TWM558460U - 發光結構與使用其之按鍵總成 - Google Patents

Abstract

一種發光結構與使用其之按鍵總成，發光結構包括光源與導光模組。光源包括出光面，導光模組包括導光環件與導光翼件。導光翼件的近端連接導光環件而導光翼件的遠端鄰近光源，導光翼件包括第一彎曲部、第二彎曲部與進光面，第二彎曲部的一側連接進光面而第二彎曲部的另一側連接第一彎曲部。出光面朝向進光面，第一彎曲部於導光翼件的第一截面上彎曲為弧形，第二彎曲部於導光翼件的第二截面上彎曲為弧形，第一截面與第二截面位於不同的平面。

Description

發光結構與使用其之按鍵總成

本創作是關於一種可發光的按鍵，且特別是關於一種發光結構與使用其之按鍵總成。

現有的許多電子裝置上配置有可發光的按鍵，其不但可提高整體的美觀性，還可在光源不足的情況下或甚至在黑暗中，讓使用者足以清楚辨識按鍵位置，以利操作。現有一種可發光的按鍵，其包括按鍵的部份以及發光結構的部份，發光結構可包圍按鍵，當發光結構發光時，會形成圍繞按鍵的光環。

上述現有的發光結構，通常包括導光件與光源。基於設計上的各種考量，光源會設置在電子裝置內部的電路板上，電子裝置的控制模組可透過電路板控制並供電給此光源。現有的導光件包括圓環與導光柱，圓環圍繞按鍵，而導光柱的一端連接圓環而另一端靠近光源，導光柱即位於光源與按鍵之間。光源發出的光線可透過導光柱傳導到按鍵的周圍的圓環，因而當光源發光時，按鍵周圍就會因為發光的圓環而形成光環。

現有發光結構中的導光件，其導光柱是近乎垂直的連接圓環的底面，此種導光件的光傳導的效率不佳，且光擴散的效果也不好。光源發出的光線進入導光柱後，會有絕大部分在傳導過程中折射到導光柱之外，造成光損失。而仍留在導光柱中的光線進入圓環時，其中大多數的光線又會直接穿透圓環而折射到圓環之外，而留在圓環中的光線也難以在圓環中均勻擴散。若由從外觀察此可發光的按鍵，會發現光線會集中在按鍵周圍的圓環中的特定區域，而不是均勻的擴散在整個圓環中，此特定區域即是導光柱與圓環相連接之處，因而使用者看起來會呈現亮斑點而非均勻的光環。

有鑑於此，本創作之一實施例提出一種發光結構與使用這種發光結構的按鍵總成，以期改善光傳導的效率，且使光擴散更加均勻。

根據本創作一實施例，一種發光結構包括光源與導光模組。光源包括出光面，導光模組包括導光環件與導光翼件。導光翼件的近端連接導光環件而導光翼件的遠端鄰近光源，導光翼件包括第一彎曲部、第二彎曲部與進光面，第二彎曲部的一側連接進光面而第二彎曲部的另一側連接第一彎曲部。出光面朝向進光面，第一彎曲部於導光翼件的第一截面上彎曲為弧形，第二彎曲部於導光翼件的第二截面上彎曲為弧形，第一截面與第二截面位於不同的平面。

根據本創作一實施例，第一截面與第二截面互相垂直。

根據本創作一實施例，進光面為平面，進光面垂直於第一截面，且進光面平行於第二截面。

根據本創作一實施例，第一彎曲部、第二彎曲部與進光面於導光翼件的近端連接導光環件，第一彎曲部、第二彎曲部與進光面於導光翼件的遠端互相連接。

根據本創作一實施例，導光翼件還包括第三彎曲部，第三彎曲部與第二彎曲部彼此相對，進光面與第一彎曲部位於第二彎曲部與第三彎曲部之間，且第三彎曲部於導光翼件的第二截面上彎曲為弧形。

