CN103225749A - Led灯管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED灯管，其包括电路板、作为光源的发光二极管、以及发光二极管驱动器，发光二极管和发光二极管驱动器固定地设置在电路板上。该LED灯管进一步包括可转换光学罩，电路板连同设置在电路板上的发光二极管和发光二极管驱动器被安装在可转换光学罩内。可转换光学罩能够使LED灯管在全透光状态与部分透光状态之间转换。从而使得用户可以根据实际需要在高光效的LED灯管与没有眩光的LED灯管之间方便地取舍，而无需储备并更换整个LED灯管。

Description

LED灯管
技术领域
本发明涉及一种LED灯管，更具体地，涉及一种具有可转换光学罩的LED灯管。
背景技术
LED灯管也俗称光管、日光灯管，其采用发光二极管(LED)作为光源。与传统的荧光灯管相比，LED灯管光效更高、更为节能、使用寿命更长而且更为环保。此外，LED灯管无需镇流器和起辉器，易于实现模块化制造和安装。所以LED灯管已经逐渐普及应用于生产和生活中的各个方面。
常规LED灯管包括壳体及设置在壳体内部的LED单元。LED单元由电路板(PCB)以及安装在电路板上的发光二极管和LED驱动器构成。由于发光二极管具有点光源、大功率、窄光束输出等特点，因此单个发光二极管在照明的应用中，存在亮度小等问题。因此LED单元通常为多个发光二极管成排安装在电路板上的LED集成电路单元的形式。壳体由灯头、底座和透光的光学罩构成。LED单元在底座上安装成使得LED的发光面直接面向光学罩，LED发出的光透过光学罩进行照明。为减少透射损失，LED灯管在背光侧上一般采用不透光的材料遮挡。这种类型的LED灯管的示例在图1A的局部截面图中示出。
图1B和1C示意性地图示了传统的LED灯管的光学罩。基本上，可根据光学罩的透射性能将LED灯管的光学罩分为两种，一种是高透射性光学罩(如图1B所示)，另一种是具有漫射效果从而透光柔和的光学罩(如图1C所示)。为便于描述，下文将高透射性光学罩称为“全透光”光学罩，将透光柔和的光学罩称为“部分透光”的光学罩。这两种不同的光学罩具有不同的光学性能。全透光光学罩的优点是光透射率高，使得整个照明系统具有高光效，但是由于LED单位面积的发光强度过高，因此在直视LED灯珠时会十分刺眼、产生眩光，给人带来非常不适的感觉。而部分透光的光学罩表现恰好相反，部分透光的光学罩具有光漫射效果，强光照射在光学罩上产生漫射，使光线更柔和、更均匀的向空间发散，因此不存在不良眩光问题，但部分透光的光学罩光透射率低，因此整个照明系统的光效较低。
用户在购买LED灯管时，往往难以选择。如果选择光效高的全透光光学罩，就要忍受因此而带来的不良眩光问题。反之，如果选择部分透光的光学罩，则要以牺牲灯管亮度为代价。而在产品的使用过程中，则只能根据需要更换不同的灯管，以在二者之间取舍。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的改进的LED灯管。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种LED灯管。所述LED灯管包括：电路板；作为光源的发光二极管；以及发光二极管驱动器，所述发光二极管和所述发光二极管驱动器固定地设置在所述电路板上，其特征在于，所述LED灯管进一步包括：可转换光学罩，所述电路板连同设置在所述电路板上的所述发光二极管和所述发光二极管驱动器被安装在所述可转换光学罩内，其中，所述可转换光学罩能够使所述LED灯管在全透光状态与部分透光状态之间转换。
在本发明的一个实施方式中，所述可转换光学罩包括全透光半部和部分透光半部，在所述全透光状态下，所述全透光半部位于所述发光二极管的光照射路径上；在所述部分透光状态下，所述部分透光半部位于所述发光二极管的光照射路径上。
优选地，所述可转换光学罩的全透光半部与部分透光半部对称设置。
在本发明的一个实施方式中，所述电路板在所述可转换光学罩内安装成能够相对于所述可转换光学罩转动。
在本发明的一个实施方式中，所述LED灯管进一步包括接合装置，所述接合装置能够使所述电路板和所述可转换光学罩在固定位置与可转动位置之间切换。
