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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungsmodul und insbesondere
ein Tastaturbeleuchtungsmodul einer elektronischen Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Mit
der schnellen Entwicklung von Computer ist ein wesentlicher Bedarf
aufgetreten, dass moderne Menschen Computer mit sich tragen. Um
einem solchen Trend Rechnung zu tragen, verkleinern Computerhersteller
die Größe tragbarer
Computer, d. h. sie stellen Laptops mit einer Größe her, die jener von Büchern ähnelt. Ein
Laptop weist Funktionen auf, die jenen von Desktop-Computern fast
gleich sind, er kann jedoch in einem Koffer oder in einer Tasche
mitgetragen werden, so dass die Anforderungen von Geschäftsleuten,
Computer zu jeder Zeit und überall zu
gebrauchen, erfüllt
sind.
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Weil
der Laptop klein und leicht ist, wird er häufig bei Versammlungen, Symposien
oder Präsentationen
zum Präsentieren
von Daten verwendet. Im Allgemeinen werden die zu präsentierenden
Daten auf einen großen
Bildschirm projiziert. Es kann für den
Benutzer des Laptops jedoch möglicherweise nötig sein,
den Computer zu betätigen,
während
Daten auf einen großen
Bildschirm dort projiziert werden, wo es nicht genug Umgebungslicht
gibt. Es ist möglich,
dass die benötigte
Taste nicht gefunden werden kann oder eine falsche Taste gedrückt wird, was
recht unbequem ist. Daher ist nun eine elektronische Vorrichtung
mit einer Tastaturbeleuchtungsfunktion verfügbar, welche eine Hilfs-Lichtvorrichtung zum
Lösen der
vorstehend erwähnten
Probleme bereitstellt. Die Hilfs-Lichtvorrichtung weist ein Gehäuse, ein
Licht leitendes Element und ein Licht emittierendes Element auf.
Das Gehäuse
weist einen Tastaturaufnahmeabschnitt zum Aufnehmen einer Tastatur und
eine Öffnung
an mindestens einer Seite des Tastaturaufnahmeabschnitts auf. Das
Licht leitende Element ist innerhalb des Gehäuses neben der Öffnung angeordnet.
Mindestens ein Teil des vom Licht leitenden Element emittierten
Lichts fällt
durch die Öffnung auf
mindestens eine Seite der Tastatur ein. Das Licht emittierende Element
ist auf mindestens einer Seite des Licht leitenden Elements angeordnet.
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Ferner
wurde ein tragbarer Computer mit einer Hilfs-Lichtvorrichtung vorgeschlagen,
die Hilfslicht zum Lösen
der vorstehend erwähnten
Probleme bereitstellt. Die Hilfs-Lichtvorrichtung emittiert Licht auf
die Tastatur des tragbaren Computers bei einer normalen Betriebsposition,
so dass auf den Tasten gedruckte Zeichen und Darstellungen sowie
die Positionen der Tasten klarer sichtbar sind, wenn die Tastatur
in einer dunklen Umgebung betrieben wird. Der tragbare Computer
mit der Hilfs-Lichtvorrichtung weist einen herkömmlichen tragbaren Computer
unter Verwendung einer LCD oder anderer Vorrichtungen, welche als
Abdeckungsplatte für
eine Anzeige dienen, und eine Hilfs-Lichtvorrichtung mit mindestens
einer Licht emittierenden Vorrichtung, wie einer Wolframlampe, die über der
Abdeckungsplatte angeordnet ist, auf. Der Einfallswinkel für die Licht
emittierende Vorrichtung kann zumindest in eine einzige Richtung
eingestellt werden, so dass der Einfallswinkel in Richtung der Tastatur
des tragbaren Computers gehalten wird.