根據本創作一實施例，第二彎曲部與第三彎曲部在導光翼件的第二截面上彎曲的曲度相同。

根據本創作一實施例，第一彎曲部還於導光翼件的第三截面上彎曲為弧形，第三截面與第二截面互相垂直，且第三截面與第一截面位於不同的平面。

根據本創作一實施例，導光翼件的近端沿一延伸方向朝遠端延伸，第三截面垂直於延伸方向，且第一彎曲部於導光翼件的第三截面上彎曲為半圓形。

根據本創作一實施例，光源與導光翼件各為兩個，兩導光翼件對稱設置於導光環件的相對兩側，兩導光翼件的遠端分別鄰近兩光源。

根據本創作一實施例，導光環件包括上環部、下環部與開口，上環部與下環部的內側緣共同形成開口，上環部與下環部的外側緣形成段差，導光翼件連接下環部。

根據本創作一實施例，第二彎曲部連接下環部的外側緣。

根據本創作一實施例，一種按鍵總成包括基板、按鍵與前述發光結構。按鍵設置於基板上，光源設置於基板上，導光環件環繞按鍵。

根據本創作一實施例，進光面平行於基板。

綜上所述，根據本創作實施例所提出之發光結構與使用此發光結構的按鍵總成，光源發出的光可透過導光翼件傳導到導光環件，且光傳導的效率較佳，此外來自於導光翼件的光線可在導光環件中均勻擴散，使用相對較低功率的光源就能達到相對較高的亮度，同時此按鍵總成在發光時也可呈現更美觀的效果。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技藝者暸解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

請參照圖1至圖5，圖1為本創作一實施例之條碼掃描器20的示意圖，圖2為本創作一實施例之按鍵總成10在一視角下的示意圖，圖3為本創作一實施例之按鍵總成10在另一視角的示意圖，圖4為本創作一實施例之按鍵總成10在一視角下的爆炸示意圖，圖5為本創作一實施例之按鍵總成10在另一視角的爆炸示意圖。按鍵總成10可應用於電子裝置上，作為電子裝置的殼體上可發光的實體按鍵。在本實施例中，按鍵總成10主要是應用於條碼掃描器（barcode reader）20，但不限於此。一般來說，條碼掃描器20包括外殼21以及位在外殼21上或外殼21內部的光學件、處理器與電源模組等元件（圖未示），按鍵總成10則會有部份由所述外殼21顯露出來。

如圖2至圖5所示，在本實施例中，按鍵總成10包括基板11、按鍵12與發光結構13。按鍵12設置於基板11上，前述條碼掃描器的光學件、處理器與電源模組亦會設置於基板11上。基板11例如為印刷電路板，但不限於此。基板11設置於前述條碼掃描器20的外殼21中，按鍵12與發光結構13位於基板11的一側，且按鍵12會由前述條碼掃描器20的外殼21顯露出來，按鍵12可供使用者按壓以操作此條碼掃描器20。

發光結構13包括光源100與導光模組200。光源100設置於基板11上，且光源100包括出光面101。在本實施例中，出光面101平行於基板11上用來設置光源100的表面。光源100例如是發光二極體（LED），且每一光源100可包括不同顏色的LED，但不限於此。導光模組200是用來引導光源100所產生的光線，使光線可由某一側（進光側）進入導光模組200，並被導光模組200傳導，且於導光模組200的另一側（出光側）射出。導光模組200可減少光線在傳導過程中被折射出去的量，也就是說，導光模組200可確保光源100所產生的光線，有一定比例可被傳導至導光模組200的出光側。

導光模組200包括導光環件210與導光翼件220，導光環件210環繞按鍵12，導光翼件220是由導光環件210的側邊向外延伸，且導光翼件220位於導光環件210與光源100之間。也就是說，導光翼件220的近端2201是連接導光環件210，而導光翼件220的遠端2202則是鄰近光源100。在本實施例中，導光翼件220的遠端2202非常接近光源100的出光面101，但並未接觸到光源100；在不同實施例中，導光翼件220的遠端2202亦可直接接觸光源100的出光面101。導光翼件220包括第一彎曲部221、第二彎曲部222與進光面224，第二彎曲部222位於第一彎曲部221與進光面224之間，亦即第二彎曲部222的一側連接進光面224，而第二彎曲部222的另一側連接第一彎曲部221。在本實施例中，特定彎曲部代表導光翼件220的特定部份具有彎曲結構，具體而言，此特定部份在此導光翼件220的某一截面上會呈現彎曲狀，也可說此特定部份投影在某一平面上時會呈現彎曲狀。導光翼件220的彎曲結構可反射在導光翼件220內部傳導的光線，使光線不容易折射到外界，達到光傳導的功效。

