键盘键结构、用于键盘键结构的光导及计算机键机构

技术领域

本发明涉及键盘键结构、用于键盘键结构的光导及计算机键机构。

背景技术

外围设备通常包括可以用于将人与计算机对接的辅助设备。一些常见的外围设备包括键盘、计算机鼠标、图像扫描仪、扬声器、麦克风、网络摄像机等。例如，键盘在过去的几十年中已经在功能和性能方面有所改进，以提高用户的生产率、人体工程学和性能。例如，功能键、小键盘、可编程热键、滚轮等的出现通过将常用功能布置在键盘上可快速接近的位置已帮助用户变得更高效。

特别地，键开关已经被改进和修改以适应特定的用户需求。键开关是整个键结构的一种机械装置，该机械装置记录键击并可以在响应剖面(response profile)、声音和行程时间方面变化，所述响应剖面、声音和行程时间可以被选择以满足用户的需要。仅举几种常见的键开关类型为例，一些键开关剖面可以具有增加的触觉反馈、线性反馈剖面、更快的响应时间(例如，较短的激活阈值)或相对安静的操作。

在一些情况下，键结构可以被照明以突出对应的键帽上的字母数字字符或符号。例如，背光可以包括配置在键盘的键开关下方的灯的阵列，所述灯的阵列通常将光向上引导并穿过键帽的透明部分。背光可以用在游戏应用中，例如，以动态地在键盘上生成多种颜色的照明图案。然而，背光解决方案通常具有面积效应，并且通常不提供个体键寻址和照明。因此，背光可以改善用户体验，但是在其有用的应用中受到限制。需要更好的键照明解决方案。

应当注意的是，除非本文中另外指出，否则本部分中描述的材料不是相对于本申请中权利要求的现有技术，并且通过被包含在本部分中而不被承认是现有技术。

发明内容

在某些实施方式中，键盘键结构包括：基板；键开关，其具有顶部、底部和侧面，其中键开关的底部被配置成耦接至基板；键帽，其包括透明区域并且被配置成耦接至键开关的顶部；光导，其耦接至键开关的侧面并包括平坦的底部表面和宽于且平行于该底部表面的平坦的顶部表面；以及发光元件，其耦接至基板并被配置在光导的底部表面下方，使得发光元件、光导和键帽的透明区域处于共线布置。发光元件能够操作成将光发射到光导的底部表面中。光导可以引导进入底部表面的光穿过光导的主体、从光导的顶部表面出去并穿过键帽的透明区域。发光元件与光导之间的气隙的距离(K)可以是0＜K＜0.3mm并包含0mm和0.3mm。光导的底部表面的宽度可以比发光元件的宽度宽。光导具有梯形形状和均匀的厚度。当键开关处于非按压状态时，光导的顶部表面在距键帽的透明区域距离D处，以及光导的尺寸使在顶部表面处离开光导的光以一定角度进行光传播，这使得当透明区域在距光导距离D处时，光对键帽的透明区域进行填充。距离D可以大于或等于4mm。光导的厚度可以从1mm至3.5mm并包含1mm和3.5mm。透明区域的宽度可以等于或小于光导的顶部表面的宽度。光导的顶部表面的宽度可以至少是光导的底部表面的宽度的两倍。透明区域的高度可以大于或等于0.8mm。透明区域的厚度可以小于或等于光导的厚度加上2mm。

在一些实施方式中，用于键盘键结构的光导包括平坦的底部表面和平坦的顶部表面，该平坦的顶部表面的宽度是底部表面的两倍并且平行于该底部表面。在一些方面，操作中的光导被配置成以共线布置放置在发光元件与键帽的透明区域之间，其中，光导在其底部表面上接收来自发光元件的光，并且其中，光导引导进入底部表面的光通过光导的主体、从光导的顶部表面出来并朝向键帽的透明区域射出。

光导可以具有梯形形状和均匀的厚度。光导可以具有大于或等于5mm的高度。光导可以具有深度T，使得1mm≤T≤3.5mm。光导的底部表面可以被配置成布置在距发光元件距离(K)处，使得0

在一些实施方式中，计算机键机构包括：键帽，其包括至少部分透明的被照明部分；光发射器；光导管，其耦合到所述键帽和所述光发射器，其中，所述光导管被成形为梯形棱镜，所述光导管具有位于所述键帽附近的远端以及位于所述光发射器附近的近端；以及其中，所述光导管具有均匀的厚度。

已经采用的术语和表达被用作描述而不是限制性的术语，并且并不打算使用这样的术语和表达来排除所示出和描述的特征或其一部分的任何等同形式。然而，已经认识到，在所要求保护的系统和方法的范围内可以进行各种修改。因此，应当理解，尽管已经通过示例和可选特征具体公开了本系统和方法，但是本领域技术人员应当认识到本文公开的概念的修改和变型，并且这样的修改和变型被认为是在由所附权利要求书限定的系统和方法的范围内。

本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在单独用于确定所要求保护的主题的范围。应当参考本公开内容的整个说明书、任何附图或所有附图以及每个权利要求的适当部分来理解本主题。

前述特征和示例将与其他特征和示例一起在下面的说明书、所附权利要求书和附图中进行更详细地描述。

附图说明

根据结合附图进行的以下详细描述，本发明的上述各种实施方式的特征以及某些实施方式的其他特征和优点将更加明显，在附图中：

图1示出了典型系统环境中的键盘；

图2示出了根据某些实施方式的键盘和主计算设备的简化系统框图；

图3示出了根据某些实施方式的从俯视图来看包括多个键结构的键盘。

图4示出了根据某些实施方式的键结构的各方面；

图5示出了根据某些实施方式的各种尺寸的光导；

图6A示出了根据某些实施方式的光导及相应性能特征的示例性实施方式；

图6B至图6F示出了具有不同尺寸的光导及其相应的性能特征。

图7A示出了根据某些实施方式的沿第一维度具有不同照明区域的光导和键帽及相应的性能特征的示例性实施方式；

图7B至图7C示出了具有不同尺寸的光导及其相应的性能特征，所述光导沿第一维度具有不同的照明区域；

图8A示出了根据某些实施方式的沿第二维度具有不同照明区域的光导和键帽及相应的性能特征的示例性实施方式；

图8B至图8E示出了具有不同尺寸的光导及其相应的性能特征，所述光导沿第二维度具有不同的照明区域；

图9A示出了根据某些实施方式的沿第三维度具有不同照明区域的光导和键帽及相应的性能特征的示例性实施方式；

图9B至图9C示出了具有不同尺寸的光导及其相应的性能特征，所述光导沿第三维度具有不同的照明区域；

图10示出了根据本公开内容的某些技术的用于在被照明的键盘中使用的机构；

图11示出了根据本公开内容的某些技术的可以在图10的机构中使用的光导管系统的尺寸；以及

图12示出了可以在图10的机构中使用的关于照明均匀性的本公开内容的特征。

在所有附图中，应当注意的是，相同的附图标记通常用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

根据某些实施方式，本公开内容的各方面总体上涉及键结构，并且更具体地涉及可用于将光从发光元件引导至键帽以单独照明对应的键结构的部分的光导的实施方式。

在下面的描述中，描述了光导的各种示例。出于说明的目的，阐述了特定的配置和细节以便提供对实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将明显的是，可以在不公开每个细节的情况下实践或实现某些实施方式。此外，为了防止本文所述的新颖特征的任何混淆，可以省略或简化公知的特征。

