光導和鍵盤背光的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了光導和鍵盤背光。一種背光式系統(tǒng)包括：基礎(chǔ)面板；布置在基礎(chǔ)面板上的多個鍵；布置在基礎(chǔ)面板和多個鍵之間的基本上平坦的光導面板；布置在光導面板上的至少一個光源；以及布置在光導面板上的至少一個光管理特征件。至少一個光管理特征件被配置成至少部分地反射光導面板內(nèi)的入射光。
【專利說明】光導和鍵盤背光
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年3月13日遞交的美國臨時專利申請第61/610，456號的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時專利申請的全部內(nèi)容通過引用的方式被結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0003]使得用戶能夠在弱光設(shè)置下更容易地觀看鍵盤的背光式鍵盤(Backlitkeyboard)已經(jīng)變得日益普及。背光式鍵盤可以由放置在對鍵進行支撐的基礎(chǔ)特征板下方的薄光導面板照亮。特征板可以是具有多個孔以允許光穿過的金屬。這種光導面板可包括薄的透光的薄片，該薄片允許來自多個發(fā)光二極管(“LED”)的光穿過。
[0004]將光導面板放置在特征板下方可能導致因特征板所致的光損失。將光導面板位于特征板上方以使得能夠更靠近鍵地發(fā)光，這可能是有問題的，因為對光導面板的這種放置必須允許結(jié)構(gòu)將鍵錨定(anchor)到特征板并且允許鍵穿過光導面板來與特征板進行交互。在某些實例中，每個鍵將需要這種光導面板中的、允許錨定結(jié)構(gòu)穿過光導面板的一個到六個孔，進而在整個標準鍵盤上總共需要幾百個孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—種背光式系統(tǒng)包括:基礎(chǔ)面板；布置在基礎(chǔ)面板上的多個鍵；布置在基礎(chǔ)面板和多個鍵之間的基本上平坦的光導面板；布置在光導面板上的至少一個光源；以及布置在光導面板上的至少一個光管理特征件(feature)。該至少一個光管理特征件被配置成至少部分地反射光導面板內(nèi)的入射光。
[0006]一種光導包括基本上平坦的光導面板。光導面板具有透明層、基本上平坦的上表面、與上表面相對的基本上平坦的下表面、周邊表面、和延伸穿過光導面板的多個鍵開關(guān)孔。光導還包括:布置在光導面板上的至少一個光源。光導還包括:至少一個光管理特征件，被遠離至少一個光源地布置在光導面板上，并且被配置成至少部分地將光導內(nèi)的入射光反射向多個鍵開關(guān)孔中的至少一個鍵開關(guān)孔。
[0007]—種集成的光導面板包括基本上平坦的光導面板。光導面板具有透明層、基本上平坦的上表面、與上表面相對的基本上平坦的下表面、周邊表面、和延伸穿過光導面板的多個鍵開關(guān)孔。集成的光導面板還包括:布置在光導面板上的至少一個光源。集成的光導面板還包括:至少一個光管理特征件，被遠離至少一個光源地布置在光導面板上，并且被配置成至少部分地反射光導內(nèi)的入射光。集成的光導面板還包括:至少一個光發(fā)射特征件，包括至少一個井(well)，該光發(fā)射特征件被布置在至少一個鍵下方。至少一個井被配置成至少部分地將入射光引導向至少一個鍵。集成的光導面板還包括:至少一組印刷電路板引線，被配置成接觸鍵開關(guān)機構(gòu)。集成的光導面板還包括:一組印刷電路引線，被配置成為至少一個光源供應電力。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]在附圖中，示出了與以下提供的詳細說明一起描述所主張發(fā)明的示例實施例的結(jié)構(gòu)。在適當?shù)那闆r下，相同的元件用相同或相似的附圖標記進行標識。作為單個組件示出的元件可由多個組件來替換。作為多個組件示出的元件可由單個組件來替換。附圖可能不成比例。出于說明的目的，一些元件的比例可能是放大的。
[0009]圖1示出了根據(jù)本公開的一個示例的背光式鍵盤的等距視圖。
[0010]圖2示出了根據(jù)本公開的一個示例的具有光導面板的鍵盤的部分分解視圖。
[0011]圖2a示出了根據(jù)本公開的一個示例的具有光導面板的鍵盤的部分分解視圖。
[0012]圖3示出了根據(jù)本公開的一個示例的光導面板。
[0013]圖4示出了根據(jù)本公開的一個示例的部分組裝的鍵盤的頂視圖。
[0014]圖5示出了根據(jù)本公開的一個示例的部分組裝的鍵盤的截面?zhèn)纫晥D。
[0015]圖6示出了根據(jù)本公開的一個示例的示例光導的截面視圖。
[0016]圖7示出了根據(jù)本公開的一個示例的光導面板的光導特征件的截面視圖。
[0017]圖8示出了根據(jù)本公開的一個示例的光導的截面?zhèn)纫晥D。
[0018]圖9A示出了用于改變光路徑的示例性圓形表面光導特征件。
[0019]圖9B示出了用于改變光路徑的示例性橢圓形表面光導特征件。
[0020]圖9C示出了用于改變光路徑的示例性三角形表面光導特征件。
[0021]圖9D示出了用于改變光路徑的示例性平行四邊形表面光導特征件。
