专利名称：可再充电电池和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对电子装置中的显示器、键盘或外壳的照明。
背景技术：
公开的美国专利申请2001/0024500 A1公开了一种用于便携式电话机的集成电池。这种集成电池包括用于便携式电话机的电池和由所述电池供电的闪光灯。电池包括安装在便携式电话机上的至少一个暴光表面，且闪光灯安装成基本上与所述至少一个暴光表面齐平，以便在便携式电话机的轴向上投影光束。
许多电子装置包括显示器或键盘。出于审美和适用性等原因，电子装置通常还包括为键盘或显示器提供照明的装置。所谓后照明的一个明显的优点就是可以改进显示器或键盘的清晰度，特别是当电子装置用在照明不佳的环境中时。
电子装置中所使用的光源常暴露于在很大温度范围内变化的温度之下。光源必需能够耐受物理冲击和磨损。如果光源失效，更换光源通常是不可行的，因为劳动力成本太高。因此，这种高可靠性的要求降低了不同颜色和型号的光源的可用性。所以仍然存在改进后照明装置的问题。
发明内容
本发明的一个目的是说明一种可再充电电池，它包括光源，装配成形成可再充电电池的接触表面的一部分，所述接触表面适合于容纳电子装置；以及用来接收用于接通和断开所述光源的控制信号的装置。
本发明还有一个目的是能够更容易地改变后照光的颜色。
本发明还有另一目的是能够控制装配在可再充电电池中的光源的亮度。
本发明的另一目的是说明一种电子装置，它能够从可再充电电池接收用于显示器或键盘的后照明的光。
本发明还有一个目的是能够改变这种电子装置中的后照光的颜色。
本发明还有一个目的是能够控制这种电子装置中的后照光的亮度。
通过将光源组装到可再充电电池中以对电子装置的键盘或显示器进行后照明，可以使维护更为容易。如果光源失效，更换可再充电电池即可，从而省去了大量的工作和成本。而且，在许多情况下，充电电池的更换可由用户进行，这样就减轻了制造商要在很大的地域内提供支持和维护服务的负担。
通过改变后照光的颜色，电子装置的个性化可以得到改进。在过去的十年中，个性化实际上已是例如移动终端市场快速扩展的驱动潮流之一。即使许多电子装置已有不同的个性化装置(铃声、图形标识以及可更换的罩壳)但至今还不能轻易地改变显示器或键盘的颜色。
如果利用可以由用户自已改变的滤光器来改变光的颜色，就可以用一种容易且负担得起的方式来实现电子装置的个性化。
例如，可以通过改变电流脉冲的宽度或它们的频率来改变后照光的亮度。改变后照光的亮度，就可以改进使用的舒适度。而且，改变后照光可用于提示用户，例如有呼入消息(短消息、多媒体消息服务、电子邮件、聊天连接)或移动终端呼叫。
另外，根据实施方案，可以提高后照光的功率效率。由于制造商不再限于使用能提供最长寿命的光源，所以可以使用其它光源，例如具有较好功率效率的光源。
以下将参考在图1到图3中所示的实例对本发明作更详细的说明，附图中图1示出可再充电电池；图2示出组装到电子装置中的可再充电电池；以及图3示出按照本发明的一些方面的可再充电电池和电子装置的一些细节。
具体实施例方式
图1示出可再充电电池100。可再充电电池100通常包括充电接头103和105，在图1中也用正号和负号标记，接头延伸到外壳113中的开口。充电接头103、105通常连接到至少一个电池元件115。电池元件115可以包括任何适合的材料，市场上使用最广的电池元件是镍镉(NiCd)、镍镁混合物(NiMH)和锂离子(LiOn)电池元件。
近来，利用燃料电池作为能源的许多技术正在取得进展。为此，电池元件也可以包括或由一个或多个燃料电池组成。
图1的可再充电电池100还包括光学模块101，(以虚线标记)。光学模块101包括多个光源111，例如LED。光源的数量不限，但考虑到小装置中的可用尺寸，光源数量最好在1到50之间。以这样的方式将光源111连接到电池充电引出接头103和105或直接连接到电池元件115，即，开关SW可以断开或接通所述电路。最好以这样的方式将光源组装在外壳113中，即，它们延伸到外壳113的表面上方。光学模块101和光源111最好组装在可再充电电池100的接触表面S上。接触表面S适合于容纳电子装置200。
开关SW可以由来自电池接头103、105之一的，或来自特定控制接头107的控制信号控制。图3示出另一实施例，其中开关SW通过电池监控器芯片311连接。
可再充电电池100还包括装置121，装置121用于将可再充电电池100固定到电子装置200的外壳上。但这并不是必需的，因为有些制造商将可再充电电池100完全设置在电子装置200内部，这样电子装置200就可能包括可再充电电池100的适当接纳装置。一些其它的制造商将可再充电电池100作成电子装置200的外壳的一部分。
