CN107110475B - 发光结构和具有发光结构的电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种发光结构(1)，包括：光导空间限定部(10)，该光导空间限定部(10)构造为限定具有光接收口和光发射口的光导空间，所述光导空间构造为通过接收口接收由布置在电路基板(100)上的光源(110)发射的光，并对引入的光进行导引，使引入的光穿过发射口；以及保持部(20)，该保持部(20)构造为具有用于保持电路基板(100)的保持臂(22)。至少光导空间限定部(10)的与电路基板(100)邻接的部分和保持部(20)的与电路基板(100)邻接的部分由软材料制成。

Description

发光结构和具有发光结构的电子设备
技术领域
本公开总体涉及一种发光结构，尤其涉及一种用于导引来自于光源的光的发光结构。
背景技术
图1A-1D示出了相关领域的发光结构的一个实例。
如图1A和1B所示，作为相关技术的发光结构的一个实例的光导件1100安装在印刷电路板(PCB)1500上，光导件1100布置在位于PCB 1500上的光源(即，发光二极管(LED)等)1510的上方。因此，光源1510发射的光入射在光导件1100上。然后，如图1B中的虚线箭头所示，入射光在光导件1100内穿过，从而光导件1100发光。
发明内容
根据本公开的一个方面，一种发光结构包括：光导空间限定部，该光导空间限定部构造为限定具有光接收口和光发射口的光导空间，所述光导空间构造为通过接收口接收由布置在电路基板上的光源发射的光，并对引入的光进行导引，使引入的光穿过发射口；以及保持部，该保持部构造为具有用于保持电路基板的保持臂。至少光导空间限定部的与电路基板邻接的部分和保持部的与电路基板邻接的部分由软材料制成。
通过结合附图阅读下文的详细说明，本公开的其它目的、特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1A-1D示出了相关领域的发光结构的一个实例；
图2是本公开的一种实施方式的发光结构的透视图；
图3A-3E分别是图2中所示的发光结构的平面图、左视图、前视图、右视图和仰视图；
图4是对图2中所示的发光结构沿图3C的4-4线剖切而获得的剖视图；
图5A-5D分别是图2中所示的发光结构的左侧顶部前视图、右侧底部前视图、左侧后部仰视图和另一个左侧后部仰视图；
图6A-6D示出了图2中所示的发光结构的使用方法；
图7A和7B示出了图2中所示的发光结构的安装方法；
图8A和8B示出了图2中所示的发光结构的光导空间；
图9A和9B示出了图2中所示的发光结构的光导件安装部；和
图10A-10E示出了可用于模制图2中所示的发光结构的模具的一个实例。
具体实施方式
关于相关技术，图1C和1D示出了布置有光导件1100的上述PCB1500安装在例如电子设备(更具体地说，是机顶盒(STB)、DVD或蓝光录像机、硬盘录像机等)等装置的外壳1600中的状态。
在图1C所示的相关技术的结构中，由光导件1100发射的光在外壳1600之外穿过形成在外壳1600内的孔口1605。因此，光导件1100作为一种指示电子设备中的状态的指示装置。
在相关技术的这种构造中，为了防止由光源1510发射的光无益地漏出，布置有遮光室1610以遮盖光导件1100和光源1510，如图1C所示。但是在这种构造中，光可能通过缝隙(例如遮光室1610的竖壁1611与PCB1500之间的缝隙)漏到外部。