以下高级概述旨在提供对在附图中描绘的以及在下面提供的对应描述中呈现的新颖创新中的一些的基本理解。本发明的各方面涉及计算机键结构，该计算机键结构可以包括例如如图4中所示的键帽、键开关、发光元件(例如，也称为“发光器”、“光照明设备”或其他表示光源的合适术语)、光导(也称为“光导管”或“透镜”)以及其他相关结构。键帽可以包括透明区域，该透明区域可以由发光元件经由光导来照明。可以将光导配置在键帽与发光元件(例如发光二极管(LED))之间。光导能够操作成通过该光导来耦合来自下面的LED的光，并且将光朝向键帽的透明区域分散开。透明区域可以包括指示键的功能(例如，“A”键可以具有被照明的“A”符号)的透明符号、字符、字形等。键帽由键盘的使用者通过用手指或拇指按压键帽来致动。取决于键帽的设计，可以或多或少地以不同的模式有效地分散光。公开了被发现在键帽的被照明的部分上的光分散与光源的相对高的光透射率(例如，相对高的透射效率)之间提供期望的平衡的技术。

在一些示例性实施方式中，键盘键结构可以包括：基板；键开关，其具有顶部、底部和侧面，其中，键开关的底部被配置成耦接至基板。键结构还可以包括：键帽，其包括透明区域，该键帽被配置成耦接至键开关的顶部；以及光导，其耦接至键开关的侧面，该光导包括平坦的底部表面以及宽于并平行于底部表面的平坦的顶部表面。键结构还可以包括发光元件，该发光元件被耦接至基板并且被配置在光导的底部表面下方，使得发光元件、光导和键帽的透明区域以共线布置进行配置。发光元件能够被操作成将光发射到光导的底部表面中，并且光导可以将进入底部表面的光引导通过光导的主体、从光导的顶部表面出去并且通过键帽的透明区域。

在一些实施方式中，光导可以被成形为例如如图5中所示的梯形棱镜，该梯形棱镜具有邻近键帽的远端和邻近发光元件的近端。在某些实施方式中，远端的长度可以基本上是对应的近端长度的两倍。光导可以具有均匀的厚度。远端与近端之间的距离可以大于或等于五毫米。光导的远端与键帽之间的距离可以大于或等于四毫米。梯形棱镜可以是等腰梯形棱镜。光导的厚度可以大于或等于1毫米且小于或等于3.5毫米。光导可以具有1.3与1.7之间的折射率。被照明的部分(例如，透明区域)的长度可以与光导的远端的长度对应，其中，被照明的部分的长度可以小于或等于远端的长度。被照明的部分的厚度可以与光导的厚度对应。被照明的部分的厚度可以比光导的厚度多小于两毫米。被照明的部分可以具有与光导的高度对应的高度。被照明的部分的高度可以大于或等于十分之八毫米。光发射器与光导之间的气隙的宽度可以在零至十分之三毫米之间且包含零和十分之三毫米。在一些情况下，光导的底部表面的宽度可以比发光元件的宽度宽。在一些方面，当键开关处于非按压状态时，光导的顶部表面在距键帽的透明区域距离D(例如，大于或等于4mm)处，以及光导的尺寸使在其顶部表面处从光导出去的光以一定角度进行光传播，这使得当透明区域在距光导距离D处时，光对键帽的透明区域进行填充。光导可以被配置成在透明区域中发射增加的均匀照明和/或颜色均匀性。在某些实施方式中，光导的顶部表面的宽度可以是光导的底部表面的宽度的至少两倍。

应当理解的是，提出该高级概述是为了向读者提供对本公开内容的一些新颖方面的基本理解以及随后细节的路线图。该高级概述决不限制在整个详细描述中描述的各种实施方式的范围，并且上面引用的附图中的每个附图在下面更详细地并且在其范围内被进一步描述。

图1示出了计算机系统100的示例，该计算机系统100可以包括各种主计算设备和计算机外围设备中的任何一种，所述计算机外围设备包括可以被配置成包括本文中所描述的各种发明概念的方面的外围设备(例如，键盘或计算机鼠标)。计算机系统100示出了操作主计算设备(示出为台式计算机)110的用户105和通信地耦合至主计算设备110的多个计算机外围设备，所述计算机外围设备包括显示设备120、计算机鼠标130和键盘140，并且可以包括任何其他合适的(一个或更多个)计算机外围设备。

尽管主计算设备被示出为台式计算机，但是可以使用其他类型的主计算设备，包括游戏系统、膝上型计算机、机顶盒、娱乐系统、平板或“平板电话”计算机、独立头戴式显示器(HMD)或任何其他合适的主计算设备(例如，智能电话、智能可穿戴设备、物联网(IoT)设备等)。在一些情况下，可以使用多个主计算设备，并且计算机外围设备中的一个或更多个可以通信地耦合至主计算设备中的一个、一些或全部(例如，计算机键盘可以耦合至多个主计算设备)。主计算设备在本文中也可以称为“主机”、“主计算机”、“主设备”、“计算设备”、“计算机”等，并且可以包括机器可读介质(未示出)，该机器可读介质被配置成存储计算机代码诸如驱动器软件、固件等，其中，计算机代码能够由(一个或更多个)主计算设备的一个或更多个处理器执行以例如经由一个或更多个计算机外围设备来控制主计算设备的各方面。

典型的计算机外围设备可以包括：任何合适的输入设备、输出设备、或包括示出的那些输入/输出设备(例如，计算机键盘140)和未示出的那些输入/输出设备(例如，游戏控制器、HMD或遥控装置)的输入/输出设备、AR/VR控制器、操纵杆、触笔设备或其他可用于将模拟输入转换为数字信号以用于计算机处理的合适的设备。举例来说，如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的那样，计算机外围设备(例如，键盘140)可以被配置成提供用于输入检测(例如，字母数字输入或旋钮/滚轮移动)、输出功能(例如，LED控制、触觉反馈或显示器)或可以由计算机外围设备提供的许多其他特征中的任意特征的控制信号。

计算机外围设备可以被称为“输入设备”、“外围输入设备”、“外围设备”、“计算机输入设备”、“用户接口设备”、“控制设备”、“输入单元”等。本文所述的大多数实施方式通常指的是具体的计算机外围设备(键盘140)及其对应的特征(例如，键结构、发光元件、光导或键帽)，然而应当理解的是，计算机外围设备可以是可以适合于利用本文描述和设想的新颖实施方式的任何合适的输入/输出(I/O)设备。

图2示出了图1中所示的键盘140和示例主计算设备110的简化框图。如图2所示，键盘140可以包括处理器205，该处理器205耦合至通信模块210、存储器215、电池220、一个或更多个用户接口键225以及视觉/触觉输出模块230。多个用户接口键225可以被配置成由键盘的使用者物理地致动，其中每个键将特定信号传递至处理器205。处理器205包括如下电路系统，该电路系统从每个用户接口键225接收特定信号，并通过命令通信模块210经由通信信道245将与该特定键对应的信号发送至主计算机110来进行响应。如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的那样，处理器205可以被编程为采用一个或更多个视觉和/或触觉输出230(例如，光、可听到的声音、振动等)。

在一些实施方式中，电池220可以独立地向包括处理器205的键盘功能块205至230中的一些或全部供电。在这样的实施方式中，键盘140可以独立于主计算设备110进行配置，其中该配置被存储在存储器215中。在另外的实施方式中，键盘140可以与多个主计算设备110一起使用，并且可以保持恒定的配置，而不管其正在通信的主机。此外，在一些实施方式中，可能不需要主计算设备安装与键盘140通信的软件。

