CN113701093B - 一种投射光斑可调节的led嵌灯 - Google Patents

一种投射光斑可调节的led嵌灯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种投射光斑可调节的LED嵌灯，属于LED灯领域，一种投射光斑可调节的LED嵌灯，包括灯座，灯座的底端固定连接有长柄灯柱，长柄灯柱的下侧设有LED灯球，LED灯球包括灯罩主体，灯罩主体内固定连接有LED灯主体，长柄灯柱的外壁上固定连接有一对夹持爪，夹持爪靠近灯罩主体的一端连接有步进电机，两个步进电机的动力输出端上固定连接有转动轴，一对转动轴之间设有两个活动弧形罩，活动弧形罩与灯罩主体转动连接，活动弧形罩的两端均固定连接有与转动轴相匹配的轴柱，轴柱包括一对相互转动的圆环，可以向不同方向投射不同颜色和大小的光斑，且装置可通过上下位移来提高散热效果和照明空间，满足在不同使用环境下的照明需求。

Description

一种投射光斑可调节的LED嵌灯
技术领域
本发明涉及LED灯领域，更具体地说，涉及一种投射光斑可调节的LED嵌灯。
背景技术
发光二极管，简称为LED，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。
嵌灯作为一种嵌入墙体或板材内的灯具，一般出光投射角是固定的，要实现定向照明，一般需要做专门的调角结构，就目前下照灯具而言，调角结构一般都比较复杂，零件较多，灯具成本也较高。另外，如果经常进行调节操作，容易使得调角机构失效或发生机械故障，这将影响灯具的使用寿命。相比一些外露的射灯等，嵌灯不如它们灵活，如果增加额外的调节结构，首先提高了对内嵌空间的要求，其次内嵌结构对调节操作带来了很大的麻烦。
目前很多灯具受一些安装环境影响，灯体一般都是固定安装的，并不能通过改变光源位置的方式来改变光斑的位置，这时需要一种新的调节方式来达到改变光斑位置的目的。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种投射光斑可调节的LED嵌灯，相比于现有的嵌入建筑结构中的照明灯，本方案的LED灯球上设置有可变色的活动灯罩，通过改变的两个活动灯罩的通电状况和旋转角度，实现向不同方向投射不同颜色和大小的光斑，且装置可通过上下位移来提高散热效果和照明空间，以满足在不同使用环境下的照明需求。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种投射光斑可调节的LED嵌灯，包括灯座，所述灯座的底端固定连接有长柄灯柱，所述长柄灯柱的下侧设有LED灯球，所述LED灯球包括灯罩主体，所述灯罩主体内固定连接有LED灯主体，所述长柄灯柱的外壁上固定连接有一对夹持爪，所述夹持爪靠近灯罩主体的一端连接有步进电机，两个所述步进电机的动力输出端上固定连接有转动轴，一对所述转动轴之间设有两个活动弧形罩，所述活动弧形罩与灯罩主体转动连接，所述活动弧形罩的两端均固定连接有与转动轴相匹配的轴柱，所述轴柱包括一对相互转动的圆环，所述灯罩主体的顶端固定连接有接线柱，所述长柄灯柱内安装有配电装置，所述配电装置与接线柱之间连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的外侧套接有弹性导线，所述接线柱与配电装置通过弹性导线电性连接，本方案的LED灯球上设置有可变色的活动灯罩，通过改变的两个活动灯罩的通电状况和旋转角度，实现向不同方向投射不同颜色和大小的光斑，且装置可通过上下位移来提高散热效果和照明空间，以满足在不同使用环境下的照明需求。
进一步的，所述活动弧形罩包括固定框架，所述固定框架上安装有电致变色玻璃，两个所述活动弧形罩均与弹性导线电性连接，所述活动弧形罩通电时呈透明状态，所述活动弧形罩断电时呈雾化不透光状态，通过向电致变色玻璃输入电流使活动弧形罩的颜色和透光性改变，以实现对LED灯球的表面遮光和射出光线颜色的改变。
进一步的，所述弹性导线呈弹簧状，且弹性导线内穿设有多条电线，绝缘隔热层，通过弹性导线保证LED灯球上下活动时的通电。
