專利名稱：無線控制發(fā)光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子部件和系統(tǒng)。特別地，發(fā)明涉及發(fā)光部件和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
LED用于一般的照明目的，特別地，用于發(fā)光應(yīng)用，例如建筑和視頻 顯示應(yīng)用，這在近幾年已經(jīng)增長。典型地，LED發(fā)光組件的制造者個性化 地設(shè)計組件用于用在照明顯示的特定LED裝置。組件的電性互連通常作為 二次問題進行處理，與照明器材的機械和美學(xué)方面分開處理。這頻繁地導(dǎo) 致互連問題，例如大體積、復(fù)雜、延伸到每個LED組件或者子組件的多傳 導(dǎo)電纜組件。有線互連安置增大了模塊需要的物理尺寸和重量，從而在組 裝或者維護過程中需要重的支撐結(jié)構(gòu)和姿態(tài)處理問題。此外，具有大量LED
的大的模塊遭受如下缺點，即， 一個模塊或者控制器的失效則要求更換整 個模塊，這是昂貴的并產(chǎn)生額外的浪費并且斷開多個纜線和/或纜線組件。

發(fā)明內(nèi)容
待解決的問題是需要一種重量輕的發(fā)光組件和系統(tǒng)，其需要較少的布 線并且容易且更快速和有效的安裝、修理和/或更換。
解決方案通過本發(fā)明的實施例提供，本發(fā)明的實施例包括具有多個安 置和布置在子組件中的發(fā)光元件的發(fā)光組件。該組件還包括與所述元件連 通的控制器，所述控制器能夠接收無線信號和/或發(fā)射無線信號，該控制器 還能夠響應(yīng)無線信號而驅(qū)動所述元件。該組件進一步包括和/或連接到電源， 該電源安置和布置為提供電力到發(fā)光元件。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將結(jié)合通過例子示出本發(fā)明的原理的附圖從 下面的優(yōu)選實施例的更詳細的描述中變得明顯。


現(xiàn)參照附圖通過例子描述本發(fā)明，其中
3圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光組件的分解視圖。
圖2A和2B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光組件的頂部和底部透視圖。
圖3A和3B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的子組件的頂部和底部透視圖。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力連接安置的頂部透視圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電力連接安置的頂部透視圖。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的又一 實施例的電力連接安置的頂部透視圖。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的多個發(fā)光組件的系統(tǒng)的頂部透視圖。
圖8示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的安置。
圖9示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的安置。
圖IO示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的安置。
具體實施例方式
只要可能，在整個附圖中相同的附圖標記表示相同或者類似的部件。 圖1示出根據(jù)本公開的實施例的發(fā)光組件100的分解視圖，該發(fā)光組 件具有與子組件103相鄰安置的透鏡101，該子組件103具有多個發(fā)光元件 105。透鏡101是可以與發(fā)光元件105相鄰安置的可選部件以提供發(fā)光元件 105的光學(xué)特性和/或l是供對元件的^呆護。例如，透鏡101可包括輔助透鏡 陣列用于提高光學(xué)性質(zhì)和/或透鏡可包括機械安置，例如天窗、格子或者透 明蓋板用于保護元件。子組件103包括安裝在表面107上的多個發(fā)光元件 105。