CN108962659A - 键盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种键盘装置，其包括线路板、多个按键结构以及无冲突电路单元，多个按键结构分别对应于线路板的多个按键开关，且每一按键结构包括键帽、剪刀式连接元件以及发光元件，发光元件设置于键帽的下方，至少部分剪刀式连接元件设置于键帽与线路板之间，而无冲突电路单元设置于线路板上或电性连接于线路板，用以防止多个按键结构中的至少两个按键结构产生按键冲突。

Description

键盘装置

技术领域

本发明涉及输入装置的领域，尤其涉及一种键盘装置。

背景技术

常见的电脑周边的输入装置包括鼠标装置、键盘装置以及轨迹球装置等，其中键盘装置可供使用者直接地将文字以及符号输入至电脑，因此相当受到重视。

首先说明现有键盘装置的结构以及功能，请参阅图1～图2，图1为现有键盘装置的结构侧视图，图2为图1所示键盘装置的薄膜线路板的立体分解图。键盘装置1包括反射板15、导光板16、按键底板13、薄膜线路板14、多个按键结构12以及发光元件11，且每一按键结构12包括键帽121、剪刀式连接元件122以及弹性体123，而剪刀式连接元件122连接于键帽121以及按键底板13之间，并包括第一框架1221以及枢接于第一框架1221的第二框架1222，因此第一框架1221与第二框架1222可彼此相对摆动。此外，弹性体123设置于键帽121与薄膜线路板14之间，并具有抵顶部1231。

再者，薄膜线路板14包括上层薄膜142、下层薄膜141以及介于上层薄膜142与下层薄膜141之间的中层薄膜143，上层薄膜142的下表面具有第一电路图案1421，且第一电路图案1421上具有分别对应于多个按键结构12的多个上接点14211，而下层薄膜141的上表面具有第二电路图案1411，且第二电路图案1411上具有分别对应于多个上接点14211的多个下接点14111，此外，中层薄膜143具有分别对应于多个上接点14211及多个下接点14111的多个接点开孔1431。其中，每一上接点14211与其相对应的下接点14111共同形成一薄膜开关144。

当任一按键结构12的键帽121被触压而相对于按键底板13往下移动时，剪刀式连接元件122的第一框架1221与第二框架1222会由开合状态变更为叠合状态，且往下移动的键帽121会挤压弹性体123，使弹性体123的抵顶部1231抵顶并触发相对应的上接点14211，进而使其相对应的上接点14211经由相对应的接点开孔1431而接触相对应的下接点14111，由此令相对应的薄膜开关144达成电性导通，而当按键结构12的键帽121不再被触压时，键帽121会因应弹性体123的弹性力而相对于按键底板13往上移动，此时第一框架1221与第二框架1222会由叠合状态变更为开合状态，且键帽121会恢复原位。

再者，按键底板13设置于薄膜线路板14的下方，并具有对应于多个按键结构12的多个底板透孔131，而发光元件11设置于导光板16的侧边，用以提供光线射入导光板16，另外，导光板16设置于反射板15上，且其下表面具有用以聚集且散射光线的多个导光点161，且多个导光点161依对应多个按键结构12的位置而被设置。

其中，于光线射入导光板16时，光线得以被扩散至整个导光板16，且多个导光点161会因其材质的关系而将光线往上及往下散射，往上散射的光线会依序通过按键底板13的多个底板透孔131以及薄膜线路板14而投射至多个按键结构12，而往下散射的光线会再经由反射板15的辅助而使光线向上反射，以使发光元件11所提供的光线可被完善利用。如上所述，即可使多个按键结构12的键帽121产生发光的效果。

然而，虽然键盘装置1提供了上述的背光功能，但基本只能实现所有按键结构12的键帽121都同时发光或都关掉被背光，而很难实现任意指定的按键结构12的键帽121产生发光，而其他按键结构12的键帽121关掉背光的功能。

另外，为了娱乐上的需求，如游戏上的电竞需求或防鬼键需求，亦有利用机械式开关的键盘装置被提出。请参阅图3～图4，图3为现有具有机械式开关的键盘装置的结构示意图，图4为图3所示键盘装置的机械式开关于键帽被按压后的示意图，为了更清楚地示意，图3仅绘出单一个机械式按键结构及相关元件。

