CN106687835A - 用于电子设备的多光管结构 - Google Patents

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CN106687835A CN201580048624.3A CN201580048624A CN106687835A CN 106687835 A CN106687835 A CN 106687835A CN 201580048624 A CN201580048624 A CN 201580048624A CN 106687835 A CN106687835 A CN 106687835A
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Abstract

本原理是用于例如机顶盒的电子设备的前部的照明系统。所述设备包括壳体，其具有前壁；在前壁上的孔口；在壳体内的在前壁的后面的背光组件；以及从背光组件接收光的光管结构。光管结构包括多个光管，其中，所述光管具有下竖直本体部分、上水平本体部分以及在下竖直本体部分和上水平本体部分之间的中央本体部分；以及一支架，其连接并支撑光管，其中，所述支架是基本上平面的。所述支架具有连接到每个光管的背部的宽支撑区域以及在宽支撑区域之间的窄桥接区域，其中，所述支撑区域在竖直维度上比所述窄桥接区域更宽。

Description

用于电子设备的多光管结构
交叉引用
本申请要求于2014年9月10日提交的序列号为No.62/048408的美国临时申请的优先权，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本原理总体上涉及电子设备，并且更具体地，涉及具有用于照明标志、按钮和/或指示器信号的多光管结构的电子设备。
背景技术
许多制造商和消费者偏好电子设备具有由光管组件照明的标志、按钮和指示器信号，以分别使得可以识别产品、可以识别产品上的激活按钮、并且可以将设备的状态可视地发送信号给用户。
不幸的是，标志、按钮和指示器信号的照明增加了设备的成本，并且还要求设备内的一些附加体积专用于支持照明。因此，对于单独的标志、按钮和指示器信号，单独的光管组件不如具有多个光管的整体光管结构优选，因为这样的整体结构减少了电子设备内的部件数量，促进了紧凑性并且可以简化制造。
然而，当采用这样的整体结构时，其中，多个单独光管的每个专用于不同的发光元件，则来自预期用于一个光管的一个发光元件的光可以通过整体结构传播、泄出或泄漏到非预期的光管。这种非意于的照明将被称为泄漏(leakage)。这些整体结构允许这样的泄漏，因为它们倾向于是单个模制的部件。
申请人视这种泄露为能量的浪费。
另外，这种光泄漏也可能使用户造成恼火，因为被这种泄漏照明或被该泄漏进一步照明的标志、按钮和指示器信号可能给予观察者错误的信息，并且经常导致接收泄漏的光管的端部处的观察表面被不均匀地照明。这种不均匀性在美学上令人不快，并且可能导致观察者相信设备未正常工作。例如，如果仅激活一个发光元件，一些光发射到相邻的光管中，从而给出那些指示器是激活的印象，实际上，这些指示器此时不是激活的。图1示出了采用这种整体光管结构的示例性电子设备，且图3示出了与现有光管结构相关联的问题的示例。
图1示出了具有标志、按钮或指示器信号组件20的电子设备1，且示出了如何将其定位在电子设备1中，电子设备1可以是机顶盒。组件20包括背光组件11和整体光管结构23。光管结构23的前表面24定位在设备1的前壁9的孔口21处。孔口可以被关联以用于多种功能，该多种功能可以包括用于“记录”功能的指示器。图1示出组件20可以定位在印刷电路板(pcb)5附近或之上。背光组件11可以定位在pcb 5上，且定位在光管组件23之后或之下，以及在前壁9之后。电子设备1可以包括凸缘，其具有限定孔口21的形状的周边部分或平面的周边部分，通过该孔口21观察光管结构23的前表面24。组件20可以被设计为按钮，该按钮可以由手指按压，且通过在致动器(未示出)上施加压力而被激活，该致动器可以定位在光管结构的后部处。
