用於顯示裝置的光導系統和顯示裝置的製作方法

2023-04-23 13:57:31 2

專利名稱：用於顯示裝置的光導系統和顯示裝置的製作方法
用於顯示裝置的光導系統和顯示裝置
背景技術：
混頻放大器、尤其是可攜式混頻放大器、在線節目通常具有多個用於電的聲音信號、例如麥克風和電的或電聲的樂器的聲音信號的信號輸入端以及用於連接揚聲器的輸出端。使用者能夠通過相應的操作元件、例如旋轉式電位計、滑動式電位計和按鍵有目的地強化各個輸入通道並且調節其它功能，例如信號波形以及特殊功能如單聲道放音、唱歌等，並且將輸出信號放到輸出通道上。操作元件通常被安置在組合的顯示和操作裝置上，組合的顯示和操作裝置例如被布置在混頻放大器的前側上。在操作元件上對用於使操作元件的狀態可視化的顯示區例如置位或不置位，以及在需要時將其設置用於顯示信號電平。尤其是可以設置LED作為顯示區，顯示區例如可以布置在相應的操作元件旁邊。為此通常將LED安設在前面板上，前面板形成混頻放大器的外部終端，其中，在前面板上設置用於不同操作元件的缺口或穿孔。LED通過電路載體例如具有相應的電和電子部件的電路板控制。電路載體通常在前面板後面間隔距離地設置，從而形成一個中間空間。為了接觸，金屬線從印製電路板穿過中間空間通到LED。LED的塑料體通常被上色顏色，LED應當顯現該顏色。顏色通常不與前面板的一般性的配色相一致，從而能夠識別前面板或其操作面上的關斷的LED。LED的高度結構基於由加工技術引起的誤差是不均勻的，這在安置到前面板上時對操作者而言是不可發現的，因為LED不是均勻地對齊或不以它們的正面描繪一個共同的
豎直平面。為了確保電路板和前面板之間的希望的距離，例如放入單個間隔塊，間隔塊的搬運由此涉及一定程度的裝配耗費。對於在加工過程期間的安全運輸通常需要特別的保險裝置，尤其是因為金屬線連接的敏感性以及為了使前面板相對於電路板可靠固定。W02007/110576A1描述了一種用於音樂用途的混頻架，它具有一個帶有不同通道的輸入/輸出界面。在這裡設有用於顯示希望的信息的顯示器或顯示區。另外在有待由使用者按壓的按鈕中設有光源，以便顯示它們被激活的狀態。光源在按鈕中的這種安設儘管能夠實現直接可見的對應和對於使用者的快速可識別性；但是光源的接觸裝置在調整時經受機械負載，從而例如可能在接觸裝置中出現斷裂和類似問題。

發明內容
按照本發明，LED 安置在電路載體、例如電路板上並且由此與其上構成顯示區的前面板間隔距離。光從LED通過光導體傳導到顯示區。已經由此實現一些優點:按照本發明省去了對電路載體裝載經布線的LED或者在LED與電路載體之間的金屬線導板。由此實現更高的機械穩定性，尤其是甚至相對於可攜式混頻放大器的震動。按照本發明也發現，經布線的LED的裝配或者說裝載步驟容易發生錯誤並且成本昂貴，這能夠以令人驚訝地簡單的方式通過將LED安設在電路載體上和將光從LED引導到前面板來避免。LED尤其是可以構成SMD-LED，即以SMD (表面裝配裝置)工藝直接固定在電路載體上。SMD裝配在技術上不複雜並且保證了 LED與前面板的基本上恆定的距離。通過按照本發明光導體不直接支承在LED上，而是它的後端面大致布置在LED前面，LED的製造工藝誤差和它在電路載體上的安裝是不重要的。由此能夠按照本發明在LED和前面板之間置入相同長度的光導體，它們由此能夠被標準化並且成本有利地構成。光導體優選以它們的前端面或正面穿過前面板的穿孔伸出，從而光導體的前端面直接對外作為顯示區可見。由此實現多個優點:光導體中的光損失很小。這甚至能夠故意地為光導體選擇一種具有一定程度的、但很小的模糊或變暗的材料，由此光傳導不會過於定向地進行並且由此光從光導體的前端面不是作為定向的光束輸出；通過輕微的模糊性能夠實現在大的空間角度範圍上在前面板外部的外界空間中的更均勻的輻射特性。這樣的輕微的模糊性對於強度是沒有問題的並且能夠實現比LED直接安設在前面板上時更緩和的、均勻的表現形象。光導體按照本發明組合成一個或多個光導體組。至少一個光導體組在這裡具有多個光導體，這些光導體通過一個共同的殼體保持在一起或者相互連接。