专利名称：发光二极管艺术灯光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED ( Light Emitting Diode )照明领域与文化艺术领域的结 合，尤其涉及一种通过无线方式，利用LED及其结构的本身构造出优美的 造型，在辅助照明的同时可以显示文字(包括立体的文字)、图形(包括立 体的图形)和多种色彩变化的LED艺术灯光装置。
背景技术：
近年来，照明界越来越关注照明的艺术设计，将现代的科技元素、传统 的文化艺术元素注入到单纯的照明装置中，以满足景MJ褒明、酒店大堂照明、 住宅厅堂照明等许许多多特殊的照明需求。照明设计师赋予照明装置不仅具 有照明最基础的功效；而且还希望照明装置本身是一件艺术品，本身具有优 美的造型、丰富的文化内涵、独特的文化背景或古典、或现代、或中国元 素、或古罗马风格，营造出理想的环境气氛，显示出高贵典雅的品味，以满 足人们内在的审美需求和精神追求，例如利用LED艺术灯光装置实现景观 照明，在营造温馨的照明环境的同时，可以通过活泼可爱的文字在照明灯具 上显示孔子的论语、老子的道德经，或者圣经的经典语句。
作为照明艺术的载体(照明装置)，目前还存在许多固有缺陷要么就 是纯粹的白光照明，要么就是纯粹的色彩的变化。这些缺陷导致了灯光艺术 设计的局限性，现有的照明装置无法满足照明艺术对照明灯具提出的越来越 多的要求。
目前的照明装置主要存在如下几方面的缺陷
1) LED照明灯具在照明的同时，不可以随意的显示二维或者三维的文 字、图案。不可以随时变幻字体的颜色、字体背景颜色、字体大小、字体形 状、文字的运动方式(可以绕灯具旋转、跳跃、散开等)。2) LED照明灯具在照明的同时，其外观结构设计还没有采用具有中国 传统的文化元素(例如各种灯笼的造型，可以是圆形、圆柱形等)或者古罗 马风格的各种造型(例如水晶灯造型)。
3) LED照明灯具，还不可以通过无线的方式(例如GPRS、 GSM、 RF ) 接收计算机或者手机发布的控制信号，以控制照明的亮度、照明的色彩、文 字和图案的内容。特别是照明灯具的颜色和亮度由计算机编程后还不可以由 无线的方式发送几千种色彩的变幻信号；几百种亮度的变化信号；几十种 灯光效果的变化信号(颜色的变幻、光线的旋转、跳跃、闪烁、颜色的追逐、 流水、渐变、跳变、色彩闪烁)。
发明内容
本发明为了解决现有技术中照明装置上不能显示图像、文字或者无立体 感、不美观以及控制信号传输的不方便性，本发明提供了一种LED艺术灯 光装置，通过单个的直线性或者曲线性LED灯条，辅之金属导线构成独立 的平面状或者曲面状LED发光层；由多个独立的LED发光层和LED照明 层，辅之显示控制单元构成发光二极管艺术灯光装置。使得照明装置能够立 体地显示各种图案和文字，用于景观照明及灯光艺术，并且可以实时(无线 的方式)控制灯体所要呈现的图形颜色和亮度。
为了实现上述目的，本专利提供的发光二极管照明装置，包括发光二 极管照明体，所述发光二极管照明体采用LED灯条构成，所述LED灯条是 由具有LED灯焊接在印制电路板(PCB)上形成；显示控制单元，用于输 出控制信号点亮所述LED,使显示出相应的文字、图案、灯光色彩和灯光 效果；无线接收单元，用于接收控制信号，接收到的控制信号送到显示控制 单元。
所述LED灯条形成多个发光层(或者叫发光面)和照明层，每个发光 层包括多个LED灯条，每个LED灯条上有多个发光二极管；里层是由白色
其他层是由红、绿、蓝三色LED灯通过焊接在印制电路板上形成的发光层。 所述显示控制单元输出的所述控制信号包括红(R)、绿(G)、蓝(B)信号和行信号。
每组控制信号中的所述R信号、G信号和B信号是与所述LED灯条上 相应的红灯管脚、绿灯管脚和蓝灯管脚相并联。
每一组控制信号中所述R信号、G信号和B信号的扫描方式决定了所 述R信号、G信号和B信号连接的相应的红灯、绿灯和蓝灯的个数。
所述显示控制单元是通过金属导线作为通道传送所述行信号给所述 LED灯条。根据不同外观造型的LED艺术灯光装置，其LED灯条的PCB 有不同的形状，即直线形和曲线形。
所述LED灯条的PCB上设置有导通孔，所述金属导线穿过不同LED 灯条上相应位置上的该导通孔形成一个发光层，根据不同外观造型的LED 艺术灯光装置，发光层可以是平面状的，也可以是曲面状的。
因此，通过本发明提供的LED艺术灯光装置，可以实现LED照明体无 线控制，显示不同的图形、文字和灯光效果；并且本身的外观结构与功能结 构天然的融为一体，兼顾了绿色照明、外形美观、灯光艺术的要求。
