小于约3mm、小于约1mm、小于约0.5mm、且在某些实施例中小于约0.25mm。 

在一些实施例中，金属件（例如使用铁、镍、钴、某些钢和/或其他合金、和/或其他刚性或半刚性材料的金属件）可以代替其中一个磁体，且可以用于接收机械装配的配件。任何一项或多项本领域已知的技术可以用于对透镜106（和/或透镜组件）的设计，以便容纳机械装配的配件。例如，前述机械装配技术可以包括机械夹具，诸如环形夹持件、卡口件、旋入式环形件、板簧件、铰链或前述项目的任意组合。本文所公开的装配技术中的任何一项都可以进一步用于在安装时和/或在使用过程中使配件对中。 

图2示出了具有改进的用于LED灯的配件的系统中具有多个配件的LED灯的分解图200。 

在如图2所示的某些实施例中，LED灯包括靠近第一配件104设置的第二配件202。在一些实施例中，第二磁体附接到第二配件的中心并用于将第二配件固定在灯上。 

在一些实施例中，可以附接第三配件203。例如，第三配件可以是投射框（如图所示）、准直器（参见图8A）或其他配件或配件的组合。 

准直器是一种带有使光线减弱或不透明的（例如不传输光）的壁的管。准直器的用途是阻挡或“截止”或减少来自灯的高角度光投射。准直器可以由具有开口的管形成，比如在管的每一端处均具有一个开口。在靠近灯的一端处，光线进入管，低角度光在准直器开口的另一端处离开管，而高角度光被准直器壁吸收和/或引出。准直器的长度可以至少部分地根据由灯发出的高角度光的量来确定。 

投射框与准直器类似，其中附加有位于准直器的输出端处的一组灯框架特征，诸如，例如碎片（shatter）、挡板和/或遮光罩。灯框架特征位于离透镜一距离的位置处，并且正因如此，由该框架的形状形成的特征可以投射在壁上。框架例如可以包括一组挡板，该组挡板阻挡、引导和/或反射光线的至少一部分以便形成来自于灯的投射光线的任意组的图案，例如矩形、方形、卵形和/或三角形图案。在一些实施例中，框架可以具有设计为投射到诸如壁的表面上的轮廓图像（silhouette image）。 

术语“LED灯”可以任意包括任何类型的LED照明源，该LED照明源包括发出定向光的灯类型，其中光分布通常被定向在单个半球内。例如，这样的灯类型包括诸如MR、PAR、BR或AR的形状因子的灯。下列表1列出了前述形状因子的特定型号的一个子组。 

表1： 

型号	底座直径（螺纹顶）
		MR 11	35mm
MR 13-1/4	42mm
		MR 16	51mm
PAR 16	50mm
		PAR 20	65mm
PAR 30	95mm
		PAR 36	115mm
PAR 38	120mm

[0044] 

PAR 46	145mm
		PAR 56	175mm
PAR 64	200mm

同样，LED灯的某些实施例是各种型号的定向灯的形式，如表2所示： 

表2： 

更进一步地，除所描述的GU5.3MR 16灯（例如，参见图3A）之外，用于LED灯的底座还具有可以与本公开提供的实施例一起使用的多种构造。例如，表3给出了灯的底座的标准（参见“型号”）以及相应特征。 

表3： 

另外，存在许多G型灯，如以下列表1所示： 

列表1：G4、GU4、GY4、GZ4、G5、G5.3、G5.3-4.8、GU5.3、GX5.3、GY5.3、G6.35、GX6.35、GY6.35、GZ6.35、G8、GY8.6、G9、G9.5、GU10、G12、G13、G23、GU24、G38、GX53。 

本文所公开的配件和附接配件的方法可以与任何合适的LED灯构造一起使用，所述LED灯构造诸如在表1中所公开的那些构造、和/或在表2中所公开的那些构造、和/或在表3中所公开的那些构造和/或在列表1中所公开的那些构造中的任何一种。 

尽管图1和图2对附接在灯/透镜的中心轴线处的配件进行了描述，但配件还可以机械地或磁性地附接在其他位置处，只要仍然可以获得足够的光输出即可。例如，可以使附接点靠近透镜的周边或位于灯形状因子封壳的周边处。本文公开了配件机械地或磁性地连接在其他位置处的不同实施例。 