由此能夠在光傳導的定位和導向精度很高的情況下將很多光導體組合成很少的光導體組並且由此簡化安裝。殼體優選補充地也用於阻止光通過光導體的(優選圓柱形的)側壁幹擾地輸出到電路載體與前面板之間的中間空間中；為此殼體的材料以有利的方式對於LED的光是充分不透明的。按照本發明的構思基於，在前面板上構成用於不同的操作元件的缺口或穿孔，並且進入中間空間中的光有時能夠通過缺口輸出並且由此被感受到。由此能夠看到起幹擾作用的微光作為缺口中的背景照明，這按照本發明被避免。為了光導體被合適的殼體、尤其是殼體圓柱或光導體圓柱包圍，殼體圓柱牢固地接收光導體，例如通過摩擦鎖合或也通過材料鎖合。為了製造，光導體被注射成型到殼體中，或者光導體和殼體被分開地製造並且光導體接下來被壓入到作為注塑件製成的殼體中。另外按照本發明設置距離保持器，以便調節前面板與電路載體之間的距離。距離保持器與光導體連接，從而形成一個緊湊的結構組件。按照一種特別優選的構型，距離保持器構造為殼體的部分，從而殼體連同距離保持器、包圍光導體的殼體圓柱和用於連接的接片或者連接區域在內一體地構成。由此能夠實現非常成本低廉的構型。另外能夠實現特別簡單且安全的安裝。為此可以例如將光導體組置於前面板上並且電路載體接下來被置於及固定在該單元上。距離保持器可以在這裡用作電路載體的對中輔助裝置。由此保證光導體在LED前面的精確定位。通過使光導體牢固地與殼體連接，能夠實現精確的固定，尤其是也能夠實現光導體相對於LED以及在前面板上的正確位置。按照本發明的光導系統能夠尤其是具有多個分開的光導體組。按照本發明的光導系統的精確構造可以取決於各個有待通過LED照亮的顯示區的位置和相對布置。因為顯示區通常可以分布在混頻放大器的整個前端面上，例如在相應的操作元件旁邊並且用於通過光柱或點列顯示信號強度，所以可以使用多個分開的光導體組。多個分開的光導體組的使用儘管首先導致一個稍微增加的搬運或處理；但是由此實現自由的設計可能性，以便將附加的單元或裝置安置在前面板後面。另外由此能夠節省殼體材料。相對於多個LED的各自布線，該光導系統的使用能夠實現明顯的簡化。LED在SMD過程中的安裝被標準化；因為電路板總歸被裝在其它的部件，所以SMD-LED僅僅在該裝載中被包括在內。接下來光導體組可以作為緊湊單元被安放，以及前面板和電路板與設置在它們之間的光導體組被組合起來並且例如通過螺釘固定。光導體組的插入的安裝步驟在這裡相對於傳統的安裝不需要附加的步驟，因為在不同的位置上總歸需要多個間隔塊或距離保持器，並且按照本發明現在僅僅使用少一些的光導體組。因此按照本發明能夠實現快速的、簡單的且可靠的安裝。不透明的、包圍光導體的殼體的使用也能夠實現不同光導體相對彼此的靠近定位。這樣可能例如在緊密相鄰的光導體之間以5mm的距離或者更少的距離實現光的所謂的「跳躍」或傳遞，這可能導致不正確的顯示。這通過不透明的、包圍光導體的殼體安全地被避免。一個或多個光導體組基本上也可以具有僅一個唯一的光導體，這時候優選與至少
一個距離保持器組合。通過為光導體使用透明或不上色的塑料材料，顯示面在LED關斷的狀態中是中性的，顯示面通過光導體的前端面構成。這能夠相對於傳統的外觀圖像實現中性的以及由此視覺上舒適的外觀圖像，在傳統的外觀圖像中被注入上色的塑料材料中的LED設置在前端面的區域中，優選穿過前端面向前伸出。按照本發明能夠實現光導體的前端面的非常均勻的外觀圖像，因為其在前面板前的精確位置可比在LED直接安置在前面板上時更精確地調節，從而由此得到更均勻的高度圖像。光導體的與殼體接觸的圓柱形表面可以例如被拋光或在需要時被塗層，以便將通過光折射引起的損失保持得儘可能小。


圖1示出按照本發明的現實和操作裝置的立體前視圖；圖2示出圖1的現實和操作裝置在第四光導體組的區域中的剖視圖；圖3示出操作裝置的區域中的剖面；圖4示出光導系統的六個光導體組的立體視圖。