光源100的出光面101會朝向導光翼件220的進光面224，也就是說光源100所產生的光線會直接穿過進光面224而進入導光翼件220，並被導光翼件220傳導至導光環件210中，且在傳導過程中，光線會因為導光翼件220的彎曲結構（如第一彎曲部221與第二彎曲部222）而被盡可能地保持在導光翼件220中，也就是光線在導光翼件220中會被彎曲結構不斷反射而前進，而非折射出去，藉此達到降低光損失的功效。

請參照圖6與圖7，圖6為本創作一實施例之按鍵總成10的第一截面C1的示意圖，圖7為本創作一實施例之按鍵總成10的第二截面C2的示意圖。為了能最大程度的降低光損失，在本實施例中，第一彎曲部221與第二彎曲部222會在不同的平面上呈現彎曲狀或朝不同的方向彎曲。具體而言，如圖6與圖7所示，第一彎曲部221於導光翼件220的第一截面C1上彎曲為弧形，亦即，第一彎曲部221在第一截面C1上所呈現的彎曲結構具有相對於其他截面而言的較大曲度或較為明顯的彎曲形狀；第二彎曲部222於導光翼件220的第二截面C2上彎曲為弧形，亦即，第二彎曲部222在第二截面C2上所呈現的彎曲結構具有相對於其他截面而言的較大曲度或較為明顯的彎曲形狀。並且，第一截面C1與第二截面C2位於不同的平面，且第一截面C1與第二截面C2不會互相平行。更進一步地，在本實施例中，第一截面C1與第二截面C2是互相垂直的，但不限於此。由於第一截面C1與第二截面C2互相垂直，這表示以導光翼件220的三維結構來看，第一彎曲部221與第二彎曲部222是在不同的平面上且朝向不同的方向形成主要的彎曲結構，且第一彎曲部221與第二彎曲部222彼此有90度的差異。這同時也意味著在導光翼件220中傳導的光線，可在三維空間中的不同方向上被反射而被盡可能地保持在導光翼件220中，以便能更大程度地降低光損失。

如圖5、圖6與圖7所示，在本實施例中，進光面224為平面，且進光面224平行於基板11，而進光面224與出光面101互相平行。進光面224垂直於第一截面C1，且進光面224平行於第二截面C2。第一彎曲部221、第二彎曲部222與進光面224於導光翼件220的近端2201連接導光環件210，且第一彎曲部221、第二彎曲部222與進光面224於導光翼件220的遠端2202互相連接，換言之，第一彎曲部221會由近端2201至遠端2202逐漸靠近進光面224，而第一彎曲部221、第二彎曲部222與進光面224會在導光翼件220的遠端2202聚集在一起。

在本實施例中，導光翼件220還包括第三彎曲部223，第三彎曲部223與第二彎曲部222彼此相對，進光面224與第一彎曲部221位於第二彎曲部222與第三彎曲部223之間，且第三彎曲部223於導光翼件220的第二截面C2上彎曲為弧形。在本實施例中，第二彎曲部222與第三彎曲部223在導光翼件220的第二截面C2上彎曲的曲度相同。更進一步地，第二彎曲部222與第三彎曲部223大體上互相平行。

請參照圖8，圖8為本創作一實施例之按鍵總成10的第三截面C3的示意圖。在本實施例中，第一彎曲部221不僅在第一截面C1上彎曲為弧形，第一彎曲部221還於導光翼件220的第三截面C3上彎曲為弧形，亦即，第一彎曲部221在第三截面C3上所呈現的彎曲結構具有相對於其他截面而言的較大曲度或較為明顯的彎曲形狀。在本實施例中，第一彎曲部221在第一截面C1與第三截面C3上各呈現了較為明顯的彎曲形狀，並且，第三截面C3與第二截面C2互相垂直，且第三截面C3與第一截面C1位於不同的平面。

