CN111952094A - 一种智能开关面板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种智能开关面板，直接将面板上开设的环形槽中央未完全断开的圆片作为智能开关面板的按键，依靠按键连接体的弹性、韧性以及按键的弹性在受力时形成弹性形变触动开关，结构简单，装配简洁；通过在导光环内设置具有厚度变化的斜面凸台和斜截面，使距离灯珠正侧方越近的部分，导光环质地越厚，来消耗光强，距离灯珠正侧方越远的地方，导光环质地越薄，对光强的消耗越小，进而实现让辐射角越大(相对值)、光强越小的光线透出导光环凸台的效果接近辐射角越小(相对值)、光强越大的透出效果，进而保证面板上光圈质地均匀，无明显亮点现象。

Description

一种智能开关面板

技术领域

本发明实施例涉及家电技术领域，具体涉及一种智能开关面板。

背景技术

生活中各类家居电器通常是单独控制的，后来逐渐涌现出智能开关，智能开关面板是通过在集中的开关模块上实现对多种类多单元的家居电器的集中智能控制，比如灯光、空调、窗帘等等。

智能开关面板上通常设置有用于指示位置或者开关功能信息的透光区，LED灯被广泛运用在PCB板上作为智能开关面板的指示光源，通常情况下，当LED发光单体距离目标体的距离较小时，就不能被简化为以4π立体角向周围发出相同发光强度的点光源，此时LED发光单体的发光强度与辐射角度的关系基本符合正态分布规律，辐射角度在[-60°,60°]之间时，整体的发光强度才较好，而当LED发光单体距离目标体的距离较小时，距离灯珠越近的地方越亮，越远的地方可能越暗，灯环亮度不均匀，不能产生均匀灯环，导致面板上透光区的光线分布不均匀，有的地方偏暗，有的则出现明显亮点，不能均匀发光。而且传统智能开关面板的按键下方需要设置支撑及回弹机构，以实现对按键的支撑以及按键按下后的顺利回弹，结构复杂。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种智能开关面板，以解决现有的智能开关面板存在的指示透光区不能实现均匀发光以及按键结构复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种智能开关面板，所述智能开关面板包括面板、导光环、PCB板、后盖以及控制盒，所述面板连接后盖，所述后盖连接控制盒，所述PCB板固定在面板和后盖之间，所述导光环设置在面板和PCB板之间；

所述面板的基板上开设有多个环形槽，所述环形槽中间围成的圆片的端部与面板的基板一体连接，且将所述圆片作为智能开关面板的按键，每个按键下方均对应连接有一个贴片开关，多个贴片开关均固定在PCB板上，每个贴片开关的周围均设置有一圈由多个LED发光单体组成的LED灯带，每个按键下方均对应设置有一个导光环，所述导光环上方设置有与所述环形槽配合的环形导光凸台，所述导光环的环状内腔扣盖在LED灯带上，当LED灯带亮起时，通过导光凸台的导光在所述面板上形成多个环形光圈，所述导光环的环状内腔的顶壁分为相互连接的外环部和内环部，所述外环部的厚度均匀，所述内环部的厚度沿径向朝向中心逐渐变小形成斜截面，所述导光凸台位于内环部的上方，所述内环部上均匀设置有多个斜面凸台，所述LED灯带位于外环部的下方并且多个LED发光单体与多个斜面凸台一一对应地设置在斜面凸台的径向外侧。

进一步地，所述PCB板上靠近边缘处设置有光感传感器，所述光感传感器用于采集环境光信号并传输给控制单元，控制单元根据获取到的环境光信号控制LED灯带从而控制导光环输出的光强，所述面板的侧面开设有导光柱孔，所述导光柱孔内插入有导光柱，所述导光柱的末端设置在光感传感器的正上方，所述导光柱的末端一侧设置有遮光格栅，所述遮光格栅连接面板。

进一步地，所述按键的背面设置有按键凸台，所述按键凸台与贴片开关接触连接。

进一步地，所述导光环的两侧分别设置有导光环限位耳，所述导光环限位耳上设置有导光环限位孔，所述面板的基板背面设置有导光环安装槽，所述导光环安装在导光环安装槽内，所述导光环安装槽的两侧设置有与导光环限位孔相配合的限位凸台。

进一步地，所述面板、PCB板以及后盖通过螺钉固定连接，所述后盖上设置有两组弹性限位机构，所述弹性限位机构包括两个能相对滑动的弹性限位柱，所述控制盒上对应设置有四个限位开口，所述后盖通过弹性限位柱穿过控制盒上的限位开口与控制盒连接。

