用于航空电子按键板的OLED照明的制作方法

此处公开的发明构思一般地涉及控制面板照明领域。

背景技术：

目前，飞行器中的被照明的开关面板(即“按键板”)一般使用白炽灯照明或led照明。白炽灯照明不可靠，并且需要大功率(>12瓦特)。此外，白炽灯照明需要易碎的、昂贵的“弯曲”线缆以连接至背光驱动器。led照明已被使用以降低功率和提高可靠性，但是可能需要复杂且昂贵的导波管以提供足够的照明特性，以及匹配白炽灯照明方案的调光曲线。例如，设计和实现导波管以管理和平衡按键板照明可能通常是费时且昂贵的，每个应用都需要自定义调谐。进一步的，对于导波管的需要在按键板装配(assembly)上增加了不必要的厚度，其消耗了飞行器驾驶舱的关键空间。此外，因为使用了共同导波管，由于照明从多个led穿过共同导波管，所以通常很难分别照明单独的键或符号。进一步的，由于并非只照明特定符号，根据提供照明的特定led的位置，共同导波管的使用可能会引起照明的水平在按键板的不同键或符号间变化。最后，共同导波管的使用会使其难以用不同的颜色照明按键板的各个部分，因为共同导波管会引起来自多个led的不同颜色的照明混合在一起，使在按键板上调谐各个颜色变得困难。

交通工具的工作人员站(crewstation)和驾驶舱一般包括多个显示器和控制面板，每一个都具有其自己的照明。该照明一般由白炽灯照明或led照明在每个显示器和/或控制面板内提供。一般对各照明源分别应用滤光片以限制红外线辐射，从而阻止或减少与工作人员夜间视觉系统例如夜视镜(“nvg”)的冲突。这种类型的照明一般被称为“面板照明”。此外，工作人员一般使用调光装置，例如变阻器或可变电压源来调整面板照明亮度。这一电压一般连接至所有的控制和显示单元。因为所有的装置一般使用同种照明装置，控制和显示单元之间的亮度一般遵循调光等级的调整。

除了面板照明以外，工作人员站和驾驶舱可以使用多功能显示器(“mfd”)来显示基本信息。mfd一般使用大有效面积阴极射线管(“crt”)或液晶显示器(“lcd”)来传递信息。这些显示器的尺寸一般在3”×3”到8”×20”之间不等。由于lcd是透射技术并且不发光，基于lcd的mfd一般由背光装置照明，例如由在显示器后面的荧光灯或led照明。

mfd一般在ctr或lcd的外围附近具有被照明的开关面板。这些面板可以有“硬键”，例如带有专用功能的旋钮或按钮。这些面板还可以包括“软键”，其允许可变的功能。硬键提供对主要的、关键功能的迅速的单动作访问。软键被mfd中的软件标记，该软件在显示器上绘制临近该软键的单词或符号，以标记其功能。根据mfd软件，软键可以承担许多不同的功能。这允许每个软键代替数百个固定功能开关，从而显著减少控制所需的驾驶舱或工作人员站的区域。软键连同mfd的使用可以允许功能的大量增加，而不添加新的控制或mfd面板。

每个mfd一般具有与仪器面板照明分离的显示器亮度控制。允许工作人员在当前的照明条件下为了最佳的观察能力而使用仪器面板照明平衡的大量的明亮显示区是必须的。开关面板亮度是由仪器面板调光设备来控制的。

进一步地，诸如飞行器的交通工具必须在范围广泛的照明环境下操作。周围照明可能在0.1fc到10,000fc或以上之间变化。为了适应随着飞行器的移动的照明的变化，一些mfd使用自动亮度控制(“abc”)。abc通过测量落到开关面板上的光线并随着周围照明的增加而增加lcd或crt亮度来工作。这能够帮助防止显示器“冲刷”和在明亮的阳光中失去对比。

被照明的按键板已被提出在航空中使用，并且在7,492,356号和8,232,492号美国专利中讨论，全部转让给本申请的受让人，并且在此处通过引用并入其全部。

因此，由于不同类型的飞行器或其他应用的定制需求，当前背光照明航空电子按键板(keypanel)和/或小按键板(keypad)的系统和方法可能是不可靠的、复杂的和昂贵的。因此，需要一种为航空电子按键板(keypanel)和/或小按键板(keypad)提供背光照明的简单并且划算的方法。

