CN103292256A - Led混色系统，包含该系统的led发光装置以及led混色方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用类似风扇的旋转式结构来进行LED混色的技术方案，并且特别地公开了一种LED混色系统，所述LED混色系统包括LED光源，其中，所述LED混色系统还包括：定子部，所述定子部包括导电盘和与导电盘相连接的定子磁芯；转子部，所述转子部能够相对于所述定子部转动，所述转子部进一步包括：转毂，所述转毂设置有磁性元件；转轴，所述转轴连接于所述转毂，所述转轴与所述定子磁芯可转动地配合；叶片，所述叶片连接于所述转毂；整流桥堆，所述整流桥堆设置于所述转子部上，所述LED光源设置于所述转子部上，所述整流桥堆电气连接于所述LED光源；导电电刷，所述导电电刷设置于所述转子部上，所述导电电刷与所述定子部的所述导电盘电气连接，所述导电电刷与所述整流桥堆电气连接；在系统通电的情况下，所述定子磁芯与所述磁性元件协作以使所述转子部能够相对于所述定子部转动；电子驱动电路，所述电子驱动电路用于驱动所述转子部相对于所述定子部转动，同时用于驱动所述LED光源发光。

Description

LED混色系统,包含该系统的LED发光装置以及LED混色方法

技术领域

本发明涉及一种LED混色系统，包含该系统的LED发光装置，操作LED混色系统的方法和LED混色系统的调光方法以及LED混色方法。更具体地，涉及基于类似于旋转扇叶的旋转式结构的LED混色系统及LED混色方法。

背景技术

LED(发光二极管)光源由于具有体积小、耗电量低、使用寿命长以及环保等优点而已经得到越来越广泛的应用。特别地，在汽车照明领域中例如汽车前照灯，LED灯作为一种新的光源已经逐渐地替代传统的卤素灯和氙气灯等。

照明技术领域的现有技术已知基于LED的颜色可调节光源。特别地，为了产生白光，原则上需要三种LED作为基色光源，即红色(R)LED，绿色(G)LED和蓝色(B)LED。当然，理论上，基于红色(R)LED，绿色(G)LED和蓝色(B)LED可以产生任意种颜色的可见光。

对于上述的基于LED的颜色可调节光源而言，混色是通过RGBLED光源产生匀色光输出的应用的主要挑战。通常，为了在混色后获得较高的均匀率，要求更加复杂的光学设计，因而降低了光学效率。

现有技术中的一种LED混色系统使用RGB LED。所述LED混色系统还配设有静态的光学系统，例如，配设有多个透镜，以便收集自LED发出的红、绿、蓝光线。另外该混色系统还使用玻璃散射片或塑料散射片，以将红、绿、蓝光线混合，从而产生混色效应。

参阅图1，示出了一种上述类型的LED混色系统。该LED混色系统20包括第一聚光反射装置100、第二聚光反射装置200和第三聚光反射装置300。所述LED混色系统还包括第一光源110(例如为红色LED)、第二光源210(例如为绿色LED)及第三光源310(例如为蓝色LED)。所述第一聚光反射装置100、第二聚光反射装置200及第三聚光反射装置300可分别为一椭球实体。第一聚光反射装置100具有一长轴L1及长轴L1上的第一焦点O和第二焦点A。第二聚光反射装置200具有一长轴L2及长轴L2上的第一焦点O和第二焦点B。第三聚光反射装置300具有一长轴L3及长轴L3上的第一焦点O和第二焦点C。上述三个聚光反射装置共第一焦点O设置。第一光源110相对应地设置于第一聚光反射装置100的第二焦点A上；第二光源210相对应地设置于第二聚光反射装置200的第二焦点B上；第三光源310相对应地设置于第三聚光反射装置300的第二焦点C上。混色系统20过公共的第一焦点O设置有一公共出光面23。该公共出光面23与光源相对应设置。公共出光面23为一平面。然而，公共出光面23也可以为一曲面，只需确保混色系统20内部的光线，可以经过公共出光面23射出，并在公共的第一焦点O处混合即可。公共出光面23上还可设置有一散射膜，用以将经公共出光面23射出的光进行散射。

