TWI501277B - 發光鍵盤 - Google Patents

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TWI501277B TW102137735A TW102137735A TWI501277B TW I501277 B TWI501277 B TW I501277B TW 102137735 A TW102137735 A TW 102137735A TW 102137735 A TW102137735 A TW 102137735A TW I501277 B TWI501277 B TW I501277B
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bo an Chen
Hsien Tsan Chang
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    • H01H2219/062—Light conductor
    • H01H2219/0621—Optical fiber light conductor

Description

發光鍵盤
本發明係關於一種發光鍵盤，尤其係一種具有感應被感應物進入一感應距離的功能的發光鍵盤。
鍵盤是常用於輸入文字或指令至桌上型電腦、筆記型電腦、手機、平板電腦等資訊裝置的周邊設備。請參照圖1，圖1係顯示習知之鍵盤之外觀示意圖。習知鍵盤1具有複數按鍵10，當使用者以手指觸壓該些按鍵10時，將產生相對應之訊號予資訊裝置，使其執行按鍵功能，例如按壓按鍵101時可輸入英文字母等符號，按壓按鍵102時可輸入數字，而按壓按鍵103時則可以快速執行各種功能。
當使用者在光線較弱的環境中使用鍵盤時，可能因看不清楚鍵盤按鍵上所標示的數字以及文字而造成作業困難，發光鍵盤即為了改善使用者於光線不足處使用鍵盤之不便而問世。
習知的一般的發光鍵盤必須因應使用者的手動開啟，才得以驅動發光元件發光，並必須因應使用者的手動關閉，才得 以使發光元件停止發光。然而，藉由手動調控發光功能的方式對使用者而言是不方便的，且使用者常常在光線較弱的環境下開啟了發光功能，事後卻忘了關閉，使得發光鍵盤在光線充足或無人使用的情況下，發光元件依然持續提供光線，造成電能的浪費。
有鑑於此，中國實用新型公開號第201440241號專利揭露了一種具有近接感測器的發光鍵盤2，請參照至圖2，圖2係顯示習知之具有近接感測器的發光鍵盤之剖面示意圖。發光鍵盤2包括鍵帽層21、導光板22、金屬彈片層23、薄膜線路板24、LED燈25、感應處理裝置26、感應天線27以及鍵盤殼體28。其中感應處理裝置26設置於殼體28內一側，感應天線27電性連接於感應處理裝置26。
當使用者接近發光鍵盤2時，感應天線27使感應處理裝置26感知人體的存在與否，而自動驅動LED燈的開啟與關閉。但於中國實用新型專利第201440241公開號中，感應天線27是設置在薄膜線路板24上或者環繞設置於殼體28內，當感應天線27設置於薄膜線路板24上時，感應天線27需避開薄膜線路板24上的線路，因此感應天線27的設置位置受到較大的限制，而當感應天線27環繞設置於殼體28內時，殼體28必須要加大才能夠容置感應天線27，如此一來就不符合發光鍵盤朝向輕、薄、短小化發展的趨勢，且上述兩種情況中感應天線27與金屬彈片層23的距離都過於接近，容易產生 訊號干擾問題。
因此需要一種改良的具有近接感測器的發光鍵盤以改善習知的具有近接感測器的發光鍵盤的問題。
本發明之目的在於提供一種小型化且具有更佳感應效果的具有近接感測器的發光鍵盤。
