CN106662297B - 能够自由转换色温的led灯及用于使用led灯转换色温的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够自由转换色温的LED灯以及用于使用所述LED灯转换色温的方法。所述LED灯可以包括单色或白光LED、固定滤光镜以及色温转换可移动滤光镜，所述LED灯可以通过逐渐且可逆地扩大和减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域，从而实现具有所需色温和显色性的照明光，因此具有高的使用便利性和经济效率。

Description

能够自由转换色温的LED灯及用于使用LED灯转换色温的方法
技术领域
本发明公开涉及一种能够自由转换色温的LED(Light Emitting Diode) 灯以及用于使用LED灯转换色温的方法，更具体地，涉及一种能够自由转换色温的LED灯，该LED灯包括单色或白光LED、固定滤光镜() 以及可移动滤光镜()，并且该LED灯能够逐渐且可逆地扩大/减小固定滤光镜和可移动滤光镜之间的重叠区域(overlap)，使得使用者可以根据气氛或处境实现具有期望的色温和显色性的照明光，并且涉及用于使用该LED灯转换色温的方法。
背景技术
LED表现出高的光转换效率和低的功率消耗，具有半永久式的使用寿命和高的响应速度，并且适于尺寸和重量的减小。另外，由于LED不闪烁，使得LED可以减少视神经疲劳。另外，LED具有高抗冲击力，并且表现出环境友好的特性，因为LED不使用放电气体。因此，LED被广泛地使用于车辆照明系统或室内/室外照明系统。特别地，由于改善传统LED灯的作为普遍存在的问题的低亮度的高亮度LED在市场上有规模的销售，由此高亮度LED的用途以及使用已经迅速地扩张。
特别地，由于白光LED在高质量室内/室外照明系统中非常有用，使得使用白光LED的频率迅速地增加。因此，意料之中的是，正如荧光灯已经替代了白炽灯，白光LED将替代荧光灯，并且在不远的将来占据大多数的照明灯具。
所述白光LED可以通过直接在单色LED芯片的表面涂覆荧光物质实现，或者在通过成型(molding)单色LED芯片而形成的镜头上均匀地分散荧光物质实现，单色LED芯片可以是例如蓝光LED、紫光LED、或紫外线 (UV)LED等。白光LED主要通过混合一部分由单色LED芯片发射的基色光和具有通过荧光物质转换波长的二次光产生白光。
然而，该方法由于使用如下方法，即蓝光LED、紫光LED或紫外线LED 的表面直接涂覆荧光物质，或者在LED的外周或镜头部上混合荧光物质而成型，因此，具有LED的散热性能降低而显著地减少LED的使用寿命的问题。
如上所述，白光LED通过对单色LED涂覆或成型特定的单色荧光物质或多种类型的荧光物质而实现，从而白光LED将由所述单色LED发射的1- 波长的单色光合成通过荧光物质激发(exciting)的2-波长或3-波长的复合光，从而产生相长干涉(complementary)，使得光可以通过人眼辨识为白光。
然而，由于一般的如上所述的LED的白光混合有不完全互补的2-波长或3-波长复合光，使得该白光仅具有可见光范围的部分光谱。因此，该白光通常具有60-75的显色性。当显色性高时，该白光表现出75-85的显色性。因此，该白光整体上不能被认为是与自然光相近的充分满意的白光。
具有对由白光LED元件发射的白光的特性有影响的因素的例子可以包括由LED发射的光的强度、由LED发射的光和通过荧光物质转换荧光的光之间的组合适宜性()、荧光物质的组分和含量以及荧光物质的分散状态等。由LED发射的光受到这些因素的显著影响，特别是，近来通过调整荧光物质的组分和含量的多种公知的方法来改变由荧光物质转换的光的组合适宜性，从而获得了暖白光LED、冷白光LED以及自然白光 LED。
另外，为了获得具有良好发光特性的白光LED，荧光物质必须均匀地分散在透明的基体树脂中。然而，在制造过程中，在透明树脂完全硬化之前，具有高比重的荧光物质(根据荧光物质的不同而比重有所不同，但比重大致为3.8-6.0)沉淀到具有低比重的透明基体树脂(环氧树脂的情况下比重大致为1.1-1.5)的下方，因此，不能够获得具有良好光学特性的白色光。当在混合使用两种或更多荧光物质时，获得具有良好光学特性的白光是困难的，并且精确地控制荧光物质的分散度和实现均匀的混合分散也是不容易的。因此，具有不能够容易地制造高质量的白光LED设备和也不容易获得令人满意的制造再现性的问题。
另外，由于高功率和高频率的白光LED灯具有高散热特性，使得白光 LED灯的光输出特性或效率降低，减少了白光LED灯的使用寿命，并且使得白光LED灯周围的部分或元件恶化。因此，使用散热板(heat sink)或散热器(heat spreader)而充分散热成为重要的问题。因此，为了改善LED灯的散热特性，将散热板或散热器暴露于LED灯的外表面，同时散热板或散热器的尺寸或面积增加。然而，在通过直接在蓝光LED、紫光LED或紫外线LED的表面涂覆荧光物质或者通过成型而形成的镜头上均匀地分散荧光物质的白光LED的结构中，由于LED芯片的散热特性的降低，使得LED 芯片必然恶化并且其使用寿命也必然降低。
