專利名稱：低功率、低成本的照明鍵盤和袖珍鍵盤的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及鍵盤、袖珍鍵盤(keypad)和其它數(shù)據(jù)輸入裝置的照明。
鍵盤、袖珍鍵盤、鼠標及其它數(shù)據(jù)輸入裝置(下文中通稱為鍵盤)用于各種將文字數(shù)字及其它類型數(shù)據(jù)輸入機器如計算器或計算機的場合。人們一直在研制重量輕、成本低、易于制造的鍵盤。但是，在研制重量輕、成本低、易于制造的照明鍵盤一直存在困難。例如，已經(jīng)研究出需要在鍵盤的每個鍵下面及附近設置光源的方法，每個這種光源必須連接于電源，這就使這種鍵盤的制造困難而成本高昂。照明鍵盤的另一種方法只要一個光源，該光源借助光路向每個鍵提供光線。為了均勻、有效地照明這些鍵，光路難于構(gòu)制。上述方法的缺點在于需要相當大的照明電力，而這是膝上型電腦和計算器在電池電源下工作的一個重要考慮因素。另外，所有上述方法都不適于許多已研制成的新型鍵盤，這些鍵盤不是偏平的，例如，從水平面向上、向外呈弓形的人類環(huán)境改造學的鍵盤。更一般來說，現(xiàn)有技術(shù)的這些方法都不適用于現(xiàn)有鍵盤制造工藝。因此，用于制造普通非照明鍵盤的制造方法并不能方便、容易于用來制造照明鍵盤。
本發(fā)明的目的是提供制造照明鍵盤的方法，所述方法可容易地采用并合并在現(xiàn)有非照明鍵盤制造方法中。
本發(fā)明的另一個目的是提供制造照明鍵盤的方法，所述方法可適用于任何形狀的鍵盤，包括人類環(huán)境改造學鍵盤。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方式的均勻鍵盤照明，這種方式不需要為每個鍵設置復雜的光路或單獨的光源，并且還提供消耗很低功率的照明。
本發(fā)明的另一個目的是提供具有可控的視覺功能性和美學品質(zhì)的照明。
按照本發(fā)明的一個方面，一個撓性的、薄的、低功率的、廉價的發(fā)光板粘附于鍵盤的鍵盤井板的表面上。鍵盤井板是以一般采用的制造工藝和準備生產(chǎn)的鍵盤形狀所要求的任何方式和形狀制造的。發(fā)光板可以粘附在鍵盤井板的上表面上。或者，發(fā)光板也可以設置在鍵盤井板和鍵盤電路板之間。在這種結(jié)構(gòu)中，鍵盤井板是用具有用作鍵盤井板的足夠剛性的任何透光材料制成的。這種材料如樹脂玻璃和其可模制塑料是本專業(yè)公知的。鍵也是根據(jù)普通采用的制造工藝來制造的，只是鍵盤是用透光材料制成的，可以進一步含有磷光性材料，它可以在照明中或照明后殘留地發(fā)光。發(fā)光板可以容易地連接于電池或任何可用電源，包括向鍵盤本身供電的電源。另外，發(fā)光板也可以連接于一個裝置如可變電阻器，以便使用戶可以改變照明強度。光電池也可連接于發(fā)光板的電源，以便使板的光強度可以根據(jù)鍵盤使用環(huán)境的暗度自動地變化。
按照本發(fā)明，不同顏色的發(fā)光板可以設置在鍵的不同區(qū)域下面，以便改善鍵組的視覺區(qū)別。透光鍵也可以著色，因而相同的發(fā)光板可以使著色不同的鍵表現(xiàn)出不同的顏色。同樣，通常為不透明的鍵盤頂板也可以用透光材料制造，因而使鍵盤的整個上表面受到照明。頂板可以著色以提供視覺對比。一種顏色的一塊發(fā)光板可以用來以不同于為鍵照明的發(fā)光板的顏色來照明頂板。所有這些特征可以組合起來，提供一種具有可控視覺功能及美學品質(zhì)的照明鍵盤。另外，本說明書公開的本發(fā)明的方法可以由本專業(yè)技術(shù)人員實施，將現(xiàn)有鍵盤改變成照明鍵盤。
參閱下面的文字說明、附圖及權(quán)利要求書可以更清楚地理解本發(fā)明的上述的和其它的特征、方面和優(yōu)點。


圖1表示典型鍵盤的結(jié)構(gòu)。
圖2表示發(fā)光板在井板下設置的情形。
圖3表示典型發(fā)光板的結(jié)構(gòu)和電連接。
圖4表示頂板照明的一個實施例。
圖5表示發(fā)光板在井板上方設置的情形。
