RU2234120C2

RU2234120C2 - Portable computer with keyboard illumination

Info

Publication number: RU2234120C2
Application number: RU2002102562/09A
Authority: RU
Inventors: Томоюки ТАКАХАШИ (JP); Томоюки ТАКАХАШИ; Казухико ЯМАЗАКИ (JP); Казухико ЯМАЗАКИ; Шигеру ЁШИДА (JP); Шигеру ЁШИДА; Юкифуми НАКАЗАВА (JP); Юкифуми НАКАЗАВА; Нобуюки КАВАШИМА (JP); Нобуюки КАВАШИМА
Original assignee: Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2004-08-10
Also published as: MY125523A; MXPA01011811A; IL143889A; KR20020010721A; HUP0202343A2; KR100470263B1; DE60001172T2; ATE230856T1; PL352924A1; PL200010B1; TW494295B; CA2377052A1; HU223784B1; DE60001172D1; IL143889A0; HK1045386A1; CA2377052C

Abstract

FIELD: computer engineering.

SUBSTANCE: device has light source for keyboard illumination, holder of light source mounted by upper end of display and having a wall with an aperture for passing of light emitted by light source mounted on the inner side of said wall of holder and made in form of light-emitting diode with consumption of electric energy from accumulator of computer.

EFFECT: effective illumination of keyboard with no negative influence on visual perception of information shown on the liquid-crystalline screen, computer uses little energy with enabled illumination, computer remains mobile.

6 cl, 15 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к портативному компьютеру, допускающему его работу от аккумуляторной батареи в качестве источника питания и имеющему клавиатуру, дисплей, источник света для подсветки клавиатуры и держатель источника света.The present invention relates to a laptop computer capable of operating on battery power as a power source and having a keyboard, a display, a light source for illuminating the keyboard, and a light source holder.

Портативные компьютеры благодаря их малым размерам и небольшому весу обладают высокой мобильностью, а наличие у них встроенной аккумуляторной батареи позволяет использовать их повсеместно независимо от наличия электроснабжения от сети общего пользования. Обычно портативные компьютеры оснащены жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД), клавиатурой и координатно-указательным устройством, а также множеством приспособлений, разработанных с целью экономии потребляемой от аккумуляторной батареи электроэнергии. Поскольку в последнее время компьютеры часто используются вне служебных помещений, с такими компьютерами часто возникает необходимость работать в условиях недостаточного освещения, например в поездах или жилых помещениях.Portable computers due to their small size and light weight have high mobility, and they have a built-in rechargeable battery allows you to use them everywhere, regardless of the availability of electricity from the public network. Typically, laptop computers are equipped with a liquid crystal display (LCD), keyboard and pointing device, as well as many devices designed to save energy consumed from the battery. Since computers have recently been used frequently outside offices, it is often necessary to work with such computers in low light conditions, such as trains or residential premises.

В процессе работы с компьютером пользователю необходимо работать с клавиатурой и координатно-указательным устройством и одновременно видеть все происходящее на экране ЖКД. Благодаря тому, что большинство ЖКД оснащены задней подсветкой, пользователь может достаточно четко видеть все происходящее на экране ЖКД даже в темноте. Поскольку, однако, клавиатура и координатно-указательное устройство сами не излучают свет, если только они не покрыты флуоресцентной краской или не выполнены из флуоресцентного материала, работающий в условиях недостаточного освещения пользователь не может визуально определить положение клавиши или распознать нанесенный на верхнюю поверхность клавиши символ, и поэтому для тех людей, которые не обладают достаточным опытом работы с клавиатурой компьютера "вслепую", т.е. не способны работать без визуального контроля клавиатуры, пользование компьютером в подобных условиях значительно затрудняется. Кроме того, излучаемый задней подсветкой ЖКД свет не обеспечивает достаточного уровня освещения клавиатуры, чтобы с ней можно было работать в темноте.In the process of working with a computer, the user needs to work with the keyboard and pointing device and at the same time see everything that is happening on the LCD screen. Due to the fact that most LCDs are equipped with a backlight, the user can clearly see everything that is happening on the LCD screen even in the dark. Since, however, the keyboard and the pointing device themselves do not emit light, unless they are coated with fluorescent paint or made of fluorescent material, working in low light conditions the user cannot visually determine the position of the key or recognize the symbol printed on the top surface of the key, and therefore, for those people who do not have sufficient experience working with a computer keyboard “blindly”, i.e. unable to work without visual control of the keyboard, using a computer in such conditions is much more difficult. In addition, the light emitted from the LCD backlight does not provide enough lighting for the keyboard to work with in the dark.

В заявке на полезную модель JP 59-4493 (разработчики Suganuma и Yajima) описано устройство для подсветки электронного оборудования, например клавиатуры электронного кассового аппарата, как это показано на фиг.1. При этом устройство подсветки расположено в верхней части дисплея на передней панели аппарата и позволяет подсвечивать клавиатуру в процессе работы. Однако такой электронный кассовый аппарат относится к устройствам не портативного, а стационарного типа и рассчитан на работу от электросети общего пользования. В указанной заявке также ничего не говорится и том, каким образом источник света можно разместить в том же положении, что и в портативном компьютере. Иными словами, в этой заявке не описан конкретный способ размещения источника света в верхней части ЖКД портативного компьютера. Кроме того, показанный на фиг.1 источник света является лампой накаливания.The application for utility model JP 59-4493 (developers Suganuma and Yajima) describes a device for illuminating electronic equipment, such as an electronic cash register keyboard, as shown in FIG. In this case, the backlight device is located in the upper part of the display on the front panel of the device and allows you to highlight the keyboard during operation. However, such an electronic cash register is not a portable device, but a stationary type and is designed to operate on a public utility network. The said application also does not say anything about how the light source can be placed in the same position as in a laptop computer. In other words, this application does not describe a specific method for placing a light source on top of the LCD of a laptop computer. In addition, the light source shown in FIG. 1 is an incandescent lamp.

