專利名稱：光源和光導體耦合裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明裝置,其包括光導體(photoconductor)和設置到安裝基底的產光光源，所述光導體的光接收部被設置為與光源具有光傳輸關系，所述光導體被設置為將光傳輸?shù)揭彰鞯奈矬w。
背景技術：
電子設備，特別地，便攜電子設備(例如，移動電話、通信設備、掌上計算機、便攜計算機、游戲控制臺或控制器、用于音頻和/或視覺材料等的重放設備等)典型地包括要照明的物體，例如，鍵盤和/或單獨的按鍵或操作開光、顯示器和產生視覺效果的部件。在現(xiàn)有技術中，照明所需的光由緊固(fasten)到電路板上的一個或多個光源(最典型地，LED(發(fā)光二極管))產生。出于各種原因，光源通常不能被設置到在要照明的物體 的近旁，而是要遠離該物體。通過光導體使光從光源到達要照明的物體。光導體由半透明聚合物材料構成。光導體被緊固到設備結構。光導體可以為通過注模制成的很厚且剛性的部件。然而，以日益增加的程度，使用光導體，其中光導體為至多約0.5mm厚的薄膜狀部件。除了其他方面之夕卜，這樣的光導體的優(yōu)點為，其需要極小的空間，這在努力產生更小的結構和設備方面是顯著的優(yōu)點。例如，在移動電話鍵盤的照明裝置中，在按鍵墊之下設置膜狀光導體。按鍵墊進而被緊固到設備的蓋。當裝配設備時，電路板和按鍵墊被設置在彼此的頂上，以便光導體的光接收部在LED的近旁以接收LED所發(fā)射的光。該類型的照明裝置的問題在于其提供的發(fā)光效果(在鍵盤情況下)因光源與光導體之間的最小的定位(position)或位置(place)改變而在視覺上改變。蓋的緊固光導體的部分可相對于框和電路板移動，或者按鍵墊可相對于蓋的該部分移動。即使極小的定位改變也會導致照明的視覺改變。即使在設備的正常使用期間，也非常容易發(fā)生光源與光導體之間的定位和/或位置改變。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的為提供一種新穎的和改善的照明裝置，通過該裝置，可以避免上述問題。本發(fā)明的照明裝置的特征在于，所述裝置包括鎖定部件(Iockingmeans)，所述鎖定部件用于將所述光導體的所述光接收部緊固到具有所述光源的同一安裝基底。本發(fā)明的構思在于光導體的光接收部被緊固到例如電路板上的與將光供給到光導體的光源相同的安裝基底，而沒有將光導體直接緊固到光源。本發(fā)明提供了這樣的優(yōu)點由于光源和光導體被緊固到同一安裝基底，可以減小或者甚至基本上消除光源與光導體之間的移動。因此，照明效果不會出現(xiàn)不受控制的改變，也就是說，照明的質量比之前更好。本發(fā)明的裝置的特征在于由權利要求I的特征部分所公開的方面。本發(fā)明的其他實施例的特征在于其他權利要求中闡述的內容。在本專利申請的說明書和附圖中還公開了本發(fā)明的實施例。本專利申請的發(fā)明內容還可以由以下權利要求中限定的方式之外的其他方式限定。發(fā)明內容還可由若干個單獨的發(fā)明構成，在根據(jù)明示的或暗示的子任務或鑒于所獲得的有益效果或有益效果組來檢驗本發(fā)明的情況下尤其如此。在這樣的情況下，從單獨的發(fā)明構思的角度，在以下權利要求中包含的某些限定是不必要的。本發(fā)明的不同實施例的特征可以在基本發(fā)明構思的范圍內被應用于其他實施例。本發(fā)明的實施例的構思在于,所述鎖定部件被設置到連接部(connector part),所述連接部被緊固到所述安裝基底。優(yōu)點在于，連接部促進(speed up) 了對光導體的緊固。本發(fā)明的第二實施例的構思在于，所述光接收部被設置到突出部(projection)，該突出部基本上窄于光導體的光發(fā)射部。優(yōu)點在于，該突出部容易緊固到連接部，由此對設備的裝配是簡單的和迅速的。本發(fā)明的第三實施例的構思在于,連接部包括半透明(translucent)材料,該半透明材料被設置為使連接部用作光導體。優(yōu)點在于，光的方向可以在連接部中立即改變。


