CN109243896A - 发光键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光键盘，其包括按键、具有支撑板开孔的支撑板、设置于支撑板上的开关电路板、设置于支撑板下方的背光模块以及可产生光束的直下式发光元件，且背光模块包括上反射片、下反射片以及位于上反射片与下反射片之间的导光板，直下式发光元件经由下反射片的下反射片开孔而伸入导光板开孔内。于直下式发光元件输出光束予导光板后，在导光板中被传导的光束经由导光板中多个微结构的导引而朝支撑板开孔的方向行进，并于穿过支撑板开孔以及开关电路板后投射至按键。

Description

发光键盘

技术领域

本发明涉及键盘的领域，尤其涉及一种具有发光功能的键盘。

背景技术

常见的电脑周边输入装置包括鼠标、键盘以及轨迹球等，其中键盘可直接键入文字以及符号予电脑，因此相当受到使用者以及输入装置厂商的重视。

请参阅图1，其为现有键盘的外观结构示意图。现有键盘1的表面上显露有多个按键10，多个所述按键10被分类为一般键101、数字键102以及功能键103等，多个所述按键供使用者以手指触压而产生相对应的按键信号予电脑，使电脑执行被触压的按键功能，例如一般键101用以输入文字等符号，数字键102用以输入数字，而功能键103则用以提供各种功能，例如F1～F12等。其中现有键盘1为笔记本电脑用的键盘。

随着科技的演进，键盘厂商致力于研发各种具有特殊功能的键盘以满足不同使用者的各种需求，以发光键盘为例，现有发光键盘的外观与现有键盘1的外观大致相同，但为了使发光键盘提供按键发光的功能，故其内部结构与现有无发光功能的键盘不同。以下说明现有发光键盘的内部结构。请参阅图2，其为现有发光键盘的结构剖面示意图。现有发光键盘2包括多个按键20、一薄膜开关电路21、一导光板22、一发光模块23、一支撑板24以及一反射片25，且按键20包括一按键帽201、一剪刀式连接元件202以及一弹性元件203。在现有发光键盘2中，上述各元件由上往下的排列顺序为按键帽201、剪刀式连接元件202、弹性元件203、薄膜开关电路21、支撑板24、导光板22以及反射片25，且位于薄膜开关电路21以及导光板22之间的支撑板24用以承载按键帽201、剪刀式连接元件202、弹性元件203以及薄膜开关电路21。

另外，于按键20中，按键帽201显露于现有键盘2的外而可被使用者触压，剪刀式连接元件202用以连接按键帽201以及支撑板24，而弹性元件203穿过剪刀式连接元件202且分别与按键帽201以及薄膜开关电路21接触。薄膜开关电路21包括上线路板211、隔离层212以及下线路板213，且上线路板211、隔离层212以及下线路板213皆以透光材料所制成，以供光束通过；其中，透光材料可为聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或聚乙烯(polyethylene，PE)等材质所制成。其次，上线路板211具有多个上导电部2111，隔离层212位于上线路板211的下方，且具有对应于多个上导电部2111的多个隔离层开孔2121，而下线路板213位于隔离层212的下方，具有对应于多个上导电部2111的多个下导电部2131而与多个上导电部2111形成多个按键开关214。

再者，发光模块23包括供电电路板231以及多个发光元件232(图中仅显示二个)，供电电路板231位于薄膜开关电路21的下方，用以提供电力予多个发光元件232，而多个发光元件232皆为侧向式发光二极管，并设置于供电电路板231上，且多个发光元件232分别伸入反射片25的多个反射片开孔251以及导光板22的多个导光板开孔221，当多个发光元件232获得电力时，其得以产生多个光束B，且多个光束B会投射至导光板22，并在导光板22中行进而均匀扩散至整个导光板22。另外，设置于导光板22下方的反射片25用以反射从导光板22向下散射的光束B，而使光束B再回到导光板22，从而避免光束B的浪费，其中，反射片25的二侧边252往上弯折而包覆导光板22的多个侧边222，以避免导光板22发生侧边222漏光的现象。

现有发光键盘2中，每一按键帽201上具有一个出光区域2011，且出光区域2011为文字或数字等符号所在的位置，而导光板22中具有对应于多个出光区域2011的多个导光网点223，当在导光板22中被传导的光束B投射至导光网点223上时，导光网点223可导引光束B往上投射，而往上投射光束B可依序穿过支撑板24的支撑板开孔241以及薄膜开关电路21，进而通过按键帽201的出光区域2011，使按键帽201上的文字或数字等符号得以透光而具有发光效果。

