CN112542107A

CN112542107A - 面板式光通信装置以及用于制造其的方法

Info

Publication number: CN112542107A
Application number: CN201910890948.1A
Authority: CN
Inventors: 王强; 牛旭恒; 方俊; 李江亮
Original assignee: Beijing Whyhow Information Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Whyhow Information Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-03-23

Abstract

提供了面板式光通信装置以及用于制造其的方法，该面板式光通信装置，包括：电路板，其上具有用于控制面板式光源的驱动电路；面板式光源，其被划分成了多个发光体，所述多个发光体中的一个或多个能够被所述驱动电路独立地控制以用于传递信息；以及格栅，其是不透光的，用于分隔所述多个发光体。

Description

面板式光通信装置以及用于制造其的方法

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种面板式光通信装置以及用于制造其的方法。

背景技术

光通信装置也称为光标签，这两个术语在本申请中可以互换使用。光标签能够通过发出不同的光来传递信息，其具有识别距离远、可见光条件要求宽松的优势，并且光标签所传递的信息可以随时间变化，从而可以提供大的信息容量和灵活的配置能力。光标签中通常可以包括驱动电路和至少一个光源，该驱动电路可以通过不同的驱动模式来驱动光源，以通过光源的明暗变化、颜色变化、成像图案变化(例如，在光源的成像中呈现不同的条纹)等来向外传递不同的信息。

图1示出了一种示例性的光标签100，其包括三个分离的光源(分别是第一光源101、第二光源102、第三光源103)。光标签100还包括驱动电路(在图1中未示出)，其用于根据要传递的信息为每个光源选择相应的驱动模式。例如，在不同的驱动模式下，驱动电路可以使用不同的驱动信号来控制每个光源的发光方式，从而使得当使用具有成像功能的设备拍摄光标签100时，其中的光源的成像可以呈现出不同的外观(例如，不同的颜色、亮度、条纹图案、等等)。通过分析光标签100中的各个光源的成像，可以解析出各个光源此刻的驱动模式，从而解析出光标签100此刻传递的信息。

图2示出了当光标签100在传递信息时由滚动快门成像设备在低曝光模式下拍摄的光标签100的一张图像，其中，第一光源101的图像呈现出相对较窄的条纹，第二光源102和第三光源103的图像呈现出相对较宽的条纹。通过分析光标签100中的光源的成像，可以解析出各个光源此刻的驱动模式，从而解析出光标签100此刻传递的信息。光标签100也可以通过其中的各个光源的明暗变化(例如，通过开启或关闭光源)或颜色变化等方式来传递信息，只要这些变化可被人眼或计算机区分即可。

然而，上述光标签需要使用多个独立的、在物理上间隔一定距离的光源，这对光标签的应用造成了限制。在现有技术中存在大量的面板式发光装置，因此，期望将这样的面板式发光装置实现为能够进行光通信的面板式光标签。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种面板式光通信装置，包括：电路板，其上具有用于控制面板式光源的驱动电路；面板式光源，其被划分成了多个发光体，所述多个发光体中的一个或多个能够被所述驱动电路独立地控制以用于传递信息；以及格栅，其是不透光的，用于分隔所述多个发光体。

可选地，所述面板式光通信装置还包括：位于所述格栅上方的均光板。

可选地，所述面板式光通信装置还包括：用于固定所述格栅的格栅固定装置。

可选地，其中，所述面板式光源包括如下中的一项或多项：COB面板、点阵光源、导光板、或者多个分立光源。

可选地，其中，所述面板式光源包括多个分立光源，并且每个所述发光体中具有至少一个分立光源。

可选地，其中，所述格栅的一个或两个侧面涂覆有反光材料。

可选地，其中，所述多个发光体中的一个或多个被配置用于辅助信息识别。

可选地，其中，所述面板式光源的各个发光体具有大致相同的平均光强或光通量。

可选地，其中，所述驱动电路能够通过第一驱动信号和第二驱动信号来分别控制所述多个发光体中的第一发光体和第二发光体。

可选地，其中，当所述第一驱动信号和第二驱动信号具有相同的频率和相位时，用于传递第一信息；当所述第一驱动信号和第二驱动信号具有相同的频率和不同的相位时，用于传递与所述第一信息不同的其他信息。

本发明的另一个方面涉及一种用于制造面板式光通信装置的方法，包括：提供面板式光源，并将所述面板式光源划分为多个发光体；提供不透光的格栅，并使用所述格栅分隔所述多个发光体；以及提供驱动电路，其用于独立地控制所述多个发光体中的一个或多个以用于传递信息。

