CN104315420A - 背光均匀性的调节组件 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种背光均匀性的调节组件，包括：散光部件、反射部件和散射部件。散光部件安装在光源的正前方，散光部件将光源发射的光散射反射至位于光源后方的反射面上。反射部件覆盖在位于光源后方的反射面上，反射部件将由散光部件散射反射的光形成面向光源前方的漫反射。散射部件安装在透光部件上，透光部件位于光源的前方，散射部件位于透光部件的后表面上，散射部件将由反射部件漫反射至透光部件上的光散射至透光部件内。本发明的背光均匀性的调节组件将点光源发出的光转换成面光源，将面光源作为背光光源以使得背光更加均匀，本发明进一步利用散射部件和疏密不均的网点来对亮度进行调节，使得背光的亮度在整个面上均匀。

Description

背光均匀性的调节组件
技术领域
本发明涉及照明技术领域，更具体地说，涉及汽车车内显示用零部件的照明技术领域。
背景技术
为了使得汽车的内饰更显高档和典雅，通常会在车内设置钟表、古典造型收音机等装饰。就钟表而言，由于安装在车内的钟表维修保养不便，因此选择结构简单可靠的电子钟表是较佳的选择。
图1揭示了现有技术中使用的车载电子钟的结构图。如图1所示，该电子钟包括如下的部件：前壳101、遮光罩102、标度盘盖板103、分针104、时针105、标度盘106、导光板107、PCB板108、步进电机110和后壳109。如图1所示，上述的各个部件以图示的顺序(即上面所排列的顺序)依次安装。前壳101和后壳109组合后形成完整的电子钟外壳。步进电机110安装在一支架上，该支架被固定于后壳109内，步进电机110位于PCB板108的后侧。步进电机110用于驱动分针104和时针105走动。在PCB板108的前表面上安装有数个光源111。光源111发出的光通过导光板107后照亮标度盘106的背面、时针105和分针104。导光板107是透光材料制作。光源111发出的光对标度盘、时针和分针而言形成背光照明。标度盘盖板103和遮光罩102能够防止光线从边缘或者侧方泄漏而影响照明效果，起到遮蔽干扰光线的作用。按照图1所示的结构，从前壳101前面的透明罩处，就能观察到被背光照明照亮的标度盘和指针。
光源111通常使用LED实现，处于成本和节能的考虑，一般在PCB板108上设置的光源的数量不多，通常在1～4个之间。这样，光源的数量较少，由此造成的不足是：标度盘上不同的刻度线或者数字到光源的距离不同，由于距离不同造成亮度不同，使得标度盘看起来明暗不均，会影响电子钟的整体显示效果。
在现有技术中，对于上述明暗不均的问题，一般采用的调节方法是对标度盘上的刻度和数字采用色块实地丝印的方式来调节背光。色块实地丝印需要多次印刷、反复交叉遮盖，工艺比较复杂，而且，实际的调节效果也不甚理想。
发明内容
本发明旨在提出一种能使背光更加均匀的背光均匀性的调节组件。
根据本发明的一实施例，提出一种背光均匀性的调节组件，包括：散光部件、反射部件和散射部件。散光部件安装在光源的正前方，散光部件将光源发射的光散射反射至位于光源后方的反射面上。反射部件覆盖在位于光源后方的反射面上，反射部件将由散光部件散射反射的光形成面向光源前方的漫反射。散射部件安装在透光部件上，透光部件位于光源的前方，散射部件位于透光部件的后表面上，散射部件将由反射部件漫反射至透光部件上的光散射至透光部件内。
在一个实施例中，散光部件包括由透光部件前表面向内形成的球冠状面，球冠状面与光源对齐。
在一个实施例中，散射部件包括形成在透光部件后表面上的条纹和/或细麻纹。
在一个实施例中，光源安装在PCB板前侧。
在一个实施例中，反射部件由覆盖PCB板前表面的浅色油墨层形成。
在一个实施例中，透光部件是导光板。
根据本发明的一实施例，提出一种调节车载标度盘背光均匀性的调节组件，车载标度盘包括：前侧安装有光源的PCB板、位于PCB板前方的导光板、位于导光板前方的标度盘，标度盘上以丝印方式印有图案。该调节组件包括：散光部件、反射部件和散射部件。散光部件安装在导光板上，散光部件位于光源的正前方，散光部件将光源发射的光散射反射至位于光源后方的反射面上。反射部件覆盖在PCB板的前表面上，PCB板的前表面位于光源后方，反射部件将由散光部件散射反射的光形成面向光源前方的漫反射。散射部件安装在导光板上，散射部件位于导光板的后表面上，散射部件将由反射部件漫反射至导光板上的光散射至导光板内。标度盘上的图案以疏密不同的网点的方式被丝印。
在一个实施例中，光源是LED，反射部件是覆盖在PCB板前表面上的白色油墨层，白色油墨层调节由其漫反射的光的纯度。
在一个实施例中，散光部件包括由导光板前表面向内形成的球冠状面，球冠状面与所述LED对齐；散射部件包括形成在导光板后表面上的条纹和/或细麻纹。
