CN111029198A - 一种智能键盘导光膜系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能键盘导光膜系统，包括多个设置在按键下方的智能键盘导光装置和一个设置在键盘附近的传感元件；所述智能键盘导光装置与所述按键一一对应设置；所述智能键盘导光膜装置包括智能发光元件、反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜；所述反射薄膜设置在所述智能键盘导光膜装置的最下方，所述智能发光元件设置在所述反射薄膜的上方且位于所述反射薄膜的左侧边缘处，所述键盘导光通道系统设置在所述反射薄膜的上方且与所述智能发光元件直接接触，所述扩散薄膜设置在所述键盘导光通道系统的上方且与所述智能发光元件直接接触。本发明公开的智能键盘导光膜系统能够实现光照的智能自适应调节。

Description

一种智能键盘导光膜系统

技术领域

本发明涉及电子用品领域，具体而言，涉及一种智能键盘导光膜系统。

背景技术

随着智能设备以及用户体验的不断提升，越来越多的设备能够实现智能化，进一步的实现人机交互，而人机交互的基本元件是键盘、屏幕。虽然现有技术中存在触屏屏幕，但是现阶段，这种屏幕的制造成本较高，且精度和灵敏度经常受到诟病，因此，通常仅在较贵重的仪器上使用。且即便存在触屏屏幕，人们仍然习惯用键盘作为输入方式，因为其效率高以及速度快。

由于人们的日常生活和工作越来越依赖键盘这种设备，不论时间和地点，因此，需要考虑在一些明亮度不是很高的场合所使用的能够便利人们的键盘，至此，键盘导光膜应运而生。现有技术的键盘导光膜仅是简单的将发光器件的光通过导光膜自身的反射、折射至键盘的按键，进而使得键盘的按键能够被更加清晰的看到。但是这种方式存在很大的问题，首先即便在很明亮的情况下这种方式仍然会使得键盘过度明亮，不仅浪费了电力，而且产生的过度的光会影响人们的实力水平；其次，明亮程度的不可调节，使得在周围环境较暗时键盘过于明亮而晃眼，导致人们眼睛的疲劳；最后，这种方式的发光器件和键盘导光膜仅用于实现键盘的照明，用较高的成本实现的功能单一。

发明内容

本发明提出了一种智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述智能键盘导光膜系统包括多个设置在按键下方的智能键盘导光装置和一个设置在键盘附近的传感元件；所述智能键盘导光装置与所述按键一一对应设置；所述智能键盘导光膜装置包括智能发光元件、反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜；所述反射薄膜设置在所述智能键盘导光膜装置的最下方，所述智能发光元件设置在所述反射薄膜的上方且位于所述反射薄膜的左侧边缘处，所述键盘导光通道系统设置在所述反射薄膜的上方且与所述智能发光元件直接接触，所述扩散薄膜设置在所述键盘导光通道系统的上方且与所述智能发光元件直接接触；所述智能发光元件、反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜组成的整体在xz轴方向上为矩形，在xy轴方向上与所述按键的形状相配合。

所述键盘导光通道系统包括自下而上依次设置的可变通道、键盘导光膜、固定通道；光在所述可变通道内的反射率和折射率可变；所述键盘导光膜包括上表面和下表面，所述上表面与所述固定通道直接连接，所述下表面与所述可变通道直接连接，所述上表面为一平面，所述下表面包括依次顺序连接的第一平面部、曲面部、第二平面部，所述曲面部面向所述可变通道凸出；光在所述固定通道内的反射率和折射率不变。

所述固定通道为一充满氮气的空腔体。

所述可变通道充满氮气，且所述可变通道中分布有N个内部填充空气的空气气囊；所述N个空气气囊的第一子部分气囊固定设置在所述第一平面部下方，第二子部分气囊固定设置在所述第二平面部下方，第三子部分气囊固定设置在所述曲面部下方；所述第一子部分气囊和所述第二子部分气囊的大小、形状相同，所述第三子部分气囊和所述第一子部分气囊的大小不同，形状相同。