以往中，能够转换色温的LED灯的典型的例子可以包括韩国注册专利第0723912号(于2007年5月25日注册)和韩国专利公开第2008-0087242 号(于2008年10月1日公开)。如图31所示，多个第一白光LED4a’和多个第二白光LED4a”以合适地分布组合比率排列在色温转换LED灯座1’中的座头部10’的下表面上，该座头部10’的一端形成有插座12’。第一白光LED4a’发射具有6000-8000K的色温的自然白光(natural white)，并且第二白光LED4a”发射具有2300-4000K色温的暖白光(warm white)。然后，通过控制上述第一白光LED4a’和第二白光LED4a”的亮灯数量并且调节输入电流值，可以获得使用者所需要的色温和显色性。
然而，这种传统的能够转换色温的LED灯中，多种具有不同色温的LED 必须混合排列，并且必须选择具有特定色温的LED并将其装配到特定的位置。因此，由于传统的LED灯具有复杂的结构，使得装配LED灯较为繁琐。另外，LED灯需要用于选择性地控制打开/关闭特定排列和位置的预定数量的LED并且需要导入用于改变输入电流值的控制电路和程序。另外，具有所需色温和显色性的照明光的选择受限于预设值，并且使用了白光LED，因此具有如下问题，即，使得很难控制如上所述的均匀地分散荧光物质，并且由于涂覆于单色LED的荧光物质降低了散热特性，从而导致减少LED灯的使用寿命。
发明内容
技术问题
由此，本发明的第一目的在于提供一种能够自由转换色温的LED灯，该能够自由转换色温的LED灯可以简单且自由地将具有特定单色温的单色或白光LED的色温转换为具有所需色温的白光，而不使用具有不同色温的 LED的复杂组合。
基于第一目的，本发明的第二目的在于提供一种LED灯，该LED灯能够通过连续且逐渐地转换色温来赋予改进的显色性(color rendering property)。
本发明的第三目的在于提供一种LED灯，该LED灯使用简单物理单元而而不具有复杂结构或控制电路，从而能够有效地实现具有使用者所需色温的白光。
本发明的第四目的在于提供一种LED灯，该LED灯不使用具有相对较短的寿命和高成本的高亮度的白光LED而能够简单地由具有相对较长寿命和低成本的高亮度的蓝光LED、紫光LED或紫外线LED，从而获得具有所需色温的白光，具有高的经济效率。
本发明的第五目的在于提供一种用于转换LED灯的色温的方法。
课题解决手段
为了顺利达到上述本发明的第一目的至第四目的，根据本发明的实施方式(aspect)，能够自由转换色温的LED灯可以包括：LED光源模块，该LED 光源模块包括安装于LED光源模块上的固定滤光镜，且该LED光源模块具有恒定色温；以及色温转换模块，该色温转换模块包括色温转换可移动滤光镜()，该色温转换可移动滤光镜用于逐渐且可逆地扩大和减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域。其中，通过逐渐地扩大和减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域而能够自由地转换色温。
在此，所述LED光源模块可以包括白光LED、蓝光LED、紫光LED 或紫外线LED。
另外，所述固定滤光镜可以由透明玻璃、荧光涂层玻璃、含荧光物质成型树脂或荧光涂层树脂形成，并且所述色温转换可移动滤光镜可以由含荧光物质成型树脂或荧光涂层树脂形成。
另外，所述色温转换可移动滤光镜可以具有包括多个滤光镜片( )的光圈结构()。
为了顺利达到上述本发明的第一目的至第四目的，根据本发明的优选的另一实施方式，能够自由转换色温的LED灯可以包括：LED光源模块，该LED光源模块包括安装于LED光源模块上的固定滤光镜，并且该LED光源模块具有恒定色温；以及色温转换模块，所述色温转换模块可以包括：外部散热板，该外部散热板包括连接板，所述连接板的中部形成有第一中心开口，所述外部散热板的外边缘上彼此间隔地形成有多个弧形突出部，所述外部散热板的内边缘上彼此间隔地形成有多个第一固定突出部；内部散热板，该内部散热板包括：上凸缘，该上凸缘具有彼此间隔的多个弧形水平突出部；向内凸缘，该向内凸缘具有彼此间隔的多个第二固定突出部、多个弧形引导槽以及形成于所述向内凸缘的中部的第二中心开口，其中，多个所述弧形引导槽内能够插入有对应的所述弧形突出部；以及环形侧壁，该环形侧壁一体地连接所述向内凸缘和所述上凸缘，并且所述环形侧壁的内部形成有一个或多个垂直突出部，其中，多个弧形水平突出部安装在所述外部散热板中以向边缘的外侧突出；色温转换可移动滤光镜，该色温转换可移动滤光镜包括多个滤光镜片以形成光圈结构，其中每个所述滤光镜片具有连接突出部和孔，所述第一固定突出部能够插入到所述孔内，并且所述连接突出部和所述孔形成在所述滤光镜片的一端；多个链节，该多个链节分别与多个所述滤光镜片的所述连接突出部和多个第二固定突出部铰接；以及盖，该盖具有凹部和形成在该凹部的顶部的凸缘，所述凹部的中部形成有第三中心开口，并且所述凹部包括形成在所述凹部的侧壁外周缘上的一个或多个锯齿部，一个或多个所述锯齿部能够与一个或多个所述垂直突出部啮合。