具有被照明的按钮和滑槽的调光开关的制作方法

专利名称：具有被照明的按钮和滑槽的调光开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种负载控制装置，该负载控制装置用于控制电源分配给电 力负载的电量，具体地说，涉及控制照明负载的强度的调光开关，该调光开 关包括控制按钮和线性滑动件。
背景技术：
传统的墙装式负载控制装置安装在标准电器壁盒上，并且与电力负载串 联地电连接。标准负载控制装置(例如调光开关和电机转速控制装置)使用 一个或多个半导体开关(例如三端双向可控硅开关元件或场效应晶体管 (FET))来控制从交流(AC)电源传送到负载的电流，从而控制照明负载 的强度或电机转速。墙装式负载控制装置通常包括用户界面，该用户界面具有用于调节负载 的强度或速度的装置，例如线性滑动件、旋钮或摇臂开关。有些负载控制装 置还包括按钮，该按钮能够将负载从关闭(即，负载没有接通电源)拨动到 开启(即，负载接通电源)。此外，通常需要在负载控制装置上提供夜间照 明灯。夜间照明灯使得用户在所控制的照明负载关闭时能够在黑暗的房间中 找到负载控制装置。图1显示了现有技术中的调光开关10的用户界面，该调光开关10具有对拨动开关12进行照明的夜间照明灯。如图所示，调光开关IO包括面板14、 前盖16、围框(enclosure) 18、拨动开关12和滑钮控件20。启动拨动开关 12的上部将使得调光开关内的机械幵关闭合，以将交流电源与照明负载连 接。启动拨动开关12的下部将打开该机械开关，从而使得交流电源与照明 负载断开。滑钮控件20包括调节钮(actuator knob) 22，该调节钮22设置 为在长槽24中滑动。朝长槽24的顶部移动调节钮22将提高所控制的照明 负载的强度，朝长槽24的底部移动调节钮22将减弱所控制的照明负载的强 度。调光开关10的夜间照明灯特征通过氖灯来设置，该氖灯直接位于拨动 开关12的后方。当照明负载关闭时氖灯发光，当照明负载打开时氖灯不发 光。夜间照明灯未对强度调节器20进行照明。当照明负载关闭时，对强度调节器20进行照明会具有审美优势和功能 优势。因此，需要一种负载控制装置，该负载控制装置包括拨动开关和强度 调节器，当所控制的负载关闭时，对拨动开关和强度调节器都进行照明。发明内容根据本发明，用于控制从AC电源输送到电负载的电量的负载控制装置 包括框架、按钮开关、强度调节器和照明源。框架在负载控制装置的前表面 上界定有开口。按钮开关设置在该开口内。所述按钮开关包括基本半透明的 前壁和半透明的侧壁，所述前壁具有外部前表面和内部前表面，所述侧壁具 有外表面和内表面。所述强度调节器位于所述开口内并邻近所述按钮开关。 所述强度调节器包括形成于框架内的长槽和滑动地容纳在该槽内的强度调 节钮。所述照明源位于所述负载控制装置的内部，所述照明源与所述按钮开 关的所述前壁的所述内部前表面、所述按钮开关的所述侧壁的所述内表面和 所述强度调节器的框架的所述槽光学通信。当所述照明源被照明时，能够观察到有柔和的光线通过所述按钮开关并通过所述槽。根据本发明的第二实施方式，用于控制应用到电负载上的电力的墙装式 电负载控制结构包括支撑框架、围框、大致平的盖板、细长的矩形按钮、幵 关机构和照明源。支撑框架具有前表面和后表面。所述前表面中界定有细长 的矩形开口，该矩形开口的长度大于该矩形开口的宽度。所述围框固定在所 述支撑框架的后表面上，并从所述支撑框架的后表面延伸。所述大致平的盖 板相对于所述支撑框架的前表面固定。所述盖板界定有平面，并具有设置 在中心的矩形开口。该细长的矩形按钮相对于所述支撑框架的所述细长开口 可滑动地容纳，并穿过所述盖板中的所述矩形开口，所述按钮能够垂直于所 述盖板的所述平面移动。所述开关机构支撑在所述围框中，并连接在所述细 长的按钮上，从而所述按钮可操作地使得所述开关机构根据所述按钮的操作 而将所述电载荷的电力接通或切断。所述照明源支撑在所述支撑框架的后 方，当所述电载荷的电力被切断时，该照明源通电。所述按钮至少具有半透 明的表面部分，该半透明的表面部分被定位为在所述照明源通电时被照明。根据本发明的第三实施方式，墙装式电负载控制结构进一步包括可变 的强度控制电路和滑钮控件，该可变的强度控制电路可连接于所述电负载， 所述滑钮控件用于改变所述强度控制电路，以控制输送到所述电负载的电 量。所述滑钮控件包括垂直地穿过所述支撑框架的垂直槽的轴，该轴的外端 具有操作钮，该轴的另一端与所述可变的强度控制电路连接。当所述照明源 通电时，所述槽适于被所述照明源照明。根据本发明的第三实施方式，所述墙装式电负载控制结构还包括薄的遮 蔽部分，该遮蔽部分从该框架延伸到所述盖板的所述矩形开口内。所述细长 的矩形按钮延伸穿过所述遮蔽部分，并且至少部分地被所述遮蔽部分围绕。 所述遮蔽部分防止由于所述矩形盖板相对于所述框架的横向移动而使得从 所述盖板的所述矩形开口的内部边缘向所述矩形按钮施加弯曲力。根据本发明，还提供了一种电负载的控制结构，该控制结构包括界定有 槽的平面、可手动操作的拨动开关、可变的强度滑动控件和照明源。所述可 手动操作的拨动开关能够与所述电负载连接，以将所述电负载开启或关闭。 所述可变的强度滑钮控件能够与所述电负载连接，以改变提供给所述电负载 的电流，所述可变的强度滑钮控件包括可手动操作的滑动轴，该滑动轴能够 在所述平面中的所述槽的端部之间移动。所述照明源位于所述滑钮控件后 方，并与控制电路连接。所述照明源适于在所述电负载关闭时被照明。