專利名稱：發(fā)光二極管棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于校準(zhǔn)色組的方法和包括多個LED組的LED模塊。
背景技術(shù)：
US2006/0002110公開了一種線性LED殼體，包括通過緊固件連接到底部的頂部。 電力和數(shù)據(jù)通過照明設(shè)備的內(nèi)部供給，殼體的頂部包括布置光源的槽。殼體可以裝配用于保護(hù)光源或成形來自光源的光的透鏡。在實(shí)施方式中，殼體可以容納高電壓驅(qū)動電路以及用于穿過殼體的電力和數(shù)據(jù)的線路。在殼體內(nèi)部橫向提供使熱傳導(dǎo)離開驅(qū)動電路的金屬板和光源。殼體在殼體外部包括散熱片，用于對殼體進(jìn)行額外散熱。用于高壓電力線的電路穿過殼體的內(nèi)部，因而存在極大的風(fēng)險電流會從高壓電力線轉(zhuǎn)移到殼體，從而造成危險的接地故障。當(dāng)LED在潮濕和濕潤的環(huán)境(例如，在游船上，其中LED殼體會與鹽水接觸)時， 會增加這種風(fēng)險，由于濕氣會進(jìn)入殼體，并且很難密封殼體的頂部和底部，因而會造成電路腐蝕，從而增加電流轉(zhuǎn)移和接地故障的風(fēng)險。而且，公開的殼體非常難于制造，這是由于外部由通過螺釘緊固在一起的頂部和底部組成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種高效的用于產(chǎn)生光柱的LED棒。另一個目的是形成LED 棒，其容易連接，并且通過連接自動連接電力和數(shù)據(jù)。本發(fā)明的第三個目的是實(shí)現(xiàn)LED的高效冷卻。又一個目的是實(shí)現(xiàn)電子印刷電路和柱殼體之間的高效電隔離。本發(fā)明的另一個目的是存儲每個電且機(jī)械地接近實(shí)際LED的LED的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的又一個目的是實(shí)現(xiàn)寬定位范圍的LED棒。另一個目的是形成LED模塊，其容易改變可以實(shí)現(xiàn)不同光束角的散射體。本發(fā)明的目的可以通過權(quán)利要求1前序所述的LED棒模塊實(shí)現(xiàn)，假設(shè)主印刷電路設(shè)置在熱傳導(dǎo)管內(nèi)，其中像素板設(shè)置在熱傳導(dǎo)管外部的縱向凹槽中，連接器將像素板電連接到主印刷電路，主印刷電路設(shè)置在隔離蓋內(nèi)部，隔離蓋設(shè)置在主印刷電路和熱傳導(dǎo)管之間，隔離蓋具有用于在主印刷電路和熱傳導(dǎo)管上壁的中心部分之間實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)的縱向開由此實(shí)現(xiàn)以將從LED產(chǎn)生的熱向下傳導(dǎo)到管的方式將LED設(shè)置在該管的外部。在管的內(nèi)部，還設(shè)置其余的電力電子設(shè)備以及光控電子設(shè)備。將電源電路(例如開關(guān)模式的) 和控制電路設(shè)置在管的內(nèi)部給出了高效的、用于屏蔽到外部的電磁輻射的電磁屏蔽。將電子印刷電路設(shè)置在隔離蓋內(nèi)部減少了向著該管電短路的風(fēng)險。在所有將印刷電路板設(shè)置在金屬管的內(nèi)部的情況下，都會出現(xiàn)相同的、如何實(shí)現(xiàn)印刷電路板的高效隔離的問題。還會出現(xiàn)下面的問題因?yàn)榻M件的物理尺寸在產(chǎn)品的生產(chǎn)壽命期間會變，因而用生產(chǎn)時較大的組
3件代替在產(chǎn)品的開發(fā)過程期間設(shè)計的組件。將印刷電路板設(shè)置在隔離蓋內(nèi)部以高效的方式解決了所有這些問題?？梢詫㈩伾刂破髟O(shè)置在子印刷電路上，子印刷電路通過連接器電和機(jī)械地連接到主印刷電路。將顏色控制器設(shè)置在子印刷電路上可以導(dǎo)致這樣的結(jié)果該顏色控制器可以是在多個不同的產(chǎn)品中使用的、使用完全相同的電路的模塊。將顏色控制器設(shè)置在子印刷電路上還導(dǎo)致這樣的情況，其中可以容易地交換所有光控制器中的信息。這樣，可以通過充足的用于至少一些組件之間的強(qiáng)電流連接的空間將其余的印刷電路板制成高效的開關(guān)模式的電源。