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用于控制元件或顯示裝置的帽的制作方法

文檔序號:7210224閱讀:125來源:國知局
專利名稱:用于控制元件或顯示裝置的帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是涉及用于控制元件或顯示裝置的鍵帽。
背景技術(shù)
這種鍵帽可以應(yīng)用于例如汽車的顯示面板或操作面板。帽由帽體和帽體內(nèi)部的照明燈光和投影區(qū)組成,接通照明光源后,操作者可以清晰地看到有關(guān)區(qū)域。燈光投影區(qū)可以顯示特定的圖標,這可以例如提示操作者通過操作面板控制哪些設(shè)備,或者顯示哪些功能可供選取等。特別是燈光投影區(qū)可用于顯示控制元件及其所控制的設(shè)備的開關(guān)狀態(tài),并告知控制元件相關(guān)的設(shè)備的工作狀態(tài),例如提示設(shè)備出現(xiàn)故障。我們知道,蓋帽、燈光及其投影區(qū)通常是用于完成以上所述任務(wù)。為此蓋帽通常是由透明或半透明的材料,特別是塑料材料制成,或者操作元件表面,特別是燈光投影區(qū)多嵌入了透明塑料,這樣其上的相應(yīng)圖標在接通照明光源后即可一目了然。但是,這種傳統(tǒng)的鍵帽也存在一些弊端,特別是需要使用背光照射來顯示和傳遞信息。這樣在日光照射下,尤其是陽光直射時,即使沒有點亮背光,這種帽上的圖標也清晰可見。這樣一來,操作者便無法判斷圖標是否真正被背光照亮,也就無法知道用控制元件控制的設(shè)備是否真正被打開。在很多可能的照明條件下,操作者都很難清晰地閱讀燈光投影區(qū)顯示的圖標。這樣信息傳遞不可信,出現(xiàn)錯誤信息也在所難免。這一點在車輛駕駛等關(guān)乎安全的情況下尤為令人擔憂。 此外,即使在背光照明關(guān)閉的情況下,燈光投影區(qū)內(nèi)的圖標仍可見,這也會給操作者在讀取其他顯示信息時帶來干擾。EP 622 585 Al揭示一種控制元件帽,其圖標是通過其它顏色的背光照明顯示出來的。帽的透明帽體外涂覆有透明涂層。帽體和涂層之間設(shè)置一層不透明材料,在其上刻畫圖標,將與圖標對應(yīng)的不透明部分完全剔除,從而得到鏤空透光的圖標。在圖標和主體之間有兩層不同顏色的薄膜。這種元件鍵帽有一個缺點,那就是圖標在背光照明未開啟時仍清晰可見。OE 103 29 188 Al中揭示一種三層結(jié)構(gòu)顯示屏。第一層為可視裝飾表層,在光束照射下,第三層的圖像應(yīng)當通過第二層結(jié)構(gòu)顯示在表層上。按照這種方式制造的顯示屏應(yīng)當符合外觀標準并能適應(yīng)不同的安裝條件。這種顯示屏的缺點是不能顯示動態(tài)變化的圖標。OE 10 2007 018 905 Al中揭示一種開關(guān)元件帽,其中圖標只有在背光點亮后才能看見。只有當開關(guān)帽內(nèi)部安裝的背光源點亮后,開關(guān)帽上的圖標才顯示在圖標投影區(qū)內(nèi)。 圖標投影區(qū)包含一張布滿折光小球的薄膜。這種元件帽的缺點是圖標不能均勻地、清晰地顯示出來,而且一個帽只能顯示一種圖標?,F(xiàn)代科技的發(fā)展使人們能夠生產(chǎn)多功能控制器。在同一個操作裝置上,人們可以根據(jù)不同的選擇設(shè)定多種功能。這就要求操作裝置能夠顯示與不同功能相應(yīng)的不同的圖標,并且在非操作情況下保證屏幕上不出現(xiàn)額外信息。