可选地，所述方法还包括：提供用于固定所述格栅的格栅固定装置。

可选地，所述方法还包括：在所述格栅的上方布置均光板。

通过本发明的方案，可以将面板式发光装置实现为能够进行光通信的面板式光通信装置，其中的光源被划分为了多个发光体，这些发光体可以被独立地控制以向外传递信息。另外，通过在面板式发光装置中采用格栅来分隔各个发光体，可以极大地减轻或消除发光体之间的光线干扰，有助于信息的准确识别。

附图说明

以下参照附图对本发明的实施例作进一步说明，其中：

图1示出了一种示例性的光标签；

图2示出了由滚动快门成像设备在低曝光模式下拍摄的光标签的一张图像；

图3示出了根据本发明的一个实施例的面板式光标签的分解示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的由格栅分隔的多个发光体；

图5示出了根据本发明的一个实施例的面板式光源；

图6示出了根据本发明的一个实施例的面板式光源及其驱动电路；

图7示出了根据本发明的一个实施例的用于制造面板式光标签的方法。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图3示出了根据本发明的一个实施例的面板式光标签的分解示意图，该面板式光标签包括壳体301、电路板302、光源303、格栅固定装置304、格栅305、均光板306。

电路板302被安装在壳体301内，并可以靠近壳体301的底面。电路板302用于给光源303供电并控制光源303的工作方式。例如，在电路板302上可以布置有驱动电路，该驱动电路可以被配置成使用不同的驱动信号来控制光源303的驱动模式或发光方式。在其他实施例中，也可以以其他方式来布置电路板302，例如，将电路板302与光源303集成在一起，或者将电路板302布置于其他地方。

光源303安装于电路板302的上方，在此采用的是面板式光源(例如，COB面板)。光源303可以被划分或分割成多个发光体或发光区域，每个发光体中可以例如包含一个或多个LED灯。驱动电路可以将每个发光体中的LED灯作为一个整体来控制其驱动模式或发光方式。通过将面板式光源303划分为多个发光体，可以使用不止一个发光体来同时向外传递信息，从而可以实现更高的信息传送速度；并且，由于具有不止一个发光体，因此可以在同一个面板式光源的不同发光体之间实现信息的相对编码，这可以减轻或避免不同的环境光条件对光源成像识别的不利影响，有利于信息的准确识别。

在一个实施例中，面板式光源的多个发光体中的一个或多个可以不用于信息传递，而是用于其他一些辅助功能，例如，用于照明或者用于辅助信息识别等。当用于辅助信息识别时，可以例如将非信息传递发光体配置用于辅助对信息传递发光体的定位，从而有利于后续对信息传递发光体所传递的信息的识别。

格栅固定装置304安装于光源303的上方，其用于固定格栅305。在该实施例中，格栅固定装置304是一个框架，在其中具有狭槽，用于容纳并固定格栅305。

格栅305是不透光的，用于分隔光源303的所划分的多个独立发光体，以减轻或消除不同发光体之间的光线干扰。

均光板306安装于格栅305的上方，用于对光源303发出的光产生均光效应。均光板306可以采用本领域已知的任何能够对光源发出的光产生均匀效果的透明或半透明材料，并且可以具有颜色，以使得面板式光标签可以呈现出特定的颜色。通过调节均光板306与光源303之间的距离，可以确定出能够获得期望的成像效果或视觉效果的合适距离，优选地，该距离使得面板式光标签整体呈现出大致均匀的成像效果或视觉效果，避免出现明显的光斑。

图4示出了根据本发明的一个实施例的由格栅分隔的多个发光体。如图4所示，面板式光源被划分为了4个独立的发光体，分别为发光体1、发光体2、发光体3、发光体4。安装于面板式光源上的格栅(由较粗的线条示出)将面板式光源的4个发光体分隔开。格栅可以由涂覆有反光材料或反光膜的薄片制成，其两个侧面都反光但不透光。可以理解，格栅也可以是不反光的或者仅一侧反光的。通过采用格栅，可以将面板式光源的多个不同的发光体进行分隔，从而可以极大地减轻或消除各个发光体之间的光学干扰。

电路板上的驱动电路可以独立地控制所划分出的多个发光体中的一个或多个，以向外传递信息。例如，可以配置电路板以使得面板式光源的每个发光体中的LED灯作为一个整体被控制，从而，可以通过控制这些发光体中的一个或多个(例如，控制它们的驱动模式或发光方式)，来向外传递信息。在一个实施例中，可以使得上述四个发光体都能够被独立地控制。在另一个实施例中，可以使得发光体1和2作为一个整体被控制，以使得发光体1和2采用同样的方式发光。根据实际需要，可以控制上述四个发光体中的一个或多个来向外传递信息。

