TWI395245B - 具發光亮度變化的按鍵裝置 - Google Patents

Description

具發光亮度變化的按鍵裝置

本發明係有關於一種輸入裝置，尤指一種具發光亮度變化的按鍵裝置。

為便於使用者於夜間或低光源處使用，電腦鍵盤或手機按鍵等輸入裝置內部都裝設有發光裝置，讓使用者能看清楚鍵盤上的字元符號而便利敲擊鍵盤。

然而習知輸入裝置之發光裝置大多利用整片式的導光板作為背光模組，使得整體發光按鍵呈現均勻的背光，當使用者在低亮度的環境下，其整體背光之光源亮度可能影響周圍其他人，加上兩相鄰按鍵間的隙縫亦會有光線透出，形成干擾光源，反而增加使用者辨識鍵盤上字元符號困難度。

鑒於先前技術所述，本發明之一目的，在於提供一種具發光亮度變化的按鍵裝置。該具發光亮度變化的按鍵裝置包含有一導光板、至少一發光元件、一遮光板、至少一按壓單元、至少一導光柱及一不透光元件。

該發光元件係設置於該導光板之至少一側面並朝該導光板發出光線，該遮光板係設置於該導光板上，包含有至少一穿孔，該穿孔係供光線通過；該按壓單元係設置於該遮光板上方，該按壓單元包含有至少一相對於該遮光板上下運動之鍵帽，且該鍵帽上包含有至少一透光部；該導光柱具有一連接於該按壓單元之一下表面的出光面，以及一相反於該出光面且面朝該穿孔之入光面，且該導光柱之入光面與該遮光板之間具有一預定距離；該不 透光元件設置於該導光柱之底面，當該鍵帽受力下壓時，該導光柱係朝向該穿孔及該透孔移動，並進入該穿孔及該透孔中，使得光線由該導光柱的側面入射，並傳遞至該按壓單元，點亮該按壓單元表面。

本發明係藉由導光柱將光傳導至按壓單元，由於導光柱本身為良好的光線傳導介質，因此藉由按壓該鍵帽帶動該導光柱上下移動，該導光柱所收集到的光線多寡亦產生變化，使用者即可由該鍵帽上察覺到亮暗的差異。

100‧‧‧導光板

102‧‧‧透孔

200‧‧‧發光單元

300‧‧‧反射片

400‧‧‧遮光板

402‧‧‧穿孔

500‧‧‧按壓單元

510‧‧‧鍵橋

512‧‧‧第一支架

514‧‧‧第二支架

520‧‧‧鍵帽

522‧‧‧底面

524‧‧‧頂面

530‧‧‧彈性件

540‧‧‧第二卡合件

600‧‧‧導光柱

610‧‧‧不透光元件

700‧‧‧彈性元件

800‧‧‧第一卡合件

D1‧‧‧預定距離

第一圖A為本發明第一實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之剖面圖。

第一圖B為本發明第一實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之操作示意圖。

第二圖為本發明第三實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之剖視圖。

第三圖A為本發明第二實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之剖面圖。

第三圖B為本發明第二實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之操作示意圖。

第四圖A為本發明第三實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之剖面圖。

第四圖B為本發明第三實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之操作示意圖。

配合參閱第一圖A，為本創作第一實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之剖視圖。該具發光亮度變化的按鍵裝置包含有一導光板100、至少一發光元件200、一反射片300、一遮光板400、至少一按壓單元500以及至少一導光柱600。

該導光板100主要用以引導光線方向，並確保板體亮度的均勻性。其中該導光板100係利用不吸光的材質，如：聚甲基丙烯酸甲脂(Polymethylmethacrylate,PMMA)、合成樹脂、丙烯(acryl)、聚碳酸 酯(Polycarbonate,PC)、聚酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚烯烴(Polyolefines)或玻璃，以射出成型之方式製作而成之光滑板塊。並且，該導光板100之其中一表面設置有複數個使用高反射且不吸光材料製成之導光單元(未圖示)，該等導光單元之大小、排列方式皆不相同。當光線射到導光單元時，反射光會以違背反射定律的角度由該導光板100之另一表面導出，藉此使光線得以均勻的分布於該導光板100之出光平面。

該發光元件200係設置於該導光板100之至少一側面，並朝著該導光板100發出光線，其中該發光元件200係為發光二極體。當該發光元件200朝該導光板100發出光線時，其光線係穿透該導光板100內部，其中一部份光線係投射置該導光單元並形成反射，使光線佈滿於該導光板100之中，以增加光的使用率與亮度均勻性。

該反射片300係設置於該導光板100下方，主要用以反射部分漏出於該導光板100之光線，使光線再次進入該導光板100內部，提高光線的使用效率。

該遮光板400係設置於該導光板100上，且包含有至少一穿孔402，該穿孔402係供光線通過，使由該發光單元200發出並通過該導光板100傳導之光線經由該透孔402穿出，形成一透光區域。