圖1表示典型鍵盤結(jié)構(gòu)的功能示意圖。一般來說，一個鍵盤5由鍵墊10、鍵桿11、一個鍵盤頂板20、一個鍵盤井板30、一個帶有鍵簧開關13的電路板40和一個鍵盤底板50構(gòu)成。所有上述構(gòu)件一般是用不透明材料制成的。鍵桿穿過鍵盤井板30上的孔12。鍵盤井板30上的孔12與電路板40的鍵簧開關13對準。電路板40固定在鍵盤底板50上。鍵盤頂板20裝配在鍵盤底板50上或用其它方式裝在其上，從而為鍵盤提供包封。鍵一般是根據(jù)功能在鍵盤中成組設置的。例如，在用于將文字和根據(jù)打入文字處理機的典型鍵盤上，一組字母鍵、數(shù)字鍵和其它某種符號鍵在傳統(tǒng)打字機鍵布置中組合在一起，在本說明書中稱為打字機鍵。另一個單獨組合在一起的鍵組是箭頭鍵，這些箭頭鍵可進行在監(jiān)視器上顯示的游標控制。功能鍵橫跨鍵盤上部分開地組合在一個單排中。這些分開組合的鍵的組合將稱為鍵組。頂板20設計得在放置就位時使鍵墊10伸過頂板20，同時使鍵組之間的區(qū)域被頂板20的表面21覆蓋。
圖2表示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。一個撓性發(fā)光板100粘附在鍵盤井板30的面對電路板40的表面的下表面32上。在本專業(yè)公知的任何透光的物質(zhì)可以用來將發(fā)光板100貼在下表面32上。或者，如果發(fā)光板100將充分地壓在鍵盤井板30和電路板40之間保持在位的話，撓性發(fā)光板100可以放置在鍵盤井板30和電路板40之間而無需使用粘附物質(zhì)?？?12在撓性發(fā)光板100上制成，與鍵盤井板30上的孔12對準。
發(fā)光板100由可在市場買到的電致發(fā)光(E-L)燈構(gòu)成。E-L燈是固態(tài)裝置，它由帶有導電表面的涂磷光質(zhì)的薄塑料板構(gòu)成。當電源作用于導電表面上時，磷光質(zhì)發(fā)光，光線從整個表面發(fā)出。E-L燈是薄的、撓性的，并且可以扭轉(zhuǎn)、彎曲或形成任何形狀。這種燈花費很小的功率，并且產(chǎn)生很少熱量。圖3A表示發(fā)光板100的典型結(jié)構(gòu)。每個導電表面、金屬化聚酯膜131和后電極132在板100的邊緣由導線105連接。上部導電表面，金屬化聚酯膜131是透光導體。當導線105連接于電源110時，整個板以橫過板100的整個表面的基本均勻的強度發(fā)光。發(fā)光板在市場上可以買到多種顏色的，如白色、黃色、藍色和綠色。它們可以由廠商切割定制，廠商將提供連接于導電表面的電片，以便連接于電源。例如，撓性發(fā)光板可以從SEG公司買到。SEG公司可以通過其互聯(lián)網(wǎng)址www.flashseg.com聯(lián)系。
撓性發(fā)光板100通過導線105連接于任何方便的電源，所述電源可以是電池或鍵盤5的電源。發(fā)光板100的光線強度可以使強度控制裝置85如與電源110串聯(lián)的可變電阻器來改變，如圖3B所示。作為補充或替代，如圖3B所示，可以通過設置一個光敏裝置90如光電管，以及輔助電路，以便根據(jù)鍵盤5使用環(huán)境中的光線強度來控制發(fā)光板100的強度。本專業(yè)技術(shù)人員能夠容易地認識到有多種方法、裝置和電路可用于控制發(fā)光板100的強度。
在這個實施例中，鍵盤井板30是用透光材料制成的。具有足夠剛度以滿足普通鍵盤井板的要求的任何透光材料都可以使用。甚至部分不透明的透光材料也可采用，只要足夠強度的光線可透過鍵盤井板30，為用戶照明即可?？梢杂米鞔四康牡牟牧系膶嵗菢渲ＡШ推渌腹馑芰?。其它適用的材料是本專業(yè)技術(shù)人員熟知的。同樣，鍵墊10和鍵桿11用透光材料，即，至多部分不透明并可透過足夠的光線強度使用戶可看到鍵的材料來制造。另外，鍵墊10可以包括磷光質(zhì)，磷光質(zhì)響應于從發(fā)光板100接受的光線而發(fā)光。因此，在這個實施例中，發(fā)光板100通過鍵盤井板30和通過鍵墊10透光，以提供鍵盤5的可以看到的照明。
在某些場合需要提供一種鍵盤，其中不同的鍵、鍵組和鍵盤區(qū)域看起來是以不同顏色照明的。按照本發(fā)明，要做到這一點可采用多種方法。一種方法是在鍵盤井板30的不同部分下面設置不同顏色的多個發(fā)光板100，以便使不同的鍵、鍵組及鍵盤區(qū)域被不同顏色照明。另一種方法提供不同顏色的鍵的方法是使用來制造鍵的透光材料著色，因而當鍵被發(fā)光板100照明時，鍵的顏色將由來自發(fā)光板的光線及鍵的著色構(gòu)成。制造鍵的材料也可以同當被發(fā)光板100照明時有不同顏色的磷光質(zhì)混合。
