CN101690395A - 无线控制发光组件 - Google Patents

Abstract

一种发光组件(100)和利用多个发光组件的系统，具有安置和布置在子组件(103)中的多个发光元件(105)。组件(100)还包括与元件(105)连通的控制器，所述控制器能够接收无线信号和/或发射无线信号，所述控制器还能够响应无线信号驱动元件(105)以而发光。组件(100)还包括安置和布置为提供电力到发光元件(105)的电源。还公开一种用于提供发光部件显示的方法。

Description

无线控制发光组件

技术领域

本发明涉及电子部件和系统。特别地，发明涉及发光部件和系统。

背景技术

LED用于一般的照明目的，特别地，用于发光应用，例如建筑和视频显示应用，这在近几年已经增长。典型地，LED发光组件的制造者个性化地设计组件用于用在照明显示的特定LED装置。组件的电性互连通常作为二次问题进行处理，与照明器材的机械和美学方面分开处理。这频繁地导致互连问题，例如大体积、复杂、延伸到每个LED组件或者子组件的多传导电缆组件。有线互连安置增大了模块需要的物理尺寸和重量，从而在组装或者维护过程中需要重的支撑结构和姿态处理问题。此外，具有大量LED的大的模块遭受如下缺点，即，一个模块或者控制器的失效则要求更换整个模块，这是昂贵的并产生额外的浪费并且断开多个缆线和/或缆线组件。

发明内容

待解决的问题是需要一种重量轻的发光组件和系统，其需要较少的布线并且容易且更快速和有效的安装、修理和/或更换。

解决方案通过本发明的实施例提供，本发明的实施例包括具有多个安置和布置在子组件中的发光元件的发光组件。该组件还包括与所述元件连通的控制器，所述控制器能够接收无线信号和/或发射无线信号，该控制器还能够响应无线信号而驱动所述元件。该组件进一步包括和/或连接到电源，该电源安置和布置为提供电力到发光元件。

本发明的其它特征和优点将结合通过例子示出本发明的原理的附图从下面的优选实施例的更详细的描述中变得明显。

附图说明

现参照附图通过例子描述本发明，其中：

图1是根据本发明的实施例的发光组件的分解视图。

图2A和2B示出根据本发明的实施例的发光组件的顶部和底部透视图。

图3A和3B示出根据本发明的实施例的子组件的顶部和底部透视图。

图4示出根据本发明的实施例的电力连接安置的顶部透视图。

图5示出根据本发明的另一实施例的电力连接安置的顶部透视图。

图6示出根据本发明的又一实施例的电力连接安置的顶部透视图。

图7示出根据本发明的实施例的多个发光组件的系统的顶部透视图。

图8示意性地示出根据本发明的实施例的安置。

图9示意性地示出根据本发明的另一实施例的安置。

图10示意性地示出根据本发明的又一实施例的安置。

具体实施方式

只要可能，在整个附图中相同的附图标记表示相同或者类似的部件。

图1示出根据本公开的实施例的发光组件100的分解视图，该发光组件具有与子组件103相邻安置的透镜101，该子组件103具有多个发光元件105。透镜101是可以与发光元件105相邻安置的可选部件以提供发光元件105的光学特性和/或提供对元件的保护。例如，透镜101可包括辅助透镜阵列用于提高光学性质和/或透镜可包括机械安置，例如天窗、格子或者透明盖板用于保护元件。子组件103包括安装在表面107上的多个发光元件105。发光元件105可以是现有技术中已知的用于提供照明的任何发光元件105，例如，但不限于，发光二极管(LED)、激光二极管、有机发光二极管(OLED)、白炽灯、荧光灯、聚合物发光二极管、磷光灯和电致发光灯。尽管图1所示的发光元件105示出为包括三个子部件(例如，红、绿和蓝发光子元件，其在图1中示出为发光元件105中的三个LED群)，可以使用任何数量和颜色的子元件组合，或者可以使用单个子元件。此外，也可以利用能够响应提供的信号或者驱动电流显示多种颜色的单个发光元件105。表面107是能够允许在子组件103内的元件的安装、施加、印刷和/或任何其它配置的表面。表面107优选地包括配置为接收发光元件105并能够具有用于控制和驱动发光元件105的部件的印刷电路板(PCB)。例如，表面107可以是传统的PCB结构或者柔性电路，或者可包括热传导层，例如铝。发光元件105以规则或者不规则的间距安置在表面上107。例如，在一个实施例中，发光元件105之间的间距可以是基于期望的分辨率和/或观察距离的任何期望的间距。例如，适当的间距包括，但不限于，大约12毫米。该间距可以以任何期望的方式安置，并取决于期望地的分辨率和/或电力和/或照明要求。但是，可以提供任何间距，其中该间距不要求一致。在图1所示的实施例中，子组件103包括安装在上面的十六(16)个LED发光元件105。根据该实施例的LED发光元件105可以是单个元件、多个子元件或者其组合。此外，LED发光元件105或者子元件可以是彩色或者非彩色元件的任何组合。子组件103的典型的示例性构型包括，但不限于，具有红、绿和蓝(RGB)光的子元件的三个LED发光元件105组，用于可控地改变其组合以产生实质上任何彩色光。发光元件105可以以提供电性和机械连接的任何传统的方式，例如通过焊接或者无焊连接而附着或者配置在子组件103中。

