TWI571771B - 光學式鍵盤 - Google Patents

Description

光學式鍵盤

本案是關於一種光學式鍵盤，特別是一種為組裝結構更為精簡的光學式鍵盤。

鍵盤為現代人使用電腦所不可或缺的設備。鍵盤上面擺置有許多按鍵，以供使用者按壓以輸入指令。

傳統鍵盤7包括一上蓋71、一中框金屬板72、一電路板73、複數按鍵74以及一底板75。多個按鍵74先藉由中框金屬板72協助定位於電路板73上，而後因為上蓋71的上表面呈現有一斜度，故電路板73再透過一墊塊76組接於底板75，藉此，以便於上蓋71組裝至底板75時，按鍵74穿出於上蓋71的一個開口710，且按鍵74的高度都適可因應於上蓋71的斜度作設置。然而，習知鍵盤7的組裝結構，因墊塊76的存在會使傳統鍵盤7產生組裝上的浮動公差，而導致組裝上不精準。另一方面，外界灰塵或液體容易透過開口710進入至電路板73的上表面，而導致按鍵誤產生訊號，影響精準度。因此，習知鍵盤仍需要改善。

本發明之主要目的在於提供一種將按鍵直接設置於上蓋及電路板而省略中框金屬板元件的光學式鍵盤，藉此以提昇組裝精準度，且藉由該些光學式按鍵扣合於一體成型的上蓋而形成屏障，進而達到防水防塵的效果。

本案之一較佳實施概念，在於提供一種光學式鍵盤，包括：一上蓋，包括至少一字鍵區域以及一邊緣區域，且該至少一字鍵區域被該邊緣區域圍繞，該至少一字鍵區域以及該邊緣區域係為一體成型結構，該至少一字鍵區域形成有複數按鍵開孔；一底板，與該上蓋的該邊緣區域組接，且該上蓋以及該底板共同界定出一容置空間；一電路板，容置於該容置空間，且接抵於該上蓋；以及複數光學式按鍵，每一該光學式按鍵相對穿設於該上蓋的該至少一字鍵區域的一該按鍵開孔，並連接於該電路板。

於一較佳實施例中，該至少一字鍵區域包括一內側壁結構以及一底面結構，該內側壁結構自該上蓋的該邊沿區域朝向該電路板的方向向下延伸，而連接至該底面結構，使該底面結構低於該邊沿區域，其中，該底面結構形成有該些按鍵開孔。

於一較佳實施例中，該電路板具有複數第一鎖固孔，該上蓋的一下表面凸出形成有複數第一鎖固凸柱，該些第一鎖固凸柱朝向該電路板凸出，且該上蓋的該些第一鎖固凸柱抵頂 對準於該電路板的該些第一鎖固孔，以供複數螺絲相對應穿設鎖固該些第一鎖固孔以及該些第一鎖固凸柱。

於一較佳實施例中，該電路板具有複數定位孔，該上蓋的該下表面凸出形成有複數第二鎖固凸柱，該些第二鎖固凸柱朝向該電路板凸出，且自該電路板的該些定位孔穿出而抵頂對準於一集線器電路板的複數第二鎖固孔，以供該些螺絲相對應穿設於該些第二鎖固孔以及該些第二鎖固凸柱，其中，該集線器電路板係為一USB集線器電路板。

於一較佳實施例中，每一該按鍵的一外環側面凸出形成有一卡扣結構，且該卡扣結構夾掣該底面結構，而使每一該按鍵的該外環側面緊抵於該底面結構，以使該上蓋以及每一該按鍵共同成為一阻隔罩體以屏蔽位於該上蓋下方的該容置空間。

於一較佳實施例中，該卡扣結構包括一上凸塊、一下凸塊以及位於該上凸塊以及該下凸塊之間的一凹槽，該下凸塊突出幅度小於該上凸塊的突出幅度，以供該下凸塊從上而下穿經該至少一字鍵區域的該底面結構後，該上凸塊抵掣於該底面結構，藉使該字鍵區域的該底面結構被該上凸塊以及該下凸塊共同夾掣而被固定於該凹槽

於一較佳實施例中，該電路板包括複數按鍵定位孔，該些按鍵穿設於該至少一字鍵區域的該些按鍵開孔以及該電路板的該些按鍵定位孔，且各該按鍵的一底面接抵於該電路板的一上表面，其中，該些按鍵係為光學式按鍵

