CN109314513B

CN109314513B - 包含至少一个可照明区域的装置

Info

Publication number: CN109314513B
Application number: CN201780038780.0A
Authority: CN
Inventors: G·恩德雷斯; C·申茨勒
Original assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2023-06-02
Anticipated expiration: 2037-06-16
Also published as: EP3472936B1; CN109314513A; EP3472936A1; WO2017220450A1

Abstract

本发明涉及一种包含至少一个可照明区域和一个操作机构的装置，配备有一个遮光板、一块电路板、至少一个灯具和至少一个反射器元件。遮光板配有至少一个可照明区域，电路板配有至少一个灯具，所述灯具靠近电路板的至少一个开口设置。遮光板相对于电路板设置为，使所述至少一个可照明区域布置于电路板的至少一个开口上方，所述灯具布置在电路板上背离遮光板的一侧。反射器元件按如下方式设置：将由所述灯具发出的光线反射至开口和位于其上方的可照明区域。操作机构配有至少一个集成在电路板中的传感器元件。该装置具有一块包含多个反射器元件的反射器板，这些反射器元件由所述反射器板上的凹槽形成，且各个反射器元件在其形状和尺寸方面各不相同。

Description

包含至少一个可照明区域的装置

技术领域

本文介绍了一种包含至少一个可照明区域的装置。此类可照明装置已知例如用于车辆，并且能够照亮诸如显示某一操作元件的不同转换位置的符号。

背景技术

根据现有技术已知的是，由灯具从下方将一遮光板照亮。为此遮光板必须针对灯具设有相应的槽口，并且要采取一些措施以使得通过灯具引入的光线不照射到不应由有关灯具照亮的其他区域。

此外根据现有技术已知的是，要设置所谓的空心反射器来实现照明。

DE 10 2014 009 199 A1公开了一种装配元件，用于安装到飞机仪表板中所设的安装开口内，其具有与所述安装开口相对应的固定有至少一个功能元件的安装框架，所述安装框架配备有由透明塑料制成的带有一个光线耦合输出面的光线耦合输出区段，它与安装框架的周缘轮廓相对应。在一个与光线耦合输出面相对的光线耦合输入面上设有一个空心反射器和至少一个LED，LED关于光线耦合输入面设置为，使LED所产生的光线仅可通过在空心反射器上的反射而入射到光线耦合输入面上。

然而DE 10 2014 009 199 A1中所公开的装配元件存在着一些缺点。尽管该装配元件可以配备操作元件，但是操作元件需要额外空间并且因所需的空间而限制了照明。

US 2013/0248344 A1公开了一种触敏的可照明用户界面，其配有带可照明区域的遮光板、带有开口和电容元件的电路板以及反射器，在电路板的背面上布设有灯具，从而可以通过反射器进行照明。

EP 2 690 786 A1公开了一种带有可照明区域和电路板的控制器，在其背面上布设有灯具，从而可以通过反射器和电路板的开口进行照明。

EP 1 985 930 A1公开了一种结构类似的控制器。

发明内容

因此本发明的目的就是，提供一种包含至少一个可照明区域和一个操作机构的装置，该装置克服现有技术的缺点并且具有简单的结构。

此目的通过具有如下所述技术特征的装置得以实现。

对于实现上述目的的包含至少一个可照明区域和一个操作机构的装置，其配备有一个遮光板、一块电路板、至少一个灯具和至少一个反射器元件，

-遮光板具备至少一个可照明区域，

-电路板配有至少一个灯具，所述至少一个灯具靠近电路板的至少一个开口设置，

-遮光板相对于电路板设置为，使所述至少一个可照明区域布置于电路板的至少一个开口上方，

-所述至少一个灯具布置在电路板上背离遮光板的一侧，

-反射器元件按如下方式设置，即：将由所述至少一个灯具发出的光线反射至开口和位于其上方的可照明区域，

-操作机构配有至少一个集成在电路板中的传感器元件，

-该装置具有一块包含多个反射器元件的反射器板，这些反射器元件由所述反射器板上的凹槽形成，并且

-各个反射器元件在其形状和尺寸方面各不相同。

为了克服现有技术的缺点，而建议：操作机构通过集成在电路板中的传感器元件予以实现，或者说对于操作机构采用这样的传感器元件。据此，操作机构没有诸如按钮、旋转调节器、开关等相对较大的干涉性操作元件，而是至少部分地集成在电路板中。由此能够实现在开关转换功能时的全面积照明。传感器元件可以布置在电路板的顶面上。在此，它们设置在电路板的与所述至少一个灯具相对置的那侧上。