發(fā)明內(nèi)容
起始于OE 102007018905 Al,本發(fā)明的任務(wù)就是生產(chǎn)一種能夠動態(tài)顯示多種圖標的帽。這個任務(wù)被權(quán)利要求1中描述的帽完成了。本發(fā)明的帽是專門為車輛控制儀表、開關(guān)控制裝置或顯示屏面板設(shè)計的。帽與開關(guān)共同構(gòu)成一個最簡單的操控裝置。所述帽還可以嵌入操作面板或車輛儀表盤內(nèi)。配套使用的開關(guān)通常是按鍵或旋鈕開關(guān)。帽體內(nèi)部的圖標投影區(qū)可以保證相應(yīng)圖標只能在被與相應(yīng)開關(guān)連接的背光源照明下,操作者才能清晰可見。光源一旦熄滅,圖標就不能被看見,也就是所謂的“消失”或“黑色面板”技術(shù)。圖標投影區(qū)包括一張遮板和薄膜層,在薄膜層中還包含一塊透明基板、大量折光小球和一塊不透明基體。折光小球和基板之間存在光學聯(lián)系。折光小球為玻璃質(zhì)地, 直徑60微米、折射率1.5?;鍍?yōu)先采用透明聚合物制造。不透明基體優(yōu)先采用彩色的聚合物薄膜,折光小球也嵌在其中。薄膜優(yōu)先采用3M公司生產(chǎn)的Vikuiti XRVS薄膜,有關(guān)介紹可參見EP 0 974 072 Bl的內(nèi)容。折光小球能夠起到透鏡的作用,用于聚集光源照向薄膜的光。通過透鏡聚光,可得到特別高亮度的光照向遮板及其圖標投影區(qū)上的圖標。這樣,即使在外界光線較強或者觀察角度不佳的情況下,照亮的圖標也清晰可見。由于折光小球是鑲嵌在一款不透光基體上, 因此每個小球都有獨立的光圈。另外基體板采用不透光色彩噴涂,可以吸收外來光線,避免干擾顯示。當內(nèi)部照明光源切斷后,薄膜層和圖標投影區(qū)會顯示出與基體涂層相同的顏色。 涂層是黑色時,比如炭黑色的基體板對外界光線的吸收效果最好,那么鍵帽的圖標投影區(qū)也顯示黑色;這也就是著名的“黑板”顯示屏。由于薄膜能夠吸收外界光線,因此內(nèi)部照明光源切斷后,圖標投影區(qū)的影像也不會顯現(xiàn)出來。操作裝置內(nèi)部的照明光線穿過折光小球和基板后,亮度得到加強,然后投射在圖標投影區(qū),從而使圖標清晰可見。通過這種技術(shù),操作者即使在光線較強的環(huán)境中也可以清晰地分辨照亮的和未照亮的圖標。這樣一來,操作者就不會受到錯誤信息的干擾,避免出現(xiàn)操作失誤。此外,這種不反光的設(shè)計也為儀器儀表的樣式設(shè)計創(chuàng)造了更大空間。操作者能夠準確獲取真正需要獲取的信息。這項發(fā)明要求至少安裝兩個內(nèi)部光源,用來產(chǎn)生兩束平行光。根據(jù)本發(fā)明,在光源和薄膜之間還設(shè)置了透鏡光柵夾層,帶有條紋圖案的遮板則處在薄膜層和透鏡光柵夾層之間,而后者同時也是圖標投影區(qū)的組成部分。遮板使用不透明顏色噴涂,并與光源數(shù)量相對應(yīng)地畫出圖標作為陰條紋圖案。這樣一來,遮板就成了一個帶透光口的光圈,其形狀與相應(yīng)的圖標一致。照明光源始終處于交替開啟或斷開狀態(tài)。當其中一個光源接通后,光束通過透鏡光柵夾層折光并投射到遮板上,這時,相應(yīng)的條紋圖案就會被照射并被光線穿透,而其他的條紋圖案并不受到照射。如此一來,相應(yīng)的圖標就會顯示在鍵帽表面。通過多個光源交替照射,相應(yīng)數(shù)目的圖標就可在同一個鍵帽上顯示出來。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的具體實施例。實施中優(yōu)先考慮將遮板直接印附在透鏡光柵夾層的背面。這樣就不必另行安裝遮板薄膜,達到節(jié)約材料、簡化生產(chǎn)工藝的目的。
