CN104315457A - 导光件、按键装置及操作面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导光件、按键装置及操作面板，导光件包括入光部、光传导部以及出光部；出光部为环状柱体，入光部位于出光部外围，光传导部包括自所述出光部的底部向远离所述出光部的中轴线方向延伸设置的第一导入部和第二导入部、以及第一传导臂和第二传导臂；所述第一传导臂和所述第二传导臂的一端分别连接在所述入光部的两侧，另一端分别与所述第一光导入部和第二光导入部连接。本发明的导光件中，通过出光部接收光源的光线，将光线通过光传导部传导至出光部内，光线在光传导部内能够多次改变传导路径，使得光线能从出光部底部多个方向进入其中，并从出光部顶部均匀漫射出来，形成均匀柔和的光线。

Description

导光件、按键装置及操作面板

技术领域

本发明涉及光线处理技术领域，尤其涉及一种导光件、按键装置及操作面板。

背景技术

随着现代科技的发展，各式家电和工业产品不断推陈出新，对外观和人机交互的要求也越来越高，人机交互界面的设计和功能越来越多样化，显示组合越来越多。目前，大多数的家用电器，均有电源按钮开关，用于开/关家用电器的电源，部分电源按钮开关采用发光来区别不同的开关状态，如普遍使用的环形发光按钮装置。

现有的按钮装置中，一般把光源集成在中间的开关中，这样可以实现均匀发光，但缺点是光线指示单一，结构复杂，制造成本高。还有的设备中，将光源设置在导光环中心底部，导光环分成两件，按钮和一导光环固定连接并可活动触发开关，这种结构需求空间比较大，装配复杂，不适用于空间紧凑的设备。还有的设备中，也有采用两点或两点以上的光源分散在导光环壁面外周直接照射的方式，使人眼可透过导光环表面直接看到发光点，然而该种方式使得光线的分布不够均匀，一些发光点会影响设备表面外观效果及美感，并直接刺激人眼；如果设备外观要求按钮均匀发光，则对这种方式发光的按钮只有采用增加发光点的方法来解决，既浪费材料，又增加配置，降低生产直通性，造成成本提高。

发明内容

本发明要解决的一技术问题在于，提供一种能够多次改变光线的传导路径，使得光源的光线均匀射出的导光件。

本发明要解决的另一技术问题在于，提供一种按键装置及操作面板，使用上述的导光件，导光件能够均匀发光，美观且便于操作。

本发明解决其一技术问题所采用的技术方案是：提供一种导光件，包括接收光源光线的入光部、对所述光线进行传导的光传导部、以及将所述光线均匀射出的出光部；所述出光部为环状柱体，所述入光部位于所述出光部外围，所述光传导部包括自所述出光部的底部向远离所述出光部的中轴线方向延伸设置的第一导入部和第二导入部、以及第一传导臂和第二传导臂；

所述第一传导臂和所述第二传导臂的一端分别连接在所述入光部的两侧，另一端分别与所述第一导入部和第二导入部连接，使得进入所述入光部的光线经由所述光传导部传导至所述出光部，并从所述出光部的顶部射出。

优选地，所述入光部的底面形成与所述光源相对、接收所述光源光线的入光面；

所述入光面为平面或内凹的弧面；或者，所述入光面上设有与所述光源相对以进行聚光的凹槽。

优选地，与所述入光面相对的所述入光部的顶面设有V形槽，所述V形槽的相对两壁面分别形成反光斜面，所述第一传导臂和第二传导臂的一端分别与两所述反光斜面相接；

两所述反光斜面之间的夹角β小于94°。

优选地，所述第一传导臂和第二传导臂上还分别设有与所述反光斜面相接的圆弧过渡面。

优选地，所述第一导入部和第二导入部为相对所述出光部垂直的板状结构；所述第一导入部的宽度自连接所述出光部的一端向远离所述出光部的一端逐渐减小；所述第二导入部的宽度自连接所述出光部的一端向远离所述出光部的一端逐渐减小；

