Гибкий трубчатый источник света с эффектом движущейся вспышки - RU2353853C1
Код документа: RU2353853C1
Чертежи
Описание
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к декоративным источникам света. В частности, настоящее изобретение представляет собой гибкий трубчатый источник света с эффектом движущейся вспышки.
Из уровня техники известно и является обычным использование функции цифрового управления дисплеем для управления экраном, особенно большим экраном, образованным светоизлучающими диодами (СИД). Эти устройства показывают различные изображения и знаки и воспроизводят на экране различные эффекты, включая такие, как движение, догоняющие друг друга огни и тому подобное, благодаря управлению электрическими цепями. Однако это может быть использовано только при больших экранах, в которых изображение создается разверткой по рядам и строкам. Что касается маленьких экранов или линейных структур, упомянутые эффекты не могут быть получены. В связи с этим был разработан трубчатый источник света на СИД, в котором экранный модуль упрощен до линейного типа и упакован в просвечивающую жесткую трубку. Однако такой вид трубчатого источника света не может быть согнут или разрезан, а сигнал управления требует параллельного интерфейса, интерфейс вход/выход главного управляющего модуля многоточечной связи имеет электрические уровни транзисторно-транзисторных логических микросхем (ТТЛ), сигналы которых не приспособлены для передачи на большие расстояния. Кроме того, интегральная микросхема управления СИД не может быть использована для каскадного соединения, то есть сигнал не может передаваться по одному и тому же сигнальному кабелю без ограничений.
Общими свойствами упомянутых выше экрана и трубчатого источника света являются следующие: включение/выключение и состояние эмиссии света в каждом СИД-излучателе, пикселе, управляется главным модулем многоточечной связи и интегральной микросхемой управления СИД, так что каскадная передача сигнала не может быть осуществлена. Благодаря быстрому развитию техники СИД появились мощные СИД и начали разрабатываться новые области их применения. Для того чтобы обеспечить возможность сгибать и резать осветители, делались попытки применения техники цифрового управления дисплеями в области гибких трубчатых источников света и осуществления каскадного соединения и регенерации управляющего сигнала.
Гибкий экран на СИД описан в китайском патенте №200320128741.5. В этом патенте множество элементов, снабженных СИД, образуют гибкий экран. Однако каскадное соединение и регенерация управляющего сигнала в этом патенте не раскрыты. В действительности, каскадное соединение, регенерация и передача управляющего сигнала без ограничения расстояния не могут быть достигнуты в соответствии с этим патентом. Кроме того, эффект движущихся вспышек также не может быть реализован по этому патенту.
Существует потребность получать от гибкого трубчатого источника света визуальные эффекты, такие как бесконечное разнообразие вида свечения. Ни «дюралайт» с эффектом искр, ни гибкие неоновые источники света с однородным, последовательным, ярким и мягким эффектами свечения не допускают гибкого управления излучением света, в частности эффект бегущих друг за другом огней может быть получен в светящейся ленте с помощью множества элементов, но эффект бегущих друг за другом огней между различными СИД-излучателями, то есть эффект движущейся вспышки, не может быть достигнут. Чтобы обеспечить эффект движущейся вспышки, состояние включено/выключено каждого СИД-излучателя должно управляться независимо, для этого много цепей управления нужно было бы добавить в известный гибкий трубчатый источник света, то есть «дюралайт» или гибкий неоновый источник света, что повлекло бы увеличение размеров известного гибкого источника света. Очевидно, гибкий источник света в этом случае утратил бы декоративную функцию и соответственно применимость.
По этой причине существует неудовлетворенная потребность рынка в гибком трубчатом источнике света с функцией цифрового управления дисплеем в отношении включения/выключения каждого СИД-излучателя, который создавал бы эффект движущейся вспышки, когда лучи света от СИД-излучателей бегут друг за другом, и обеспечивал регенерацию сигнала, каскадное соединение и передачу сигнала без ограничения по расстоянию, а также допускал бы сгибание и разрезание.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Принимая во внимание предшествующий уровень техники и сопутствующие ему ограничения, задачей настоящего изобретения является создание гибкого трубчатого источника света с функцией цифрового управления дисплеем в отношении включения/выключения каждого СИД-излучателя, который создавал бы эффект движущейся вспышки, когда лучи света от СИД-излучателей бегут друг за другом, и обеспечивал регенерацию сигнала, каскадное соединение и передачу сигнала без ограничения по расстоянию, а также допускал бы сгибание и разрезание.
