专利名称：导光装置、发光设备、电子设备和按键的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及导光技术，尤其涉及一种导光装置、发光设备、电子设备和按键。
背景技术：
电子产品已经得到广泛的应用，为满足电子产品外观设计或功能的需要，通常在电子产品中设置各种发光设备，以实现所需的灯光效果，例如，对于电子产品中的按键，为满足夜间等较暗环境下使用，需要在按键上产生灯光，以在夜间使用时，可观察到按键的位置和功能，便于对按键进行操作。目前，电子产品的按键通常嵌设在电子产品的表面，其按键的上表面通常与电子产品的外表面平行，在夜晚等较暗环境下若没有灯光指示，若没有灯光，按键将无法辨别，为克服这个问题，通常在按键位置设置发光设备，以在按键边缘产生环形灯光，而产生环形灯光，则通常是采用导光结构来实现。图IA为现有产生环形灯光的导光结构的示意图；图IB为图IA中A-A向的剖视图。如图IA和图IB所示，为在按键10的边缘产生环形灯光，在按键10的四周设置有4个LED灯20，且各LED灯20与按键10的边缘之间设置有导光柱30，4个导光柱30在按键10的边缘围成环形结构，该4个导光柱30即为导光结构，可将LED灯20发射的光引导至按键10的边缘，产生环形灯光，以突显按键10的位置，并可借助发出的灯光来查看按键上的文字等按键功能信息。此外，现有技术也提供一种环形导光结构，设置在按键的边缘，其可利用设置在环形导光结构下方的LED灯来提供环形灯光，同时，为提高环形灯光发光的均匀性，环形导光结构中还掺有散光粉，且环形导光结构下端均匀设置有4个或更多的LED灯。但是，现有产生环形灯光的导光结构使用时，为到达较好的出光效果，提高环形灯光的均匀性，通常设置4个或4个以上的LED灯，这不但会增大发光设备的体积，还会增加发光设备的能耗。
发明内容
本发明实施例提供一种导光装置、发光设备、电子设备和按键，可有效提高导光结构的导光均匀性，减少光源使用数量，降低能耗。本发明实施例提供一种导光装置，包括导光体，所述导光体内设置有棱镜结构，所述棱镜结构用于对进入所述导光体内的光线进行反射；所述导光体具有入光面和出光面，所述入光面为与所述棱镜结构配合的不规则表面，用于对从所述棱镜结构反射回来的光线反射至所述出光面。本发明实施例还提供一种发光设备，包括导光装置和光源，所述导光装置为采用上述本发明实施例提供的导光装置；所述光源设置在与所述导光装置中的棱镜结构相对的位置。
另外，本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述本发明实施例提供的发光设备。进一步的，本发明实施例还提供一种按键，包括上述本发明实施例提供的导光装置，所述导光装置的导光体的出光面上设置有按键部。本发明实施例中，通过在导光体的内设置棱镜结构以及与棱镜结构配合的入光面，对进入导光体内的光线进行反射，从而可在导光体的内部实现对光线的扩散处理，可将光源射入的光束均匀分散的从导光体的出光面射出，从而可减少光源的使用数量，就可以达到均匀发光的目的，特别适合作为环形灯光等的发光设备中，可有效简化导光结构，减少发光设备的体积，减少光源使用数量，降低发光设备的能耗，同时具有较好的导光效果。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图IA为现有产生环形灯光的导光结构的示意图；图IB为图IA中A-A向的剖视图；图2A为本发明实施例一提供的导光装置的一个方向的立体结构示意图；图2B为本发明实施例一提供的导光装置的另一方向的立体结构示意图；图2C为本发明实施例一提供的导光装置与光源配合使用时的结构示意图；图3为本发明实施例导光装置工作的原理示意图；图4为本发明实施例导光装置应用于电子设备时的剖面结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种导光装置，可在导光装置内部设置棱镜结构，利用棱镜结构对进入导光体的光线进行反射，并通过导光体表面形状的改进，可将棱镜结构反射后的光线再反射至导光体的出光面，具体地，该导光装置可包括导光体，该导光体内设置有棱镜结构，该棱镜结构可用于对进入所述导光体内的光线进行反射；该导光体具有入光面和出光面，入光面为与棱镜结构配合的不规则表面，用于对从棱镜结构反射回来的光线反射至导光体的出光面。