專利名稱：用于柜式標牌的led照明系統(tǒng)的制作方法
用于柜式標牌的LED照明系統(tǒng)
背景技術(shù)：
大型柜式標牌，也被稱作箱式標牌，通常使用熒光燈管和鎮(zhèn)流器作為照明系統(tǒng)。如 圖ι所示，標牌殼體12和半透明面板14限定了空心外殼(hollow enclosure)，熒光燈管 16和鎮(zhèn)流器(未示出)安裝于外殼內(nèi)。熒光燈管16照亮前面板和后面板，但熒光燈管照明 有它的缺點。熒光燈管從中心軸以360度方式發(fā)光。從燈管的頂部和底部發(fā)出的光通常被浪 費，不能很好地朝向半透明面板反射。這降低了系統(tǒng)的效率。以百分之五十的燈已燒壞時來計算，使用熒光燈照亮的箱式標牌的照明系統(tǒng)的壽 命通常是大約12，000小時。如果能提高用來照亮箱式標牌的照明系統(tǒng)的壽命，那將會是令 人滿意的。高強度放電(HID)燈具(lamp fixtures)也已用在大型標牌中。HID燈通常包括 透鏡，這些透鏡設(shè)置在各裝置上方，以使光優(yōu)選地越過每個面板的背面?zhèn)鞑?。然而，高強?放電燈在低溫下易于意外變暗。類似地，熒光燈在較低溫度下?lián)p失效率和功效。

發(fā)明內(nèi)容
本申請描述了一種用來照亮柜式標牌(也被稱作箱式標牌)的照明系統(tǒng)，該照明 系統(tǒng)均勻地照亮箱式標牌的半透明面板，并且提供已知的熒光燈和HID燈系統(tǒng)不具備的延 長的壽命和增強的魯棒性。這個照明系統(tǒng)大體上包括多個電互連的模塊。每個模塊均包 括支撐體；位于該支撐體上的電路；至少兩個發(fā)光二極管(“LED”)，位于支撐體上并電連 接到電路；以及殼體，位于支撐體上方，用來覆蓋電路。位于至少一個支撐體的第一表面上 的第一 LED在第一大體方向(general direction)上發(fā)光，安裝于至少一個支撐體的第二 表面上的第二 LED在與第一大體方向相反的第二大體方向上發(fā)光。


圖1是已知的箱式標牌的透視圖，一部分的半透明面板被去除，以示出標牌中的 內(nèi)部元件。圖2是可以用來照明圖1中所示標牌的照明系統(tǒng)的部分去除的透視圖。圖3是圖2中所示照明系統(tǒng)的LED模塊的透視圖。圖4A和圖4B是沿著圖2中的線4_4截取的視圖。圖5是用于圖2中所示照明系統(tǒng)的端蓋的下透視圖。圖6是圖5中所示端蓋的上透視圖。圖7是圖5中所示端蓋的頂平面圖。圖8是用于照亮箱式標牌的照明系統(tǒng)的LED模塊的前透視圖。圖9是圖8中所示LED模塊的后透視圖。圖10是一個模塊連接到另一個模塊之前兩個LED模塊的端部的透視圖。圖11是連接圖8和圖9中所示LED模塊的多個端蓋的透視圖。
圖12是示出用于照亮箱式標牌的照明系統(tǒng)中的LED模塊連接到另一個LED模塊的前視圖。圖13是圖12中所示連接的后視圖。圖14是用于照亮箱式標牌的照明系統(tǒng)的另一實施例的特寫(close-up)視圖。圖15是用于照亮箱式標牌的照明系統(tǒng)的另一可替代實施例的特寫視圖。圖16是照明系統(tǒng)在“未裝配(knocked-down) ”形態(tài)下的特寫視圖。圖17至圖19公開了將照明系統(tǒng)安裝于箱式標牌中的步驟。圖20是用于照亮箱式標牌的照明系統(tǒng)的另一可替代實施例的示意圖。圖21示出了圖20中所示的“未裝配”照明系統(tǒng)。圖22是用于照亮箱式標牌(諸如圖1中所示箱式標牌)的系統(tǒng)的示意圖。圖23是沿著圖22中的線23_23截取的橫截面圖。圖24是用于照亮箱式標牌的LED照明系統(tǒng)的可替代實施例的示意圖。圖25是用于制造圖22和圖24中所示LED系統(tǒng)的制造過程的示意圖。圖26是用于照亮箱式標牌的系統(tǒng)的可替代實施例的示意圖。圖27是沿著圖6中的線27-27截取的橫截面圖，然而，只有一條(strip)圖26中 所示的LED系統(tǒng)在圖27中示出。圖28是用于照亮箱式標牌的照明系統(tǒng)的平面圖，該箱式標牌具有用于照明系統(tǒng) 的每個LED和鏡片組合所示的示例性光束圖案。圖29是箱式標牌中所示照明系統(tǒng)的示意性垂直剖視圖，其中照明系統(tǒng)不包括光 束分散鏡片(optic)。圖30是照明系統(tǒng)的另一示意性垂直剖視圖，該照明系統(tǒng)在與圖29中示意性示出 的箱式標牌相同的箱式標牌中包括鏡片。圖31是用于照明系統(tǒng)中的透鏡的透視圖。圖32是圖31中所示透鏡的頂平面圖。圖33至圖35是圖31中所示透鏡的側(cè)視圖。圖36是圖31中所示透鏡的仰視圖。圖37是用于照亮柜式標牌的照明系統(tǒng)的一側(cè)的透視圖。圖38是圖37中所示照明系統(tǒng)的另一側(cè)的透視圖。圖39是圖37中所示照明系統(tǒng)的一部分的平面圖。圖40是圖37中所示照明系統(tǒng)的端部側(cè)視圖。
具體實施例方式參考圖2，所示的LED照明系統(tǒng)20能夠照亮圖1中所示的柜式標牌10。照明系統(tǒng) 20能夠安裝到柜式標牌10的殼體12內(nèi)，照亮標牌的前面板和后面板。照明系統(tǒng)20包括 多個電互連的模塊(參見圖3)。參考圖4A和圖4B，每個模塊均包括支撐體24(圖4A中 所示的單片式支撐體和圖4B中所示的兩片式支撐體)；電路(不可見)，位于至少一個支 撐體上；至少兩個相對的LED 26和28，位于支撐體的各一側(cè)上，并電連接到電路；以及殼體 32，位于支撐體上方，用于覆蓋電路。為了簡潔起見，將詳細地說明圖4A中所示的實施例， 其中，圖4A和圖4B之間的差別是相關(guān)的，將討論這些差別。照明系統(tǒng)20也包括電連接模塊22的至少一個柔性電導(dǎo)體34。如圖4所示，柔性(或剛性)電導(dǎo)體34包括通過絕緣覆蓋物42彼此電絕緣的第一導(dǎo)線36和第二導(dǎo)線38。返回來參考圖2，照明系統(tǒng)還包括剛性 脊，該剛性脊在圖2所示的實施例中是與模塊22相連的管狀構(gòu)件44。脊44比便于模塊相 對于彼此固定的柔性電導(dǎo)體34更具剛性。在管狀構(gòu)件的每個端部處，端蓋46與管狀構(gòu)件 44連接，并且這些端蓋構(gòu)造成用于與標牌殼體12(圖1)連接。參考圖4A，支撐體24是雙面印刷電路板(“PCB”)。圖4B示出的支撐體24是 彼此背對背地放置的兩塊單面PCB。在圖4A中，支撐體24是雙面FR4 PCB，具有形成于第 一表面52和第二表面54上的彼此平行的銅跡線。銅跡線(不可見)大到充當LED 26和 28的散熱器，以消散LED產(chǎn)生的熱量。