本發明之目的在於提供一種發光鍵盤，包括：至少一發光元件，用以提供光線予發光鍵盤；一薄膜線路板，用以產生複數按鍵開關訊號；複數按鍵，設置於薄膜線路板上方，用以被觸壓而使薄膜線路板產生複數按鍵開關訊號，其中每一按鍵包括一彈性元件以及連結於彈性元件之一鍵帽；一固定片，設置於薄膜線路板與複數按鍵之間，包括：複數孔洞，位於其中一鍵帽下方；複數固定區域，分別位於複數鍵帽下方，每一固定區域位於對應於固定區域之鍵帽之複數孔洞之間，用以固定其中一彈性元件，且每一固定區域包括一穿孔用以使彈性元件觸壓薄膜線路板；以及複數連結區域，用以連結複數固定區域之間之複數孔洞； 以及一近接感測器，用以感應一被感應物進入一感應距離，包括：一感應天線線路，設置於固定片之連結區域或固定區域。
1‧‧‧鍵盤
10、101、102、103‧‧‧按鍵
2‧‧‧發光鍵盤
21‧‧‧鍵帽層
22‧‧‧導光板
23‧‧‧金屬彈片層
24‧‧‧薄膜線路板
25‧‧‧LED燈
26‧‧‧感應處理裝置
27‧‧‧感應天線
28‧‧‧殼體
3‧‧‧發光鍵盤
30‧‧‧按鍵
301‧‧‧鍵帽
302‧‧‧彈性元件
3021‧‧‧突部
303‧‧‧連接元件
3031‧‧‧第一框架
3032‧‧‧第二框架
31‧‧‧固定片
311‧‧‧孔洞
312‧‧‧連結區域
313‧‧‧固定區域
314‧‧‧穿孔
32‧‧‧近接感測器
321‧‧‧感應天線線路
3211‧‧‧感測部
3212‧‧‧連接部
322‧‧‧訊號處理單元
33‧‧‧薄膜線路板
331‧‧‧上線路板
3311‧‧‧第一電路圖案
3311a‧‧‧上接點
332‧‧‧中層板
3321‧‧‧開孔
333‧‧‧下線路板
3331‧‧‧第二電路圖案
3331a‧‧‧下接點
334‧‧‧薄膜開關
34‧‧‧金屬底板
341‧‧‧第一固定結構
342‧‧‧第二固定結構
35‧‧‧發光元件電路板
36‧‧‧發光元件
37‧‧‧導光板
301a‧‧‧鍵帽
301b‧‧‧鍵帽
301c‧‧‧鍵帽
421‧‧‧感應天線線路
4211a‧‧‧感測部
4211b‧‧‧感測部
圖1係顯示習知之鍵盤之外觀示意圖。
圖2係顯示習知之具有近接感測器的發光鍵盤之剖面示意圖。
圖3係顯示本發明發光鍵盤之一較佳實施例之剖面示意圖。
圖4係顯示本發明發光鍵盤之感應天線線路之第一較佳實施例示意圖。
圖5係顯示本發明發光鍵盤之薄膜線路板之一較佳實施例之爆炸圖。
圖6係顯示本發明發光鍵盤之發光元件電路板之一較佳實施例示意圖。
圖7係顯示本發明發光鍵盤之感應天線線路之第二較佳實施例示意圖。
首先，依據本發明一實施例提供一種具有近接感測器的發光鍵盤3。請參照圖3至圖6，圖3係顯示本發明發光鍵盤之一較佳實施例之剖面圖，圖4係顯示本發明之感應天線線路之第一較佳 實施例示意圖，圖5係顯示本發明之薄膜線路板之一較佳實施例之爆炸圖，圖6係顯示本發明之發光元件電路板之一較佳實施例示意圖。圖中所示僅為例示說明之用，並非用以限制本案之發光鍵盤3之結構以及線路圖案。
本例之發光鍵盤3與習知發光鍵盤2的主要差別在於，發光鍵盤3之複數按鍵30下方設置有固定片31，且複數彈性元件302與近接感測器32之感應天線線路321皆設置於固定片31上。
首先說明本例之發光鍵盤3之元件。如圖3及圖4所示，發光鍵盤3包括複數按鍵30、固定片31、近接感測器32、薄膜線路板33、金屬底板34、發光元件電路板35、發光元件36以及導光板37。
每一按鍵30包括鍵帽301、彈性元件302以及連接元件303。近接感測器32包括感應天線線路321(斜線處)與訊號處理單元322。薄膜線路板33則包括上線路板331、中層板332以及下線路板333。為了簡化圖面以方便說明，圖3中僅顯示其中一按鍵30以及部份固定片31、薄膜線路板33、金屬底板34、發光元件電路板35以及發光元件36。
接下來說明本例之發光鍵盤3之組裝順序。複數按鍵30設置於固定片31上方，彈性元件302以及連接元件303皆設置於 鍵帽301與固定片31之間，且彈性元件302固設於固定片31上並連結於鍵帽301，連接元件303則連結於鍵帽301與金屬底板34。於本例中連接元件303可以是，例如剪刀式連接元件，但不以此為限，固定片31則可以是，例如PET(Polyethylene terephthalate)薄膜，但亦不以此為限。
