CN200962378Y

CN200962378Y - 用于照亮键盘的光导管

Info

Publication number: CN200962378Y
Application number: CN 200620121348
Authority: CN
Inventors: 苏蔚; 李斌; 周光平
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2016-05-30

Abstract

一种用于照明键盘(135)的光导管(100)提供明亮的、均匀的以及有效的照明。光导管(100)包括具有顶部表面和底部表面的光学传送体(105)。底部表面包括底部微型结构区域(145)阵列。光学传送体(105)中的多个孔(185)在光学传送体(105)的顶部表面和底部表面之间延伸。至少一个孔(185)位于底部微型结构(145)阵列的底部微型结构区域(145)中。

Description

用于照亮键盘的光导管

技术领域

本发明大致涉及照明电子设备的键盘。尽管本发明不是专门涉及，但是本发明特别涉及一种具有多个用于导引光线的微型结构区域的光导管。

背景技术

世界各地每年都生产几百万台手提电子设备，例如移动电话、个人数字助理(PDAs)、游戏控制台和笔记本电脑。通过材料、电子学以及电池技术的进步，这些设备的成本和尺寸已经稳步下降，而这些设备的功能却已经稳步增加。许多这种设备的一个有用的功能和美学上的特征是被照亮的键盘。有创造性的设计者和工程师已经构思出了一种背光键盘，该背光键盘使该设备可以在低照度条件下操作，需要相对少量的功率，并且款式新颖。

许多现有技术的背光键盘包括位于邻近于键盘的印刷电路板上的发光二极管(LEDs)。然后，光导管用来将来自LEDs的光分配给键盘上的大量透明和半透明键。但是，因为更接近于LEDs的键比更远离LEDs的键受到更多的照明，因此将光均匀的分配给所有的键通常存在问题。

发明内容

本发明是一种用于照明键盘的光导管。该光导管包括具有顶部表面和底部表面的光学传送体。底部表面包括底部微型结构区域阵列。光学传送体中的多个孔在光学传送体的顶部表面和底部表面之间延伸。至少一个孔位于底部微型结构区域阵列的底部微型结构区域中。

因此，本发明的优点包括改进了电子设备的键盘照明。在光学传送体中的孔周围的底部微型结构区域可以用于更有效地从光学传送体传送光到键盘。这可以在键盘的顶部表面上产生更亮并且更加均匀的照明显示，但是这仅需要较少的功率。通过本发明减少的功率需求可以转而导致需要更小的电池以及产生更小巧紧凑的电子设备设计。

附图说明

为了使本发明更容易被理解并且产生实际效果，现在将参照参考附图示出的示例性实施例，其中在所有各个视图中，相同的参考标号表示相同或者功能类似的部件。根据本发明，附图与下面将详细描述的内容一起结合到说明书中并且形成说明书的一部分，并用来进一步说明实施例并解释各种原理和优点，其中：

图1是根据本发明的一个实施例说明光导管的多个层的底部表面的分解透视图；

图2是根据本发明的一个实施例说明光导管的多个层的顶部表面的分解透视图；

图3是根据本发明的一个实施例说明光导管的光学传送体的底部表面的一半的详细透视图；

图4是根据本发明的一个实施例说明在装配好的结构中的光导管的横截面的透视图。

本领域技术人员应明了，附图中的部件是为了简明和清楚而被示出，它们不必按比例绘出。例如，附图中一些部件的尺寸可以相对于其它部件被放大，从而用来帮助理解本发明的实施例。

具体实施方式

在详细描述根据本发明的实施例之前，应当注意到的是，实施例主要涉及和用于照明键盘的光导管相关的方法步骤和装置部件的结合。因此，装置部件和方法步骤已经在合适的位置由附图中的常用符号表示，仅示出了与理解本发明的实施例相关的那些具体细节，以利用这里的描述通过本领域技术人员容易理解的细节来使本公开内容变得清楚明了。

在本申请文件中，例如顶部和底部、第一和第二、上和下等等的相关术语仅仅被用来区分实体和动作与另一个实体和动作，而不必要求或暗示任何在这些实体和动作之间的实际关系和顺序。术语“包括”“包含”或者其任何变化形式将覆盖非排外的包含，因此包括一系列元素的过程、方法、物体或者装置并不仅仅包括那些元素，而是还可以包括没有列出表述的或者这种过程、方法、项目或者装置固有的其它元素。在“包括…”之前的元素不受到更多的限制，不排除在包括元素的过程、方法、项目或装置中的另外的相同元素的存在。