所述第一子部分气囊的形状为椭圆形；所述第三子部分气囊小于所述第一子部分气囊。

所述空气气囊的体积可变。

所述上表面和所述下表面为硬质表面，所述空气气囊体积的变化不会影响所述上表面和下表面的位置和形状。

所述传感元件包括亮度传感器。

所述发光元件包括设置在底部的发热元件、设置在中间的LED、设置在顶部的微控制元件。

当所述LED发光时，所述LED发出的光至少依次顺序经过键盘导光膜、可变通道、键盘导光膜、固定通道、扩散薄膜。

所述亮度传感器连接所述键盘的电源端，进而使得所述亮度传感器在所述键盘得到电力供应的同时也得到电力供应，并实现所述键盘周围环境亮度的实时检测；所述亮度传感器将实时检测得到的亮度数据通过无线的方式实时对外发送。

所述微控制元件包括电力变换集成电路和微控制器，所述微控制器通过所述电力变换集成电路与所述键盘的电源端连接，进而在所述键盘得到电力供应的同时所述微控制器能够得到经过所述电力变换集成电路处理的满足其电能质量需求的电力。

所述电力变换集成电路包括一体集成的正极输入端、负极输入端，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9，电感L1、L2，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9，mosfet开关管S1；所述正极输入端直接连接键盘的电源端的直流输出正极，所述负极输入端直接连接键盘的电源端的直流输出负极；所述正极输入端还分别直接连接电容C1的一端和电感L1的一端；电感L1的另一端分别直接连接二极管D1的阳极、电容C2的一端和mosfet开关管的漏极；二极管D1的阴极直接分别直接连接电容C1的另一端和二极管D2的阳极；mosfet开关管S1的源极直接连接负极直流输入端；二极管D9的阳极直接连接mosfet开关管S1的源极，阴极直接连接mosfet开关管S1的漏极；电容C9的一端直接连接mosfet开关管S1的源极，另一端直接连接mosfet开关管S1的漏极；电容C2的另一端分别直接连接电感L2的一端和二极管D3的阳极；电感L2的另一端分别直接连接二极管D2的阴极和电容C3的一端；电容C3的另一端分别直接连接电容C4的一端、二极管D4的阳极、二极管D3的阴极；二极管D4的阴极分别直接连接二极管D5的阳极、电容C5的一端；电容C5的另一端直接连接负极直流输入端；二极管D5的阴极分别直接连接电容C4的另一端、电容C6的一端、二极管D6的阳极；二极管D6的阴极分别直接连接二极管D7的阳极、电容C7的一端；电容C7的另一端直接连接负极直流输入端；二极管D7的阴极分别直接连接电容C6的另一端、二极管D8的阳极；二极管D8的阴极直接连接电容C8的一端，电容C8的另一端直接连接负极输入端；电容C8的一端作为电力变换集成电路的正极输出端，电容C8的另一端作为电力变换集成电路的负极输出端。

所述微控制器能够以无线的方式接收所述亮度传感器发送的亮度数据。

所述亮度数据为照度。

所述发热元件连接在所述微控制器的第一电力输出端上，所述LED连接在所述微控制器的第二电力输出端上；所述微控制器能够基于所述亮度数据以及键盘反馈信息实现对所述第一电力输出端、第二电力输出端的控制。

所述对所述第一电力输出端、第二电力输出端的控制包括，控制所述第一电力输出端输出或不输出电力，控制所述第二电力输出端输出或不输出电力，控制所述第一电力输出端输出电流的大小，控制所述第二电力输出端输出电流的大小。

所述键盘反馈信息能够表征所述键盘是否被按压。

所述微控制器还能够与所述键盘通信连接，进而在所述键盘中的任何一个按键被按下时，所述键盘发送所述键盘反馈信息至所述微控制器。

当所述微控制器向所述第一电力输出端、第二电力输出端输出低电位信号时，所述第一电力输出端、第二电力输出端不输出电力；当所述微控制器向所述第一电力输出端、第二电力输出端输出高电位信号时，所述第一电力输出端、第二电力输出端输出电力；所述微控制器输出的高电位信号的电位水平越高，所述电力输出端输出的电流越大。

