CN210181259U - 导光器件及具备该导光器件的按键 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种导光器件(1)，其特征在于，包括：主体部(4)；多个导光端子(2)，该多个导光端子(2)分别与光源相对，经由所述多个导光端子(2)将光导入所述导光器件(1)；以及多个导光部(3)；该多个导光部(3)呈螺旋状地形成于所述主体部(4)的靠所述光源一侧，其一端分别与所述多个导光端子(2)相接，另一端分别与所述一端与不同导光端子(2)相接的相邻的所述导光部(3)相接，所述导光部(3)从所述主体部(4)的外表面延伸出的宽度从靠所述导光端子(2)的一侧逐渐变窄。

Description

导光器件及具备该导光器件的按键

技术领域

本实用新型涉及一种导光器件及具备该导光器件的按键，尤其涉及一种利用较少的光源就能射出亮度均匀光线的导光器件及具备该导光器件的按键。

背景技术

人们的日常生活中对于照明的需要已不仅仅停留在照亮的用途，而更着重于通过照明的颜色、温度、亮度和方向等来设定自己喜欢的场景情景照明效果，并根据各自要求、场景情况，在不同的空间和时间选择并控制光的亮度、灰度、颜色的变化。

例如在汽车领域，氛围灯等的使用越来越广泛。

作为氛围灯的一处应用，如图5中示出了一种汽车驻车按钮，其周围需要有均匀且颜色可变的亮光，使人不仅能在外部昏暗的环境下醒目地发现驻车按钮，并且还能给车内人带来赏心悦目的体验感觉。通常，在具有这样的环形导光的情况下，通过如图4所示那样，在电路板上根据导光形状排列若干个(图中为12个)LED光源，并经由圆筒形的导光器件来实现均匀的环形导光。

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

然而，上述为了实现环形导光，使用了大量的LED光源，这不仅会造成制造成本的提高，还会导致耗电大等问题，并且由于在电路板上排列了大量的LED光源，使得电路板上其它的结构配置带来局限性，设计自由度也会有所影响。

用于解决技术问题的技术方案

本实用新型鉴于上述问题而得以完成，其第一方面在于，提供一种导光器件，包括：

主体部；

多个导光端子，该多个导光端子分别与光源相对，经由所述多个导光端子将光导入所述导光器件；以及

多个导光部；该多个导光部呈螺旋状地形成于所述主体部的靠所述光源一侧，其一端分别与所述多个导光端子相接，另一端分别与所述一端与不同导光端子相接的相邻的所述导光部相接，所述导光部从所述主体部的外表面延伸出的宽度从靠所述导光端子的一侧逐渐变窄。

本实用新型的第二方面在于，在第一方面的导光器件中，

所述导光部的螺旋升角构成为使得光在所述多个导光部中传输时完全内反射。

本实用新型的第三方面在于，在第一方面或第二方面的导光器件中，

具有两个所述导光端子以及四个所述导光部。

本实用新型的第四方面在于，在第一方面或第二方面的导光器件中，

分别对各导光端子使用一个所述光源。

本实用新型的第五方面在于，在第一方面或第二方面的导光器件中，

所述主体部、所述导光端子与所述导光部形成为一体。

本实用新型的第六方面在于，在第二方面的导光器件中，

所述导光器件由玻璃或塑料构成。

本实用新型的第七方面在于，在第六方面的导光器件中，

所述螺旋升角大于42°。

本实用新型的第八方面在于，提供一种按键，该按键具有如第一方面至第七方面中任一项所述的导光器件。

实用新型效果

本实用新型提供一种导光器件，利用比现有的导光器件要少得多的光源就能获得亮度均匀的导光效果，在成本面与性能面上均优异，并使得电路板的设计自由度有所提高。

附图说明

图1(a)～(c)分别示出了本实用新型所涉及的导光器件1的三个视图，图1(a)示出了本实用新型所涉及的导光器件1的主视图，图1(b)示出了本实用新型所涉及的导光器件1的侧视图，图1(c)示出了本实用新型所涉及的导光器件1的俯视图。

