鍵和用于電子裝置的輸入結構的制作方法
【專利摘要】描述了一種用于鍵盤的鍵，其特征在于，所述鍵包括：鍵帽，鍵帽被設置在由鍵盤所限定的孔內；可壓縮的鍋仔片，鍋仔片定位在鍵帽下方；鍵機構，鍵機構環(huán)繞可壓縮的鍋仔片定位并聯(lián)接到鍵帽；結構主體，結構主體定位在鍵機構下方，由透光材料制成，所述結構主體聯(lián)接到鍵機構；和發(fā)光元件，發(fā)光元件光學地聯(lián)接到所述結構主體。以及一種用于電子裝置的輸入結構。根據本實用新型，提供了一種能整體或部分地被均勻照明的鍵或輸入結構。
【專利說明】
鍵和用于電子裝置的輸入結構
技術領域
[0001] 文中所述的實施例設及用于計算系統(tǒng)的輸入裝置，更具體而言，設及用于便于基 本均勻照明運類輸入裝置的選定特征的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 電子裝置可從鍵盤接收使用者的輸入信息，鍵盤的一些鍵可被照明，從而在光線 暗淡的環(huán)境下可讓使用者看得見。鍵可W W許多方式被照明。例如，發(fā)光二極管化抓)可設 置在可被照明的鍵的鍵帽后面，W將光導向鍵帽的半透明部分并讓光穿過所述半透明部 分。在許多情況下，運種LED的位置、方位和尺寸受鍵自身的結構限制，進而影響使用者看得 見的光的質量、均勻性和數(shù)量。 【實用新型內容】
[0003] 文中所述的實施例公開了一種包括一組鍵的鍵盤。該組鍵的至少一個鍵包括可壓 縮的鍋仔片、發(fā)光元件和光導元件，所述光導元件至少部分地環(huán)繞可壓縮的鍋仔片定位，光 學地聯(lián)接到發(fā)光元件上。一些實施例可包括定位在可壓縮的鍋仔片上面的可被照明的鍵。
[0004] 在某些鍵中，光導元件包括主體，主體限定內側壁、外側壁、頂端蓋表面和底端蓋 表面。內側壁的內反射率大于頂端蓋表面的內反射率。內側壁和外側壁形成有一個或多個 棱柱。
[0005] -些實施例采用用于鍵盤的鍵的形式，所述鍵包括:鍵帽、可壓縮的鍋仔片、鍵機 構、結構主體和發(fā)光元件;鍵帽被設置在由鍵盤所限定的孔內，可壓縮的鍋仔片定位在鍵帽 下方，鍵機構環(huán)繞可壓縮的鍋仔片定位并聯(lián)接到鍵帽上。結構主體定位在鍵機構下方，由透 光材料制成，聯(lián)接到鍵機構上;發(fā)光元件光學地聯(lián)接到結構主體上。
[0006] 其他實施例采用用于電子裝置的輸入結構的形式，所述輸入結構包括:輸入表面、 可塌縮的鍋仔片、可被按下的機構、主體、光導元件、發(fā)光元件;輸入表面包括可被照明的部 分，可塌縮的鍋仔片定位在輸入表面下方，可被按下的機構環(huán)繞可塌縮的鍋仔片定位并聯(lián) 接到輸入表面上，可被按下的機構被配置成響應于作用在輸入表面上的外力而使輸入表面 向下移動，W讓可塌縮的鍋仔片塌縮，主體聯(lián)接到可被按下的機構和可塌縮的鍋仔片，光導 元件環(huán)繞可塌縮的鍋仔片定位，位于主體內，所述光導元件光學地聯(lián)接到可被照明的部分 上，發(fā)光元件光學地聯(lián)接到光導元件上，被配置成通過光導元件照明可被照明的部分。
[0007] 根據本實用新型的鍵或輸入結構整體或者部分地能被更加均勻地照亮。
【附圖說明】
[000引現(xiàn)在請參照附圖中所示的典型實施例。應該理解為，下面的描述并不旨在將運些 實施例限于一個優(yōu)選的實施例。相反地，其旨在覆蓋包含在所述實施例的實質和范圍內的 替換形式、改進形式和等同形式，所述實施例的實質和范圍由所附的權利要求書限定。 [0009]圖IA示出了組合有具有可被照明的鍵的鍵盤的電子裝置。
[0010]圖IB示出了圖IA中的封閉圓圈A-A所示的部分。
[0011] 圖2A示出了可與圖1A-1B中所示的鍵盤的可被照明的鍵一起使用的示例性鍵機 構。
[0012] 圖2B示出了圖2A的鍵機構的截面圖巧沿圖2A的線B-B剖開），特別示出了示例性 光導元件。
[OOK]圖3示出了圖2A的鍵機構的截面圖（其沿圖2A的線B-B剖開），特別示出了另一示例 性光導元件。
[0014]圖4示出了圖2A的鍵機構的截面圖（其沿圖2A的線B-B剖開），特別示出了另一示例 性光導元件。
[001引圖5示出了圖2A的鍵機構的截面圖（其沿圖2A的線B-B剖開），特別示出了另一示例 性光導元件。
[0016] 圖6A示出了具有棱柱形側壁的示例性光導元件。
[0017] 圖6B示出了具有棱柱形側壁的另一示例性光導元件。
[001引圖6C示出了具有棱柱形側壁的另一示例性光導元件。
[0019]圖抓示出了具有貝殼形內側壁的另一示例性光導元件。
[0020]圖6E示出了具有貝殼形外側壁的另一示例性光導元件。
[0021 ]圖6F示出了具有另一示例性光導元件的側壁。
[0022] 圖7A示出了限定棱柱形通孔的示例性光導元件。