所述微控制器在得到电力后立即输出低电位信号至所述第一电力输出端和第二电力输出端，使得所述第一电力输出端和第二电力输出端不输出电力，所述微控制器进入休眠状态；在所述休眠状态，所述微控制器与所述键盘的通信连接功能无法实现，所述微控制器接收所述亮度数据，并将所述亮度数据与预设的第一亮度预设值进行比较，当所述亮度数据大于所述第一亮度预设值时，所述微控制器继续处于休眠状态，当所述亮度数据小于等于所述第一亮度预设值时，所述微控制器从休眠状态进入工作状态，在所述工作状态，所述微控制器与所述键盘的通信连接功能能够实现，所述微控制器进一步将所述亮度数据与预设的第二亮度预设值进行比较，所述第二亮度预设值小于所述第一亮度预设值，当所述亮度数据大于所述第二亮度预设值时，所述微控制器判断所述亮度数据体现的环境为较暗，当所述亮度数据小于等于所述第二亮度预设值时，所述微控制器判断所述亮度数据体现的环境为黑暗。

当所述微控制器判断所述环境为较暗后，如果所述微控制器接收到所述键盘反馈信息，则所述微控制器向所述第二电力输出端输出第一初始高电位信号；所述第二电力输出端接收到所述第一初始高电位信号后，输出电流为I₀的电流至所述LED，所述LED发出初始光照强度的光；同时，所述微控制器计算第一增量比例S，

其中，S是第一增量比例，P₁是第一亮度预设值，P₂是第二亮度预设值，P是亮度数据，所述微控制器向所述第二电力输出端输出第一修正高电位信号，所述第一修正高电位信号的电位水平为(1+S)U₀，其中U₀为所述第一初始高电位信号的电位水平；所述第二电力输出端接收到所述第一修正高电位信号后，输出电流为SI_set+I₀的电流至所述LED，所述LED发出比初始光照强度强的光，其中，I_set是预设的电流跳跃值，所述电流跳跃值是使得所述LED发出最大光照强度的光所需要的电流数值与使得所述LED发出最小光照强度的光所需要的电流数值的差。

当所述微控制器判断所述环境为黑暗后，如果所述微控制器接收到所述键盘反馈信息，则所述微控制器向所述第二电力输出端输出预设高电位信号，并同时向所述第一电力输出端输出第二初始高电位信号；所述预设高电位信号的电位水平为AU₀，其中U₀为所述第一初始高电位信号的电位水平，A是预设比例系数，1.4<A<1.8，所述第二电力输出端接收到所述预设高电位信号后，输出电流为(A-1)I_set+I₀的电流至所述LED，所述LED发出比所述初始光照强度强的光，其中，I_set是预设的电流跳跃值；所述第一电力输出端接收到所述第二初始高电位信号后，输出电流为I₁的电流至所述发热元件，所述发热元件发热使得其附近温度升高初始温度进而使得所述空气气囊的体积变大初始程度，所述LED发出的光经过所述体积变大初始程度的空气气囊能够更加汇聚，从而提高所述LED的照度；同时，所述微控制器计算第二增量比例G，

其中，G是第二增量比例，P1是第一亮度预设值，P2是第二亮度预设值，P是亮度数据，B是预设比例值，所述微控制器向所述第一电力输出端输出第二修正高电位信号，所述第二修正高电位信号的电位水平为(1+G)U₁，其中U₁是所述第二初始高电位信号的电位水平，所述第一电力输出端接收到所述第二修正高电位信号后，输出电流为GI_val+I₁的电流至所述发热元件，所述发热元件发热使得其附近温度升高超过所述初始温度的温度，进而使得所述空气气囊的体积变大且变大的程度大于所述初始程度，所述LED发出的光经过体积更大的空气气囊能够进一步汇聚，进一步提高所述LED的照度。

