[发明专利]倾斜发射器槽型文字发光装置

说明书

本申请是Bruce Quaal等人于2011年1月20日提交的序列号为13／010,703的部分延续申请，也是Bruce Quaal等人于2011年1月20日提交的序列号为13／010,413的部分延续申请，还是Thomas C.Sloan于2008年12月12日提交的序列号为12／316,411的部分延续申请，此外，本申请还要求Drew Ferrie于2010年1月22日提交的临时申请序列号为61／297,681和Drew Ferrie于2010年12月21日提交的临时申请序列号为61／425,713的优先权。12／316,411、13／010,413、13／010,703、61／425,713和61／297,681的内容以引用的方式全文合并于此。

技术领域

本发明涉及使用倾斜发光以照明槽型文字(channel letter)的发光单元，尤其涉及利用倾斜或侧发射LED以照明槽型文字的LED基发光单元。

背景技术

近年来对LED的研发使其更明亮、更有效且更可靠。LED结实耐用，能耗较低，具有较长的使用寿命(高达100,000小时)，可在较低电压下工作，与诸如白炽、霓虹或荧光灯泡的传统灯具相比节能30-70％。由于这些发展，在先前为白炽、霓虹或荧光光源的领域的越来越多的照明应用中开始使用LED。

经常能够在建筑物的外部发现槽型文字，其常用于宣传商户的名字。典型地，由具有字母形状且深度约为2-5的铝或塑料外壳构成。外壳通常具有U形横截面，外壳中的顶部开口被透射来自外壳内的光的有色半透明透镜覆盖。

槽型文字典型地采用安装在槽型文字外壳内的霓虹或荧光光源进行照明。霓虹灯(氖气灯)和荧光灯提供了明亮且连续的光源，这允许槽型文字在夜间可见。然而，这些光源具有相对较短的使用寿命(20,000小时)，易损，需在高压(对霓虹灯而言是7,000-15,000伏特)下工作，且能耗较大。霓虹灯泡(氖管)还存在有低温启动的难题，这会导致灯泡损坏。

在不同的指示应用中越来越多地采用LED作为光源。Schwartz提出的美国专利号5,697,175中披露了低功率照明的指示标志，特别适用于道路上方常见的EXIT标志。每个标志的后部包括反射器，其具有一系列曲面表面的空腔。每个空腔对应于符号中的字母和背景区域。LED安装在空腔的中心处，以照明字母或背景区域。LED设置在单独垂直的电路板上或空腔底部中形成的中心投影上，LED朝外发射光。符号的字母和背景区域被空腔的曲面表面朝前反射的光照射，从而可见光仅来自于空腔的照射。

Hannah等人提出的美国专利号6,042,248披露了用于槽型文字照明符号的LED组件，其具有被半透明透镜覆盖的封罩／外壳。每个符号包括多个位于封罩底部的轨道模塑体，模塑体沿着槽型文字截面的纵轴延伸。线形阵列的LED安装在印刷电路板(PCB)上，PCB随后安装在轨道模塑体中。每个轨道模塑体保持设置在纵向边上彼此并列的两个PCB，LED朝外发射光。

基于LED的槽型文字发光装置可从LumiLED股份有限公司购买，零件号码为HLCR-KR-R0100和HLCR-KR99-R0200，包括在两英寸中心上通过绝缘刺破式连接器(IDC)分别安装的LED。LED模组链随后安装在可弯曲的夹子或轨道上，各个夹子和轨道随后被安装在槽型文字内以将LED固定在位置上。通过AC／DC母电源和DC／DC子电源的组合提供电力。还包括感应LED作为温度和电流传感器。

Sloan等人提出的美国专利号6,932,495和7,241,031披露了槽型文字发光单元和使用发光单元的发光系统。在一些实施例中，这些发光单元可提供作为通过导体在链中互连的多个发光单元，从而施加在链上的电信号使得发光单元发射光。灯链可设置在诸如箱子、卷轴或机架的多种支持装置上，以使得购买者可用。对于特定的槽型文字，可使用不同长度的灯链，可从支持装置上剪切期望长度的灯链并将其安装在槽型文字内。随后在槽型文字中的灯链上施加电力，以使得单元发光。

不同类型的灯链在单位长度上具有不同数量的发光单元，换言之，具有不同密度的发光单元。这些灯链典型地按单位长度的成本来进行销售，对于具有更高密度的发光系统，单位长度的成本典型地更高。为适应用户对不同密度的灯链的不同需求，需维护并保存许多不同类型的发光系统灯链，以供用户使用。在一些槽型文字应用中，期望的是，在不同的地方需要不同密度的单元。这使得对于一项工作需购买多种具有不同密度的灯链。