[0023] 圖7B示出了限定棱柱形通孔的另一示例性光導元件。
[0024] 圖7C示出了限定棱柱形通孔和S個內反射表面的另一示例性光導元件。
[0025] 圖8是流程圖，示出了制造光導元件的方法的操作。
[0026] 圖9是流程圖，示出根據選定的符號(gly地)制造光導元件的方法的操作。
[0027] 不同附圖中使用的相同或類似的參照數(shù)字表示類似的、相關的或相同的元件。
[0028] 附圖中使用的交叉影線或陰影通常用來使相鄰元件之間的邊界清晰，也便于易識 別運些圖。因此，不管是具有還是沒有交叉影線或陰影，均不影響表示或表明對下列元素的 任何優(yōu)選或需要:特定材料、材料屬性、成分比例、元件尺寸、W類似方式示出的元件的通用 性、或附圖中所示的任何元件的任何其他特征、屬性或特性。
【具體實施方式】
[0029] 現(xiàn)在請詳細參照附圖中所示的典型實施例。應該理解為，下面的描述并不旨在將 運些實施例限于一個優(yōu)選的實施例。相反地，其旨在覆蓋包含在所述實施例的實質和范圍 內的替換形式、改進形式和等同形式，所述實施例的實質和范圍由所附的權利要求書限定。
[0030] 文中所述的實施例參照照明鍵盤的一個或更多個鍵的系統(tǒng)和方法。可被照明的鍵 包括發(fā)光元件(如，發(fā)光二極管），其光學地聯(lián)接到定位在鍵下方的光導元件上。光導元件將 光從發(fā)光元件傳輸?shù)芥I的可被照明的部分上。
[0031] 文中所使用的術語"鍵的可被照明的部分"通常表示鍵帽或其他輸入表面(或其附 近)的任何或所有區(qū)域，意欲將所述區(qū)域照明，使得可從視覺上突出鍵的所述部分的位置、 尺寸和/或功能。
[0032] 可用半透明或透明材料將符號形成在鍵的外表面上，W限定字母數(shù)字字符、標志、 文字、短語、縮寫或任何其他語言、科學、數(shù)字或象形形式的標識或標識組。在一個實例中， 在一致動發(fā)光元件時，符號自身就變亮。在其他實例中，鍵的與符號相關的其他部分，如符 號邊界、符號下劃線、符號輪廓等在發(fā)光元件一致動時就變亮。所有運些是鍵的可被照明的 部分的實例。
[0033] 鍵的可被照明的部分的另一實例是鍵本身的幾何結構。在一個實例中，發(fā)光元件 照明鍵的周界。在其他實例中，照明鍵結構的其他部分，如，外表面、側壁、邊角等等。在另外 的實例中，發(fā)光元件可照明一個或更多個鍵與鍵盤的相鄰結構之間的空間。例如，孔(鍵設 置在其中）在一致動發(fā)光元件時就變亮，從而在鍵的基底周圍產生光環(huán)。
[0034] 如上所述，發(fā)光元件通過光導元件光學地聯(lián)接到鍵的可被照明的部分上。在一些 實施例中，光導元件采用環(huán)形狀，但是，運種形狀不是必須的。環(huán)形光導元件可W W完全封 閉或可W是分段的。運樣的光導元件由光學半透明（或透明）材料制成。光導元件的主體可 限定內側壁、外側壁、頂端蓋表面和底端蓋表面。發(fā)光元件可W光學地直接或間接聯(lián)接到光 導元件的主體上。端蓋表面光學地直接或間接聯(lián)接到鍵或鍵帽的可被照明的部分上。
[0035] 光導元件的側壁具有的內反射率大于端蓋表面的內反射率。在一個實例中，一個 或更多個棱柱或貝殼形結構形成在側壁上，被定向成向內部反射光(如，反射到光導元件內 部），而端蓋表面是光滑的，便于讓光穿過其中。W運種方式，由發(fā)光元件發(fā)射的光更大量 地、更均勻地(相較于從光導元件的側壁穿過的情況)通過端蓋表面離開光導元件，從而穿 過鍵的可被照明的部分。
[0036] 在其他實施例中，光導元件除了引導光W外，還形成鍵的結構部分。在運些實例 中，光導元件還包括一個或更多個內反射器(如，反射表面），如，直線通孔、激光蝕刻或布線 氏的通道、嵌件成型式反射器等。內反射器被定位和定向成(通過內反射）引導主體內的光 到達頂表面和/或外側壁的選定位置。在一些情況下，內反射器被定向成相對于發(fā)光元件傾 斜。內反射器將光引導到主體的結構特征周圍，所述結構特征引起光不適宜地散射、泄露或 遠離鍵的可被照明的部分離開主體(漏光）。W運種方式，發(fā)光元件發(fā)射的光更大量地、更均 勻地通過頂表面和/或外側壁(在一些實施例中，頂表面和/或外側壁可W是光滑的，便于讓 光穿過)離開光導元件，從而到達鍵的可被照明的部分，其原因是，被泄露的光更少。
[0037] 下面參照圖IA-圖9描述運些實施例和其他實施例。但是，本領域的技術人員將能 容易意識到，文中參照運些附圖進行的詳細描述出于解釋目的，不應解釋為是限制性的。 [003引圖IA示出了 一種電子裝置100,其組合有具有可被照明的鍵（如，可被照明的鍵 102)的鍵盤，如圖1A-1B中所示，在放大視圖中單獨示出了用封閉圓圈A-A表示的可被照明 的鍵102。
