CN115966425A - 发光键盘 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种发光键盘包含多个按键组件、照明模组以及消毒模组。按键组件包含多个键帽，每一键帽具有至少一字符区。照明模组设置于按键组件下方，用以在操作模式下通过字符区投射出照明光线。消毒模组包含消毒导光板以及至少一消毒光源。消毒导光板设置于按键组件下方。消毒光源设置于消毒导光板的侧边，用以在消毒模式下朝消毒导光板投射出至少一消毒光线，以使消毒光线透过消毒导光板投射出按键组件，并经由键覆件将消毒光线反射至按键组件进行杀菌消毒。本发明的发光键盘将消毒模组与按键组件和照明模组高度整合，使得发光键盘在不同的模式下可分别具有照明及消毒的两种不同功能。

Description

发光键盘

技术领域

本发明涉及一种发光键盘，尤其涉及一种具有杀菌消毒功能的发光键盘。

背景技术

近年来由于肺炎病毒肆虐全球，计算机使用者开始有了经常性消毒键盘的需求。喷洒酒精是疫情期间常见的消毒方式，但是实施频率与消毒充分与否仰赖使用者的消毒习惯与防疫意识，可能不足以完全避免病毒存活在键盘上。

此外，酒精为常见的有机溶剂，键盘表面的漆层可能会被酒精溶解，造成按键上的文字符号无法辨识，或者键盘表面斑驳影响美观。

使用紫外光灯具是另一种消毒方式。常见的方式是将紫外光灯具设置在键盘正上方，以紫外光对键盘上表面进行照射消毒。不过紫外光消毒效能取决于照射面积、发光瓦数与照射时间，紫外光灯具无法对使用者的不同装置表面(如键盘和触控屏幕等)一次性完成消毒。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有杀菌消毒功能的发光键盘，以解决上述问题。

根据本发明的一方面，本发明提出一种发光键盘，于消毒模式下被键覆件覆盖，该发光键盘包含：

多个按键组件，每个按键组件分别包含键帽，各该键帽具有至少一字符区，相邻的两个该键帽间隔一间隙区；

照明模组，设置于该多个按键组件下方，并且包含多个照明光源，该多个照明光源于操作模式下提供可见光的照明光线，该照明光线分别穿过多个该字符区；以及

消毒模组，该消毒模组包含：

消毒导光板，该消毒导光板设置于该多个按键组件下方；以及

消毒光源，该至少一消毒光源设置于该消毒导光板的侧边，用以在消毒模式下朝该消毒导光板投射出消毒光线，以透过该消毒导光板将该消毒光线分别穿过多个该字符区及/或多个该间隙区而到达该键覆件，该消毒光线继而受该键覆件反射至多个该键帽的上表面。

作为可选的技术方案，该多个照明光源分别位于多个该键帽下方及/或多个该间隙区下方。

作为可选的技术方案，该发光键盘设置于壳体，该壳体具有掌托区，该掌托区与该发光键盘并列，该掌托区在该消毒模式下朝向该键覆件，而该消毒光线在该键覆件与多个该键帽上表面间反射，并到达该掌托区。

作为可选的技术方案，该消毒光线在多个该键帽的上表面与该键覆件间反射，并到达副消毒区，该副消毒区位于该键覆件上，且位于该发光键盘的正投影之外。

作为可选的技术方案，还包含薄膜电路，该薄膜电路设置于该多个按键组件下方，该消毒光线穿过该薄膜电路而穿出多个该字符区及/或多个该间隙区。

作为可选的技术方案，该多个照明光源与多个该消毒光源交错地排列设置于该消毒导光板的侧边。

作为可选的技术方案，该照明模组叠设于该消毒导光板上方。

作为可选的技术方案，各该按键组件包含不可见光增益材料。

作为可选的技术方案，该键覆件包含可分离的第一键覆件与第二键覆件，该消毒光线穿过多个该字符区及/或多个该间隙区而到达该第一键覆件或该第二键覆件。

作为可选的技术方案，还包含反光膜层，该反光膜层设置于该消毒导光板的下方。

综上所述，本发明的发光键盘主要是将消毒模组与按键组件和照明模组高度整合，使发光键盘在消毒模式下受到键覆件所盖合时，消毒光线能由字符区、间隙区或半穿区出光，并藉由消毒光线在键覆件与键帽间(按键组件)、键覆件与壳体间(隙框/壳体上表面)的来回反射，让消毒光线照射范围可以涵盖键帽/按键组件、壳体(至少包括隙框/掌托区)与键覆件(至少包括主消毒区/副消毒区)，藉以对发光键盘、壳体与键覆件进行有效杀菌消毒。相对地，发光键盘在操作模式下，则由照明模组提供照明光线由键帽的字符区出光。如此可使照明功能与消毒功能可以利用共用光路(字符区、间隙区或半穿区)出光，在不同时机(模式)达到照明与消毒两种不同效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明第一实施例的用户装置的立体示意图；