图2示出已知光管结构的各种视图，且图3示出在仅激活一个指示器时使用已知光管结构的效果。更具体地，图2A、2B和2D示出光管结构23包括三个光管25的视图，而图2C和2D分别示出光管结构23的侧视图和前平面图，其进一步示出单个的发光元件12可以被定位在光管25的入口或底表面27，以允许从各个发光元件12的顶部出射的光进入光管25。光管支架26是图2的视图所示的光管结构23的部件。支架26是大致平面的竖直取向的结构，其平行于光管25的前表面24并且从光管25后缩(set back)。支架26支撑光管并提供将光管保持彼此远离的方式。支架26附接到光管25的后部。
如上所述，当光管结构23是采用接收来自不同专用发光元件12的光的多个光管25的单个模制部件时，来自预期用于一个光管的一个发光元件12的光可以通过整体结构传播、泄出或泄漏到非预期的光管。已经确定，大量的这种泄漏通过在预期光管25中传播的光反射或散射回到支架26中而发生。一旦光在支架中，它可以传播到其它非预期的光管25中，并且可以提供错误的或不清楚的指示。这在图3中的机顶盒1的前部9的视图中被示出。图3A示出了一示例，其中，用于左边的光管25的一个或多个发光元件12开启，并且用于中间的和右边的光管25的一个或多个发光元件12关闭。该示例用纯白色的方式示出左边的光管25正确地照亮光管25的前表面24；然而，该视图还示出相邻的中间的光管25具有泄漏到其中以部分地和不均匀地照射中间的光管25的前表面24、从而给出关于与中间光管相关的功能的错误或混淆的信号指示的光。图3B示出了当发光元件12未被激活时的光管25的前表面24。
图4是简化的平面透视视图，其提供关于以下情形的实例：一旦在已知的光管结构的支架26中，来自指定给一个光管的左边的发光元件12的光32是如何可以相对于x-z平面横向地传播至支架26中的在其它发光元件12和其它光管处且与其它发光元件12和其它光管关联的区域。然后，这一横向传播的光可以进入其它非预期的光管，以导致错误或混淆的信号指示。光32是已经从光管25泄漏到支架26中的光。
鉴于与已知光管结构23相关联的光泄漏问题，存在对于不具有光泄漏倾向的具有多个光管的单个模制部件整体光管结构的需求。
发明内容
本原理包括光管结构523，其具有多个光管525和支架526。每个光管可具有下竖直本体部分540、上水平本体部分541、以及在下竖直本体部分和上水平本体部分之间的中央本体部分542。光管和光管结构的支架可以是整体结构，且该结构可以由一个匀质(homogeneous)材料制成。支架连接和支撑光管。
支架可以是基本上平面的，且具有连接至每个光管的背部531的支撑区域530。支架还可以包括在宽支撑区域之间的至少一个窄桥接区域532。宽支撑区域可以在竖直维度上比所述至少一个窄桥接区域更宽。在光管的横向位置之间的所述至少一个窄桥接区域可以具有底表面，所述底表面被定位为在竖直维度上比接触支撑区域的每个光管的背部的任意部分更高。每个窄桥接区域还可以具有从邻近宽支撑区域的接近区域533收窄至中央部分534的竖直宽度。每个窄桥接区域可具有顶表面，所述顶表面和/或底表面可以具有从接近区域到中央部分的面朝内的凹形。
每个光管的背部可以是下竖直本体部分的部分，且中央本体部分可以以一角度弯曲或设置，以致使光被竖直地导向到下竖直本体部分中、以被水平地导向到上水平本体部分中。光管进一步可以包括在用于进光的下竖直本体部分中的底表面527，且可以包括用于出光的上水平本体部分中的前表面524。
本原理包括电子设备，例如机顶盒501，其包括具有前壁9的壳体；在前壁中的孔口521；在壳体内、在前壁的后面的背光组件511；以及光管结构523，其被设计为从背光组件接收光32，其中，所述光管结构包括多个光管525和支架526，所述支架具有在宽支撑区域530之间的至少一个窄桥接区域532。光管可具有下竖直本体部分540、上水平本体部分541、以及在下竖直本体部分和上水平本体部分之间的中央本体部分542。光管可以具有在上水平本体部分中的前表面524，其中，前表面定位在孔口处或孔口中。支架526连接并支撑光管，且支架可以是基本上平面的，在该支架中宽支撑区域连接至每个光管的背部531。
附图说明
