CN203596950U

CN203596950U - 一种led灯

Info

Publication number: CN203596950U
Application number: CN201320724342.9U
Authority: CN
Inventors: 方科峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2023-11-18

Abstract

本实用新型涉及一种LED灯,其特征在于包括LED灯座;LED模块相连的光收发模块;光收发模块分接有电路板,电路板可以外接光纤或电力载波线PLC,和/或光收发模块整合在分置电路设计中,分置电路有与无线模块相连;电源。光收发模块,和/或分置电路,安置于LED灯座上,LED灯座外接电源。光收发模块,和/或分置电路,通过A/D采样数据复原,实现LI-FI可见光网络下:相互无线-光数据交换,或者光-无线的数据交换；或光收发模块,和/或分置电路的射频芯片-基带芯片通过网桥技术实现同一LED灯内MAC帧数据的交换实现LI-FI可见光网络下:相互无线-光数据交换,或者光-无线的数据交换。

Description

一种LED灯

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯,本申请一种LED灯是应用于Li-Fi(LightFidelity) 或是VLC(VisibleLightcommunication)数据处理的载体。

背景技术

<<江苏大学硕士学位论文>>2008(分类号TN929,编号102990608130,UDC注1:621.396)<<基于LED交通灯的无线光通信系统分析与设计>>第一章绪论1.2节国内外研究现状和难点,引用第5页:香港大学G Pang 等人在1999年首次提出了利用LED交通指示灯为车辆传输语音广播信号，分析了可见光通信的可行性[20] 。通过建立模型，在电流上进行OOK调制并加到LED光源上，实现了低速的无线LED可见光通信。但该研究是在较为理想的信道和接收状况下提出的，并且传输质量不高、系统通信距离也比较近，具体应用还不现实。日本KEIO 大学Kitano教授等人在2003 年提出了LED 公路照明通信系统[21] ，在LED公路照明通信系统中分析了在不同的接收方向角和视场角下信嗓比的好坏，以及在一定误码率下信嗓比和接收数据率的关系，认为LED可见光公路照明通信系统优于红外公路交通通信系统。之后又提出了LED交通灯、汽车前后LED 灯之间构成的交通灯至汽车和汽车前灯至汽车尾灯这两类可见光通信方式。在2006年，Wook教授和Komine等人对交通灯至汽车的LED 可见光通信系统进行了分析后[22]，认为采用二维图像传感器的接收机性能优于采用雪崩光敏二极管的接收机。调制方式方面，在对红外调制研究的基础上，Zahedi Edmond 教授等人提出了使用OOK和PPM 等基本数字调制方式来提高可见光通信系统信道容量和光波利用率的理论[23-25] 。

上述资料的引证,仅从可见光与无线技术交换的发展,提供参考。

申请人在先专利《一种基于分置式电路设计方法》(中国专利申请号201210353012.3,201210474371.4),旨在提供一种可在现有硬件条件下，应用于各种个人电子用品的电路中，以适应彼此不兼容替换的电路,基于分置式电路设计方法。这种技术应用要点在于无线通讯技术与权限使用认证管理,通用替换模块硬件电路,满足使用的需求。分置电路为:通过工业设计,使同一电路可以在具有适配导槽的推进腔内,分离替换于不同产品中,具有节约资源,方便使用者体验的作用。分置电路具有自载的系统以及使用者喜好的软件设置,或者可以同步使用者另一分置电路喜好的软件设置。

或申请人在先专利《一种基于分置式电路设计方法》(中国专利申请号201310257261.7), 涉及一种基于分置式电路设计方法。其特征在于曲面显示端，为设备显示表面；曲面显示端底部通过适配凸/ 凹的覆合面，与分置的电路贴附成整体。或拆卸替换的电源部件；拆卸替换的电源部件底部适配凸/ 凹的覆合面，与分置的电路贴附成整体。分置的电路为柔性电路，经分置的电路凸起的外覆合面嵌入曲面显示端底部凹陷的内覆合面，或拆卸替换的电源部件底部凹陷的内覆合面。有适配的拆卸替换的电源部件为分置的电路供电。在本申请示例中, LED灯座为曲面结构,具有相应的借鉴作用。