现在参考图1，该图示出根据本发明的一个实施例的光导管100的多个层的底部表面的部件分解透视图。光导管100包括光学传送体105、键盘底盘110、散射板115、垂直棱镜片120、水平棱镜片125、顶部反射板130以及键盘135。光学传送体105从多个光源通过一个或多个边缘140接收光，其中光源例如是邻近于边缘140的发光二极管(LEDs)。在光学传送体105的底部表面上的底部微型结构区域145阵列引导光向上并且通过光学传送体105。如下面所详细描述的，然后，光导管100的多个层用来有效地将光引导到光导管100外部，从而照亮键盘135。键盘135可以是电子设备例如移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏控制台或者笔记本电脑的部件。

在射出光学传送体105之后，光通过散射板115，该散射板分散光并将光向上分配。然后，通过散射板115的光进入垂直棱镜片120和水平棱镜片125。

垂直棱镜片120和水平棱镜片125一起作为反射偏振镜双增亮薄膜(DBEF)。正如本领域技术人员所公知的，反射偏振镜增亮薄膜(BEF)通过透射一种偏光和反射另一种偏光来管理偏振光。垂直棱镜片120和水平棱镜片125具有正交偏振，并且反射无用的偏振光返回朝向光学传送体105，其中在该光学传送体中该无用的偏振光被再利用并且再次向上传播及传播到光学传送体105外部。这增加了光导管100的效率。

通过水平棱镜片125的光然后通过顶部反射板130中的开口150之一，或者被反射离开顶部反射板130的底部反射靜表面155。反射离开顶部反射板130的底部反射表面155的光被传回光学传送体105，在该光学传送体中该光被再利用。开口150被定位成使得光仅仅引导到键盘135的期望区域。

键盘135包括键160和键柱塞165。将被光学传送体105照明的键盘135的区域直接位于顶部反射板130的开口150之一上方，其中上述区域例如是键160。每个键柱塞165通常直接位于键160的下方。每个键柱塞165都穿过顶部反射板130的一个开口150，然后穿过水平棱镜片125的孔170，然后穿过垂直棱镜片120中的孔175，接着穿过散射板115中的孔180，最后穿过从光学传送体105的顶部表面延伸到底部表面的孔185。

现在参考图2，该图示出根据本发明的一个实施例的光导管100的多个层的顶部表面的分解透视图。光学传送体105的顶部表面包括顶部微型结构区域205的阵列，该微型结构区域阵列引导光向上并且向光学传送体105的外部传播。

根据本发明的一个实施例，顶部微型结构区域205可以围绕每个孔185，用于容纳键柱塞165，其中对应于键柱塞165的每个键160都将由光学传送体105照明。但是，如图1所示，底部微型结构区域145仅仅围绕孔185的一部分。因此，顶部微型结构区域205多于底部微型结构区域145，并且顶部微型结构区域205的阵列的子组直接位于底部微型结构区域145的阵列上方。这使得可以相对于其它键160调整特定键160的照明。例如，没有在光学传送体105的底部表面上被底部微型结构区域145包围的孔185可以位于靠近边缘140的具有光强度相对高的的一个区域中，使该边缘140接收来自LED的光。在光学传送体105的底部表面上被底部微型结构区域145包围的其它孔185可以位于远离边缘140的具有光强度相对低的一个区域中，使该边缘140接收来自LED的光。底部微型结构区域145增加直接射向光学传送体105的顶部表面的光量。因此，选择定位底部微型结构区域145使来自光学传送体105的不同区域的光得以增强，而不考虑接近于边缘140的特定区域的光，其中边缘140接收来自光源的光。

底部微型结构区域145和顶部微型结构区域205能够包括，例如分别在光学传送体105的底部和顶部表面中切割出的通道、桥式孔、V槽。本领域的那些技术人员所公知的微型结构的其它类型，例如微点，也可以用来制造底部微型结构区域145和顶部微型结构区域205。

键盘底盘110包括将从光学传送体105的底部表面逃逸出的光反射回到光学传送体105中的反射顶部表面210。键盘底盘110还包括圆顶形键开关215，该键开关执行指定给特定键160的功能。因此，每个圆顶形键开关215均接触与键160相关的键柱塞165的梢端。键盘135中的开口220可以例如用作容纳安装到键盘柱塞110的控制杆。

现在参考图3，该图示出根据本发明的一个实施例的光学传送体105的底部表面的一半的详细透视图。所示出的底部微型结构区域145围绕在一些孔185周围。容纳圆顶形键开关215的圆顶形凹槽305围绕在每个孔185周围。定位销310用来将光学传送体105定位在键盘底盘110上。