像素板可以包括存儲器電路，其中該存儲器電路在該板存儲用于LED的LED校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。眾所周知，當(dāng)使用LED產(chǎn)生不同的顏色時，需要校準(zhǔn)這些LED。如果使用智能電路則可以實(shí)現(xiàn)最佳的結(jié)果，其中首先，已知LED的工廠數(shù)據(jù)，然后相對于LED操作的小時數(shù)計算校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。通過使用這些數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行智能校準(zhǔn)，這對至少操作期間的LED是足夠的。將這些校準(zhǔn)數(shù)據(jù)接近LED設(shè)置保證了在操作期間正確的數(shù)據(jù)現(xiàn)場用于正確的LED。由下面的知識可知這是特別重要的，即兩個LED對于相同的源電流可能不具有相同的顏色結(jié)果。因此，需要校準(zhǔn)每個單獨(dú)的LED。在操作周期之后可以執(zhí)行重新校準(zhǔn)。可替換地，可以在芯片形成LED，該芯片進(jìn)一步包括用于存儲實(shí)際的LED的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器電路。作為替換，可以將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在直接在LED芯片形成的存儲器芯片中。 這樣，可以盡可能接近實(shí)際LED地存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)?？梢赃B接多個LED模塊，以便形成縱向LED棒，其中每個LED棒模塊包括位于第一端的凹形連接器和位于第二段的凸形連接器，連接器包括第一組電力連接器和第二組數(shù)據(jù)連接器。要形成長LED棒，必須連接多個LED模塊。這通過在每個模塊的每個端部設(shè)置凸形和凹形連接器高效地實(shí)現(xiàn)。在模塊的兩端形成電力總線連接和數(shù)據(jù)總線連接，每次將增加到現(xiàn)有的模塊時可以連接數(shù)據(jù)和電力。通過使用智能光控制器，控制器可以交換數(shù)據(jù)，這樣將其自動程序設(shè)計成與鄰近的控制器連同操作。執(zhí)行燈光表演(light show)，其中LED 模塊對程序的執(zhí)行正確地反應(yīng)。優(yōu)選地，在模塊之間連接兩個單獨(dú)的數(shù)據(jù)總線。通過使用兩個不同的數(shù)據(jù)總線，可以使該模塊通過DMX協(xié)議通信，同時在另一個以及更多現(xiàn)代通信協(xié)議上交換數(shù)據(jù)?？梢詫ED組設(shè)置在用于在棒大體上垂直和縱向方向上偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的光的透鏡之下。通過使用特殊設(shè)計的透鏡，在相對于該棒的側(cè)面方向上幾乎沒有光離開透鏡。在垂直于該棒的方向上，幾乎所有的光都通過這些透鏡在該方向上輻射。這樣，例如鄰近舞臺 (stage)設(shè)置的棒呈現(xiàn)地相對較小。透鏡可以相對于反射體設(shè)置，反射體在相對于棒大體上垂直和縱向的方向上反射光。如果使用反射體，在棒的縱向方向上從透鏡透射的光可以在垂直于該棒的縱軸的方向上通過反射體反射。使用反射體，對于理想的光柱可能需要幾個LED組。本發(fā)明的目的可以通過如權(quán)利要求9前序所述的存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)，假設(shè)在校準(zhǔn)存儲器中存儲色組的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，其中在操作期間根據(jù)本地存儲的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)控制每個色組。由此，可以實(shí)現(xiàn)相對于實(shí)際色組存儲實(shí)際校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在與色組相同的像素板上。這樣，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)在初始測試中、正常使用期間以及維修期間緊隨色組。由此，可以在不執(zhí)行任何啟動校準(zhǔn)的情況下替換像素板。
