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Diese
Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-137179,
eingereicht am 10. Mai 2005, und beansprucht deren Priorität, wobei
deren Inhalt in vollem Umfang in das vorliegende Dokument aufgenommen
wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit,
die konfiguriert ist, um eine optische Kommunikationsfunktion und
eine Solarlichtsammelfunktion für
eine Hintergrundbeleuchtungseinheit zur Beleuchtung einer Anzeigeeinrichtung
zu liefern, und eine Informationsgerät, das die multifunktionale
Hintergrundbeleuchtungseinheit verwendet.
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Im
Allgemeinen wurde ein Flüssigkristallpaneel,
das mit einer Hintergrundbeleuchtungseinheit kombiniert ist, welche
eine Flächenabstrahlung
einer in der Hintergrundbeleuchtungseinheit enthaltenen Lichtleiterplatte
verwendet, als Anzeigeeinrichtung für ein Mobiltelefon, einen persönlichen
Computer oder dergleichen verwendet. Verschiedene Verbesserungen
der Hintergrundbeleuchtungseinheit wurden vorgenommen.
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Eine
verbesserte Lichtleiterplatte zum Erzielen einer einheitlichen Flächenabstrahlungshelligkeit und
eine eine derartige Lichtleiterplatte verwendende Hintergrundbeleuchtungseinheit
sind bereits bekannt (siehe offengelegtes japanisches Patent Nr. 2001-210120,
Ansprüche, 1).
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6A stellt eine herkömmliche
Hintergrundbeleuchtungseinheit dar, die im offengelegten japanischen
Patent Nr. 2001-210120 offenbart ist.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit beinhaltet eine Lichtleiterplatte 50.
Die Lichtleiterplatte 50 hat im Wesentlichen rechteckige
Form und beinhaltet eine Lichteinfallsfläche 51, eine Bodenfläche 52 und eine
Lichtaustrittsfläche 53.
Eine Mehrzahl von Rillen 54, von denen jede eine dreieckige
Querschnittform hat und sich parallel zu einer Längsseite der Einfallsfläche 51 erstreckt,
um die Form eines dreieckigen Prismas zu bilden, sind in der Bodenfläche 52 in
vorbestimmten Abständen
ausgebildet. Eine Lichtquelle 55 ist der Einfallsfläche 51 zugewandt
angeordnet, und die Lichtquelle 55 ist durch eine Lichtsammelplatte 56 abgedeckt,
so dass von der Lichtquelle 55 ausgesendetes Licht in die
Einfallsfläche 51 eintritt. Außerdem ist
eine Streu- und Reflexionsbahn 57 so vorgesehen, dass sie
der Bodenfläche 52 der
Lichtleiterplatte 50 zugewandt ist.
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Dabei
verläuft
das von der Lichtquelle 55 ausgesendete Licht durch die
Einfallsfläche 51 und tritt
in die Lichtleiterplatte 50 ein, bei der sie auf der Bodenfläche 52 und
der Austrittsfläche 53 reflektiert wird,
sich in einer Richtung (Pfeil A) von der Einfallsfläche 51 weg
in der Lichtleiterplatte 50 fortbewegt, in die Rillen eintritt
und in diesen gebeugt wird, um zur Austrittsfläche 53 gelenkt zu
werden.
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Als
nächstes
wird der Pfad des von der Lichtquelle 55 ausgesendeten
Lichts mit Bezug auf 6B beschrieben.
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Das
von der Lichtquelle 55 ausgesendete Licht tritt in die
Lichtleiterplatte 50 durch die Einfallsfläche 51 ein,
bewegt sich in Richtung des Pfeils A fort und unterliegt dabei einer
wiederholten Reflexion an der Bodenfläche 52 und der Austrittsfläche 53, und
tritt in die Rillen 54a, 54b, 54d und 54e ein.
Das in die Rille 54a eintretende Licht 58a, das
in die Rille 54b eintretende Licht 58b, das in
die Rille 54d eintretende Licht 58d, und das in
die Rille 54e eintretende Licht 58e wird an den
jeweiligen Rillen reflektiert und zur Austrittsfläche 53 gelenkt.
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Dabei
sind die in der Bodenfläche 52 ausgebildeten
Rillen 54a bis 54e so ausgebildet, dass jede der
Rillen eine Tiefe hat, die in der Reihenfolge von der nahe bei der
Einfallsfläche 51 angeordneten
Rille 54a zu der am weitesten von der Einfallsfläche 51 entfernt
angeordneten Rille 54e zunimmt, so dass, sogar wenn die
Lichtstärke
bei von der Einfallsfläche 51 entfernt
angeordneten Rillen abnimmt, eine Zunahme des Anteils des Lichtes
erzielt wird, das von den entfernt von der Einfallsfläche 51 angeordneten Rillen
empfangen wird, wodurch ermöglicht
wird, dass ein gleichmäßiges und
verstärktes
Licht zur Austrittsfläche
gelenkt wird.
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Außerdem wurde
ein typisches Informationsgerät
wie beispielsweise ein herkömmliches
Mobiltelefon, ein Laptop-Computer oder dergleichen entwickelt, die
mit einer Datenkommunikationsvorrichtung ausgerüstet sind, und es wurde ebenfalls
ein Mobiltelefon entwickelt, das eine Infrarot-Kommunikationsvorrichtung
als Datenkommunikationssystem beinhaltet (siehe offengelegtes japanisches
Patent Nr. 2004-294310, Ansprüche, 1).
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7 stellt ein Mobiltelefon
dar, das eine herkömmliche
Kommunikationsvorrichtung und ein Kommunikationssystem beinhaltet,
wie offenbart im offengelegten japanischen Patent Nr. 2004-294310.
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Das
Mobiltelefon 60 beinhaltet ein Infrarot-Sende- und Empfangsglied 62,
das eine weitere Funktion außer
der unter Verwendung einer Antenne 61 erfolgenden normalen
Kommunikationsfunktion ermöglicht.
Eine Fahrzeugnavigationsvorrichtung 63 beinhaltet eine
Anzeigeeinrichtung 64 und ein Infrarot-Sende- und Empfangsglied 65.
Demzufolge kann ein Infrarotstrahlen 66 verwendendes Kom munikationssystem
zwischen dem Infrarot-Sende- und Empfangsglied zwischen dem Infrarot-Sende-
und Empfangsglied 62 des Mobiltelefons 60 und
dem Infrarot-Sende- und Empfangsglied 65 der Fahrzeugnavigationsvorrichtung 63 angeordnet
sein.
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Dabei
speichert das Mobiltelefon 60 Telefonnummerndaten eines
Ziels in seinem eingebauten Speicher und sendet die Telefonnummerndaten
mittels infraroter Strahlen 66 an die Fahrzeugnavigationsvorrichtung 63,
falls erforderlich. Falls die empfangenen Telefonnummerndaten in
der Fahrzeugnavigationsvorrichtung 63 als Ziel eingestellt
sind, kann die Fahrzeugnavigationsvorrichtung 63 den Benutzer zum
Ziel führen.
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Mit
der zuvor erwähnten
Konfiguration kann, wenn der Benutzer ein Fahrzeug fährt, das
Ziel automatisch in der Fahrzeugnavigationsvorrichtung festgelegt
werden, und zwar einfach indem man das Mobiltelefon in der Nähe der Fahrzeugnavigationsvorrichtung
platziert, wodurch eine komplizierte Operation eliminiert werden
kann.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit wie offenbart im offengelegten japanischen
Patent Nr. 2001-210120 benötigt
einen relativ großen
Einbauraum, im Vergleich zu anderen Strukturelementen einer Informationsvorrichtung,
in welche die Hintergrundbeleuchtungseinheit eingebaut ist, obwohl
die Hintergrundbeleuchtungseinheit nur die Funktion hat, ein Flüssigkristallpaneel
oder dergleichen als Hintergrundbeleuchtung zu beleuchten.
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Insbesondere
wurde in den letzten Jahren ein mobiles Informationsgerät, das durch
ein Mobiltelefon, einen Notebook-Computer oder dergleichen repräsentiert
ist, mit fortschrittlichen und hoch entwickelten Funktionen ausgerüstet. Demzufolge
besteht eine starke Nachfrage nach Kompaktheit und geringem Gewicht.