具體實施例方式在圖1和2中所示的顯示和操作裝置I具有一個由不透明的塑料材料或金屬製成的前面板2，在該前面板上設有很多操作元件3、4、5、6，它們尤其可以是用於旋轉式電位計的旋鈕3、滑動式電位計4和5以及按鈕6。顯示和操作裝置I是用於在線節目的聲音混合和放大的可攜式電子混頻放大器的一部分。補充地可以在前面板2外部例如設置一個另外的板8，它具有用於連接不同通道的連接插座9。混頻放大器可以接收不同聲源、例如麥克風以及電和電子樂器的電聲信號並且根據使用者通過操作裝置3、4、5和6設定的設定值在不同的輸出通道上輸出電聲信號，揚聲器可以直接連接到輸出通道上。顯示和操作裝置I具有一個作為電路載體12的電路板12，它設置在前面板2後面並且與前面板平行間隔開。由此在前面板2和電路板12之間形成一個中間空間30。在電路板12上根據圖2和3安設SMD-LED14，即以SMD工藝在電路板12的上側上固定和電接觸的LED14。此外在電路板12上安裝旋轉式電位計15和其它的電和電子部件，尤其是也設置用於控制SMD-LED14的部件。在LED14前面定位光導體18，其中，光導體的後端面28與LED14具有很小的距離並且光導體的前端面19用作前面板2區域中的顯示面。光導體18的一些前端面19如圖1可見例如設置在按鈕6旁，以便顯示相應的功能的狀態「置位-未置位」，其中，對於不同的輸入通道能夠實現不同的功能。此外顯示面19也設置在滑動調節器4和5以及旋鈕3處。光導體18被構造為按照本發明的光導系統20的一部分，它在圖4中通過它的六個光導體組20-1、20-2、20-3、20-4、20-5和20_6顯示。光導系統20或各個光導體組20_1至20-6按照本發明被置於電路板12的前側和前面板2之間。各個光導體組20-1至20_6具有不同數量的光導體18並且此外具有不同的幾何結構以及光導體18相對彼此的不同的相對布置，如其要求顯示面19在前面板2上的相應布置那樣。在這裡光導體組20-1至20-5分別具有多個光導體18 ;光導體組20-6僅具有一個唯一的光導體18。所有的光導體組20-1至20-6分別具有一個殼體22，其中，不同的殼體22出於清楚的原因在下面不區分地命名；在下面首先詳細地描述具有多個光導體18的光導體組20-1至20-5。殼體22分別由一種對於LED14的光不透明的塑料材料製成並且具有多個殼體圓柱24，這些殼體圓柱分別包圍和固定地接收一個光導體18。光導體18例如被注射成型到殼體22中，從而它們的圓柱形的外表面被殼體22的不透明的塑料材料遮蓋。作為殼體22的一部分構成的圓柱形的殼體圓柱24完全包圍在電路板12和前面板2之間的中間空間30中的光導體18，從而在這裡沒有光輸出，尤其是也沒有光能夠從中間空間30穿過穿孔32輸出，這些穿孔構造在前面板2中用於從旋鈕3向旋轉式電位計15延伸的軸。光導體18的兩個端面19和28分別是自由的，其中，它們的前端面19例如稍微從前面板2伸出來或者說穿過前面板2的穿孔26，從而前端面19在一個共同的豎直平面中稍微突出，如尤其是由圖3可見那樣。光導體18的後端面28優選大致定位在LED14前面。光導體組20-1至20-6還具有距離保持器34，它們支承在電路板12和前面板2的背側上並且確定中間空間30的寬度，即電路板12和前面板2之間的距離。螺釘或螺栓35以有利的方式補充地穿過圓柱形構成的距離保持器34設置並且例如通過螺母36固定在電路板12的背側上，從而一方面調節距離，另一方面實現電路板12在前面板2上的牢固固定。各個光導體組20-1至20-6的殼體圓柱24和距離保持器34彼此之間且相互之間分別通過一個由接片38組成的連接支架連接，這些接片例如基本上形成一個矩形圖案。在最小的光導體組20-6中在唯一的距離保持器34和唯一的殼體圓柱24之間僅設置一個接片38。在其它的光導體組20-1至20-5中設有多個接片38，這些接片以不同的造型和不同的分布構成。接片38按照圖2貼靠在前面板2的內側上，從而構成殼體22在前面板2上的面狀貼靠，面狀貼靠由此保證光導體18在LED14前面以及在前面板2上的安全、穩定、不搖晃且通過距離保持器34及其螺栓35機械固定的布置和定位。殼體圓柱24基本上也可以已經具有一定程度的距離保持器功能，因為它們可以在LED14側旁支承在電路板12上。但是按照本發明附加地設置另外的距離保持器34被認為是有利的，以便實現在LED14外部的距離保持器功能並且尤其是不在LED14的區域中進行具有相應的應力的機械固定。