[0022]圖9E示出了用于改變光路徑的示例性方形表面光導特征件。
[0023]圖9F示出了用于改變光路徑的示例性組合形狀并且彎曲的光導特征件。
[0024]圖9G示出了用于改變光路徑的示例性曲線的光導特征件。
[0025]圖9H示出了用于改變光路徑的示例性直線的光導特征件。
[0026]圖91示出了用于改變光路徑的示例性的直線和曲線組合的光導特征件。
[0027]圖1OA示出了用于改變光的示例光管理特征件。
[0028]圖1OB示出了用于改變光的示例光管理特征件。
[0029]圖1OC示出了用于改變光的示例光管理特征件。
[0030]圖1OD示出了用于改變光的示例光管理特征件。
[0031]圖1OE示出了用于改變光的示例光管理特征件。
[0032]圖1OF示出了用于改變光的示例光管理特征件。
[0033]圖11示出了根據(jù)本公開一個示例的光導面板的切去(cut-out)部分的頂視圖。
[0034]圖12示出了根據(jù)本公開的一個示例的光導面板。
[0035]圖13示出了根據(jù)本公開的一個示例的光導面板。
[0036]圖14示出了根據(jù)本公開的一個示例的鍵盤的部分分解圖。
[0037]圖15示出了根據(jù)本公開的一個示例的集成光導面板的頂視圖。
[0038]圖16示出了根據(jù)本公開的一個示例的集成光導面板的底視圖。
[0039]圖17示出了根據(jù)本公開的一個示例的鍵盤的側(cè)視圖。
[0040]圖18示出了根據(jù)本公開的一個示例的全集成的鍵盤組裝件。
【具體實施方式】
[0041]將理解，在附圖中示出的元件的邊界僅僅表示邊界的示例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，單個元件可被設(shè)計為多個元件，或者多個元件可被設(shè)計為單個元件。作為內(nèi)部特征件示出的元件可被實現(xiàn)為外部特征件，反之亦然。
[0042]此外，在下面的附圖和描述中，相同的部件在整個附圖和描述中分別用相同的附圖標記來指示。為了便于說明，附圖可能不是按比例繪制的，并且某些部件的比例被放大。
[0043]為了便于描述附圖，在以下描述中將使用某些術(shù)語且這些術(shù)語不是限制性的。術(shù)語“向上”或類似術(shù)語將被理解為指的是從鍵盤的下側(cè)朝向鍵盤的鍵頂部的方向，而諸如“頂部”、“上”、“上方”之類的術(shù)語將被理解為指的是更接近鍵盤的鍵頂部的相對位置。術(shù)語“向下”或類似術(shù)語將被理解為指的是從鍵盤的鍵頂部朝向鍵盤的下側(cè)的方向，而諸如“底部”、“下”、或“下方”之類的術(shù)語將被理解為指的是更接近鍵盤的下側(cè)的相對位置。
[0044]本教導的一個方面是:管理在例如為用戶照亮鍵的期望位置處的光導面板外以及在光導面板的芯部內(nèi)的許多孔周圍的光行程。在本教導的另一個方面中，對光進行管理以便實現(xiàn)均勻的發(fā)光效果，該發(fā)光效果為不論光源的位置如何都在鍵與鍵之間是均勻的。在本教導的又一個方面中，作為使用這里公開的光管理特征件的結(jié)果，可以減小照亮鍵盤所需光源的數(shù)目。
[0045]圖1示出了根據(jù)本公開一個方面的背光式鍵盤100的等距視圖。鍵盤100具有多個鍵102，多個鍵102具有鍵頂部104。鍵盤100被外罩106部分地包圍，該外罩106包圍鍵盤100的內(nèi)部組件(未示出)。應理解，雖然示例圖示出了背光式鍵盤，但是這里描述的背光系統(tǒng)可以用在其他合適應用中，例如用在小鍵盤(keypad)等中。
[0046]圖2示出了鍵盤200的部分分解視圖。下安裝板202具有底座(mount) 204。柔性印刷電路(FPC)板216被安裝到光導面板226的下側(cè)。LED218用作光源，但可使用其他光源。開關(guān)層208包括電子印刷電路250和觸點(未示出)并被安裝在光導面板226上方。在本教導的一個方面中，開關(guān)層208至少部分透明，并且可完全透明。根據(jù)本教導的一個方面，墊片(spacer) 210可以位于開關(guān)層208正上方。不導電的墊片210在允許出現(xiàn)在鍵隔膜(diaphragm) 214中的導電粒(pill)(未示出)通過孔212進行接觸的同時防止與電路跡線的不必要的接觸。在隔膜214下側(cè)的導電粒與開關(guān)層208上的引線(未示出)進行接觸，以使識別鍵按壓的電路完整。剪刀(scissor)式機構(gòu)222被固定到底座204。鍵帽224被安裝在機構(gòu)222的頂部上。
[0047]光導面板226被布置在安裝板202和FPC板216的上方。根據(jù)本公開的一個方面，光導面板226是平坦的。在又一些方面中，光導面板226可以采取三維形態(tài)，比如三維的彎曲表面。根據(jù)本教導的一個方面，光導面板226具有光源孔228,在光源孔228中安裝位于FPC板216上的LED218。根據(jù)本公開的一個方面,光導面板、導電層、FPC層和任意反射層的不同布置是可能的。
[0048]圖2A示出了根據(jù)本公開的具有光導面板326的另一個鍵盤300的部分分解視圖。下安裝板302具有底座304。具有開關(guān)層308的基板306包括傳達給計算機或另一電子設(shè)備哪個鍵已經(jīng)被用戶按下的電子印刷電路和電氣觸點(未示出)。根據(jù)本教導的一個方面，墊片310可以位于開關(guān)層308正上方。墊片310可由相對不導電的材料制成。根據(jù)本教導的另一個方面，不導電的墊片可在允許出現(xiàn)在鍵隔膜314中的導電粒(未示出)通過孔312進行接觸的同時防止與電路跡線的不必要接觸。