發(fā)光元件105可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于提供照明的任何發(fā)光元件 105，例如，但不限于，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管、有機發(fā)光二極管 (OLED)、白熾燈、熒光燈、聚合物發(fā)光二極管、磷光燈和電致發(fā)光燈。盡 管圖1所示的發(fā)光元件105示出為包括三個子部件(例如，紅、綠和藍發(fā)光 子元件，其在圖1中示出為發(fā)光元件105中的三個LED群)，可以使用任何 數(shù)量和顏色的子元件組合，或者可以使用單個子元件。此外，也可以利用 能夠響應(yīng)提供的信號或者驅(qū)動電流顯示多種顏色的單個發(fā)光元件105。表面 107是能夠允許在子組件103內(nèi)的元件的安裝、施加、印刷和/或任何其它 配置的表面。表面107優(yōu)選地包括配置為接收發(fā)光元件105并能夠具有用 于控制和驅(qū)動發(fā)光元件105的部件的印刷電路板(PCB)。例如，表面107可 以是傳統(tǒng)的PCB結(jié)構(gòu)或者柔性電路，或者可包括熱傳導(dǎo)層，例如鋁。發(fā)光元件105以規(guī)則或者不規(guī)則的間距安置在表面上107。例如，在一個實施例 中，發(fā)光元件105之間的間距可以是基于期望的分辨率和/或觀察距離的任 何期望的間距。例如，適當?shù)拈g距包括，但不限于，大約12毫米。該間距 可以以任何期望的方式安置，并取決于期望地的分辨率和/或電力和/或照明 要求。但是，可以提供任何間距，其中該間距不要求一致。在圖1所示的 實施例中，子組件103包括安裝在上面的十六(16)個LED發(fā)光元件105。根 據(jù)該實施例的LED發(fā)光元件105可以是單個元件、多個子元件或者其組合。 此外，LED發(fā)光元件105或者子元件可以是彩色或者非彩色元件的任何組 合。子組件103的典型的示例性構(gòu)型包括，但不限于，具有紅、綠和藍(RGB) 光的子元件的三個LED發(fā)光元件105組，用于可控地改變其組合以產(chǎn)生實 質(zhì)上任何彩色光。發(fā)光元件105可以以提供電性和才幾械連接的任何傳統(tǒng)的 方式，例如通過焊接或者無焊連接而附著或者配置在子組件103中。
子組件103還包括多個元件驅(qū)動器108。元件驅(qū)動器108是用于發(fā)光元 件105的控制系統(tǒng)的部件，優(yōu)選地響應(yīng)信號提供選取和受控的電力到發(fā)光 元件105。在此所用的"響應(yīng)信號"是指電子部件或者其它裝置實時地或者 從存儲的或者延遲的信號或者信息的操作。在此所用的"驅(qū)動，，發(fā)光元件 105包括選4奪性地和可控制地啟動和/或禁用發(fā)光元件105。例如，元件驅(qū)動 器108可提供可變電流、脈寬調(diào)制、顏色或者其它控制到發(fā)光元件105或 者子部件以為了驅(qū)動部件105或者子元件以根據(jù)期望提供變化的顏色、強 度、亮度或者其它效果。盡管元件驅(qū)動器108示出為分立部件，但是，用 于發(fā)光元件105的控制或者控制系統(tǒng)可以是提供接收和/或發(fā)射無線信號并 選^^奪性地和可控制地啟動和/或禁用發(fā)光元件105能力的單一(unitary)部件 或者任何數(shù)量的子部件。
發(fā)光組件100還可包括配置為密封組件100的部件并提供一定量的周 圍環(huán)境保護的背板109或者殼體。背板109可以是適于為組件100的部件 提供保護的封裝化合物或者任何其它密封材料。在替代實施例中，子組件 103可以安置在殼體701(例如，見圖7)之中或者之上。子組件103適于用于 各種建筑和通用照明器材、標記和視頻顯示、布告板、交通信號和各種利 用發(fā)光元件105的其它應(yīng)用。子組件103可以安置為具有提供期望視覺效 果的其它發(fā)光組件100的任何構(gòu)型。
在圖l所示的實施例中，電力通過纜線111提供到組 100。纜線lll優(yōu)選地端接在插頭113,該插頭配置為接收在插座115中。插座115，通過 與插頭113連接，提供電連接到發(fā)光組件100。本發(fā)明并不限于通過纜線111 提供電力，可以包括其它的電源，例如光伏電池、電池、來自相鄰組件IOO 的感應(yīng)電或者其它感應(yīng)電源或者其它電源。