各個光導體組20-1至20-6尤其是可以構造為由不透明的塑料材料製成的注塑件並且由此成本低廉地被製造。基本上也可以通過接片38將六個光導體組20-1至20-6重新相互連接並且由此呈現一個共同的光導體組件。但是在前面板2的當前布置和構造中，使用多個這樣的光導體組20-1至20-6是有利的。在運行中SMD-LED14由此點亮並且將它們的光輸出給光導體18，光導體將光傳導到它的前端面19，前端面用作顯示面。前端面19優選如所示那樣大致位於前面板2前，以便提高從側面的可見性。為了提高從側面和斜視時的可見性，光導體18可以由稍微模糊或漫射的材料構成，從而在它們的前端面19輸出的光不以高強度向前指向地射出，而是以較大的角度分布並且較均勻地輸出到外界空間中。為了將通過光折射的損失保持得儘可能低，光導體18的圓柱形表面優選被拋光，圓柱形表面與殼體22或殼體圓柱24接觸。殼體22或殼體圓柱24另外也阻止光在各個光導體18之間的跳躍。尤其是在兩個顯示面以及尤其它們的光導體18緊密相鄰地布置時，在無遮光作用的情況下可能實現這樣的跳躍或者說過界，這在某些情況下可能導致不正確的顯示。通過按照本發明使用殼體圓柱24有效地阻止這樣的跳躍。前端面19在LED14關斷的狀態中由於光導體18的透明的或稍微模糊的塑料材料是中性的或者說顯得中性。尤其是不可識別單個LED。
權利要求
1.用於顯示裝置(I)的光導系統(20)，其中，所述光導系統(20)具有一個或多個光導體組(20-1, 20-2，20-3，20-4，20-5，20-6 )， 其中，至少一個光導體組(20-1，20-2，20-3，20-4, 20-5)具有: -多個由一種對LED (14)的光透明的材料製成的光導體(18)； -用於調節一個電路載體(12)和一個前面板(2)之間的距離的距離保持器(34);和 -殼體(22),該殼體由一種對光不透明的材料製成，它分別包圍多個光導體(18)並且使所述光導體(18)和所述距離保持器(34)彼此之間且相互之間連接。
2.根據權利要求1的光導系統(20)，其特徵在於，所述距離保持器(34)被構造為所述殼體(22)的部分。
3.根據權利要求1或2的光導系統(20)，其特徵在於，所述殼體(22)分別完全地包圍在所述電路載體(12)和前面板(2)之間構成的中間空間(30)中的各個光導體(18)。
4.根據權利要求3的光導系統(20)，其特徵在於，所述殼體(22)構成殼體圓柱(24)和接片(38)，其中，所述殼體圓柱(24)分別在光導體(18)的圓柱形的外圓周上包圍所述光導體(18)，並且所述接片(38)使所述殼體圓柱(24)和所述距離保持器(34)相互之間連接。
5.根據權利要求4的光導系統(20)，其特徵在於，所述接片(38)被構造用於貼靠在所述前面板(2)上。
6.根據以上權利要求之一的光導系統(20),其特徵在於，一個光導體組(20-1,20-2,20-3，20-4，20-5)的多個光導體(18)的前端面(19)位於一個共同的豎直平面中，以便構成所述顯示裝置(I)的顯示面，其中，所述共同的豎直平面位於所述前面板(2)的平面前或中。
7.根據以上權利要求之一的光導系統(20)，其特徵在於，所述光導體(18)的材料是模糊的、變暗的或光散射的，使得從所述光導體(18)的前端面(19)輸出的光基本上散射到整個外部空間中。
8.根據以上權利要求之一的光導系統(20)，其特徵在於，所述光導體(18)的一個與所述殼體(22)接觸的圓柱形表面被拋光，以使通過光折射引起的損失最小化。
9.根據以上權利要求之一的光導系統(20)，其特徵在於，所述距離保持器(34)分別具有一個用於接收用於將所述電路載體(12)固定在所述前面板(2)上的螺釘或螺栓(35)的穿孔。
10.根據以上權利要求之一的光導系統(20)，其特徵在於，所述光導系統具有多個分開的光導體組(20-1，20-2，20-3，20-4, 20-5, 20-6),它們的距離保持器(34)具有一個相同的長度以便構成一個在所述前面板(2)和所述電路載體(12)之間的相同距離，並且它們的光導體(18)具有一個相同的長度。