光模块，翻译过来应该是transceiver module。由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号。简单的说，光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。而可见光LI-Fi通讯技术,则是需要将LED灯具有同步数据处理的能力,能够接收和传输数据。

申请人注意到: 而且在特定的环境下, 无线通讯或者可见光通讯技术仍然有一定不足: 比如在隧道的通行时, 无线信号的掉线, 一方面信号满格, 一方面只听得见对方的语音, 而自己通话的语音无法被对方接收, 或者对方听得见自己的语音,而自己听不到对方的语音; 另一方面, 特殊的应用环境, 导致可见光的数据载体LED 灯突然灭掉了, 失去了利用光频率编码传输数据的可能, 比如停电。因此相互无线- 光数据交换, 或者光- 无线数据交换, 乃至更多的技术完善体验,可以对此未遇见的问题有一定的完善。或者实现LED灯座为外置天线设计,兼具散热功能;或兼具散热功能LED灯座与一热能转化电能的充电芯片相接, 当LED灯的温度高于某一值时，自动启动充电芯片，给LED灯反馈充电。可以在某方面改善散热与灯具使用寿命的矛盾。

发明内容

一种LED灯,其特征在于包括:LED灯座; LED模块相连的光收发模块; 光收发模块分接有电路板,电路板可以外接数据光纤或电力载波线PLC,和/或光收发模块整合在分置电路设计中, 分置电路有与无线模块相连;电源,

光收发模块,和/或分置电路,安置于LED灯座上, LED灯座外接电源;

光收发模块,和/或分置电路的中间件为射频芯片-基带芯片/光探测二极管;和/或光功率控制电路/射频芯片-基带芯片,通过A/D采样数据复原, 实现LI-FI 可见光网络下: 相互无线-光数据交换, 或者光-无线的数据交换；

或光收发模块,和/或分置电路的无线模块射频芯片-基带芯片通过网桥技术实现同一LED灯内MAC帧数据的交换识别, 光收发模块,和/或分置电路的射频芯片-基带芯片,与同一LED灯内的一网卡或多网卡相连,或一网络芯片或多网络芯片相连,实现LI-FI 可见光网络下: 相互无线-光数据交换, 或者光-无线的数据交换；

和/或光收发模块,与分置电路的无线模块射频芯片-基带芯片通过软件虚拟的网桥技术或虚拟的网卡地址相连, 实现LI-FI 可见光网络下: 相互无线-光数据交换, 或者光-无线的数据交换；

和/或光收发模块分接有电路板,和/或光收发模块整合在分置电路, 光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分,将外接数据光纤或电力载波线PLC数据来源，输入一定码率的电信号，经内部的驱动芯片处理后，驱动发光二极管LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定, 实现LI-FI 可见光网络下,LED模块按照一定编码规律输出数据;

和/或光收发模块分接有电路板,和/或光收发模块整合在分置电路,光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分,将一定码率的光信号输入模块后，由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,通过外接数据光纤或电力载波线PLC予以数据反馈;

由电源为LED模块相连的光收发模块, 分置电路供电。

一种LED灯的光收发模块,和/或分置电路,和LED灯参杂硅的P-GAN或参杂镁的N-GAN之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN,通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分,输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动发光二极管LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定,调控有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN的明暗闪烁,实现LI-FI 可见光网络下数据按照一定编码规律输出。

一种LED灯的光收发模块,和/或分置电路,和LED灯参杂硅的P-GAN或参杂镁的N-GAN之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN,通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分,将一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,实现外来LI-FI 可见光网络数据接收。

一种LED灯, 其光收发模块分接有电路板, 和/或光收发模块整合在分置电路设计中,其电路板或分置电路具有功能电路, 和光接口相连,光接口接入外来数据光纤;

