TW201916084A

TW201916084A - 發光鍵盤

Info

Publication number: TW201916084A
Application number: TW106135141A
Authority: TW
Inventors: 江英德; 蔡磊龍; 袁崐益
Original assignee: 致伸科技股份有限公司
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-04-16
Also published as: US20190115171A1; US10312035B2

Abstract

本發明係關於一種發光鍵盤，包括按鍵、支撐板、開關電路板、導光板以及可產生光束之直下式發光元件。支撐板位於按鍵之下方，而開關電路板設置於支撐板上。導光板位於支撐板之下方且具有凹陷結構，而凹陷結構於導光板內形成反射表面。直下式發光元件位於凹陷結構之下方。當光束進入導光板時，光束被反射表面反射而於導光板內全反射，且導光板引導光束投射至按鍵之外圍區域。

Description

發光鍵盤

本發明係關於一種鍵盤，尤其係關於可產生發光效果之發光鍵盤。

常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠、鍵盤以及軌跡球等，其中鍵盤可直接鍵入文字以及符號予電腦，因此相當受到使用者以及輸入裝置廠商之重視。

請參閱圖1，其為習知鍵盤之外觀結構示意圖。習知鍵盤1之表面上顯露有複數按鍵10，該些按鍵10被分類為一般鍵101、數字鍵102以及功能鍵103等，該些按鍵供使用者以手指觸壓而產生相對應之訊號予電腦，使電腦執行被觸壓之按鍵功能，例如一般鍵101用以輸入英文字母等符號，數字鍵102用以輸入數字，而功能鍵103則用以提供各種功能，例如F1~F12等。其中習知鍵盤1係為筆記型電腦用之鍵盤。

隨著科技的演進，鍵盤廠商致力於研發各種具有特殊功能之鍵盤以滿足不同使用者之各種需求，以發光鍵盤為例。以下說明習知發光鍵盤之內部結構。請參閱圖2，其為習知發光鍵盤之結構剖面示意圖。習知發光鍵盤2包括複數按鍵20、薄膜開關電路21、導光板22、發光模組23、支撐板24以及反射片25。按鍵20包括一按鍵帽201、一剪刀式連接元件202以及一彈性元件203。習知發光鍵盤2中，上述各元件由上往下之排列順序為按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203、薄膜開關電路21、支撐板24、導光板22以及反射片25，且位於薄膜開關電路21以及導光板22之間的支撐板24可承載按鍵帽201、剪刀式連接元件202、彈性元件203以及薄膜開關電路21於其上。

按鍵20中，按鍵帽201顯露於習知鍵盤2之外而可被使用者觸壓，剪刀式連接元件202用以連接按鍵帽201以及支撐板24，而彈性元件203穿過剪刀式連接元件202且分別與按鍵帽201以及薄膜開關電路21接觸。薄膜開關電路21包括上線路板211、隔離層212以及下線路板213，上線路板211具有複數上導電部2111，隔離層212位於上線路板211之下方，且具有對應於複數上導電部2111之複數隔離層開孔2121，而下線路板213位於隔離層212之下方，其具有對應於複數上導電部2111之複數下導電部2131，使得複數下導電部2131可與複數上導電部2111形成複數按鍵開關214。其中，上線路板211、隔離層212以及下線路板213皆係以透光材料所製成，且透光材料係以聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)材質或聚乙烯(polyethylene，PE)材質所製成，以具有透光效果。

發光模組23包括供電電路板231以及複數發光元件232(圖中僅顯示二個)，供電電路板231位於薄膜開關電路21之下方，用以提供電力予複數發光元件232，而複數發光元件232設置於供電電路板231上且伸入反射片25之複數反射片開孔251以及導光板22之複數導光板開孔221，當複數發光元件232獲得電力時，其得以產生複數光束B，且複數光束B投射至導光板22。其中，複數發光元件232係為側向式發光二極體。而導光板22之功能為引導複數光束B而使其被投射至按鍵帽201。反射片25則設置於導光板22之下方，其可反射複數光束B而使複數光束B往上投射，而避免光束B的浪費，其中，反射片25之二側邊252往上彎折而包覆導光板22之複數側邊222，以避免導光板22發生側邊222漏光之現象。