依据以下示例性图示可以更好地理解本原理，在图示中：
图1示出采用已知整体光管结构的拆解的电子设备的透视图；
图2示出已知整体光管结构的各种视图；
图3示出已知电子设备的前平面视图，其示出不同的信号状态；
图4示出在已知整体光管结构的光管支架内的光传播的视图；
图5示出采用根据本原理的整体光管结构的拆解的电子设备的透视图；
图6示出根据本原理的整体光管结构的各种视图；
图7以前视图示出根据本原理的整体光管结构；
图8示出根据本原理的整体光管结构沿着图7的剖面A-A剖切的横截面视图；
图9示出根据本原理的整体光管结构的光管支架内的光传播的视图；
图10示出根据本原理的整体光管结构的光管支架内的光传播的另一视图；以及
图11示出根据本原理的电子设备的前平面视图，其示出不同的信号状态。
具体实施方式
现将更详细描述本发明，其中，在附图中示出了本原理的实施例。
图5示出具有标志、按钮或指示器信号组件520的电子设备501，并且示出该组件如何定位在电子设备501中，该电子设备501可以是机顶盒。组件520包括背光组件511以及整体光管结构523。光管结构523的前表面524定位在设备501的前壁9的孔口521处。孔口可以与多种功能关联，该许多功能可包括用于“记录”功能的指示器。图5示出组件520可定位在印刷电路板(pcb)5附近或之上。背光11可定位在pcb 5上，且定位在光管组件523之下或之后，且在前壁9之后。电子设备501可包括凸缘，该凸缘可具有限定孔口521的形状的周边部分或平面周边部分，其通过该孔口521观察光管结构523的前表面524。组件520可被设计为按钮，其可由手指按压，并通过在致动器(未示出)上施加压力而被激活，致动器可定位在光管结构的后部。
如图5所示，光管结构523可容置在电子设备501中，且电子设备可具有顶盖体7和底框架2。电子设备501可包括其它部件，例如各种散热器6、6a和天线15。散热器6、6a可策略地定位以有效地管理包括背光组件511在内的内部部件所产生的热量。
图6A-图6D示出根据本原理的光管结构523的各种视图。更具体地，图6A、6B和6D示出其中光管组件523包括三个光管525的视图，且图6C和图6D分别示出光管结构523的侧视图和前平面视图。图6C和6D进一步示出单个的发光元件512是如何定位在光管525的入口处或底表面527，以允许从单个发光元件512的顶部发出的光进入光管525。光管支架526是图6的视图中所示的光管结构523的部件。支架526可以是基本上平面的、竖直取向的结构，其与光管525的前表面524平行，且从光管525后缩。支架526支撑光管，并提供保持光管彼此远离的方式。支架526附接至光管525的后部。
如图5和6所示，光管结构523可安装在印刷电路板5之上，且光管结构523可包括多个光管525，每个光管525具有光入口端，该光入口端可以是底表面527，该底表面527面向印刷电路板5的顶表面上的相应的发光元件512。每个光管525还可具有光出口端，该光出口端可以是前表面524，该前表面524可平行于前壁9，和/或与前壁9共面或与前壁近似地共面。
现将参考图7和图8更详细地描述光管结构523。图7是变形的前视图，其中中间的光管525处于平面视图，且侧边的光管处于前透视视图，以使得支架526的侧部的部分可被观察。
如图7所示，支架526进一步可包括窄桥接区域532，该窄桥接区域532在宽支撑区域530之间，其中，窄桥接区域532具有连接至宽支撑区域530的接近区域533和在两个接近区域533之间的中央部分534。窄桥接区域532可定位在光管525的顶部半部处、其周围或上方，且在竖直维度上比宽支撑区域530更窄。中央部分534可比接近区域533更窄。光管结构523阻止来自用于相应的光管525的相应的发光元件512的光传播至另一光管525。
图8是图7的光管结构523的沿着切面A-A剖切的横截面视图。如图8所示，支架526连接并保持光管525，其中，支架包括宽支撑区域530。如图8所示，宽支撑区域530连接至一个光管525的背部531，其中，宽支撑区域530可从光管525的入口端527下方朝向光出口端524的部分的上方延伸。图8示出光管525如何可具有下竖直本体部分540、上水平本体部分541、以及在下竖直本体部分和上水平本体部分之间的中央本体部分542，所述上水平本体部分引导至光出口端或前表面524。