本例之發光鍵盤3之特徵點在於，如圖4所示，固定片31包括複數孔洞311、複數連結區域312以及複數固定區域313，且複數按鍵30之複數彈性元件302分別固設於複數固定區域313，近接感測器32之感應天線線路321(斜線處)則形成於複數連結區域312。以下將進一步說明。
首先，每一鍵帽301下方之固定片31上具有複數孔洞311，用以使金屬底板34之第一固定結構341與第二固定結構342穿過固定片31而連結於對應該鍵帽301的連接元件303。
且每一鍵帽301下方之固定片31上具有一固定區域313，而固定區域313位於對應於該鍵帽301的複數孔洞311之間，用以固定對應該鍵帽301的彈性元件302。此外，每一固定區域313與相鄰之固定區域313之間具有連結區域312，用以連結相鄰之二固定區域313之間的複數孔洞311。
接著，感應天線線路321(斜線處)的感測部3211形成 於一列固定區域313與另一列固定區域313之間的連結區域312，如圖4所示。此外，感應天線線路321(斜線處)的連接部3212亦形成於連結區域312，以使複數感測部3211相互電性連接。
於本實施例中，感應天線線路321(斜線處)可以是，例如以絲網印刷方式形成於固定片31上的銀線線路，但不以此為限。需要說明的是，於本例中感應天線線路321係形成於固定片31之上表面，但並不以此為限，於其他實施例中，感應天線線路321亦可以形成於固定片31之下表面。
接下來，薄膜線路板33設置於固定片31下方，如圖5所示，上線路板331的下表面具有第一電路圖案3311，且第一電路圖案3311具有複數上接點3311a，而下線路板333的上表面具有第二電路圖案3331，且第二電路圖案3331具有對應於複數上接點3311a的複數下接點3331a。其中，每一上接點3311a與其相對應之下接點3331a共同形成一薄膜開關334，且每一個薄膜開關334對應一按鍵30。
中層板332則設置於上線路板331與下線路板333之間，用以阻隔上線路板331與下線路板333，使複數上接點3311a與其相對應之複數下接點3331a之間具有一間隔距離。其中，中層板332具有對應於複數上接點3311a之複數開孔3321。
當任一鍵帽301被按壓時，連接元件303輔助鍵帽301向下移動，同時鍵帽301將擠壓彈性元件302使其產生形變。於是彈性元件302內部之突部3021向下移動並觸壓薄膜線路板33，使得與被按壓之鍵帽301相對應之薄膜開關334之上接點3311a伸入相應之開孔3321並與下接點3331a相接觸，薄膜線路板33即產生相對應的按鍵開關訊號。依據按壓不同的按鍵30所產生的不同的按鍵開關訊號，發光鍵盤3將執行相應之功能，例如於電腦系統中輸入文字、符號、數字等。
需要說明的是，固定片31之複數固定區域313將包括複數穿孔314，用以使彈性元件302內部之突部3021穿過固定片31之穿孔314而觸壓薄膜線路板33。
再者，金屬底板34設置於薄膜線路板33下方，用於增強發光鍵盤3之整體強度並固定複數按鍵30之複數連接元件303，於本例中金屬底板34可以是，例如一鐵板，但不以此為限。
需要說明的是，每一按鍵30之連接元件303具有第一框架3031以及第二框架3032，第一框架3031樞設於第二框架3032並交叉設置，第一框架3031之兩端分別連結於鍵帽301之內表面與金屬底板34之第一固定結構341，第二框架3032之兩端則分別連結於鍵帽301之內表面與金屬底板34之第二固定結構342。其中，金屬 底板34之第一固定結構341以及第二固定結構342穿過薄膜線路板33及固定片31而顯露於固定片31上方。
此外，導光板37設置於金屬底板34下方，導光板37具有低吸收率以及高折射係數，可選自聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或矽樹脂(silicone)等透明導光材質，但並不以此為限。
