专利名称：发光二极管信号灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种使用发光二极管(Light Emitting Diode， LED)作为光源的 发光二极管信号灯。
背景技术：
以往，作为这种发光二极管信号灯的一例，存在有设置在机场跑道或者机场滑行 道的出入口的跑道警示灯等的航空标识灯。 这种常规的LED跑道警示灯，已知有使用恒定电压交流电源作为电源的警示灯 (例如参照日本专利特开2001-216803号公报)。 然而，这种常规的跑道警示灯，因为不使用原有的航空标识灯用恒定电流交流电 源而是使用恒定电压交流电源，所以存在必须新设置恒定电压交流电源而导致成本增加的 问题。 而且，在使用恒定电压交流电源的情况下，必须通过进而使将多个LED串联而成 的发光单元(unit)串联成对，并利用自动电压调节器将流动在这些各发光单元中的电流 控制成恒定电流，来获得各发光单元的亮度均一性。 另一方面，在使用原有的恒定电流交流电源的情况下具备如下点亮电路，此点亮 电路使将电源交流转换成直流后，再将利用平滑电路而成为平滑的输出以通电方式供给至 串联的一对发光单元。并且，在使用场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)作为 使这些发光单元交替闪烁的多个闪烁开关(switch)的情况下，通过使FET和发光单元并 联，并使FET接通(on)，以此来进行控制，使发光单元的两端间短路而熄灭。然而，由于此 闪烁开关的接通断开(off)切换操作的差异，存在这些闪烁开关的接通或断开期间部分重 叠，而有陷入一对发光单元同时熄灭的无负载状态的可能性。 g卩，如图1B所示，将用以使点亮中的发光单元左右交替地周期性(例如每l. 2秒) 熄灭而使之闪烁的脉冲(pulse)信号作为闪烁驱动信号SL、SR而分别提供给左右的闪烁开关。 为了使左右的发光部交替熄灭，而使这些左右闪烁驱动信号SL、 SR的接通断开反 向操作。 然而，如果接收到这些闪烁驱动信号的左右闪烁开关的其中之一，其接通断开的 切换操作发生延迟，那么存在此接通期间部分重叠，而使发光单元熄灭的切断期间重叠，从 而发生左右的发光单元同时熄灭的无负载状态的可能性。 如果这些左右发光单元同时成为无负载状态，那么和左右发光单元的每一个分别 连接的闪烁开关将在接通状态下被串联，导致填充在平滑电路的平滑电容器(condenser) 中的电荷经由闪烁开关而对地(earth)放电。 因此，在发光单元中，熄灭后接着点亮瞬间的亮度上升会延迟相当于平滑电容器 的再充电时间。即，存在闪烁切换后左右发光单元的亮度立即变暗，接着缓慢变亮等亮度不 稳定的问题。
3[0012] 由此可见，上述现有的发光二极管信号灯在结构与使用上，显然仍存在有不便与 缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解 决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够 解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的发光 二极管信号灯，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容本实用新型的目的在于，克服现有的发光二极管信号灯存在的缺陷，而提供一种 新型结构的发光二极管信号灯，所要解决的技术问题是使其可以使发光二极管信号灯的亮 度稳定且成本低，非常适于实用。 本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。为达到上 述目的，依据本实用新型权利要求1中记载的的发光二极管信号灯，具备多个发光部，分 别具备发光二极管且连接呈相互串联之对(pair);点亮电路，将来自恒定电流交流电源的 交流转换成直流后，再将利用平滑电路而变得平滑的输出供给到所述多个发光部的串联两 端间，使之点亮；闪烁开关，当分别接收到接通信号时，以使所述多个发光部分别短路且切 断而熄灭的方式，和所述多个发光部的每一个分别并联；闪烁开关驱动单元，将以规定周期 使接通信号输出的驱动信号及和此驱动信号同步地使其接通断开成反向操作的另一驱动 信号分别提供给所述闪烁开关，使所述多个发光部交替闪烁；及驱动信号调节机构，设定为 将至少其中之一的驱动信号的接通信号输出和另一驱动信号的接通信号同时在经过停顿 规定期间的停顿时间后进行输出。 权利要求2中记载的发光二极管信号灯具备电压检测电路，所述电压检测电路