传感器元件可以是电容传感器、光学传感器或者超声波传感器。光学传感器也包括例如红外线传感器。采用光学传感器时，遮光板构造为能够发射和接收光线射束。为此遮光板是至少局部透明的。遮光板至少局部透明的构造设计总归也是照明所要求的。采用超声波传感器时，遮光板同样也要选择或构造为能够发射和接收声波。

例如可以在电路板的一个开口周围布设一个电容传感器。通过配置于该开口的灯具，遮光板在该区域被照亮，其中，遮光板还可以具有一个符号。此符号代表一项功能，并且例如可以在遮光板中通过一个被着以其他不同颜色的区域形成，和/或与遮光板的其余区域相比具有更小深度。此符号通过灯具得以照亮，所以在夜间或光照条件差时也清晰可见。此时如果用户触摸带有符号的遮光板区域，这将由电容传感器检测获知，并且—依据电容传感器的结构设计和按照触摸持续时间以及可能的触摸强度—实现与之关联的动作。

在电路板底面上所设置的灯具背离遮光板及其至少一个可照明区域向下方发射光线，从而通过这些灯具实现对操作区的全面积照明。所述操作区是带有符号的区域，在下方和在该符号周围布设有例如一个电容传感器。电路板上还有一个其旁边布置有灯具的开口，该开口设置于至少可局部透亮的遮光板的一个可照明区域下方。在所述开口下方布设了一个反射器元件，它反射由灯具发出的光线。反射的光线穿过电路板的开口到达可照明区域，并从而实现照明。

通过电路板上设置的传感器元件提供了一种带有可照明控制元件或开关元件的装置，在此情况下还可以放弃采用带有电容元件的特制薄膜。由此大幅度简化了该装置的结构(无需薄膜与开口和照明装置的定向对准)并降低成本。

该装置还具有包含多个反射器元件的反射器板，这些元件由反射器板上的凹槽形成。反射器板可以由例如塑料组成，所以可简单制造。为了反射，这些区域被覆盖以反射器元件。各个反射器元件的形状和尺寸可以任意选择。此外，通过反射器元件的特殊结构还可以对照明进行适配调节。通常应达到均匀的照明。但是如果灯具的光束被有意偏转和/或减弱，也可能出现某些区域的照明更强或更弱。

所述至少一个反射器元件于是可以构造为具有底面和该底面周围的侧壁，其中，侧壁的顶端靠在电路板上。

所述至少一个反射器元件的上部侧壁可以包围电路板的所述至少一个开口和至少配属于该开口的所述至少一个灯具。

反射器元件的结构和设置方式实现了提供均匀的照明，不会出现漏光并因而产生对其他待照明区域的干扰光线。

所述至少一个反射器元件可以由反射性材料组成和/或具有反射表面和/或反射涂层。

所述至少一个可照明区域可以配有符号或图标。此图标和符号代表与之耦联的功能。

如上所述，所述至少一个反射器元件或反射器板可以由塑料或金属组成。

此外，所述至少一个反射器元件可以构造为基本呈碗形、杯形、盆形或沟槽形。

所述至少一个传感器元件优选布置在电路板的一个开口区域内并且还能够完全包围该开口。

所述灯具可以是发光二极管和/或发光体。发光体例如可以是光导体，通过反射器元件外部的发光二极管将光线射入反射器元件。在此，光导体可以是柔性或刚性的、例如呈块状的元件。这样的光导体可以在一反射器板中在大量的反射器元件上延伸。也就是说，发光二极管可以为例如大量的“开关键面