当所 述照明源被照明时，所述照明源对所述槽进行照明。此外，本发明提供了一种对墙装式调光开关的滑钮槽进行照明以在黑暗 的房间内识别所述调光开关的位置的方法。所述滑钮槽容纳调光滑钮，该调 光滑钮能够在所述槽的端部之间移动。该方法包括以下步骤使容纳在所述 调光开关内部的光源照明；以及使所述光源朝向所述槽的后部。在所述槽的 未被所述滑钮占据的部分中，所述照明可见。根据本发明的还另一个方面，提供了一种电路的控制结构，用于控制要 从AC电源应用到电气系统的电力，所述控制结构包括拨动按钮、支撑结构、 导光结构、至少一个发光二极管、线路和透镜结构，所述线路用于在所述电 路断开时使所述至少一个发光二极管通电。所述拨动按钮包括平的矩形中空 塑料主体和半透明的外部前表面。支撑结构支撑所述拨动按钮，以垂直于所述前表面线性移动。所述导光结构支撑在所述拨动按钮的所述中空塑料主体 内，所述导光结构具有第一端面和第二端面，所述第一端面面向所述半透明 的外部顶表面的内部表面，所述第二端面与所述第一端面相对。所述至少一 个发光二极管面向所述第二端面，用于对所述第二端面进行照明，从而对所 述第二端面进行照明的光线被引导至所述第一端面，从而对所述半透明的外部顶表面进行照明。所述透镜结构用于引导光线通过所述导光结构，以便更 均匀地对所述半透明的外部顶表面进行照明。通过以下参考附图对本发明进行的说明，本发明的其他特征和优点将显而易见。


图1显示了现有技术的调光开关的用户界面，该调光开关具有对拨动开关进行照明的夜间照明灯；图2是根据本发明的调光开关的透视图；图3是图2所示的调光开关的正视图；图4是图2所示的调光开关的简化示意图；图5是图2所示的调光开关的顶截面图；图6是图2所示的调光开关的左侧截面图；图7是图2所示的调光开关的起动器组件的分解图；图8是图2所示的调光开关的次按钮的右侧视图；图9A和图9B是图2所示的调光开关的保持架的透视图；图10是图2所示的调光开关的正视截面图；图11是图2所示的调光开关的印刷电路板的正视图；图12是图2所示的调光开关的发光二极管的侧视图；图13是次按钮和保持架的侧视图，说明了从图2所示的调光开关的发 光二极管的光线传播；图14A是图9A和图9B所示的保持架的左侧视图，显示了第一菲涅耳 透镜；以及图14B是图9A和图9B所示的保持架的顶截面图，显示了第二菲涅耳 透镜。
具体实施方式
通过结合附图进行阅读，可以更好地理解上述发明内容以及以下对优选 实施方式的详细说明。为了说明本发明，附图中显示了当前优选的实施方式， 在多个附图中，相似的数字代表类似的部件，然而可以理解的是，本发明不 限于所公开的具体方法和手段。图2和图3分别是根据本发明的可安装在墙上的调光开关100的透视图 和正视图。调光开关100包括大致平的面板110 (即盖板)，该面板110具有 传统类型的开口 112。根据美国电气制造者协会(NEMA)设定的标准，传 统类型的开口 112的纵向(即图3所示的X轴线的方向)长度为0.925英寸， 横向(即Y轴线的方向)宽度为0.041英寸(NEMA标准公布号WD6，2001， p.7)。面板110与转接件114连接，转接件114连接在轭件(yoke) 116上(图 5和图6)。轭件116使得调光开关100能够安装到标准电器壁盒(未显示) 上。调光开关100的的电路(将在下文中进行更详细的说明)容纳在后围框 118内(图5和图6)。调光开关100包括用户界面120，该用户界面120包括狭长的矩形按钮 122 (即拨动开关)和强度调节器124 (即可变强度的滑钮控制装置)。强度 调节器124包括矩形的调节钮126(即操作钮)，该调节钮126能够在垂直的 长槽128的两端之间滑动。按钮122被支撑为以滑动的方式相对于框架125 向内平移。当按钮122完全被按下时，按钮122的前表面和调节钮126的前 表面基本共面。框架125界定了围绕按钮122的较薄的矩形遮蔽部分127,该较薄的遮 蔽部分127防止由于面板相对于框架的横向移动而使得从面板110的开口 112的内边缘向按钮施加弯曲力。较薄的遮蔽部分127与框架125形成为整 体的模制塑料部件。优选地，该较薄的遮蔽部分127的厚度为0.030英寸。连续地按动按钮122将使得内部的开关机构140 (图4)在交替的位置 之间(即在断开位置和闭合位置之间)改变。当开关机构140处于闭合位置时，所连接的电负载(例如照明负载104 (图4)或电机负载(未显示))开 启(即通电)，当开关机构140处于断开位置时，该电负载关闭(即不通电)。 调节强度调节器124使得调光开关100改变传送到照明负载104的电量。将 调节钮126朝长槽128的顶端移动则提高所连接的照明负载的强度，将调节 钮126朝长槽128的底端移动则减弱所连接的照明负载的强度。面板110的开口 112的长度仅稍大于按钮122的长度，开口的宽度仅稍 大于按钮122和调节钮126的宽度的和。按钮122的宽度基本等于调节钮126 的宽度，如图3所示。调节钮126的长度小于按钮122的长度的一半。按钮 122具有顶部矩形表面，该顶部矩形表面从该表面的顶部至其底部沿该表面 的长度界定了正曲率。按钮122和调节钮126具有经倒角的侧边129。当开关机构140处于断开位置且照明负载104关闭时，调光开关100提 供夜间照明特征。具体地，在按钮122、调节钮126和长槽128的后面设置 有照明源，从而当照明负载104关闭时，按钮和长槽被微弱地照明，以使得 用户能够方便地在黑暗的房间里找到调光开关100。