該按壓單元500包含有一鍵橋510、一鍵帽520以及一彈性件530，該鍵橋510係設置於該遮光板400上，並且位於該透光區域內，具有按壓復位的功能，如剪刀式結構。該剪刀式結構係由兩相交錯且互相樞接之一第一支架512與一第二支架514構成，該第一支架512與該第二支架514之頂端係樞接於鍵帽520之一底面522，該第一支架512與該第二支架514之底端樞接於該遮光板400。

該鍵帽520之該底面522係連接於該鍵橋510頂部，且該鍵帽520之頂面524係具有至少一透光部(未圖示)，使得由該發光元件200射出之光線經由該穿孔402對應傳輸至該按壓單元500，構成一鍵帽520發光之按鍵裝置。其中該鍵帽520係使用透光材質製成，並於該鍵帽520之頂面524定義有該透光部，而於相對於透光部之非透光區域塗佈有一不透光層。

該彈性件530係設置於該遮光板400與該鍵帽520之間，以向上支撐該鍵帽520，其中該彈性件530係利用橡膠或其他彈性材料製成。

該導光柱600具有一連接於該鍵帽520之底面522的出光面，以及一相反於該出光面且面朝該穿孔402之入光面，且該導光柱600之入光面與該遮光板400之間具有一預定距離D1，即該導光柱600不與該導光板100直接接觸。該導光柱600是採用具有透光或導光性質的光學性材料製成之柱體，其柱體本身的結構係可為本實施例所示之一實心柱體，或如第二圖所示之一空心柱體，且該導光柱600之斷面可為圓形、多邊形或其他幾何圖形。該由發光元件200所發出之光線係經由該穿孔402透出，之後該光線係由該導光柱600之入光面沿著該導光柱600之中心軸方向傳遞，並經由該導光柱600之出光面傳遞之該鍵帽520，再經由該鍵帽520之透光部向外射出。

配合參閱第一圖B，為本發明第一實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之操作示意圖。當使用者按壓該鍵帽520時，該導光柱600係受該鍵帽520下壓而朝該穿孔402移動，使得進入該導光柱600的光線逐漸增加，使該按壓單元500表面亮度提升；當使用者放開該鍵帽520時，該導光柱600係連同該鍵帽520遠離該穿孔402，使該按壓單元500表面亮度下降；並且隨著使用者按壓該按壓單元500之深淺不同，由該鍵帽520所透出之光線係產生亮暗不同的分布。

配合參閱第三圖A，為本發明第三實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之剖 視圖。本實施例與上述之實施例大致相同，其不同之處在於該導光板100上係形成有至少一對應於該遮光板400上穿孔402之透孔102，並且設置有該透孔102之該導光板100的至少兩側面係分別設置有至少一發光單元200；此外，該導光柱600具有一連接於該鍵帽520之底面522的出光面，以及一相反於該出光面之底面，該底面上係設置有一不透光元件610，該不透光元件610係用以避免光線由該導光柱600之底面入光。

由該發光單元200發出光線，係透過該導光板100傳遞至對應設置之該透孔102與該穿孔402，且少部份的光線係經由對應設置之該透孔102與穿孔402透出。由於該導光柱600之底面設置有該不透光元件610，因此由該透孔102與穿孔402所透出之少部分光線並不會直接地進入該導光柱600，該按壓單元500表面亦無亮光。

配合參閱第三圖B，為本發明之第三實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之操作示意圖。當使用者按壓該鍵帽520時，該導光柱600係受該鍵帽520下壓而朝該穿孔402與該透孔102移動，並進入該穿孔402與該透孔102內，使得光線進入由該導光柱600之側面入射，並傳遞至該按壓單元500表面，點亮該按壓單元500表面。當使用者放開該鍵帽520時，該導光柱600係連同該鍵帽520遠離該穿孔402，使該按壓單元500回復到不發光的狀態。

配合參閱第四圖A，為本發明之第四實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之剖視圖與操作示意圖。該具發光亮度變化之按鍵裝置至少包含有一導光板100、一發光單元200、一反射片300、一遮光片400、一按壓單元500、一導光柱600、一彈性單元700以及一第一卡合件800。

該按壓單元500係包含有一鍵帽520，且該鍵帽520之底部係包含至少一透光部(未圖示)；另外，該鍵帽520之下表面係延伸有一第二卡合件540。該導光柱600具有一連接於該鍵帽520的出光面，以及一相反於該出光面之底 面，且該導光柱600之入光面與該遮光板400之間具有一預定距離。

該彈性單元700係環繞於該導光柱600，用以提供該按壓單元500一彈性恢復力。該第一卡合件800係設置於該遮光板400上，並與該第二卡合件540位於同一操作平面上；該第一卡合件800主要用以與該第二卡合件540相卡固，使該導光柱600得以位於該導光板500上之一固定位置，使進入該按壓單元520之光線維持在一固定值。

