CN202736807U - 具备光通道的发光键盘 - Google Patents

Abstract

一种具备光通道的发光键盘，包括有一承载多个按压单元的基板、一设置于基板上并受该多个按压单元触发的电路板、以及一设置于该电路板上且具有一透光区域与一非透光区域的遮光单元，该电路板的一非透光面与该遮光单元的非透光区域定义出一位于该基板与该多个按压单元之间的一光通道，至少一发光单元于该光通道内发出光线并自该遮光单元的透光区域向该多个按压单元投射光线。通过本实用新型的具备光通道的发光键盘确保光线不会自该键盘部内散失，兼具轻薄与非均匀的发光特点。

Description

具备光通道的发光键盘

技术领域

本实用新型涉及一种发光键盘，尤指一种在基板与多个按压单元之间形成一光通道的发光键盘。

背景技术

键盘装置作为电脑系统中指令输出的设备，设计的重点着重于使用者能够舒适且准确的输入指令信号。在光线不足的情况下，一个对键帽上的符号与文字配置尚不熟悉的使用者即面临难以快速的输入指令信号的窘境，因此，为了因应在光线昏暗的环境下仍能使使用者清楚辨识出键帽上的符号与文字，厂商积极开发出适于黑暗中使用的发光键盘。

已知的发光键盘如美国公告第US 5,936,554号、第US 7,278,750号专利案，中国台湾公告第566612号、第581961号专利案等，分别披露多种于按键内部设有发光二极管的键盘装置，设置于按键中的发光二极管得以对单一按键提供光源。然而目前标准键盘的配置有超过一百个按键，若必须于每个按键内皆设有相对应的发光二极管，势必增加整体键盘组件的数目，非但增加制造工序与成本，也使得产品无法达到轻量化。

为解决前述缺陷，已知的发光键盘具有利用导光板作为发光元件者，如美国公告第US6,648,530号、第US6,860,612号、第US7,531,764号，以及中国台湾公告第516671号、第587800号、第594546号专利案等。其主要是以电致发光板（Electroluminescent Sheet）、光纤板材（Optical Fiberpanel）等发光背板取代大量的发光二极管。因为此种发光键盘得以通过单一发光背板而使整体键盘均匀发光，故所需零件较少而可节省组装的工序与成本。

虽然采用导光板可达成均匀发光的发光效果，但光线过于分散的结果将导致光线的亮度不足，且难以辨识每一键帽上的字符符号。

为解决前述缺陷，虽有非均匀发光键盘的问市，如美国公告第US7,154,059号专利案所揭示的一非均匀发光键盘，其于键帽与导光板之间配置一遮蔽元件，该遮蔽元件位于个别键帽位置为一透光区域，而位于相邻键帽非属个别键帽下方位置为一不透光区域。该遮蔽元件仅容许光线自该透光区域通过，故该键盘仅有键帽会产生亮度。

除前述导光板外，现有技术也有利用导光条作为发光元件者，如中国台湾公开第201115609号专利案，主要包含有一键盘部以及至少一导光条，该键盘部包含有多个平行排列的按压单元集合、一承载该多个按压单元集合的基板，该导光条设置于任意两个相邻按压单元集合之间，且至少包含一非透光区域以及一透光区域，该导光条以该透光区域的预设角度将光线直接投射至这些键帽。此种实施方式充分利用键盘的既有空间达到发光的效果，相较于利用导光板作为发光元件的发光键盘，不仅厚度较薄，重量也较轻。