或光收发模块分接有电路板, 和/或光收发模块整合在分置电路设计中,其电路板或分置电路具有功能电路,和电力载波线PLC相接。

一种LED灯, 其光收发模块,涵括光收发一体化模块,选择波长区间在850nm,1310nm,1490nm,150nm；波分技术选择为CWDM,DWDM 技术。

一种LED灯,其分置电路作为外置接口设计, 是以下接口之一: USB 接口、IEEE1394 接口、并行接口、PC 卡插槽接口、读卡器接口、串行接口、Micro SATA 接口、PCMCIA 接口、PS/2 接口、TV-OUT 接口、Thunderbolt 接口、TV-Tuner 接口、S-VIDEO 接口、MODEM 接口、网卡接口, 外接到一种LED灯；

或光收发模块的电路板采用网络端口方式, 接入有线网络。

一种LED灯, 其光收发模块,和/或分置电路, 通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分,实现数据输出时间间隔的控制, 有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN的明暗闪烁有特定的时间间隔规律。

一种LED灯,其光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分, 将一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,予以数据输入电压一定区间变动的管理, 有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN的明暗闪烁有一定区间的流明变动。

一种LED灯, 其光收发模块,和/或分置电路,和LED灯参杂硅的P-GAN或参杂镁的N-GAN之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN, 通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分光探测二极管,或与光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分相连的透波材料, 透波可见光波长区间495–750 nm。

一种LED灯, 其LED灯座为外置天线设计,兼具散热功能;或兼具散热功能LED灯座与一热能转化电能的充电芯片相接, 当LED灯的温度高于某一值时，自动启动充电芯片，给LED灯反馈充电。

一种LED灯, LED灯座为外置天线设计,兼具散热功能;或兼具散热功能LED灯座与一热能转化电能的充电芯片相接, 当LED灯的温度高于某一值时，自动启动充电芯片，给LED灯反馈充电。

本发明针对现有LED灯的可见光应用,特别是相互无线- 光数据交换, 或者光- 无线数据交换, 乃至更多的技术完善体验,可以对此未遇见的问题有一定的完善。利用光收发模块的工作特性,改变我国LED灯具光控芯片依赖进口芯片的现状,为LED灯具应用于Li-Fi(LightFidelity) 或是VLC(VisibleLightcommunication)数据处理的载体,有着积极的借鉴作用。

附图说明

图1,本实用新型一种LED灯的结构概要图。

具体实施方式

参照图1, 一种LED灯,其特征在于包括:LED灯座1; LED模块2相连的光收发模块3; 光收发模块分接有电路板4,电路板可以外接数据光纤或电力载波线PLC,和/或光收发模块整合在分置电路5设计中, 分置电路有与无线模块16相连;电源,

光收发模块3,和/或分置电路5,安置于LED灯座上, LED灯座外接电源;

光收发模块3,和/或分置电路5的中间件为无线模块射频芯片-基带芯片/光探测二极管;和/或光功率控制电路/射频芯片-基带芯片,通过A/D采样数据复原, 实现LI-FI 可见光网络下: 相互无线-光数据交换, 或者光-无线的数据交换；

或光收发模块3,和/或分置电路5的无线模块射频芯片-基带芯片通过网桥技术6实现同一LED灯内MAC帧数据的交换识别, 光收发模块,和/或分置电路5的射频芯片-基带芯片,与同一LED灯内的一网卡7或多网卡相连,或一网络芯片8或多网络芯片相连,实现LI-FI 可见光网络下: 相互无线-光数据交换, 或者光-无线的数据交换；

和/或光收发模块3,与分置电路5的无线模块射频芯片-基带芯片通过软件虚拟的网桥技术6或虚拟的网卡7地址相连, 实现LI-FI 可见光网络下: 相互无线-光数据交换, 或者光-无线的数据交换；

和/或光收发模块3分接有电路板4,和/或光收发模块3整合在分置电路5, 光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分9,将外接数据光纤或电力载波线PLC数据来源，输入一定码率的电信号，经内部的驱动芯片处理后，驱动发光二极管LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定, 实现LI-FI 可见光网络下,LED模块按照一定编码规律输出数据;

和/或光收发模块3分接有电路板4,和/或光收发模块3整合在分置电路5,光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分10,将一定码率的光信号输入模块后，由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,通过外接数据光纤或电力载波线PLC予以数据反馈;