В заявке JP 8-314598 (Sugawara) описано устройство подсветки клавиатуры персонального компьютера (ПК), как это показано на фиг.2. При этом источник света расположен между клавиатурой и дисплеем и закреплен на корпусе ПК. Однако при размещении источника света в этом положении возникает целый ряд проблем. Так, в частности, в портативных компьютерах значительная часть поверхности их верхней стороны, с которой расположена клавиатура, обычно используется в качестве упора для рук пользователя в процессе работы с клавиатурой. По этой причине во многих случаях сложно обеспечить достаточное пространство для размещения источника света в положении, показанном на фиг.2. Кроме того, источник света, чтобы он мог освещать всю клавиатуру, находясь в положении, показанном на фиг.2, должен располагаться выше плоскости, в которой лежат верхние поверхности клавиш, а также должен быть закрыт козырьком. По этой причине при выполнении компьютера со складной крышкой, в которую встроен ЖКД, толщина такого компьютера существенно увеличивается. Кроме того, при расположении источника света в показанном на фиг.2 положении для подсветки всей клавиатуры целиком необходимо предусматривать множество точечных источников света либо источник света удлиненной формы, в связи с чем возникает проблема повышенного потребления электроэнергии от аккумуляторной батареи компьютера.JP 8-314598 (Sugawara) describes a keyboard illumination device for a personal computer (PC), as shown in FIG. 2. In this case, the light source is located between the keyboard and the display and is mounted on the PC case. However, when placing the light source in this position, a number of problems arise. So, in particular, in portable computers, a significant part of the surface of their upper side, on which the keyboard is located, is usually used as a palm rest for the user in the process of working with the keyboard. For this reason, in many cases it is difficult to provide sufficient space to accommodate the light source in the position shown in FIG. In addition, the light source, so that it can illuminate the entire keyboard, being in the position shown in figure 2, must be located above the plane in which the upper surfaces of the keys lie, and also must be covered with a visor. For this reason, when you run a computer with a folding cover into which the LCD is integrated, the thickness of such a computer increases significantly. In addition, when the light source is located in the position shown in FIG. 2, for the entire keyboard to be illuminated, it is necessary to provide for multiple point light sources or an elongated light source, which raises the problem of increased power consumption from the computer’s battery.

Помимо этого источник света частично закрыт козырьком, и поэтому свет может распространяться только вдоль поверхности клавиатуры. В указанной выше заявке JP 8-314598 говорится также, что "размещение источника света в той части, где расположен ЖКД, позволяет визуально различать клавиатуру в темноте, однако возникающая при этом проблема связана с тем, что (1) с целью обеспечить эффективную подсветку места расположения ЖКД и клавиатуры необходимо использовать источник света большой мощности и (2) при наличии задней подсветки у ЖКД свет попадает на сам этот ЖКД и тем самым создает помехи для зрительного восприятия выводимой на экран дисплея информации". Таким образом, авторы предложенного в указанной выше заявке JP 8-314598 решения отказались от размещения источника света в зоне расположения ЖКД из-за проблем, связанных как с мощностью источника света, так и с ухудшением визуальной различимости выводимой на экран ЖКД информации.In addition, the light source is partially covered by a visor, and therefore light can only propagate along the surface of the keyboard. JP 8-314598 mentioned above also states that “placing the light source in the part where the LCD is located allows you to visually distinguish the keyboard in the dark, however, the problem that arises from this is that (1) in order to provide an efficient backlight the location of the LCD and the keyboard, it is necessary to use a high power light source and (2) in the presence of a backlight on the LCD, the light enters the LCD itself and thereby interferes with the visual perception of the information displayed on the display screen. " Thus, the authors of the solution proposed in the aforementioned application JP 8-314598 refused to place the light source in the area of the LCD due to problems associated with both the power of the light source and the deterioration in the visual visibility of the information displayed on the LCD screen.

В заявке на полезную модель JP 7-25415 (разработчики Shinomura и Sasaki) описан съемный источник света для подсветки клавиатуры персонального компьютера типа ноутбук. Согласно этой публикации источник света не прикреплен постоянно к корпусу ПК, а выполнен в виде отдельного блока (т.е. является съемным). Поскольку при таком подходе источник света необходимо транспортировать отдельно от компьютера, такое решение противоречит условию портативности ПК. Кроме того, монтаж-демонтаж съемного источника света создает определенные неудобства для пользователя.The application for utility model JP 7-25415 (developers Shinomura and Sasaki) describes a removable light source for backlighting a keyboard of a personal computer such as a laptop. According to this publication, the light source is not permanently attached to the PC case, but is designed as a separate unit (i.e., it is removable). Since with this approach, the light source must be transported separately from the computer, this solution contradicts the PC portability condition. In addition, the installation and dismantling of a removable light source creates certain inconveniences for the user.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать лишенный рассмотренных выше недостатков портативный компьютер с эффективной подсветкой его клавиатуры.The basis of the present invention was the task of developing a laptop computer devoid of the above disadvantages with an effective backlighting of its keyboard.

Указанная задача решается согласно изобретению с помощью предлагаемого в нем портативного компьютера, допускающего его работу от аккумуляторной батареи в качестве источника питания и имеющего клавиатуру, дисплей, источник света для подсветки клавиатуры и держатель источника света, смонтированный у верхнего края дисплея и имеющий стенку с отверстием для прохода света, излучаемого источником света, установленным с внутренней стороны указанной стенки держателя и выполненным в виде светоизлучающего диода с потреблением электроэнергии от аккумуляторной батареи компьютера.This problem is solved according to the invention with the help of the portable computer proposed therein, which allows it to operate on the battery as a power source and has a keyboard, a display, a light source for illuminating the keyboard and a light source holder mounted at the upper edge of the display and having a wall with an opening for the passage of light emitted by a light source mounted on the inside of the specified wall of the holder and made in the form of a light emitting diode with energy consumption t rechargeable computer batteries.