在一个实施例中，疏密不同的网点以30线～80线的方式被丝印。
本发明的背光均匀性的调节组件将点光源发出的光转换成面光源，将面光源作为背光光源以使得背光更加均匀，本发明进一步利用散射部件和疏密不均的网点来对亮度进行调节，使得背光的亮度在整个面上均匀。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了现有技术中使用的车载电子钟的分解结构图。
图2揭示了车载电子钟中光源的布置位置。
图3揭示了现有技术中的车载电子钟的光线传播示意图。
图4揭示了采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟的分解结构图。
图5揭示了采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟的截面结构图。
图6揭示了采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟的光线传播示意图。
具体实施方式
图2和图3揭示了现有技术中的车载电子钟背光照明明暗不均的原因。图2示出了车载电子钟中光源的布置位置。图3示出了现有技术中的车载电子钟的光线传播示意图。
参考图2所示，车载电子钟的光源数量通常为1～4个。图2所示的实施例中，该车载电子钟具有4个光源202，布置在标度盘的后方。标度盘包括大致呈圆形的可见区域201和被遮蔽的周边区域203(比如通过遮光罩遮蔽)。可见区域201是透光的，在可见区域201上具有刻度线和数字。在图示的实施例中，可见区域201上的数字包括：3、6、9、12。4个光源202被布置在对应标度盘的3点钟、6点钟、9点钟和12点钟方向，4个光源202基本处于标度盘的可见区域201的1/2半径的圆周上，即4个光源202是处于一个与标度盘同心、但半径大约为1/2的较小的圆周上。在现有技术中，由于没有对光源进行散射或反射等处理，光源是以点光源的形式提供照明，因此，经过导光板和标度盘的折射后，光源的光被集中在标度盘上一个较小的区域。如图2所示，围绕光源202的由虚线圆圈所标识的区域就是光源经过导光板和标度盘折射后的照射区域。
图3进一步示出了现有技术中的车载电子钟的光线传播示意图。图3是以截面结构的形式展示了光线传播示意图。在图3中示出的部件包括：步进电机110、PCB板108、光源111、导光板107和标度盘106。在图3中，标度盘106的可见区域201沿其半径方向可进一步分为三个区域：无背光区域301、数字背光区域302和刻度背光区域303。与图2相对应，数字背光区域302是对应数字的区域、刻度背光区域303是对应刻度线的区域、无背光区域301是对应数字以内，靠近圆心部分的区域。如图3所示，光源111以一定的角度发射光，如果光源111是LED，光源的发光角度是90°，那么光源111发出的光经导光板107和标度盘106折射后，形成不同的传播路径，最终从标度盘106的不同区域射出，形成对标度盘106的背光照射。经路径1、2、3或者7、8、9的光由数字背光区域302射出，由于导光板107和标度盘106的制作材料为聚碳酸酯(PC)，PC材料的透光率可达92％，折射率也高，因此经由路径1、2、3或者7、8、9传播的光的亮度较高，使得数字背光区域302显得较亮。经路径1、2、4、5、6或者7、10、11、12、13的光由刻度背光区域303射出。路径7、10、11、12、13是经导光板107背面和PCB板108两侧反射后再经由导光板和标度盘折射的路径，路径1、2、4、5、6是在导光板107内部两次反射后再经标度盘106折射形成的路径。经多次反射折射，光的损耗明显增加，使得刻度背光区域303的背光亮度较低。由于数字背光区域302和刻度背光区域303相邻，两者的背光亮度差异变得十分显著。从正面观察标度盘，会发现标度盘的背光照明相当不均匀。
现有技术中的背光亮度不均匀主要是由于光线传播路径的不同造成，不同光线传播路径的损耗不同，使得最终的背光亮度出现显著差异。本发明旨在提出一种背光均匀性的调节组件，能够减少光线的传播路径的偏差，从而使得最终的背光亮度比较均匀。
图4揭示了采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟的分解结构图。图5揭示了采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟的截面结构图。