[0039] 電子裝置100是便攜式膝上電腦，其包括具有可被照明的鍵(如，可被照明的鍵102 或其他合適的輸入結構）的集成式鍵盤?？杀徽彰鞯逆I102至少部分地延伸通過限定在電子 裝置100的殼體106中的孔104。當使用者按下可被照明的鍵102時，可被照明的鍵102至少部 分地下凹到孔104中。在一個實例中，當可被照明的鍵102被完全按下時，可被照明的鍵102 的頂面與電子裝置100的殼體的頂面齊平。其他示例的輸入結構采用按鈕、鼠標、觸控板、觸 摸感應表面等形式。
[0040] 與可被照明的鍵102相關聯(lián)的結構至少部分地設置在孔104內。運種結構稱之為 "鍵堆疊"，可包括鍵帽或類似的輸入表面、鍵機構、彈性鍋仔片、開關殼體和電子開關電路。 鍵帽通常限定至少一個可被照明的部分，其在圖IA中被示出為標志符號108。
[0041] 圖2A示出了示例性鍵機構，其可與圖1A-1B中所示的鍵盤的可被照明的鍵(或其他 合適的輸入結構）一起使用。示出鍵機構200是可被按下的機構，鍵機構200包括第一翼部 202和第二翼部204,它們通過較接件206聯(lián)接在一起。第一翼部202和第二翼部204在較接件 206兩邊大致對稱。例如，如圖所示，第一翼部202和第二翼部204均被形成U形，它們的自由 端通過較接件206聯(lián)接W形成封閉環(huán)。示出鍵機構200是被按下的配置（如，鍵被使用者按 下）。當可被按下的機構被按下時，翼部變平或W其他方式朝機構基底運動。
[0042] 在許多情況下，較接件206是由曉性材料（如，聚合物或彈性體）制成的活動較接 件。在其他情況下，較接件206是包覆成型到第一翼部202和第二翼部204上的曉性構件。曉 性構件可由金屬、織物、聚合物等制成。在其他實施例中，第一翼部202和第二翼部204可由 光學半透明材料制成，可W光學地聯(lián)接到發(fā)光元件上。W運種方式，第一翼部202和第二翼 部204可用作光導元件的一部分。
[0043] 許多實施例包括一個W上的較接件。例如，如圖所示，第一翼部202和第二翼部204 可通過兩個較接件接合。
[0044] 第一翼部202和第二翼部204通常由相同材料制成，但是運不是必須的。例如，在一 個實施例中，第一翼部202由滲雜有玻璃纖維的塑料材料制成，第二翼部由金屬制成。在其 他實施例中，第一翼部202和第二翼部204由滲雜的塑料材料制成。在一個實施例中，可選擇 滲雜材料W提高第一翼部202和第二翼部204的強度和/或硬度。
[0045] 第一翼部202和第二翼部204都包括被配置成與鍵機構200的一個或更多個其他結 構部分互鎖的幾何結構。例如，第一翼部202包括鍵帽樞軸208a，其與鍵帽(或其他運樣的輸 入表面)的位于可被按下機構200上方的一部分互鎖和/或在所述部分內滑動。第一翼部202 還包括結構樞軸208b，其與結構主體210的一部分互鎖和/或在所述部分內滑動。類似地，第 二翼部204包括鍵帽樞軸212a，其與鍵帽的一部分互鎖和/或在所述部分內滑動。第二翼部 204還包括結構樞軸21化，其與結構主體210的一部分互鎖和/或在所述部分內滑動。
[0046] 結構主體210由剛性材料(如，塑料或金屬)制成。與第一翼部202和第二翼部204- 樣，結構主體210可由滲雜的材料制成。結構主體210可由光學透明或半透明材料制成，但是 運對于所有實施例并不是必須的。在一個實例中，結構主體210可由光學不透明材料制成。 在其他實施例中，結構主體210可由具有特定顏色的半透明材料制成。
[0047] 光導元件214定位在結構主體210內。如圖所示，光導元件214被成形為封閉環(huán)，但 是運種配置不是必須的。例如，光導元件214可采用正方形、矩形、網格形狀或任何其他形狀 或各種形狀的組合。在另外的實例中，光導元件214可被形成為分段式形狀，如，分段環(huán)。
[004引光導元件214由光學半透明或透明材料(如，丙締酸、玻璃或塑料)制成。在許多實 例中，光導元件214被嵌件成型到結構主體210中。在其他實施例中，光導元件214與結構主 體210共模而成。在另外的實例中，光導元件214被模塑到被限定在結構主體210內的光導腔 中。
[0049] 如上所述，光導元件214包括限定內側壁214a、外側壁214b、頂端蓋表面214c和底 端蓋表面(其圖2A中看不到）的主體。光導元件214的內側壁214a和外側壁214b具有的內反 射率比端蓋表面(如，頂端蓋表面214c)的要高。W運種方式，由發(fā)光元件（如，參見圖2B)發(fā) 射到光導元件214中的光將更大量地、更均勻地通過頂端蓋表面214c離開光導元件214(相 較于通過光導元件214的任何其他部分離開光導元件214的情況）。在一些實例中，頂端蓋表 面214c是光學擴散的。