图2为本发明第一实施例的用户装置的侧视示意图；

图3为本发明第一实施例的用户装置于消毒导光板剖面的剖面示意图(俯视角度)；

图4为照明模式下发光键盘的剖面示意图；

图5为消毒模式下发光键盘的剖面示意图；

图6为本发明第二实施例的用户装置的剖面示意图；

图7为本发明第三实施例的用户装置的剖面示意图；

图8为本发明第四实施例的发光键盘的部分俯视示意图；

图9为图8的剖面示意图；

图10为第一实施例的键位亮度示意图；

图11为本发明第五实施例的用户装置的立体分解示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明第一实施例中，用户装置100为笔记本电脑，其包含盖体21、屏幕22、壳体11、发光键盘1与主板(图中省略未示)。盖体21与屏幕22整合为一体，盖体21与壳体11为可枢转的连接，屏幕22可以是一般显示器或触控屏幕。发光键盘1与主板设置于壳体11。其中主板隐设于壳体11中，发光键盘1则局部暴露于壳体11的上表面，壳体11还具有一掌托区113与发光键盘1并列，掌托区113上表面可与多个按键组件15的几何中心连线共平面或平行。本发明中，键覆件2是指用以覆盖发光键盘1的元件。例如在盖体21与壳体11及壳体11上表面盖合时，屏幕22覆盖发光键盘1而可以作为键覆件2，单独地覆盖发光键盘1；在其他实施例中，盖体21与屏幕22也可能分别覆盖发光键盘1的一部分，此时键覆件2由盖体21与屏幕22共同实现。

壳体11上表面开设有单一或多个键孔112(图中仅标示一个)对应一个或多个或全部按键组件15，邻近的多个键孔112之间则形成有隙框111。在某些实施例中并不设置隙框111，此时壳体11仅开设单一键孔112围绕在所有按键组件15的外周边。壳体11上表面开设多个键孔112时，隙框111围绕在按键组件15与键帽152周边，使得整体上隙框111形成多孔的网状架构。

发光键盘1包含多个按键组件15、薄膜电路14、底板16、照明模组12、消毒模组13以及反光膜层17。

每一按键组件15包含键帽152、升降机构151与触发结构153。键帽152原则上由键孔112和隙框111中穿出并位于统一的高度，所有的键帽152与底板16相对设置。升降机构151设置于键帽152与底板16之间，使键帽152可相对于底板16上下移动。在实际操作中，升降机构151可为剪刀脚、蝴蝶或蝙蝠机构所实现，而底板16具有卡扣结构(图未示)连接升降机构151底端。触发结构153设置于键帽152与薄膜电路14之间，触发结构153例如可由具凸块的弹性元件所实现，受键帽152带动而按压导通设置于薄膜电路14上的开关(省略未示)。

键帽152上表面定义有字符区TA。例如，键帽152包含可透光帽体1521与不透光的漆层1522；帽体1521固定于升降机构151顶端，漆层1522涂布于帽体1521表面，漆层1522开设有字符穿孔1523以定义可透光的字符区TA。在其他实施例中，帽体1521可为不透光盖体，利用镂空、微穿孔等方式定义出可透光的字符区TA，因此漆层1522并非绝对必要。此外，多个按键组件15的其中任意两个的键帽152之间皆具有一间隙区GA，在正投影方向上，此间隙区GA大部分与隙框111重合。若隙框111可以透光(不论是可见光或不可见光)，则间隙区GA可以完全透光。若隙框111仅能部分透光，例如可遮蔽可见光、但允许不可见光(如紫外光)通过，间隙区GA仅有键帽152与隙框111之间的缝隙可以通过可见光，但整个间隙区GA都允许不可见光穿过。藉此，壳体11和多个按键组件15(尤其是键帽152)所遮蔽的区域中，有字符区TA与间隙区GA等多个区域可以透光。