所述智能键盘导光膜系统的工作方法，具体包括以下步骤：

(1)键盘电源为所述智能键盘导光膜系统中的传感元件和微控制器提供电力；

(2)所述微控制器进入待机状态；

(3)所述传感元件检测照度，并将所述照度发送至所述微控制器；

(4)所述微控制器判断所述照度是否小于第一亮度预设值，如果否则转至步骤(3)，如果是则转至步骤(5)；

(5)所述微控制器进入工作状态；

(6)所述微控制器判断所述照度是否大于第二亮度预设值，如果是则判定为较暗，如果否则判定为黑暗；

(7)所述微控制器判断是否接收到键盘反馈信息，如果否则转至步骤(3)，如果是则转至步骤(8)；

(8)所述微控制器根据判定的情况以及键盘反馈信息控制LED和发热元件的工作情况，返回步骤(3)。

本发明所取得的有益技术效果是：

1、改变了传统导光模式，通过反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜实现对光线的智能化控制；

2、采用光线强度能够随电流变化的LED以及可变通道，使得光线强度的变化成为可能；

3、通过独特设计的键盘导光膜的形状使其与可变通道相配合，能够使得空气气囊体积变化进而实现光线的变化；

4、采用具有高效和高转化率的电力变换电路，使得系统的运行可以直接利用键盘的电力，提高便捷性；

5、针对不同的亮度设置不同的调节方案，使得在极暗的情况下LED不会过亮，避免对人眼的损伤；

6、通过微控制器输出信号的电位数值直接控制输出电流的大小，进而实现亮度调节，控制方式简单、可操作性强。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明的智能键盘导光膜系统的结构图。

图2是本发明的智能键盘导光膜系统的工作流程图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

在下文中，将参照附图如下描述本发明构思的实施例。

然而，本发明构思可按照多种不同的形式来举例说明，并且不应该被解释为局限于在此阐述的具体实施例。更确切地说，提供这些实施例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。

在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”或者“结合到”另一元件时，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”或者直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其它元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其它元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。

将明显的是，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面描述的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了描述的方便，可在此使用空间相关的术语(例如，“在…之上”、“在…上方”、“在…之下”和“在…下方”等)，以描述如图中示出的一个元件相对于一个或更多个其他元件的关系。将理解的是，除了图中示出的方位之外，与空间相关的术语意于包括装置在使用或操作中的不同方位。如，如果图中的装置翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“上方”或“之上”的元件将被定位为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”。因此，术语“在…之上”可根据装置在附图的特定方向而包含“在…之上”和“在…之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的与空间相关的描述符做出相应解释。

在此使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意限制本发明构思。如在此使用的，除非上下文中另外清楚地指明，否则单数形式也意在包括复数形式。还将理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”列举存在所述的特征、整数、步骤、操作、构件、元件和/或组合，但不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、构件、元件和/或组合。

在下文中，将参照示出本发明构思的实施例的示意图描述本发明构思的实施例。在附图中，例如，示出了组件的理想形状。但是，由于制造技术和/或公差，组件可制造成相对于那些示出的形状具有修改的形状。因此，本发明构思的实施例不应被理解为限制于在此示出的部分的特定形状，而应更普遍地解释为包含由制造工艺和非理想因素造成的形状的改变。本发明构思也可由在此示出和/或描述的各种实施例中的一个或组合构成。

下面描述的本发明构思的内容可具有多种构造。仅在此示出和描述了说明性的构造，本发明构思不限于此，并且应被解释为扩展至所有合适的构造。

实施例一。

请结合附图1。

一种智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述智能键盘导光膜系统包括多个设置在按键下方的智能键盘导光装置和一个设置在键盘附近的传感元件；所述智能键盘导光装置与所述按键一一对应设置；所述智能键盘导光膜装置包括智能发光元件1、反射薄膜6、键盘导光通道系统、扩散薄膜2；所述反射薄膜设置在所述智能键盘导光膜装置的最下方，所述智能发光元件设置在所述反射薄膜的上方且位于所述反射薄膜的左侧边缘处，所述键盘导光通道系统设置在所述反射薄膜的上方且与所述智能发光元件直接接触，所述扩散薄膜设置在所述键盘导光通道系统的上方且与所述智能发光元件直接接触；所述智能发光元件、反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜组成的整体在xz轴方向上为矩形，在xy轴方向上与所述按键的形状相配合。