参考图4所示，采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟包括如下的部件：前壳401、遮光罩402、标度盘盖板403、分针404、时针405、标度盘406、导光板407、PCB板408、步进电机410和后壳409。如图4所示，上述的各个部件以图示的顺序(即上面所排列的顺序)依次安装。前壳401和后壳409组合后形成完整的电子钟外壳。步进电机410安装在一支架上，该支架被固定于后壳409内，步进电机410位于PCB板408的后侧。步进电机410用于驱动分针404和时针405走动。在PCB板408的前表面上安装有数个光源411。光源411发出的光通过导光板407后从背面照亮标度盘406、时针405和分针404。导光板407是透光材料制作。光源411发出的光对标度盘、时针和分针而言形成背光照明。标度盘盖板403和遮光罩402能够防止光线从边缘或者侧方泄漏而影响照明效果，起到遮蔽干扰光线的作用。与图1所揭示的现有技术的车载电子钟相比较，图4所揭示的采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟在导光板407、PCB板408上增加了散光部件、反射部件和散射部件。
图5揭示了采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟的截面结构图。更加具体地揭示了散光部件、反射部件和散射部件的结构。散光部件安装在导光板407上，散光部件位于光源的正前方，散光部件将光源发射的光散射反射至位于光源后方的反射面上。在图4和图5所示的实施例中，导光板407的前表面向内形成球冠状面502，该球冠状面502形成散光部件，球冠状面502与在PCB板408的前表面上的光源411对齐。在一个实施例中，光源411是LED。同样布置4个光源411，光源411的布置位置与图2所示的布置方式相一致。即4个光源411被布置在对应标度盘的3点钟、6点钟、9点钟和12点钟方向，4个光源基本处于标度盘的可见区域的1/2半径的圆周上，即4个光源是处于一个与标度盘同心、但半径大约为1/2的较小的圆周上。导光板407上具有4个球冠状面502，每一个球冠状面502与一个光源411对齐。
PCB板408的前表面形成反射面，反射部件覆盖在PCB板的前表面上(即覆盖在反射面上)。PCB板408的前表面位于光源后方，反射部件将由散光部件散射反射的光形成面向光源前方的漫反射。在图示的实施例中，反射部件为PCB板408前表面上覆盖的浅色油墨层，较佳的是使用白色油墨层，白色油墨层自身的色彩还起到调节由其漫反射的光的纯度的作用。
散射部件安装在导光板407上，散射部件位于导光板407的后表面上，散射部件将由反射部件漫反射至导光板407上的光散射至导光板内。在图示的实施例中，散射部件是形成在导光板后表面上的条纹504和细麻纹506。条纹504和细麻纹506都形成在导光板407的后表面上。
图6揭示了采用本发明的背光均匀性的调节组件的车载电子钟的光线传播示意图。在图6中示出的部件包括：步进电机410、PCB板408、光源411、导光板407和标度盘406。与图3相类似，在图6中标度盘406的可见区域同样沿其半径方向可进一步分为三个区域：无背光区域601、数字背光区域602和刻度背光区域603。同样与图2相对应，数字背光区域602是对应数字的区域、刻度背光区域603是对应刻度线的区域、无背光区域601是对应数字以内，靠近圆心部分的区域。如图6所示，光源411以一定的角度发射光，在光源411是LED的情况下，光源的发光角度同样是90°。
参考图6，光源(LED)发出的光首先照射到导光板407中的散射部件，即球冠面上。由于每一个光源都对准一个球冠面，因此球冠面会把几乎光源发出的所有光都反射。经球冠面反射的光被反射到反射面，即PCB板408的前表面上。经由球冠面再次反射到反射面的路径可以例如图6中的1、2、3、4、5或者1、6、7。PCB板408的前表面上涂覆有白色油墨层作为反射部件。使用白色油墨层的作用一方面将球冠面反射的光再做一次反射，形成面向前方的漫发射，另一方面白色油墨层起到对光线颜色调节的作用，依靠其自身颜色对光线颜色的纯度进行调节。经由反射部件再次反射的光照射到导光板407的后表面上，由散射部件进行散射。散射部件是形成在导光板407的后表面上的条纹504和细麻纹506。散射部件对光再次进行散射后进入到导光板407，最终透过导光板407形成对标度盘406的背光照射。需要说明的是，图6所示的传播路径仅仅是一种示例，实际的光线传播路径有很多，但与图3所示的现有技术中的光线传播路径不同的是，图6所示的示例中几乎所有的光线传播路径都会经历球冠面反射、白色油墨进行颜色纯度调节及漫发射、条纹或细麻纹散射、导光板透射的过程，因此各个传播路径中光的损耗接近，使得最终形成的背光的亮度接近，达到均匀背光的效果。
