CN1359484A - 带有键盘照明器的计算机 - Google Patents

Abstract

在便携式计算机(100)中,在LCD(109)的上方装有一LED夹具(150),且LRD配置在LED夹具(150)里面。从LED夹具发射的光线通过设置在LED夹具(150)底部的开孔,并照射键盘(103)。

Description

带有键盘照明器的计算机

本发明的详细说明

本发明的领域

本发明涉及有照射键盘的光源的电池驱动的计算机。

背景技术

便携式计算机，因其体积小重量轻而十分便于携带，并通过内部安装电池充电器能够独立于市电电源而用于任何场所。一般来说，便携式计算机装有液晶显示器(LCD)，键盘及指点装置，并且其许多装置以节省电池能耗为目的而制成的。由于近年来计算机已经普遍用于远离办公室的场所，因而对在光线不良的环境中，例如在火车上和起居室中，使用计算机的要求与日俱增。

为了使用计算机，用户在观看LCD的同时需要操作键盘和指点装置。因为大部分LCD装有背光，即使环境黑暗用户也能观看屏幕。然而，由于键盘和指点装置，除非它们使用了荧光涂层或物质，是不发光的，故用户在黑暗中视觉上不能分辨出键位或键顶的字符，因而，如果用户不是能够不依靠视觉就能操纵计算机的熟练人员，就不能在这种环境下满意地使用计算机。此外，LCD的背光并不能提供足够的照明以操纵键盘。

已公开的未审实用新型申请No.59-4493(装置设计人，Suganuma andYajima)公开了在诸如电子记录器等电子设备中装设照明器并照射其键盘的技术，如图1中所示。照明器装设在记录器前面显示器部分的上方，当使用记录器时，键盘可被照射。然而，这种电子记录器不是便携式的，而是安装式的，并且这是基于可使用市电电源的假设。如此，该申请并没有公开在便携式计算机中相同的位置配置光源的方法。换言之，没有说明在便携式计算机的LCD的上方部位配置光源的具体方法。此外，图1所示的光源考虑是白炽电灯。

已公开的未审专利申请No.8-314598(发明人，Sugawara)公开了如图2所示的照明个人计算机(PC)键盘的的技术。光源配置在键盘与显示部分之间，并安装在PC主体上。然而，在这一位置配置光源将引起某些问题。首先，在便携式计算机中，很大的面积在键盘这一侧使用，以便保证在用户操纵计算机时，保持用户手掌的手掌放置位置。因此，在很多情形下很难保证图2中所示的位置处有足够的用于光源空间。此外，为了从图2所示的光源位置照射整个的键盘，就需要形成比键盘的键顶平面更高的光源，并装设一个盖罩。因此，如果企图关闭包含LCD的盖子，则计算机就变得相当的厚。此外，因为整个的键盘是由配置在图2所示的位置的光源照射的，故需要提供多点的光源或细长的光源，因而将引起电池能耗的问题。

此外，光源被部分地遮盖，于是光不能照射到键盘以外的地方。而且，在上述说明书No.8-314598中已经描述道“此外，光源安装到液晶部分时，便能够在黑暗地方视觉辨认键盘，但是存在这样的问题，即(1)需要大容量光源，因为液晶部分和键盘要被照射，以及(2)在液晶部分有背光的情形下，光线进入液晶而干扰视野。”因而，上述的说明书No.8-314598已经指出，因为从光源的容量和对于液晶部分的视野这两方面而言，已经放弃把光源安装到液晶部分。

已公开的未审实用新型申请No.7-25415(装置设计人，Sinomura与Sasaki)公开了在笔记本尺寸PC中装设可拆卸光源及照射键盘的技术。在这一公报中，光源没有安装在PC主体上，而是作为分开的装置(即可拆卸)装设的。由于这一方法要求与计算机分开携带光源，这不符合PC的便携性。而且，可拆卸安装光源的操作将给用户带来麻烦。

本发明的综述

根据本发明的第一方面，提供了有键盘和显示器可用电池供电操作的计算机，它包括：安装在接近显示器上边缘的LED夹具，该夹具具有形成有开孔的壁；以及安装在LED夹具的壁内的LED，其中从LED发射的光线通过开孔照射键盘。