1‧‧‧光學式鍵盤

11‧‧‧上蓋

11a‧‧‧字鍵區域

11b‧‧‧邊緣區域

111‧‧‧內環側壁結構

112‧‧‧限位框體結構

113‧‧‧按鍵開孔

114‧‧‧下表面

115‧‧‧第一鎖固凸柱

116‧‧‧第二鎖固凸柱

12‧‧‧底板

120‧‧‧容置空間

13‧‧‧電路板

131‧‧‧第一鎖固孔

132‧‧‧限位孔

133‧‧‧按鍵定位孔

134‧‧‧上表面

135‧‧‧發光件

14‧‧‧光學式按鍵

14a‧‧‧鍵帽

14b‧‧‧鍵身

140‧‧‧外環側面

141‧‧‧底面

142‧‧‧卡扣結構

142a‧‧‧上凸塊

142b‧‧‧下凸塊

142c‧‧‧凹槽

143‧‧‧定位柱

145‧‧‧光線入射孔

71‧‧‧上蓋

710‧‧‧開口

72‧‧‧中框金屬板

73‧‧‧電路板

74‧‧‧按鍵

75‧‧‧底板

76‧‧‧墊塊

9‧‧‧螺絲

R1‧‧‧F1~F12字鍵區域

R2‧‧‧字母字鍵區域

R3‧‧‧功能鍵字鍵區域

R4‧‧‧方向鍵字鍵區域

R5‧‧‧數字鍵字鍵區域

圖1為本案傳統鍵盤的一剖面示意圖。

圖2為本案光學式鍵盤的一立體示意圖。

圖3為本案光學式鍵盤的上蓋的一立體示意圖。

圖4為本案光學式鍵盤於一視角的一爆炸示意圖。

圖5為本案光學式鍵盤於另一視角的一爆炸示意圖。

圖6為本案光學式鍵盤的電路板以及光學式按鍵的一爆炸示意圖。

圖7為本案光學式鍵盤的光學式按鍵未裝設連接至上蓋以及電路板的一剖面示意圖。

圖8為本案光學式鍵盤的光學式按鍵已裝設連接至上蓋以及電路板的一剖面示意圖。

請參閱圖2，圖2係為本案光學式鍵盤的一立體示意圖，圖3係為本案光學式鍵盤的上蓋的一立體示意圖，圖4以及圖5係為本案光學式鍵盤於不同視角上的一爆炸示意圖。首先先簡述本案各主要元件。本案光學式鍵盤1包括一上蓋11、一底板12、一電路板13以及複數光學式按鍵14。如圖2以及圖3所示，上蓋11為一體成型結構，其包括至少一字鍵區域11a以及一邊緣區域11b，字鍵區域11a具有複數按鍵開孔113，以供光學式按鍵14穿設於其 中。

較佳地，本案上蓋11包括多個字鍵區域11a。多個字鍵區域11a的位置分布各為，F1~F12字鍵區域R1，字母字鍵區域R2、功能鍵字鍵區域R3、方向鍵字鍵區域R4以及數字鍵字鍵區域R5，而邊緣區域11b係圍繞這些字鍵區域R1~R5，而共同構成上蓋11主要的外觀結構。當然，這些字鍵區域11a的位置僅為方便瞭解之一例舉，而非作一限制。

進一步而言，於圖3中可見，每一字鍵區域11a包括一內環側壁結構111以及一限位框體結構112，內環側壁結構111、一限位框體結構112以及邊緣區域11b係為一體成型結構。內環側壁結構111自限位框體結構112朝向上蓋11的邊緣區域11b的方向向上延伸，而連接於邊緣區域11b，而形成限位框體結構112低於邊緣區域11b的型態。其中，多個按鍵開孔113形成於限位框體結構112。

請合併參閱圖4至圖6，圖6為本案光學式鍵盤的電路板以及光學式按鍵的一爆炸示意圖。於此特別說明的是，本案每一光學式按鍵14皆包括一鍵帽14a以及一鍵身14b，不過在圖式中由於為了簡潔且方便說明起見，故本案圖4以及圖5中，僅於最外側邊一直排的光學式按鍵14繪示出完整的鍵帽14a以及鍵身14b，其餘光學式按鍵14則省略繪示鍵身，但實際產品上光學式按鍵14是必定會有鍵身存在。