[0050] 光導元件214光學地直接或間接聯(lián)接到鍵的一個或更多個可被照明的部分上。在 一個實例中，光導元件214光學地聯(lián)接到圖1A-1B中所示的可被照明的鍵102的符號108上。 相對于圖IB中所示的定向，光導元件214朝可被照明的鍵102的底側左手部分發(fā)射光。例如， 光導元件214的頂端蓋表面214c采用圓形結構，代替圖2A中所示的環(huán)配置，所述圓形結構定 位在結構主體210的最左邊角上，使得頂端蓋表面214c大致定位在圖1A-1B中所示的可被照 明的鍵102的符號108下方。對于采用其他形狀的其他符號，光導元件214可采用不同的形 狀。W運種方式，根據可被照明的部分的幾何機構選擇光導元件214的形狀和尺寸，光導元 件光學地聯(lián)接到所述可被照明的部分上。
[0051] 光導元件214可環(huán)繞限定在結構主體210的孔設置。例如，在一個實施例中，結構主 體210限定通孔210a。如圖所示，通孔210a是圓形的，但是運不是必須的，通孔可采用其他形 狀?？蓧嚎s的鍋仔片216設置在通孔210a內。在一些實施例中，可壓縮的鍋仔片216由曉性體 材料制成(如，其為彈性體鍋仔片），但是，運不是必須的。同樣地，可壓縮的或可塌縮的鍋仔 片216可由透明或半透明材料制成。例如，可壓縮的鍋仔片216由光學不透明材料制成。在其 他實例中，可壓縮的鍋仔片由特定顏色（如，白色）的光學半透明材料制成。在一些實施例 中，可壓縮/可塌縮的鍋仔片可用不同結構(包括各種機械、電子和/或電機械開關)取代。同 樣，鍋仔片可用被設計成當鍵(或其他輸入表面)被按下時，提供特定反饋或讓使用者可感 覺的結構取代。例如，鍋仔片可用彈黃、雙穩(wěn)態(tài)元件等取代。
[0052] 在一些實施例中，可壓縮的鍋仔片216在結構主體210的頂面上方延伸一定距離。 在其他實施例中，可壓縮的鍋仔片216與結構主體210的頂面齊平。
[0053] 在許多實施例中，可壓縮或W其他方式可塌縮的鍋仔片的頂面216a與可被照明的 鍵的鍵帽（或其他運樣的輸入表面）的底側相互作用。在一個實例中，鍵帽的底側包括接觸 可壓縮的鍋仔片216的頂面216a的凸起。在其他情況下，鍵帽的底側可包括接收可壓縮的鍋 仔片216的頂面216a的凹口。可壓縮的鍋仔片216可塌縮到通孔210a中，W響應于使用者按 壓鍵帽的操作致動與可被照明的鍵相關聯(lián)的電子開關電路。
[0054] 為了簡單示圖，示出可被按下的機構200為可被按下的配置(如，在鍵被使用者按 壓時），示出了第一翼部202和第二翼部204被完全延伸。在向上的配置中，第一翼部202和第 二翼部204的最外側部分在結構主體210上方延伸，在較接件206處相對于彼此和相對于結 構主體210樞轉。
[0055] 圖2B示出了圖2A中的鍵機構（如，示例性輸入結構）的截面圖，該圖沿圖2A中的線 B-B剖開。如圖2A所示，第一翼部202和第二翼部204在被較接件聯(lián)接時，限定內部區(qū)域，結構 主體210定位在所述內部區(qū)域中。光導元件214設置在結構主體210的一部分內。如圖所示， 頂蓋表面214c與結構主體210的頂面大致齊平，但是運種配置不是必須的。例如，在一些實 施例中，頂端蓋表面214c越過結構主體210的頂面。在其他實例中，頂端蓋表面214c被插入 結構主體210中。
[0056] 在一些實施例中，光導元件214部分地但不完全延伸通過結構主體210。更具體而 言，光導元件214的底端蓋表面214d與結構主體210的內部部分配合。在其他實施例中，底端 蓋表面214d可W貫穿結構主體210的整個深度。
[0057]盡管示出底端蓋表面214d基本平行于頂端蓋表面214c，但是運種配置不是必須 的。例如，底端蓋表面214d可相對于頂端蓋表面214c傾斜。
[005引如上所述，光導元件214包括主體214e。主體214e光學地直接或間接聯(lián)接到發(fā)光元 件218上。如圖所示，主體214e通過底端蓋表面214d光學地聯(lián)接到發(fā)光元件218上。在其他實 施例中，發(fā)光元件218在不同位置處光學地聯(lián)接到光導元件214上。在其他實例中，發(fā)光元件 218例如通過光導管光學地間接聯(lián)接到光導元件214上。
[0059] 發(fā)光元件218包括一個或更多個發(fā)光二極管。發(fā)光二極管發(fā)射特定顏色和特定亮 度的光。在一些實施例中，發(fā)光元件218提供顏色可變或亮度可變的光。在一個實例中，發(fā)光 元件218發(fā)射具有冷色溫度的白光，但運不是必須的。