另一個方案是將遮板安裝一個單獨的遮板薄膜上,然后再放到透鏡光柵夾層的背面。這樣做可以分解工藝程序。另一個實施方式就是在薄膜和遮板之間設(shè)置補償層。這樣可以使帽表面顯示出的圖標更加清晰。在另一個替代實施方式中使用了順序控制的光源,也就是說,光源將按照預先設(shè)定的順序先后接通。這樣可以顯示出動態(tài)的(運動的)圖標,比如轉(zhuǎn)動的風扇。這里還可以通過控制圖案變換的速度來得到不同的動畫效果。還有一種方案,即同時接通多個不同顏色的光源,這樣就可顯示彩色的圖標。


在附圖中舉例展示了一個推薦的帽實施方式,但產(chǎn)品并不局限于此方案。圖1是帽的剖面示意圖,圖中忽略了尺寸比例。
具體實施例方式圖1所示,帽1包括一個局部透明或半透明的帽體2。帽體為長方形,具有上表面 2a,一個框2b,另有一個開口,也就是圖1中向下的那個面。從正面加處探出邊框2b。帽體2通常使用適當?shù)乃芰?,例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯,通過壓力鑄造法制成,例如 Lexan牌帽。塑料經(jīng)過著色,正面加是透明的,邊框2b是不透明的。正面加上涂有透明的保護漆3。保護漆應(yīng)該是上光的,并且/或者抗劃傷,并且/ 或者能夠抵御機械和化學侵害,例如可以使用清漆。正面加的一個內(nèi)表面上貼有薄膜4。薄膜4在圖1中僅能看到示意圖,它包含了一個透明的基板和與之存在光學聯(lián)系的多個折光小球,以及一個不透明的基體如,折光小球就鑲嵌在基體中。在薄膜4的下方安裝有透鏡光柵層7,它由完全透明的塑料制成。在透鏡光柵層的表面上裝有許多平行排列在一起的柱狀透鏡。與柱狀透鏡相對、在透鏡光柵層7的背面是一張經(jīng)過不透明顏色噴涂的遮板6。遮板6上面有三張條紋圖案,也就是三個圖標底片,分別用A、B、C標注。每個圖標圖案上都有大量條紋,每條條紋用來顯示圖標的一個部分。每個圖標圖案中條紋的數(shù)量與柱狀透鏡的數(shù)量一致,還可以根據(jù)圖標顯示的清晰度進行調(diào)整。在遮板6和薄膜4之間可以選擇安裝一個補償層5。它由完全透明的塑料制成。 通過補償層厚度的調(diào)整可以進一步改善顯示的清晰度。在安裝完畢的狀態(tài)下,透鏡光柵層7的下面應(yīng)當裝有3個照明光源8,也就是說,每個圖標都擁有一個獨立的光源8。接通電源后,每個光源8都會發(fā)射出準直的光束。每個光源8還可以額外配裝一個隱藏式反射器。照明光可以是白色或其他任意顏色,而且三個光源的光束顏色可以不同,這樣就可以顯示不同顏色的圖標??捎米鞴庠吹漠a(chǎn)品包括LED (發(fā)光二極管)燈等。遮板6除了安裝在透鏡光柵層7上之外,還可以安裝在一層獨立的薄膜上。在產(chǎn)品組裝時再把這層薄膜粘貼或壓在透鏡光柵層上即可。在設(shè)備運行時,光源8射出的光束穿過透鏡光柵層7,再投射到遮板6中指定的條紋圖案上,例如圖案A。這時,光束會穿過沒有印刷圖案的區(qū)域,而光束密度會通過薄膜4得到加強。圖標投射到表面加上,人們透過保護漆7就可以看到它了。圖標顯示的清晰度能夠通過補償層5得到改善,因為它會幫助遮板6和薄膜4保持設(shè)定的間距。操作者關(guān)閉照明光源8后,加之薄膜4對環(huán)境光的吸收作用,操作者就不能看見圖標。