一种模块化灯箱的构成方法与流程

本发明涉及灯箱领域，具体涉及一种模块化灯箱的构成方法。

背景技术：

众所周知，灯箱的应用领域及为广泛，它涉及到建筑领域、工业领域、照明领域、民用领域、商业领域、医疗领域、广告传播领域、交通领域以及其它特殊用途。其中广告传播领域的应用最为广泛，主要有面板灯箱、拉布灯箱、水晶超薄灯箱和塑胶超薄灯箱、镜面感应超薄灯箱、磁吸超薄灯箱、动感灯箱等。

对于广告传播领域的灯箱来说，其结构主要有如下两种：一种是侧入式背光源结构的灯箱，主要由导光板和光源组成，将光源安装在导光板侧部，在导光板底部设有雕刻或印刷而成的导光点，由于导光距离限制，侧入式背光源结构的灯箱适用发光面积较小的产品，如小规格的装饰画、橱窗展示、平板照明等，但是，导光板的两侧或四周设有光源，使导光板的两侧或四周存在光源本体所导致的暗区，无法实现无影拼接。另一种是直下式背光源结构的灯箱，主要由面板、光源和箱体组成，将面板安装在箱体前侧，光源安装在箱体后侧，其散光效果由散光板与光源之间的距离来设定，因此，直下式背光源结构的灯箱厚度远远大于侧入式背光单元，由于它具有亮度高、光源可控性强等优势，从而，直下式背光单元的应用极为广泛，如广告灯箱、招牌灯箱、导示牌灯箱和橱窗灯箱等，但是，直下式背光单元的箱体四周为不透光的箱体壁，拼接后箱体之间也会出严重的暗影，因此，也无法实现无影拼接。上述可知，目前主流广告灯箱仅限于小幅面的灯箱，因此，现有的户外广告传播领域的大幅面广告还是停滞在喷绘广告、三面翻广告、led显示屏广告和发光字广告四种主流户外载体。

随着全球经济的发展，在全球城市化和智慧城市的不断推进的新形势下，精神文明和物质文明的显著提高，人们对视觉方面提出了更高的要求，各种宣传展示终端的发展更加空前高涨。因此，迫切需要发展大面积发光的背光单元展示设备，如大面积灯箱、大型动感灯箱和大面积背光源显示设备等，以满足市场需求。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足之处和存在的缺陷，本发明提供一种满足于户外应用、发光均匀、结构简单、便于安装和维护保养的模块化灯箱。

本发明为解决现有技术缺陷的一种模块化灯箱的构成方法，首先由兼着光源模块安装的阵列透镜壳体、安装在该阵列透镜壳体前侧的面罩和安装在该阵列透镜壳体后侧的光源模块组成一种背光单元；其中阵列透镜壳体由多个开口朝前按阵列相互连接的盆形空腔、位于该盆形空腔后侧面的透镜、位于盆形空腔之间向后凸起的若干个保持一定间距的壳体后侧的第一螺钉基柱和壳体后侧的第二螺钉基柱以及位于该阵列透镜壳体四周前侧部的壳体连接企口一体构成，透镜的透镜入光口朝后，上述壳体连接企口与面罩后侧的面罩连接企口直插连接，上述光源模块前侧的光源置于透镜入光口，且由壳体后侧的第一螺钉基柱螺钉固定；再将多块背光单元按阵列安装在箱体前侧的箱体安装面，光源模块与电源供电连接，组成一种发光模块，箱体安装面对应每块背光单元设有箱体安装面上的通孔，对应壳体后侧的第二螺钉基柱设有螺钉孔，背光单元经由壳体后侧的第二螺钉基柱固定；然后将多个发光模块按阵列相互拼接组成一种模块化灯箱，该发光模块经由箱体后侧的固定机构与支撑架上固定连接。从上述模块化灯箱的构成方法可知，阵列透镜壳体包含有多个开口朝前按阵列相互连接的盆形空腔和该盆形空腔底部的透镜，光源模块前侧的光源置于透镜入光口，因此，在面板上获得均匀的阵列光斑；只要透镜与光源合理配光，就能在面板获得我们需要的发光效果；由于阵列透镜模块和面罩为直插连接，四周无遮挡物，相互拼后不会出现明显的暗线或暗斑；对于发光模块来说，多块背光单元按阵列相互拼接安装在箱体安装面，同样也不会出现明显的暗线或暗斑；光源模块安装在阵列透镜模块后侧，从而便于维护保养；按照上述方法构成的模块化灯箱，具有发光均匀、结构简单、便于安装和维护保养等优势。