習知發光鍵盤2中，每一按鍵帽201上具有一個出光區域 2011，且出光區域2011係為字母或符號所在之位置，其中出光區域2011之位置係對應於導光板22上之導光網點223的所在位置，以便光束透過導光網點223而被往上引導至其出光區域2011當在導光板22中被傳導的光束B投射至導光網點223上時，導光網點223可導引光束B往上投射，而往上投射光束B可依序穿過支撐板24的支撐板開孔241以及薄膜開關電路21，進而通過按鍵帽201的出光區域2011，使按鍵帽201上的字母或符號得以透光而具有發光效果。

近年來，使用者希望可控制發光鍵盤中每一個按鍵之發光效果，例如：控制按鍵A發光，但按鍵B卻不發光，但上述習知發光鍵盤2無法達到上述需求。為了符合使用者的需求，必須採用直下式發光鍵盤，而直下式發光鍵盤即為於每一按鍵之按鍵帽的下方設置單一個直下式發光二極體，而可分別控制每一個直下式發光二極體的發光情形，以滿足使用者的需求，其中，直下式發光二極體所產生的光束係直接往上投射至相對應的按鍵帽上，故直下式發光鍵盤的光投射效果過於集中，而無法達到光均勻效果。

因此，需要一種可分別控制按鍵之發光情形功能之發光鍵盤，且具有均勻的發光效果。

本發明之目的在於提供一種可分別控制按鍵之發光情形功能之發光鍵盤，且具有均勻的發光效果。

於一較佳實施例中，本發明提供一種發光鍵盤，包括一按鍵、一支撐板、一開關電路板、一導光板以及一直下式發光元件。該按鍵顯露於該發光鍵盤之外，該支撐板位於該按鍵之下方，且連接於該按鍵。該開關電路板設置於該支撐板上，用以被該按鍵觸發而輸出一按鍵訊號，而該導光板位於該支撐板之下方，且該導光板具有一凹陷結構，該凹陷結構形成一反射表面。該直下式發光元件設置於該導光板之下方，用以產生一光束且投射該光束至該導光板內；其中，該光束於該導光板內被該反射表面反射而於該導光板內全反射，且被該導光板引導而投射至該按鍵之一外圍區域。

於一較佳實施例中，該導光板之該凹陷結構之深度大於0.1*(該導光板之厚度)。

簡言之，本發明發光鍵盤採用直下式發光元件，且直下式發光元件係一對一地對應於按鍵，故本發明發光鍵盤可分別控制每一按鍵之發光效果。另外，導光板設置有凹陷結構，以於導光板內形成反射表面，且反射表面位於直下式發光元件之上方。當直下式發光元件產生光束時，光束進入導光板而被反射表面反射，以於導光板內進行全反射。之後，導光板引導光束穿過支撐板以及開關電路板而投射至按鍵之外圍區域。故本發明發光鍵盤可產生均勻的發光效果。