В качестве источника света для подсветки клавиатуры согласно изобретению предпочтительно использовать именно светоизлучающий диод (СИД). Светоизлучающие диоды обычно применяются в качестве устройств для визуальной индикации рабочего состояния электронного оборудования, а не как устройства подсветки. Однако за последнее время были разработаны СИД с относительно большой силой света, которой вполне достаточно для подсветки, и поэтому для подсветки клавиатуры портативного компьютера предпочтительно используется СИД именно такого типа, что позволяет устранить проблемы, присущие известным решениям. СИД, поскольку он имеет малые размеры и не влияет на "мобильность", соответственно, портативность компьютера, на котором он установлен, наиболее пригоден в качестве устройства подсветки клавиатуры, смонтированного на компьютере с питанием от аккумуляторной батареи. Кроме того, СИД потребляет мало электроэнергии и поэтому практически не сокращает время работы аккумуляторной батареи.It is preferable to use a light emitting diode (LED) as the light source for illuminating the keyboard according to the invention. Light emitting diodes are usually used as devices for visual indication of the operating status of electronic equipment, and not as a backlight device. Recently, however, LEDs have been developed with a relatively high luminous intensity, which is quite enough for backlighting, and therefore it is preferable to use LEDs of this type to illuminate the keyboard of a laptop computer, which eliminates the problems inherent in known solutions. LED, because it is small and does not affect the "mobility", respectively, the portability of the computer on which it is installed, is most suitable as a keyboard backlight device mounted on a computer powered by a battery. In addition, the LED consumes little power and therefore practically does not reduce the battery life.

Помимо этого, согласно одному из предпочтительных вариантов держатель СИД крепится преимущественно у верхнего края дисплея, а сам СИД расположен внутри этого держателя. Расположение источника света в указанном месте является наиболее оптимальным, поскольку в этом случае не создается никаких помех для света, освещающего клавиатуру. Более того, при установке источника света в указанном месте для подсветки целиком всей клавиатуры вполне достаточно одного точечного источника света, что исключает необходимость в использовании нескольких точечных источников света, линейного источника света либо источника света с большой поверхностью излучения. В стенке держателя СИД предусмотрено отверстие, которое обеспечивает направленное распространение проходящего сквозь него света, излучаемого СИД, в сторону клавиатуры. Распределение света, проходящего сквозь указанное отверстие, предпочтительно изменять регулированием положения, в котором закреплен держатель СИД, а также размера и положения отверстия в стенке держателя.In addition, according to one of the preferred options, the LED holder is mounted mainly at the upper edge of the display, and the LED itself is located inside this holder. The location of the light source in the indicated location is the most optimal, since in this case there is no interference with the light illuminating the keyboard. Moreover, when installing a light source in a specified location to illuminate the entire keyboard, a single point light source is sufficient, which eliminates the need for multiple point light sources, a linear light source or a light source with a large radiation surface. A hole is provided in the wall of the LED holder that provides directional propagation of the light emitted through the LED emitted through it towards the keyboard. The distribution of light passing through the aperture is preferably changed by adjusting the position in which the LED holder is fixed, as well as the size and position of the hole in the wall of the holder.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов стенка держателя светоизлучающего диода экранирует часть излучаемого светоизлучающим диодом света, предотвращая непосредственное освещение дисплея светом, проходящим через указанное отверстие, а остальная часть света, проходящая через указанное выше отверстие, не падает непосредственно на дисплей. Обеспечивается это за счет соответствующего выбора, например, конфигурации держателя, положения его установки, положения отверстия, размера отверстия и иных параметров. Тем самым удается решить присущие известным решениями проблемы, когда при размещении источника света сверху от дисплея излучаемый таким источником свет создает помехи для зрительного восприятия выводимой на экран дисплея информации.According to one preferred embodiment, the wall of the light emitting diode holder shields a portion of the light emitted by the light emitting diode, preventing the display from directly illuminating with light passing through said opening, and the rest of the light passing through the above opening does not directly fall on the display. This is ensured by appropriate selection, for example, the configuration of the holder, its installation position, hole position, hole size and other parameters. Thus, it is possible to solve the problems inherent in known solutions when, when the light source is placed on top of the display, the light emitted by such a source creates interference to the visual perception of the information displayed on the display screen.

Согласно другому предпочтительному варианту стенка держателя светоизлучающего диода задерживает часть излучаемого светоизлучающим диодом света таким образом, что при нахождении дисплея в рабочем положении, в котором он располагается под углом примерно 90° к клавиатуре, проходящий через указанное отверстие свет освещает преимущественно только клавиатуру. Угол расположения дисплея относительно корпуса компьютера порядка 90° принимается за минимальный угол, при котором пользователь работает на компьютере. С учетом того факта, что при расположении дисплея под указанным углом подсвечивается вся клавиатура, достаточная степень подсветки клавиатуры будет обеспечиваться даже при открытой под еще большим углом задней крышке. Подобный эффект достигается также за счет соответствующего подбора, например, одного из параметров отверстия в держателе.According to another preferred embodiment, the wall of the holder of the light emitting diode delays a part of the light emitted by the light emitting diode so that when the display is in the operating position in which it is positioned at an angle of about 90 ° to the keyboard, the light passing through said opening mainly illuminates only the keyboard. The angle of the display relative to the computer case of about 90 ° is taken as the minimum angle at which the user works on the computer. Given the fact that the entire keyboard is highlighted when the display is positioned at the indicated angle, a sufficient degree of backlighting will be provided even when the back cover is opened at an even larger angle. A similar effect is also achieved by appropriate selection, for example, of one of the parameters of the hole in the holder.