处理器205可以包括任何类型的逻辑设备，所述任何类型的逻辑设备包括可编程集成电路或例如一个或更多个单核或多核微处理器和/或微控制器，其执行程序代码以执行与键盘140相关联的各种功能。例如，处理器205可以例如通过执行存储在存储器215中的程序代码来实现贯穿本公开内容描述的如由外围设备实现的各种处理(或各种处理的一部分)。处理器205还可以执行其他程序来控制键盘140的其他功能。在一些情况下，处理器205执行的程序可以通过生成要发送至主计算机的消息和/或从主计算机接收消息来与主计算机(例如，主计算机110)交互。在一些情况下，可以使用通信模块210或有线连接(例如，通用串行总线(USB))来发送和/或接收消息。

通信模块210可以为键盘140提供无线或有线通信能力。在一些实施方式中，通信模块210可以包括：射频(RF)收发器部件，其用于访问无线语音网络和/或数据网络(例如，使用蜂窝电话技术、诸如3G、4G/LTE、Wi-Fi、其他IEEE 802.11系列标准的数据网络技术、或其他移动通信技术或者其任意组合)；用于短距离无线通信(例如，使用蓝牙和/或蓝牙LE标准、NFC等)的部件；和/或其他部件。在一些实施方式中，除了无线接口之外或代替无线接口，通信模块210可以提供有线网络连接(例如，以太网)。可以使用硬件(例如，驱动器电路、天线、调制器/解调器、编码器/解码器以及其他模拟和/或数字信号处理电路)和软件部件的组合来实现通信模块210。在一些实施方式中，通信模块210可以使用相同的传输或不同的传输来同时或在不同时间支持多个通信信道。因此，例如，键盘140可以在某些时间经由本地信道与主机通信，而在其他时间经由中继服务与主机通信。

存储器215可以例如使用磁盘、闪存或任何其他非暂态存储介质或介质的组合来实现，并且可以包括易失性介质和/或非易失性介质。在一些实施方式中，存储器215可以存储要由处理器205执行的一个或更多个程序(例如，固件)，所述一个或更多个程序包括用于实现被描述为由键盘或其他合适的计算机外围设备执行的各种操作的程序。存储器215还可以存储外围设备对象或外围设备定义记录，其例如在设备发现期间被提供至主计算设备。存储器215还可以存储外围设备状态信息以及可以在键盘140的操作期间使用的任何其他数据。存储器215还可以存储能够被执行成与通信接口250进行通信的程序代码。

电池220可以包括任何类型的能量存储设备，所述能量存储设备包括可再充电设备和不可再充电设备。在一些实施方式中，电池220是镍金属氢化物、镍镉、锂离子或铅酸构造。本领域技术人员受益于本公开内容将理解的是，可以使用其他类型的能量存储设备。在一些实施方式中，电池220可以是无线可再充电的。

用户接口键225可以包括用户可操作的输入设备，诸如一个或更多个可按压键。每个用户接口键225可以与唯一的信号对应，该唯一的信号被传递至处理器205，以便处理器识别用户的期望的输入。在某些实施方式中，如至少关于图3至图8E进一步描述的，用户接口键225可以包括利用键开关的任何类型的键。

视觉/触觉输出230可以包括可用于与用户通信的任何输出设备。在一些实施方式中，光可以被打开或关闭，光可以改变颜色，或者光可以以不同的速率闪烁。触觉设备可以振动、轻敲(ping)或敲击键盘，并且在一些实施方式中，触觉设备可以包括提供振动和/或音圈的不平衡马达。在各种实施方式中，触觉设备可以被包括在底座或腕托中，或者触觉设备可以是特定于键的。可听设备可以发出蜂鸣声、声调(tones)、音乐、录制的消息和/或电子生成的消息。在一些方面，如本文中涉及经由发光元件和对应的光导来照明键帽的各种实施方式中所描述的，视觉/触觉输出230、处理器205或其组合可以控制外围设备(键盘)上的一个或更多个发光元件的照明。在另外的实施方式中，可以使用显示屏。在一些实施方式中，对键照明的一个或更多个发光元件可以用作数字化显示屏。也就是说，每个键光(keylight)可以用于向用户显示字母数字消息。消息可以是固定的和/或消息可以滚动，和/或消息可以包括顺序显示的字符。本领域技术人员受益于本公开内容将意识到，在不偏离本公开内容的情况下，可以使用其他类型的视觉/触觉输出设备。

图2还示出了根据某些实施方式的示例主计算设备的简化框图，该简化框图可以说明图1所示的主设备110(或其他合适的(一个或更多个)主计算设备)的特征和功能。在一些实施方式中，主计算设备110可以实现本文描述的如由主计算设备执行的任何或全部功能、行为和能力以及未明确描述的其他功能、行为和能力。主计算设备110可以包括处理子系统255、存储设备260、网络接口265和通信接口250。主计算设备110还可以包括其他部件(未明确示出)，诸如电池、电源控制器和能够操作成提供各种增强的功能的其他部件。在各种实施方式中，主计算设备110可以以台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话、其他移动电话、可穿戴计算设备、蜂窝电话或具有任何形状因数的其他系统来实现。此外，在一些实施方式中，主计算设备110可以部分地在基站中并且部分地在与基站通信且提供用户接口的移动单元中实现。

通信接口250可以为主计算设备110提供语音和/或数据通信能力。在一些实施方式中，通信接口250可以包括：射频(RF)收发器部件，其用于访问无线语音网络和/或数据网络(例如，使用蜂窝电话技术诸如3G、4G/LTE、Wi-Fi、其他IEEE 802.11系列标准的数据网络技术、或其他移动通信技术或者其任意组合)；用于短距离无线通信(例如，使用蓝牙和/或蓝牙LE标准、NFC等)的部件；和/或其他部件。在一些实施方式中，除了无线接口之外或代替无线接口，通信接口250可以提供有线网络连接(例如，以太网)。可以使用硬件(例如，驱动器电路、天线、调制器/解调器、编码器/解码器以及其他模拟和/或数字信号处理电路)与软件部件的组合来实现通信接口250。在一些实施方式中，通信接口250可以使用相同的传输或不同的传输来同时或在不同时间支持多个通信信道。因此，例如，主计算设备110可以在某个时间经由本地信道与附件通信，而在其他时间经由中继服务与附件通信。

处理子系统255可以被实现为一个或更多个集成电路，例如，一个或更多个单核或多核微处理器或微控制器，其示例在本领域中是已知的。在操作中，处理子系统255可以控制主计算设备110的操作。在各种实施方式中，处理子系统255可以响应于程序代码来执行各种程序并且可以维持多个同时执行的程序或进程。在任意给定时刻，要被执行的程序代码中的一些或所有程序代码都可以驻留在处理子系统255和/或存储介质诸如存储设备260中。

通过适当的编程，处理子系统255可以为主计算设备110提供各种功能。例如，在一些实施方式中，处理子系统255可以实现上述如由主计算设备实现的各种处理(或所述处理的一部分)。处理子系统255还可以执行用于控制主计算设备110的其他功能的其他程序，包括可以存储在存储设备260中的应用程序。在一些实施方式中，这些应用程序可以例如通过生成要被发送至外围设备的消息和/或从外围设备接收响应来与外围设备交互。例如，如上所述，这样的交互可以通过外围设备管理守护进程(daemon)和/或其他操作系统进程来促进，并且这样的交互可以包括经由通信接口250与外围设备通信。