所述第一传导臂和第二传导臂为相对所述出光部的中轴线向外弯曲的弧形臂。

优选地，所述出光部的顶部端面设有向所述出光部中轴线及底部方向倾斜的出光斜面；和/或，所述出光部的底部端面的设有向所述出光部中轴线及顶部方向倾斜的环形反光斜面；

所述反光斜面与所述第一导入部和第二导入部所在平面之间的夹角γ小于45°。

优选地，所述出光斜面上设有经晒纹处理形成的晒纹结构；所述反光斜面上设有经晒纹处理形成的晒纹结构或抛光处理形成的抛光面。

优选地，所述第一传导臂的一端与所述第一导入部远离所述出光部的一端侧面相接，所述第二传导臂的一端与所述第二导入部远离所述出光部的一端侧面相接；

所述第一导入部远离所述出光部的一端、以及所述第二导入部远离所述出光部的一端分别设有反光部，且所述反光部与所述出光部相对；

所述反光部为弧面或平面。

优选地，所述光传导部还包括第三导入部，所述第三导入部一端位于所述第一导入部和第二导入部之间而连接所述出光部，另一端位于所述第一传导臂和第二传导臂之间而连接所述入光部。

优选地，所述第一导入部的中心与所述第三导入部的中心之间的夹角α为95-140°；所述第二导入部的中心与所述第三导入部的中心之间的夹角α为95-140°。

优选地，所述第三导入部为相对所述出光部垂直的板状结构；所述第三导入部的宽度自连接所述出光部的一端向连接所述入光部的一端逐渐减小。

优选地，该导光件还包括固定部，所述固定部设置在所述出光部的底部；

所述固定部包括至少一个弹性卡扣。

本发明解决其另一技术问题所采用的技术方案是：提供一种按键装置，包括电路板、触动开关、弹性按钮、光源以及上述任一项所述的导光件，所述触动开关和光源均设置在所述电路板上并与所述电路板电连接，所述弹性按钮套设在所述触动开关上，所述导光件设置在所述电路板上；其中，所述导光件的出光部套设在所述弹性按钮外周，所述导光件的入光部对应在所述光源上方。

本发明还提供一种操作面板，包括面板以及上述的按键装置，所述按键装置设置在所述面板内侧，所述面板对应所述按键装置中导光件的出光部设有通孔，所述导光件的出光部配合在所述通孔中并露出所述面板。

本发明的导光件中，通过出光部接收光源的光线，将光线通过光传导部传导至出光部内，光线在光传导部内能够多次改变传导路径，使得光线能从出光部底部多个方向进入其中，并从出光部顶部均匀漫射出来，形成均匀柔和的光线，光损耗小。

本发明导光件可广泛应用于家电和工业等设备的按键装置及操控面板中，需求空间小，导光件能够在面板上均匀发光，美观且便于操作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的导光件的结构示意图；

图2是图1所示导光件的底部结构示意图；

图3是图1所示导光件中光线的传导路径示意图；

图4是图3所述导光件沿A-A线的剖视图；

图5是图3所述导光件沿B-B线的剖视图；

图6是本发明一实施例的操控面板的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、2所示，本发明一实施例的导光件，可应用于家电及工业设备等的按键装置及操作面板中。该导光件包括接收光源的光线的入光部1、对光线进行传导的光传导部2、以及将光线均匀射出的出光部3。出光部3为环状柱体，入光部1位于出光部3外围，光传导部2连接在入光部1和出光部3底部之间，使得进入入光部1的光线经由光传导部2传导至出光部3，并从出光部3的顶部射出。

