CN101427332B - 电气设备的照亮 - Google Patents

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Abstract

本发明实现通过位于图形或字母数字的附近照明模块从上方照亮电气设备的相关按键的图形或字母数字。本发明还实现在按键或键盘中使用不透明材料。

Description

电气设备的照亮
技术领域
本发明一般涉及电气设备的照亮领域，特别是涉及从上方照亮电气设备的图形或字母数字。该图形或字母数字可以位于一个或多个按键的顶部或毗邻一个或多个相关按键。
背景技术
传统上，照亮电气设备是由背光照明按键或键盘来完成。一种类型的背光键盘是通过用透明的橡胶模制包括按键和垫的键盘设备来制造。使用不透明油墨或类似物在每一个按键的顶部形成不透明字符。光线也可以通过在键盘中形成的光导通道传输。另一种类型的背光键盘设备使光线仅通过在按键顶部的字符成形开口，这第二种类型被称为“反转图形照明”。
这种用于照亮电气设备的解决方案，例如在US 5708428、GB2344564A、US 5746493、US 4124879和US 5510782中都公开过。在US 5708428中，发光二极管优选地通过嵌入造型(moulding)被直接嵌入到进入半透明的弹性材料中，从而形成键盘或邻近液晶显示器面板光导的环绕结构。光线漫射到半透明的键盘中并以提供背光照明给该键盘每个按键的方式分散。
在GB 2344564A中提出了一种用于移动电话组件的发光体，其中包括至少一个适用于在移动单元组件内部分配光的平面光导元件，至少一个间隔元件，用来安装平面光导元件到电路板，并使得它们之间有预定的间隔，其中间隔元件形成有空腔以容纳光源。通过这种设置，从而实现另一种类型的背光照明。
在US 5746493中提出一种更有效的光导以从光源分配光到显示器和键盘。在外围边缘上提供了多个光耦合凹槽以传输光进入光导。该光耦合凹槽优选为精确形成，更优选为半圆形以导引光线从光源均匀地进入光导，从而避免出现明亮和黑暗的区域。通过这样的设置，实现了对设备更均匀的背光照明。
在US 4124879中光是从键盘一侧的光源通过位于按键行之间的光导通道分布在键盘周围。该通道提供了无光泽的和反射的涂漆表面用于导引光线。这样的设置也被用来实现对设备更均匀的背光照明。
在US 5510782中键盘设备包括一个或多个单独的按键部分或按键，其中每个包含弹性材料的外壳，其具有顶壁和侧壁且形成位于这些壁中的腔体。每个按键还包括处于该腔体中的由透明材料制成的插入物，该插入物的顶部支撑该外壳的该顶壁。该外壳的该顶壁内形成开口，优选由激光束形成，使向上贯穿该插入物的光可以通过这些开口形成发亮的字符。该背光照明的解决办法是所谓的“反转图形照亮”。
之前提到的所有现有技术解决方案都是从要照亮的对象的背部照亮按键或键盘，使光至少部分通过照亮对象。换言之，该照亮被设置为来自照亮对象的下面，也就是所谓背光照明。
这些现有技术解决方案在与不透明材料，如金属一起使用时，存在一个或多个下面列出的缺点：与激光钻孔按键盖相关的问题，激光打孔的费用，由于对比削弱从而在半光下难以看到字符，无法使用非透明按键，按键或键盘的不均匀照明等。
发明内容
本发明通过提供从要照亮对象的上方照亮电气设备的图形或字母数字来克服上述具有背光键盘的现有技术解决方案的缺点。
根据本发明的一个方面，从上方照亮电气设备的图形或字母数字是这样实现的：扁平按键或具有按键的平板形成键盘，该键盘具有至少一个或多个LED，其沿着形成照明模块的照亮区域的一个边缘。还可使用另一个光源，例如电致发光板。在这样的设置中，该照明模块还可以包括透镜和反射镜表面。从LED发出的光线通过透镜和反射镜引导来照亮需要的区域，该区域包括一个按键或整个键盘。图形或字母数字可以印刷在按键上或者按键之间的区域上。图形或字母数字也可以凸起或凹进以取得更好的能见度。
根据本发明的另一方面，图形或字母数字的照明是通过倾斜的按键或键盘来设置的。透明材料(光导)或光源(LED)位于倾斜的按键或键盘的较低端附近，以便从光源发射的光从上方照亮邻近按键或键盘。优选地，光导或LED位于按键帽下面，该按键帽具有在该按键一侧的开口，用于照亮图形或字母数字。