請合併參閱圖4、圖5、圖7以及圖8，，圖7為本案光 學式鍵盤的光學式按鍵未裝設連接至上蓋以及電路板的一剖面示意圖，圖8為本案光學式鍵盤的光學式按鍵已裝設連接至上蓋以及電路板的一剖面示意圖。為方便說明起見，圖7以及圖8僅繪示出一個光學式按鍵作為列舉。如圖所示，上蓋11與底板12組合時，上蓋11的邊緣係會與底板12的邊緣組接，同時使上蓋11以及底板12共同界定出一容置空間120，而電路板13容置於容置空間120之中。特別的是，本案光學式鍵盤1的電路板13係會鎖固於上蓋11，從圖7可清楚看到上蓋11以及電路板13之間的組接關係：電路板13接抵於上蓋11，且電路板13係透過螺絲9而被鎖附至上蓋11。此外，每一光學式按鍵14係一對一位置相應對準於上蓋11的字鍵區域11a的一按鍵開孔113，以穿設於按鍵開孔113，並連接至電路板13上。

接下來說明關於上蓋11以及電路板13之間的詳細組接結構。詳細而言，電路板13包括複數第一鎖固孔131，上蓋11的一下表面114凸出形成有複數第一鎖固凸柱115，第一鎖固凸柱115朝向電路板13凸出，且上蓋11的第一鎖固凸柱115抵頂對準於電路板13的第一鎖固孔131，以供複數螺絲9可相對應將第一鎖固孔131以及第一鎖固凸柱115鎖固。藉此設置，由於電路板13係直接依附於上蓋11的下表面114，故若上蓋11設計成呈現有斜度，則電路板13即會與上蓋11呈現相同的斜度，如此一來，組裝於上蓋11以及電路板13上的按鍵14的高度分佈，亦會呈現與上蓋11相同的的斜度。因此，本案光學式鍵盤1可減省習知技術中的必需元件，如： 中框金屬板以及墊塊，藉以顯著提昇組裝精度。

進一步而言，電路板13更包括複數限位孔132，上蓋11的下表面114凸出形成有複數第二鎖固凸柱116，第二鎖固凸柱116朝向電路板13凸出，且自電路板13的限位孔132穿出而抵頂對準於一集線器電路板8的複數第二鎖固孔80，以供螺絲9相對應穿設於第二鎖固孔132以及第二鎖固凸柱116。較佳地，集線器電路板8係為一USB集線器電路板。

由於本案是使用光學式按鍵14，而光學式按鍵14的組裝優點在於不需焊接於電路板13上，組裝上可從上蓋11上方直接向下穿入上蓋11而連接至電路板13。除此之外，請合併參閱圖6及圖8，光學式按鍵14的一底面141凸出形成有一定位柱143，電路板13包括複數按鍵定位孔133，且光學式按鍵14的定位柱143穿設於電路板13的一按鍵定位孔133，藉此以使多個光學式按鍵14定位於電路板13上相應的正確位置。

請繼續參閱圖3、圖6以及圖8，光學式按鍵14在穿設於電路板13時，同時會卡扣於上蓋11。如圖所示，每一光學式按鍵14的一外環側面140凸出形成有一卡扣結構142，卡扣結構142夾掣限位框體結構112，以使每一該光學式按鍵14的外環側面140緊抵夾掣於限位框體結構112，且使上蓋11以及每一光學式按鍵14共同成為一阻隔罩體以屏蔽位該上蓋11下方的電路板13，藉以阻擋外物由上方進入干擾電路板13，進而達到防水防塵的效果。

進一步而言，卡扣結構142包括一上凸塊142a、一下 凸塊142b以及位於上凸塊142a以及下凸塊142b之間的一凹槽142c。下凸塊142b突出幅度小於上凸塊142a的突出幅度，且下凸塊142b具有一斜面，以供下凸塊142b從上而下穿經字鍵區域11a的限位框體結構112，並且，上凸塊142a抵掣於限位框體結構112，藉使字鍵區域11a的限位框體結構112被每一光學式按鍵14的上凸塊142a以及下凸塊142b共同夾掣而被固定於凹槽142c，而達到位置固定的效果。

再者，電路板13更包括複數發光件135，發光件135形成於電路板13的一上表面，每一發光件135的位置係鄰設於一按鍵定位孔133。每一光學式按鍵14的底面141形成有一光線射入孔，其中，每一光學式按鍵14的底面141接抵於電路板13的上表面，且每一光線射入孔相應罩蓋一發光件135，以使發光件135所發出之光線進入光學式按鍵14內以被偵測。藉此設置，再搭配上光學式按鍵14內配置的光接收器(圖未示)，即可以進行使光學式按鍵14執行訊號感測。同樣地，為圖式簡潔起見，僅於圖4最外側邊一排繪示出發光件135，但在實際產品上發光件135的數量必定是相同於光學式按鍵14的數量。

