用于便携式终端的键盘照明装置的制作方法

本发明涉及一种便携式终端，更具体地，涉及一种键盘照明装置。

背景技术：
一般而言，诸如便携式计算机和移动通信终端的便携式终端包括作为输入装置的物理键盘。通常这样的便携式终端在键盘中设置有照明装置，以允许用户在使用环境中（特别是，即使在夜间或者光线暗淡的房间内）容易地操作输入装置。在被用户携带的同时经常被使用的终端（例如，移动通信终端）已经装配有键盘照明装置，近来，通常不被用户携带的终端（例如，便携式计算机）也已开始设置有键盘照明装置。在有线电话、数字门锁、家电遥控器等中也提供了这种键盘照明装置。普通的移动通信终端装配有包括按照3x4布置的键顶的物理键盘。这种物理键盘一般采用直接型照明方法。即，发光装置一般以每个发光装置对应一个键顶或者一个发光装置对应每两个或每四个键顶的方式布置。随着发光装置（例如，发光二极管）的性能的提高以及照明技术的发展，边缘型照明装置已经变得商业上可用，其中，边缘型照明装置采用波导膜作为导光板构件。边缘型照明装置包括：波导膜，布置在键盘的整个区域上；多个发光装置，沿波导膜的边缘布置，从而从发光装置投射的光能通过波导膜而在键盘的整个区域上发散。随着边缘型照明装置变得商业上可用，所以减小安装键盘和键盘照明装置所需要的空间变得可行。结果，通过应用这样的边缘型键盘照明装置使便携式终端小型化更为容易。因此，这样的照明装置也可设置在便携式计算机等的键盘中。这是因为采用导光板的照明装置允许通过更少数目的发光装置来均匀地照亮更广的区域。发光二极管通常被用作这样的键盘照明装置的发光装置，虽然发光二极管适于作为用于键盘照明装置的发光装置，但是随着距所述发光二极管的发光表面的距离增大，光强度逐渐地减弱。即，在能被单个发光二极管直接地照亮的角度范围和距离上存在限制。图1示出了曲线图10，所述曲线图10示出了在改变相对于光源的中心轴（例如，光轴O）的角度时所测量的发光二极管的发光强度的分布。图2示出了曲线图20，所述曲线图20示出了在改变距光源的距离时所测量的发光二极管的发光强度的分布。图1示出了在假定在发光二极管的光轴O上测量的发光强度是“1”的情况下根据相对于光轴O的角度的发光强度的比率，图2示出了在假定在发光二极管的发光表面上测量的发光强度是“1”的情况下根据距光源（例如，发光二极管的发光表面）的距离的发光强度的比率。从图1和图2可知，能理解的是，从光轴O偏离大约60度的范围内没有光亮，且随着距发光表面的距离的增大发光强度逐渐地下降。图3示出了便携式终端的键盘100，所述便携式终端包括传统的边缘型发光装置。如所示的，键盘100包括：键盘构件101，设置有多个键顶111；圆顶片102，布置在键盘构件101的下方。可通过柔性印刷电路板121构造圆顶片102，所述柔性印刷电路板121设置有布置在其一侧的分别与键顶111相对应的多个圆顶开关123。作为导光板构件的波导膜103和发光装置131介于圆顶片102和键盘构件101之间。发光装置131被布置为与波导膜103的最外侧边缘邻近，从发光装置131投射的光通过波导膜103能够适于照亮整个键盘构件101。与键顶111的个数比较而言，可使用数目大体上减少的发光装置来构造采用如上所述的发光装置131和波导膜103的键盘照明装置。图4示例了传统的边缘型键盘照明装置的构造，其中，发光装置131的发光表面和波导膜103的光入射表面133彼此平行地布置。从发光装置131投射的光在通过空气层之后通过光入射表面133而入射到波导膜103。由于空气层和波导膜103之间的密度差异光在穿过光入射表面133的同时被折射。由于光传播媒介的差异所导致的折射，与发光装置131的一定角度的发光范围相比而言，能被入射到波导膜103的光照亮的角度范围将减小。结果，传统的边缘型键盘照明装置在减小发光装置的数目时在均匀地照亮键盘的整个区域上具有限制。图5示出了设置有传统的直接型键盘照明装置的键盘的圆顶片223。