在所述混色系统中，第一聚光反射装置100、第二聚光反射装置200及第三聚光反射装置300共第一焦点O设置，且第二聚光反射装置200、第三聚光反射装置300的工作原理与第一聚光反射装置100相同。故，第一聚光反射装置100发出的红光从第一焦点O处呈发散状射出，第二聚光反射装置200发出的绿光从第一焦点O处成发散状射出，第三聚光反射装置300发出的蓝光也从第一焦点O处呈发散状射出。从而在混色系统20的公共出光面23上的公共的第一焦点O处将红、绿、蓝三色光进行混合，从而产生白光。

这种类型的现有混色系统由于使用了光学元件，特别是散射片，从而使光输出效率受到限制。

现有技术中的另一种LED混色系统使用白色LED。并且在所述白色LED的顶部设置有可旋转色轮，所述可旋转色轮具有RGB颜色区段。当所述色轮以预定旋转频率旋转时，由于人眼的视觉延迟效应而产生混合的色彩的印象。

参阅图2a和2b，示出了一种上述类型的LED混色系统。如图2a所示，该LED混色系统包括光源和颜色转变单元，所述光源设计为蓝色LED 1，所述颜色转变单元设计为由电机驱动的色轮2，从而使色轮2以旋转频率旋转。如图2b所示，色轮2包括两个颜色转变扇形部分2a、2b和透明部分2c。该颜色转变部分2a、2b中每一个都包括含有发光有机燃料的聚合物基体。扇形部分2a的有机染料将LED1发射的蓝色光转变为红色光，而扇形部分2b的有机染料将蓝色光转变为绿色光。作为替代，颜色转变部分2a、2b中的每一个都包括晶态无机发光材料，其烧结成透明或者半透明陶瓷体。扇形部分2c是由透光材料制成的，例如玻璃或者透射聚合物，例如聚碳酸酯。

由于具有将LED的蓝色光分别转变为红色或绿色光的两个颜色转变扇形部分2a、2b并且透射部分2c对于蓝色光是透射性的，所以色轮2覆盖了全部颜色周期，并且因此能够用于多种显示或照明用途。

这种类型的现有混色系统由于色轮本身的光效较低，因此系统的光输出效率会受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种LED混色系统，包含该系统的LED发光装置，操作LED混色系统的方法和LED混色系统的调光方法以及LED混色方法。特别是，本发明旨在提供一种基于类似于旋转扇叶的旋转式结构的LED混色系统及LED混色方法，能够解决或至少减轻上述相关现有技术中所存在的至少一个缺点。

本发明所采用的技术方案如下所述。

根据本发明的第一方面提供一种LED混色系统，所述LED混色系统包括LED光源，其中，所述LED混色系统还包括：定子部，所述定子部包括导电盘和与导电盘相连接的定子磁芯；转子部，所述转子部能够相对于所述定子部转动，所述转子部进一步包括：转毂，所述转毂设置有磁性元件；转轴，所述转轴连接于所述转毂，所述转轴与所述定子磁芯可转动地配合；叶片，所述叶片连接于所述转毂；整流桥堆，所述整流桥堆设置于所述转子部上，所述LED光源设置于所述转子部上，所述整流桥堆电气连接于所述LED光源；导电电刷，所述导电电刷设置于所述转子部上，所述导电电刷与所述定子部的所述导电盘电气连接，所述导电电刷与所述整流桥堆电气连接；在系统通电的情况下，所述定子磁芯与所述磁性元件协作以使所述转子部能够相对于所述定子部转动；电子驱动电路，所述电子驱动电路用于驱动所述转子部相对于所述定子部转动，同时用于驱动所述LED光源发光。

优选地，所述LED光源、所述整流桥堆通过焊接固定于柔性印刷电路板(FPCB)的一侧，所述柔性印刷电路板(FPCB)的另一侧通过导热粘胶粘合于转子部本体。

优选地，所述转子部的金属部分形成为金属基材印刷电路板(MCPCB)，所述金属基材印刷电路板(MCPCB)包括导电层，转子部本体和介于所述导电层与转子部本体之间的绝缘粘胶层，所述LED光源、所述整流桥堆通过焊接固定于所述金属基材印刷电路板(MCPCB)的所述导电层上。

优选地，所述定子部的所述导电盘包括第一导电盘半部和第二导电盘半部，所述第一导电盘半部上设有正极(“+”)导电垫，所述第二导电盘半部上设有负极(“-”)导电垫，所述正极(“+”)导电垫和所述负极(“-”)导电垫用于与所述转子部上的导电电刷电气连接。

