CN111022956A

CN111022956A - 一种导光组件及显示灯组

Info

Publication number: CN111022956A
Application number: CN201911216853.8A
Authority: CN
Inventors: 方胜
Original assignee: JRD Communication Shenzhen Ltd
Current assignee: JRD Communication Shenzhen Ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明公开了一种导光组件，包括：基座,该基座具有相互垂直的第一安装面与第二安装面；多个导光柱,各个导光柱包括不同方向的入光面和出光面,而形成一个转变光线方向的拐角的光线传导路径,且入光面延伸过第一安装面,出光面延伸过第二安装面；其中，第一安装面与第二安装面在各个导光柱之间,具有切断开口，且基座与多个导光柱是单射成型。通过导光组件的单射成型，可以减少原料和导光组件的组装成本，进而有效降低产品的成本，提高产品的竞争力。

Description

一种导光组件及显示灯组

技术领域

本发明涉及终端技术领域，具体涉及一种导光组件及显示灯组。

背景技术

诸如路由器、手机、平板和电脑等电子装置，都包括有显示灯组，而显示灯组包括导光柱，导光柱就是以最小的损耗从一个光源传输到距离光源一定距离的另一个点的装置，设有导光柱的光源装置将光源射入导光柱，使得光线在导光柱内部产生全反射或折射，使光线可以自导光柱的出光面向外照射至预定位置。

现有的导光柱大多为竖直塔状，当入光方向和出光方向不是一个方向时，此导光过程种容易出现漏光，串光的现象，导致外观的LED(发光二极管)显示灯效果不佳，目前工艺有设计一种光线90°折射的导光柱，此种设计方案采用双导光柱和多次热熔工艺将两个导光柱接合，同时还需要2层遮光泡棉，且其中一个导光柱采用双射成型工艺，因此这种设计方案组装操作复杂导致生产效率低，且物料费用较高，进而导致成本较高。

发明内容

为了降低LED导光柱的制作成本，本发明提供了一种导光组件，包括：基座,该基座具有相互垂直的第一安装面与第二安装面；多个导光柱,各个导光柱包括不同方向的入光面和出光面,而形成一个转变光线方向的拐角的光线传导路径,且入光面延伸过第一安装面,出光面延伸过第二安装面；其中，第一安装面与第二安装面在各个导光柱之间,具有切断开口，且基座与多个导光柱是单射成型。

其中，该导光柱为黑色半透明材质。

其中，该导光组件还包括固定件,且部分第二安装面与该固定件连接，该固定件上设置有通孔。

其中，该导光柱的拐角可以为具有特定半径圆弧的直角。

其中，该导光柱的拐角也可以为90°直角，可以在导光柱的拐角处设置一个反射镜，以改变光线方向。

其中，该多个导光柱的表面光滑。

进一步地，本发明还提供了一种显示灯组，包括：多个LED灯；安装多个LED灯的电路板；位于电路板上的遮光层；以及上述任一项的导光组件，该导光组件位于该遮光层上。

其中，该遮光层上设置有多个通孔，供多个LED灯光通过。

其中，该导光组件的固定件通过热熔工艺固定在外观件上。

本发明的有益效果是：提供了一种导光组件以及显示灯组，包括：基座,该基座具有相互垂直的第一安装面与第二安装面；多个导光柱,各个导光柱包括不同方向的入光面和出光面,而形成一个转变光线方向的拐角的光线传导路径,且入光面延伸过第一安装面，出光面延伸过第二安装面；其中，第一安装面与第二安装面在各个导光柱之间,具有切断开口，且基座与多个导光柱是单射成型。通过导光组件的单射成型，可以减少原料和导光组件的组装成本，进而有效降低产品的成本，提高产品的竞争力。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