图2(a)与图2(b)分别是用于说明实施方式1的导光器件1的螺旋升角θ的说明图，图2(a)示出螺旋升角θ，图2(b)示意性地示出了使得入射光在导光部中产生完全内反射的情况下光线(箭头标记所示)的运行轨迹。

图3是用于说明实施方式1的导光器件1的导光效果的亮度分布图。

图4是用于说明现有技术的导光器件的图。

图5是用于说明现有技术的导光器件的图。

图6(a)与图6(b)分别示出了本实用新型的实施方式所涉及的导光器件1的对比例的立体图及亮度分布图。

具体实施方式

下面，对于本实用新型所涉及的导光器件1的优选实施方式，使用附图进行说明，但各图中对于相同、或相当的部分，附加相同标号进行说明。

实施方式

图1(a)～(c)分别示出了本实用新型所涉及的导光器件1的三个视图，图1(a)示出了本实用新型所涉及的导光器件1的主视图，图1(b)示出了本实用新型所涉及的导光器件1的侧视图，即从图1(a)沿着中心轴X 向纸面右向选择90°后的视图，图1(c)示出了本实用新型所涉及的导光器件1的俯视图，即图1(a)的俯视图。

如图1(a)～(c)所示，本实用新型所涉及的导光器件1包括：导光端子2a、2b、导光部3a、3b、3c、3d以及主体部4。

如图1(a)、(c)所示，导光端子2a的一端与导光部3a、3c的一端相接，导光端子2b的一端与导光部3b、3d的一端相接。导光部3a、3b、3c、 3d分别呈螺旋状地形成于主体部4的外表面，并且导光部3a的另一端与导光部3b的另一端相接，同样，导光部3c的另一端与导光部3d的另一端相接。光源以图中箭头方向Y即与中心轴X相平行地经由导光端子2a、2b入射至导光器件1。

此外，导光部3a、3b、3c、3d分别具有从主体部4的外表面延伸出的宽度，并且，随着导光部3a、3b、3c、3d从与导光端子2a、2b相接的一端呈螺旋状地向纸面上方延伸，该宽度逐渐变窄，并在到达与相邻导光部相接的另一端时，宽度最小，例如可以接近于零(如图1(a)中的虚线圆圈所示)。

图2(a)与图2(b)分别是用于说明本实施方式1的导光器件1的螺旋升角θ的说明图，图2(a)示出螺旋升角θ，图2(b)示意性地示出了使得入射光在导光部中产生完全内反射的情况下，光线(箭头标记所示)在导光部中的运行轨迹。以下，分别参照图2(a)与图2(b)，对本实施方式1的导光器件1的导光部3a、3b、3c、3d各自的螺旋升角θ的参数设置进行说明。

本实施方式1的导光器件1的导光部3a、3b、3c、3d各自的螺旋升角θ设置成使得经由导光端子2a、2b射入导光部3a、3b、3c、3d的光能够在导光部3a、3b、3c、3d中产生完全内反射，即如图2(b)中表示光线运行的箭头所示那样。

根据斯涅尔定律，使得光线在导光部3a、3b、3c、3d中产生完全内反射的临界角Φ_c可通过将下式1变换成式2来计算得出。

φ<-arcsin(n_f/n_i)…(式2)

其中，n_f表示空气的折射率，为1.0，n_i表示导光器件1的材料的折射率，本实用新型中导光器件1的材料例如使用玻璃、塑料等，其折射率约为 1.5。

由此，通过将上述参数代入(式2)，则所计算出的临界角Φ_c约为 42°。也就是说，本实施方式的导光器件1的导光部3a、3b、3c、3d各自的螺旋升角θ大于临界角Φ_c＝42°的情况下，可以完成如图2(b)所示的完全内反射。

图3是用于说明本实施方式1的导光器件1的导光效果的亮度分布图。参照图3，示出了通过本实用新型的导光器件1利用两个LED光源分别从导光端子2a、2b入射光之后，从图1(c)的视角俯视时导光器件1的主体部4的上端部的光线亮度分布图，从图中可以看出，通过本实用新型的导光器件1 导出的光线亮度均匀，即使是远离于导光端子的位置的亮度也与靠近导光端子的部分的亮度水平相当。

