DE60021154T2 - Lichtleiter zur Beleuchtung der Anzeige oder der Tastatur eines tragbaren Kommunikationsgeräts - Google Patents
Lichtleiter zur Beleuchtung der Anzeige oder der Tastatur eines tragbaren Kommunikationsgeräts Download PDFInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft Kommunikationseinheiten, die einen Lichtleiter zum Leiten von Licht von einer Lichtquelle aufweisen, um eine Anzeige zu beleuchten. Lichtleiter werden auch genutzt, um Licht von einer Lichtquelle zu übertragen, um die Tastatur/die Tasten zu beleuchten. In Mobiltelefonen ist der Lichtleiter zwischen einer Leiterplatte und der Anzeige und/oder der Tastatur angebracht, um das Licht von einer Lichtquelle, z.B. einer LED, zu übertragen, um die Anzeige und/oder die Tastatur zu beleuchten.
- Dies wird beispielsweise in
US 5 746 493 gezeigt, wo ein Lichtleiter beschrieben wird, der eine Vielzahl von lichtkoppelnden Aussparungen hat. Manche der lichtkoppelnden Aussparungen sind zwischen Tastenlöchern auf dem Lichtleiter angebracht, wo die auf einer Leiterplatte befestigten LEDs nach oben stehen, und durch den Lichtleiter Licht übertragen, um hauptsächlich die Tastatur und teilweise die Anzeige zu beleuchten. Auf einer Seite des Lichtleiters sind die lichtkoppelnden Aussparungen bogenförmig, um Licht von der LED gleichmäßig in den Lichtleiter zu übertragen. - Ein anderer Ansatz zum Beleuchten einer Tastatur ist in
US 5711588 gezeigt, wo das Licht von einer Abdeckung, die über den Tasten einer Tastaturanordnung angebracht ist, in die Tasten reflektiert wird. In diesem Fall wird kein Lichtleiter benötigt, noch wird eine Lichtquelle für jede Taste in der Tastatur benötigt. Noch ein weiterer Ansatz wird inUS 5847336 gezeigt, mit einer LED für jede Taste, um die Tasten unmittelbar zu beleuchten. Die LEDs sind auf einer biegsamen Folie befestigt, die direkt unter der Tastatur angebracht wird. Zwischen dieser biegsamen Folie und der Leiterplatte befindet sich eine Kuppelfläche mit Kuppeln, die ein Paar von elektrischen Kontakten auf der Leiterplatte kurzschließen, wenn die Tasten gedrückt werden. Dieser Ansatz wird nicht zur Beleuchtung der Anzeige, sondern nur der Tastatur genutzt. - Noch ein weiterer Ansatz wird in
US 5708428 beschrieben, wo LEDs durch Einsatzformen (insert moulding) direkt in den Lichtleiter eingebettet sind. Der Lichtleiter wird zwischen der Tastatur und der Leiterplatte angebracht und hat eine Öffnung, um zu ermöglichen, dass der Leiter auf der Unterseite jeder Taste entsprechend angeordnete Kontakte auf der Leiterplatte berühren kann. - Darüber hinaus beschreibt
JP 9287971 -
EP A 0414366 offenbart einen Lichtleiter, um eine Tastatur oder ein Tastenfeld von hinten zu beleuchten, der eine transparente gitterartige Platte mit einer Reihe von Öffnungen umfasst, von denen jede eine Taste unterbringt. Die Platte weist eine eingebaute Linse auf, die mit einem Spiegel ausgerichtet ist, um Licht von einer externen Quelle in die Plattenebene zu lenken. - Die Druckschrift US-A-5130897 offenbart einen Lichtleiter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Gemäß der Erfindung wird ein Lichtleiter nach Anspruch 1 bereitgestellt. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
- Die Erfindung wird nachstehend durch Beispiele, in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung vollständiger beschrieben, wobei:
-
1 –2 in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform der Kommunikationseinheit gemäß der Erfindung zeigen, -
3 schematisch die wesentlichen Teile eines Telefons für die Kommunikation mit einem Zellularnetz zeigt, -
4 –5 einen Lichtleiter in einer perspektivischen Ansicht zeigen, -
6 eine Vorderansicht des Lichtleiters zeigt, in der verschiedene Querschnitte gekennzeichnet sind, -
7 Querschnitt A-A des Lichtleiters zeigt, -
8 Querschnitt B-B des Lichtleiters zeigt, -
9 Querschnitt C-C des Lichtleiters zeigt, -
10 eine Vorderansicht des Lichtleiters zeigt, in welcher der Querschnitt D-D gekennzeichnet ist, -
11 den Querschnitt D-D des Lichtleiters zeigt, -
12 die Oberseite des Lichtleiters mit einer angebrachten Plastik-Kuppelfläche in einer perspektivischen Ansicht zeigt, -
13 die Unterseite des Lichtleiters mit einer angebrachten Plastik-Kuppelfläche in einer perspektivischen Ansicht zeigt, -