第一 LED 26，或者多個LED (參見圖2和圖3)，安裝 在第一表面52上，并且在由箭頭56指示的第一大體方向上發(fā)光。第二 LED 28，或者多個 LED (參見圖2和圖3)，安裝在第二表面54，并且在與第一大體方向相反的第二大體方向58 上發(fā)光。第一 LED 26照亮柜式標牌10的第一(前)面板，并且第二 LED 28照亮柜式標牌 10的第二(后)或者相對的面板。參考圖3，每個模塊22上的第一 LED 26 (以及第二 LED 28)與另一個第一 LED 26間隔距離d(中心到中心)。另外，當柔性電導(dǎo)體34被充分地拉 緊，一個LED模塊22的第一 LED 26 (和第二 LED 28)與鄰近LED模塊22的第一 LED 26之 間的距離也是距離d(中心到中心)。從而，照亮箱式標牌10的前(或后)面板的LED在平 行于照明系統(tǒng)的縱向軸線62(圖2)的方向上彼此均勻地隔開。返回來參考圖4A，每個LED均包括與相應(yīng)LED相關(guān)的光束分散鏡片，以便相對于與 LED垂直的軸線分散LED發(fā)出的光。例如，第一折射鏡片66安裝于LED 26上方，第二折射 鏡片68安裝于LED28的上方。鏡片66和68分散來自相應(yīng)LED 26和28的光使其遠離圖 4A所示的相應(yīng)軸線56和58。關(guān)于這方面的更詳細說明在下面提供。此外，其它的鏡片，例 如反射鏡片，也能用來分散來自相應(yīng)LED的光。所示實施例中的殼體32是保護PCB上的電路的上模制(overmolded)殼體。該 上模制殼體能夠由導(dǎo)熱塑料制成，該導(dǎo)熱塑料能有助于散熱。如圖4A中所示，上模制殼體 32也包圍位于PCB 24上方的柔性電導(dǎo)體34。可以設(shè)置可替代的殼體布置，諸如雙面吸塑 (claim-shell)殼體。繼續(xù)參考圖4A，管狀構(gòu)件44包括可從第二區(qū)段74上拆下以提供到模塊22的通路 的第一區(qū)段72。在橫截面圖中示出的管狀構(gòu)件44大體上是橢圓形的，但管狀構(gòu)件44的橫 截面能采用其他構(gòu)造，例如圓形或者方形。在所述實施例中，管狀構(gòu)件44的第一區(qū)段72繞 軸線76或軸線78樞轉(zhuǎn)脫離第二區(qū)段74，上述兩條軸線都基本平行于管狀構(gòu)件44的最長尺 寸，并且基本平行于縱向軸線62 (圖2)。在所示實施例中，第一區(qū)段72包括基本以軸線76 為中心的第一圓柱狀末端部分82和基本以軸線78為中心的第二圓柱狀末端部分84。第一 圓柱狀末端部分82收納在形成于第二區(qū)段74的一端處的第一 C形承窩(socket，軸孔)86 中，第二圓柱狀末端部分84收納在形成于第二區(qū)段74的第二相對端處的第二 C形承窩88 中。這些圓柱狀部分82和84卡入相應(yīng)的承窩86和88中，以將第一區(qū)段72連接到第二區(qū) 段74。當相對的C形承窩與相應(yīng)圓柱狀末端部分分離時，第一區(qū)段72能夠相對于第二區(qū)段 74繞著軸線76和78中的一個樞轉(zhuǎn)。在圖4A所示實施例中是管狀構(gòu)件44的脊還包括凸塊92和94，這兩個凸塊限定將 模塊22收納在其中的通道96。限定通道96的外側(cè)凸塊92和94之間設(shè)置有中間凸塊98。形成于每個LED模塊22的殼體32上的掣子102接觸中間凸塊98，以使LED模塊22相對于 管狀構(gòu)件44對準，從而使LED 26和28在相反的方向上照亮。管狀構(gòu)件44的第一區(qū)段72 還包括下凸塊104(按照圖4A中所示的方向)，該下凸塊有整體成形的凸緣106，該凸緣還 與LED模塊22的相應(yīng)殼體接合，從而對準管狀構(gòu)件44內(nèi)的LED模塊并且連接LED模塊和 管狀構(gòu)件。凸塊92還包括朝向模塊延伸的遠端凸起108，從而使凸塊92彎曲(flexes)，以 便為凸塊92和凸塊94之間的模塊22建立過盈配合(interference fit)。管狀構(gòu)件44能由透明或半透明材料制成。因此，管狀構(gòu)件44至少能包括半透明 區(qū)段，從而允許來自LED的光從管狀構(gòu)件逸出。管狀構(gòu)件還能包括與LED對準的槽或者開 口 110，以允許光不必經(jīng)過管狀構(gòu)件44逸出。開口 110避免了光穿過管狀構(gòu)件時的光損失。 半透明區(qū)段和/或開口(圖2只示出了一個)將處于與軸線56和58相交的管狀構(gòu)件的區(qū) 域中，這允許來自LED 26和28的直接(非反射)光逸出管狀構(gòu)件。管狀構(gòu)件44能進一步 地分散從LED 26和28發(fā)出的光。例如，半透明區(qū)段能由可以使光線漫射的材料制成，或者 半透明區(qū)段可制成具有透鏡特性。
如圖5中更清晰地所示，端蓋46包括具有平面安裝面114的基座112。錐形區(qū)段 116遠離基座延伸，并且大體橢圓形區(qū)段118遠離錐形區(qū)段116延伸。參考圖6，端蓋46的 橢圓形區(qū)段118限定凹部(recess) 122。凹部122收納管狀構(gòu)件44。在垂直于照明系統(tǒng)20 的縱向軸線62(圖2)截取的橫截面中，凹部122的構(gòu)造不是圓形的，而是在橫截面上類似 于管狀構(gòu)件44。細長突出物124從大體橢圓形區(qū)段118向內(nèi)延伸到凹部122中，以接合管 狀構(gòu)件44并建立過盈配合。凹部122和大體上橢圓形區(qū)段118的構(gòu)造選擇成與它所收納 的管狀構(gòu)件44的橫截面構(gòu)造相匹配。如果管狀構(gòu)件的形狀改變，則橢圓形區(qū)段118的形狀 也可改變。參考圖7，基底壁(base wall) 126限定凹部122的下表面，并包括柔性電導(dǎo)體 34(圖2)能夠穿過的開口 128。大體橢圓形區(qū)段118成形為限定構(gòu)造成收納管狀構(gòu)件44 的第二區(qū)段74的C形承窩86或88 (參見圖4A)的凹處(pocket) 132。這為照明系統(tǒng)20提 供了另一個標引(indexing)特征，以對準LED 26和28，從而它們照亮箱式標牌中相對的 箱板。設(shè)置兩個凹處132，從而端蓋46可以設(shè)置在管狀構(gòu)件44的任一端部上。基底壁126 還將凹部122與由基座114和錐形區(qū)段116限定的空腔134(圖5)隔開?？涨?34大到足 夠覆蓋安裝于標牌殼體12的內(nèi)側(cè)的普通熒光燈插口。端蓋46提供了用來將照明系統(tǒng)20連接到柜式標牌殼體12的連接器。