TWM473601U

TWM473601U - 發光按鍵裝置

Info

Publication number: TWM473601U
Application number: TW102220021U
Authority: TW
Inventors: Jiun-Hau Ie
Original assignee: Global Lighting Technologies
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2014-03-01

Description

發光按鍵裝置

本創作係有關於一種發光按鍵裝置，尤指一種具有導光板之發光按鍵裝置。

發光按鍵裝置為一種將發光源與按鍵單元組合之裝置，發光源用以照亮按鍵單元，如此一來，使用者就可以在低光源或無光源的環境下清楚辨識形成在按鍵單元上的字元，降低錯誤輸入的機率。

在過去，多是將發光源安裝在按鍵單元的下方，直接由按鍵單元下方向上照射，以提供點亮按鍵單元上字元之效果，但是這樣的光源擺設方式容易產生眩光的問題，造成使用者的不適。

之後，有部分廠商將導光板與發光源結合，以形成側射式發光模組。此側射式發光模組同樣是設置在按鍵單元的下方，並朝向發出光線以照亮按鍵單元。此具有導光板的發光按鍵裝置雖然可以有效地改善眩光的問題，卻無法控制按鍵單元的亮暗變化，也無法降低發光按鍵裝置的厚度。

本新型揭示內容之一技術態樣在於提供一種發光按鍵裝置，當發光按鍵裝置未受力下壓時，無光線輸出，反之，當發光按鍵裝置受力下壓時，有光線輸出，且此發光按鍵裝置具有薄型化的。

本技術態樣於一實施方式中，提出一種發光按鍵裝置，包含一導光板、一發光件及一按壓模組，導光板包含一入光面、一鄰接於於入光面之頂面、一相對於頂面之底面，以及一貫穿頂面及底面之貫孔。發光件設置於入光面，按壓模組安裝在貫孔中並於貫孔中進行一維方向的往復運動，按壓模組包含一第一透光部、一第二透光部及一第一反射膜片，第一透光部及第二透光部連接在第一反射膜片的相對兩側面，且第二透光部位於第一透光部的上方。按壓模組未受力下壓時，第一反射膜片的下表面大致對齊於頂面，按壓模組受力下壓時，第二透光部係向下移動並使得發光件發出並進入導光板的光線由第二透光部之一上表面出射。

藉此，在按壓模組未受力下壓時，第一反射膜片的下表面大致對齊於頂面，發光件發出並進入導光板的光線通過氣隙進入第一透光部，第一反射膜片使光線在第一透光部內部來回反射後在通過氣隙傳遞至導光板相對於設置發光件的遠光側。在按壓模組受力下壓時，第二透光部係向下移動並使得發光件發出並進入導光板的部分光線由第二透光部之一出光面出射。同時，發光件發出並進入導光板的其他部分光線會在出光面與空氣的交界面發出全內反射後通過氣隙傳遞至導光板相對於設置發光件的遠光側。

在本技術態樣其他實施方式中，發光按鍵裝置更包含一第二反射膜片，連接於第一透光部，並相對於第一反射膜片設置。第二反射膜片及第一反射膜片用來侷限光線在第一透光部內的光學路徑，避免光線穿透第一透光部。另外，發光按鍵裝置還可以包含一貼設在導光板底面的反射件，所述反射件用來防止光線穿透導光板的底面，故第二反射膜片及反射件的設置可以有效地提高發光按鍵裝置的光使用效率。

同時，為了避免進入導光板的光線的光學路徑被破壞，反射件的厚度應設計使大致相同於第二反射膜片的厚度，且第一透光部及第二透光部的厚度應設計使大致相同於導光板的厚度。

當然，發光按鍵裝置更包含一往復單元，用以提供按壓模組受力下壓後的回復力。往復單元包含一承載件及一連接於承載件下方的彈力件，承載件的頂部抵頂於反射件，按壓模組安裝在承載件上，並相對於彈力件。彈力件可例如使用彈簧及剪刀腳結構所構成。

