CN112987990A - 用于与开关一起使用的三维图标和制造该三维图标的方法 - Google Patents

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Abstract

一种组件，包括限定在所述组件的内部的三维图标；所述组件包括不可移动的开关；用于照亮所述三维图标的装置，其中，通过所述装置对所述三维图标的照亮使得所述三维图标在所述组件的外表面可见。

Description

用于与开关一起使用的三维图标和制造该三维图标的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年12月13日申请的申请号为62/947,861的美国临时专利申请的优点，其内容在此通过引用被并入本申请。
背景技术
本公开的示例性实施例涉及控制图标的领域，尤其涉及与不移动开关一起使用的图标以及制造该图标的方法。
控制图标是操作员在按钮上看到的图像，指示该按钮的功能是什么。通常，这些图标是非常简化的二维(2D)图像，位于移动开关(例如按钮，摇杆或转盘)上。因此，期望提供一种更加美观的图标。
发明内容
公开了一种组件包括限定在所述组件的内部的三维图标；所述组件包括不可移动的开关；用于照亮所述三维图标的装置，其中，通过所述装置对所述三维图标的照亮使得所述三维图标在所述组件的外表面可见。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述组件还包括聚碳酸酯衬底层，并且所述三维图标被模制到所述聚碳酸酯衬底层中。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述组件还包括施加到所述聚碳酸酯层上的聚氨酯层。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述不可移动的开关是与印刷电路板集成的电容传感器。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述不可移动的开关是集成在柔性膜中的印刷触摸传感器，所述柔性膜位于与所述聚氨酯层相邻设置的所述聚碳酸酯衬底层的前向表面上。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述柔性膜与所述聚碳酸酯衬底层一体注塑成型。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述组件是车辆内部的一部分。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述装置是发光二极管(LED)。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述组件还包括聚碳酸酯衬底层和插入到位于所述聚碳酸酯衬底层中的开口中的图标子组件，以及施加到所述聚碳酸酯层的聚氨酯层，其中，所述图标子组件包括三维图标和用于照亮所述三维图标的装置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述不可移动的开关是位于所述图标子组件的外围周围的传感器环。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述图标子组件具有围绕用于照明的所述装置的框架。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述框架由聚碳酸酯材料形成。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述框架是不透明的。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述框架包括凸缘部分，所述凸缘部分围绕所述聚碳酸酯衬底层中插入所述图标子组件的开口的外围与所述聚碳酸酯衬底层的背面接合。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述不可移动的开关由位于所述图标子组件的顶部上的透明导体形成。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，凸缘位于所述框架的端部之间，并且所述凸缘与位于与所述聚氨酯层相邻的所述聚碳酸酯衬底层的前向表面接合。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述不可移动的开关与印刷电路板集成，并且所述用于照明的所述装置由侧面发射发光二极管(LEDS)提供。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述三维图标的特征下方的区域填充有透明材料。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述不可移动的开关是位于所述三维图标后面的电容式触摸板。
除了上述一个或多个特征之外，或作为前述实施例中任一个的替代，所述三维图标是位于所述不可移动的开关上方的一定体积的塑料内的激光绘制的三维图像。
5 附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相似的元件被相同
地编号：
图1是根据本公开的实施例形成的发光图标和对应的开关的剖视图；
图2是根据本公开实施例形成的发光图标和对应的开关的剖视图；
图3是根据本公开的实施例形成的发光图标和对应的开关的剖视图；