当照明负载104开启时， 夜间照明灯不发光。图4是调光开关100的简化示意图。调光开关100能够通过热终端H与 AC电源102连接，并能够通过微热终端DH与照明负载104连接。调光开 关100包括具有三端双向可控硅开关元件130的可变强度控制控制电路、计 时电路132和两端开关元件136。三端双向可控硅开关元件130适于串联在 电源102和照明负载104之间，从而控制传送到该负载的电量。可选地，三 端双向可控硅开关元件130可以通过任何适当类型的可控导通装置来实现， 例如继电器、其他类型的双向半导体开关(例如整流器电桥中的场效应晶体 管(FET)、反串联连接(anti-series connection)的两个FET或者一个或多个绝缘栅双极型晶体管(IGBT))。三端双向可控硅开关元件130具有使得 该三端双向可控硅开关元件导通的门电路(或者控制输入)。具体地，在每半个周期的特定时间内，三端双向可控硅开关元件130成为导通，当通过该 三端双向可控硅开关元件的负载电流成为基本为零伏特(即在该半个周期结 束)时，该三端双向可控硅开关元件130成为非导通。传送到照明负载104 的电量取决于每半个周期中三端双向可控硅开关元件130导通的时间部分。计时电路132包括与三端双向可控硅开关元件130并联的电阻电容 (RC)电路。具体地，计时电路132包括与电容器136串联的电位计134。 随着电容器135在AC电源104的每半个周期中充电和放电，该电容器的电 压Vc增加。在每半个周期开始时，电容器135开始充电，其充电速率取决 于电位计134的电阻和电容器135的电容量。作为触发装置的两端开关元件136串联在计时电路132和三端双向可控 硅开关元件130的门电路之间。两端开关元件136的特征在于击穿电压VBR (例如30V)，并且当电容器135的电压Vc超过该击穿电压时，该两端开关 元件136向三端双向可控硅开关元件130的门电路传送门电流或者从三端双 向可控硅开关元件130的门电路传送门电流。在正的半个周期中，门电流流 入三端双向可控硅开关元件130的门电路，在负的半个周期中，门电流流出 三端双向可控硅开关元件130的门电路。电容器135的充电时间(即RC电 路的时间常数)根据电位计134的电阻的变化而变化，以改变在每半个AC 电源102的周期三端双向可控硅开关元件130开始导通的时间。电位计134 可操作地与用户界面120的调节钮126连接，从而用户能够通过操作调节钮 126来改变电位计134的电阻。门电流流过三端双向可控硅开关元件130的 门电路之后，该三端双向可控硅开关元件使得负载电流流过主负载终端，即 电源102与照明负载104之间，直到在AC电源102的半个周期快结束时负 载电流下降到基本为零安培。调光开关100包括电磁干扰(EMI)过滤器137，该EMI过滤器137包 括电感器138和电容器139。该EMI过滤器137在调光开关100的热终端H和微热终端DH提供电磁干扰的噪声过滤。开关机构140与热终端H串联连接，并且根据按钮122的动作而在断开 位置和闭合位置之间交替地转换。当开关机构140处于断开位置时，AC电 源102与照明负载104断开，从而照明负载关闭。当开关机构140处于闭合 位置时，AC电源102通过三端双向可控硅开关元件130与照明负载104连 接，该三端双向可控硅开关元件130可操作地控制照明负载104的强度。通过照明源(例如夜间照明电路142)来设置夜间照明灯特征，该照明 源与开关机构140并联连接。夜间照明电路142包括反向并联连接的两个发 光二极管(LED) 144、 145 (即两个照明源)。换言之，第一 LED 144正极 与第二 LED 145的负极连接，第一 LED 144负极与第二 LED 145的正极连 接。相应地，第一 LDE 144和第二 LED 145分别在AC电源102的正半周期 和负半周期导通电流，从而发光。LED 144、 145物理地定位为，使得该LED 朝按钮122、调节钮126和长槽128 (图2和图3)发光。LED 144、 145优 选为由Vishay Semiconductors制造的编号为TLHF 4200的部件。并联连接的LED144和LED145与两个电阻146、 148串联连接，该两 个电阻146、 148的阻值分别优选为120kQ和150kQ。电阻146、 148限制流 过电阻和LED 144、 145的电流大小。由于夜间照明电路142与开关机构140并联连接，因此当开关机构140 处于闭合位置时，LED 144、 145中没有电流通过。因此，当照明负载104 打开时，LED 144、 145不发光。另一方面，当开关机构140处于断开位置 且照明负载104关闭时，电流流过夜间照明电路142和EMI过滤器137的 电容器139。该电流大小足以使得第一LED144在正半周期内发光，并使得 第二 LED 145在负半周期内发光，但是该电流大小不足以使得照明负载104 发光。图5和图6分别是调光开关100的顶截面图和左侧截面图。按钮122朝向面板110的前表面和远离面板110的前表面线性地移动，即垂直于面板的 平面沿Z轴线方向线性地移动。按钮122和框架125是起动器组件150的一 部分，该起动器组件150提供对调光开关100的开关机构140的开关动作。 例如，当用户的手指在按钮122的外前表面151上施加力时,起动器组件150 使开关机构140动作。