由电源为LED模块相连的光收发模块, 分置电路供电。

在本申请中针对相互无线-光数据交换,是不同技术等同效果的应用;或者光电数据转换的应用,为应用于Li-Fi(LightFidelity) 或是VLC(VisibleLightcommunication)数据处理的载体,有着积极的探究和技术演进的可能。

在实际的生活应用中,LED灯具出了本申请所述的结构外,还有透镜及透镜支架,以及LED灯壳。本申请仅从技术关注角度,对LED灯具的数据转换相关的结构分析。

本申请所述的无线模块涵括,但不限于以下技术的通讯标准适用的芯片模块: 蓝牙, 或红外, 或WIFI, 或WIPI兼容Wlan 下的Wifi 802.11b\g\n\aq, 或NFC,或TD-SCDMA, 或TD-HSPA,或TD MBMS,或TDDLTE,或WCDMA,或HSDPA,或CDMA2000 1× EV-DO,或UMB,或UWB, 或Wimax 802.16 d\e\m,或LTE\SAE,或Mimo ofdm,或闪联技术、或McWiLL,且应相应通讯标准的更新,自动延续后续技术版本规格;以及上述无线技术衍生的无线互联技术。

一种LED灯的光收发模块3,和/或分置电路5,和LED灯参杂硅的P-GAN 11或参杂镁的N-GAN 12之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN 13,通过光收发模块3或分置电路5整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分9,输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动发光二极管LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定,调控有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN的明暗闪烁,实现LI-FI 可见光网络下数据按照一定编码规律输出。

在本示例中,涵括有间隔蒸镀的发光面涉及荧光粉变色效果的技术可能,实质上将产生积极的变色可见光数据效果的深入意义。这涉及不同室内光线下,不同色系的可见光传输速率的应用效果分析。

在本申请中, InGaN/GaN作为LED量子阱只是技术选择的一种方式, 用InGaN作为阱层 GaN作为垒层,仅是从现有技术InGaN作为III-N氮化物材料有很高的辐射复合几率,且蓝绿光源得到较多的技术认可;而AlGaN/GaN材料的禁带宽度是可调节的,作为阱层的波长根据软件设计,MOCVD生长时候调节, AlGaN由于缺陷密度大非辐射复合中心多所以内量子效率比较低,作为紫外光源应用范围的限制。鉴于个人对红光量子阱GaASP /AlGaAs了解不深入,不做说明;除此,还有InGaN/YAG, InGaN/荧光粉, InGaN/GaP, InGaN/AlInGaP, InGaN/GaP/AlInGaP, ZnSep—n 结等多种形态,但不限于专业人士因此获取相应的技术启示,导致全面覆盖原则的背离。

一种LED灯的光收发模块3,和/或分置电路5,和LED灯参杂硅的P-GAN 11或参杂镁的N-GAN 12之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN 13,通过光收发模块3或分置电路5整合有的光收发模块内: 接收部分10,将一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,实现外来LI-FI 可见光网络数据接收。

一种LED灯, 其光收发模块3分接有电路板4, 和/或光收发模块3整合在分置电路5设计中,其电路板或分置电路具有功能电路, 和光接口相连,光接口接入外来数据光纤;

一种LED灯, 其光收发模块3,涵括光收发一体化模块,选择波长区间在850nm,1310nm,1490nm,150nm；波分技术选择为CWDM,DWDM 技术。

一种LED灯,其分置电路作为外置接口14设计, 是以下接口之一: USB 接口、IEEE1394 接口、并行接口、PC 卡插槽接口、读卡器接口、串行接口、Micro SATA 接口、PCMCIA 接口、PS/2 接口、TV-OUT 接口、Thunderbolt 接口、TV-Tuner 接口、S-VIDEO 接口、MODEM 接口、网卡接口, 外接到一种LED灯；

或光收发模块的电路板采用网络端口方式, 接入有线网络。

一种LED灯, 其光收发模块3,和/或分置电路5, 通过光收发模块3或分置电路5整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分9,实现数据输出时间间隔的控制, 有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN 13的明暗闪烁有特定的时间间隔规律。