最好选用发光二极管(LED)作为键盘的照明光源。一般来说，LED已经用于显示电子设备操作状态，并已经用作为显示状态的装置，而不是作为照明装置。然而，由于近年来已经开发出相当高的发光强度而适于照明的LED，故在优选实施例中LED用来照射便携式计算机键盘，以解决在背景技术中没能解决的问题。作为键盘照明器，LED适于安装在电池驱动的计算机上，因为它体积小，而不会降低它所安装的计算机的便携性。而且功耗也小，几乎不会缩短电池的工作时间。

此外，根据一优选实施例，LED夹具实际上安装在显示器上边缘，且LED夹持在LED夹具内。这一位置是最适于安装光源的部位，因为对于键盘照明没有阻挡。另外，通过把光源配置在这里，只要单独一个点光源就可照射整个键盘，而不需要准备多个点光源，线光源或面光源。LED夹具的壁形成有开孔，来自LED的光线通过该开孔而被导向键盘。通过开孔的光线的分布最好通过调节LED夹具的安装位置以及开孔在LED夹具的壁中的大小和位置来控制。

根据一优选实施例，从LED发射的光线的一部被LED的夹具的壁所遮盖，通过开孔的其余的光线并不直接照射显示器。例如，这可通过适当选择夹具的结构，夹具的安装位置，开孔的位置，开孔的大小等等来实现。这就克服了先有技术的问题，即当光源装设在显示器上方部位时，从光源发射的光线将会干扰显示器的视觉分辨。

在优选实施例中，当显示器打开而使其保持与主体成大约90度时，来自LED的光线通过开孔，使其实际上只照射到键盘。大约90度的角度认为是用户使用计算机时最小的角度。如果以这一角度照射到整个的键盘，则即使在背盖进一步打开的情形下也将能足以保证键盘的照明。例如，这还能够通过适当选择与开孔相关的参数来实现。

LED夹具最好装设一活门，以便能调节开孔的程度。因而，用户能够根据显示器倾斜的状态，通过人工调节活门的位置而调节光线的分布。

根据优选实施例，选择LCD作为显示器，便携式计算机作为计算机。本发明特别适用于便携式计算机，因为与安装式计算机相比，这有许多情形需要键盘照明。

当背盖闭合时，LED最好也关闭。这样通过闭合背盖而无需关闭LED即可防止电池的消耗。

于是，最好装设电池可驱动的计算机，这种计算机在诸如液晶显示器(LCD)等显示器上方部位配置有发光二极管(LED)，并实现优良的键盘照明。提供了可由电池以低能耗(即使当照明器点亮时)驱动操作使用，且无需占有大量空间的计算机，该计算机能够进行有效的键盘照明而不会影响对显示器的视觉识别。而且不会降低便携性。

带有配置在LCD上方部位光源的便携式计算机的键盘照明技术此前始终是困难的，并且没有实现。但是，当打开LCD以便使用便携式计算机时，在LCD上方部位与键盘之间没有阻拦光线的障碍，因而LCD的上方部位自然是照明键盘的最佳位置。然而，由于从光源到键盘的距离变得较长，因而作为光源的照明器有很强的照明强度及较低的能耗量，就成为重要的了。此外，当从LCD上方部位照射键盘时，需要仔细设计以便不使由于直接光入射到LCD上而干扰对LCD的视觉识别。本发明较好地解决了这些问题，并实现了背景技术中没有达到的便携式计算机键盘的照明。