在改進的 設(shè)置中，端蓋46能設(shè)置在普通熒光燈插口上方，以覆蓋熒光燈插口。安裝面114是平面的， 從而很好地附接于殼體12，并且設(shè)置穿過基座112的緊固件開口 136，以便將端蓋46附接 于標牌殼體。在錐形區(qū)段116內(nèi)靠近開口 128處穿過中間壁126設(shè)置開口 138，以允許柔 性電導(dǎo)體34通過該開口 138，從而形成電連接。大體上橢圓形區(qū)段118內(nèi)設(shè)置有帶槽開口 142。帶槽開口 142具有平行于照明系統(tǒng)20縱向軸線62的長軸(參見圖2)。這允許調(diào)整 凹部122內(nèi)的管狀構(gòu)件44以適于標牌殼體內(nèi)的凸起差。通常管狀構(gòu)件的長度是大約八英 尺，并且通常標牌殼體的長度是大約八英尺。能夠設(shè)置其它長度的管狀構(gòu)件。帶槽開口 142 收納用于將端蓋46連接到管狀構(gòu)件44的緊固件。通過開出主軸平行于照明系統(tǒng)20的縱 向軸線62的槽，在通過將緊固件插入帶槽開口 142中而將管狀構(gòu)件緊固于端蓋46之前，帶 槽開口 142允許管狀構(gòu)件44在凹部122中平行于縱向軸線移動。
作為設(shè)置帶槽開口的替代，將收納管狀構(gòu)件44的凹部122與空腔134隔開的中間壁126則設(shè)置成高于熒光燈插口，中間墻可偏置或彈簧加載，以便在照明系統(tǒng)安裝于柜式 標牌中時，在管狀構(gòu)件插入凹部中然后管狀構(gòu)件44壓在相對的端蓋46上時，中間墻能夠移動。圖1至圖7中所述的照明系統(tǒng)20是可縮減的。換句話說，相鄰的LED模塊22并 聯(lián)，從而模塊的長度能夠減少到適于長度或高度小于八英尺的標牌。在所示實施例中，LED 照明系統(tǒng)20具有一英尺的可縮減解決方案(resolution)。管狀構(gòu)件44具有一般熒光燈管的外貌。通常，用來照亮柜式標牌的熒光燈管的長 度是八英尺。通過將端蓋46設(shè)置于普通熒光燈管插口上方，將管狀構(gòu)件插入覆蓋熒光燈插 口的端蓋中，之后將柔性電導(dǎo)體34連接到為照明系統(tǒng)供電的供電裝置，圖2中所示的照明 系統(tǒng)可插入具有八英尺長的熒光燈的標牌中。能夠設(shè)置其它長度的管狀構(gòu)件。管狀構(gòu)件是 剛性的，從而其能夠容易地操作并安裝到普通柜式標牌中。剛性的管狀構(gòu)件還對于風載荷 (wind loading)有用，因為管狀構(gòu)件中的光源(LED)在風暴中不會移動或搖動。返回來參考圖3，LED模塊22能夠形成為薄的細長的平行六面體形狀，其具有兩個 較大的平面表面，例如前表面與后表面，與限定平行六面體LED模塊的剩余表面相比，這兩 個表面具有更大的表面面積。如下面將示出和討論的，LED模塊能采用多種可替代構(gòu)造。矩 形開口 144貫穿每個模塊。這些開口提供了材料節(jié)省并且可以包括埋頭附接孔。LED 26可以是任意的普通LED。LED 26設(shè)置在LED模塊的兩側(cè)上，例如前側(cè)和后 側(cè)，其中，一些LED面向一個方向，一些LED面向相反的方向。換句話說，多個LED面向前以 照亮柜式標牌(諸如圖1中所示標牌)的前半透明面板，并且多個LED面向后以照亮后面 板。返回來參考圖4A，PCB 24(或具有用于將電輸送到LED的電路的類似支撐體)可以是 具有設(shè)置在第一(向前)表面和第二(向后)表面上的LED的雙面PCB。PCB 24的向前側(cè)的LED 26可以與向后側(cè)上的LED對準，例如垂直于PCB且經(jīng)過 板的前側(cè)上的LED也經(jīng)過板的后側(cè)上的LED的線。換句話說，LED模塊22的向前側(cè)上的 LED能與LED模塊的向后側(cè)上的LED偏移或交錯。當與剛性脊(如管狀構(gòu)件44)連接時， LED能沿平行于縱向軸線62 (圖2)的軸線對準。使用的LED也可以是多色(諸如紅色/綠 色/藍色)LED組，從而為柜式標牌創(chuàng)造多色效果或者特殊背景色特性。還能在模塊內(nèi)部進 行控制，以根據(jù)標牌所有者對于周圍環(huán)境條件或者一天內(nèi)的時刻的要求或者根據(jù)至觀看者 (viewer)的信號來改變顏色。而且，控制器還能用來根據(jù)對于周圍環(huán)境亮度的要求使標牌 變暗，以進一步地節(jié)省能源，這是熒光燈難以實現(xiàn)的。所用LED能與存在于標牌面板上或者 其中的磷光材料結(jié)合使用，以為標牌的正面創(chuàng)造特殊的顏色。返回來參考圖4A，所示的PCB 24是雙面印刷電路板。在此構(gòu)造中，電路印刷在PCB 的兩個較大平面表面上。此外，PCB能夠是金屬芯印刷電路板(“MCPCB”)，該金屬芯印刷 電路板使電絕緣材料沉積在PCB的每個較大平面表面上，從而金屬芯夾在絕緣層之間。作 為設(shè)置PCB來為每個LED模塊中的LED提供電連接的替代，可以設(shè)置柔性電路或者簡單的 電線來為LED供電。另外，LED能安裝到印刷布線板(單面，例如圖4B，或者雙面)，該印刷 布線板在美國申請序列第11/784,639號中更具體地說明，該申請包括在此以供參考。繼續(xù)參考圖4A，殼體32保護電路以及LED。殼體能封裝PCB。用于LED的開口能 夠是漏斗形或者圓錐形，從而為LED提供反射表面。制成殼體的材料可以是反射材料。LED附近的反射材料還能夠是做成設(shè)計的單獨的反射器，或者是反射器與鏡片的組合，從而優(yōu) 選地散射來自LED源的光，以增加光束散射，并且在較少源的情況下提高面板照亮均勻性。 此外，透鏡能設(shè)置在LED的頂部上方，以便為更寬的重疊改變光學(xué)圖案。盡管圖2中沒有示出，如果不包括脊(管狀構(gòu)件44)(系統(tǒng)看上去將類似于圖2所 示的系統(tǒng))，殼體32能形成有允許模塊容易地附接于能夠安裝在柜式標牌內(nèi)的水平梁以及 垂直梁的安裝特征(參見美國臨時申請序列第60/973,009號)。安裝特征能包括一組吊 耳，每個吊耳均具有用于緊固件的開口。上吊耳上的緊固件開口能與水平線相交，并且上吊 耳中的每個開口能與下吊耳中的開口沿垂直線對準。在沒有脊的另一實施例中，柔性電導(dǎo)體34能與LED模塊22電互連和機械互連。導(dǎo) 線38、42(圖4)能與每個模塊中的每個PCB24上的電路互連。該導(dǎo)線能焊接到相應(yīng)PCB或 者能經(jīng)由絕緣位移連接器(IDC)端子或者其它類似連接來附接。