优选地，所述定子部的定子磁芯为固定于所述导电盘的大致中央部分的圆筒状结构，所述圆筒状结构形成有用于容纳所述转子部的转轴的空间，以允许所述转轴在所述空间内相对于所述定子磁芯转动。

优选地，所述导电盘为圆形形状，所述第一导电盘半部和所述第二导电盘半部为环绕固定于所述导电盘的定子磁芯的半圆环形结构。

优选地，所述正极(“+”)导电垫和所述负极(“-”)导电垫与所述转子部上的导电电刷的所述电气连接为触点式连接。

优选地，所述转轴连接于所述转毂并从所述转毂的大致中央位置沿轴向延伸出；所述叶片连接于所述转毂并从所述转毂的周缘沿径向向外延伸出；所述导电电刷连接于所述转毂或所述叶片，用于与所述定子部的导电盘电气连接。

优选地，所述转毂为大致圆筒形形状，在所述转毂内设置有所述磁性元件，所述磁性元件围绕所述转轴设置。

优选地，所述磁性元件为永久磁铁，所述定子部的所述定子磁芯为电磁体，当系统通电时，所述磁性元件与所述定子磁芯相互作用，以使得所述转子部能够相对于所述定子部转动。

优选地，所述整流桥堆和所述LED光源均设置于所述转子部的所述叶片上。

优选地，所述整流桥堆设置于所述转子部的所述转毂上，所述LED光源设置于所述转子部的叶片上。

优选地，所述转子部的所述叶片为从所述转毂的周缘沿径向向外延伸出的三个间隔开的叶片，所述三个叶片上分别设置有R(红)LED、绿(G)LED和蓝(B)LED。

优选地，所述转子部的所述叶片设置为一个或多于一个。

优选地，所述LED光源设置为当所述转子部转动时其光轨迹重合。

优选地，所述转子部的每个所述叶片上设置有一个LED光源或多于一个LED光源。

优选地，所述LED光源为任意色坐标或任意色温LED的任意组合。

优选地，所述转子部的叶片的形状为椭圆形或正方形或圆形或矩形或多边形形状。

优选地，所述转子部的所述轮毂和所述叶片可以由以下材料组中的一种或多种制成：金属材料、塑料材料。

优选地，所述塑料材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。

优选地，所述LED混色系统的所述转子部不包括叶片，所述整流桥堆和所述LED光源均设置在所述转毂的表面上。

根据本发明的第二方面，提供一种LED发光装置，其中，所述LED发光装置包括如前述中任意一项所述的LED混色系统。

根据本发明的第三方面，提供一种LED混色系统的调光方法，其中，提供任一如前所述LED混色系统，分别独立地对各LED光源的亮度进行调节，以实现对LED混色系统的输出光线的调光。

根据本发明的第四方面，提供一种LED混色方法，所述LED混色方法包括：提供LED光源，其中，所述LED混色方法还包括：提供定子部，所述定子部包括导电盘和与导电盘连接的定子磁芯；提供转子部，使所述转子部能够相对于所述定子部转动，为所述转子部进一步提供以下部件：转毂，将磁性元件设置于所述转毂；转轴，将所述转轴连接于所述转毂，使所述转轴与所述定子磁芯可转动地配合；叶片，将所述叶片连接于所述转毂；整流桥堆，将所述整流桥堆设置于所述转子部上，将所述LED光源设置于所述转子部上，将所述整流桥堆电气连接于所述LED光源；导电电刷，将所述导电电刷设置于所述转子部上，将所述导电电刷与所述定子部的所述导电盘电气连接，将所述导电电刷与所述整流桥堆电气连接；在系统通电的情况下，使所述定子磁芯与所述磁性元件协作以使所述转子部能够相对于所述定子部转动；提供电子驱动电路，所述电子驱动电路用于驱动所述转子部相对于所述定子部转动，同时用于驱动所述LED光源发光。

优选地，将所述LED光源、所述整流桥堆通过焊接固定于柔性印刷电路板(FPCB)的一侧，将所述柔性印刷电路板(FPCB)的另一侧通过导热粘胶粘合于转子部本体。

优选地，将所述转子部的金属部分形成为金属基材印刷电路板(MCPCB)，所述金属基材印刷电路板(MCPCB)包括导电层，转子部本体和介于所述导电层与所述转子部本体之间的绝缘粘胶层，将所述LED光源、所述整流桥堆通过焊接固定于所述金属基材印刷电路板(MCPCB)的所述导电层上。