除前述使用导光板与导光条作为导光部以传导光源的实施方式外，为更进一步轻薄化发光键盘，有业者开发出不需导光部的发光键盘，诸如直接以电路板作为光源的专利案，如中国台湾公告第I320901号专利案所揭，该发光键盘包含有一键帽、一支撑该键帽的底板、以及一整合有按键线路及发光体的发光电路板。因为发光电路板即可提供键帽足够的光源，轻薄化的发光键盘得以实现。再另一种发光键盘，如中国台湾公告第I350465号专利案所揭，该发光键盘包含有一由上盖与底盖组装而成的盖体、一设置于该盖体内的键盘部、以及一发光单元，该底盖上具备有一第一导光区域，该发光单元对该盖体的第一导光区域提供一光源，使该光源于该第一导光区域扩散并向上投射至该键盘部。于此方式中，光源直接于导光区域中传导，不需借助该导光部即可照亮该键盘部，同样可达到轻薄化的目的。

前述以导光区域作为光传导通道的专利案为了改善均匀发光而导致无法清楚辨识键帽上字符的缺陷，除了可在键盘部与底盖间设有一具备有透光区域与非透光区域遮蔽元件，也可在该第一导光区域对应该键盘部位置凸设至少一聚光柱，藉以集中输入该键盘部的光源。

由前述发光键盘的开发沿革可知，发光键盘逐渐朝向轻薄化以及非均匀发光的方向发展。为了达到轻薄化的目的，导光部优选的以不占据实体空间的导光空间所取代，而为了达到非均匀发光的目的，于键盘内定义出不透光区域与透光区域益形重要。因此，业者无不集思广益以提出一种兼具轻薄与非均匀发光特点的发光键盘。

由前述两种特点出发而构思的发光键盘，若以光源的位置做区分可具有下列两种实施方式。

在第一种实施方式中，光源设置于该键盘部的下方以由下往上投射光线，如中国台湾公告第509955号专利案所揭，该发光键盘包含有一键盘部，以及一设置于该键盘部下方的背光装置，该背光装置从该键盘部的下方提供该键盘部光源。

在第二种实施方式中，光源设置于该键盘部内以横向投射光线，如美国公告第US8,144,035号专利案所揭，该发光键盘包含有一键盘部与一发光部，该键盘部具有一按压平面以及一设置于该按压平面下方的基板，该发光部将光线导通于该按压平面与该基板之间形成的一发光区间，使该发光区间产生亮度。

虽然光线传导距离上的差异会导致第二种实施方式相较于第一种实施方式具有较高的亮度，但第二种实施方式仍具有其缺陷，举例来说，键盘内的薄膜电路板大多为塑料材质所制成，因此，键盘部内的部分光线会穿透该薄膜电路板而散失于键盘部内。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提出一种不需要设置任何导光部，且兼具轻薄与非均匀发光特点的发光键盘。

本实用新型的次要目的，在于改善键盘部内的光线会穿透该薄膜电路板而导致部分光线散失于键盘部内的缺陷。

为达上述目的，本实用新型提出一种具备光通道的发光键盘，该发光键盘包括有一多个按压单元、一承载该多个按压单元的基板，该多个按压单元与该基板之间连接有一位移构件使得该多个按压单元产生一相对基板的位移行程。该发光键盘还包括有一设置于该基板上且受该多个按压单元向该基板位移的触发而产生按键指令信号的电路板、一设置于该电路板上并具有一透光区域及一非透光区域的遮光单元、以及设置于该电路板及该遮光单元之间的至少一发光单元。该电路板的一非透光面与该遮光单元的非透光区域定义出一位于该基板与该多个按压单元之间的光通道，使该至少一发光单元在该光通道内发出光线并自该遮光单元的透光区域向该多个按压单元投射光线。