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Der
zuvor erwähnten
Anforderung genügt beispielsweise
ein multifunktionales Bauteil, das eine Vielzahl von Funktionen
durch eine gemeinsame Nutzung von einem einzigen eingebauten Bauteil
liefern kann, wobei dies durch eine herkömmliche Hintergrundbeleuchtungseinheit
nicht bereitgestellt werden kann.
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Für gewöhnlich weist
das Mobiltelefon oder dergleichen eine Infrarot verwendende Kommunikationsvorrichtung
auf, wie offenbart im offengelegten japanischen Patent Nr. 2004-204310,
die eine Infrarot-Kommunikationsvorrichtung verwendet. Die offenbarte
Infrarot-Kommunikationsvorrichtung ist auf eine Übertragung mit niedriger Leistung
eingeschränkt,
in Anbetracht der Notwendigkeit, die Augen eines Benutzers oder
von in der Nähe
befindlichen Personen zu schützen.
Als Ergebnis weist die Infrarot-Kommunikationsvorrichtung das Problem
einer eingeschränkten
Kommunkationsdistanz auf, was bei großer Distanz zu Kommunikationsfehlern
führt. Auch
gibt es das Problem einer niedrigen Kommunikationsgeschwindigkeit.
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In
den letzten Jahren wurde eine Funkwellen verwendende Kommunikationsvorrichtung
wie beispielsweise Bluetooth auf dem Technikgebiet als drahtlose
Kommunikationstechnik zwischen Informationsgeräten verwendet. Jedoch ist es
schwierig, einen verbreiteten allgemeinen Einsatz der Technologie
zu erzielen, da betreffend die Ausgangsleistung strenge Einschränkungen
bestehen und die Frequenzen der elektrischen Wellen ebenfalls einen
Einfluss auf den menschlichen Körper,
medizinische Geräte
oder dergleichen haben können.
Außerdem
gibt es Einschränkungen
in Bezug auf das Verfahren der Erzeugung der Funkwellen oder dergleichen.
Außerdem
nimmt die Anzahl der in das Informationsgerät eingebauten Teile zu, wenn
dieses einen solchen Aufbau hat, dass es die Infrarot-Kommunikationsvorrichtung
oder die Funkwellen verwendende Drahtlos-Kommunikationsvorrichtung enthält. Demzufolge können das
Erzielen einer Miniaturisierung des Informationsgerätes und
eine Kostenverminderung schwierig sein.
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8 stellt ein Beispiel eines
herkömmlichen
Ladesystems unter Verwendung einer Sonnenbatterie dar.
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Bezugszeichen 43 bezeichnet
eine Sonnenbatterie (Solargenerator), 44 eine transparente
Abdeckung, um die Sonnenbatterie 43 zu schützen, und 45 einfallendes
Licht, das in die Sonnenbatterie 43 eintritt.
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Dabei
ist es, da das einfallende Licht 45 in die Sonnenbatterie 43 in
einer im Wesentlichen zur Sonnenbatterie senkrechten Richtung eintritt,
erforderlich, die Empfangsfläche
der Sonnenbatterie 43 zu vergrößern, um eine große Elektrobewegungskraft
zu erzielen, was zu einer Kostensteigerung führt und ausreichenden Raum
für die
vergrößerte Empfangsfläche der
Sonnenbatterie erfordert.
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INHALT DER
ERFINDUNG
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Ein
Ziel der Erfindung besteht darin, eine multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
und ein Informationsgerät
bereitzustellen, wobei diese die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
gemeinsam nutzen, welche eine Hintergrundbeleuchtungsfunktion, um
Licht von der Hintergrundbeleuchtungseinheit zur Beleuchtung eines
Flüssigkristallpaneels
oder dergleichen zu nutzen, eine Kommunikationsfunktion, um eine
Kommunikation mit einem externen Informationsgerät über die Lichtleiterplatte zu ermöglichen,
oder eine Ladefunktion aufweist, die die Lichtleiterplatte und eine
Sonnenbatterie verwendet.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, beinhaltet eine multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung eine Lichtleiterplatte, die eine erste Einfalls-/Austrittsfläche und
eine zweite Einfalls-/Austrittsfläche aufweist, eine Licht aussendende
Vorrichtung, die beispielsweise mindestens ein Licht aussendendes
Element aufweist, das der ersten Einfalls-/Austrittsfläche zugewandt
angeordnet ist und konfiguriert ist, um der ersten Einfalls-/Austrittsfläche Licht
zuzuführen,
und eine Lichtempfangsvorrichtung, die in dem Raum zwischen den
Licht aussendenden Elementen so vorgesehen ist, dass sie der ersten
Einfalls-/Austrittsfläche
zugewandt ist, und so konfiguriert ist, dass sie von der ersten
Einfalls-/Austrittsfläche
ausgesendetes Licht erhält.
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Die
Lichtleiterplatte ist so konfiguriert, dass das von der Licht aussendenden
Vorrichtung ausgesendete Licht in die Lichtleiterplatte eintritt,
durch die Lichtleiterplatte hindurch verläuft und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche abgestrahlt
wird.
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Die
Lichtleiterplatte ist so konfiguriert, dass die Lichtempfangsvorrichtung
Licht empfängt,
das in die zweite Einfalls-/Austrittsfläche eintritt, durch die Lichtleiterplatte
hindurch verläuft
und von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche abgestrahlt wird.
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Mit
der oben erwähnten
Struktur ist es möglich,
eine multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit zu erzielen,
die konfiguriert werden kann, um zu ermöglichen, dass die in der Nähe der Lichtleiterplatte
angeordnete Licht aussendende Vorrichtung als Hintergrundbeleuchtung
funktionieren kann, und zwar unter Verwendung der großen Abstrahl-
und Aufnahmefläche
der Lichtleiterplatte, um eine optische Kommunikationsfunktion für ein Senden
und Empfangen von Information mittels der Licht aussendenden Vorrichtung
und der Licht empfangenden Vorrichtung zu erzielen, oder eine Ladefunktion
unter Verwendung einer Sonnenbatterie zu erzielen.
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Dadurch
ist es möglich,
eine optische Kommunikation zu erzielen oder Sonnenlicht in effizienter Weise
zu empfangen, und zwar unter Verwendung der großen Abstrahl- und Aufnahmefläche der
Lichtleiterplatte, sogar in einem Mobilgerät geringer Größe.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform
einer multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
darstellt;
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2A ist
eine Seitenansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise einer Licht aussendenden Vorrichtung in der in 1 dargestellten
multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit;
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2B ist
eine Seitenansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise einer Lichtempfangsvorrichtung in der in 1 dargestellten
multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau der in 1 dargestellten
multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit zeigt;
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4 ist
eine Seitenansicht eines Mobiltelefons, in welchem die multifunktionale
Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung verwendet wird;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform der multifunktionalen
Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung darstellt;
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6A ist
eine perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche Hintergrundbeleuchtungseinheit darstellt;
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6B ist
eine Seitenansicht, die einen Lichtweg in der in 6A dargestellten
herkömmlichen
Hintergrundbeleuchtungseinheit darstellt;
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7 ist
eine schematische Ansicht, die ein mit einer herkömmlichen
Kommunikationsvorrichtung versehenes Mobiltelefon und ein das Mobiltelefon
verwendendes Kommunikationssystem zeigt;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines eine Sonnenbatterie
verwendenden herkömmlichen
Ladesystems zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend detailliert mit Bezug auf die anliegenden
Zeichnungen erläutert.
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1 stellt
eine erste Ausführungsform
einer multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
dar.
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Die
multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit beinhaltet eine
Lichtleiterplatte 1, eine Licht aussendende Vorrichtung,
um Licht an die Lichtleiterplatte 1 zu senden, und eine
Lichtempfangsvorrichtung, um Licht von der Lichtleiterplatte 1 zu
empfangen. Die Lichtleiterplatte 1 weist eine im Wesentlichen
rechteckige Form von vorbestimmter Dicke auf und kann aus einem
beliebigen durchsichtigen Material hergestellt sein.