所述外部散热板、所述盖和环可以通过固定单元固定在一起，所述内部散热板能够在所述内部散热板的所述弧形引导槽的长度范围内正转或反转，所述内部散热板的所述弧形引导槽内插入有所述外部散热板的所述弧形突出部，通过所述内部散热板的所述垂直突出部和所述盖的所述锯齿部之间的啮合运动能够精确地调整所述内部散热板的正转或反转，并且基于所述内部散热板的正转或反转，通过连接于所述外部散热板的所述第一固定突出部和所述内部散热板的第二固定突出部的多个所述滤光镜片的光圈运动，可以逐渐且可逆地扩大和减小所述 LED光源模块的所述固定滤光镜和所述色温转换模块的所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域以自由地转换色温。
在此，所述盖可以包括具有彼此间隔的多个弧形引导槽的轨部，多个所述弧形引导槽内插入有对应的所述第一固定突出部，并且所述轨部从所述凹部的底面的外周缘向下延伸后向内弯曲。
另外，所述盖上连接有环。
在所述环的外周缘和所述盖的所述凸缘的内周缘之间可以形成有空间。
在所述外部散热板的边缘的底部可以形成多个锁定块。
所述LED光源模块可以包括白光LED、蓝光LED、紫光LED或紫外线LED。
所述固定滤光镜可以由透明玻璃、荧光涂层玻璃、含荧光物质成型树脂或荧光涂层树脂形成，并且所述色温转换可移动滤光镜可以由含荧光物质成型树脂或荧光涂层树脂形成。
所述LED光源模块可以包括有板上芯片容纳部的散热板、板上芯片、所述固定滤光镜以及上盖。
所述散热板可以具有边缘和所述板上芯片容纳部，所述上盖具有凸缘和突出部，该突出部中形成有中心开口，所述突出部的外周缘上形成有多个散热孔和一个或多个接合孔，该接合孔包括所述接合孔的一端开放的开放端和形成在接合孔的内部上表面的锯齿部，并且该接合孔的高度形成为从所述开放端朝向远离所述开放端逐渐减小，并且形成在所述色温转换模块的所述外部散热板的所述边缘底部的多个锁定块能够插入到所述接合孔内并通过所述锯齿部可靠地固定锁定块。
另外，所述散热板可以包括向内突出部、底部以及底板，该向内突出部具有上盖固定孔，该底部中形成有固定孔。
另外，所述LED灯上安装有作为背光模块的镜头或反光镜。
所述背光模块可以包括：底板，该底板具有形成中心开口的底座部、边缘、连接板，邻近所述边缘的所述连接板上形成有多个贯通槽；背光件；以及上固定部，该上固定部具有形成在该上固定部的上部内周缘上的固定台阶部和多个紧固片，多个所述紧固片向下延伸并且通过多个所述贯通槽固定于所述底板，以能够固定所述背光件。
另外，所述底板的所述连接板的底面上以放射状且彼此间隔地形成有多个弧形突出部和锁定块，并且，在所述底板的所述弧形突出部和所述锁定块能够插入到形成在所述环的外周缘和所述盖的所述凸缘的内周缘之间的空间的同时，所述锁定块能够固定于所述环的外周缘的内部底面。
所述背光模块可以为镜头，并且所述镜头可以特定为具有上部宽且下部窄的横截面形状，并且所述镜头包括形成在该镜头底部的半球形凹部，所述镜头的顶部中心形成有半球形突出部，并且所述镜头具有从所述半球形突出部的外周缘朝向所述镜头的上表面的外周缘端部的高度逐渐增加的结构。
为了达到上述第五目的，根据本发明 优选的实施方式提供一种用于转换LED灯的色温的方法，该方法可以包括以下步骤：A将具有色温转换可移动滤光镜的色温转换模块装配到LED光源模块的步骤，该LED光源模块包括安装于所述LED光源模块上的固定滤光镜，并且该LED光源模块具有恒定色温；以及B通过逐渐地扩大或减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域以实现具有所需色温的照明光。
在此，步骤B中能够通过所述色温转换可移动滤光镜的光圈移动而扩大或减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域。
有益效果
在根据本发明的实施方式中，所述LED灯以及用于使用所述LED灯转换色温的方法使用LED自身的功能而不使用具有不同色温的LED的复杂组合，可以简单地且自由地将具有恒定单色温的单色或白光LED的色温根据使用者的需要转换为具有所需色温的白光。因此，由于所述LED光源具有高的使用便利性，并且可以通过对色温的连续且逐渐地转换而能够提供改善的显色性。所述LED灯可以不使用具有相对较短的寿命和高成本的高亮度的白光LED而由具有相对较长的寿命和低成本的高亮度的蓝光LED、紫光 LED或紫外线LED获得具有所需色温的白光。因此，该LED灯具有高的经济效率。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的能够自由转换色温的LED灯及其装配模块的立体图。