如所示出的，可以看出，圆顶片223附着在刚性印刷电路板221的顶部上，多个圆顶开关225布置在圆顶片223的表面上。还可以看出，键盘照明装置的每个发光装置231布置在印刷电路板221上的圆顶开关225之间。被应用到直接型键盘照明装置的键盘采用硅垫作为导光板构件，键顶设置在硅垫的顶表面上，其中，键顶分别布置在与圆顶开关225相对应的位置。图6示出了在传统的直接型键盘发光装置中采用的导光板构件204。如所示出的，在导光板构件204的底侧上形成有多个突起241，且突起241分别形成有致动凸块（actuationbump）243，其中，致动凸块243分别与圆顶开关225相对应。当导光板构件204布置在圆顶片223上时，每个致动凸块243被布置成与一个圆顶开关225对齐，且根据用户的操作，致动凸块243分别直接地致动圆顶开关225。被分别布置到与突起241相对应的位置处的键顶附着在导光板构件204的顶部上。当导光板构件204布置在印刷电路板221上时，每个发光装置231布置在突起241之间以照亮一个突起或者相邻近的两个或更多个突起，结果照亮相应的键顶。在如上所述的传统的直接型键盘照明装置中，发光装置的光通过导光板构件入射到突起。然而，由于突起相对于发光装置的位置彼此不同，所以在突起与突起之间光入射角度和距离均不同。此外，一些突起可被一个发光装置照亮，一些突起可被两个或更多个发光装置照亮。结果，传统的直接型键盘照明装置在均匀地照亮所有键顶方面基本上很困难。此外，由于一个或更多个发光装置的光入射到的单个突起的表面不同，所以即使在一个键顶上也会产生局部太亮和局部暗的区域。

技术实现要素：
因此，本发明的一方面将通过提供一种键盘照明装置来解决在现有技术中发生的上述问题，所述键盘照明装置能够提高键盘的整个区域上的光照效率和光均匀度。本发明的另一方面是提供一种键盘照明装置，所述键盘照明装置能够通过提高键盘的整个区域的照明均匀度而有助于提高便携式终端等的外观设计。根据本发明的一方面，提供了一种键盘照明装置，所述键盘照明装置包括：键盘构件，通过布置多个键顶而形成；至少一个发光装置，布置在所述键盘构件的下方；导光板构件，布置在所述键盘构件和所述发光装置之间，以通过从所述发光装置投射的光照亮键顶，其中，所述导光板构件形成有至少一个光入射表面，从所述发光装置投射的光入射到所述至少一个光入射表面，光入射表面通过弯曲表面或多个倾斜表面而形成，且所述光入射表面的法线中的至少一条被布置成穿过所述发光装置的发光表面。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和和优点将更加明显，在附图中：图1是示出了关于改变相对于光轴的角度而测量的发光二极管的发光强度的分布的曲线图；图2是示出了关于改变距光源的距离而测量的发光二极管的发光强度的分布的曲线图；图3是示出了设置有传统的边缘型发光装置的键盘的分解透视图；图4示出了按照放大的比例绘制的传统的边缘型键盘照明装置的主要部分；图5是示出了设置有传统的直接型照明装置的键盘的一部分的透视图；图6是示出了传统的直接型键盘照明装置的导光板构件的透视图；图7A至图9B示出了根据本发明的示例性实施例的边缘型键盘照明装置的主要部分；图10是示出了现有技术中边缘型键盘照明装置和本发明的示例性实施例中的边缘型键盘照明装置之间的比较的示图；图11示出了根据本发明的另一示例性实施例的直接型键盘照明装置的主要部分。具体实施方式下面提供参照附图进行的描述，以帮助全面地了解由权利要求及其等同物限定的本发明的示例性实施例。所进行的描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些具体细节将仅被认为是示例性的。相应地，本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对在此描述的实施例进行改变和变型。此外，为了清楚和简洁的目的，将省略包含于此的公知功能和构造的详细描述，因为该详细描述可能使本发明的主旨不清楚。