CN103839713B - 按键装置及使用该按键装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

一种按键装置，包含：电路板；触动开关设置于该电路板上，其中该触动开关具有受压面；光源，设置于该电路板上；及弹性按钮，其可相对于该电路板滑移，该弹性按钮包含：按压部，其具有投光面；及导光柱，其与该按压部相连接并导光至该投光面，其中该导光柱包含：入光面，其对应面向该光源彼此相隔一距离；及触压部，其与该受压面相隔一距离，并可用以触压该触动开关。

Description

按键装置及使用该按键装置的电子设备

技术领域

本发明涉及一种电子设备的按钮装置，尤其涉及一种整合按钮和导光柱的结构，使其光线均匀地折射至按钮的投光面上的按钮装置。

背景技术

若要电子设备的按钮具备发亮功能，一般是将光源与触动开关（tact switch）间隔一距离，并将可透光的按钮设置其上以接收光源所发出的光线。图1及图2为现有技术的示意图，请参照图1及图2，这一电子设备具有电路母板3，其利用排线7与连接槽6与电路子板1电性连接，其中该电路子板1具有光源4、触动开关2及可透光按钮5。由图2可知，光源4位于触动开关2上侧且间隔一距离，故会造成在触动开关2前方按钮5的上侧亮度大于下侧亮度，从而使按钮5的透光表面产生亮度不均匀的现象。由图1及图2可知若是电路板与按钮所在的机壳面板相互为90°时，则需要另外制作该电路子板1来实现此功能，并需利用该排线7连接该电路母板3与该电路子板1。此作法不仅增加成本，也增加了电子设备的重量与厚度，更增加了系统组装的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效提高可透光的按钮的亮度均匀性，并简化电路板结构的装置。

为达上述目的，本发明提供一种整合按钮和导光柱的按键结构，并对导光柱内部的导光面进行全反射的设计，使光源所发出的光线能均匀地且最大化地传导至按钮上，其中按键装置包含：电路板；触动开关设置于该电路板上，其中该触动开关具有受压面；光源，设置于该电路板上；及弹性按钮，其可相对于该电路板滑移，该弹性按钮包含：按压部，其具有投光面；及导光柱，其与该按压部相连接并导光至该投光面，其中该导光柱包含：入光面，其对应面向该光源彼此相隔一距离；及触压部，其与该受压面相隔一距离，并可用以触压该触动开关。

在本发明的实施例中，该弹性按钮设置于一壳体上。

在本发明的实施例中，该按压部及该导光柱为一体成形。

在本发明的实施例中，该弹性按钮的材质为聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）及聚对苯二甲酸乙二酯（PET）中的至少一种所制成。

在本发明的实施例中，该导光柱包含：顶面，其平行于该入光面；第一反射面，其与该入光面夹一内角θ₁；第二反射面，其与该入光面夹一内角θ₂；及第三反射面，其与该顶面夹一内角θ₃。

在本发明的实施例中，该导光柱的各内角θ₁、θ₂及θ₃分别为：θ₁≦90°；90°≦θ₂＜180°；及90°≦θ₃＜180°。

在本发明的实施例中，该弹性按钮的材质为聚碳酸酯，而该导光柱的各内角θ₁、θ₂及θ₃分别为：40°≦θ₁≦70°；130°≦θ₂＜150°；及130°≦θ₃＜150°。

在本发明的实施例中，该弹性按钮的材质为聚碳酸酯，而该导光柱的各内角θ₁、θ₂及θ₃分别为：θ₁＝60°；θ₂＝135°；及θ₃＝135°。

本发明另提供一种电子设备，其包含如上述各种实施例的按键装置。

附图说明

图1为现有技术的上视图；

图2为现有技术的侧视图；

图3为本发明的按键装置的侧视图；

图4、5为图3按键装置的立体图；

图6为图3按键装置的局部放大侧视图；

图7为本发明另一实施例按键装置的立体图；

图8为图7按键装置的电子装置示意图；

图9~14为本发明其他实施例按键装置的侧视图。

主要部件附图标记：

1电路子板

2触动开关

3电路母板

4光源

5可透光按钮

6连接槽

7排线

10按键装置

11电路板

12触动开关

13受压面

141光源

142光源

15弹性按钮

15’弹性按钮

16按压部

17投光面

18导光柱

18a~18f导光柱

19入光面

20顶面

21第一反射面

22第二反射面

23第三反射面

24触压部

24a~24f触压部

25电子装置

具体实施方式

图3及图4、5分别为本发明的侧视图及立体图。由图3及图4、5可知，按键装置10包含有：电路板11；触动开关12，设置于该电路板11上，其中该触动开关12具有受压面13；光源141、142设置于该电路板11上；及弹性按钮15，其可相对于该电路板11滑移。