14 die Plastik-Kuppelfläche mit einer Reflektorfläche in einer perspektivischen Ansicht zeigt. - Gemäß einem ersten Aspekt wird die Kommunikationseinheit gemäß der Erfindung mit Bezug auf ein handtragbares Telefon beschrieben, vorzugsweise ein Mobiltelefon. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Telefons wird in
1 und2 gezeigt. Das Telefon wird in1 in der Ansicht von vorne gezeigt und in2 von hinten. Wie ersichtlich werden wird, ist das Telefon mit einer Frontabdeckung2 versehen, die einen Fensterrahmen3 hat, der das Schutzfenster des Anzeigeanordnung1 umgibt. Das Telefon umfasst eine Benutzerschnittstelle, die einen An-Aus-Knopf4 , eine Tastatur/Tastenfeld7 , eine Batterie11 , eine Anzeige/LCD1 , eine Hörmuschel21 und ein Mikrofon22 hat (nicht in1 oder2 gezeigt). -
3 zeigt schematisch die wichtigsten Teile einer bevorzugten Ausführungsform des Telefons, wobei die Teile wesentlich für das Verständnis der Erfindung sind. Das Mikrofon22 zeichnet die Sprache des Benutzers auf, und die dadurch gebildeten analogen Signale werden in einem A/D-Wandler (nicht gezeigt) analog-digital-gewandelt, bevor die Sprache in einem Audioteil20 verschlüsselt wird. Das verschlüsselte Sprachsignal wird an den Controller18 (Prozessor der physikalischen Schicht bzw. Bitübertragungsschicht) übertragen, der z.B. die GSM-Endgeräte-Software unterstützt. Der Controller18 bildet außerdem die Schnittstelle zu den peripheren Einheiten des Geräts, einschließlich RAM und ROM-Speicher17a und17b , einer SIM-Karte16 , der Anzeige1 und der Tastatur7 (sowie Daten, Stromversorgung, etc.). Der Controller18 kommuniziert mit dem Sender-Empfänger-Schaltkreis19 . Der Audioteil20 sprachdekodiert das Signal, das vom Controller18 an die Hörmuschel21 über einen D/A-Wandler (nicht gezeigt) übertragen wird. - Die bevorzugte Ausführungsform des Telefons der Erfindung ist für den Gebrauch in Verbindung mit dem GSM-Netz angepasst, aber selbstverständlich kann die Erfindung auch in Verbindungen mit anderen Telefonnetzen angewandt werden. Das könnten Zellularnetze sein, verschiedene Formen von schnurlosen Telefonsystemen oder Dualband-Telefone, die auf Gruppen dieser Systeme/Netze zugreifen.
- Der Controller
18 ist mit der Benutzerschnittstelle verbunden. Daher ist es der Controller18 , der die Aktivität des Telefons überwacht und die Anzeige1 in Reaktion darauf steuert. - Daher ist es der Kontroller
18 , der das Auftreten eines Zustandsänderungsereignisses erfasst und den Zustand des Telefons und damit den Anzeigetext ändert. Der Benutzer kann ein Zustandsänderungsereignis auslösen, wenn er die Tastatur7 einschließlich der Navigationstaste10 aktiviert, und diese Arten von Ereignissen werden Eintrittsereignisse oder Nutzerereignisse genannt. Das Netz, das mit dem Telefon kommuniziert, kann jedoch ebenfalls ein Zustandsänderungsereignis auslösen. Diese Arten von Ereignissen und andere Ereignisse außerhalb der Steuerung des Benutzers werden Nicht-Nutzerereignisse genannt. Nicht-Nutzerereignisse umfassen Zustandsänderung während des Verbindungsaufbaus, Änderungen der Batteriespannung, Änderungen der Antennenbedingungen, Nachricht über den Empfang von SMS, etc. - In
4 wird ein Lichtleiter 30 zum Beleuchten einer Anzeige1 oder einer Tastatur7 gezeigt, der ein im wesentlichen transparentes plattenförmiges Element beinhaltet. Das transparente plattenförmige Element hat Empfangsmittel35 , um Licht von entsprechenden Lichtquellen (nicht gezeigt) zu empfangen und um das Licht in das transparente plattenförmige Element des Lichtleiters30 zu führen. Das transparente plattenförmige Element umfasst einen ersten Teil32 des Lichtleiters, der ein Hintergrundschirm für eine Anzeige ist und einen zweiten Teil33 , der ein Tastaturteil ist. Der Lichtleiter30 könnte aus einem Plastikmaterial oder anderen im wesentlichen durchsichtigen Materialien gefertigt sein. Der Tastaturteil enthält eine Vielzahl von Tastenlöchern34 und Empfangsmittel35 . Die Empfangsmittel35 enthalten eine Vielzahl von lichteinkoppelnden Oberflächen35 , die in Richtung entsprechender Lichtquellen (nicht gezeigt) zeigen. Die lichteinkoppelnden Oberflächen35 sind im wesentlichen parallel zur Hauptoberfläche des Lichtleiters30 und übertragen das Licht von einer Lichtquelle (nicht gezeigt), die sich unter jeder lichteinkoppelnden Oberfläche35 befindet, in den Lichtleiter30 . Die lichteinkoppelnden Oberflächen35 weisen Mittel auf, um das Licht im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Lichtquelle zu streuen, um die Anzeige1 zu beleuchten. Die Mittel zum Streuen des Lichts von der Lichtquelle in den Lichtleiter30 sind eine Linse37 und ein Diffusor bzw. lichtstreuender Körper38 (siehe7 ). Die Linse37 ist vorzugsweise konkav und die Lichtquelle (nicht gezeigt) könnte eine LED sein. - In
