CN107991731A - 一种导光圈及包含该导光圈的按钮组件 - Google Patents

Abstract

本发明属于车载电子设备技术领域，具体公开了一种导光圈，所述导光圈为圆柱筒形，所述导光圈的一端开设有用于容纳光源的让位槽，若干所述让位槽沿所述导光圈的周向均匀间隔分布；所述导光圈的侧壁于两个所述让位槽之间开设有弧形开口，且所述弧形开口与所述让位槽的开口方向相同。本发明公开的导光圈，结构简单，且可以以较少的光源数量达到均匀充足的出光效果，有利于简化导光圈的结构，提高导光圈的导光均匀性。本发明还提供了一种包含该导光圈的按钮组件，通过采用该种导光圈，而使整个按钮组件结构紧凑，且按钮呈现出的灯光效果较好。

Description

一种导光圈及包含该导光圈的按钮组件

技术领域

本发明涉及车载电子产品技术领域，尤其涉及一种导光圈及包含该导光圈的按钮组件。

背景技术

旋钮或按钮结构是各种控制面板上重要的操作部件，在现有电子产品，如手机、机顶盒终端设备或车载电子产品中，按钮部位均设置有灯光效果，用于在夜晚提醒用户按钮位置。其通常具有按钮背光源及按钮导光圈结构。设置于印制电路板(Printed CircuitBoard，PCB)上的按钮背光源，如LED等，发出的各色灯光通过导光圈的导光作用，呈现预设的灯光效果，不仅可以丰富整车的灯光效果，还能指引用户正确操作旋钮。

现有技术公开的一种旋钮导光圈结构，包括下导光件和上导光件，其下导光件用于容纳LED的内反射腔的内壁形成第一进光面，贯穿下导光件的容置腔内壁层层第二内折反射面，用于对从第一进光面进入的下导光件内部的光线进行调节；下导光件的外侧壁形成第一外折反射面，用于对经过第一内折反射面的光线进行调节，下导光件上底形成第一出光面，用于导出从第一外折反射面传导出的光线；上导光件同样设置有第二进光面、第二出光面、第二内折反射面及第二外折反射面。

上述旋钮导光圈结构通过设置多个反射面，使从LED发出的光线依次经过上导光件和下导光件的多重折射、漫射后从第二出光面导出，以形成均匀的、呈环状的光圈。但由于采用了上导光件和下导光件，及每个导光件均设置有多个反射面，使整个导光圈的结构较为复杂；且需要上导光件和下导光件的配合使用，若配合出现偏差，容易出现光线偏离预设轨迹，致使按钮的灯光效果变差；且由于采用上、下导光件，使整个结构体积偏大，不利于按钮小型化和简约化发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导光圈，以简化导光圈的结构及在采用较少光源的基础上提高导出光线的均匀性。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种导光圈，所述导光圈为圆柱筒形，所述导光圈的一端面开设有用于容纳光源的让位槽，若干所述让位槽沿所述导光圈的周向均匀分布；

所述导光圈的侧壁于两个所述让位槽之间开设有弧形开口，且所述弧形开口与所述让位槽的开口方向相同。

优选地，所述让位槽的槽底为弧形。弧形让位槽的设计可以使光源发出的光线可沿让位槽的弧形面呈扇形放射状导出，有利于扩大单个光源的光线覆盖面积，提高光在导光圈上的光线均匀性。

优选地，所述让位槽的弧形槽底开设有第一锯齿。第一锯齿的齿状凹凸结构能够使光源经过弧形面时的散射更加均匀，从而使光源发出的光线沿扇形向上传递，有利于光量的分散，提高光线在导光圈上的均匀性。

优选地，所述导光圈的让位槽上方的侧壁上开设有光导向孔。光导向孔的设置可以减弱光源沿导光圈轴向方向直接向上传递至表面的光量，从而使导光圈出光面的各个位置的光量差不多，实现出光更加均匀。

优选地，所述光导向孔为扇形，所述光导向孔的扇形弧面位于所述光导向孔远离所述让位槽的一侧。扇形的两边分别与相邻的弧形开口的弧形边形成相对光源倾斜向上的两个导光通道，有利于光源发出的光均匀地沿两个导光通道导出，提高导光的均匀性。

优选地，所述光导向孔的扇形弧面上开设有第二锯齿。用于使沿弧形面发射的光散射均匀，进一步提高导光均匀性。

优选地，所述让位槽旁设置有多个支脚，两个所述支脚间至少有一个所述让位槽或一个所述弧形开口。保证导光圈支撑的稳定性，同时减小导光圈与PCB的接触面积，防止导光圈的设置影响PCB的线路和元件布置。