將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的一些實施例，其中，圖Ia為在電路板上設置的本發(fā)明的照明裝置的示意性透視頂視圖；圖Ib為在圖Ia中示出的照明裝置的光導體的一部分的示意性透視底視圖；圖Ic為在圖Ia中示出的照明裝置的光導體的示意性頂視圖；圖2a為本發(fā)明的第二照明裝置的示意性透視頂視圖；圖2b為在圖2a中示出的照明裝置的光導體的一部分的示意性透視底視圖；圖3為在光導體被緊固到鎖定部件之前在電路板上設置的本發(fā)明的第三照明裝置的示意性透視頂視圖；圖4a為在連接部的各部分被彼此附接之前在電路板上設置的本發(fā)明的第四照明裝置的示意性透視頂視圖；圖4b為具有裝配的連接部的圖4a的照明裝置的示意性透視頂視圖；以及圖5為本發(fā)明的照明裝置的示意性頂視圖。在附圖中，為了清楚起見，本發(fā)明的一些實施例被簡化示出。在附圖中用相同的參考標號標記相似的部分。
具體實施例方式圖Ia為可在電路板上設置的本發(fā)明的照明裝置的示意性透視頂視圖，圖Ib為其中使用的光導體的特別特征的透視底視圖，以及圖Ic為在圖Ia的照明裝置中使用的光導體的頂視圖。光源2被緊固到安裝基底1，在本發(fā)明的該給出的實施例中，光源為表面安裝的LED。由LED發(fā)射的光被導引為沿由箭頭D示出的電路板I的平面的方向。這樣的“側面照明(sidelight) ”LED及其在電路板上的緊固本身是公知的，因此無需在本文中更詳細地陳述。光源可以為LED或本身公知的任何其他光源，例如，白熾燈泡、電致發(fā)光照明器或激光器。在本說明書中，概念“光”是指可見光波長的波動以及紫外或紅外波長的波動。光源2將特定波長或波長范圍的光發(fā)射到光導體3。光導體3典型地向前傳輸光而不改變波長，至少不會顯著改變波長。然而，在本發(fā)明的一些實施例中，光導體包含改變供給到光導體的光的波長或波長分布的材料。安裝基底I現(xiàn)在為剛性電路板，其包含由非導電材料構成并在其一個或兩個表面上具有導電圖形的絕緣層或基礎層。電路板還可以為由通過非導電材料層而彼此分隔的若干個導電層構成的多層電路板?；蛘?，用作安裝基底I的電路板可以為撓性的(flexible)，換言之，在室溫下或更高的溫度下可以彎曲而不會使結構破碎的電路板。由光源2發(fā)射的光被傳輸?shù)焦鈱w3并沿著光導體3被導引到要照明的物體。光導體3為具有至多0. 5mm的典型厚度的薄膜光導體或膜光導體。光導體3的厚度自然還可以更大。圖Ia僅僅示出包括光導體的光接收部5的光導體3的部分。該部分現(xiàn)在是在光導體的突出部11上設置的光導體的邊緣的部分。以這樣的方式相對于光源2設置光接收部5 :使由光源2提供的光可進入光導體并入射到要照明的物體上。通過連接部4將光導體3緊固到其相對于光源2的正確位置。其被設置在光源2的頂上并被緊固到安裝基底I。連接部4由此將光源3緊固到安裝基底I而不是直接緊固到光源2。圖Ia中示出的連接部4被成形為形成在光源2的頂上的一種蓋。在連接部4與安裝基底I之間保留有間隔，并且包括光接收部5的光導體3的部分被設置在該間隔中。連接部4通過彎曲和沖孔(punch)而由金屬制成。連接部4當然還可以以其他方式制成，并且可以由屬于其他材料組(例如塑料)的材料制成。連接部4可以為表面安裝的部件或者為被緊固到在安裝基底中制成的孔的部件。緊固可例如在要緊固到安裝基底的其他部件的相同制造步驟期間發(fā)生?？梢酝ㄟ^表面焊接、通過穿過電路板焊接、或通過使用螺釘、鉚釘、快裝接頭(snap joint)、膠合劑、雙面膠帶或本身公知的其他任何方式，將連接部4緊固到電路板。