图3A示出了本发明的实施例。更具体地，图3A和图3B示出了具有GU 5.3形状因子-兼容底座320的MR-16形状因子-兼容LED照明源 300。GU 5.3MR-16照明源通常在12伏特交流电（例如VAC）下运行。在所示实例中，LED照明源300被构造成提供小于15度的点光光束角。在其他实施例中，LED照明源可构造成提供大于15度的泛光光束角。在一些实施例中，LED组件可以在LED照明源300内使用。先进的LED组件目前正在由本专利申请的代理人开发。在一同实施例中，LED照明源300可以提供1000坎德拉以上（或100流明以上）的峰值输出。对某些高输出应用来说，平均中心强度（center beam candle power）可以大于10,000坎德拉或100,000坎德拉，其中相关光强级大于1000流明或5000流明。本公开的不同实施例达到与传统卤素灯泡的MR-16灯相同或比其更高的亮度。 

图3B示出了根据本公开不同实施例的模块图。从图3B可以看出，在不同实施例中，LED照明源400包括透镜410、LED模块/组件形式的光源420、散热器430、底座模块440、机械保持配件460以及保持器470。如下文进一步所述，在不同实施例中，组装照明源400的模块化方法可以降低制造复杂性，减少制造成本，并提高照明源的可靠性。 

在不同实施例中，透镜410和机械保持配件460可以由例如玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸、COC材料等的透明材料制成。在一些实施例中，透镜410可以按折叠光路构造进行配置以便产生较窄的输出光束角。这样的折叠光学透镜使照明源400的实施例的输出光柱比通常从等效深度的传统反射器获得的输出光柱更紧密。机械保持配件460可以执行如前文针对配件所述的功能中的任何一个。 

在图3B中，透镜410可通过整体形成在透镜410的边缘上的一个或多个夹而固定到散热器430。此外，反射式透镜410还可通过接近集成LED组件420固定在散热器430上的位置处设置的粘合剂化合物而被固定。在不同实施例中，单独的夹可用于限制反射透镜410。这些夹可例如由耐热塑料材料制成，该材料优选为白色以便将散射的光反射回去反向通过透镜。 

在其他实施例中，透镜410可以利用上述的夹固定在散热器430上。可替换地，如下文更详细说明的，透镜410可以固定到散热器430的一个或多个缺口。在一些实施例中，一旦透镜410固定到散热器430，就不可用手移除。在一些情况下，在不损坏部件的情况下，必须使用一种或多种工具来使这些部件分离。 

图3A和图3B的实施例仅仅是说明性实施例。LED灯的基本部件445的详情可以随着LED灯的不同而不同，并且对LED灯的基本部件445的任何一个或多个特殊构件进行构造或选择可以使组件具有某些特征，诸如效率、亮度、颜色、热性能、和/或其他特征。 

在一些实施例中，如下文所述，集成LED组件和模块可以包括多个LED，诸如串联或串并混联设置的三十六（36）个LED（例如三串并联的LED，每串包括12个串联的LED）、或其他构造。在一些实施例中，可使用任意数量的LED，例如1个、10个、16个或更多个。在一些实施例中，LED可以串联或按任何其他合适的构造电气耦接。 

在一些实施例中，LED组件的目标功耗小于13瓦。比基于卤素的MR 16灯的一般功耗（50瓦）小得多。相应地，本发明实施例利用小于20%的能量就能够使得基于卤素的MR 16灯的亮度或强度相当。在一些实施例中，LED组件可以被构造成用于诸如大于13W的更高功率操作，且可并入较高输出的灯形状因子，诸如PAR 30、PAR 38及其它灯形状因子。在某些应用中，根据本发明提供的实施例，LED组件能够被并入灯具，且透镜组件可以容纳配件，这不限于对灯进行改造。 