在检测出对所述多个发光部施加的电压为超过规定值的过电压时，以切断对发光部的通电
的方式进行控制，所述停顿时间设定成短于此电压检测电路的控制时间。 另外，在所述实用新型中，各发光部的发光二极管既可为一个也可为多个，发光色
也可为任一种。平滑电路具备平滑电容器。另外，所谓以左右一对等的方式成对的多个发
光部的交替闪烁，是指如下状态左右等一对发光部均以规定周期反复进行点亮和熄灭而
闪烁，但其中一发光部点亮时，则另一发光部熄灭。 多个闪烁开关根据闪烁驱动信号的接通信号，以规定周期交替反复进行切断操 作。因此，例如左右一对发光部将以规定周期交替闪烁。 并且，因为对这些左右闪烁驱动信号的其中一个，设定有使闪烁开关的切断操作
停顿的停顿期间，所以左右发光部的至少其中一个经常点亮。 因此，可避免左右发光部均熄灭的无负载状态。 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本 实用新型发光二极管信号灯至少具有下列优点及有益效果 根据权利要求1中记载的发明，因为可避免成对的多个发光部均熄灭的无负载状
态，所以可在熄灭后接着点亮时使亮度上升提早，故可使其点亮变得稳定。 根据权利要求2中记载的发明，在多个闪烁开关的切断操作的停顿期间中，多个
发光部均点亮。因此，存在对这些发光部施加的电压成为其中之一的施加电压的例如2倍，
而导致出现过电压的情况。[0023] 此过电压由电压检测电路检测出之后，对多个发光部的各个通电将被切断而均被 熄灭，但由于闪烁开关的切断操作的停顿时间短于此电压检测电路检测出过电压之后到对 多个发光部的通电被切断为止的控制时间，所以可防止由所述电压检测电路切断对左右发 光部的通电而导致熄灭的情况。 综上所述，本实用新型是有关于一种可使亮度稳定的低成本的发光二极管信号 灯，所述发光二极管信号灯具备多个发光部，分别具备发光二极管且连接呈相互串联之 对；点亮电路，将来自恒定电流交流电源的交流转换成直流后，再将利用平滑电路而变得平 滑的输出供给到所述多个发光部的串联的两端间，而使之点亮；闪烁开关，当分别接收到接 通信号时，以使所述多个发光部分别短路且切断而熄灭的方式，分别和所述多个发光部中 的每一个发光部并联；闪烁开关驱动单元，使所述多个发光部交替闪烁；及驱动信号调节 机构，设定为将至少其中之一的驱动信号的接通信号输出和另一驱动信号的接通信号同时 在经过停顿规定期间的停顿时间a后进行输出。 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为能更清楚了解本实用新型的技术手 段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点 能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1A是将本发明一实施形态的发光二极管信号灯的左右闪烁驱动信号加以对比 而表示的时序图，图1B是常规的左右闪烁驱动信号的时序图。图2是本发明一实施形态的发光二极管信号灯的外观主视图。图3是图2的侧视图。图4是图2、图3中所示的发光二-极管信号灯的驱动电路的方框图。1 :发光二极管信号灯2 :地面3 :灯座5:支撑框6 :灯体7a、7b :铰链销8a、8b :左右的照射窗9a、9b :灯罩10a、10b :左右一对的发光单元11 :驱动电路12 :恒定电流交流电源13 :降压变压器14 :整流电路15 :平滑电路16 :点亮电路17 :点亮电流检测电路18a、18b :左右一对的闪烁开关19a、19b :绝缘开关20:闪烁信号调节电路21 :闪烁/明亮切换开关22 :电压检测电路
具体实施方式为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下 结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的发光二极管信号灯其具体实施方式