[0060] 圖2B中還示出了電開關層220。電開關層220設置在可壓縮的或W其他方式可塌縮 的鍋仔片216下方，使得電開關層220的電性質在可壓縮的鍋仔片216壓縮時改變。在一個實 例中，當可壓縮的鍋仔片216被壓縮時，可壓縮的鍋仔片216可完成設置在電開關層220上的 電跡線或觸點之間的電接觸。W交錯的梳狀模式或同屯、環(huán)模式布置電跡線。在其他實施例 中，當可壓縮的鍋仔片216被壓縮(或，換句話說，可塌縮的鍋仔片塌縮)時，可壓縮的鍋仔片 216可引起電開關層220的一個或更多個部分之間所測的電容改變。
[0061] 鍵機構200(或可被按下的機構的另一實例）設置到基底222上?；?22可定位在 電子裝置(如，圖1A-1B中所示的電子裝置100)的殼體內。在其他實施例中，基底222能定位 在由電子裝置的殼體限定的孔內。在一個實例中，基底222由剛性材料(如，金屬或塑料)制 成。
[0062] 如針對文中所述的其他實施例所提到的那樣，光導元件214的內側壁214a和外側 壁214b具有的內反射率要大于頂端蓋表面214c和底端蓋表面214d的內反射率。更具體而 言，指向光導元件214的側壁的光的內反射率可大于指向光導元件的端蓋的光的內反射率。 W非限制方式換句話來說，光導元件214的側壁的光反射性比光導元件214的端蓋的要更 強。
[0063] 可理解到，表面的反射率取決于光照射表面的入射角和在表面處交界的材料的折 射率之差異。更具體而言，在光導元件214與折射率比光導元件214的折射率要小的另一材 料(如，空氣、結構主體210、鍵帽等)之間的分界處，光導元件214內的光可進行內反射。如果 光的入射角足夠大，那么，會出現(xiàn)全內反射(如，幾乎沒有光穿過邊界;實際上所有光反射回 主體214e)。因此，在一些情況下，內側壁214a和外側壁214b可出現(xiàn)全內反射。在一些實施例 中，底端蓋表面214d具有的內反射率也可大于頂端蓋表面214c的內反射率。
[0064] 對于運些實施例，由發(fā)光元件218發(fā)射到光導元件214中的大部分光將從內側壁 214a和/或外側壁214b(和/或底端蓋表面214d)上反射出來，或將通過頂端蓋表面214c離開 光導元件。類似地，對于環(huán)形光導元件，光的內反射可引起光W基本均勻的方式穿過頂端蓋 表面214c的整個表面。更具體而言，頂端蓋214c的與發(fā)光元件218在直徑方向上相對的部分 (如，離發(fā)光元件218最遠的部位，如圖2A所示)可發(fā)射的光量與頂端蓋表面214c的其他部分 發(fā)射的光量大致相等。W運種方式，光導元件214便于從其主體大致均勻地發(fā)射光。
[0065] 因此，鍵的可被照明的部分(光導元件214光學地直接或間接聯(lián)接到其上）W基本 均勻的方式被照明。同樣，其他合適的輸入結構可W W運種方式被照明。
[0066] 圖3示出了圖2A中的鍵機構的截面圖（其沿圖2A的線B-B剖開），示出了另一示例性 光導元件。與圖2A中所示的實施例一樣，光導元件314可至少部分地設置在鍵機構300的結 構主體312或其他可被按下的機構內。光導元件314光學地直接或間接聯(lián)接到發(fā)光元件318 上。發(fā)光元件318被定位成將光發(fā)射到光導元件314的側壁（如，外側壁）中。結構主體312的 反射特征部312a定位成靠近發(fā)光元件318的發(fā)光路徑和/或位于所述發(fā)光路徑內。
[0067] 在許多實施例中，反射特征部312a是大致平坦的表面，其相對于發(fā)光元件318傾 斜。在一個實施例中，反射特征部312a面向光導元件314的頂端蓋表面312c，與發(fā)光元件318 成45度角。反射特征部312a可涂覆有反射涂層，如，金屬油墨。
[0068] 可選擇反射特征部312a的角度，W至少部分地增強從發(fā)光元件318發(fā)射出的光的 全反射性或使其達到最大。在運樣的實施例中，結構主體312和光導元件314可由折射率不 同的材料制成。更具體而言，結構主體312的折射率ri2可小于光導元件314的折射率ni。一旦 結構主體312和光導元件314的折射率已知，出現(xiàn)全反射時的入射角目1(臨界角）由下列方程 式確定：
[0069]
方程式1
[0070] 一旦確定r入射角目i，就可確定折射特征部312a的最小角度。W運種方式，被吸收 到結構主體312內的光量損失大大減少。換句話說，離開頂端蓋表面314c的光量增加。
[0071] 在一些實施例中，反射特征部312a可被實施為形成在光導元件的內側壁上的斜 面。在其他實施例中，反射特征部312a是不平坦的表面，如，凸面、凹面或寫頂形表面。