11.根據以上權利要求之一的光導系統(20),其特徵在於,所述光導系統具有六個光導體組(20-1，20-2，20-3，20-4, 20-5, 20-6)，其中 一個第一光導體組(20-1)具有二十四個用於在旋鈕(6)旁的顯示區(19)的光導體(18)， 一個第二光導體組(20-2)具有十六個用於在滑動式調節器(4)和/或用於激活滑動式調節器(4)的按鍵處的顯示區(19)的光導體(18)， 一個第三光導體組(20-3) 具有十九個用於在滑動式調節器(4)和/或補充的按鍵或按鈕開關處的顯示區(19)的光導體(18)， 一個第四光導體組(20-4)具有二十至三十個光導體(18)、例如二十八個光導體(18)，其中例如二十四個光導體(18)設置用於顯示區(19)，它們被布置成兩個豎列來顯示光柱或光帶， 一個第五光導體組(20-5)具有五個光導體(18)，其中三個光導體(18)緊密地彼此相鄰並且另外兩個光導體(18)緊密地彼此相鄰，和 一個第六光導體組(20-6)僅僅具有一個光導體(18)和一個距離保持器(34)。
12.用於可攜式混頻放大器的顯示裝置(I)，其中，所述顯示裝置(I)具有: 用於控制LED (14)的電路載體(12)，和一個用於顯示或構成用於供使用者觀察的顯示面(19)的前面板(2)，其特徵在於， 所述LED (14)以SMD工藝安裝在所述電路載體(12)上作為SMD-LED (14)，和 在所述SMD-LED (14)和所述前面板(2)之間設有一個根據以上權利要求之一的光導系統(20)， 其中，所述光導系統(20)的光導體(18)的後端面(28)定位在所述SMD-LED (14)前或上並且所述光導體(18)的前端面(19)定位在所述前面板(2)前或中以構成顯示面。
13.根據權利要求12的顯示裝置(1)，其特徵在於，所述光導體(18)從所述前面板(2)中的穿孔(26)或自由空間伸出並且所述光導體(18)的前端面(19)在一個共同的豎直平面中定位在所述前面板(2)前或中。
14.根據權利要求12或13的顯示裝置(1)，其特徵在於，所述光導體組(20-1，20-2，20-3，20-4，20-5，20-6)的殼體(22)的接片(38)貼靠在所述前面板(2)的內側上。
15.根據權利要求10至13之一的顯示裝置(1)，其特徵在於，所述顯示裝置被構造為顯示和操作裝置(I )， 其中，在所述電路載體(12)上設有可調節的電位計(15)，並且用於調節電位計(15)的操作元件(3，4，5 )伸到所述前面板(2 )前面， 其中，在所述前面板(2)中構成用於在所述操作元件(3，4，5)和所述電位計(15)之間的作用連接的缺口(32)， 其中，所述光導體(18 )在所述中間空間(30 )中通過所述光導體組(20-1，20-2，20-3，20-4，20-5，20-6)的殼體(22)從所述缺口(32)屏蔽。
16.根據權利要求12至15之一的顯示裝置(1)，其特徵在於，所述前面板(2)和所述電路載體(12)通過所述距離保持器(34)相互間隔距離，並且藉助穿過所述距離保持器(34)的螺釘或螺栓(35)相互固 定。
全文摘要
本發明涉及一種用於顯示裝置(1)的光導系統(20)和一種這樣的顯示裝置(1)，其中，所述光導系統(20)具有至少一個光導體組(20-1，20-2，20-3，20-4，20-5，20-6)，其中，這些光導體組(20-1，20-2，20-3，20-4，20-5)中的至少一個具有多個由一種對LED(14)的光透明的材料製成的光導體(18)；用於調節一個電路載體(12)和一個前面板(2)之間的中間空間(30)的距離的距離保持器(34)；和殼體(22)，該殼體由一種對光不透明的材料製成，它分別包圍多個光導體(18)並且使所述光導體(18)和所述距離保持器(34)彼此之間且相互之間連接。
文檔編號H04H60/04GK103081381SQ201180043128
公開日2013年5月1日 申請日期2011年9月7日 優先權日2010年9月10日
發明者T·施利特邁爾, G·紹爾, A·布倫霍費爾 申請人:羅伯特·博世有限公司