所述反射薄膜能够将所述智能发光元件发出的光全部反射，使得全部光线能够向按键的方向行进，进而提高光线的利用率。

所述键盘导光通道系统包括自下而上依次设置的可变通道5、键盘导光膜4、固定通道3；光在所述可变通道内的反射率和折射率可变；所述键盘导光膜包括上表面和下表面，所述上表面与所述固定通道直接连接，所述下表面与所述可变通道直接连接，所述上表面为一平面，所述下表面包括依次顺序连接的第一平面部、曲面部、第二平面部，所述曲面部面向所述可变通道凸出；光在所述固定通道内的反射率和折射率不变。

可变通道的设计是本发明的发明点之一。可变通道的设计使得光线的运动路径能够被改变，进而实现聚焦的功能，从而提高按键处光线的照度，进而自适应的改变光亮情况。

所述固定通道为一充满氮气的空腔体。

所述可变通道充满氮气，且所述可变通道中分布有N个内部填充空气的空气气囊；所述N个空气气囊的第一子部分气囊固定设置在所述第一平面部下方，第二子部分气囊固定设置在所述第二平面部下方，第三子部分气囊固定设置在所述曲面部下方；所述第一子部分气囊和所述第二子部分气囊的大小、形状相同，所述第三子部分气囊和所述第一子部分气囊的大小不同，形状相同。

氮气是惰性气体，且其体积基本不随温度的变化而有变化。空气是体积随温度变化最显著的物质。因此，基于本发明的通过设置可变通道改变光线路径的构思，本发明创造性的采用了空气气囊以及环绕该空气气囊的氮气来实现光线路径的调整。

所述第一子部分气囊的形状为椭圆形；所述第三子部分气囊小于所述第一子部分气囊。

气囊的形状应当为椭圆形，因为只有可以借助于其形状的变化而影响光线的路径，才能实现路径的调整。当气囊受到温度影响，其椭圆形的短轴与长轴的比将变大，进而影响光线的路径。

所述空气气囊的体积可变。

所述上表面和所述下表面为硬质表面，所述空气气囊体积的变化不会影响所述上表面和下表面的位置和形状。

考虑到控制的精度以及控制的可靠性，如果空气气囊体积的变化会影响下表面，则不利于计算光线的路径，进而不利于控制的简便性。

所述传感元件包括亮度传感器。

所述发光元件包括设置在底部的发热元件、设置在中间的LED、设置在顶部的微控制元件。

发热元件应当靠近可变通道，使得所述发热元件发出的热量尽量多的被所述可变通道所吸收。

LED应当设置在键盘导光膜附近，使得光线行进的路径恰当。

当所述LED发光时，所述LED发出的光至少依次顺序经过键盘导光膜、可变通道、键盘导光膜、固定通道、扩散薄膜。

所述亮度传感器连接所述键盘的电源端，进而使得所述亮度传感器在所述键盘得到电力供应的同时也得到电力供应，并实现所述键盘周围环境亮度的实时检测；所述亮度传感器将实时检测得到的亮度数据通过无线的方式实时对外发送。

所述微控制元件包括电力变换集成电路和微控制器，所述微控制器通过所述电力变换集成电路与所述键盘的电源端连接，进而在所述键盘得到电力供应的同时所述微控制器能够得到经过所述电力变换集成电路处理的满足其电能质量需求的电力。

亮度传感器和微控制元件应当由键盘的电源端供电，进而使得亮度传感器和微控制元件在用户使用键盘的时候自动实现工作，提高用户体验。

电力变换集成电路是必要且十分重要的，因为装置的电力需求与键盘实际供应的相差较多，且由于装置数量较多，电力变换集成电路的工作效率应当非常高，因此，本发明创造性的提供了一种电力变换集成电路，能够保证每个装置的供电。