此外，為了避免發光件發出並進入導光板的光線在導光板以氣隙的相鄰接處發生全內反射，導光板與氣隙相接觸的壁面上可以形成有複數光學微結構。所述光學微結構用來散射傳遞於其上的光線，進而降低光線在導光板與氣隙相接觸的壁面上發生全內反射。

第一透光部的一外壁面及第二透光部的一外壁面上也可以形成有光學微結構，藉此可以增加光線進入靠近導光板近光側之第一透光部或第二透光部的機率，同時降低進入第一透光部或第二透光部的光線，在第一透光部或第二透光部與氣隙相鄰接處發生全內反射的機率。

又，第二透光部的出光面上設置有取光結構，所述取光結構用以萃取進入第二透光部的光線，使光線得以由出光面向外界出射。

1‧‧‧發光按鍵裝置

10‧‧‧導光板

100‧‧‧入光面

102‧‧‧頂面

104‧‧‧底面

106‧‧‧貫孔

108‧‧‧壁面

12‧‧‧發光件

14‧‧‧按鍵模組

140‧‧‧第一透光部

1400、1422‧‧‧外壁面

1402、1424、24‧‧‧光學微結構

142‧‧‧第二透光部

1420‧‧‧出光面

1426‧‧‧取光結構

144‧‧‧第一反射膜片

1440‧‧‧上表面

1442‧‧‧下表面

16‧‧‧氣隙

18‧‧‧第二反射膜片

20‧‧‧往復單元

200‧‧‧承載件

2000‧‧‧彈簧

2002‧‧‧剪刀腳結構

202‧‧‧彈力件

22‧‧‧反射件

第一圖為本新型一實施方式之發光按鍵裝置之剖視圖。

第二圖為本新型一實施方式之發光按鍵裝置之分解圖。

第三圖為本新型一實施方式之發光按鍵裝置之組合圖。

第四圖為本新型一實施方式之發光按鍵裝置之俯視圖。

第五圖為本新型一實施方式之發光按鍵裝置之操作示意圖。

請參考隨附圖示，本揭示內容之以上及額外目的、特徵及優點將透過本揭示內容之較佳實施例之以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。

配合參閱第一圖及第二圖，分別為本新型一實施方式之發光按鍵裝置之剖視圖及分解圖。發光按鍵裝置1包含一導光板10、一發光件12及複數按壓模組14。導光板10包含一入光面100、一頂面102、一底面104及一貫孔106。頂面102鄰接於入光面100，底面104相對於頂面102並鄰接於入光面100，貫孔106貫穿頂面102及底面104。導光板10呈平板狀，並可供光線穿透。導光板10通常使用壓克力或塑膠組成，但亦不排除其他均等物；例如，導光板10可為丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環烯烴聚合物(cyclic olefin copolymer，COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，聚醚醯亞氨(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Ploymer)或矽膠(silicone)所構成材料組群中之至少一種材料或其它可替代之材料。

發光件12設置鄰近於入光面100。在本實施方式中，發光件12可供產生點狀光源，且例如可以使用發光二極體(light emitting diode)以實現之。當然，在實際實施時，發光件12也可以為小型燈泡或燈管。

配合參閱第三圖及第四圖，分別為本新型一實施方式之發光按鍵裝置之組合圖及俯視圖。按壓模組14安裝在貫孔106中，並於貫孔106中進行一維方向的往復運動。在此要說明的是，安裝在貫孔106中的按壓模組14與導光板10之間夾一氣隙16，藉此按壓模組14能夠順利地在貫孔106中進行一維方向的往復運動。

復參閱第二圖及第三圖，按壓模組14用以供使用者按壓使用。按壓模組14包含一第一透光部140、一第二透光部142及一第一反射膜片144，第一透光部140及第二透光部142分別連接在第一反射膜片144的相對兩側面，且第二透光部142位於第一透光部140的上方。在本實施方式中，第一透光部140及第二透光部142可例如分別為圓形柱體，第一反射膜片144則對應為圓形薄片狀，第一透光部140及第二透光部142分別與第一反射膜片144具有較大面積的兩相反平面相連接，亦即為第二圖所示第一反射膜片144的上表面1440及相反於上表面1440的下表面1442相連接。在實際實施時，第一透光部140及第二透光部142也可以設計為多角柱體，第一反射膜片144對應設置為多邊形薄片狀。當然，第一透光部140及第二透光部142也可以依據實際需求而設置為不相同形狀，而第一反射膜片144的形狀需經設計使相同於第一透光部140的形狀。