起动器组件i50还提供偏压力，以使得释放所施加的 力之后按钮122向外回复。图7是起动器组件150的分解图，该起动器组件150包括次按钮152。 图8是次按钮152的右侧视图。按钮122形成中空体，次按钮152的尺寸设 置为容纳在由按钮界定的内部。次按钮152延伸穿过按钮122的内部，但是 不与按钮122的内前表面153接触。次按钮152包括卡扣式突起(snap projection) 154，该卡扣式突起154适于被卡在按钮122的侧壁157中形成 的卡扣式开口 155中，从而将按钮可分离地固定到次按钮上。按钮122和次 按钮152的基部的尺寸设置为滑动地容纳在框架125的开口 156中。长槽128 与框架中的狭长开口 156平行地延伸，并与该开口 156横向地相间隔。起动器组件150还包括按钮回复弹簧158，该按钮回复弹簧158位于次 按钮152与保持架160之间，以将按钮122向外偏压。图9A和图9B是保 持架160的透视图。保持架160固定到框架125上，以在按钮122向内平移 的过程中为按钮回复弹簧158的压缩提供反作用表面。该按钮回复弹簧158 的压缩使得当作用力从按钮上移除之后按钮122能够向外回复。从框架125 伸出的长突片162 (图6)容纳在保持架160的开口 164内，以便可分离地 连接保持架与框架。保持架160还包括直立的侧壁部165，使得保持架形成 盘形结构。按钮回复弹簧158的形状为圆锥形，并容纳在次按钮152的钟形 的容器166内。按钮回复弹簧158的另一端容纳在保持架160的凹部168内。起动器组件150还包括销170，该销170优选由塑料制成。销170通过 回复弹簧158的上端而容纳,使得销的头部与按钮回复弹簧158的上端接触。当力作用(例如通过用户的手指)在按钮122上时，销170被驱动通过保持 架160的凹部168的开口 172，压缩按钮回复弹簧158。保持架160中的开 口 172形成长槽，该长槽允许销170相对于保持架160横向枢转，这允许销 使得开关机构140动作。通过起动器组件150实现的开关机构140的动作使得开关机构在断开位 置和闭合位置之间交替地切换。开关机构140包括枢转件174，该枢转件174 具有从相反端部伸出的支柱176。图10是调光开关100的前截面图，显示了 该枢转件174。支柱176容纳在后围框118的直立支撑件178的开口内，用 于可旋转地支撑枢转件。如图5和图6所示，开关机构140还包括由开关板支架182支撑的开关 板180，该开关板支架182连接在后围框118上。开关板180包括电接触件 184和与该电接触件电连接的支件(leg) 186。支件186与开关板支架182 接触，并在开关板支架与电接触件184之间提供电连接。调光开关100的热终端H包括接触件188 (图10)。开关板支架182可 操作地在第一位置(如图5和图6所示)和第二位置之间枢转。在第一位置 中，开关板180的电接触件184不与接触件188接触。然而，在第二位置中， 电接触件184与接触件188接触，从而使得开关板支架184与热终端H电接 触。因此，开关板180的第一位置对应于开关机构140的断开位置，开关板 的第二位置对应于开关机构的闭合位置。枢转件174包括在相反端部向下延伸的支件190。每个支件190界定了 凹槽，该凹槽适于容纳位于开关板的相反端部附近的开关板180的上边缘。 根据枢转件的移动，开关板180可操作地从第一位置枢转到第二位置。枢转 弹簧192位于枢转件174与开关板180之间。按此方式定位，弹簧192抵抗 枢转件174，并在开关板180上施加力，以将开关板保持在其中一个交替的 固定位置(即第一位置或第二位置)上。在按钮122上施加力使得按钮122和次按钮152穿过框架125中的开口 156向内平移，并使销170的延伸部穿过保持架160的开口 172向内延伸。 销170在枢转件174的表面上平移，并与枢转件的延伸部194接触，使得枢 转件枢转。随着枢转件的枢转，枢转件174的向下延伸的支件190与开关板 180接触，从而使得开关机构140在断开位置和闭合位置之间变化。枢转件 174己改变位置且按钮122己回复到正常状态(即初始位置)之后，随着按 钮122的下一次动作，销170可操作地与枢转件的另一个延伸部196接触。 开关机构140和起动器组件150的操作在申请日为2006年9月12日、标题 为"SWITCHASSEMBLY"的美国专利No.7，105,763中进行了更详细的说明， 该专利的所有内容通过参考而合并于此。调光开关100的电路(即三端双向可控硅开关元件130、计时电路132、 两端开关元件136、 EMI过滤器137和夜间照明电路142)与安装在后围框 118上的印刷电路板(PCB) 200连接。图11是PCB200的前视图。开关板 支架182与PCB 200电连接，从而当开关机构140处于闭合位置时，热终端 H与三端双向可控硅开关元件130电连接。由于夜间照明电路142与开关机 构140并联，因此热终端H也与PCB200电连接。优选地，计时电路132的电位计134包括线性滑动电位计，并安装在 PCB 200的通孔202上。强度调节器124的调节钮126通过滑动件204穿过 框架125的长槽128而与电位计134连接，如图7所示。滑动件204包括支 柱206，该支柱206穿过长槽128并与调节钮126连接。滑动件204的连接 部208与电位计的调节件(未显示)接触，从而允许调节电位计的电阻值。 