Для решения указанной задачи в настоящем изобретении предложен гибкий трубчатый источник света с эффектом движущейся вспышки, содержащий:
прозрачный внутренний слой оболочки, внутренний слой оболочки представляет собой лентообразный элемент, выполненный из гибкого прозрачного пластика путем экструзионной формовки, лентообразный элемент имеет внутри сквозное продольное отверстие, две медные жилы, проходящие продольно в боковой стенке лентообразного элемента и имеющие такую же длину, как и внутренний слой оболочки, открытую щель, выполненную продольно вдоль средней линии в нижней части боковой стенки внутреннего слоя оболочки;
множество печатных плат, каждая печатная плата снабжена множеством СИД, соответствующим количеством включенных последовательно ограничительных резисторов и интегральной микросхемой управления СИД, каждая печатная плата снабжена с обоих концов проводами, печатные платы соединены проводниками друг с другом последовательно, провода питания печатных плат имеют параллельное соединение с медными жилами, проводники сигналов на печатных платах соединены с контроллером последовательно, проводники сигналов интегральной микросхемы управления СИД соединены с контроллером последовательно, печатные платы расположены внутри сквозного отверстия внутреннего слоя оболочки;
прозрачный наружный слой оболочки, заключающий в себе внутренний слой оболочки и множество печатных плат, наружный слой оболочки имеет такую же длину, как и внутренний слой оболочки, и выполнен из гибкого прозрачного пластика путем экструзионной формовки.
Интегральная микросхема управления СИД представляет собой микросхему, дающую три сильноточных выходных сигнала, допускающую каскадное соединение и имеющую сдвиговые регистры и выходные регистры.
Печатная плата содержит основные проводники, основные проводники двух соседних печатных плат соединены друг с другом параллельно.
Печатная плата содержит далее конденсаторы и стабилизирующие напряжение резисторы.
Интегральная микросхема управления СИД представляет собой интегральную микросхему, выполненную по технологии комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП), обеспечивающую низкое потребление энергии и высокую стойкость по отношению к шумам.
СИД является СИД плоскостного типа.
СИД является обычным СИД с коллоидной заливкой кубической формы.
СИД является многоцветным СИД.
В сравнении с предшествующим уровнем техники гибкий трубчатый источник света по настоящему изобретению имеет следующие преимущества: благодаря печатным платам, установленным в гибкой трубке, и интегральным микросхемам управления СИД, установленным на печатных платах, возможности управлять состоянием включено/выключено каждого излучателя на СИД и получению эффекта движущейся вспышки, когда лучи света от СИД-излучателей бегут друг за другом, кроме того, гибкий трубчатый источник света снабжен центральным контроллером, благодаря которому могут быть реализованы визуальные эффекты, такие как бесконечное разнообразие вида свечения; благодаря тому что интегральная микросхема управления СИД содержит последовательные сдвиговые регистры и выходные регистры, обеспечивается регенерация сигнала, каскадное соединение и передача сигнала без ограничения по расстоянию; благодаря тому что для изготовления световой ленты используется гибкая трубка и каждый из проводов питания печатных плат имеют параллельное соединение с медными жилами во внутреннем слое оболочки, и основные проводники двух соседних печатных плат соединены друг с другом параллельно, гибкий трубчатый источник света по настоящему изобретению может сгибаться и может быть разрезан в любом месте, где провода питания двух соседних печатных плат соединяются друг с другом; кроме того, использование гибкой трубки делает гибкий трубчатый источник света очень удобным при транспортировке, сборке и декорировании. Соответственно гибкий трубчатый источник света, обеспечивающий разнообразные декоративные эффекты, может быть широко использован для декоративного освещения и им можно свободно управлять.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Конструктивные и функциональные особенности настоящего изобретения будут лучше понятны из последующего описания применительно к прилагаемым чертежам, иллюстрирующим примеры реализации изобретения. На чертежах:
Фиг.1 изображает схематически внешний вид гибкого трубчатого источника света в соответствии с реализацией настоящего изобретения;
Фиг.2 изображает схематически вид в перспективе гибкого трубчатого источника света;
Фиг.3 - детальный вид участка «А», показанного на Фиг.2;
Фиг.4 - схематический вид внутреннего слоя оболочки;
Фиг.5 - вид конструкции соединений между печатными платами;
Фиг.6 - схему электрических цепей гибкого трубчатого источника света в соответствии с реализацией настоящего изобретения;
Фиг.7 изображает схематически вид гибкого трубчатого источника света в соответствии с другой реализацией настоящего изобретения;
Фиг.8 - вид в сечении известного источника света «дюралайт»;
Фиг.9 - схематически изображает гибкий трубчатый источник света в использовании в соответствии с реализацией настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