配合參閱第四圖B，為本發明第三實施例之具發光亮度變化的按鍵裝置之操作示意圖。當使用者按壓該鍵帽520時，該導光柱600係受該鍵帽520下壓而朝該穿孔402移動，且該連動件540係與該第一卡合件800相卡合；由於該第一卡合件800與該第二卡合件540均為斜面結構，使該二斜面彼此密合接觸，並使該按壓單元500卡固於一固定位置上，以提供該鍵帽520一穩定亮度。當使用者再次按壓該鍵帽520時，將迫使該第二卡合件540遠離該第一卡合件800，如此該按壓單元500即回復到原本不發光的狀態。

另外，該導光柱600之底面亦可額外設置有一不透光元件610，用以避免該按壓單元500未被按壓時，即有部分光線經由該導光柱600傳遞至該鍵帽520，造成使用者的錯誤判讀。

此外，本發明之具發光亮度變化的按鍵裝置可透過搭配一電子裝置，並藉由該電子裝置偵測該導光柱600的入光量，且依據不同入光量定義出不同的功能設定，如此，控制單一的具發光亮度變化的按鍵裝置即可對應至多個不同的訊號，形成一多訊號的具發光亮度變化的按鍵裝置；使用者則透過辨識該鍵帽520上光的強弱，而進行不同功能的控制。

綜合以上所述，本發明透過一設置於該鍵帽520下方之導光柱600，將由該穿孔402透出之光線傳遞至該按壓單元500；當該按壓單元500被按壓時， 係帶動該導光柱600上下移動，加上該導光柱600本身為良好的光傳導介質，因此該導光柱600可將入射光線之多寡變化，幾近完全地傳導至該按壓單元500，並於該鍵帽520產生亮暗的差異，形成一具發光亮度變化的按鍵裝置。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。

100‧‧‧導光板

200‧‧‧發光單元

300‧‧‧反射片

400‧‧‧遮光板

402‧‧‧穿孔

500‧‧‧按壓單元

510‧‧‧鍵橋

512‧‧‧第一支架

514‧‧‧第二支架

520‧‧‧鍵帽

522‧‧‧底面

524‧‧‧頂面

530‧‧‧彈性件

600‧‧‧導光柱

D1‧‧‧預定距離

Claims (12)

1. 一種具發光亮度變化的按鍵裝置，包含：一導光板，包含一透孔；至少一發光元件，係設置於該導光板之至少一側面並朝該導光板發出光線；一遮光板，係設置於該導光板上，包含有至少一穿孔，該透孔係對應該穿孔設置，該穿孔係供光線通過；至少一按壓單元，係設置於該遮光板上方，該按壓單元包含有至少一相對於該遮光板上下運動之鍵帽，且該鍵帽上包含有至少一透光部；至少一導光柱，具有一連接於該按壓單元之一下表面的出光面，以及一相反於該出光面且面朝該穿孔之底面，且該導光柱之入光面與該遮光板之間具有一預定距離；以及一不透光元件，設置於該導光柱之底面，其中，當該鍵帽受力下壓時，該導光柱係朝向該穿孔及該透孔移動，並進入該穿孔及該透孔中，使得光線由該導光柱的側面入射，並傳遞至該按壓單元，點亮該按壓單元表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化的按鍵裝置，更包含一反射片，係設置於該導光板下方。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化的按鍵裝置，其中該導光板之其中一表面係設置有複數個導光單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化的按鍵裝置，其中該鍵帽與該遮光板之間係裝設有一彈性件，及一具有按壓復位功能鍵橋。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具發光亮度變化之按鍵裝置，其中該鍵橋係 為一剪刀腳結構，其中該剪刀式結構係由兩相交錯且互相樞接之一第一支架與一第二支架構成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化之按鍵裝置，其中該遮光板上係設置有一第一卡合件。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具發光亮度變化之按鍵裝置，其中該鍵帽之一下表面更包含有一第二卡合件，當該按壓單元被按壓時，係帶動該第二卡合件朝該透孔移動，並卡固該第一卡合件與該第二卡合件，使入射於該導光柱之光線維持一定值。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化的按鍵裝置，其中該鍵帽係使用透光材質製成，並於該鍵帽之頂面定義有該透光部，而於非透光區域塗佈有一不透光層。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化的按鍵裝置，其中該發光元件係為發光二極體。
10. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化的按鍵裝置，其中該導光柱之斷面係為圓形、多邊形或其他幾何圖形。
11. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化之按鍵裝置，其中該導光柱係為一實心柱體。
12. 如申請專利範圍第1項所述之具發光亮度變化之按鍵裝置，其中該導光柱係為一空心柱體。