优选地，所述导光圈的另一端侧壁上设置有外环形台阶，所述外环形台阶上开设有若干定位槽。有利于导光圈与按钮组件中的其他元件相对导光圈的安装定位。

优选地，所述导光圈远离所述让位槽的另一端内侧壁上设置有内环形台阶。使导光部的壁厚与出光部的壁厚一致，以保证光源利用率及导光均匀性。

本发明还提供了一种包含上述导光圈的按钮组件，并还包括按钮、PCB和设置于PCB上的光源，所述光源位于所述导光圈的让位槽内。

本发明的有益效果为：

本发明提供的导光圈及包含该导光圈的按钮组件，通过在靠近光源一端均匀间隔设置用于容纳光源的让位槽，可以使带有该导光圈的按钮组件整体结构紧凑；通过设置弧形开口，可以减少光线向水平两侧的传递，使光线尽可能地相对光源呈扇形向上传递，提高光源利用率和导光均匀性，从而可以在较少光源的基础上实现导光圈导出均匀而充足的光线；且本发明提供的导光圈结构简单，有利于实现按钮组件小型化和简约化设计。

附图说明

图1为本发明实施例提供的导光圈的结构示意图；

图2为图1中结构的剖视图；

图中标记如下：

1-导光圈；11-让位槽；111-第一锯齿；12-弧形开口；13-光导向孔；131-第二锯齿；14-外环形台阶；141-定位槽；15-支脚；16-内环形台阶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的导光圈1的结构示意图，其可用于为车载电子设备等的按键及旋钮提供均匀的灯光效果，使旋钮在夜视或光线不足的情况下发光，以指导操作者正确操作控制面板。其也可应用于机顶盒终端设备、手机等带有按钮的电子设备中。如图1所示，本实施例提供的导光圈1呈圆柱筒状，导光圈1的一端开设有若干用于容纳光源的让位槽11，相邻两让位槽11之间开设有弧形开口12。由于导光圈1由导光性能较好的导光材料制成，且通常为透明材质，当位于让位槽11内的光源开启时，光线沿导光圈1的侧壁传播，使光线从导光圈1的一端的入光面向另一端的出光面传递，从而使位于导光圈1内的按钮外圈呈现灯光效果；由于在导光圈1上设置有弧形开口12，可改变光线的传播方向，从而多个让位槽11及光源配合，能够通过简单的结构和较少个数的灯源提高导光的均匀性和导光效率。

具体地，导光圈1靠近光源一端开设有若干个让位槽11，用于容纳光源，若干让位槽11沿导光圈1的周向均匀间隔分布，每个让位槽11沿导光圈1径向方向贯穿导光圈1的侧壁。让位槽11的设置，可以使含有导光圈1的按钮组件的结构更加紧凑。让位槽11可以为矩形、弧形等形状，优选为弧形，从而从光源发出的光线可沿让位槽11的弧形面呈扇形放射状导出，有利于扩大单个光源的光线覆盖面积，提高光在导光圈1上的光线均匀性。为提高光源的利用率，让位槽11的尺寸不应太大，避免光源中的光侧面漏出，让位槽11的尺寸应根据所选光源的类型和大小具体设置，且在能容纳光源的基础上尽可能减少让位槽11的尺寸。

为进一步提高导光圈1的导光均匀性，让位槽11的弧面上沿弧长方向设置有若干第一锯齿111，该第一锯齿111的齿状凹凸结构能够使光源经过导光圈1时的散射更加均匀，从而使光源发出的光线沿扇形向上传递。

由于导光圈1是由特殊材料制成，其导光性能比其他介质强，因此从光源发出的光优先在导光圈1上传递。由于按钮的操作端位于导光圈1远离光源的一端，为提高光源的光利用率，应尽量使光源向按钮操作端方向导出。因此，在导光圈1的任意两个让位槽11之间，均开设有贯穿导光圈1侧壁的弧形开口12，弧形开口12的开口朝向与让位槽11的朝向相同，均朝向导光圈1靠近光源的一端。由于导向槽12的弧形边相对于让位槽11为倾斜向上的结构，因此同一让位槽11两侧的弧形边使该两条弧形边之间的区域呈扇形分布，可以减少光向水平两侧传递，且使光尽可能沿扇形区域扩散传播，从而提高了光的利用效率及导光的均匀性。

弧形开口12的大小应根据导光圈1的尺寸、导光圈1的材质及光源的数量合理选择，弧形开口12的尺寸过大，可能使导光圈1位于弧形开口12上方的面积较小，且当光源数量少、光源之间间距较大时，可能会导致弧形开口12上部的光线较弱，不利于导光的均匀性；当弧形开口12尺寸较小时，光源发出的光部分沿水平导出，难以直接照射到按钮操作端，降低了光源的利用。

由于光源通常正对让位槽11设置，由于导光圈1位于让位槽11正上方的出光面的光传播路径最短，且沿垂直于光源方向的光亮最多，因此容易引发光线在出光面正对光源的区域聚集，导致导光圈1的导出光线不均匀的现象，因此，导光圈1在导光圈1沿其轴向方向的中间位置开设有光导向孔13，光导向孔13位于光源的正上方，可以减弱光源沿导光圈1轴向方向直接向上传递至出光面的光量，从而使导光圈1的出光面在各个位置的光量差不多，实现出光更加均匀。光导向孔13的形状可以为本实施例图1中的扇形，也可以为梯形等其他形状，但优选为扇形，且扇形的弧形面位于光导向孔13远离光源的一端，此时，扇形的两边分别与相邻的弧形开口12的弧形边形成相对光源倾斜向上的两个导光通道，且两个导光通道相对光源的垂直面对称设置，有利于光源发出的光均匀地沿两个导光通道导出，提高导光的均匀性。