根据本发明的一个或多个实施方式/实施例，能够实现如下所述的有益效果。

根据本发明的LED混色系统及方法，采用可旋转扇叶作为RGBLED的基底，通过扇叶的旋转而使被支撑于其上的红色LED/绿色LED/蓝色LED以预定旋转频率旋转，从而由于人眼的视觉延迟效应而产生匀色光输出。实现了具有高光学效率和良好的色彩均匀率。

根据本发明的LED混色系统及方法，不需要为了光混合输出的目的而增加例如透镜、玻璃散射片、塑料散射片等的光学器件。因此，也就不存在由于光学器件的存在而带来的不可避免的光学损失，从而色彩混合的光学效率明显高于传统方案。

根据本发明的LED混色系统及方法，利用以预定旋转频率旋转的红色LED/绿色LED/蓝色LED来直接进行混色，从而不需要在光源上增加色轮来进行混色，因此，能够克服色轮本身的光效较低的缺陷，使系统的光输出效率大大提高。

根据本发明的LED混色系统及方法，在系统工作的过程中，由于红、绿、蓝三色LED可独立调光，结合人眼的视觉延迟效应，该系统可动态地产生任意色彩。而具体色彩的种类由红、绿、蓝三原色的调光比例来确定。

根据本发明的LED混色系统及方法，由于其中采用了导电电刷进行导电，因此解决了在旋转期间，利用安装在系统底部的上的电子驱动电路对LED光源进行供电的问题。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在所述附图中：

图1是示出一种现有LED混色系统的立体图；

图2a、2b是示出另一种现有LED混色系统的视图；

图3是示出根据本发明示例性实施方式的LED混色系统的立体图；

图4是电子元件设置在转子部上的一种实施方式的截面图；

图5是电子元件设置在转子部上的另一种实施方式的截面图；

图6是本发明LED混色系统的电路工作框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

图3是示出根据本发明示例性实施方式的LED混色系统的立体图；图4是电子元件设置在转子部上的一种实施方式的截面图；图5是电子元件设置在转子部上的另一种实施方式的截面图；图6是本发明LED混色系统的电路工作框图。在这些附图中，根据本发明示例性实施方式的LED混色系统以附图标记1标示。

需要说明的是，在本发明中，所有与方向、方位相关的表述，例如“向上”、“向下”、“上”、“下”、“内”、“外”等都是根据示意性视图的描述方便而加以定义的，其所描述的布局方式可作为本发明LED混色系统的优选实施方式，而实际设计并不严格限制，本领域技术人员可以根据具体应用的场合进行适应性设计。另外，本发明所述“轴向”为转子部的转动轴的延伸方向；“径向”为转子部或导电盘的半径延伸方向。当转子部及导电盘采用非附图所示出的圆盘形状时，所述“径向”也可以被认为是处于垂直于“轴向”的平面上的穿过转轴中心的直线的延伸方向。

这里，需要注意的是，尽管在本文中以LED光源作为示例，但是本领域技术人员应当理解，根据本发明的混色系统也可以应用于其它能够应用于该结构以实现混色的光源。

如图3所示，根据本发明的LED混色系统采用类似旋转扇叶的旋转式结构设计，图3采用类似爆炸图的形式示出了本发明LED混色系统的各组成部件。

LED混色系统1总体上包括定子部2，转子部3以及位于定子部2下方(此处上方，下方等布局方式为优选实施方式，实际设计并不严格限制，例如可把电子驱动电路亦做在定子部上方等)的电子驱动电路(未示出)。所述定子部2与所述转子部3相互转动配合，以实现旋转式结构的转子部3相对于定子部2以类似风扇的形式转动。所述电子驱动电路用于驱动旋转式结构的这种转动，同时用于对LED光源进行驱动，亦即使LED光源发出相应颜色的光。从而在旋转式结构转动时，由于人眼的视觉延迟效应而产生混色效果。

