一种开关显示装置及其装配方法与流程

专利2022-06-29  83


本发明属于开关显示领域,涉及一种开关显示装置以及所述开关显示装置的装配方法。



背景技术:

公开号为cn104779107a的中国发明专利申请公开了一种无边框显示装置,在该篇专利文献中提供了一种小型按钮显示开关,能够实现电气通断控制和画面全屏显示。

然而,该篇专利文献中提供的无边框显示装置具有如下缺陷:

a.装置以平板透明材料的边缘弧形结构形成透镜,对显示画面边缘光线进行局部放大,像差明显,表现为画面边缘扭曲、色散,给人以画面粗糙、颗粒感强等印象,视觉效果差。

b.装置内未进行防水涂层处理,仅有外部结构有微弱防水效果,只能实现较低等级的防护,在一些防水要求较高的应用场景(如临近水域有水流喷溅的地方),其应用将受到限制。

c.装置内的产品零部件众多,因此具有设计复杂,组装便利性较差等缺陷。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提出一种开关显示装置,通过将显示器件的画面进行整体放大,以保证画面边缘的显示效果,从而提高显示画面整体的均匀性。

本发明为了实现上述目的,采用如下技术方案:

一种开关显示装置,包括由上向下依次设置的显示单元、支撑单元以及底座单元;显示单元包括显示器件、组合式透镜以及显示器件与组合式透镜支撑部件;

显示器件被配置为用于提供显示图像;

组合式透镜位于显示器件上方且被配置为用于对显示图像进行整体光学放大并输出;

显示器件和组合式透镜均位于显示器件与组合式透镜支撑部件的内侧;

显示器件与组合式透镜支撑部件包括用于向组合式透镜提供结构支撑的第一支撑部,以及用于向显示器件提供结构支撑的第二支撑部;

第一支撑部和第二支撑部分别连接于显示器件与组合式透镜支撑部件的内侧壁上;

支撑单元包括支撑单元顶板以及支撑单元侧板;

支撑单元顶板的上表面设有至少一个顶板胶槽,其中,顶板胶槽为条状或环状;支撑单元顶板的上表面和显示器件与组合式透镜支撑部件的底部表面连接;

在支撑单元顶板的下表面中间位置设有开关帽按压座;

在开关帽按压座上设有开关帽限位凹槽;

底座单元包括底座本体、电路板、按钮开关、橡胶开关帽、插座以及连接线束;

底座本体包括底座本体底板以及底座本体侧板;

底座本体底板的四周边沿位置设有环形胶槽,电路板安装于底座本体底板上;

按钮开关和插座分别安装于电路板上;

连接线束的一端连接于插座上,另一端连接于显示器件的下表面;

橡胶开关帽套置于按钮开关上并对按钮开关形成整体包裹;

橡胶开关帽的顶端伸入至开关帽限位凹槽内;

支撑单元侧板与底座本体侧板之间设有至少两组卡扣单元;

卡扣单元包括安装于支撑单元侧板底部的卡扣以及安装于底座本体侧板侧部的卡块,在卡扣上设有供卡块插入的卡口,卡口沿上下方向的长度大于卡块沿上下方向的长度;

支撑单元顶板以及显示器件与组合式透镜支撑部件的底部表面分别设有连接线束穿孔。

优选地,组合式透镜包括凹透镜和凸透镜;

其中,凹透镜位于显示器件的上方,凸透镜位于凹透镜的上方。

优选地,组合式透镜还包括位于凹透镜与凸透镜之间的光学胶层;

其中光学胶层的上表面与凸透镜的下表面连接,下表面与凹透镜的上表面连接。

优选地,凹透镜包括双凹透镜或平凹透镜,凸透镜包括双凸透镜或平凸透镜。

优选地,显示单元还包括位于组合式透镜的上方的透明保护罩;

透明保护罩的下表面的外周连接于显示器件与组合式透镜支撑部件的上表面。

优选地,透明保护罩是由玻璃或abs塑料材料制成的。

优选地,显示器件包括液晶显示屏或led显示屏。

优选地,透明保护罩的下表面的外周设有光吸收涂层。

优选地,显示器件与组合式透镜支撑部件包括支撑部件底板以及支撑部件侧板;其中:

第一支撑部和第二支撑部分别连接于支撑部件侧板的内侧壁上;

第一支撑部采用支撑条或支撑槽结构,且:

组合式透镜的下侧部分或全部边沿位于支撑条的上表面或位于支撑槽的内部;

第二支撑部采用支撑条或支撑槽结构,且:

显示器件的下侧部分或全部边沿位于支撑条的上表面或位于支撑槽的内部。

本发明的目的之二在于提出一种开关显示装置的装配方法,以提高开关显示装置的装配便利性,同时利于提高开关显示装置的防护等级。

本发明为了实现上述目的,采用如下技术方案:

一种开关显示装置的装配方法,基于上述开关显示装置,其包括如下步骤:

i.首先将连接线束的一端插接在显示器件的下表面上,然后利用胶水将连接线束与显示器件的下表面互相接触的位置进行密封处理;

ii.在第二支撑部的表面上涂一层胶水,并将显示器件放置在第二支撑部的表面上,此时,显示器件的底部与第二支撑部的表面相互连接;

然后在第一支撑部的表面上涂一层胶水,并将组合式透镜放置在第一支撑部的表面上,此时,组合式透镜的底部与第一支撑部的表面相互连接;至此,完成显示单元的组装;

iii.向各个顶板胶槽内灌装一定量的胶水,然后将显示单元压在支撑单元的上表面上,此时,显示单元与支撑单元连接在一起形成上部组件;

iv.将插座以及按钮开关焊接于电路板上形成内部组件,并利用胶水对各个焊接点以及按钮开关的四周进行密封固化处理,将橡胶开关帽套在按钮开关上;

v.将经过步骤iii连接后的上部组件中显示器件引出的连接线束的另一端插接于经过步骤iv连接后的内部组件中的插座上,然后利用胶水对插接位置进行密封处理;

此时,步骤iii中的上部组件与步骤iv中的内部组件连接为一体;

vi.在环形胶槽内注入胶水后将上部组件与内部组件连接成的整体装配在底座本体上;

vii.用力按压上部组件的顶部与底座单元的底部,使得卡扣与卡块结合,完整装配过程。

本发明具有如下优点:

如上所述,本发明公开了一种开关显示装置,该装置利用组合式透镜对显示器件输出的画面进行整体光学放大并输出,因而能够达到全屏显示的效果,且画面显示均匀性好。此外,组合式透镜还具有像差补偿矫正的功能,因此能够获得舒适的画面显示效果。此外,本发明还给出了一种开关显示装置的装配方法,通过具体的装配步骤,利于提高本发明开关显示装置的装配便利性,此外,还能有效提高开关显示装置的防护等级。本发明给出的装配方法,有效降低了开关显示装置的装配难度,从而利于有效提高装置的装配效率。

附图说明

图1为本发明实施例1中开关显示装置的结构示意图;

图2为本发明实施例1中开关显示装置的主视图;

图3为图2中开关显示装置的a-a向剖视图;

图4为本发明实施例1中开关显示装置的侧视图;

图5为图4中开关显示装置的b-b向剖视图;

图6为本发明实施例1中组合式透镜的结构示意图;

图7为本发明实施例1中显示器件与组合式透镜支撑部件的结构示意图;

图8为本发明实施例1中显示器件与组合式透镜支撑部件的俯视图;

图9为本发明实施例1中显示器件与组合式透镜支撑部件的仰视图;

图10为本发明实施例1中支撑单元的一侧结构示意图;

图11为本发明实施例1中支撑单元的另一侧结构示意图;

图12为本发明实施例1中支撑单元的前视图;

图13为图12中支撑单元的c-c向剖视图;

图14为本发明实施例1中底座单元的结构示意图;

图15为本发明实施例1中底座单元的俯视图;

图16为本发明实施例1中底座单元的仰视图;

图17为本发明实施例1中橡胶开关帽的结构示意图;

图18为本发明实施例2中开关显示装置的结构示意图;

图19为本发明实施例2中开关显示装置的侧视图;

图20为图19中开关显示装置的d-d向剖视图;

图21为本发明实施例2中组合式透镜的结构示意图;

图22为本发明实施例3中开关显示装置的结构示意图;

图23为本发明实施例3中开关显示装置的侧视图;

图24为图23中开关显示装置的e-e向剖视图;

图25为本发明实施例3中组合式透镜的结构示意图;

图26为本发明实施例中光路显示原理图;

图27为本发明实施例4中开关显示装置的装配方法的流程示意图;

图28为本发明实施例4中电路板上各个焊接点以及开关四周的密封示意图;

图29为本发明实施例1中组合式透镜放大作用的光学原理示意图;

图30为本发明实施例1中组合式透镜减弱球差作用的光学原理示意图;

图31为本发明实施例1中组合式透镜减弱色差作用的光学原理示意图。

其中,1-显示单元,2-支撑单元,3-底座单元,4-显示器件,5-组合式透镜,6-显示器件与组合式透镜支撑部件,7-凹透镜,8-凸透镜,9-第一支撑部,10-第二支撑部,10a-第一块状支撑部,10b-第二块状支撑部,11-光学胶层,12-支撑部件底板,13-支撑部件侧板,14a、14b-侧板,15a、15b-支撑条,16a、16b-限位槽,17-连接线束穿孔,18-通孔,19-支撑单元顶板,20-支撑单元侧板,21-顶板胶槽,22-连接线束穿孔,23-开关帽按压座,24-开关帽限位凹槽,25-卡扣,26-底座本体,27-电路板,28-按钮开关,29-橡胶开关帽,30-插座,31-连接线束,32-底座本体底板,33-底座本体侧板,34-卡块,35-卡口,36-环形胶槽,37-透明保护罩。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明:

实施例1

如图1至图5所示,本发明实施例1述及了一种开关显示装置,该装置包括由上向下依次设置的显示单元1、支撑单元2以及底座单元3。

其中,显示单元1用于实现画面显示功能。

支撑单元2主要提供结构承接功能,包括与显示单元1和底座单元3的承接。

底座单元3的作用在于提供该开关显示装置内部与外部的电气连接接口,另外,该底座单元3还提供开关通断控制以及行程控制等功能。

下面对以上各个单元的具体结构作进一步详细描述。

如图3和图5所示,显示单元1包括显示器件4、组合式透镜5以及显示器件与组合式透镜支撑部件6。其中,显示器件4用于输出显示图像。

本实施例中的显示器件4可采用液晶显示屏或led显示屏等平面显示屏幕。

组合式透镜5位于显示器件4的上方,其作用在于,当显示器件4输出显示图像后,组合式透镜5能够对显示的图像进行整体光学放大并输出。

此外,组合式透镜5还具有像差补偿矫正功能,以获得全屏且舒适的画面显示效果。

本实施例利于提高画面显示的整体均匀性,避免画面边缘出现扭曲、色散,给人以画面粗糙、颗粒感强等印象,从而提高视觉显示的效果。

一种优选方式,组合式透镜5包括凹透镜7和凸透镜8,其中凹透镜7位于显示器件4的上方,凸透镜8位于凹透镜7的上方,其光路显示如图26所示,光学原理为:

显示器件4发出的光线通过凹透镜7后向四周发散,显示画面也向四周扩大,又经过凸透镜8后光线变为准直光,在人眼由上向下垂直观察时看到的画面即为放大后的画面。

本实施例1提供了一种如图6所示的凹透镜与凸透镜的组合结构形式,即:

凹透镜7采用双凹透镜,凸透镜8则采用双凸透镜。

显示器件4和组合式透镜5均位于显示器件与组合式透镜支撑部件6的内侧,该显示器件与组合式透镜支撑部件6用于向显示器件4和组合式透镜5提供相关的安装结构。

组合式透镜5放大作用的光学原理说明如图29所示。

显示器件4所显示画面经过组合式透镜5后被放大,凹透镜7与凸透镜8为同光轴,l0为显示画面到凹透镜7的距离,l1为显示画面到凸透镜8的距离。

根据光学原理,其放大倍率β为:

组合式透镜5减弱球差作用的光学原理说明如图30所示。

在图30(a)中平行光线经过凸透镜后会聚,由于透镜球差的存在,光线不能会聚与一点,而是像面上形成一个圆形弥散斑,在显示画面上则表现为边角区域画面粗糙,模糊。

本实施例在采用凸透镜 凹透镜的组合设计方案中,如图30(b)所示,平行光线经过凸透镜8与凹透镜7后光线汇聚在光轴上较为相近的点上。

根据光的可逆性原理,可知本发明所设计透镜组合具有有效减弱球差的作用。

组合式透镜5减弱色差作用的光学原理如图31所示。

在图31(a)中,一束平行白光(有多种波长的单色光组成)经过凸透镜后会聚,由于透镜存在色差,不同的波长的光会聚在光轴的不同点上,即呈现分离的颜色,而非一个白色光点,在显示画面上表现为色散,即颜色分离。在图31(b)中,一束平行白光经过凸透镜8与凹透镜7后,不同波长的颜色光汇聚在光轴上比较相近的点上。