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Die
Lichtleiterplatte 1 beinhaltet beispielsweise eine erste
Einfalls-/Austrittsfläche 2,
die auf einer Seitenfläche
der Lichtleiterplatte 1 vorgesehen ist und in der Lage
ist, einfallendes Licht 7 einzubringen und herauskommendes
Licht 11 abzugeben, eine zweite Einfalls-/Austrittsfläche 3,
die auf einer Oberseite der Lichtleiterplatte vorgesehen ist und
in der Lage ist, einfallendes Licht 10 einzubringen und
herauskommendes Licht 8 abzugeben, und einen Übertragungsmechanismus,
der auf einer Unterseite 4 der Lichtleiterplatte 1 vorgesehen
ist und konfiguriert ist, um Licht von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 zur zweiten
Einfalls-/Austrittsfläche 3,
sowie von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 zur ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 zu übertragen.
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Bei
dieser Ausführungsform
weist der Übertragungsmechanismus
beispielsweise eine Mehrzahl von Rillen 5a bis 5g auf,
die auf der Unterseite 4 der Lichtleiterplatte 1 vorgesehen
sind (siehe 1).
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Die
Rillen 5a bis 5g, von denen sich jede parallel
zu einer Längsseite
der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 erstreckt,
um die Form eines dreieckigen Prismas zu bilden, sind in vorbestimmten
Abständen von
der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 angeordnet. Jede
der Rillen weist im Querschnitt eine dreieckige Form auf, welche
in die Bodenfläche
der Lichtleiterplatte zur zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 hin
geschnitten ist.
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Es
sei angemerkt, dass die Anzahl der Rillen 5a bis 5g nicht
auf die der dargestellten Ausführungsform
eingeschränkt
ist, und dass eine beliebige Anzahl von Rillen verwendet werden
kann. Jede der Rillen 5a bis 5g ist vorzugsweise
so geformt, dass die Tiefe einer jeden der Rillen mit zunehmendem
Abstand von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 zu jeder Rille
zunimmt, um es zu erleichtern, das einfallende Licht 7 gleichmäßig auf
die Rillen zu reflektieren und das Licht zur zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 zu
reflektieren. Alternativ können
die Rillen optional mit unterschiedlichen Tiefen oder Flächenneigungswinkeln
angeordnet sein.
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Mit
der oben erwähnten
Struktur wird das einfallende Licht 7, das in die Lichtleiterplatte 1 durch die
erste Einfalls-/Austrittsfläche 2 eintritt,
auf den geneigten Flächen
der Mehrzahl von Rillen 5a bis 5g reflektiert
und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 als herauskommendes
Licht 8 abgestrahlt. Weiter wird das einfallende Licht 10,
das in die Lichtleiterplatte 1 über die zweite Einfalls-/Austrittsfläche 3 eintritt,
auf den geneigten Flächen
der Mehrzahl von Rillen 5a bis 5g reflektiert
und von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 als herauskommendes
Licht 11 abgestrahlt.
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Die
Licht aussendende Vorrichtung beinhaltet mindestens eine Lichtquelle,
die der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 zugewandt angeordnet
ist. Bei der dargestellten Ausführungsform
weist die Lichtquelle beispielsweise eine Mehrzahl von Leuchtdioden
(nachfolgend als LEDs bezeichnet) 6a bis 6c auf, die
in Abständen
entlang der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 angeordnet sind.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind die LEDs 6a bis 6c so konfiguriert, dass
sie sichtbares Licht aussenden. Dabei tritt das von den LEDs 6a bis 6c ausgesendete
sichtbare Licht in die Lichtleiterplatte 1 durch die erste
Einfalls-/Austrittsfläche 2 als
einfallendes Licht 7 ein, verläuft durch die Lichtleiterplatte 1 hindurch
und wird auf den geneigten Flächen
der Rillen reflektiert, und wird von der gesamten zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 als
herauskommendes Licht 8 abgestrahlt.
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Die
Licht empfangende Vorrichtung beinhaltet mindestens ein Lichtempfangsglied,
das konfiguriert ist, um Licht von der Lichtleiterplatte 1 zu
empfangen. Bei dieser Ausführungsform
weist das Lichtempfangsglied eine Mehrzahl von Licht empfangenden
Elementen 9a und 9b auf, die entlang der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 der
ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 zugewandt
angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform
beinhalten die Licht empfangenden Elemente beispielsweise Photodioden.
Bei dieser Ausführungsform
ist das eine Licht empfangende Element 9a zwischen den
LEDs 6a und 6b angeordnet, und das andere Licht
empfangende Element 9b ist zwischen den LEDs 6b und 6c angeordnet
(siehe 1).
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Dabei
wird, wenn das einfallende Licht 10, wie beispielsweise
infrarote Strahlen, Sonnenlicht oder dergleichen, in die zweite
Einfalls-/Austrittsfläche
der Lichtleiterplatte 1 eintritt, das einfallende Licht 10 in
der Lichtleiterplatte 1 gesammelt, auf den geneigten Flächen der
Rillen 5a bis 5g reflektiert, und von der ersten
Einfalls-/Austrittsfläche 2 als
herauskommendes Licht 11 abgestrahlt. Die Photodioden 9a und 9b empfangen
das herauskommende Licht 11.
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Es
sei angemerkt, dass die Licht empfangenden Elemente 9a und 9b bei
dieser Ausführungsform Photodioden
sind, jedoch können
dies alternativ Sonnenbatterien, wie später noch erläutert wird,
oder Phototransistoren oder dergleichen sein. Bei dieser Ausführungsform
sind drei LEDs 6a bis 6c als Licht aussendende
Vorrichtung angeordnet und zwei Photodioden 9a und 9b als
Licht empfangende Vorrichtung angeordnet, jedoch sind die Anzahlen
der LEDs und der Photodioden nicht auf diese eingeschränkt. Die
Anzahlen können
optional in Abhängigkeit
von Größe und Spezifikation
der Lichtleiterplatte 1 verändert werden. Die Anordnung
und die Abfolge der LEDs und der Licht empfangenden Elemente sind ebenfalls
nicht auf die in der oben erwähnten
Ausführungsform
eingeschränkt.
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Mit
dem oben erwähnten
Aufbau hat die erste Einfalls-/Austrittsfläche 2 der Lichtleiterplatte 1 die Funktion,
von den LEDs 6a bis 6c ausgesendetes Licht als
einfallendes Licht 7 in die Lichtleiterplatte 1 einzubringen,
und hat auch die Funktion, das in der Lichtleiterplatte 1 gesammelte
Licht als herauskommendes Licht 11 von der Lichtleiterplatte 1 abzugeben.
Andererseits hat die zweite Einfalls-/Austrittsfläche 3 die
Funktion, Licht, das durch die Lichtleiterplatte 1 hindurch
verläuft,
schließlich
als herauskommendes Licht 8 von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 nach
außen
abzugeben, und hat auch die Funktion, das einfallende Licht 10 zu
empfangen, das von außen
her in die Lichtleiterplatte 1 eintritt.
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Wie
in 3 dargestellt, beinhaltet die Licht aussendende
Vorrichtung eine mit den LEDs 6a bis 6c verbundene
Umschaltschaltung 24, eine Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuerschaltung 22,
die mit der Umschaltschaltung 24 verbunden ist, eine Sendeansteuerschaltung 23,
die mit der Umschaltschaltung 24 verbunden ist, und eine
Steuervorrichtung 21 (Steuerschaltung), die mit der Umschaltschaltung 24, der
Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuerschaltung 22 und der Sendeansteuerschaltung 23 verbunden
ist.
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Die
Lichtempfangsvorrichtung beinhaltet eine Verstärkerschaltung 25,
die mit der Elemente 9a und 9b enthaltenden Lichtempfangsvorrichtung
verbunden ist, und eine Steuerschaltung. Bei dieser Ausführungsform
verwendet die Steuerschaltung der Lichtempfangsvorrichtung die Steuervorrichtung 21 der
Licht aussendenden Vorrichtung. Demzufolge beinhaltet die Steuervorrichtung 21 ein
Programm zum Steuern sowohl der Licht aussendenden Vorrichtung als
auch der Licht empfangenden Vorrichtung.