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Wenngleich
die vorstehend erwähnten
Entwürfe
das Lichtanforderungsproblem bei Verwendung der Tastatur lösen können, kann
eine bevorzugte Beleuchtungswirkung jedoch bei der Umgebung mit
unterschiedlichen Helligkeitsbedingungen nicht erhalten werden,
falls die Tastatur immer noch mit dem Licht gleicher Helligkeit
beleuchtet wird. Daher wurde eine Aufgabe, die durch Forscher zu
lösen ist, gestellt,
ein Tastaturbeleuchtungsmodul bereitzustellen, in dem die Helligkeit
eingestellt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
sieht die vorliegende Erfindung ein Tastaturbeleuchtungsmodul einer
elektronischen Vorrichtung vor, welches ein Pulsbreitenmodulations-Signal
(PWM-Signal) zusammen mit einer kostengünstigen Spannungssteuerschaltung
verwendet, um die Helligkeit einer Lichtquellenausgabe vom Tastaturbeleuchtungsmodul
einzustellen, so dass bevorzugte Beleuchtungswirkungen erreicht werden
können.
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Ein
Tastaturbeleuchtungsmodul einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine Steuereinheit, eine Spannungsreguliereinheit
und eine Projektionslampeneinheit auf. Die Steuereinheit wird zum
Empfangen eines Helligkeitsein stellungsbefehls und zum Erzeugen
eines Pulsbreitenmodulations-Signals (PWM-Signals) entsprechend
einem Helligkeitseinstellungsbefehl verwendet. Die Spannungsreguliereinheit
ist zum Empfangen des PWM-Signals und zum Steuern einer Spannung
eines Ausgangstreibersignals entsprechend einem Tastverhältnis des
PWM-Signals elektrisch mit der Steuereinheit verbunden. Die Projektionslampeneinheit
ist zum Empfangen des Treibersignals und zum anschließenden Projizieren
von Licht ansprechend auf die Spannung elektrisch mit der Spannungsreguliereinheit
verbunden, so dass die Projektionslampeneinheit Licht auf die Tastatur
der elektronischen Vorrichtung projiziert.
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Ferner
sieht eine andere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ein Tastaturbeleuchtungsmodul einer elektronischen
Vorrichtung vor, welches eine Steuereinheit und eine Projektionslampeneinheit
aufweist. Die Steuereinheit wird zum Empfangen von Helligkeitseinstellungsdaten
und zum Umwandeln von Helligkeitseinstellungsdaten in ein analoges
Treibersignal und zum Ausgeben des analogen Treibersignals verwendet.
Die Projektionslampeneinheit ist zum Empfangen des analogen Treibersignals
und zum Projizieren von Licht entsprechend dem analogen Treibersignal
elektrisch mit der Steuereinheit verbunden, so dass die Projektionslampeneinheit
Licht auf die Tastatur der elektronischen Vorrichtung projiziert.
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Im
Tastaturbeleuchtungsmodul einer elektronischen Vorrichtung ist das
Tastaturbeleuchtungsmodul, abgesehen von den Grund-EIN/AUS-Funktionen ähnlich jenen
der Tastaturbeleuchtungsmodule aus dem Stand der Technik, durch
Verwenden von Merkmalen der Steuereinheit der elektronischen Vorrichtung
mit der Pulsbreitenmodulation oder Digital-zu-Analog-Wandlungsfunktionen
und durch Auswählen
einer kostengünstigen
Spannungsreguliereinheit mit einer zusätzlichen Funktion zur Helligkeitseinstellung
versehen. Demgemäß kann,
wenn die externe Umgebung verschiedene Helligkeitsbedingungen aufweist,
eine bevorzugte Beleuchtung durch Einstellen der Helligkeit zum
Beleuchten der Tastatur erreicht werden, so dass die Betriebsqualität der elektronischen
Vorrichtung verbessert wird.
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Weitere
Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden anhand der
nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung verständlich sein.