綜上所述，本案光學式鍵盤藉由電路板直接卡扣於上蓋，而使光學式鍵盤的元件更為精簡化，組裝精度也相應提高。另一方面，藉由將上蓋一體成型製作，結合光學式按鍵緊密扣合於上蓋，可進一步達到防水防塵的效果。

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功 效，以及闡釋本發明之技術特徵，而非用於限制本發明之保護範疇。任何熟悉本技術者之人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍。因此，本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧光學式鍵盤

11‧‧‧上蓋

112‧‧‧限位框體結構

113‧‧‧按鍵開孔

12‧‧‧底板

13‧‧‧電路板

131‧‧‧第一鎖固孔

132‧‧‧限位孔

133‧‧‧按鍵定位孔

135‧‧‧發光件

14‧‧‧光學式按鍵

14a‧‧‧鍵帽

14b‧‧‧鍵身

Claims (8)

1. 一種光學式鍵盤，包括：一上蓋，包括至少一字鍵區域以及一邊緣區域，且該至少一字鍵區域被該邊緣區域圍繞，該至少一字鍵區域以及該邊緣區域係為一體成型結構，該至少一字鍵區域形成有複數按鍵開孔；一底板，與該上蓋的該邊緣區域組接，且該上蓋以及該底板共同界定出一容置空間；一電路板，容置於該容置空間，且接抵於該上蓋；以及複數光學式按鍵，每一該光學式按鍵相對穿設於該上蓋的該至少一字鍵區域的一該按鍵開孔，並連接於該電路板。
2. 如申請範圍第1項所述的光學式鍵盤，其中該至少一字鍵區域包括一內環側壁結構以及一限位框體結構，該內環側壁結構自該限位框體結構朝向該上蓋的該邊緣區域的方向向上延伸，而連接至該邊緣區域，而使該限位框體結構低於該邊緣區域，其中，該限位框體結構形成有該些按鍵開孔。
3. 如申請範圍第2項所述的光學式鍵盤，其中該電路板包括複數第一鎖固孔，該上蓋的一下表面凸出形成有複數第一鎖固凸柱，該些第一鎖固凸柱朝向該電路板凸出，且該上蓋的該些第一鎖固凸柱抵頂對準於該電路板的該些第一鎖固孔，以供複數螺絲相對應穿設鎖固該些第一鎖固孔以及該些第一鎖固凸柱。
4. 如申請範圍第3項所述的光學式鍵盤，其中該電路板更包括複數限位孔，該上蓋的該下表面凸出形成有複數第二鎖固凸柱，該些第二鎖固凸柱朝向該電路板凸出，且自該電路板的該些限位孔穿出而抵頂對準於一集線器電路板的複數第二鎖固孔，以供該些螺絲相對應穿設於該些第二鎖固孔 以及該些第二鎖固凸柱，其中，該集線器電路板係為一USB集線器電路板。
5. 如申請範圍第2項所述的光學式鍵盤，其中每一該光學式按鍵的一外環側面凸出形成有一卡扣結構，該卡扣結構夾掣該限位框體結構，以使每一該光學式按鍵的該外環側面緊抵於該限位框體結構，且該上蓋以及每一該光學式按鍵共同成為一阻隔罩體以屏蔽位於該上蓋下方的該電路板。
6. 如申請範圍第5項所述的光學式鍵盤，其中該卡扣結構包括一上凸塊、一下凸塊以及位於該上凸塊以及該下凸塊之間的一凹槽，該下凸塊突出幅度小於該上凸塊的突出幅度，以供該下凸塊從上而下穿經該至少一字鍵區域的該限位框體結構後，該上凸塊抵掣於該限位框體結構，藉使該字鍵區域的該限位框體結構被每一該光學式按鍵的該上凸塊以及該下凸塊共同夾掣而被固定於該凹槽。
7. 如申請範圍第6項所述的光學式鍵盤，其中每一該光學式按鍵的一底面凸出形成有一定位柱，該電路板包括複數按鍵定位孔，且每一該定位柱穿設於該電路板的一該按鍵定位孔。
8. 如申請範圍第7項所述的光學式鍵盤，其中該電路板更包括複數發光件，該些發光件形成於該電路板的一上表面，每一該發光件鄰設於一該按鍵定位孔，且每一該光學式按鍵的該底面形成有一光線射入孔，其中，每一該光學式按鍵的該底面接抵於該電路板的該上表面，且每一該光線射入孔相應罩入一該發光件，以使該發光件所發出之光線進入該光學式按鍵內以被偵測。