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Die
Licht empfangende Vorrichtung ist konfiguriert, um Lichtempfangssignale
P7a und P7b als Eingangsgrößen von
den Licht empfangenden Elementen 9a und 9b zu
empfangen, die Lichtempfangssignale mittels der Verstärkerschaltung 25 zu
verstärken,
und ein Ausgangssignal P8 aus der Verstärkerschaltung 25 an
die Steuervorrichtung 21 auszugeben. Dabei beinhaltet die
Steuervorrichtung 21 einen Mikrocomputer.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind die Umschaltschaltung 24, die Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuerschaltung 22,
die Sendeansteuerschaltung 23, die Verstärkerschaltung 25 und
die Steuervorrichtung 21 so ausgebildet, dass sie eine elektronische
Schaltung sowohl für
die Licht aussendende Vorrichtung als auch die Licht empfangende Vorrichtung
bilden. Die elektronische Schaltung ist auf einer Schaltungsplatine 20 montiert
(siehe 3).
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Die
Steuervorrichtung 21 ist konfiguriert, um die multifunktionale
Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung zu steuern.
Der Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuerschaltung 22 wird ein
Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal P1 von der Steuervorrichtung 21 zugeführt und
sie gibt ein Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 zum Ansteuern der LEDs 6a, 6b und 6c als
Licht aussendende Vorrichtung aus. Die Sendeansteuerschaltung 23 empfängt ein
Sendesteuersignal P3 von der Steuervorrichtung 21 und gibt
ein Sendeansteuersignal P4 zum Ansteuern der LEDs 6a, 6b und 6c aus.
Die Umschaltschaltung 24 empfängt das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal
P2 und das Sendeansteuersignal P4, schaltet wahlweise zwischen entweder
dem Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 oder dem Sendeansteuersignal
P4 mittels eines Schaltsignals P5 von der Steuervorrichtung 21 um,
und gibt LED-Ansteuerströme
P6a bis P6c aus.
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Die
LEDs 6a bis 6c erhalten die jeweiligen LED-Ansteuerströme P6a bis
P6c zugeführt,
so dass sie das Einfallslicht 7 zur ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 aussenden.
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Als
nächstes
wird die Funktionsweise der Licht aussendenden Vorrichtung in der
oben beschriebenen multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit
detailliert mit Bezug auf 2A beschrieben.
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Das
in die erste Einfalls-/Austrittsfläche 2 einfallende
Licht 7, das von den LEDs 6a bis 6c abgestrahlt
wird, wird durch eine (nicht dargestellte) Linse gesammelt, die
auf einer Lichtabstrahlfläche
einer jeden LED vorgesehen ist, um die gewünschte Direktivität zu erzielen,
und wird als Eingangsgröße zur ersten
Einfalls-/Austrittsfläche 2 gesendet.
Das einfallende Licht 7, das in die erste Einfalls-/Austrittsfläche 2 eintritt,
wird, bedingt durch seinen unterschiedlichen Einfallswinkel, an
jeder der Rillen 5a bis 5g reflektiert, und wird
auf die geneigten Flächen
der Rillen reflektiert.
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Mit
anderen Worten tritt, wie in 2A dargestellt,
ein Teil 7a des einfallenden Lichtes 7 in die Rille 5a ein,
wird auf ihrer geneigten Fläche
reflektiert und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 der Lichtleiterplatte 1 als
herauskommendes Licht 8a abgestrahlt. Ein weiterer Teil 7b des
einfallenden Lichts 7 tritt in die Rille 5b ein,
wird auf deren geneigter Fläche
reflektiert und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 der
Lichtleiterplatte 1 als herauskommendes Licht 8b abgestrahlt.
Noch ein weiterer Teil 7c des einfallenden Lichtes 7 tritt
in die Rille 5c ein, wird auf deren geneigter Fläche reflektiert
und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 der Lichtleiterplatte 1 als
herauskommendes Licht 8c abgestrahlt. Und noch ein weiterer
Teil 7g des einfallenden Lichtes 7 tritt in die
Rille 5g ein, wird auf deren geneigter Fläche reflektiert
und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 der Lichtleiterplatte 1 als
herauskommendes Licht 8g abgestrahlt.
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In
derselben Weise tritt das einfallende Licht 7 auch in die
Rillen 5d bis 5f ein, wird auf den geneigten Flächen der
Rillen reflektiert und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 abgestrahlt,
obschon die Lichtwege in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Außerdem gibt
es auch (nicht dargestelltes) einfallendes Licht, das von den LEDs 6a bis 6c zur
ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 ausgesendet wird,
abgesehen von den einfallenden Lichtteilen 7a bis 7g,
und es gibt auch einfallendes Licht, das auf der Unterseite 4 und
der zweiten Einfalls/Austrittsfläche 3 reflektiert wird.
Das zusätzliche
einfallende Licht wird wiederholt in der Lichtleiterplatte 1 reflektiert
und zum Schluss auf den geneigten Flächen der Rillen 5a bis 5g oder
der Unterseite 4 reflektiert und von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 abgestrahlt.
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Mit
anderen Worten wird das einfallende Licht 7, das von den
LEDs 6a bis 6c zur ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 ausgesendet
wird, wiederholt in der Lichtleiterplatte 1 reflektiert,
und zwar hauptsächlich
durch die Rillen 5a bis 5g der Lichtleiterplatte 1,
und wird von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 mit im Wesentlichen
einheitlicher Helligkeit abgestrahlt.
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Als
nächstes
wird die Funktionsweise der Lichtempfangsvorrichtung der oben erwähnten multifunktionalen
Hintergrundbeleuchtungseinheit detailliert mit Bezug auf 2B beschrieben.
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Dabei
wird angenommen, dass Licht, beispielsweise Sonnenlicht, infrarote
Strahlen, etc. vom Äußeren der
Lichtleiterplatte 1 in die zweite Einfalls-/Austrittsfläche 3 der
Lichtleiterplatte 1 als einfallende Lichtteile 10a bis 10g eintritt.
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Das
heißt,
der einfallende Lichtteil 10a tritt in die Rille 5a der
Lichtleiterplatte 1 ein, wird auf der geneigten Fläche von
dieser reflektiert, von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 der
Lichtleiterplatte 1 als herauskommendes Licht 11a abgestrahlt,
und als ankommendes Licht durch die Lichtempfangselemente 9a und 9b empfangen.
Der einfallende Lichtteil 10b tritt in die Rille 5b der
Lichtleiterplatte 1 ein, wird auf der geneigten Fläche von
dieser reflektiert, von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 der
Lichtleiterplatte 1 als herauskommendes Licht 11b abgestrahlt,
und als ankommendes Licht durch die Lichtempfangselemente 9a und 9b empfangen.
Der einfallende Lichtteil 10c tritt in die Rille 5c der
Lichtleiterplatte 1 ein, wird auf der geneigten Fläche von
dieser reflektiert, von der ersten Einfalls-/ Austrittsfläche 2 der
Lichtleiterplatte 1 als herauskommendes Licht 11c abgestrahlt,
und als ankommendes Licht durch die Lichtempfangselemente 9a und 9b empfangen.
Der einfallende Lichtteil 10g tritt in die Rille 5g der
Lichtleiterplatte 1 ein, wird auf der geneigten Fläche von
dieser reflektiert, von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 der
Lichtleiterplatte 1 als herauskommendes Licht 11g abgestrahlt,
und als ankommendes Licht durch die Lichtempfangselemente 9a und 9b empfangen.
-
In ähnlicher
Weise treten die (nicht dargestellten) Einfallslichtteile 10d bis 10f ebenfalls
in die Rillen 5d bis 5f ein, werden auf den geneigten
Flächen
der Rillen reflektiert, von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 abgestrahlt,
und als Eingangslicht von den Licht empfangenden Elementen 9a und 9b empfangen.