本实施例提供的导光装置可对设置在位于入光面一侧光源从入光面入射进入导光体的部分光线，利用棱镜结构和与该棱镜结构配合的不规则的入光面对其进行反射而将光线分散，可使得光源发出的光束均匀分散至导光体的出光面，从而可从导光体的出光面发出均匀的光线。下面将结合附图以具体实例对本发明实施例技术方案进行详细说明。图2A为本发明实施例一提供的导光装置的一个方向的立体结构示意图；图2B为本发明实施例一提供的导光装置的另一方向的立体结构示意图；图2(为本发明实施例一提供的导光装置与光源配合使用时的结构示意图；图3为本发明实施例导光装置工作的原理不意图。如图2A-图2C所75,本实施例导光装置包括导光体1，该导光体I为环形导光体结构，具体地，本实施例导光体I为矩形的环状结构；导光体I 一相对的两侧导光部Al和导光部A2上分别设置有棱镜结构,该棱镜结构为开设在导光体I上的三角形开孔2 ;导光体I的入光面11，即与设置在导光体I下端的光源3相对一侧的表面为与三角形开孔2匹配的V形面，本实施例中，导光部Al和导光部A2的入光面均为V形面，以与三角形开孔2配合，将经过三角形开孔2反射的光线重新反射后，从相应导光体I的出光面12射出。本实施例中导光装置使用时，如图2C和图3所不,光源3位于与三 角形开孔2相对的正下方，且三角形开孔2的一个顶角与光源3是正对的，这样，光源3发射的光线就会以一定的入射角射入导光体I内，并在三角形开孔2的表面产生全反射，全反射后的光线会再次被射向入光面11，而射向入光面11的光线又会被全反射至导光体I的出光面12。光源3进入导光体I内的光线如图3所示的光线LI，经过三角形开孔2而产生全反射的光线如图3所示的光线L2，经过导光体I的入光面12而产生全反射的光线如图3所示的光线L3，本领域技术人员可以理解，光线LI中仅有符合入射角度条件的光线才会在三角形开孔2处产生全反射,或部分产生反射和折射。本实施例中，光源3发出的光线会在导光体I的内部，通过三角形开孔2而产生反射现象，从而实现对光线的一次扩散处理；此外，经过三角形开孔2反射的光线，在V形入光面11处又可以将导光体I内扩散的光线再次产生全反射，并最终使光线从导光体I的出光面12射出。可以看出，由于光线在导光体I内部会经过棱镜结构，即三角形开孔2的反射作用，而使得光线在导光体I内部被扩散，这样，从导光体I的出光面12发射出的光线也就会更加均匀，只要在导光部Al和导光部A2分别设置一个光源3，就可以在导光体I的环形的导光面12产生均匀的环状灯光，从而可减少光源的使用数量。本实施例中，导光体I是集成在按键上，其可以作为按键的一部分，如图2A-图2C所示，导光体I的上表面设置有按键部13，且按键部13和导光体I是一体成型，按键部13上与导光体I的出光面对应的位置之外的区域可设遮光区，从而形成一个环状透光区，这样，从导光体的出光面发射的光线就可以通过该环状透光区发射出来，形成环状灯光，以满足按键的发光需要。图4为本发明实施例导光装置应用于电子设备时的剖面结构示意图。如图4所示，本实施例导光装置集成在按键4上，并应用于电子设备5中，其中光源3位于导光装置中与三角形开孔2相对的下端位置，用于提供光，该光源3为LED灯，按键4上设置有与电子设备5安装配合的支撑部,这样，电子设备5工作时,就可以控制光源3,光源3发射出的光线进入到导光体I后，就可以在其内的三角形开孔2和入光面(图中未示出)作用下产生二次全反射，并最终从按键4上部的环形发光区域发射出环形灯光。