CN202647238U - 一种可见光通信用led光源模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种可见光通信用LED光源模块装置，包括基板，设置在基板上的至少一个LED芯片，覆盖所述LED芯片的封装体，及设置在基板上与所述LED芯片连接的控制单元，所述控制单元为至少一个调制单元和至少一个驱动单元。由于将LED照明功能和无线光通信功能结合在一起，结构更加简单，并且使得在安装灯具的同时实现了无线光发射源的安装，安装使用方便，可靠性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种可见光通信用LED光源模块。
背景技术
目前被称为第四代照明光源或绿色光源的LED(Light emitting diode)，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域，相比于传统的照明技术，它具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，同时，LED还具有高响应灵敏度和良好的调制特性。
众所周知，无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。但大多数无线通信技术受限于发射功率、电磁干扰等缺点，比如像医院和飞机这些关系到生命的场合，就不能采用射频技术。
为了解决上述问题，有人提出了利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，擦入电源插头即可使用的可见光通信技术。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接。由于不使用无线电波通信，对电磁信号敏感的医院等部门可以自由使用该系统。
近几年来，被誉为“绿色照明”的半导体(LED)照明技术发展迅猛，利用半导体(LED)器件高速点灭的发光响应特性，将信号调制到LED可见光上进行传输，使可见光通信与LED照明相结合构建出LED照明和通信两用基站灯，可为光通信提供一种全新的宽带接入方式。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种使用方便、可靠性高、具有通信功能的LED光源模块装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种可见光通信用LED光源模块装置，其特征在于，包括基板，设置在基板上的至少一个LED芯片，覆盖所述LED芯片的封装体，及设置在基板上与所述LED芯片连接的控制单元。
优选地，所述控制单元包括至少一个调制单元和至少一个驱动单元。
优选地，所述控制单元还包括至少一个编码单元。
优选地，所述基板包括压合在一起的金属箔以及印刷线路板，所述印刷线路板上具有至少一个通孔，所述通孔与金属箔围成凹槽，所述凹槽底部为金属箔。
优选地，所述芯片或者/和控制单元放置于凹槽内，芯片或者/和控制单元的底部直接与金属箔接触，所述凹槽内填充封装体。
优选地，所述基板上设置有至少一个围坝，所述围坝包围部分或者全部的LED芯片。
优选地，所述LED芯片至少包括红、绿、蓝三种颜色中的一种。
优选地，所述LED芯片至少划分为两个发光区域。
优选地，所述基板为陶瓷线路板、具有散热通道的PCB板或MCPCB板。
优选地，所述基板上还设置有与控制单元连接的接收单元，所述接收单元用以
接收外部信息，并将外部信息传递给控制单元。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
1.本实用新型提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，采用高导热线路板，提高了LED芯片和控制单元的散热效果，保证了光源模块的整体使用寿命。
2.本实用新型提供的一种可见光通信用LED光源模块具有无辐射的优点，抗电磁干扰能力强。
3.本实用新型提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，将LED照明功能和无线光通信功能结合在一起，结构更加简单，并且使得在安装灯具的同时实现了无线光发射源的安装，安装使用方便，可靠性好。
附图说明
图1为本实用新型的LED光源模块装置实施例一的俯视图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本实用新型的LED光源模块装置实施例一中基板装配过程图；
图4为本实用新型的LED光源模块装置的实施例二的俯视图；
图5为本实用新型的LED光源模块装置的实施例二的剖视图；