如圖7與圖8所示，在本實施例中，導光翼件220的近端2201沿一延伸方向De朝遠端2202延伸，此延伸方向De並非沿著直線延伸，而是大體上沿著弧形的路線彎曲延伸。第三截面C3垂直於延伸方向De。在不同實施例中，第一彎曲部221為一半管狀的彎曲結構，其不但由導光翼件220的近端2201沿所述延伸方向De朝著遠端2202延伸，且第一彎曲部221位於近端2201的一側是遠離進光面224，而第一彎曲部221在延伸的過程中逐漸靠近進光面224，最終第一彎曲部221位於遠端2202的一側則是連接進光面224，也就是說，第一彎曲部221是同時朝向不同的方向彎曲延伸。藉由不同方向上的彎曲結構，使更多的光線在傳導過程中被保持在導光翼件220中。如圖8所示，在本實施例中，第一彎曲部221於導光翼件220的第三截面C3上彎曲為半圓形。

在其他實施例中，導光翼件220亦可為管狀結構，此管狀結構是沿著第一彎曲部221延伸而形成，而進光面224則為此管狀結構於遠端2202的圓形端面。

在本實施例中，第二彎曲部222與第三彎曲部223之間的厚度部份，有助於製作上的效率與穩定。例如，以射出成形方式製作導光模組200的情況下，第二彎曲部222與第三彎曲部223之間的厚度部份有利於開模，且可增加導光翼件200的機械強度，避免導光翼件220斷裂的情況。

如圖4與圖5所示，在本實施例中，導光環件210包括上環部211、下環部212與開口213，上環部211與下環部212的內側緣214共同形成開口213，按鍵12的一部分（可被使用者看到並可被使用者觸碰到，以接受按壓的一部分）則位於此開口213中，上環部211與下環部212的外側緣215形成階梯狀的段差216，導光翼件220連接下環部212。在本實施例中，上環部211會在前述條碼掃描器20的外殼21顯露出來，而下環部212則固定在外殼21的內部而被外殼21遮住。在本實施例中，第一彎曲部221連接於下環部212的外側緣215與內側緣214之間，第二彎曲部222連接下環部212的外側緣215，第三彎曲部223連接下環部212的底部且鄰接下環部212的內側緣214。由於第一彎曲部221、第二彎曲部222與第三彎曲部223是以平順過渡的方式連接至導光環件210，因此當光源100所產生的光被導光翼件220傳導至近端2201後，光線不容易被折射出去，相反地，多數光線會被反射回內部而繼續穿過導光翼件220與導光環件210之間的界面，並進入導光環件210。

如圖2至圖8所示，在本實施例中，光源100與導光翼件220的數量各為兩個，這兩個導光翼件220對稱設置於導光環件210的相對兩側，兩導光翼件220的遠端2202分別對應於兩光源100設置，也就是兩個遠端2202分別鄰近兩個光源100。具體而言，此兩個導光翼件220的結構皆相同，且此兩個導光翼件220是以導光環件210的中心為對稱軸彼此鏡射。

請參照圖9，圖9為本創作一實施例之按鍵總成10的上視示意圖。在本實施例中，導光翼件220並非連接於導光環件210正中間，而是以偏位的方式連接於導光環件210上，以圖9來看，左、右兩個導光翼件220分別連接於導光環件210的偏上的位置且彼此對稱。如圖9所示，當左、右兩個光源100發出光時，光線通過進光面224進入導光翼件220，並被導光翼件220傳導至導光環件210後，來自於左、右兩個導光翼件220的光線會朝兩個方向在導光環件210中均勻擴散。具體而言，來自於左側光源100的光線所形成的光流Lsl，在進入導光環件210後，主要會以順時針方向循環；而來自於右側光源100的光線所形成的光流Lsr，在進入導光環件210後，主要會以逆時針方向循環，此兩道主要的光流Lsl、Lsr彼此對稱且以互相相反的路徑在導光環件210中循環並均勻擴散，藉此可提高光線在導光環件210中的均勻性。如此一來，當光源100發光時，使用者所看到的會是按鍵12的周圍有一圈均勻的光環。