图7A至图9B示出了以放大的比例绘制的根据示例性实施例的边缘型键盘照明装置的主要部分，其中，发光装置331的发光表面和导光板构件303的光入射表面333a、333b和333c之间的距离是不同的。本发明的导光板构件303的每个光入射表面333a、333b和333c均以倾斜的布置而形成，优选地以弯曲表面形成。更优选地，在本发明的键盘照明装置中，导光板构件303的每个光入射表面333a、333b和333c均是以发光装置331的发光表面为中心的圆I的一部分，且具有圆弧形状，所述圆弧具有预定的曲率半径。应该注意的是，当下面描述根据本发明的示例性实施例的键盘照明装置时，将进一步参照图3进行描述以理解本发明。至少一个发光装置331和导光板构件303布置在键盘构件101的下方，其中，导光板构件303使从发光装置331投射的光发散到键盘构件101的整个区域上。导光板构件303的每个光入射表面333a、333b或333c均通过弯曲表面或多个倾斜表面而形成，且光入射表面333a、333b和333c以每个光入射表面333a、333b和333c的法线中的至少一条法线穿过发光装置331的发光表面的方式布置。发光装置331和导光板构件303可设置在圆顶片上或设置在形成圆顶片的柔性印刷电路板321上。在键盘构件101的顶部设置有多个键顶111，且每个键顶111均印刷有指定的字符等。从发光装置331投射的光照被提供到印刷在键顶111上的字符，以便即使在黑暗的房间或夜晚也允许用户视觉识别并操作设置在键顶111上的字符。发光装置331适于提供照亮键盘构件101的光，且发光二极管可优选地被用作发光装置331。发光二极管是基本上半永久性的且低功耗的光源，并适于用作键盘或显示装置的发光装置。发光装置331布置在键盘构件111的下方，且横向地（即，朝向键盘构件110的键顶111所布置的方向）投射光。可通过使用波导膜构造导光板构件303，且导光板构件303布置在键盘构件101的下方，以与键盘构件101对齐。导光板构件303将使从发光装置331投射的光发散到键盘构件111的整个区域上。导光板构件303的至少一侧设置有至少一个多个发光装置331，但优选地设置多个发光装置331。对本领域的技术人员来说应该明显的是，可根据被照亮的区域和距离调节发光装置331的数目和位置。如上所述，优选地，导光板构件303的每个光入射表面333a、333b和333c均通过弯曲表面或布置多个倾斜表面而形成。在这种情况下，每个光入射表面333a、333b和333c均以这样的方式布置，即，每个光入射表面333a、333b和333c的法线中的至少一条法线穿过发光装置331的发光表面。由于能够被从发光装置331投射的光照亮的角度范围是有限的，所以形成光入射表面333a、333b和333c的范围或者从光入射表面333a、333b和333c到发光装置331的发光表面的距离会被限制在预定的范围内。如果每个光入射表面333a、333b和333c均通过布置多个倾斜表面而形成同时形成在该限制的范围内时，则随着倾斜表面的数目的增加，每个光入射表面333a、333b和333c的整体形状均将接近弯曲表面的形状。因此，应注意的是，弯曲的光入射表面是以本发明的特定示例性实施例的形式被示例和描述的。导光板构件303的每个光入射表面333a、333b和333c均具有大体上圆的一部分（即，圆弧）的形状，因此，均具有预定的曲率半径。在这样的情况下，如在图7A和7B中所示，发光装置331的发光表面可布置在距光入射表面333a的距离比曲率半径短的距离（该距离将称为“第一标准”）处，如在8A和8B中所示，发光装置331的发光表面可布置在距光入射表面333b的距离与曲率半径相等的距离（该距离将称为“第二标准”）处，或者如在图9A和9B中所示，发光装置331的发光表面可布置在距光入射表面333c的距离大于曲率半径的距离（该距离将称为“第三标准”）处。