近年来，使用者希望可控制发光键盘中每一个按键的发光效果，例如：因应电竞的需求控制某一按键发光，而另一按键却不发光，但现有发光键盘2无法达到上述需求。为了符合使用者的需求，直下式发光键盘被提出，而直下式发光键盘即为于每一按键的按键帽的下方设置单一个直下式发光二极管，进而可分别控制每一个直下式发光二极管的发光情形，由此满足使用者的需求。然而，直下式发光二极管所产生的光束直接往上投射至相对应的按键帽上，故直下式发光键盘的光投射效果具有过于集中的缺陷，针对文字或数字等符号分散于按键帽的周缘(参见图1所示的按键帽104)的按键而言，如此将使得按键帽上各个符号1041～1044的发光程度不均。

因此，现有的发光键盘具有改善的空间。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种可分别控制每一按键的发光功能的发光键盘，且每一按键上的符号皆具有均匀的发光效果。

于一较佳实施例中，本发明提供一种发光键盘，包括：一按键、一支撑板、一开关电路板以及一背光模块；按键至少部分显露于该发光键盘外；支撑板位于该按键的下方，并具有一支撑板开孔；其中，该按键连接于该支撑板；开关电路板设置于该支撑板上，用以被该按键触发而输出一按键信号；

背光模块设置于该支撑板的下方，包括：

一上反射片；

一下反射片，具有一下反射片开孔；以及

一导光板，设置于该上反射片与该下反射片之间，并具有相对应于该下反射片开孔的一导光板开孔以及多个微结构；以及

一直下式发光元件，设置于按键的下方，并经由该下反射片开孔而伸入该导光板开孔内；其中，该直下式发光元件用以输出多个光束予该导光板，且在该导光板中被传导的该多个光束经由该多个微结构的导引而朝该支撑板开孔的方向行进，并于穿过该支撑板开孔以及该开关电路板后投射至该按键。

