CN104103446B - 发光键盘、发光键盘的照明结构及其按键 - Google Patents

Abstract

一种发光键盘、发光键盘的照明结构及其按键，发光键盘包括一按键、一框架及一固态光源。上述按键具有一形成于其周围的入光部、及一供使用者按压的触碰面，该按键为导光材料制成，该按键内部形成一由该入光部至该触碰面的导光路径；上述框架邻近且环绕该按键的该周围，该框架为导光材料制成，且形成至少一出光面，该至少一出光面靠近该入光部；上述固态光源固定于该框架，该固态光源的光线由该出光面进入该入光部，经过该导光路径，由该按键的触碰面出光。

Description

发光键盘、发光键盘的照明结构及其按键

技术领域

本发明涉及一种发光键盘、其照明结构、及其按键，特别是指一种提供光线供照明按键的键盘。

背景技术

为使具有键盘的电子装置能在各种光照状况下操作按键上，已有发光键盘的发明。现有发光键盘主要是利用背光模块(backlight module)当作光源。背光模块位于按键的背面，包括一导光板及位于导光板侧边的光源，例如发光二极管(Light emitting diode,LED)，或电激发光片(Electro Luminescence,EL)等发光源。导光板用以导引入射的光线至所有按键的背面。导光板底部设有反射片，以将从导光板底面射出的光反射回导光板中。然后，由导光板的正面的微结构出光，照向按键的底面。

上述现有技术的缺点在于光源需要经过导光板，由导光板顶面的微结构处，向上出光，穿过固定一剪刀式机构(scissors type mechanism)的架设板(bridge board)，然而再经过一段距离，才能抵达按键的底面。因此一面不仅耗费许多光能，无法有效的利用，另一面也导致光线由按键之间的缝隙逸出，形成干扰的光线。

再者，上述现有的发光键盘最大的问题，就是增加整体键盘的高度。不论是导光板，或者有的利用阵列式的发光二极管光源，都无法避免使键盘变得更厚。

因此，本发明人有感上述问题的可改善，乃潜心研究并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述问题的本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种发光键盘，更有效率地导引光进入按键，以提供按键照明的光线。

此外，本发明要解决的技术问题，更在于提供一种发光键盘，在维持键盘本身高度的状况下，提供键盘一种照明结构，以照明按键。

为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种发光键盘，包括一按键、一框架及一固态光源。上述按键具有一形成于其周围的入光部、及一供使用者按压的触碰面，该按键为导光材料制成，该按键内部形成一由该入光部至该触碰面的导光路径；上述框架邻近且环绕该按键的该周围，该框架为导光材料制成，且形成至少一出光面，该至少一出光面靠近该入光部；上述固态光源固定于该框架，该固态光源的光线由该出光面进入该入光部，经过该导光路径，由该按键的触碰面出光。

为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种发光键盘的照明结构，该发光键盘具有多个按键，该照明结构包括一框架及一固态光源。上述框架为导光材料制成且置于该发光键盘的顶面，该框架包括多个设于所述多个按键外围的外框条、多个内框条，其呈网格状连接所述多个外框条的内侧缘且延伸至所述多个按键的周围、及多个出光面朝向所述多个按键的周围；上述固态光源设置于其中的一个所述外框条的底面。

此外，配合上述本发明的方案，本发明还提供一种发光键盘的按键，包括一顶部具有一供使用者按压的触碰面；及多个侧壁，其由该顶部的周围向下延伸，其中至少一个所述多个侧壁形成的周围形成一入光部，该按键内部形成一由该入光部至该触碰面的导光路径。

本发明具有以下有益效果：本发明利用位于按键周围的框架，形成照明结构，将光线直接由按键的周围导引进入按键内，使按键得以发光。有别于现有技术在键盘底部设置发光二极管以及导光板，可避免增加键盘的高度。

此外，本发明的框架的出光面靠近按键的入光部，光线更能有效率地进入按键。本发明光线的传导路径更短，更有效进入按键内，更符合环保发展趋势。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、图式，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附图式与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的发光键盘的俯视图。