在用于将光投射到光入射表面333a、333b或333c的发光装置331的布置中，发光装置331的光轴O优选地布置成与光入射表面333a、333b、333c的法线中的一个相一致。此外，发光装置331优选地以这样的方式布置，即，光入射表面333a、333b或333c关于发光装置331的光轴O对称地布置。更优选地，如图8A和8B所示，发光装置331以这样的方式布置，即，发光装置331的发光表面布置在光入射表面333a、333b或333c的曲率中心处。在具有如图8A和8B所示的第二标准的构造中，在光入射表面333b上的所有位置处的光入射角度被相等地设定成90度。结果，可减少由于光在被入射到导光板构件303的过程中经历的折射所导致的沿光轴O的方向的光线聚集。现在，将参照图10讨论取决于导光板构件303的光入射表面的构造的光照性能。图10示出了在改变距发光装置331的距离的同时沿相对于光轴O的方向成±30度和-60度的方向以及沿光轴O的方向的不同的三光度计（three-actinometer）布置：901、902和903；911、912和913；921、922和923；931、932和933。上述布置中的发光装置331、导光板构件303和光度计分别具有与传统的构造中的发光装置、导光板构件和光度计相同的规格，且光入射表面333a、333b和333c的构造被设置为彼此不同。表1示出了基于通过图10所示的布置所测量的发光强度根据光入射表面的构造的发光性能。表1均匀度比较项传统的第一标准第二标准第三标准折射盲点处的亮度比率37%64%89%77%光均匀度29.22%37.07%39.08%35.02%沿光轴方向的发光强度100%73%47%42%在表1中，“折射盲点处的亮度比率”项指在折射盲点处（即，在距光轴O的-60度角度方向）的平均发光强度与沿光轴O和与光轴O成±30度的角度方向中的每个的平均发光强度的比率。在表1中，“光均匀度”项指由被布置为距发光装置331最远的光度计903、913和923）测量的平均发光强度与沿光轴以及±30的角度方向中的每个的总体平均发光强度的比率。在表1中，“沿光轴方向的发光强度”项指以每个标准所测量的沿光轴O方向的平均发光强度，假定沿光轴O的方向所测量的传统构造的平均发光强度为100%。如表1所示，可发现，在传统的构造中，在折射盲点处的亮度比率仅是37%，但当应用本发明的光入射表面的构造时，可提供达到最大值89%的亮度比率。即，如果应用本发明的光入射表面构造，则与传统的构造相比而言，即使提供相同数目的具有相同规格的发光装置，本发明的构造可照亮更宽的角度范围。此外，可发现，在光均匀度项中，与传统的构造相比而言，可获得大约6%到大约10%的范围的提升。同时，明显的是，不管采用任何发光装置，沿光轴的发光强度都是最大的。这意味着光沿着发光装置的光轴的方向聚集。表1中的“沿光轴方向的发光强度”高的事实意味着沿光轴方向的光线聚集程度高。参见沿光轴的方向所测量的发光强度值，可发现，应用本发明的光入射表面构造的键盘照明装置在光轴方向上光线聚集程度较低。结合地考虑表1中的沿光轴方向的光均匀度和发光强度，可发现，随着光均匀度增加，发光强度通常降低。然而，与第二标准相比而言，在第三标准的光入射表面的构造中光均匀度和发光强度均降低，这是由于在第三标准中发光装置的发光表面和导光板构件的光入射表面之间的距离增大而导致的。因此，可发现，为了确保最佳的光均匀度，需要调节导光板构件的光入射表面和发光装置的发光表面之间的距离，同时通过弯曲表面或倾斜表面的布置来构造光入射表面。通过上面描述的示例性实施例，本领域的技术人员将理解，当每个光入射表面333a、333b或333c均通过布置多个倾斜表面而形成时，倾斜表面的法线中的一条需要穿过发光装置331的发光表面。在这样的情况下，将期望使倾斜表面关于所述穿过发光装置331的发光表面的法线对称地布置。即，即使倾斜表面偏离发光装置331的光轴O，该倾斜表面也可优选地以位于倾斜表面的中心处的法线被布置成穿过发光装置331的发光表面的方式布置。