所述电力变换集成电路包括一体集成的正极输入端、负极输入端，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9，电感L1、L2，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9，mosfet开关管S1；所述正极输入端直接连接键盘的电源端的直流输出正极，所述负极输入端直接连接键盘的电源端的直流输出负极；所述正极输入端还分别直接连接电容C1的一端和电感L1的一端；电感L1的另一端分别直接连接二极管D1的阳极、电容C2的一端和mosfet开关管的漏极；二极管D1的阴极直接分别直接连接电容C1的另一端和二极管D2的阳极；mosfet开关管S1的源极直接连接负极直流输入端；二极管D9的阳极直接连接mosfet开关管S1的源极，阴极直接连接mosfet开关管S1的漏极；电容C9的一端直接连接mosfet开关管S1的源极，另一端直接连接mosfet开关管S1的漏极；电容C2的另一端分别直接连接电感L2的一端和二极管D3的阳极；电感L2的另一端分别直接连接二极管D2的阴极和电容C3的一端；电容C3的另一端分别直接连接电容C4的一端、二极管D4的阳极、二极管D3的阴极；二极管D4的阴极分别直接连接二极管D5的阳极、电容C5的一端；电容C5的另一端直接连接负极直流输入端；二极管D5的阴极分别直接连接电容C4的另一端、电容C6的一端、二极管D6的阳极；二极管D6的阴极分别直接连接二极管D7的阳极、电容C7的一端；电容C7的另一端直接连接负极直流输入端；二极管D7的阴极分别直接连接电容C6的另一端、二极管D8的阳极；二极管D8的阴极直接连接电容C8的一端，电容C8的另一端直接连接负极输入端；电容C8的一端作为电力变换集成电路的正极输出端，电容C8的另一端作为电力变换集成电路的负极输出端。

为了保障电力变换集成电路的转换效率，应当按照下式设计占空比D的数值：

式中，Vout是电力变换集成电路的输出电压，Vin是电力变换集成电路的输入电压，D是占空比，即开关管导通的时间与周期时长的比值，n是电感L1与L2的匝数比，k是电感L1与L2的互感系数。

所述微控制器能够以无线的方式接收所述亮度传感器发送的亮度数据。

所述亮度数据为照度。照度越大，越明亮。

所述发热元件连接在所述微控制器的第一电力输出端上，所述LED连接在所述微控制器的第二电力输出端上；所述微控制器能够基于所述亮度数据以及键盘反馈信息实现对所述第一电力输出端、第二电力输出端的控制。

所述对所述第一电力输出端、第二电力输出端的控制包括，控制所述第一电力输出端输出或不输出电力，控制所述第二电力输出端输出或不输出电力，控制所述第一电力输出端输出电流的大小，控制所述第二电力输出端输出电流的大小。

所述键盘反馈信息能够表征所述键盘是否被按压。

所述微控制器还能够与所述键盘通信连接，进而在所述键盘中的任何一个按键被按下时，所述键盘发送所述键盘反馈信息至所述微控制器。

仅有在存在键盘反馈信息的情况下，才需要实现照明。即便亮度很小，但是由于用户不需要使用键盘，因此也不应当实现照明。

当所述微控制器向所述第一电力输出端、第二电力输出端输出低电位信号时，所述第一电力输出端、第二电力输出端不输出电力；当所述微控制器向所述第一电力输出端、第二电力输出端输出高电位信号时，所述第一电力输出端、第二电力输出端输出电力；所述微控制器输出的高电位信号的电位水平越高，所述电力输出端输出的电流越大。

通过微控制器输出的信号的电位高低能够直接控制输出电流的大小，进而简便控制流程，提高控制效率。

所述微控制器在得到电力后立即输出低电位信号至所述第一电力输出端和第二电力输出端，使得所述第一电力输出端和第二电力输出端不输出电力，所述微控制器进入休眠状态；在所述休眠状态，所述微控制器与所述键盘的通信连接功能无法实现，所述微控制器接收所述亮度数据，并将所述亮度数据与预设的第一亮度预设值进行比较，当所述亮度数据大于所述第一亮度预设值时，所述微控制器继续处于休眠状态，当所述亮度数据小于等于所述第一亮度预设值时，所述微控制器从休眠状态进入工作状态，在所述工作状态，所述微控制器与所述键盘的通信连接功能能够实现，所述微控制器进一步将所述亮度数据与预设的第二亮度预设值进行比较，所述第二亮度预设值小于所述第一亮度预设值，当所述亮度数据大于所述第二亮度预设值时，所述微控制器判断所述亮度数据体现的环境为较暗，当所述亮度数据小于等于所述第二亮度预设值时，所述微控制器判断所述亮度数据体现的环境为黑暗。