在本发明的不同实施例中，LED组件420直接固定到散热器430以散发来自于光输出部和/或电气驱动电路的热。在一些实施例中，散热器430可以包括耦接到电气驱动电路的突出部450。如下文所讨论的，LED组件420通常包括诸如硅基板等的扁平基板。在不同实施例中，可以预见的是，LED组件420的工作温度可以为125摄氏度至140摄氏度左右。然 后利用高导热率环氧树脂（例如导热率为~96W/m.k.）将硅基板固定到散热器。在一些实施例中，可使用诸如可从Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K.购买的TS-369、TS-3332-LD等的热塑性/热固性环氧树脂。还可使用其他环氧树脂。在一些实施例中，不使用螺钉将LED组件固定在散热器上，然而，在其他实施例中也可使用螺钉或其他紧固装置。 

在不同的实施例中，散热器430可用低热阻/高导热率的材料制成。在一些实施例中，散热器430可用导热率k=167W/m.k.、热辐射系数e=0.7的阳极化6061-T6铝合金制成。在其他实施例中，可使用其他材料，例如导热率k=225W/m.k.、热辐射系数e=0.9的6063-T6或1050铝合金。在其他实施例中，仍然可使用其他合金，例如AL 1100等。在另一些实施例中，使用具有热传导性的压铸合金。可添加附加涂层来提高热辐射系数，例如，由ZYP Coating,Inc.提供的结合有CR2O3或CeO2的漆料可提供e=0.9的热辐射系数；由Materials Technologies Corporation提供的商标为Duracon^TM的涂料可提供e>0.98的热辐射系数；以及其它类似涂料。在其他实施例中，散热器430可包括诸如铜等的其他金属。 

在某些实例中，在50摄氏度的环境温度下及在自由的自然对流条件下，测得散热器430具有大约8.5摄氏度/瓦的热阻，测得散热器430，具有大约7.5摄氏度/瓦的热阻。通过进一步开发和测试，人们认为可以获得小到6.6摄氏度/瓦的热阻。就本专利公开而言，应认为本领域的普通技术人员可考虑与本公开实施例中的特性不同的其他材料。 

在一些实施例中，图3B中的底座模块440提供与电灯插座接合的标准GU 5.3物理连接和电气连接。如下将进行更详细的描述，底座模块440内的腔体包括用于驱动LED模块420的耐高温电子电路。在不同实施例中，通过LED驱动电路将灯的12VAC输入电压转换为120VAC、40VAC或其他电压。驱动电压可根据特定LED构造（例如串联、并联/串联等）按需要进行设置。在不同实施例中，突出部450在底座模块440的腔体内延伸。 

底座模块440的壳体可用铝合金或锌合金制成，和/或可由类似于散热器430所用合金的合金和/或类似于散热器430的合金制造。在一个实例中，可使用诸如AL 1100的合金。在其他实施例中，可使用高温塑性材料。在一些实施例中，底座模块440可与散热器430一体形成，而不是单独的单元。 

如图3B所示，LED组件420的一部分（LED装置的硅基板）与散热器430内的凹部中的散热器430接触。此外，LED组件420的另一部分（包含LED驱动电路）向下弯曲并插入于底座模块440的内腔中。 

在不同实施例中，为了便于将来自于LED驱动电路的热传递至底座组件的壳体、以及传递来自于LED器件的硅基板的热，提供一种灌注化合物（potting compound）。灌注化合物可在单个步骤中涂覆到底座组件440的内腔和散热器430内的凹部上。在不同的实施例中，可使用适应性的（compliant）灌注化合物，诸如可从Omega Engineering,Inc.购买的 200或可从Epoxies,Etc.购买的50-1225。在其他实施例中，可使用其他类型的传热材料。 

图4A和图4B示出了本公开的实施例。更具体地，图4A示出了根据一些实施例的LED封装子组件（LED模块）。更具体地，示出了多个LED 500设置在硅基板510上。在一些实施例中，可以预见的是，多个LED 500可以串联并由大约120伏AC（VAC）的电压源供电。为了使每个LED 500上都有足够的电压降（例如3至4伏），在不同的实施例中，可以使用30至40个LED。在某些实施例中，可以将27至39个LED串联耦接。在其他实施例中，LED 500串并混联并由大约40VAC的电压源供电。例如，多个LED 500包括以三个组布置的36个LED，每组有12个串联耦接的LED 500。因此每组与由LED驱动电路提供的电压源（40VAC）并联耦接，使得每个LED 500上均获得足够的电压降（例如3至4伏）。在其他实施例中，可使用其他驱动电压，并且还可采用LED 500的其他布置。 