技术实现要素：

一方面，此处公开的发明构思的实施例针对飞机驾驶舱的被照明的航空电子按键板。被照明的航空电子按键板包括显示器和遮光板结构，遮光板结构配置为围绕显示器。被照明的航空电子按键板进一步包括配置在遮光板结构中的多个输入设备，该输入设备具有控制符号。该照明航空电子按键板进一步包括oled照明面板，该oled照明面板包括第一边，以及在所述第一边对面的第二边。oled照明面板的第一边耦连至遮光板结构，并具有至少一个有源部分。被照明的航空电子按键板进一步包括临近第二边的覆盖物，该覆盖物包括至少一个描述符号，以及配置为为oled照明面板的至少一个有源部分提供控制信号的控制电路。该控制信号使oled照明面板从所述至少一个有源部分发出均匀照明并将该均匀照明传输到控制符号和至少一个描述符号。

在进一步的方面中，此处公开的发明构思的实施例针对照明飞行器驾驶舱的航空电子按键板的方法。该方法包括使用控制电路提供控制信号到oled照明装置，该方法进一步包括使用oled照明装置响应于被提供的控制电路生成照明。该方法还包括从oled照明装置发送该照明到多个输入装置，该输入装置具有控制符号。

在进一步的方面中，此处公开的发明构思的实施例针对被照明的按键板。该被照明的按键板包括输入装置，该输入装置具有控制符号。该被照明的按键板还包括oled板，该oled板提供照明到输入装置的控制符号。

附图说明

当考虑到下列详细描述时，此处公开的发明构思的实现将被更好地理解。该描述参考附图，其未必是等比例的，并且其中的一些特征可能是扩大了的，以及一些特征可能被省略或为了清楚而被图示地表现。在附图中，相似的参考数字可以代表或指代相同或相似的元素、特征或功能。在附图中：

图1是根据一些实施例的包含被照明的按键板的驾驶舱显示器装配的透视图。

图2是根据一些实施例的示例性航空电子按键板的前视图。

图3是根据一些实施例的按键板的oled背光照明装置的示意图的横截面图。

图4是根据一些实施例的图4的oled背光照明装置的部分的示意图的正面视图。

图5是根据一些实施例的oled照明装置的示意图的正面视图。

图6是根据一些实施例的分段(segmented)oled照明装置的示意图的正面视图。

图7是根据一些实施例的矩阵oled照明装置的示意图的正面视图。

图8是根据一些实施例的oled驱动电路的略图的示意图。

具体实施方式

在详细描述此处公开的发明构思之前，应该注意的是，此处公开的发明构思包括而不限于有机发光二极管(oled)装置、控制电路、输入装置以及被照明的遮光板(bezel)装配的新型的结构组合，并且不限于其具体的的详细配置。因此，部件、模块和电路的结构、方法、功能、控制和布置主要在附图中通过容易理解的块表示和示意图而被阐明，以使对本领域技术人员来说显而易见的结构细节不遮蔽本公开，这对此处的描述是有益的。进一步的，此处公开的发明构思不限于在示范图中描述的具体的实施例，而应根据权利要求的语言来解释。

图1是驾驶舱显示器装配的透视图，总地将其指定为100。驾驶舱显示器装配100包括照明按键板102，以及放置在驾驶舱显示器装配100中央开口中的驾驶舱显示器104。照明按键板102包括外壳106，外壳106包括框架108。框架108具有若干隔开的开关孔(switchopening)，用于提供进入到数个开关110。开关110可以是硬键功能开关或软键功能开关。进一步地，开关110可以是一个或多个按钮、拨动开关、旋转开关等。