殼體32能模制在絕緣材 料上方，以便保護電線和每個電連接器免受自然環(huán)境影響。電線38、42連接到驅(qū)動LED 22 的電源(未示出)。電源也可設(shè)置在組件內(nèi)，以在本地電力公司提供的110/220/277/480伏 交流電下工作，而無需將墻體插座電壓轉(zhuǎn)換為單元外的低壓直流電的單獨模塊。因為箱式 標牌中有如此多的LED，LED系統(tǒng)能在不需要單獨模塊的情況下適應(yīng)壓降。圖8至圖11示出了柜式標牌的照明系統(tǒng)的一個可替代實施例。每 個LED模塊160 能連接到與標牌殼體12連接(圖1)的梁(垂直梁或水平梁)。圖8和圖9中示出的LED 模塊160的元件與圖4A中所示的元件相似，因為每個模塊均包括多個安裝到雙面PCB(不 可見，但與PCB 24相似)的LED 162，該雙面PCB具有印刷在PCB上的電路。每個模塊還包 括覆蓋PCB的殼體164?？商娲兀瑑蓧K單面PCB能背對背地設(shè)置。每個模塊160都是細長 的，但與圖3中所示的大體上是平的不同，每個模塊的前后表面(即具有最大表面面積的表 面)是彎曲的。殼體包括開口 166，LED 164穿過該開口發(fā)光。每個LED開口 166附近能形 成有凹陷，以便為LED提供反射表面，促使LED以所需的圖案朝向柜式標牌的半透明面板發(fā) 光。比較圖8 (前視圖)和圖9 (后視圖)可看到，每個LED模塊均包括面向前方和面向后 方的LED。因此，每個LED模塊中的PCB可以是雙面印刷電路板，或者能設(shè)置兩塊印刷電路 板，這兩塊PCB中的每塊均只在一面上具有LED。每個LED模塊160還包括安裝特征。參考圖8，穿過能包括埋頭孔的孔開口 168， 能夠從前表面穿過LED模塊延伸到后表面，從而緊固件或螺釘172 (圖9)能穿過模塊插入。 平的長圓形墊圈174能收納緊固件172，以便提供用于將模塊160安裝到標牌殼體中的安裝 梁(未示出)的平的區(qū)域。圖8至圖10中所示的LED模塊設(shè)計減少了裝配LED照明系統(tǒng)時的線連接。如圖 10所示，LED模塊能扣合在一起。參考圖9，每個LED模塊均在第一端包括凸出部件(male portion) 180，所述凸出部件收納在鄰近模塊的第二端處的凹入部件182中。凸出部件180 包括裝配到鄰近LED模塊160的槽186 (圖9)的榫舌184。參考圖10，凸出部件180還包 括具有凸起192的彈性調(diào)整片(resilienttab) 188，該凸起裝配到鄰近LED模塊160的凹入 部件182中的相應(yīng)形成的開口 194中。在再次向上彎曲之前，凸起的前向傾斜表面促使調(diào) 整片在插入槽186時向下彎曲，從而凸起能收納在開口 184中。榫舌184上形成的電觸點 196與鄰近LED模塊160的凹入部件182中的電連接器(不可見)連接，以使一個LED模塊 的電路與另一個LED模塊的電路電連接。
參考圖11，設(shè)置連接到柔性電連接器202的端蓋200，從而為LED模塊160的LED162提供電連接。端蓋200具有與每個LED模塊160的凹入部件182相似的電和機械構(gòu)造 (可替代地可具有凸出構(gòu)造)，以便凸出部件180能插入端蓋200中，從而為每個LED模塊 提供電連接。電導(dǎo)體202連接到每個端蓋中的電導(dǎo)體，從而在電源(未示出)和每個模塊 之間提供電連接，其中，這些電導(dǎo)體與每個LED模塊的每個凹入部件182中的電導(dǎo)體相似。 柔性電導(dǎo)體202可以與圖3中所示的電導(dǎo)體34相似。每個端蓋的殼體能圍繞著電連接器 的絕緣覆蓋物而上模制。圖12和圖13示出了 LED背光系統(tǒng)的另一實施例。LED模塊210連接到與柜式標 牌的殼體連接的水平或者垂直梁B (垂直梁在圖12和圖13中示出)。每個LED模塊210均 包括與上面說明的LED模塊相同的基本元件。因此，每個LED模塊210均包括多個LED212。 一些LED面向一個方向(向前)，而一些LED面向相反的方向(向后)。LED 212安裝到 PCB，或者其它能攜帶電源的支撐體。如果使用PCB，它可以是上面所述的雙面PCB。而且， 每塊在一面上具有印刷電路的兩塊PCB彼此緊靠，因此電路設(shè)置在LED模塊210的相反面 上。每個LED模塊還包括覆蓋PCB和相應(yīng)電路的殼體214。殼體214具有前表面和后 表面。LED開口 216形成在前表面和后表面中。從LED 212發(fā)出的光從LED模塊210的前 表面和后表面發(fā)出。每個LED模塊210均包括大體上半圓形構(gòu)造的榫舌220，該榫舌包括中間設(shè)置的開 口 222。每個LED模塊210還包括半圓形凹陷(expression) 224，該凹陷構(gòu)造成用于收納半 圓形榫舌220。因此，榫舌220和凹陷224能采取可替換的構(gòu)造；然而，榫舌相對凹陷的互 補構(gòu)造通常是理想的。開口 226在凹陷224的區(qū)域中穿過LED殼體延伸，從而與榫舌220 中的開口 222對準。開口 222和226在榫舌220插入凹陷224中時彼此對準，從而緊固件 228可用于將LED模塊210附接于垂直梁B (可替代地可以是水平梁)。由于每個LED模塊 210均包括半圓形調(diào)整片和半圓形凹陷，LED模塊能繞著大體上垂直于LED模塊的前后表面 且與中間LED對準的軸線旋轉(zhuǎn)，因此半圓形榫舌能與鄰近LED模塊中對應(yīng)的半圓形凹陷對 準。如圖13中更清晰地所示，半圓形凹陷224的相對側(cè)上的某一位置的每個LED模塊的后 側(cè)具有大體上平面表面230，以促使LED模塊210附接到梁B，并且使LED模塊正在附接或 者附接到梁上時不會搖動。LED模塊也通過與上面所示的柔性電導(dǎo)體相似的電線232彼此機械地和電地連 接。因此，電線232與每個LED模塊210的PCB的電路電連通，并且能經(jīng)由焊接或者IDC端 子或者相似類型的電和機械連接而連接到PCB。此外，在制造LED模塊時，柔性電導(dǎo)體232 的電絕緣材料也能在殼體214鄰近上模制。參考圖14，示出了 LED模塊240的可替代實施例。LED模塊240與上面所示的那 些相似，因為其包括多個配置在模塊的相對側(cè)(前側(cè)及后側(cè))上的LED 242。每個LED模塊 240均能包括PCB和配置在PCB上的電路，從而為LED供電?？商娲?，每個LED能配置在 柔性電路(flex circuit)上或者簡單地用電線彼此電連接。 每個LED模塊均包括殼體244，其覆蓋印刷電路板和為LED242提供電連接的任何 電路。