連接部4包括鎖定部件6，在該情況下鎖定部件6包括彈簧構件7，彈簧構件7是通過使其部分地脫離連接部的制造坯件并使其向外彎曲而形成的。舌部30被設置為將緊固到連接部4的光導體3壓向電路板I。連接部4的結構的要點在于，其包括用于將光導體緊固到安裝基底I的鎖定部件6。出于該目的,在光導體3中提供對應部(counterpart)以通過形狀鎖定(shape-locking)將光導體的光接收部5緊固到連接部的鎖定部件6。應注意，光導體3與連接部4之間的連接還可以為其他類型,例如,摩擦型接頭(friction joint)。光導體3的對應部8被設置到在圖Ic中示出的光導體的與光發(fā)射部12相比顯著較窄的突出部11上。在本說明書中，概念“光導體的光發(fā)射部12”是指光導體的這樣的部分光導體中行進的光從該部分出射到光導體的周圍環(huán)境。光發(fā)射部12可以為光導體的前表面和/或后表面，如圖Ic所示，或者可以為光導體的邊緣的一部分，或者可以為這些表面和部分的組合。
圖Ib為在圖Ia中示出的光導體3的部分的底視圖。通過使用膠合劑等等將材料和/或結構比光導體實質上更加剛性的加強部件(stiffener element) 10緊固到光導體3。加強部件10可以由例如金屬或塑料構成，并且，以對于突出部11最適宜的方式限定加強部件10的尺寸。在圖中示出的加強部件10顯然短于突出部11，并且加強部件10為與突出部一樣寬的連續(xù)結構，但是加強部件10的長度可以等于整個突出部11的長度，加強部件10可以比突出部11更寬和/或更窄，并且加強部件10還可以在對應點處包括開口或與光導體3的形狀不同的其他形狀。加強部件10可以為基本上剛性的，在該情況下，光導體3不能在加強部件10處彎曲；或者，加強部件10可以為撓性的，在該情況下，光導體3在加強部件10處至少可在某種程度上彎曲。加強部件10使得薄光導體3加強并強化，從而光導體3可被可靠地緊固到連接部4。然而，加強部件10不是裝置的必要部分。光源2和光導體3由此被連接到同一安裝基底1(在該情況下，被連接到同一電路板)，從而，其間的任何位置改變和由此導致的照明改變可以消除或至少基本上最小化。光源2和光導體3可以彼此接觸，或者，在其間可以存在空氣間隙。 圖Ic從頂部示出了整個光導體3?？梢钥闯觯瑢?被設置到突出部11，該突出部11顯著窄于光發(fā)射部12。突出部11和光發(fā)射部12彼此一體化,換言之,它們形成一個無縫工件。在本發(fā)明的另一實施例中，突出部11與光發(fā)射部12分離，并且在合適的制造步驟中突出部11被緊固到光發(fā)射部12。除了突出部11之外，光導體3在功能上和結構上與本身公知的光導體相似。因此，光導體3可以包括設置在其邊緣上(即，在外周邊或頂表面和/或底表面上)的功能部13、14。除其他方面之外，功能部13、14還用于緊固光導體并且作為修改光的特性的部件，例如，影響光的行進或散射的方向的部件。這本身是公知的，因此不必在本說明書中更詳細地討論。光導體3在大多數(shù)情況下在其光發(fā)射部12處被緊固到要照明的物體，例如，按鍵墊。