而後發光元件電路板35設置於導光板37下方，且發光元件36以及訊號處理單元322皆設置於發光元件電路板35上而與發光元件電路板35電性連接，如圖6所示。需要說明的是，發光元件電路板35之形狀、發光元件36之數量及設置位置以及訊號處理單元322之設置位置並無限制，圖中所示僅為例示說明之用。於本例中發光元件電路板35可以是，例如印刷電路板(PCB)或軟性電路板(FPC)，但不以此為限。
此外，訊號處理單元322可以透過，例如熱搭接等方式電性連接於感應天線線路321，但不以此為限。所謂熱搭接方式可以是，例如利用異方性導電膠(ACF，Anisotropic Conductive Film)將兩者電路結合等，但亦不以此為限。
訊號處理單元322可穿入固定片31、薄膜線路板33、金屬底板34以及導光板37中而收容於其中一鍵帽301，例如空白鍵 等具有較大寬度的鍵帽301下方。
發光元件36則可穿入導光板37中，以令發光元件36所發出之光線得以自側向射入導光板37中。導光板37將傳導發光元件36所發出之光線，以使光線均勻擴散至每一按鍵30下方。
接下來詳細說明本例之發光鍵盤3之運作原理。首先，近接感測器32為電容式感測器，於發光元件電路板35通電時，感應天線線路321形成一感應電場，當被感應物，例如人體接近該感應電場時，感應電場將發生變化。於是電性連接於感應天線線路321之訊號處理單元322即依據該感應電場的變化而判斷被感應物進入一感應距離，進而輸出一感應訊號。
當訊號處理單元322輸出該感應訊號時，發光鍵盤3的控制單元(圖中未示)可依此感應訊號驅動發光元件36發光以開啟發光鍵盤3的發光功能。此外，發光鍵盤3的控制單元更可以依據此感應訊號傳送指令至與發光鍵盤3相連之計算機，以使計算機脫離休眠或睡眠模式。所謂計算機可以是，例如桌上型電腦或者筆記型電腦，但不以此為限。
而當被感應物遠離感應天線線路321所形成之感應電場而脫離感應距離時，訊號處理單元322亦將感測到感應電場之變化而通知發光鍵盤3的控制單元停止驅動發光元件36以關閉發光鍵 盤3的發光功能，進而使發光鍵盤3實現自動依據被感應物進入感應距離與否而開啟或關閉發光功能的目的。
接著請參照至圖7，圖7係本發明感應天線線路之第二較佳實施例示意圖。前述之感應天線線路321可被以感應天線線路421取代之。本案於感應天線線路之第二實施例中，感應天線線路421共包括八感測部4211a及4211b，其中四感測部4211a分別形成於鍵帽301a下方的固定片31的固定區域313，以及固定區域313兩側的連結區域312上。
再者，感應天線線路421的另外四感測部4211b則分別形成於鍵帽301b與鍵帽301c下方的固定片31的固定區域313上。需要說明的是，於本例中感應天線線路421係形成於固定片31之上表面，但並不以此為限，於其他實施例中，感應天線線路421亦可以形成於固定片31之下表面。
且於本例中鍵帽301a可以是，例如空白鍵(Space Bar)鍵帽，但不以此為限，而鍵帽301b與鍵帽301c則可以是，例如換檔鍵(Shift)鍵帽或輸入鍵(Enter)鍵帽，但亦不以此為限。
藉由以上說明可知，本發明之發光鍵盤藉由設置近接感測器達成自動開啟或關閉發光鍵盤的發光功能的目的，更藉由將感 應天線線路設置於固定片上而增加了感應天線線路設置範圍，並遠離金屬底板而減少了訊號干擾問題，且更能使本發明之發光鍵盤符合輕、薄、短小化之發展趨勢。
以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想與特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
30‧‧‧按鍵
31‧‧‧固定片
311‧‧‧孔洞
312‧‧‧連結區域
313‧‧‧固定區域
314‧‧‧穿孔
321‧‧‧感應天線線路
3211‧‧‧感測部
3212‧‧‧連接部

Claims (12)