上述照明鍵盤的方法的另一個變型是制造透光材料的頂板20，使來自發(fā)光板100的光線透過頂板以提供對頂板表面區(qū)域及鍵的照明。將單獨的發(fā)光板100放在頂板20的表面區(qū)域22下面，使發(fā)光板100的上表面131與頂板20的表面區(qū)域22對準，如圖4所示，這樣就可以用需要顏色的單獨的發(fā)光板100來照明頂板20。頂板20也可以用由需要顏色著色或者混合有磷光質(zhì)的透光材料制造，所述磷光質(zhì)響應于從發(fā)光板100接受的光線發(fā)光。
在一個替代實施例中，發(fā)光板100可以粘附于鍵盤井板30的上表面31，如圖5所示。在這種結(jié)構(gòu)中，鍵盤井板40可以用通常采用的任何不透明材料制成，這是由于來自發(fā)光板100的光線更直接地為鍵照明而無需透過鍵盤井板30。用于將發(fā)光板100粘附于鍵盤井板30的上表面31的物質(zhì)在這種結(jié)構(gòu)中不必是透光材料。在這種結(jié)構(gòu)中，鍵墊是用透光材料制成的，頂板20也可以按照上述方式照明。
采用撓性發(fā)光板的優(yōu)點是能夠?qū)Ψ莻鹘y(tǒng)式鍵盤如在一個或多個空間方向上呈弓形的人類環(huán)境改造學鍵盤提供照明。另外，本說明書所述的鍵盤照明方法可以容易地適用于任何鍵盤制造工藝。這就能夠使非照明鍵盤的廠商迅速、低開銷地變成照明鍵盤的廠商，無需研究全新的制造工藝來適應特殊的結(jié)構(gòu)。另外，這里公開的本發(fā)明的方法可由本專業(yè)普通技術(shù)人員實施，將現(xiàn)有鍵盤變成照明鍵盤。另外，這里公開的本發(fā)明的方法可用來制造照明鼠標，用透光材料來制造鼠標按鈕和外殼，并在這些構(gòu)件下鋪設一個或多個連接于適當電源的發(fā)光板。
雖然已結(jié)合上述實施例描述了本發(fā)明，但是，本發(fā)明的范圍并不局限上面的書面描述。本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求書及其等同方案限定的。
權(quán)利要求
1．用于照明一個或多個數(shù)據(jù)輸入設備的構(gòu)件的方法，它包括以下步驟用透光材料制造所述一個或多個構(gòu)件；以及在所述一個或多個構(gòu)件下面設置發(fā)光板，以便為設備使用者提供所述構(gòu)件的照明強度。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括以下步驟設置光敏裝置，根據(jù)所述設備的外部環(huán)境的光線強度來控制所述發(fā)光板提供的照明強度。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括以下步驟提供強度控制裝置，使所述設備的使用者可以改變所述發(fā)光板提供的照明強度。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括以下步驟提供強度控制裝置，使所述設備的使用者可以改變所述發(fā)光板提供的不同構(gòu)件。
5．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用不同的顏色使不同的所述構(gòu)件著色，以便發(fā)出不同顏色的光線。
6．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于不同的所述構(gòu)件包括不同顏色的磷光質(zhì)以發(fā)出不同顏色的光線。
7．用于照明數(shù)據(jù)輸入設備的鍵的方法，它包括以下步驟用透光材料制造所述鍵；在所述鍵下面設置一個或多個撓性發(fā)光板，以便為所述設備的用戶提供對所述鍵的照明強度。
8．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在不同的鍵或鍵組下面設置發(fā)出不同顏色光線的發(fā)光板，從而使不同的鍵或鍵組受到不同顏色的照明。