图2是LED光源模块的立体图。
图3是图2的侧视图。
图4是图2的分解立体图。
图5是色温转换模块的立体图。
图6是图5的仰视立体图。
图7是图5的分解立体图。
图8是图5的平面图。
图9是图5的侧视图。
图10是图5的仰视图。
图11是图5的部分分解立体图。
图12是图5的部分分解仰视立体图。
图13是显示色温转换可移动滤光镜打开到最大状态的立体图。
图14是显示色温转换可移动滤光镜打开到中间位置的状态的立体图。
图15是色温转换可移动滤光镜关闭的状态的立体图。
图16至图18分别是图13至图15的平面图。
图19至图21分别是图13至图15的仰视图，其中显示了上盖安装的状态。
图22是显示了说明LED光源模块和色温转换模块的装配状态的立体图。
图23是显示了说明LED光源模块和色温转换模块的装配状态的仰视立体图。
图24是显示了说明LED光源模块和色温转换模块的装配状态的图。
图25是背光模块的立体图。
图26是图25的仰视立体图。
图27是当背光模块为镜头时图25的分解视图。
图28是当背光模块为反光镜时图25的分解视图。
图29是显示了背光模块的装配状态的立体图。
图30是显示了背光模块的装配状态的仰视立体图。
图31是显示了传统LED灯的简图。
优选实施方式
根据本发明的能够自由转换色温的LED灯包括LED光源模块，该LED 光源模块包括安装于所述LED光源模块中的固定滤光镜，并且该LED光源模块具有恒定色温；以及色温转换模块，该色温转换模块包括色温转换可移动滤光镜，该色温转换可移动滤光镜用于逐渐且可逆地扩大和减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠(overlap)区域，其中，通过逐渐地扩大和减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域以能够自由地转换色温。
具体实施方式
以下，将参考附图详细说明本发明的示范性实施方式。
图1是根据本发明的实施方式的能够自由转换色温的LED灯及其装配模块的立体图。如图1所示，根据本发明的实施方式的能够自由转换色温的LED灯1包括具有固定滤光镜11的LED光源模块10和具有色温转换可移动滤光镜21的色温转换模块20，进一步，根据本发明的能够自由转换色温的LED灯1a选择性地还可以包括背光模块30，所述背光模块30可以包括图1的左侧所示的反光镜(reflector)或图1右侧所示的镜头(lens)。
根据本发明的实施方式的能够自由转换色温的LED灯1可以主要地包括具有安装有固定滤光镜11的LED光源模块10和具有色温转换可移动滤光镜21的色温转换模块20，其中，色温转换可移动滤光镜21可以逐渐地扩大和减少固定滤光镜11和色温转换可移动滤光镜21之间的重叠区域。另外， LED灯1上可以选择性地安装有所述背光模块30，通过逐渐地扩大和减少色温转换可移动滤光镜21和固定滤光镜11之间的重叠区域，可以自由地转换色温。
另外，在本发明的实施方式中，色温转换可移动滤光镜21可以形成为包括多个滤光镜片210的光圈结构。
接着，参考作为LED光源模块10的立体图、侧视图和分解视图的图2 至图4，对根据本发明的实施方式的能够自由转换色温的LED灯1的LED 光源模块10进行说明。
在显示的例子中，LED光源模块10包括散热板12、板上芯片(Chip on board)13、固定滤光镜11和上盖14，散热板12具有板上芯片容纳部122。
在此，在LED光源模块10的板上芯片(COB)13上设置有多个LED (未示出)，多个所述LED可以包括同种类的具有预定色温的白光LED、蓝光LED、紫光LED或紫外线LED，所述白光LED例如可以为具有5500-8000K 色温的自然白光LED或根据情况可以为3800-4800K色温的冷白光LED。
另外，固定滤光镜11由透明玻璃、荧光涂层玻璃、含荧光物质成型树脂或荧光涂层树脂形成，由于用于激发光的多种荧光物质在本领域是公知的，此处省略相关的详细说明。
所述散热板12包括边缘121和板上芯片容纳部122，散热板12可以通过对例如铝或镁合金等具有良好热传导性的金属进行压铸而制造，所述上盖 14可以通过将热塑性树脂或热固性树脂进行注塑成型而制造。
在所示的示例中，所述散热板12具有向内突出部123和底部125，其中，向内突出部123具有用于固定上盖14的固定孔124，底部125上形成有固定孔(未标注附图标记)。所述板上芯片容纳部122可以形成为从底部125向上突出，并且板上芯片容纳部122的下方形成有凹部(未示出)，覆盖所述凹部的底板127可以通过固定单元16固定于板上芯片容纳部122。
例如，板上芯片13通过固定单元17安装在板上芯片容纳部122上，并且固定滤光镜11安装在板上芯片13上，例如硅圈等缓冲件15插入到固定滤光镜11和板上芯片13之间。