而且，在相关技术的这种构造中，如图1D所示，当安装有光导件1100的PCB 1500组装到具有一体形成的遮光室1610的外壳1600时，PCB1500被抬起，以便将PCB 1500上的光导件1100通过其底部开口1612插入到遮光室1610中。因此，例如不能沿图1D中所示的箭头的方向将其上安装有光导件1100的PCB 1500组装到外壳1600中。即，当其上安装有光导件1100的PCB 1500朝箭头的方向水平移动时，遮光室1610的竖壁1611会阻住移动路径，如果不如上所述地抬起PCB 1500，就无法将安装在PCB 1500上的光导件1100插入到遮光室1610中。
本公开的实施方式的一个目的是提供一种发光结构，利用该发光结构，能够有效地防止漏光，并且还能将该发光结构轻松地安装并灵活地组装在电子设备中。
本公开的实施方式的发光结构由软材料制成，例如硅橡胶。所以，由于与另一个构件(例如PCB)软接触，因此能够有效地避免在它们之间产生小缝隙，从而能够轻松、主动地防止漏光。
例如上述的硅橡胶等可用于发光结构的材料除了具有柔软性，还具有弹性，因而由于其复原特性，很容易将它安装到PCB等装置上。
因此，此实施方式的发光结构例如由具有柔软性和弹性的软橡胶或热塑性弹性体(TPE)制成。更优选地，此实施方式的发光结构例如由肖氏硬度为A60的黑色硅橡胶制成。通过采用具有纯黑颜色的材料，能够遮挡由光源发射的光，从而有效地避免漏光。
而且，此实施方式的发光结构可通过整体模制过程制造。即，此实施方式的整个发光结构可由相同的材料制成，并且该发光结构可通过将材料倒入模具中(例如下文所述的图10A-10E中示出的500、510和520)制成。
在模制过程后，进行抛光过程，以在光导空间11中提供类似于镜面的表面，如下文所述。
下面将参照图2-5D详细说明此实施方式的发光结构1。在此方面，为了方便起见，在图中示出了三维x、y和z轴。另外，使用“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“左”、“右”等词来说明发光结构1的构造以及发光结构1与电路部件或PCB等装置之间的特殊关系。但是，本公开的实际实施方式不局限于这种特定方向，并且可按任何方向安装，例如上下颠倒、左右互换等。
如图所示，发光结构1具有光导空间限定部10和保持部20。
在图2所示的状态中，光导空间限定部10大致是发光结构1的左半部分，保持部20大致是发光结构1的右半部分。
光导空间限定部10在其中限定光导空间11，并具有类似于长方体的轮廓，其顶部的后侧被斜切掉，从而具有外斜面13。从图4能够看出，外斜面13的斜度与光导空间11的内斜面11b的斜度大致相同。因此，能够有效减小发光结构1的尺寸，从而能够将发光结构安装在很窄的空间中。而且，能够有效减少制造发光结构1所需的材料量。
当从侧向观察时(例如如图3B、3D和图4所示)，保持部20具有大致为“J”形的形状。而且，保持部20具有上保持臂21和下保持臂22，上保持臂21和下保持臂22可在其间的配装空间24中与PCB等的边缘部配装在一起，如下文所述的图BB和6D所示。
上臂21具有允许电路部件(例如电容)等穿过的间隙空间23，从而即使这种电路部件布置在PCB等上，也能在大致相同的位置安装发光结构1。因此，能够在很窄的空间中安装发光结构1。
如图10E所示，间隙空间23具有圆筒部分23a，并且间隙空间23还可具有依次连续向下布置(即，-y方向)的圆锥台部分23b和长方体部分23c。
圆筒部分23a为具有恒定内径的圆筒状。圆锥台部分23b具有圆锥台形状，其内径从圆筒部分23a开始不断增大。长方体部分23c具有长方体形状(没有后壁)。
如图3E、5C、5D和10E所示，长方体部分23c具有三个侧壁，即，前壁、左壁和右壁。在平面图中能够看到，这三个壁在圆锥台部分23b的圆形底缘之外。由于间隙空间23的这种构造(即，间隙空间23具有长方体部分23c和圆锥台部分23b，长方体部分23c具有位于圆锥台部分23b的圆形底缘之外的三个壁并且没有后壁，圆锥台部分23b具有从圆筒部分23a开始不断增大的内径)，因此在将发光结构1安装到PCB等装置上时，能够更轻松地在间隙空间23中插入并配装电路部件等。