每個色組的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括至少對與實(shí)際色組電平有關(guān)的操作時間的存儲。由此， 可以計算每個色組的消耗，并且可以相對于消耗調(diào)整每個LED的供電參數(shù)?？梢詫⑴c實(shí)際電平有關(guān)的操作時間存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲的二維歷史文件中。由此，僅少量的數(shù)據(jù)需要存儲在校準(zhǔn)存儲器中。LED棒的旋轉(zhuǎn)可以通過設(shè)置在LED棒模塊兩端的集成樞軸手動地實(shí)現(xiàn)。當(dāng)達(dá)到預(yù)期角度時，旋轉(zhuǎn)位于托架底部的旋鈕以固定該位置。LED棒的角度能夠從0°至360°自由地旋轉(zhuǎn)。通過在透鏡的前面增加不同的散射體薄膜將改變光束擴(kuò)展角度。具有特定角度的散射體薄膜可以通過一對凹邊(chimps)保持，該對凹邊位于前蓋的內(nèi)部，并且可替換地， 容易移動。


附圖1表示LED棒模塊。
附圖2表示LED棒的截面圖。
附圖3表示從第一端看的LED棒2。
附圖4表示LED模塊的相對端。
附圖5表示LED棒的縱向截面圖。
附圖6表示隔離蓋。
附圖7表示LED棒的分解圖。
附圖8表示像素板。
附圖9表示在一端部分打開的LED棒2。
附圖10表示LED棒模塊的另一個實(shí)施方式的分解透視圖。
附圖11表示具有凹邊的LED棒模塊的另一個實(shí)施方式的橫截面圖
附圖12表示多個另一個實(shí)施方式的LED棒模塊組合在一起。
具體實(shí)施例方式附圖1表示包括管4的LED棒模塊2，其中LED形式的管4發(fā)光設(shè)備與用于控制 LED發(fā)光的控制電子設(shè)備設(shè)置在一起。而且，附圖1表示第一端板20和第二端板22。夾具 M連接到框架設(shè)備沈。還表示了印刷電路連接器30和兩個總線連接器32和34。而且，在該圖中，表示了閥36，閥包括隔膜，隔膜僅允許濕氣在內(nèi)部方向上離開LED模塊2。在操作中，電力通過連接器30連接到LED模塊2，數(shù)據(jù)連接到連接器34或36。因而，LED模塊接收高效電力和信息以開始執(zhí)行燈光表演，其中變色僅是幾種可能中的一種。附圖2表示LED棒2的截面圖。在腔14中，殼體4形成用于熱傳導(dǎo)地連接到管4 的像素板6的座。在腔內(nèi)的管4中，表示主印刷板8和子印刷板10。印刷板8和10設(shè)置在隔離蓋12內(nèi)，隔離蓋12具有開口 60 (附圖6)，其中管4的突起熱傳導(dǎo)地連接到主印刷電路板8。子電路板10通過連接器18連接到主印刷電路板8。在管4外，表示第一和第二端蓋 20和22。在像素板6上，看到反射體58，反射體58設(shè)置在蓋64和第二蓋66下方，該第二蓋由透明塑膠如聚碳酸鹽形成。第二蓋66密封管4。在外部，管4連接到框架沈，框架沈進(jìn)一步連接到固定設(shè)備24。
在操作中，像素板6產(chǎn)生的熱將傳導(dǎo)到管4中。而且，主印刷電路板8產(chǎn)生的熱也傳導(dǎo)到管4中。管4熱傳導(dǎo)地連接到框架沈，熱從該框架輻射或轉(zhuǎn)移到外部環(huán)境。附圖3表示從第一端看的LED棒2。附圖3表示連接到第一端蓋20的管4。管4 連接到框架沈，該框架進(jìn)一步連接到固定器對。可以看到印刷電路板連接器30，并且在PCB 連接器30上，可以看到兩個數(shù)據(jù)總線連接器32和34。而且，看到包括隔膜的閥36，隔膜僅允許濕氣從內(nèi)部傳到管的外部。在操作中，閥36允許空氣從內(nèi)部傳出，這在每次LED模塊連接到電力并且開始操作時進(jìn)行。模塊變熱，空氣流出操作設(shè)備。在關(guān)閉之后，LED模塊開始變冷，空氣從外部吸進(jìn)腔內(nèi)。由于空氣相繼穿過閥36中的隔膜，因而濕氣是留在外部的，這樣，內(nèi)部容積保持干