于一实施例中，该电路板包含一上层薄膜、一下层薄膜、以及一设置于该上层薄膜与该下层薄膜之间的间隔薄膜。

于一实施例中，该非透光面为位于该下层薄膜上的一反光层或一不透光层。

于一实施例中，该非透光面为位于该间隔薄膜上的一反光层或一不透光层。

于一实施例中，该非透光面为位于该上层薄膜上的一反光层或一不透光层。

于一实施例中，该下层薄膜由不透光材质或反光材质所制成。

于一实施例中，该间隔薄膜由不透光材质或反光材质所制成。

于一实施例中，该上层薄膜由不透光材质或反光材质所制成。

于一实施例中，该上层薄膜包含有一上层按键线路，该下层薄膜包含有一下层按键线路，该间隔薄膜具有多个供该上层按键线路与该下层按键线路导通的通孔。

于一实施例中，每一列的该多个按压单元定义为一按压单元集合，该至少一发光单元设置于该光通道内任意两个相邻的按压单元集合之间。

于一实施例中，该至少一发光单元包含一导光条与嵌设于该导光条内的多个发光元件。

于一实施例中，该多个发光元件为一发光二极管。

于一实施例中，该位移构件包含一连接该基板与该按压单元的连动机构，以及一设置于该连动机构中的弹性元件。

于一实施例中，该遮光单元的透光区域为一供该弹性元件在相对该基板的位移行程中触发该电路板的通孔。

于一实施例中，该连动机构由透光材质所制成。

于一实施例中，该弹性元件由透光材质所制成。

于一实施例中，该基板包含有至少一固定该连动机构的定位部。

于一实施例中，该透光区域对应该多个按压单元，该非透光区域对应该多个按压单元的相邻区域的非属该多个按压单元的下方位置。

于一实施例中，该至少一发光单元为一发光二极管。

于一实施例中，发光键盘还包括有一设置于基板的下方的底板。

通过前述所记载的技术方案，本实用新型相较于现有技术具有下列所述的优点：

一、确保光线不会自该键盘部内散失。本实用新型利用该遮光单元的非透光区域与该电路板的非透光面定义出一位于该基板与该多个按压单元之间的光通道。该光通道将该至少一发光元件所发出的光源导向该键盘部内唯一的光线出口，也即，该遮光单元的透光区域。如此一来，对应至该透光区域的该多个按压单元可近乎接收该至少一发光元件所发出的所有光线。

二、兼具轻薄与非均匀发光特点。本实用新型不需要设置任何导光部，诸如导光板或导光条，仅利用一光通道即可达到高亮度的效果，且光通道的截面积越小光线将越集中，故相当容易满足轻薄的需求。另一方面，该遮光单元的透光区域对应至该多个按压单下方的位置，该非透光区域对应至非属该多个按压单元下方的位置，因此，本实用新型也具有非均匀发光的特点。

附图说明

图1本实用新型第一实施例的结构分解示意图（一）。

图2本实用新型第一实施例的结构分解示意图（二）。

图3本实用新型第一实施例的结构剖面示意图。

图4本实用新型第二实施例的结构分解示意图。

图5本实用新型第一实施例的光线传导示意图（一）。

图6本实用新型第一实施例的光线传导示意图（二）。

图7本实用新型第一实施例的光线传导示意图（三）。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

请一并参阅图1与图2所示，为本实用新型第一实施例的结构分解示意图（一）、（二）。本实用新型具备光通道的发光键盘包含有多个按压单元10、一遮光单元20、至少一发光单元21、一电路板22、一基板11、以及一底板12。该多个按压单元10、该基板11、与设置于该基板11下方的底板12定义为一按键部。该基板11用以承载该多个按压单元10。该按压单元10与该基板11之间接设一位移构件13。该位移构件13包含有一连动机构131以及一弹性元件132。请同时参阅图3，该连动机构131分别连接该基板11的至少一定位部111与该按压单元10。该弹性元件132设置于该连动机构131中以使该按压单元10产生一相对该基板11的位移行程。

该遮光单元20、该至少一发光单元21、与该电路板22定义为一导光机构。该电路板22设置于基板11上且受该多个按压单元10的触发而产生一按键指令信号。该电路板22优选但不用以限制为三层式设计，其包含有一上层薄膜221、一下层薄膜222、以及一设置于该上层薄膜221与该下层薄膜222之间的间隔薄膜223。该上层薄膜221包含有一上层按键线路，该下层薄膜222包含有一下层按键线路，该间隔薄膜223包含多个供该上层按键线路与该下层按键线路导通的通孔225（示于图3、5-7）。该遮光单元20设置于该电路板22上，并包含有一透光区域201及一非透光区域202，请参阅图3，该透光区域201为一供该弹性元件132于相对该基板11的位移行程中触发该电路板22的穿孔。