Es ist jedoch zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und
spezifische Beispiele, wenngleich sie bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung angeben, lediglich der Erläuterung dienen, weil verschiedene Änderungen
und Modifikationen innerhalb des Gedankens und des Schutzumfangs
der Erfindung Fachleuten anhand dieser detaillierten Beschreibung
einfallen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehend nur zur Erläuterung
gegebenen detaillierten Beschreibung vollkommen verständlich sein, wobei
diese Beschreibung die vorliegende Erfindung demgemäß nicht
einschränkt,
und wobei:
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1A ein
Systemblockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist,
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1B ein
Systemblockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist und
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2 ein
Schaltplan der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLLIERTE BESCHRREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1A ist
ein Systemblockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Wie in 1A dargestellt ist, weist das
Tastaturbeleuchtungsmodul einer elektronischen Vorrichtung mit einstellbarer
Helligkeit gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Steuereinheit 10, eine Spannungsreguliereinheit 20 und
eine Projektionslampeneinheit 30 auf.
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Die
Steuereinheit 10 ist elektrisch mit der Spannungsreguliereinheit 20 verbunden
und empfängt
ein Helligkeitseinstellungsbefehl. Der Helligkeitseinstellungsbefehl
wird beispielsweise von der Anwendungssoftware gesendet, die eine
Helligkeitseinstellungsfunktion in einem Betriebssystem anbietet,
oder wird von Hardwareschaltungen entsprechend einem Betrieb eines
Benutzers erzeugt. Dann erzeugt die Steuereinheit 10 ein Pulsbreitenmodulations-Signal
(PWM-Signal) entsprechend dem Helligkeitseinstellungsbefehl und
gibt dieses aus. Die Steuereinheit 10 kann beispielsweise
eine eingebettete Steuereinrichtung (EC), eine Tastatursteuereinrichtung
(KBC) oder eine integrierte PWM-Schaltung (PWM IC) sein.
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Zusätzlich kann
die Steuereinheit 10 ferner mit einer Schaltung mit einem
Photosensor verbunden sein. Entsprechend einer zuvor bekannten Umgebungshelligkeits-Einstellungstabelle,
welche gemessene Helligkeitswerte mit ausgegebenen PWM-Signalen
vergleicht, gibt die Steuereinheit 10 das PWM-Signal an
die Spannungsreguliereinheit 20 entsprechend der Umgebungshelligkeitseinstellungs-Vergleichstabelle
aus, um Spannungssteueroperationen auszuführen. Demgemäß kann die
elektronische Vorrichtung automatisch die Helligkeit zum Beleuchten
der Tastatur entsprechend der Helligkeit der äußeren Umgebung einstellen.
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Die
Spannungsreguliereinheit 20 ist elektrisch mit der Steuereinheit 10 verbunden,
empfängt die
PWM-Signalausgabe von der Steuereinheit 10 und regelt dann
eine Spannung eines Ausgangstreibersignals entsprechend einem Tastverhältnis des PWM-Signals.
Wenn beispielsweise das Tastverhältnis
des PWM-Signals derart erhöht
wird, dass es das Zehnfache des ursprünglichen Tastverhältnisses
des PWM-Signals beträgt,
wird die Spannung der Treibersignalausgabe von der Spannungsreguliereinheit 20 auf
1/10 der ursprünglichen
Ausgangsspannung verringert. Mit anderen Worten ist das Tastverhältnis des
PWM-Signals umgekehrt proportional zur Spannung des Ausgangstreibersignals.
Die Spannungsreguliereinheit 20 kann beispielsweise eine
integrierte Schaltung mit einem Widerstand, einem Kondensator und
einem Operationsverstärker
sein.
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Wenn
das Tastverhältnis
des PWM-Signals alternativ derart erhöht wird, dass es das Zehnfache des
ursprünglichen
Tastverhältnisses
des PWM-Signals beträgt,
wird die Spannung der Treibersignalausgabe von der Spannungsreguliereinheit 20 auch auf
das Zehnfache der ursprünglichen
Ausgangsspannung erhöht.
Mit anderen Worten ist das Tastverhältnis des PWM-Signals direkt
proportional zur Spannung des Ausgangstreibersignals. Die Spannungsreguliereinheit 20 kann
beispielsweise eine durch einen Widerstand, einen Kondensator und
einen Operationsverstärker
gebildete integrierte Schaltung sein.