图2例示了航空电子按键板200的实施例的前视图。按键板200包括多个输入装置，包括硬键功能输入装置202以及软键功能输入装置204。硬键功能输入装置和软键功能输入装置的使用将针对单独的按键板，并且图2中按键板200的布局仅是描述性的例子。按键板200进一步包括显示器206。输入装置202、204位于遮光板装配208内，其围绕显示器206。此外，遮光板装配208可以包括覆盖物(overlay)210。在一个实施例中，输入装置202、204是机械的输入装置，例如按钮、机械键盘(keyset)、拨动开关、电位器、变阻器、位置传感器、dip开关、或需要输入装置的机械操作的其他输入装置。可选地，输入装置202、204可以是电输入装置。例如，输入装置202、204可以是为用户输入配置的触屏显示器的部分，例如电容式的、感应的、电阻式的或其他类型的触屏装置。可选地，输入装置202、204可以是机械和电输入装置的结合。

在一个实施例中，输入装置202、204是被照明的。通常，输入装置202、204是通过背光照明装配照明的，这将在下文更详细地描述。然而，也可以使用其他的照明方法，例如前置照明。在一些实施例中，只有输入装置202、204可以被照明。然而，在其他的实施例中，遮光板装配208也可以有被照明的部分。例如，遮光板装配208的覆盖物210可以被蚀刻以允许照明以描述符号(descriptivesymbology)的形式穿过遮光板装配。在一些实施例中，遮光板装配208由透明材料构造，并涂有非透明涂层，其接着被激光蚀刻以产生期望的描述符号。在替代的实施例中，遮光板装配208和覆盖物210由透明材料构造。接着覆盖物210被涂有非透明涂层，并且期望的描述符号被激光刻蚀在非透明图层中以产生描述符号。例如，可以在遮光板208上之间看到描述符号212。在这个例子中，描述符号212记载为“brt”，其为单词“亮度”的缩略符号。可以通过以期望的符号的形状去除覆盖物210的部分来形成符号212。符号212可以允许照明穿过遮光板装配208和覆盖物210，从而允许遮光板装配208被标示和照明，如果适用的话。

图3描述了使用oled背光的按键板遮光板装配300的横截面图。按键板遮光板装配300包括遮光板结构302、oled照明装置304和覆盖物306。遮光板结构302、oled304和覆盖物306安装在外壳上，例如图1示出的外壳102。在一个实施例中，oled照明装置304通过扣件例如夹子、螺丝等机械地耦连至遮光板结构302。进一步地，遮光板结构302可以被构造为包括将oled照明装置304固定至遮光板结构的特征。例如，可以在遮光板结构302中设计塑料薄片，其可被用于利用夹紧力固定oled照明装置。还可以设想其他将oled照明装置304耦连至遮光板装配302的方式，包括胶布、胶水、环氧树脂等。在一个实施例中，可以使用粘合剂，例如胶水或透明胶带将覆盖物306耦连至oled照明装置304。可选地，可以将覆盖物306与oled照明装置404和遮光板装配302装配在一起，其中遮光板装配302被构造为缚住(secure)覆盖物306和oled照明装置304中的至少一个。

在一个实施例中，oled照明装置304是薄片oled装置。oled照明装置304可被定制设计以装配到按键板遮光板装配300。在一个实施例中，oled照明装置304是厚度为约2mm的薄片oled。oled照明装置304还可以是厚度大于2mm或小于2mm的薄片oled。进一步的，在一个实施例中，使用硬性oled面板来构造oled照明装置304。然而，在其他的实现中，可以使用弹性oled面板来构造oled照明装置304。例如，弹性oled面板在按键板延伸在一个以上的平面中(即按键板向上或向下弯曲)时有用，从而允许单一的oled面板被用于按键板。oled照明装置304可以包括一个或多个有源部分。oled照明装置304提供穿过oled照明装置304的每个有源部分的均匀照明。在一些实施例中，oled照明装置304可以提供穿过整个oled照明装置304的均匀照明。用于此处，均匀照明可以意味着均匀的强度和/或颜色。