[0072] 在其他實施例中，發(fā)光元件318可定位在其他位置處。例如，在一個實施例中，發(fā)光 元件318光學地聯(lián)接到光導元件的內側壁上。在其他實施例中，例如，如圖2B所示，發(fā)光元件 318聯(lián)接到光導元件的底面(如，底端蓋表面)上。在其他實施例中，發(fā)光元件318光學地聯(lián)接 到光導元件314的頂端蓋表面314c上。在運些實施例和相關實施例中，一個或更多個反射特 征部（如，反射特征部312a)可形成在結構主體312內，W將從發(fā)光元件318發(fā)射的光導向特 定方向。
[0073] 圖4示出了圖2A中的鍵機構的截面圖（其沿圖2A中的線B-B剖開），示出了另一示例 性光導元件。與圖2A中所示的實施例一樣，光導元件414可至少部分地設置在鍵機構400的 結構主體412內。光導元件414光學地直接或間接聯(lián)接到發(fā)光元件418上。
[0074] 與圖3中所示的實施例一樣，發(fā)光元件418被定位成將光發(fā)射到光導元件414的側 壁(如，外側壁）中。結構主體412的第一反射特征部412a和第二反射特征部41化被定位成靠 近發(fā)光元件418。在許多實施例中，反射特征部412a，412b是大致平坦的表面，相對于發(fā)光元 件418傾斜定向。在一個實施例中，反射特征部412a朝光導元件414的頂端蓋表面414c傾斜， 與發(fā)光元件418成45度角。反射特征部412a可涂覆有反射涂層，如，金屬油墨。在其他實例 中，選擇反射特征部412a的角度，W至少部分地最大化從發(fā)光元件418發(fā)射的光的全反射。
[0075] 與圖3中所示的實施例一樣，方程式1可用來確定或粗略估計反射特征部412a， 41化的角度。
[0076] 圖5示出了圖2A的鍵機構的截面圖（其沿圖2A中的線B-B剖開），示出了另一示例性 光導元件。與圖2A中所示的實施例一樣，光導元件514可至少部分地設置在鍵機構500的結 構主體512內。光導元件514光學地直接或間接聯(lián)接到發(fā)光元件518上。在所示的實施例中， 光導元件514可包括局部寫頂形的表面，其被表示為頂端蓋表面514c。
[0077] 可意識到，圖2B和圖3-5中所示的實施例并不是詳盡無遺的。例如，在一些實施例 中，圖5中所示的各種特征可組合到包含針對圖3所示和所述的特征的實施例中。其他實施 例可包括與所示特征不同的的其他反射表面。例如，如上所提到的那樣，文中所述的許多實 施例使用的光導元件的側壁被形成為具有比其端蓋表面更強的內反射性。
[0078] 圖6A示出了示例性的環(huán)形光導元件600,其具有棱柱形外側壁602和棱柱形內側壁 604。棱柱形外側壁602和棱柱形內側壁604呈現(xiàn)出S角形棱柱的重復模式。在一些實施例 中，棱柱形外側壁602和棱柱形內側壁604的深度可變化，例如，如圖6B所示。在其他實施例 中，S角形棱柱的數(shù)量可變化，例如，如圖6C所示。在其他實施例中，棱柱的形狀可改變。例 如，如圖6D所示，棱柱形外側壁602可采用銀齒形狀(如，銀齒狀）。在運樣的實施例中，棱柱 形內側壁604也可采用銀齒形狀。在一些情況下，棱柱形內側壁604可相對于棱柱形外側壁 602相反定向。W運種方式，環(huán)形光導元件600內的光可被導向為大致逆時針方向。
[0079] 與文中所述的其他實施例一樣，可至少部分地根據為光導元件所選擇的材料的折 射率，確定或粗略估計光導元件的棱柱形側壁的幾何結構。
[0080] 在其他實施例中，光導元件的側壁可采用其他形狀。例如，在一些實施例中，例如， 如圖6E-6F所示，環(huán)形光導元件600可包括貝殼形側壁。與圖6A-6D中所示的棱柱形側壁一 樣，貝殼形側壁606、608可采用任意數(shù)量的特定形狀。例如，貝殼形結構的深度、尺寸、寬度、 半徑和定向可根據不同實施例而不同。
[0081] 如上所提到的那樣，在其他實施例中，可被照明的鍵的光導元件可形成鍵自身的 結構的一部分。例如，圖7A示出了一種示例性光導元件，其起到雙重作用：將光導向鍵的可 被照明的部分，并對鍵的一個或更多個部分提供結構支撐。光導元件700采用結構主體(如， 圖2A-2B中所示的結構主體210)的形狀。光導元件700包括通孔702。可壓縮的鍋仔片，如，圖 2A-2B中所示的鍋仔片216,其可被插入通孔702中。發(fā)光元件706被設置在光導元件700的一 個邊角處，W將光發(fā)射到光導元件700中。
[0082] 與文中所述的其他實施例一樣，光導元件700由光學半透明或透明材料(如，塑料、 玻璃、滲雜的塑料或玻璃、藍寶石、氧化錯等）制成。光導元件700由折射率已知或可確定的 材料形成。
[0083] 在其他實施例中，發(fā)光元件706可沿光導元件700設置在其他位置上。在一個實施 例中，可使用一個W上的發(fā)光元件。例如，圖7B示出了具有兩個發(fā)光元件，每個發(fā)光元件被 標注為發(fā)光元件706的實施例。