该弹性按钮15包含：按压部16，其具有可透光的投光面17；及导光柱18与该按压部16相连接，并透过该导光柱18将光源141、142的光线传导至该投光面17，其中该导光柱18与该按压部16可为一体成形或贴附连接。该导光柱18包含：顶面20，其位于该导光柱18的上部；第一反射面（reflectingsurface）21；第二反射面22；第三反射面23；入光面19，其对应面向光源141、142彼此相隔一距离；及触压部24，其与该受压面13相隔一距离，并可用以触压该触动开关12。

请参照图6，图6为图3的局部放大侧视图。由图6可知该第一反射面21与该入光面19夹一内角θ₁；该第二反射面22与该入光面19夹一内角θ₂；及该第三反射面23与该顶面夹一内角θ₃，其中这些角度范围分别如下：

θ₁≦90°；

90°≦θ₂＜180°；及

90°≦θ₃＜180°。

该导光柱18的折射率为n₁，而空气折射率为n_a=1，欲要使光线由该导光柱18内的各个反射面发生全反射，其全反射角θ_c需满足司乃耳定律（Snell's Law）：

n₁sinθ_c=n_a×sin90°=1

本发明第一实施例的该导光柱18的材质为聚碳酸酯（Polycarbonate，PC），其折射率n₁约为1.58，由上述公式可知此聚碳酸酯材质的全反射角θc为：

因此得到聚碳酸酯材质的反射角度θ_c约为39.27°。请参照图6，在本实施例中，光源141、142分别设置在靠近该按压部16与该触动开关12两侧，使其光线经由该入光面19入射至该导光柱18中，再经由这些反射面21、22、23反射光线至该投光面17（图未示），其中光源141、142可为发光二极管，这些角度范围分别如下：

40°≦θ₁≦70°；

130°≦θ₂＜150°；及

130°≦θ₃＜150°，

其中利用该第二反射面22反射部分由该第一反射面21反射而来的光线，并导向该第三反射面23，再经由该第三反射面23反射至该投光面17（图未示），使该投光面17上下两侧保持均匀的亮度。

在另一实施例中，该内角θ₁约为60°，而该内角θ₂与内角θ₃均约为135°。然而本发明的这些内角并不受这些数值限制，可根据导光柱18的几何形状及材料而有所改变。

在其他实施例中，该按压部16与该导光柱18的材质可为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）及聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等透明材料。

图7为另一实施例的立体图，其中弹性按钮15’包含两个按压部（图未示）及两个导光柱18，其中这些按压部为一体成形。图8为装设图7的按键装置的电子装置示意图，由此可知本发明可实现在一块电路板上与其按钮所在的壳体面板相互为90°，并增加投光面17的亮度均匀性。

在其他实施例中，参考图9-14，仍维持各触压部24a~24f与该受压面13的接触面积，这些导光柱18a~18f大体上类似于上述实施例，其差异为这些触压部24a~24f的形状、该第一反射面21面积及该第三反射面23面积。如图9、10所示，该第三反射面23的面积变大；如图11、12所示，该第一反射面21的面积变大；如图13、14所示，该第一反射面21及该第三反射面23的面积同时变大。这些实施例可利用这些反射面积21、23的面积来调整该投光面的亮度与亮度均匀性。

本文所揭示及讨论的内容，是说明并非限制本发明的应用。虽然深信所描述的本发明为最佳实施例，但本领域技术人员应了解，这些都可做其它的变化及修改，不会偏离本发明的精神，且意欲要求所有这类变化及修改，都在本发明的完整范围内。

Claims (6)

1.一种按键装置，其特征在于，包含：

电路板；

触动开关，设置于该电路板上，其中该触动开关具有受压面；

光源，设置于该电路板上；及

弹性按钮，设置于一壳体上，其中该弹性按钮可相对于该电路板滑移，该弹性按钮包含：

按压部，其具有可透光的投光面；及

导光柱，其与该按压部为一体成形，并将该光源的光线传导至该投光面，其中该导光柱包含：

入光面，其对应面向该光源彼此相隔一距离；及

触压部，其与该受压面相隔一距离，并可用以触压该触动开关；

顶面，其平行于该入光面；

第一反射面，其与该入光面夹一内角θ₁；

第二反射面，其与该入光面夹一内角θ₂；及

第三反射面，其与该顶面夹一内角θ₃，其中该第一反射面和该第二反射面分别与该入光面相邻接，该触压部是凸设于该第一反射面及该第三反射面之间，该入光面与该投光面相互垂直。

2.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该弹性按钮的材质为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种所制成。

3.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该导光柱的各内角θ₁、θ₂及θ₃分别为：

θ₁≦90°；

90°≦θ₂＜180°；及

90°≦θ₃＜180°。

4.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该弹性按钮的材质为聚碳酸酯，而该导光柱的各内角θ₁、θ₂及θ₃分别为：

40°≦θ₁≦70°；

130°≦θ₂＜150°；及

130°≦θ₃＜150°。

5.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该弹性按钮的材质为聚碳酸酯，而该导光柱的各内角θ₁、θ₂及θ₃分别为：

θ₁＝60°；

θ₂＝135°；及

θ₃＝135°。

6.一种电子设备，其特征在于，包含如权利要求1至5任一项的按键装置。