可以使用多种oled构造oled照明装置304。在一个实施例中，使用有源矩阵oled(“amoled”)技术构造oled照明装置304。可选地，在一些实施例中，使用无源矩阵oled(“pmoled”)技术构造oled照明装置304。此外，根据期望的应用或按键板结构，可以使用底部发光oled或顶部发光oled构造oled照明装置304。可以进一步使用透明oled(“toled”)构造oled照明装置304，其在装置的两边使用透明或半透明触体以创造能够顶部和底部发光的显示器。toled能够提供改进的对比度，有助于在明亮阳光下的更容易的可见性。进一步的，oled照明装置304可以具有多配置。例如，oled照明装置304可以提供简单的单色光，例如白光，穿过整个oled照明装置304。可选地，oled照明装置304可以配置为允许oled照明装置304产生可见光谱中的多色光。在一些实施例中，颜色可以由oled控制器电路来控制。

此外，在一些例子中，oled照明装置304被分为多个独立受控的有源部分，从而使oled照明装置304的有源部分能够被分别控制。在一些实施例中，oled照明装置304配置为使oled照明装置304的各有源部分能够符合与覆盖物306相关联的符号。例如，oled照明装置304可以被分成符合输入装置和按键板上的覆盖物上的符号的独立的有源部分，如图1所示。这可以允许oled照明装置304为按键板上的每个符号提供独立受控的照明。在一些实施例中，oled照明装置304的各个分段控制以用选定的颜色照明每个关联的符号。进一步的，符号是否被照明是基于与该符号相关联的功能当前是否对用户可用。例如，如果一个或多个软键，例如图1的102m–102dd与给定应用的功能不相符，则与这些软键的符号相关联的oled照明装置304的分段可以被关闭。这提供了更加明确的用户体验，因为用户可以迅速而容易地确定在按键板上哪些选项当前可用。

如图3所示，覆盖物306配置为直接倚靠oled照明装置304。可选地，覆盖物306可以配置为临近oled照明装置304，并相隔预定的距离。例如，覆盖物306可以配置为在oled照明装置上方约1mm。然而，根据给定应用的需要，覆盖物306可以配置为在oled照明装置304上方1mm以上。在一些实施例中，滤光片308配置在oled照明装置304和覆盖物306之间。该滤光片可以是夜视滤光片，以限制oled的红外发射，从而阻止或减少与工作人员使用的夜视、例如夜视镜之间的冲突。

图4是图3的覆盖物306的部分的正面视图。覆盖物306包括第一符号400和第二符号402。第一符号400显示为字母“brt”，并且第二符号402一般被定义为箭头。第一符号400和第二符号402都可以被蚀刻到漏字板(stencil)中，以允许照明通过。在一个实施例中，覆盖物306由透明或半透明材料组成，在透明材料上配置有一层不透明材料。然后可以蚀刻去除该不透明材料，以形成符号400、402。可选地，覆盖物306是单一的不透明材料层，其中该材料可以以符号400、402的形式被去除。

现在转向图5-7，其中示出了多个oled照明面板。图5是诸如上文所述那些的oled照明面板500的俯视图。在图5示出的实施例中，oled照明面板500是单一的、整块的oled面板。在一个例子中，oled照明面板500配置为具有与按键板上的遮光板相同的形状。在其他的实施例中，oled照明面板500配置为具有足迹(footprint)以允许oled照明面板500只位于遮光板被照明的部分的下方。由于oled照明面板500是单一的oled面板，因此只有单一的颜色或亮度级对整体的oled照明面板500可用。例如，如果用控制电路来调节oled照明面板500的亮度级(下文更详细地描述)，整体的oled照明面板500亮度都将改变。

oled照明面板500可以包括可选的通孔502。可选的通孔502可以被放置在按键板中输入装置的下方，这允许输入装置穿过oled照明面板500。例如，输入装置，诸如图2中所示的输入装置202、204，可以具有穿过oled面板500的透明的活塞，以开动位于oled照明面板500下方的开关。在一些实施例中，开关位于放置在oled面板500下方的电路板上。透明活塞可以用来使光从oled面板漏到输入装置上，以便根据需要为输入装置提供照明。在其他的实施例中，输入装置利用其他类型的光导来将光从oled照明面板500漏到输入装置上。图5中所示的可选的通孔502只是示例性的，并且可以按照需要配置以符合给定的应用。例如，图5中所示的通孔502是圆的，但也可以使用其他的形状，例如正方形、矩形、六边形等。在其他的实施例中，oled照明面板500可以被构造为无可选的通孔502。例如，在使用电子输入装置，例如电容的或电阻的触控的按键板中，可以不需要穿通到下方的电路板，因为那里没有需要开动的机械开关。因此，oled照明面板500可以是单一的片，并且直接在电子输入装置下方提供照明。

