面板照明系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】面板照明系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求享有2012年9月20日遞交的題為“機(jī)頂盒的面板照明系統(tǒng)(PanelIlluminat1n System for a Set Top Box) ” 的美國臨時(shí)申請(qǐng) S/N.61/703，418 的優(yōu)先權(quán)，將其全部合并在此作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于照明設(shè)備或電子設(shè)備的外表面或面板的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]許多制造商發(fā)現(xiàn)，期待能夠在電子產(chǎn)品(比如機(jī)頂盒等)上提供標(biāo)志、符號(hào)或其它標(biāo)記，以加強(qiáng)美感和/或推廣公司標(biāo)識(shí)。通常使用背光來對(duì)標(biāo)志、符號(hào)或其它標(biāo)記進(jìn)行照明，以改善其可視性。然而，對(duì)這些目標(biāo)(標(biāo)志、符號(hào)、標(biāo)記等)進(jìn)行背光照明通常是困難且昂貴的，這是因?yàn)楸彻獗仨毦哂懈吡炼龋员隳軌驈倪@些目標(biāo)的背部穿過，而且發(fā)光元件趨于具有與目標(biāo)一樣大或稍大的表面區(qū)域。期望具有能夠產(chǎn)生與背光系統(tǒng)相似或可比的結(jié)果的更緊致或更小尺寸的發(fā)光元件的備選系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于對(duì)設(shè)備或外殼的外表面或面板進(jìn)行照明的裝置和方法。
[0006]一種實(shí)施例提供了一種用于對(duì)外殼的外表面進(jìn)行照明的光管，所述光管包括:第一部分，位于外殼內(nèi)部，用于從源接收光；以及第二部分，用于將所接收的光導(dǎo)引到所述外殼的外表面上。
[0007]另一實(shí)施例提供了一種用于對(duì)外殼的外表面進(jìn)行照明的方法，所述方法包括:將光耦合到位于所述外殼內(nèi)部的光管的第一部分中；以及將來自所述光管的光導(dǎo)引到所述外殼的外表面上。
[0008]又一實(shí)施例提供了一種用于對(duì)外殼的外表面進(jìn)行照明的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:光源，位于所述外殼內(nèi)部；光管，所述光管具有:位于外殼內(nèi)部的第一部分，用于從所述光源接收光；以及第二部分，用于將所接收的光導(dǎo)引到所述外殼的外表面上。
【附圖說明】
[0009]通過考慮以下結(jié)合附圖的具體描述可以更容易地理解本發(fā)明的教導(dǎo)，其中:
[0010]圖1是根據(jù)本原理的具有前面板照明的機(jī)頂盒的一部分的透視圖；
[0011]圖2是根據(jù)本原理的一種實(shí)施例的具有面板照明系統(tǒng)的機(jī)頂盒的內(nèi)部部分的橫截面圖；
[0012]圖3是用于對(duì)機(jī)頂盒的外部進(jìn)行照明的光管的前部部分的側(cè)視圖；
[0013]圖4是根據(jù)本原理的另一實(shí)施例的光管的透視圖。
[0014]為了便于理解，盡可能地使用相同的附圖標(biāo)記來指代附圖中公用的相同元件。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1是具有外殼或外罩104的電子設(shè)備或裝置100(比如機(jī)頂盒)的透視圖，所述外殼或外罩104具有頂部106、底部108和前面板或表面102。前面板102具有制造商意圖照明的標(biāo)志、符號(hào)或其它標(biāo)記。通過這種方式，可以推廣公司標(biāo)識(shí)，以便更好地對(duì)設(shè)備或其特征進(jìn)行市場營銷，在只有當(dāng)設(shè)備開啟時(shí)才激活照明的情況中，其還可用作設(shè)備的通電狀態(tài)的指示器。所述標(biāo)志、符號(hào)、標(biāo)記或?qū)⒈徽彰鞯脑O(shè)備的任意區(qū)域(例如外殼或外罩)可被稱為目標(biāo)或目標(biāo)區(qū)域。本原理的一方面通過將光導(dǎo)引到目標(biāo)的外側(cè)上(例如外殼104的外表面上)來提供對(duì)目標(biāo)的照明。