根据光的可逆性原理,可知本发明所设计透镜组合具有有效减弱色差的作用。

如图5所示,显示器件与组合式透镜支撑部件6包括第一支撑部9和第二支撑部10。其中,第一支撑部9用于支撑组合式透镜5,第二支撑部10用于支撑显示器件4。

本实施例中第一支撑部9可向凹透镜7和凸透镜8提供单独支撑。

当然,考虑产品小型化设计以及产品组装便利性,组合式透镜5优选设计为胶合透镜,即在凹透镜7与凸透镜8之间设置光学胶层11,以实现凹透镜7与凸透镜8的连接。

光学胶层11的上表面与凸透镜8的下表面连接,下表面与凹透镜7的上表面连接。

第一支撑部9优选向组合式透镜5(凹透镜7与凸透镜8)整体提供结构支撑。

第一支撑部9和第二支撑部10分别连接于显示器件与组合式透镜支撑部件6的内侧壁上,以便实现第一支撑部9和第二支撑部10的安装。

第一支撑部、第二支撑部和显示器件与组合式透镜支撑部件优选采用整体加工成型。

如图7至图9所示,显示器件与组合式透镜支撑部件6优选为方形结构,相应的,显示器件4(发光面)、组合式透镜5等部件也采用方形结构。

当然,显示器件与组合式透镜支撑部件6也可以设计为圆形。显示器件与组合式透镜支撑部件6的形状与显示器件4(发光面)、组合式透镜5等部件的形状有关。

如图7所示,显示器件与组合式透镜支撑部件6包括支撑部件底板12以及支撑部件侧板13,针对该方形结构而言,支撑部件侧板13是由四块依次连接的侧板组成。

第一支撑部9可采用支撑条结构,即第一支撑部9包括两个支撑条,分别为15a、15b。

从图5中能够看出,支撑条15a、15b的截面优选为方形。

如图7和图8所示,支撑条15a、15b设置于一组相对的侧板上,例如侧板14a、14b。具体的,支撑条15a设置于侧板14a上,支撑条15b设置于侧板14b上。

组合式透镜5的下侧一组对边(例如左边、右边)的边沿分别位于支撑条15a和支撑条15b的上表面(相互贴合),组合式透镜5与支撑条15a、15b采用胶水进行连接。

为了保证组合式透镜5与支撑条15a、15b的接触效果,可以在凹透镜7的下表面连接(例如左边、右边)边沿设计一段平表面,该段平表面的伸展方向与支撑条伸展方向相同。

如图7和图8所示,第二支撑部10采用支撑槽结构,即第二支撑部10包括第一块状支撑部10a和第二块状支撑部10b,两个块状支撑部的截面也均呈方形。

第一块状支撑部10a安装于侧板14a上,第二块状支撑部10b安装于侧板14b上。

第一块状支撑部10a和第二块状支撑部10b相互平行。

在第一块状支撑部10a上设有一个显示器件限位槽16a,在第二块状支撑部10b上设有一个显示器件限位槽16b,限位槽16a与限位槽16b相对设置。

限位槽16a和限位槽16b优选均采用c形结构。显示器件4的两个相对的端部(例如左端部、右端部)分别位于限位槽16a、16b内(相互贴合)并通过胶水进行连接。

限位槽16a、限位槽16b的大小、距离设计,以保证显示器件4的两个端部(左、右端部)刚好放入限位槽16a、16b,以防止显示器件4出现前后或左右方向的滑动。

当然,第一支撑部9也可以采用上面第二支撑部10所示的支撑槽结构,同样,第二支撑部10也可采用上面第一支撑部9所示的支撑条结构,此处不再对各种情况一一赘述。

由于显示器件4(发光面)、组合式透镜5、显示器件与组合式透镜支撑部件6也可设计为圆形,因此,支撑部件侧板13也可设计成一块筒状侧板。

此时,第一支撑部9仍可采用支撑条结构,支撑条并非如上面提到的直支撑条,而是一根环绕在支撑部件侧板13一周的环形支撑条,组合式透镜5的下侧边沿位于支撑条表面。

同理,第二支撑部10仍可采用支撑槽结构,与上面块状支撑部不同的是,第二支撑部10采用的是环状支撑部,在环状支撑部的上表面设有环形支撑槽。

显示器件4的边缘位于环形支撑槽内(相互接触),并通过胶水与环形支撑槽连接。

如图8所示,在支撑部件底板12上还设有连接线束穿孔17,连接线束穿孔17方便由底座单元3引出的连接线束31穿过,并连接到显示器件4的下表面。

连接线束穿孔17优选为两个且对称设置,便于安装。

此外,为了减轻显示器件与组合式透镜支撑部件6的重量,本实施例1在支撑部件底板12上还进行了镂空设计,例如在支撑部件底板12上设计通孔18。

如图10至图13所示,支撑单元2包括支撑单元顶板19以及支撑单元侧板20。其中,支撑单元2优选为方形,当然也可设计为圆形结构。

支撑单元顶板19的上表面和显示器件与组合式透镜支撑部件6的底部表面(即支撑部件底板12的下表面)连接,该连接方式例如为粘胶连接。

如图10所示,在支撑单元顶板19的上表面设有用于灌装胶水的顶板胶槽21。