键盘装置2包括多个机械式按键结构22以及电路板21，且每一机械式按键结构22包括键帽221以及设置于键帽221与电路板21之间的机械式开关224以及设置于机械式开关224上的发光元件23，每一机械式按键结构22的发光元件23用提提供光线而使得相对应的键帽221产生发光的效果，而机械式开关224包括外壳2241、推抵件2242、连动件2243、第一弹片2244、第二弹片2245以及弹性体2246，而外壳2241可用来容置连动件2243、弹性体2246、至少部分推抵件2242、至少部分第一弹片2244以及至少部分第二弹片2245。

详言之，外壳2241包括底座22411以及覆盖于底座22411上并具有上盖开孔22413的上盖22412，且推抵件2242的一端向上穿过上盖开孔22413并接触键帽221，另一端则位于外壳2241内并连接于连动件2243，而连动件2243设置于底座22411的中央处且可相对于底座22411上下移动，且连动件2243具有连动凸出部22431，其由连动件2243的侧壁往第一弹片2244的方向延伸而形成。此外，弹性体2246设置于连动件2243的下方，其一端连接于连动件2243，另一端固定于底座22411上，用以提供弹性力予连动件2243。

再者，第一弹片2244邻近于底座22411的侧壁，其具有第一电连接部22441、弹动部22442以及固定于底座22411上的第一固定部22443，第一固定部22443位于第一电连接部22441与弹动部22442之间，且弹动部22442位于外壳2241内，并可与连动件2243的连动凸出部22431接触而相对于固定部摆动；而第一电连接部22441则向下穿过底座22411以接触并电连接于电路板21；另外，第二弹片2245设置于连动件2243与第一弹片2244之间，其具有第二电连接部22451、导通部22452以及固定于底座22411上的第二固定部22453，第二固定部22453位于第二电连接部22451与导通部22452之间，且导通部22452位于外壳2241内，而第二电连接部22451向下穿过底座22411以接触并电性连接于电路板21。

于使用者触压键帽221的过程中，键帽221会先往下推动推抵件2242，使得与其连接的连动件2243同步往下移动，同时，弹性体2246被压缩而产生弹性力，且连动件2243的连动凸出部22431接触第一弹片2244的弹动部22442并相对弹动部22442往下移动而推抵弹动部22442，使得弹动部22442相对于第一固定部22443摆动；接着，于连动件2243持续往下移动后，摆动中的弹动部22442会顺势地接触并撞击第二弹片2245的导通部22452，此时电路板21会因应第一弹片2244与第二弹片2245的相接触而产生输出相对应的按键信号，其如图4所示。

其中，由于第一弹片2244的弹动部22442撞击第二弹片2245的导通部22452会产生声响，故可提供使用者较佳的回馈手感。此外，当使用者停止触压键帽221后，连动件2243及推抵件2242会因应弹性体2246所产生的弹性力而向上移动，使得键帽221恢复原位如图3所示。而机械式开关224的运作原理，为熟知本技艺人士所知悉，故在此不再予以赘述，且机械式开关224的类型并不以图1与图2所示为限。

特别说明的是，电路板21上设置有电性连接于机械式开关224的二极管24，其用来防止电流逆转，以避免多个机械式按键结构22产生按键冲突，也就是说，通过于电路板21上设置与机械式开关224串接的二极管24来隔离多个机械式按键结构22之间的相互影响，进而避免键盘装置2于其上的多个机械式按键结构22的键帽221同步被触压后无法判断是哪些按键结构22的键帽221被触压，即俗称的防鬼键。

然而，上述键盘装置21的缺点在于：第一、按键结构22的键帽221因与推抵件2242接触面积太小而未能被被均匀地支撑，故键帽221本身不论是在前后方向或是在左右方向上都有着摇晃不稳定的现象，进而影响使用者在操作上的手感，特别是在使用者按压键帽221的周缘处时，键帽221的摇晃程度更加明显。第二、因应机械式开关224的结构组成，用以串接于机械式开关224的二极管24以及用以提供光线的发光元件23所能设置的位置有限，例如，发光元件23所设置的位置无法与键帽221上的字符(图未示)的位置相对应而导致不佳的发光效果。