子组件103还包括多个元件驱动器108。元件驱动器108是用于发光元件105的控制系统的部件，优选地响应信号提供选取和受控的电力到发光元件105。在此所用的“响应信号”是指电子部件或者其它装置实时地或者从存储的或者延迟的信号或者信息的操作。在此所用的“驱动”发光元件105包括选择性地和可控制地启动和/或禁用发光元件105。例如，元件驱动器108可提供可变电流、脉宽调制、颜色或者其它控制到发光元件105或者子部件以为了驱动部件105或者子元件以根据期望提供变化的颜色、强度、亮度或者其它效果。尽管元件驱动器108示出为分立部件，但是，用于发光元件105的控制或者控制系统可以是提供接收和/或发射无线信号并选择性地和可控制地启动和/或禁用发光元件105能力的单一(unitary)部件或者任何数量的子部件。

发光组件100还可包括配置为密封组件100的部件并提供一定量的周围环境保护的背板109或者壳体。背板109可以是适于为组件100的部件提供保护的封装化合物或者任何其它密封材料。在替代实施例中，子组件103可以安置在壳体701(例如，见图7)之中或者之上。子组件103适于用于各种建筑和通用照明器材、标记和视频显示、布告板、交通信号和各种利用发光元件105的其它应用。子组件103可以安置为具有提供期望视觉效果的其它发光组件100的任何构型。

在图1所示的实施例中，电力通过缆线111提供到组件100。缆线111优选地端接在插头113，该插头配置为接收在插座115中。插座115，通过与插头113连接，提供电连接到发光组件100。本发明并不限于通过缆线111提供电力，可以包括其它的电源，例如光伏电池、电池、来自相邻组件100的感应电或者其它感应电源或者其它电源。

图2A和2B示出根据本发明的实施例的发光组件100的顶部和底部透视图。插座115(如图2B所示)，可连接到电源，可以提供电力到发光元件105、元件驱动器108和组件控制器301(见图3)。此外，尽管在图2B中没有示出，安装特征，例如锁闩、钩子、缺口、突起、夹子、通道或者能够将发光组件100保持就位的任何其它特征都可以使用。同样地，在替代实施例中，壳体701(例如，见图7)可以被提供，其中安置特征，例如锁闩、钩子、缺口、突起、夹子和/或能够将发光组件100保持就位的任何其它特征被包括在壳体701中。

图3A和3B示出根据本发明的实施例的子组件103的顶部和底部透视图。尽管本发明并不限于此，图3A示出发光元件105的替代安置，其中红、蓝和绿色子部件LED成组安置在一起，其中64个发光元件105安置为8x8构型。此外，多个元件驱动器108安置在表面107上并提供可选择和可控制电力到发光元件105。图3B示出表面107的下侧，包括电力插座115和组件控制器301。发光组件100还可包括电力调节，例如，但不限于，调压器和/或交流(AC)到直流(DC)转换器，作为单独的部件或者组件控制器301内的部件或者元件驱动器108。在本发明的一个实施例中，组件控制器301包括无线接收器和/或发射器和天线。组件控制器301可包括能够具有以下功能的一些或全部的电性子控制系统：发送和/或接收无线信号、数据存储、数据验证、元件驱动器108的配置、发光元件105或者子部件的控制、电力调节、用于发光元件105和组件电路的诊断和可以通过微处理器或者类似装置提供的任何其它功能。此外，组件控制器301可额外包括数据存储器，例如闪存或者任何其它类型的易失性或者非易失性存储器装置。在一个实施例中，组件控制器301配置为接收和/或发射无线信号。在此所用的无线信号包括经由电磁能量波或者其它的无需缆线辅助的方法发射和/或接收的信号。适当的无线信号的一个例子包括大约2.4千兆赫频率的射频波。此外，组件100包括子组件103(例如，安装在表面107上的发光元件105)、控制器(例如，元件驱动器108和/或组件控制器301)和作为单独部件的电源以有利于单个部件的修理、更换和/或升级。