将环境氛围较暗和黑暗，使得在黑暗的情况下光亮更加柔和，避免强光对于人眼的损伤，极大的保障了用户的眼睛的安全，提高了用户体验。

当所述微控制器判断所述环境为较暗后，如果所述微控制器接收到所述键盘反馈信息，则所述微控制器向所述第二电力输出端输出第一初始高电位信号；所述第二电力输出端接收到所述第一初始高电位信号后，输出电流为I₀的电流至所述LED，所述LED发出初始光照强度的光；同时，所述微控制器计算第一增量比例S，

其中，S是第一增量比例，P₁是第一亮度预设值，P₂是第二亮度预设值，P是亮度数据，所述微控制器向所述第二电力输出端输出第一修正高电位信号，所述第一修正高电位信号的电位水平为(1+S)U₀，其中U₀为所述第一初始高电位信号的电位水平；所述第二电力输出端接收到所述第一修正高电位信号后，输出电流为SI_set+I₀的电流至所述LED，所述LED发出比初始光照强度强的光，其中，I_set是预设的电流跳跃值，所述电流跳跃值是使得所述LED发出最大光照强度的光所需要的电流数值与使得所述LED发出最小光照强度的光所需要的电流数值的差。

在仅是较暗的情况下，通过调节LED的电流来实现直接对LED亮度的调节，调节速度较快且调节范围很大。

当所述微控制器判断所述环境为黑暗后，如果所述微控制器接收到所述键盘反馈信息，则所述微控制器向所述第二电力输出端输出预设高电位信号，并同时向所述第一电力输出端输出第二初始高电位信号；所述预设高电位信号的电位水平为AU₀，其中U₀为所述第一初始高电位信号的电位水平，A是预设比例系数，1.4<A<1.8，所述第二电力输出端接收到所述预设高电位信号后，输出电流为(A-1)I_set+I₀的电流至所述LED，所述LED发出比所述初始光照强度强的光，其中，I_set是预设的电流跳跃值；所述第一电力输出端接收到所述第二初始高电位信号后，输出电流为I₁的电流至所述发热元件，所述发热元件发热使得其附近温度升高初始温度进而使得所述空气气囊的体积变大初始程度，所述LED发出的光经过所述体积变大初始程度的空气气囊能够更加汇聚，从而提高所述LED的照度；同时，所述微控制器计算第二增量比例G，

其中，G是第二增量比例，P1是第一亮度预设值，P2是第二亮度预设值，P是亮度数据，B是预设比例值，所述微控制器向所述第一电力输出端输出第二修正高电位信号，所述第二修正高电位信号的电位水平为(1+G)U₁，其中U₁是所述第二初始高电位信号的电位水平，所述第一电力输出端接收到所述第二修正高电位信号后，输出电流为GI_val+I₁的电流至所述发热元件，所述发热元件发热使得其附近温度升高超过所述初始温度的温度，进而使得所述空气气囊的体积变大且变大的程度大于所述初始程度，所述LED发出的光经过体积更大的空气气囊能够进一步汇聚，进一步提高所述LED的照度。