1‧‧‧鍵盤

2、3‧‧‧發光鍵盤

10、20、30‧‧‧按鍵

21‧‧‧薄膜開關電路

22、33‧‧‧導光板

23‧‧‧發光模組

24、31‧‧‧支撐板

25‧‧‧反射片

32‧‧‧開關電路板

34‧‧‧直下式發光元件

35、231‧‧‧供電電路板

36‧‧‧反射元件

101‧‧‧一般鍵

102‧‧‧一般鍵

103‧‧‧功能鍵

202‧‧‧剪刀式連接元件

201、301‧‧‧按鍵帽

203‧‧‧彈性元件

211、321‧‧‧上線路板

212、323‧‧‧隔離層

213、322‧‧‧下線路板

214‧‧‧按鍵開關

232‧‧‧發光元件

252‧‧‧反射片之側邊

302‧‧‧連接元件

303‧‧‧觸發元件

311‧‧‧開孔

312‧‧‧卡勾

331‧‧‧凹陷結構

332‧‧‧收納槽

341‧‧‧直下式發光元件之出光面

2011‧‧‧出光區域

2111、3211‧‧‧上導電部

2121、3231‧‧‧隔離層開孔

2131、3221‧‧‧下導電部

3311‧‧‧反射表面

A‧‧‧外圍區域

B‧‧‧光束

d‧‧‧凹陷結構之深度

T‧‧‧導光板之厚度

圖1係習知鍵盤之外觀結構示意圖。

圖2係習知發光鍵盤之結構剖面示意圖。

圖3係本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構分解示意圖。

圖4係本發明發光鍵盤之導光板於一較佳實施例中之結構示意圖。

圖5係本發明發光鍵盤之開關電路板於一較佳實施例中之結構分解示意圖。

圖6係本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構側視示意圖。

鑑於習知技術之問題，本發明提供一種可解決習知技術問題之鍵盤。首先說明本發明發光鍵盤的結構，請同時參閱圖3以及圖4，圖3係為係本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構分解示意圖，而圖4係本發明發光鍵盤之導光板於一較佳實施例中之結構示意圖。本發明發光鍵盤3包括複數按鍵30(圖中僅顯示一個)、支撐板31、開關電路板32、導光板33、複數直下式發光元件34、供電電路板35以及反射元件36，且每一直下式發光元件34對應於一個按鍵30。複數按鍵30顯露於發光鍵盤3之外，支撐板31位於複數按鍵之下方，且連接於複數按鍵30，支撐板31包括對應於按鍵30之複數開孔311以及複數卡勾312。開關電路板32設置於支撐板31上，其功能為可被按鍵30觸發而輸出相對應之按鍵訊號。導光板33位於支撐板31之下方，且導光板33具有對應於複數直下式發光元件34之複數凹陷結構331以及複數收納槽332。凹陷結構331可於導光板33內形成一反射表面3311，且反射表面3311位於相對應之直下式發光元件34的上方。收納槽332設置於導光板33之下表面上，其可用以相對應的直下式發光元件34於其中。

直下式發光元件34設置於相對應之按鍵30的下方且伸入相對應的收納槽332內，其功能為產生光束B。供電電路板35位於導光板33之下方，其可承載複數直下式發光元件34且分別電性連接於複數直下式發光元件34。係對應於直下式發光元件34且位於相對應的直下式發光元件34以及按鍵30之間，其功能為反射光束B，以避免光束B直接投射至按鍵30。反射元件36則位於導光板33與供電電路板35之間，其功能亦為反射光束B。於本較佳實施例中，直下式發光元件34係為直下式發光二極體，供電電路板35係為印刷電路板(PCB)或軟性電路板(FPC)。

需特別說明的是，反射元件36可採用反射片或反射油墨。其中，當反射元件36採用反射油墨時，反射油墨可印刷或塗佈於導光板33之下表面上或供電電路板35之上表面上，而當反射元件36採用反射片時，反射片上必須設置反射片開孔，以供直下式發光元件34穿過而得以伸入收納槽332內。

圖3中，每一按鍵30包括按鍵帽301、連接元件302以及觸發元件303，按鍵帽301位於支撐板31的上方且顯露於發光鍵盤3之外，其中，定義外圍區域A為按鍵帽301之外緣區域上。舉例說明：圖3顯示出字母G的字樣，而外圍區域A定義為字母G的外圍區域。連接元件302位於相對應的按鍵帽301以及支撐板31之間，其可連接按鍵帽301於支撐板31上，且使按鍵帽301相對於支撐板31上下移動，其中，連接元件302可分別連接於按鍵帽301以及支撐板31之複數卡勾312。觸發元件303位於相對應的按鍵帽301以及開關電路板32之間，其可被按鍵帽301抵頂而發生形變，以觸發開關電路板32，或者，可因應觸發元件303本身的彈性由形變狀態恢復，同時提供往上的彈性力予按鍵帽301，使按鍵帽301回復原位。由圖3可看出，支撐板31之複數開孔311係位於環繞觸發元件303之位置上，亦即，複數開孔311係對應於按鍵帽301之外圍區域A。於本較佳實施例中，連接元件302係為剪刀式連接元件，而觸發元件303則為彈性體。