[0084] 通孔702的內反射率可大于光導元件700的其他表面的內反射率。例如，通孔702可 包括棱柱形側壁，例如，針對圖6A-抓所示和所述并且如圖7A-7C所示。在其他實施例中，通 孔70 2可包括貝殼形側壁，例如，針對圖抓-犯所示和所述。
[0085] 在另外的實例中，光導元件700可包括內反射特征部708。在一個實施例中，內發(fā)射 特征部708可被實施為直線通孔、激光蝕刻或布線式的通道、嵌件成型的反射器等。例如，如 圖7C所示，示出了=個內反射特征部，它們被定位或定向成(通過內反射)在光導元件700的 主體內引導光。W運種方式，內反射特征部圍繞主體的結構特征部(如，通孔702)引導光。盡 管示出內反射特征部708旋轉了45度，但是，可意識到，不同的實施例可W W不同角度定向 內反射特征部708。
[0086] 圖8是流程圖，示出了制造光導元件的方法的操作。該方法從下述操作800開始:將 光導元件嵌件成型到鍵堆疊的結構基底中。接下來，在操作802中，將光發(fā)射器(如，發(fā)光二 極管)定位成與光導元件光連通。
[0087] 圖9是流程圖，示出了根據選定的符號制造光導元件的方法的操作。該方法從選擇 符號的操作900開始。接下來，在操作902中，根據選定的符號（或多個符號）形成光導元件 和/或鍵結構。
[0088] 盡管文中所述和所示的許多實施例參照用于鍵盤的可被照明的鍵的光導元件，但 是，應該理解到，其他實施方式可采用其他的結構要素。因此，文中所述的各種實施例及其 功能、操作、部件和性能可與所需的其他元素組合，因此，對任何元素或特征的任何物理性 質、功能或操作的描述并不旨在僅限于具體實施例而排除其他實施方式。
[0089] 例如，盡管在圖1A-1B中示出電子裝置100為膝上型電腦，但是應該意識到可W構 想其他電子裝置。例如，電子裝置100可實施為外圍輸入設備、臺式電腦、手持輸入裝置、平 板電腦、移動電話、可穿戴式裝置等等。
[0090] 另外，可意識到，電子裝置100可包括一個或更多個直接或間接與可被照明的鍵 102相互作用或交互操作的部件，為了圖示簡單，圖1A-1B中未示出上述部件。例如，電子裝 置100可包括聯(lián)接到存儲器或與存儲器通信的處理器、電源、一個或更多個傳感器、一個或 更多個通信接口和一個或更多個輸入/輸出裝置(如，顯示器、揚聲器、旋轉式輸入裝置、麥 克風、開/關按鈕、靜音按鈕、生物識別感應器、攝像頭、力敏式和/或觸敏觸式控板等等）。
[0091] 在一些實施例中，通信接口在電子裝置100和外部通信網絡、裝置或平臺之間提供 電子通信。通信接口可被實施為無線接口、藍牙接口、通用串行總線接口、Wi-Fi接口、TCP/ IP接口、網絡通訊接口、或任何傳統(tǒng)的通信接口。電子裝置100除了提供通信W外，還可提供 關于外部連接或通信裝置和/或在運些裝置上執(zhí)行的軟件的信息、消息、視頻、操作指令等 等(可從外部裝置接收上述任何信息）。如上所述，為簡單圖示，在圖1A-1B中示出了電子裝 置100,但沒有示出部分地、可選或完全包含在殼體106內的一些元件。
[0092] 在一些實施例中，殼體106可被配置成至少部分包圍顯示器。在許多實例中，顯示 器可包含被配置成接收觸動輸入、力輸入等的輸入裝置和/或可被配置成將信息輸出給使 用者?？捎萌魏魏线m的技術實施顯示器，運些技術包括但不局限于使用液晶顯示化CD)技 術、發(fā)光二極管(LED)技術、有機發(fā)光顯示(OLED)技術、有機電致發(fā)光(OEL)技術或其他類型 的顯示技術的多觸點或多力感應觸摸屏。
[0093] 殼體106可形成外表面或部分外表面和用于電子裝置100的內部元件的保護外殼。 在所示的實施例中，殼體106被形成為大致為矩形的形狀，但是運種配置并不是必須的。殼 體106可由一個或更多個可操作地連接在一起的元件(如，前部部件和后部部件、或頂部翻 蓋和底部翻蓋)形成。可選地，殼體106可由單一構件(如，均質主體或一體結構)形成。
[0094] 文中所述的各種實施例可與其他系統(tǒng)或裝置組合，在所有情況下可不與被配置成 與電子裝置(例如，圖1A-1B中所示)一起使用的輸入裝置直接相關聯(lián)。例如，文中所述的光 導元件可組合到諸如按鈕的單獨電開關(如，光開關、自動按鈕、n鈴等）中。在其他實例中， 文中所述的光導元件可組合到電子裝置的不同部分（如，電子裝置的顯示元件）中。在運樣 的實例中，包含棱柱形或貝殼形側壁的光導元件可用作顯示器堆疊結構內的背光擴散器。