进一步地，所述导光凸台上产生的出射光线所对应的LED发光单体的光源光线的辐射角均在[-60°,60°]之间。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例提出的一种智能开关面板，面板的基板上开设有多个可用于显示光圈的环形槽，环形槽中间围成的圆片的端部与面板的基板一体连接，直接将未完全断开的圆片作为智能开关面板的按键，依靠按键连接体的弹性、韧性以及按键的弹性在受力时形成弹性形变触动开关，结构简单，装配简洁；PCB板上的LED灯带和面板之间设置有导光环，导光环内设置具有厚度变化的斜面凸台和斜截面，由于距离LED发光单体越近，辐射角度绝对值越靠近0度，光强越大，距离LED发光单体越远，辐射角度绝对值越靠近60度，光强相对小，斜面凸台设置在LED发光单体的正侧方，斜面凸台比内环部斜截面厚，斜面凸台距离LED发光单体的正侧方(即最亮区域)近，对光强消耗越多，并利用斜面凸台和内环部斜截面的厚度变化，使距离灯珠正侧方越近的部分，导光环质地越厚，来消耗光强，距离灯珠正侧方越远的地方，导光环质地越薄，对光强的消耗越小，进而实现让辐射角越大(相对值)、光强越小的光线透出导光环凸台的效果接近辐射角越小(相对值)、光强越大的透出效果，进而保证面板上显示的光圈质地均匀，无明显亮点现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种智能开关面板的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的一种智能开关面板的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的一种智能开关面板的另一爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的一种智能开关面板的面板的结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的一种智能开关面板导光环的结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的一种智能开关面板导光环的另一结构示意图；

图7为本发明实施例1提供的一种智能开关面板PCB板的结构示意图；

图8为本发明实施例1提供的一种智能开关面板的部分剖面结构示意图；

图9为本发明实施例1提供的一种智能开关面板光感传感器的结构示意图；

图10为LED光源辐射角度与发光强度关系图；

图11为本发明实施例1提供的一种智能开关面板导光环内环部斜截面上的光路示意图；

图12为本发明实施例1提供的一种智能开关面板导光环内环部斜截面上的另一光路示意图；

图13为本发明实施例2提供的一种联框式智能开关面板的结构示意图；

图14为本发明实施例2提供的一种联框式智能开关面板的另一结构示意图；

图15为本发明实施例2提供的一种联框式智能开关面板的又一结构示意图。

图中：面板1、导光环2、PCB板3、后盖4、控制盒5、温控玻璃面板6、五孔USB插座7、报警按钮8、环形槽11、按键12、按键凸台13、导光环安装槽14、限位凸台15、导光柱孔16、导光柱17、遮光格栅18、导光凸台21、外环部22、内环部23、斜面凸台24、导光环限位耳25、导光环限位孔26、贴片开关31、LED发光单体32、光感传感器33、弹性限位机构41、限位开口51。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提出的一种智能开关面板，如图1、图2和图3所示，该智能开关面板包括面板1、导光环2、PCB板3、后盖4以及控制盒5，面板1连接后盖4，后盖4连接控制盒5，PCB板3固定在面板1和后盖4之间，导光环2设置在面板1和PCB板3之间。

如图4所示，面板1的基板上开设有多个环形槽11，环形槽11中间围成的圆片的端部与面板1的基板一体连接，且将圆片作为智能开关面板的按键12，每个按键12下方均对应连接有一个贴片开关31，按键12的背面设置有按键凸台13，按键凸台13与贴片开关31接触连接，多个贴片开关31均固定在PCB板3上，如图7所示，依靠按键12连接体的弹性、韧性以及按键12的弹性在受力时形成弹性形变触动开关，结构简单，装配简洁，本实施例中，开关面板形式为二联四键开关面板，按键12的总数量为4个，根据实际使用需求可以灵活设置按键12的数量，如可以设置为四联八键、六联十二键等，通过不同按键12的设置，可分别用于家庭中支持开关、灯光亮度调节、窗帘调节、温控调节、地暖调节、新风调节、场景模式调节等功能。

每个贴片开关31的周围均设置有一圈由多个LED发光单体32组成的LED灯带，每个按键12下方均对应设置有一个导光环2，导光环2上方设置有与环形槽11配合的环形导光凸台21，导光环2的环状内腔扣盖在LED灯带上，当LED灯带亮起时，通过导光凸台21的导光在面板1上形成多个环形光圈。