如图5所示，显示器504被oled照明面板500围绕。如上所述，显示器504可以是lcd显示器。lcd显示器要求背光照明以允许lcd显示器可见。在一些实施例中，oled面板500为显示器504提供背光照明。在一些例子中，单独的oled面板(未示出)位于显示器504下方以为显示器504提供照明。可选地，oled面板500可以被构造为实心矩形板，以提供背光照明到显示器504和遮光板。如下文将更详细地描述的那样，oled照明面板500可以具有矩阵结构，允许单一的oled面板500以多个分段被控制。因此，单一的oled面板500可以被用于照明显示器504和遮光板，但仍允许单独的亮度控制。

图6是如上所述的分段的oled照明装置600的俯视图。在图6所示的实施例中，使用四个单独的oled面板602、604、606、608来构造oled照明装置600。在一个示例中，oled照明面板602、604、606、608配置为具有与按键板上的遮光板的相应部分相同的形状。在其他的实施例中，oled照明面板602、604、606、608可以配置为具有与遮光板要被照明的部分一致的足迹。oled面板602、604、606、608的制造和安装可以比上述oled照明面板500便宜。在一个实施例中，oled面板602、604、606、608各自被分别控制。可选地，oled面板以组为单位被控制。例如，oled面板602和604可以作为第一组被控制，而oled面板606和608可以作为第二组被控制。然而，还可以考虑其他的组合。最后，每个oled面板602、604、606、608都可以作为单一的组被控制。

分段的oled照明装置600被显示为具有四个分段。然而，可以使用四个以上分段或四个以下分段来构造分段的oled照明装置600。在一个实施例中，分段的oled照明装置600针对遮光板上要被照明的每个特定项(item)具有oled分段，这允许遮光板上每个被照明的元素的可能的控制。为了简洁起见，图5中示出的可选的通孔没有在图6和7中示出；然而，能够预期的是，图5的可选的通孔502能够被应用于此处描述的任意oled照明装置。

图7是分段的oled照明装置700的俯视图，与图6中示出的分段的oled照明装置600类似。如图7所示，分段的oled照明装置700使用四个单独的oled面板702、704、706、708构造而成。在一个实施例中，oled面板702是矩阵oled面板。oled面板702被电气地划分为oled子段(sub-section)710a–710h。子段710a–710h在oled面板702中组成矩阵，意味着每个子段710a–710h物理上位于oled面板上，但能够被独立地控制。进一步地，不同的子段710a-710h可以是不同的颜色，允许自定义的照明图案(pattern)。在一个实施例中，每个子段710a–710h与在遮光板和/或按键板上要被照明的符号或其他项目相关联。这可以允许在oled照明装置上额外的精细控制，而不必使用多个oled面板。进一步地，每个子段710a–710h关联于要被照明的给定的符号或其他项，每个被照明的项可以以期望的单独的颜色被照明。在一些实施例中，可以在遮光板装配上安装隔离装置以阻止来自一个oled分段710a–710h的照明影响(即照明)与不同oled分段710a–710h关联的符号。尽管oled面板702被显示为被分成8个子段(oled子段710a–710h)，可以预期的是，一个oled面板，例如oled面板702，可以按照适用被再分为(即组成矩阵)8个以上子段，或8个以下子段。

为了简洁，只有oled面板702被描绘为矩阵化，但是可以预期的是，oled面板702、704、706、708中的部分或全部都可以被矩阵化。进一步地，尽管上述矩阵化的oled面板关于分段的oled照明装置而被描述，例如图5的oled照明装置500，但是矩阵化的oled照明装置还可以与其他oled照明装置一同使用，例如上述的oled照明装置600。