存储设备260可以例如使用磁盘、闪存或任何其他非暂态存储介质或介质的组合来实现，并且可以包括易失性介质和/或非易失性介质。在一些实施方式中，存储设备260可以存储要由处理子系统255执行的一个或更多个应用和/或操作系统程序，包括用于实现上述如由主计算设备执行的各种操作的程序。例如，存储设备260可以存储统一的主机应用，该主机应用可以读取外围设备描述记录并且基于该外围设备描述记录中的信息生成用于控制外围设备的图形用户接口。存储设备260还可以存储能够执行成与外围键盘设备(例如，键盘140)的通信模块210通信的程序代码。尽管图2示出了作为主计算设备110的子系统的通信接口250，但是应当理解的是，通信接口250可以是插入至主计算设备110并与主计算设备110电耦接的加密狗。在一些实施方式中，本文描述的主计算设备功能的部分(或全部)可以在操作系统程序而不是应用中实现。在一些实施方式中，存储设备260还可以存储针对特定附件或特定类别的附件而设计的应用(“app”)。

网络接口265可以包括到网络的任何类型的连接，其包括：有线以太网、RS-232或其他；以及无线网络，诸如3G、4G/LTE、Wi-Fi、其他IEEE802.11系列标准的数据网络技术、或其他移动通信技术或者其任意组合；用于短距离无线通信(例如，使用蓝牙和/或蓝牙LE标准、NFC等)的部件；和/或其他部件。在一些实施方式中，除了无线接口之外或者代替无线接口，网络接口265可以提供有线网络连接(例如，以太网)。可以使用硬件(例如，驱动器电路、天线、调制器/解调器、编码器/解码器和其他模拟和/或数字信号处理电路)与软件部件的组合来实现网络接口265。

此外，尽管在本文中参照特定块描述了主机，但是应当理解，这些块是为了方便描述而定义的，并且并不旨在暗示部件部分的特定物理布置。此外，这些块无需对应于物理上不同的部件。块可以被配置成例如通过对处理器进行编程或者提供适当的控制电路系统来执行各种操作，并且根据如何获得初始配置，各种块可能是或可能不是可重新配置的。本公开内容的实施方式可以在如下各种装置中实现，所述各种装置包括使用电路系统和软件的任何组合实现的电子设备。

本文描述的主计算设备和外围设备可以在通常可以是常规设计的电子设备中实现。这样的设备可以适于使用对命令和控制操作进行支持的统一的外围设备协议进行通信，通过所述命令和控制操作，主机(第一电子设备)可以控制外围设备(第二电子设备)的操作。在一些情况下，例如在如上所述的代理服务器的情况下，设备可以结合主机和外围设备的特征或方面。

将理解的是，本文描述的系统配置和部件是说明性的，并且变型和修改是可行的。应当理解的是，主计算设备110的实现可以执行上述如由媒体访问设备执行的所有操作，并且键盘140的实现可以执行上述如由外围设备执行的任何操作或所有操作。代理服务器、桥接器、通道或协调器可以根据需要使用相同的硬件或不同的硬件来组合主计算设备110和键盘140的部件。媒体访问设备和/或外围设备可以具有本文未具体描述的其他能力(例如，移动电话、全球定位系统(GPS)、宽带数据通信、因特网连接等)。根据实现，设备可以互操作以提供由任一个(或两个)设备支持的任何功能，或者提供在每个设备中部分实现的功能。在一些实施方式中，特定外围设备可以具有不能经由特定媒体访问设备访问或调用但是可以经由另一主机或者通过与外围设备直接交互来访问的一些功能。

此外，尽管在本文中参照特定块描述了媒体访问设备和外围设备，但是应当理解的是，这些块是为了方便描述而定义的，并且并不旨在暗示部件部分的特定物理布置。此外，这些块无需对应于物理上不同的部件。块可以被配置成例如通过对处理器进行编程或者提供适当的控制电路系统来执行各种操作，并且根据如何获得初始配置，各种块可能是或可能不是可重新配置的。本公开内容的实施方式可以在如下各种装置中实现，所述各种装置包括使用电路系统和软件的任何组合实现的电子设备。

图3示出了根据某些实施方式的包括多个键结构310的键盘300。键盘300可以包括任何合适数目和/或布置的键结构，并且键结构可以被配置成触发任何合适的输出，所述输出包括但不限于字母数字输出、功能输出(例如，功能键)、方向性(例如，箭头键)、多个输出(例如，数字和符号)等。在一些情况下，触觉输出(例如，振动)或视觉输出(例如，照明)可以与一个或更多个键结构相关联。如下面至少关于图4进一步描述的，键结构被布置在键框架320中并且可以耦接至键框架320，该键框架也被称为“顶板”。图3的键结构仅从俯视图示出了每个键结构的键帽，然而，在图4至图9C中更好地示出和描述了本文呈现的新颖特征的更详细的视图和相应的讨论。

图4示出了根据某些实施方式的具有新颖的光导结构的键结构400的各方面。键结构400可以包括键开关410、顶板(未示出)、键帽420、光导430(例如，透镜)、发光元件(LED)440和印刷电路板(PCB)450。

键开关是记录键击并可以在响应剖面、声音、行程时间和行程距离方面变化的机械装置。许多现代键盘采用

LED可以是当电流流过它时发射光的任何合适的半导体光源。半导体中的电子与电子空穴复合，这释放光子形式的能量，所述光子可以基于电子穿过半导体的带隙所需的能量的量被观察为任何合适颜色的光。例如，可以通过使用多个半导体光源或半导体器件上的发光磷光体层来实现白光。与传统的白炽灯光源相比，LED可以具有相对低的能耗、较长的工作寿命、更坚固的物理结构、更小的尺寸和更快的开关。因此，一些键盘可以为每个键开关采用LED，并且在一些情况下，可以独立地控制每个LED的功率、强度和颜色。在某些实现方式中，LED可以与键开关集成(例如，一些基于Cherry MX的键盘采用与键开关集成的LED)。然而，与激光器不同，LED通常不是光谱相干的也不是基本上单色的，并且其光谱窄到足以呈现为饱和色。此外，LED通常在空间上不相干(例如，它们通常具有比激光器更宽的分散图案)，因此它们通常不能实现激光器的高亮度。因此，许多基于LED的系统和LED集成系统具有某些有害影响例如不均匀照明的字形或狭窄的字形布局，以确保每个字形落入LED的照明范围内。鉴于这些问题，以及一般而言LED相对于激光器或其他更相干的光源的有限亮度和照明特性，本文中描述的新颖光导结构的一些方面是将来自LED的分散光引导到键帽的透明部分(例如，呈一个或更多个字形、字母数字字符等的形状)中，如下面进一步描述的，具有比其他键照明模式更明亮、更均匀、更有效(例如，损耗更少)和更宽的聚焦照明图案。LED可以具有任何合适的安装配置(例如，通孔、表面安装等)并且可以安装在任何合适的基板上。发光元件440可以包括多个LED，每个LED具有不同的基色，其操作成成比例地影响由发光元件440发射的整体光颜色。如本领域普通技术人员在受益于本公开内容的情况下将理解的，可以使用任何合适类型的LED(例如，公共阳极、公共阴极、OLED等)，并且更一般地，可以使用任何合适的发光元件(例如，LED、激光器、白炽灯等)。

光导430被配置成将从光源(例如，LED 440)接收的光光学地耦合到用户接口(例如，键帽420)。光导430(也称为“光导管”或“光管”)通常被放置成靠近PCB 450的一侧上的发光元件(例如，图5中的距离“K”)。光导430通常被配置成使得其与发光元件以及与键帽的透明区域或其一部分共线。光导430可以被配置成无数的形状、尺寸、大小等，例如在图5至图9C中具有本文所呈现的一些示例性实施方式。在一些方面，光扩散器(未示出)可以用于以一些亮度为代价将光散布在限定区域上，并且可以与光导430结合工作。光导430可以由光学丙烯酸和聚碳酸酯材料组成，然而，如下面的表所示，并且如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，可以使用其他材料。