从上述模块化灯箱的构成方法可知，由于阵列透镜壳体包含有多个开口朝前按阵列相互连接的盆形空腔和该盆形空腔底部的透镜，该透镜能对光源发出的光进行整形并调整光强分布，从而在面板上获得我们需要的发光效果；对于背光单元来说，由于阵列透镜模块和面罩为直插连接，四周无遮挡物，相互拼后不会出现明显的暗线或暗斑；对于发光模块来说，多块背光单元按阵列相互拼接安装在箱体安装面，同样也不会出现明显的暗线或暗斑；由于光源模块安装在阵列透镜模块后侧，从而便于维护保养；按照上述方法，可拼装组成各种规格的模块化灯箱，并且具有发光均匀、结构简单、便于安装和维护保养等优势。

根据以上所述的阵列透镜壳体，其盆形空腔从前向后逐渐变小其形状如方盆形；也可为圆盆形；还可四棱锥台形或梯形台形。

根据以上所述的阵列透镜壳体，其透镜优先为凹透镜，其透镜入光口底部呈凹陷球面；该透镜的前侧的出光面优选为平面出光面，从而形成单面凹透镜；该透镜的前侧的出光面也可采用向前凸起的球面出光面，从而形成月形凹透镜；该透镜的前侧的出光面还可采用向后凹陷的球面出光面，从而形成双面凹透镜。

作为本发明的改进，盆形空腔的盆壁内侧或外侧除透镜外的表面布涂有反光层，从而提高光效。

作为本发明的进一步改进，在面板的后侧或前侧设有散光纹。

根据本发明所述的背光单元，该背光单元所采用光源模块为整块的光源模块；该背光单元所采用光源模块也可为长条的光源模块；该背光单元所采用光源模块还可为带驱动电路的动态光源模块。

作为本发明的一种更进一步改进，为满足防护要求，同时配合整块的光源模块的安装，在上述阵列透镜壳体后侧设有一圈将所有透镜入光口围拢在内的壳体后侧的围挡和设在该壳体后侧的围挡内侧的围挡内侧的台级，壳体后侧的围挡高于盆形空腔后侧面，围挡内侧的台级与盆形空腔后侧面平齐，若干个壳体后侧的第一螺钉基柱设在壳体后侧的围挡范围内，其高度与盆形空腔的后侧面和围挡内侧的台级平齐；整块的光源模块安装在壳体后侧的围挡内，经由壳体后侧的第一螺钉基柱螺钉固定，之后，在壳体后侧的围挡内灌注防护胶，从而对整块的光源模块实施防护；若干个壳体后侧的第二螺钉基柱按保持一定间距设在紧靠壳体后侧的围挡的外侧或内侧，或正好设在壳体后侧的围挡，其高度与壳体后侧的围挡平齐或略低于壳体后侧的围挡。

根据上述一种更进一步改进，为便于维护保养，箱体安装面上的通孔略大于整块光源模块，使得整块光源模块能从箱体后侧实施拆装。

作为本发明的另一种更进一步改进，为满足防护要求，同时配合长条的光源模块的安装，在上述阵列透镜壳体后侧设有：由围拢在每一排或每一列透镜入光口周围的壳体后侧的护壁围成的壳体后侧的灯槽和连通于壳体后侧的灯槽之间的壳体后侧的连接槽以及设在壳体后侧的护壁内侧部的护壁内侧的台级，壳体后侧的护壁高于盆形空腔后侧面，护壁内侧的台级与盆形空腔的后侧面平齐，若干个壳体后侧的第一螺钉基柱设在壳体后侧的灯槽和连接槽内，其高度与盆形空腔后侧面和护壁内侧的台级平齐；将长条的光源模块安装在壳体后侧的灯槽中，长条的光源模块之间的连接线设在壳体后侧的连接槽中，之后，在壳体后侧的灯槽和壳体后侧的连接槽中灌注防护胶，从而对长条的光源模块和长条的光源模块之间的连接线或连接电路实施防护；若干个壳体后侧的第二螺钉基柱按保持一定间距设在阵列透镜壳体后侧靠近四周边沿部，其高度与壳体后侧的护壁平齐或略低于壳体后侧的护壁。