Es gibt auch (nicht dargestelltes) weiteres Einfallslicht außer den
Einfallslichtteilen 10a bis 10g. Das weitere einfallende
Licht wird wiederholt innerhalb der Lichtleiterplatte 1 reflektiert
und zum Schluss von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 als herauskommendes
Licht 11 abgestrahlt.
-
Das
heißt,
das einfallende Licht 10, wie beispielsweise Sonnenlicht,
Infrarotstrahlung oder dergleichen, das vom Äußeren der Lichtleiterplatte 1 herkommt,
wird in der Lichtleiterplatte 1 wiederholt reflektiert
und gesammelt, und zwar hauptsächlich durch
die Rillen 5a bis 5g der Lichtleiterplatte 1,
wird von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 als herauskommendes
Licht 11 abgestrahlt, und wird als Eingangslicht durch
die Licht empfangenden Elemente 9a und 9b empfangen.
-
Als
nächstes
wird die Hintergrundbeleuchtungs-Steueroperation, welche die grundlegende Operation
der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
darstellt, detailliert mit Bezug auf 3 beschrieben.
-
Die
Steuervorrichtung 21 gibt das Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal
P1 aus, das ein drei Bit umfassendes digitales Signal beinhaltet.
Die Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuerschaltung 22 empfängt das
Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal P1, führt eine D/A-Wandlung aus und
gibt das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 aus, das acht Arten
analoger Spannungen beinhaltet. Wenn beispielsweise das Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal
P1 eine logische "0" in allen drei Bits
aufweist, ist das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 Null
(0) Volt, und wenn das Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal P1 in
allen drei Bits eine logische "1" ist, beträgt das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal
P2 die maximalen drei Volt.
-
Dabei
ist die Anzahl der Bits, aus denen das Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal
P1 besteht, nicht auf drei eingeschränkt, und es kann auf einen beliebigen
Wert festgelegt sein. Es gibt auch keine Grenze betreffend den maximalen
Wert des Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignals P2.
-
Außerdem gibt
die Steuervorrichtung 21 das Schaltsignal P5 aus, bei dem
es sich um ein aus einem einzigen Bit bestehendes digitales Signal
einer logischen "0" handelt, um die
Umschaltschaltung 24 zu steuern. Wenn das aus der logischen "0" bestehende Schaltsignal P5 der Umschaltschaltung 24 zugeführt wird,
wählt die
Umschaltschaltung 24 das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal
P2 aus, führt
eine Spannungs-/Stromwandlung aus, und gibt die LED-Ansteuerströme P6a bis
P6c in Übereinstimmung
mit dem Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 aus, um das Aufleuchten
der LEDs 6a bis 6c zu steuern.
-
Das
bedeutet, wenn das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 Null
(0) Volt beträgt, wird
die Umschaltschaltung 24 so konfiguriert, dass sie die
LED-Ansteuerströme
P6a bis P6c auf Null (0) Ampere setzt, und die LEDs sind ausgeschaltet. Ebenso
wird die Umschaltschaltung 24, wenn das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal
P2 die maximalen drei Volt beträgt,
so konfiguriert, dass die LED-Ansteuerströme P6a bis
P6c auf den maximalen Strom gesetzt werden, und das einfallende
Licht 7, das von den LEDs 6a bis 6c zur
ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 abgestrahlt
wird, weist die maximale Helligkeit auf.
-
Außerdem schwankt,
wenn das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 zwischen 0 und
3 Volt liegt, die Helligkeit des einfallenden Lichtes 7, das
von den LEDs 6a bis 6c zur ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 hin
abgestrahlt wird, gemäß dem Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal
P2, da die Umschaltschaltung 24 jeden der LED-Ansteuerströme P6a bis
P6c mit einem Stromwert ausgibt, der vom Spannungswert des Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignals
P2 abhängt.
-
Das
einfallende Licht 7 tritt in die erste Einfalls-/Austrittsfläche 2 der
Lichtleiterplatte 1 ein, wird in der Lichtleiterplatte 1 reflektiert,
und wird von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 als herauskommendes
Licht 8 von im Wesentlichen gleichmäßiger Helligkeit abgestrahlt,
wie zuvor erwähnt
wurde.
-
Mit
der zuvor erwähnten
Operation kann die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
gemäß der Erfindung
die Funktion einer Hintergrundbeleuchtungseinheit für eine Anzeigeeinrichtung
erzielen, wobei der An-/Aus-Status und die Helligkeit optional durch
eine Steuerung der eingebauten Steuervorrichtung 21 verändert werden
können.
-
Als
nächstes
wird die Sendeoperation zum Senden von Information mittels der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit
gemäß der Erfindung
an ein externes Gerät
mit Bezug auf 3 beschrieben.
-
Die
Steuervorrichtung 21 ist so konfiguriert, dass sie einer
an das externe Gerät
zu sendenden Information einen Fehlerkorrekturcode hinzufügt, falls erforderlich,
und das korrigierte Signal als Sendesteuersignal P3 ausgibt. Das
Sendesteuersignal P3 ist beispielsweise ein aus acht Bit bestehendes
digitales Signal. Die Sendeansteuerschaltung 23 wandelt
das zugeführte
Sendesteuersignal P3 in serielle Daten um und gibt die seriellen
Daten als Sendeansteuersignal P4 aus. Außerdem gibt die Steuervorrichtung 21 das
Schaltsignal P5 aus, bei dem es sich um ein aus einem einzigen Bit
bestehendes digitales Signal einer logischen "1" handelt,
um die Umschaltschaltung 24 zu steuern. Wenn das Schaltsignal
P5 der logischen "1" durch die Umschaltschaltung 24 empfangen
wird, wählt
die Umschaltschaltung 24 das Sendeansteuersignal P4 aus,
und gibt die LED-Ansteuerströme P6a bis
P6c in Übereinstimmung
mit den seriellen Daten des Sendeansteuersignals P4 aus, um den
An-/Aus-Status der LEDs 6a bis 6c mit hoher Geschwindigkeit
zu steuern.
-
Demzufolge
wird das sichtbare einfallende Licht 7, das von den LEDs 6a bis 6c ausgesendet wird,
so angepasst, dass sein An-/Aus- oder Leucht-/Nicht-Leucht-Status mit hoher
Geschwindigkeit in Übereinstimmung
mit den seriellen Daten des Sendeansteuersignals P4 gesteuert wird,
und zwar so, dass das einfallende Licht zu Licht wird, das durch
das Sendeansteuersignal P4 moduliert wird.
-
Mit
anderen Worten ist, wenn die seriellen Daten des Sendeansteuersignals
P4 die logische "1" sind, das einfallende
Licht 7"eingeschaltet" oder befindet sich
in einem Leuchtstatus, und wenn die seriellen Daten des Sendeansteuersignals
P4 eine logische "0" sind, ist das einfallende
Licht 7"ausgeschaltet" oder befindet sich
in einem Nicht-Leucht-Status. Dabei kann auch eine umgekehrte Logik
des An-/Aus-Status des einfallenden Lichtes 7 verwendet werden.
-
Das
modulierte einfallende Licht 7 tritt in die erste Einfalls-/Austrittsfläche 2 der
Lichtleiterplatte 1 ein, wird in der Lichtleiterplatte 1 reflektiert,
und wird von der zweiten Einfalls-/Austrittsfläche 3 der Lichtleiterplatte 1 als
herauskommendes Licht 8 abgestrahlt, wie zuvor erwähnt wurde.
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Mit
der zuvor erwähnten
Operation ermöglicht
es die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
durch eine Steuerung der eingebauten Steuervorrichtung 21,
das herauskommende Licht 8 basierend auf der zu sendenden
Information zu modulieren, und weist die Sendefunktion zum Senden
von Information mittels sichtbarem Licht an ein (nicht dargestelltes)
externes Gerät auf.
-
Als
nächstes
wird eine Empfangsoperation zum Empfangen von Information von einem
externen Gerät
für die
multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
mit Bezug auf 3 beschrieben.