用于光导430的材料的折射率通常可以在1.30到1.70的范围内。例如，可以使用以下材料，其中，近似折射率由n表示：

塑料：

·丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)，n＝1.534

·聚碳酸酯(PC)，n＝1.496

·聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，n＝1.493

·聚苯乙烯(PS)，n＝1.596

·聚丙烯(PP)，n＝1.492

玻璃，n＝1.50～1.65

硅橡胶，n＝1.40～1.60

顶板(未示出)可以为键开关提供结构支撑，并且可以接纳来自键开关410的夹子，该夹子可以在键开关耦合到PCB 450时与顶板接合，从而将键结构固定在键盘内。在一些实施方式中，顶板可以为多个键开关(例如，>100个键)提供结构支撑，其在图3中示出为键框架320。尽管顶板320可以是中间层，但是顶板可以在任何方向上横向延伸，该方向通常表现为键盘的顶表面。在一些方面，顶板320可以是平面的或者可以例如在某些人体工程学轮廓(contour)的键盘中具有轮廓。例如，顶板320可以具有二维(例如，图4所示的XY平面形状)或三维(例如，轮廓表面的XYZ形状)的轮廓，并且顶板320的厚度可以变化。顶板320通常是具有多个孔以容纳至少一个键结构的单个单片板。然而，顶板320可以包括单个孔(例如，在图4中示出为方形环形状)或者多个孔，并且顶板320可以包括可以是平面或非平面的多个连续或不连续的部分。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。

在某些实施方式中，如图4所示，键开关410的底侧可以耦合到基板(例如，PCB450)的顶表面。如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，印刷电路板或PCB是如下技术的通用术语：允许导体从板上的一个位置延伸到板上的另一个位置以及从一层延伸到另一层。在一些情况下，来自键开关410的柱(未示出)可以部分地或完全地穿过PCB 450，这可以增加键结构在PCB 450中的稳定性。尽管在整个公开内容中主要示出和描述了PCB，但是其他类型的板例如印刷线路板(PWB)可以被使用，并且通常包括环氧玻璃基板以产生电互连并用于连接到部件以产生电子电路。更一般地，PCB、PWB等可以称为基板。为了本公开内容的目的，PCB和PWB可以互换地使用，并且如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，任何其他类型的基板或安装表面可以与本文描述的新颖键结构布置一起使用。

键帽420可以包括一个或更多个侧壁，以屏蔽和保护机械装置键结构400(例如，与顶板结合)的内部部分并防止外来颗粒进入键结构的内部部分。例如，键开关410和光导430可以位于由键帽420及其相应侧壁限定的腔内。此外，如图3所示，键结构400的所有内部部分，包括键开关、光导、发光元件和基板，可以部分地由于键帽和顶板的组合而被遮蔽和保护。该腔内的物理空间的限制会对光导的设计提出挑战。例如，键帽和键开关的顶部相对于例如PCB、发光元件和光导是可按压的。因此，光导可以被设计成当键帽处于未按压状态时对透明区域和相应的字形进行照明。

透明区域425可以包括一个或更多个表面特征428，这些表面特征428可以由被照明的键盘的用户使用键结构400来查看。表面特征428可以包括字母数字符号(更一般地为“字形”)、短语(例如，Delete、Home、PgUp等)、操作系统特定符号(例如，Windows或Mac键)、中文字符、系统功能(音量增大、音量减小)等、应用程序符号(例如，计算器、锁屏等)等。表面特征可以被照明以允许键盘的用户更容易地确定要处理的键的功能。例如，如果键盘处于用户无法看到未被照明的符号的黑暗环境中，这可以是有用的。照明可以是单调颜色或者可以是多色的。换言之，可以使用对光导430和透明区域425照明的不同颜色的光源的组合来随时间改变每个键的颜色。透明区域425和/或表面特征428的部分可以是透明的，以允许光穿过并到达键盘300的用户的眼睛。应当理解，透明区域可以具有从接近不透明到几乎透明和无色的任何适当量的透明度。在一些实施方式中，并且如可以应用于通篇描述的透明区域的所有实例，透明区域可以具有任意量的透明度(从不透明到透明)、“乳白色”、“凃漆”等。在一些情况下，白色涂料和/或扩散器被添加到键帽，使其看起来是“乳白色”并且操作成将光更好地分散在期望区域上。

举例来说，一些实施方式可以包括键盘键结构，该键盘键结构包括基板以及具有顶部、底部和侧面的键开关，其中，键开关的底部被配置成耦合到基板。键结构还可以包括：键帽，其包括透明区域，该键帽被配置成耦合到键开关的顶部；以及光导，其耦合到键开关的侧面，该光导包括平坦的底表面和平坦的顶表面，所述平坦的顶表面比底表面宽且平行于底表面。键结构还可以包括发光元件，该发光元件耦合到基板并且被配置在光导的底表面下方，使得发光元件、光导以及键帽的透明区域被配置成共线布置。发光元件可以操作成将光发射到光导的底表面中，并且光导可以将进入底表面的光引导穿过光导的主体，离开光导的顶表面，并穿过键帽的透明区域。

图5示出根据某些实施方式的包括发光元件440、光导430和透明区域425的光导结构的简化模型的各种元件的各种尺寸和相对位置。如本文所公开的，光导430的特征及其相对于发光元件440和透明区域425的位置可以被选择成：提供对透明区域425(或相应字形428)的令人满意的照明均匀性，从发光元件传输到透明区域425的光中的令人满意的效率；以及落入由相应键帽的尺寸和行进路径限定的腔的物理约束内。

参照图5，LED 440的尺寸可以由宽度E(x维度)、高度F(z维度)以及深度或厚度G(y维度)限定。光导430的尺寸可以由底表面(近端)A(x维度)、顶表面(远端)B(x维度)、限定A与B之间的距离的距离C(z维度)以及深度或厚度T(y维度)限定。透明区域425(例如，键帽420的一部分)的尺寸可以由宽度H(x维度)、高度J(z维度)以及深度或厚度I(y维度)来限定。LED 440与光导430之间的距离由距离K(z维度)限定。光导430的顶表面与透明区域425的底表面之间的距离由距离D(z维度)限定。

如本文所公开的各种变换所证明的(参见例如图6A至图6F、图7B至图7C、图8B至图8E以及图9B至图9C)，虽然实施方式可能有实质性差异，但一些实施方式可以共享共同的特征。例如，一些实施方式对于光导采用均匀的厚度(例如，1mm至3.5mm，包含1mm和3.5mm)；平坦且平行的顶表面和底表面、梯形形状(例如，等腰)；B的宽度为A的宽度的至少两倍长；至少5mm的高度；发光元件、光导和透明区域的共线布置；发光元件440的深度小于或等于光导430的深度；距离K在0mm与0.3mm之间；透明区域(或拟被照明区域，例如，字形或更一般地来说透明区域425的至少一部分)的深度至少等于光导430的深度(T)加2mm；透明区域425可以具有小于或等于光导430的相应长度B的宽度H；透明区域425可以具有大于或等于0.8mm的高度J等。一些实施方式可以共享这些特征中的一些、全部或者不共享这些特征，并且被呈现为提供如何可以实现一些特征的非限制性示例。