[0049]柔性印刷電路(“FPC”)板316被安裝在開關(guān)層308和光導面板326之間。在本公開的一個方面中，F(xiàn)PC板316被固定到開關(guān)層308。在本公開的另一個方面中，F(xiàn)PC板316被固定到光導面板326。FPC板316包括多個發(fā)光二極管(“LED”)光源318。根據(jù)本公開的其他方面，可以使用其他光源。隔膜314在圓頂(dome)320內(nèi)在其下側(cè)具有導電粒(未示出)，使得當鍵被按下時，該粒與開關(guān)層308上的引線(未示出)進行接觸，從而使向計算機或另一設(shè)備識別哪個鍵已經(jīng)被按下的電路完整。剪刀式鏈結(jié)構(gòu)(link) 322被固定到底座304。鍵帽324被安裝在剪刀322的頂部上。
[0050]光導面板326被布置在安裝板302、開關(guān)層308、墊片310和FPC板316的上方。隔膜314、剪刀322和鍵帽324被布置在光導面板326的上方。根據(jù)本公開的一個方面，光導面板326是平坦的。在又一些方面中，光導面板326可以采取三維形態(tài)，比如三維的彎曲表面。根據(jù)本教導的一個方面，光導面板326具有光源孔328,在光源孔328中安裝了位于FPC 板 316 上的 LED318。
[0051]圖3示出了圖2的示例性光導面板226的從上方的平面圖，其中FPC板216被安裝到光導面板226。光導面板226具有平坦的上表面227、和與該上表面227相對的平坦的下表面(未不出)。光導面板226具有周邊表面230,該周邊表面230定義第一和第二縱向末端232、234以及第一和第二橫向末端236、238。雖然示出的光導面板226在形狀上是矩形的，但是本教導并不限定于此。光導面板可具有定義其他幾何形狀、曲線形狀或其他形態(tài)的周邊230。光導面板226具有穿透該光導面板226的多個鍵開關(guān)機構(gòu)孔。在不出的光導面板226中，所述孔包括:通過其剪刀222將鍵帽224安裝到安裝板202的剪刀孔242、和通過其隔膜214中的接觸粒到達開關(guān)層208的接觸孔244。
[0052]示出的光導面板226包括7個LED孔228、以及布置在孔228中的3個LED218。在另一個示例中，光導面板226可包括更多或更少的LED孔228以及布置在相應孔中的更多或更少的LED218。在示出的光導面板226中，3個LED218鄰近第二縱向末端234居中地定位。雖然示出的LED218是沿著第二縱向末端234布置的，但是光導面板226可以具有布置在第一和第二縱向末端232、234、第一和第二橫向末端236、238或者光導面板226內(nèi)的任何地方中的一個或更多個處的光源。在本教導的一個方面中，光源可以被居中放置在光導面板226內(nèi)。在另一個方面中，光源沿著居中地定位在第一和第二橫向末端236、238之間的軸放置。光源的放置可由LED孔228的位置來限制。在本教導的又一個方面中，光源沿著居中地定位在第一和第二縱向末端232、234之間的軸放置。
[0053]示出的光導面板226被布置為對應于具有三行鍵250、252和254的鍵盤。第一行250最接近LED218，第二行252介于第一行250和第三行254之間，并且第三行254距離LED218最遠。第二行252和第三行254分別具有光管理特征件257和259，其至少部分地將光導面板226內(nèi)的光向鄰近鍵反射，如圖3中代表從3個居中定位的LED218發(fā)出的光線的箭頭270所示出的那樣。例如，箭頭270可被部分地反射向以下討論的光發(fā)射特征件。
[0054]行250、252和254中的每一個具有多個光發(fā)射特征件。具體地，每個行250、252和254分別具有鄰近并且部分地圍繞孔244的彎曲的發(fā)射特征件256、258、260。第一行250具有彎曲的發(fā)射特征件256，其包括局部井或具有特定深度的缺口形式的單行個體光發(fā)射特征件，從而暴露光導面板226的芯部(core)并允許光逃逸出光導面板226的芯部，例如被引導向其照亮的鍵帽。在第二和第三行252、254中的彎曲的發(fā)射特征件258、260的區(qū)別在于分別具有兩行和三行的井。根據(jù)本教導的一個方面，光管理特征件257、259和彎曲的發(fā)射特征件256、258、260的井的平均深度隨著在一方面的光管理特征件257、259或彎曲的發(fā)射特征件256、258、260與另一方面的LED218之間的距離的增大而增大。除了彎曲的發(fā)射特征件外，圖3中三行的每一行還包括鄰近孔244并且相對于它們各自的鄰近孔244而言遠離LED218的直線的光發(fā)射特征件262、264、266。直線的特征件262、264、266也從第一行250到第三行254地在行數(shù)方面增大。此外，直線的特征件262、264、266由個體的井組成，這些井的深度從第一行250到第三行254地增大。根據(jù)本教導的另一個方面，直線的和彎曲的光發(fā)射特征件中的每一個的長度可變化。根據(jù)本教導的另一個方面，這種變化可以是隨著距光源的距離增大而增大的長度。