與上面所示的實施例相似，殼體能被看作具有前表面，其中，LED大體上平行于該前 表面配置，從而LED照亮柜式標牌的前面板。每個LED模塊240還包括后表面和大體上與后表面平行地對準的LED 242，從而照亮柜式標牌的后面板。與上面所述實施例相同，可以配置一個以上的PCB，每個PCB都具有配置在相反表面上的電路，以便為每個LED模塊的前 LED和后LED提供光，或可設(shè)置雙面印刷電路板。每個LED模塊240均設(shè)置有多個連接構(gòu)件。第一組連接構(gòu)件允許鄰近LED模塊在 大體上垂直于每個LED模塊的最長尺寸(長度)的方向上彼此偏離。在所示實施例中，多 個彈性調(diào)整片246布置在殼體244的前表面或后表面中任一者或者兩者上。更特別地，對 于所述實施例，連接調(diào)整片246成對布置并構(gòu)造成與構(gòu)件(link) 248配合。每個構(gòu)件均包 括鄰近構(gòu)件的第一(上)端的第一(上)開口 252和多個第二(下)開口 254。圖14中示 出的實施例中，五個下開口 254與最高開口 252隔開地垂直設(shè)置。每個第二(下)開口 254 均能相應(yīng)于所需間隔，從而位于目標LED模塊正上方或正下方的LED模塊與連接到上開口 252的目標LED模塊偏離所需尺寸。在所示例子中，下開口 254彼此偏離1/2單位(厘米或 英尺)。此外，這套調(diào)整片246從大體上平面表面256伸出，該表面在大體上與每個LED模 塊240的長平行的方向上具有等于構(gòu)件248的寬度的尺寸。從而，構(gòu)件很好地裝配到還大 體上限定凹部的這個平面表面中。構(gòu)件248上的搭扣(snap)在水平對準的LED模塊之間 提供了垂直間隔。在柜式標牌內(nèi)設(shè)置有水平梁時，這些還能提供水平間隔。每個LED模塊240還包括通孔260，該通孔通過整個模塊延伸，并且可能地通過模 塊內(nèi)的任何PCB延伸，以允許模塊240附接于柜式標牌內(nèi)的垂直(或水平)梁。通孔260 還能靠近平面表面262設(shè)置，這使到梁的連接更容易。每個模塊及其PCB能類似地安裝到 柜式標牌內(nèi)提供支持以及來自LED系統(tǒng)的能量的熱耗散的結(jié)構(gòu)，以有助于從LED導(dǎo)出的熱 量的熱管理。每個LED模塊240還包括在LED模塊的一端處配置有開口 268的榫舌266以及第 二榫舌272和配置在相對端處的一對倒鉤274。倒鉤274從榫舌272的平面表面大體上垂 直延伸，并且構(gòu)造成經(jīng)由搭扣配合而被收納在第一榫舌266的開口 268中，從而附接鄰近的 LED模塊240。因此，鄰近模塊之間只設(shè)置有機械連接。與上面所述的相似的電線或電導(dǎo)體 能夠與LED模塊電互連。電連接器還能連接到相關(guān)電源，從而為LED模塊供電。LED模塊 240可與不同長度的LED模塊和多個構(gòu)件一起運送到現(xiàn)場。圖15和圖16示出了形成用于照亮柜式或箱式標牌的LED照明系統(tǒng)的元件的LED 模塊290的另一實施例。LED模塊290與上面所述的LED模塊大體相同，其中其包括PCB和 多個位于LED模塊的相反側(cè)上的LED 291。如圖15中所示，每個LED模塊290彼此咬合在 一起。然而，這一實施例只設(shè)置機械連接，而不是機械連接和電連接。更特別地，每個LED 模塊290均在一端處包括榫舌292并且在相對端處包括定義在相對調(diào)整片296之間的凹槽 294。當榫舌292收納在凹槽294中時，榫舌292上的圓形凸起298收納在每個調(diào)整片296 中的相應(yīng)開口 302內(nèi)。凸起298傾斜。每個LED模塊殼體306還能包括吊耳308，每個吊耳均包括收納線構(gòu)件314的開口 312，從而將一個LED模塊290進一步機械連接到鄰近LED模塊。LED模塊能夠如圖16中所 示的那樣“未裝配”和包裝。LED模塊290使用與上面所述的類似的柔性電導(dǎo)體304而電連
接在一起。圖17示出了將LED模塊320附接于在梁中具有多個槽S的垂直梁B。LED模塊 320與上面所述的那些相似，其中它們每個都包括PCB (不可見)、印刷電路板的每面(或者兩個PCB)上的用來照亮柜式或箱式標牌的相對面的LED 322以及覆蓋PCB的殼體324。殼 體324形成有裝配到垂直梁B中形成的槽S的調(diào)整片326。LED 320附接到梁B在圖17至 圖18中逐步地示出。每個LED模塊320還在一端處形成有裝配到鄰近LED模塊的另一端處的凹入?yún)^(qū)段 336(圖19)中的凸出區(qū)段334，從而將模塊附接在一起。類似于參考圖10所述實施例的電 觸點也可設(shè)置在該配置中。作為替換，用于每個LED模塊的殼體可具有裝配到具有凸緣的 梁中的翼形件。參考圖20，公開了包括多個LED模塊400的LED背光系統(tǒng)。LED模塊400與上面 所述的那些相似但以示意方式示出。每個模塊均包括多個LED 402。LED 402能面向向前 方向或者向后方向(圖20是平面圖，因此面向后向方向的LED不可見)。LED 402能彼此 等距離地隔開。鄰近LED之間等距離布置有連接位置404，該連接位置用“ + ”示意地示出。 該連接可簡單地是穿過LED模塊延伸的通孔。該連接也可以與圖14中所示的連接相似，除 了允許LED模塊相對于彼此旋轉(zhuǎn)，這將在下面更詳細地說明。參考圖21，圖20中所示的連接(linkage)可壓縮或“未裝配”，以便于裝運LED背 光系統(tǒng)。因此，LED背光系統(tǒng)與能夠容易地裝配在柜式標牌中的四桿機構(gòu)相似。圖21還示 出了附接于圖20中所示的未裝配的照明系統(tǒng)的安裝環(huán)410。與圖20中所示的相似的多個 照明系統(tǒng)能夠彼此附接，從而照亮大的柜式標牌?！鞍搿泵姘迥軌蛞源篌w上三角構(gòu)造設(shè)置。 參考圖22，用來照亮箱式標牌(諸如圖1所示的柜式或箱式標牌)的照明系統(tǒng)通 常包括LED模塊510、與至少一些LED模塊互連的脊512、與LED模塊互連的柔性電導(dǎo)體514， 以及電源516。LED照明系統(tǒng)安裝于箱式標牌內(nèi)并且照亮半透明面板，諸如圖1中所示的半 透明面板14。利用LED而不是熒光燈管作為光源來設(shè)置如下系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠朝向面板引 導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生的幾乎所有光，這提高了效率。