”提供基础照明。此外，对于每个开关键面和通过反射器元件及光导体照明的传感器元件，还可设置附加的发光二极管，该附加的发光二极管能够有源(aktiv)运行并且在“开关键面”被操作和/或已操作时发出强度和颜色可调的光线。由此能够经济地制造和运行该装置，因为能耗也降低了。

在进一步的实施形式中，尤其在例如仅需要一个白色LED通过光导体提供对符号和图标的标准照明时，可以放弃使用大量白色LED，因为白色LED的成本高昂。激活或操作开关键面时的照明例如可以通过发出黄光的发光二极管来达成。

在又进一步的实施形式中，至少一个发光二极管可以发出不同颜色光。

在进一步的实施形式中，所述至少一个传感器元件可以与用于触觉反馈的元件、与用于光学反馈的元件和/或与用于声音反馈的元件耦合。触觉反馈例如可以通过振动进行。为了使反馈装置不影响照明，这些装置优选同样布设在电路板上。此外，除了通过照明变化实现的光学反馈和通过振动实现的触觉反馈，声音反馈也是可行的。声音反馈也可以通过这样一种机构来实现，该机构仅在信号技术上与所述装置耦合并且远离所述装置设置。

遮光板可以特别是在其背面配有连接元件，通过所述连接元件，遮光板能够可替换地与装置的外壳相连接。在此，外壳可以具有其内能装入连接元件的座口。例如，外壳配有一种带有连接区段的橡胶垫层。于是，在所述连接区段中例如可以插入连接元件并从而使之与外壳连接。

再者，在进一步的实施形式中电路板可以更换，以及在进一步的实施形式中反射器板可以更换，从而所述装置既能够适配于不同的任务、也可以作为具备转接性能的模块用于不同的应用领域。

附图说明

由下列参照附图针对于应当作非限制性理解的实施例的说明可以得知其他一些优点、特征和设计。

在附图示出了：

图1 包含可照明区域和开关元件的装置的透视图；

图2 图1装置的后视透视图；

图3 图1装置的遮光板的俯视示意图；

图4 图1遮光板的后视透视图；

图5 图1装置的外壳的透视图；

图6 图1装置的弹性垫层的俯视示意图；

图7 图1装置的外壳连同垫层的俯视示意图；

图8 图1装置的电路板的俯视示意图；

图9 图8电路板的透视图；

图10图1装置的反射器板的俯视示意图；

图11图10反射器板的透视图；

图12图1装置的分解图；

图13图1装置的另一分解图；和

图14图1装置的剖面示意图。

具体实施方式

如未作特别说明，附图中使用相同附图标记的部件基本彼此一致。此外，并未显示和说明对于理解在此公开的技术教导不重要的部件。

图1展示了一个包含可照明区域14和开关元件的装置10的透视图。开关元件由布设于遮光板12下方在电路板30上的电容传感器构成。该装置10例如可以设置在机动车中。在其他未展示的实施形式中，也可以采用光学传感器元件或者例如以超声波工作的传感器元件来替代电容传感器元件。

装置10配有遮光板12，该遮光板形成了装置10的可视见表面。遮光板12由具有可照明区域14的塑料组成。可照明区域14可以不同方式安装到在遮光板12中。例如，遮光板12在其背面设有不透光的层，并且在以后要被照亮的那些区域内去除该层。尤其在可照明区域14中，遮光板12可以构造为，也按颜色区分可照明区域14。此外在可透亮区域14中，可以往遮光板12上印上符号16或图标。特别是，遮光板12可以构造为，将代表着功能的符号16或图标集成在遮光板12中或者部分地例如可触觉感知(有触感)。

图2显示的是图1装置10的后视透视图。图2中示出了外壳60，装置10可以通过其装配在例如车辆仪表板中。遮光板12所带有的表面特性和配色使其可以嵌入仪表板中。这里对遮光板12的表面基本没有限制，因为开关转换功能通过布设在电路板30上的电容传感器元件提供。外壳60具有一些开口64，经由所述开口可以将外壳60插接或螺接在例如仪表板上。外壳60还具有开口62，通过它穿入供电和通信导线。通过这些通信和供电导线，设置在电路板30上的开关元件和控制单元与中央控制单元和能源供给装置耦联。