对比例

图6(a)示出了作为本实用新型的实施方式所涉及的导光器件1的对比例的导光器件的立体图，图6(b)示出了用于说明该导光器件的导光效果的亮度分布图，对应图3中导光器件1的亮度分布图。

如图6(a)所示，导光器件的导光部由垂直向上的导光部与呈螺旋状的导光部构成。从图6(b)可以看出，采用该导光器件进行导光的情况下，虽然，靠近导光端子附近的亮度较亮，然而，远离导光端子的部分的导光较暗，所形成的导光环亮度不均匀，甚至产生不亮的部分，给用户带来不适感。

与此相对，将本实用新型的导光器件1用于按键等器件进行导光的情况下，利用两个光源就能获得亮度均匀的导光效果，在成本面与性能上均优异，也不会造成由于配置过多光源使得电路板上其它结构的配置自由度收到影响。

另外，本实用新型在其实用新型的范围内，可将各实施方式进行自由组合，或将各实施方式适当地进行变形、省略。

例如，本实用新型中的导光器件1中的主体部4、导光端子2a、2b以及导光部3a、3b、3c、3d一体形成，但也可以分别形成通过组装来构成为一体。

又例如，本实用新型中的导光器件1的构成材料上述中列举了玻璃、塑料等，但也可以是其它透光材料，只要根据其各自的折射率如上那样计算上述螺旋升角θ的临界角即可。

又例如，本实用新型中的导光器件1中的导光部3a、3b、3c、3d分别形成于主体部4的外表面，但也可以形成于内表面，即具有从主体部4的内表面延伸出的宽度，并螺旋状地形成于主体部4的内表面，其它结构与本实施方式1相同，从而也能获得均匀的导光效果。

又例如，本实施方式1中所实现的导光呈环形，也可以是任何形状，如四边形、不规则形状等，可根据需要来变更。

又例如，本实施方式中的导光器件1具有2个导光端子、及4个导光部，也可以根据需要对其数量进行变更，例如有4个导光端子、及8个导光部等。

本实用新型进行了详细的说明，但上述说明仅是所有方面中的示例，本实用新型并不局限于此。未示例的无数的变形例被解释为可设想到而未脱离本实用新型的范围。

工业上的应用

本实用新型所涉及的导光器件可广泛应用于工业领域中各种需要进行均匀导光的场景，例如汽车中的停车按键、启动按键、各类设备中的功能按钮、指示灯、氛围灯等。比现有的导光器件要少得多的光源就能获得亮度均匀的导光效果，在成本面与性能面上均优异，并使得电路板的设计自由度有所提高。

标号说明

1 导光器件

2a、2b 导光端子

3a、3b、3c、3d 导光部

4 主体部

Claims (8)

1.一种导光器件，其特征在于，包括：

主体部；

多个导光端子，该多个导光端子分别与光源相对，经由所述多个导光端子将光导入所述导光器件；以及

多个导光部；该多个导光部呈螺旋状地形成于所述主体部的靠所述光源一侧，其一端分别与所述多个导光端子相接，另一端分别与所述一端与不同导光端子相接的相邻的所述导光部的另一端相接，所述导光部从所述主体部的外表面延伸出的宽度从靠所述导光端子的一侧逐渐变窄。

2.如权利要求1所述的导光器件，其特征在于，

所述导光部的螺旋升角构成为使得光在所述多个导光部中传输时完全内反射。

3.如权利要求1或2所述的导光器件，其特征在于，

具有两个所述导光端子以及四个所述导光部。

4.如权利要求1或2所述的导光器件，其特征在于，

分别对各导光端子使用一个所述光源。

5.如权利要求1或2所述的导光器件，其特征在于，

所述主体部、所述导光端子与所述导光部形成为一体。

6.如权利要求2所述的导光器件，其特征在于，

所述导光器件由玻璃或塑料构成。

7.如权利要求6所述的导光器件，其特征在于，

所述螺旋升角大于42°。

8.一种按键，其特征在于，具有如权利要求1至7中任一项所述的导光器件。

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