Держатель светоизлучающего диода предпочтительно оснастить створкой или шторкой, позволяющей вручную перекрывать часть указанного отверстия и тем самым регулировать степень открытия отверстия в держателе. Благодаря этому пользователь может, вручную изменяя положение шторки, регулировать распределение излучаемого СИД света в зависимости от угла наклона дисплея.The holder of the light-emitting diode is preferably equipped with a shutter or a shutter that allows you to manually block part of the specified holes and thereby control the degree of opening of the holes in the holder. Thanks to this, the user can, by manually changing the position of the curtain, adjust the distribution of the emitted LED light depending on the angle of the display.

Согласно следующему предпочтительному варианту клавиатура расположена на верхней стороне корпуса, к заднему краю которого шарнирно своим нижним краем присоединена задняя крышка, а дисплей представляет собой жидкокристаллический дисплей, вмонтированный в эту заднюю крышку. Настоящее изобретение применимо прежде всего в отношении портативных компьютеров, поскольку необходимость в подсветке клавиатуры во многих случаях возникает гораздо чаще именно при работе с портативными компьютерами по сравнению с компьютерами стационарного типа.According to a further preferred embodiment, the keyboard is located on the upper side of the housing, to the rear edge of which a rear cover is hinged by its lower edge, and the display is a liquid crystal display mounted in this rear cover. The present invention is applicable primarily to laptop computers, since the need for keyboard illumination in many cases arises much more often when working with laptop computers compared to stationary computers.

Предпочтительно, чтобы при закрытии задней крышки компьютера СИД выключался автоматически. В этом случае при закрытии задней крышки без выключения СИД вручную прекращается потребление электроэнергии от аккумуляторной батареи и предотвращается ее разряд. В соответствии с этим согласно следующему предпочтительному варианту предлагаемый в изобретении портативный компьютер имеет также выключатель, обеспечивающий выключение светоизлучающего диода при закрытой задней крышке.Preferably, when the back cover of the computer is closed, the LED turns off automatically. In this case, when closing the back cover without turning off the LED manually, the power consumption from the battery is stopped and its discharge is prevented. Accordingly, according to a further preferred embodiment, the inventive laptop computer also has a switch for turning off the light emitting diode with the back cover closed.

Таким образом, в изобретении предлагается портативный компьютер, допускающий его работу от аккумуляторной батареи и имеющий СИД, который расположен в верхней части дисплея, например жидкокристаллического дисплея (ЖКД), и обеспечивает эффективную подсветку клавиатуры. Предлагаемый в изобретении компьютер при его работе от аккумуляторной батареи потребляет лишь небольшое количество электроэнергии (даже при включенной подсветке), имеет небольшие габариты и обеспечивает эффективную подсветку клавиатуры, не оказывающую отрицательного влияния на визуальное восприятие выводимой на экран ЖКД информации. Помимо этого не ухудшается и мобильность такого компьютера.Thus, the invention provides a laptop computer capable of operating on battery power and having an LED that is located at the top of a display, such as a liquid crystal display (LCD), and provides effective keyboard illumination. The computer of the invention, when it is running on battery power, consumes only a small amount of electricity (even when the backlight is on), has small dimensions and provides an effective keyboard backlight that does not adversely affect the visual perception of the information displayed on the LCD screen. In addition, the mobility of such a computer does not deteriorate.

До создания настоящего изобретения было достаточно сложно обеспечить подсветку клавиатуры портативного компьютера с помощью источника света, располагаемого в верхней части ЖКД, и поэтому на практике такая подсветка не использовалась. Однако когда при работе с портативным компьютером ЖКД при открытой задней крышке находится в рабочем положении, между верхней частью ЖКД и клавиатурой отсутствуют какие-либо препятствия, которые могли бы создавать помехи распространению света, и поэтому верхняя часть ЖКД является оптимальным местом установки источника света для подсветки клавиатуры. Вместе с тем по мере увеличения расстояния между источником света и клавиатурой важно, чтобы источник подсветки, используемый для подсветки, обладал большой силой света и потреблял небольшое количество электроэнергии. Кроме того, при подсветке клавиатуры расположенным в верхней части ЖКД источником света необходимо тщательно анализировать характеристики распространения света, чтобы исключить непосредственное его падение на экран ЖКД, что могло бы создать помехи визуальному восприятию выводимой на экран ЖКД информации. Настоящее изобретение позволяет решить подобные проблемы и использовать для подсветки клавиатуры портативного компьютера подход, не очевидный из уровня техники.Prior to the creation of the present invention, it was rather difficult to provide the keyboard illumination of a portable computer with a light source located at the top of the LCD, and therefore such a backlight was not used in practice. However, when the LCD is in the operating position with the back cover open when using the laptop computer, there are no obstacles between the top of the LCD and the keyboard that could interfere with the light distribution, and therefore the top of the LCD is the best place to install the light source for backlight keyboards. However, as the distance between the light source and the keyboard increases, it is important that the backlight used for backlighting has a large light intensity and consumes a small amount of electricity. In addition, when illuminating the keyboard with the light source located at the top of the LCD, it is necessary to carefully analyze the characteristics of the light distribution to prevent it from directly falling onto the LCD screen, which could interfere with the visual perception of the information displayed on the LCD screen. The present invention allows to solve such problems and use an approach not obvious from the prior art for backlighting a laptop keyboard.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере предпочтительного варианта его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:Below the invention is described in more detail on the example of a preferred variant of its implementation with reference to the accompanying drawings, which show:

на фиг.1 - схематичное изображение обычного кассового аппарата с подсветкой клавиатуры,figure 1 is a schematic illustration of a conventional cash register with a backlit keyboard,