图4是根据本发明又一实施例形成的发光图标和对应的开关的剖视图；
图5是根据本发明又一实施例形成的发光图标和对应开关的剖视图；
图6是根据本发明又一实施例形成的发光图标和对应开关的剖视图；
图7是根据本发明又一实施例形成的发光图标和对应的开关的剖视图；
图8是根据本发明又一实施例形成的发光图标和对应的开关的剖视图；和
图9是根据本公开形成的发光图标和对应的开关的透视图。
具体实施方式
在此通过示例而非限制的方式给出了所公开的装置和方法的一个或多个实施例的详细描述。
在附图中示出的是发光图标和发光图标的对应开关的各种实施例。例如，该图标可以是风扇的一个示例，并且该开关是打开和关闭风扇的开关。
在公开的实施例中，触摸点或开关不移动。这样并且在一个非限制性实施例中，电容传感器可以用于开关。此后，因为该图标不移动，用于控制表面的图标或符号可以被布置为提供三维形状。
在本公开的一个实施例中，三维形状被模制在衬底的背面中，并且图像的三维外观可以通过面向前方或侧面发射的发光二极管LED来增强。因此，并且当开关的操作者注视控制表面时，图标是三维的，因此具有更加美观的外观。在另一个非限制性实施例中，可以用具有不同折射率的另一种透明材料回填该模制的三维形状。由于在电容式触摸板上方不再存在气隙，所以该填充部分可以促进在图标后面使用电容式触摸板。
在本公开的另一个非限制性实施例中，激光被用于在塑料体积内绘制图标的三维图像。该方法可以称为次表面激光雕刻。通过将激光聚焦在塑料的三维体积中的非常特定的点上，在空间中的该点处会产生空隙，并产生图像。该图像在照明时显示为三维对象。
现在参考图1，作为三维图标12的组件10，示出了相应的不可移动的开关或传感器14以及用于照亮三维图标12的设备或装置16。如本文所使用的，不可移动的开关或传感器14可以被称为电容式传感器或其他等效设备，当将其放置在靠近操作者手指的位置时，开关或电路闭合而没有任何组件移动。在一个非限制性实施例中，组件10可以是车辆内部的一部分，例如车辆的仪表板或控制台或中控台或扶手。在图1的实施例中，印刷电路板(PCB)18设有不可移动的开关或传感器14以及用于照亮三维图标12的设备或装置16。在一个实施例中，用于照明的设备或装置是发光二极管(LED)。
在图1的实施例中，图标12通过例如任何合适的模制工艺例如注射模制等被模制到聚碳酸酯衬底层20中。然后，将透明的聚氨酯层22施加到聚碳酸酯层20上。为了防止从通过聚氨酯层22和聚碳酸酯层20观察到印刷电路板18，在印刷电路板18和聚碳酸酯层20之间设置有不透明的掩模层24。不透明的掩模层24设有开口26，因此从用于照明的装置16发出的光被引导到图标12。如图所示，图标12的背面可以具有特征28的形状，以便当图标12被用于照明的装置16照明时在图标12内产生阴影效果。因此，当聚碳酸酯层20被用于照明的装置16照明时，从聚碳酸酯层20的外表面或控制表面36可以看到三维图标。三维图标的特征28限定或位于组件10的内部。在此实施例中，不可移动的开关或传感器14(例如，电容传感器或其他)与印刷电路板18集成在一起或与之一体。
现在参考图2，示出了本公开的另一实施例。在该实施例中，不可移动的开关或传感器14是集成到柔性膜30中的印刷触摸传感器，该柔性膜30位于与聚碳酸酯层22相邻设置的聚碳酸酯基底层20的面向前的表面32上。柔性膜30是具有必要导电迹线的形成的膜。在该实施例中，柔性膜30具有开口34，以允许从聚氨酯层22的外表面36观看三维图标12。在该实施例中，用于照明的装置16固定到衬底层38上。在一个实施例中，将柔性膜30与聚碳酸酯衬底层20注塑在一起。
现在参考图3，示出了本公开的另一替代实施例。在此，组件10包括图标子组件40，该图标子组件40插入位于聚碳酸酯衬底层20中的开口或凹口42中，然后将聚氨酯的透明层22施加到聚碳酸酯层20上。在本实施例中，该图标子组件40包括三维图标12，三维图标12包括特征28和用于照明的装置16(例如，LED)。在该实施例中，不可移动的开关或传感器14是位于图标子组件40的外周的周围的传感器环。在该实施例中，并且为了防止来自照明装置16的“晕轮效应”的可能性，图标子组件40具有围绕照明装置16的框架44。框架44也可以由聚碳酸酯材料形成。为了防止这种“晕轮效应”，框架44由不透明材料形成。在该实施例中，图标子组件40的框架44还包括凸缘部分46，当图标子组件40插入开口42中时，该凸缘部分46围绕开口42的外围与聚碳酸酯基板层20的背面48接合。在该实施例中，聚碳酸酯衬底层20可以形成为与期望的位置或用途相同的颜色(例如，与组件10并入的内部装饰物相同的颜色)。类似地，图标子组件40的框架44可以形成为与期望的位置或用途相同的颜色(例如，与组件10被结合到其中的内部装饰相同的颜色)。
现在参考图4，示出了本公开的另一实施例。图4的实施例类似于图3实施例；然而，不可移动的开关或传感器14由位于图标子组件40顶部54上的透明导体52形成，与位于图标子组件40周围的传感器环相对。透明导体52确保从表面36可以看到三维图标12。
现在参考图5，示出了本公开的另一实施例。图5的实施例类似于图4的实施例。然而，图标子组件40被配置为沿箭头56的方向插入穿过聚碳酸酯基板层20的面向前的表面32。在该实施例中，凸缘46位于框架44的相对端之间。一旦凸缘46沿箭头56的方向插入开口42，凸缘46便与表面32接合。在图4的实施例中，不可移动的开关或传感器14由位于图标子组件40的顶部54上的透明导体52形成，与位于图标子组件40的周围的传感器环相对。透明导体52确保从表面36可以看到三维图标12。