  1. 一種發光鍵盤，包括：至少一發光元件，用以提供光線予該發光鍵盤；一薄膜線路板，用以產生複數按鍵開關訊號；複數按鍵，設置於該薄膜線路板上方，用以被觸壓而使該薄膜線路板產生該複數按鍵開關訊號，其中每一該按鍵包括一彈性元件以及連結於該彈性元件之一鍵帽；一固定片，設置於該薄膜線路板與該複數按鍵之間，包括：複數孔洞，位於其中一該鍵帽下方；複數固定區域，分別位於該複數鍵帽下方，每一該固定區域位於對應於該固定區域之該鍵帽之該複數孔洞之間，用以固定其中一該彈性元件，且每一該固定區域包括一穿孔用以使該彈性元件觸壓該薄膜線路板；以及複數連結區域，用以連結該複數固定區域之間之該複數孔洞；以及一近接感測器，包括一感應天線線路以及一訊號處理單元電性連接於該感應天線線路，當該近接感測器被通電時，該感應天線線路形成一感應電場，於一被感應物進入該感應電場時該感應電場發生變化，而該訊號處理單元因應該感應電場的變化而輸出 一感應訊號，而使該至少一發光元件提供光線予該鍵盤，而當該被感應物遠離該感應電場時，該至少一發光元件被關閉；其中該感應天線線路設置於該固定片之該連結區域或該固定區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該感應天線線路之一感測部係位於一列該固定區域與另一列該固定區域之間之該連結區域上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該感應天線線路之一感測部係位於一該鍵帽下方之該固定區域上以及該固定區域兩側之該連結區域上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光鍵盤，其中該鍵帽係空白鍵(SpaceBar)鍵帽。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該感應天線線路之一感測部係位於一該鍵帽下方之該固定區域上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光鍵盤，其中該鍵帽係換檔鍵(Shift)鍵帽或輸入鍵(Enter)鍵帽。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該近接感測器係電容式感測器。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中於該訊號處理單元輸出該感應訊號時，連接於該鍵盤之一計算機脫離睡眠或休眠模式。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，更包括一發光元件電 路板，用以承載該至少一發光元件，其中該感應天線線路與該訊號處理單元電性連接於該發光元件電路板。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該薄膜線路板包括：一上線路板，具有一第一電路圖案，且該第一電路圖案具有複數上接點；一下線路板，具有一第二電路圖案，且該第二電路圖案具有對應於該複數上接點之複數下接點，其中，每一該上接點於其所對應之該下接點共同形成一薄膜開關；以及一中層板，設置於該上線路板與該下線路板之間，用以使每一該上接點與其相對應之該下接點之間具有一間隔距離，且該中層板具有對應於該複數上接點之複數開孔。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，更包括一導光板設置於該薄膜線路板下方，用以傳導該至少一發光元件所發出之光線。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，更包括一金屬底板設置於該薄膜線路板下方，且每一該按鍵更包括一連接元件連結於該鍵帽與該金屬底板。
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