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Wenn
informationsbasiert moduliertes Licht vom (nicht dargestellten)
externen Gerät
an die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gesendet
wird, wird das Licht der Lichtleiterplatte 1 der multifunktionalen
Hintergrundbeleuchtungseinheit durch die zweite Einfalls-/Austrittsfläche 3 als
einfallendes Licht 10 zugeführt, wird als herauskommendes
Licht 11 von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 abgegeben,
und das herauskommende Licht 11 wird dann als Eingangslicht
durch die Licht empfangenden Elemente 9a und 9b empfangen.
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Die
Licht empfangenden Elemente 9a und 9b empfangen
das herauskommende Licht 11 und geben die Lichtempfangssignale
P7a und P7b in Übereinstimmung
mit der Stärke
des herauskommenden Lichtes aus. Die Verstärkerschaltung 25 verstärkt die
Lichtempfangssignale P7a und P7b und gibt das Ausgangssignal P8
aus. Die Steuervorrichtung 21 empfängt das Ausgangssignal P8,
führt eine A/D-Wandlung und auch
eine Fehlerkorrekturbehandlung oder dergleichen durch, falls erforderlich, und
demoduliert die Signale in Empfangsdaten, und speichert die Empfangsdaten
in einem (nicht dargestellten) Speicher.
-
Mit
der zuvor erwähnten
Operation ist die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
gemäß der Erfindung
konfiguriert, um das von einem externen Gerät kommende modulierte Licht
mittels der Lichtleiterplatte 1 zu sammeln, und das Licht
mittels der Licht empfangenden Elemente zu empfangen, wodurch die
Empfangsfunktion zum Empfangen von Information vom externen Gerät erzielt
wird.
-
Als
nächstes
wird ein Aufbau eines Mobiltelefons, in dem die multifunktionale
Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung verwendet wird,
in 4 beschrieben.
-
Bezugszeichen 30 zeigt
das Mobiltelefon als Informationsgerät gemäß der Erfindung. Das Mobiltelefon 30 beinhaltet
ein Hauptkörperteil 31 und
ein bewegliches Teil 32, das am Hauptkörperteil 31 mittels
eines Scharniers 33 befestigt ist, so dass es geöffnet und
geschlossen werden kann. Das Hauptkörperteil 31 beinhaltet
eine Antenne 34 zum Senden und Empfangen elektrischer Wellen,
Bedienknöpfe 35 und
eine Schaltungsplatine 20 etc.
-
Auf
der Schaltungsplatine 20 sind die Steuervorrichtung 21,
etc. montiert, welche die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
bilden, wie oben erwähnt
wurde. Weitere Sende- und Empfangseinheiten, Speicher, etc. (nicht
dargestellt), die für das
Mobiltelefon benötigt
werden, sind können
auch auf der Schaltungsplatine 20 montiert sein. Ein Lautsprecher 36 und
ein Flüssigkristallpaneel 37,
welches als Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von Information wie
beispielsweise Telefonnummern, elektronischer Post, etc. dient,
sind auf einer Fläche
des beweglichen Teils 32 vorgesehen.
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An
einem hinteren Abschnitt des Flüssigkristallpaneels 37 im
beweglichen Teil 32 sind die Lichtleiterplatte 1 und
die LEDs 6a bis 6c angeordnet, welche die Hauptstrukturelemente
der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
sind. Es sei angemerkt, dass die Licht empfangenden Elemente 9a und 9b,
die Seite an Seite mit den LEDs 6a bis 6c angeordnet
sind, in 4 nicht dargestellt sind.
-
Als
nächstes
wird die Funktionsweise des Mobiltelefons 30 gemäß der Erfindung
mit Bezug auf 4 beschrieben.
-
Als
erstes ermöglicht
es das Mobiltelefon 30, wenn ein (nicht dargestellter)
Benutzer des Mobiltelefons 30 einen Anruf durch Bedienen
der Bedienknöpfe 35 tätigt, während er
das Flüssigkristallpaneel 37 betrachtet,
dass mittels der Antenne 34 ein Senden und Empfangen von
Signalen ausgeführt
werden kann, um eine Ver bindung mit einem anderen Mobiltelefon herzustellen
und um mittels des Lautsprechers 36 und eines (nicht dargestellten)
Mikrofons zu kommunizieren. Auch kann der Benutzer elektronische
Post schreiben und senden, indem er die Bedienknöpfe 35 betätigt, während er
das Flüssigkristallpaneel 37 betrachtet.
-
Dabei
erfolgt möglicherweise,
wenn Information wie beispielsweise Telefonnummern, elektronische
Post oder dergleichen auf der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung 37 angezeigt
werden, ein Beleuchten des Flüssigkristallpaneels 37 durch
die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
als Hintergrundbeleuchtung.
-
Das
heißt,
das herauskommende Licht 8, das von dem von den LEDs 6a bis 6c ausgesendeten einfallenden
Licht 7 herrührt,
wird von der Lichtleiterplatte 1 abgestrahlt, die an einem
rückwärtigen Abschnitt
oder einer Lichtempfangsfläche
des Flüssigkristallpaneels 37 angeordnet
ist, um das Flüssigkristallpaneel 37 zu
beleuchten, wodurch ermöglicht wird,
die Anzeigeeinrichtung für
verschiedene Informationen zu beleuchten. Es sei angemerkt, dass
vorzugsweise weißes
Licht für
das herauskommende Licht 8 verwendet werden sollte, wenn
das Flüssigkristallpaneel 37 Farbe
anzeigt.
-
Wenn
das Mobiltelefon 30 verwendet wird, um das Senden von Information
durch Austausch von Signalen mit einem (nicht dargestellten), in
der Nähe
befindlichen externen Gerät
auszuführen,
sollte die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
als sichtbares Licht verwendendes Kommunikationsgerät betrieben
werden.
-
Das
bedeutet, um Information vom Mobiltelefon 30 an das externe
Gerät zu
senden, wird eine Fläche
des Flüssigkristallpaneels 37 des
Mobiltelefons 30 in der Nähe des externen Gerätes angeordnet, und
dann bedient der Benutzer die Bedienknöpfe 35, um die Sendeoperation
auszuwählen
und auszuführen.
Dadurch steuert, wie zuvor erwähnt,
die auf der Schaltungsplatine 20 montierte Steuervorrichtung 21 die
LEDs 6a bis 6c gemäß der zu sendenden Information
an, und die Lichtleiterplatte 1 strahlt das herauskommende
Lichtes 8, das gemäß den Informationen
moduliert wird, durch das Flüssigkristallpaneel 37 in
die Umgebung ab.
-
Mit
der zuvor erwähnten
Operation ist das Mobiltelefon 30 gemäß der Erfindung konfiguriert,
um in der Lage zu sein, eine Vielfalt von Information mittels entsprechend
moduliertem sichtbaren Licht an das externe Gerät zu senden.
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In ähnlicher
Weise wird, wenn das Mobiltelefon 30 verwendet wird, um
Information vom externen Gerät
zu empfangen, die Fläche
des Flüssigkristallpaneels 37 des
Mobiltelefons 30 in der Nähe des (nicht dargestellten)
externen Gerätes
angeordnet, und dann wird Licht, das mittels der Sendeinformation
moduliert wird, vom externen Gerät
ausgegeben.
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Es
sei angemerkt, dass vorzugsweise sichtbares Licht für das vom
externen Gerät
ausgegebene Licht verwendet werden sollte.
-
Im
Mobiltelefon 30 tritt das vom externen Gerät kommende
Licht in die Lichtleiterplatte 1 als einfallendes Licht 10 durch
das Flüssigkristallpaneel 37 ein,
die Licht empfangenden Elemente 9a und 9b (siehe 3)
empfangen das herauskommende Licht 11, das durch die Lichtleiterplatte 1 gesammelt wird,
und die Steuervorrichtung 21 demoduliert und speichert
die Information, die vom Empfangssignal der Licht empfangenden Elemente 9a und 9b empfangen
wird.
-
Mit
der zuvor erwähnten
Operation empfängt das
Mobiltelefon 30 gemäß der Erfindung
das sichtbare Licht, das vom externen Gerät gesendet und moduliert wird,
und das Mobiltelefon kann dadurch verschiedene Informationen empfangen.