图2示出插入到电子装置200中的可再充电电池100。电子装置200从可再充电电池100获得其工作电流。电子装置200包括显示器201或键盘。为清晰起见，以下实现本发明的实例以显示器为例进行说明，对于键盘和外壳，类似的方法均适用。
光学模块101在可再充电电池100的接触表面S上，使得当可再充电电池100连接到电子装置200时，光学模块101在电子装置200的显示器201一侧。光波导203可以直接地或通过电子装置200的印刷电路板205从光学模块101引到显示器201。这样调节在可再充电电池100一侧上的光波导203的开始位置，使得光波导203能从光学模块101的光源111接收足够的光。光波导203的作用是将光从光学模块101引导到显示器201上，例如LCD模块上。也可用印刷电路板(PCB)205中的通路来代替真实的光波导203。
电子装置200和可再充电电池100两者都可以包括凹槽207，用于容纳彩色滤光器209。凹槽207可以完全在电子装置200中或在可再充电电池100中。由于有了彩色滤光器209，光的颜色就可改变。彩色滤光器209的材料基本上可以是能提供适当透明度和彩色的任何物质。塑料箔，例如丙烯酸树脂箔，就是一个非常简单的解决方案。光波导209也可用来支持PCB 205或光学模块101。可再充电电池100和电子装置200之间的接触力可以牢固地将彩色滤光器209保持在适当位置，以便牢固地容纳彩色透明箔。
通过将光源101设置在可再充电电池100中，可以降低电子装置200布线中的热损耗。我们已发现如果用LED作为移动终端的光源，如果光源接通较长的时间，它们就是最大的热源。当用户玩游戏时就会发生这种情况，当然取决于电子装置的类型。通过按照本发明确定光源101的位置，就可消除电子装置200的产热，而将产热转移到可再充电电池100。在可再充电电池100中，比较容易实现将热有效地分布到较大面积的装置上。而且，我们可以对光学模块101加上通风装置211，如图2所示。利用包括由热系数大的材料构成的箔的适当的通风管，就可很容易地做到这一点。这样，例如通过在通风装置211中采用一种GORE-TEX-型材料，还可以避免湿气进入光学模块的问题。
图3示出按照本发明的又一方面的可再充电电池100和电子装置200的一些细节。电子装置200还包括处理单元301，例如微处理器，它组装在PCB 205上。处理单元301通过电子装置200的电接头303B和可再充电电池100中配对元件303，利用PCB中适当的导线或连接线从可再充电电池100获取其工作电流。
处理单元303还可与可再充电电池100中的电池监控器芯片311通信。通信是利用可再充电电池中的控制接头107进行的，例如将电池监控器芯片311连接到总线上，处理单元303也连接到所述总线上。通信也可用无线方式进行，例如在可再充电电池100中和电子装置200中都利用本地无线电连接(蓝牙等)或红外装置。
例如，监控器芯片311(也称为燃料计芯片，德州仪器公司的BQ26200型ASIC(专用集成电路))已包括转换用的通用输入/输出端。但目前版本的监控器芯片311还没有用于控制后照光强度的脉冲宽度调制。不过要实现这一点是简单的任务。
可以这样进行亮度控制，使得处理单元301发送亮度代码，例如在0-FF(16进制)之间的数，对应于脉冲宽度调制系数。随后监控器芯片311设定光的合适的脉冲宽度调制。为了不引起闪烁，用于发光的电流脉冲应以大于100Hz的高频发送。通过缩短脉冲或改变它们的频率，就可改变光学模块101中光源111的光强度。
电池监控器芯片311监控电池元件115，并适合于接通或断开光学模块101中的一个或多个光源111，例如通过控制许多开关，每个开关可以接通光源111和电池元件115之间的电路。利用所述实施例，电池监控器芯片311还可适合于如果可再充电电池100的充电状态低于预定极限，就不接通光源。这样，电子装置200的工作或待机时间就可延长。
在本发明的又一实施例中，电池监控器芯片311适合于对检测到从任一电池元件115提取电流作出响应而接通至少一个光源，最好接通所有光源。
在本发明的又一实施例中，电池监控器芯片311适合于当检测到从任何一个电池元件115提取电流时，首先接通第一数量(例如1或2个)光源111。在预定时长之后，如果从任一电池元件115提取的电流仍超过由光源111所提取的电流，就接通第二数量(例如分别为2或4个)光源111。在又一预定时长之后，如果从任一电池元件115提取的电流仍超过由光源111所提取的电流，就接通第三数量(例如分别为4或8个)光源111。