其中，光传导部2包括第一导入部21、第二导入部22、第一传导臂23以及第二传导臂24；第一导入部21和第二导入部22分别自出光部3的底部向远离出光部3的中轴线方向延伸设置，第一传导臂23和第二传导臂24的一端分别连接在入光部1的两侧，另一端分别与第一导入部21和第二导入部22连接，光线在入光部1内可分成两路分别从第一传导臂23传导至第一导入部21、以及从第二传导臂24传导至第二导入部22，再从出光部3底部两侧进入其中，光线在出光部3内沿其轴向反射至出光部3顶部。

具体地，入光部1可为多边形的块状结构。入光部1的底面形成与光源相对、接收光源光线的入光面11，光线从入光面11进入入光部1后，可通过入光部1两侧进入第一传导臂23和第二传导臂24。入光面11为平面或内凹的弧面，弧面具有聚光的作用；或者，如图2所示，在本实施例中，入光面11上设有凹槽12，凹槽12具有聚光作用的同时还可将入光部1定位在光源上方并与光源相对，更好接收光源的光线。

如图1、2所示，在入光部1上，与入光面11相对的顶面可设有V形槽13，V形槽的相对两壁面分别形成反光斜面131，第一传导臂23和第二传导臂24的一端分别与两反光斜面131相接。该V形槽13的设置，使得光线从入光面11进入入光部1后射向顶面时，通过反光斜面131将光线反射到第一传导臂23和第二传导臂24中，光线反射的传导路径如图4中箭头路线所示。优选地，如图4所示，V形槽13的两反光斜面131之间的夹角β小于94°，该夹角的设置避免夹角过大而导致光线从反光斜面131折射出去，造成光损耗。

进入入光部1内的光线经反光斜面131的反射进入第一传导臂23和第二传导臂24。第一传导臂23和第二传导臂24上还可分别设有与反光斜面131相接的圆弧过渡面231、241。圆弧过渡面231、241分别位于第一传导臂23和第二传导臂24的上表面，防止光线折射出去，造成光损耗。。该第一传导臂23和第二传导臂24可为相对出光部3的中轴线向外弯曲的弧形臂，从而第一传导臂23和第二传导臂24的侧面呈弧形，可更大角度反射光线。

在光传导部2中，第一导入部21和第二导入部22可为相对出光部3垂直的板状结构。第一导入部21的宽度自连接出光部3的一端向远离出光部3的一端逐渐减小；第二导入部22的宽度自连接出光部3的一端向远离出光部3的一端逐渐减小，从而第一导入部21和第二导入部22可大致呈三角形。第一传导臂23的一端与第一导入部21远离出光部3的一端相接，第二传导臂24的一端与第二导入部22远离出光部3的一端相接，第一传导臂23中的光线从其与第一导入部21相接的侧面进入第一导入部21中，再从第一传导部21反射进入出光部3；第二传导臂24中的光线从其与第二导入部22相接的侧面进入第二导入部22中，再从第二传导部22反射进入出光部3，光线反射的传导路径如图3、4中箭头路线所示。

具体地，第一导入部21和第二导入部22可呈对称地位于出光部3的两侧，第一传导臂23和第二传导臂24可呈对称地位于入光部1的两侧。第一导入部21和第二导入部22连接出光部3的一端的两侧可分别沿出光部3的圆周延伸，从而第一导入部21和第二导入部22的该端可相接合，以使得光线在其内传导后从出光部3周围各个方向进入出光部3内。第一传导臂23的一端与第一导入部21远离出光部3的一端侧面相接，第二传导臂24的一端与第二导入部22远离出光部3的一端侧面相接。第一导入部21远离出光部3的一端以及第二导入部22远离出光部3的一端分别设有反光部211、221，且反光部211、221与出光部3相对，可将反射到其上的光线直接反射到出光部3中。反光部211、221可为弧面或平面；弧面优选内凹的圆弧面。具体地，反光部211、221分别位于第一导入部21和第二导入部22的与出光部3相对的侧面上。