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Die
Projektionslampeneinheit 30 ist elektrisch mit der Spannungsreguliereinheit 20 verbunden,
empfängt
die Treibersignalausgabe von der Spannungsreguliereinheit 20 und
projiziert dann Licht ansprechend auf die Spannung des Treibersignals,
so dass die Projektionslampeneinheit 30 Licht auf die Tastatur
der elektronischen Vorrichtung projiziert. Wenn die empfangene Spannung
des Treibersignals beispielsweise hoch ist, projiziert die Projektionslampeneinheit 30 Licht
mit höherer
Helligkeit. Wenn die empfangene Spannung des Treibersignals gering
ist, projiziert die Projektionslampeneinheit 30 Licht mit
geringerer Helligkeit. Die Projektionslampeneinheit 30 kann
beispielsweise eine LED weißer Farbe
oder anderer Farben oder eine Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe (CCFL)
sein, und die Projektionslampeneinheit 30 kann in der Tastatur
mit einer transparenten Struktur oder an einer geeigneten Position
auf der elektronischen Vorrichtung angeordnet sein.
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1B ist
ein Systemblockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Wie in 1B dargestellt ist, weist das
Tastaturbeleuchtungsmodul der elektronischen Vorrichtung mit einstellbarer
Helligkeit gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Steuereinheit 10 und eine Projektionslampeneinheit 30 auf.
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Die
Steuereinheit 10 ist elektrisch mit der Projektionslampeneinheit 30 verbunden
und empfängt
Helligkeitseinstellungsdaten. Die Helligkeitseinstellungsdaten können beispielsweise
von der Anwendungssoftware gesendet werden, die eine Helligkeitseinstellungsfunktion
in einem Betriebssystem anbietet, oder sie können von Hardwareschaltungen entsprechend
einem Operationsergebnis eines Benutzers erzeugt werden. Dann wandelt
die Steuereinheit 10 die Helligkeitseinstellungsdaten in
ein analoges Treibersignal um und gibt das analoge Treibersignal
aus. Die Steuereinheit 10 kann beispielsweise eine eingebettete
Steuereinrichtung (EC), eine Tastatursteuereinrichtung (KBC) oder
eine integrierte Digital-zu-Analog-Wandler-(DAC)-Schaltung sein.
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Zusätzlich kann
die Steuereinheit 10 ferner mit einer Schaltung mit einem
Photosensor verbunden sein. Entsprechend einer zuvor bekannten Umgebungshelligkeits-Einstellungstabelle,
welche gemessene Helligkeitswerte mit ausgegebenen PWM-Signalen
vergleicht, gibt die Steuereinheit 10 das analoge Treibersignal
an die Spannungsreguliereinheit 20 entsprechend der Umgebungshelligkeitseinstellungs-Vergleichstabelle
aus, um Spannungssteueroperationen auszuführen. Demgemäß kann die
elektronische Vorrichtung automatisch die Helligkeit zum Beleuchten
der Tastatur entsprechend der Helligkeit der äußeren Umgebung einstellen.
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Die
Projektionslampeneinheit 30 ist elektrisch mit der Steuereinheit 10 verbunden,
empfängt die
analoge Treibersignalausgabe von der Steuereinheit 10 und
projiziert dann Licht ansprechend auf das analoge Treibersignal
auf die Tastatur der elektronischen Vorrichtung. Wenn der Wert des
empfangenen analogen Treibersignals beispielsweise hoch ist, projiziert
die Projektionslampeneinheit 30 Licht mit höherer Helligkeit.
Wenn der Wert des empfangenen analogen Treibersignals gering ist,
projiziert die Projektionslampeneinheit 30 Licht mit geringerer
Helligkeit. Die Projektionslampeneinheit 30 kann beispielsweise eine
LED weißer
Farbe oder anderer Farben oder eine CCFL sein, und die Projektionslampeneinheit 30 kann
in der Tastatur mit einer transparenten Struktur oder an einer geeigneten
Position auf der elektronischen Vorrichtung angeordnet sein.
