CN101915380B

CN101915380B - 一种led灯箱光源系统

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Publication number: CN101915380B
Application number: CN 201010233918
Authority: CN
Inventors: 王默文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-07-19
Also published as: CN101915380A

Abstract

一种LED灯箱光源系统，包括背板，背板至少一侧面上设置有多个LED组，每个LED组包括至少一个LED及其电路，用于向画面展示方向照射；分布于LED组的侧向方向上多个反光装置，位于背板侧面与展示画面之间，将从画面展示方向反射回来的光再次反射回画面展示方向；反光装置具有一设置有至少一LED及其电路的顶面，顶面上LED的光亮低于背板侧面上LED的光亮。本发明通过反光装置的设置，增强了灯箱的整体亮度且降低了功耗，而且对暗区进行了补光，光线更加均匀；同时通过增大背板侧面上LED与反光装置之间的距离和在反光装置顶面设置上LED，弥补了以反光装置为中心的区域形成暗区的光照，又减少LED的数量，有效降低能耗。

Description

一种LED灯箱光源系统

技术领域

本发明涉及灯箱光源领域，尤其涉及一种LED灯箱光源系统。

背景技术

现有的LED灯箱，作为画面展示的设备，如图1所示，大致上至少要包括背板12，以及展示画面20。其中，背板12作为LED光源14的承载体。由于展示画面的存在，LED发出的光线不可能直接照射出来，而是需要透过前面的展示画面20或其他阻挡物或支撑物后透射出来，因此，LED光源14发出的光线，只有一少部分是直接透射出来的，如光线141，大部分光线(如光线142)要被展示画面20反射回来后经过背板的二次反射后再次向画面展示方向照射，同样，该二次反射的光线仍只有一少部分光线直接透射出去，大部分光线再次被反射回来，如光线143，就这样，LED发出的光线在展示画面与背板之间经过多次反射后形成透射出去的光，将展示画面呈现在人们面前。

然而，随着光线的多次反射以及光路的延长，光照能量的损耗也在增加，这会极大的影响最终可以透射出去的光照亮度。

另一方面，现有LED灯箱的光源系统如图2所示，包括背板12，在背板12上设置有多颗LED 14，或多个LED组，每个LED组至少有一颗LED。

如图3所示，无论是单颗LED还是多个LED组成的LED组，每个LED(组)14都是以类似点光源形式发光，发出的光朝向画面展示方向照射，每个点光源14的有效照射范围大致形成一个扩大的圆圈16，由图3可以看出，相邻的点光源之间的空隙处，特别是以阵列形式排列时，每4个相邻点光源形成的矩形的中心位置附近处18的光照最为不足，这反映在展示画面上就会形成多个暗区。

应当说明的是，类似于空隙处18的部分，并非没有光照存在，而是光照较弱，其穿透前面的展示画面到达灯箱外部的能力更弱，这在视觉上就会形成展示画面上的暗区。如果暗区存在过多，不仅影响整体亮度，而且暗区与亮区的反差会造成画面展示的不均匀，影响视觉效果。

因此，对于现有灯箱来说，当光照亮度不够时，则需要增加LED的功率，使LED发出更亮的光，但LED发出的光越亮，不仅越耗能，而且越容易形成暗区与亮区的反差，即LED的有效照射范围16越亮，暗区18显得越暗，这形成了一对难以解决的矛盾。即使增加LED的分布密度，同样会造成新的亮区与暗区，无法本质上解决上述矛盾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种LED灯箱光源系统，以克服现有LED灯箱在整体亮度、能耗以及均匀度之间的矛盾。

为解决上述技术问题，本发明提供包括背板，所述背板至少一侧面上设置有多个LED组，每个LED组包括至少一个LED及其电路，用于向画面展示方向照射，进一步包括多个反光装置，分布于所述LED组的侧向方向上，位于所述背板侧面与展示画面之间，将从所述画面展示方向反射回来的光再次反射回画面展示方向；所述反光装置具有一个顶面，所述顶面上进一步设置有至少一个LED及其电路，所述顶面上的LED的发光亮度低于所述背板侧面上的LED的发光亮度。

与现有技术相比，本发明通过反光装置的设置，不仅增强了灯箱的整体亮度，降低了功耗，而且同时对暗区进行了补光，使得整体光线更加均匀；本发明由于反光装置的存在，可以将LED之间的间距增加到一个适当距离，减少LED的使用量，降低能耗。但当LED之间的间距进一步增大时，由于反光装置作为虚拟发光体从周围LED“借到”的光线减少，因此可能会在以反光装置为中心的区域再次形成暗区，而本发明进一步通过在反光装置顶面上设置LED的方式可以有效地解决该问题。