根据以上的说明可知，如何集结上述二键盘装置的优势并改善上述二键盘装置的缺点已成为亟待解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种具有无冲突电路单元的键盘装置，其键帽于上下移动的过程中不会有松弛摇晃的现象，且每一按键结构的发光功能可分别被选择开启或关闭，而其发光元件与无冲突电路单元的位置可以被弹性设置，进而提升键帽的发光效果。

于一较佳实施例中，本发明提供一种键盘装置，包括一线路板，多个按键结构及一无冲突电路单元；线路板包括多个按键开关；多个按键结构分别对应于多个所述按键开关；其中，每一该按键结构包括一键帽、一剪刀式连接元件以及一发光元件，且该发光元件设置于该键帽的下方，而至少部分该剪刀式连接元件设置于该键帽以及该薄膜线路板之间，用以供该键帽相对于该线路板上下移动；无冲突电路单元，设置于该线路板上或电性连接于该线路板，用以防止多个所述按键结构中的至少两个按键结构产生按键冲突。

附图说明

图1为现有键盘装置的结构侧视图。

图2为图1所示键盘装置的薄膜线路板的立体分解图。

图3为现有具有机械式开关的键盘装置的结构示意图。

图4为图3所示键盘装置的机械式开关于键帽被按压后的示意图。

图5为本发明键盘装置于一第一较佳实施例的结构侧视图。

图6为图5所示键盘装置的线路板的立体分解图。

图7为本发明键盘装置于一第二较佳实施例的结构侧视图。

图8为本发明键盘装置于一第三较佳实施例的结构侧视图。

图9为本发明键盘装置于一第四较佳实施例的结构侧视图。

【符号说明】

1键盘装置 2键盘装置

3A键盘装置 3B键盘装置

3C键盘装置 3D键盘装置

11发光元件 12按键结构

13按键底板 14薄膜线路板

15反射板 16导光板

21电路板 22机械式按键结构

23发光元件 24二极管

31电路板 32按键结构

32’按键结构 33按键底板

34线路板 35二极管

36无冲突电路图案 37电路板

121键帽 122剪刀式连接元件

123弹性体 131底板透孔

141下层薄膜 142上层薄膜

143中层薄膜 144薄膜开关

161导光点 221键帽

224机械式开关 321键帽

322剪刀式连接元件 323弹性体

324发光元件 331底板透孔

341下层薄膜 342上层薄膜

343中层薄膜 344按键开关

344’按键开关 361a导电线路

361b导电线路 1221第一框架

1222第二框架 1231抵顶部

1411第二电路图案 1421第一电路图案

1431接点开孔 2241外壳

2242推抵件 2243连动件

2244第一弹片 2245第二弹片

2246弹性体 3221第一框架

3222第二框架 3411第二电路图案

3421第一电路图案 3431接点开孔

14111下接点 14211上接点

22411底座 22412上盖

22413上盖开孔 22431连动凸出部

22441第一电连接部 22442弹动部

22443第一固定部 22451第二电连接部

22452导通部 22453第二固定部

34111下接点 34211上接点

具体实施方式

请参阅图5～图6，图5为本发明键盘装置于一第一较佳实施例的结构侧视图，图6为图5所示键盘装置的线路板的立体分解图。键盘装置3A括多个按键结构32、线路板34、按键底板33以及电路板31，且每一按键结构32包括键帽321、剪刀式连接元件322、弹性体323以及发光元件324，而剪刀式连接元件322连接于键帽321以及按键底板33之间，并包括第一框架3221以及枢接于第一框架3221的第二框架3222，因此第一框架3221与第二框架3222可彼此相对摆动。此外，弹性体323设置于键帽321与线路板34之间，并具有抵顶部3231。