在此方面，间隙空间23的具体尺寸、形状和位置不局限于附图中示出的尺寸、形状和位置，并且可根据电路部件等的实际形状灵活地确定。
例如，间隙空间23的尺寸可为与电路部件等的尺寸对应的任何尺寸。例如，如果电路部件等具有较小的尺寸，那么可以相应地减小间隙空间23的尺寸，并相应地减小具有间隙空间23的上保持臂21的尺寸。因此，能够减小发光结构1的尺寸。但是，在此方面，由于上保持臂21与下保持臂22共同用于保持PCB等装置，因此上保持臂21具有与下保持臂22共同保持PCB等装置的足够尺寸。
虽然此实施方式的间隙空间23具有如上所述的部分圆形和长方形横截面形状，但是间隙空间23的横截面形状可为任何其它形状，例如方形、长方形、椭圆形/卵形等，或者这些形状的组合，以便与电路部件等的实际形状对应。
另外，虽然间隙空间23具有通孔形状，但是间隙空间23的形状可为任何其它形状，这取决于电路部件等的实际形状和尺寸。例如，间隙空间23可具有孔状形状、切口/截口形状等。
间隙空间23还可用作相对于PCB等装置定位发光结构1的定位空间。
虽然保持部20在右侧连接光导空间限定部10，但是光导空间限定部10与保持部20之间的实际相对位置关系不局限于附图中所示的相对位置关系，而是可根据发光结构1与电路部件等之间的实际空间关系通过任何方式确定。例如，保持部20可在左侧连接光导空间限定部10，或者光导空间限定部10可在每一侧具有保持部20。
虽然下保持臂22具有大致为发光结构1(包括光导空间限定部10)的整个宽度的一半的宽度，但是下保持臂22也可具有更大的宽度，例如与发光结构1的整个宽度相同。从而能够通过下保持臂22、上保持臂21和光导空间限定部10的底部更稳固地保持PCB等装置的边缘部分。从图5C、5D和10E能够看出，光导空间限定部10的底面和上保持臂21的底面形成类似于“S”形的连续平面。该连续平面用于与下保持臂22合作，通过将PCB的边缘部分夹在配装空间24中来保持PCB的边缘部分。因此，如果下保持臂22向左(沿-x方向)延展为具有与整个发光结构1相同的宽度，那么发光结构1能够更稳固地保持PCB等装置的边缘部分。
在此方面，如下文中参照图7A和7B所述，当发光结构1安装到PCB100的边缘部分上时，下保持臂22会如图7B所示地向下弯曲并张开，从而能够使上保持臂21处于部件120的上方，以便在间隙空间23中配装部件120。因此，当工人使用手指进行向下弯曲和张开下保持臂22的上述操作时，下保持臂22优选不太硬，能够充分地弯曲从而张开下保持臂22，以便能够使上保持臂21处于部件120的上方，从而在间隙空间23中配装部件120。从此观点来说，优选避免上述的延展下保持臂22使其具有发光结构1的整个宽度的修改。
如图5C和5D所示，例如，下保持臂22通过连接板25与上保持臂21连接，该连接板25向下并侧向延伸到发光结构1的整个宽度，因而也与光导空间限定部10连接。因此，当发光结构1安装到PCB 100的边缘部分上时，由于连接板25的后表面在发光结构1的整个宽度上邻接PCB 100的边缘部分的端面100a，因而发光结构1与PCB 100的侧向延伸的边缘部分配装在一起，如图6B和6D所示。但是，连接板25的宽度可减小到仅与下保持臂22的宽度相同。从而能够减少为实现此目的所需的材料量。
如图5C和5D所示，例如，布置有周边切口31，在平面图上能够看到，该周边切口31具有类似于“L”的形状。周边切口31沿光导空间限定部10的底面的左缘和后缘以及上保持臂21的底面的后缘连续延伸。由于上保持臂21的后底缘被切掉，因此间隙空间23中的长方体部分23c的上述后壁被移除。而且，从图6A-7B还能看出，工人可将其手指插在PCB等的上侧与周边切口31之间，从而轻松地握持发光结构1。