參考圖23，用于背光系統(tǒng)的LED模塊510能采用不同的構(gòu)造，其例子在上面做了更 具體的說明。每個LED模塊510均大體上包括多個安裝在具有印刷電路(未示出)的PCB 522上的發(fā)光二極管(“LED”) 520。殼體524覆蓋PCB 522、電路，并且如果需要，也覆蓋某 些LED 520。殼體524中設(shè)置有開口 526，以允許源自LED520的光射向柜式或箱式標牌的 半透明面板。LED模塊510能夠以薄且細長的平行六面體形狀形成，其具有兩個較大平面表面， 例如前表面和后表面，與限定平行六面體LED模塊的剩余表面相比，這兩個表面具有更大 的表面面積。LED 520可以是任意的普通LED。LED 520設(shè)置在LED模塊的兩側(cè)上，為簡便起見 稱之為前側(cè)和后側(cè)。當LED照明系統(tǒng)設(shè)置在箱式標牌中時，LED模塊的前側(cè)上的LED照亮 箱式標牌的前半透明面板，而LED模塊的后側(cè)上的LED照亮LED箱式模塊的后半透明面板。 殼體524中的LED開口 526能形成和定形成提供反射面，從而將從LED 520發(fā)出的光朝向 將由LED照明的半透明面板的期望位置引導(dǎo)。開口 526的形狀設(shè)計成在箱式標牌中垂直地 且水平地適于鄰近LED之間的間隔，以便對系統(tǒng)將照亮的半透明面板提供均勻的照亮。印 刷電路板522的前側(cè)上的LED 520可以與印刷電路板的后側(cè)上的LED對準。參考圖23，PCB 522可以是雙面PCB。在這種構(gòu)造中，電路可以印刷在PCB的兩個 較大平面表面上。因此，PCB可以是金屬芯PCB，其使電絕緣材料沉積在PCB每個較大平面表面上，從而金屬芯夾在絕緣層之間。作為設(shè)置PCB來為每個LED模塊中的LED提供電連接的替代，可設(shè)置柔性電路或者簡單電線來向LED供電。另外，LED可安裝于印刷布線板(單 面或雙面)上。殼體524保護電路和LED 520。殼體524可封裝印刷電路板522。參考圖23，用 于LED 520的開口 526可以是漏斗形或者圓錐形，從而為LED提供反射面。制成殼體的材 料可以是反射材料。LED 520附近的反射材料還能夠是做成設(shè)計的單獨的反射器，或者是反 射器和鏡片的組合，從而優(yōu)選地散射來自LED源的光，以增加光束分散，并且用較少的光源 來提高面板照亮均勻性。此外，透鏡可以設(shè)置在LED的頂部上方，以便為更寬的重疊改變光 學(xué)圖案。殼體可以形成有允許模塊容易地附接于普通箱式標牌內(nèi)的水平梁和垂直梁上的安 裝特征。LED照明系統(tǒng)還與LED模塊510互連的包括脊512，或者多個脊。參考圖24，脊512 也能提供安裝位置，例如通過向緊固件提供孔532。應(yīng)用上模制的殼體524時，脊支撐LED 模塊的印刷電路板522。脊512還能支撐可安裝有LED的柔性電路或者其它柔性支撐體，例 如LED未安裝于PCB (參見圖24)。每個脊512能由剛性塑料或者類似的剛性材料制成，并 且連接到印刷電路板22 (或者用于LED的其它支撐體)。圖23中所示的脊512示出為附接于印刷電路板的側(cè)面?？商娲兀?，或多個脊， 能連接到印刷電路板的前表面或后表面。例如，脊能包括收納在每個PCB中的對應(yīng)孔內(nèi)的 栓釘。脊512能包括印刷電路板通過摩擦或彈性裝配附設(shè)到其中的通道。可替代地，脊可 以通過焊接、或機械緊固件、將脊卷曲到PCB和其它方式附接到印刷電路板。參考圖26和圖27，示出了收納細長PCB 522的脊512。PCB 522可以包括細長的 開口 560，該開口與上述的切割位置和薄弱區(qū)段相似。作為設(shè)置上模制的殼體的替代，電路 板522的電路可用材料噴涂或覆蓋，從而保護電路免受自然環(huán)境影響，但與上述上模制的 殼體相比，無法提供更多的魯棒保護。如圖27中更清晰的所示，脊512包括兩條通道，每條收納一塊印刷電路板522。LED 系統(tǒng)的一面上的LED照亮柜式或箱式標牌的一塊半透明面板14，而脊的另一面上的LED照 亮另一塊半透明面板。脊512可以堆疊在另一個脊的頂部上或彼此相鄰，如圖27所示，于 是PCB可插入或滑入這些通道中。脊512可構(gòu)造成沿著它們各自的較長邊緣彼此附接，例 如榫舌和凹槽連接。返回來參考圖22，脊512能用來與照明系統(tǒng)中的一組LED互連，因此這組LED具有 期望的長度L，例如四英尺。這組LED的長度可以是照明系統(tǒng)要設(shè)置在其中的箱式標牌的函 數(shù)。例如，箱式標牌的水平尺寸約為四英尺，則通過一個脊附接的這組LED模塊的長度L可 以約為四英尺。通過單個脊(或用于連接相同LED的多個脊)附接的這組LED模塊的長度 可以改變，因此當標牌安裝者訂購LED照明系統(tǒng)時，安裝者能指定這組LED模塊的長度L適 于LED系統(tǒng)將要設(shè)置在其中的箱式標牌。與由熒光燈管照亮的箱式標牌相比，這為LED系 統(tǒng)提供了更多的靈活性。此外，通過設(shè)置脊512，或多個脊，剛性發(fā)光棒設(shè)置在箱式標牌內(nèi)。 剛性棒使得在箱式標牌內(nèi)安裝系統(tǒng)更容易。返回來參考圖22，附接于脊512或多個脊的多組LED模塊510可以設(shè)置成每個都 具有相同的長度L。每個都具有相同長度L的這些組LED可安裝于箱式標牌中，并且彼此水 平地或者垂直地隔開。
柔性電連接器514和LED模塊以及模塊組互連。電連接器514通常包括多條被電 絕緣材料覆蓋的電線。電線與每個模塊510中的每個印刷電路板522上的電路互連。電線 能焊接到相應(yīng)印刷電路板，或者通過IDC端子或類似連接附接。殼體524能模制在每個電 連接器514的絕緣材料外，從而保護每個電連接器里的電線免受自然環(huán)境影響。脊512也可以代替柔性電線承載電流。例如，脊512可由金屬制成，并接觸印刷在 每塊電路板上的電路。圖25示出了能制造照明系統(tǒng)的過程。如圖25中所示，提供上模具540和下模具 542來制造上模制的殼體524。脊512為上模制的殼體提供標引特征。脊提供了定位功能， 借此限定上模制的殼體的周界。 返回來參考圖22所示，通過鄰近LED模塊510之間的間隔來提供切割位置546。 開口 532 (圖4)也能在鄰近模塊之間提供切割位置。將直徑大于開口 532的直徑的鉆頭插 入該開口中，從而切開圍繞開口的材料。脊也能包括除切割位置之外或替代切割位置的易 于搭扣的薄弱區(qū)段(例如缺口)。