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2 ist
ein Schaltplan der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 dargestellt
ist, weist das Tastaturbeleuchtungsmodul einer elektronischen Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Steuereinheit 10 (in 2 nicht
dargestellt), eine Spannungsreguliereinheit 20 und eine
Projektionslampeneinheit 30 auf. Die Verbindungsbeziehung
der Schaltung ist nachstehend beschrieben.
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Ein
erstes Ende eines Widerstands R ist elektrisch mit der Steuereinheit 10 verbunden
und empfängt
das PWM-Signal. Ein zweites Ende des Widerstands R ist elektrisch
mit einem ersten Ende eines Kondensators C und einem nichtinvertierenden Eingangsende
eines Operationsverstärkers
OP verbunden. Ein zweites Ende des Kondensators C und ein invertierendes
Eingangsende von OP sind elektrisch mit einer Erdungsverbindung
verbunden. Ein Ausgangsende von OP ist elektrisch mit der Projektionslampeneinheit 30 verbunden.
Der Widerstand R, der Kondensator C und der Operationsverstärker OP bilden
die integrierte Schaltung.
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Die
Betriebsprinzipien der Schaltung werden nachstehend beschrieben.
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Wenn
das PWM-Signal in die Spannungsreguliereinheit 20 bei einem
ersten Tastverhältnis
eingegeben wird, gibt die Spannungsreguliereinheit 20 wegen
der Eigenschaften der integrierten Schaltung ein Treibersignal bei
einer ersten Spannung an die Projektionslampeneinheit 30 zu
dieser Zeit aus, so dass die Projektionslampeneinheit 30 Licht
mit einer ersten Helligkeit projiziert. Wenn das PWM-Signal in die
Spannungsreguliereinheit 20 bei einem zweiten Tastverhältnis statt
beim ersten Tastverhältnis
eingegeben wird, wird die Spannungsreguliereinheit 20 geändert und
gibt wegen der Eigenschaften der integrierten Schaltung ein Treibersignal
bei einer zweiten Spannung statt bei der ersten Spannung an die
Projektionslampeneinheit 30 aus, so dass die Projektionslampeneinheit 30 Licht
mit einer zweiten Helligkeit projiziert. Daher kann durch Ändern des
Werts des PWM-Signals mit verschiedenen Arbeitszyklen die Helligkeit
der Projektionslampeneinheit 30 eingestellt werden.
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Zusammenfassend
sei bemerkt, dass im Tastaturbeleuchtungsmodul einer elektronischen Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung das Tastaturbeleuchtungsmodul, abgesehen von den Grund-EIN/AUS-Funktionen ähnlich jenen
der Tastaturbeleuchtungsmodule aus dem Stand der Technik, durch
Verwenden von Merkmalen der Steuereinheit in der elektronischen
Vorrichtung mit der Pulsbreitenmodulation oder Digital-zu-Analog-Wandlungsfunktionen
und durch Auswählen
einer kostengünstigen Spannungsreguliereinheit
mit einer zusätzlichen Funktion
zur Helligkeitseinstellung versehen ist. Demgemäß kann, wenn die externe Umgebung
verschiedene Helligkeitsbedingungen aufweist, eine gewünschte Beleuchtung
durch Einstellen der Helligkeit zum Beleuchten der Tastatur erreicht
werden, so dass die Betriebsqualität der elektronischen Vorrichtung
verbessert wird.
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Es
wird anhand der beschriebenen Erfindung demgemäß offensichtlich sein, dass
die Erfindung auf viele Arten abgeändert werden kann. Solche Variationen
sollen nicht als Abweichung vom Gedanken und vom Schutzumfang der
Erfindung angesehen werden, und all diese Modifikationen sollen, wie
Fachleuten offensichtlich wird, in den Schutzumfang der folgenden
Ansprüche
aufgenommen werden.