图4示出电力连接，其中插头113和缆线111与插座115接合。在一个实施例中，电源仅提供电力、接地和/或屏蔽保护而不提供数据或者信号到组件控制器301和/或发光元件105。

图5示出包括电力连接的替代安置的实施例，其中插头113和缆线111与插座115接合。图5示出用于两个或更多组件100的插座，其中电力经由缆线111提供。在该实施例中，插头113是绝缘层剥离的连接器501(IDC)，其中缆线111提供电力并被允许通过插头113。通过型(pass-through)或“菊花链接”系统的使用减少给组件供电需要的缆线数量并提供组件到电源的容易、有效的连接。本发明并不限于图5所示的安置，并可以包括任何类型的具有缆线111的电连接，其提供电力到组件100并允许整个组件100(例如，见图7)系统的缆线111的管理。

图6示出包括另一电源的实施例，其中插头113和缆线111与插座115接合。插头113包括三根缆线111，其中中心缆线是一个极性的，外部缆线111是第二极性的。该安置允许插头113在多个方向接合，从而提供缆线111布置方面更大的灵活性并降低系统组装中的错误。

本发明并不限于图4-6的电力安置，并可以包括提供电力到组件100的任何安置，包括具有或不具有缆线111的安置。此外，本发明并不限于有线电连接，而是还包括通过电池、光伏电池、感应电安置或者其它电力产生装置提供的电力。此外，支撑结构，例如支撑导轨，可以配置为提供电力给组件100。

图7示出系统700的部分分解视图，包括根据本发明的实施例的多个发光组件100。在图7中的每个组件100支撑在壳体701(见图7中的移除的组件100的分解视图)。壳体701安置在相邻的群或者组中，其中发光元件105的间距可以在跨过系统700的表面保持大致一致。壳体701可以附着到相邻的壳体701或者可单独附着到支撑系统和/或支撑部件703。尽管系统700示出为方形安置，但是可以使用任何构型和/或几何形状的组件。本发明并不限于图7所示的安置，而是可以包括不包括壳体701的发光组件100，并可以包括，但不限于，邻近或者围绕一部分子组件103的密封或者封装材料。

图8示出根据本发明的实施例的示意性安置。如图8所示，来自系统控制器801的信号经由无线信号803无线发射到组件控制器301。系统控制器801是能够发射或者发射和接收无线信号的发射器或者收发器。例如，系统控制器801能够提供无线信号用于组件控制器301的构型和/或控制。系统控制器801可以是具有无线发射器、接收器、收发器或者能够发射和/或接收无线信号803到组件控制器301的类似装置的微处理器。系统控制器801可根据需要持续或者间断地提供无线信号803用于系统的操作。无线信号803可以寻址(address)到预定的组件控制器301。寻址的无线信号803允许通过相应的组件控制器301接收的信号充分变化以提供具有多个组件100的系统700，(图1)每个组件100在系统700中经由可选择和控制的启动和/或禁用发光元件105提供独特的发光图案。或者，系统控制器801可发射和/或接收广播包无线信号803，其中无线信号803并不寻址并可以通过每个组件进行接收。组件控制器301经由天线或者其它的无线信号接收装置(未示出)接收和/或发射信号。组件控制器301然后分析信号并任选地储存和/或处理指令。此外，组件控制器301可发射无线信号803到系统控制器801和/或另一装置以通信系统状态、诊断信息、数据验证或者任何其它的用于系统的配置或者操作的期望信息。组件控制器301然后响应无线信号803提供指令到元件驱动器108。在一个实施例中，无线信号803通过组件控制器301处理并发射指令到元件驱动器108。在另一实施例中，无线信号803由组件控制器301接收并存储或者延迟并随后重新提取以发射到元件驱动器108。元件驱动器108响应从组件控制器301接收的指令选择性地启动发光元件105。如上所述，本发明并不限于单独的元件驱动器108和组件控制器301并可以包括接收和/或发射无线信号803并还响应无线信号选择性地控制发光元件105的单一装置。同样地，可以利用超过两个单独的部件以提供组件控制器301和元件驱动器108的功能，如果部件能够接收和/或发射无线信号803并响应该信号指令发光元件105的话。