附图说明

图1为现有键盘的外观结构示意图。

图2为现有发光键盘的结构剖面示意图。

图3为本发明发光键盘于第一较佳实施例中的局部结构剖面示意图。

图4为图3所示开关电路板的结构分解示意图。

图5为本发明发光键盘于第二较佳实施例中的局部结构分解剖面示意图。

【符号说明】

1 键盘 2 发光键盘

3 发光键盘 3’ 发光键盘

10 按键 20 按键

21 薄膜开关电路 22 导光板

23 发光模块 24 支撑板

25 反射片 30 按键

31 支撑板 32 开关电路板

32’ 开关电路板 33 背光模块

33’ 背光模块 34 直下式发光元件

35 供电电路板 101 一般键

102 数字键 103 功能键

104 键帽 201 按键帽

202 剪刀式连接元件 203 弹性元件

211 上线路板 212 隔离层

213 下线路板 214 按键开关

221 导光板开孔 222 导光板的侧边

223 导光网点 231 供电电路板

232 发光元件 241 支撑板开孔

251 反光片开孔 252 反射片的侧边

301 按键帽 302 连接元件

303 触发元件 311 支撑板开孔

312 卡勾 321 上线路板

321’ 上线路板 322 下线路板

322’ 下线路板 323 隔离层

331 上反射片 332 下反射片

333 导光板 333’ 导光板

1041 符号 1042 符号

1043 符号 1044 符号

2011 出光区域 2111 上导电部

2121 隔离层开孔 2131 下导电部

3211 上导电部 3211’ 上导电部

3221 下导电部 3221’ 下导电部

3231 隔离层开孔 3321 下反射片开孔

3331 微结构 3332 导光板开孔

3333 阻挡结构 3334 吸光结构

3335 导光结构 A1 第一区域

A2 第二区域 B 光束

B11 光束 B12 光束

B13 光束 B21 光束

B22 光束 B23 光束

B24 光束 B25 光束

B26 光束

具体实施方式

鉴于现有技术的问题，本发明提供一种可解决现有技术问题的发光键盘。首先说明本发明发光键盘的结构，请参阅图3，其为本发明发光键盘于第一较佳实施例中的局部结构剖面示意图。本发明发光键盘3包括多个按键30(图中仅显示一个)、支撑板31、开关电路板32、背光模块33、多个直下式发光元件34(图中仅显示一个)以及供电电路板35，每一直下式发光元件34对应于一个按键30。且每一按键30的至少部分结构显露于发光键盘3之外以供使用者按压，而支撑板31位于多个按键30的下方，其连接于多个按键30，并包括多个支撑板开孔311以及多个卡勾312。另外，开关电路板32设置于支撑板31上，其可被按键30触发而输出相对应的按键信号。此外，背光模块33位于支撑板31的下方，并包括上反射片331、下反射片332以及设置于上反射片331与下反射片332之间的导光板333，且下反射片332具有分别对应于多个按键的多个下反射片开孔3321(图中仅显示一个)，而导光板333具有多个微结构3331以及分别对应于下反射片开孔3321的多个导光板开孔3332。

再者，每一直下式发光元件34设置于相对应的按键30的下方且经由相对应的下反射片开孔3321伸入相对应的导光板开孔3332内，其功能为向上输出多个光束B予导光板333，而供电电路板35则位于背光模块33的下方，其可承载多个直下式发光元件34且分别电性连接于多个直下式发光元件34。于本较佳实施例中，直下式发光元件34为直下式发光二极管，而供电电路板35为印刷电路板(PCB)或软性电路板(FPC)，但不以上述为限。此外，直下式发光二极管可为单色发光二极管，亦可为彩色发光二极管(RGB LED)，亦即本案发光键盘3的任一直下式发光元件34皆可以是发出红色(Red)光束、绿色(Green)光束、蓝色(Blue)光束的发光二极管，并且可以依据实际应用需求而经由调整红绿蓝各别光束的比重而混合出所需颜色的光束。

于图3中，每一按键30包括按键帽301、连接元件302以及触发元件303，每一按键帽301位于支撑板31的上方且显露于发光键盘3之外，且每一连接元件302连接于相对应的按键帽301与支撑板31的多个卡勾312之间，用以使相对应的按键帽301可相对于支撑板31上下移动，其可为剪刀式连接元件，但不以此为限，而每一触发元件303则位于相对应的按键帽301以及开关电路板32之间，其可被相对应的按键帽301抵顶而发生形变，以触发开关电路板32，并可因应本身的弹性由形变状态恢复，同时提供往上的弹性力予相对应的按键帽301，使相对应的按键帽301回复原位。

请同时参阅图3以及图4，图4为图3所示开关电路板的结构分解示意图。开关电路板32包括上线路板321、下线路板322以及隔离层323。上线路板321与触发元件303接触并具有多个上导电部3211，且多个所述上导电部3211设置于上线路板321的下表面上。而下线路板322位于上线路板321的下方，并具有分别相对应于多个所述上导电部3211的多个下导电部3221，且多个所述下导电部3221设置于下线路板322的上表面上。隔离层323则位于上线路板321以及下线路板322之间，且隔离层323具有分别对应于按键帽301的多个隔离层开孔3231，隔离层323的功能为分隔上导电部3211以及下导电部3221。其中，每一上导电部3211与其相对应的隔离层开孔3231及相对应的下导电部3231共同形成按键开关，而每一按键开关对应于一个按键30。当任一触发元件303触发上线路板301时，相对应的上导电部3211伸入相对应的隔离层开孔3231而与相对应的下导电部3221接触，使开关电路板32导通而输出相对应的按键信号。于本较佳实施例中，上导电部3211与下导电部3221皆为中间可透光(如中空的形式)的圆形块状导电部，但上导电部3211与下导电部3221的透光部分不以中空的形式为限，且上导电部3211与下导电部3221的形状亦不以圆形为限，例如，上导电部3211与下导电部3221可变更设计为中间可透光的三角形块状导电部、中间可透光的矩形块状导电部或中间可透光的菱形块状导电部等。

请再度参阅图3，发光键盘3的每一按键30可被分为第一区域A1以及第二区域A2，且每一按键30的按键帽301上具有可透光的文字或数字等符号(图未示)，且支撑板31的多个支撑板开孔311以及按键帽301上的多个所述文字或数字等符号相对应于按键30的第二区域A2，而直下式发光元件34则相对应于按键30的第一区域A1；于本较佳实施例中，第一区域A1以及第二区域A2分别为中间区域以及围绕于中间区域的周缘区域，但不以上述为限。