參考圖28，示出的LED模塊660包括與相應(yīng)LED (不可見)配合的LED透鏡666，從 而優(yōu)選地分散從每個LED發(fā)出的光。圖29和圖30示意地示出了設(shè)置在箱式標牌中的LED 照明系統(tǒng)。圖29示出了附接于垂直梁B的LED模塊630a和630b。LED模塊630a和630b 僅是眾多模塊中的兩個。模塊630a和630b彼此間隔垂直距離W(鄰近模塊的LED之間的 中心到中心間隔)。LED模塊630a和630b與半透明面板間隔距離D。換句話說，LED模塊 630a和630b與目標平面相隔(在本例中，該目標平面是半透明蓋14)垂直于目標平面測量 的距離D。用于LED模塊630a和630b的每個LED均具有主視角θ 1，該主視角由與LED隔 開的平面上的LED發(fā)光強度約是直接沿軸線觀察的平面上的強度的1/2處限定。如圖29中所示，上LED模塊630a中的LED產(chǎn)生第一主光束圖案650，下LED模塊 630b的LED產(chǎn)生第二主光束圖案652。不存在與LED關(guān)聯(lián)的光束分散鏡片。目標平面上產(chǎn) 生的光束圖案650和652由離軸角β 界定，β 是θ 1/2。在這個例子中，光束圖案650 和652大體上是圓形的，其是圓錐角為θ 1且以相應(yīng)LED為頂點的圓錐體的底部。在這個例 子中，taniil < (W/2)/D。在圖29所示的例子中，由于鄰近光束圖案之間的較暗區(qū)域，即， 在光束圖案不重合、交疊或緊密靠近的地方，目標平面(半透明面板14)處的光強度將是不 均勻的。在LED之間的水平間隔保持不變的情況下，雖然LED之間的垂直間隔增加，但箱式 標牌的半透明面板上的光的均勻性可通過遠離每個LED模塊的縱向軸線(縱向軸線是LED 的中心所在的軸線)引導(dǎo)更多光線來提高。因此，與圖28中所示相似的光束圖案將是有用 的。圖30示意性示出了 LED模塊660，示為上LED模塊660a和下LED模塊660b，設(shè)置 在與圖29中示意性所示的相同的標牌中。LED與半透明面板14隔開相同的距離D，并且彼 此也隔開相同的垂直距離W。與圖29不同，透鏡666與相應(yīng)LED模塊660a和660b上的LED配合，從而將圖29 中的離軸角β 擴大至離軸角β2。然而，離軸角β 2在垂直于LED模塊660的縱向軸線 668的方向上被擴大得更多(參見圖28)。透鏡666使相應(yīng)LED發(fā)出的光改變方向，以使 LED發(fā)光強度約是直接沿著軸線觀看的強度的一半的邊界從僅有LED的情況拓寬。參考圖28，透鏡666與每個LED模塊660的相應(yīng)LED配合，從而產(chǎn)生改變的光束圖案670 (與圖29中的光束圖案650和652相比)。在圖28所示的實施例中，改變的光束圖 案670大體上是橢圓形的，其具有垂直于縱向軸線668的長軸672和平行于縱向軸線668 的短軸674。改變的光束圖案670不需要是橢圓形的；然而，期望光束圖案具有與縱向軸線 668垂直的更長尺寸，其中，與沿縱向軸線668的相鄰LED之間的間隔相比，LED模塊的行在 垂直于縱向軸線668的方向上彼此進一步隔開。當LED照明系統(tǒng)用來翻新具有熒光燈管的 裝置時，這是尤其期望的。這允許鄰近LED模塊的行彼此進一步垂直地隔開，這減少了照亮 箱式標牌所需的LED模塊的數(shù)量。
參考圖30，在縱向軸線668 (圖28)的垂直方向上的視角使得改變的光束圖案670 由離軸角β 2界定。類似于離軸角β ，離軸角β 2是從相應(yīng)LED發(fā)出并被透鏡666改變方 向的光的發(fā)光強度約為相應(yīng)LED與相應(yīng)透鏡666組合的軸線發(fā)光強度的一半處。然而，離 軸角β 2從LED測量到垂直于LED模塊的縱向軸線668的邊界位置的50%。如圖30中所示，改變的光束圖案670 (參見圖28)，這些光束圖案通常是橢圓形的、 重疊的、至少部分彼此重合、或者緊密接近。在這種情況下，長軸672 (如果光束圖案不是橢 圓形的，則為最長的軸線)重疊、至少部分彼此重合、或者彼此緊密接近。因此，tani3 2約 等于(W/2)/D，S卩，士30%，更優(yōu)選地士20%，以及更優(yōu)選地士 10%。由于LED與上LED模 塊660a中的透鏡666組合的離軸角β 2的發(fā)光強度大約是沿軸線發(fā)光強度的一半，下LED 模塊660b中的LED與透鏡666組合的離軸角β 2的發(fā)光強度大約是沿軸線發(fā)光強度的一 半，在光束圖案670 (圖28)的主軸672彼此重合、重疊、或者緊密靠近的位置，對于每個相 應(yīng)LED與透鏡666組合，該位置處的照亮應(yīng)與直接沿軸線的照亮基本相同。因此，通過設(shè)置 透鏡666，可增加垂直間隔W，然而LED與目標平面偏離相同的距離D。換句話說，可用較少 的LED來對半透明面板14提供基本均勻的照亮。然而可以理解，視角并不需要精確地為 50%發(fā)光強度。圖31至圖36示出了透鏡666的例子。透鏡666包括從基座682向上延伸的折射 圓頂680。如圖33至圖35中非常清晰地所示，支柱684懸在基座682下方，從而為透鏡提 供相對于與透鏡配合的LED的定位特征。每個圓頂680均包括球形外表面686和橢球形內(nèi) 表面688。如圖36中最清晰地所示，基座682定義橢球形開口 692。透鏡在大體上垂直于 主軸的方向上較厚。因為該設(shè)計，較厚的方向(垂直于主軸694)上具有光匯聚效應(yīng)。作為使用圖31至圖36中具體所示的透鏡的替代，也可利用圖29和圖30中所示 的能提供期望的光束分散能力的可替代鏡片。例如，反射鏡片可以與LED模塊中的每個LED 關(guān)聯(lián)。反射鏡片可與LED配合形成與圖28中所示的光束圖案670類似的光束圖案。例如， 反射鏡片可以安裝于相應(yīng)LED上方，以使光改變方向，從而形成期望的光束圖案。圖37示出了能夠用于照亮諸如圖1中所示的箱式標牌的照明系統(tǒng)的可替代實施 例。照明系統(tǒng)700包括多個電互連的模塊702，每個模塊均包括至少一個面向第一方向從而 朝向第一方向發(fā)光的LED 704，以及面向與第一方向相反的第二方向從而朝向第二大體方 向發(fā)光的第二 LED 706。與上面的實施例相似，每個LED模塊還可包括至少一個支撐體，該 支撐體具有設(shè)置在支撐體上的電路，以便為LED供電。每個模塊中可設(shè)置雙面PCB或兩塊 彼此背對背的單面PCB。還可設(shè)置其它支撐體，例如柔性電路。至少一個支撐體上方設(shè)置有 殼體708，用于覆蓋電路。