在一些实施例中，格栅固定装置可以是光学级亚克力板，在该亚克力板中具有狭槽，用于容纳并固定格栅。

在一个实施例中，可以采用不同形式的格栅固定装置来固定格栅。例如，可以通过在壳体301的内侧面上或者在光源303上形成的凹槽来固定格栅，也可以通过任何具有位置固定功能的夹紧装置、粘结装置、附接装置等来作为格栅固定装置。

在一个实施例中，格栅固定装置和格栅可以集成在一起作为一个装置。

在一个实施例中，如果格栅本身能够固定于面板式光标签中的特定位置，则可以省略格栅固定装置。例如，格栅本身可以具有能够与壳体的各个内侧面适配的外框，通过将格栅的外框抵靠到壳体的内侧面，可以相应地固定格栅，从而不再需要另外的格栅固定装置。

在一个实施例中，可以将格栅制作在或集成在光源303上。

在一个实施例中，可以不需要使用均光板306。

在一个实施例中，光源303可以采用不同的形式来实现，例如，点阵光源、导光板、多个分立光源等，或者它们的组合。在采用多个分立光源的情况下，这些分立光源可以被划分为多个发光体(或多个组)，并使得每个发光体中具有至少一个分立光源。每个发光体(或者其中的分立光源)可以以类似的方式被独立地控制。

图5示出了根据本发明的一个实施例的面板式光源，其上布置了许多灯珠(例如，LED灯珠)。面板式光源被划分或分割为了四个区域，每个区域作为一个发光体，分别是发光体1、发光体2、发光体3和发光体4。每个发光体中的灯珠通过串联和/或并联的方式联系在一起。在面板式光源中还具有四对控制焊盘，该四对控制焊盘与四个发光体分别关联，以使得能够使用驱动信号经由控制焊盘来控制相应的发光体。

图6示出了根据本发明的一个实施例的面板式光源及其驱动电路。在图6中，面板式光源被示意性地示出，其中的四个发光体通过其控制焊盘分别耦合到相应的驱动电路，分别为驱动1、驱动2、驱动3、驱动4。驱动电路可以作为电路板302的一部分，并且每个驱动电路可以通过驱动信号来控制相应的发光体。

在一个实施例中，也可以将图6所示的多个单独的驱动电路实现为一个集成的驱动电路，该集成的驱动电路耦合到面板式光源中的各个发光体，并且能够通过不同的驱动信号来分别控制这些发光体。

在一个实施例中，如果两个或更多个发光体始终以相同的方式工作，则可以使得这些发光体共享一个驱动电路，或者使用同一个驱动信号来控制这些发光体。

本发明的另一个方面涉及用于制造面板式光标签的方法。图7示出了根据本发明的一个实施例的用于制造面板式光标签的方法，其包括如下步骤：

步骤701：提供面板式光源，并将所述面板式光源划分为多个发光体。

所划分出的每个发光体中可以具有多个灯珠，这些灯珠可以通过串联和/或并联的方式联系在一起，从而作为一个整体被控制。

步骤702：提供不透光的格栅，并使用所述格栅分隔所述多个发光体。

步骤703：提供驱动电路，其用于独立地控制所述多个发光体中的一个或多个以用于传递信息。

在一个实施例中，上述方法还包括：提供用于固定所述格栅的格栅固定装置。

在一个实施例中，上述方法还包括：在所述格栅的上方布置均光板。

在一个实施例中，对于图4所示的4个发光体(分别为发光体1、发光体2、发光体3、发光体4)，设置发光体3和发光体4用于向外传递信息，发光体1和发光体2不用于信息传递，而是用于辅助对发光体3和发光体4进行定位，从而有利于后续对发光体3和发光体4所传递的信息的识别。发光体1和发光体2例如可以保持常亮。在该实施例中，可以通过驱动信号将发光体3和4控制为以一定的频率闪烁(也即，不停地开启和关闭)，使得在通过滚动快门成像设备在低曝光模式下对面板式光标签进行拍摄时，所获得的成像上与发光体3和4对应的部分会呈现出黑白条纹。通过在不同的时刻改变发光体3和/或发光体4的驱动信号的频率、相位差、或者幅度等，可以在通过滚动快门成像设备在低曝光模式下获得的面板式光标签的成像中呈现出不同的图案，通过分析这些图案，可以确定发光体3和发光体4的驱动信号的频率、相位差、幅度等，从而可以识别出当时面板式光标签传递的信息。例如，在一个实施例中，在一个时刻，发光体3的驱动信号和发光体4的驱动信号可以被配置为具有相同的频率，但是二者反相(也即，相位相差180度)，以使用发光体3和发光体4来共同(也即，采用相对编码的方式)传递第一信息；在另一时刻，可以将发光体3的驱动信号和发光体4的驱动信号配置为具有相同的频率和相位，以使用发光体3和发光体4来共同传递与上述第一信息不同的第二信息。