本实施例中，为使导光体I内的光线在三角形开孔2的表面处，以及入光面12处能够产生全反射，以使光线可全部或大部分能从导光体I的出光面12射出，导光体I的折射率应该大于空气的折射率；此外，光源进入导光体I的光线射向三角形开孔2的表面的入射角应该大于导光体的临界角(即光线在导光体内部可产生全反射的最小的角度)，同样地，经过三角形开孔2的表面反射的光线，射向导光体I的入光面12的入射角也应大于导光体的临界角。为满足上述条件，导光体I可由折射率大于空气的折射率的材料制备而成；光源3与三角形开孔2之间的距离，三角形开孔2的结构中三角形的角度要合理设置，以使光源3发射的大部分光线可以大于导光体的临界角的入射角射向导光体I内的三角形开孔2的表面，以便大部分光线可在三角形开孔2的表面产生全反射；三角形开孔2的结构与V形入光面12之间要匹配，即入光面12的V形角度要合理设置，以使三角形开孔2的结构反射至入光面12的光线可在入光面12处产生全反射，并从导光体I的出光面12射出。实际应用中，导光体可采用亚加力PMMA或聚碳酸酯PC来制备，其中PMMA的折射率为I. 48-1. 5，PC的折射率为I. 59，而空气的折射率为1.0，PMMA产生全反射的入射角，SP临界角为42度；PC产生全反射的入射角即临界角为39度。因此，可根据采用的不同折射率的材料，合理布置三角形开孔的尺寸、V形入光面的尺寸以及光源与导光体的距离，对于本领域技术人员来说，对于采用不同折射率材料的导光体，其中的三角形开孔尺寸、V形入光面的尺寸以及光源与导光体的距离可根据实际而设定，在此不再一一赘述。优选地，本实施例采用PMMA材料制备的导光体，具体地，如图2C所示，三角形开孔2的结构中，与光源3相对的角度为0 1=110°，入光面12的V形夹角0 2=144°，且入光面12的端部为平面，以便光源3发射的光线可直接射入到导光体I内部。本领域技术人员可以理解，上述与导光装置配合的光源为点光源，具体可以为LED灯；此外，导光装置中的棱镜除了可以对光源发出的光线进行扩散，实现均匀出光外，该棱镜结构还可对有效衰减与光源对应位置的光线的强度，从而使得从出光面出射的光线更加均匀、柔和。本领域技术人员可以理解，通过合理配置光源与三角形开孔之间的距离，以及V形入光面的角度，就可以合理调整光线在导光体内部的扩散程度，从而可调整从导光体的出光面发射出的光线的均匀度；此外，由于光源射入导光体内的光线的角度是不同的，实际上只有部分光线才会因棱镜结构而在导光体内部扩散，且扩散的角度不同，一个光源发射的光束经过棱镜结构和入光面的两次反射后，基本可以在形成较大面积或长度的出光效果，因此，对于环形结构的导光体而言，只要设置两个光源就可以形成出光均匀的环形灯光效果。本领域技术人员可以理解，设置在导光体I内的棱镜结构除了可以是如图2A-图2C所示的三角形开孔结构外，也可以是其他结构的形状，只要可对光源射入的光线能够进行全反射即可，相应地，随着棱镜结构的不同，导光体的入光面的形状也应做匹配的调整，以确保导光体内的光线可均匀的从导光体的出光面射出；此外，棱镜结构也可以是其他透光材料制成的棱镜，只要该棱镜的材料的折射率小于导光体的折射率即可。对此，本实施例并不做特别限制。本领域技术人员可以理解，导光体的结构除了如图2A-图2C所示的矩形的环状结构外，也可以是其他形状，例如圆形、矩形或不规则形状，只要在其内部设置棱镜结构，并对入光面形状做匹配设置，就可以将射入其内的光线进行多次反射，将光源射入的光束均匀的从导光体的出光面射出。