在不同的实施例中，LED 500安装在硅基板510或其他导热基板上。在不同的实施例中，薄型电绝缘层和/或反射层可将LED 500和硅基板510隔开。如本文所述地，典型地通过导热环氧树脂将从LED 500产生的热传递至硅基板510和/或散热器。 

在某些实施例中，硅基板的尺寸大约为5.7mm×5.7mm，深度大约为0.6mm。或者硅基板的尺寸大约为8.5mm×8.5mm，深度大约为0.6mm。该大小可根据具体照明要求进行改变例如，针对较低发光强度，可在基板上安装较少的LED，并且相应地可减小基板的尺寸。在其他实施例中，可使用其他基板材料，并还可使用其他形状和尺寸。 

如图4A所示，一圈硅树脂（例如，硅树脂坝315）设置在LED 500的周围以限定井型结构。在某些实施例中，含磷材料设置在井结构内。在工作过程中，LED 500提供蓝色发光、紫色发光、或UV发光输出。进而，含磷材料由输出光激发而发出白光输出。 

如图4A所示，多个结合垫（bonding pad，焊盘）520可以设置在基板510上（例如2至4个结合垫）。然后，传统焊料层（例如96.5%锡和5.5%金）可以设置在硅基板510上，使得在其上形成一个或多个锡球530。在图4A所示的实施例中，设置四个结合垫520，每个角中处一个，对于每个电源连接需要两个结合垫。在其他实施例中，可仅使用两个结合垫，每个AC电源连接需要一个结合垫。 

图4A所示的为柔性印刷电路（FPC）540。在某些实施例中，FPC 540可以包括柔性基板材料，诸如聚酰亚胺，诸如来自于Dupont的Kapton^TM等。如图所示，FPC 540具有用于结合到硅基板510的一系列结合垫550、以及用于耦接到高电源电压（例如120VAC、40VAC等）的结合垫550。另外，在一些实施例中，设置有开口570，LED 500将透过该开口发光。 

在本公开的不同的实施例中，可使用用于FPC 540的各种形状和尺寸。例如，如图4A所示，可在FPC 540上制造一系列切口580以降低FPC540相对于基板510的膨胀和收缩的影响。作为另一实例，可设置不同数量的结合垫550，例如两个结合垫。仅为另一实例，FPC 540可以是新月形，且开口570可以不是通孔。在其他实施例中，可根据本专利公开而使用FPC 540的其他形状和尺寸。 

当结合图4A由图4A所示的构件来提供图4B所示的组件时，以连接至硅的顶表面的传统倒装芯片式布置的方式，基板510通过锡球530结合到FPC 540。通过在硅的顶表面处进行电连接，FPC与硅的传热表面电隔离。这使得硅基板510的整个底面将热传递至散热器。另外，作为对结合到通常抑制热传递的印刷电路板材料的替代，这使得LED直接结合到散热器以便使热传递最大化。从该构造可以看出，LED 500定位成通过开口570发光。在不同的实施例中，上述灌注化合物还可用作底部填充（under fill），以密封基板510与FPC之间的空间（例如，参见切口580）。 

在电子驱动装置和硅基板510结合到FPC 540之后，LED封装子模块或组件420进而被构造。 

可替换地，LED 500可以定位成向灯的腔体发出光，且LED由分立导体供电。在不同实施例中，可以测试LED以用于正确操作，并且可以在LED灯处于完全组装或部分组装状态之后进行该测试。 

图5A-5B示出了根据本公开实施例的制造工艺的框图。在某些实施例中，一些制造工艺可以并行地或串行地发生。为便于理解，可参照前图中的特征。 

在某些实施例中，可进行下列工艺来形成LED组件/模块。首先，步骤600：将多个LED 500设置在电绝缘硅基板510上并进行连接。如图3A所示，步骤610：将硅胶坝515放置在硅基板510上以限定井结构，该井 结构随后将用含磷材料填充。接下来，步骤620：将硅基板510结合到柔性印刷电路540。如上所述，焊球和倒装焊可用于不同的实施例中的焊接工艺。 