薄膜电路14位于键帽152下方，且薄膜电路14与底板16相对设置。在不同实施例中，薄膜电路14可以叠置在底板16上方或下方。薄膜电路14具有按键电路(省略未示)和多个开关(省略未示)，按键电路连接位于每一键帽152下方的开关(图中省略未示)，当开关被触发时产生按键讯号。薄膜电路14可以藉由在单层或多层薄膜上印刷按键电路而实现；在本实施例中，薄膜电路14可以至少局部的透光。

照明模组12包含多个照明光源122(图3中仅标示一个)，且消毒模组13包含消毒导光板131以及多个消毒光源132(图中仅标示一个)；其中，消毒导光板131的两端固定于壳体11的两侧，而消毒光源132与照明光源122是交错排列地设置于消毒导光板131的侧边。照明光源122可如图3设置于导光板131侧边与消毒光源132在垂直方向上交错排列，照明光源122也可另外设置在消毒导光板131任意位置的开孔中(图未示)，藉以引导照明光源122所发出的照明光线在消毒导光板131中全反射并横向传递。此外，消毒导光板131上方可设置遮光层以定义出光位置，消毒导光板131上下方可以选择性设置反光层以减少光线损耗，在对应出光位置处可在消毒导光板131下表面设置微结构或散射漆点，使照明光线和消毒光线可以转向、出光。

在本实施例中，每个底板16所开设的底板穿孔161分别对应每个按键组件15的键帽152。本实施例的照明光源122可为发光二极管，所发出照明光线为可见光；此外，照明光源122可为单一或多个发光二极管，例如红色、绿色与蓝色三种发光二极管整合一体。

原则上，消毒模组13上方的元件必须为不可见光可穿透的，不论由透光材质构成(例如薄膜电路14)，或是定义穿透的破孔(例如开设在照明模组12、底板16上)，以便作为消毒光线的光路。在不同实施例中，消毒导光板131可以设置于底板16上方或下方，也可以设置在薄膜电路14上方或下方；类似的，消毒导光板131可以设置于底板16上方或下方，也可以设置在薄膜电路14上方或下方。

如图1、图4与图5所示，本实施例的用户装置100具有操作模式与消毒模式，而发光键盘1是配合于键覆件2使用。当键覆件2未覆盖发光键盘1，用户装置100与发光键盘1即处于操作模式下，如图1、图4所示；当键覆件2覆盖于发光键盘1上，用户装置100与发光键盘1即处于消毒模式，如图2、图5所示。

如图1至图5所示，当用户装置100与发光键盘1处于操作模式时，照明模组12的照明光源122会如图4所示的发出照明光线(如图中箭头所示光路)，照明光线会经由消毒导光板131投射至穿透键帽152的字符区TA(即字符穿孔1523)，且照明光线也可自键帽152与隙框111缝隙投射出。在操作模式下，消毒光源132并不作用。此外，由于消毒导光板131下方还设有反光膜层17，因此投射入消毒导光板131的照明光线或消毒光线皆可经由反光膜层17的反光而集中于上方出光。

然而，当用户装置100与发光键盘1处于如图2所示的消毒模式时，消毒光源132(图未标示)会如图5所示光路箭头发出消毒光线，消毒光线同样是经由消毒导光板131投射出并穿透帽体1521而自字符穿孔1523(字符区TA)投射出，且消毒光线还会自键帽152与隙框111间的缝隙穿出。如果隙框111是不可见光(如紫外光)可穿透的，消毒光线也可能直接或间接经过按键组件15内部反射后，穿过隙框111而出，也就是整个间隙区GA都容许消毒光线通过。此时由于键覆件2盖合于发光键盘1及壳体11上表面，消毒光线可以针对键覆件2(屏幕22及/或盖体21)的表面消毒。此外，自字符穿孔1523与键帽152间键隙投射出的消毒光线，会投射到第一图中键覆件2的主消毒区23(可能涵盖屏幕22及/或盖体21)，然后更进一步反射至所有键帽152的表面，藉此达到对键盘表面杀菌消毒的作用。在消毒模式下，照明模组12可以不作用。此外，只要消毒光源132具有足够的发光功率，消毒光线可以在键覆件2和键帽152、键覆件2和壳体11的上表面之间多次反射，消毒光线不需受到出光面积、出光位置的限制，可以通过多次反射到达键覆件2的每一处，甚至到达发光键盘1正投影以外的区域，例如图1中壳体11上的掌托区113和键覆件2的副消毒区24，掌托区113在消毒模式下朝向键覆件2。键覆件2的主消毒区23可定义为，键覆件2覆盖发光键盘1时，发光键盘1在键覆件2的正投影区域；相对的，键覆件2的副消毒区24则为发光键盘1在键覆件2的正投影以外的区域，也可视为主消毒区23以外的区域。