通过结合附图的以下详细说明，所公开的实施方式的以上及其他方面、特征和其他优点将被更加清楚地理解，在附图中：

图1是根据本发明而成的实施例提供的一种导光组件的结构示意图；

图2是根据本发明而成的实施例提供的一种导光组件的第二安装面的俯视结构示意图；

图3是根据本发明而成的实施例提供的一种导光柱的结构示意图；

图4是根据本发明而成的第二实施例提供的一种导光柱的结构示意图；

图5是根据本发明而成的第三实施例提供的一种显示灯组的结构示意图；

图6是根据本发明而成的第四实施例提供的导光柱与LED灯的光线传导示意图；

图7是根据本发明而成的第五实施例提供的导光柱与LED灯的剖面结构示意图；

图8是根据本发明而成的第六实施例提供的导光柱与LED灯的剖面结构示意图；

图9是根据本发明而成的第七实施例提供的LED灯安装的结构示意图。

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描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的述语只是为了描述具体的实施例，不是限制本发明。

在整个说明书中，相同的附图标记始终指代相同的组件。应当理解，虽然这里使用术语第一、第二等描述各种组件，但这些组件不应限于这些术语，这些术语可以使一个组件区别于另一个组件。例如第一组件可以称为第二组件，类似地，第二组件可以称为第一组件。本发明中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的情况，例如可选地还包括没有列出的步骤或单元。

请参阅图1，其为根据本发明而成的实施例提供的一种导光组件的结构示意图，本发明实施例提供了一种导光组件100，其中只显示出一个导光柱107，应当理解，可以包括多个导光柱107，导光组件100包括基座10以及多个导光柱107。在导光组件100中，基座10和多个导光柱107是单射成型的，即在模具中进行一次注射工艺加工，然后在冲切制具中通过刀片冲切，一体成型。

需要注意的是，各个导光柱107是单射成型的，为了实现光线90°转向，只需要一个导光柱107就可以完成，不用将双射成型的导光柱组合来改变光线的传导方向，简化了注射工艺、热熔工艺以及组装步骤，进而提高了生产效率。

其中，导光组件100的材质可以为塑胶，材料可以选自热塑性聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

基座10具有相互垂直的第一安装面101与第二安装面102，安装面101和安装面102可用于固定导光柱107，为了利于成型，第二安装面102设置在靠近拐角的位置，即远离出光点110的位置，以免导光柱107在第二安装面102段发生脆性断裂。其中，第一安装面101和第二安装面102是在注射工艺加工而过程中成型的，所用的材料与导光柱相同，其颜色可以为黑色或外表面涂层为黑色以保证光线的隔离，防止LED灯串光。

各个导光柱107包括不同方向的入光面104和出光面105,而形成一个转变光线方向的拐角的光线传导路径108,且入光面104延伸过第一安装面101,出光面105延伸过第二安装面102。在此，入光面104和出光面105都是与光线传导路径108垂直的平面。需要注意的是，导光柱的横截面可以为任何形状，圆柱形、方形、锥形(尺寸从入口到出口逐渐增加)或任何特殊形状，诸如箭头、星型、半月形等。其中，对于横截面为矩形和特殊形状的导光柱，其拐角必须是圆角，半径不小于0.5mm，不能有尖角，以保证拐角处的照明。

在本实施例中，导光柱107的形状大小可以沿着其长度的方向逐渐变化，例如，在入光面104的位置，导光柱107的横截面积大，在出光面105的位置，导光柱107的横截面积小。这因为在导光柱的入口处，要与光源的尺寸相匹配，在导光柱107的出口处，要与外观件的出光孔尺寸相匹配，例如出光点110需要安装在外观件上，这些外观件都具有特定尺寸或一定形状的出光孔，用来显示出光点射出的光线。该出光点110可以为半球形。

其中，导光柱107的横截面在入光段和出光段可以是不同的形状，例如，导光柱107的入光段横截面可以为圆柱形、方形、或任何特殊形状，导光柱107的出光段横截面可以为，与导光柱107的入光段横截面不同的形状。导光柱107的入光段的横截面形状与光源的形状有关，而导光柱107的出光段的横截面形状与外观件的出光孔的形状有关。

