CN109671583A - 发光键盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光键盘，包括按键、支撑板、开关电路板、导光板以及可产生光束的直下式发光元件。支撑板位于按键的下方，而开关电路板设置于支撑板上。导光板位于支撑板的下方且具有凹陷结构，而凹陷结构于导光板内形成反射表面。直下式发光元件位于凹陷结构的下方。当光束进入导光板时，光束被反射表面反射而于导光板内全反射，且导光板引导光束投射至按键的外围区域。

Description

发光键盘

技术领域

本发明涉及一种键盘，尤其涉及可产生发光效果的发光键盘。

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用以输入英文字母等符号，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。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、薄膜开关电路21、导光板22、发光模块23、支撑板24以及反射片25。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。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可承载按键帽201、剪刀式连接元件202、弹性元件203以及薄膜开关电路21于其上。

按键20中，按键帽201显露于现有键盘2之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，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，其具有对应于多个上导电部2111的多个下导电部2131，使得多个下导电部2131可与多个上导电部2111形成多个按键开关214。其中，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，且透光材料以聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)材质或聚乙烯(polyethylene，PE)材质所制成，以具有透光效果。

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设置于供电电路板231上且伸入反射片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投射至导光板22。其中，多个发光元件232为侧向式发光二极体。而导光板22的功能为引导多个光束B而使其被投射至按键帽201。反射片25则设置于导光板22的下方，其可反射多个光束B而使多个光束B往上投射，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为字母或符号所在的位置，其中出光区域2011的位置对应于导光板22上的导光网点223的所在位置，以便光束通过导光网点223而被往上引导至其出光区域2011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上的字母或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：控制按键A发光，但按键B却不发光，但上述现有发光键盘2无法达到上述需求。为了符合使用者的需求，必须采用直下式发光键盘，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体，而可分别控制每一个直下式发光二极体的发光情形，以满足使用者的需求，其中，直下式发光二极体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过于集中，而无法达到光均匀效果。

因此，需要一种可分别控制按键的发光情形功能的发光键盘，且具有均匀的发光效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可分别控制按键的发光情形功能的发光键盘，且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、一导光板以及一直下式发光元件。该按键显露于该发光键盘之外，该支撑板位于该按键的下方，且连接于该按键。该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，而该导光板位于该支撑板的下方，且该导光板具有一凹陷结构，该凹陷结构形成一反射表面。该直下式发光元件设置于该导光板的下方，用以产生一光束且投射该光束至该导光板内；其中，该光束于该导光板内被该反射表面反射而于该导光板内全反射，且被该导光板引导而投射至该按键的一外围区域。

于一较佳实施例中，该导光板的该凹陷结构的深度大于0.1*(该导光板的厚度)。

简言之，本发明发光键盘采用直下式发光元件，且直下式发光元件系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。另外，导光板设置有凹陷结构，以于导光板内形成反射表面，且反射表面位于直下式发光元件的上方。当直下式发光元件产生光束时，光束进入导光板而被反射表面反射，以于导光板内进行全反射。之后，导光板引导光束穿过支撑板以及开关电路板而投射至按键的外围区域。故本发明发光键盘可产生均匀的发光效果。