请复参阅图1，该发光单元21设置于该电路板22及该遮光单元20之间。每一行列的多个按压单元10定义为一按压单元集合100，并将该发光单元21设置于任意两个相邻或任意三个相邻的按压单元集合100之间。优选的，该发光单元21由一长条状的导光条211，以及多个嵌设于该导光条211内的发光元件212所组成。该发光单元21与该发光元件212的数量能够根据不同亮度需求而增减。该发光元件212优选的为一发光二极管。

请参阅图3，为本实用新型第一实施例的结构剖面示意图。该遮光单元20的透光区域201对应多个按压单元10，而该非透光区域202对应多个按压单元10的相邻区域非属多个按压单元10的下方位置。该电路板22包含有一非透光面224。优选地，该连动机构与131与该弹性元件132皆为透光材质所制成。

因为该非透光区域202与该非透光面224皆可阻挡光线穿透，该非透光区域202与该非透光面224定义出一位于该基板11与多个按压单元10之间用以汇聚光线的光通道23，故能够改善已知键盘内的光线会穿透薄膜电路板而导致部分光线散失于键盘内的缺陷。此外，本实用新型通过该光通道23进行传导光线，故导光部能够省去，减少了组装的工序与成本。

请参阅图4，为本实用新型第二实施例的结构分解示意图。此一实施例与前述实施例的差异在于该发光单元21并不使用设置于相邻按压单元集合100之间的该长条状的导光条211。取而代之的，该发光单元21设置于该底板12上，并将光线投射至前段所述的光通道23内，如图3所示，该发光单元21优选的为一发光二极管。如此，本实用新型具备光通道的发光键盘仅利用该遮光单元20与电路板22即创造出一汇聚光线的光通道23，大幅简化导光机构而具有轻薄的特点。

请参阅图5至图7，为本实用新型第一实施例的光线传导示意图（一）~（三）。这些图式的差异在于该非透光面的位置。如图5所示，该非透光面224为一位于该下层薄膜222上的一反光层或一不透光层。如图6所示，该非透光面224为一位于该间隔薄膜222上的一反光层或一不透光层，或是图7所示，该非透光面224为一位于该上层薄膜221上的一反光层或一不透光层。由图示可知，该非透光面224位于该上层薄膜221的方式具有最小的光通道23截面积。而于该非透光面224位于该间隔薄膜223或该下层薄膜222的方式中，部分光线会穿透该上层薄膜221或该上层与间隔薄膜221、223。

该非透光面224可利用涂布、贴附等任何物理或化学方法设置于该下层薄膜222上。举例来说，该反光层可为被涂布于该下层薄膜222上的银色颜料，该不透光层可为被涂布于该下层薄膜222上的白色颜料。除前述方式外，该上层、下层、与间隔薄膜221、222、223也可直接由不透光材质所制成，或由反光材质所制成。如此一来，还可省略设置该非透光面224于下层薄膜222的工序而减少制造成本。该不透光材质与反光材质已广泛的见于市面上，故不多加赘述。

从光线传导的路径切入，该发光单元21于该光通道23内所投射的光线会不断的反射于该非透光区域202与该非透光面224之间的光通道23内，或是水平行进于该光通道23内。不管光线于该光通道23内的行进方向为何，光线最终皆通往该光通道23的唯一出口，也即，该遮光单元20的透光区域201。当光线通过该透光区域201时，部分的光线会直射至该按压单元10，而另一部分的光线则会被透光的弹性元件132与连动机构131所吸收而间接的传导至该按压单元10。最终，该按压单元10近乎接收到该发光单元21所全部投射的光线。该发光键盘的按压单元10因对应该透光区域201而具有高亮度，而发光键盘中非按压单元10的部分对应该非透光区域202而不具有亮度，藉此，本实用新型具备光通道的发光键盘还具有非均匀发光的特点。