на фиг.2 - схематичное изображение обычного персонального компьютера с источником света для подсветки клавиатуры,figure 2 is a schematic representation of a conventional personal computer with a light source for backlighting the keyboard,

на фиг.3 - вид в перспективе предлагаемого в изобретении портативного компьютера, выполненного в соответствии с предпочтительным вариантом,figure 3 is a perspective view of the proposed invention, a laptop computer made in accordance with the preferred embodiment,

на фиг.4 - поэлементное изображение откидной части показанного на фиг.3 компьютера, состоящей из задней крышки, ЖКД и держателя СИД, в соответствии с предпочтительным вариантом,in Fig.4 is a bit-wise image of the hinged part shown in Fig.3 of the computer, consisting of a back cover, LCD and LED holder, in accordance with a preferred embodiment,

на фиг.5 - подробное изображение выполненного по предпочтительному варианту держателя СИД, показанного на фиг.4,figure 5 is a detailed image made in the preferred embodiment of the LED holder shown in figure 4,

на фиг.6 - разрез, на котором в соответствии с предпочтительным вариантом держатель СИД показан в смонтированном положении,6 is a section in which, in accordance with a preferred embodiment, the LED holder is shown in the mounted position,

на фиг.7 - схема, иллюстрирующая характер распределения света, излучаемого СИД, установленным в его держателе, в соответствии с предпочтительным вариантом,7 is a diagram illustrating the nature of the distribution of light emitted by an LED mounted in its holder, in accordance with a preferred embodiment,

на фиг.8 - схема, иллюстрирующая характер распределения света в соответствии с предпочтительным вариантом,on Fig is a diagram illustrating the nature of the distribution of light in accordance with a preferred embodiment,

на фиг.9 - разрез держателя СИД со шторкой в соответствии с предпочтительным вариантом иFig.9 is a sectional view of the LED holder with a shutter in accordance with a preferred embodiment and

на фиг.10 - схема соединений, иллюстрирующая предпочтительный вариант выполнения цепи управления подсветкой для включения и выключения установленного в держателе СИД.10 is a wiring diagram illustrating a preferred embodiment of a backlight control circuit for turning on and off an LED mounted in a holder.

На фиг.3 показан выполненный по предпочтительному варианту портативный компьютер 100 типа ноутбук, в отношении которого применимо настоящее изобретение. На верхней стороне корпуса 101 расположены клавиатура 103 и упор 111 для рук, служащий для опоры рук пользователя при работе с клавиатурой. С одной из сторон корпуса 101 одной из своих сторон шарнирно соединена откидная задняя крышка 105. Когда компьютер не используется, эта задняя крышка 105 полностью закрывает клавиатуру 103 и упор 111 для рук. На задней крышке 105 смонтированы жидкокристаллический дисплей (ЖКД) 109 и его обрамление 107, охватывающее по периметру ЖКД 109 и закрывающее промежуток между ним и краем задней крышки. Для работы с компьютером 100 пользователю необходимо сначала открыть заднюю крышку 105, повернув ее на угол 90° или более относительно корпуса 101, после чего пользователь может работать с клавиатурой 103 и одновременно видеть отображаемую на ЖКД информацию.FIG. 3 shows a laptop type 100 made in a preferred embodiment, a laptop computer to which the present invention is applicable. On the upper side of the housing 101 are a keyboard 103 and an emphasis 111 for hands, which serves to support the user's hands when working with the keyboard. A hinged back cover 105 is pivotally connected to one of the sides of the body 101 of one of its sides. When the computer is not in use, this back cover 105 completely covers the keyboard 103 and the palm rest 111. A liquid crystal display (LCD) 109 and its frame 107 are mounted on the back cover 105, covering the perimeter of the LCD 109 and closing the gap between it and the edge of the back cover. To work with the computer 100, the user must first open the back cover 105, turning it by an angle of 90 ° or more relative to the housing 101, after which the user can work with the keyboard 103 and at the same time see the information displayed on the LCD.

Компьютер 100 также оснащен держателем 150 светоизлучающего диода (СИД), которым подсвечивается клавиатура, и выключателем 113 СИД, расположенным с внутренней стороны крышки под дисплеем. При открытой задней крышке 105 пользователь при необходимости подсветки клавиатуры 103 может включить СИД с помощью выключателя 113.The computer 100 is also equipped with a light emitting diode (LED) holder 150, which illuminates the keyboard, and an LED switch 113 located on the inside of the cover under the display. With the back cover 105 open, the user, if necessary, backlight the keyboard 103 can turn on the LED using the switch 113.

На фиг.4 по отдельности показаны задняя крышка 105, ЖКД 109, обрамление 107 и держатель 150 СИД в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения. На внутренней поверхности задней крышки 105 предусмотрен выступ 116 с резьбовым отверстием, в которое ввинчивается винт 115, обеспечивающий крепление держателя 150 СИД, проходящего сквозь предусмотренное в обрамлении 107 отверстие 117. Помимо этого на внутренней стороне задней крышки 105 сформированы также выступы 120, с помощью которых ЖКД 109 крепится к этой задней крышке 105. На обрамлении 107 расположен выключатель 113.Figure 4 shows separately the back cover 105, the LCD 109, the frame 107 and the LED holder 150 in accordance with a preferred embodiment of the invention. A protrusion 116 with a threaded hole is provided on the inner surface of the back cover 105, into which a screw 115 is screwed in to secure the LED holder 150 passing through the hole 117 provided in the frame 107. In addition, protrusions 120 are also formed on the inside of the back cover 105, by which The LCD 109 is attached to this back cover 105. A switch 113 is located on the frame 107.