圖2A和2B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光組件100的頂部和底部透 視圖。插座115(如圖2B所示)，可連接到電源，可以提供電力到發(fā)光元件 105、元件驅(qū)動器108和組件控制器301(見圖3)。此外，盡管在圖2B中沒 有示出，安裝特征，例如鎖閂、鉤子、缺口、突起、夾子、通道或者能夠 將發(fā)光組件100保持就位的任何其它特征都可以使用。同樣地，在替代實 施例中，殼體701(例如，見圖7)可以被提供，其中安置特征，例如鎖閂、 鉤子、缺口、突起、夾子和/或能夠?qū)l(fā)光組件100保持就位的任何其它特 征被包括在殼體701中。
圖3A和3B示出才艮據(jù)本發(fā)明的實施例的子組件103的頂部和底部透禍L 圖。盡管本發(fā)明并不限于此，圖3A示出發(fā)光元件105的替代安置，其中紅、 藍和綠色子部件LED成組安置在一起，其中64個發(fā)光元件105安置為8x8 構(gòu)型。此外，多個元件驅(qū)動器108安置在表面107上并提供可選擇和可控 制電力到發(fā)光元件105。圖3B示出表面107的下側(cè)，包括電力插座115和 組件控制器301。發(fā)光組件IOO還可包括電力調(diào)節(jié)，例如，但不限于，調(diào)壓 器和/或交流(AC)到直流(DC)轉(zhuǎn)換器，作為單獨的部件或者組件控制器301 內(nèi)的部件或者元件驅(qū)動器108。在本發(fā)明的一個實施例中，組件控制器301 包括無線接收器和/或發(fā)射器和天線。組件控制器301可包括能夠具有以下 功能的一些或全部的電性子控制系統(tǒng)發(fā)送和/或接收無線信號、數(shù)據(jù)存儲、 數(shù)據(jù)驗證、元件驅(qū)動器108的配置、發(fā)光元件105或者子部件的控制、電 力調(diào)節(jié)、用于發(fā)光元件105和組件電路的診斷和可以通過微處理器或者類 似裝置提供的任何其它功能。此外，組件控制器301可額外包括數(shù)據(jù)存儲 器，例如閃存或者任何其它類型的易失性或者非易失性存儲器裝置。在一 個實施例中，組件控制器301配置為接收和/或發(fā)射無線信號。在此所用的 無線信號包括經(jīng)由電^f茲能量波或者其它的無需纜線輔助的方法發(fā)射和/或接 收的信號。適當?shù)臒o線信號的一個例子包括大約2.4千兆赫頻率的射頻波。 此外，組件100包括子組件103(例如，安裝在表面107上的發(fā)光元件105)、 控制器(例如，元件驅(qū)動器108和/或組件控制器301)和作為單獨部件的電源以有利于單個部件的修理、更換和/或升級。
圖4示出電力連接，其中插頭113和纜線111與插座115接合。在一 個實施例中，電源^U是供電力、接地和/或屏蔽保護而不提供凝:據(jù)或者信號 到組件控制器301和/或發(fā)光元件105。
圖5示出包括電力連接的替代安置的實施例，其中插頭113和纜線111 與插座115接合。圖5示出用于兩個或更多組件100的插座，其中電力經(jīng) 由纜線111提供。在該實施例中，插頭113是絕緣層剝離的連接器501(IDC), 其中纜線111提供電力并被允許通過插頭113。通過型(pass-through)或"菊 花鏈接"系統(tǒng)的使用減少給組件供電需要的纜線數(shù)量并提供組件到電源的 容易、有效的連接。本發(fā)明并不限于圖5所示的安置，并可以包括任何類 型的具有纜線111的電連接，其提供電力到組件100并允許整個組件IOO(例 如，見圖7)系統(tǒng)的纜線111的管理。
圖6示出包:^舌另一電源的實施例，其中插頭113和纜線111與插座115 接合。插頭113包括三根纜線lll，其中中心纜線是一個極性的，外部纜線 111是第二極性的。該安置允許插頭113在多個方向接合，從而提供纜線111 布置方面更大的靈活性并降低系統(tǒng)組裝中的錯誤。
本發(fā)明并不限于圖4-6的電力安置，并可以包括提供電力到組件100 的任何安置，包括具有或不具有纜線111的安置。此外，本發(fā)明并不限于有 線電連接，而是還包括通過電池、光伏電池、感應(yīng)電安置或者其它電力產(chǎn) 生裝置提供的電力。此外，支撐結(jié)構(gòu)，例如支撐導(dǎo)軌，可以配置為提供電 力給組件100。
