專利名稱：戶外廣告牌led點陣發(fā)光底板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種戶外廣告牌LED(發(fā)光二極管)點陣發(fā)光底板，是一種使用LED點陣發(fā)光源并作為廣告牌底板的室外廣告牌新型部件。
背景技術：
目前，室外廣告牌夜間亮化包括兩種方式第一種是采用被動照明方式，在廣告牌邊緣外掛高亮度照明光源，不在廣告牌上安裝發(fā)光源；二是在廣告牌內容主體和底板上安裝霓虹燈，實現(xiàn)廣告牌的夜間亮化。使用霓虹燈亮化室外廣告牌是主要方式，霓虹燈亮化雖然具有色彩絢麗、光強度高的優(yōu)點，但是大量使用霓虹燈帶來危害愈來愈明顯。由于霓虹燈采用傳統(tǒng)的發(fā)光原理需要提供高壓供電，耗能巨大，且形成光、電磁和環(huán)境污染；控制方式復雜，成本高；霓虹燈使用的部件制造安裝復雜；霓虹燈等部件使用壽命短，維護工作量大。而室外廣告牌夜間亮化包括廣告主體(一般是文字和圖案)和底板。底板上安裝的霓虹燈的數(shù)量往往大于主體使用的霓虹燈，是耗能的主要部分。

發(fā)明內容
本實用新型的目的就是提供一種戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，以解決現(xiàn)有的霓虹燈底板存在耗能巨大，且易形成光、電磁和環(huán)境污染；控制方式復雜，成本高；霓虹燈使用的部件制造安裝復雜；霓虹燈等部件使用壽命短，以及維護工作量大的問題。
本實用新型技術方案是包括控制器、光源和底板，光源固定在底板上，控制器與光源連接，其特征在于所述的光源為多個LED點光源組成的點陣光源，該點陣的點光源可由紅、綠、藍三色LED全色燈珠組或至少1個LED的單色燈珠組組成；所述的點光源間隔分布并固定在所述的底板上，劃分為多個點陣單元并固定在框架上；由控制器控制各點陣單元的明暗和顏色變換，構成靜止或移動的畫面。
所述的底板采用金屬材料制成，在該底板上加工圓弧凹進的燈槽，在燈槽中部設有穿過點光源的LED的通孔，將裝有LED燈珠組的電路板與所述的底板固定在一起。
所述的底板采用金屬材料制成，將所述的點光源的LED組和電路板安裝在門釘型的透明燈罩內，再將燈罩嵌入所述底板上的對應圓孔內。
所述的LED點光源均勻分布，根據(jù)室外廣告牌安放位置，間距在一定范圍之間調整；點陣的形狀可以是條狀、方形、矩形、規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。
所述的控制器由主控制器和點陣驅動器組成，主控制器通過其通信接口與點陣驅動器的對應通信接口連接，該點陣驅動器的的多路輸出端分別與所述的多個點陣單元連接。
所述的主控制器主要由主控計算機和所述的通信接口組成；所述的點陣驅動器還包括單片機和多個調光驅動電路，單片機的不同接口分別與該驅動器的通信接口連接，以及與多個調光驅動電路的輸入端連接，各調光驅動電路的輸出端分別與一個所述的LED點陣單元連接。
所述的調光驅動電路包括調光電路和驅動電路，調光電路的每路輸出端通過與之對應每路驅動電路與所述的點陣單元中的各個點光源中同色或相同位置的LED燈珠相互串聯(lián)連接；所述的調光電路可采用調光專用集成電路，也可采用可編程器件設計的調光功能電路；所述的驅動電路可采用集成功率放大電路或分立放大電路。
本實用新型的優(yōu)點是用LED代替底板上使用的霓虹燈，主體仍然使用霓虹燈或LED亮化，既保證了亮化的效果，也大大降低制造和使用成本。適于標準化生產，將底板按底板顏色、發(fā)光點陣間隔、燈珠色彩分為不同的規(guī)格標準進行生產，克服霓虹燈廣告牌每個工程必須特制霓虹燈、金屬底板和配件的麻煩，大大降低制造成本；安裝簡單，配備標準化的安裝部件，加上標準底板和規(guī)范安裝方法，克服霓虹燈需要現(xiàn)場組裝燈管、固定支架等部件的繁重工作；安全低耗，安全低電壓工作，功耗是霓虹燈的1/5；控制靈活，控制成本低，圖案變化豐富；經久耐用，LED光源壽命可達10萬小時，是霓虹燈管的5倍，大大降低維修成本。