接下来，步骤630：可将多个电子驱动电路装置和触头焊接到柔性印刷电路540。触头用于接收大约12VAC的驱动电压。如上所述，与本领域MR-16灯泡的现状不同，不同实施例中的电子驱动装置可持续高温工作，例如120摄氏度。 

在不同的实施例中，步骤640：将包括电子驱动电路的柔性印刷电路的第二部分插入到散热器中并插入到底座模块的内腔中。如图所示，柔性印刷电路的第一部分进而被弯曲大约90度，使得硅基板邻近于散热器的凹部。然后，步骤650：利用环氧树脂等材料将硅基板的背面在散热器的凹部内结合到散热器。 

在不同的实施例中，步骤660：电子驱动部件/电路中的一个或多个可以结合到散热器的突出部。在一些实施例中，电子驱动部件/电路可以具有散热触头（例如金属触头）。这些金属触头可以通过螺钉（例如金属、尼龙等）附接到散热器的突出部。在一些实施例中，可以使用热环氧树脂来将一个或多个电子驱动部件固定到散热器。随后，步骤670：使用灌注化合物填充底座模块内的气隙，并将灌注化合物用作用于硅基板的底部填充化合物。 

随后，步骤680：可以将反射式透镜固定到散热器，然后步骤690：可以测试LED光源以用于正确工作。 

在某些实施例中，步骤700：可以将正确工作的底座子组件/模块与一个或多个可选地透射式的构件物品和/或保持环（如上所述）一起进行封装，并且步骤710：运送给一个或多个分销商、转销商、零售商或顾客。在某 些实施例中，可以储备或存储模块及单独的可选地透射式的构件物品。一个或多个可选地透射式的构件物品可以为一个或多个透镜。 

随后，在不同的实施例中，步骤720：终端用户希望得到一种特定的照明方案。在某些实例中，该照明方案可能需要不同光束角、不同截止角（cut-off angle，遮光角）或衰减（roll-offs，滤除）、不同色彩、不同视场角（field angle，张角）等。在不同的实施例中，光束角、视场角及全截止角可以根据工程和/或市场需求而相对于上述情况改变。另外，最大强度还可以根据工程和/或市场需求进行改变。 

根据终端用户的应用，步骤730：可以选择二次可选地透射式的构件。在不同的实施例中，所选择的透镜可以是或可以不是用于照明模块的“套件”的一部分。换而言之，在一些实例中，对于每个照明模块可设置多种可选地透射式的构件；并且在其他实例中，照明模块可以与可选地透射式的构件单独设置。 

在不同的实施例中，步骤740：组装工艺可以包括将保持环附接到一个或多个可选地透射式的构件，并将保持环卡入散热器的凹槽中。在其他实施例中，为所设置的每个可选地透射式的构件均已安装保持环。 

在一些实施例中，一旦将保持环卡入散热器、夹子等，保持环（及二次光学透镜）就不可用手移除。在这种情况下，必须使用一种工具（诸如薄螺丝刀、起子（镐形工具，pick）等）来从所组装的单元中移除二次光学透镜（可选地透射式的构件）。在其他实施例中，可以用手移除限制机构。 

在图5B中，步骤750：可以为终端用户交付所组装的光单元并进行安装。 

图6A和图6B示出了根据本公开实施例的散热器的某些实施例。更具体地，图6A示出了散热器的透视图，且图6B示出了散热器的截面图。 

在图6A和图6B中，示出了散热器800包括多个散热片810。另外，散热片810可以包括与保持环/可选地透射式的构件匹配的机构。如图6A和图6B中的实例所示，该匹配机构包括位于散热片810上的缺口820。在一些实施例中，每一个散热片810均可以包括缺口820，而在其他实施例中，可以并非所有散热片810都包括缺口。在其他实施例中，匹配机构可以包括使用附加的夹、位于反射光学器件上的夹等。 