圖7示出系統(tǒng)700的部分分解視圖，包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的多個 發(fā)光組件100。在圖7中的每個組件100支撐在殼體701(見圖7中的移除的 組件100的分解視圖)。殼體701安置在相鄰的群或者組中，其中發(fā)光元件 105的間距可以在跨過系統(tǒng)700的表面保持大致一致。殼體701可以附著到 相鄰的殼體701或者可單獨附著到支撐系統(tǒng)和/或支撐部件703。盡管系統(tǒng) 700示出為方形安置，但是可以使用任何構(gòu)型和/或幾何形狀的組件。本發(fā) 明并不限于圖7所示的安置，而是可以包括不包括殼體701的發(fā)光組件IOO， 并可以包括，但不限于，鄰近或者圍繞一部分子組件103的密封或者封裝 材料。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的示意性安置。如圖8所示，來自系統(tǒng)控制器801的信號經(jīng)由無線信號803無線發(fā)射到組件控制器301。系統(tǒng)控制 器801是能夠發(fā)射或者發(fā)射和接收無線信號的發(fā)射器或者收發(fā)器。例如， 系統(tǒng)控制器801能夠提供無線信號用于組件控制器301的構(gòu)型和/或控制。 系統(tǒng)控制器801可以是具有無線發(fā)射器、接收器、收發(fā)器或者能夠發(fā)射和/ 或接收無線信號803到組件控制器301的類似裝置的微處理器。系統(tǒng)控制 器801可根據(jù)需要持續(xù)或者間斷地提供無線信號803用于系統(tǒng)的操作。無 線信號803可以尋址(address)到預(yù)定的組件控制器301。尋址的無線信號803 允許通過相應(yīng)的組件控制器301接收的信號充分變化以提供具有多個組件 100的系統(tǒng)700,(圖l)每個組件100在系統(tǒng)700中經(jīng)由可選擇和控制的啟動 和/或禁用發(fā)光元件105提供獨特的發(fā)光圖案。或者，系統(tǒng)控制器801可發(fā) 射和/或接收廣播包無線信號803，其中無線信號803并不尋址并可以通過 每個組件進行接收。組件控制器301經(jīng)由天線或者其它的無線信號接收裝 置(未示出)接收和/或發(fā)射信號。組件控制器301然后分析信號并任選地儲存 和/或處理指令。此外，組件控制器301可發(fā)射無線信號803到系統(tǒng)控制器 801和/或另一裝置以通信系統(tǒng)狀態(tài)、診斷信息、數(shù)據(jù)驗證或者任何其它的 用于系統(tǒng)的配置或者操作的期望信息。組件控制器301然后響應(yīng)無線信號 803提供指令到元件驅(qū)動器108。在一個實施例中，無線信號803通過組件 控制器301處理并發(fā)射指令到元件驅(qū)動器108。在另一實施例中，無線信號 803由組件控制器301接收并存儲或者延遲并隨后重新提取以發(fā)射到元件驅(qū) 動器108。元件驅(qū)動器108響應(yīng)從組件控制器301接收的指令選擇性地啟動 發(fā)光元件105。如上所述，本發(fā)明并不限于單獨的元件驅(qū)動器108和組件控 制器301并可以包括接收和/或發(fā)射無線信號803并還響應(yīng)無線信號選擇性 地控制發(fā)光元件105的單一裝置。同樣地，可以利用超過兩個單獨的部件 以提供組件控制器301和元件驅(qū)動器108的功能，如果部件能夠接收和/或 發(fā)射無線信號803并響應(yīng)該信號指令發(fā)光元件105的話。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的另一示意性安置。圖9的安置包 括與參照圖8描述和示出的組件控制器301和元件驅(qū)動器108的大致相同 的安置。此外，至少一個組件控制器301(在圖9中示出為301')是收發(fā)器裝 置，其中部件控制器301'能夠接收無線信號并發(fā)射無線信號803。在這個實 施例中，組件控制器301'提供無線信號803到提供指令的系統(tǒng)的組件控制器 301，該信號被發(fā)射到元件驅(qū)動器108，該元件驅(qū)動器108操作發(fā)光元件105。