图2为本发明沿着图1中2-2线的剖视图。

图3A为本发明的发光键盘由框架至按键的发光示意图。

图3B为本发明的发光键盘第二实施例的发光示意图。

图3C为本发明的发光键盘第三实施例的发光示意图。

图3D为本发明的发光键盘第四实施例的发光示意图。

图3E为本发明的发光键盘第五实施例的发光示意图。

图3F为本发明的发光键盘第六实施例的发光示意图。

图4为本发明沿着图1中4-4线的剖视图。

图5为本发明的发光键盘第七实施例的发光示意图。

其中，附图标记说明如下：

发光键盘 100、100a

按键 10、10a、10b、10c、10d、10’、10”

入光部 12、12a、12b、12c、12d

侧壁 13

反射层 14

延伸壁 15

触碰面 16

符号 160

抵压部 17

限位部 18

框架 20、20”

导光层 21

外框条 201、202、203

内框条 204、205

出光面 210、210’

凹陷部 212

遮光层 22

反射层 23

垂直部 24

水平部 26

挡止部 28

固态光源 30

发光二极管晶粒 31

电路层 32

下壳体 40

支架支撑层 41

导电线路层 42

弹性体 50

交叉支架 60

具体实施方式

请参考图1，为本发明的发光键盘的俯视图。本发明的发光键盘100，包括多个按键10、一邻近且环绕所述多个按键10周围的框架20、及一固定于该框架20底面的固态光源(solid state light)30。本发明适合应用于具有呈网格状且位于键盘顶面的框架20的发光键盘，例如俗称巧克力键盘。其中该框架20及该固态光源30形成一照明结构以照亮所述多个按键10。

请参阅图2为图1中沿着2-2线的剖视图。本实施例中，每一按键10具有一形成于其周围的入光部12、及一供使用者按压的触碰面16。该按键10为导光材料制成且在内部形成一由该入光部12至该触碰面的导光路径。上述导光材料可以是聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)、或聚甲基丙烯酸甲酯(Poly-methyl methacrylate，简称PMMA，英文Acrylic，压克力)，但不限于此。

该框架20可以是发光键盘100的上壳体与一下壳体40结合。该框架20实际上为一片式结构，设有多个供按键10外露的开口。框架20为可导光材料制成，且形成至少一出光面210，所述至少一出光面210靠近该入光部12。该固态光源30的光线由该出光面210进入该入光部12，经过该导光路径，由该按键10的触碰面16出光。藉此本发明的发光键盘，巧妙利用键盘100的框架20，可更有效减低整体键盘的高度，不需要像现有技术另外设置一导光板于键盘内部底面。然而，本发明不受限于此，框架20可以仅是上壳体的一部份，或者说，框架可以仅仅是一导光层贴附或固定于上壳体。

如图2所示，本实施例于该按键10下方设有一弹性体50，及一支撑该按键10的交叉支架60，或称剪刀式支架。键盘100设有一设于下壳体40的顶面的支架支撑层41、及一置于该支架支撑层41顶面的导电线路层42。交叉支架60架设于支架支撑层41，弹性体50置于导电线路层42上。当按键10被向下按压，弹性体50向下触发该导电线路层42的一信号区。

如图1所示的，为描述本实施例的细节，该框架20可画分为包括多个位于所述多个按键10外围的外框条201、202、203，及多个内框条204、205，其呈网格状连接所述多个外框条201、202、203的内侧缘且延伸至所述多个按键10的周围。其中该固态光源30可以是一发光二极管灯条，固定于其中的一个所述多个外框条的底面。本实施例，如图1所示的，于键盘100下方的外框条202及侧边的外框条203，各设置一个发光二极管灯条(如标号30的位置)。然而，本发明的固态光源30的位置，并不受此限制，可依光源的照明强度、键盘照明的均匀度…等因素，数量是一个以上，设置在框架20的外框条或内框条。例如可以设置二个发光二极管灯条于左右两侧的外框条(如附图标记203所示，另一侧图略)，光线各沿着水平方向的内框条205导引至按键10。