请参阅图2，图2为根据本发明而成的实施例提供的一种导光组件的第二安装面的俯视结构示意图，在本实施例中，该导光组件200包括四个导光柱，第二安装面102在各个导光柱107(参照图1)之间,具有三个切断开口109。同样地，第一安装面在各个导光柱之间,也具有三个切断开口。应当理解，切断开口109的数量与导光柱的数量有关。最重要的是，通过在导光柱的入光侧和出光侧设置具有切断开口的安装面，可以避免光线在传导的过程中发生漏光现象，且可以防止各个导光柱之间发生串光的现象。

在本实施例中，导光组件200还包括固定件201,且部分第二安装面102与固定件201连接，该一个固定件201上设置有一个通孔202。

其中，具有通孔202的固定件201，与导光柱107、第一安装面101(参照图1)、以及第二安装面102是一体成型的，且每一个第一安装面101都与第二安装102互相垂直成型。四个导光柱107各自安装在第一安装面101和第二安装面102之间，即安装在基座10上。

在本实施例中，四个固定件201设置在导光组件200的第二安装面102左右两侧的位置，并且上下分别交错设置一个固定件202，以达到固定导光组件200的目的。在一个具体实施例中，固定件201的数量可以依据导光柱107的数量来确定，固定件201的安装位置可以间隔设置。固定件201可以依据实际情况对导光组件200进行固定，以满足工艺成型要求。其中，固定件201可以设置在与出光点110相对的位置，也可以设置在与出光点110相错的位置，固定件201的设置位置不限于本实施例。

优选地，该导光柱107为黑色半透明材质，导光柱的外侧壁为黑色可以遮光，而且半透明材质的导光柱使从出光点110出来的光线比较均匀柔和。若该导光柱107为全透明材质，从出光点110出来的光线会比较刺眼；若该导光柱107为不透明材质，从出光点110出来的光线会比较暗。

另外，该导光组件200的固定件201通过热熔工艺固定在外观件上。具体地，固定件201的通孔202与热熔柱通过热熔工艺焊接在外观件的内部的适当位置。除了热熔方式，也可以通过其他方式将固定件201固定。

其中，外观件可以为一些具有指示灯的电子装置，例如，笔记本电脑、键盘电扇、空调、洗衣机等。具体地，为了让使用者能够充分了解笔记本电脑的各种运作状况，会设置具有多个灯号的指示装置，用来显示各种状况，例如电源接通或断开、硬盘机读写状况、系统休眠指示、电池或一般供电指示、无线网络开启或关闭等等。使用者常常要通过观看LED指示灯，来判别笔记本电脑的这些功能的开关状态，特别是在笔记本电脑显示屏闭合时可以清晰地观看判别指示灯状态。通常，指示灯观察点置于笔记本电脑机壳的前沿穿孔处，而导光柱则可以把光源发出的光从印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)上导向面板或者预设发光位置的结构件。

在本实施例中，外观件可以为路由器，路由器通过各种指示灯的明亮状态来显示一些功能的运行状况。例如，电源指示灯常亮表示已加电，常灭表示未接通电源；系统状态指示灯闪烁表示工作正常，常灭表示设备正在初始化；无线状态指示灯闪烁表示已经启用无线功能，常灭表示未启用无线功能；局域网状态指示灯闪烁表示端口正在传输数据，常亮表示端口已连接设备，常灭表示端口未连接设备；广域网状态指示灯闪烁表示正在传输数据，常亮表示端口已连接设备，常灭表示端口未连接设备；一键安全设定指示灯的红色闪烁表示安全连接失败，绿色闪烁表示正在安全连接，绿色常亮表示安全连接成功。

请参阅图3，进一步说明图1所示根据本发明而成的实施例提供的一种导光柱的结构示意图，该导光柱107的拐角为具有特定半径R圆弧的直角,其中，特定半径R需要大于或等于导光柱的厚度，当导光柱为方形时，导光柱的厚度为方形的厚度；当导光柱为圆柱形时，导光柱的厚度为圆柱的直径，从而使光线传导路径108在导光柱107中发生全反射。