O附圖4表示LED模塊2的相對端，此時，表示第二端蓋22。管4再次機(jī)械地連接到框架設(shè)備沈，框架設(shè)備連接到保持器對。端蓋表示凹形印刷電路板連接器40和凹形數(shù)據(jù)總線連接器42和44。組合附圖4和附圖3，可以清楚兩個或多個LED模塊可以順序聯(lián)結(jié)以形成相對長的管。附圖5表示LED棒2的縱向橫截面，棒由管4形成。在管內(nèi)部，表示像素板6和主印刷電路板8。而且，可以看到子印刷電路板10。在第一端，可以看到端蓋20，在相對端，可以看到端蓋22。在管4下方，看到框架沈和保持器對。在第一端，表示印刷電路板連接器 30和閥36。在另一端，可以看到凹形連接器40。在管內(nèi)，可以看到連接器50和52，其使主板8和像素板6電互連。而且，在像素板，可以看到設(shè)置在透鏡56下方的LED54，透鏡56與反射體58協(xié)同操作。從LEM4產(chǎn)生的光首先在相對于棒縱向的方向上通過透鏡56偏轉(zhuǎn)。離開透鏡56 的光然后通過反射體58向上反射，結(jié)果，離開棒的光主要垂直于棒傳遞。在該步驟通過形成反射表面之間的步驟使反射體58形成長截面，可以讓單組LED點(diǎn)亮模塊相對長的距離。 這樣，該模塊僅表示三組LED。但是從外部看，LED將點(diǎn)亮整個棒。附圖6表示隔離蓋12，隔離蓋具有縱向開口 60。而且，隔離蓋12在兩側(cè)具有凹槽 62，其與在附圖2中看到的管4的內(nèi)部輪廓配合。附圖7表示LED棒2的分解圖，其包括管4，其中像素板6設(shè)置在管4的凹槽中。 在管4內(nèi)部的腔中，主印刷電路板8設(shè)置在隔離蓋12的內(nèi)部。管4連接到第一端蓋20和第二端蓋22。而且，管4連接到框架沈，框架進(jìn)一步連接到保持器對。在主印刷電路板8 的端部，可以看到用于電力的凹形連接器40以及凹形數(shù)據(jù)連接器42和44。在像素板6上， 可以看到透鏡56和反射體58。在反射體58上，表示第一蓋64和第二塑料蓋66。隔離蓋 12包括開口 60和凹槽62。而且，表示與端蓋22配合的端蓋69。附圖8表示像素板6，在其上表示像素板連接器50。而且，在像素板看到LED54， LED成組設(shè)置，每組包括四個LED。此外，表示用于在該板存儲LED校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器組件 53。附圖9表示在一端部分打開的LED棒2?？梢钥吹焦?，在管4內(nèi)部表示隔離蓋 12，其包括主印刷電路板。而且，在管4外部可以看到框架沈。當(dāng)將管正確裝配時，端蓋20 覆蓋管的第一端，第二端蓋會覆蓋另一端?？梢钥吹接赏该魉苣z66制成的頂蓋，并且在該蓋下面,還表示蓋64。附圖10、11和12表示本發(fā)明的另一個實(shí)施方式。從附圖10和12可以看到LED 棒模塊102包括熱傳導(dǎo)管104，其中管104和LED形式的發(fā)光設(shè)備設(shè)置在一起。將電源108 和用于控制LED的發(fā)光的顏色控制器110設(shè)置在LED棒模塊102的外部。而且，附圖10表示第一端板120和第二端板122。第一樞軸184和第二樞軸186通過第一托架180和第二托架182將LED棒模塊連接到軌道124。在托架180和182的座上具有兩個旋鈕181和183。 LED棒模塊能夠繞雙樞軸184和186手動地旋轉(zhuǎn)。在達(dá)到預(yù)期的位置之后，向著管104移動旋鈕181和183以緊固或遠(yuǎn)離管104以松開可以保證定向。在操作中，電力和數(shù)據(jù)電纜118連接到LED模塊102。這樣，LED模塊將接收有效的電力和信息以開始執(zhí)行燈光表演，其中變色僅是幾種可能中的一種。附圖11表示LED棒2的橫截面圖。在凹槽114中，管4形成用于熱傳導(dǎo)地連接到管106的像素板106的座。在像素板106上，可以將LEDlM設(shè)置在用于偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的光的透鏡156之下，可以看到設(shè)置在由透明半透明塑料如聚碳酸鹽形成的蓋166之下的散射體 185。在操作中，在像素板106產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到管104中。管104同樣熱傳導(dǎo)地連接到集成樞軸，并且進(jìn)一步連接到軌道124，熱從該軌道輻射或轉(zhuǎn)移到外部環(huán)境。將一對凹邊187和188設(shè)置在蓋166的內(nèi)部以保持散射體185。可以通過凹邊保持具有特定光入射角的散射體薄膜185。通過在透鏡前面增加不同的散射體薄膜可以改變光束擴(kuò)展角20°至40°，60°和120°或任意其他。當(dāng)移開第一端板120和第二板122時， 容易移動改變不同的散射體薄膜，因而是優(yōu)選的。附圖12表示多個LED棒模塊102組合在一起以形成長條光。LED棒模塊102可以通過夾具190對準(zhǔn)。電纜118集成的電力和數(shù)據(jù)從管104的內(nèi)部延伸到設(shè)置在管104的外部的電源108和顏色控制器110。優(yōu)選地，電纜118是CAT5e網(wǎng)絡(luò)電纜。有時，顏色控制器 110可以是用于LED棒模塊陣列的通用控制器。