根据上述另一种更进一步改进，为便于维护保养，箱体安装面上的通孔略大于阵列透镜壳体后侧的长条光源模块安装区域，使得长条光源模块能从箱体后侧实施拆装。

本发明一种模块化灯箱的构成方法，其有益效果表现在于如下几个方面：一是，阵列透镜壳体包含有多个开口朝前按阵列相互连接的盆形空腔和该盆形空腔底部的透镜，光源模块前侧的光源置于透镜入光口，因此，在面板上获得均匀的阵列光斑；由于本发明所述的透镜为凹透镜，只要凹透镜与光源合理配光，对光源发出的光进行整形并调整光强分布，就能使光斑相互饱和，在面板获得均匀的面光；二是，由于阵列透镜模块和面罩为直插连接，四周无遮挡物，相互拼后不会出现明显的暗线或暗斑；对于发光模块来说，多块背光单元按阵列相互拼接安装在箱体安装面，同样也不会出现明显的暗线或暗斑；三是，光源模块安装在阵列透镜模块后侧，箱体安装面上的通孔略大于整块光源模块或略大于阵列透镜壳体后侧的长条光源模块安装区域，使得整块光源模块或长条光源模块能从箱体后侧实施拆装，从而便于维护保养；四是，在壳体后侧的围挡内或壳体后侧的灯槽和壳体后侧的连接槽中灌注防护胶，对光源模块实施防护，从而满足于户外应用；按照上述方法，可拼装组成各种规格的模块化灯箱，并且具有发光均匀、结构简单、便于安装和维护保养等优势。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步说明，附图仅为更好地理解本发明，不应该成为对本发明的限制：

图1为本发明模块化灯箱的构成方法的具体实施步骤示意图；

图2为本发明所述的背光单元前侧局部剖视示意图；

图3为本发明一种采用整块光源模块的背光单元后侧局部剖面示意图；

图4为本发明图3中所示的a—a剖面的第一种实施方案的结构示意图；

图5为本发明图3中所示的a—a剖面的第二种实施方案的结构示意图；

图6为本发明图3中所示的a—a剖面的第三种实施方案的结构示意图；

图7为本发明图3中所示的b—b剖面示意图；

图8为本发明图7中所示的大样a结构示意图；

图9为本发明另一种采用长条光源模块的背光单元后侧局部剖面示意图；

图10为本发明所述的发光模块的前侧结构示意图；

图11为本发明所述的发光模块的左右侧结构示意图；

图12为本发明所述的发光模块的后侧结构示意图；

图13为本发明所述的模块化灯箱的前侧结构示意图；

图14为本发明如图13中所示的c—c剖面结构示意图。

附图中的标注说明：1—阵列透镜壳体、11—盆形空腔、12—透镜、121—透镜入光口、12a—平面出光面、12b—向前凸起的球面出光面、12c—向后凹陷的球面出光面、13—壳体后侧四周的卡位、14—壳体后侧的第一螺钉基柱、15—壳体后侧的第二螺钉基柱、16—壳体连接企口、17—壳体后侧的围挡、17a—围挡内侧的台级、18—壳体后侧的护壁、18a—壳体后侧的灯槽、18b—壳体后侧的连接槽、181—护壁内侧的台级、19—盆形空腔之间的挡块、10—灌胶槽、2—面罩、20—散光纹、21—面板、22—面板连接企口、23—企口内侧的台级、24—面板企口上的卡紧块、25—面板企口上的锁舌、3—光源模块、31—光源、3a—整块光源模块、3b—长条光源模块、4—背光单元、5—箱体、51—箱体安装面、511—箱体安装面上的通孔、512—箱体安装面上的螺钉孔、52—箱体侧板、53—箱体后侧的拆边、531—箱体后侧的固定机构、6—电源、7—发光模块、8—支撑架。

具体实施方式

下面结合本发明一种模块化灯箱的构成方法实施例中的附图说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例中所描述的前侧、后侧以附图说明中的图示方向为参考依据。