第一透光部140及第二透光部142分別可以是使用壓克力或塑膠組成，但亦不排除其他均等物；例如，第一透光部140及第二透光部142可為丙烯酸樹脂、環烯烴聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯，聚醚醯亞氨、氟碳聚合物或矽膠所構成材料組群中之至少一種材料或其它可替代之材料。此外，第一透光部140及第二透光部142的製作材質可以相同於導光板10的製作材質，當然，第一透光部140及第二透光部142的製作材質可以不相同於導光板10的製作材質。第一反射膜片144可以使用白色或銀色等具有反光效果的材料製作而成，藉以反射傳遞於其上表面1440及下表面1442的光線。第一透光部140、第二透光部142與第一反射膜片144之間可例如透過具有黏著特性的材料(例如為膠水或雙面膠)以達成連接效果。

由發光按鍵裝置1的側剖面觀之，在按壓模組14未受力下壓時(如第三圖所示)，第一反射膜片144的下表面1442對齊於導光板10的頂面102。藉此，第一反射膜片144能夠反射進入第一透光部140的光線，避免光線由按壓模組14射出。同時，進入第一透光部140的光線係於其間不斷反射並通過氣隙16傳遞至導光板10相對設置有發光件12的遠光側。

此外，為了有效地提高光線在第一透光部140內部的傳遞效率，發光按鍵模組1可以更包含一第二反射膜片18。第二反射膜片18連接於第一透光部140，並相對於第一反射膜片144。當光線進入第一透光部140時，光線會在第一反射膜片144及第二反射膜片18之間來回反射，藉以避免光線由第一透光部140的下方透出，而導致發光按鍵裝置1的光使用效率降低的情形產生。第二反射膜片18通常使用白色或銀色等具有反光效果的材料製作而成，第二反射膜片18可以通過具有黏著特性的材料以與第一透光部140形成連接效果，或者，第二反射膜片18也可以藉由鍍膜技術形成在第一透光部140上。

在按壓模組14受力下壓時(如第五圖所示)，係使得第一反射膜片144的下表面1442的高度低於導光板10的頂面102。如此一來，由導光板10出射並通過氣隙16的部分光線會傳遞至第二透光部142，並由位於第二透光部142頂部的出光面1420出射，使按壓模組14達到發光之效果。同時，進入第二透光部142的其他部分光線，在傳遞至出光面1420時，因所述光線與出光面1420之法線間的夾角大於全內反射的臨界角，而於出光面1420發生反射，使所述光線重新進入第二透光部142，並通過氣隙16傳遞至導光板10相對設置有發光件12的遠光側。

藉此，當發光按鍵裝置1同時包含多個按壓模組14時(如第一圖所示)，當其中之一靠近發光件12設置處的按壓模組14受力下壓時，並不會阻斷朝向導光板10遠光側傳遞的光線，進而位於導光板10遠光處的按壓模組14同時受力下壓時，也可以達到發光效果。此外，本實施方式的發光按鍵裝置1是將按壓模組14擺放在形成於導光板10上的貫孔16中，故可以有效地降低發光按鍵裝置1的厚度，以提供薄型化的發光按鍵裝置1。

復參閱第二圖、第三圖及第五圖，發光按鍵裝置1更包含一往復單元20，往復單元20用以提供按壓模組14受力下壓時的回復力。往復單元20包含一承載件200及一連接在承載件200下方的彈力件202，按壓模組14安裝在承載件200上，並相對於彈力件202。彈力件202可例如為彈簧，然在本實施方式中，彈力件202由彈簧2000及剪刀腳結構2002所構成。