請參照圖10與圖11，圖10所示為本創作另一實施例之發光結構13’的示意圖，圖11為圖10之發光結構13’的底視示意圖。圖10-11的發光結構13’與圖1-9的發光結構13的差異在於導光翼件200’與導光翼件200，發光結構13’的導光翼件200’包括第一彎曲部221’、第二彎曲部222’、第三彎曲部223’、進光面224’與第四彎曲部225，其中，第一彎曲部221’、第二彎曲部222’、第三彎曲部223’與進光面224’的結構與導光原理可參照圖1-9的導光翼件200的第一彎曲部221、第二彎曲部222、第三彎曲部223與進光面224，於此不再贅述。第四彎曲部225位於第三彎曲部223’上，第四彎曲部225的一端、第一彎曲部221’的一端與進光面224’在導光翼件220’的遠端互相連接，而第四彎曲部225的相對另一端則與第一彎曲部221’的相對另一端在導光翼件220’的近端彼此分離，且第四彎曲部225在其兩端之間彎曲了180度而呈現半圓環狀，第四彎曲部225可將光線傳導至另一方向。

如圖11所示，來自於左側的光線在通過導光翼件220’後，由於第四彎曲部225的影響，而會形成主要的兩道光流Lsl1、Lsl2，光流Lsl1會順著第一彎曲部221’、第二彎曲部222’與第三彎曲部223’以順時針方向進入導光環件210，而光流Lsl2則會順著第四彎曲部225以逆時針方向進入導光環件210；而來自於右側的光線在通過導光翼件220’後，由於第四彎曲部225的影響，而會形成主要的兩道光流Lsr1、Lsr2，光流Lsr1會順著第一彎曲部221’、第二彎曲部222’與第三彎曲部223’以逆時針方向進入導光環件210，而光流Lsr2則會順著第四彎曲部225以順時針方向進入導光環件210。此四道主要的光流Lsl1、Lsl2、Lsr1、Lsr2彼此對稱且以互相相反的路徑在導光環件210中循環並均勻擴散，可產生更均勻的光環。

綜上所述，根據本創作實施例所提出之發光結構13與使用此發光結構13的按鍵總成10，光源100發出的光可透過導光翼件220傳導到導光環件210，且光傳導的效率較佳，此外，來自於導光翼件220的光線可在導光環件210中均勻擴散。由於光傳導的效率好，因此使用相對較低功率的光源100就能達到相對較高的亮度，如此可節省成本與電力，且減少光源100產生的廢熱。並且，按鍵總成10在發光時可呈現出均勻的光環，達到更美觀的效果。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧按鍵總成
11‧‧‧基板
12‧‧‧按鍵
13、13’‧‧‧發光結構
20‧‧‧條碼掃描器
21‧‧‧外殼
100‧‧‧光源
101‧‧‧出光面
200‧‧‧導光模組
210‧‧‧導光環件
211‧‧‧上環部
212‧‧‧下環部
213‧‧‧開口
214‧‧‧內側緣
215‧‧‧外側緣
216‧‧‧段差
220、220’‧‧‧導光翼件
2201‧‧‧近端
2202‧‧‧遠端
221、221’‧‧‧第一彎曲部
222、222’‧‧‧第二彎曲部
223、223’‧‧‧第三彎曲部
224、224’‧‧‧進光面
225‧‧‧第四彎曲部
C1‧‧‧第一截面
C2‧‧‧第二截面
C3‧‧‧第三截面
De‧‧‧延伸方向
Lsl、Lsl1、Lsl2、Lsr、Lsr1、Lsr2‧‧‧光流