图示的简要说明

现在通过仅通过例子并参照以下附图，对本发明的一个实施例进行详细说明。

图1表示一个带有键盘照明器的普通记录器的示意图；

图2表示带有键盘光源的传统的个人计算机的示意图；

图3表示根据本发明的一个便携式计算机的优选实施例的的透视图；

图4表示根据本发明的一个优选实施例图3中所示的背盖，LCD，和LED夹具的拆分状态的分解图；

图5是表示图4中所示LED夹具的优选实施例的详图；

图6是表示根据本发明的一个优选实施例LED夹具如何安装的剖视图；

图7是说明，根据本发明的一个优选实施例，从LED夹具夹持的LED所发射的光线分布的特性的图示；

图8是说明，根据本发明的一个优选实施例，光线分布特性的图示；

图9是根据本发明的一个优选实施例带有活门的LED夹具的剖视图；以及

图10是表示控制LED夹具开闭的光照控制电路的一个优选实施例的电路图。

详细说明

图3示出本发明适用的笔记本尺寸的便携式计算机100的一优选实施例。键盘103配置在主体101的上表面，用于当用户操纵键盘时放置用户手掌的手托111配置在键盘的这一侧。背盖105在其一端装配在接近主体101的一端，以便它能够开闭。在计算机没有使用时，背盖105起到整体覆盖键盘103与手托111的作用。液晶显示器(LCD)109装配在背盖105上，边框107也装配在背盖105上，以便覆盖LCD 109的周边以及背盖的周边。在使用计算机100时，用户转动背盖105到与主体101成90度或更大，并操纵键盘103，同时观看LCD。

计算机100还装有LED夹具150，该夹具夹持用于键盘照明的LED，并在夹具的内部装有有一个LED开关113。在背部盖105打开时，用户操纵开关103点亮LED，从而可对键盘103照明。

图4表示根据该优选实施例的背盖105，LCD 109，边框107和LED夹具150的拆分状态。背盖105装有内部贯穿的支柱113，LED夹具150通过边框107的开孔117借助于螺钉115装配在支柱113上。背盖105形成有支柱120，这些支柱把LCD 109装配到背盖105上。边框107装有开关113。

图5表示根据该实施例的LED夹具150的放大视图。图5A中LED夹具150的紧固部件151装配在支柱113上。图5B表示沿图5A的线A-A所取的剖视图；图5C表示图5B中所示的支柱113的底视图。图5B表示LED紧固部件159，这部件最好从侧壁157向里延伸，LED紧固部件159的中心部分有开孔，以便能插入并固定LED 155。LED 155从上方被插入到这一开孔，并固定在LED夹具150上。此外，如图5C所示，LED夹具150的底部153有开孔161。从LED 155发射的部分光线被底部153遮挡，而其余部分通过开孔161发射到LED夹具150之外。

此优选实施例采用LED作为光源。例如可使用由Nichia ChemicalIndustries，Ltd.制造的NSPWF50BS LED155。这一LED 155的光强为0.18cd功耗为252Mw，因而具有足以照明键盘的光强和低功耗。此外，光发射部分的截面尺寸很小为2×4mm，因而可容纳在图5中所示尺寸的LED夹具中。因为在优选实施例中，计算机100的电池容量为4800mAh，LED的功耗对电池的容量比率大约为1.6％。因而计算机100在标准工作条件下在LED断开时可工作3hr，即使保持LED 155接通在相同条件下计算机100的工作时间将仅缩短大约3min。

图6示出根据实施例的LED夹具150在背部盖105的安装状态。LED夹具150和LCD 109分别通过支柱113和支柱120装配在背盖105上。边框107覆盖了LCD 109的周边及背盖105的端部，并在装配LED夹具150的部分，边框107开有一开孔，使得LED夹具的底部153露出在边框之外。

在图6(B)中，根据优选实施例，开孔161与LCD 109表面的距离，以及底部153对于LCD表面的角度是重要的。这是由于，这些参数成为决定从LED夹具150向下发射的光线的光线分布特性的主要因素。在优选实施例中，开孔161的尺寸为4mm×2mm，从LCD表面到开孔161的距离为5mm，而底部153对于LCD表面的角度大约为90度。光线的分布防止了由LED 155发射的光线直接照射LCD表面。从而，没有干扰对LCD的视觉识别。此外，光线分布特性是这样确定的，使得在使用计算机时，在背盖105预定的倾斜角度范围内，整个键盘能被有效地照射。以下将详细说明光线分布特性的设定。