本发明模块化灯箱的构成方法的实施例，该构成方法的步骤请参见附图1。首先，如图2至图9所示，由兼着光源模块安装的阵列透镜壳体1、安装在该阵列透镜壳体1前侧的面罩2和安装在该阵列透镜壳体1后侧的光源模块3组成一种背光单元4；其中阵列透镜壳体1由多个开口朝前按阵列相互连接的盆形空腔11、位于该盆形空腔11后侧面的透镜12、位于盆形空腔11之间向后凸起的若干个保持一定间距的壳体后侧的第一螺钉基柱14和壳体后侧的第二螺钉基柱15以及位于该阵列透镜壳体1四周前侧部的壳体连接企口16一体构成，并将透镜12的透镜入光口121朝后设置，还在壳体连接企口16后侧有一圈平整的壳体后侧四周的卡位13，该阵列透镜壳体1优选为（但不限于）透明高分子材料（如：pc、pmma、ps、pvc、pet、环氧树脂等），且通过注塑工艺制造而成，该阵列透镜壳体1也可采用带散光粒子的高分子材料，同样通过注塑工艺制造而成。上述面罩2包括面板21和设在该面板21四周向后凸起的一圈面罩连接企口22以及设在该面罩连接企口22内侧与面板21之间的一圈面罩连接企口内侧的台级23，该面罩2优选为（但不限于）带散光粒子的高分子材料（如：pc、pmma、ps、pvc、pet、环氧树脂等），且通过注塑工艺制造而成，该面罩2也可采用透明高分子材料，同样通过注塑工艺制造而成；该面罩2安装在阵列透镜模块1前侧，面罩连接企口22与壳体连接企口16直插连接，使面罩连接企口22套在壳体连接企口16外侧，且使面罩连接企口内侧的台级23与壳体连接企口16吻合，面罩连接企口22与壳体连接企口16之间可通过紧配合固定或粘合济固定；为了确保面罩2能牢固安装在阵列透镜模块1的前侧，在面罩连接企口22部还设置若干个保持一定距离的锁紧装置，该锁紧装置由设在企口内侧的台级23内侧凸起并向后延伸的面板企口上的卡紧块24和对应该面板企口上的卡紧块24设在面罩连接企口22内侧且与面罩连接企口内侧的台级23保持一定距离的面板企口上的锁舌25组成，面罩连接企口22套在壳体连接企口16外侧，使得面板企口上的卡紧块24卡在壳体连接企口16内侧，面板企口上的锁舌25扣在壳体连接企口16的后侧部，从而将面罩2固定安装在阵列透镜模块1前侧；为满足户外应用，靠近壳体后侧四周的卡位13的盆形空腔11之间设有盆形空腔之间的挡块19，使得该盆形空腔之间的挡块19与面罩连接企口22之间形成一圈灌胶槽10，且在该灌胶槽10中灌注防护胶，从而，防止灰尘和雨水从透镜模块壳体11四周与面罩连接企口22之间进入；上述光源模块3前侧对应透镜入光口121后侧设有光源31，对应壳体后侧的第一螺钉基柱14设有螺钉孔，光源模块3安装在阵列灯孔模块1的后侧，使得该光源模块3前侧的光源31置于透镜入光口121，并由壳体后侧的第一螺钉基柱14螺钉固定。再如图10至图12所示，将多块背光单元5按阵列布置安装在箱体6前侧的箱体安装面61，该箱体6还包括箱体安装面61四周封闭的箱体框架62和该箱体框架62后侧的箱体后折边63，箱体安装面51对应每块背光单元5设有箱体安装面上的通孔511，对应壳体后侧的第二螺钉基柱15设有螺钉孔612，上述背光单元5经由壳体后侧的第二螺钉基柱15固定，并将该背光单元5与电源7供电连接（该电源6为交直流转换电源，通常，该电源6采用开关电源），从而组成一种发光模块7。然后，如图13至图14所示，将多个发光模块8按阵列拼接组成一种模块化灯箱，为了便于发光模块8的安装，在箱体后折边63上设有用于固定本发光模块的箱体后侧的固定机构631，上述发光模块8经由箱体后侧的固定机构631与支撑架9固定连接。从上述模块化灯箱的构成方法的具体实施可知，阵列透镜壳体1包含有多个开口朝前按阵列相互连接的盆形空腔11和该盆形空腔11底部的透镜12，光源模块3前侧的光源31置于透镜入光口121，因此，可在面板21上获得均匀的阵列光斑；只要透镜12与光源31合理配光（这种非成像光学配光，对于本领域一般技术人员或设计人员都能轻易做到），就能在面板21获得我们需要的发光效果；由于阵列透镜模块1和面罩2为直插连接，四周无遮挡物，相互拼后不会出现明显的暗线或暗斑；对于发光模块来说，多块背光单元4按阵列相互拼接安装在箱体安装面51，同样也不会出现明显的暗线或暗斑；由于光源模块3安装在阵列透镜模块1后侧，从而便于维护保养；按照上述方法构成的模块化灯箱，具有发光均匀、结构简单、便于安装和维护保养等优势。

根据上述实施例所述的阵列透镜壳体1，如图2至图6和图9所示，其盆形空腔11是一种从前向后逐渐变小结构，其形状优选方盆形。除附图所示之外，上述盆形空腔11的形状还可采用四棱锥台的形状或梯形台的形状。

根据上述实施例所述的阵列透镜壳体1，如图2至图6和图9所示，其透镜12优选为凹透镜，其透镜入光口121底部呈凹陷球面；如图4所示，该透镜的前侧的出光面优选为平面出光面12a，从而形成单面凹透镜；如图5所示，该透镜的前侧的出光面也可采用向前凸起的球面出光面12b，从而形成月形凹透镜；如图6所示，该透镜的前侧的出光面还可采用向后凹陷的球面出光面12c，从而形成双面凹透镜。