替代地，突出部11典型地僅僅在其端部處(即，在對應部8處)被緊固。由于突出部11由撓性材料制成，對應部8可相對于光發(fā)射部12而非常自由地移動。例如，可以首先將光發(fā)射部12緊固到設備或其一部分(例如，按鍵墊)，然后通過使突出部11適宜地彎曲來借助于連接部4將對應部8緊固到安裝基底。此外，連接部4將光導體的光接收部5自動導引到其相對于光源的正確位置?？偠灾鈱w3的安裝比現(xiàn)有技術更容易、更快速且由此成本更低。例如，本發(fā)明可以在設備的最終裝配期間將膜狀光導體安裝在其適當?shù)奈恢?。光導體2典型地僅僅通過對應部8經由連接部4而緊固到安裝基底1，但在本發(fā)明的一些實施例中，光導體2通過例如其光發(fā)射部12而被緊固到與光源2相同的安裝基體
Io上面已經揭示了要照明的物體可以為移動電話的鍵盤或者一個或多個按鍵。本發(fā)明要照明的其他物體包括將要設置在電子設備的蓋上的要照明的裝飾物；要照明的顯示器(例如LCD顯示器)；以及任何在其近旁不能設置光源或出于某種原因設置光源是不利的要照明的物體。圖2a和2b為本發(fā)明的第二照明裝置的示意性透視頂視圖，圖2b為在圖2a中示出的照明裝置的光導體的一部分的示意性透視底視圖。連接部4具有兩個部分并包括第一部分4a，該第一部分4a由金屬制成，并使用例如焊料、螺釘、鉚釘、快裝接頭、膠帶或膠合劑將第一部分4a緊固到安裝基底I。 連接部4還包括第二部分4b，該第二部分4b通過例如注模而由塑料制成并被緊固到第一部分4a。應注意，在該上下文中，同樣可以不同地選擇各部分的材料和將第一部分4緊固到安裝基底I的緊固方法。當?shù)谝徊糠?a和第二部分4b以箭頭L示出的方式壓向彼此時，第一部分4a被鎖入到第二部分4b中。設置到第一部分4a的第一緊固部15a于是暫時彎曲到遠離第二部分4b的由箭頭B所示的相反方向。當?shù)诙糠?b在其適當?shù)奈恢脮r，第一緊固部15a返回并緊固到槽狀第二緊固部15b，由此通過形狀鎖定而將部分4a、4b彼此鎖定。光導體3被緊固在所述部分4a、4b之間，并具有先前描述的加強部件10。連接部4在必要時可以被打開，且通過將第一緊固部15a彎曲為彼此遠離而移除光導體3。
多部分(multipart)連接部4可包含多于兩個的部分。圖2b從底部示出了第二部分4b和緊固到第二部分4b的光導體3。首先通過將在光導體3中形成的對應部8設置在鎖定部件6中而將光導體3緊固到鎖定部件6，其中鎖定部件6屬于第二部分4b且與第二部分4b —體。通過沿箭頭L的方向的移動(其至少基本上是沿安裝基底I的法線方向的移動)而將第二部分4b緊固到已被緊固到安裝基底I的第一部分4a。光導體的光接收部5由此相對于光源2而被基本上穩(wěn)固地鎖定，從而進入光導體3的光的數(shù)量和/或質量盡可能地與設備的位置和向該設備導引的加速度無關。圖3為設置在安裝基底上并且在光導體被緊固到鎖定部件之前的本發(fā)明的第三照明裝置的示意性透視頂視圖。鎖定部件6為功能彈簧部件，該彈簧部件被設置為平行并在用作光源2的LED的兩側。鎖定部件6由金屬制成，并且在該情況下，通過在其第一端焊接而將鎖定部件6緊固到用作安裝基底I的電路板。在每個鎖定部件6的另一端,將支架(bracket) 16形成為用作夾持器(holder),支架16與安裝基底I之間的距離隨鎖定部件6彎曲而改變。鎖定部件6的彈簧回彈力盡力使支架16壓向安裝基底I。在光導體3的側面形成用作對應部8的凹陷。當在鎖定部件6與安裝基底I之間沿箭頭P示出的方向將光導體3推得足夠遠時，鎖定部件的支架16推入所述凹陷中。