[0055]為了將在其他情況下會從第一縱向末端232逃逸的光重新引導回光導面板226中，在相對于LED218的相對側(cè)或遠端側(cè)上，光壩(dam) 268形式的附加光管理特征件被沿著第一縱向末端232布置。在本教導的一個方面中，光壩268是穿過薄的光導面板226的整個厚度而被切出的縫隙(slot)。
[0056]除圖2和圖3示出的光導面板226外，圖2A中的光導面板326也可以包括上述針對圖3示出的光導面板226而描述的特征件。
[0057]重新參見圖2，將注意到光導面板226可有利地安裝在開關(guān)層208的下面。此外，如以下將進一步討論的，開關(guān)層208的跡線可被印刷在光導面板226上。在本教導的又一個方面中，跡線被印刷在光導面板226的頂部上。圖4示出了組裝了圖2中的組件的鍵盤的部分組裝替代實施例的頂視圖。如所示出的，光導面板226被安裝在開關(guān)層208上方。圖5示出了沿著圖4所示的線5-5的部分組裝的鍵盤的截面?zhèn)纫晥D。如圖5所示出的，光管理特征件光壩268完全地延伸穿過光導面板226。發(fā)射特征件260部分地穿過光導面板226延伸，并且發(fā)射特征件266完全地穿過光導面板226延伸。圖5還示出了安裝在機構(gòu)222的頂部上的鍵帽224，其被固定到底座204。
[0058]光導面板包括一個或更多個光導。圖6示出了示例性光導600的截面視圖。光導600可以是具有芯部和覆層的光纖的截面，其在本教導的一個方面中被繪制成作為平坦光導的扁平形狀，或者可替代地可以是不同的平坦形態(tài)，或者可替代地可以采取不使用獨立覆層的光波導的各種平坦形態(tài)。根據(jù)本教導的一個方面，無論是光纖的形態(tài)還是平坦形態(tài)或其他形態(tài)，光導600都包括光通過的芯部602和維持芯部602內(nèi)的光的內(nèi)部反射的覆層層604、606。除示出的覆層層604、606之外，或者是代替示出的覆層層604、606，可沿著包圍芯部602的表面的全部或部分放置反射層(未示出)。在本公開的一個方面中，光導600也可以本質(zhì)上是平的(Plain)，并且使用空氣作為覆層。在本公開的一個方面中，多個光纖形式的光導600可用于照亮鍵盤。光導特征件608和610或光管理特征件具有不同的深度，這兩者都延伸到芯部602中?？?12允許鍵機構(gòu)(例如剪刀元件)從鍵頂部延伸到鍵盤的安裝基座。光導特征件608、610可形成暴露透明芯部層602的一部分的井。光導特征件608和610可通過激光刻蝕、沖切、機械磨蝕、成型或其他制造工藝形成。這些工藝可以破壞(disrupt)光導600的表面，并且消除在光導表面印刷光耦合表面處理的需要。該破壞不需要具有任何特定的形狀。表面的破壞能夠足以使得光離開光導600或以期望的方式重新引導光。此外，從平面波導提取光的現(xiàn)有方法可以與這些方法協(xié)同使用。這些提取方法包括使用涂覆或印刷在表面上的、折射率(index)比芯部更高的材料。這些涂層可以在選定的位置將光耦合到平面波導的芯部之外。[0059]圖7示出了示例性光導面板702的示例性光導特征件700的截面視圖。如所示出的，光導特征件700可配置成至少部分地重新引導光導面板702的光導芯部701內(nèi)的光。在本教導的其他方面中，光導特征件700可配置成向光導芯部701外發(fā)出光，例如向鍵盤用戶發(fā)出光。光導特征件700可以是細長的，例如圖7中示出的溝槽(channel)。在另一個示例中，光導特征件700可被局部化，諸如具有圓形或幾何形狀的開口(未示出)的井。多個光導特征件可被散布在特定區(qū)域上以便發(fā)出或重新引導芯部內(nèi)的光。
[0060]圖8不出了在第一末端804處具有光源802的不例光導800的截面?zhèn)纫晥D。逐漸變深且變寬的光導特征件806、808、810可重新引導芯部812內(nèi)的光或者將光重新引導出去朝向用戶，或者二者的組合。光在一個或更多個特征件806、808、810的下面穿過芯部812材料。穿過最后一個特征件810的光可遇見將光重新引導回芯部812中的光壩814，這里光壩814可以用于增大光導800的亮度。芯部812被覆層層816包圍。
[0061]如圖9A-9I和圖10A-10F所示出的，光導特征件可以是直線的、彎曲的或者可以采取各種不同幾何形狀。諸如圓形、橢圓形、方形、平行四邊形或其他封閉二維形狀之類的形狀可從光導面板中切出，或者由部分地穿過光導面板延伸的光導特征件形成。根據(jù)本教導的一個方面，諸如圖9A-9I和10A-10F示出的那些之類的光導特征件至少部分地重新引導光導面板的芯部內(nèi)的光。在本教導的另一個方面中，這種光導特征件至少部分地從光導面板向外發(fā)出入射光。根據(jù)本公開的多個方面，光管理特征件可包括具有直線部分、彎曲部分以及直線部分和彎曲部分兩者中的一個或更多個的細長溝槽。在另一個方面中，光管理特征件包括細長縫隙。這種縫隙可用作光壩，以將大量光重新引導回光導面板中。這種縫隙可以是直線的、彎曲的或兩者，或者可以具有各種其他形狀，包括淚滴形狀。
[0062]圖9A示出了用于改變光的路徑的示例性圓形表面光導特征件。圖9B示出了用于改變光的路徑的示例性橢圓形表面光導特征件。圖9C示出了用于改變光的路徑的示例性三角形表面光導特征件。圖9D示出了用于改變光的路徑的示例性平行四邊形表面光導特征件。圖9E示出了用于改變光的路徑的示例性方形表面光導特征件。圖9F示出了用于改變光的路徑的示例性組合形狀并且彎曲的光導特征件。圖9G示出了用于改變光的路徑的示例性曲線的光導特征件。圖9H示出了用于改變光的路徑的示例性直線的光導特征件。圖91示出了用于改變光的路徑的示例性的組合了直線和曲線的光導特征件。