进一步地，在本实施例中，光传导部2还包括第三导入部25，该第三导入部25位于入光部1、第一传导臂23、第一导入部21、出光部3、第二导入部22以及第二传导臂24依次连接围成的空间内。具体地，该第三导入部25一端位于第一导入部21和第二导入部22之间而连接出光部3，另一端位于第一传导臂23和第二传导臂24之间而连接入光部1，使得进入入光部1内的光线可一部分直接通过第三导入部25传导进入出光部3。第三导入部25也可为相对出光部3垂直的板状结构；第三导入部25的宽度自连接出光部3的一端向连接入光部1的一端逐渐减小。如图3所示，该第三导入部25和第一导入部21、第二导入部22分别自出光部3的底部朝向远离出光部3中轴线的三个方向延伸，从而光线可自出光部3的三个方向进入其中，光线反射的传导路径如图3中箭头路线所示。

优选地，如图3所示，第一导入部21的中心与第三导入部25的中心之间的夹角α为95-140°；第二导入部22的中心与第三导入部25的中心之间的夹角α为95-140°。第三导入部25的一端与入光部1正对连接，以使得第三导入部25的中心与入光部1的中心重叠，从而第一导入部21的中心与第三导入部25的中心之间的夹角α也为第一导入部21的中心与入光部1的中心之间的夹角，第二导入部22同理。

出光部3包括相背的顶面和底面、以及连接顶面和底面的内侧面和外侧面；第一导入部21和第二导入部22的上表面与出光部3的外侧面相连接，第一导入部21和第二导入部22的下表面和出光部3的底面相连接。

进一步地，如图2、5所示，出光部3的底部端面(底面)的设有向出光部3中轴线及顶部方向倾斜的环形反光斜面31，第一传导部21和第二传导部22的与出光部3相对的侧面反射的光线在出光部3内经该反光斜面31的反射，部分直接射向出光部3的顶面(如图5中箭头路线所示)，部分可经出光部3的外侧面和内侧面之间反射到顶面，部分光线还可从外侧面和/或内侧面折射出去。反光斜面31与光传导部2(或第一导入部21、第二导入部22)所在平面之间的夹角γ小于45°，以保证该反光斜面31能够将光线大部分反射到出光部3的顶面、外侧面上。反光斜面31上可设有经晒纹处理形成的晒纹结构或抛光处理形成的抛光面；晒纹结构可增强光线的漫反射的效果，进一步改善出光部3顶部透光均匀性。反光斜面31上靠近入光部1的位置还可设有凹槽33，可降低该位置处因靠近入光部1(也靠近光源)而过亮的影响。

出光部3的顶面将反光斜面31直接反射过来的光线、以及外侧面或内侧面反射过来的光线折射出去。出光部3的顶部端面(顶面)可设有向出光部3中轴线及底部方向倾斜的环形出光斜面32。出光斜面32上可设有经晒纹处理形成的晒纹结构，增强光线的漫反射的效果。

另外，如图2所示，该导光件还包括可固定部4，固定部4设置在出光部3的底部，用于导光件的安装固定。固定部4可包括至少一个弹性卡扣41。

该导光件可通过注塑一体成型，制作简单。导光件可采用透明材料制成，例如玻璃、透明塑胶以及透明树脂等等。为避免光线从光传导部2折射出来而损失，光传导部2各结构中的上、下表面和侧面中可部分或全部，以及出光部3的底面上可设置遮光层(未图示)。遮光层可采用不透光的油墨或黑漆涂覆形成。

本发明的导光件，通过光传导部2将从入光部1进来的光线进行传导，使得光线从出光部3的底部四周反射进去，通过出光部3顶部漫射出来，形成均匀柔和的光线。为减小光线在导光件内多次反射后的损耗，可适当增大反光斜面131、31，圆弧过渡面231、241以及反光部211、221的有效反射面积。为进一步提高导光件的透光均匀性，还可在反光斜面131、31，圆弧过渡面231、241以及反光部211、221中一个或多个上设置遮光层(未图示)。遮光层可采用不透光的油墨或黑漆涂覆形成。