На фиг.5 в увеличенном масштабе показан держатель 150 СИД, выполненный в соответствии с предпочтительным вариантом. На фиг.5а крепежная часть 151 держателя 150 СИД показана в положении, в котором она соединяется с выступом 116. На фиг.5б держатель показан в разрезе плоскостью А-А по фиг.5а, а на фиг.5в изображенный на фиг.5б держатель 150 показан в виде снизу. На фиг.5б показан участок 159 крепления СИД, предпочтительно выступающий внутрь от боковой стенки 157, при этом в центральной части этого участка 159 крепления СИД предусмотрено отверстие, в которое вставляется и в котором фиксируется СИД 155. СИД 155 вставлен в это отверстие сверху и зафиксирован в его держателе 150. Кроме того, как показано на фиг.5в, в нижней части 153 держателя 150 СИД имеется отверстие 161. При этом свет, излучаемый СИД 155, частично задерживается нижней частью 153, а частично проходит наружу через отверстие 161 в держателе 150 СИД.5, an enlarged view illustrates an LED holder 150 in accordance with a preferred embodiment. In Fig. 5a, the mounting portion 151 of the LED holder 150 is shown in the state in which it is connected to the protrusion 116. In Fig. 5b, the holder is shown in section by plane AA in Fig. 5a, and in Fig. 5b the holder shown in Fig. 5b 150 is shown in bottom view. Fig. 5b shows an LED attachment portion 159, preferably protruding inwardly from the side wall 157, with a hole provided in the center of this LED attachment portion 159 into which the LED 155 is inserted and fixed. LED 155 is inserted into this hole from above and locked in its holder 150. In addition, as shown in FIG. 5c, there is a hole 161 in the lower part 153 of the LED holder 150. In this case, the light emitted from the LED 155 is partially blocked by the lower part 153 and partially passes out through the hole 161 in the holder 150 LED.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в качестве источника света используется СИД. При этом, например, можно использовать СИД 155 марки NSPWF50BS, выпускаемый фирмой Nichia Chemical Industries, Ltd. Сила излучаемого подобным СИД 155 света составляет 0,18 кд, а потребляемая им энергия составляет 252 мВт, и поэтому такого СИД по его показателям силы света и небольшой потребляемой энергии вполне достаточно для эффективной подсветки клавиатуры. Кроме того, размеры светоизлучающей части СИД в поперечном сечении составляют лишь 2х4 мм, благодаря чему он без каких-либо проблем помещается в его держателе показанных на фиг.5 размеров. Поскольку в предпочтительном варианте емкость аккумуляторной батареи компьютера 100 составляет 4800 мА·ч, на долю потребляемой СИД энергии приходится около 1,6% емкости аккумуляторной батареи. Таким образом, при стандартных условиях эксплуатации компьютер 100 способен работать в течение 3 ч с выключенным СИД 155, а при включенном СИД 155 при аналогичных условиях эксплуатации время работы компьютера 100 сократится всего лишь примерно на 3 мин.In a preferred embodiment, an LED is used as a light source. Thus, for example, you can use LED 155 brand NSPWF50BS manufactured by Nichia Chemical Industries, Ltd. The power of light emitted by a similar LED 155 is 0.18 cd, and the energy consumed by it is 252 mW, and therefore, this LED, in terms of its light intensity and low energy consumption, is quite enough for an effective keyboard illumination. In addition, the dimensions of the light-emitting part of the LED in the cross section are only 2x4 mm, so that it fits into its holder of the sizes shown in FIG. 5 without any problems. Since, in a preferred embodiment, the battery capacity of the computer 100 is 4800 mAh, the energy consumed by the LEDs is about 1.6% of the battery capacity. Thus, under standard operating conditions, the computer 100 is able to operate for 3 hours with the LED 155 off, and with the LED 155 on, under similar operating conditions, the operating time of the computer 100 will be reduced by only about 3 minutes.

На фиг.6 держатель 150 СИД показан в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения в положении, в котором он закреплен на задней крышке 105. При этом держатель 150 СИД и ЖКД 109 закреплены на соответствующих выступах 116 и 120, предусмотренных на внутренней поверхности задней крышки 105. В этом положении обрамление 107 охватывает по периметру ЖКД 109, перекрывая промежуток между этим ЖКД и внешним краем задней крышки 105, и имеет на том участке, на котором крепится держатель 150 СИД, отверстие, сквозь которое нижняя часть 153 держателя СИД выступает наружу за это обрамление.6, an LED holder 150 is shown in accordance with a preferred embodiment of the invention in a position in which it is mounted on the back cover 105. In this case, the LED holder 150 and the LCD 109 are mounted on respective protrusions 116 and 120 provided on the inner surface of the back cover 105 In this position, the frame 107 spans around the perimeter of the LCD 109, bridging the gap between the LCD and the outer edge of the back cover 105, and has an opening through which the lower part 153 of the holder C is mounted on the LED holder 150 D projects out of this frame.