-
Wie
oben erwähnt,
ist es gemäß der Erfindung
möglich,
eine multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit mit einer optischen
Kommunikationsfunktion zu erzielen, bei der die Lichtquelle verwendet
wird, um als Hintergrundbeleuchtung für eine Anzeigeeinrichtung zu
fungieren, und eine Informationsübertragung
kann durch die Lichtquelle und das Licht empfangende Element mittels
der Verwendung von sichtbarem Licht ausgeführt werden.
-
Außerdem ist
es, dadurch, dass die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
gemäß der Erfindung
in einem Informationsgerät,
wie beispielsweise einem Mobiltelefon oder dergleichen eingebaut
wird, möglich,
ein kompaktes, leichtes und kostengünstiges Informationsgerät bereitzustellen, das
eine Anzeigefunktion mit einem hohen Sichtbarkeitspegel und eine
Kommunikationsfunktion großer Zuverlässigkeit
und von verbessertem Komfort aufweist.
-
Eine
Anwendung, die eine Ausführungsform der
Erfindung verwendet, besteht aus einem Kommunikationssystem, das
ein Mobiltelefon, in das die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit
eingebaut ist, und einen persönlichen
Computer als externes Gerät
kombiniert. Beispielsweise wird eine im persönlichen Computer gespeicherte
Liste von Telefonnummern zum Mobiltelefon mittels sichtbarem Licht über die
multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
gesendet.
-
Das
Mobiltelefon empfängt
die gesendeten Telefonnummern, was eine automatische Speicherung
der Telefonnummern ermöglicht.
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Eine
weitere Anwendung, welche eine Ausführungsform der Erfindung verwendet,
besteht aus einem Fotografier-Drucksystem, das ein Mobiltelefon,
in das die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
eingebaut ist, und einen Drucker als externes Gerät kombiniert.
Beispielsweise werden Bilddaten, die mittels einer in das Mobiltelefon
eingebauten Kamera fotografiert wurden, an den Drucker mittels der
multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung,
die in das Mobiltelefon eingebaut ist, gesendet, und der Drucker
empfängt
die Bilddaten, wodurch ein Drucken der Bilddaten ermöglicht wird.
-
Es
sei angemerkt, dass das Informationsgerät, in das die multifunktionale
Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung eingebaut ist, nicht
auf das Mobiltelefon eingeschränkt
ist, sondern es sich auch um ein Informationsgerät für ein Fahrzeug, wie beispielsweise
einen persönlichen
Computer, ein Endgerät,
ein Fahrzeugnavigationssystem oder dergleichen handeln kann. Das
dargestellte Blockdiagramm ist nicht auf die in 3 dargestellte Struktur
eingeschränkt.
Jegliche Struktur, welche die zuvor erwähnten Funktionen der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit
erzielt, kann verwendet werden. Die Steuervorrichtung 21,
welche die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit bildet,
kann eine Steuerungsstruktur aufweisen, mit der ein Teil oder das
gesamte Informationsgerät
gesteuert wird, in das sie eingebaut ist.
-
Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
mit Bezug auf 3 beschrieben.
-
Bei
dieser Ausführungsform
wurde der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit eine modulierte
Lichtfunktion hinzugefügt.
-
Da
der Aufbau der zweiten Ausführungsform dem
der ersten Ausführungsform
entspricht, entfällt eine
Beschreibung des Aufbaus, hingegen wird die Funktionsweise mit Bezug
auf 3 beschrieben.
-
In 3 gibt
die Steuervorrichtung 21 das Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal
P1 aus, das ein drei Bit umfassendes digitales Signal beinhaltet. Der
Hintergrund-Ansteuerschaltung 22 wird
das Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal P1 zugeführt, diese
führt eine
D/A-Wandlung aus, und gibt das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2
aus, bei dem es sich um eine analoge Spannung handelt.
-
Außerdem gibt
die Steuervorrichtung 21 das Schaltsignal P5 aus, bei dem
es sich um ein aus einem einzigen Bit bestehendes digitales Signal
einer logischen "0" handelt, um die
Umschaltschaltung 24 zu steuern. Wenn das aus der logischen "0" bestehende Schaltsignal P5 der Umschaltschaltung 24 zugeführt wird,
wählt die
Umschaltschaltung 24 das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal
P2 aus, führt
eine Spannungs-/Stromwandlung aus, und gibt die LED-Ansteuerströme P6a bis
P6c in Übereinstimmung
mit dem Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal P2 aus, um ein Leuchten
der LEDs 6a bis 6c zu bewirken.
-
Demzufolge
kann die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit dieser
Ausführungsform ebenfalls
die Hintergrundbeleuchtungsfunktion erzielen.
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Die
in 1 dargestellte Lichtleiterplatte 1 empfängt Licht
aus der Umgebung, beispielsweise Sonnenlicht oder Infrarotstrahlung,
als einfallendes Licht 10 und sammelt es, wie oben erwähnt wurde, die
Licht empfangenden Elemente 9a und 9b empfangen
das Licht, das in der Lichtleiterplatte 1 gesammelt wird,
als herauskommendes Licht 11, und geben die Lichtempfangssignale
P7a und P7b aus. Dabei empfängt
die Steuervorrichtung 21 das Ausgangssignal P8, das durch
Verstärken
der Lichtempfangssignale P7a und P7b erzeugt wurde, in der Verstärkerschaltung 25,
führt eine
A/D-Wandlung des Ausgangssignals P8 durch, und speichert dann vorübergehend
die umgewandelten digitalen Daten entsprechend der Stärke des
von außen
kommenden Lichtes.
-
Außerdem verändert die
Steuervorrichtung 21 die Werte des Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignals
P1 gemäß den gespeicherten
digitalen Daten des Ausgangssignals P8 und gibt diese sequentiell aus.
Der Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuerschaltung 22 werden
die sequentiell ausgegebenen veränderten
Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignale P1 zugeführt, diese gibt das Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuersignal
P2 aus, und verändert
die Menge des einfallenden Lichtes 7, das von den LEDs 6a bis 6c an
die erste Einfalls-/Austrittsfläche 2 abgestrahlt
wird, mittels der Umschaltschaltung 24.
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Demzufolge
ist eine Ausführungsform
der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
konfiguriert, um die Abstrahlmenge der LEDs 6a bis 6c gemäß der von
außen kommenden
Lichtstärke
anzupassen und die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung zu optimieren.
-
Wenn
beispielsweise die Informationsvorrichtung, in die eine Ausführungsform
der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
eingebaut ist, in einer relativ dunklen Position in einem Raum platziert
ist, weist das von außen kommende
Licht, das in die Lichtleiterplatte 1 der multifunktionalen
Hintergrundbeleuchtungseinheit eintritt, relativ geringe Stärke auf,
und daher weist das Ausgangssignal P8, das die Stärke des
von außen
kommenden Lichtes repräsentiert,
einen geringen Wert auf. Dabei bestimmt die Steuervorrichtung 21 aus
dem Wert des Ausgangssignals P8, dass das Licht in der Umgebung
des Informationsgerätes
dunkel ist und kann die Hintergrundbeleuchtung auf eine optimale
Helligkeit anpassen, und zwar durch Verringern des Wertes des Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignals
P1, um die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung so abzusenken,
dass die Hintergrundbeleuchtung in der dunklen Umgebung nicht zu
hell ist.
-
Wenn
die Informationsvorrichtung, in welche die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
eingebaut ist, in einer relativ hellen, im Freien befindlichen Position
platziert ist, weist das von außen
her kommende Licht, das in die Lichtleiterplatte 1 der
multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit eintritt, relativ
hohe Stärke
auf, und daher weist das Ausgangssignal P8, das die Stärke des
von außen
kommenden Lichtes repräsentiert,
einen hohen Wert auf. Dabei bestimmt die Steuervorrichtung 21 aus
dem Wert des Ausgangssignals P8, dass das Licht in der Umgebung
des Informationsgerätes
hell ist und kann die Hintergrundbeleuchtung auf eine optimale Helligkeit
anpassen, und zwar durch Erhöhen
des Wertes des Hintergrundbeleuchtungs-Steuersignal P1, um die Helligkeit
der Hintergrundbeleuchtung zu verstärken, so dass die Inhalte der
in das Informationsgerät
eingebauten Anzeigeeinrichtung in ausreichender Weise erkannt werden können, sogar
wenn von außen
kommendes Umgebungslicht hell ist.