一种LED灯,其光收发模块3或分置电路5整合有的光收发模块内: 接收部分10, 将一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,予以数据输入电压一定区间变动的管理, 有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN 13的明暗闪烁有一定区间的流明变动。

一种LED灯, 其光收发模块3,和/或分置电路5,和LED灯参杂硅的P-GAN 11或参杂镁的N-GAN 12之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN 13, 通过光收发模块3或分置电路5整合有的光收发模块内: 接收部分10光探测二极管,或与光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分相连的透波材料, 透波可见光波长区间495–750 nm。

所述的接收部分相连的透波材料不限于LED灯壳材料,比如玻璃,有机塑料等。

一种LED灯, 其LED灯座1为外置天线设计,兼具散热功能;或兼具散热功能LED灯座1与一热能转化电能的充电芯片15相接, 当LED灯的温度高于某一值时，自动启动充电芯片，给LED灯反馈充电。

Claims

1.一种LED灯,其特征在于包括:LED灯座; LED模块相连的光收发模块; 光收发模块分接有电路板,电路板可以外接数据光纤或电力载波线PLC;和/或光收发模块整合在分置电路设计中, 分置电路有与无线模块相连;电源,

由电源为LED模块相连的光收发模块, 分置电路供电。

2.根据权利要求1 所述的一种LED灯, 其特征在于一种LED灯的光收发模块,和/或分置电路,和LED灯参杂硅的P-GAN或参杂镁的N-GAN之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN,通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分,输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动发光二极管LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定,调控有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN的明暗闪烁,实现LI-FI 可见光网络下数据按照一定编码规律输出。

3.根据权利要求1 所述的一种LED灯, 其特征在于一种LED灯的光收发模块,和/或分置电路,和LED灯参杂硅的P-GAN或参杂镁的N-GAN之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN,通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分,将一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,实现外来LI-FI 可见光网络数据接收。

4.根据权利要求1所述的一种LED灯, 其特征在于光收发模块分接有电路板, 和/或光收发模块整合在分置电路设计中,其电路板或分置电路具有功能电路, 和光接口相连,光接口接入外来数据光纤;

5.根据权利要求1所述的一种LED灯, 其特征在于光收发模块,涵括光收发一体化模块,选择波长区间在850nm,1310nm,1490nm,150nm；波分技术选择为CWDM,DWDM 技术。

6.根据权利要求1所述的一种LED灯其特征在于分置电路作为外置接口设计, 是以下接口之一: USB 接口、IEEE1394 接口、并行接口、PC 卡插槽接口、读卡器接口、串行接口、Micro SATA 接口、PCMCIA 接口、PS/2 接口、TV-OUT 接口、Thunderbolt 接口、TV-Tuner 接口、S-VIDEO 接口、MODEM 接口、网卡接口, 外接到一种LED灯；

或光收发模块的电路板采用网络端口方式, 接入有线网络。

7.根据权利要求2所述的一种LED灯, 其特征在于一种LED灯的光收发模块,和/或分置电路, 通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 光电子器件的发射部分,实现数据输出时间间隔的控制, 有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN的明暗闪烁有特定的时间间隔规律。

8.根据权利要求3所述的一种LED灯, 其特征在于一种LED灯的光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分, 将一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,予以数据输入电压一定区间变动的管理, 有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN的明暗闪烁有一定区间的流明变动。

9.根据权利要求3所述的一种LED灯, 其特征在于一种LED灯的光收发模块,和/或分置电路,和LED灯参杂硅的P-GAN或参杂镁的N-GAN之间;有间隔蒸镀的发光面InGaN/GaN, 通过光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分光探测二极管,或与光收发模块或分置电路整合有的光收发模块内: 接收部分相连的透波材料, 透波可见光波长区间495–750 nm。

10.根据权利要求1 所述的一种LED灯, 其特征在于一种LED灯座为外置天线设计,兼具散热功能;或兼具散热功能LED灯座与一热能转化电能的充电芯片相接, 当LED灯的温度高于某一值时，自动启动充电芯片，给LED灯反馈充电。