В соответствии с предпочтительным вариантом размер отверстия 161, расстояние от поверхности ЖКД 109 до отверстия 161 и угол, под которым нижняя часть 153 расположена к поверхности ЖКД, имеют согласно фиг.6б существенное значение. Связано это с тем, что именно этими параметрами в основном определяется характер распределения излучаемого СИД света, проходящего вниз от держателя 150. В предпочтительном варианте отверстие 161 имеет размеры 4×2 мм, расстояние от поверхности ЖКД до отверстия 161 составляет 5 мм, а угол, под которым нижняя часть 153 расположена к поверхности ЖКД, составляет около 90°. При подобных геометрических параметрах, определяющих характер распределения излучаемого СИД 155 света, исключается непосредственное освещение поверхности ЖКД, что исключает появление на поверхности ЖКД бликов и иных нежелательных эффектов, создающих помехи для визуального восприятия выводимых на его экран изображений. Кроме того, характеристику распределения света задают таким образом, чтобы в процессе работы компьютера обеспечивалась эффективная подсветка клавиатура по всей ее площади во всем заданном диапазоне углов наклона задней крышки 105 относительно корпуса компьютера. Ниже более подробно рассмотрена методика, в соответствии с которой подбираются характеристики распределения света.According to a preferred embodiment, the size of the hole 161, the distance from the surface of the LCD 109 to the hole 161, and the angle at which the lower portion 153 is located to the surface of the LCD, are significant according to fig.6b. This is due to the fact that it is these parameters that mainly determine the distribution pattern of the emitted LED light passing down from the holder 150. In a preferred embodiment, the hole 161 is 4 × 2 mm, the distance from the LCD surface to the hole 161 is 5 mm, and the angle under which the lower part 153 is located to the surface of the LCD, is about 90 °. With such geometric parameters that determine the distribution pattern of the light emitted by the LED 155, direct illumination of the LCD surface is excluded, which eliminates glare and other undesirable effects on the LCD surface that interfere with the visual perception of the images displayed on its screen. In addition, the characteristic of the distribution of light is set in such a way that, during the operation of the computer, the keyboard is provided with effective illumination over its entire area over the entire specified range of tilt angles of the back cover 105 relative to the computer case. Below we consider in more detail the methodology in accordance with which the characteristics of the light distribution are selected.

На фиг.7 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения схематично показано распределение в портативном компьютере 100 излучаемого СИД 155 света, проходящего сквозь отверстие в держателе 150 СИД. На фиг.7а портативный компьютер показан в виде сбоку с открытой задней крышкой 105, расположенной под углом примерно 90° к корпусу 101. В наклонном положении ЖКД ближний к поверхности ЖКД 109 световой луч 131 освещает ближний к ЖКД край клавиатуры. Направление и угол падения светового луча 131 определяются, как это показано на фиг.6б, углом, под которым нижняя часть 153 держателя 150 СИД расположена к поверхности ЖКД, размером отверстия 161 и расстоянием между отверстием 161 и поверхностью ЖКД. Хотя на фиг.7а световой луч 131 и показан как освещающий только ближний к ЖКД 109 участок клавиатуры 103, по существу этот световой луч обеспечивает достаточный уровень освещенности всей клавиатуры. Фактически из отверстия 161 в сторону ЖКД 109 также падает слабый луч света.7, in accordance with a preferred embodiment of the invention, the distribution in the portable computer 100 of the emitted LED 155 of light passing through an opening in the LED holder 150 is schematically shown. 7a, the portable computer is shown in a side view with the back cover 105 open, located at an angle of about 90 ° to the housing 101. In the tilted position of the LCD, the light beam 131 closest to the surface of the LCD 109 illuminates the edge of the keyboard closest to the LCD. The direction and angle of incidence of the light beam 131 are determined, as shown in FIG. 6b, by the angle at which the lower part 153 of the LED holder 150 is located to the LCD surface, the size of the hole 161 and the distance between the hole 161 and the surface of the LCD. Although FIG. 7a shows the light beam 131 as illuminating only the portion of the keyboard 103 closest to the LCD 109, essentially this light beam provides a sufficient level of illumination for the entire keyboard. In fact, a faint ray of light also falls from the hole 161 toward the LCD 109.

Распределение такого слабого луча света в соответствии с предпочтительным вариантом рассмотрено со ссылкой на фиг.8. Часть света, излучаемого СИД и проходящего сквозь отверстие в держателе 150, например часть светового луча 133, приходится на слабый луч света, падающий в сторону ЖКД 109. Однако в данном варианте указанные выше параметры, такие как размер отверстия 161 и т.п., задают таким образом, чтобы световой луч 133, падающий в сторону ЖКД, не выходил за пределы участка 137 соединения задней крышки 105 с корпусом 101. Тем самым исключается возможность непосредственного освещения ЖКД 109 при наклоне задней крышки под любым углом, а также возможность появления на поверхности ЖКД нежелательных эффектов, создающих помехи для визуального восприятия выводимых на его экран изображений.The distribution of such a weak beam of light in accordance with a preferred embodiment is discussed with reference to FIG. Part of the light emitted by the LED and passing through the hole in the holder 150, for example part of the light beam 133, falls on a weak beam of light incident on the side of the LCD 109. However, in this embodiment, the above parameters, such as the size of the hole 161 and the like, set so that the light beam 133 incident on the LCD side does not go beyond the portion 137 of the connection of the back cover 105 to the housing 101. This eliminates the possibility of direct illumination of the LCD 109 when the back cover is tilted at any angle, as well as the possibility of turning on Nost LCD undesirable effects interfering with the visual perception of its image displayed on the screen.

Как показано на фиг.7, указанные выше параметры, такие как размер отверстия 161 и т.п., задают таким образом, чтобы при открытой на угол в 90° задней крышке 105 наиболее удаленный от ЖКД 109 световой луч 133 освещал наиболее удаленную от ЖКД часть клавиатуры 103.As shown in Fig. 7, the above parameters, such as the size of the hole 161 and the like, are set so that when the back cover 105 is open at an angle of 90 °, the light beam 133 farthest from the LCD 109 illuminates the farthest from the LCD part of the keyboard 103.