另外，上盖14包括凸缘143和突出部141，突出部141中形成有中心开口142，并且所示突出部141的外周缘上形成有多个散热孔144和一个或多个接合孔145，接合孔145包括其一端开放的开放端146和形成在接合孔145 的内部上表面的锯齿部147，接合孔145的高度形成为从开放端146朝向远离所述开放端逐渐减小。
所述接合孔145内插入有后述的多个锁定块222，多个所述锁定块222 形成在色温转换模块20的外部散热板22的边缘221的底部，此时，通过锯齿部147可靠地固定所述锁定块222。
图示的例中显示了所述散热孔144和接合孔145相互交替形成的情况，然而，散热孔144和接合孔145的数量和形成位置可以任意选择而并不限于上述实施例。
固定滤光镜11通过上盖14和缓冲件15稳固且可靠地固定。
上盖14可以包括腿部148，腿部148上形成有螺纹孔(未示出)。所述螺纹孔通过经由形成在散热板12的底部125中的固定孔的固定单元16连接固定，并且可以通过另外的固定单元(未示出)从上方可靠地连接上盖14 的固定孔149和形成在散热板12的向内突出部123中的固定孔124。
参考图5至图12将详细说明根据本发明的实施方式的能够自由转换色温的LED灯1的色温转换模块20。在此，为了便于说明而一同言及如下，图5至图9分别是色温转换模块20的立体图、仰视立体图、平面图、侧视图以及仰视图，图10是图5的分解立体图，图11是图5的部分分解立体图，图12是图5的部分分解仰视立体图。
色温转换模块20的整体大致结构可以包括作为外部结构的外部散热板 22、内部散热板23、盖24以及环25。另外，色温转换模块20可以包括作为内部主要结构的色温转换可移动滤光镜21、链节24以及内部散热板23 的弧形水平突出部232。色温转换可移动滤光镜21可以包括多个滤光镜片 210，链节24能够使色温转换可移动滤光镜21进行光圈运动()。
在此，所述外部散热板22、盖24以及环25通过固定单元相互可靠地固定，相反，具有弧形水平突出部232的内部散热板23可以正反转以使得具有多个滤光镜片210的色温转换可移动滤光镜21在预定范围内进行光圈运动。
另外，在所述环25的外周缘和盖24的凸缘154的内周缘之间可以形成有用于固定后述的背光模块30的空间228。
在此，所述内部散热板23和外部散热板22可以通过对例如铝或镁合金等具有良好热传导性的金属进行压铸而制造，所述盖24和环25可以通过将热塑性树脂或热固性树脂进行注塑成型而制造。
所述外部散热板22包括边缘221和连接板(web)223，所述边缘221 的底部形成有多个锁定块222，并且连接板223包括形成在连接板223的中部的第一中心开口224、相互预定间隔地形成在连接板223的外边缘的多个弧形突出部225以及相互预定间隔地形成在连接板223的内边缘的多个第一固定突出部226。
在此，所述边缘221的外表面可以形成为用于提高散热特性的凹凸表面 227图示的例中，所述外表面具有呈竖直的圆环形散热片结构，然而，所述外表面的形状并不限于此。
在图示的例中，所述连接板223包括用于通过固定单元27固定所述盖 25和环26的多个固定孔229。
另外，内部散热板23安装在所述外部散热板22中。所述内部散热板23 包括上凸缘231、向内凸缘233以及环形侧壁237。上凸缘231具有相互预定间隔地设置的多个弧形水平突出部232。向内凸缘233具有相互预定间隔地设置的多个第二固定突出部234、多个相互预定间隔地设置的多个弧形引导槽235以及形成在向内凸缘233的中部的第二中心开口236，其中，多个弧形引导槽235内分别插入有对应的弧形突出部225。环形侧壁237一体地连接向内凸缘233和上凸缘231，并且环形侧壁237的内部形成有一个或多个垂直突出部238。
通过从外部散热板22的边缘221向外突出的所述内部散热板23的多个弧形水平突出部232，使用者可以使用手或其他驱动单元将内部散热板23 相对于固定的外部散热板22和盖25在预定范围内进行正反转。
另外，色温转换可移动滤光镜21包括多个滤光镜片210，并且每个滤光镜片210具有孔211和连接突出部212，所述孔211和连接突出部212形成在滤光镜片210的一端。外部散热板22的第一固定突出部插入到所述孔211 内，并且连接突出部212连接于链节24的一端，多个所述滤光镜片210形成光圈结构。
在本发明中，所述滤光镜片210的数量和形状不受限制而可以任意选择，但是滤光镜片210的数量可以形成为3-12个，特定形成为3-8个。
多个链节24整体上形成为环形，链节24的一端与滤光镜片210的连接突出部212铰接，并且链节24的另一端与形成在内部散热板23的向内凸缘上的第二固定突出部234铰接。
链节24的数量对应于滤光镜片210的数量。