图6A示出了根据某些实施方式的具有相应性能特性的光导的示例性实施方式。由于光导430的光传输特性，图6A的实施方式展示了对透明区域425的良好照明特性。光导430的尺寸不仅可以基于将光从其输入区域(例如，由A×T限定)有效地耦合到其输出区域(例如，由B×T限定)的目标来选择，而且还考虑距离K和D，距离K和D可以是用于确保传递到透明区域425的光在亮度和/或颜色上足够均匀且具有足够宽的照明区域的重要考虑。提出具有不同尺寸的多个其他实施方式(例如，图6B至图6E以及其他)以展示特定尺寸、轮廓和距离可以如何影响系统的照明特性。因此，在包括图6A的光导系统600的某些实施方式中，光导尺寸参数可以对应于以下示例性值和范围：

·光导尺寸：B＝2A；C≧5mm；D≧4mm

·光导厚度(深度)：1≦T≦3.5mm

·照明区域(透明区域或字形)：H≦B mm；I≦T+2mm；J≧0.8mm

·LED尺寸：E≦A且G≦T；

·LED与光导之间的间隙：0mm

总之，LED/光导/透明区域结构的某些示例性实施方式可以被配置成使得光导的顶表面B应当是其底表面A的长度的两倍；光导的高度C应当大于或等于5mm；光导的顶表面与键帽之间的距离D应当大于或等于4mm；光导的深度(厚度)T应当在1mm至3.5mm之间，包含1mm和3.5mm；透明区域宽度H应当小于或等于光导的顶表面的宽度B；透明区域的深度(厚度)I应当小于或等于光导的深度+2mm；透明区域的高度应当大于或等于0.8mm；LED宽度E应当小于或等于光导的宽度A；LED的深度(厚度)G应当小于或等于光导的深度；并且LED与光导之间的间隙K应当大于0mm且小于或等于0.3mm。

参照图6A和图5的参考变量，光导系统600包括如下面的表1所呈现的尺寸，表1提供了光导系统(例如，LED、光导和透明区域的组合)的包括平均亮度、均匀性和亮度比的照明参数。照明参数的公式在下面的等式1至等式3中提供。

(1)

(2)

(3)

表1：光导系统600的尺寸和照明特性

亮度(明亮度)的单位为Nit(尼特)，定义为candela/m

如上所述，光导系统600部分地由于光导具有优选的B＝2A比率而具有示例性照明特性。光导系统600是示例性实施方式(其可以被指定为L2)，并且具有在整个透明区域425上的相对高的平均亮度(4495nit)、57％的均匀性以及1的亮度比(作为示例性实施方式，将其与自身进行比较，例如，L1＝L2)。如图6A的图表605所示，示例性照明特性在宽且均匀的亮度图案中是明显可见的，该亮度图案均匀分布在大部分透明区域425上。因此，配置在透明区域的大部分区域上的字形可以具有良好的照明特性。

在图6B中，光导系统610示出了具有非优选的B＝A配置(例如，与优选的B＝2A配置相比)的光导的示例。如下面的表2所示，与图6A的示例性实施方式相比，光导系统610在整个透明区域425上具有相对低的平均亮度(2637nit)、相对低的均匀性41％、低的亮度比0.58。这些非优选的照明特性在图6B的图表615中是明显可见的，因为照明点主要集中在透明区域425的中间部分上。因此，对于光导系统610，沿着透明区域的边缘配置的字形可能具有较差的照明特性。

表2：光导系统610的尺寸和照明特性

在图6C中，光导系统620示出了具有非优选的B＝0.5A配置(例如，具有B＝4mm且A＝8mm；这偏离优选的B＝2A配置)的光导的示例。如下面的表3所示，与图6A的示例性实施方式相比，光导系统620在整个透明区域425上具有相对低的平均亮度(2068nit)、相对低的均匀性24％、低的亮度比0.46。这些非优选的照明特性在图6C的图表625中作为主要集中在透明区域425的中间部分上的非均匀照明点是明显可见的，在透明区域425的端部附近具有非常暗(未被照明)区域。因此，对于光导系统620，沿着透明区域的边缘配置的字形可能具有较差的照明和均匀性，这可能取决于某些字形在透明区域内的位置而在某些字形中引起亮点和暗点。

表3：光导系统620的尺寸和照明特性

在图6D中，光导系统630示出了偏离优选的C≧5mm和D≧4mm配置、具有非优选值C＝4mm和D＝3mm的光导的示例。如下面的表4所示，与图6A的示例性实施方式相比，光导系统630在整个透明区域425上具有相对低的平均亮度(1196nit)、相对低的均匀性41％、低的亮度比0.27。这些非优选的照明特性在图6D的图表635中作为非均匀照明图案是明显可见的。如上所述，示例性光导系统尺寸可以遵循本文提出的设计波导，并且任何结合关系(例如，本文所描述的任何尺寸)中的通常1mm或更大的偏差可能导致平均亮度和均匀性的显著劣化。参照图6D，并且由于上面描述的所述劣化，对于光导系统630，沿着透明区域的边缘配置的字形可能具有较差的照明和均匀性，这可能取决于某些字形在透明区域内的位置而在某些字形中引起亮点和暗点。

表4：光导系统630的尺寸和照明特性

在图6E中，光导系统640示出了偏离优选的光导深度/厚度1≦T≦3.5mm、具有非优选值T＝0.5mm和非理想LED尺寸0.5mm×0.5mm×1mm的光导的示例。如下面的表5所示，与图6A的示例性实施方式相比，光导系统640在整个透明区域425上具有相对令人满意的平均亮度(4104nit)、相对低的均匀性40％、较低的亮度比0.91。这些非优选的照明特性在图6E的图表645中作为非均匀照明图案是明显可见的。参照图6E，如所示的，对于光导系统640，沿着透明区域的边缘配置的字形可以沿着沿着透明区域的中心的窄条具有相当好的照明和均匀性，但是沿着顶部边界和底部边界具有较差的照明特性。这在很大程度上部分地由于较薄的光导，其不能将光充分耦合到透明区域的所有区域。

表5：光导系统640的尺寸和照明特性

在图6F中，光导系统650示出了偏离优选的LED尺寸E≦A和G≦T而具有非优选的尺寸5mm×3mm×1mm的光导的示例。如上所述，根据某些实施方式，良好的光导系统设计应当使LED宽度E小于或等于光导的宽度A，并且LED的深度G应当小于或等于光导的深度。如下面的表6所示，与图6A的示例性实施方式相比，光导系统650在整个透明区域425上具有相对低的平均亮度(2508nit)、63％的均匀性和0.58的亮度比。由于差的光耦合(例如，LED的尺寸超过了光导的尺寸)，因此照明效率不是理想的。这些非优选的照明特性在图6F的图表655中作为非均匀照明图案是明显的。应当注意，亮度图案在本文呈现的图表中未标准化，并且可以包括不同的标度。参照图6F，如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，虽然如下由于不同的亮度标度而从图表655看不是很明显：尽管具有良好的均匀性，但与光导系统600相比，亮度相对较低。

表6：光导系统650的尺寸和照明特性

图7A至图7C示出了光导系统性能的各方面，其中透明区域425的宽度被修改成偏离H≦B的优选尺寸关系，其中透明区域的宽度不小于或等于光导430的顶表面的宽度(B)。

在图7A中，光导系统700——其具有与光导系统600相同的尺寸特性——部分地由于光导具有优选的H≦B比率(例如，H＝8mm；B＝8mm)而具有示例性照明特性。如下面的表7所示，光导系统700具有在整个透明区域425上的相对高的平均亮度(4495nit)、57％的均匀性和1的亮度比，这在均匀分布在大部分透明区域425上的宽且均匀的亮度图案中是明显可见的，如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，如图7A的图表705所示。