因此，用户能够通过移动用户界面120的调节钮126来调节照明负载104的 强度。LED 144、 145位于开关机构140的下方，即纵向地偏离开关机构，如 图6和图10所示。优选地，LED 144、 145上朝用户界面120，以对按钮122和长槽128进行照明。图12是LED 144、 145中的一个的侧视图。每个LED 144、 145包括两条导线210，每条导线21O优选弯曲角度0L (例如45° )， 以允许每个LED的透镜212上朝用户界面120照明。LED 144、 145相对于 调光开关100的垂直轴线和水平轴线(即分别为图3所示的X轴线和Y轴 线)成角度地分别安装在通孔对214、 216上，以引导LED的光线朝向用户 界面120。次按钮152、保持架160和滑动件204由基本透明(即半透明)的材料 制成，从而这些部件可操作地将LED144、 145的光线传到用户界面120，具 体地，传到按钮122的前表面151和长槽128。次按钮152包括导光结构， 该导光结构具体地用于对按钮122的前部进行照明。优选地，按钮122的前 表面(即外前表面151和内前表面153之间)和侧壁157较薄，且半透明， 从而当LED144、 145发光时，按钮的外前表面151和侧壁157发光。框架 125和调节钮126由不透明材料制成，从而当LED 144、 145开启时，从LED 发出的光线通过强度调节器124的长槽128照亮。优选地，按钮122的前部(即按钮的对用户可见的部分)被均匀地照明。 为实现此功能，次按钮152和保持架160设置有多个透镜(即透镜结构)， 以将LED发射出的光线引导到按钮122的前表面151。图13是次按钮152 和保持架160的侧视图，显示了从LED 144的透镜212发出的光线218的传 播。保持架160在后表面上设置有第一菲涅耳透镜(Fresnel lens pattem)220， 在内部的前表面上设置有第二菲涅耳透镜222，以将光线改变方向朝次按钮 152引导。次按钮152在后表面上设置有凸透镜224 (即第三透镜)，以将光 线218改变方向朝按钮122的前表面151引导和发散。次按钮152还包括织 构部(textured portion) 226 (即第四透镜)，用于将光线扩散到按钮122的 前部的所有表面上(即包括前表面151和侧壁157)。图14A是保持架160的左侧视图，显示了菲涅耳透镜220，图14B是保持架的顶截面图，显示了第二菲涅耳透镜222。第一菲涅耳透镜220和第二 菲涅耳透镜222各包括多个平行条纹，每个平行条纹形成斜坡结构(ramping structure)。第一菲涅耳透镜220的平行条纹沿横向(即X轴线的方向)设置， 而第二菲涅耳透镜222的平行条纹沿纵向(即Y轴线的方向)设置。第一菲 涅耳透镜220和第二菲涅耳透镜222引导光线218朝向次按钮152。第一菲 涅耳透镜220沿纵向改变方向引导LED 144、 145的光线218，第二菲涅耳 透镜222沿横向改变方向引导LED 144、 145的光线218，使光线218偏离 侧壁157朝向按钮122的前表面。凸透镜124形成在次按钮152的后表面，用于将光线218改变方向朝按 钮122的前表面152引导，还使光线在前表面上扩散。如上文所述，次按钮 152的钟形容器166容纳回复弹簧158。钟形容器并不用于改变方向引导光 线218。保持架160的第一菲涅耳透镜220和第二菲涅耳透镜222将光线218 朝凸透镜224引导，凸透镜将光线改变方向朝按钮122的内部前表面153(即 围绕钟形容器166)引导。凸透镜224还使光线218在按钮122的前表面153 上扩散，以均匀地对按钮的外部前表面151进行照明，避免在外部前表面151 上出现"亮斑"。次按钮152的织构部226使光线218进一步均匀地扩散到 按钮122的前表面151和侧壁157。光线218还被次按钮152的前表面228折射，以与内部前表面153接触， 从而对按钮122的外部前表面151进行照明。优选地，次按钮152的前表面 228与按钮122的内部前表面153之间的距离在次按钮152的前表面的长度 方向上基本恒定。因此，在LED 144、 145与按钮122的内部前表面153之 间实现光学通信(optical communication)。虽然根据本发明的具体实施方式
对本发明进行了说明，但是对于本领域 的技术人员来说，显然可以实施其他变化、更改和用途。因此，优选地，应 仅由所附的权利要求而不是此处公开的具体内容来限制本发明。
权利要求
1.一种用于控制应用到电负载上的电力的墙装式电负载控制结构，所述负载控制结构包括支撑框架，该支撑框架具有前表面和后表面，所述前表面中界定有细长的矩形开口，该矩形开口的长度大于该矩形开口的宽度；围框，该围框固定在所述支撑框架的后表面上，并从所述支撑框架的后表面延伸；大致平的盖板，该盖板相对于所述支撑框架的前表面固定，所述盖板界定有平面，并具有设置在中心的矩形开口；细长的矩形按钮，该按钮相对于所述支撑框架的所述细长开口可滑动地容纳，并穿过所述盖板中的所述矩形开口，所述按钮能够垂直于所述盖板的所述平面移动；开关机构，所述开关机构支撑在所述围框中，并连接在所述细长的按钮上，从而所述按钮可操作地使得所述开关机构根据所述按钮的操作而将所述电载荷的电力接通或切断；以及照明源，该照明源支撑在所述支撑框架的后方，当所述电载荷的电力被切断时，该照明源通电，所述按钮至少具有半透明的表面部分，该半透明的表面部分被定位为在所述照明源通电时被所述照明源照明。