再者，于本较佳实施例中，线路板34为一薄膜线路板，其设置于按键底板33以及键帽321之间，并包括上层薄膜342、下层薄膜341以及设置于上层薄膜342与下层薄膜341之间的中层薄膜343，上层薄膜342的下表面具有第一电路图案3421，且第一电路图案3421上具有分别对应于多个按键结构32的多个上接点34211，而下层薄膜341的上表面具有第二电路图案3411，且第二电路图案3411上具有分别对应于多个上接点34211的多个下接点34111，此外，中层薄膜343具有分别对应于多个上接点34211及多个下接点34111的多个接点开孔3431。其中，每一上接点34211与其相对应的下接点34111共同形成一按键开关344。

当任一按键结构32的键帽321被触压而相对于按键底板33往下移动时，剪刀式连接元件322的第一框架3221与第二框架3222会由开合状态变更为叠合状态，且往下移动的键帽321会挤压弹性体323，使弹性体323的抵顶部3231抵顶并触发相对应的上接点34211，进而使其相对应的上接点34211经由相对应的接点开孔3431而接触相对应的下接点34111，由此令相对应的按键开关344达成电性导通，而当按键结构32的键帽321不再被触压时，键帽321会因应弹性体323的弹性力而相对于按键底板33往上移动，此时第一框架3221与第二框架3222会由叠合状态变更为开合状态，且键帽321会恢复原位。因此，剪刀式连接元件322可使得键帽321于上下移动的过程中不会有松弛摇晃的现象，由此提升使用者在操作上的手感。

再者，按键底板33设置于电路板31的上方，并具有对应于多个按键结构32的多个底板透孔331，而多个发光元件324设置于电路板31上并分别相对应于多个所述按键结构32，因此每一发光元件324可经由电路板31获得电力而提供光线，且每一发光元件324所提供的光线依序经由相对应的底板透孔331以及线路板34后投射至相对应的键帽321，进而使键帽321产生发光的效果。其中，每一发光元件324所设置的位置可依据实际情况而配置，如因应相对应的键帽321上的字符(图未示)的位置而配置，由此令相对应的键帽321具有较佳发光效果。另外，于本案发明中，设置于电路板31上的每一发光元件324皆可被分别地控制开启或关闭，故使用者可控制特定的按键结构32的键帽321发光，而关掉其他按键结构32的键帽321的发光功能。

除此之外，电路板31上还设置分别对应于多个按键结构32的多个无冲突电路单元，于本较佳实施例中，无冲突电路单元为二极管35，每一二极管35电性连接于相对应的按键开关344，其用来防止电流逆转，以避免多个按键结构32产生按键冲突，也就是说，通过于电路板31上设置分别与多个所述按键开关344电性连接的多个所述二极管35来隔离多个多个所述按键开关344之间的相互影响，进而避免键盘装置3A于其多个按键结构32的键帽321同步被触压后无法判断是哪些按键结构32的键帽321被触压，即俗称的防鬼键功能。而有关于通过二极管35来达到防鬼键功能的相关技术，为熟知本技艺人士所知悉，故在此即不再予以赘述。此外，虽然于本较佳实施例中，每一按键结构32皆电性连接有一二极管35而达到全按键无冲突的功效，但并不以上述为限，亦即熟知本技艺人士可依据实际应用需求而仅选择部分的按键结构32连接二极管35。

请参阅图7，其为本发明键盘装置于一第二较佳实施例的结构侧视图，为了更清楚地示意，图7仅绘出单一按键结构及相关元件，而弹性体以及按键底板依然被设置在本较佳实施例中，但并未绘出。其中，本较佳实施例的键盘装置3B大致类似于本案第一较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例不同之处在于，移除键盘装置3A的线路板34下方的电路板31，而分别相对应于多个按键结构32的多个二极管35以及多个发光元件324皆变更设置于线路板34的上表面、线路板34中或线路板34的下表面。