表7：光导系统700的尺寸和照明特性

在图7B中，光导系统710示出了偏离优选的H≦B比率而具有非优选值H＝9mm和B＝8mm(例如，H>B)的光导的示例。也就是说，透明区域大于光导的输出表面，导致照明特性不理想。如下面的表8所示，与图7A的示例性实施方式相比，光导系统710具有在整个透明区域425上的低的平均亮度4231nit、低的均匀性48％和亮度比0.94。如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，这些非优选的照明特性在图7B的图表715中作为非均匀照明图案是明显可见的。

表8：光导系统710的尺寸和照明特性

在图7C中，光导系统720示出了偏离优选的H≦B比率而具有非优选值H＝10mm和B＝8mm(例如，H>B)的光导的示例。如下面的表9所示，与图7A的示例性实施方式相比，光导系统720具有在整个透明区域425上的低的平均亮度(3940nit)、低的均匀性36％和低的亮度比0.87。如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的，这些非优选的照明特性在图7C的图表725中作为非均匀照明图案是明显可见的。

表9：光导系统720的尺寸和照明特性

图8A至图8E示出了当透明区域425的深度(厚度)被修改成偏离I≦T+2mm的优选尺寸关系时光导系统性能的方面，其中透明区域的深度小于或等于光导的深度(T)加2mm。

光导800——其具有与光导系统600相同的尺寸特性——部分地由于光导具有优选的I≦T+2mm比率(例如，I＝4mm，T＝2mm)而具有示例性照明特性。如下面的表10所示，光导系统800具有在整个透明区域425上相对高的平均亮度(4495nit)、57％的均匀性和1的亮度比，这在均匀分布在大部分透明区域425上的宽且均匀的亮度图案中是明显可见的，如图8A的图表805所示。

表10：光导系统800的尺寸和照明特性

在图8B中，光导系统810示出了保持优选的I≦T+2mm比率、但具有不同的值I＝3mm和T＝1mm的光导的示例。如下面的表11所示，光导系统810的亮度为5145nit、均匀性为62％、亮度比为1.14。如图8B的图表815可以看出，尽管由于遵循上述优选范围，照明特性在平均亮度和均匀性两者方面都良好，但在透明区域上的覆盖范围更窄。

表11：光导系统810的尺寸和照明特性

在图8C中，光导系统820示出了保持优选的I≦T+2mm比率、同样具有不同的值I＝5.5mm和T＝3.5mm的光导的示例。如下面的表12所示，光导系统820具有相对低的亮度3844nit、56％的均匀性和0.85的亮度比。尽管保持了推荐的比率，但是如图8C的图表825可以看出，照明特性不如光导系统800好，并且在透明区域上的覆盖范围较宽。

表12：光导系统820的尺寸和照明特性

在图8D中，光导系统830示出了偏离优选的I≦T+2mm比率而具有值为I＝5mm和T＝2mm的光导的示例。如下面的表13所示，光导系统830的亮度为3896nit、均匀性为46％、亮度比为0.86。参照图8D的图表835，照明在中心非常明亮，而在侧向地移动时不太明亮。顶部边缘和底部边缘部分地由于透明区域具有比光导更大的深度而是暗的。

表13：光导系统830的尺寸和照明特性

在图8E中，光导系统840示出了保持优选的I≦T+2mm比率、具有值为I＝6mm和T＝4mm的光导的示例。如下面的表14所示，光导系统840的亮度为3478nit、均匀性为52％、亮度比为0.77。光导840的均匀性高于光导830，但平均亮度较低。参照图8E的图表845，照明在中心非常明亮，而在侧向地移动时不太明亮。顶部边缘和底部边缘部分地由于透明区域具有比光导更大的深度而是暗的。

表14：光导系统840的尺寸和照明特性

图9A至图9C示出了当透明区域425的高度被修改成偏离J≧0.8mm的优选尺寸关系时的光导系统性能的方面。

光导900——其具有与光导系统600相同的尺寸特性——部分地由于光导具有优选的J≧0.8mm比率(例如，J＝1.6mm)和0.3％的SiO

应当理解，由于扩散器(SiO

表15：光导系统900的尺寸和照明特性

在图9B中，光导系统910示出了邻接优选的J≧0.8mm比率、J＝0.8mm和SiO

表16：光导系统910的尺寸和照明特性

在图9C中，光导系统920示出了保持优选的I≦T+2mm比率的光导的示例。如下面的表17所示，光导系统920的亮度为3866nit、均匀性为55％、亮度比为0.86。

表17：光导系统920的尺寸和照明特性

下面将参照图10-12描述本公开其他实施例的键机构。

图10示出了被照明的键盘键的示例机构1000。示出了具有被照明部分108的键帽106。回弹机构101将键帽106耦合到下面的基板112。回弹机构101可以是蝶形、机械式或圆顶开关机构，其可以用于在键帽106由被照明的键盘键的使用者按压后向键帽106提供返回力。换言之，键帽106可以沿箭头103的方向相对于基板112移动。

光导管102可以用于将光源104光学地耦合到键帽106的被照明部分108以在光源104与键帽106之间提供光学路径。光源104可以是任何配置的LED(诸如通孔或表面安装器件(SMD)LED)。光源104可以安装在基板112上或其他地方。在某些实施方式中，光源104可以是可以包括多个LED的多色光源，每个LED具有不同的基色，多个LED的比例可以被改变以改变由光源104发射的整体光的颜色。光源104可以是将电能转换成光能的有机LED或其他发光器件。

被照明部分108可以包括一个或更多个表面特征122，所述表面特征可以由使用机构1000的被照明的键盘的使用者看到。表面特征122可以包括字母数字符号、词组(例如，删除、主页、翻上页)、操作系统特定符号(例如，Windows或Mac键)、中文字符、系统功能(音量增大、减小)等。符号可以被照明以允许键盘的使用者更容易地确定要处理的键的功能。例如，如果键盘处于使用者可能看不到没有被照明的符号的黑暗环境中，将符号照明可以是有用的。照明可以是单调颜色的，也可以是多色的。换言之，可以使用对光导管102和被照明的区域108进行照明的不同颜色的光源的组合来随时间改变用于每个键的颜色。被照明部分108和/或表面特征122的一部分可以是透明的，以允许光穿过并到达包括机构1000的键盘的使用者的眼睛。

假想的光路径由箭头103示出，该假想的光路径由光源104生成并分别穿过光导管102和键帽106的被照明部分108的透明部分，以最终被使用者(没有示出)看到。此外，由箭头103表示的光路径可以照明包括如本文所公开的透明部分的表面特征122。

键帽可以包括用于屏蔽和保护机构1000的内部部分不被使用者看到并防止外来颗粒进入内部部分的一个或更多个侧壁124。例如，回弹机构101和光导管102都可以位于由键帽106和侧壁124限定的腔内。对该腔内的物理空间的限制可能对光导管102和回弹机构101的设计提出挑战。例如并如本文所公开的，回弹机构101可以是包括向键帽106提供回弹力的物理弹簧的机械回弹机构。当设计光导管102时可能需要考虑回弹机构101的尺寸和位置，以平衡光导管的效率和被照明部分108的光照均匀性。例如，通过将光导管102设计成使得远离光源104的端114大约是靠近光源104的端116的两倍长来改善光照均匀性。这些特征有助于使由光源104发射的如箭头103所示的光分布，该箭头103示出了被光导管102折射的光束的一个这样的假想路径。

图11示出了本公开内容的关于光导管102的物理尺寸及其相对于光源104和/或被照明部分108的位置以平衡光导管的效率和被照明部分108的光照均匀性的特征。示出了机构200，该机构200包括与光导管102相似的光导管204、与光源104相似的光源202以及与被照明部分108相似的被照明部分206。