光导向孔13的弧形面上设置有第二锯齿131，用于使沿弧形面发射的光散射均匀，进一步提高导光均匀性。

在本实施例中，让位槽11沿导光圈1的周向均匀间隔设置三个，每个光源间隔角度为120°，即可保证导光圈1的出光效果，使光源导出的光线均匀和充足，而不需要设置过多的光源，提高了光源的光利用率。

由于光源设置在PCB上，因此，导光圈1靠近光源的入光面与PCB抵接。为减小导光圈1与PCB的抵接面积，防止导光圈1的设置影响PCB的线路和元件布置，导光圈1于入光面的一端端面间隔设置有若干支脚15，用于与PCB抵接支撑导光圈1。支脚15间隔设置有多个，且每个支脚15均设置在让位槽11与弧形开口12之间。支脚15的数量至少设置三个以上，以保证导光圈1支撑的稳定性，同时减小导光圈1与PCB的接触面积。

为方便导光圈1与按钮组件中的其他元件的安装，导光圈1远离光源的一端外侧壁上设置有外环形台阶14，外环形台阶14上设置有若干定位槽141，用于按钮或其他件与导光圈1的安装定位。外环形台阶14的设置使导光圈1形成外径不同的两部分，其中靠近光源的一端的导光部的外径大于远离光源一端的出光部的外径。如图2所示，为避免导光部与出光部的壁厚不一致影响导光均匀性，导光圈1内侧设置有内环形台阶16，并使导光部的内径大于出光部的内径，从而使导光部的壁厚与出光部的壁厚一致，以保证光源利用率及导光均匀性。其中，外环形台阶14与内环形台阶16沿导光圈1的高度方向相距一定距离。

本发明实施例提供的导光圈1，通过在靠近光源一端设置用于容纳光源的弧形让位槽11，可以使带有该导光圈1的按钮组件整体结构紧凑，同时使光源发出的光线经弧形面沿扇形形状向出光面传递；通过设置弧形开口12，可以减少光向水平两侧的传递，使光尽可能地相对光源呈扇形向上传递，提高光源利用率和导光均匀性；通过在光源位置的上方设置光导向孔13，可以减弱光源沿竖直方向直接向上传递至出光面的光量，从而使导光圈1上出光面各个位置的光量保持均衡，实现出光更加均匀；通过在弧形让位槽11和光导向孔13的弧形面上设置锯齿，可以使经过弧形面的光线散射更加均匀，进一步提高导光均匀性。本发明实施例提供的导光圈1，通过沿导光圈1的周向均匀设置三个让位槽11和光源，就可以使导光圈1达到均匀和充足的出光效果，有效提高了光源利用率和导光均匀性，且减少了所需的灯源个数。同时，通过在导光圈1上设置支脚15和外环形台阶14，还能有利于与PCB和按钮等的配合安装。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种导光圈，所述导光圈(1)为圆柱筒形，其特征在于，所述导光圈(1)的一端面开设有用于容纳光源的让位槽(11)，若干所述让位槽(11)沿所述导光圈(1)的周向均匀分布；

所述导光圈(1)的侧壁于两个所述让位槽(11)之间开设有弧形开口(12)，且所述弧形开口(12)与所述让位槽(11)的开口方向相同。

2.根据权利要求1所述的导光圈，其特征在于，所述让位槽(11)的槽底为弧形。

3.根据权利要求2所述的导光圈，其特征在于，所述让位槽(11)的弧形槽底开设有第一锯齿(111)。

4.根据权利要求1所述的导光圈，其特征在于，所述导光圈(1)的让位槽(11)上方的侧壁上开设有光导向孔(13)。

5.根据权利要求4所述的导光圈，其特征在于，所述光导向孔(13)为扇形，所述光导向孔(13)的扇形弧面位于所述光导向孔(13)远离所述让位槽(11)的一侧。

6.根据权利要求5所述的导光圈，其特征在于，所述光导向孔(13)的扇形弧面上开设有第二锯齿(131)。

7.根据权利要求1所述的导光圈，其特征在于，所述让位槽(11)旁设置有多个支脚(15)，两个所述支脚(15)间至少有一个所述让位槽(11)或一个所述弧形开口(12)。

8.根据权利要求1所述的导光圈，其特征在于，所述导光圈(1)的另一端外侧壁上设置有外环形台阶(14)，所述外环形台阶(14)上开设有若干定位槽(141)。

9.根据权利要求8所述的导光圈，其特征在于，所述导光圈(1)的另一端内侧壁上设置有内环形台阶(16)。

10.一种按钮组件，包括按钮、PCB和设置于所述PCB上的光源，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的导光圈(1)，所述光源位于所述导光圈(1)的让位槽(11)内。