该顶板胶槽21例如为条形凹槽。

顶板胶槽21邻近支撑单元顶板19的相应边缘位置,且与对应边缘还有一定的距离。

设计顶板胶槽21的目的在于方便实现支撑单元顶板19与支撑部件底板12的连接。具体的,在顶板胶槽21内添加胶水,然后直接将显示单元1压在支撑单元2上即可。

以上连接方式操作简单,连接效果好,且有效避免了溢胶的现象。

当然,本实施例中的支撑单元顶板19也可以为圆形,顶板胶槽21也可设计为环形凹槽,往环形凹槽内添加胶水,同样可实现显示单元1与支撑单元2的快速连接。

在支撑单元顶板19还设有连接线束穿孔22,方便由底座单元3引出的连接线束31穿过。

本实施例中连接线束穿孔22优选为两个且对称设置,便于安装。

在支撑单元顶板19的下表面中间位置设有开关帽按压座23,开关帽按压座23向下凸出于所在表面(即支撑单元顶板19的下表面)。

开关帽按压座23的作用在于,朝下向橡胶开关帽29施加一定的压力。

如图11至图13所示,在开关帽按压座23上设有开关帽限位凹槽24,开关帽限位凹槽24为方形或圆形均可,当橡胶开关帽29伸入开关帽限位凹槽24时起到限位作用。

如图11所示,在支撑单元侧板20的底部设有两个相对设置的卡扣,例如卡扣25,方便与底座单元3上设置的卡块进行连接,便于对支撑单元2的行程进行限位。

如图5、图14至图16所示,底座单元3包括底座本体26、电路板27、(金属)按钮开关28、橡胶开关帽29、插座30以及连接线束31。

其中,橡胶开关帽29的结构如图17所示。

本实施例中底座本体26优选采用方形,当然底板本体26也可设计为圆形结构。

如图14所示,底座本体26包括底座本体底板32以及底座本体侧板33。电路板27安装于底座本体底板32上,按钮开关28和插座30分别安装于电路板27上。

连接线束31的一端连接于插座30上,另一端向上依次穿过连接线束穿孔22、连接线束穿孔17后连接于显示器件4下表面,用于实现显示单元1与底座单元3的电气连接。

橡胶开关帽29套置于按钮开关28上并对按钮开关28形成整体包裹。

橡胶开关帽29的顶端伸入至开关帽限位凹槽24内。

本实施例1通过按钮控制实现电气通断控制的原理如下:

当开关显示装置顶部受到向下的按压力时,装置上部会向下移动,内部机构将按压力传递至橡胶开关帽29并推动按钮开关28下移,将按钮开关28的两端连接在一起,实现电气连接,装置的金属引脚将此通断信号传递给与装置连接的外部的其他设备。

由于橡胶开关帽29具有一定的弹力,因此当无压力触发时,橡胶开关帽29弹起并顶在开关帽限位凹槽24内,为了限制支撑单元2上下运动的行程,还进行了如下设计:

在底座本体侧板33的侧部相应位置分别对应每个卡扣25设置一个卡块34,每个卡扣25与每个对应的卡块34组成一个卡扣单元,限定支撑单元沿上下方向运动时的行程。

如图10所示,在卡扣25上设有供卡块25插入的卡口35,卡口35例如为方形。

卡口35沿上下方向的长度大于卡块25沿上下方向的长度,以保证卡扣25在上下方向有一定的活动量,当支撑单元2上下运动时,卡扣单元使得其行程受到约束。

另外,本实施例也并不局限于设计以上两组卡扣单元,还可以有三组甚至更多。

通过以上设计,使得本实施例中的开关显示装置能够实现电气通断控制功能,本实施例中的电气通断控制功能是通过对按钮进行按压实现的。

本实施例为了提高装配作业的便利性,待显示单元1与支撑单元2装配到一起后,先将显示器件4引出的连接线束31的端子插接于电路板27的插座30上,再将电路板27整体装配在底座本体底板32上,这样能够有效降低作业难度,提高作业效率。

如图15所示,为方便对电路板27进行安装,在底座本体底板32的四周边沿位置设有环形胶槽36。先将胶水点在环形胶槽36内,然后将电路板27放入底座本体底板32上进行连接。此种方式可实现开关显示装置的内侧底部的防护,防水防尘效果好。

此外,为了实现更高的防护等级,底座单元3外部(即底座本体底板32的外侧)底面开孔处均设有内凹结构,如图16所示,用于灌装密封胶,实现装置外部底面的防护。

本实施例中的显示单元1还包括透明保护罩37,如图1至图5所示。

透明保护罩37位于组合式透镜5的上方,其连接方式如下:透明保护罩37的下表面的外周通过粘胶连接于显示器件与组合式透镜支撑部件6的上表面对应位置。

透明保护罩37是用户控制该开关显示装置的操作界面,要求有一定的结构强度和耐刮擦性,同时具有防指纹油污的性质;由于透明保护罩37又是显示界面,需要有良好的光学透过性;同时透明保护罩37还起到透镜组合的装配承靠功能,必须具有一定的结构强度。