使用如图7中所示的矩阵化的oled面板，允许了对按键板照明更灵活的控制。通过能够选择性地激励oled面板的区域，和从而照明遮光板相应的选定部分，能够向用户传达额外的信息。例如，警告说明(即符号)可以通过oled面板的相应部分背光为红色。进一步的，警告说明可以只在适用(即满足设置警告的条件)的时候被照明。其他的例子是只照明对于给定的显示器页面活动或功能活跃的软键。这有助于更迅速地提示用户选择适当的功能。这在显示器充满文本时格外有用。进一步地，因为每个符号可以只通过相应的oled分段710a-710h照明，个体符号的颜色不被其他oled分段影响。例如，与oled分段710c相关联的符号可被期望使用红色照明。因为每个oled分段710a-710h被单独控制，并且只照明其各自的符号，因此与oled分段710c相关联的符号可以被照明为红色，而不影响提供给与相邻oled分段710b和oled分段710d相关联的符号的照明的颜色(例如白色)。

图8是用于控制诸如上文所述的oled照明装置的控制电路800的示意图。控制电路800包括电源802、电流源控制器804、命令数据线806和oled照明装置808。电源802提供直流输出到电流源控制器804。在一个实施例中，电源802是交流到直流转换器，将交流电压转换为可接受的直流电压。例如，电源802可以将400hz的115v交流转换为需要的直流电压，例如5v直流、12v直流、24v直流等。在一些实施例中，电源802是直流到直流转换器，将一个大小的直流电压转换为期望大小的直流电压。例如，电源802可以将28v直流转换为5v直流。

电流源控制器804可以基于来自命令数据线806的输入信号控制去往oled的电流量。命令数据线806可以呈现从照明控制器(未示出)去往电流源控制器804的数据值。在一个例子中，该数据值可以是模拟值(0–5v，4–20ma等)。可选地，该数据值可以是数字值。在一个实施例中，由电流源控制器804解读(interpret)命令数据线806上传输的数据值，以确定oled装置808的期望的亮度。然而，还可以预期其他的数据命令，例如期望的颜色。电流源控制器804输出限流输出信号到oled装置808。在一个实施例中，电流源控制器804经由通信线810输出脉宽调制的(“pwm”)输出到oled装置808。通过增大或减小pwm信号的占空比，pwm输出可以调节提供给oled装置808的电流量，从而调节oled的照明强度(即亮度)。例如，占空比越大，由于电流增加，oled装置808照明就会越亮。

控制电路800被显示为控制单一的oled装置808。在一些实施例中，控制电路800控制整个oled照明装置，例如上述的照明装置500。可选地，控制电路800控制一个或多个单独的oled分段，诸如如图6所示的。在一个例子中，每个分段的oled面板602、604、606、608由各自的控制电路例如控制电路800控制。可选地，分段的控制面板602、604、606、608中的两个或更多个可由单个控制电路800控制。最后，控制电路800控制矩阵化的oled装置的单一子段的亮度，如上文关于图7所述。这允许oled面板的每个个体子段被单独的控制电路独立地控制，允许按键板中照明的更灵活的控制，如上所述。在一些实施例中，电流源控制器804是具有用于驱动多个oled面板的一个或多个pwm输出的微控制器的一部分。示例性的微控制器包括pic控制器、现场可编程网格阵列(“fpga”)、可编程逻辑装置(“pld”)、或其他专用pwm微控制器。

附图中阐明的和此处描述的典型的实施例和代表只以示例的方式提供。因此，本申请不限于特定的实施例，而是延伸至落在所附的权利要求范围内的多种修改。根据可选的实施例，任何过程或方法步骤的命令或序列都可被改变或重新排列。

此处公开的发明构思的实施例已参照附图进行描述。附图例示了实现本公开的系统和方法的具体实施例的某些细节。然而，用附图描述这些实施例不应被解释为强加任何可能呈现于附图中的限制。

前述的实施例的描述已为了说明和描述的目的而被呈现。其不意图将主题穷举或限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导或可以从此处公开的主题的实践获得的修改和变更是可能的。选择和描述实施例是为了解释被公开的主题事项的主体和其实际应用，从而允许本领域技术人员以多种方式和用适合于所计划的具体使用的多种修改来利用被公开的主题。在实施例的设计、操作条件和布置中还可以作出其他的替换、修改、变化和省略，而不脱离此处公开的主题的范围。