[0095] 另外，可意識到，對于可被照明的鍵的實施例，文中所述的各種結構和機構不旨在 將本公開限于有利的或所要求的特定幾何結構或形狀要素。例如，可被照明的鍵可包括蝶 形機構、剪式機構或任何其他合適類型的鍵機構。可被照明的鍵可包括鍵帽，其被形成具有 大致平坦的頂表面，或者在其他實施例中具有局部彎曲的頂表面。與可被照明的鍵相關聯(lián) 的電開關可實施為單擲開關、多擲開關、電容開關等等。與可被照明的鍵相關聯(lián)的觸覺反饋 結構可實施為彈性體鍋仔片、彈黃、彈性體堆積層、金屬鍋仔片、或上述元件的任何組合。
[0096] 此外，可意識到，盡管上面公開了許多實施例，但是，針對文中所述方法和技術所 提出的操作步驟是示例性的，因此不是詳盡無遺的?？蛇M一步意識到，可在具體實施例中執(zhí) 行供選擇的步驟次序或較少或另外的步驟。
[0097] 盡管根據各種典型實施例和實施方式描述了上面的公開內容，但是，應該理解為， 在一個或多個獨特實施例中所述的各種特征、方面和功能的適用性并不局限于對所述特 征、方面和功能進行說明的具體實施例，而是可單獨或W各種組合形式應用到本發(fā)明的一 些實施例中的一個或多個實施例中，而不管運些實施例是否被描述，運些特征是否作為所 述實施例的一部分被提出。因此，本發(fā)明的范圍不受任何上述典型實施例限制，而由所提供 的權利要求書限定。
【主權項】
1. 一種用于鍵盤的鍵，其特征在于，所述鍵包括： 鍵帽，鍵帽被設置在由鍵盤所限定的孔內； 可壓縮的鍋仔片，鍋仔片定位在鍵帽下方； 鍵機構，鍵機構環(huán)繞可壓縮的鍋仔片定位并聯(lián)接到鍵帽； 結構主體，結構主體定位在鍵機構下方，由透光材料制成，所述結構主體聯(lián)接到鍵機 構;和 發(fā)光元件，發(fā)光元件光學地聯(lián)接到所述結構主體。2. 根據權利要求1所述的鍵，其中，所述結構主體限定具有棱柱形側壁的通孔。3. 根據權利要求2所述的鍵，其中，所述可壓縮的鍋仔片至少部分地設置在所述通孔 內。4. 根據權利要求2所述的鍵，其中，所述結構主體包括內反射表面。5. 根據權利要求4所述的鍵，其中，所述內反射表面包括直線通孔。6. 根據權利要求2所述的鍵，其中，所述結構主體包括光導元件。7. -種鍵，其特征在于，所述鍵包括： 可壓縮的鍋仔片； 發(fā)光元件;和 光導元件，光導元件至少部分地環(huán)繞可壓縮的鍋仔片定位，以光學地聯(lián)接到發(fā)光元件。8. 根據權利要求7所述的鍵，還包括定位在可壓縮的鍋仔片上面的鍵帽;其中： 所述鍵帽包括可被照明的部分。9. 根據權利要求8所述的鍵，其中，可被照明的部分包括由透光材料形成的符號。10. 根據權利要求8所述的鍵，還包括： 鍵機構，鍵機構設置在鍵帽下方并聯(lián)接到鍵帽;其中： 所述鍵機構至少部分地包圍發(fā)光元件。11. 根據權利要求10所述的鍵，其中，鍵機構包括蝶形機構。12. 根據權利要求7所述的鍵，其中，光導元件形成環(huán)。13. 根據權利要求7所述的鍵，其中： 光導元件包括： 頂端蓋表面； 底端蓋表面； 外側壁，外側壁附接頂端蓋表面和底端蓋表面;和 內側壁，內側壁附接頂端蓋表面和底端蓋表面，內側壁的內反射率大于頂端蓋表面的 內反射率。14. 根據權利要求13所述的鍵，其中，外側壁的內反射率大于頂端蓋表面的內反射率。15. 根據權利要求13所述的鍵，其中，內側壁和外側壁均形成有一個或更多個棱柱。16. -種用于電子裝置的輸入結構，其特征在于，所述輸入結構包括： 輸入表面，輸入表面包括可被照明的部分； 可塌縮的鍋仔片，可塌縮的鍋仔片定位在輸入表面下方； 可被按下的機構，可被按下的機構環(huán)繞可塌縮的鍋仔片定位并聯(lián)接到輸入表面，可被 按下的機構被配置成響應于作用在輸入表面上的外力使輸入表面向下移動，以讓可塌縮的 鍋仔片塌縮； 主體，主體聯(lián)接到可被按下的機構和可塌縮的鍋仔片上； 光導元件，光導元件環(huán)繞可塌縮的鍋仔片定位并且位于主體內，所述光導元件光學地 聯(lián)接到可被照明的部分;和 發(fā)光元件，發(fā)光元件光學地聯(lián)接到光導元件，被配置成通過光導元件照明可被照明的 部分。17. 根據權利要求16所述的輸入結構，其中，所述光導元件限定內側壁和外側壁。18. 根據權利要求17所述的輸入結構，其中，所述光導元件光學地聯(lián)接到發(fā)光元件。19. 根據權利要求17所述的輸入結構，其中，所述光導元件的內側壁和外側壁均形成有 一系列棱柱。20. 根據權利要求16所述的輸入結構，其中，所述光導元件被嵌件成型到主體中。21. 根據權利要求16所述的輸入結構，其中，所述主體包括相對于發(fā)光元件傾斜的反射 表面。
【文檔編號】H01H13/02GK205609396SQ201620438432
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】C·C·利翁, B·J·澤扣, D·C·馬修, M·克里希納穆爾蒂, R·Y·曹, V·H·殷, 齊軍, 劉榮
【申請人】蘋果公司