9．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于用不同的顏色使不同的鍵或鍵組著色，以便使被照明的鍵或鍵組發(fā)出不同顏色的光線。
10．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于用包括發(fā)出不同顏色的磷光質(zhì)的透光材料制成不同的鍵或鍵組，以便使鍵或鍵組發(fā)出不同顏色的光線。
11．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于還包括以下步驟設置一個透光頂板，該頂板帶有所述鍵穿過表面和區(qū)域。
12．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述頂板包括發(fā)出需要顏色光線的磷光質(zhì)。
13．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于使所述頂板著色，以便發(fā)出需要顏色的光線。
14．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于在所述頂板下面設置一個或多個發(fā)光板，以便為所述使用者提供所述頂板的照明。
15．一種帶有一個或多個照明構(gòu)件的數(shù)據(jù)輸入設備，它包括一個或多個包括透光材料的構(gòu)件；以及在所述一個或多個構(gòu)件下面設置撓性發(fā)光板，以便向設備的使用者提供對所述構(gòu)件的照明強度。
16．如權(quán)利要求15所述的設備，其特征在于還包括一個光敏裝置，它根據(jù)所述設備的外部環(huán)境中的光線強度來控制所述發(fā)光板提供的照明強度。
17．如權(quán)利要求15所述的設備，其特征在于它還包括一個強度控制裝置，它使所述設備的使用者可以改變所述發(fā)光板提供的照明強度。
18．如權(quán)利要求15所述的設備，其特征在于不同顏色的發(fā)光板照明所述設備的不同構(gòu)件。
19．如權(quán)利要求15所述的設備，其特征在于所述發(fā)光板粘附于所述一個或多個構(gòu)件的下表面。
20．一種帶有照明鍵的數(shù)據(jù)輸入設備，它包括透光材料的鍵；一個或多個在所述鍵下面的撓性發(fā)光板，它向設備的使用者提供對所述鍵的照明強度。
21．如權(quán)利要求20所述的設備，其特征在于不同的鍵或鍵組發(fā)出不同顏色的光線。
22．如權(quán)利要求20所述的設備，其特征在于一個或多個所述鍵是用包括磷光質(zhì)的透光材料制成的。
23．如權(quán)利要求20所述的設備，其特征在于它還包括一個透光的鍵盤頂板。
24．如權(quán)利要求21所述的設備，其特征在于所述頂板發(fā)出需要顏色的光線。
25．如權(quán)利要求24所述的設備，其特征在于它還包括一個或多個在所述頂板下面，為用戶提供對所述頂板的照明的發(fā)光板。
26．一種照明鼠標，它包括包括透光材料的一個或多個構(gòu)件；以及一個在所述一個或多個構(gòu)件下面，為設備使用者提供對所述構(gòu)件的照明強度的撓性發(fā)光板。
全文摘要
提供使現(xiàn)有的非照明數(shù)據(jù)輸入裝置和鼠標的制造工藝適用于制造照明的數(shù)據(jù)輸入裝置的方法。在透光的裝置構(gòu)件下面的一種或多種顏色的發(fā)光板(100)為裝置(5)的用戶提供對構(gòu)件的照明。透光構(gòu)件可以涂覆磷光質(zhì)或著色,以便提供發(fā)出不同顏色的構(gòu)件。發(fā)光板(100)的照明強度可以由使用者控制,并可以根據(jù)環(huán)境的背景光線而改變。
文檔編號H01H13/70GK1324441SQ99810086
公開日2001年11月28日 申請日期1999年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月26日
發(fā)明者小安德魯·J·卡特里涅奇, 戴維·C·博德 申請人:二十一世紀技術(shù)公司