Как показано на Фиг.1, 2 и 3, гибкий трубчатый источник света содержит внутренний слой 11 оболочки, печатные платы 2 и наружный слой 12 оболочки, соединитель 4, соединительный провод 5, контроллер 6, коммутируемый источник электропитания 7 и вилку 8 разъема. Внутренний слой 11 оболочки и наружный слой 12 оболочки образуют корпус 1 источника света. Внутренний слой 11 оболочки представляет собой лентообразный элемент, выполненный из гибкого прозрачного пластика путем экструзионной формовки, лентообразный элемент, как показано на Фиг.4, имеет внутри сквозное продольное отверстие. Лентообразный элемент содержит две медные жилы 13, 14, проходящие продольно в его боковой стенке. Две медные жилы 13, 14 имеют такую же длину, как и внутренний слой 11 оболочки. Кроме того, открытая щель 15 выполнена продольно вдоль средней линии в нижней части боковой стенки внутреннего слоя 11 оболочки. Как показано на Фиг.5, печатные платы соединены друг с другом последовательно, соединенные таким образом печатные платы вставлены во внутренний слой оболочки через открытую щель 15. Каждая из печатных плат 2 содержит множество излучателей 21 на СИД, соответствующее количество соединенных с ними последовательно резисторов 22, ограничивающих электрический ток, и интегральную микросхему 23 для управления СИД. В данной реализации базовый элемент образован тремя излучателями на СИД, тремя последовательно включенными резисторами, ограничивающими электрический ток, и интегральной микросхемой 23 управления СИД-излучателями. Два или более базовых элемента могут использоваться, чтобы получить желаемую плотность расположения излучателей. Каждая печатная плата имеет шины 3 проводов на обоих концах, как показано на Фиг.1. Шина 3 состоит из проводов 31, 32, 34 и 35, как показано на Фиг.5, где 31 и 35 - соединительные провода электропитания, 32, 33 и 34 - провода для передачи сигналов, по проводу 32 передается сигнал времени, по проводу 33 передается выходной сигнал разрешения, по проводу 34 - сигнал данных. Печатные платы соединены друг с другом последовательно этими проводами. Печатные платы 2 содержат основные проводники. Основные проводники двух соседних печатных плат соединены друг с другом соединительными проводами 31 и 35 электропитания так, что основные проводники двух соседних печатных плат соединены параллельно. Основные проводники, соединенные параллельно соединительными проводами 31 и 35 электропитания, соединены также с медными жилами 13 и 14 во внутреннем слое 11 оболочки. Как показано на Фиг.3 и 6, соединительный провод 31 электропитания соединен с медной жилой 13 проводом 131, а соединительный провод 35 электропитания соединен с медной жилой 14 проводом 141. Сигнальные проводники интегральной микросхемы 23 управления на каждой печатной плате 2, соединенные друг с другом последовательно проводами 32, 33 и 34 передачи сигналов, соединены также с контроллером 6 с помощью соединителя 4 и соединительного кабеля 5. Соединитель 4 представляет собой многоконтактный соединитель. Соединительный кабель 5 содержит сигнальные провода и провода электропитания. Для стабилизации свечения СИД-излучателя 21 и увеличении срока службы СИД на печатной плате могут быть установлены конденсаторы 25 и стабилизирующий напряжение резистор 24. Часть схемы, образованная стабилизирующим напряжение резистором 24 и конденсатором 25, может выполнять функции стабилизации напряжения и защиты. Все соединенные печатные платы с соединяющими проводами вставлены в сквозное отверстие 16 внутреннего слоя 11 оболочки через открытую щель 15, выполненную в нижней части боковой стенки внутреннего слоя 11 оболочки. Наконец, наружный слой 12 оболочки выполнен из гибкого прозрачного пластика путем экструзионной формовки для заключения в нем внутреннего слоя 11 оболочки и содержащихся в нем печатных плат. Наружный слой 12 оболочки имеет ту же длину, как и внутренний слой 11 оболочки, и образует оболочку 1 источника света.
Фиг.6 представляет схему электрических цепей гибкого трубчатого источника света в соответствии с реализацией настоящего изобретения. Интегральная микросхема 23 управления СИД может быть микросхемой, обеспечивающей на выходе три сильноточных выходных сигнала и допускающей каскадное соединение. Эта микросхема включает последовательный сдвиговый регистр и выходной регистр, микросхема предпочтительно выполнена по КМОП технологии, обеспечивающей низкое потребление энергии и высокую стойкость по отношению к шумам. Регулируемое электропитание постоянного тока подключено к медным жилам 13 и 14 через источник электропитания 7, таким образом регулируемое электропитание постоянного тока поступает на основные проводники каждой печатной платы. После того как входной сигнал поступает на интегральную микросхему управления СИД первой печатной платы, сигнал данных подается на вход последовательного сдвигового регистра, после чего входной сигнал преобразуется в два выходных сигнала. Один из двух выходных сигналов представляет собой 3 бита параллельного выходного сигнала, который, после преобразования, поступает в виде управляющих токов на три СИД первой печатной платы. Другой выходной сигнал передается выходным регистром на следующую цепь. Последовательный сдвиговый регистр и выходной регистр управляются сигналом времени и работают по переднему фронту его импульса. Управляющий сигнал преобразуется микросхемой и передается на СИД-излучатели. Управляющий сигнал, преобразуемый микросхемой, используется также как входной сигнал для следующей цепи, где входной сигнал регенерируется с помощью регулируемого питания постоянного тока параллельно с предшествующей цепью. Затем входной сигнал передается интегральной микросхемой управления на СИД-излучатель и на следующую цепь. В ходе этого процесса вся схема обеспечивает усиление, регенерацию и каскадное соединение сигналов, так что сигнал может передаваться сколь угодно далеко.