[0063]圖10A-F示出了用于改變光的各種示例性光管理特征件。
[0064]圖11示出了圍繞光提取特征件1102和機構(gòu)開口 1104的光導面板1100的切去部分的頂視圖。光提取特征件1102可允許導電元件將光導面板1100的相對側(cè)上的兩根引線接合。在本教導的一個方面中，光提取特征件1102也用作光發(fā)射特征件，以將入射光重新引導向鍵頂部。鍵開關(guān)機構(gòu)開口 1104可允許剪刀機構(gòu)從鍵帽延伸到從安裝板延伸的底座，例如像圖2所示出的那些一樣。光源(未示出)定位在光導面板1100的平面內(nèi)，朝向圖11的下部。光重新引導特征件1106引導光離開機構(gòu)開口 1104，否則在機構(gòu)開口 1104處將發(fā)出少量的光，從而導致鍵盤中增大的亮度。替代地，這種入射光被重新引導。如所描述的，盡管示例的光重新引導特征件1106被示出為具有三角形形狀，但光重新引導特征件1106可以是任何適當?shù)男螤睿▓A形、方形等。附加光重新引導特征件1108和1110是直線的并且以不同角度位于光導面板1100內(nèi)。光重新引導特征件1108和1110將光重新引導向特征件1102，從而照亮鍵帽。[0065]圖12示出了根據(jù)本教導的一個方面的光導面板1200。光源1202被沿著橫向邊緣1204放置。根據(jù)本教導的一個方面，光管理特征件1206隨著距光源1202的距離的增大而在長度和深度的一個或兩個方面增大。光管理特征件1206將光重新引導向位于鍵帽下方的特征件1208。特征件1208可以是孔，或者可以專門地是光發(fā)射特征件。特征件1208將光射向鍵帽并且照亮鍵帽。在本教導的又一些其他方面中，可以在光導面板1200中布置附加的光管理特征件，其重新引導在鍵開關(guān)孔1210周圍的光。如將在圖13中示出的，這種光管理特征件可隨著距橫向邊緣處的光源的距離的增大而在深度、長度或兩者方面增大。
[0066]根據(jù)本教導的一個方面，光管理特征件的深度和長度遵循包括指數(shù)和多項式項的算法。根據(jù)一個方面，描述光管理特征件的深度的等式將具有如下形態(tài):
[0067]Depth = A * e exp (B * x) +C * x exp2+D * x+E,其中:
[0068]Depth:光管理特征件的以總厚度的百分比計的深度；
[0069]X:以直線方式測量的距光源的距離；
[0070]A:在O到5之間選擇的常數(shù)；
[0071]B:在O到I之間選擇的常數(shù)；
[0072]C:在O到5之間選擇的常數(shù)；
[0073]D:在O到5之間選擇的常數(shù)；以及
[0074]E:在O到100之間選擇的常數(shù)。
[0075]根據(jù)本教導的另一個方面，描述光管理特征件的長度的等式將具有如下形態(tài):
[0076]Length = A * e exp (B * x)+C * x exp2+D * x+E,其中:
[0077]Length:光管理特征件的、以適當直線度量的長度；
[0078]X:以直線方式測得的距光源或其他發(fā)光特征件的距離；
[0079]A:在O到25之間選擇的常數(shù)；
[0080]B:在O到2之間選擇的常數(shù)；
[0081]C:在O到10之間選擇的常數(shù)；
[0082]D:在O到35之間選擇的常數(shù)；以及
[0083]E:在O到100之間選擇的常數(shù)。
[0084]圖13示出了光導面板1300的另一個示例。光源(未示出)被沿著縱向邊緣1302布置，而光管理特征件1304被布置在相對的縱向邊緣1306處。光管理特征件1304相對于多個鍵開關(guān)孔1308而言遠離光源。光管理特征件1304用于將光重新引導回光導面板1300的芯部中。除示出的光管理特征件1304之外，至少部分地重新引導光的附加光管理特征件可被放置為鄰近任一個鍵開關(guān)孔1308，并可被配置成在期望的方向上重新引導光，或者朝向特定的一個孔1308或者離開特定的一個孔1308。此外，孔1308自身可配置成用作光管理特征件。
[0085]圖14示出了示例性鍵盤1400的部分分解視圖。圖14示出了包括光導層和基板或?qū)щ妼拥墓δ艿募擅姘?401。集成面板1401包括電子印刷電路和觸點，其在鍵被用戶按下時與計算機或另一電子設(shè)備通信?？梢允峭该鞯膲|片1406可位于集成面板1401正上方。隔膜1408、剪刀1410和鍵帽1412與圖2中提到的那些相似。
[0086]在示出的集成面板1401中，反射層(未示出)被布置在集成面板1401的下側(cè)1404。例如，這種反射層可定位為鄰近光導層的芯部，或鄰近包圍光導層的芯部的覆層。例如，通過在反射層下安裝FPC，或者可替代地在光導層上允許LED被安裝到集成面板1401，LED1414可被結(jié)合到集成面板1401中。
[0087]圖15-圖16分別示出了圖14的集成的光導面板1401的頂視平面圖和底視平面圖，其中以輪廓形式示出了相對側(cè)上的特征件。參見圖15，導電跡線1500被印刷在光導面板1401的頂層上方的集成層的頂部上。這些跡線1500將用于傳達給計算機或另一電子設(shè)備哪個鍵已經(jīng)被按下，從而消除對獨立導電層的需要。