7 wird gezeigt, dass die Linse37 und der lichtstreuende Körper38 beinahe nicht so dick sind wie der Lichtleiter30 . Die Tangente des mittleren Teils der Linse ist parallel zu der Oberfläche des Lichtleiters30 , die am nächsten an der Lichtquelle (nicht gezeigt) liegt. Das bedeutet, dass die Dicke des Lichtleiters30 nicht dicker sein muss als der lichtstreuende Körper/die Linse, was es ermöglicht, einen dünneren Lichtleiter und weniger Material zu haben. Dieser Lichtleiter30 ist außerdem effizienter, da die Linse37 und der lichtstreuende Körper38 einen sehr großen Anteil des Lichts von der Lichtquelle (nicht gezeigt) zum Lichtleiter30 übertragen. In früher bekannten Lichtleitern, wie dem inUS 5746493 gezeigten, wird das Licht direkt von der LED in den Lichtleiter übertragen, was einen höheren Energieverlust ergibt. In dieser Druckschrift werden auch LEDs genutzt, die sich durch den gesamten Lichtleiter erstrecken und so den möglichen Energieverlust erhöhen. - Der Lichtleiter
30 könnte auch genutzt werden, um die Tastatur7 zu beleuchten. Das Licht, das vom lichtstreuenden Körper im wesentlichen parallel zu den Oberflächen des Lichtleiters30 übertragen wird, wird an den Tastenlöchern34 von einer abgeschrägten Oberfläche39 in die Tastenlöcher34 reflektiert. Die abgeschrägte Oberfläche39 reflektiert das Licht im Lichtleiter30 senkrecht zur Oberfläche des Lichtleiters30 auf die Tastatur7 . - Die dem ersten Teil
32 , der ein Hintergrundschirm für eine Anzeige1 ist, am nächsten liegenden lichteinkoppelnden Oberflächen40 weisen Mittel auf, um sicherzustellen, dass ein Maximum des Lichts von der Lichtquelle (nicht gezeigt), z.B. einer LED, in den ersten Teil32 des Lichtleiters30 übertragen wird. Die Lichtquelle (nicht gezeigt) befindet sich unter der lichteinkoppelnden Oberfläche40 und ist auf einer Leiterplatte (nicht gezeigt) befestigt. Diese Mittel sind ein lichtstreuender Körper42 , der sich zu einem Ende der Linse43 erstreckt und das Licht von der Linse überträgt, um größtenteils in den ersten Teil übertragen zu werden. - Der Lichtleiter
30 umfasst eine Oberseite, die in Richtung der Tastatur7 und der Anzeige1 weist und eine Unterseite, die in Richtung einer Leiterplatte (nicht gezeigt) weist. - In
12 und13 ist ein Lichtleiter30 gezeigt, an dem auf einer Seite des Lichtleiters30 , der unteren Seite des Lichtleiters, eine Plastik-Kuppelfläche50 befestigt ist. Die Plastik-Kuppelfläche50 ist auf der Seite, die nicht an dem Lichtleiter befestigt ist, mit Metallkuppeln51 versehen, die durch Drücken der Tasten8 dazu gebracht werden, einen jeder Taste8 entsprechenden Schaltkreis/Schalter auf einer Leiterplatte (nicht gezeigt) kurzzuschließen. Die Kuppelfläche50 ist außerdem mit einer Vielzahl von Löchern52 versehen, durch welche das Licht die lichteinkoppelnden Oberflächen35 auf dem Lichtleiter erreicht, andernfalls würde das Licht von den Lichtquellen (nicht gezeigt) nicht durch die Plastik-Kuppelfläche50 hindurch gehen. Der Teil der Plastik-Kuppelfläche50 , der den ersten Teil32 bedeckt, welcher der Hintergrundschirm für die Anzeige1 ist, beinhaltet ein Reflektorfläche53 zur Verbesserung der Beleuchtung der Anzeige. In14 wird die Plastik-Kuppelfläche50 mit der Reflektorfläche53 gezeigt. - Die Plastikkuppelfläche
50 wird mit einem Klebemittel auf den Lichtleiter30 geklebt. Dieses Klebemittel wird auch auf die Plastik-Kuppelflächen(50 )-Oberflächen aufgebracht, die die Tastenlöcher34 bedecken, um die Tastatur flexibel am Lichtleiter30 zu befestigen. Wenn das Telefon auseinandergebaut wird, ist die Tastatur7 daher am Lichtleiter30 befestigt, und es gibt weniger lose Teile. Die Tastatur7 kann, wenn notwendig, auch auf einfache Weise ersetzt werden. - In Anbetracht der vorstehenden Beschreibung wird es für den Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen innerhalb der Reichweite der Ansprüche vorgenommen werden können.