综上，本实施例提供的导光装置，通过在导光体的内设置棱镜结构以及与棱镜结构配合的入光面，对进入导光体内的光线进行反射，从而可在导光体的内部实现对光线的扩散处理，可将光源射入的光束均匀分散的从导光体的出光面射出，从而可减少光源的使、用数量，就可以达到均匀发光的目的，特别适合作为环形灯光等的发光设备中，可有效简化导光结构，减少发光设备的体积，减少光源使用数量，降低发光设备的能耗，同时具有较好的导光效果。此外，本发明还提供一种发光设备，该发光设备包括导光装置和光源，该导光装置为采用上述本发明实施例提供的导光装置，光源设置在与导光装置中的棱镜结构相对的位置，用于为导光装置提供光源。进一步地，本发明还提供一种电子设备，包括上述的发光设备，该电子设备具体可以是各种通讯终端，例如手机、平板电脑等，或者各种通讯网络设备、家用电器设备等，该发光设备可以作为该些电子设备上的一个发光单元，用于作为状态指示或灯光装饰功能，其具体结构在此不再赘述。另外，本发明还一种按键，该按键包括有导光装置，该导光装置可采用上述本发明实施例提供的导光装置，按键部可设置在导光装置的导光体的出光面上，且按键部与导光体可一体成型，其中一个实施方式可参见图2A-图2C所示的结构，具体可参见上述导光装 置实施例的说明，在此不再赘述。实际应用中，可利用PC或PMMA等透光材料制备按键，并在按键上设置本实施例所述的导光装置，可在按键的顶部，即键帽通过丝印或喷涂镭雕获得一环状透光区，这样，就可以利用导光装置中的棱镜结构以及入光面的形状，对光源发射的光线进行二次反射处理后，就可以从环状透光区发出均匀的环状灯光。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种导光装置，其特征在于，包括 导光体，所述导光体内设置有棱镜结构，所述棱镜结构用于对进入所述导光体内的光线进行反射； 所述导光体具有入光面和出光面，所述入光面为与所述棱镜结构配合的不规则表面，用于对从所述棱镜结构反射回来的光线反射至所述出光面。
2.根据权利要求I所述的导光装置，其特征在于，所述棱镜结构为三角形棱镜结构。
3.根据权利要求2所述的导光装置，其特征在于，所述棱镜结构为开设在所述导光体内的三角形开孔结构。
4.根据权利要求3所述的导光装置，其特征在于，所述三角形开孔结构中，三角形开孔、的一个顶角与所述光源对应； 所述入光面为与所述三角形通孔结构形状匹配的V形面。
5.根据权利要求1-4任一所述的导光装置，其特征在于，所述导光体为环形导光体； 所述环形导光体的一相对的两侧分别设置有棱镜结构。
6.根据权利要求5所述的导光装置，其特征在于，所述环形导光体为矩形环状结构。
7.根据权利要求I所述的导光装置，其特征在于，所述导光体为亚加力材料或聚碳酸酯材料制成。
8.一种发光设备，其特征在于，包括导光装置和光源，所述导光装置为采用权利要求1-7任一所述的导光装置； 所述光源设置在与所述导光装置中的棱镜结构相对的位置。
9.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求8所述的发光设备。
10.一种按键，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的导光装置，所述导光装置的导光体的出光面上设置有按键部。
全文摘要
本发明提供一种导光装置、发光设备、电子设备和按键。该导光装置包括导光体，所述导光体内设置有棱镜结构，所述棱镜结构用于对进入所述导光体内的光线进行反射；所述导光体具有入光面和出光面，入光面为与所述棱镜结构配合的不规则表面，用于对从所述棱镜结构反射回来的光线反射至所述出光面。本发明实施例提供的导光装置可有效对光源发射的入射光束进行分散，可得到均匀的出射光。
文档编号F21V8/00GK102721996SQ201210184148
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者夏红华 申请人:华为终端有限公司