-
Wie
oben erwähnt,
ist es, da das Informationsgerät,
in das die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit eingebaut
ist, wie bei jeder der zuvor erwähnten
Ausführungsformen
dargestellt wurde, die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung in Übereinstimmung
mit der Helligkeit in der Umgebung der in das Informationsgerät eingebauten
Anzeigeeinrichtung geeignet anpassen kann, möglich, einen Zustand aufrecht
zu erhalten, bei dem es für
den Benutzer immer einfach ist, die Inhalte der Anzeigeeinrichtung
zu erkennen, und somit den Benutzer mit einem leicht nutzbaren Informationsgerät auszurüsten. Außerdem ist
es, da die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung der Anzeigeeinrichtung
geeignet angepasst wird, möglich,
eine Stromverbrauchseinsparung zu erzielen und ein Informationsgerät bereitzustellen,
das sehr komfortabel ist und über
eine lange Batterielaufzeit verfügt.
-
Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
mit Bezug auf 5 beschrieben.
-
Die
zweite Ausführungsform
beinhaltet eine Ladefunktion für
eine Sekundärbatterie.
-
Da
ein Teil des Aufbaus der zweiten Ausführungsform sich mit dem Aufbau
der ersten Ausführungsform überlappt,
sind ähnliche
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und eine sich überlappende
Beschreibung entfällt
teilweise.
-
In 5 bezeichnet
Bezugszeichen 40 eine Sonnenbatterie (Solargenerator) als
Licht empfangendes Element. Ein Plus-Anschluss der Sonnenbatterie
gibt ein Lichtempfangssignal P9 aus, und ein Minus-Anschluss der
Sonnenbatterie ist mit GND (Erde) verbunden.
-
Bezugszeichen 41 zeigt
eine Ladeschaltung als Ladesteuerglied. Die Ladeschaltung 41 empfängt das
Lichtempfangssignal P9 von der Sonnenbatterie 40, und zwar
zusammen mit einem Ladesteuersignal P10 von der Steuervorrichtung 21,
und gibt ein Ladeausgangssignal P11 aus.
-
Bezugszeichen 42 zeigt
eine sekundäre
Batterie, welche als Lichtquelle eines Informationsgerätes dient,
in das die multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der Erfindung
eingebaut ist. Ein Plus-Anschluss der Sekundärbatterie 42 empfängt das
Ladeausgangssignal P11 und gibt eine Batterieausgabegröße P12 aus.
Ein Minus-Anschluss der Sekundärbatterie 42 ist
mit GND verbunden.
-
Die
Verstärkerschaltung 25 empfängt das Lichtempfangssignal
P9 von der Sonnenbatterie 40 und gibt das Ausgangssignal
P8 aus. Die Steuervorrichtung 21 empfängt die Batterieabgabeleistung
P12 von der sekundären
Batterie 42, gemeinsam mit dem Ausgangssignal P8, und gibt
das Ladesteuersignal P10 aus. Die Batterieabgabeleistung P12 der
Sekundärbatterie 42 wird
nicht nur der Steuervorrichtung 21 zugeführt, sondern
auch weiteren Schaltungen oder dergleichen, jedoch wurden diese
hier weggelassen. Die Sekundärbatterie 42 ist
nicht auf der Schaltungsplatine 20 angeordnet und kann
separat von der Schaltungsplatine 20 angeordnet sein.
-
Die
Sonnenbatterie 40 wurde durch die Licht empfangenden Elemente 9a und 9b,
wie dargestellt in 2B, ersetzt und ist in der Nähe der ersten
Einfalls-/Austrittsfläche
der Lichtleiterplatte 1 angeordnet. Wenn die Lichtleiterplatte
groß ist,
können
die Licht empfangenden Elemente und Sonnenbatterien sowie Licht
aussendende Elemente Seite an Seite angeordnet sein.
-
Demzufolge
kann, da die Lichtleiterplatte 1 das einfallende Licht 10,
wie beispielsweise Sonnenlicht, Infrarotstrahlung oder dergleichen, über die zweite Einfalls-/Austrittsfläche 3 empfängt, dieses sammelt
und das gesammelte Licht von der ersten Einfalls-/Austrittsfläche 2 an
die Sonnenbatterie 40 als herauskommendes Licht 11 ausgibt,
die Sonnenbatterie 40 das einfallende Licht 10,
wie beispielsweise Sonnenlicht, in effizienter Weise empfangen,
und ein großes
Ausmaß an
Elektrobewegungskraft kann durch eine Sonnenbatterie geringer Größe erzielt werden.
-
Als
nächstes
wird die Funktionsweise einer multifunktionalen Hintergrundbeleuchtungseinheit der
zweiten Ausführungsform
beschrieben.
-
In 5 wird
das Lichtempfangssignal P9, das von der Elektrobewegungskraft der
Sonnenbatterie 40 herrührt,
der Sekundärbatterie 42 über die Ladeeinheit 41 als
Ladeausgangssignal P11 zugeführt
und lädt
die Sekundärbatterie 42 auf.
Die Steuervorrichtung 21 überwacht die Batterieausgangsgröße P12,
bei der es sich um die Ausgangsgröße der Sekundärbatterie 42 handelt,
und wenn die Batterieausgangsgröße P12 eine
vorbestimmte Spannung übersteigt,
gibt sie das Ladesteuersignal P10 aus, um die Ladeschaltung 41 zu
steuern, schaltet das Ladeausgangssignal P11 ab und stoppt den Ladeprozess,
um ein Überladen
der Sekundärbatterie 42 zu
verhindern.
-
Das
Ausgangssignal P8 von der Verstärkerschaltung 25 wird
für die
Empfangsfunktion verwendet, bei der Information von einem externen
Gerät empfangen
wird, sowie für
die Lichtmodulationsfunktion, bei der die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung
reagierend auf von außen
kommendes Licht angepasst wird, jedoch ist die Funktionsweise von
diesen die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, und eine Beschreibung
entfällt
daher.
-
Die
multifunktionale Hintergrundbeleuchtungseinheit und das Informationsgerät in jeder
der zuvor erwähnten
Ausführungsformen
sind konfiguriert, um in effizienter Weise das einfallende Licht
mittels der Lichtleiterplatte zu sammeln und in effizien ter Weise
das gesammelte Licht mittels einer Sonnenbatterie geringer Fläche, die
ein Laden der Sekundärbatterie
ermöglicht,
zu empfangen.
-
Demzufolge
ist es möglich,
ein äußerst funktionales
Informationsgerät
bereitzustellen, das ein kompaktes kostengünstiges Ladesystem für die Sekundärbatterie
enthält
und eine Hintergrundbeleuchtungsfunktion oder eine optische Kommunikationsfunktion
aufweist, um Kommunikationen mit einem externen Gerät durchzuführen.
-
Bei
den zuvor erwähnten
Ausführungsformen
ist es auch möglich,
ein exklusives Ladesystem mit einer hohen Ladeeffizienz bereitzustellen,
und zwar mittels der Struktur einer elektronischen Schaltung, welche
eine Lichtleiterplatte zum Sammeln des einfallenden Lichtes, eine
Sonnenbatterie und eine Sekundärbatterie,
eine Steuervorrichtung, etc. beinhaltet, bei welcher jedoch die
Hintergrundbeleuchtungsfunktion und die optische Kommunikationsfunktion
zum Ausführen
einer optischen Kommunikation mit einem externen Gerät weggelassen
sind.
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Es
wurden hier zwar bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben, es sei jedoch angemerkt, dass die Erfindung
nicht auf diese Ausführungsformen
eingeschränkt
ist, und verschiedene Modifikationen und Änderungen an den Ausführungsformen
vorgenommen werden können.