图7示出，根据优选实施例，在便携式计算机100中，从容纳LED 155的LED夹具150发射的光线的光线分布特性。图7A是侧视图，背盖105打开着，保持与主体101的角度大约为90度。在LCD倾斜的状态下，最接近LCD 106的光线131照射到键盘最接近LCD的端头。如图6B中所示，通过LED夹具159的底部153对LCD表面的角度，开孔161的尺寸，以及开孔161与LCD表面的距离确定光线131。在图7A中，光线131的照明已使得它照射到键盘103最接近LCD 109的部分，但是该照明已是由对键盘照明有适当照度的光线构成的。实际上，从开孔161向LCD 109行进的光的微弱光线也是被发射了的。

以下将参照图8说明根据本实施例这种微弱光线的分布。从LED夹具150发射的部分光线包括在LCD 109方向行进的微弱光线，诸如光线133。然而本实施例中，上述参数，诸如开孔161的尺寸等等是这样确定的，这使得光线133不会行进到LCD侧超过背盖105与主体101之间的结合部137。因而，即使在背盖处于任何角度使用，光线都不可能直接照射LCD 109，因而不可能干扰对LCD的视觉识别。

再返回到图7，诸如开孔161的尺寸等上述参数是这样确定的，使得当背盖105打开到90度时，离LCD 109最远的光线133照射键盘103离LCD的最远端。图7B示出根据本实施例在图7A中所示的计算机的平面视图。如图7B中所示，光线分布特性是这样确定的，使得当背盖105打开到90度时，照射到整个键盘。一般来说，计算机100是在110到135的角度下使用的。因而，计算机100的使用常常是背盖相对于主体101打开得比图7A更大的情形。如果背盖105倾斜的角度逐渐增加，光线133将向主体101的这一边移动，并移动到超过主体101。然而，整个键盘仍然受到照射，于是在黑暗的环境下操纵键盘没有妨碍。由于光线131的末端的移动量很小，在接近LCD键盘的端头的照明也没有妨碍。

图9示出根据本发明的优选实施例，在LED夹具内装有一活门163，以防止当背盖105逐渐倾斜时，光线133延伸超过主体101而照射到不必要的范围。活门163装在LED夹具150内，是可人工滑动的。用于人工滑动活门163的机构可以是这样的机构，它把用于固定活门163的杆延伸到LED夹具150的侧壁157(见图5B)之外，并向杆附加控制刻度，或者可采用任何其它已知的机构。滑动活门163最好装有锁定机构，可将活门163锁定在任何位置。活门163起到了这样的作用，即根据背盖105倾斜的角度而调节开孔161打开的角度。

根据本实施例LED的通断控制是由图3所示的开关113进行的。如果当开关113接通时LED 155总是接通着，则有这样的情形，即背盖105被关闭而LED是接通着的。为了防止这种情形，如图10所示，最好向照明控制电路添加与背盖105的打开与闭合联锁的第二个开关114。LED155，开关113，以及第二开关串联到电源。只有当背盖打开时第二开关114才闭合。这种状态下，开关113可以接通或断开，从而LED可被接通或断开。

Claims (6)

1.一种具有键盘(103)和显示器(109)的可用电池供电操作的计算机(100)，它包括：

安装在接近显示器上边缘的LED夹具(150)，该夹具具有包含开孔(161)的壁；以及

安装在LED夹具的壁内部的LED，其中从LED发射的光线通过开孔照射键盘。

2.根据权利要求1的计算机，其特征在于LED夹具的壁遮盖了从LED发射的部分光线，以避免通过开孔的光线对显示器的直接照射。

3.根据权利要求1的计算机，其特征在于LED夹具的壁阻挡了从LED发射的部分光线，使得当显示器打开而保持与键盘大约成90度时，通过开孔的光线基本上只照射到键盘。

4.根据权利要求1的计算机，其特征在于LED夹具具有可人工操纵的活门(163)，以便遮蔽部分开孔。

5.根据权利要求1、2、3或4的计算机，其特征在于键盘安装在主体的上表面，而背盖(105)在其下边缘处可旋转地连接到接近主体(101)的后边缘，且所述显示器是安装在背盖中的液晶显示器。

6.根据权利要求5的便携式计算机，其特征在于进而包括一开关(113)，此开关在背盖闭合时断开LED。

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