接下来说明本案发光键盘3的光路设计。当直下式发光元件34被驱动而产生输出多个光束B予导光板333时，多个所述光束B会因应上反射片331以及下反射片332的设置而被传导于导光板333中，也就是上反射片331可反射从导光板333向上散射的光束，且下反射片332可反射从导光板333向下散射的光束，如图3中光束B11的光路，而当被传导于导光板333中的光束投射至导光板333中的微结构3331时，微结构3331可因其结构的关系而导引光束往支撑板开孔311的方向行进，如图3中光束B12的光路与光束B13的光路，因此光束B12以及光束B13可依序穿过支撑板开孔311以及开关电路板22，进而投射至按键30的按键帽301上，令按键帽301上的文字或数字等符号得以透光而具有发光效果。但是，微结构3331导引光束往需求的方向行进的原理与具体实施方式为熟知本技艺人士所知悉，故在此即不再予以赘述。

特别说明的是，虽然直下式发光元件34的所对应的区域仅仅占有按键30的一部分区域(即第一区域A1)，且直下式发光元件34有先天性光投射效果过于集中的缺陷，但经由本案背光模块33对伸入其中的直下式发光元件34所产生输出的多个所述光束B进行导引，并设计支撑板开孔311以及按键帽301上的文字或数字等符号相互对应，使得位于按键30的第二区域A2(非下式发光元件34所直接投射的区域)的文字或数字等符号仍具有足够的亮度且均匀的发光，由此改善现有发光键盘中非直下式发光元件所直接投射区域常有发光程度不均的问题。

请参阅图5，其为本发明发光键盘于第二较佳实施例中的局部结构分解剖面示意图。其中，本实施例的发光键盘3’大致类似于本案第一较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一实施例不同之处在于，背光模块33’的导光板333’还具有多个阻挡结构3333(图中仅显示二个)、多个吸光结构3334(图中仅显示二个)以及分别相对应于多个直下式发光元件34的多个导光结构3335(图中仅显示一个)，且每一阻挡结构3333与每一吸光结构3334皆位于其所相对应的直下式发光元件34的一侧并与相对应的直下式发光元件34相距一间隔距离，使得支撑板31的每一支撑板开孔311位于其所相对应的导光板开孔3332与阻挡结构3333之间，而每一导光结构3335则位于相对应的直下式发光元件34的邻近上方处。

其中，当直下式发光元件34被驱动而产生输出多个光束予导光板333时，导光结构3335用以导引投射至其上的多个所述光束，使原本往上行进的多个所述光束的第一部分光束朝导光板333的一侧方向行进，如图5中光束B21的光路，并使往上行进的多个所述光束的第二部分光束朝导光板333的另一侧方向行进，如图5中光束B22的光路。另外，阻挡结构3333用以阻挡在导光板333中被传导的光束朝直下式发光元件的反方向行进，如图5中光束B23、光束B24的光路，而吸光结构3334则用以吸收在导光板333中被传导并投射至其上的光束，如图5中光束B25、光束B26。

需补充说明的是，导光结构3335所起的作用在于导引直下式发光元件34所产生输出的多个所述光束往导光板333两侧的方向行进，以提升光使用效率，而阻挡结构3333以及吸光结构3334所起的作用在于避免任一直下式发光元件34所产生输出的光束被传导至非其所相对应的按键30，也就是避免任一按键30被其相邻按键30所相对应的直下式发光元件34所产生输出的光束干扰。较佳者，吸光结构3334可为吸光油墨，但不以此为限。

而本较佳实施例与前述第一实施例的另一不同之处在于，开关电路板32’的上线路板321’的上导电部3211’为第一条状导电部，而开关电路板32’的下线路板322’的下导电部3221’为第二条状导电部，且第一条状导电部与第二条状导电部垂直而形成十字型的按键开关。其中，与前述较佳实施例的块状导电部相比，条状的上导电部3211’与下导电部3221’所占的面积较小，且当上导电部3211’接触该下导电部3221’时，二者仅呈点接触，如此一来，更多的光束可穿透开关电路板32’，以提升投射至按键30的光量。