在本发明的一个实施方式中，所述接合装置包括固定于所述电路板上的第一接合部和固定于所述可转换光学罩上的第二接合部；在所述固定位置，所述第一接合部和所述第二接合部彼此接合；在所述可转动位置，所述第一接合部和所述第二接合部脱离接合，以允许所述可转换光学罩与所述电路板相对于彼此转动。
在本发明的一个实施方式中，所述第一接合部和所述第二接合部中的一个为凸形结构，另一个为凹形结构。
优选地，所述第一接合部和/或所述第二接合部能够弹性变形。
优选地，所述可转换光学罩可为圆筒形形状。
优选地，所述可转换光学罩由塑料制成。进一步地，所述可转换光学罩可以模制成型或挤出成型。
本发明的LED灯管允许用户根据实际需要在高光效的灯管状态与没有眩光的灯管状态之间转换，而无需储备并更换整个LED灯管。本发明的优选实施方式提供了用于LED灯管的光学罩的可转换结构。当需要进行高光效的强光照射时，用户可方便地将LED灯管的光学罩转换为使得全透光光学罩处于光照射路径上；而在炫目的强光令用户感到不舒适且需要将光强减弱至用户可接受的情况下，用户可以选择将LED灯管的光学罩转换为使得透光柔和的部分透光光学罩处于光照射路径上。
附图说明
下面将结合具体的实施方式，并参照附图，对本发明实施方式的上述和其它目的和优点做进一步的描述。通过阅读下面的说明，本发明将变得更加清楚。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件采用相同或对应的附图标记来表示，在附图中：
图1A是现有技术LED灯管的示意性局部截面图；
图1B和1C是现有技术中的分别具有全透光光学罩和部分透光的光学罩的LED灯管的示意性横截面图；
图2是根据本发明优选实施方式的具有可转换光学罩的LED灯管的示意性横截面图；
图3是根据本发明优选实施方式的LED灯管的接合装置的细节图；
图4图示了根据本发明优选实施方式的可转换光学罩结构从部分透光的光学罩转换为全透光光学罩的过程；以及
图5图示了根据本发明优选实施方式的可转换光学罩结构从全透光光学罩转换为部分透光的光学罩的过程。
具体实施方式
以下给出本发明的一种优选实施方式，该优选实施方式仅用于对本发明进行详细说明，而不应理解为对本发明的限定。
根据本发明的LED灯管包括壳体以及经由安装装置安装在壳体内部的LED单元。壳体包括灯头和光学罩并且可选地包括灯座。LED单元包括电路板以及设置在电路板上的作为光源的多个LED和用于驱动LED的LED驱动器。灯头可拆卸地安装至光学罩的两端并与电路板电连接。使用时，经由灯头给LED灯管的两端施加电流，从而通过LED驱动器驱动LED发光。LED的发光面直接面向光学罩，使得其发出的光透过光学罩进行照明。而背光侧上采用不透光的材料遮挡，以避免不必要的光透射损失。
光学罩构造成能够在LED的光照射路径上在全透光光学罩与部分透光的光学罩之间进行转换，从而在全透光状态与部分透光状态之间调整LED灯管，而无需为此储备并更换整个LED灯管。
在本发明的一些实施方式中，可以通过更换整个光学罩来实现转换。在本发明的另一些实施方式中，可转换光学罩包括全透光光学罩部分和部分透光的光学罩部分。当需要进行高光效的强光照射时，用户可将LED灯管调整为使得可转换光学罩的全透光光学罩部分处于光照射路径上。而在炫目的强光令用户感到不舒适且相比之下较弱的光线可以接受的情况下，用户可将LED灯管调整为使得可转换光学罩的部分透光的光学罩部分处于光照射路径上。
可转换光学罩的全透光光学罩部分和部分透光的光学罩部分可以成整体地形成，从而通过使可转换光学罩相对于内部LED单元移动而在LED的光照射路径上在全透光光学罩部分和部分透光的光学罩部分之间转换。然而可以想到，全透光光学罩部分和部分透光的光学罩部分可以独立地形成，以根据需要致动不同的光学罩部分，从而实现转换。例如，全透光光学罩部分和部分透光的光学罩部分能够以可伸缩的方式设置在灯管壳体中，当需要进行高光效的强光照射时，可以手动地或电动地使全透光光学罩部分伸出到LED的光照射路径中并使部分透光的光学罩部分回缩，反之亦然。还可以想到，能够将全透光光学罩部分固定在LED的光照射路径上，并在需要柔和的光输出时，通过在全透光光学罩部分上叠加具有漫射效果的材料层，而达到转换的目的。本领域技术人员可以理解，在此描述的实施方式仅是示例性的，本发明并不局限于在此描述的可转换光学罩的具体实现方式，而是还能够以其他多种方式实施，并且这些实施方式也应当认为是在本发明的范围内。