在图3所示的优选实施方式中，定子部2包括位于下方的导电盘4(该导电盘亦称为LED正负极驱动输出导电盘)，和从导电盘4大致中央位置沿轴向向上延伸出的定子磁芯5，所述定子磁芯5用于与转子部3中的磁性元件协作，以驱动转子部3进行转动，所述定子磁性5例如为电磁铁。定子磁芯5与导电盘4固定连接。如图所示，呈圆形形状的导电盘4包括环绕定子磁芯5设置的两个半圆环形的导电盘半部4a和导电盘半部4b，导电盘半部4a上设置有正极(标为“+”)的导电垫，导电盘半部4b上设置有负极(标为“-”)的导电垫。所述导电垫优选为铜垫，当然还可以由其它导电材料制成。所述导电盘4、导电盘半部4a、4b的形状可以根据具体应用场合作不同设计。所述两个半圆环形的导电盘半部4a和4b别对应于LED驱动电路输出的正、负电压端。如图所示，定子磁芯5优选为大致呈圆筒状结构，当然其还可以是其它形状；定子磁芯5中设置有用于容纳转子部3的转轴6的容置空间，以使得转轴6能够在该容置空间内相对于定子磁芯5转动。所述导电盘4连接电子驱动电路的输出端，所述半圆环形结构保证了导电电刷在随转子部3转动时与该半圆环形结构形成机械及电力接触。

在图3所示的优选实施方式中，转子部3包括转毂7，转轴6和叶片8。转毂7内设置有磁性元件(未示出)，所述磁性元件例如为永久磁铁。转轴6从转毂7的大致中心位置沿轴向向下延伸进入定子部2的定子磁芯5的容置空间内；转轴6与转毂7可固定连接，磁性元件可围绕转轴6设置且与转轴6转动地配合。叶片8从转毂7的周缘沿径向向外延伸。如图所示，转毂7上设置有整流桥堆9和导电电刷10，当然整流桥堆9和导电电刷10也可形成在叶片8上。由于旋转式结构转动时会使得通过导电电刷10传导的电压方向不断改变，整流桥堆9的作用为将此不断改变方向的双向直流电流整流为适合LED光源工作的单向直流电流。导电电刷10上端可固定于转毂7，并与所述转毂7上的整流桥堆9进行电气连接，导电电刷10下端与定子部2上的导电盘4的导电垫电气连接。在图示的实施方式中，导电电刷10与导电盘4之间的电气连接为触点式连接，当然，也可以采用其它任意能够实现其电气连接的机电连接。

如图3所示，转子部3的转毂7为圆筒形结构，三个叶片8为从圆筒状转毂的周缘沿径向向外伸出的片状结构。所述片状结构作为旋转式结构的旋转叶片的同时，用于支撑包括作为光源的LED 11在内的电子元件。作为光源的LED可以是任意色坐标或任意色温LED的任意组合，例如可以是红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三色LED，也可以是红绿蓝三色LED混杂白光LED等等。作为光源的LED 11与整流桥堆9电气连接。在如图3所示的优选实施方式中，置于三个叶片上的LED光源11分别为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三色LED，而整流桥堆9为包括4个二极管的整流桥堆。整流桥堆9用于将由于转动而不断改变的双向直流电流整流为适合LED光源工作的单向直流电流。叶片8可以是如图3所示的大致椭圆形的片状形状，当然也可以是其它任意形状，例如圆形、矩形、正方形、多边形形状等等。另外，叶片8的数量可以是一个或多于一个。叶片上的LED光源11的设置方式也可以是任意。在一种优选实施方式中，LED光源11设置为当转子部3转动时其光轨迹重合。转子部3的转毂7和叶片8可以由金属制成，也可以由普通风扇的塑料材料例如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚碳酸酯PC等制成还可以由金属及塑料共同制成。

作为本发明的另一种实施方式，LED混色系统1的转子部3可以不包括叶片8而仅包括转毂7。整流桥堆9和LED光源11等电子元件均设置在转毂7的表面上。在转毂7转动时，利用LED光源11的适当设置也能够实现混色。

图4为将电子元件110(本文所述电子元件110包括LED、整流桥堆等)固定在转子部3的转毂7及转子部3的叶片8上的一种实施方式的截面图。该实施方式利用柔性印刷电路板(FPCB)把转子部上的电子元件固定到转子部的转毂及转子部的叶片上。在图示的实施方式中，电子元件110通过焊接锡膏120焊接于柔性印刷电路板(FPCB)130的一侧(图5中的上侧)，以便使LED经由柔性印刷电路板(FPCB)130从外部电源经整流桥堆9接收电力驱动从而实现发光。柔性印刷电路板(FPCB)130的另一侧通过导热粘胶140粘合于包括转子部的转毂及转子部的叶片的转子部本体150上，在图示的实施方式中，转子部本体150可以是金属基材转子部。