相應(yīng)的原理也適用于其他光源8,原則上照射過程應(yīng)當是由三個光源完成的。這里說的照射過程指的是三個光源發(fā)射準直光束的過程。根據(jù)客戶的需求,照明光源可以設(shè)定為按照一定的順序依次點亮、熄滅,但是程序中途不能終止。采用這種設(shè)定可以實現(xiàn)動畫效果,也就是顯示動態(tài)圖標。此外還可以將三個光源設(shè)定為同時點亮,但每個光源的顏色不同。采用這種設(shè)定可以顯示彩色圖標。帽1的生產(chǎn)過程如下首先使用雙組件壓力鑄造技術(shù)制作帽身2。制作帽身的同時或者完成后制作透鏡光柵層7,并壓上遮板5。制作補償層5并貼附在薄膜4上。將貼有薄膜4的補償層5和透鏡光柵層7先后裝入帽身2,并固定,比如進行鎖緊。最后在鍵帽2的表面上噴涂保戶漆7。帽1將被安裝在帶有三個照明光源8的顯示設(shè)備或開關(guān)裝置上。
權(quán)利要求
1.一種用于控制或顯示設(shè)備的帽(1),包括一個用作外殼和/或激活操作開關(guān)或顯示屏的帽體O),所述帽體O)內(nèi)設(shè)有圖標投影區(qū),使得設(shè)備操作者只有在連接到開關(guān)的光源 (8)開啟后能夠看到一個顯示的圖標(A、B、C),圖標投影區(qū)中包括一張繪有圖標( 的遮板(6)和一張薄膜G),薄膜上裝有一個透明基板、多個與基板存有光學聯(lián)系的反光球體以及一個不透明的基體,反光球體安裝在基體上,其中至少應(yīng)安裝兩個獨立開關(guān)光源(8),用于產(chǎn)生經(jīng)過平行的光束,薄膜(4)和光源(8)之間設(shè)有一個透鏡光柵薄膜(7),所述薄膜(4) 和透鏡光柵薄膜(7)之間設(shè)有呈條紋圖案的遮板(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的帽,其特征在于所述遮板(6)印附在透鏡光柵薄膜(7)背面。
3.如權(quán)利要求1所述的帽,其特征在于所述遮板(6)印附在位于所述透鏡光柵薄膜(7)背面的膠片上。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的帽,其特征在于所述薄膜(4)和遮板(6)之間設(shè)有補償板⑶。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的帽,其特征在于所述光源(8)被依次激活。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的帽,其特征在于所述光源(8)發(fā)出不同顏色的光束并同時接通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖標僅在背光開啟時可見的帽(1)。所述帽用于例如車輛的開關(guān)和/或按鈕。已知的帽為每個帽只可以顯示一個圖標。因此制造一種帽,其可以交替顯示不同圖標。所述帽包括至少兩個光源(8),其產(chǎn)生平行光線,在光源和薄膜(4)之間設(shè)有一個透鏡光柵薄膜(7),在所述薄膜(4)和透鏡光柵薄膜(7)之間設(shè)有呈條紋圖案的遮板(6)。
文檔編號H01H9/18GK102265367SQ200980155575
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者馬丁·雅伊特尼珥 申請人:普瑞有限公司
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