當支架16在對應部8中時，光導體3鎖定到這樣的位置中其中，由光源2發(fā)射的光被導引到光導體的光接收部5。圖4a為在連接部的各部分被彼此附接之前在電路板上設置的本發(fā)明的第四照明裝置的示意透視頂視圖，圖4b示出了在連接部的各部分被彼此附接之后的情況。連接部4具有兩個部分并包括第一部分4a和第二部分4b。部分4a和4b通過摩擦式連接而緊固到彼此，該摩擦式連接是當在第二部分4b中設置的第二緊固部15b被推到在第一部分4a中設置的第一緊固部15a之間時產生的。第二部分4b由半透明材料制成以便用作光導體3。在本實施例中，第二部分4b整體由同一半透明材料構成。在本發(fā)明的另一實施例中，僅在第二部分4b中的用作光導體的部分由半透明材料制成，而其剩余部分由不透明材料制成。應注意，在圖4a和4b中未示出安裝基底I。連接部4被緊固到在第一空間平面17a上的安裝基底。第二平行空間平面17b與第一空間平面17a相距距離H。由用作光源2的LED發(fā)射的光通過光接收部5而被導引到第二部分4b。第二部分4b將來 自LED 2的緊固平面(即，第一平面17a)的光向上導引到第二空間平面17b。光從第二部分4b出射，作為沿第二空間平面17b的方向的光束。在用作光導體3的某些其他導體部4中，光偏離由光源提供的光的方向D。換言之，從連接部4出射的光的方向不同于進入連接部4的光的方向D。在進入和離開連接部4的光之間可能存在非常小的角度差，例如，1°，或顯著大于1°，例如，90°或180°。用作光導體的連接部4當然還可以使光沿由光源提供的方向傳輸?shù)狡矫鍰上，換言之，連接部4根本不改變光的方向。此外，應清楚，用作光導體的連接部4還可以為基本上不會將光從一個空間平面導引到另一空間平面和/或以一種方式或另一種方式改變光的方向。將第二光導體3’緊固到連接部的第二部分4b，其中將第二光導體3’的光接收部5’設置為使得從第二部分4b出射的光被第二光導體3’有效地導引到要照明的物體上。應注意，圖4a、4b未示出將第二光導體3’緊固到第二部分4b或要照射的物體的鎖定部件或其互補的對應部。還應注意，如果不需要，當然可以從該裝置省去第二光導體3’。圖5為本發(fā)明的照明裝置的示意性頂視圖。其中，光導體3不包括突出部11，但連接部4被設置到大體上為矩形的光導體膜的拐角中。光源2(在圖中由點線示出)被設置在連接部4的蓋之下。應注意，在上述本發(fā)明的實施例的上下文中，安裝基底I為電路板。電路板可以為硬的或剛性電路板或撓性電路板。替代電路板，安裝基底I可以為光源2可被緊固到的任何部件。在某些情況下，本申請中描述的特征可以被如此使用，而不用考慮其他特征。另一方面，本申請中描述的特征還可以被組合以根據(jù)需要提供各種組合。附圖和相關描述僅僅旨在示例本發(fā)明的構思。對于本領域的技術人員而言很明顯，本發(fā)明不限于上面通過實例來描述本發(fā)明的實施例，并且本發(fā)明的許多修改和不同實施例在以下權利要求限定的本發(fā)明的構思的范圍內是可能的。
權利要求
1.一種照明裝置，包括 產光光源(2)，其被設置到安裝基底(1)，以及 光導體(3)，所述光導體(3)的光接收部(5)被設置為與所述光源(2)具有光傳輸關系，所述光導體被設置為將光導引到要照明的物體，該照明裝置的特征在于，該裝置還包括 鎖定部件￠)，用于將所述光導體(3)的所述光接收部(5)緊固到具有所述光源(2)的同一安裝基底(I)。
2.根據(jù)權利要求I的裝置，其特征在于，所述安裝基底(I)為電路板。
3.根據(jù)權利要求2的裝置，其特征在于，所述安裝基底(I)為剛性電路板。
4.根據(jù)權利要求2的裝置，其特征在于，所述安裝基底(I)為撓性電路板。