盖25包括凹部251和轨部255。凹部251的中部形成有第三中心开口 252，并且凹部251包括形成于凹部251的外周缘上的一个或多个锯齿部253 和形成于凹部251的顶部的凸缘254。锯齿部253与内部散热板23的垂直突出部238啮合。轨部255从凹部251的底面的外周向下延伸后向内弯曲，轨道255具有相互预定间隔的多个弧形引导槽257，多个所述弧形引导槽257 内插入有外部散热板22的对应的第一固定突出部226。
另外，所述第三中心开口252的外侧的凹部251的底面形成有多个固定孔256。
最后，环26上形成有第四中心开口262，并且环26也可以包括形成有用于固定的螺纹孔的多个腿部261。
在包括以上所述构成要素的色温转换模块20中，所述环26、盖25以及外部散热板22通过固定单元27一同固定，该固定单元27从外部散热板22 的下方经过形成在环26的腿部261上的螺纹孔(未示出)和盖25的固定孔 256。此时，内部散热板23被支撑为：通过内部散热板23的弧形水平突出部232，内部散热板23在内部散热板23的弧形引导槽235和盖25的弧形引导槽257的长度范围内进行正反转，内部散热板23的弧形引导槽235和盖 25的弧形引导槽257内插入有外部散热板22的弧形突出部225。
通过所述内部散热板23的弧形水平突出部232的正反转，使得多个滤光镜片210通过对应的链节24而围绕外部散热板22的第一固定突出部226 进行光圈运动，每个链节24的一端与对应的滤光镜片210的连接突出部212 铰接，并且每个链节24的另一端与内部散热板23的第二固定突出部234铰接。
接着，图13是显示色温转换可移动滤光镜21打开到最大状态的立体图，图14是显示色温转换可移动滤光镜21打开到中间位置的状态的立体图，图 15是色温转换可移动滤光镜21关闭的状态的立体图，图16至图18分别是图13至图15的平面图，图19至图21分别是图13至图15的仰视图，其中显示了上盖安装的状态。参考图13至图21，对色温转换可移动滤光镜21 的光圈开闭运动。
虽然图13至图21没有显示固定于LED光源模块10的固定滤光镜11，但是通过色温转换模块20的色温转换可移动滤光镜21的相对于固定滤光镜 11的光圈运动，随着固定滤光镜11和色温转换模块20之间的重叠区域的扩大和减小引起的该重叠区域的面积变化，导致通过各种荧光物质激发的色温的变化。因此，当LED光源模块10发射具有5500-8000K色温的自然白光时，当色温转换可移动滤光镜21完全打开时，可以保持所述光的色温。然而，当色温转换可移动滤光镜21打开到中间位置时，所述光可以转换为具有3800-4800K色温的冷白光，或者当色温转换可移动滤光镜21完全关闭时，所述光可以转换为具有2300-3500K色温的暖白光。当由LED光源模块10 发射的光具有3800-4800K的色温时，当色温转换可移动滤光镜21完全打开时，可以保持所述光的色温。然而，随着色温转换可移动滤光镜21的打开程度的降低，色温更进一步下降，当色温转换可移动滤光镜21完全关闭时，所述光可以转换为具有2300-3500K色温的暖白光。
另外，当LED光源模块10包括白光LED时，固定滤光镜11可以由透明玻璃或树脂形成。当LED光源模块10包括例如蓝光LED等单色LED时，固定滤光镜11可以通过涂覆用于将单色LED转换为白光LED的荧光物质或均匀地混合并成型荧光物质而形成。
其结果，由色温转换可移动滤光镜21相对于固定滤光镜11的打开或关闭程度引起的所述重叠区域的面积变化导致照明光的色温产生变化，根据使用者所需情况，可以实时且简单容易地实现混合有暖白光和冷白光的照明光、混合有冷白光和自然白光的照明光或混合有暖白光和自然白光且具有任意色温的多种照明光。
再次返回到图13至图21进行说明如下。
显示有色温转换可移动滤光镜21完全地打开的状态的图13、图16和图 19中，外部散热板22的弧形突出部225实现阻挡件的功能，并且弧形突出部225设置为与内部散热板23的弧形引导槽235的一端接触，因此，内部散热板23处于不能继续沿顺时针方向旋转的状态。
在此状态下，对于一端铰接于滤光镜片210的连接突出部212且另一端铰接于内部散热板23的第二固定突出部234的链节24，该链节24安装在形成于内部散热板23的向内凸缘233中的弯曲部(未标注附图标记)内，从而链节24保持与内部散热板23的内周缘大致相同的方向。
接着，图14、图17以及图20显示了使用者通过其手或其他的驱动单元沿逆时针方向轻微地旋转内部散热板23的弧形水平突出部232，从而使得色温转换可移动滤光镜21打开到中间位置的状态。参考图14、图17以及图 20，外部散热板22的弧形突出部225位于内部散热板23的弧形引导槽235 的中间位置。
在此状态下，随着具有连接于内部散热板23的第二固定突出部234的一端的链节24沿逆时针方向移动，滤光镜片210围绕外部散热板22的作为旋转中心轴线的第一固定突出部226向内侧轻微地进行旋转并移动，由此，滤光镜片210的连接突出部212也朝向内部散热板23的中心轻微地移动。因此，链节24的连接于连接突出部212的一端也处于轻微地向内旋转的状态。