附图说明

图1为现有LED灯箱光源系统的侧视图。

图2为现有LED灯箱光源系统的正视图。

图3为现有LED灯箱光源系统的局部发光示意图。

图4为根据本发明实施例所述的LED灯箱光源系统的侧视图。

图5为根据本发明实施例所述的LED灯箱光源系统的正视图。

图6为根据本发明实施例所述的LED灯箱光源系统的局部示意图。

图7为根据本发明实施例所述的LED灯箱光源系统的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明做进一步的说明。

如图4所示，为根据本发明实施例所述的灯箱光源系统40的侧视图，包括与展示画面20大致平行的背板42，所述背板42的至少一侧面上设置有多个LED组44，每个LED组44包括至少一个LED，用于向画面展示方向照射，还包括多个反光装置46，分布于所述LED组14的侧向方向上，位于所述背板侧面与展示画面之间，将从所述画面展示方向反射回来的光再次反射回画面展示方向。

如图4所示，为根据本发明实施例所述的灯箱光源系统40的侧视图，包括与展示画面20大致平行的背板42，所述背板42的至少一侧面上设置有多个LED组44，每个LED组44包括至少一个LED及其电路，用于向画面展示方向照射，进一步包括多个反光装置46，分布于所述LED组14的侧向方向上，位于所述背板侧面与展示画面之间，将从所述画面展示方向反射回来的光再次反射回画面展示方向；所述反光装置具有一个顶面，所述顶面上进一步设置有至少一个LED及其电路，所述顶面上的LED的发光亮度低于所述背板侧面上的LED的发光亮度。在图4中，顶面上的LED是指t。(图4中未示出LED电路)，LED的连接或控制电路可以连接或设置于背板上或背板背面等，本发明不做限制；反光装置顶面上的LED电路可穿过反光装置内部而设置于背板上或背板背面等。

LED发送的光线441透过画面支撑板20上的展示画面向外发送，由于反光装置的设置，从画面展示方向反射回来的光线，不必在到达背板后再二次反射，而是更早的经由反光装置的表面而二次反射向画面展示方向，例如光线442，这减小了光路的长度，使光线更早的二次反射向画面展示方向。如此，光线经过多次反射后，例如光线443，可以极大的减少光照能量的损耗。

同时，由于反光装置分布于LED组14的侧向方向上，不会阻挡LED的正向发光，还可以通过接收LED发出的侧向光，以及接收从画面展示方向反射回来的光，从而在光照强度较弱的暗区形成一个虚拟发光体，在增强灯箱整体照度的情况下，同时弥补了暗区的光照，实现了整体照度的均匀。本发明中，由于反光装置的存在，可以将LED之间的间距增加到一个适当距离，减少LED的使用量，降低能耗。但当LED之间的间距进一步增大时，由于反光装置作为虚拟发光体从周围LED“借到”的光线减少，因此可能会在以反光装置为中心的区域再次形成暗区，而本发明进一步通过在反光装置顶面上设置LED的方式可以有效地解决该问题。其中，可以通过选择顶面上LED的功率小于所述背板侧面上的LED的功率，以使顶面上的LED的发光亮度低于所述背板侧面上的LED的发光亮度，或者也可以通过电路控制等方式使顶面上的LED的发光亮度低于所述背板侧面上的LED的发光亮度，这样可以使灯箱光源系统的整体照度更加均匀。

反光装置可以是一个单独的装置，设置于所述背板侧面上；也可以是一体形成于所述背板侧面上的朝向画面展示方向的若干凸起，本发明对此不做限制。

如图5所示，为根据本发明实施例所示的LED灯箱光源系统的正视图，为了安装方便，可以将多个反光装置46彼此连接形成一整体反光装置网格或阵列，安装时，一次性的将网格或阵列安装于背板42前面即可。

优选的，所述多个反光装置分布于相邻LED组的连线的中线上，以对暗区进行补光。

更加优选的，如图5所示，当多个LED组44为阵列排列时，每相邻的四个LED组形成的矩形的中心处附近具有一个反光装置46，以对该最暗处进行补光，图5中t为反光装置46的顶面上LED，可以对以反光装置为中心的区域形成暗区进行补光。

根据本发明的原理，所述反光装置只要整体上可以反光即可，具体形状可根据LED组的规格而设计。优选的，反光装置的形状，从背板侧面至展示画面方向，呈由粗变细的形状，例如，如图4所示，可以呈球体或锥体的至少一部分，如此可充分利用反光装置的侧面也接受并反射光线。所述锥体可以是圆锥、棱锥或曲面锥体等，本发明对此不做限制。