请参阅图8，其为本发明键盘装置于一第三较佳实施例的结构侧视图，为了更清楚地示意，图8仅绘出二个按键结构及相关元件，而弹性体以及按键底板依然被设置在本较佳实施例中，但并未绘出。其中，本较佳实施例的键盘装置3C大致类似于本案第二较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第二较佳实施例不同之处在于，将无冲突电路单元变更设计为无冲突电路图案36，且无冲突电路图案36包括分别对应于多个所述按键结构32的导电线路361a、361b；其中，每一导电线路361a、361b电性连接于相对应的按键开关344，且任二导电线路361a、361b相互隔离，如此亦能够避免键盘装置3C于其多个按键结构32的键帽321同步被触压后无法判断是哪些按键结构32的键帽321被触压。

请参阅图9，其为本发明键盘装置于一第四较佳实施例的结构侧视图，为了更清楚地示意，图9仅绘出单一按键结构及相关元件，而剪刀式连接元件以及按键底板依然被设置在本较佳实施例中，但并未绘出。其中，本较佳实施例的键盘装置3D大致类似于本案第二较佳实施例中所述者，在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第二较佳实施例不同之处在于，将薄膜线路板变更设计为电路板37，每一按键开关344’形成于电路板37上，且按键开关344’的类型不限于前述各较佳实施例中所述的按键开关(即薄膜开关)，并可因应相对应的键帽321被触压而导通。同样地，分别相对应于多个按键结构32’的多个二极管35以及多个发光元件324皆设置于电路板37。

根据以上的说明可知，本发明键盘装置可同时具有下列优势：第一、每一键帽于上下移动的过程中不会有松弛摇晃的现象；第二、每一按键结构的发光功能可分别被选择开启或关闭；第三、具有全按键无冲突的功效；第四、发光元件与无冲突电路单元的位置可以被弹性设置，并进而使键帽的发光效果得到提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求，因此凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本案的权利要求内。

Claims (11)

1.一种键盘装置，其特征在于，包括：

一线路板，包括多个按键开关；

多个按键结构，分别对应于多个所述按键开关；其中，每一该按键结构包括一键帽、一剪刀式连接元件以及一发光元件，且该发光元件设置于该键帽的下方，而至少部分该剪刀式连接元件设置于该键帽以及该线路板之间，用以供该键帽相对于该线路板上下移动；以及

一无冲突电路单元，设置于该线路板上或电性连接于该线路板，用以防止多个所述按键结构中的至少两个按键结构产生按键冲突。

2.如权利要求1所述的键盘装置，还包括一按键底板，且该按键底板设置于该线路板下方，而该剪刀式连接元件连接于该按键底板以及该键帽之间。

3.如权利要求1所述的键盘装置，还包括一电路板，该电路板设置于该按键底板的下方；其中，该无冲突电路单元包括至少一二极管，且该至少一二极管设置于该电路板上。

4.如权利要求3所述的键盘装置，其中该至少一二极管包括分别相对应于该多个按键结构的多个二极管。

5.如权利要求3所述的键盘装置，其中该发光元件设置于该电路板上。

6.如权利要求1所述的键盘装置，其中该无冲突电路单元包括至少一二极管，且该至少一二极管设置于该线路板上。

7.如权利要求6所述的键盘装置，其中该至少一二极管包括分别相对应于该多个按键结构的多个二极管。

8.如权利要求1所述的键盘装置，其中该无冲突电路单元包括一无冲突电路图案，且该无冲突电路图案包括至少二导电线路，而该至少二导电线路相互隔离并分别电性连接于该多个按键开关中的至少两个按键开关。

9.如权利要求1所述的键盘装置，其中该发光元件设置于该线路板上。

10.如权利要求1所述的键盘装置，其中该线路板为一薄膜线路板，并包括一上层薄膜以及一下层薄膜，且该上层薄膜上设置有一第一电路图案，而该下层薄膜上设置有一第二电路图案；其中，第一电路图案以及第二电路图案分别具有多个上接点以及多个下接点，且每一该上接点以及相对应的该下接点之间具有一间隔距离并共同形成一该按键开关。

11.如权利要求10所述的键盘装置，其中每一该按键结构还包括一弹性体，其设置于该键帽与该线路板之间并具有一抵顶部，且于该键帽被触压时，该弹性体被压缩而使该抵顶部抵顶相对应的该按键开关，而于该键帽不再被触压时，该弹性体提供一弹性力予该键帽以使该键帽恢复原位。