如本文所公开的，必须仔细地平衡光导管204的特征，以提供用于被照明部分206的最佳照明均匀性、从光源202发送到被照明部分206的光的效率，并且落入由键盘键帽(诸如键帽106)限定的腔的物理限制内。示出了被发现优化光导管204的这些方面的一些尺寸(除了如关于图10所述的远端大约两倍于近端的长度之外)。如所示的，光导管204在近端与远端之间的长度212可以大于或等于5毫米。

如所示的，光导管204可以采用梯形棱镜(包括等腰梯形棱镜)的形状并且可以具有相对均匀的厚度209，以有助于沿着回弹机构(诸如回弹机构101)进行封装和/或有助于被照明部分206的照明均匀性。光导管204的厚度209可以在1毫米至3.5毫米之间。在静止位置，光导管204与被照明部分206之间的距离213可以大于或等于4毫米(例如，如关于图10所描述的，其中耦合到包括被照明部分206的键帽的回弹机构当前没有被使用者按压)。

用于光导管204的材料的折射率可以在1.30至1.70的范围内变动。例如，可以使用以下材料，其中近似折射率由n表示：

○塑料：

■丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)，n＝1.534

■聚碳酸酯(PC)，n＝1.496

■聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，n＝1.493

■聚苯乙烯(PS)，n＝1.596

■聚丙烯(PP)，n＝1.492

○玻璃，n＝1.50至1.65

○硅橡胶，n＝1.40至1.60

光源202可以具有小于或等于光导管204的厚度209的厚度208。光源202与光导管204之间的距离218可以在0毫米至0.3毫米之间。

被照明部分206的厚度214等于光导管204的厚度209加上2毫米。被照明部分206可以具有小于或等于光导管204的对应长度(例如，光导管102的长度114)的长度216。被照明部分206可以具有大于或等于0.8毫米的高度J。

图12示出了键帽的被照明部分302(诸如被照明部分206和/或被照明部分108)的另外的特征。示出了包括光源306(其可以与光源208和/或光源104类似)、光导管304(其可以与光导管204和/或光导管102类似)的系统1200。如所示的，光可以从光源306发射，并且通过光导管304穿过并被引导到被照明部分302。一些假想的光的路径被图示为箭头，诸如箭头308。

区域311至326是被照明部分302的相应区域。取决于光导管304的参数，从光源306引导至被照明部分302的光可以形成一些不同的图案(例如，区域311至326中的某些区域可能显得比311至326中的其他区域更亮)。本文公开的光导管可以在区域311至326上提供相对均匀的光的分布。测量被照明部分302上的平均亮度的一个方法是：找到具有由光导管304提供的最低平均照度的区域311至326之一，并将其除以具有最高平均照度的区域311至326之一。已经发现，所公开的光导管(诸如光导管304、204和102)在被照明部分302上提供了最佳的平均亮度，从而在被照明部分302上提供了期望的照明均匀性。

本文阐述了许多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他实例中，没有详细描述本领域普通技术人员已知的方法、装置或系统以免模糊所要求保护的主题。示出和描述的各种实施方式仅作为示例提供以说明权利要求的各种特征。然而，关于任何给定实施方式所示出和所描述的特征不必限于相关联的实施方式，并且可以与所示出和所描述的其他实施方式一起使用或组合。此外，权利要求旨在不受任何一个示例实施方式的限制。

尽管已经关于本发明的具体实施方式详细描述了本主题，但是应当理解，本领域技术人员在获得对前述内容的理解之后可以容易地产生这样的实施方式的变更、变型和等效方案。因此，应当理解，如对于本领域普通技术人员将显而易见的，本公开内容是出于示例而非限制的目的而呈现的，并且不排除包括对本主题的这样的修改、变型和/或添加。实际上，本文中描述的方法和系统可以以各种其他形式来体现；此外，在不脱离本公开内容的精神的情况下，可以对本文中描述的方法和系统的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求书及其等效方案旨在覆盖落入本公开内容的范围和精神内的这样的形式或修改。

尽管本公开内容提供了某些示例实施方式和应用，但是对于本领域普通技术人员明显的其他实施方式，包括未提供本文阐述的所有特征和优点的实施方式，也在本公开内容的范围内。因此，本公开内容的范围旨在仅通过参照所附权利要求书来限定。

除非另有明确说明，否则应当理解，在整个说明书中，利用例如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”和“识别”等术语的讨论指的是计算装置例如一个或更多个计算机或类似的一个或更多个电子计算装置的动作或处理，所述计算装置操纵或转换在计算平台的存储器、寄存器或其他信息存储装置、传输装置或显示装置内被表示为物理电子量或磁量的数据。

本文所讨论的一个或更多个系统不限于任何特定的硬件架构或配置。计算装置可以包括任何合适的部件布置，其提供以一个或更多个输入为条件的结果。合适的计算装置包括访问存储的软件的基于多功能微处理器的计算机系统，该存储的软件将计算系统从通用计算设备编程或配置成实现本主题的一个或更多个实施方式的专用计算设备。可以使用任何合适的编程语言、脚本语言或其他类型的语言或语言组合来在用于编程或配置计算装置的软件中实现本文中包含的教导。

可以在这样的计算装置的操作中执行本文所公开的方法的实施方式。上面示例中呈现的块的顺序可以变化——例如，可以将块重新排序、组合和/或分成子块。某些块或处理可以并行地执行。

除非另有明确说明或者以其他方式在所使用的上下文中被理解，否则本文使用的条件语言例如“可以”、“可能”、“可以(might)”、“可以(may)”、“例如”等通常旨在表达某些示例包括某些特征、元件和/或步骤而其他示例不包括某些特征、元素和/或步骤。因此，这样的条件语言通常不旨在暗示：一个或更多个示例以任何方式需要特征、元素和/或步骤，或者一个或更多个示例必须包括用于在有或没有作者输入或提示的情况下决定这些特征、元素和/或步骤是否被包括在任何特定示例中或者要在任何特定示例中被执行的逻辑。

术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的并且以开放式的方式包含地被使用，并且不排除另外的元件、特征、动作、操作等。此外，术语“或”在其包含性意义上被使用(而不是在其排他意义上被使用)，使得当被使用时，例如为了连接元素的列表，术语“或”意味着列表中的元素中的一个、一些或全部。本文中“适于”或“被配置成”的使用意味着开放和包含性的语言，其不排除适于或被配置成执行附加任务或步骤的装置。另外，“基于”的使用意味着开放和包含性，原因是“基于”一个或更多个列举条件或值的过程、步骤、计算或其他动作可能实际上基于除了列举的这些以外的附加条件或值。类似地，“至少部分地基于”的使用意味着开放和包含性，原因是“至少部分地基于”一个或更多个列举条件或值的过程、步骤、计算或其他动作可能实际上基于除了列举的这些之外的附加条件或值。本文包括的标题、列表和标记仅是为了便于说明而不意味着进行限制。

上述各种特征和处理可以彼此独立地使用，或者可以以各种方式组合使用。所有可能的组合和子组合都旨在落入本公开内容的范围内。另外，在一些实施方式中，可以省略某些方法或处理块。本文描述的方法和处理也不限于任何特定顺序，并且与其相关的块或状态可以以适当的其他顺序被执行。例如，所描述的块或状态可以以除了具体公开的顺序之外的顺序执行，或者多个块或状态可以以单个块或状态被组合。示例块或状态可以串行、并行或以一些其他方式被执行。可以将块或状态添加至所公开的示例或者从所公开的示例中移除块或状态。类似地，本文描述的示例系统和部件可以与所描述的不同地被配置。例如，与所公开的示例相比，可以添加、移除或重新布置元素。