在是黑暗的情况下，考虑到强光对于人眼的损伤，不能使得LED发出最强的光，而是通过发热元件与可变通道的配合实现光线的渐变的柔性调节，保证了眼睛的舒适度。

实施例二。

请结合附图2。

一种所述智能键盘导光膜系统的工作方法，包括：

(1)判断照度与亮度预设值的大小；

(2)判断是否存在键盘反馈信息；

(3)基于判断结果实现光亮控制。

所述智能键盘导光膜系统的工作方法，具体包括以下步骤：

(1)键盘电源为所述智能键盘导光膜系统中的传感元件和微控制器提供电力；

(2)所述微控制器进入待机状态；

(3)所述传感元件检测照度，并将所述照度发送至所述微控制器；

(4)所述微控制器判断所述照度是否小于第一亮度预设值，如果否则转至步骤(3)，如果是则转至步骤(5)；

(5)所述微控制器进入工作状态；

(6)所述微控制器判断所述照度是否大于第二亮度预设值，如果是则判定为较暗，如果否则判定为黑暗；

(7)所述微控制器判断是否接收到键盘反馈信息，如果否则转至步骤(3)，如果是则转至步骤(8)；

(8)所述微控制器根据判定的情况以及键盘反馈信息控制LED和发热元件的工作情况，返回步骤(3)。

通过上述方法可知，本发明实现了基于不同亮度的智能自适应调节功能，只要键盘连接电源处于使用或待使用状态，本方法即一直实施，从而保障能够基于实施的光照情况以及键盘的适用情况来调节光照，从而最大程度的保障用户的使用环境的舒适度。

本发明公开的智能键盘导光膜系统，改变了传统导光模式，通过反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜实现对光线的智能化控制；采用光线强度能够随电流变化的LED以及可变通道，使得光线强度的变化成为可能；通过独特设计的键盘导光膜的形状使其与可变通道相配合，能够使得空气气囊体积变化进而实现光线的变化；采用具有高效和高转化率的电力变换电路，使得系统的运行可以直接利用键盘的电力，提高便捷性；针对不同的亮度设置不同的调节方案，使得在极暗的情况下LED不会过亮，避免对人眼的损伤；通过微控制器输出信号的电位数值直接控制输出电流的大小，进而实现亮度调节，控制方式简单、可操作性强。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述智能键盘导光膜系统包括多个设置在按键下方的智能键盘导光装置和一个设置在键盘附近的传感元件；所述智能键盘导光装置与所述按键一一对应设置；所述智能键盘导光膜装置包括智能发光元件、反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜；所述反射薄膜设置在所述智能键盘导光膜装置的最下方，所述智能发光元件设置在所述反射薄膜的上方且位于所述反射薄膜的左侧边缘处，所述键盘导光通道系统设置在所述反射薄膜的上方且与所述智能发光元件直接接触，所述扩散薄膜设置在所述键盘导光通道系统的上方且与所述智能发光元件直接接触；所述智能发光元件、反射薄膜、键盘导光通道系统、扩散薄膜组成的整体在xz轴方向上为矩形，在xy轴方向上与所述按键的形状相配合。

2.根据权利要求1所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述键盘导光通系统包括自下而上依次设置的可变通道、键盘导光膜、固定通道；光在所述可变通道内的反射率和折射率可变；所述键盘导光膜包括上表面和下表面，所述上表面与所述固定通道直接连接，所述下表面与所述可变通道直接连接，所述上表面为一平面，所述下表面包括依次顺序连接的第一平面部、曲面部、第二平面部，所述曲面部面向所述可变通道凸出；光在所述固定通道内的反射率和折射率不变。

3.根据权利要求3所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述固定通道为一充满氮气的空腔体。

4.根据权利要求3所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述可变通道充满氮气，且所述可变通道中分布有N个内部填充空气的空气气囊；所述N个空气气囊的第一子部分气囊固定设置在所述第一平面部下方，第二子部分气囊固定设置在所述第二平面部下方，第三子部分气囊固定设置在所述曲面部下方；所述第一子部分气囊和所述第二子部分气囊的大小、形状相同，所述第三子部分气囊和所述第一子部分气囊的大小不同，形状相同。

5.根据权利要求4所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述第一子部分气囊的形状为椭圆形；所述第三子部分气囊小于所述第一子部分气囊。

6.根据权利要求5所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述空气气囊的体积可变。

7.根据权利要求6所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述上表面和所述下表面为硬质表面，所述空气气囊体积的变化不会影响所述上表面和下表面的位置和形状。

8.根据权利要求7所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述传感元件包括亮度传感器。

9.根据权利要求8所述的智能键盘导光膜系统，其特征在于，所述发光元件包括设置在底部的发热元件、设置在中间的LED、设置在顶部的微控制元件。

Images