更加优选的，如图6所示，所述反光装置可以呈四棱锥台形，四个侧面分别朝向周边的四个LED组。图6中t为反光装置的顶面上LED。

优选的，如图7所示，所述反光装置46以位于所述LED组44的有效发光角度72之外为宜，如此可尽量避开LED的有效直射光线。一般而言，LED的有效发光角度大致在左右各45度之间，在该角度之外的光线照度较弱，可通过设置反光装置来补强。图7中t为反光装置的顶面上LED。

优选的，所述反光装置具有一能够基本正面接收从展示画面反射回来的光的平面或曲面，且该平面或曲面的形状和位置在与展示画面的距离尽量近和面积尽量大之间折中。距离展示画面越近，则反射光线的光路越短，而面积越大，则可以直接二次反射回展示画面的光线越多。

优选的，所述反光装置的外表面为白色。白色达成的反射效果比较好。

优选的，所述反光装置的外表面为漫反射材料形成。漫反射形成均匀的光线效果。

此外，为了进一步提高LED组的发光效率，所述背板还可以具有多个下凹的容纳空间，所述多个LED组分别位于所述多个下凹的容纳空间内，所述容纳空间的内表面的至少一部分为反光面。通过下凹的反光面，可以将LED的侧向光较好的收集并反射出来；另一技术方案是为所述每个LED组增设至少一个透镜，罩设于所述LED上方，同样可以提高LED的发光效率。但此类方案的实施，由于使得LED组发光更亮，因此更需配合上述在暗区设置反光装置的措施，否则明暗反差会更明显。

为了使光线更加均匀，本发明的实施例进一步提供一白色透光板，与展示画面基本平行，设置于所述展示画面与反光装置之间，使得本发明的光源发出的光首先透射所述白色透光板，再均匀的照射到展示画面上。同理，在展示画面的背部涂覆一层白色透光层，也可以实现类似的效果。

还应当说明的是，本发明同样包含了双面LED灯箱的运用，即本发明的背板42的两个侧面上均设置多个LED组44，每个LED组44包括至少一个LED及其电路，用于分别向各自的画面展示方向照射，每个侧面都包括多个反光装置46，分布于对应的所述LED组14的侧向方向上，位于所述背板侧面与展示画面之间，用于分别将从所述画面展示方向反射回来的光再次反射回画面展示方向；所述反光装置具有一个顶面，所述顶面上进一步设置有至少一个LED及其电路，所述顶面上的LED的发光亮度低于所述背板侧面上的LED的发光亮度。本发明对此不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种LED灯箱光源系统，包括背板，所述背板至少一侧面上设置有多个LED组，每个LED组包括至少一个LED及其电路，用于向画面展示方向照射，其特征在于，进一步包括多个反光装置，间隔分布在多个LED组的每个LED组的侧向方向上，位于所述背板侧面与展示画面之间，将从所述画面展示方向反射回来的光再次反射回画面展示方向；所述反光装置具有一个顶面，所述顶面上进一步设置有至少一个LED及其电路，通过设置顶面上的LED的功率小于背板侧面上的LED的功率，使所述顶面上的LED的发光亮度低于所述背板侧面上的LED的发光亮度。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反光装置设置于所述背板侧面上。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个反光装置分别为形成于所述背板侧面上的朝向画面展示方向的凸起。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个反光装置彼此连接形成一整体反光装置网格或阵列。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个反光装置中的每一个均匀分布于相邻LED组的连线的中线上。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个LED组为阵列排列，每相邻的四个LED组形成的矩形的中心处附近具有一个反光装置。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反光装置的形状，从背板侧面至展示画面方向，呈由粗变细的形状。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述反光装置为呈球体或锥体的至少一部分。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述反光装置呈四棱锥台形，四个侧面分别朝向周边的四个LED组。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每一个反光装置位于每个所述单个LED组的有效发光角度之外。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反光装置的外表面为白色。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反光装置的外表面为漫反射材料形成。

13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述背板具有多个下凹的容纳空间，所述多个LED组分别位于所述多个下凹的容纳空间内，所述容纳空间的内表面的至少一部分为反光面。

14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每个LED组进一步包括至少一个透镜，罩设于所述LED上方。

15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括一白色透光板，与展示画面基本平行，且位于所述展示画面与反光装置之间。

16.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括一白色透光层，形成于展示画面背部。