下面将参照图6A-6D更详细地说明发光结构1的使用方法。
例如，图2中的发光结构1可在机顶盒(STB)和其它装置中用作指示机顶盒中的电源是否接通的指示灯。当在机顶盒中接通电源时，在组装在机顶盒中的PCB 100(参见图6A)上安装的光源110(例如LED)会亮起。此时，光从光源110发出，在穿过光接收口11r之后在光导空间11中反射，并从光导空间11的光发射口11e射出，如图8B所示。实际上，光导构件50安装在光发射口11e上，它透射从光发射口11e发出的光。为此，光导构件50例如由透明聚碳酸酯(PC)制成。用户/操作人员在看到透过光导构件50发出的光时，就能了解机顶盒是处于工作模式还是处于待机模式等。可使用胶粘剂等将光导构件50紧固到光发射口11e上。
如上所述，在图6A-6D所示的实例中，电路部件(电容等)120在PCB100上安装在靠近光源110的位置。这个部件120具有基部120b和主体部120a，基部120b具有四个角，主体部120a在平面图中具有圆形形状，如图6A所示。当主体部120a配装到间隙空间23中时，它被配装到上述的圆筒部分23a和圆锥台部分23b中，而基部120b被配装到长方体部分23c中，如图5C和5D所示。
下面将参照图7A和7B详细说明如何将发光结构1安装到PCB 100上。
配装空间24在上保持臂21和下保持臂22之间的竖向距离可确定为大致与PCB的厚度相同。发光结构1利用发光结构1的材料(例如上述的具有肖氏硬度A60的黑色硅橡胶)的软弹性配装到PCB 100的边缘部分上。
图7A示出了发光结构1配装到PCB 100的边缘部分上的状态。图7B示出了发光结构1正在配装到PCB 100的边缘部分上的状态。
如图7B所示，利用所述的软弹性，工人用手指拓宽配装空间24，使下保持臂22向下张开，从而使上保持臂21到达位于部件120的正上方的间隙空间23的位置，同时在PCB 100的边缘部分的端面100a处撑开下保持臂22。然后，工人使上保持臂21降低，以便将部件120配装到间隙空间23中。然后，工人从下保持臂22缩回手指，从而下保持臂22在其弹性作用下自己向上移动，返回到原始位置，并与PCB 100的边缘部分的下侧邻接，如图7A所示。这样，发光结构1被正确地安装到PCB 100上。
在按如图7A所示的方式将发光结构1配装到PCB 100的边缘部分上之后，由于发光结构1的材料的软弹性，上保持臂21和光导空间限定部10的底部的上述“S”形连续平面以及下保持臂22和连接板25的内面与PCB100的边缘部分的上侧、下侧和端面100a邻接或接触。因此，能够有效避免发光结构1与PCB 100之间的漏光。
当将安装有发光结构1的PCB 100组装在机顶盒的外壳中时，可沿任何方向将PCB100组装在该外壳中。这是因为，由于发光结构1本身具有如上所述的良好防漏光特性，因此不需要在上文中参照图1A-1D所述的遮光室1610这样的部件。因此，可沿任何方向将安装有发光结构1的PCB100组装在外壳中。
下面将参照图8A和8B更详细地说明光导空间11。
如上所述，光导空间11是通过对光导空间11的前面11a、斜面11b、底面11c和(左右)侧面11d进行抛光的抛光过程获得的，如图8A和8B所示。通过对各个面11a、11b、11c和11d进行抛光，能够为各个面11a、11b、11c和11d获得类似于镜面的表面。
因此，如图8B所示，由光源110发出的光在穿过光接收口11r后被斜面11b反射，因而光的方向发生改变，并且反射光从光发射口11e射出。另外，光导空间11的其它面11a、11c和11d反射任意散射光，以避免光透射效率的降低。