图2以截面图示出了根据本发明优选实施方式的LED灯管1，可转换光学罩5呈圆筒形形状，并且由全透光光学罩半部5a和部分透光的光学罩半部5b构成。LED3和LED驱动器6固定地设置在电路板2上，并经由安装装置(未示出)安装在可转换光学罩5内。根据本发明的优选实施方式，电路板2在可转换光学罩5内被安装成使得可转换光学罩5和电路板2能够在可转换光学罩5的圆周方向上相对于彼此转动，使得全透光光学罩半部5a和部分透光的光学罩半部5b交替地处于LED3的光照射路径上，从而实现LED灯管1在全透光状态与部分透光状态之间转换。然而，可以想到，可转换光学罩5能够可拆卸地安装或者可伸缩地安装以使全透光光学罩半部5a和部分透光的光学罩半部5b中的期望的光学罩半部处于LED3的光照射路径上。
在图2所示的优选实施方式中，LED灯管1还包括接合装置4构造成可允许电路板2(即，LED3)和可转换光学罩5在固定位置与可转动位置之间切换。接合装置4可以包括固定于电路板2上的第一接合部4a和固定于可转换光学罩5上的第二接合部4b。当第一接合部4a和第二接合部4b相互接合时，电路板2和可转换光学罩5处于固定位置而不能相对于转动。当通过施加力使第一接合部4a和第二接合部4b脱离接合时，可以使电路板2和可转换光学罩5相对于彼此转动。通过设置接合装置4能够实现可转换光学罩5相对于电路板2进而LED3的准确定位。
在一些实施方式中，第一接合部4a和第二接合部4b二者可以为弹性体并且形状配合。当对可转换光学罩5或电路板2施加转动力时，第一接合部4a和第二接合部4b弹性变形并脱离接合，从而能够使可转换光学罩5和电路板2相对于彼此转动。在另一些实施方式中，第一接合部4a和第二接合部4b摩擦接合或者磁力接合，当对可转换光学罩5或电路板2施加转动力从而克服第一接合部4a和第二接合部4b之间的摩擦力或磁力时，第一接合部4a和第二接合部4b脱离接合，并能够使可转换光学罩5和电路板2相对于彼此转动。能够想到，第一接合部4a和第二接合部4b还可通过螺纹连接等以可拆卸的方式彼此接合并固定。从以上具体实施方式的描述，本领域技术人员能够认识到，本发明的接合装置4可以以其他多种方式实施，而不脱离本发明的范围。
在图2所示的优选实施方式中，第一接合部4a为凹形结构，第二接合部4b具有与第一接合部4a的凹形结构相配的凸形结构，并且第一接合部4a或第二接合部4b能够弹性变形。可以理解，本发明并不局限于这种特定结构，例如，第一接合部4a可以为凸形结构而第二接合部4b为凹形结构。此外，第一接合部4a和第二接合部4b还可以设计成具有其他相配的结构和形状。能够想到，在所述固定位置，第一接合部4a和第二接合部4b可以形状锁合并且是刚性的，例如销接，以限制电路板2和可转换光学罩5之间的相对于转动。在这种情况下，可通过释放安装装置使可转换光学罩5在灯管的轴向方向上移动而解除锁定，从而允许电路板2和可转换光学罩5之间的发生相对于转动。
根据本发明的优选实施方式，本发明的可转换光学罩5为塑料光学罩。因为LED光源不发射红外线和紫外线，因此无需使用耐热性较高的玻璃光学罩。另一方面，与玻璃相比，塑料透光罩还具有成本低、重量轻且不易破碎等优点。然而，本发明也可以使用玻璃透光罩。
本发明的圆筒形可转换透光罩5可以一体模制或挤制而成，然后对部分透光的光学罩半部5b进行表面处理，例如，对光学罩半部5b的表面进行磨砂处理。可选地，可以将可转换透光罩5的成型模具的半部做成磨砂或棱格状态，或者将挤出模头的相应半部设计成瓦楞状，或者将压延辊表面做成喷砂效果这样，成型出来的塑料制品表面就会形成相应的结构形态，光线照射在这些具有复杂凸凹形状的表面上后会产生漫射效果。通过这种方式，可转换透光罩5能够一次成型。能够想到，可以通过在普通的圆筒形全透光光学罩的半部上覆盖具有漫射效果的材料层实现本发明的可转换透光罩5。可转换透光罩5的全透光光学罩半部5a和部分透光光学罩半部5b还可单独形成，然后粘结在一起。因此本发明不受光学罩的材料和加工方法的限制。
下面参照图4和图5描述可转换光学罩5在部分透光的光学罩与全透光光学罩之间进行转换的过程。