图15、图18以及图21显示了在上述状态下使用者通过其手或其他的驱动单元沿逆时针方向进一步旋转内部散热板23的弧形水平突出部232，从而使得色温转换可移动滤光镜21处于完全关闭的状态。参考图15、图18以及图21，具有阻挡件功能的外部散热板22的弧形突出部225设置为与内部散热板23的弧形引导槽235的另一端接触，由此，内部散热板23处于不能继续沿逆时针方向旋转的状态，此时只可以沿顺时针方向旋转以能够打开色温转换可移动滤光镜21。
在此状态下，随着具有连接于内部散热板23的第二固定突出部234的一端的链节24也沿逆时针方向移动，滤光镜片210围绕外部散热板22的作为旋转中心轴线的第一固定突出部226更向内侧旋转并移动，从而链节24 的连接于连接突出部212的一端处于向内旋转到最大位置的状态，并且多个滤光镜片210以彼此接触的状态关闭。
当在色温转换可移动滤光镜21完全关闭的状态下，不能继续沿逆时针方向旋转，此时，只能沿顺时针方向旋转，，该顺序与如上所述的顺序正好相反。
接着，为了便于说明而一同言及如下，图22至图24分别为显示了说明 LED光源模块10和色温转换模块20的装配状态的立体图、显示了说明LED 光源模块10和色温转换模块20的装配状态的仰视立体图、显示了说明LED 光源模块10和色温转换模块20的装配状态的图。
如上所述，LED光源模块10的上盖14中形成有一个或多个接合孔145。接合孔145具有形成在其一端的开放端146和形成在该接合孔145的内部上表面的锯齿部147，接合孔145的高度形成为从开放端146朝向远离所述开放端146逐渐减小。因此，当形成在外部散热板22的边缘221底部的锁定块222位于所述开放端146后旋转外部散热板22时，锁定块222可以通过锯齿部147可靠地固定。由此，LED光源模块10和色温转换模块20可以彼此可靠地固定。
接着，参考图25至图30，对作为在根据本发明的实施方式中可选择的构成要素的背光模块30进行详细说明。
在此，图25和图26分别是背光模块30的立体图和仰视立体图，图27 和图28分别是当背光模块30分别为镜头和反光镜时的分解立体图，图29 和图30分别是显示了背光模块30的装配状态的立体图和仰视立体图。
背光模块30包括底板31、背光件(member)32以及上固定部33。底板31和上固定部33可以通过对热塑性和热固性树脂进行注塑成型而制造。然而，本发明并不限于此。
在此，所述底板31包括形成有中心开口314的底座部311、边缘312 以及连接板313。邻近边缘312的连接板313上形成有多个贯通槽315，并且所述连接板313的底面上以放射状且彼此间隔地形成有多个弧形突出部 316和锁定块317。
另外，如上所述，背光件32可以为镜头或反光镜。
另外，上固定部33具有形成在其上部内周缘上的固定台阶部331以及从上固定部33的上端向下延伸的多个紧固片332。由于多个紧固片332通过形成在底板31上的贯通槽315连接于底板31，从而实现所述背光件32的可靠固定。
当背光模块30为镜头时，本发明对于所述镜头的形状并不作限制。然而，所述镜头可以特定为具有上部宽且下部窄的横截面形状，并且所述镜头可以形成为环形凹面322，环形凹面322具有形成在其底部的半球形凹部和形成在该环形凹面322的顶部中心的半球形突出部321，环形凹面322具有从半球形突出部321的外周缘朝向所述镜头的上表面的外周缘端部高度逐渐增加的结构。
背光模块30与具有LED光源模块10和色温转换模块20的LED灯1 可以通过以下的方法彼此连接。形成在背光模块30的底板31上的弧形突出部316和锁定块317插入到形成于色温转换模块20的环26的外周缘和盖25 的凸缘254的内周缘之间的空间228内，同时，锁定块317连接于环26的外周缘的内部底面，从而形成LED灯1a(参考图1)。
接着，对根据本发明的用于转换LED灯的色温的方法进行简略说明。
根据本发明的LED灯的色温的方法可以包括以下步骤。
A装配所述LED光源模块和所述色温转换模块的步骤：
将安装有固定滤光镜11且具有恒定色温的LED光源模块10装配到具有色温转换可移动滤光镜21的色温转换模块20。
B转换色温的步骤：
逐渐地扩大或减小所述固定滤光镜11与所述色温转换可移动滤光镜21 之间的重叠区域以实现具有所需色温的照明光。
在此，在步骤B中可以通过色温转换可移动滤光镜21的光圈运动而扩大或减小固定滤光镜11和色温转换可移动滤光镜21之间的重叠区域。
工业实用性
根据本发明的所述能够自由转换色温的LED灯以及用于转换LED灯的色温的方法使用LED灯自身的功能而不使用具有不同色温的LED的复杂的组合，可以简单且自由地将具有恒定单色温的单色光LED或白光LED转换为具有所需色温和显色性的白光。因此，由于所述LED光源具有高的使用便利性和经济效率，所述LED光源可以有效地应用于例如室内或商业用灯、车辆用室内灯以及影室灯等多种灯。

Claims (11)