根据上述实施例，本发明所作出的改进为：在盆形空腔11的盆壁内侧或外侧除透镜12外的表面布涂有反光层（未在除图中标示），从而提高光效。

根据上述实施例，本发明所作出的进一步改进为：如图4至图7所示，在面板21的后侧或前侧设有散光纹20，也可在在面板21的后侧和前侧同时设有散光纹20，本发明优选将散光纹20设在面板21的后侧，从而提高散光效果。

根据以上实施例所述的背光单元4，如图3至图7所示，该背光单元中的光源模块3为整块光源模块3a；如图9所示，该背光单元中的光源模块3也可采用长条光源模块3b；除附图说明所示的整块光源模块3a和长条光源模块3b之外，该背光单元中的光源模块3还可采用带驱动电路的动态光源模块。

根据以上实施例，为满足防护要求，同时配合整块光源模块3a的安装，本发明模块化灯箱的构成方法所作出的一种更进一步改进：如图2至图7所示，在上述阵列透镜壳体1后侧设有一圈将所有透镜入光口121围拢在内的壳体后侧的围挡17和设在该壳体后侧的围挡17内侧的围挡内侧的台级17a，壳体后侧的围挡17高于盆形空腔11后侧面，围挡内侧的台级17a与盆形空腔11后侧面平齐，若干个壳体后侧的第一螺钉基柱14设在壳体后侧的围挡17范围内，其高度与盆形空腔11后侧面和围挡内侧的台级17a平齐；整块的光源模块3a安装在壳体后侧的围挡17内，经由壳体后侧的第一螺钉基柱14螺钉固定，之后，在壳体后侧的围挡17内灌注防护胶，从而对整块的光源模块3a实施防护；若干个壳体后侧的第二螺钉基柱15按保持一定间距设在紧靠壳体后侧的围挡17的外侧或内侧，或正好设在壳体后侧的围挡17，其高度与壳体后侧的围挡17平齐或略低于壳体后侧的围挡17。作为模块化灯箱，通常在灯箱前侧设有画面（如写真贴、喷绘画面等），为了便于安装和维护保养，从图12可看出，箱体安装面上的通孔611应大于整块光源模块3a，这样，整块的光源模块3a可从箱体6后侧进行拆装和维护保养，从而，避免因灯箱前侧的画面而影响维护保养。

根据以上实施例，为满足防护要求，同时配合长条的光源模块3b的安装，本发明模块化灯箱的构成方法所作出的另一种更进一步改进：如图9所示，在上述阵列透镜壳体1后侧设有：由围拢在每一排或每一列透镜入光口121周围的壳体后侧的护壁18围成的壳体后侧的灯槽18a和连通于壳体后侧的灯槽18a之间的壳体后侧的连接槽18b以及设在壳体后侧的护壁18内侧部的护壁内侧的台级181，壳体后侧的护壁18高于盆形空腔11后侧面，护壁内侧的台级181与盆形空腔11后侧面平齐，若干个壳体后侧的第一螺钉基柱14设在壳体后侧的灯槽18a和连接槽18b内，其高度与盆形空腔11后侧面和护壁内侧的台级181平齐；将长条的光源模块3b安装在壳体后侧的灯槽18a中，长条的光源模块3b之间的连接线或连接电路设在壳体后侧的连接槽18b中，之后，在壳体后侧的灯槽18a和壳体后侧的连接槽18b中灌注防护胶，从而对长条的光源模块3b和长条的光源模块3b之间的连接线或连接电路实施防护；若干个壳体后侧的第二螺钉基柱15按保持一定间距设在阵列透镜壳体后侧靠近四周边沿部，其高度与壳体后侧的护壁18平齐或略低于壳体后侧的护壁18。作为模块化灯箱，通常在灯箱前侧设有画面（如写真贴、喷绘画面等），为了便于安装和维护保养，类同图12（但未在附图标示），箱体安装面上的通孔611应大于长条的光源模块3b的安装范围，这样，长条的光源模块3b可从箱体6后侧进行拆装和维护保养，从而，避免因灯箱前侧的画面而影响维护保养。

以上通过模块化灯箱的构成方法的实施例对本发明进行了说明，所提供的实施方式仅作为示例，并非因此限制本发明的实施范围。本技术领域的普通技术人员都知道，根据以上具体实施描述可以对本发明做各种改变和修改，因此，可以理解，除上述特定实施方式外，本发明可以其他方式实施，而不限于上述说明书中所描述。