Claims (9)
- Ein Lichtleiter (
30 ) zur Beleuchtung einer Anzeige (1 ) oder einer Tastatur (7 ) umfassend: ein im Wesentlichen transparentes und im Wesentlichen ebenes Bauteil mit Empfangsmitteln (35 ) zur Lichtaufnahme von entsprechenden Lichtquellen und zur Führung des Lichts in das Bauteil, wobei die Empfangsmittel (35 ) umfassen: lichteinkoppelnde Oberflächen, im Wesentlichen parallel zu der Ebene des Lichtleiters und angeordnet, um Licht von den entsprechenden Lichtquellen aufzunehmen; und Mittel (37 ,38 ) zum Verteilen des Lichts im Wesentlichen parallel zu der Ebene des Lichtleiters, wobei der Lichtleiter weiterhin eine Kunststoff-Kuppelfläche (50 ) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff Kuppelfläche (50 ) an einer Seite des Lichtleiters angebracht ist und mit Durchgangslöchern (52 ) ausgestattet ist, um dem Licht von den Lichtquellen zu ermöglichen, das Bauteil zu erreichen, wobei die Kunststoff-Kuppelfläche weiterhin eine Reflexionsfläche (53 ) umfasst. - Ein Lichtleiter gemäß Anspruch 1, wobei die Kuppeln (
51 ) der Kunststoff-Kuppelfläche Metall-Kuppeln sind, um die Vervollständigung einer Schaltung auf einer Platine zu ermöglichen, auf welcher die Kuppeln angebracht sind, um aufgenommen zu werden. - Ein Lichtleiter gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend Mittel zum flexiblen Anbringen der Tastatur (
7 ) an der Kunststoff-Kuppelfläche (50 ). - Ein Lichtleiter gemäß Anspruch 3, wobei die flexiblen Anbringungsmittel einen Klebstoff umfassen, welcher jede Taste (
8 ) der Tastatur auf der Kunststoff-Kuppelfläche (50 ) hält. - Ein Lichtleiter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zum Verteilen des Lichts eine Linse (
37 ) und einen Diffusor (38 ) umfassen, und wobei das Bauteil Tastenlöcher (34 ) umfasst, welche die Tasten (8 ) der Tastatur (7 ) aufnehmen, wobei die Tastenlöcher abgeschrägte Oberflächen zum Reflektieren des Lichts in dem Lichtleiter vertikal zu der Ebene des Lichtleiters haben. - Ein Lichtleiter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtleiter einen die Tastatur unterstützenden Abschnitt (
33 ) und einen das Display unterstützenden Abschnitt (32 ) umfasst, wobei die Reflexionsfläche (53 ) angeordnet ist, um den das Display unterstützenden Abschnitt (32 ) zu bedecken. - Ein Lichtleiter gemäß Anspruch 6, wobei die lichteinkoppelnden Oberflächen auf dem die Tastatur unterstützenden Abschnitt (
33 ), der am Nächsten zu dem das Display unterstützenden Abschnitt (32 ) ist , Mittel zur Lichtübertragung in den das Display unterstützenden Abschnitt (32 ) des Lichtleiters haben. - Ein Lichtleiter gemäß Anspruch 7, wobei die Lichtübertragungsmittel einen Diffusor umfassen, der sich zu einem Ende einer Linse ausdehnt, welcher das Licht von der Linse zu dem das Display unterstützenden Abschnitt (
32 ) überträgt. - Ein Kommunikationseinheit, welche einen Lichtleiter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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