[0088]參見圖16，例如由FPC提供的印刷電路1600被固定到集成面板1401的下側(cè)或上偵U。該印刷電路為LED1602提供電力。
[0089]圖17示出了具有光導面板1702的示例鍵盤1700的側(cè)視圖。
[0090]圖18示出了示例性的全集成的鍵盤組裝件1800。單個的組件層1802完整地集成了開關(guān)層、光導面板、反射器、FPC和LED。
[0091]出于本公開的目的并且除非另外指定，“一”或“一個”表示“一個或更多個”。關(guān)于在說明書或權(quán)利要求書中使用術(shù)語“包含”的程度，意圖該術(shù)語在權(quán)利要求中被用作過渡詞語時被以與術(shù)語“包括”類似的方式解釋為開放性的。此外，關(guān)于采用術(shù)語“或”(例如A或B)的程度，其意圖意指“A或B或兩者”。當本 申請人:意圖表明“只有A或B而沒有兩者”時，將采用術(shù)語“只有A或B而沒有兩者”。因此，這里術(shù)語“或”的使用是開放性的而非排他性的使用。參見 Bryan A.Garner,ADictionary of Modern Legal Usage 624 (2d.Ed.1995) ?同樣，關(guān)于在說明書或權(quán)利要求中使用術(shù)語“中”或“到...中”的程度，其意圖額外地表達“上”或“到...上”。此外，關(guān)于在說明書或權(quán)利要求書中使用術(shù)語“連接”的程度，其意圖不僅意指“直接連接至”而且意指“間接連接至”(例如通過另一個組件或多個組件連接)。如這里使用的，“大約”將被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解并且將取決于其被使用的上下文而在一定程度上變化。如果存在對`本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言不清楚的術(shù)語的使用，則在給出了其被使用的上下文的情況下，“大約”將意指特定術(shù)語的至多±10%。從大約X到Y(jié)意圖意指從大約X到大約Y，其中X和Y是指定的值。
[0092]雖然本公開示出了各種實施例，并且雖然在某種程度上詳細描述了這些實施例，但是本 申請人:并不意圖將所主張發(fā)明的范圍約束或以任何方式限制到這種細節(jié)。更多優(yōu)點和修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是容易想到的。因此，本發(fā)明在其更寬的方方面面中不被限制到所示出和描述的特定細節(jié)和說明性的示例。因此，在不脫離本 申請人:的所主張發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以改變這些細節(jié)。此外，前述的實施例是說明性的，并且沒有單個特征件或元件對于可在本申請或后續(xù)申請中主張的所有可能組合而言是必不可少的。
【權(quán)利要求】
1.一種背光式系統(tǒng)，包括: 基礎(chǔ)面板； 布置在基礎(chǔ)面板上的多個鍵； 布置在基礎(chǔ)面板和多個鍵系統(tǒng)之間的基本上平坦的光導面板； 布置在光導面板上的至少一個光源；以及 布置在光導面板上的至少一個光管理特征件，其中，至少一個光管理特征件被配置成至少部分地反射光導面板內(nèi)的入射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng): 其中，光導面板包括延伸穿過光導面板的多個鍵開關(guān)孔；并且 其中，多個鍵開關(guān)機構(gòu)被配置成延伸穿過多個鍵開關(guān)孔中的至少一個鍵開關(guān)孔，并且被配置成將多個鍵固定到基礎(chǔ)面板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，光導面板包括透明層，該透明層包括基本上平坦的上表面、基本上平坦的下表面和周邊表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，光導面板包括基本上平坦的上表面、與上表面相對的基本上平坦的下表面、以及布置在上表面和下表面之間的透明層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光式系統(tǒng)，還包括:布置在上表面和下表面中的至少一個上的反射層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件遠離至少一個光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，布置在距至少一個光源第一距離處的第一光管理特征件的深度小于布置在距至少一個光源第二距離處的第二光管理特征件的深度，并且其中，第二距離大于第一距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，布置在距至少一個光源第一距離處的第一光管理特征件的長度小于布置在距至少一個光源第二距離處的第二光管理特征件的長度，并且其中，第二距離大于第一距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件鄰近多個鍵開關(guān)孔中的至少一個鍵開關(guān)孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件包括細長溝槽、細長縫隙和淚滴形開口中的一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件包括直線部分和彎曲部分中的至少一個。