此外，外壳60还与带有座口52的弹性垫层50相连。在此座口52中可以插入遮光板12的止动销头20，由此遮光板12可替换地与外壳60连接。

图3显示的是装置10的遮光板12的俯视示意图。遮光板12带有例如不同的符号，它们用于操控车辆照明装置和控制加热元件。当车辆未运行并因而无照明时，所示的符号16在遮光板12上也可见。但是按其他一些实施形式，符号16也可以仅在其亮起时才可见。当装置10未运行、因而遮光板12被照亮时，可透亮区域14可以具有与遮光板12其他部分相同的外观形象。

图4显示的是遮光板12的后视透视图。遮光板12在其背面14上配有四个止动销头20。止动销头20被压入弹性垫层50的座口52中。弹性垫层50可以采用例如橡胶材质。

图5显示的是装置10的外壳60的透视图。外壳60具有开口66，止动销头20在装置10组装的状态下容纳于所述开口中。外壳60还具有销钉68，所述销钉可以向后通入开口64中，还可以用作电路板30的支承。

图6显示的是装置10的弹性垫层50的俯视示意图。座口52构造为能够将止动销头20可靠地保持于其内。但是止动销头20也可以从座口52中轻松移出。座口52例如也可以通过柔性层中的一些开口形成。

图7显示的是用于装置10的带有垫层50的外壳60的俯视示意图。垫层50可以与外壳60粘接，由此使弹性垫层50与外壳60牢固连接。座口52位于开口66区域中。

图8显示的是装置10的电路板30的俯视示意图。电路板30具有大量开口32。这些开口32位于遮光板12的带有符号16的可照明区域14下方。由此开口32规定了区域14的照明范围。开口32基本适配于所述符号16。

图9显示的是电路板30的透视图。在电路板30上，在其顶面上布设有电容传感器，在图中因总览所限而未予示出。电容传感器的构造设计根据现有技术是已知的。电容传感器优选在开口32的边缘延伸。电容传感器也可以例如完全环绕其中一个开口32和/或沿着一个区段延伸。由此可以通过例如运动掠过遮光板12表面进行例如升高温度等相应控制。在电路板30上还布置有发光二极管34，它们位于电路板30的底面上。此外，电路板30还配备有未展示的连接和开关元件，其用于提供此处所述的功能。电路板30同样包含一个接口，通过该接口实施能源供给和例如与外部控制装置的通信。这些部件因总览所限而未予示出。

图10显示的是装置10的反射器板40的俯视示意图。反射器板40具有大量凹槽42，在电路板30的开口区域32和遮光板12的可照明区域14中同样也有凹槽。凹槽42同样构造为具有可照明区域14的形状和尺寸。

图11显示的是反射器板40的透视图。凹槽42构造为能够反射发光二极管34向下射出的光线并将其导向上方，从而使光线穿过开口32而到达可照明区域14(参见图14)。反射器板40例如可以使用塑料以注塑成型法制造。接着可以对凹槽42或整个反射器板40配以反射层。这可以通过不同的方法进行。按备选实施形式，反射器板40也可以由金属制成。凹槽42的分界实现了根据发光二极管34的需要的操控进行各相应区域14的照明。由此，不应被照亮的符号16便不会亮起。此时凹槽42也用于隔离。

图12显示的是装置10的分解图。装置10的各部件，即遮光板12、电路板30、反射器板40和带有弹性垫层50的外壳60相叠布置并彼此连接。通过在电路板30上布置电容开关元件，可以在装置10中放弃采用电容薄膜。根据现有技术已知的是，用电容传感器敷设到例如遮光板上以形成电容表面薄膜结构。除了附加准备薄膜和耗费时间之外，这一加工步骤还要求薄膜的精确定向对准。对此可能需要额外的粘结层。在这里所述的装置10中，用于照明和获取操作指令的主要部件直接布设在电路板30上，因而无需精确对准/定位。再者所述装置10可以简单组装。各个部件的对准可以通过其相应的结构设计而相对彼此得以确定。