2. 根据权利要求l所述的控制结构，该控制结构还包括 可变的强度控制电路，该强度控制电路与所述电负载连接；以及 滑钮控件，该滑钮控件用于改变所述强度控制电路，以控制输送到所述电负载的电量，所述支撑框架具有垂直槽，该垂直槽平行于所述支撑框架的 所述细长的开口，并与所述细长的开口横向间隔，所述滑钮控件包括垂直地 穿过所述槽的轴，所述滑钮控件的外端具有操作钮，所述滑钮控件的另一端 与所述可变的强度控制电路连接，当所述照明源通电时，所述槽适于被所述照明源照明。
3. 根据权利要求2所述的控制结构，其中所述操作钮的形状为矩形。
4. 根据权利要求3所述的控制结构，其中所述操作钮具有顶部矩形表 面，所述操作钮的垂直的侧边形成有倒角。
5. 根据权利要求4所述的控制结构，其中所述按钮具有顶部矩形表面， 所述顶部矩形表面的平行的侧边形成有倒角。
6. 根据权利要求5所述的控制装置，其中所述按钮具有半透明的顶部矩 形表面。
7. 根据权利要求3所述的控制结构，其中所述操作钮的宽度等于所述按 钮的宽度。
8. 根据权利要求7所述的控制结构，其中所述盖板中的所述矩形开口的 长度稍大于所述按钮的长度，所述盖板中的所述矩形开口的宽度稍大于所述 按钮和所述操作钮的宽度的和。
9. 根据权利要求7所述的控制结构，其中所述操作钮的长度小于所述按 钮的长度的一半。
10. 根据权利要求l所述的控制结构，其中所述框架具有薄的矩形遮蔽 部分，该遮蔽部分从该框架延伸到所述盖板的所述矩形开口内，所述细长的 矩形按钮穿过所述遮蔽部分，并且至少部分地被所述遮蔽部分围绕，所述遮蔽部分防止由于所述矩形盖板相对于所述框架的横向移动而使得从所述盖 板的所述矩形开口的内部边缘向所述矩形按钮施加弯曲力。
11. 根据权利要求10所述的控制结构，该控制结构还包括 可变的强度控制电路，该强度控制电路能够与所述电负载连接；以及滑钮控件，该滑钮控件用于改变所述强度控制电路，以控制输送到所述 电负载的电量，所述支撑框架具有垂直槽，该垂直槽平行于所述支撑框架的 所述细长的开口，并与所述细长的开口横向间隔，所述滑钮控件包括垂直地 穿过所述槽的轴延伸，所述滑钮控件的外端具有操作钮，所述滑钮控件的另一端与所述可变的强度控制电路连接；当所述照明源通电时，所述槽适于被 所述照明源照明。
12. 根据权利要求ll所述的控制结构，其中所述操作钮的形状为矩形。
13. 根据权利要求12所述的控制结构，其中所述操作钮的宽度等于所述 按钮的宽度。
14. 根据权利要求13所述的控制结构，其中所述操作钮的长度小于所述 按钮的长度的一半。
15. 根据权利要求12所述的控制结构，其中当所述按钮被完全按下时， 所述按钮的顶表面适于与所述操作钮的顶表面基本共面。
16. 根据权利要求10的控制结构，其中所述框架和所述薄的遮蔽部分形 成为整体的模制塑料部件。
17. 根据权利要求1所述的控制装置，其中所述按钮具有半透明的顶部 矩形表面。
18. 根据权利要求1所述的控制结构，其中所述按钮具有顶部矩形表面， 所述表面沿所述表面的长度从所述表面的顶部至所述表面的底部具有正曲率。
19. 根据权利要求1所述的控制结构，其中所述按钮具有顶部矩形表面， 所述顶部矩形表面的平行的侧边形成有倒角。
20. 根据权利要求1所述的控制结构，其中所述电负载为照明负载。
21. 根据权利要求1所述的控制结构，其中所述电负载为电机。
22. —种用于控制应用到电负载上的电力的墙装式电负载控制结构，所 述负载控制结构包括-支撑框架，该支撑框架具有前表面和后表面，所述前表面中界定有细长 的矩形开口，该矩形开口的长度大于该矩形开口的宽度；围框，该围框固定在所述支撑框架的后表面上，并从所述支撑框架的后 表面延伸；大致平的盖板，该盖板具有前表面，所述盖板相对于所述支撑框架的前 表面固定；开关机构，该开关机构支撑在所述围框中；拨动开关，该拨动开关连接在所述开关机构上，用户能够从所述盖板的 前方操作该拨动开关，还能够操作所述拨动开关，以使得所述开关机构将所 述负载的电力接通或切断；照明源，该照明源支撑在所述支撑框架的后方，且该照明源适于在所述电力被切断时通电；可变的强度控制电路，该强度控制电路与所述电负载连接；以及 滑钮控件，该滑钮控件用于改变所述强度控制电路，以控制输送到所述 电负载的电量，所述支撑框架具有垂直槽，所述滑钮控件包括垂直地穿过所 述槽的轴延伸，所述滑钮控件的外端具有操作钮，所述滑钮控件的另一端与 所述可变的强度控制电路连接，当所述照明源通电时，所述槽适于被所述照 明源照明。
23. 根据权利要求22所述的控制结构，其中所述操作钮的形状为矩形。
24. 根据权利要求23所述的控制结构，其中所述操作钮具有顶部矩形表 面，所述操作钮的顶部矩形表面的侧边形成有倒角。
25. —种电负载的控制结构，该控制结构包括-平面，该平面中界定有槽；可手动操作的拨动开关，该拨动开关能够与所述电负载连接，以将所述 电负载开启或关闭；可变的强度滑钮控件，该可变的强度滑钮控件能够与所述电负载连接， 以改变提供给所述电负载的电流，所述可变的强度滑钮控件包括可手动操作 的滑动轴，该滑动轴能够在所述平面中的所述槽的端部之间移动；以及照明源，该照明源位于所述滑钮控件后方，并与控制电路连接，所述照 明源适于在所述电负载关闭时被照明，当所述照明源被照明时，所述照明源 对所述槽进行照明。
26. 根据权利要求25所述的控制结构，其中所述拨动开关至少部分为半 透明，当所述照明源照明时，所述拨动开关被所述照明源照明。