图1为本发明LED艺术灯光装置实施例1 (球状)的结构示意图。
图2为本发明LED艺术灯光装置实施例l(球状)的多层结构局部放大图。
图3为本发明LED艺术灯光装置实施例1 (球状)的俯视图。
图4为本发明LED艺术灯光装置实施例2(六柱体或六角型)的结构示 意图。
图5为本发明LED艺术灯光装置实施例2(六柱体或六角型)的俯视图。 图6为本发明LED艺术灯光装置实施例3 (方形)的结构示意图。 图7为本发明LED艺术灯光装置实施例3 (方形)的俯视图。 图8为本发明LED艺术灯光装置实施例4 (椭球状)的结构示意图。 图9为本发明LED艺术灯光装置实施例4 (椭球状)的多层结构局部放大图。
图IO为本发明LED艺术灯光装置实施例5(圆柱体状)的结构示意图。
图11为本发明LED艺术灯光装置实施例5 (圆柱体状)的多层结构局 部放大图。
西12为本发明的LED灯条的结构的部分示意图。
图13为本发明的由多条LED灯条通过金属导线构成一个平面状显示单 元的示意图。
图14为本发明的由多条LED灯条通过金属导线构成一个曲面状显示单 元的示意图。
具体实施例方式
如图1所示为本发明LED艺术灯光装置的实施例1的结构示意图。如 闺2所示，为本发明LED艺术灯光装置实施例1的多层结构局部放大图。 该LED艺术灯光装置包括发光二极管照明体，图中显示的发光二极管照 明体是灯笼状的LED照明体，该灯笼主要由LED灯条组成的一个或多个发 光层和照明层构成，还包括显示控制单元和无线接收单元、(图中未示出， 一般都设置在灯笼的顶端)，无线接收单元通过无线方式如通用无线分组业 务(GPRS)、全球移动通讯系统(GSM)或者射频(RF)方式，将实时接 收到的一组或多组控制信号送到显示控制单元，显示控制单元点亮所述 LED,使显示出相应的文字、图案、灯光色彩和灯光效果，随时变幻字体的 颜色、字体背景颜色、字体大小、字体形状、文字运动方式(可以绕灯具旋 转、跳跃、散开等)。
照明层， 一般是由白色的LED灯(但不局限于白色LED灯)通过焊接 在印制电路板(PCB)上构成。发光层是由红、绿、蓝三色的LED灯通过 焊接在印制电路板(PCB)上构成。印制电路板(PCB)是由平面状PCB在布 线设计(layout)时规划成单个的直线性条状PCB或者单个的曲线性条状 PCB。 LED灯条中LED灯焊接在所述PCB上时，同时将多余的所述PCB 去掉。发光层和照明层相应的控制信号分别对接在显示控制单元上，当显示控制单元点亮LED灯时，相应的计算机或者手机发送的控制信号传递给发 光层和照明层相应的LED灯上。
在本发明中，无线接收单元采用TC35工业级无线接收模块，接收控制 系统发送的控制信号，并将送到显示控制单。
这种发光二极管艺术灯光装置的色彩和亮度是通过无线方式，接收控制 系统的控制信号照明灯具的颜色和亮度可以编程控制几千种色彩的变幻、 几百种亮度的变化；几十种灯光效果变换(颜色的变幻、光线的旋转、跳跃、 闪烁、颜色的追逐、流水、渐变、跳变、色彩闪烁)。可以实现五彩缤纷， 色彩斑斓的灯光群，构建出恢宏壮丽的景观。上述的效果只需要，这种LED 艺术灯光装置具有无线接收单元，而这种无线接收单元采用无线接收模块， 实现GPRS、 GSM等无线方式接收信号。
这种LED艺术灯光装置具在照明的同时，可以任意的显示二维或者三 维的文字、图案。可以随时变幻字体的颜色、字体背景颜色、字体大小、字 体形状、运动方式(可以绕灯具旋转、跳跃、散开等)的文字。
本发明这种LED艺术灯光装置具有通过采用LED,实现了绿色照明光 源。照明光源经历了从白炽灯到荧光灯和高强度气体放电灯(HID)等三个重 要阶段。相比较而言，发光二极管被视作照明光源的第四个重要阶段。LED 具有低功耗(一般来说节能灯可节能4/5，但LED比节能灯更加节能1/4)、 超长工作寿命、低直流电压工作、发出指向光、能够提供多种色彩及白光、 体积小巧、具有固态器件的强固性、不含汞等众多优势，越来越多地用于太 阳能街道、景观照明。
在本发明中LED艺术灯光装置可以通过太阳能或者风能的方式来供 电，现有方式不再描述，当然也可采用其他的方式。
继续参见图1-图3,该灯笼状的LED艺术灯光装置，灯笼状的发光二 极管照明体分为多个发光层(或者叫发光面)和照明层，具体由LED灯条 形成多个发光层，该发光层可以根据显示控制单元的相应的计算机或者手机 发送的控制信号，显示出各种颜色、亮度的文字或者动画，而这些文字可以 形成绕灯具旋转、跳跃、散开等；多个发光层可以显示立体的文字和灯光效 果。该灯笼状的发光二极管照明体的发光层共有多个LED灯条构成，每个LED灯条上有多个LED灯。照明层， 一般是由白色的LED灯(但不局限于 白色LED灯，还可以采用其他颜色的LED，如红色、橙色、黄色、绿色、 青色、蓝色或者紫色LED灯)通过焊接在印制电路板(PCB)上构成。发 光层是由红、绿、蓝三色的LED灯通过焊接在印制电路板(PCB)上构成。