5.根據(jù)上述權利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述鎖定部件(6)被設置到連接部(4)，所述連接部(4)被緊固到所述安裝基底(I)。
6.根據(jù)權利要求5的裝置，其特征在于，所述連接部(4)為表面安裝部件。
7.根據(jù)上述權利要求5到6中任一項的裝置，其特征在于，所述連接部(4)為多部分部件，所述多部分部件的第一部分(4a)被設置為緊固到所述安裝基底(I)，所述多部分部件的第二部分(4b)被設置為緊固到所述第一部分(4a)，以便形成將所述光導體(3)緊固到所述安裝基底(I)的結構。
8.根據(jù)上述權利要求5到7中任一項的裝置，其特征在于，所述連接部(4)包括半透明材料，且所述連接部(4)被設置為用作光導體。
9.根據(jù)權利要求8的裝置，其特征在于，所述連接部(4)被設置為改變在其中傳播的光的方向。
10.根據(jù)上述權利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述光導體(3)包括被設置到所述鎖定部件(6)的對應部(8)，以便在所述光導體(3)與鎖定部件(6)之間提供形狀鎖定。
11.根據(jù)上述權利要求I到9中任一項的裝置，其特征在于，在所述光導體(3)與鎖定部件(6)之間存在摩擦式鎖定。
12.根據(jù)上述權利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述光導體(3)能夠從所述鎖定部件(6)移除。
13.根據(jù)權利要求12的裝置，其特征在于，光導體(3)能夠緊固到光導體(3)已從其移除的所述鎖定部件(6)。
14.根據(jù)上述權利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述光導體(3)為具有至多0.5mm的厚度的薄膜光導體或膜光導體。
15.根據(jù)權利要求14的裝置，其特征在于，所述光接收部(5)被設置到突出部(11)，所述突出部(11)實質上窄于所述光導體(3)的所述光發(fā)射部(12)。
16.根據(jù)權利要求14或15的裝置，其特征在于，加強部件(10)被設置到所述光導體(3)以加強所述光導體(3)的被設置到所述鎖定部件￠)的部分。
17.一種電子設備，優(yōu)選地，移動電話，其特征在于，其包括根據(jù)權利要求I的裝置。
18.根據(jù)權利要求17的電子設備，其特征在于，所述要照明的物體為鍵盤。
19.根據(jù)權利要求17的電子設備，其特征在于，所述要照明的物體為按鍵或鍵盤。
20.根據(jù)權利要求17的電子設備，其特征在于，所述要照明的物體為被設置到所述電子設備的蓋部分的要照明的裝飾物。
21.根據(jù)權利要求17的電子設備，其特征在于，所述要照明的物體為顯示器。
全文摘要
一種照明裝置，包括產光光源(2)，其被設置到安裝基底(1)；以及光導體(3)，所述光導體(3)的光接收部(5)被設置為與所述光源(2)具有光傳輸關系，所述光導體(3)被設置為將光傳輸?shù)揭彰鞯奈矬w。該裝置還包括鎖定部件(6)，用于將所述光導體(3)的所述光接收部(5)緊固到具有所述光源(2)的同一安裝基底(1)。
文檔編號G02B6/00GK102713700SQ201080049151
公開日2012年10月3日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2009年10月28日
發(fā)明者J·希耶塔拉, J·里斯基 申請人:貝爾羅斯(廣州)電子部件有限公司