[0016]在圖1的示例中，光管的一部分202從前面板102突起，并且直接提供光來對(duì)目標(biāo)110的外側(cè)進(jìn)行照明。光管的這一外部部分202寬度為W，其可以與目標(biāo)區(qū)域的寬度相同。
[0017]所述標(biāo)志或目標(biāo)可以是絲網(wǎng)印刷在前面板102上的?？赏ㄟ^使用不同的光源和/或配置，將對(duì)這些目標(biāo)的照明與前面板按鈕的照明分離開來。
[0018]在這種情況中，光管的外部部分202配置為使得光以撇過或掠過的角度向上傳播，即相對(duì)于目標(biāo)所位于的前面板102的表面呈鈍的入射角。
[0019]通常，基于性能要求選擇角的范圍，所述性能要求取決于特定設(shè)備或面板配置和目標(biāo)設(shè)計(jì)。針對(duì)固定光強(qiáng)輸出，較大的掠入射角將導(dǎo)致較大的照明區(qū)域，盡管亮度會(huì)減弱。
[0020]光管還可對(duì)目標(biāo)110附近的設(shè)備100的前面板102的至少一部分進(jìn)行照明，并且可選地，光管可設(shè)計(jì)為允許一些光傳播或透射經(jīng)過光管的前表面(下文將結(jié)合圖3描述)。通過這一照明配置，可以使用足以能夠和諧地注意到的亮度對(duì)前面板102和目標(biāo)或標(biāo)志進(jìn)行照明，而不會(huì)引起使得觀察者由于過亮而看到“光斑”。在一種實(shí)施例中，機(jī)頂盒100的前面板102可以是黑色的，而目標(biāo)110可以是白色的絲網(wǎng)印刷圖形，其意在提供光的柔和透射或溫暖照射。
[0021]圖2示出了具有面板照明系統(tǒng)的機(jī)頂盒100的內(nèi)部部分的橫截面圖，所述面板照明系統(tǒng)包括光管200和光源210。光源210和大部分的光管200位于外殼或外罩104內(nèi)部，其中光管200的前部附近的部分安裝在外殼104的底部108和頂部106之間的前面板102上。光管200可通過凸緣214或其它緊固件固定在前面板102上?？蛇x地，還可提供用于對(duì)齊光管的對(duì)齊機(jī)構(gòu)，以最優(yōu)化照明效果。
[0022]如圖2所示，光管200具有第一部分204和第二部分202，所示第一部分204位于光源210附近，以用于將光接收或耦合到光管200中，所示第二部分(即外部的、突出的部分)202用于將所接收的光導(dǎo)引到外殼104的外表面(在這種情況中，是前面板102)上。第一部分204可稱為光輸入部分，外部部分202可稱為光管的光輸出部分。
[0023]在本例中，第一部分204的離光源210更近的端(即光管的輸入端)與外部部分202的輸出端相比具有較小的橫截面面積。中間部分206位于光輸入部分204和光輸出部分202之間。該中間部分206還稱為擴(kuò)展光通道部分，這是因?yàn)槠錆M足以下中的至少一項(xiàng):寬度和高度(即寬度、或高度或兩者)向位于前面板102附近的光輸出部分202的方向增加。這一擴(kuò)展通道設(shè)計(jì)導(dǎo)致更大的光照覆蓋范圍以及改善的光均勻性。光輸出部分202的尺寸(例如高度和寬度)使其能夠通過前面板102中的小孔或槽250，從而其位于外殼104之外。光管的各個(gè)部分的尺寸是基于特定設(shè)計(jì)要求或限制選擇的。目標(biāo)110在本圖中未示出，但可以集成到面板102中。