、结 构、特征及其功效，详细说明如后。 有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以 相同的编号表示。 图1A是将本发明一实施形态的发光二极管信号灯的左右闪烁驱动信号进行对比 而表示的时序图(timing diagram)，图2是此发光二极管信号灯的外观主视图，图3是此 发光二极管信号灯的外观侧视图，图4是此发光二极管信号灯的驱动电路的方框图(block diagram)。 如图2、图3所示，发光二极管信号灯1是在例如将飞机等引导到跑道上的滑行道 的出入口等规定位置的地面2上设置灯座3，并在此灯座3的上表面中央部竖立设置灯柱 (pole)4，且将U字形条板状的支撑框5的底部中央部固定在此灯柱4的上端。 支撑框5是将角筒状的灯体6的图中大致下半部收纳在此U字形开口内的状态 下，将设置在左右一对的U字形开口端部中的一对铰链销(hing印in)7a、7b安装在此灯体 6的左右两侧面，以可摆动地支撑灯体6。 灯体6在正面板上分别配设有左右一对例如圆形的照射窗8a、8b，在这些照射窗 的上侧分别设置有圆弧板状的灯罩(hood)9a、9b，以此来防止直射阳光照射在左右照射窗 8a、8b上而使闪烁的对比度(contrast)下降，并且防止雨水直接淋在照射窗8a、8b上。 并且，灯体6是将作为左右一对发光部的一例的发光单元10a、10b分别配设在这 些左右一对照射窗8a、8b的内侧。这些各发光单元10a、10b中，多个LED分别电性串联， 并对应着圆形照射窗8a、8b而呈近似圆形地排列在基板上。而且，这些左右一对发光单元 10a、10b彼此为电性串联。 图4是表示对这些左右一对发光单元10a、 10b进行驱动的驱动电路11的电气构 成的方框图。 如图4所示，驱动电路11具备恒定电流交流电源12 ;此恒定电流交流电源的降 压变压器(st印-down transformer) 13 ;整流电路14，将经此降压变压器13降压的交流转 换成直流；平滑电路15，具备使经此整流电路14转换后的直流变得平滑的未图示的平滑电 容器；及电压检测电路22，对发光单元10a、10b的施加电压进行检测。 在此平滑电路15的输出端侧，使例如左发光单元10a、右发光单元10b、点亮电路 16、点亮电流检测电路17等以此顺序依次串联。在这些左右发光单元10a、10b上分别并联 有左右一对闪烁开关18a、18b。 在这些一对闪烁开关18a、18b的输入侧，经由使输出信号和输入信号电绝缘的各
绝缘开关19a、19b、及作为驱动信号调节单元的一例的闪烁信号调节电路20，以连接着作
为闪烁开关驱动单元的一例的闪烁/明亮切换开关21的输出侧。闪烁/明亮切换开关21
具有如下功能对使左右一对发光单元10a、10b经常点亮的明亮模式(mode)、和使之左右
交替闪烁的闪烁模式进行选择，并切换所述模式，且，在选择闪烁模式时具备如下功能经
由闪烁信号调节电路20、各绝缘开关19a、19b，将图lA中所示的脉冲闪烁驱动信号SLa、SRa
提供给左右一对闪烁开关18a、18b，使左右发光单元10a、10b左右交替地闪烁。 g卩，图1A中所示的左右一对闪烁驱动信号SLa、SRa由接通和断开均以规定周期反
复进行的同步脉冲信号所构成，左闪烁驱动信号SLa将提供给左闪烁开关18a，右闪烁驱动
信号SRa将提供给右闪烁开关18b，虽然这些左右闪烁驱动信号SLa、SRa均为同步，但这些
闪烁驱动信号的接通断开信号为反向的。[0053] 并且，点亮信号调节电路20在左右一对闪烁驱动信号SLa、SRa中的至少一个例如 SLa的接通脉冲中分别设定有使闪烁开关18a的通电切断操作停止也就是使之停顿了规定 时间(期间)例如300 ii s的停顿期间a 。 左右一对闪烁开关18a、18b接收这些左右一对闪烁驱动信号SLa、 Sra，并在其的 接通脉冲时，在接通脉宽期间接通并导通(on)，在断开脉冲时，在断开期间断开而成为非导 通(off)。 如果一对闪烁开关18a、18b接通(on)，那么因成为如下切断状态来自点亮电路 16的直流电流几乎都流入此闪烁开关18a、18b—侧，而几乎未流入发光单元10a、10b—侧， 所以被熄灭。因此，此闪烁开关18a、18b的接通操作成为发光单元10a、10b的切断操作。 与此相反，如果闪烁开关18a、 18b成为非接通(off)，那么来自点亮电路16的直流 电流几乎未流入闪烁开关18a、18b —侧，而是几乎流入发光单元10a、10b —侧。