进一步的，所述转动轴的一端与步进电机动力输出端固定连接，所述转动轴远离步进电机的一端套接有卡轴，所述夹持爪内安装有与卡轴相匹配的微动电机，所述微动电机的动力输出端与卡轴的一端卡接，通过控制两个夹持爪上的卡轴与轴柱卡接，此时可通过两个步进电机两个活动弧形罩进行的旋转控制。
进一步的，两个所述卡轴分别为圆柱形和棱柱形，两个所述圆环上分别开凿有与两个卡轴相匹配的圆孔和菱形孔，两个所述圆环之间连接有阻尼环，两个圆环不易产生自然的相对滑动。
进一步的，所述灯罩主体的外壁上包覆有绝热膜，所述灯罩主体内填充有惰性气体。
进一步的，所述配电装置内安装有控制器，所述电动伸缩杆、步进电机、微动电机、压电膜片和LED灯主体均与控制器电性连接。
进一步的，所述夹持爪靠近LED灯球的一端固定连接有与轴柱相匹配压电膜片，所述轴柱靠近压电膜片相匹配的热膨胀环，所述热膨胀环包括与轴柱固定连接的固定环，所述固定环上开设有环形滑槽，所述环形滑槽内滑动连接有活动压环，所述活动压环与环形滑槽之间填充有热膨胀液，所述热膨胀液为含5%空气的乙醚溶液，在装置过热时，通过热膨胀液膨胀挤压活动压环向外运动，从而使压电膜片受压增大，此时压电膜片发送信号给控制器并进行应对。
进一步的，所述LED灯主体的上端外露于灯罩主体表面，所述灯罩主体的上端固定连接有散热盖，所述散热盖由良导热材料制成。
进一步的，所述长柄灯柱由导热金属材料制成，且长柄灯柱的底端固定连接有与LED灯主体相匹配的密封圈，在LED灯球被一对夹持爪夹持时，长柄灯柱与LED灯球之间的间隙被密封，使外界杂物不易进入长柄灯柱。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案的LED灯球上设置有可变色的活动灯罩，通过改变的两个活动灯罩的通电状况和旋转角度，实现向不同方向投射不同颜色和大小的光斑，且装置可通过上下位移来提高散热效果和照明空间，以满足在不同使用环境下的照明需求。
（2）活动弧形罩包括固定框架，固定框架上安装有电致变色玻璃，两个活动弧形罩均与弹性导线电性连接，活动弧形罩通电时呈透明状态，活动弧形罩、断电时呈雾化不透光状态，通过向电致变色玻璃输入电流使活动弧形罩的颜色和透光性改变，以实现对LED灯球的表面遮光和射出光线颜色的改变。
（3）转动轴的一端与步进电机动力输出端固定连接，转动轴远离步进电机的一端套接有卡轴，夹持爪内安装有与卡轴相匹配的微动电机，微动电机的动力输出端与卡轴的一端卡接，通过控制两个夹持爪上的卡轴与轴柱卡接，此时可通过两个步进电机两个活动弧形罩进行的旋转控制。
（4）夹持爪靠近LED灯球的一端固定连接有与轴柱相匹配压电膜片，轴柱靠近压电膜片相匹配的热膨胀环，热膨胀环包括与轴柱固定连接的固定环，固定环上开设有环形滑槽，环形滑槽内滑动连接有活动压环，活动压环与环形滑槽之间填充有热膨胀液，热膨胀液为含5%空气的乙醚溶液，在装置过热时，通过热膨胀液膨胀挤压活动压环向外运动，从而使压电膜片受压增大，此时压电膜片发送信号给控制器并进行应对。
（5）LED灯主体的上端外露于灯罩主体表面，灯罩主体的上端固定连接有散热盖，散热盖由良导热材料制成，长柄灯柱由导热金属材料制成，且长柄灯柱的底端固定连接有与LED灯主体相匹配的密封圈，在LED灯球被一对夹持爪夹持时，长柄灯柱与LED灯球之间的间隙被密封，使外界杂物不易进入长柄灯柱。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的LED灯球处的部分立体图；
图3为本发明的活动弧形罩不覆盖LED灯球的部分立体图；
图4为本发明的剖视图；
图5为图4中A处的结构示意图；
图6为图5中B处的结构示意图；
图7为本发明的LED灯球与长柄灯柱分离时的剖视图；
图8为本发明的活动弧形罩覆盖LED灯球时的侧视图；
图9为本发明的底面立体图；
图10为本发明的原理框图。
图中标号说明：