8來自部件控制器301'的無線信號803可以提供同步，其它視覺效果和/或診 斷信息。例如，無線信號803可從組件控制器301'發(fā)射到組件控制器301 以重置程序化顯示到零時以為了保持一致和期望的顯示。盡管圖9已經(jīng)通 過單一的收發(fā)器組件控制器301'示出和描述，多個或者所有的組件控制器 301可配置為收發(fā)器或者發(fā)射器，其中每個組件控制器301能夠與其它組件 控制器301或者其它部件通信，其可通過技術(shù)人員或者其它員工瀏覽以為 了診斷或者配置的目的。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的另一示意性安置。圖IO的安置 包括與參照圖8描述和示出的組件控制器301和元件驅(qū)動器108大致相同 的安置。此外，如圖10所示的實施例包括系統(tǒng)控制器801。如圖9所示， 組件控制器301是收發(fā)器裝置，其中元件控制器301'能夠接收無線信號和發(fā) 射無線信號803。在該實施例中，組件控制器301'提供無線信號803到提供 指令的系統(tǒng)的組件控制器301,該指令被發(fā)射到元件驅(qū)動器108,部件驅(qū)動 器操作發(fā)光元件105。此外，系統(tǒng)控制器801,優(yōu)選間斷地，提供無線信號 803'以配置或者操作組件。此外，信號803'可以從元件控制器301、 301'發(fā) 射并被用于狀態(tài)、診斷和/或數(shù)據(jù)驗證。元件控制器301'和系統(tǒng)控制器801 在操作過程中可提供相同或者不同的無線信號803、 803'并可以用于相同或 者不同的功能。此外，單獨的遠程無線控制器(未示出)可以被^t是供以提供包 括用于多個系統(tǒng)控制器801的指令和/或配置的無線信號以通過控制給多個 系統(tǒng)700。
9
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光組件(100)，包括多個發(fā)光元件(105)，其安置和布置在子組件(103)中；控制器(301)，其與所述部件(105)連通，所述控制器(301)能夠具有選自包括接收無線信號、發(fā)射無線信號及其組合的組的功能，所述控制器(301)還能夠響應(yīng)所述無線信號驅(qū)動所述部件(105)以發(fā)光；以及電源，其安置和布置以提供電力到所述部件(105)。
2. 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO),其中，所述發(fā)光元件(105)為發(fā)光二 極管或者有機發(fā)光二極管。
3. 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO)，其中，所述子組件(103)、所述控制 器(301)和所述電源是可分離的。
4. 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO)，其中，所述控制器(301)包括多個組 件控制器。
5. 如權(quán)利要求4所述的組件(100),其中，所述多個組件控制器的每一 個包括元件驅(qū)動器(108)、存儲單元和無線接收器。
6. 如權(quán)利要求4所述的組件(100)，其中，所述多個組件控制器的每一 個布置在單一部件中。
7. 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO)，其中，所述控制器(301)包括無線收 發(fā)器。
8. 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO)，其中，所述電源是電池。
9. 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO)，其中，所述電源是光伏電池。
10 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO)，其中，所述電源通過纜線連接。
11. 如權(quán)利要求1所述的組件(IOO)，還包括能夠發(fā)射無線信號到所述 控制器(301)的系統(tǒng)控制器(801)。
12. 如權(quán)利要求11所述的組件(IOO)，其中，所述系統(tǒng)控制器(801)和所 述控制器(301)是單一部件。
全文摘要
一種發(fā)光組件(100)和利用多個發(fā)光組件的系統(tǒng)，具有安置和布置在子組件(103)中的多個發(fā)光元件(105)。組件(100)還包括與元件(105)連通的控制器，所述控制器能夠接收無線信號和/或發(fā)射無線信號，所述控制器還能夠響應(yīng)無線信號驅(qū)動元件(105)以而發(fā)光。組件(100)還包括安置和布置為提供電力到發(fā)光元件(105)的電源。還公開一種用于提供發(fā)光部件顯示的方法。
文檔編號H05B37/02GK101690395SQ200880021848
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者克里斯托弗·G·戴利, 基思·J·麥基奇尼, 羅納德·M·韋伯 申請人:泰科電子公司