本发明可以使用不透明的按键或键盘而不需要使用按键的昂贵的激光钻孔。这也使得可以在按键中使用以前没有使用过的材料或曾经制造成本昂贵的材料。
本发明提供了针对用户的按键位置对准的改进，并极大改进了发光颜色/材料抛光的选择，即在荧光颜料上的紫外光。也可使用更简单的图形技术，例如蚀刻或印刷。
附图说明
本发明可以结合附图通过以下的说明更充分地被理解，附图中：
图1是本发明一个实施方式的被照明模块照亮的电气设备结构的顶视图；
图2是图1示出的实施方式的侧视图；
图3是本发明一个实施方式的具有照明系统的键盘的一部分，键盘内带有多个光源；
图4是本发明另一个实施方式的横截面侧视图，反射光线到图形或字母数字；
图5是本发明一个实施方式的带有用于照明的硅树脂光导的键盘的横截面侧视图；
图6是本发明一个具有倾斜按键和硅树脂光导的实施方式的横截面侧视图；
图7是一个定位了光源的实施方式的横截面侧视图；
图8是另一个硅树脂光导几何形状和光源位置的实施方式的横截面侧视图；以及
图9是电气设备的倾斜按键结构的抗橇解决方案的透视图。
具体实施方式
图1是电气设备1照明的一个实施方式的顶视图，其中该设备的整个键盘被位于该键盘一例、优选位于照亮区域3的顶部或底部的一个照明单元2照亮。按键被设置到照亮区域3以形成键盘和相关的图形或字母数字(没有在图1示出)。光线根据箭头4的方向射到照亮区域3。这里的照明模块2是V形的，但也可以使用其他任何形状，例如直线、圆弧或其他曲率的形状。照明模块2的功能将在图2的说明中得到更好的体现和解释。
图2示出了照明模块2的结构和位置的横截面侧视图。照明模块2具有光源5，优选为是LED，以及透镜6和反射面7。光线从上方沿着箭头4的方向射到照亮区域3。图2中的这种设置还可以包括位于照亮区域相对侧的另一个反射表面，其对着照明模块反向反射光线。这种设置使得照明均匀，否则往往会在远端变暗一些。
图3示出了电子设备1(移动电话)上盖的一部分，其具有位于每一个突出的按键9之下的多个照明模块2，照明模块2同时位于每个图形10的与键盘的邻近按键相关的一侧，以便光通过该按键侧表面13的开口12从上方射到该图形。这里每一个按键9具有两个直线照明模块2，照明模块2通过发光表面50射出光线到图形10的顶部。还可以使用一个直线照明模块2，其具有一个或多个对着图形10的位于按键9的侧表面13上的开口12来达到同样效果(部分覆盖的照明模块)。也可以使用一些其他的设置作为照明模块2。这些设置接下来将在图5中阐述，图5示出了该键盘衬垫设计的横截面。被称为是硅树脂光导的该模块位于每个按键腔内。该设计由三个部分组成：按键帽、硅树脂光导和上盖。发光表面50在本发明中可以以不同的实施方式实施，例如透镜的可视部分(图2)或光导(图5)。一般通过发光表面50光从照明模块射入空气。
图4示出了用于照亮图形10的一个实施方式。硅树脂光导14沿着箭头15的方向发射光至反射表面16，从上方照亮图形10。光通过照明模块的发光表面50从上方射到到图形10的上面，在图4中用虚线画出。反射表面16设置在按键18侧面的空腔17。反射表面16可形如圆弧、直线或一些其他曲率的形状。图形10(字母数字)可以凸起或凹进，以更好的可见。另一种可能性是在图形10上使用例如紫外光和荧光颜料。
图5示出了图3示出的用于照亮图形10(字母数字)的设置的实施方式的横截面。移动电话1的上盖8被设置成将硅树脂光导19和按键帽20保持在自己的位置。光被硅树脂光导19传输到表面21，表面21上印刷(或以一些其他合适的技术制造)有图形10(字母数字)，把该按键的下侧作为反射面22。通过发光表面50沿着箭头23的方向引导光线。
图6示出了具有倾斜按键24的本发明的一个实施方式。使用非透明的按键的下侧作为反射表面27，光线通过硅树脂光导26发射到按键24的顶面25。通过在邻近倾斜按键24的高端29的开口28，按键24的顶面25被设置为照亮。沿着箭头30的方向穿过发光表面50引导光线。在该实施方式中，光源是电致发光板55。
图7示出了与图6相同的具有倾斜按键31的实施方式，但该视图穿过了按键支撑肋。在该实施方式中，LED 32被设置在移动电话的板33上(穿板LED)。该实施方式也具有位于抗撬的上盖轨上且用于按键边缘的缓冲块34。