1灯座、2长柄灯柱、201配电装置、202电动伸缩杆、203弹性导线、3 LED灯球、301灯罩主体、302 LED灯主体、303接线柱、4夹持爪、401步进电机、402转动轴、403卡轴、5活动弧形罩、6轴柱、7压电膜片、8热膨胀环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-6，一种投射光斑可调节的LED嵌灯，包括灯座1，灯座1的底端固定连接有长柄灯柱2，长柄灯柱2由导热金属材料制成，且长柄灯柱2的底端固定连接有与LED灯主体302相匹配的密封圈，本方案的长柄灯柱2和灯座1均嵌入安装在建筑结构内，长柄灯柱2的下侧设有LED灯球3，LED灯球3包括灯罩主体301，灯罩主体301的外壁上包覆有绝热膜，灯罩主体301内填充有惰性气体。灯罩主体301内固定连接有LED灯主体302，LED灯主体302的上端外露于灯罩主体表面，灯罩主体302的上端固定连接有散热盖，散热盖由良导热材料制成，长柄灯柱2的外壁上固定连接有一对夹持爪4，夹持爪4靠近灯罩主体301的一端连接有步进电机401，两个步进电机401的动力输出端上固定连接有转动轴402，一对转动轴402之间设有两个活动弧形罩5；
请参阅图2-3，活动弧形罩5与灯罩主体301转动连接，活动弧形罩5包括固定框架，固定框架上安装有电致变色玻璃，技术人员可根据需要不同颜色的电致变色玻璃，两个活动弧形罩5均与弹性导线203电性连接，通过向电致变色玻璃输入电流使活动弧形罩5的颜色和透光性改变，以实现对LED灯球3的表面遮光和射出光线颜色的改变。活动弧形罩5的两端均固定连接有与转动轴402相匹配的轴柱6，轴柱6由导热陶瓷制成。
请参阅图5，轴柱6包括一对相互转动的圆环，灯罩主体301的顶端固定连接有接线柱303，长柄灯柱2内安装有配电装置201，配电装置201与外界电源电性连接，配电装置201与接线柱303之间连接有电动伸缩杆202，电动伸缩杆202的外侧套接有弹性导线203，接线柱303与配电装置201通过弹性导线203电性连接，通过弹性导线203保证LED灯球3上下活动时的通电。弹性导线203呈弹簧状，且弹性导线203内穿设有多条电线，通过弹性导线203保证LED灯球3上下活动时的通电。
请参阅图4-9，转动轴402的一端与步进电机401动力输出端固定连接，转动轴402远离步进电机401的一端套接有卡轴403，两个卡轴403分别为圆柱形和棱柱形，两个圆环上分别开凿有与两个卡轴403相匹配的圆孔和菱形孔，两个圆环之间连接有阻尼环，两个圆环不易产生自然的相对滑动。夹持爪4内安装有与卡轴403相匹配的微动电机，微动电机的动力输出端与卡轴403的一端卡接，通过控制两个夹持爪4上的卡轴403与轴柱6卡接，此时可通过两个步进电机401两个活动弧形罩5进行的旋转控制。
请参阅图4-6，夹持爪4靠近LED灯球3的一端固定连接有与轴柱6相匹配压电膜片7，轴柱6靠近压电膜片7相匹配的热膨胀环8，热膨胀环8包括与轴柱6固定连接的固定环，固定环上开设有环形滑槽，环形滑槽内滑动连接有活动压环，活动压环与环形滑槽之间填充有热膨胀液，热膨胀液为含5%空气的乙醚溶液。
请参阅图10，配电装置201内安装有控制器，电动伸缩杆202、步进电机401、微动电机、压电膜片7和LED灯主体302均与控制器电性连接。
使用时，使用者可通过控制两个夹持爪4的上的步进电机401工作，使两个活动弧形罩5旋转，通过调节两个活动弧形罩5的间距和角度，使LED灯球3投射出的光线穿过活动弧形罩5后改变光线，而从两个活动弧形罩5之间的间隙穿过的光线颜色不改变，实现不同颜色光斑的投射，而活动弧形罩5通电后，其透光率改变，使活动弧形罩5可作为遮光罩使用。
在LED灯球3工作过程中，活动弧形罩5会部分遮挡LED灯主体302上端的散热盖，以影响LED灯主体302的散热效果，在LED灯球3过热或活动弧形罩5过热时，与轴柱6相连的热膨胀环8膨胀并对压电膜片7加压，使压电膜片7发送信号给控制器，此时控制器驱动微动电机工作，使卡轴403向夹持爪4内收缩，此时轴柱6与卡轴403分离，此时电动伸缩杆202工作，使LED灯球3向长柄灯柱2外侧运动，此时LED灯球3完全外露与空气中，以便LED灯球3与空气换热来快速降温。