关于以发光二极管灯条作为固态光源30的实施方式，请再参阅图2，该固态光源30的可以是将发光二极管晶粒31通过埋入射出方式设置于框架20内，并且发光二极管晶粒31在框架20中发光。由于以埋入射出方式设置于框架20内，这些发光二极管晶粒31可不经封装工艺而直接设置于框架20内，亦即，以裸晶形式设置于框架20中。关于埋入射出(INSERT MOLDING)方法，可参考美国专利号5,043,114。框架20的底面还可以设置一层电路层32以传导电力至发光二极管晶粒31。

如图3A所示，显示本发明的发光键盘由框架至按键的发光示意图。该框架20包括一导光层21以导引该固态光源30的光线、及一位于该导光层21外表面的遮光层22，其中该出光面210形成于该导光层21上。遮光层22可以是一具反射功能的漆料、或由另一种具有遮光效果的材料结合于该导光层21。遮光层22可避免光线外露，光线在导光层21内全反射，并且在出光面210出光。出光面210可以是设有微结构以供光线更多向外射出，光线由框架20的出光面210射入按键10的入光部12，然后在按键10内全反射并由触碰面16的符号160向外射出，而使按键10有发光的效果。本实施例的发光二极管晶粒31设于导光层21的底面。

本发明与现有技术相比，本发明光线的传导路径更短，更有效进入按键内。现有技术以背光的方式，将导光板置于按键的正下方，光线由导光板的边缘导入，经过反射并出光之后，还要经过按键下方的弹性体，再经由按键的底面进入按键。现有技术的光线距离按键有一段相当的距离，因此往往光源需要更大的亮度，以补足因距离产生的亮度损耗。本发明的光线距离按键更短，光源的能量可比现有技术更节省，更环保。

为加强按键10内部的光线传导，如图2所示，该按键10的底面较佳可以设有一反射层14，例如以漆料涂布于其上。触碰面16也可以是反射层，以镂空方式形成符号160。

请参阅图3B，显示本发明的发光键盘由框架至按键的发光示意图。与图3A的差异在于，发光二极管晶粒31直接嵌入导光层21内且直接面对按键10的入光部12。

请参阅图3C，显示本发明的发光键盘配合按键第二实施例的发光示意图。与图3A的差异在于，按键10a具有顶部11、多个由该顶部11周围向下延伸的侧壁13及多个由侧壁13向外延伸的延伸壁15。入光部12a形成于延伸壁15的侧面，入光部12a及框架20的出光面210为平行且相对的平面。

请参阅图3D，显示本发明的发光键盘配合按键第三实施例的发光示意图。与图3A的差异在于，入光部12b形成于该侧壁13的底面，并且呈倾斜状。换言之，按键10b的侧壁13底端的入光部12b为斜面，且倾斜于框架20的出光面210。

请参阅图3E，显示本发明的发光键盘配合按键第四实施例的发光示意图。与图3D的差异在于，按键10c的侧壁13底端的入光部12c呈凹弧状，框架20的出光面210为圆凸状，其优点在于可以聚光，使光线更集中地进入入光部12c。本实施例中，该入光部12c进一步形成微结构。

请参阅图3F，显示本发明的发光键盘配合按键第五实施例的发光示意图。与图3A的差异在于，按键10d具有顶部11、多个由该顶部周围向下延伸的侧壁13及多个由侧壁13向外延伸的延伸壁15。入光部12d形成于延伸壁15的顶面。框架20的导光部21形成一对应该延伸壁15的凹陷部212，框架20的出光面210形成于凹陷部212的底面，与该入光部12d相互平行，为平行且相对的水平平面。

上述实施例的状态都是按键尚未被按压的状态，框架20的出光面210靠近按键10的入光部12。换言之，使用者在按压按键10前，可以清楚看见按键10的触碰面16显示的符号160。当使用者按压按键10时，即不再观看按键10的触碰面16。虽然入光部12离开出光面210时，光线进入按键10的强度会减少，但是并不影响键盘的操作。

请参阅图4，为沿着图1中4-4的剖视图。此图表示本实施例的固态光源30置于框架20下方外框条202的底面，光线可以通过导光部21延伸至较远的按键10’，且由另一出光面210’出光，进入按键10’的入光部12。此实施例同时显示，导光层21底面可以设置反射层23以助于光线在导光层21内的反射前进。