图11是描述根据本发明的另一示例性实施例的键盘照明装置的构造的示图，其中，示出了可应用于直接型键盘照明装置的构造的示例。在直接型键盘照明装置中，在图11中示出的硅垫403布置在键盘构件（未示出）的下方，所述键盘构件通过布置键顶（未示出）而形成，且硅垫403实质上被用作导光板构件。此时，键顶通常附着到导光板构件403的顶部。在直接型键盘照明装置的构造中，发光装置231沿大体上与键顶被布置于其上的表面垂直的方向提供光。参照图5至图11，多个发光装置231布置在印刷电路板221上，且多个圆顶开关225围绕每个发光装置231布置。在导光板403的顶部上设置有突起431和致动凸块433，所述突起431分别与圆顶开关225相对应，每个所述致动凸块433均形成在一个突起431上。当用户操作导光板构件403的顶部上的键顶时，致动凸块433分别直接地致动圆顶开关225。导光板构件403包括光入射表面435，每个所述光入射表面435形成在一个突起431上。每个光入射表面435均通过弯曲表面或多个倾斜表面而形成。如上所述，明显的是，当使用多个倾斜表面来形成光入射表面时，随着倾斜表面的数目的增大，光入射表面的整体形状接近弯曲表面的形状。在图11中所示出的示例性实施例中，每个光入射表面435均通过形成在每个突起431上的倾斜表面而形成。图11示出了以一个发光装置231照亮两对突起431的方式构造的结构。参照图5，围绕发光装置231中的一个布置两对突起431以使所述两对突起431被照亮。应注意的是，形成在突起431上的倾斜表面的形状彼此不同。这是因为在直接型键盘照明装置中，各个发光装置所提供的光主要被提供到围绕每个发光装置布置的键顶，且根据突起和发光装置的位置照亮条件是不同的。例如，位于键盘上的最外区域处的键顶仅被一个发光装置照亮，而布置在发光装置之间的键顶被两个发光装置照亮。因此，为了降低被一个发光装置照亮的键顶和被多个发光装置照亮的键顶之间的亮度的差异，单独的发光装置可被布置成更靠近特定的突起，或者形成在各个突起上的光入射表面的形状可以是不同的。然而，即使每个光入射表面的形状可与其他的光入射表面的形状不同，但每个光入射表面的法线中的一个应被布置成穿过发光装置的发光表面。如果每个突起的光入射表面均布置在具有预定曲率半径的球形表面上，且发光装置布置成与特定的突起偏离，那么发光装置可位于从曲率中心偏移的位置处，以均匀地照亮所有的键顶。即，例如，当发光装置照亮第一突起和第二突起但该发光装置被布置成更靠近第一突起时，与第一突起相比而言，对于第二突起需要确保更宽的光入射表面，以确保在第一突起和第二突起之间的亮度均匀度。此外，当两个发光装置照亮一个突起时，需要将光入射表面的形状或发光装置的位置设定成彼此不同。类似地，为了将本发明的构造应用到直接型键盘照明装置，应适当地调节光入射表面的形状和/或发光装置的位置。关于这一点，应注意的是，在将光入射表面形成在导光板构件的突起上或者在布置发光装置中时，每个光入射表面的法线中的一个应被布置成穿过相应的发光装置的发光表面。此外，为了改变发光装置的位置和光入射表面的形状以实现光的均匀分布，也可改变光入射表面的标准（如上面说明的第一标准、第二标准或第三标准），以利用每个标准类型的不同的光分布性能。如上述构造的键盘照明装置能减轻由于在光入射到导光板构件的过程中光所受到的折射所导致的发光范围的减小，从而提高照明效率。此外，也可通过降低光照角度范围的减小（即，光线聚集到特定方向）程度而提高键盘的整个区域上的光照均匀度。结果，可提高装配有本发明的键盘照明装置的便携式终端的外观设计。虽然参照本发明的特定示例性实施例已表示和描述了本发明，但本领域技术人员将理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对示例性实施例进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明的范围不应受限于上述实施例，而应由权利要求和所述权利要求的等同物来确定。