其中，对于大多数的塑胶，它们的折射率约为1.50，根据斯涅尔定律可以计算出这种介质内产生完全内反射的临界入射角为42°，导光柱内部与外界空气的交界面上产生的镜面反射可以帮助在导光柱内传输光线。当光线在导光柱内与导光柱表面的入射角达到或大于42°时，将会在导光柱内部完全发射，也即全反射。临界角小于45°的材料都非常适合用来制作导光柱，因为用这种材料可以制成45°角反射面的导光柱。在本实施例中，如图3所示，导光柱107中光线传导路径108可以为45°角反射。

请参阅图4，其为根据本发明而成的第二实施例提供的一种导光柱107’的结构示意图，该导光柱107’的拐角也可以为90°直角，可以在导光柱107’的拐角处设置一个反射镜111，以改变光线方向。这是在导光柱107’只能做成急速的90°转角的情况下采用的结构，反射镜111可以45°反射入射光线。

其中，在反射镜上可以镀上一层镀膜，使光线反射的效率更佳。上述镀膜可以选自二氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、二氧化锆(ZrO₂)、氧化锌(ZnO)、三氧化二钕(Nd₂O₃)、五氧化二铌(Nb₂O₅)、氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(SnO₂)、氧化锑(SbO₃)、氧化铪(HfO₂)、氧化铈(CeO₂)或硫化锌(ZnS)其中一种材质，使大部分照射与反射镜111的光线都可以反射在导光柱107内传递。

在本实施例中，导光柱107’的表面是光滑的，以保证光线在导光柱107’中发生全反射，使光线传导路径108’沿着导光柱107’的形状传导。

区别于现有技术，本发明提供的导光组件，包括：基座,该基座具有相互垂直的第一安装面与第二安装面；多个导光柱,各个导光柱包括不同方向的入光面和出光面,而形成一个转变光线方向的拐角的光线传导路径,且入光面延伸过第一安装面，出光面延伸过第二安装面；其中，第一安装面与第二安装面在各个导光柱之间,具有切断开口，且基座与多个导光柱是单射成型。通过导光组件的单射成型，可以减少原料和导光组件的组装成本，进而有效降低产品的成本，提高产品的竞争力。

进一步地，本发明还提供了一种显示灯组，请参阅图5，其为根据本发明而成的第三实施例提供的一种显示灯组的结构示意图，在本实施例中，只显示出一个导光柱和一个LED灯，应当理解，本发明的导光柱和LED灯可以为多个，并不限于此。该显示灯组300包括：多个LED灯112；安装多个LED灯112的电路板113；位于电路板113上的遮光层114；以及前面第一实施例示出的导光组件100，该导光组件100位于遮光层114上。

LED灯112可以是白光发光二极管、蓝光发光二极管、红光发光二极管、绿光发光二极管的一种或是其中的结合。

电路板113可以为印刷电路板(PCB)，PCB由绝缘地板、连接导线和装配焊接电子组件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘地板的双重作用。该电路板113上还设置有除LED灯112外的其他电子组件。

遮光层114上设置有多个通孔，供多个LED灯光通过。在保证LED灯112射出的光线有效的被传输和利用之前，必须首先保证它被有效的耦合进导光柱107。其中，LED灯112可以在导光柱107的外部，由于LED灯112与导光柱107之间有空气间隙时光线的耦合和捕获效率低，所以LED灯112的光线辐射角与导光柱107的光线接收角相匹配，以保证耦合高效的光耦合。

需要注意的是，该显示灯组300只使用1层遮光层，减少了原料的成本。

在本实施例中，导光柱107的入口可以是光滑的且平坦的，并与LED外形匹配，以保证高效的捕获LED的光线，因为对于贴片式LED灯112其发光区域是平坦的表面，导光柱107的入口做成光滑的与LED表面平行的平面，且导光柱107的入口尺寸比LED灯112的发光面略大，以保证捕获92％的光线。

请参阅图6，其为根据本发明而成的第四实施例提供的导光柱与LED灯的光线传导示意图，可以采用一个凸透镜115将LED灯112输出的光线进行聚焦，然后耦合到导光柱107内，并且聚焦后的光线刚好与导光柱输入端相匹配。