在本实施例中，照明光源122为发光二极管，其所投射出的照明光线为白光或黄光等可见光，消毒光源132同样为发光二极管，其所投射出的消毒光线则为紫外光；然而，在其他实施例中则不限于紫外光，亦可是可见光、红外光或其他可达到消毒、杀菌或减活、灭活效果的光线。例如波长为405纳米的蓝光(可见光)对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌显示出广谱的抗菌效果，而可见光的飞秒雷射(Femtosecond Lasers)或近红外光亚皮秒光纤雷射对多种病毒均具有灭活作用，包括M13噬菌体、鼠巨细胞病毒、烟草花叶病毒、人乳头瘤病毒和人类免疫缺陷病毒。此外，消毒光源132亦可应用光动力疗法PDT(photodynamictherapy)的原理，由于其生物标靶(蛋白质、脂类、核酸)是所有种类微生物及其衍生物的主要成分，使用无毒光敏剂(例如涂布于本发明各处待消毒表面)来搭配可见光或近红外光就可对微生物及其衍生物产生消毒作用。

键覆件2包含盖体21与屏幕22。盖体21是枢接于壳体11，藉以使键覆件2可开合地连结于发光键盘1。屏幕22是设置于盖体21的内侧，藉以在盖体21盖合于发光键盘1时，面向发光键盘1。

请继续参阅图6，本发明第二实施例与上述第一实施例为相似设计，其差异主要在于照明模组12包含照明导光板121与多个照明光源122(图中仅标示一个)。照明导光板121是设置于底板16与消毒导光板131之间，照明光源122则是设置于照明导光板121的侧边，用以从照明导光板121的侧边投射照明光线至照明导光板121中。

承上所述，消毒模组13同样是用以在用户装置100处于键覆件2盖合于发光键盘1的消毒模式下投射消毒光线，使消毒光线同样经由消毒导光板131投射出，并穿透帽体1521而自字符穿孔1523(字符区TA)投射出，且消毒光线还会自键帽152与隙框111间的缝隙穿出，进而对键覆件2(屏幕22及/或盖体21)的表面消毒。

相对的，照明模组12同样是在用户装置100与发光键盘1处于操作模式时，通过照明光源122投射照明光线至照明导光板121，进而使照明光线穿透帽体1521而自字符穿孔1523(字符区TA)投射出，并自键帽152与隙框111间的缝隙穿出。

再者，如图7与图8所示，本发明第三实施例与上述第一实施例为相似设计，其差异主要在于第三实施例的发光键盘1是将照明模组12叠设于消毒模组13上方，消毒光线将穿过照明模组12的照明电路板123而穿出字符区TA及/或间隙区GA。其中，照明模组12的照明电路板123是设置于消毒导光板131与底板16之间，而照明光源122是设置于照明电路板123，并穿过底板16。在其他实施例中，消毒模组13也可以叠设于照明模组12与照明电路板123上方，照明光线将穿过消毒模组13而穿出字符区TA。此外，在本实施例中，照明光源122的位置是设于隙框111或间隙区GA下方，因此间隙区GA也可以不设置隙框111。

再者，如图9所示，照明光源122的位置也可移设于按键组件15下方，使照明光线由键帽152的字符区TA或间隙区GA穿出。需补充说明的是，由于照明模组12设置于消毒导光板131上方，因此照明模组12还设有多个电路板穿孔1211(图中仅标示一个)，以使位于下方的消毒导光板131可以将投射出的消毒光线穿过电路板穿孔1211投射至按键组件15，甚至于自字符区TA与间隙区GA投射出。

另外，特定材料可以提高短波长消毒光线的透光率，提高穿出按键组件15的消毒光线的出光强度。图10的虚线与实线显示两种不同材料制作但相同结构升降机构(如图5的升降机构151所示结构)的按键组件15在几个不同键位(按键位置)上量测到的消毒光线(紫外光)强度。其中数据1的虚线为测试组在升降机构中添加玻璃纤维，数据2的实线为对造组、采用一般材料的升降机构。结果显示虚线-测试组的在每个键位的紫外光强度，都远高于实线-对造组在对应键位的量测值。以平均值来看，实线-对造组在所有键位的平均量测值为4.8nits，但虚线-测试组在所有键位的平均紫外光强度高达17.5nits，凸显不可见光的高透光材料对消毒光线强度的增益效果。此类不可见光增益材料主要功能，在于消毒光线穿过时会有较高折射率、降低被按键组件15吸收折损的吸收率或耗损率。不可见光增益材料除玻璃纤维之外，也可采用玻璃微粒；至于添加增益材料的目标元件，除了升降机构151之外，也可以添加于键帽152、触发结构153，甚至是薄膜电路14或底板16。