如图5、图6所示，导光环2的环状内腔的顶壁分为相互连接的外环部22和内环部23，外环部22的厚度均匀，内环部23的厚度沿径向朝向中心逐渐变小，导光凸台21位于内环部23的上方，内环部23上均匀设置有多个斜面凸台24，斜面凸台24整体从最高的顶点向两侧边厚度逐渐变小，如图8所示，其半剖截面呈直角三角形，与内环部23斜截面相互补充形成半剖截面的厚度与外环部22厚度相同的结构，LED灯带位于外环部22的下方并且多个LED发光单体32与多个斜面凸台24一一对应地设置在斜面凸台24的径向外侧。导光环2的两侧分别设置有导光环限位耳25，导光环限位耳25上设置有导光环限位孔26，面板1的基板背面设置有导光环安装槽14，导光环2安装在导光环安装槽14内，导光环安装槽14的两侧设置有与导光环限位孔26相配合的限位凸台15。

由于LED发光单体32距离目标体的距离较小时，LED发光单体32的发光强度与辐射角度的关系基本符合正态分布规律，辐射角度在[-60°,60°]之间时，整体的发光强度才较好，如图10所示，导光凸台21上产生的出射光线所对应的LED发光单体32的光源光线的辐射角均在[-60°,60°]之间。距离LED发光单体32越近，辐射角度绝对值越靠近0度，光强越大，距离LED发光单体32越远，辐射角度绝对值越靠近60度，光强相对小，通过将斜面凸台24设置在LED发光单体32的正侧方，斜面凸台24之间为倒角区域的内环部23，斜面凸台24比内环部23厚，斜面凸台24距离LED发光单体32的正侧方(即最亮区域)近，对光强消耗越多，并利用斜面凸台24和内环部23斜截面的厚度变化，使距离灯珠正侧方越近的部分，导光环2质地越厚，来消耗光强，距离灯珠正侧方越远的地方，导光环2质地越薄，对光强的消耗越小，进而实现让辐射角越大(相对值)、光强越小的光线透出导光环2凸台的效果接近辐射角越小(相对值)、光强越大的透出效果，进而保证面板1上显示的光圈质地均匀，无明显亮点现象。

图11为导光环2内环部23斜截面上的光路示意图，光线OAD表示光源从LED发光单体32发出的辐射光线进入内环部23斜截面A点后折射从导光环2凸台D点射出，由光线OAD可知内环部23斜截面的起点至少在A点或A点之后(AM段)，其中CD所在平面为用户可见的光圈发光平面；光线OBC表示光源从LED发光单体32发出的辐射光线在竖直内壁发生反射然后进入内环部23斜截面发生折射最后从导光环2凸台C点射出；辐射角MOA、MOB都属于LED正态分布图中主要的光照强度对应辐射角α在[-60°,0]范围内，该范围内的辐射光线是导光凸台21主要的导出光源的来源，因MOB相对的辐射角度大，光强弱，所以在内环部23斜截面光源的入射点到导光凸台21的距离小(垂直距离BD<垂直距离AC)，减少材料对光强的损耗，进而保证从导光环2出来的光线基本均匀一致。光线OAD、光线OBC均为LED发光单体32仅在导光环2本体上的折射或反射光路举例。

图12为导光环2内环部23斜截面的上的另一光路示意图，光线MOEFG描述的是光源单体经由导光环2外环部22上E点反射到PCB板3上发生二次反射再到导光环2内环部23上G点折射最后从导光凸台21的H点射出，光线辐射角α在[-60°,0°],此区间内光强大，但因为折射反射次数较多，损耗较多，从导光环2凸台射出的光线基本与图6中导光凸台21的光强一致，两种形式的导出光强叠加，在斜面凸台24之间的光质地基本均匀。

另一方面，LED发光单体32正侧方上因为斜面凸台24比内环部23斜截面要更厚，对辐射角最小、光强最大的光损耗更多，相应从导光环2凸台导出来的光线强度便更接近图11、图12中描述的导光光线的强度，所以整个导光凸台21导出的光线均匀无明显暗量点交叉的情形。

如图9所示，PCB板3上靠近边缘处设置有光感传感器33，光感传感器33用于采集环境光信号并传输给控制单元，控制单元根据获取到的环境光信号控制LED灯带从而控制导光环2输出的光强，面板1的侧面开设有导光柱孔16，导光柱孔16内插入有导光柱17，导光柱17的末端设置在光感传感器33的正上方，导光柱17的末端一侧设置有遮光格栅18，遮光格栅18连接面板1。传统上智能开关面板一般采用时钟逻辑(随着时间变化)控制透光区的光强，这种方式导致透光区亮度不能随环境中光强的变化进行及时调整，适应性不佳，本实施例中采用光感传感器33进行物理感光，可根据采集到的环境光信号控制导光环2输出的光强，随环境变化自动调整面板1光圈强度，而且该感光结构设置在产品侧面不影响整体外观，比放在产品正面更具外观优势。