现在参考图6，示出了本公开的又一个实施例。如在先前的实施例中一样，通过例如任何合适的模制工艺，诸如注射模制等，将三维图标12模制到聚碳酸酯衬底层20中。然后，将透明的聚氨酯层22施加到聚碳酸酯层20上。在该实施例中，不可移动的开关或传感器14与印刷电路板18集成在一起，并且用于照明的装置16由侧面发射发光二极管(LEDS)提供。
现在参考7，示出了本公开的另一实施例。该实施例类似于图6的实施例。然而，在此实施例中，三维图标的特征28下方的区域58填充有透明材料60。透明材料60的非限制性示例包括环氧树脂，丙烯酸，有机玻璃，聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)，硅树脂或其他聚碳酸酯及其等同物。该透明材料将具有与聚碳酸酯层20不同的折射率。由于在电容式触摸板上方不再存在气隙，因此该填充部分可促进在图标后面使用电容式触摸板。
在本公开的另一个非限制性实施例中，现在参考图8，激光被用于在位于不可移动的开关或传感器(例如，电容传感器)14上方的塑料体积62内绘制图标的三维图像，该塑料与印刷电路板18集成在一起，用于照明的装置16是由侧面发射发光二极管(LEDS)提供的。使用激光绘制三维图像可以被称为次表面激光雕刻，其中激光聚焦在塑料的三维体积62中的非常特定的点上，并且在该空间中的该点处产生空隙。为了定义三维图标和/或创建图像。该图像在照明时显示为三维对象。
图9是至少针对图6-8所示的实施例考虑的组件10的局部透视截面图。。
术语“大约”旨在包括与基于提交申请时可用的设备的特定数量的测量相关的误差程度。例如，“约”可以包括给定值的±8％或5％或2％的范围。
本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括”时，其规定了所述特征，整数，步骤，操作，元件和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征，整数，步骤，操作，元素组件和/或其组。
尽管已经参考一个或多个示例性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其要素。本公开。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于作为预期用于实现本公开的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求范围内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种组件，包括：
三维图标，限定在所述组件的内部；
不可移动的开关；
装置，其用于照亮所述三维图标，其中，通过所述装置对所述三维图标的照亮使得所述三维图标在所述组件的外表面可见。
2.根据权利要求1所述的组件，还包括聚碳酸酯衬底层，并且所述三维图标被模制到所述聚碳酸酯衬底层中。
3.根据权利要求2所述的组件，还包括施加到所述聚碳酸酯层上的聚氨酯层。
4.根据权利要求1所述的组件，其中，所述不可移动的开关是与印刷电路板集成的电容传感器。
5.根据权利要求3所述的组件，其中，所述不可移动的开关是集成在柔性膜中的印刷触摸传感器，所述柔性膜位于与所述聚氨酯层相邻设置的所述聚碳酸酯衬底层的前向表面上。
6.根据权利要求5所述的组件，其中，所述柔性膜与所述聚碳酸酯衬底层一体注塑成型。
7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述组件是车辆内部的一部分。
8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述装置是发光二极管(LED)。
9.根据权利要求1所述的组件，还包括聚碳酸酯衬底层和插入到位于所述聚碳酸酯衬底层中的开口中的图标子组件，以及施加到所述聚碳酸酯层的聚氨酯层，其中，所述图标子组件包括三维图标和用于照亮所述三维图标的装置。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述不可移动的开关是位于所述图标子组件的外围周围的传感器环。
11.根据权利要求9所述的组件，其中，所述图标子组件具有围绕用于照明的所述装置的框架。
12.根据权利要求11所述的组件，其中，所述框架由聚碳酸酯材料形成。
13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述框架是不透明的。
14.根据权利要求11所述的组件，其中，所述框架包括凸缘部分，所述凸缘部分围绕所述聚碳酸酯衬底层中插入所述图标子组件的开口的外围与所述聚碳酸酯衬底层的背面接合。
15.根据权利要求9所述的组件，其中，所述不可移动的开关由位于所述图标子组件的顶部上的透明导体形成。
16.根据权利要求11所述的组件，其中，凸缘位于所述框架的端部之间，并且所述凸缘与位于与所述聚氨酯层相邻的所述聚碳酸酯衬底层的前向表面接合。
17.根据权利要求1所述的组件，其中，所述不可移动的开关与印刷电路板集成，并且所述用于照明的所述装置由侧面发射发光二极管(LEDS)提供。
18.根据权利要求1所述的组件，其中，所述三维图标的特征下方的区域填充有透明材料。
19.根据权利要求18所述的组件，其中，所述不可移动的开关是位于所述三维图标后面的电容式触摸板。
20.根据权利要求1所述的组件，其中，所述三维图标是位于所述不可移动的开关上方的一定体积的塑料内的激光绘制的三维图像。
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