图7示出了用于LED灯的配件的其它布置。 

在某些实施例中，可选地透射式的构件可以耦接到与散热器和/或反射式透镜耦接的中间格栅或类似装置。相应地，本公开的实施例可适于用于宽束光源中或用于窄束光源中。 

图8A示出了LED灯的准直器812的布置。该布置850示出了包括具有中心和直径的透镜的LED灯150，其上附接有第一磁体以便容纳准直器配件，其中准直器配件设置在透镜上并通过附接于准直器配件的中心的第二磁体102₂而被保持就位（参见图8B）。 

图8B是LED灯的准直器设计的后视图860。在所示构造中，准直器可用于阻挡侧面发出的光。准直器的表面可以带纹理或可以被抛光，或可以被阳极化、或可以被涂漆以用于装饰或其他目的。 

图8C是LED灯的准直器设计的后视图890。在所示构造中，准直器可用于阻挡侧面发出的光，并包括固定到漫射体822的磁体102₂，该磁体被集成到准直器812中。 

图9A示出了LED灯的投射器配件910的布置900。本文所使用的术语“投射器配件”是指附接于LED灯或其他LED光源的配件。如图所示， 该投射器配件910通过磁引力附接于LED灯（也可参见图8A和图8B的准直器812）。投射器配件910包括二次光学元件以及可调挡板903。如图9A所示，该布置900示出了包括具有中心和直径的透镜的LED灯150，其上附接有第一磁体以便容纳投射器配件，其中投射器配件设置在透镜上并通过附接于投射器配件的中心的第二磁体102₂而被保持就位（参见图9B）。投射器配件910具有可调开口以及可变焦距透镜，该可变焦距透镜允许对投射的光束进行控制。在某些情况下，LED灯包括灯输出机械开口。在一些情况下，LED灯包括第一或第二透镜，其被构造成覆盖90%以上的灯输出机械开口。 

图9B是根据本公开的不同实施例的用于LED灯的投射器配件910的前视图950。如图9B所示，投射器配件910包括外壳904，多个可调挡板903装配到该外壳中。所示挡板基本上为直线形的；然而，挡板可以形成为非矩形或不规则形状。此外，投射器配件910的一些实施例具有一个或多个可变焦距透镜，该可变焦距透镜提供对投射的光束的控制以便使图案聚集在距可变焦距透镜预定长度处的表面（例如墙壁、油画、门）上。 

图9C是用于LED灯的投射器配件的侧视图975。该后视图示出了磁体102₂。 

图10是本公开的实施例的分解图1000。如图所示，LED灯固定于具有中心和直径的透镜106，以用于匹配附接至透镜106的中心的第一磁体102₁。利用机械附接至第一配件104的中心的第二磁体102₂，将第一配件104设置在透镜106上。第一磁体102₁和第二磁体102₂被构造成使第一配件104保持抵靠透镜106。利用机械附接至第二配件202的中心的第三磁体102₃，将第二配件202设置在第一配件104上。 

在一些实施例中，例如，在磁体102₁未附接至透镜106的中心的实施例中，在高光学角度处存在光泄漏，该光泄漏导致不期望的眩光。磁体102₁用于阻挡不必要的高角度光的至少一部分，并响应于磁体的形状和位 置减少眩光。在一些实施例中，磁体102₁上可以具有特殊反射涂层，以便增强将高角度光反射回到LED光源中或朝向LED光源的大致方向反射回去。在一些实施例中，磁体102₁可以涂覆有用于吸收光的材料。在其他实施例中，磁体102₁也许仅仅具有提供用于调整吸收和/或反射的未处理表面。此外，该磁体可以表现出盘形、圆形、环形或任何其他合适的形状。 

图11A是LED灯组件的顶部视图1100。如图11A所示，透镜106附接于散热器120。透镜106的设计包括磁体（例如圆形或环形磁体102₃），该磁体能够将配件104保持于透镜106。第一磁体（环形磁体102₃）以及第二磁体（例如102₄）是相对的磁体，其能够被构造成使配件104保持抵靠透镜106。例如，相对的磁体102₃和102₄可以具有相反的极性。而且，相对的磁体的形状和位置使得安装时这种附接相对于透镜106来说是自动定心的。 