如图6所示，本发明一实施例的操作面板，包括面板10以及按键装置，按键装置设置在面板10内侧。其中，按键装置包括电路板20、触动开关30、弹性按钮40、光源50以及上述图1-5所示实施例中的导光件；触动开关30和光源50均设置在电路板20上并与电路板20电连接，弹性按钮40套设在触动开关30上，从而通过按压弹性按钮40可按压触动开关30。电路板20上于触动开关30的至少一侧还可设置光源202，通过该光源202发光照亮弹性按钮40。弹性按钮40可由硅胶材料制成；弹性按钮40的上表面可根据需要设置各种字母、图形等LOGO；该上表面可全部透光或部分区域透光。

导光件设置在电路板20上；结合参考图1-6，导光件的出光部3套设在弹性按钮40外周，导光件的入光部1对应在光源50上方，从而导光件占用空间小。电路板20上设有安装部201，安装部201位于触动开关30周围，导光件通过底部的固定部4与安装部201配合固定在电路板20上。如图6所示，在本实施例中，安装部201包括至少一个安装孔，导光件的弹性卡扣41可穿过安装孔扣搭在电路板20上。

优选地，光源50位于触动开关30和弹性按钮40外围的一侧，导光件安装时通过入光部1对准光源50而将出光部3套设到弹性按钮40上。进一步地，弹性按钮40的底部外周上可设有定位凸起401，定位凸起401可对应出光部3的反光斜面31上的凹槽33设置，定位凸起401可配合在凹槽33(如图2所示)内。当出光部3套设在弹性按钮40上时，定位凸起401对应嵌入凹槽33中，该定位凸起401和凹槽33的相配合设置，可对弹性按钮40进行限位，将弹性按钮40和导光件之间相对固定，防止弹性按钮40在出光部3内沿周向转动。

在实际运用中，光源50可采用不同颜色的LED灯作功能区别；或者采用变色LED灯，通过该LED灯显示的颜色指示不同的工作状态；或者采用多个不同颜色的LED灯，通过对应颜色的LED灯亮指示对应的工作状态。光源50也可采用不同发亮方式如常亮或闪烁来指示工作状态。

面板10对应导光件的出光部3设有通孔101，导光件的出光部3配合在通孔101中并露出面板10；弹性按钮40在出光部3中也露出面板10，供按压。光源50发光时，光线通过入光部1、光传导部2传导至出光部3，并在出光部3顶部均匀漫射出来，形成在弹性按钮40外周发光的光圈，且可根据光源50发出光线的颜色指示不同的工作状态。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种导光件，包括接收光源光线的入光部（1）、对所述光线进行传导的光传导部（2）、以及将所述光线均匀射出的出光部（3）；其特征在于，所述出光部（3）为环状柱体，所述入光部（1）位于所述出光部（3）外围，所述光传导部（2）包括自所述出光部（3）的底部向远离所述出光部（3）的中轴线方向延伸设置的第一导入部（21）和第二导入部（22）、以及第一传导臂（23）和第二传导臂（24）；

所述第一传导臂（23）和所述第二传导臂（24）的一端分别连接在所述入光部（1）的两侧，另一端分别与所述第一导入部（21）和第二导入部（22）连接，使得进入所述入光部（1）的光线经由所述光传导部（2）传导至所述出光部（3），并从所述出光部（3）的顶部射出。

2.根据权利要求1所述的导光件，其特征在于，所述入光部（1）的底面形成与所述光源相对、接收所述光源光线的入光面（11）；

所述入光面（11）为平面或内凹的弧面；或者，所述入光面（11）上设有与所述光源相对以进行聚光的凹槽（12）。

3.根据权利要求2所述的导光件，其特征在于，与所述入光面（11）相对的所述入光部（1）的顶面设有V形槽（13），所述V形槽（13）的相对两壁面分别形成反光斜面（131），所述第一传导臂（23）和第二传导臂（24）的一端分别与两所述反光斜面（131）相接；