На фиг.7б показанный на фиг.7а и выполненный в соответствии с предпочтительным вариантом компьютер изображен в виде сверху. Как следует из приведенного на фиг.7б изображения, характеристику распределения света задают таким образом, чтобы при открытой на угол в 90° задней крышке обеспечивалось освещение всей клавиатуры. Обычно при работе на компьютере 100 задняя крышка отклонена на угол в пределах от 110 до 135°. Следовательно, при работе с компьютером 100 его задняя крышка часто отклонена под большим углом к корпусу 101, чем это показано на фиг.7а. По мере постепенного увеличения угла наклона задней крышки 105 световой луч 133 будет перемещаться в сторону ближнего к пользователю края корпуса 101 и в конечном итоге выйдет за его пределы. Тем не менее и в этом случае вся клавиатура 103 остается освещенной, что позволяет работать с ней в условиях слабого или недостаточного освещения. Поскольку наиболее удаленная часть светового луча 131 может перемещаться при наклоне задней крышки лишь в очень узких пределах, для подсветки ближней к ЖКД части клавиатуры 103 также не создается помех.On figb shown in figa and made in accordance with the preferred embodiment, the computer is depicted in a top view. As follows from the image on figb, the characteristic of the distribution of light is set so that when the back cover is opened at an angle of 90 °, the entire keyboard is illuminated. Typically, when operating on computer 100, the back cover is deflected at an angle in the range of 110 to 135 °. Therefore, when working with the computer 100, its back cover is often deflected at a large angle to the housing 101 than is shown in Fig. 7a. As the angle of inclination of the back cover 105 gradually increases, the light beam 133 will move toward the edge of the housing 101 closest to the user and ultimately go beyond it. However, in this case, the entire keyboard 103 remains lit, which allows you to work with it in low or low light conditions. Since the most distant part of the light beam 131 can move when the back cover is tilted only within very narrow limits, no interference is also created to illuminate the part of the keyboard 103 closest to the LCD.

На фиг.9 показана створка или шторка 163, предусмотренная в соответствии с предпочтительным вариантом в держателе СИД и позволяющая исключить выход светового луча 133 при постепенном наклоне задней крышки 105 за пределы корпуса 101 и освещение пространства, подсветка которого не требуется. Шторка 163 установлена в держателе 150 СИД с возможностью ее ручного скользящего перемещения. В качестве механизма для ручного скользящего перемещения шторки 163 можно использовать механизм с осью, на которой снаружи от боковой стенки 157 (фиг.5б) держателя 150 СИД закреплена эта шторка 163 и на которой установлено регулировочное колесико либо любой иной пригодный для этой цели известный механизм. Скользящую шторку 163 предпочтительно оснастить стопорным механизмом, который позволяет зафиксировать ее в любом требуемом положении. Шторка 163 выполняет функцию своего рода диафрагмы, позволяющей в зависимости от угла наклона задней крышки 105 регулировать проходное сечение отверстия 161, а тем самым и количество проходящего сквозь него света.Figure 9 shows the sash or shutter 163, provided in accordance with the preferred embodiment in the LED holder and allowing to exclude the exit of the light beam 133 by gradually tilting the back cover 105 beyond the housing 101 and lighting the space, the illumination of which is not required. The shutter 163 is mounted in the LED holder 150 with the possibility of its manual sliding movement. As a mechanism for manual sliding movement of the shutter 163, a mechanism with an axis can be used on which this shutter 163 is fixed outside the side wall 157 (Fig. 5b) of the LED holder 150 and on which an adjusting wheel or any other known mechanism suitable for this purpose is mounted. The sliding shutter 163 is preferably equipped with a locking mechanism, which allows you to lock it in any desired position. The shutter 163 performs the function of a kind of diaphragm, which, depending on the angle of inclination of the back cover 105, controls the passage area of the hole 161, and thereby the amount of light passing through it.

В соответствии с предпочтительным вариантом для включения и выключения СИД используется выключатель 113, показанный на фиг.3. Если выключатель 113 постоянно находится во включенном положении, то в некоторых случаях пользователь может закрыть заднюю крышку 105 при включенном СИД 155. Во избежание этого в цепи управления подсветкой предпочтительно предусмотреть, как это показано на фиг.10, второй выключатель 114, замыкание и размыкание которого происходит соответственно при открытии и закрытии задней крышки 105. СИД 155, выключатель 113 и второй выключатель 114 соединены последовательно с источником питания. При этом второй выключатель 114 находится во включенном положении только при открытой задней крышке. В этом положении выключатель 113 может находиться во включенном или выключенном положении, что позволяет включить или выключить СИД.In accordance with a preferred embodiment, a switch 113 shown in FIG. 3 is used to turn the LED on and off. If the switch 113 is constantly in the on position, in some cases the user can close the back cover 105 with the LED 155 turned on. To avoid this, it is preferable to provide, as shown in FIG. 10, a second switch 114 in the backlight control circuit, the closing and opening of which occurs when opening and closing the back cover 105. The LED 155, the switch 113, and the second switch 114 are connected in series with the power source. In this case, the second switch 114 is in the on position only with the back cover open. In this position, the switch 113 may be in the on or off position, which allows you to turn on or off the LED.

Claims

1. A portable computer (100) that allows it to be operated from a rechargeable battery as a power source and having a keyboard (103), a display (109), a light source to illuminate the keyboard, and a light source holder (150) mounted at the upper edge of the display and having a wall with an opening (161) for the passage of light emitted by a light source mounted on the inside of the holder wall and made in the form of a light emitting diode (LED) with the consumption of electricity from a computer battery.

2. The computer according to claim 1, in which the wall of the holder of the light-emitting diode shields part of the light emitted by the light-emitting diode, preventing direct illumination of the display by light passing through the specified hole.

3. The computer according to claim 1, in which the wall of the holder of the light emitting diode delays a portion of the light emitted by the light emitting diode so that when the display is in the operating position, in which it is located at an angle of about 90 ° to the keyboard, the light passing through the aperture predominantly illuminates only the keyboard.

4. The computer according to claim 1, in which the holder of the light emitting diode has a sash or curtain (163) that allows you to manually block part of the specified holes.

5. A computer according to claims 1 to 3 or 4, in which the keyboard is located on the upper side of the case (101), to the rear edge of which a rear cover (105) is pivotally attached with its lower edge, and the display is a liquid crystal display mounted in this rear cover.

6. The computer according to claim 5, also having a switch (113) that turns off the light-emitting diode with the back cover closed.