图13显示的是装置10的另一分解图。

图14最后展示了装置10的剖面示意图。如图12和13所示的是垫层50往外壳60上安装的构造方式。此外，反射器板40相对于其电路板30设置为，使各个凹槽42环绕电路板30中的开口32并将其相对于邻接的开口32隔离开来。另外，电路板30直接布置在遮光板12上，其中，开口32位于可照明区域14下方。

发光二极管34按如下方式设置，即：要使其不突伸到开口32之中，从而不妨碍对区域14的照明。发光二极管34运行时，其以不同方向发射出光线。光束70在凹槽42的内壁上反射并最终到达开口32。所以对区域34的照明仅通过开口32进行，其中，基于光束70的反射，通过照亮区域14而达到对符号16的均匀照明。凹槽42的构型设计取决于照明，其中光束70也可以与图中所示情况不同而进行转向。关于这一点可行的是，主要对于沿着遮光板12延伸一定距离的可照明区域14，能实现逐渐减弱或逐渐增强的照明。这例如可以通过凹槽42的倾斜底面达到。

也可以在凹槽42中安装“光阻尼”元件。例如可以在凹槽42的底面中心置入和粘贴例如泡沫塑料等材料。泡沫塑料不延伸到凹槽42的整个底面上。当凹槽42被其所属发光二极管34照亮时，凹槽42的底面中带有泡沫塑料的区域不反射光线。由此可达成例如对区域14的环形照明。

电容元件在电路板30上设置为，使其不突伸到开口32中或者说可照明区域14中。电容的变化也可以被检测获知，例如当人的手指靠近电容元件时。此外各开口32可以选择为，使其例如小于一个手指的宽度。

附图标记清单

10 装置

12 遮光板

14 区域

16 符号

18 背面

20 止动销头

30 电路板

32 开口

34 发光二极管

40 反射器板

42 凹槽

50 弹性垫层

52 座口

60 外壳

62 开口

64 开口

66 开口

68 销钉

70 光束

Claims

1.包含至少一个可照明区域(14)和一个操作机构的装置，配备有一个遮光板(12)、一块电路板(30)、至少一个灯具和至少一个反射器元件，其中

遮光板(12)具备至少一个可照明区域(14)，

电路板(30)配有至少一个灯具，所述至少一个灯具靠近电路板(30)的至少一个开口(32)设置，

遮光板(12)相对于电路板(30)设置为，使所述至少一个可照明区域(14)布置于电路板(30)的至少一个开口(32)上方，

所述至少一个灯具布置在电路板(30)上背离遮光板(12)的一侧，

反射器元件按如下方式设置，即：将由所述至少一个灯具发出的光线反射至开口(32)和位于其上方的可照明区域(14)，

操作机构配有至少一个集成在电路板(30)中的传感器元件，

该装置具有一块包含多个反射器元件的反射器板(40)，这些反射器元件由所述反射器板(40)上的凹槽形成，并且

各个反射器元件在其形状和尺寸方面各不相同。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个反射器元件构造为具有底面和该底面周围的侧壁，所述侧壁的顶端靠在电路板(30)上。

3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少一个反射器元件的上部侧壁包围电路板(30)的所述至少一个开口(32)和至少配属于该开口(32)的所述至少一个灯具。

4.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个反射器元件由反射性材料组成和/或具有反射表面和/或反射涂层。

5.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个可照明区域(14)配有符号或图标。

6.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个反射器元件或者所述反射器板(40)由塑料或金属组成。

7.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个反射器元件基本呈碗形、杯形、盆形或沟槽形。

8.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器元件布置在开口(32)区域内。

9.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述灯具为发光二极管和/或发光体。

10.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器元件与用于触觉反馈的元件、与用于光学反馈的元件和/或与用于声音反馈的元件耦合。

11.按照权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述遮光板(12)配有连接元件，通过所述连接元件，遮光板(12)能够可替换地与所述装置(10)的外壳(60)相连接。