權(quán)利要求
1.一種用于校準(zhǔn)色組的方法，其中色組包括至少一個LED，所述色組連接到控制設(shè)備， 所述控制設(shè)備控制至少一個與所述色組的操作有關(guān)的所用物理參數(shù)，每個色組連接到控制電路，其特征在于將用于色組的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在校準(zhǔn)存儲器中，其中在操作期間，根據(jù)本地存儲的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)控制每個色組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于每個LED的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括至少對與實(shí)際 LED電平有關(guān)的操作時間的存儲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于將與實(shí)際電平有關(guān)的操作時間存儲在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲的二維歷史文件中。
4.一種包括多個LED組的LED模塊(10 ，所述LED組包括多個LED (154)，LED (154) 具有不同的顏色，LED(154)電連接到用于產(chǎn)生光的顏色控制器(110)，顏色控制器(110)連接到電源(108)，所述LED組設(shè)置在像素板(106)上，其特征在于所述像素板包括存儲器電路，其中在該像素板的用于LED的LED校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在該存儲器電路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED模塊，其特征在于至少一個LED形成在芯片處，該芯片包括用于存儲所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲器電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4-5所述的LED模塊，其特征在于所述像素板包括至少一個連接器， 用于將所述像素板連接至顏色控制器。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于校準(zhǔn)色組的方法和包括多個LED組的LED模塊。其中，色組包括至少一個LED，所述色組連接到控制設(shè)備，所述控制設(shè)備控制至少一個與所述色組的操作有關(guān)的所用物理參數(shù)，每個色組連接到控制電路，其特征在于將用于色組的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在校準(zhǔn)存儲器中，其中在操作期間，根據(jù)本地存儲的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)控制每個色組。所述LED模塊包括多個LED組的LED模塊，所述LED組包括多個LED，LED具有不同的顏色，LED電連接到用于產(chǎn)生光的顏色控制器，顏色控制器連接到電源，所述LED組設(shè)置在像素板上，其特征在于所述像素板包括存儲器電路，其中在該像素板的用于LED的LED校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在該存儲器電路中。
文檔編號H05B37/02GK102387642SQ20111038526
公開日2012年3月21日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者李國輝, 梁晨, 艾倫.佩德森, 陳霞 申請人:馬田專業(yè)公司