需特別說明是，本較佳實施例之複數按鍵係以複數連接元件302之作動而控制複數按鍵帽301之上下移動，同時控制複數彈性元件303觸壓開關電路板32，其僅為例示，而非以此為限。於另一較佳實施例中，複數按鍵亦可利用非剪刀式連接元件類型的連接元件而作動之，例如桌上型電腦用之火山口型連接結構，除此之外，更可採用磁力方式控制按鍵帽之上下移動。

請同時參閱圖3以及圖5，圖5係為本發明發光鍵盤之開關電路板於一較佳實施例中之結構分解示意圖。開關電路板32包括上線路板321、下線路板322以及隔離層323。上線路板321與觸發元件303接觸且上線路板321具有上導電部3211，而上導電部3211設置於上線路板321之下表面上。下線路板322位於上線路板321之下方，下線路板322具有下導電部3221，且下導電部3221設置於下線路板322之上表面上。其中，為了圖面之清晰可見，電性連接於上導電部3211以及下導電部3221的導電線路未繪製於圖5中。隔離層323位於上線路板321以及下線路板322之間，且隔離層323具有對應於按鍵帽301之隔離層開孔3231，隔離層323之功能為分隔上導電部3211以及下導電部3221。其中，上導電部3211、隔離層開孔3231以及下導電部3221共同形成按鍵開關，而每一按鍵開關對應於一個按鍵30。當觸發元件303觸發上線路板321時，上導電部3211伸入隔離層開孔3231而與下導電部3221接觸，使開關電路板32導通而輸出相對應的按鍵訊號。

於本較佳實施例中，上導電部3211與下導電部3221皆為圓形的塊狀導電部，其僅為例示之用，而不以此為限，亦可將上導電部與下導電部設計為各種形狀的塊狀導電部，例如：矩形、三角形或菱形的塊狀導電部。於另一較佳實施例中，上導電部與下導電部亦可採用中間可透光的設計，例如：矩形、三角形或菱形的塊狀導電部，且塊狀導電部中央設有可透光的中空區域，使得光束於經過塊狀導電部時可藉由中空區域而穿透之。

請同時參閱圖3、圖4以及圖6，圖6係為本發明發光鍵盤於一較佳實施例中之局部結構側視示意圖。圖6顯示出各元件組裝完成之結構，且為了清楚顯示光束B之投射路徑，圖6不顯示出連接元件302的結構。另外，由圖3、圖4以及圖6可看出，直下式發光元件34之出光面341係朝向按鍵帽301，故直下式發光元件34所產生的光束B得以往上方投射。當直下式發光元件34被驅動而產生光束B時，光束B往上投射而進入導光板33內，而於導光板33內被反射表面3311反射，且被反射的光束B被改變方向可於導光板33內進行全反射，之後，光束B可被導光板33引導而穿過支撐板31之複數開孔311。因應導光板33之結構，光束B可投射進入開關電路板32中較遠離上導電部3211(或下導電部3221)之處，使得光束B可穿過開關電路板32而投射至按鍵帽301之外圍區域A。

其中，於光束B被導光板33引導之過程中，部份光束B會離開導光板33，而位於導光板33下方之反射元件36則可反射該光束B，使光束B再次進入導光板33內。藉由本發明發光鍵盤3之結構，光束B可被反射，且藉由導光板33而使光束B投射至按鍵帽301之外圍區域A，故按鍵帽301可產生均勻的發光效果，以解決光過度集中的問題。