图6为本实用新型的LED光源模块装置的实施例三的俯视图；
图7为本实用新型的LED光源模块装置的实施例三的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案更加清楚，以下通过具体的实施例来对本实用新型进行详细说明。
实施例一
如图1、图2所示，本实施例提供的可见光通信用LED光源模块装置，包括具有正负电极3的基板1，设置在所述基板1上的至少一个LED芯片2，覆盖所述LED芯片2的封装体8，设置在基板1上用来控制LED芯片明暗闪烁的驱动单元4，及设置基板1上用来调制编码数据的调制单元5。该驱动单元4和调制单元5共同组成了控制单元。
其中，如图3所示，基板1由一金属箔11与具有通孔的印刷线路板12压合而成。其中，金属箔优选为铜片，铜片的厚度优选为0.2mm-0.5mm；所述印刷线路板优选为双面覆铜板，印刷线路板的厚度优选为0.2mm。金属箔11与印刷线路板12之间的结合方式优选为采用粘结片13粘合在一起，印刷线路板12上表面有蚀刻形成的电路，印刷线路板12的通孔与金属箔围成凹槽14，凹槽14的底部是金属箔。在本实施例中，如图2所示，LED芯片2放置在凹槽14内，且LED芯片2的底部与凹槽14底部的金属箔11直接接触，凹槽内填充封装体8。在其它实施例中，凹槽内还可以放置控制单元，不限于本实施例。在其它实施方式中，所述基板1为陶瓷线路板，MCPCB(metal core printed circuit board)板，或具有散热通道的PCB(printed circuit board)板等高导热基板，不限于本实施例。
所述LED芯片为红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片中的一种。本实施中，LED芯片优选为红光芯片与蓝光芯片，不限于本实施例。
其中，调制单元5用来将外部信息转换为特定调制形式的电平信号，驱动单元4在调制信号的控制下驱动LED芯片2的明暗发光，LED芯片2将电信号转换为光信号发送出去。即，将调制信号以可见光通信方式传递出去。
在其它实施例中，外部信息除了包括通过可见光通信传送的命令外，还可以包括控制LED芯片照明亮度、色温，以及控制光源物理位置与发光角度等信息，不限于本实施例。
在其它实施例中，该可见光通信用LED光源模块装置的基板上还设置有与控制单元连接的接收单元，用以接收外部信息，并将外部信息传递给控制单元。
其中，该可见光通信用LED光源模块采用二进制启闭键控OOK(On-OFF Keying)又名二进制振幅键控2ASK(2 Amplitude Shift Keying)调制方式，它是通过单极性不归零码序列来控制正弦载波的开启与关闭。在其它实施方式中，所述调制方式为ASK等调制方式，不限于本实施例。
本实施例提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，将印刷线路板和金属板集成在一起，具有免器件贴片可直接装配的特点，节约了贴片回流焊步骤，制造成本低；同时LED芯片直接与金属箔接触，散热性能好。另外，本实施例提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，使用最简单的通断键控(OOK)调制方式即可实现，不需要用任何编码方式，也不需要使用复杂的调制技术，成本较低，有很强的实用性。
本实施例提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，在利用光源模块照明的同时，实现了信号的传输；与传统无线电信号传输相比其具有无辐射、抗电磁干扰的优势。在实际应用中，我们只要在手机、电脑等移动设备上装配信号接收端，就可方便实现光的无线通信，实用性强。另外，由于LED照明模块和无线光通信模块集成在一起，结构简单，并且使得在安装灯具的同时实现了无线光发射源的安装，安装使用方便，可靠性强。
实施例二
如图4、图5所示，本实施例提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，包括具有正负电极3和凹槽14的基板1，每个凹槽14内放有至少一个LED芯片2，设置在每个凹槽四周的围坝7，填充在围坝7内的封装体8；设置在基板1上用来控制LED芯片2明暗闪烁的驱动单元4，设置在基板1上用来转换外部命令的编码单元6，及设置基板1上用来调制编码数据的调制单元5。
其中，编码单元6通过电路连接的方式连接在所述线路板1上。编码单元6用来将外部信息转换为编码数据，调制单元5接收该编码数据并将其转换为特定调制形式的电平信号，驱动单元4在调制信号的控制下驱动LED芯片2的明暗发光，LED芯片2将电平信号转换为光信号发送出去。即，将调制信号以可见光通信方式传递出去。