图11B是LED灯组件的后部视图1120。如图所示，环形磁体102₃成型并在特殊位置固定于透镜106，以便只挡住从LED光源发出的一部分光。在一些实施例中，环形磁体的形状和位置用于使眩光减弱（参见所发出的光的图案1104）。 

图11C是LED灯组件的去除一部分后的后部图1140。如图所示，环形磁体102₃成型并在特殊位置固定于透镜106，以便将LED光源发出的一部分光朝LED光源的大致方向反射回去。在一些实施例中，对环形磁体102₃的处理表面1102₁被处理成以特定的模式并沿特定的方向反射光。特定模式和方向可以预先确定，可以对形状和位置的选择以及表面的处理进行调整以便利用预先确定的特定模式和方向进行调制（参见所发出的光的图案1104）。 

图12是LED灯组件的后部视图1200。如图所示，盘形磁体102₅成型并在特殊位置固定于透镜106以便只挡住从LED光源发出的一部分光。在一些实施例中，盘形磁体的形状和位置用于使眩光减弱（参见所发出的 光的图案1104）。特定模式和方向可以预先确定，可以对盘形磁体102₅及其处理表面1102₂的形状和位置的选择以及表面处理进行调整以便利用预先确定的特定模式和方向进行调制（参见所发出的光的图案1204）。 