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一较佳实施例中的局部结构分解示意图。

图4为本发明发光键盘的导光板于一较佳实施例中的结构示意图。

图5为本发明发光键盘的开关电路板于一较佳实施例中的结构分解示意图。

图6为本发明发光键盘于一较佳实施例中的局部结构侧视示意图。

【符号说明】

1 键盘 2、3 发光键盘

10、20、30 按键 21 薄膜开关电路

22、33 导光板 23 发光模块

24、31 支撑板 25 反射片

32 开关电路板 34 直下式发光元件

35、231 供电电路板 36 反射元件

101 一般键 102 一般键

103 功能键 202 剪刀式连接元件

201、301 按键帽 203 弹性元件

211、321 上线路板 212、323 隔离层

213、322 下线路板 214 按键开关

232 发光元件 252 反射片的侧边

302 连接元件 303 触发元件

311 开孔 312 卡勾

331 凹陷结构 332 收纳槽

341 直下式发光元件的出光面 2011 出光区域

2111、3211 上导电部 2121、3231 隔离层开孔

2131、3221 下导电部 3311 反射表面

A 外围区域 B 光束

d 凹陷结构的深度 T 导光板的厚度

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键盘。首先说明本发明发光键盘的结构，请同时参阅图3以及图4，图3为本发明发光键盘于一较佳实施例中的局部结构分解示意图，而图4为本发明发光键盘的导光板于一较佳实施例中的结构示意图。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、导光板33、多个直下式发光元件34、供电电路板35以及反射元件36，且每一直下式发光元件34对应于一个按键30。多个按键30显露于发光键盘3之外，支撑板31位于多个按键的下方，且连接于多个按键30，支撑板31包括对应于按键30的多个开孔311以及多个卡勾312。开关电路板32设置于支撑板31上，其功能为可被按键30触发而输出相对应的按键信号。导光板33位于支撑板31的下方，且导光板33具有对应于多个直下式发光元件34的多个凹陷结构331以及多个收纳槽332。凹陷结构331可于导光板33内形成一反射表面3311，且反射表面3311位于相对应的直下式发光元件34的上方。收纳槽332设置于导光板33的下表面上，其可用以相对应的直下式发光元件34于其中。

直下式发光元件34设置于相对应的按键30的下方且伸入相对应的收纳槽332内，其功能为产生光束B。供电电路板35位于导光板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。对应于直下式发光元件34且位于相对应的直下式发光元件34以及按键30之间，其功能为反射光束B，以避免光束B直接投射至按键30。反射元件36则位于导光板33与供电电路板35之间，其功能亦为反射光束B。于本较佳实施例中，直下式发光元件34为直下式发光二极体，供电电路板35为印刷电路板(PCB)或软性电路板(FPC)。

需特别说明的是，反射元件36可采用反射片或反射油墨。其中，当反射元件36采用反射油墨时，反射油墨可印刷或涂布于导光板33的下表面上或供电电路板35的上表面上，而当反射元件36采用反射片时，反射片上必须设置反射片开孔，以供直下式发光元件34穿过而得以伸入收纳槽332内。

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，按键帽301位于支撑板31的上方且显露于发光键盘3之外，其中，定义外围区域A为按键帽301的外缘区域上。举例说明：图3显示出字母G的字样，而外围区域A定义为字母G的外围区域。连接元件302位于相对应的按键帽301以及支撑板31之间，其可连接按键帽301于支撑板31上，且使按键帽301相对于支撑板31上下移动，其中，连接元件302可分别连接于按键帽301以及支撑板31的多个卡勾312。触发元件303位于相对应的按键帽301以及开关电路板32之间，其可被按键帽301抵顶而发生形变，以触发开关电路板32，或者，可因应触发元件303本身的弹性由形变状态恢复，同时提供往上的弹性力予按键帽301，使按键帽301回复原位。由图3可看出，支撑板31的多个开孔311位于环绕触发元件303的位置上，也就是说，多个开孔311对应于按键帽301的外围区域A。于本较佳实施例中，连接元件302为剪刀式连接元件，而触发元件303则为弹性体。

需特别说明是，本较佳实施例的多个按键以多个连接元件302的作动而控制多个按键帽301的上下移动，同时控制多个弹性元件303触压开关电路板32，其仅为例示，而非以此为限。于另一较佳实施例中，多个按键亦可利用非剪刀式连接元件类型的连接元件而作动之，例如桌上型电脑用的火山口型连接结构，除此之外，更可采用磁力方式控制按键帽的上下移动。

请同时参阅图3以及图5，图5为本发明发光键盘的开关电路板于一较佳实施例中的结构分解示意图。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接触且上线路板321具有上导电部3211，而上导电部3211设置于上线路板321的下表面上。下线路板322位于上线路板321的下方，下线路板322具有下导电部3221，且下导电部3221设置于下线路板322的上表面上。其中，为了图面的清晰可见，电性连接于上导电部3211以及下导电部3221的导电线路未绘制于图5中。隔离层323位于上线路板321以及下线路板322之间，且隔离层323具有对应于按键帽301的隔离层开孔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，上导电部3211、隔离层开孔3231以及下导电部3221共同形成按键开关，而每一按键开关对应于一个按键30。当触发元件303触发上线路板321时，上导电部3211伸入隔离层开孔3231而与下导电部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皆为圆形的块状导电部，其仅为例示之用，而不以此为限，亦可将上导电部与下导电部设计为各种形状的块状导电部，例如：矩形、三角形或菱形的块状导电部。于另一较佳实施例中，上导电部与下导电部亦可采用中间可透光的设计，例如：矩形、三角形或菱形的块状导电部，且块状导电部中央设有可透光的中空区域，使得光束于经过块状导电部时可通过中空区域而穿透之。