为了形成各种造型的LED艺术灯光装置，由平面状或者曲面状发光层 和照明层构成任意三维空间造型的LED艺术灯光装置，来形成传统的各种 灯笼的造型，LED艺术灯光装置可以是椭球形、球形、圆柱形、六柱体，或 者古罗马风格的水晶灯造型。如图4为本发明LED艺术灯光装置实施例2 (六柱体或六角型)的结构示意图。图5为本发明LED艺术灯光装置实施 例2 (六柱体或六角型)的俯视图。图6为本发明LED艺术灯光装置实施 例3 (方形)的结构示意图。图7为本发明LED艺术灯光装置实施例3 (方 形)的俯一见图。图8为本发明LED艺术灯光装置实施例4 (椭球状)的结 构示意图。图9为本发明LED艺术灯光装置实施例4 (椭球状)的多层结 构局部放大图。图10为本发明LED艺术灯光装置实施例5 (圆柱体状)的 结构示意图。图11为本发明LED艺术灯光装置实施例5 (圆柱体状)的多 层结构局部放大图。
在上述实施例中，LED艺术灯光装置的发光层可以是4层或者3层，仅 用于示例，并非用于限制。
如图12所示，为LED灯条的结构的部分示意图；该LED灯条由具有R (红)、G (绿)和B (蓝)颜色或者白色的LED灯通过焊接在PCB上， 形成LED灯条；LED灯条上依据不同的扫描方式，有不同的象素点；依据 象素的间距不同有不同的长度。
并且，显示控制单元的控制信号包括R、 G、 B信号和行信号(实际上 就是电源信号)，共计4个信号。
其中，每一组控制信号中的R信号与该LED灯条上的多个红灯管脚相 并联(扫描方式不同决定连接红灯的个数)；每一组控制信号中的G信号 与该LED灯条上的多个绿灯管脚相并联(扫描方式不同决定了连接绿灯的 个数)；每一组控制信号中的B信号与该LED灯条上的多个蓝灯管脚相并 联(扫描方式不同决定了连接蓝灯的个数)。显示控制单元是通过金属导线作为通道传送行信号给LED灯条。
在机械结构上LED灯条中LED灯的管脚在距灯杯底部5 ~ 7mm处焊 接在PCB上，同时将多余的PCB割掉。
如图13、图14所示，分别是由多条LED灯条通过金属导线构成一个平 面的示意图和一个曲面的示意图。每一个LED灯条的PCB上设置有多个导 通孔(扫描方式不同决定了导通孔的个数)，金属导线穿过不同LED灯条 上相应位置上的导通孔，并与PCB焊接在一起构成了一个发光面(发光层)， 同一个平面上的LED灯条分别焊接在LED驱动板上相应的信号插座上。
如图1-3所示的LED艺术灯光装置的实施例的形状，图1-3显示的是将 由如铜丝将62条LED灯条穿在一起，并且通过灯条上的多个穿孔穿过多条 铜丝将这些LED灯条弯曲成弧状(即形成曲面显示单元)，从而形成灯笼 状(球状)的照明装置，或者如图4-5所示的，通过铜丝将LED灯条形成 面积一致的六个面(即平面显示单元)，从而形成六面体形状的照明装置。
在上述实施例中每一个LED灯条具有一个显示控制单元，这两个实施 例是通过将多条LED灯条通过金属导线来形成平面显示单元和曲面显示单 元来构成照明装置的。
因此，本发明LED艺术灯光装置可以实现无线控制灯体所要呈现的颜 色、亮度、图案或者文字，通过无线控制灯上所呈现的文字或者图案绕灯具 旋转、跳跃、散开，字体背景、字体大小，图案大小都可以得到无线控制， 并且LED艺术灯光装置可以通过分为多个发光层，实现照明功能仅仅是基 础性的功能，而突出灯体所呈现的颜色、图案文字、造型和随意的编程可控 性。
尤其，该LED艺术灯光装置可以作为辅助照明，主要靠照明层和该装 置中的1W~ 10W的大功率LED灯照明，其颜色可以是白色、红色、黄色 等。即发光二极管艺术灯光装置，还包括发光二极管照明灯，与所述显示 控制单元连接，用于由所述控制信号点亮。在实际应用中，该发光二极管照 明灯可以设置在以上各种灯笼状的底部。即在实际应用中，无线接收单元接 收到请求点亮LED照明灯的控制信号后，显示控制单元控制LED照明灯发 光，从而起到普通的照明之用。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普 通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替 换，而不脱离本发明实施例技术方案和权利要求的精神和范围。