[0024]沿著光管200的中縱軸(或基本與之平行)延伸的外壁(例如200W)應(yīng)該充分地拋光，從而所述表面在廣沿管200傳播的同時(shí)可增強(qiáng)或提高光的全內(nèi)反射。通過箭頭240示出了光傳播的總體方向。
[0025]不同的材料可用于光管20，但一般來講，其優(yōu)選地由能夠進(jìn)行高光澤表面拋光的材料制成，這將改善全內(nèi)反射并導(dǎo)致更高效的光傳輸。具有更好的光漫射性質(zhì)的材料還將使得光能夠更好地填充光管，這可以導(dǎo)致更好的光照均勻性。合適的光管材料包括例如固態(tài)清塑料、半透材料、聚碳酸酯樹脂或玻璃等。還可使用透明金屬管或光纖束。在一種實(shí)施例中，使用了聚碳酸酯，比如LEXAN FXD121R，其可從麻省的SABICInnovative Plastics ofPittsfield公司得到。
[0026]光源210可以是一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)或一個(gè)或多個(gè)激光二極管或其它合適的光源。光源210可以安裝在電路板212上，電路板212可以是平坦的且一般是水平的，并且與機(jī)頂盒100的前面板102相隔開。在一種實(shí)施例中，源210的長度和/或?qū)挾缺日彰髂繕?biāo)小得多，即源的高度和寬度中的至少一個(gè)小于目標(biāo)110的相應(yīng)尺寸。例如，源210的高度和寬度(即高度或?qū)挾然騼烧?中的至少一個(gè)可以小于目標(biāo)110的相應(yīng)尺寸的大于1/10。與通常在背光系統(tǒng)中使用的較大照明元件相比，緊湊光源提供可觀的空間節(jié)約優(yōu)勢(shì)。
[0027]如圖2所示，源210可位于距前面板102的內(nèi)表面距離(L)的位置。該距離通常由機(jī)頂盒100 (或外殼104)的幾何結(jié)構(gòu)和印刷電路板212的布置確定。在一種實(shí)施例中，距離L大于光管200的前部的或突出的部分202的寬度(W)。一般地，較大的距離L將能夠?qū)^大的目標(biāo)寬度W進(jìn)行照明(由于較大的擴(kuò)展光束)，并有可能改善光均勻性。然而，對(duì)于給定或固定的光源強(qiáng)度，較大的距離還將減小輸出處的光強(qiáng)。
[0028]此外，光管200的輸入端和輸出端之間的光路不必為直線?？赏ㄟ^向光管提供用于在不同的方向適當(dāng)?shù)胤瓷涔獾囊粋€(gè)或多個(gè)曲線或一個(gè)或多個(gè)角表面，來實(shí)現(xiàn)非線性光路。如果使用了較細(xì)的塑料光管，則還可在組裝到內(nèi)室或外殼中期間對(duì)其進(jìn)行物理彎曲。
[0029]圖3是具有前面板照明系統(tǒng)的機(jī)頂盒100的側(cè)視圖，其中光管200的外部部分202從前表面或面板102突出。在該視圖中，光管200的外部部分202呈四邊形，底邊202B和頂邊202T彼此不平行。底邊202B具有正斜率，即隨著其從前面板102延伸離開而向上并且相對(duì)于前面板102的表面成銳角(a)。短劃線示出了光如何能夠通過從有斜度的底邊202B反射來朝著目標(biāo)110向上傳播。根據(jù)具體的性能需求，可以對(duì)角(a)和該突出部分202的其它尺寸進(jìn)行調(diào)整，以提供例如期望的光向、光照強(qiáng)度、目標(biāo)區(qū)域覆蓋等。此外，除了銳角結(jié)構(gòu)外，還能夠具有曲線底邊或表面202B，其可將光沿與使用與平坦底邊形成的銳角可實(shí)現(xiàn)的方向不同的方向朝著目標(biāo)110導(dǎo)引。除了拋光的表面之外，還可在底表面202B上使用反射涂層，以增強(qiáng)反射率。
[0030]從底邊202B反射離開的光從外部部分202的頂表面202T出射，以用于對(duì)前面板102處的目標(biāo)110進(jìn)行照明。傳輸通過頂表面202T的光的量或百分比取決于多種因素，比如光管設(shè)計(jì)(例如材料、幾何結(jié)構(gòu))、光源(例如光的不同屬性，比如波長或強(qiáng)度)等?？筛鶕?jù)具體的光