请同时参阅图3、图4以及图6，图6为本发明发光键盘于一较佳实施例中的局部结构侧视示意图。图6显示出各元件组装完成的结构，且为了清楚显示光束B的投射路径，图6不显示出连接元件302的结构。另外，由图3、图4以及图6可看出，直下式发光元件34的出光面341朝向按键帽301，故直下式发光元件34所产生的光束B得以往上方投射。当直下式发光元件34被驱动而产生光束B时，光束B往上投射而进入导光板33内，而于导光板33内被反射表面3311反射，且被反射的光束B被改变方向可于导光板33内进行全反射，之后，光束B可被导光板33引导而穿过支撑板31的多个开孔311。因应导光板33的结构，光束B可投射进入开关电路板32中较远离上导电部3211(或下导电部3221)之处，使得光束B可穿过开关电路板32而投射至按键帽301的外围区域A。

其中，于光束B被导光板33引导的过程中，部分光束B会离开导光板33，而位于导光板33下方的反射元件36则可反射该光束B，使光束B再次进入导光板33内。通过本发明发光键盘3的结构，光束B可被反射，且通过导光板33而使光束B投射至按键帽301的外围区域A，故按键帽301可产生均匀的发光效果，以解决光过度集中的问题。

需特别说明的有三，第一，于光束B被导光板33引导的过程中，光束B可于导光板33内发生全反射，而并非限定必须设置反射元件36于其中。换言之，本发明发光键盘可根据需求而选择设置反射元件于其中，或者不设置反射元件于其中。第二，导光板33中，凹陷结构331为各种凹陷形状，例如：凹陷椎体、凹陷弧形槽等。其中，导光板33采用以下设计：凹陷结构331的深度d大于0.1*(导光板33的厚度T)，此深度的设计为经过反复试验而可得出较佳的反射效果的反射表面。

第三，本发明并非限定导光板必须设置收纳槽于导光板的下表面，亦可直接设置直下式发光元件于导光板的下方，且确保直下式发光元件所产生的光束可投射进入导光板内即可。然而，于导光板的下表面上设置有收纳槽的设计可降低发光键盘的厚度，而有利于发光键盘的薄型化。

根据上述可知，本发明发光键盘采用直下式发光元件，且直下式发光元件系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。另外，导光板设置有凹陷结构，以于导光板内形成反射表面，且反射表面位于直下式发光元件的上方。当直下式发光元件产生光束时，光束进入导光板而被反射表面反射，以于导光板内进行全反射。之后，导光板引导光束穿过支撑板以及开关电路板而投射至按键的外围区域。故本发明发光键盘可产生均匀的发光效果。

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 (10)

1.一种发光键盘，其特征在于，包括：

一按键，显露于该发光键盘之外；

一支撑板，位于该按键的下方，且连接于该按键；

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；

一导光板，位于该支撑板的下方，且该导光板具有一凹陷结构，而该凹陷结构形成一反射表面；以及

一直下式发光元件，设置于该导光板的下方，用以产生一光束且投射该光束至该导光板内；其中，该光束于该导光板内被该反射表面反射而于该导光板内全反射，且被该导光板引导而投射至该按键的一外围区域。

2.如权利要求1所述的发光键盘，还包括一供电电路板，位于该导光板的下方，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；其中，该直下式发光元件的一出光面朝向该按键。

3.如权利要求2所述的发光键盘，其中，该供电电路板为印刷电路板或软性电路板。

4.如权利要求1所述的发光键盘，还包括一反射元件，位于该导光板与该供电电路板之间，用以反射离开该导光板的该光束，使该光束再次进入该导光板内。

5.如权利要求4所述的发光键盘，其中，该反射元件以印刷方式或涂布方式设置于该供电电路板的上表面上或该导光板的下表面上。

6.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；其中，该外围区域设置于该按键帽上；

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。

7.如权利要求6所述的发光键盘，其中该开关电路板包括：

一上线路板，与该触发元件接触，且该上线路板具有一上导电部；

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，当该触发元件触发该上线路板时，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。

8.如权利要求1所述的发光键盘，其中，该支撑板包括至少一开孔，用以供被该导光板引导的该光束通过，使该光束得以被投射至该按键的该外围区域。

9.如权利要求1所述的发光键盘，其中，该导光板的该凹陷结构的深度大于0.1*该导光板的厚度。

10.如权利要求1所述的发光键盘，其中，该导光板还包括一收纳槽，设置于该导光板的下表面上，用以容纳该直下式发光元件于其中。