考虑加工工艺和实现以上功能的要求,透明保护罩37优选采用玻璃材质,其透光率相比于现有的abs塑料材质有着明显提高,而且材质强度高,不易划伤,边角不易开裂损坏。

在透明保护罩37的表面以涂覆工艺镀有特殊功能的膜层,使得透明保护罩37具有良好的光学透过性,较好的结构强度、耐刮擦性和防指纹油污的性能。

当然,透明保护罩37也可以采用现有的abs塑料材质,此处不再详细赘述。

此外,为了提供更优的视觉感受,透明保护罩37的下表面的外周设有光吸收涂层。通过对透明保护罩37的下表面的外周实施喷涂处理,能够有效遮挡装置内部的杂散光。

喷涂的介质和颜色以有效遮盖内部无关结构和杂散光为界限,优选深色和不易褪色的介质。

此处的外周,是指透明保护罩37的下表面靠近(透明保护罩)外侧边沿的区域。

由于本实施例中显示器件4、组合式透镜5以及透明保护罩37等均是通过粘胶工艺连接到显示器件与组合式透镜支撑部件6上,因此,显示单元1的内部空间密封性好,可有效避免水气或者灰尘进入,解决了显示单元1防尘和防水的问题,同时装配便利。

此外,为了防止装配过程中拉扯连接线束31,保证装置可靠性,同时为了提高装置的防护性能,在连接线束31与显示器件4的插接位置采用粘胶工艺,使用密封胶予以密封固化。同时,连接线束31与插座30的插接位置也采用粘胶工艺进行密封固化。

另外,按钮开关28和插座30在电路板27上的连接处均利用粘胶工艺进行密封。

以上粘胶工艺利于实现电气引脚与外部空间的隔离,使得开关显示装置的防水防尘等级明显提高,经试验证明,本实施例中的装置产品防护等级能够达到ip67。

本实施例能够很好实现了画面的全屏显示功能,且具有电气通断控制功能。此外,由于本实施例零部件较少,各部件结构简单,连接方便,因而具有组装便利性等优点。

实施例2

本实施例2也述及了一种开关显示装置,该开关显示装置除以下技术特征与上述实施例1不同之外,其余技术特征均可参照上述实施例1。

如图18至图21所示,本实施例2与上述实施例1相比,显示单元1的结构略有不同,而支撑单元2和底座单元3的结构均可参照上述实施例1中相关的结构。

与上述实施例1相比,本实施例2中显示单元1在结构上的不同之处在于:

本实施例2中的组合式透镜5包括凹透镜7与凸透镜8,其中,凹透镜7采用双凹透镜,而凸透镜8采用平凸透镜,其中,凸透镜8的上表面为平凸透镜的平面层。

本实施例2利用组合式透镜5进行光学放大的原理与上述实施例1完全相同。

由于凸透镜8的上表面为平凸透镜的平面层,因此本实施例2省去了透明保护罩37,在凸透镜8的上表面涂有涂层,具有良好的光学透过性,耐刮擦性和防油污防指纹性。

相比于上述实施例1,本实施例2进一步简化了开关显示装置的零部件。

实施例3

本实施例3也述及了一种开关显示装置,该开关显示装置除以下技术特征与上述实施例1不同之外,其余技术特征均可参照上述实施例1。

如图22至图25所示,本实施例3与上述实施例1相比,显示单元1的结构略有不同,而支撑单元2和底座单元3的结构均可参照上述实施例1中相关的结构。

与上述实施例1相比,本实施例3中显示单元1在结构上的不同之处在于:

本实施例3中的组合式透镜5包括凹透镜7与凸透镜8。

其中,凹透镜7采用平凹透镜,而凸透镜8采用平凸透镜,凸透镜8的上表面为平凸透镜的平面层,凹透镜7的下表面为平凹透镜的平面层。

本实施例3中组合式透镜5进行光学放大的原理与上述实施例1完全相同。

由于凸透镜8的上表面为平凸透镜的平面层,因此本实施例2省去了透明保护罩37,在凸透镜8的上表面涂有涂层,具有良好的光学透过性,耐刮擦性和防油污防指纹性。

相比于上述实施例1,本实施例3进一步简化了开关显示装置的零部件。

需要说明的是,以上三个实施例中各个透镜的组合方式均具有放大、减弱球差与色差的作用,当然,组合式透镜5并不局限于以上两个透镜的组合,例如:

组合式透镜5还可以通过增加透镜的数量或者采用非球面设计技术的方式,来有效改善画面的边缘畸变和色散,从而实现更优的显示效果。

实施例4

如图27所示,本实施例4给出了一种开关显示装置的装配方法,该装配方法基于上述实施例1、2或3述及的开关显示装置,其具体装配过程如下:

i.首先将连接线束31的一端(上端)插接在显示器件4的下表面上,然后利用胶水将连接线束31与显示器件4的下表面互相接触的位置进行密封处理。

ii.在第二支撑部10的表面上涂一层胶水,并将显示器件4放置在第二支撑部10的表面上,此时,显示器件4的底部与第二支撑部10的表面相互连接。

然后在第一支撑部9的表面上涂一层胶水,并将组合式透镜5放置在第一支撑部9的表面上,此时,组合式透镜5的底部与第一支撑部9的表面相互连接。

至此,完成了显示单元1的组装,通过以上粘胶工艺,利于提高显示单元的装配便利性,显示单元1的内部密封性好,利于提高显示单元1的防水防尘效果。

如果显示单元1还包括位于组合式透镜5的上方的透明保护罩37(如上述实施例1所示),则在该步骤ii组合式透镜5安装完成后,还需要完成透明保护罩37的安装。

具体的,在显示器件与组合式透镜支撑部件6的上表面四周边沿涂一层胶水,然后将透明保护罩37对准并压在显示器件与组合式透镜支撑部件6的上表面四周边沿。

iii.向各个顶板胶槽21内灌装一定量的胶水,然后将显示单元1压在支撑单元2的上表面(即支撑单元顶板的上表面)上,此时显示单元1与支撑单元2连接在一起形成上部组件。

此种粘胶工艺,利于提高显示单元1与支撑单元2的组装便利性。

另外,由于顶板胶槽21设置于支撑单元顶板19的上表面,因而可有效避免出现溢胶,省去了后期处理溢胶的麻烦,同时,还保证了开关显示装置的美观。

iv.将插座30以及按钮开关28焊接于电路板27上形成内部组件,并利用胶水对各个焊接点以及按钮开关28的四周进行密封固化处理,如图28所示。

然后将橡胶开关帽29套在按钮开关28上。

v.将经过步骤iii连接后的上部组件中显示器件4引出的连接线束31的另一端(下端)插接于经过步骤iv连接后的内部组件中的插座30上;

然后利用胶水对插接位置进行密封处理,此时上部组件与内部组件连接为一体。

vi.在环形胶槽36内注入胶水后,将上部组件与内部组件连接成的整体装配在底座本26上,装配完成后,可保证底座单元3的底部具有较高的防护等级。

vii.用力按压上部组件的顶部与底座单元3的底部,使得卡扣25与卡块34相互结合,至此完整开关显示装置的整个装配过程。

由以上过程不难看出,本实施例中开关显示装置的零部件明显减少,而且装配工艺简单,有效降低了装配难度,从而利于提高开关显示装置的装配效率。

此外,由于本实施例中开关显示装置的部件之间的连接多采用粘胶工艺,因而利于提高开关显示装置的防护等级,防尘和防水效果均有了明显提升。

当然,以上说明仅仅为本发明的较佳实施例,本发明并不限于列举上述实施例,应当说明的是,任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下,所做出的所有等同替代、明显变形形式,均落在本说明书的实质范围之内,理应受到本发明的保护。


技术特征:

1.一种开关显示装置,包括由上向下依次设置的显示单元、支撑单元以及底座单元;

其特征在于,所述显示单元包括:

显示器件、组合式透镜以及显示器件与组合式透镜支撑部件;

显示器件被配置为用于提供显示图像;

组合式透镜位于显示器件上方且被配置为用于对显示图像进行整体光学放大并输出;

显示器件和组合式透镜均位于所述显示器件与组合式透镜支撑部件的内侧;

所述显示器件与组合式透镜支撑部件包括用于向所述组合式透镜提供结构支撑的第一支撑部,以及用于向所述显示器件提供结构支撑的第二支撑部;

第一支撑部和第二支撑部分别连接于所述显示器件与组合式透镜支撑部件的内侧壁上;

所述支撑单元包括支撑单元顶板以及支撑单元侧板;

支撑单元顶板的上表面设有至少一个顶板胶槽,其中,顶板胶槽为条状或环状;支撑单元顶板的上表面和显示器件与组合式透镜支撑部件的底部表面连接;

在支撑单元顶板的下表面中间位置设有开关帽按压座;

在开关帽按压座上设有开关帽限位凹槽;

所述底座单元包括底座本体、电路板、按钮开关、橡胶开关帽、插座以及连接线束;

所述底座本体包括底座本体底板以及底座本体侧板;

所述底座本体底板的四周边沿位置设有环形胶槽,电路板安装于所述底座本体底板上;

按钮开关和插座分别安装于所述电路板上;

连接线束的一端连接于所述插座上,另一端连接于所述显示器件的下表面;

橡胶开关帽套置于所述按钮开关上并对所述按钮开关形成整体包裹;

橡胶开关帽的顶端伸入至所述开关帽限位凹槽内;

所述支撑单元侧板与所述底座本体侧板之间设有至少两组卡扣单元;