后一实施例的优点在于不是立即接通可再充电电池中的所有光源111，而是可以在一定的时间内延迟它们的接通。接通光源111的步骤数目可以审慎考虑，基本上在第二次接通时所有光源已接通。也可进行三步或四步(如上述)。所以短时间使用电子装置200不会造成太大的电流消耗。但如果持续使用，例如用户写短消息(当电子装置200是移动终端时)，虽然消耗能量，但使用的舒适度不会降低。
在本发明的又一实施例中，电子装置200适合于虽然从任一电池元件115提取的电流仍超过由光源111所提取的电流，但它命令电池监控器芯片311断开光源101。
在本发明的一个实施例中，将光源111接通或断开的时机以简档的形式编程到电子装置的存储器中。简档也可包括说明光源101接通或断开次序的开关顺序。
以上将显示器作为实例描述了本发明。不向显示器提供后照光或除了向显示器提供后照光外，光波导203也可以适合于将光引导到键盘上。此外，不向显示器和/或键盘提供后照光或除了向显示器和/或键盘提供后照光外，本发明也可以用来实现一种可以照明其外壳的电子装置200。这样电子装置200外壳的正面部分就可被照亮。此外，在此情况下光学模块101可用来将动态光引导到电子装置200的外壳上。
为调节后照光，可在电子装置200的用户界面上加一菜单。这样用户就可更好地改变光的强度或颜色。
本发明不限于任何特定的电子装置，任何电子装置都可行。电子装置的一些具体实例包括电话机、移动终端、个人数字辅助器、电子剃须刀、遥控器、家用电器等等。
本发明不限于本说明书中所述的实例，而应以专利权利要求书的范围来限定。
权利要求
1.一种可再充电电池(100)，它包括外壳(113)和至少一个电池元件(115)，其特征在于所述可再充电电池(100)还包括光源(111)，它装配成形成所述可再充电电池(100)的接触表面(S)的一部分，所述接触表面(S)适合于容纳电子装置(200)；以及用于接收控制信号的装置(107)，所述控制信号用于接通和断开所述光源(111)。
2.如权利要求1所述的可再充电电池(100)，其特征在于还包括彩色滤光器(209)的容纳装置(207)。
3.如权利要求1或2所述的可再充电电池(100)，其特征在于还包括用于控制所述光源(111)的亮度的装置(311)。
4.如权利要求3所述的可再充电电池(100)，其特征在于用于控制所述光源(111)的亮度的所述装置(311)是电池监控器芯片。
5.如权利要求3或4所述的可再充电电池(100)，其特征在于用于控制所述光源(111)的亮度的所述装置(311)适合于通过改变脉冲频率或脉冲宽度来控制所述光源(111)的亮度。
6.一种电子装置(200)，它包括用于将光引导到显示器或键盘或外壳上的光波导(203)，所述光波导适合于接收从光源(111)发射的光，其特征在于所述光源(111)组装到可再充电电池(100)内或可再充电电池(100)上。
7.如权利要求6所述的电子装置(200)，其特征在于还包括用于发送控制信号的装置(301，302，303)，所述控制信号用于接通或断开所述可再充电电池(100)中的所述光源(111)。
8.如权利要求6或7所述的电子装置(200)，其特征在于还包括用于容纳彩色滤光器(209)的装置(207)，所述滤光器用于改变从可再充电电池(100)中的光源(111)接收的光的颜色。
9.如权利要求6至8中任何一项所述的电子装置(200)，其特征在于还包括容纳可再充电电池(100)的装置(211，213)，所述容纳装置适合于在所述可再充电电池(100)和所述电子装置(200)之间产生接触力，以将彩色滤光器(209)固定在所述可再充电电池(100)中、在所述电子装置(200)中或在所述可再充电电池(100)和所述电子装置(200)之间。
10.如权利要求6至9中任何一项所述的电子装置(200)，其特征在于还包括用于产生控制所述光源(111)亮度的命令的装置(301)。
11.如权利要求10所述的电子装置(200)，其特征在于所述用于产生控制所述光源(111)亮度的命令的所述装置(301)适合于改变电池监控器芯片的脉冲宽度或脉冲频率。
全文摘要
一种可再充电电池(100)，它包括外壳(113)；至少一个电池元件(115)；光源(111)，它装配成形成可再充电电池(100)的接触表面(S)的一部分，所述接触表面(S)适合于容纳电子装置(200)；以及用来接收用于接通和断开光源(111)的控制信号的装置(107)。
文档编号H04M1/02GK1665364SQ200410089839
公开日2005年9月7日 申请日期2004年10月25日 优先权日2004年3月5日
发明者M·霍耶 申请人:西门子公司