综上所述，本实用新型利用该遮光单元的非透光区域以及该电路板的非透光面定义出一光通道，使发光单元投射至该光通道的光线不会穿透该电路板而散失于键盘内。相较于现有技术，本实用新型不需要设置任何导光部，减少组装的工序与成本，还具有轻薄的特点，另一方面，本实用新型还利用遮光单元的透光区域与非透光区域来达到非均匀发光的特点，使使用者能够清楚的辨识按压单元上的字符符号。

以上已将本实用新型做一详细说明，然而以上所述者，仅为本实用新型的一优选实施例而已，当不能限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (26)

1.一种具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述发光键盘包括有：

一按键部，所述按键部包含多个按压单元以及一承载所述多个按压单元的基板，所述多个按压单元与所述基板之间连接有一位移构件使得所述多个按压单元产生一相对所述基板的位移行程；

一设置于所述基板上且受所述多个按压单元向所述基板位移的触发而产生按键指令信号的电路板、一设置于所述电路板上并具有一透光区域及一非透光区域的遮光单元、以及设置于所述电路板及所述遮光单元之间的至少一发光单元，所述电路板的一非透光面与所述遮光单元的非透光区域定义出一位于所述基板与所述多个按压单元之间的光通道，使所述至少一发光单元在所述光通道内发出光线并自所述遮光单元的透光区域向所述多个按压单元投射光线。

2.根据权利要求1所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述电路板包含一上层薄膜、一下层薄膜、以及一设置于所述上层薄膜与所述下层薄膜之间的间隔薄膜。

3.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述非透光面为位于所述下层薄膜上的一反光层。

4.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述非透光面为位于所述下层薄膜上的一不透光层。

5.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述非透光面为位于所述间隔薄膜上的一反光层。

6.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述非透光面为位于所述间隔薄膜上的一不透光层。

7.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述非透光面为位于所述上层薄膜上的一反光层。

8.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述非透光面为位于所述上层薄膜上的一不透光层。

9.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述下层薄膜由不透光材质所制成。

10.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述下层薄膜由反光材质所制成。

11.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述间隔薄膜由不透光材质所制成。

12.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述间隔薄膜由反光材质所制成。

13.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述上层薄膜由不透光材质所制成。

14.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述上层薄膜由反光材质所制成。

15.根据权利要求2所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述上层薄膜包含有一上层按键线路，所述下层薄膜包含有一下层按键线路，所述间隔薄膜包含多个供所述上层按键线路与所述下层按键线路导通的穿孔。

16.根据权利要求1所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，每一列的所述多个按压单元定义为一按压单元集合，所述至少一发光单元设置于所述光通道内且介于任意两个相邻的所述按压单元集合之间。

17.根据权利要求16所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述至少一发光单元包含一导光条与嵌设于所述导光条内的多个发光元件。

18.根据权利要求17所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述多个发光元件为发光二极管。

19.根据权利要求1所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述位移构件包含一连接所述基板与每一个所述多个按压单元的连动机构，以及一设置于所述连动机构中的弹性元件。

20.根据权利要求19所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述遮光单元的所述透光区域为一供所述弹性元件在相对于所述基板的位移行程中触发所述电路板的通孔。

21.根据权利要求19所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述连动机构由透光材质所制成。

22.根据权利要求19所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述弹性元件由透光材质所制成。

23.根据权利要求19所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述基板包含有至少一固定所述连动机构的定位部。

24.根据权利要求1所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述透光区域对应所述多个按压单元，所述非透光区域对应所述多个按压单元的相邻区域的非属于所述多个按压单元的下方位置。

25.根据权利要求1所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述至少一发光单元为发光二极管。

26.根据权利要求1所述的具备光通道的发光键盘，其特征在于，所述发光键盘还包括有一设置于所述基板的下方的底板。

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