下面将参照图9A和9B更详细地说明用于安装上述的光导构件50的光导件安装部12。
如图9A和9B所示，光导件安装部12布置在光发射口11e周围的位置，从光导空间限定部10的前面突出。在发光结构1是通过整体模制过程制造的情况下，光导件安装部12可与发光结构1一起使用相同的材料制成。也可产生与发光结构1分开的光导件安装部12，并使用胶粘剂等将光导件安装部12安装到发光结构1上。通过使用与发光结构1相同的软材料或者使用与发光结构1不同的材料，能够有效地避免在光发射口11e和光导构件50之间可能发生的漏光。
下面将参照图10A-10E更详细地说明整体模制过程。
图10A示出了前模具500、下模具510和上模具520。为么便于说明，在图10A-10E之中的每个附图中，并排示出了两个状态。左侧的状态是在孔(具有与待模制的产品对应的形状)中没有产品时的状态，而右侧的状态是在孔中有真实产品的状态。而且，在图10A中，前模具500以透视方式示出，以便理解其形状。
如图10A所示，前模具500具有与图10A中(右侧)所示的光导空间11对应的突出部501(从后侧观察)(左侧)。
如图10D所示，下模具510具有与图10E中(右侧)所示的发光结构1的下半部对应的形状(左侧)。例如，下模具510具有与间隙空间23对应的突出部511(例如，参见图10D和10E)。
如图10E所示，上模具520具有与图10D(右侧)中所示的发光结构1的上半部对应的形状(左侧)。例如，上模具520具有与光导空间限定部10的顶部对应的孔521(参见图10E)。
在上文中，是通过具体的实施方式对发光结构进行说明的。但是，本公开不局限于所示实施方式，在要求保护的公开内容的范围之内，能够做出各种变化和替换。

Claims (10)

1.一种发光结构，包括：
构造为限定具有光接收口和光发射口的光导空间的光导空间限定部，该光导空间构造为通过光接收口接收由布置在电路基板上的光源发出的光，并对引入的光进行导引，使光通过光发射口射出；和
用于保持电路基板的保持部，
其中：
至少光导空间限定部的与电路基板邻接的部分和保持部的与电路基板邻接的部分由软材料制成。
2.如权利要求1所述的发光结构，其中：
所述光导空间的内壁被抛光为具有类似于镜面的表面。
3.如权利要求1所述的发光结构，其中：
所述光导空间限定部具有光导件安装部，该光导件安装部构造为从围绕光发射口的光发射口周围部突出，以向其安装光导件，其中，
光导件安装部构造为防止在光导件安装位置发生漏光。
4.如权利要求1所述的发光结构，其中：
所述光导空间限定部和所述保持部是通过整体模制过程一起制造的。
5.如权利要求1所述的发光结构，其中：
所述保持部构造为具有用于保持电路基板的保持臂，和
所述保持臂之中的至少一个还构造为限定定位空间，在该定位空间中配装有安装在电路基板上的部件，从而相对于电路基板定位发光结构。
6.如权利要求5所述的发光结构，其中：
所述保持臂之中的至少一个由弹性材料制成，从而当保持臂开始夹持电路基板时，所述保持臂之中的至少一个弯曲，以增大相应的保持臂延伸端之间的距离，从而能够在保持臂之间插入电路基板的边缘部分，同时将安装在电路基板上的部件配装到定位空间中。
7.如权利要求1所述的发光结构，其中，所述软材料是软橡胶或热塑性弹性体。
8.如权利要求7所述的发光结构，其中，所述软材料是硅橡胶。
9.一种包括如权利要求1所述的发光结构的电子设备。
10.如权利要求9所述的电子设备，其中，所述电子设备是机顶盒或DVD、蓝光录像机或硬盘录像机。
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