如图4所示，对眩光问题较为注重的用户可以优先选择使用部分透光的光学罩半部5b作为LED3的光线透射穿过的光学罩。当不考虑眩光问题而需要提高整个照明系统的光效以进行强光照射时，可以优选通过对可转换光学罩5施加转动力，从而使第一接合部4a或第二接合部4b发生弹性变形而脱离接合，以将可转换光学罩5相对于电路板2进而相对于LED3转动至使得LED的光线透射穿过透光率高的光学罩半部5a的位置，因此提高照明系统的光效，实现高亮度照明。
反之，如果对于用户而言高光效更重要，那么他可以优先选择使用全透光光学罩半部5a作为LED3的光线透射穿过的光学罩。当没有必要进行炫目的强光照明时，用户可以通过对可转换光学罩5施加转动力，从而使第一接合部4a或第二接合部4b发生弹性变形而脱离接合，以将可转换光学罩5相对于电路板2进而相对于LED3转动至使得LED3的光线透射穿过部分透光的光学罩半部5b的位置，因此使LED的光线透过具有漫射效果的光学罩半部5b均匀柔和地照射。
通过本发明，使得用户能够便利地选择使用高光效LED灯管或无眩光LED灯管，而无需为此储备并更换整个LED灯管。此外，根据本发明优选实施方式的LED灯管的可转换结构简单且易于操作，并且不增加单个LED灯管的制造成本。
尽管在此已详细描述了本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不局限于在此详细描述和示出的具体结构，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如，出于说明的目的，本发明的优选实施方式以普通的圆管状灯管——例如，T8型LED灯管——为例进行说明，为此可转换光学罩5设计为圆筒形并且光学罩半部5a、5b为对称的半圆形形状，但是可以理解，取决于LED灯管的具体形状和设计，该可转换光学罩5可以提供成其他形式，并且光学罩半部5a、5b也可以是不对称的。所有这些变型和变体都落入本实用新型要求保护的范围内。

Claims (12)

1.一种LED灯管，包括：
电路板；
作为光源的发光二极管；以及
发光二极管驱动器，所述发光二极管和所述发光二极管驱动器固定地设置在所述电路板上，
其特征在于，所述LED灯管进一步包括：
可转换光学罩，所述电路板连同设置在所述电路板上的所述发光二极管和所述发光二极管驱动器被安装在所述可转换光学罩内，
其中，所述可转换光学罩能够使所述LED灯管在全透光状态与部分透光状态之间转换。
2.根据权利要求1所述的LED灯管，其特征在于，所述可转换光学罩包括全透光半部和部分透光半部，在所述全透光状态下，所述全透光半部位于所述发光二极管的光照射路径上；在所述部分透光状态下，所述部分透光半部位于所述发光二极管的光照射路径上。
3.根据权利要求2所述的LED灯管，其特征在于，所述可转换光学罩的全透光半部与部分透光半部对称设置。
4.根据权利要求1所述的LED灯管，其特征在于，所述电路板在所述可转换光学罩内安装成能够相对于所述可转换光学罩转动。
5.根据权利要求4所述的LED灯管，其特征在于，所述LED灯管进一步包括接合装置，所述接合装置能够使所述电路板和所述可转换光学罩在固定位置与可转动位置之间切换。
6.根据权利要求5所述的LED灯管，其特征在于，所述接合装置包括固定于所述电路板上的第一接合部和固定于所述可转换光学罩上的第二接合部；在所述固定位置，所述第一接合部和所述第二接合部彼此接合；在所述可转动位置，所述第一接合部和所述第二接合部脱离接合，以允许所述可转换光学罩与所述电路板相对于彼此转动。
7.根据权利要求6所述的LED灯管，其特征在于，所述第一接合部和所述第二接合部中的一个为凸形结构，另一个为凹形结构。
8.根据权利要求6所述的LED灯管，其特征在于，所述第一接合部和/或所述第二接合部能够弹性变形。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的LED灯管，其特征在于，所述可转换光学罩为圆筒形形状。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的LED灯管，其特征在于，所述可转换光学罩由塑料制成。
11.根据权利要求10所述的LED灯管，其特征在于，所述可转换光学罩被模制成型。
12.根据权利要求10所述的LED灯管，其特征在于，所述可转换光学罩被挤出成型。
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