权利要求
1、一种发光二极管艺术灯光装置，其特征在于，包括发光二极管照明体，所述发光二极管照明体采用发光二极管灯条构成，所述发光二极管灯条由发光二极管灯焊接在印制电路板上形成；无线接收单元，用于接收控制信号；以及显示控制单元，与所述无线接收单元连接，以输出所述控制信号点亮所述发光二极管，使显示出相应的文字、图案、灯光色彩和灯光效果。
2、 根据权利要求1所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于所述 发光二极管灯条形成一个或者多个发光层和照明层，每一个发光层和照明层 包括多个发光二极管灯条，每个发光二极管灯条上有多个发光二极管。
3、 根据权利要求2所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于所述 LED灯条的印制电路板为直线形或者曲线形。
4、 根据权利要求2或3所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于 所述发光层是由红色、绿色和蓝色的发光二极管通过焊接在印制电路板上形 成的；照明层是由白色、红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色或者紫色的 发光二极管通过焊接在印制电路板上形成的。
5、 根据权利要求4所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于，所述发光二极管灯条的印制电路板上设置有孔状结构，所述丝状金属穿 过不同的发光二极管灯条上相应位置上的该孔状结构形成平面状或者曲面 状发光层和照明层。
6、 根据权利要求1所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于所述 无线接收单元通过无线的通用无线分组业务、全球移动通讯系统或者射频方 式接收控制信号。
7、 根据权利要求1所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于所述 显示控制单元输出的所述控制信号包括红、绿、蓝信号和行信号。
8、 根据权利要求7所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于， 每组控制信号中的所述红信号、绿信号和蓝信号是与所述发光二极管灯条上相应的红灯管脚、绿灯管脚和蓝灯管脚相并^:。
9、 根据权利要求7或8所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于， 所述显示控制单元是通过丝状金属作为通道传送所述行信号给所述发光二 极管灯条。
10、 根据权利要求1所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于，所 述发光二极管艺术灯光装置是由平面状或者曲面状发光层和照明层构成的 任意三维空间造型。
11、 根据权利要求10所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于， 所述三维空间造型为椭3求形、^^形、圆柱形，六^主体形或者方形。
12、 根据权利要求1-11任一所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征 在于还包括发光二极管照明灯，与所述显示控制单元连接，用于由所述控制信号点亮。
13、 根据权利要求12所述的发光二极管艺术灯光装置，其特征在于所 述发光二极管照明灯为1W 10W功率。
全文摘要
本发明涉及一种发光二极管艺术灯光装置，包括发光二极管照明体，所述发光二极管照明体采用发光二极管灯条构成，所述发光二极管灯条是由发光二极管灯焊接在印制电路板上形成；用于接收控制信号的无线接收单元；以及显示控制单元，与所述无线接收单元连接，以输出控制信号点亮所述发光二极管，使显示出相应的文字、图案、灯光色彩和灯光效果。因此，通过本发明提供的发光二极管艺术灯光装置，可以实现发光二极管照明体无线控制，显示不同的图形、文字和灯光效果，并且更加立体和美观，兼顾了绿色照明、外形美观、灯光艺术的要求。
文档编号G09G3/32GK101598289SQ200910203428
公开日2009年12月9日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者舒文帆 申请人:李红深