СИД-излучатель может быть СИД плоскостного типа, обычным СИД с коллоидной заливкой кубической формы или многоцветным СИД. Кроме того, чтобы гибкий трубчатый источник света мог быть установлен согнутым в вертикальной плоскости, может быть применена другая реализация, показанная на Фиг.7. В этой реализации печатная плата 20 расположена вертикально, СИД-излучатель на печатной плате 20 является обычным СИД-излучателем 201 с коллоидной заливкой кубической формы, два вывода СИД-излучателя 201 загнуты на 90° кверху после того, как СИД-излучатель 201 впаян в печатную плату 20, так что СИД-излучатель 201 направлен вверх, как показано на Фиг.7, поэтому при сгибании в вертикальной плоскости излучающая поверхность СИД-излучателя 201 повернута вверх.
Фиг.8 изображает поперечное сечение известного устройства «дюралайт». Лентообразный прозрачный пластиковый корпус 110 снабжен, по меньшей мере двумя, проложенными продольно проводами 120 и 130 и имеет продольную канавку 140 или множество боковых отверстий 150а, 150b, 150с, 150d и 150е для помещения туда множества лампочек 160а, 160b и 160с и соединяющие их провода 170а и 170b. Лампочки соединены последовательно и подключены к проводам, прозрачный пластиковый корпус заключен в прозрачную пластиковую оболочку 180.
Фиг.9 схематически изображает пример использования гибкого трубчатого источника света. Один или много гибких трубчатых источников света, размещенные параллельно друг другу, могут быть использованы для декорирования и давать эффект движущихся огней. При параллельном расположении большого количества гибких трубчатых источников 1 света, как изображено на Фиг.9, эти гибкие трубчатые источники света могут образовывать различные изображения или знаки и создавать эффект движущихся огней путем управления сигналами контроллера 6, например, как изображено на Фиг.9, буква «С» воспроизводится параллельно установленными гибкими трубчатыми источниками света.
Гибкие трубчатые источники света по настоящему изобретению обеспечивают регенерацию сигнала и каскадное соединение, передачу сигнала без ограничения по расстоянию, визуальный эффект движения огней. Гибкий трубчатый источник света дает превосходные по разнообразию и гибкости результаты декоративного освещения. Гибкий трубчатый источник света можно сгибать и разрезать на участке соединения печатных плат, где основные проводники соединяются параллельно с медными жилами, а также можно наращивать путем соединения с другим гибким трубчатым источником света.
Несмотря на то что настоящее изобретение было описано на примере его предпочтительной реализации, специалисту в данной области техники будут очевидны различные его изменения и модификации, возможные без выхода за границы изобретения. Следует понимать, что данное изобретение не ограничено конкретным его раскрытием, а только формулой изобретения.
Реферат
Гибкий трубчатый источник света с эффектом движущихся вспышек содержит прозрачный внутренний слой оболочки. Внутренний слой оболочки представляет собой лентообразный элемент, выполненный из гибкого прозрачного пластика путем экструзионной формовки. Лентообразный элемент имеет внутри сквозное продольное отверстие, две медные жилы, проходящие продольно в боковой стенке лентообразного элемента и имеющие такую же длину, как и внутренний слой оболочки, открытую щель, выполненную продольно вдоль средней линии в нижней части боковой стенки внутреннего слоя оболочки. Также гибкий трубчатый источник света содержит множество печатных плат, каждая печатная плата снабжена множеством светоизлучающих диодов, соответствующим количеством включенных последовательно ограничительных резисторов и интегральной микросхемой управления светоизлучающими диодами. Каждая печатная плата снабжена с обоих концов проводами. Печатные платы соединены проводами друг с другом последовательно, проводники питания печатных плат имеют параллельное соединение с медными жилами, а проводники сигналов на печатных платах соединены с контроллером последовательно. Проводники сигналов интегральной микросхемы управления светоизлучающими диодами соединены с контроллером последовательно. Печатные платы расположены внутри сквозного отверстия внутреннего слоя оболочки. Прозрачный наружный слой оболочки заключает в себе внутренний слой оболочки и множество печатных плат, наружный слой оболочки имеет такую же длину, как и внутренний слой оболочки, и выполнен из гибкого прозрачного пластика путем экструзионной формовки. Технический р