戶外廣告牌夜間亮化目前使用的是有幾十年歷史的霓虹燈和投光照明燈技術，而LED是近年出現(xiàn)的新型節(jié)能、低壓、環(huán)保發(fā)光元件。本實用新型與目前應用在室內外的LED顯示屏的不同點在于LED顯示屏的一個獨立受控顯示像素是由單個的發(fā)光二極管燈珠構成；而本實用新型的一個獨立受控顯示像素(點光源)是用相互保持一定間隔的多個LED組成；LED屏顯示像素是采取動態(tài)掃描方式(既加在LED管的驅動信號只在某段時間是存在的，其它時間沒有驅動信號，本實用新型是采取穩(wěn)態(tài)驅動方式(驅動信號始終加在LED發(fā)光管上)；由于本實用新型與LED顯示屏驅動方式不同，對于同樣的LED管，本實用新型LED管亮度高；LED顯示屏的顯示控制電路同本實用新型的驅動原理不同，前者是通過行/列掃描原理，本實用新型是采取多級通信傳輸，多點靜態(tài)驅動的原理工作。


圖1是本實用新型的一個實施例的總體結構示意圖；圖2是本實用新型的條狀LED點陣結構的實施例結構示意圖；圖3是本實用新型的板狀LED點陣結構的實施例結構示意圖；圖4是本實用新型的點光源與底板之間的燈槽式固定結構示意圖；圖5是圖4的仰視(局部剖視)圖；圖6是本實用新型的點光源與底板之間的燈罩式固定結構示意圖；圖7是圖6的仰視(局部剖視)圖；圖8是本實用新型的控制器的構成框圖；圖9是本實用新型的點陣驅動器的構成框圖；圖10是本實用新型的主控制器的構成框圖；圖11是本實用新型的點陣驅動器的一個實施例的電路圖。
具體實施方式
參見圖1～圖11，本實用新型包括控制器C、由LED點光源1組成的點陣光源和底板4，控制器C與點陣光源連接。組成該點陣光源的點光源1包括由紅、綠、藍三色LED發(fā)光管11組成全色燈；或由數(shù)個LED組成的單色燈。該點光源1間隔分布固定在所述的底板4上，并被劃分為多個點陣單元并被固定在一框架5上。由控制器控制各點陣單元的明暗和顏色變換，構成靜止或移動的畫面。
所述的底板4采用金屬材料(如鐵、鋁)制成，在該底板4上加工出直徑30-40cm的圓弧凹進的燈槽12，在燈槽12中部設有穿過LED點光源11的通孔，將裝有LED的組的電路板同所述的底板4連接在一起。如圖4和圖5所示。
也可將所述的LED點光源11和電路板安裝在門釘型的透明燈罩13內，再將燈罩13嵌入所述底板4上的對應圓孔內。如圖6和圖7所示。本實用新型的LED選用大角度規(guī)格燈珠(一般選取草帽或表面貼燈珠)。
所述的LED點光源1一般被均勻布置在底板4上，根據(jù)室外廣告牌安放位置，相鄰的LED點光源1的間距在5cm～12cm之間調整。點陣光源的形狀可以是由多個條狀的點陣單元平行間隔構成(如圖2所示)，也可以是沒有間隔的板狀(矩形或方形，如圖3所示)，或者根據(jù)實際需要選擇其它規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。
所述的控制器C由主控制器3和點陣驅動器2組成，其中點陣驅動器2包括通信接口24、單片機22、多個調光驅動電路21和電源23，單片機22的不同接口分別與通信接口24連接及多個調光驅動電路21的輸入端連接，各調光驅動電路21的輸出端分別與一個所述的LED點陣單元連接，即每一點光源1中的相同顏色(紅、綠或藍)的LED串聯(lián)或并聯(lián)在同一回路中。調光驅動電路21完成對LED驅動信號脈寬控制和驅動信號放大。LED調光是通過控制驅動信號的占空比(信號高、低時間比)來實現(xiàn)。調色原理是控制紅、綠、藍LED的光強度在混合光的成份帶來混合光的色彩變化。
主控制器3主要由主控計算機32、多個通信接口31以及電源33組成。主控制器3通過其通信接口31與點陣驅動器2的通信接口24連接。主控制器3是控制點陣驅動器2按編制的圖形控制程序實現(xiàn)戶外廣告牌底板的圖形變化。
參見圖11，所述的調光驅動電路21包括調光電路A和驅動電路B，調光電路A的每路輸出端通過與之對應每路驅動電路B的輸入端連接。所述的調光電路采用調光專用集成電路，也可采用可編程器件設計的調光功能電路(如AT89C2051集成電路)。所述的驅動電路B采用集成功率放大電路(如ULN2803集成電路)，也可采用分立放大電路。每一驅動電路B的輸出端與所述的點陣單元中的各個點光源中同色或相同位置的LED燈珠相互串聯(lián)連接?？稍诿恳换芈分写?lián)保險器F0，防止電路出現(xiàn)短路而損壞控制器。
本實用新型使用LED發(fā)光器件降低了戶外廣告牌的能耗，減少傳統(tǒng)霓虹燈廣告牌造成的光、電磁和環(huán)境的污染；LED光源控制電壓低，使用過程安全；LED光源壽命長，是霓虹燈的幾倍；LED易于控制，控制成本低，變換靈活，調光調色方便，可以顯示圖形和文字；可以實現(xiàn)發(fā)光源的單色開關、調光和圖形、文字的變化，也可實現(xiàn)全色的開關、調光、變色或圖形、文字的變化。