卡扣单元包括安装于支撑单元侧板底部的卡扣以及安装于底座本体侧板侧部的卡块,在卡扣上设有供卡块插入的卡口,卡口沿上下方向的长度大于卡块沿上下方向的长度;

支撑单元顶板以及显示器件与组合式透镜支撑部件的底部表面分别设有连接线束穿孔。

2.根据权利要求1所述的开关显示装置,其特征在于,

所述组合式透镜包括凹透镜和凸透镜;

其中,凹透镜位于所述显示器件的上方,凸透镜位于所述凹透镜的上方。

3.根据权利要求2所述的开关显示装置,其特征在于,

所述组合式透镜还包括位于所述凹透镜与所述凸透镜之间的光学胶层;

其中光学胶层的上表面与所述凸透镜的下表面连接,下表面与所述凹透镜的上表面连接。

4.根据权利要求2所述的开关显示装置,其特征在于,

所述凹透镜包括双凹透镜或平凹透镜,所述凸透镜包括双凸透镜或平凸透镜。

5.根据权利要求1所述的开关显示装置,其特征在于,

所述显示单元还包括位于所述组合式透镜的上方的透明保护罩;

透明保护罩的下表面的外周连接于所述显示器件与组合式透镜支撑部件的上表面。

6.根据权利要求5所述的开关显示装置,其特征在于,

所述透明保护罩是由玻璃或abs塑料材料制成的。

7.根据权利要求1所述的开关显示装置,其特征在于,

所述显示器件包括液晶显示屏或led显示屏。

8.根据权利要求5所述的开关显示装置,其特征在于,

所述透明保护罩的下表面的外周设有光吸收涂层。

9.根据权利要求1所述的开关显示装置,其特征在于,

所述显示器件与组合式透镜支撑部件包括支撑部件底板以及支撑部件侧板;其中:

第一支撑部和第二支撑部分别连接于所述支撑部件侧板的内侧壁上;

第一支撑部采用支撑条或支撑槽结构,且:

组合式透镜的下侧部分或全部边沿位于所述支撑条的上表面或位于所述支撑槽的内部;

第二支撑部采用支撑条或支撑槽结构,且:

显示器件的下侧部分或全部边沿位于所述支撑条的上表面或位于所述支撑槽的内部。

10.一种开关显示装置的装配方法,其特征在于,

基于上述权利要求1至9任一项所述的开关显示装置;所述装配方法包括如下步骤:

i.首先将连接线束的一端插接在显示器件的下表面上,然后利用胶水将连接线束与显示器件的下表面互相接触的位置进行密封处理;

ii.在第二支撑部的表面上涂一层胶水,并将显示器件放置在第二支撑部的表面上,此时,显示器件的底部与第二支撑部的表面相互连接;

再在第一支撑部的表面上涂一层胶水,并将组合式透镜放置在第一支撑部的表面上,此时,组合式透镜的底部与第一支撑部的表面相互连接;至此,完成显示单元的组装;

iii.向所述顶板胶槽内灌装一定量的胶水,然后将显示单元压在支撑单元的上表面上,此时,显示单元与支撑单元连接在一起形成上部组件;

iv.将插座以及按钮开关焊接于电路板上形成内部组件,并利用胶水对各个焊接点以及按钮开关的四周进行密封固化处理,将橡胶开关帽套在按钮开关上;

v.将经过步骤iii连接后的上部组件中显示器件引出的连接线束的另一端插接于经过步骤iv连接后的内部组件中的插座上,然后利用胶水对插接位置进行密封处理;

至此,步骤iii中的上部组件与步骤iv中的内部组件连接为一整体;

vi.在环形胶槽内注入胶水后将上部组件与内部组件连接成的整体装配在底座本体上;

vii.用力按压上部组件的顶部与底座单元的底部,使得卡扣与卡块结合,完整装配过程。

技术总结
本发明公开了一种开关显示装置及其装配方法。其中,装置包括由上向下依次设置的显示单元、支撑单元以及底座单元;显示单元包括显示器件、组合式透镜以及显示器件与组合式透镜支撑部件,组合式透镜位于显示器件上方;显示器件和组合式透镜均位于显示器件与组合式透镜支撑部件的内侧;显示器件与组合式透镜支撑部件包括用于向组合式透镜提供结构支撑的第一支撑部以及用于向显示器件提供结构支撑的第二支撑部。本发明装置通过将显示器件的画面进行整体放大,以保证画面边缘的显示效果,提高画面显示的均匀性。本发明方法利于提高装置装配的便利性,此外,还能有效提高开关显示装置的防护等级。

技术研发人员:苗永平;刘维慧;陈达;魏军英;马瑞祥;代坤;张振
受保护的技术使用者:山东科技大学
技术研发日:2020.02.07
技术公布日:2020.06.09

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