需特別說明的有三，第一，於光束B被導光板33引導之過程中，光束B可於導光板33內發生全反射，而並非限定必須設置反射元件36於其中。換言之，本發明發光鍵盤可根據需求而選擇設置反射元件於其中，或者不設置反射元件於其中。第二，導光板33中，凹陷結構331係為各種凹陷形狀，例如：凹陷椎體、凹陷弧形槽等。其中，導光板33採用以下設計：凹陷結構331之深度d大於0.1*(導光板33之厚度T)，此深度的設計係經過反覆試驗而可得出較佳的反射效果之反射表面。

第三，本發明並非限定導光板必須設置收納槽於導光板之下表面，亦可直接設置直下式發光元件於導光板之下方，且確保直下式發光元件所產生之光束可投射進入導光板內即可。然而，於導光板之下表面上設置有收納槽之設計可降低發光鍵盤之厚度，而有利於發光鍵盤之薄型化。

根據上述可知，本發明發光鍵盤採用直下式發光元件，且直下式發光元件係一對一地對應於按鍵，故本發明發光鍵盤可分別控制每一按鍵之發光效果。另外，導光板設置有凹陷結構，以於導光板內形成反射表面，且反射表面位於直下式發光元件之上方。當直下式發光元件產生光束時，光束進入導光板而被反射表面反射，以於導光板內進行全反射。之後，導光板引導光束穿過支撐板以及開關電路板而投射至按鍵之外圍區域。故本發明發光鍵盤可產生均勻的發光效果。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

Claims

一種發光鍵盤，包括：一按鍵，顯露於該發光鍵盤之外；一支撐板，位於該按鍵之下方，且連接於該按鍵；一開關電路板，設置於該支撐板上，用以被該按鍵觸發而輸出一按鍵訊號；一導光板，位於該支撐板之下方，且該導光板具有一凹陷結構，而該凹陷結構形成一反射表面；以及一直下式發光元件，設置於該導光板之下方，用以產生一光束且投射該光束至該導光板內；其中，該光束於該導光板內被該反射表面反射而於該導光板內全反射，且被該導光板引導而投射至該按鍵之一外圍區域。
如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，更包括一供電電路板，位於該導光板之下方，用以承載該直下式發光元件且電性連接於該直下式發光元件；其中，該直下式發光元件之一出光面係朝向該按鍵。
如申請專利範圍第2項所述之發光鍵盤，其中，該供電電路板係印刷電路板或軟性電路板。
如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，更包括一反射元件，位於該導光板與該供電電路板之間，用以反射離開該導光板之該光束，使該光束再次進入該導光板內。
如申請專利範圍第4項所述之發光鍵盤，其中，該反射元件係以印刷方式或塗佈方式設置於該供電電路板之上表面上或該導光板之下表面上。
如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中該按鍵包括：一按鍵帽，位於該支撐板之上方且顯露於該發光鍵盤之外；其中，該外圍區域設置於該按鍵帽上；一連接元件，位於該按鍵帽以及該支撐板之間，用以連接該按鍵帽於該支撐板上，且使該按鍵帽相對於該支撐板上下移動；以及一觸發元件，位於該按鍵帽以及該開關電路板之間，用以被該按鍵帽抵頂而觸發該開關電路板。
如申請專利範圍第6項所述之發光鍵盤，其中該開關電路板包括：一上線路板，與該觸發元件接觸，且該上線路板具有一上導電部；一下線路板，位於該上線路板之下方，且該下線路板具有一下導電部；一隔離層，位於該上線路板與該下線路板之間，用以分隔該上導電部以及該下導電部，該隔離層具有一隔離層開孔；其中，當該觸發元件觸發該上線路板時，該上導電部伸入該隔離層開孔而與該下導電部接觸，使該開關電路板輸出該按鍵訊號。
如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中，該支撐板包括至少一開孔，用以供被該導光板引導之該光束通過，使該光束得以被投射至該按鍵之該外圍區域。
如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中，該導光板之該凹陷結構之深度大於0.1*(該導光板之厚度)。
如申請專利範圍第1項所述之發光鍵盤，其中，該導光板更包括一收納槽，設置於該導光板之下表面上，用以容納該直下式發光元件於其中。