27. —种对墙装式调光开关的滑钮槽进行照明以在黑暗的房间内识别所 述调光开关的位置的方法，所述滑钮槽容纳调光滑钮，该调光滑钮能够在所 述槽的端部之间移动，所述方法包括以下步骤使容纳在所述调光开关内部的光源照明；以及 使所述光源朝向所述槽的后部；其中在所述槽的未被所述滑钮占据的部分中所述照明可见。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中所述照明的步骤还包括当所述 调光开关关闭时，对容纳在所述调光开关内部的所述光源进行照明。
29. 根据权利要求27所述的方法，该方法还包括以下步骤使所述光源 朝向所述槽和所述调光开关的拨动开关进行照明。
30. —种用于控制应用到电负载上的电力的墙装式电负载控制结构，所 述负载控制结构包括支撑框架，该支撑框架上具有细长的矩形开口，所述矩形开口的长度大 于所述矩形开口的宽度；围框，该围框固定在所述支撑框架的后表面上，并从所述支撑框架的后 表面延伸；盖板，该盖板固定于所述支撑框架的前表面，所述盖板具有设置在中心 的矩形开口；细长的矩形按钮，该按钮相对于所述细长的开口可滑动地容纳，并穿过所述盖板中的所述矩形开口 ，所述按钮能够垂直于所述盖板的平面移动；开关机构，所述开关机构支撑在所述围框中，并连接在所述细长的按钮 上，从而所述按钮可操作地使得所述开关机构根据所述按钮的操作而将所述电载荷开启或关闭；照明源，该照明源支撑在所述支撑框架的后方，而且当所述电负载的电 力被切断时，所述照明源通电；以及薄的遮蔽部分，该遮蔽部分从该框架延伸到所述盖板的所述矩形开口 内，所述细长的矩形按钮穿过所述遮蔽部分，并且至少部分地被所述遮蔽部 分围绕，所述遮蔽部分防止由于所述矩形盖板相对于所述框架的横向移动而 使得从所述盖板的所述矩形开口的内部边缘向所述矩形按钮施加弯曲力。
31. 根据权利要求30所述的控制结构，该控制结构还包括 可变的强度控制电路，该强度控制电路能够与所述电负载连接；以及 滑钮控件，该滑钮控件用于改变所述强度控制电路，以控制输送到所述电负载的电量，所述支撑框架具有垂直槽，该垂直槽平行于所述支撑框架的 所述细长的开口，并与所述细长的开口横向间隔，所述滑钮控件包括垂直地 穿过所述槽的轴延伸，所述滑钮控件的外端具有操作钮，所述滑钮控件的另 一端与所述可变的强度控制电路连接，所述操作钮的外侧被所述遮蔽部分的 各个部分围住。
32. 根据权利要求31所述的控制结构，其中所述操作钮的形状为矩形。
33. 根据权利要求32所述的控制结构，其中所述操作钮的宽度基本等于 所述按钮的宽度。
34. 根据权利要求32所述的控制结构，其中所述操作钮具有顶部矩形表 面，所述操作钮的顶部矩形表面的侧边形成有倒角。
35. 根据权利要求30所述的控制装置，其中所述按钮具有半透明的顶部 矩形表面。
36. 根据权利要求30所述的控制结构，其中所述按钮具有顶部矩形表 面，所述顶部矩形表面的平行的侧边形成有倒角。
37. —种电路的控制结构，用于控制要从AC电源应用到电气系统的电 力，所述控制结构包括拨动按钮，该拨动按钮包括平的矩形中空塑料主体和半透明的外部前表面；支撑结构，该支撑结构用于支撑所述拨动按钮，以垂直于所述前表面线 性移动。导光结构，该导光结构支撑在所述拨动按钮的所述中空塑料主体内，所 述导光结构具有第一端面和第二端面，所述第一端面面向所述半透明的外部 顶表面的内部表面，所述第二端面与所述第一端面相对；至少一个发光二极管，所述发光二极管面向所述第二端面，用于对所述 第二端面进行照明，从而对所述第二端面进行照明的光线被引导至所述第一 端面，从而对所述半透明的外部顶表面进行照明；线路，该线路用于在所述电路关闭时使所述至少一个发光二极管通电；以及透镜结构，该透镜结构用于引导光线通过所述导光结构，以便更均匀地 对所述半透明的外部顶表面进行照明。
38. 根据权利要求37所述的控制结构，其中所述透镜结构包括菲涅耳透镜0
39. 根据权利要求38所述的控制结构，其中所述菲涅耳透镜包括平行的 条纹，该条纹垂直于所述第二端面的长度而延伸。
40. 根据权利要求39所述的控制结构，所述控制结构包括第二菲涅耳透 镜，该第二菲涅耳透镜包括平行的条纹，该条纹平行于所述第二端面的长度 而延伸。
41. 根据权利要求38所述的控制结构，所述控制结构包括至少两个发光 二极管，所述两个发光二极管定位为对所述菲涅耳透镜进行照明。
42. 根据权利要求37所述的控制结构，其中所述透镜结构包括位于所述 第二端面上的凸透镜。
43. 根据权利要求37所述的控制结构，其中所述透镜结构包括位于所述 导光结构的所述第一端面附近的织构部
44. 一种用于控制从AC电源输送到电负载的电量的负载控制装置，所 述负载控制装置包括-框架，该框架在所述负载控制装置的前表面上界定有开口；按钮开关，该按钮开关位于所述开口内，所述按钮开关包括基本半透明的前壁和半透明的侧壁，所述前壁具有外部前表面和内部前表面，所述侧壁具有外表面和内表面；强度调节器，该强度调节器位于所述开口内并邻近所述按钮开关，所述强度调节器包括形成于所述框架内的长槽和滑动地容纳在该槽内的强度调节钮；以及照明源，该照明源位于所述负载控制装置的内部；所述照明源与所述按 钮开关的所述前壁的所述内部前表面、所述按钮开关的所述侧壁的所述内表 面和所述强度调节器的框架的所述槽光学通信；从而当所述照明源照明时，能够观察到有柔和的光线通过所述按钮开关 并通过所述槽。