在一些实施例中，提供一种照明源，其被构造成输出具有用户可修改的光束特性的光，照明源包括： 

LED光单元，构造成响应于输出驱动电压提供光输出； 

驱动模块，耦接到LED光单元，其中驱动模块构造成接收输入驱动电压并构造成提供输出驱动电压； 

散热器，耦接到LED光单元，其中散热器构造成散发由LED光单元和驱动模块产生的热； 

反射器，耦接到散热器，其中反射器构造成接收光输出，并且其中反射器构造成输出具有第一光束特性的光束；以及 

透镜，耦接到散热器，其中透镜构造成接收具有第一光束特性的光束，并且其中透镜构造成输出具有第二光束特性的光束； 

其中，透镜由用户选择以实现第二光束特性；并且 

其中，透镜由用户耦接至散热器。 

在某些实施例，诸如所紧接的上述实施例，提供一种照明源，其包括透镜式光学透镜以及保持环，保持环耦接到透射式光学透镜，其中保持环构造成将透射式光学透镜耦接到散热器。 

在某些实施例，保持环由不完整的圆构成。 

在照明源的某些实施例，耦接到散热器的透镜被构造成要求使用工具来将透镜从散热器分离。 

在照明源的某些实施例，从照明源输出的光的强度大于约1500坎德拉。 

在照明源的某些实施例，第一光束特性选自光束角、截止角、衰减特性、视场角、以及前述项目的任意组合。 

在照明源的某些实施例，散热器包括多个散热片；其中所述散热片中的至少一个包括保持机构，并且透镜被构造成通过保持机构耦接到其中一个散热片。 

在照明源的某些实施例，保持机构选自位于散热片上的缺口、耦接到散热片的夹、以及前述项目的组合。 

在照明源的某些实施例，散热器包括MR 16形状因子的散热器。 

在照明源的某些实施例，驱动模块包括GU5.3兼容底座。 

本公开提供的某些实施例包括用于设置配件的方法以及用于为用户组装配件的部件。某些实施例进一步提供组装由本公开提供的配件的方法。 

在一些实施例中，提供用于构造光源以提供具有用户选择的光束特性的光束的的方法，该方法包括： 

接收光源，其中光源包括： 

LED光单元，构造成响应于输出驱动电压提供光输出； 

驱动模块，耦接到LED光单元，其中驱动模块构造成接收输入驱动电压并构造成提供输出驱动电压； 

散热器，耦接到LED光单元，其中散热器构造成散发由LED光单元和驱动模块产生的热；以及 

反射器，耦接到散热器，其中反射器构造成接收光输出，并且其中反射器构造成输出具有第一光束特性的光束； 

接收用户对透镜的选择以实现第二光束特性，其中透镜被构造成接收具有第一光束特性的光束，并且其中透镜被构造成输出具有第二光束特性的光束； 

响应于用户对透镜的选择来接收与光源分离的透镜；以及 

将透镜耦接于光源。 

在某些方法中，诸如在上述紧邻的方法中，透镜包括： 

光学透镜；以及保持环，保持环耦接到光学透镜，其中保持环构造成将光学透镜耦接到所述散热器；并且其中将透镜耦接于散热器的步骤包括： 

围绕光学透镜压缩保持环； 

将压缩的保持环设置在散热器的一部分内；以及 

释放保持环，使得保持环耦接于散热器的所述部分。 

在方法的某些实施例中，保持环包括圆形金属。 

在某些实施例中，方法进一步包括使用工具将透镜从散热器分离；其中该分离步骤要求使用工具使透镜从散热器分离。 

在一些实施例中，光输出的强度大于约1500坎德拉。 

在方法的某些实施例中，第一光束特性选自由光束角、截止角、衰减特性及视场角组成的组。 

在方法的某些实施例中，散热器包括多个散热片；其中所述散热片中的至少一个包括保持机构，并且其中将透镜耦接到散热器包括将透镜通过保持机构耦接到至少一个散热片。 

在方法的某些实施例中，保持机构选自由散热片上的缺口和耦接于散热片的夹组成的组。 

在方法的某些实施例中，散热器包括MR 16形状因子散热器。 

在方法的某些实施例中，驱动模块包括GU5.3兼容底座。 

在阅读本公开内容后，对于本领域的普通技术人员来说可预想到其他实施例。在其他实施例中，可对上文所公开的实施例有利地进行组合或子组合。对结构的框图和流程图进行分组便于理解。然而应该理解的是，在本公开的可选实施例中可涵盖对框的组合、添加新框、重新排列框等。 

因此，说明书和附图应看作是说明性的而非限制性的。然而，显而易见的是，在不背离更广的精神和范围的情况下，可对本发明作出各种修改和改变。 

这些实例对本文所公开的实施例的组成构件的实例进行了描述。对本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在不背离本发明的范围的情况下对材料和方法实行多种修改。并且应该理解的是，具有实现本文所公开的 实施例的可替换方式。因此，本实施例应看作是说明性的而不应视为是限制性的，权利要求不限于本文给出的详情，而是可以在本范围及其等效范围内进行修改。 

Claims (19)

1.一种装置，其特征在于，包括：

LED灯；

透镜，机械地固定于所述LED灯；

第一夹具，机械地附接于所述透镜；

第一配件，具有第二夹具，其中所述第一配件利用所述第一夹具和所述第二夹具而邻近于所述透镜装配；并且

其中所述第一夹具和所述第二夹具被构造成产生所述第一配件与所述透镜之间的保持力。

2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述保持力是夹具机械力。

3.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一夹具包括磁体。

4.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述保持力是磁力。

5.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一夹具包括磁体。

6.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一夹具包括盘形磁体。

7.根据权利要求6所述的LED灯，其特征在于，所述盘形磁体包括被处理成对所发出的光的图案进行调制的至少一个表面。

8.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一夹具包括环形磁体。

9.根据权利要求8所述的LED灯，其特征在于，所述环形磁体包括被处理成对所发出的光的图案进行调制的至少一个表面。

10.根据权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述第一磁体和所述第一配件的组合厚度小于2mm。

11.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一配件包括薄塑料膜。

12.根据权利要求11所述的LED灯，其特征在于，所述薄塑料膜的厚度小于3mm。

13.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一配件的直径与所述透镜的直径基本上相同。

14.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一配件选自透镜、漫射体、滤色器、偏光器、线性色散元件、准直器、投射器配件及前述项目的任意组合。

15.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，进一步包括选自遮光罩、挡板、二次透镜及前述项目的任意组合的配件。

16.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述透镜包括折叠全内反射透镜。

17.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED灯具有灯输出机械开口，并且所述透镜被构造成覆盖90%以上的灯输出机械开口。

18.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，进一步包括具有第三夹具的第二配件，其中所述第二配件利用所述第二夹具和所述第三夹具装配于所述第一配件；并且其中，所述第二夹具和所述第三夹具被构造成产生所述第二配件与所述第三配件之间的保持力。

19.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一夹具的至少一个表面被处理成对所发出的光的图案进行调制。

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