本实施例提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，与实施例一提供的光源模块结构基本一致，其区别在于：
1、基板上具有四个凹槽14，四个凹槽14的周围设有围坝7，其中，围坝7用来固定封装体8，围坝7围在印刷线路板通孔的四周。所述围坝7内包围有凹槽和部分电路，其中，凹槽用来安放芯片或者编码单元、驱动单元和调制单元，且它们的底部直接与金属箔接触；部分电路用来电连结所述芯片或者控制单元至外电路。本实施例中，围坝优选为具有反射性的白色环氧树脂围坝，围坝形状优选为圆形。在其他实施方式中，还可以采用硅胶围坝或金属围坝代替，围坝的形状还可以是方形等其他闭合的形状，不限于本实施例。每个凹槽安放的芯片或者控制单元和填充的封装材料可以根据不同的需求自行选择。本实施中，在其中一个凹槽内安放红光芯片并填充混有散射颗粒的硅胶；在其他三个凹槽内安放蓝光芯片并填充混有黄色荧光粉的硅胶，不限于本实施例。
2、在所述基板1上通过电路连接有编码单元6，编码单元6用来将外部信息转换为编码数据，调制单元5接收该编码数据并将其转换为特定调制形式的电平信号，提高传输信号的抗干扰能力。
实施例三
如图6、图7所示，本实施例提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，包括具有包括：具有正负电极3和凹槽14的基板1，位于每个凹槽内的多个LED芯片2，设置在每个凹槽14四周的围坝7，填充在围坝7内的封装体8；设置在基板1上用来控制LED芯片2明暗闪烁的驱动单元4，及设置基板1上用来调制编码数据的调制单元5。
本实施例提供的一种可见光通信用LED光源模块装置，与实施例一基本一致，其区别在于：
1、基板1上具有3×4个呈阵列排布的凹槽14，设置在每排的三个凹槽间实现电连结，一围坝7将12个凹槽14都包围住，围坝的形状为正方形。本实施例通过采用一个围坝将12个凹槽统一包围，有利于各凹槽间的混光，使得整个LED光源模块装置的发光均匀性更加理想。在其它实施例中，根据不同的应用需求，围坝仅包围部分的凹槽。
2、每排凹槽分别设置有单独的控制单元，如图7所示。本实施例中，优选的控制单元包括调制单元5和驱动单元4。本实施例通过采用在每排凹槽分别设置单独的控制单元，使得信息量的传输大大提高。
以上对本实用新型进行了详细介绍，文中应用具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，包括基板，设置在基板上的至少一个LED芯片，覆盖所述LED芯片的封装体，及设置在基板上与所述LED芯片连接的控制单元。
2.如权利要求1所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述控制单元包括至少一个调制单元和至少一个驱动单元。
3.如权利要求2所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述控制单元还包括至少一个编码单元。
4.如权利要求1所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述基板包括压合在一起的金属箔以及印刷线路板，所述印刷线路板上具有至少一个通孔，所述通孔与金属箔围成凹槽，所述凹槽底部为金属箔。
5.如权利要求4所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述芯片或者/和控制单元放置于凹槽内，芯片或者/和控制单元的底部直接与金属箔接触，所述凹槽内填充封装体。
6.如权利要求1所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述基板上设置有至少一个围坝，所述围坝包围部分或者全部的LED芯片。
7.如权利要求1所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述LED芯片至少包括红、绿、蓝三种颜色中的一种。
8.如权利要求1所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述LED芯片至少划分为两个发光区域。
9.如权利要求1所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述基板为陶瓷线路板、具有散热通道的PCB板或MCPCB板。
10.如权利要求1所述的一种可见光通信用LED光源模块，其特征在于，所述基板上还设置有与控制单元连接的接收单元，所述接收单元用以接收外部信息，并将外部信息传递给控制单元。
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