现在参考图4，该图示出根据本发明的一个实施例装配好的结构的光导管100的横截面的透视图。所示出的多个键柱塞165通过装配层向下延伸，该装配层包括光导管100的顶部反射板130、水平棱镜片125、垂直棱镜片120、散射板115以及光学传送体105，以接触键盘底盘110上的圆顶形键开关215。

多层的光导管100能够包括各种材料。例如，光学传送体可以由注入模制的聚碳酸酯(PC)形成。散射板115可以由聚乙烯(对苯二甲酸亚乙酯)(PET)压制或者切割形成，例如由Tsujiden有限公司制造的PET薄膜。垂直棱镜片120和水平棱镜片125由PET和丙烯酸树脂制成的BEF压制或者切割形成，例如由3M公司制造的BEF产品。顶部反射板130可以包括黑色和白色压敏胶粘剂(PSA)带，其中带的白色胶粘侧作为底部反射表面155，并面向光学传送体105，形成粘弹性粘合到具有光学传送体105的顶部表面的暴露区域。键盘底盘110可以包括顶部表面上具有反射涂层或者涂料的压制或者切割金属。根据本发明公开的内容，本领域的那些技术人员将会理解，根据本发明也可以使用大量的其它材料和制造过程。

因此，本发明的优点包括改进了对电子设备的键盘135的照明。在光学传送体105中的围绕孔185的底部微型结构区域145可以用来更有效地将光从光学传送体105传送给键盘135。这可以在键盘135的底部表面上产生更亮的显示却只需要较少的功率。本发明所实现的功率需求的减少可以转而使电池的需求变小并且使电子设备的设计更加紧凑。

上述详细的描述仅提供了一种示例性实施例，并不试图限制本发明的范围、应用性或者结构。相反，示例性实施例的详细描述给本领域的那些技术人员提供了能够用来实现本发明的示例性实施例的可行的描述。应当理解，可以不脱离附属的权利要求所阐明的本发明的精神和范围而对部件和步骤的功能与结构作出多种改变。

在前述的说明书中，已经描述了本发明的特定实施例。但是，本领域的一个普通技术人员可以理解，不脱离以下权利要求中所阐明的本发明的范围可以作出各种变换和改变。因此，说明书和附图是用来说明而不是用来起限制作用的，并且所有的这些变换都将被包括在本发明的范围内。益处、优点、问题的解决方案，以及会使得任意的益处、优点或者解决方案产生或者变得更加显著的任何部件都将不被构建为任意或所有权利要求的关键的、必需的或者本质的特征或者部件。本发明仅仅由附属的权利要求以及这些权利要求的等同物来限定，其中附属的权利要求包括在本申请尚未获授权期间所作出的任伺修改。

Claims

1、一种用于照明键盘的光导管，其特征在于：该光导管包括：

具有顶部表面和底部表面的光学传送体，具有底部微型结构区域阵列的底部表面，以及在光学传送体中的多个孔，这些孔在顶部表面和底部表面之间延伸，其中至少一个孔位于底部微型结构区域阵列的底部微型结构区域中。

2、如权利要求1的光导管，其特征在于：其中顶部表面包括顶部微型结构区域阵列。

3、如权利要求2的光导管，其特征在于：其中顶部微型结构区域阵列的子组直接位于底部微型结构阵列上方。

4、如权利要求1的光导管，其特征在于：还包括具有反射顶部表面的键盘底盘，其中反射顶部表面靠近光学传送体的底部表面。

5、如权利要求1的光导管，其特征在于：还包括靠近光学传送体的顶部表面的散射板。

6、如权利要求1的光导管，其特征在于：还包括位于光学传送体的顶部表面上方的水平棱镜片和垂直棱镜片。

7、如权利要求2的光导管，其特征在于：还包括顶部反射板，该顶部反射板位于光导管的顶部表面上方，并具有对应于光学传送体的顶部徽型结构区域阵列的开口。

8、如权利要求1的光导管，其特征在于：还包括位于光学传送体的顶部表面上方的键盘。

9、如权利要求8的光导管，其特征在于：其中键盘包括穿过光学传送体中的孔的多个键柱塞。

10、如权利要求1的光导管，其特征在于：其中光学传送体的底部表面还包括位于多个孔周围的多个圆顶形凹槽，其中多个圆顶形凹槽中的每个圆顶形凹槽都容纳安装在键盘底盘上的圆顶形键开关。

11、如权利要求1的光导管，其特征在于：其中底部和顶部微型结构区域包括分别位于光学传送体的底部和顶部表面中的通道、桥式孔、或者V形槽。