图9是简化的平面透视图，其提供了一示例：一旦在根据本原理的光管结构的支架526中，来自指定给一个光管的左边的发光元件512的光的大部分或多数是如何不具有横向传播到支架526的这样的区域中的倾向的，该区域在其他发光元件512和其它光管处并与其他发光元件512和其它光管关联。图9所示的光32是已经从光管525泄露到支架526中的光。窄桥接区域532的顶表面和底表面各自具有凹形，该凹形随着其从在宽支撑区域530处或附近的接近区域533延伸至中央部分534彼此面对，这一方式具有积极的作用。在图9所示的相对于x-z平面的平面透视图内，在窄桥接区域532的顶表面和底表面处的凹形优选地被设计为垂直于发射自元件512的入射光线；因此，入射在顶表面和底表面的凹形部分上的入射光的大多数可以传输到支架以外。然而，通过使凹形总体上面向入射光，即使存在一些偏离法向入射的入射到顶表面或底表面上的光，这一设计仍将提供益处，并降低这样的偏离法向的光的泄露。因此，在现有的光管结构中将倾向于传播到邻近的光管的光将改为直接穿过凹形部分中的顶表面和底表面，并从根据本原理构建的支架出来。
图10是支架526中的反射光的相对于x-z平面的另一简化平面透视图。优选地，支架526被设计以使得图10中的反射离开顶表面的光的强度明显小于图9中所示的穿过顶表面传输的光。然而，需要指出，利用包括如图10所示的凹形的支架几何形状，趋于在窄桥接区域532中传播的包含在支架中的杂散(stray)光或反射光以这样的方式从窄桥接区域532的顶表面或底表面反射离开，这样的方式引导这样的光朝向发光元件512和预期的光管反射回，和/或这样的方式相比于已知的光管结构，降低了传至邻近的非预期的光管的光泄露的量。
尽管表面的凹形是有效的，但是需要指出，使窄桥接区域532和使窄桥接区域位置比光管525的下竖直部分540高有助于降低泄露。进一步地，使窄桥接区域532在与光管525的上竖直部分541相同的竖直位置附近也有助于降低泄露。
图11示出了图5中的机顶盒501的前部的视图，且显示了由图9和图10所示的支架几何形状导致的优选的内部光传播的益处。图11A示出一示例，其中，用于左边的光管225的一个或多个发光元件512为开启，且用于中间的和右边的光管525的一个或多个发光元件512为关闭。这一示例以纯白色的方式示出左边的光管525正确地照明光管525的前表面524，且邻近的中间的光管525具有很少的、或没有泄露到其中以导致部分和不均匀照明中间光管525的前表面524的光。
因此，如图9、10和11所证实，根据本原理的设备不存在对于与中间光管关联的功能的错误的或混淆的信号指示。
图11B示出了当发光元件512未被激活时光管525的前表面524，且示出了图11B中全部处于关闭状态的前表面524在缺乏颜色方面与图11A的中间的和右边的前表面524相同。
尽管本文已经参考附图描述了示意性实施例，但是应理解，本原理不限制于那些确切的实施例，且本领域技术人员可在其中实现各种改变和修改，而不脱离本原理的范围。例如，尽管图示示出光管具有基本上矩形的内部横截面，但是根据本原理，光管可以具有圆形轮廓或其它轮廓。另外，例如，尽管图示示出结构具有三个光管，具有两个或多于三个的光管的结构也被考虑为本原理的特征。另外，需注意，例如“竖直”、“水平”、“前”、“背”、“顶”、“底”、“上”、“下”和“以上”的表述，在说明书和权利要求书中相对于诸如在附图中所示的坐标系统的任意坐标系统、关于特定元件被使用；然而，本发明旨在用于可围绕竖直参考线或水平参考线旋转90度、180度或其它值的部件和/或电子设备。这表明，“水平”可意指“竖直”，且反之亦然，“顶”可意指“底”，且反之亦然，等。
进一步，本原理可应用于任何电子设备，包括但不限于，机顶盒、计算机、游戏控制器、DVD播放器、CD播放器等，其中，所述电子设备设置有改进的光管结构。所有这些改变和修改旨在包括在由所附的权利要求书所提出的本原理的范围以内。

Claims (20)