此外，标度盘406上的图案，包括数字和刻度线以丝印方式被印刷，并且图案是以疏密不同的网点的方式被丝印。在一个实施例中，疏密不同的网点以30线～80线的方式被丝印。在一个实施例中，以标度盘最暗处为基准，按明暗程度不同来安排不同深浅的网点，印刷后即可得到均匀一致的标度盘。在实施时，可以30线～80线为准制作0～100％渐变的模板若干，在开启灯光情况下逐步调节背光的明暗。根据刻度线粗细、位置布置的不同，使用网点比例由疏到密、网点线数由大到小不同的调模板系统来快捷准确的调节标度盘背光均匀性。
综合上述的散光部件、反射部件、散射部件，结合疏密不同的网点丝印，就能达到背光亮度均匀的目的。
虽然上述的图4～图6是结合车载电子钟来描述本发明的背光均匀性的调节组件的，但本领域的技术人员需要了解，该背光均匀性的调节组件不被上述结合车载电子钟的实施例所限制，该背光均匀性的调节组件还可以应用在其他的需要提供背光照明的领域，该背光均匀性的调节组件应当被如下定义：
一种背光均匀性的调节组件，包括：
散光部件，安装在光源的正前方，散光部件将光源发射的光散射反射至位于光源后方的反射面上；
反射部件，覆盖在所述位于光源后方的反射面上，所述反射部件将由散光部件散射反射的光形成面向光源前方的漫反射；
散射部件，安装在透光部件上，所述透光部件位于光源的前方，所述散射部件位于透光部件的后表面上，散射部件将由反射部件漫反射至透光部件上的光散射至透光部件内。
光源安装在PCB板的前侧，反射部件是覆盖在PCB板前表面上的浅色油墨层。浅色油墨层调节由其漫反射的光的纯度。通常所使用的浅色油墨是白色油墨，如果需要提供其他色泽的背光，可以使用其他的浅色油墨，比如浅黄色、浅蓝色等，但考虑到反射要求，油墨的色彩是浅色的。
透光部件通常是导光板，散光部件安装在导光板上，散光部件与光源对齐。散光部件的一种成形方式是：导光板的前表面向内形成球冠状面，该球冠状面形成散光部件。散射部件是形成在导光板后表面上的条纹和细麻纹。
本发明的背光均匀性的调节组件将点光源发出的光转换成面光源，将面光源作为背光光源以使得背光更加均匀，本发明进一步利用散射部件和疏密不均的网点来对亮度进行调节，使得背光的亮度在整个面上均匀。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种背光均匀性的调节组件，其特征在于，包括：
散光部件，安装在光源的正前方，散光部件将光源发射的光散射反射至位于光源后方的反射面上；
反射部件，覆盖在所述位于光源后方的反射面上，所述反射部件将由散光部件散射反射的光形成面向光源前方的漫反射；
散射部件，安装在透光部件上，所述透光部件位于光源的前方，所述散射部件位于透光部件的后表面上，所述散射部件将由反射部件漫反射至透光部件上的光散射至透光部件内。
2.如权利要求1所述的背光均匀性的调节组件，其特征在于，所述的散光部件包括由透光部件前表面向内形成的球冠状面，所述球冠状面与光源对齐。
3.如权利要求1所述的背光均匀性的调节组件，其特征在于，所述的散射部件包括形成在透光部件后表面上的条纹和/或细麻纹。
4.如权利要求1所述的背光均匀性的调节组件，其特征在于，所述光源安装在PCB板前侧。
5.如权利要求1所述的背光均匀性的调节组件，其特征在于，所述反射部件由覆盖PCB板前表面的浅色油墨层形成。
6.如权利要求1-5中任一所述的背光均匀性的调节组件，其特征在于，所述透光部件是导光板。
7.一种调节车载标度盘背光均匀性的调节组件，所述车载标度盘包括：前侧安装有光源的PCB板、位于PCB板前方的导光板、位于导光板前方的标度盘，所述标度盘上以丝印方式印有图案；其特征在于，所述调节组件包括：
散光部件，安装在导光板上，散光部件位于光源的正前方，散光部件将光源发射的光散射反射至位于光源后方的反射面上；
反射部件，覆盖在PCB板的前表面上，PCB板的前表面位于光源后方，所述反射部件将由散光部件散射反射的光形成面向光源前方的漫反射；
散射部件，安装在导光板上，所述散射部件位于导光板的后表面上，所述散射部件将由反射部件漫反射至导光板上的光散射至导光板内；所述标度盘上的图案以疏密不同的网点的方式被丝印。
8.如权利要求7所述的调节车载标度盘背光均匀性的调节组件，其特征在于，所述光源是LED，所述反射部件是覆盖在PCB板前表面上的白色油墨层，所述白色油墨层调节由其漫反射的光的纯度。
9.如权利要求7所述的调节车载标度盘背光均匀性的调节组件，其特征在于，
所述散光部件包括由导光板前表面向内形成的球冠状面，所述球冠状面与所述LED对齐；所述散射部件包括形成在导光板后表面上的条纹和/或细麻纹。
10.如权利要求7所述的调节车载标度盘背光均匀性的调节组件，其特征在于，所述疏密不同的网点以30线～80线的方式被丝印。
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