图8示出了本发明的另一个实施方式，用于照亮涉及到按键40的图形(没有在图8中示出)。光线沿着箭头36的方向从LED 37通过硅树脂光导38、从交错的和带有凸缘的按键帽41下侧通过按键开口39射至倾斜的上盖表面35，上盖表面35带有涉及到毗邻按键的图形。LED 37设置在切割的圆顶片42中，圆顶片42位于PCB上，且使用硅树脂垫作为光导38。在该实施方式中，光线没有经过任何反射表面地通过光导38的发光表面50射到图形的上面。上盖表面35的表面可以是平坦的，凹的或凸的。可能的凹凸面已经被虚线示出。
图9示出了用于倾斜按键43的抗撬按键结构的一个实施方式。在按键43的凸起端44内，在按键的两侧设置了凸缘45。这些凸缘45位于该上盖或轨道的下侧以防止被撬。光线随着按键43凸起端44下侧的光树脂光导从开口46被引导，在此设置开口是为了照亮毗邻的按键。这个用于照亮的想法与图6中的相同。
在这些实施方式中，移动电话是作为电气设备的一个例子，但是对于本领域技术人员来说，很显然的，这些解决方案还可以用于其他具有按键或键盘且具有需要照亮的图形的电气设备，例如便携式计算器。
本发明可以以其他的具体形式实施而不偏离其精神或基本特征。描述的实施方式在所有方面都被认为是仅作为说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围由附加的权利要求而不是由上述说明来给出。在权利要求等同的含义和范围内的所有变化，都包含在权利要求的范围之内。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
至少一个照明模块，用于生成用于照亮电气设备的图形或字母数字的光；
光导，用于将由所述至少一个照明模块所生成的照明引导通过空气到所述电气设备的外表面上；以及
至少一个按键，包括顶表面和底表面，其中所述底表面包括第一部分和第二部分，所述第二部分位于所述光导的上表面上，并且所述第一部分相对于所述第二部分成角度定位，以及其中
所述顶表面定位高于所述电气设备的所述外表面，其中
所述引导的照明被从所述至少一个按键的所述底表面下引导到所述外表面上。
2.根据权利要求1的装置，其中所述照明模块包括至少一个光源。
3.根据权利要求1的装置，其中所述至少一个按键的所述底表面包括至少一个反射表面。
4.根据权利要求2的装置，其中所述照明模块包括所述光导。
5.根据权利要求4的装置，其中所述光导包括所述照明模块的上表面。
6.根据权利要求2的装置，其中所述至少一个光源包括至少一个LED。
7.根据权利要求2的装置，其中所述至少一个光源包括至少一个电致发光板。
8.根据权利要求2的装置，其中所述照明模块的光源位于所述外表面的下面。
9.根据权利要求1的装置，其中所述电气设备的按键可以是平坦的或倾斜的。
10.根据权利要求1的装置，其中所述照明模块包括位于相邻按键的下方的发光表面。
11.根据权利要求1的装置，其中所述电气设备的按键的表面可以是平坦的、凹的或凸的。
12.一种提供外表面并且包括根据权利要求1的装置的电气设备，用于照亮图形或字母数字。
13.根据权利要求12的电气设备，其中所述电气设备是移动电话。
14.一种方法，包括：
使用照明装置提供照明，用于生成用于照亮电气设备的图形或字母数字的光；
将由所述照明装置所生成的照明引导通过空气到所述电气设备的外表面上；以及
提供至少一个按键，包括顶表面和底表面，所述底表面包括第一部分和第二部分，所述第二部分位于光导的上表面上，并且所述第一部分相对于所述第二部分成角度定位，以及其中
所述顶表面定位高于所述电气设备的所述外表面，其中
所述引导的照明被从所述至少一个按键的底表面下引导到所述外表面上。
15.根据权利要求14的方法，其中所述底表面的所述第一部分引导来自所述底表面的照明通过空气并到所述电气设备的外表面上。
16.根据权利要求14的方法，其中所述照明装置包括所述光导并且其中所述光导包括所述照明装置的上表面。
17.根据权利要求14的方法，其中所述照明装置包括至少一个光源。
18.根据权利要求17的方法，其中所述至少一个光源包括至少一个LED。
19.根据权利要求17的方法，其中所述至少一个光源包括至少一个电致发光板。
20.根据权利要求1的装置，其中所述底表面的所述第一部分被配置成引导来自所述底表面的照明通过空气并到所述电气设备的外表面上。
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