根据上述可知，本发明发光键盘采用直下式发光元件，且直下式发光元件一对一地对应于按键，故本发明发光键盘可分别控制每一按键的发光效果，且每一按键所呈现的颜色亦可被分别控制而相同或不同，本案发光键盘好处在于控制电路单纯、省电、制成简单、成本低且具量产性。另外，本案还设计背光模块对伸入其中的直下式发光元件所产生输出的多个所述光束进行导引，并设计支撑板开孔以及按键帽上的文字或数字等符号相互对应，使得位于按键上且非直下式发光元件所直接投射的文字或数字等符号仍具有足够的亮度且均匀的发光。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求，因此凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本案的权利要求内。

Claims (12)

1.一种发光键盘，其特征在于，包括：

一按键，至少部分显露于该发光键盘外；

一支撑板，位于该按键的下方，并具有一支撑板开孔；其中，该按键连接于该支撑板；

一开关电路板，设置于该支撑板上，用以被该按键触发而输出一按键信号；以及

一背光模块，设置于该支撑板的下方，包括：

一上反射片；

一下反射片，具有一下反射片开孔；以及

一导光板，设置于该上反射片与该下反射片之间，并具有相对应于该下反射片开孔的一导光板开孔以及多个微结构；以及

一直下式发光元件，设置于按键的下方，并经由该下反射片开孔而伸入该导光板开孔内；其中，该直下式发光元件用以输出多个光束予该导光板，且在该导光板中被传导的该多个光束经由该多个微结构的导引而朝该支撑板开孔的方向行进，并于穿过该支撑板开孔以及该开关电路板后投射至该按键。

2.如权利要求1所述的发光键盘，其中该直下式发光元件以及该支撑板开孔分别对应于该按键的一第一区域以及一第二区域。

3.如权利要求2所述的发光键盘，其中该第一区域以及该第二区域分别为一中间区域以及围绕于该中间区域的一周缘区域。

4.如权利要求1所述的发光键盘，其中该导光板还具有一导光结构，该导光结构位于该直下式发光元件的上方，当该直下式发光元件所输出的该多个光束进入该导光板并投射至该导光结构后，该多个光束中的一第一部分光束以及一第二部分光束被导引而分别朝该导光板的两侧方向行进。

5.如权利要求1所述的发光键盘，其中该导光板还具有一阻挡结构，且该阻挡结构位于该直下式发光元件的一侧，而该支撑板开孔对应于该导光板的该阻挡结构以及该导光板开孔之间；其中，该阻挡结构用以阻挡在该导光板中被传导的该多个光束朝该直下式发光元件的反方向行进。

6.如权利要求1所述的发光键盘，其中该导光板还具有一吸光结构，且该吸光结构位于该直下式发光元件的一侧，而该支撑板开孔对应于该导光板的该吸光结构以及该导光板开孔之间；其中，该吸光结构用以吸收在该导光板中被传导的该多个光束。

7.如权利要求1所述的发光键盘，还包括一供电电路板，其位于该下反射片的下方，用以承载该直下式发光元件且电性连接于该直下式发光元件。

8.如权利要求1所述的发光键盘，其中该直下式发光元件为一彩色发光二极管。

9.如权利要求1所述的发光键盘，其中该按键包括：

一按键帽，位于该支撑板的上方且显露于该发光键盘之外；

一连接元件，位于该按键帽以及该支撑板之间，用以连接该按键帽于该支撑板上，且使该按键帽相对于该支撑板上下移动；以及

一触发元件，位于该按键帽以及该开关电路板之间，用以被该按键帽抵顶而触发该开关电路板。

10.如权利要求1所述的发光键盘，其中该开关电路板包括：

一上线路板，其具有一上导电部；

一下线路板，位于该上线路板的下方，且该下线路板具有一下导电部；

一隔离层，位于该上线路板与该下线路板之间，用以分隔该上导电部以及该下导电部，该隔离层具有一隔离层开孔；其中，当该按键触发该上线路板时，该上导电部伸入该隔离层开孔而与该下导电部接触，使该开关电路板输出该按键信号。

11.如权利要求10所述的发光键盘，其中，该上导电部与该下导电部皆为块状导电部。

12.如权利要求10所述的发光键盘，其中，该上导电部为一第一条状导电部，而该下导电部为一第二条状导电部，且当上导电部接触该下导电部时，该第一条状导电部与该第二条状导电部呈点接触。