最后，图11显示本发明第五实施例的用户装置300。其中，键覆件可以一分为二、由可分离的第一键覆件2X与第二键覆件2Y所实现。装载发光键盘1的壳体11具有掌托区113，壳体11与第一键覆件2X连接，使壳体11与第一键覆件2X之间可以在前述实施例的操作模式(打开第一键覆件2X)和消毒模式(盖合第一键覆件2X)间转换。第二键覆件2Y可由平板电脑实现，利用磁吸或其他手段可分离的附着在第一键覆件2X上，此时第一键覆件2X与壳体11可前后包覆第二键覆件2Y(平板电脑)而提供保护套功能。第一键覆件2X与第二键覆件2Y都可以分别具有主消毒区23与副消毒区24。在消毒模式下，视第二键覆件2Y是否从第一键覆件2X上移除，前述实施例的消毒光线可穿过前述字符区TA及/或间隙区GA而到达第一键覆件2X或第二键覆件2Y进行消毒；消毒范围可以及于主消毒区23或副消毒区24，如前所述。

本发明的发光键盘主要是将消毒模组与按键组键和照明模组高度整合，使发光键盘受到键覆件所盖合时，消毒光线能由字符区或间隙区出光，并藉由消毒光线在键覆件与键帽间(按键组件)、键覆件与壳体间(隙框/壳体上表面)的来回反射，让消毒光线照射范围可以涵盖键帽/按键组件、壳体(至少包括隙框/掌托区)与键覆件(至少包括主消毒区/副消毒区)，藉以可有效的对发光键盘、壳体与键覆件进行杀菌消毒。相对地，发光键盘在操作模式下，则由照明模组提供照明光线由键帽的字符区出光。如此可使照明功能与消毒功能可以利用共用光路(字符区或间隙区)出光，在不同时机(模式)达到照明与消毒两种不同效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)

1.一种发光键盘，其特征在于，于消毒模式下被键覆件覆盖，该发光键盘包含：

多个按键组件，每个按键组件分别包含键帽，各该键帽具有至少一字符区，相邻的两个该键帽间隔一间隙区；

照明模组，设置于该多个按键组件下方，并且包含多个照明光源，该多个照明光源于操作模式下提供可见光的照明光线，该照明光线分别穿过多个该字符区；以及

消毒模组，该消毒模组包含：

消毒导光板，该消毒导光板设置于该多个按键组件下方；以及

消毒光源，该至少一消毒光源设置于该消毒导光板的侧边，用以在消毒模式下朝该消毒导光板投射出消毒光线，以透过该消毒导光板将该消毒光线分别穿过多个该字符区及/或多个该间隙区而到达该键覆件，该消毒光线继而受该键覆件反射至多个该键帽的上表面。

2.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该多个照明光源分别位于多个该键帽下方及/或多个该间隙区下方。

3.根据权利要求2所述的发光键盘，其特征在于，该发光键盘设置于壳体，该壳体具有掌托区，该掌托区与该发光键盘并列，该掌托区在该消毒模式下朝向该键覆件，而该消毒光线在该键覆件与多个该键帽上表面间反射，并到达该掌托区。

4.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该消毒光线在多个该键帽的上表面与该键覆件间反射，并到达副消毒区，该副消毒区位于该键覆件上，且位于该发光键盘的正投影之外。

5.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，还包含薄膜电路，该薄膜电路设置于该多个按键组件下方，该消毒光线穿过该薄膜电路而穿出多个该字符区及/或多个该间隙区。

6.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该多个照明光源与多个该消毒光源交错地排列设置于该消毒导光板的侧边。

7.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该照明模组叠设于该消毒导光板上方。

8.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，各该按键组件包含不可见光增益材料。

9.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，该键覆件包含可分离的第一键覆件与第二键覆件，该消毒光线穿过多个该字符区及/或多个该间隙区而到达该第一键覆件或该第二键覆件。

10.根据权利要求1所述的发光键盘，其特征在于，还包含反光膜层，该反光膜层设置于该消毒导光板的下方。

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