發光按鍵裝置更包含一反射件22，貼設在導光板10的底面104。反射件22用以反射傳遞至其上的光線，藉以避免光線穿透導光板10的底面104，以有效地維持進入導光板10之光線的利用效率。反射件22通常是利用白色或銀色等具有反光效果的材料製作而成，反射件22可以通過具有黏著效果的材料以與導光板10的底面104結合，或者反射件22也可以通過鍍膜技術形成在導光板10的底面104。

復參閱第三圖，由發光按鍵裝置1的側剖面觀之，反射件22的厚度大致相同於第二反射膜片18的厚度，藉此，可以使在第一透光部140內部傳遞之光線的光學路徑大致相同於所述光線在導光板10內部傳遞的光學路徑，進而降低光線在傳遞過程中所造成的損失。為了更有效地降低光線在傳遞過程中所造成的損失，第一透光部140的厚度可設計使大致相同於導光板10的厚度，使得在第一透光部140內部傳遞之光線的光學路徑大致相同於所述光現在導光板10內部傳遞的光學路徑。

假若第一透光部140的厚度高於導光板10的厚度，則進入第一透光部140的部分光線會由第一透光部140與導光板10之間的斷差處射出，產生干擾光線。假若第一透光部140的厚度低於導光板10的厚度，且第一透光部140與第一反射膜片144之後度總和小於導光板10的厚度時，係使得導光板10朝向第一透光部140之方向傳遞的光線直接進入第二透光部142，並由出光面1420出射。

第二透光部140的厚度可設計使大致相同於導光板10的厚度(如第五圖所示)，使得在第一透光部140或第二透光部142內傳遞之光線的光學路徑大致相同於所述光線在導光板10內部傳遞的光學路徑。此外，氣隙16的存在也會改變光線在傳遞時的光學路徑，故氣隙16的尺寸可以經由適當的設計來降低光線傳遞時的損失。

為了避免光線在導光板10與氣隙16相鄰接處產生全內反射，而使得傳遞至第一透光部140或第二透光部142的光量減少，可以在導光板10與氣隙16相鄰接處的壁面108上形成有複數光學微結構24。所述光學微結構24用以改變光線的光學路徑，降低光線以全內反射方式在導光板10鄰近於發光件12的近光側內部傳遞，進而使得在導光板10近光側傳遞的光線能夠傳遞至第一透光部140。在此要說明的是，所述光學微結構24的設置，主要是用來減少光線在導光板10與氣隙16介面間發生全內反射的機率。

此外，第一透光部140的外壁面1400也設置有光學微結構1402，如此一來，不但可以增加光線折射進入第一透光部140的機率，還能夠有效地降低由第一透光部140朝向導光板10遠光側傳遞之光線在第一透光部140與氣隙16相鄰接處發生全內反射的機率，進而增加光線在導光板10與第一透光部140之間的傳遞效率。

當然，第二透光部142的外壁面1422也設置有光學微結構1424，所述光學微結構1424不但可以增加光線折射進入第二透光部142的機率，以有效地降低由第二透光部142朝向導光板10遠光側傳遞之光線在第二透光部142與氣隙16相鄰接處發生全內反射的機率，進而增加光線在導光板10與第二透光部142之間的傳遞效率。其中，外壁面1422鄰接於出光面1420。第二透光部142之出光面1420設置有取光結構1426，所述取光結構1426用來取光，使傳遞於其上的部分光線由出光面1420出射(如第五圖所示)，使按壓模組14達到發光之效果。

在此要說明的是，形成在導光板10之壁面108的光學微結構24、形成在第一透光部140之外壁面1400的光學微結構1402、形成在第二透光部142之外壁面1422的光學微結構1424，以及形成在第二透光部142之出光面1420的取光結構1426可以以相同方式排列或不相同方式排列在導光板100之壁面108、第一透光部140之外壁面1400、第二透光部142之外壁面1422及第二透光部142之出光面1420。

然以上所述者，僅為本新型揭示內容之較佳實施例，當不能限定本新型揭示內容實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。