请参阅图7，其为根据本发明而成的第五实施例提供的导光柱与LED灯的剖面结构示意图，导光柱107”的入口116可以为光滑内凹的半球形，以覆盖到LED灯112的上方，可以有效提高光通量的捕获率。其中，导光柱内部的光线传导如图7所示，LED灯112位于导光柱107”的入口116外面，且LED灯112的侧面完全被遮光层114覆盖。

在另一变形实施例中，LED灯112相对于导光柱107”的位置还可以与图7不同。请参阅图8，其为根据本发明而成的第六实施例提供的导光柱与LED灯的剖面结构示意图，导光柱107”的入口116可以为光滑内凹的半球形，LED灯112上部分位于入口116的里面，LED灯112下部分位于入口116的外面，即被遮光层114覆盖。LED灯112中没有被遮光层114覆盖的面可以发出光线，被导光柱107”的入口116所捕获。

其中，导光柱107”的入口116可以为光滑内凹的半球形，LED灯112全部位于入口116的里面，那么LED灯的下表面会被遮光层114覆盖。LED灯112中没有被遮光层114覆盖的面可以发出光线，被导光柱107”的入口116所捕获。

在另一些实施例中，LED灯112可以设置在导光柱107”的内部，那么LED灯112发出的所有光线全部会被导光柱所捕获，考虑到LED灯与导光柱之间存在空气间隙而产生的损耗，光线的捕获率可以达到92％。

其中，LED灯可以用光学环氧胶粘合到导光柱内部，此时，LED灯与导光柱之间没有空气间隙，因此就没有菲涅尔损耗，光线捕获率将会达到100％。

请参阅图9，其为根据本发明而成的第七实施例提供的LED灯安装的结构示意图。在一个具体实施例中，遮光层114上开设有四个通孔117，四个LED灯112的光线透过该通孔117射出。

其中，遮光层114上对应设置第一安装面，遮光层114下方与电路板113连接，该遮光层114具有粘性。遮光层114可以为遮光泡棉，也可以采用黑色橡胶，黑色橡胶表面比较粗糙且为黑色，一方面可以吸收LED灯112向侧面扩散的光线，减少光的反射和折射，可以解决串光的问题，另一方面，由于其具有弹性，因而还可以起到保护导光柱的作用。

区别于现有技术，本发明提供的显示灯组，包括：基座,该基座具有相互垂直的第一安装面与第二安装面；多个导光柱,各个导光柱包括不同方向的入光面和出光面,而形成一个转变光线方向的拐角的光线传导路径,且入光面延伸过第一安装面,出光面延伸过第二安装面；其中，第一安装面与第二安装面，在与各个导光柱相交处之间,具有切断开口，且基座与多个导光柱是单射成型。通过导光组件的单射成型，可以减少原料和导光组件的组装成本，进而有效降低产品的成本，提高产品的竞争力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种导光组件，其特征在于，包括：

基座,所述基座具有相互垂直的第一安装面与第二安装面；

多个导光柱,各个所述导光柱包括不同方向的入光面和出光面,而形成一个具有转变光线方向的拐角的光线传导路径,且所述入光面延伸过所述第一安装面,所述出光面延伸过所述第二安装面；

其中，所述第一安装面与所述第二安装面在各个所述导光柱之间,具有切断开口，且所述基座与所述多个导光柱是单射成型。

2.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述导光柱为黑色半透明材质。

3.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述导光组件还包括固定件,且部分所述第二安装面与所述固定件连接，所述固定件上设置有通孔。

4.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述导光柱的拐角为具有特定半径圆弧的直角。

5.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述导光柱的拐角为90°直角。

6.根据权利要求5所述的导光组件，其特征在于，所述拐角处设置一个反射镜，以改变光线方向。

7.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述导光柱的表面光滑。

8.一种显示灯组，其特征在于，包括：

多个LED灯；

安装所述多个LED灯的电路板；

位于所述电路板上的遮光层；以及

权利要求1至7任一项的导光组件，所述导光组件位于所述遮光层上。

9.根据权利要求8所述的显示灯组，其特征在于，所述遮光层上设置有多个通孔，供所述多个LED灯光通过。

10.根据权利要求8所述的显示灯组，其特征在于，所述导光组件的固定件通过热熔工艺固定在外观件上。