45. 根据权利要求44所述的负载控制装置，该负载控制装置还包括 开关机构，该开关机构适于串联地电连接在所述AC电源和所述电负载之间，所述开关机构直接位于所述按钮开关的后方，所述按钮开关可操作地 使得当所述按钮开关动作时所述开关机构在断开位置和闭合位置之间交替 地变化。
46. 根据权利要求45所述的负载控制装置，其中所述照明源从所述开关 机构纵向地偏移，并定位为朝所述按钮开关的所述前壁的所述前部后表面、 所述按钮开关的所述侧壁的所述内表面和所述强度调节器的框架的所述槽 发光。
47. 根据权利要求46所述的负载控制装置，该负载控制装置还包括-透明的次按钮，该次按钮容纳于所述按钮开关，并可操作地将所述照明源发出的光线引导至所述按钮开关的所述前壁的所述内部前表面和所述按 钮开关的所述侧壁的所述内表面。
48. 根据权利要求47所述的负载控制装置，该负载控制装置还包括起动器组件，该起动器组件可操作地连接在所述次按钮和所述开关机构 之间。
49. 根据权利要求48所述的负载控制装置，其中所述起动器组件包括保 持架和回复弹簧，所述回复弹簧连接在所述保持架和所述次按钮之间，以向 外偏压所述按钮开关，所述保持架位于所述照明源和所述次按钮的底表面之 间；以及其中所述保持架部分包括沿纵向设置的第一菲涅耳透镜和沿横向设置 的第二菲涅耳透镜，所述第一菲涅耳透镜和第二菲涅耳透镜可操作地将所述 照明源发出的光线改变方向朝所述按钮开关的所述前壁的所述内部前表面、 所述按钮开关的所述侧壁的所述内表面和所述强度调节器的框架的所述槽 引导。
50. 根据权利要求49所述的负载控制装置，其中所述次按钮包括可操作 地连接到所述起动器组件的容器部分和形成于所述次按钮的所述底表面的 凸透镜，所述凸透镜可操作地将所述照明源发出的光线改变方向朝所述按钮 开关的所述前壁的所述内部前表面、所述按钮开关的所述侧壁的所述内表面 和所述强度调节器的框架的所述槽引导，所述凸透镜还可操作地使得所述照 明源发出的光线在所述内部前表面上扩散。
51. 根据权利要求50所述的负载控制装置，其中所述次按钮包括织构 部，所述织构部可操作地将所述照明源发出的光线均匀地扩散到所述按钮开 关的所述前壁的所述内部前表面和所述按钮开关的所述侧壁的所述内表面。
52. 根据权利要求47所述的负载控制装置，其中所述次按钮包括形成于所述次按钮的底表面的透镜。
53. 根据权利要求52所述的负载控制装置，其中形成于所述次按钮的所 述底表面的所述透镜使得所述照明源发出的光线在所述按钮开关的所述内 部前表面上均匀地发散。
54. 根据权利要求53所述的负载控制装置，其中形成于所述次按钮的所 述底表面的所述透镜将所述照明源发出的光线改变方向朝所述按钮开关的 所述前壁的所述内部前表面、所述按钮开关的所述侧壁的所述内表面和所述 强度调节器的框架的所述槽引导。
55. 根据权利要求52所述的负载控制装置，其中所述透镜包括凸透镜。
56. 根据权利要求47所述的负载控制装置，该负载控制装置还包括 第一菲涅耳透镜，该第一菲涅耳透镜沿纵向设置在所述照明源和所述次按钮的底表面之间；以及第二菲涅耳透镜，该第二菲涅耳透镜沿横向设置在所述照明源与所述次 按钮的所述底表面之间；其中所述第一菲涅耳透镜和第二菲涅耳透镜将所述照明源发出的光线 改变方向朝所述按钮开关的所述前壁的所述内部前表面、所述按钮开关的所 述侧壁的所述内表面和所述强度调节器的框架的所述槽引导。
57. 根据权利要求45所述的负载控制装置，其中所述照明源与所述开关 机构并联地电连接，从而当所述开关机构处于所述断开位置时，所述照明源 可操作地发光。
58. 根据权利要求57所述的负载控制装置，其中所述照明源包括两个发光二极管。
59. 根据权利要求58所述的负载控制装置，其中所述发光二极管从所述 开关机构纵向地偏移，并定位为朝所述按钮开关的所述前壁的所述内部前表 面、所述按钮开关的所述侧壁的所述内表面和所述强度调节器的框架的所述 槽发光。
60. 根据权利要求59所述的负载控制装置，该负载控制装置还包括-印刷电路板，所述发光二极管安装在所述印刷电路板上。
61. 根据权利要求58所述的负载控制装置，其中所述两个发光二极管连 接在一起，所述第一发光二极管的正极与所述第二发光二极管的负极连接， 所述第一发光二极管的负极与所述第二发光二极管的正极连接，从而所述第 一发光二极管和所述第二发光二极管可操作地分别在所述AC电源的正半周 期和负半周期内导通电流。
62. 根据权利要求44所述的负载控制装置，其中所述照明源包括发光二 极管。
全文摘要
用于控制从AC电源输送到电负载的电路的调光开关，该调光开关在用户界面上设置有夜间照明特征，该用户界面适于设置在传统类型的面板的开口中。该用户界面包括框架、按钮开关和强度调节器。按钮开关的动作使得内部的开关机构在断开位置和闭合位置之间改变。当所述照明负载关闭时，安装在所述调光开关内部并从所述开关机构纵向偏移的照明源对所述按钮开关和所述强度调节器的长槽进行照明，以提供夜间照明特征。所述调光开关还包括多个透镜，所述透镜可操作地将所述照明源的光线改变方向朝所述按钮开关和长槽引导。
文档编号H01H3/02GK101405824SQ200780009593
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月19日 优先权日2006年3月17日
发明者J·S·威尔金森, J·休森, M·J·奥克斯 申请人:路创电子公司