两所述反光斜面（131）之间的夹角β小于94°。

4.根据权利要求3所述的导光件，其特征在于，所述第一传导臂（23）和第二传导臂（24）上还分别设有与所述反光斜面（131）相接的圆弧过渡面（231、241）。

5.根据权利要求1所述的导光件，其特征在于，所述第一导入部（21）和第二导入部（22）为相对所述出光部（3）垂直的板状结构；所述第一导入部（21）的宽度自连接所述出光部（3）的一端向远离所述出光部（3）的一端逐渐减小；所述第二导入部（22）的宽度自连接所述出光部（3）的一端向远离所述出光部（3）的一端逐渐减小；

所述第一传导臂（23）和第二传导臂（24）为相对所述出光部（3）的中轴线向外弯曲的弧形臂。

6.根据权利要求1所述的导光件，其特征在于，所述出光部（3）的顶部端面设有向所述出光部（3）中轴线及底部方向倾斜的出光斜面（32）；和/或，所述出光部（3）的底部端面的设有向所述出光部（3）中轴线及顶部方向倾斜的环形反光斜面（31）；

所述反光斜面（31）与所述第一导入部（21）和第二导入部（22）所在平面之间的夹角γ小于45°。

7.根据权利要求6所述的导光件，其特征在于，所述出光斜面（32）上设有经晒纹处理形成的晒纹结构；所述反光斜面（31）上设有经晒纹处理形成的晒纹结构或抛光处理形成的抛光面。

8.根据权利要求1所述的导光件，其特征在于，所述第一传导臂（23）的一端与所述第一导入部（21）远离所述出光部（3）的一端侧面相接，所述第二传导臂（24）的一端与所述第二导入部（22）远离所述出光部（3）的一端侧面相接；

所述第一导入部（21）远离所述出光部（3）的一端、以及所述第二导入部（22）远离所述出光部（3）的一端分别设有反光部（211、221），且所述反光部（211、221）与所述出光部（3）相对；

所述反光部（211、221）为弧面或平面。

9.根据权利要求1所述的导光件，其特征在于，所述光传导部（2）还包括第三导入部（25），所述第三导入部（25）一端位于所述第一导入部（21）和第二导入部（22）之间而连接所述出光部（3），另一端位于所述第一传导臂（23）和第二传导臂（24）之间而连接所述入光部（1）。

10.根据权利要求9所述的导光件，其特征在于，所述第一导入部（21）的中心与所述第三导入部（25）的中心之间的夹角α为95-140°；所述第二导入部（22）的中心与所述第三导入部（25）的中心之间的夹角α为95-140°。

11.根据权利要求9所述的导光件，其特征在于，所述第三导入部（25）为相对所述出光部（3）垂直的板状结构；所述第三导入部（25）的宽度自连接所述出光部（3）的一端向连接所述入光部（1）的一端逐渐减小。

12.根据权利要求1-11任一项所述的导光件，其特征在于，该导光件还包括固定部（4），所述固定部（4）设置在所述出光部（3）的底部；

所述固定部（4）包括至少一个弹性卡扣（41）。

13.一种按键装置，其特征在于，包括电路板（20）、触动开关（30）、弹性按钮（40）、光源（50）以及权利要求1-12任一项所述的导光件，所述触动开关（30）和光源（50）均设置在所述电路板（20）上并与所述电路板（20）电连接，所述弹性按钮（40）套设在所述触动开关（30）上，所述导光件设置在所述电路板（20）上；其中，所述导光件的出光部（3）套设在所述弹性按钮（40）外周，所述导光件的入光部（1）对应在所述光源（50）上方。

14.一种操作面板，其特征在于，包括面板（10）以及权利要求13所述的按键装置，所述按键装置设置在所述面板（10）内侧，所述面板（10）对应所述按键装置中导光件的出光部（3）设有通孔（101），所述导光件的出光部（3）配合在所述通孔（101）中并露出所述面板（10）。