1.一种能够自由转换色温的LED灯，该LED灯包括：
LED光源模块，该LED光源模块包括安装在所述LED光源模块中的固定滤光镜，并且所述LED光源模块具有恒定色温；以及
色温转换模块，
其中，所述色温转换模块包括：
外部散热板，该外部散热板包括边缘和连接板，所述边缘的底部形成有多个锁定块，所述连接板的中部形成有第一中心开口，所述外部散热板的外边缘上彼此间隔地形成有多个弧形突出部，所述外部散热板的内边缘上彼此间隔地形成有多个第一固定突出部；
内部散热板，该内部散热板包括：上凸缘，该上凸缘具有彼此间隔的多个弧形水平突出部；向内凸缘，该向内凸缘具有彼此间隔的多个第二固定突出部、多个弧形引导槽以及形成于所述向内凸缘的中部的第二中心开口，其中，多个所述弧形引导槽内能够插入有对应的所述弧形突出部；以及环形侧壁，该环形侧壁一体地连接所述向内凸缘和所述上凸缘，并且所述环形侧壁的内部形成有一个或多个垂直突出部，其中，多个所述弧形水平突出部安装在所述外部散热板中以向所述边缘的外侧突出；
色温转换可移动滤光镜，该色温转换可移动滤光镜包括多个滤光镜片以形成光圈结构，其中每个所述滤光镜片具有连接突出部和孔，所述第一固定突出部能够插入到所述孔内，并且所述连接突出部和所述孔形成在所述滤光镜片的一端；
多个链节，该多个链节分别与多个所述滤光镜片的所述连接突出部和多个所述第二固定突出部铰接；以及
盖，该盖具有凹部和形成在该凹部的顶部的凸缘，所述凹部的中部形成有第三中心开口，并且所述凹部包括形成在所述凹部的侧壁外周缘的一个或多个锯齿部，一个或多个所述锯齿部能够与一个或多个所述垂直突出部啮合，
其中，所述外部散热板、所述盖通过固定单元固定在一起，
所述内部散热板能够在所述内部散热板的所述弧形引导槽的长度范围内正转或反转，其中，所述内部散热板的所述弧形引导槽内插入有所述外部散热板的所述弧形突出部，
所述内部散热板的通过所述内部散热板的所述垂直突出部与所述盖的所述锯齿部之间的啮合运动能够精确地调节所述内部散热板的正转或反转，并且
基于所述内部散热板的正转或反转，通过连接于所述外部散热板的所述第一固定突出部和所述内部散热板的第二固定突出部的多个所述滤光镜片的光圈运动，能够逐渐且可逆地扩大和减小所述LED光源模块的所述固定滤光镜与所述色温转换模块的所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域以自由地转换色温。
2.根据权利要求1所述的LED灯，其中，所述盖包括具有彼此间隔的多个弧形引导槽的轨部，多个所述弧形引导槽内插入有对应的所述第一固定突出部，并且所述轨部从所述凹部的底面的外周缘向下延伸后向内弯曲。
3.根据权利要求1所述的LED灯，其中，所述盖上连接有环。
4.根据权利要求3所述的LED灯，其中，在所述环的外周缘和所述盖的所述凸缘的内周缘之间形成有空间。
5.根据权利要求1所述的LED灯，其中，所述LED光源模块包括白光LED、蓝光LED、紫光LED或紫外线LED。
6.根据权利要求1所述的LED灯，其中，所述固定滤光镜由透明玻璃、荧光涂层玻璃、含荧光物质成型树脂或荧光涂层树脂形成，并且所述色温转换可移动滤光镜由含荧光物质成型树脂或荧光涂层树脂形成。
7.根据权利要求1所述的LED灯，其中，所述LED光源模块包括具有板上芯片容纳部的散热板、板上芯片、所述固定滤光镜以及上盖。
8.根据权利要求7所述的LED灯，其中，
所述散热板具有边缘和所述板上芯片容纳部，
所述上盖具有凸缘和突出部，该突出部中形成有中心开口，
所述突出部的外周缘上形成有多个散热孔和一个或多个接合孔，该接合孔包括所述接合孔的一端开放的开放端和形成在所述接合孔的内部上表面的锯齿部，并且该接合孔的高度形成为从所述开放端朝向远离所述开放端逐渐减小，并且
形成在所述色温转换模块的所述外部散热板的所述边缘底部的多个所述锁定块能够插入到所述接合孔内并通过所述锯齿部可靠地固定所述锁定块。
9.根据权利要求8所述的LED灯，其中，所述散热板包括向内突出部、底部以及底板，该向内突出部具有上盖固定孔，该底部中形成有固定孔。
10.根据权利要求1所述的LED灯，还包括背光模块，
其中，所述背光模块包括：
底板，该底板具有形成有中心开口的底座部、边缘、连接板，邻近所述边缘的所述连接板上形成有多个贯通槽；
背光件；以及
上固定部，该上固定部具有形成在该上固定部的上部内周缘上的固定台阶部和多个紧固片，多个所述紧固片向下延伸并且通过多个所述贯通槽固定于所述底板，以能够固定所述背光件。
11.根据权利要求10所述的LED灯，其中，所述背光模块为镜头，并且
所述镜头具有上部宽且下部窄的横截面形状，并且所述镜头包括形成在该镜头底部的半球形凹部，所述镜头的顶部中心形成有半球形突出部，并且所述镜头具有从所述半球形突出部的外周缘朝向所述镜头的上表面的外周缘端部的高度逐渐增加的结构。
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