底板4用于承載LED，提高LED的發(fā)光效果。底板4表面可以覆蓋的單色色彩或噴繪圖案，保證戶外廣告牌白天的美觀。
LED發(fā)光管屬低耗能光源，單個燈珠耗電0.07W。單色燈每平方米耗電5-10瓦，全色燈每平方米耗電小于14瓦。耗能是同等面積霓虹燈的五分之一。
施工單位根據(jù)需要制作戶外廣告牌外框，外框上安裝用于固定本實用新型的標準橫梁，然后將標準底板安裝好。合二為一的LED發(fā)光源底板將現(xiàn)場測量、加工、組裝變成為工廠化標準化生產?，F(xiàn)場施工人員只通過幾個固定螺釘即可完成安裝工作。
權利要求1.一種戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，包括控制器、光源和底板，光源固定在底板上，控制器與光源連接，其特征在于所述的光源為多個LED點光源組成的點陣光源，該點陣的點光源可由紅、綠、藍三色LED全色燈珠組或至少1個LED的單色燈珠組組成；所述的點光源間隔分布并固定在所述的底板上，劃分為多個點陣單元并固定在框架上；控制器的輸出端與所述的各點陣單元連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，其特征在于所述的底板采用金屬材料制成，在該底板上加工圓弧凹進的燈槽，在燈槽中部設有穿過點光源的LED的通孔，將裝有LED燈珠組的電路板與所述的底板固定在一起。
3.根據(jù)權利要求1所述的戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，其特征在于所述的底板采用金屬材料制成，將所述的點光源的LED組和電路板安裝在門釘型的透明燈罩內，再將燈罩嵌入所述底板上的對應圓孔內。
4.根據(jù)權利要求1所述的戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，其特征在于所述的LED點光源均勻分布，根據(jù)室外廣告牌安放位置，間距在一定范圍之間調整。
5.根據(jù)權利要求1所述的戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，其特征在于所述的控制器由主控制器和點陣驅動器組成，主控制器通過其通信接口與點陣驅動器的對應通信接口連接，該點陣驅動器的的多路輸出端分別與所述的多個點陣單元連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，其特征在于所述的主控制器主要由主控計算機和所述的通信接口組成；所述的點陣驅動器還包括單片機和多個調光驅動電路，單片機的不同接口分別與該驅動器的通信接口連接，以及與多個調光驅動電路的輸入端連接，各調光驅動電路的輸出端分別與一個所述的LED點陣單元連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，其特征在于所述的調光驅動電路包括調光電路和驅動電路，調光電路的每路輸出端通過與之對應每路驅動電路與所述的點陣單元中的各個點光源中同色或相同位置的LED燈珠相互串聯(lián)連接；所述的調光電路可采用調光專用集成電路，也可采用可編程器件設計的調光功能電路；所述的驅動電路可采用集成功率放大電路或分立放大電路。
專利摘要一種戶外廣告牌LED點陣發(fā)光底板，包括控制器、光源和底板，光源固定在底板上，控制器與光源連接，所述的光源為多個LED點光源組成的點陣光源，組成該點陣光源的點光源包括由紅、綠、藍三色LED組成全色燈和由至少1個LED組成的單色燈；該點光源均勻固定在所述的底板上，多個點陣單元標準底板固定在框架上拼裝成廣告牌底板；由控制器控制各點陣單元的明暗和顏色變換，構成靜止或移動的畫面。本實用新型的優(yōu)點是用LED代替底板上使用的霓虹燈，而主體仍然使用霓虹燈或LED亮化，既保證了亮化的效果，大大降低制造和使用成本。LED光源同金屬底板合為一體，便于實現(xiàn)標準化、規(guī)模化生產線生產，簡化現(xiàn)場安裝程序。
文檔編號G09G3/32GK2847422SQ20052011838
公開日2006年12月13日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權日2005年9月8日
發(fā)明者張軍, 張雷杰 申請人:張軍