在一个实施例中，也可以通过驱动信号将不用于信息传递的发光体1和2控制为以一定的频率闪烁，或者可以通过直流驱动信号将发光体1和2控制为保持常亮。

在一个实施例中，可以使得面板式光标签的光源的各个发光体在工作过程中具有大致相同的平均光强或光通量，以使得在人眼看来，整个面板式光标签呈现出大致均匀的亮度。

在一个实施例中，面板式光标签的用于传递信息的发光体的闪烁频率(或者，用于该发光体的驱动信号的频率)被设置为大于60赫兹，使得人眼不会察觉到闪烁现象，从而感觉该面板式光标签只是一个普通的面板式发光设备或照明设备。如此，本发明的该实施例可以提供兼具照明功能和信息传递光能的面板式光标签。

在一个实施例中，可以在均光板306的表面喷涂或粘贴不同的标识图案(例如，文字、字母、图形等)，以扩展面板式光标签的使用范围和应用场景。

本文中针对“各个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等的参考指代的是结合所述实施例所描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个本文中各处的出现并非必须指代相同的实施例。此外，特定特征、结构、或性质可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。因此，结合一个实施例中所示出或描述的特定特征、结构或性质可以整体地或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构、或性质无限制地组合，只要该组合不是非逻辑性的或不能工作。本文中出现的类似于“根据A”或“基于A”的表述意指非排他性的，也即，“根据A”可以涵盖“仅仅根据A”，也可以涵盖“根据A和B”，除非特别声明其含义为“仅仅根据A”。在方法流程中按照一定顺序进行描述的各个步骤并非必须按照该顺序执行，相反，其中的一些步骤的执行顺序可以改变，并且一些步骤可以并发执行，只要不影响方案的实现即可。另外，本申请附图中的各个元素仅仅为了示意说明，并非按比例绘制。

由此描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，可以理解，对本领域技术人员来说容易地进行各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意于在本发明的精神和范围内。虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims

1.一种面板式光通信装置，包括：

电路板，其上具有用于控制面板式光源的驱动电路；

面板式光源，其被划分成了多个发光体，所述多个发光体中的一个或多个能够被所述驱动电路独立地控制以用于传递信息；以及

格栅，其是不透光的，用于分隔所述多个发光体。

2.根据权利要求1所述的面板式光通信装置，还包括：位于所述格栅上方的均光板。

3.根据权利要求1所述的面板式光通信装置，还包括：用于固定所述格栅的格栅固定装置。

4.根据权利要求1或2所述的面板式光通信装置，其中，所述面板式光源包括如下中的一项或多项：COB面板、点阵光源、导光板、或者多个分立光源。

5.根据权利要求1或2所述的面板式光通信装置，其中，所述面板式光源包括多个分立光源，并且每个所述发光体中具有至少一个分立光源。

6.根据权利要求1或2所述的面板式光通信装置，其中，所述格栅的一个或两个侧面涂覆有反光材料。

7.根据权利要求1或2所述的面板式光通信装置，其中，所述多个发光体中的一个或多个被配置用于辅助信息识别。

8.根据权利要求1或2所述的面板式光通信装置，其中，所述面板式光源的各个发光体具有大致相同的平均光强或光通量。

9.根据权利要求1或2所述的面板式光通信装置，其中，所述电路板上具有与所述多个发光体分别对应的多个驱动电路。

10.根据权利要求1或2所述的面板式光通信装置，其中，所述驱动电路能够通过第一驱动信号和第二驱动信号来分别控制所述多个发光体中的第一发光体和第二发光体。

11.根据权利要求9所述的面板式光通信装置，其中，当所述第一驱动信号和第二驱动信号具有相同的频率和相位时，用于传递第一信息；当所述第一驱动信号和第二驱动信号具有相同的频率和不同的相位时，用于传递与所述第一信息不同的其他信息。

12.一种用于制造面板式光通信装置的方法，包括：

提供面板式光源，并将所述面板式光源划分为多个发光体；

提供不透光的格栅，并使用所述格栅分隔所述多个发光体；以及

提供驱动电路，其用于独立地控制所述多个发光体中的一个或多个以用于传递信息。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：提供用于固定所述格栅的格栅固定装置。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：在所述格栅的上方布置均光板。