图5为将电子元件210(本文所述电子元件210包括LED、整流桥等)固定在转子部3的转毂7及转子部3的叶片8上的另一种实施方式的截面图，该实施方式为直接把转子部3的金属部分制造成金属基材印刷电路板(MCPCB)的结构，亦即将金属基材印刷电路板(MCPCB)集成在转子部上。在图示的实施方式中，金属基材印刷电路板(MCPCB)包括导电层230，转子部本体250(包括转子部的转毂及转子部的叶片)和介于导电层230与转子部本体250之间的绝缘粘胶层240；包括LED光源11、整流桥堆9的电子元件210通过焊接锡膏220焊接于导电层230的一侧(图6中的上侧)，以便使LED经由导电层230从外部电源经整流桥堆9接收电力驱动从而实现发光。对于此种设置方式，可以将金属基材印刷电路板与叶片集成为一体，如此制造更加方便。

图6示出了本发明LED混色系统的电路工作框图。外部输入电源S的输出端与旋转式结构定子部分2000的旋转式结构驱动电路2100及标准LED驱动电路2200的输入端电气连接。旋转式结构驱动电路2100用于驱动转子部3相对于定子部2转动。标准LED驱动电路2200通过导电电刷10与整流桥堆9电气连接，而整流桥堆9与LED光源11电气连接。当系统通过输入电源S通电时，旋转式结构驱动电路2100及标准LED驱动电路2200同时工作，既驱动转子部3相对于定子部2转动又驱动LED光源11发光，从而由于人眼的视觉延迟效应而产生混色效果。

本发明的LED混色系统利用颜色旋转混合：即把两种或多种色并置于一个圆盘上，通过动力令其快速旋转，而看到的新的色彩。颜色旋转混合效果在色相方面与加法混合的规律相似，但在明度上却是相混各色的平均值。

本发明的电子控制电路利用脉冲驱动电流对红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)LED进行驱动，使其发射脉冲光束。考虑到人眼的视觉延迟效应和波长相关敏感度，可以使脉冲长度和脉冲频率按照某种方式适于转子部的旋转频率，使得能够产生任意种色彩的光线。

本发明的电子驱动电路可设计为驱动三个独立通道，以单独控制红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)LED的调光，从而通过旋转混色实现任意种色彩的光线。

本发明还提供一种LED发光装置，该LED发光装置包括本发明的LED混色系统1。

本发明还提供一种操作LED混色系统的方法，所述方法包括将输入电源连接于电子驱动电路，使所述转子部3相对于所述定子部2转动，同时使所述LED光源11发光，将转子部3相对于所述定子部2的旋转频率设置为不低于人眼感知频率，普遍约为50HZ，从而由于人眼的视觉延迟效应，而产生混色效果。

本发明还提供一种LED混色系统的调光方法，该方法包括分别独立地对各LED光源11的亮度进行调节，以实现对LED混色系统的输出光线的调光。

本发明还提供一种LED混色方法，所述LED混色方法包括：提供LED光源11，提供定子部2，所述定子部2包括导电盘4和与导电盘4连接的定子磁芯5；提供转子部3，使所述转子部3能够相对于所述定子部2转动，为所述转子部3进一步提供以下部件：转毂7，将磁性元件设置于所述转毂7；转轴6，将所述转轴6连接于所述转毂7，使所述转轴6与所述定子磁芯5可转动地配合；叶片8，将所述叶片8连接于所述转毂7；整流桥堆9，将所述整流桥堆9设置于所述转子部3上，将所述LED光源11设置于所述转子部3上，将所述整流桥堆9电气连接于所述LED光源11；导电电刷10，将所述导电电刷10设置于所述转子部3上，将所述导电电刷10与所述定子部2的所述导电盘4电气连接，将所述导电电刷10与所述整流桥堆9电气连接；在系统通电的情况下，使所述定子磁芯5与所述磁性元件协作以使所述转子部3能够相对于所述定子部2转动；提供电子驱动电路，所述电子驱动电路用于驱动所述转子部3相对于所述定子部2转动，同时用于驱动所述LED光源11发光。