图9示出根据本发明的替代实施例的另一示意性安置。图9的安置包括与参照图8描述和示出的组件控制器301和元件驱动器108的大致相同的安置。此外，至少一个组件控制器301(在图9中示出为301′)是收发器装置，其中部件控制器301′能够接收无线信号并发射无线信号803。在这个实施例中，组件控制器301′提供无线信号803到提供指令的系统的组件控制器301，该信号被发射到元件驱动器108，该元件驱动器108操作发光元件105。来自部件控制器301′的无线信号803可以提供同步，其它视觉效果和/或诊断信息。例如，无线信号803可从组件控制器301′发射到组件控制器301以重置程序化显示到零时以为了保持一致和期望的显示。尽管图9已经通过单一的收发器组件控制器301′示出和描述，多个或者所有的组件控制器301可配置为收发器或者发射器，其中每个组件控制器301能够与其它组件控制器301或者其它部件通信，其可通过技术人员或者其它员工浏览以为了诊断或者配置的目的。

图10示出根据本发明的替代实施例的另一示意性安置。图10的安置包括与参照图8描述和示出的组件控制器301和元件驱动器108大致相同的安置。此外，如图10所示的实施例包括系统控制器801。如图9所示，组件控制器301是收发器装置，其中元件控制器301′能够接收无线信号和发射无线信号803。在该实施例中，组件控制器301′提供无线信号803到提供指令的系统的组件控制器301，该指令被发射到元件驱动器108，部件驱动器操作发光元件105。此外，系统控制器801，优选间断地，提供无线信号803′以配置或者操作组件。此外，信号803′可以从元件控制器301、301′发射并被用于状态、诊断和/或数据验证。元件控制器301′和系统控制器801在操作过程中可提供相同或者不同的无线信号803、803′并可以用于相同或者不同的功能。此外，单独的远程无线控制器(未示出)可以被提供以提供包括用于多个系统控制器801的指令和/或配置的无线信号以通过控制给多个系统700。

Claims (12)

1.一种发光组件(100)，包括：

多个发光元件(105)，其安置和布置在子组件(103)中；

控制器(301)，其与所述部件(105)连通，所述控制器(301)能够具有选自包括接收无线信号、发射无线信号及其组合的组的功能，所述控制器(301)还能够响应所述无线信号驱动所述部件(105)以发光；以及

电源，其安置和布置以提供电力到所述部件(105)。

2.如权利要求1所述的组件(100)，其中，所述发光元件(105)为发光二极管或者有机发光二极管。

3.如权利要求1所述的组件(100)，其中，所述子组件(103)、所述控制器(301)和所述电源是可分离的。

4.如权利要求1所述的组件(100)，其中，所述控制器(301)包括多个组件控制器。

5.如权利要求4所述的组件(100)，其中，所述多个组件控制器的每一个包括元件驱动器(108)、存储单元和无线接收器。

6.如权利要求4所述的组件(100)，其中，所述多个组件控制器的每一个布置在单一部件中。

7.如权利要求1所述的组件(100)，其中，所述控制器(301)包括无线收发器。

8.如权利要求1所述的组件(100)，其中，所述电源是电池。

9.如权利要求1所述的组件(100)，其中，所述电源是光伏电池。

10如权利要求1所述的组件(100)，其中，所述电源通过缆线连接。

11.如权利要求1所述的组件(100)，还包括能够发射无线信号到所述控制器(301)的系统控制器(801)。

12.如权利要求11所述的组件(100)，其中，所述系统控制器(801)和所述控制器(301)是单一部件。

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