请参阅图5，显示本发明的发光键盘100a应用于具限位导引结构的按键。本发明不只可应用于剪刀式结构的按键，也可应用于具有限位导引结构的按键。本实施例的按键10”具有一由其底面向下延伸的抵压部17、及一位于该抵压部17周围的限位部18。按键10的下方具有一弹性体50。限位部18可以是二个，分别位于抵压部17的两侧；也可以如方筒状围绕该抵压部17。框架20”向下延伸一垂直部24及一水平部26，水平部26形成一挡止部28。挡止部28如同勾状勾住限位部18，两者配合形成一限位导引结构。此实施例，可利用挡止部28与限位部18相互勾合的位置，分别形成出光面及入光部，以供固态光源30的光线由出光面进入按键10”的入光部。

因此，通过本发明，具有如下述的特点及功能：

一、本发明利用位于按键周围的框架，形成照明结构，并将光线直接由按键的周围导引进入按键内，使按键得以发光，形成发光键盘。有别于现有技术在键盘底部设置发光二极管以及导光板，可避免增加键盘的高度。因此本发明可维持原本键盘的高度。

二、本发明利用位于按键周围的框架，形成照明结构，由框架的出光面将光线导入按键的入光部，光线更能有效率地进入按键。本发明光线的传导路径更短，更有效进入按键内，更符合环保发展趋势。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种发光键盘，其特征在于，包括：

一按键，具有一形成于其周围的入光部、及一供使用者按压的触碰面，该按键为导光材料制成，该按键内部形成一由该入光部至该触碰面的导光路径，其中该按键具有一顶部、以及多个由该顶部周围向下延伸的侧壁，其中至少一个所述侧壁向外延伸一延伸壁，该入光部形成于该延伸壁的顶面；

一框架，邻近且环绕该按键的该周围，该框架为导光材料制成，且形成至少一出光面，所述至少一出光面靠近该入光部；该框架具有一导光部，该导光部形成一凹陷部，该出光面形成于该凹陷部的底面，该入光部形成于该延伸壁的顶面，以接受一向下的该出光面的光线；及

一固态光源，固定于该框架，该固态光源的光线由该出光面进入该入光部，经过该导光路径，由该按键的触碰面出光。

2.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该按键的数量为多个，该框架包括多个位于所述多个按键外围的外框条、及多个内框条，所述多个内框条呈网格状连接所述多个外框条的内侧缘且延伸至所述多个按键的周围。

3.如权利要求2所述的发光键盘，其特征在于，该固态光源为一发光二极管灯条，固定于其中的一个所述外框条的底面。

4.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该框架包括一用以导引该固态光源的光线的导光层、及一位于该导光层外表面的遮光层，其中该出光面形成于该导光层上。

5.如权利要求4所述的发光键盘，其特征在于，该导光层的该出光面与该按键的该入光部均为平面。

6.如权利要求5所述的发光键盘，其特征在于，该按键的该入光部进一步形成微结构。

7.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该按键的底面具有一反射层。

8.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该固态光源为发光二极管，该发光二极管以埋入射出方式设置于该框架。

9.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该发光键盘还包括一置于该按键下方的弹性体，及一支撑该按键的交叉支架。

10.如权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该发光键盘还包括一置于该按键下方的弹性体，该按键具有一由其底面向下延伸的抵压部、以及一位于该抵压部周围的限位部，该弹性体位于该抵压部下方，其中该框架向下延伸一垂直部及一水平部，该水平部形成一挡止部，该挡止部勾住该限位部，该出光面形成于该挡止部，该入光部形成于该限位部。

11.一种发光键盘的按键，其特征在于，包括：

一顶部，具有一供使用者按压的触碰面；及

多个侧壁，由该顶部的周围向下延伸，至少一个所述侧壁的周围形成一入光部，其中至少一个所述侧壁向外延伸一延伸壁，该入光部形成于该延伸壁的顶面以接受一向下的出光面的光线，该按键内部形成一由该入光部至该触碰面的导光路径。