在本说明书中，每当提及“图示实施方式”、“优选实施方式”时意味着针对该实施方式/实施例描述的具体的特征、结构或特点包括在本发明的至少一个实施方式/实施例中。这些用词在本说明书中不同地方的出现不一定都指代同一实施方式/实施例。此外，当针对任一实施方式/实施例描述具体的特征、结构或特点时，应当认为本领域技术人员也能够在所有所述实施方式/实施例中的其它实施方式/实施例中实现这种特征、结构或特点。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式/实施例，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (26)

1.一种LED混色系统(1)，所述LED混色系统(1)包括LED光源(11)，其特征在于，所述LED混色系统(1)还包括：

定子部(2)，所述定子部(2)包括导电盘(4)和与导电盘(4)相连接的定子磁芯(5)；

转子部(3)，所述转子部(3)能够相对于所述定子部(2)转动，所述转子部(3)进一步包括：

转毂(7)，所述转毂(7)设置有磁性元件；

转轴(6)，所述转轴(6)连接于所述转毂(7)，所述转轴(6)与所述定子磁芯(5)可转动地配合；

叶片(8)，所述叶片(8)连接于所述转毂(7)；

整流桥堆(9)，所述整流桥堆(9)设置于所述转子部(3)上，所述LED光源(11)设置于所述转子部(3)上，所述整流桥堆(9)电气连接于所述LED光源(11)；

导电电刷(10)，所述导电电刷(10)设置于所述转子部(3)上，所述导电电刷(10)与所述定子部(2)的所述导电盘(4)电气连接，所述导电电刷(10)与所述整流桥堆(9)电气连接；

在系统通电的情况下，所述定子磁芯(5)与所述磁性元件协作以使所述转子部(3)能够相对于所述定子部(2)转动；

电子驱动电路，所述电子驱动电路用于驱动所述转子部(3)相对于所述定子部(2)转动，同时用于驱动所述LED光源(11)发光。

2.如权利要求1所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述LED光源(11)、所述整流桥堆(9)通过焊接固定于柔性印刷电路板(FPCB)(130)的一侧，所述柔性印刷电路板(FPCB)(130)的另一侧通过导热粘胶(140)粘合于转子部本体(150)。

3.如权利要求1所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转子部(3)的金属部分形成为金属基材印刷电路板(MCPCB)，所述金属基材印刷电路板(MCPCB)包括导电层(230)，转子部本体(250)和介于所述导电层(230)与转子部本体(250)之间的绝缘粘胶层(240)，所述LED光源(11)、所述整流桥堆(9)通过焊接固定于所述金属基材印刷电路板(MCPCB)的所述导电层(230)上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述定子部(2)的所述导电盘(4)包括第一导电盘半部(4a)和第二导电盘半部(4b)，所述第一导电盘半部(4a)上设有正极(“+”)导电垫，所述第二导电盘半部(4b)上设有负极(“-”)导电垫，所述正极(“+”)导电垫和所述负极(“-”)导电垫用于与所述转子部(3)上的导电电刷(10)电气连接。

5.如权利要求4所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述定子部(2)的定子磁芯(5)为固定于所述导电盘(4)的大致中央部分的圆筒状结构，所述圆筒状结构形成有用于容纳所述转子部(3)的转轴(6)的空间，以允许所述转轴(6)在所述空间内相对于所述定子磁芯(5)转动。

6.如权利要求4所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述导电盘(4)为圆形形状，所述第一导电盘半部(4a)和所述第二导电盘半部(4b)为环绕固定于所述导电盘(4)的定子磁芯(5)的半圆环形结构。

7.如权利要求4所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述正极(“+”)导电垫和所述负极(“-”)导电垫与所述转子部(3)上的导电电刷(10)的所述电气连接为触点式连接。

8.如权利要求1至3中任一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转轴(6)连接于所述转毂(7)并从所述转毂(7)的大致中央位置沿轴向延伸出；所述叶片(8)连接于所述转毂(7)并从所述转毂(7)的周缘沿径向向外延伸出；所述导电电刷(10)连接于所述转毂(7)或所述叶片(8)，用于与所述定子部(2)的导电盘(4)电气连接。

9.如权利要求8所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转毂(7)为大致圆筒形形状，在所述转毂(7)内设置有所述磁性元件，所述磁性元件围绕所述转轴(6)设置。

10.如权利要求9所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述磁性元件为永久磁铁，所述定子部(2)的所述定子磁芯(5)为电磁体，当系统通电时，所述磁性元件与所述定子磁芯(5)相互作用，以使得所述转子部(3)能够相对于所述定子部(2)转动。