本方案使用时通过改变活动弧形罩5的旋转角度和通电电压来切换LED灯穿过活动弧形罩5的光线大小和光线类型，本方案的LED灯球3上设置有可变色的活动灯罩，通过改变的两个活动灯罩的通电状况和旋转角度，实现向不同方向投射不同颜色和大小的光斑，且装置可通过上下位移来提高散热效果和照明空间，以满足在不同使用环境下的照明需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种投射光斑可调节的LED嵌灯，包括灯座（1），其特征在于：所述灯座（1）的底端固定连接有长柄灯柱（2），所述长柄灯柱（2）的下侧设有LED灯球（3），所述LED灯球（3）包括灯罩主体（301），所述灯罩主体（301）内固定连接有LED灯主体（302），所述长柄灯柱（2）的外壁上固定连接有一对夹持爪（4），所述夹持爪（4）靠近灯罩主体（301）的一端连接有步进电机（401），两个所述步进电机（401）的动力输出端上固定连接有转动轴（402），一对所述转动轴（402）之间设有两个活动弧形罩（5），所述活动弧形罩（5）与灯罩主体（301）转动连接，所述活动弧形罩（5）的两端均固定连接有与转动轴（402）相匹配的轴柱（6），所述轴柱（6）包括一对相互转动的圆环，所述灯罩主体（301）的顶端固定连接有接线柱（303），所述长柄灯柱（2）内安装有配电装置（201），所述配电装置（201）与接线柱（303）之间连接有电动伸缩杆（202），所述电动伸缩杆（202）的外侧套接有弹性导线（203），所述接线柱（303）与配电装置（201）通过弹性导线（203）电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述活动弧形罩（5）包括固定框架，所述固定框架上安装有电致变色玻璃，两个所述活动弧形罩（5）均与弹性导线（203）电性连接，所述活动弧形罩（5）通电时呈透明状态，所述活动弧形罩（5）断电时呈雾化不透光状态。
3.根据权利要求1所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述弹性导线（203）呈弹簧状，且弹性导线（203）内穿设有多条电线，所述弹性导线（203）上包覆有绝缘隔热层。
4.根据权利要求1所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述转动轴（402）的一端与步进电机（401）动力输出端固定连接，所述转动轴（402）远离步进电机（401）的一端套接有卡轴（403），所述夹持爪（4）内安装有与卡轴（403）相匹配的微动电机，所述微动电机的动力输出端与卡轴（403）的一端卡接。
5.根据权利要求4所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：两个所述卡轴（403）分别为圆柱形和棱柱形，两个所述圆环上分别开凿有与两个卡轴（403）相匹配的圆孔和菱形孔，两个所述圆环之间连接有阻尼环。
6.根据权利要求1所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述灯罩主体（301）的外壁上包覆有绝热膜，所述灯罩主体（301）内填充有惰性气体。
7.根据权利要求1所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述夹持爪（4）靠近LED灯球（3）的一端固定连接有与轴柱（6）相匹配压电膜片（7），所述轴柱（6）靠近压电膜片（7）相匹配的热膨胀环（8），所述热膨胀环（8）包括与轴柱（6）固定连接的固定环，所述固定环上开设有环形滑槽，所述环形滑槽内滑动连接有活动压环，所述活动压环与环形滑槽之间填充有热膨胀液，所述热膨胀液为含5%空气的乙醚溶液。
8.根据权利要求7所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述配电装置（201）内安装有控制器，所述电动伸缩杆（202）、步进电机（401）、微动电机、压电膜片（7）和LED灯主体（302）均与控制器电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述LED灯主体（302）的上端外露于灯罩主体（301）表面，所述灯罩主体（301）的上端固定连接有散热盖，所述散热盖由良导热材料制成。
10.根据权利要求1所述的一种投射光斑可调节的LED嵌灯，其特征在于：所述长柄灯柱（2）由导热金属材料制成，且长柄灯柱（2）的底端固定连接有与LED灯主体（302）相匹配的密封圈。
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