由此，发光 单元10a、10b被通电而发光。 并且，由于其中一闪烁驱动信号例如SLa在其接通脉冲中设有停顿期间a ，所以 使对左发光单元10a的通电切断操作提前结束相当于此闪烁驱动信号的接通脉冲期间。因 此，左发光单元10a提前点亮的期间相当于所述停顿期间a ，所以使左发光单元10a和利用 右闪烁驱动信号SRa而开始点亮的右发光单元10b—起经常于停顿期间a点亮。 由此，可避免左右发光单元10a、10b同时熄灭的无负载状态，因此可将此熄灭后 接着点亮瞬间的上升提早，从而可使所述发光单元的亮度稳定。 而且，如果左右发光单元10a、10b同时点亮，那么存在对这些发光单元所施加的 电压达到例如2倍，而成为过电压的可能性。 如果成为过电压，那么由电压检测电路22检测出此过电压后，经由点亮电路16而 强制性地将左右发光单元10a、10b的通电切断，从而被熄灭。然而，将这些左右发光单元 10a、10b同时点亮的停顿期间a设定成短于从所述电压检测电路22检测出过电压之后直 至由点亮电路16切断对左右发光单元10a、10b的通电为止的控制时间，因此可使此种过电 压所导致的不良情况防患于未然。 进而，由于使用恒定电流交流电源作为发光二极管信号灯1的电源，所以可使用 机场等的原有恒定电流交流电源，从而可实现成本降低。 而且，由于使用恒定电流交流电源，并且使左右发光单元10a、10b彼此串联，使得 这些各发光单元10a、10b的多个LED彼此串联，所以可容易地使这些LED的亮度达到近似均一。 并且，由于在左右发光单元10a、10b上并联着左右闪烁开关18a、18b，所以万一左 右闪烁开关18a、18b均出现故障，至少可维持这些左右发光单元10a、10b点亮，因此可实现 故障保险(fail safe)。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟 悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及 技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本实用新型技 术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化 与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种发光二极管信号灯，其特征在于具备多个发光部，分别具备发光二极管且连接呈相互串联之对；点亮电路，将来自恒定电流交流电源的交流转换成直流后，再将利用平滑电路而变得平滑的输出供给到所述多个发光部的串联的两端间，而使之点亮；闪烁开关，当分别接收到接通信号时，以使所述多个发光部分别短路且切断而熄灭的方式，分别和所述多个发光部中的每一个发光部并联；闪烁开关驱动单元，将以规定周期使接通信号输出的驱动信号及和此驱动信号同步地使其接通断开成反向操作的另一驱动信号分别提供给所述闪烁开关，使所述多个发光部交替闪烁；以及驱动信号调节机构，设定为将至少其中之一的驱动信号的接通信号输出和另一驱动信号的接通信号同时在经过停顿规定期间的停顿时间后进行输出。
2. 根据权利要求1所述的发光二极管信号灯，其特征在于具备电压检测电路，所述电压检测电路在检测出对所述多个发光部施加的电压为超过 规定值的过电压时，以切断对发光部的通电的方式进行控制， 所述停顿时间设定成短于此电压检测电路的控制时间。
专利摘要本实用新型是有关于一种可使亮度稳定的低成本的发光二极管信号灯，所述发光二极管信号灯具备多个发光部，分别具备发光二极管且连接呈相互串联之对；点亮电路，将来自恒定电流交流电源的交流转换成直流后，再将利用平滑电路而变得平滑的输出供给到所述多个发光部的串联的两端间，而使之点亮；闪烁开关，当分别接收到接通信号时，以使所述多个发光部分别短路且切断而熄灭的方式，分别和所述多个发光部中的每一个发光部并联；闪烁开关驱动单元，使所述多个发光部交替闪烁；及驱动信号调节机构，设定为将至少其中之一的驱动信号的接通信号输出和另一驱动信号的接通信号同时在经过停顿规定期间的停顿时间α后进行输出。
文档编号F21W111/06GK201539764SQ20092017891
公开日2010年8月4日 申请日期2009年9月21日 优先权日2008年9月22日
发明者新野真吾 申请人:东芝照明技术株式会社