11.如权利要求8所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述整流桥堆(9)和所述LED光源(11)均设置于所述转子部(3)的所述叶片(8)上。

12.如权利要求8所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述整流桥堆(9)设置于所述转子部(3)的所述转毂(7)上，所述LED光源(11)设置于所述转子部(3)的叶片(8)上。

13.如权利要求12所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转子部(3)的所述叶片(8)为从所述转毂(7)的周缘沿径向向外延伸出的三个间隔开的叶片(8)，所述三个叶片(8)上分别设置有R(红)LED、绿(G)LED和蓝(B)LED。

14.如权利要求1至12中任意一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转子部(3)的所述叶片(8)设置为一个或多于一个。

15.如权利要求1至13中任意一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述LED光源(11)设置为当所述转子部(3)转动时其光轨迹重合。

16.如权利要求1至13中任意一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转子部(3)的每个所述叶片(8)上设置有一个LED光源或多于一个LED光源。

17.如权利要求1至12中任意一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述LED光源为任意色坐标或任意色温LED的任意组合。

18.如权利要求1至13中任意一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转子部(3)的叶片(8)的形状为椭圆形或正方形或圆形或矩形或多边形形状。

19.如权利要求1至13中任意一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述转子部(3)的所述轮毂(7)和所述叶片(8)可以由以下材料组中的一种或多种制成：金属材料、塑料材料。

20.如权利要求19所述的LED混色系统(1)，所述塑料材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。

21.如前述权利要求中任意一项所述的LED混色系统(1)，其特征在于，所述LED混色系统的所述转子部(3)不包括叶片(8)，所述整流桥堆(9)和所述LED光源(11)均设置在所述转毂(7)的表面上。

22.一种LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置包括如前述权利要求中任意一项所述的LED混色系统(1)。

23.一种LED混色系统的调光方法，其特征在于，提供如权利要求1-21中任意一项所述的LED混色系统(1)，分别独立地对各LED光源(11)的亮度进行调节，以实现对LED混色系统的输出光线的调光。

24.一种LED混色方法，所述LED混色方法包括：

提供LED光源(11)，其特征在于，所述LED混色方法还包括：

提供定子部(2)，所述定子部(2)包括导电盘(4)和与导电盘(4)连接的定子磁芯(5)；

提供转子部(3)，使所述转子部(3)能够相对于所述定子部(2)转动，为所述转子部(3)进一步提供以下部件：

转毂(7)，将磁性元件设置于所述转毂(7)；

转轴(6)，将所述转轴(6)连接于所述转毂(7)，使所述转轴(6)与所述定子磁芯(5)可转动地配合；

叶片(8)，将所述叶片(8)连接于所述转毂(7)；

整流桥堆(9)，将所述整流桥堆(9)设置于所述转子部(3)上，将所述LED光源(11)设置于所述转子部(3)上，将所述整流桥堆(9)电气连接于所述LED光源(11)；

导电电刷(10)，将所述导电电刷(10)设置于所述转子部(3)上，将所述导电电刷(10)与所述定子部(2)的所述导电盘(4)电气连接，将所述导电电刷(10)与所述整流桥堆(9)电气连接；

在系统通电的情况下，使所述定子磁芯(5)与所述磁性元件协作以使所述转子部(3)能够相对于所述定子部(2)转动；

提供电子驱动电路，所述电子驱动电路用于驱动所述转子部(3)相对于所述定子部(2)转动，同时用于驱动所述LED光源(11)发光。

25.如权利要求24所述的LED混色方法，其特征在于，将所述LED光源(11)、所述整流桥堆(9)通过焊接固定于柔性印刷电路板(FPCB)(130)的一侧，将所述柔性印刷电路板(FPCB)的另一侧通过导热粘胶(140)粘合于转子部本体(150)。

26.如权利要求24所述的LED混色方法，其特征在于，将所述转子部(3)的金属部分形成为金属基材印刷电路板(MCPCB)，所述金属基材印刷电路板(MCPCB)包括导电层(230)，转子部本体(250)和介于所述导电层(230)与所述转子部本体(250)之间的绝缘粘胶层(240)，将所述LED光源(11)、所述整流桥堆(9)通过焊接固定于所述金属基材印刷电路板(MCPCB)的所述导电层(230)上。

Images