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件被配置成將光反射向多個鍵中的至少一個鍵。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件被配置成將光反射為遠離多個鍵開關(guān)孔中的至少一個鍵開關(guān)孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，還包括:光發(fā)射特征件，該光發(fā)射特征件包括至少一個井，并且該光發(fā)射特征件被布置在多個鍵中的至少一個鍵下方，其中，至少一個井被配置成至少部分地將入射光引導向多個鍵中的至少一個鍵。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個井的截面形狀包括三角形、方形和U形中的一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng): 其中，光導面板包括基本上平坦的上表面、與上表面相對的基本上平坦的下表面、以及布置在上表面和下表面之間的透明層； 其中，上表面是光學透明的覆層表面； 其中，下表面是光學透明的覆層表面；并且 其中，至少一個井被配置成暴露透明層的至少一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng)，其中，光發(fā)射特征件包括介于光導面板的厚度的0%到100%之間的深度。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng)，其中，光發(fā)射特征件包括布置在多個鍵中的至少一個鍵下方的切去部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng)，其中，布置在距至少一個光源第一距離處的第一光發(fā)射特征件的深度小于布置在距至少一個光源第二距離處的第二光發(fā)射特征件的深度，并且其中，第二距離大于第一距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng)，其中，布置在距至少一個光源第一距離處的第一光發(fā)射特征件的長度小于布置在距至少一個光源第二距離處的第二光發(fā)射特征件的長度，并且其中，第二距離大于第一距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光源被布置在光導面板的周邊和光導面板的中心中的一個處。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，光導面板與基礎(chǔ)面板集成地破布置。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件和至少一個光發(fā)射特征件是通過激光刻蝕、機械刻蝕、化學刻蝕、沖切、機械磨蝕和成型中的至少一種而被布置在光導面板中的。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光發(fā)射特征件是通過對平面波導進行表面涂覆而被布置在光導面板上的。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光式系統(tǒng)，其中，至少一個光管理特征件至少部分地由印刷和涂覆中的一種形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的背光式系統(tǒng)，其中，印刷和涂覆包括在光導面板的表面上的折射率比芯部更高的材料。
27.—種光導,包括: 基本上平坦的光導面板，具有透明層、基本上平坦的上表面、與上表面相對的基本上平坦的下表面、周邊表面、和延伸穿過光導面板的多個鍵開關(guān)孔； 被布置在光導面板上的至少一個光源；以及 至少一個光管理特征件，被遠離至少一個光源地布置在光導面板上，并且被配置成至少部分地將光導內(nèi)的入射光反射向多個鍵開關(guān)孔中的至少一個鍵開關(guān)孔。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，還包括:布置在上表面和下表面中的至少一個上的反射層。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，其中，至少一個光管理特征件具有與如下等式的值近似的深度:Depth = A * e exp (B * x)+C * x exp2+D * x+E
其中，D印th是至少一個光管理特征件的總厚度的百分比； 其中，X是距至少一個光源的直線距離； 其中，A是在O到5之間選擇的常數(shù)； 其中，B是在O到1之間的常數(shù)； 其中，C是在O到5之間選擇的常數(shù)； 其中，D是在O到5之間選擇的常數(shù)；并且 其中，E是在O到100之間選擇的常數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，其中，至少一個光管理特征件具有與如下等式的值近似的長度:
Length = A * e exp (B * x) +C * x exp2+D * x+E
其中，Length是直線測量值； 其中，X是距至少一個光源的直線距離； 其中，A是在O到5之間選擇的常數(shù)； 其中，B是在O到I之間的常數(shù)； 其中，C是在O到5之間選擇的常數(shù)； 其中，D是在O到5之間選擇的常數(shù)；并且 其中，E是在O到100之間選擇的常數(shù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，其中，至少一個光管理特征件包括細長溝槽、細長縫隙或淚滴形開口中的一個。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，其中，至少一個光管理特征件包括直線部分和彎曲部分中的至少一個。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，還包括:布置在光導面板上鄰近多個鍵開關(guān)孔中的至少一個鍵開關(guān)孔的、并且被配置成至少部分地將光導內(nèi)的入射光反射為遠離多個鍵開關(guān)孔中的至少一個鍵開關(guān)孔的至少一個光管理特征件。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，還包括:光發(fā)射特征件，該光發(fā)射特征件包括至少一個井，并且該光發(fā)射特征件被布置在至少一個鍵下方，其中，至少一個井被配置成將入射光至少部分地引導向至少一個鍵。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中，至少一個井的截面形狀包括三角形、方形和u形中的一個。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中: 上表面是光學透明的覆層表面； 下表面是光學透明的覆層表面；并且 至少一個井被配置成暴露透明層的至少一部分。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中，光發(fā)射特征件包括介于光導面板的厚度的0%和100%之間的深度。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中，光發(fā)射特征件包括布置在至少一個鍵下方的切去部分。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中，布置在距至少一個光源第一距離處的第一光發(fā)射特征件的深度小于布置在距至少一個光源第二距離處的第二光發(fā)射特征件的深度，并且其中，第二距離大于第一距離。
40.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中，布置在距至少一個光源第一距離處的第一光發(fā)射特征件的長度小于布置在距至少一個光源第二距離處的第二光發(fā)射特征件的長度，并且其中，第二距離大于第一距離。
41.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，其中，至少一個光源被布置在光導面板的周邊和光導面板的中心中的一個處。
42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中，至少一個光管理特征件和至少一個光發(fā)射特征件是通過激光刻蝕、機械刻蝕、化學刻蝕、沖切、機械磨蝕和成型中的至少一種而被布置在光導面板中的。
43.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光導，其中，至少一個光發(fā)射特征件是通過對平面波導進行表面涂覆而被布置在光導面板上的。
44.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光導，其中，至少一個光管理特征件至少部分地由印刷和涂覆中的一種形成。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的光導，其中，印刷和涂覆包括在光導面板的表面上的折射率比芯部更高的材料。
46.—種集成的光導面板,包括: 基本上平坦的光導面板 ，具有透明層、基本上平坦的上表面、與上表面相對的基本上平坦的下表面、周邊表面、和延伸穿過光導面板的多個鍵開關(guān)孔； 布置在光導面板上的至少一個光源； 至少一個光管理特征件，被遠離至少一個光源地布置在光導面板上，并且被配置成至少部分地反射光導內(nèi)的入射光； 至少一個光發(fā)射特征件，包括至少一個井，該光發(fā)射特征件被布置在至少一個鍵下方，其中，至少一個井被配置成至少部分地將入射光引導向至少一個鍵； 至少一組印刷電路板引線，被配置成接觸鍵開關(guān)機構(gòu)；以及 一組印刷電路引線，被配置成為至少一個光源供應電力。
【文檔編號】G06F3/02GK103699231SQ201310240055
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月13日
【發(fā)明者】G·M·科洛佩爾, D·拉爾松, P·布勒爾 申請人:陸明科技公司