[圖1]所示為本創作一實施例之條碼掃描器的示意圖； [圖2]所示為本創作一實施例之按鍵總成在一視角下的示意圖； [圖3]所示為本創作一實施例之按鍵總成在另一視角的示意圖； [圖4]所示為本創作一實施例之按鍵總成在一視角下的爆炸示意圖； [圖5]所示為本創作一實施例之按鍵總成在另一視角的爆炸示意圖； [圖6]所示為本創作一實施例之按鍵總成的第一截面的示意圖； [圖7]所示為本創作一實施例之按鍵總成的第二截面的示意圖； [圖8]所示為本創作一實施例之按鍵總成的第三截面的示意圖； [圖9]所示為本創作一實施例之按鍵總成的上視示意圖； [圖10]所示為本創作另一實施例之發光結構的示意圖；以及 [圖11]所示為圖10之發光結構的底視示意圖。

Claims (14)

1. 一種發光結構，包括： 一光源，包括一出光面；以及 一導光模組，包括一導光環件與一導光翼件，該導光翼件的一近端連接該導光環件而該導光翼件的一遠端鄰近該光源，其中，該導光翼件包括一第一彎曲部、一第二彎曲部與一進光面，該第二彎曲部的一側連接該進光面而該第二彎曲部的另一側連接該第一彎曲部，該出光面朝向該進光面，該第一彎曲部於該導光翼件的一第一截面上彎曲為弧形，該第二彎曲部於該導光翼件的一第二截面上彎曲為弧形，該第一截面與該第二截面位於不同的平面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光結構，其中，該第一截面與該第二截面互相垂直。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光結構，其中，該進光面為平面，該進光面垂直於該第一截面，且該進光面平行於該第二截面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光結構，其中，該第一彎曲部、該第二彎曲部與該進光面於該導光翼件的該近端連接該導光環件，該第一彎曲部、該第二彎曲部與該進光面於該導光翼件的該遠端互相連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光結構，其中，該導光翼件還包括一第三彎曲部，該第三彎曲部與該第二彎曲部彼此相對，該進光面與該第一彎曲部位於該第二彎曲部與該第三彎曲部之間，且該第三彎曲部於該導光翼件的該第二截面上彎曲為弧形。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發光結構，其中，該第二彎曲部與該第三彎曲部在該導光翼件的該第二截面上彎曲的曲度相同。
7. 如申請專利範圍第5項所述之發光結構，其中，該第一彎曲部還於該導光翼件的一第三截面上彎曲為弧形，該第三截面與該第二截面互相垂直，且該第三截面與該第一截面位於不同的平面。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光結構，其中，該導光翼件的該近端沿一延伸方向朝該遠端延伸，該第三截面垂直於該延伸方向，且該第一彎曲部於該導光翼件的該第三截面上彎曲為半圓形。
9. 如申請專利範圍第5項所述之發光結構，其中，該導光翼件還包括一第四彎曲部，該第四彎曲部位於該第三彎曲部上，該第四彎曲部、該第一彎曲部與該進光面在該導光翼件的該遠端互相連接，該第四彎曲部與該第一彎曲部在該導光翼件的該近端彼此分離，且該第四彎曲部呈半圓環狀。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光結構，其中，該光源與該導光翼件各為兩個，該兩導光翼件對稱設置於該導光環件的相對兩側，該兩導光翼件的該遠端分別鄰近該兩光源。
11. 如申請專利範圍第1項所述之發光結構，其中，該導光環件包括一上環部、一下環部與一開口，該上環部與該下環部的一內側緣共同形成該開口，該上環部與該下環部的一外側緣形成一段差，該導光翼件連接該下環部。
12. 如申請專利範圍第11項所述之發光結構，其中，該第二彎曲部連接該下環部的該外側緣。
13. 一種按鍵總成，包括： 一基板； 一按鍵，設置於該基板上；以及 如申請專利範圍第1至12項任一項所述之發光結構，該光源設置於該基板上，該導光環件環繞該按鍵。
14. 如申請專利範圍第13項所述之按鍵總成，其中，該進光面平行於該基板。