本实施例中，面板1、PCB板3以及后盖4通过螺钉固定连接，后盖4上设置有两组弹性限位机构41，弹性限位机构41包括两个能相对滑动的弹性限位柱，控制盒5上对应设置有四个限位开口51，后盖4通过弹性限位柱穿过控制盒5上的限位开口51与控制盒5连接。

本实施例提出的一种智能开关面板，直接将面板1上开设的环形槽11中间未完全断开的圆片作为智能开关面板的按键12，结构简单，装配简洁；导光环2内设置具有厚度变化的斜面凸台24和内环部斜截面，使距离灯珠正侧方越近的部分，导光环2质地越厚，来消耗光强，距离灯珠正侧方越远的地方，导光环2质地越薄，对光强的消耗越小，进而实现让辐射角越大(相对值)、光强越小的光线透出导光环2凸台的效果接近辐射角越小(相对值)、光强越大的透出效果，进而保证面板1上显示的光圈质地均匀，无明显亮点现象。

实施例2

在上述实施例1的基础上，本实施例提供一种联框式智能开关面板，通过将实施例1中的智能开关面板与其他的一个或多个面板模块组合形成联框式结构，如图13、图14和图15所示，其他面板模块如温控玻璃面板6、五孔USB插座7、报警按钮8等等，可在智能开关面板功能的基础上实现温度控制、插座或数据线连接、报警等扩展功能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种智能开关面板，其特征在于，所述智能开关面板包括面板、导光环、PCB板、后盖以及控制盒，所述面板连接后盖，所述后盖连接控制盒，所述PCB板固定在面板和后盖之间，所述导光环设置在面板和PCB板之间；

所述面板的基板上开设有多个环形槽，所述环形槽中间围成的圆片的端部与面板的基板一体连接，且将所述圆片作为智能开关面板的按键，每个按键下方均对应连接有一个贴片开关，多个贴片开关均固定在PCB板上，每个贴片开关的周围均设置有一圈由多个LED发光单体组成的LED灯带，每个按键下方均对应设置有一个导光环，所述导光环上方设置有与所述环形槽配合的环形导光凸台，所述导光环的环状内腔扣盖在LED灯带上，当LED灯带亮起时，通过导光凸台的导光在所述面板上形成多个环形光圈，所述导光环的环状内腔的顶壁分为相互连接的外环部和内环部，所述外环部的厚度均匀，所述内环部的厚度沿径向朝向中心逐渐变小形成斜截面，所述导光凸台位于内环部的上方，所述内环部上均匀设置有多个斜面凸台，所述LED灯带位于外环部的下方并且多个LED发光单体与多个斜面凸台一一对应地设置在斜面凸台的径向外侧。

2.根据权利要求1所述的一种智能开关面板，其特征在于，所述PCB板上靠近边缘处设置有光感传感器，所述光感传感器用于采集环境光信号并传输给控制单元，控制单元根据获取到的环境光信号控制LED灯带从而控制导光环输出的光强，所述面板的侧面开设有导光柱孔，所述导光柱孔内插入有导光柱，所述导光柱的末端设置在光感传感器的正上方，所述导光柱的末端一侧设置有遮光格栅，所述遮光格栅连接面板。

3.根据权利要求1所述的一种智能开关面板，其特征在于，所述按键的背面设置有按键凸台，所述按键凸台与贴片开关接触连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能开关面板，其特征在于，所述导光环的两侧分别设置有导光环限位耳，所述导光环限位耳上设置有导光环限位孔，所述面板的基板背面设置有导光环安装槽，所述导光环安装在导光环安装槽内，所述导光环安装槽的两侧设置有与导光环限位孔相配合的限位凸台。

5.根据权利要求1所述的一种智能开关面板，其特征在于，所述面板、PCB板以及后盖通过螺钉固定连接，所述后盖上设置有两组弹性限位机构，所述弹性限位机构包括两个能相对滑动的弹性限位柱，所述控制盒上对应设置有四个限位开口，所述后盖通过弹性限位柱穿过控制盒上的限位开口与控制盒连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能开关面板，其特征在于，所述导光凸台上产生的出射光线所对应的LED发光单体的光源光线的辐射角均在[-60°,60°]之间。

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