1.一种光管结构(523)，包括：
多个光管(525)，所述光管具有下竖直本体部分(540)、上水平本体部分(541)和在所述下竖直本体部分和所述上水平本体部分之间的中央本体部分(542)；以及
支架(526)，其连接并支撑所述光管，所述支架是基本上平面的，且具有连接至每个光管的背部(531)的支撑区域(530)，所述支架包括在宽支撑区域之间的至少一个窄桥接区域(532)，所述宽支撑区域在竖直维度上比所述至少一个窄桥接区域更宽。
2.根据权利要求1所述的光管结构，其中，所述光管和所述支架是整体结构。
3.根据权利要求2所述的光管结构，其中，每个光管的背部是所述下竖直本体部分的部分。
4.根据权利要求3所述的光管结构，其中，所述中央本体部分以一角度弯曲或设置，以致使光被竖直地导向到下竖直本体部分中、以被水平地导向到上水平本体部分中。
5.根据权利要求4所述的光管结构，其中，所述光管进一步包括用于进光的在下竖直本体部分中的底表面(527)。
6.根据权利要求5所述的光管结构，其中，所述光管进一步包括用于出光的在上水平本体部分中的前表面(524)。
7.根据权利要求4所述的光管结构，其中，在所述光管的横向位置之间的所述至少一个窄桥接区域具有底表面，所述底表面被定位为在竖直维度上比接触支撑区域的每个光管的背部的任意部分更高。
8.根据权利要求7所述的光管结构，其中，每个窄桥接区域具有从邻近宽支撑区域的接近区域(533)收窄至中央部分(534)的竖直宽度。
9.根据权利要求8所述的光管结构，其中，每个窄桥接区域具有顶表面，且至少所述顶表面或所述底表面具有从接近区域至中央部分的面向内的凹形。
10.根据权利要求8所述的光管结构，其中，每个窄桥接区域具有顶表面，且所述顶表面和所述底表面具有从接近区域至中央部分的面向内的凹形。
11.一种机顶盒(501)，包括：
具有前壁(9)的壳体；
在前壁中的孔口(521)；
在壳体内的在前壁的后面的背光组件(511)；以及
光管结构(523)，其从背光组件接收光(32)，所述光管结构包括：
多个光管(525)，所述光管具有下竖直本体部分(540)、上水平本体部分(541)和在所述下竖直本体部分和所述上水平本体部分之间的中央本体部分(542)，所述光管具有在所述上水平本体部分中的前表面(524)，所述前表面被定位在所述孔口处或所述孔口中；以及
支架(526)，其连接并支撑所述光管，所述支架是基本上平面的，且具有连接至每个光管的背部(531)的支撑区域(530)，所述支架包括在宽支撑区域之间的至少一个窄桥接区域(532)，所述支撑区域在竖直维度上比所述至少一个窄桥接区域更宽。
12.根据权利要求11所述的机顶盒，其中，所述光管和所述支架是整体结构。
13.根据权利要求12所述的机顶盒，其中，每个光管的背部是所述下竖直本体部分的部分。
14.根据权利要求13所述的机顶盒，其中，所述中央本体部分以一角度弯曲或设置，以致使光被竖直地导向到下竖直本体部分中、以被水平地导向到上水平本体部分中。
15.根据权利要求14所述的机顶盒，其中，所述机顶盒包括电路板(5)，其支撑所述背光组件，且所述光管进一步包括用于从背光组件进光的下竖直本体部分中的底表面(527)，所述底表面面向背光组件的发光元件(512)。
16.根据权利要求14所述的机顶盒，其中，在光管的横向位置之间的所述至少一个窄桥接区域具有底表面，所述底表面被定位为在竖直维度上比接触支撑区域的每个光管的背部的任意部分更高。
17.根据权利要求16所述的机顶盒，其中，每个窄桥接区域具有从邻近宽支撑区域的接近区域(533)收窄至中央部分(534)的竖直宽度。
18.根据权利要求17所述的机顶盒，其中，每个窄桥接区域具有顶表面，且至少所述顶表面或所述底表面具有从接近区域至中央部分的面向内的凹形。
19.根据权利要求17所述的机顶盒，其中，每个窄桥接区域具有顶表面，且所述顶表面和所述底表面具有从接近区域至中央部分的面向内的凹形。
20.根据权利要求11所述的机顶盒，其中，所述光管和所述支架是一起匀质的。
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