照明系統(tǒng)700進一步地包括柔性電導(dǎo)體710，以便與LED模塊702電互連。照明系統(tǒng)700還包括與模塊702連接的剛性脊712。剛性脊712可以比至少一個電連接器具有更大的剛性，這允許剛性脊使模塊702相對于彼此并沿著脊的最長尺寸固定。因此，照明系 統(tǒng)700的一側(cè)上的LED 704和照明系統(tǒng)700的另一側(cè)上的LED 706能大體上沿著平行于脊 712的最長尺寸的軸線對準。參考圖40，脊可以包括穿過網(wǎng)狀區(qū)段(web section) 714的開 口(不可見)，從而允許每個模塊702插入開口中，進而相對于脊712固定模塊。脊712在 網(wǎng)狀區(qū)段714的相對邊緣還可包括通道區(qū)段716，從而限定每個都收納一部分LED模塊702 的上通道718和下通道722。如圖40中更清晰地所示，每個LED 704和706均能與鏡片722 配合，從而進一步分散來自相應(yīng)LED的光。通過使用圖37至圖40中所示的脊712，朝向箱式標牌的半透明面板引導(dǎo)來自LED 704和706的光，而不用穿過其它半透明構(gòu)件，例如上面所示的管狀構(gòu)件44。脊712可以形 成為八英尺長，而且LED模塊702可以平行地連接，從而照明系統(tǒng)能夠容易地切割，從而允 許照明系統(tǒng)安裝到每個尺寸長度都小于八英尺的標牌中。已經(jīng)參考某些實施例說明了用于照亮柜式標牌的照明系統(tǒng)。在閱讀和理解了詳細 說明后，本領(lǐng)域人員將想到改進和變更。本發(fā)明并非僅限于前面說明中所示的那些實施例。 而是，本發(fā)明由權(quán)利要求及其等同物寬泛地限定。
權(quán)利要求
一種用于照亮標牌的照明系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個電互連的模塊，每個所述模塊都包括支撐體，位于所述支撐體上的電路，至少兩個發(fā)光二極管(“LED”)，電連接至所述電路，第一LED位于所述支撐體的第一表面上，且面向第一方向，以朝向所述第一方向發(fā)光，第二LED位于所述支撐體的第二表面上，且面向與所述第一方向相反的第二方向，以在第二大體方向上發(fā)光，以及殼體，位于至少一個所述支撐體上方以覆蓋所述電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述支撐體包括雙面印刷電路板(“PCB”)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述支撐體包括至少兩塊單面PCB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括至少一個電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體電連接所述 模塊和與所述模塊連接的剛性脊，所述脊比所述至少一個電導(dǎo)體具有更大的剛性，以使所 述模塊相對于彼此固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述脊包括包圍所述模塊的管狀構(gòu)件，所述管狀 構(gòu)件具有半透明區(qū)段，以允許來自所述LED的光逸出所述管狀構(gòu)件，所述半透明區(qū)段相對 于所述LED定位成使得來自每個LED的直射光通過相應(yīng)半透明區(qū)段逸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，進一步包括與所述管狀構(gòu)件連接的端蓋，所述端蓋構(gòu) 造成與相關(guān)的標牌殼體連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述端蓋包括收納所述管狀構(gòu)件的凹部，所述凹 部和所述管狀構(gòu)件具有非圓形構(gòu)造的橫截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述端蓋包括被具有平面安裝表面的基座包圍 的空腔，所述空腔大到足夠覆蓋普通的熒光燈插口。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述管狀構(gòu)件包括能從第二區(qū)段拆下從而提供 到所述模塊通路的第一區(qū)段。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述第一區(qū)段繞與所述管狀構(gòu)件的最長尺寸平 行的軸線樞轉(zhuǎn)脫離所述第二區(qū)段。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述脊包括限定通道的凸塊，所述模塊收納在 所述通道中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，每個模塊均在第一端包括榫舌，并在第二端包 括槽，每個所述榫舌均構(gòu)造成與鄰近模塊的相應(yīng)槽配合，用于將鄰近模塊附接到一起。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，每個模塊在每個榫舌上且在每個槽中均包括 電線，所述電線與所述LED電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，進一步包括經(jīng)由電導(dǎo)體電互連的多個端蓋，所述端 蓋被構(gòu)造成與每個所述模塊的所述榫舌或所述槽連接，所述端蓋包括用于將所述模塊的 LED和所述電導(dǎo)體電連接的電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一模塊樞動地連接到第二模塊。
全文摘要
一種照明系統(tǒng)，大體上包括多個電互連的模塊。每個模塊均包括支撐體；位于支撐體上的電路；至少兩個發(fā)光二極管(“LED”)，位于支撐體上并且電連接到電路；以及外殼，位于支撐體上方，用來覆蓋電路。位于支撐體的第一表面上的第一LED在第一大體方向上發(fā)光，安裝于支撐體的第二表面上的第二LED在與第一大體方向相反的第二大體方向上發(fā)光。
文檔編號G09F13/22GK101868815SQ200880116323
公開日2010年10月20日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
發(fā)明者凱文·卡彭特, 庫?？恕に_哈, 杰弗里·M·諾爾, 王新, 約翰·歐文斯, 道格拉斯·R·哈利 申請人:照明有限責任公司