JP5339186B2

JP5339186B2 - 光導波板を有する発光キーボード

Info

Publication number: JP5339186B2
Application number: JP2008325529A
Authority: JP
Inventors: ツァイ，フオ−ル
Original assignee: ジンモールドエレクトロニクステクノロジー（シェンチェン）カンパニーリミテッド
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: CN101256911A; CN101256911B; US7939773B2; US20090256726A1; JP2009259212A

Description

本発明は、キーボードに関し、特に、光導波板を有する発光キーボードに関する。

キーボードは、入力手段として非常に広く使用され、通常、光線が十分な環境下でキーボードが使用されるため、大部分のキーボード自身は発光機能を備えていない。それはそうと、光線の不充分或いは暗い環境下でもキーボードの使用を必要とする場合があり、その使用ニーズを満たすために、初めは、キーボードにＬＥＤランプを設け、それによって、光導波板を有する発光キーボードが出現した。

従来の光導波板を有する発光キーボードは、発光体としてＬＥＤランプを用い、光導波板により、キーボードのキーモジュールの下部に光を導入し、且つ光透過機能を有するようにキーモジュールを作成することにより、キーボードの発光照明の機能を図るようにした。それによって、光の弱い又は暗い環境下でも、利用者の操作が便利になるように、光導波板から射出する光により、キーボードのキー上のマークを明らかに表示することができる。

しかし、従来の光導波板を有する発光キーボードは、光をＬＥＤランプから光導波板に発射させ、さらに光導波板からキーモジュールへ導光するように構成され、その構造が複雑であり、コストダウンに不利であった。

本発明は、光出射部を設け、光出射部に含まれる光出射体の個数、構造及び光出射部の位置を、いずれも必要に応じて調整可能にすることにより、発光効果を改善でき、且つ、その構造が簡単であり、エネルギー及びコストを有効に節約することができる光導波板を有する発光キーボードを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、光導波板を有する発光キーボードであって、キーモジュールと発光モジュールとを備え、発光モジュールは、キーモジュールの下部に設けられ、透明光導波板、幾つかの発光体及び光導波板の下部に設けられた反射板を含み、前記光導波板には、幾つかの光入射部が設けられ、光入射部は、光導波板に形成された断面であり、発光体は、光入射部と対向して設けられ、その発射した光線は、断面を通って光導波板に導入されるようになり、且つ、光導波板には、光線をキーモジュールに提供するための幾つかの光出射部が設けられ、光出射部毎に、幾つかの光出射体を含み、発光体と同側の光出射部に含まれる光出射体の個数は、光出射部と発光体との間の距離が大きくなるに従って多くなる光導波板を有する発光キーボードを提供している。

また、前記発光体は、反射板上に設けられた片側発光するＬＥＤランプであり、前記反射板上には幾つかの収容孔が設けられ、発光体は当該収容孔に收容され、且つ、反射板の底面には、当該幾つかの収容孔に対応して回路基板が設けられ、回路基板は発光体に電気的に接続され、電源接続線を介して電源に接続される。

さらに、前記光入射部は、光導波板上に設けられた貫通孔で形成される孔壁断面であり、貫通孔は、収容孔に対応して設けられ、発光体は、当該貫通孔の中に置いている。

また、前記光出射体は、貫通孔構造であり、前記光出射部は、幾つかの貫通孔からなる。

さらに、前記貫通孔は、円形貫通孔であり、発光体から遠く離れている最外側の光出射部は、長いストリップ形の貫通孔をさらに設けている。

また、前記光出射体は、凸点構造又は凹点構造であり、前記光出射部は、幾つかの凸点又は凹点からなる。
さらに、前記光出射体は、凹溝構造であり、前記光出射部は、幾つかの凹溝からなる。

また、前記光出射部毎に含まれる幾つかの光出射体のそれぞれは、貫通孔、凸点、凹点及び凹溝の中の少なくとも２種類の構造を採用している。

また、前記光出射部の光出射体は、貫通孔、凸点、凹点及び凹溝の中の少なくとも２種類の構造を採用し、且つ、同じ光出射部の光出射体の構造は同じである。

また、前記幾つかの光出射部は複数行に配列され、発光体と同側の複数行の光出射部は交互に設けられている。

また、前記キーモジュールには、複数行のキーが設けられ、前記光導波板には、光入射領域、光出射領域、及び光入射領域と光出射領域との間に接続される接続領域が設けられ、光入射部は、光入射領域に設けられ、光出射部は、光出射領域に設けられ、接続領域は、少なくとも１行のキーに対応して設けられる。

本発明は、さらに、光導波板を有する発光キーボードであって、キーモジュールと発光モジュールとを備え、前記キーモジュールには、複数行のキーが設けられ、発光モジュールは、キーモジュールの下部に設けられ、透明光導波板、幾つかの発光体、及び光導波板の下部に設けられた反射板を含み、前記光導波板は、光入射領域、光出射領域、及び光入射領域と光出射領域との間に接続される接続領域を有し、光入射領域には、幾つかの光入射部が設けられ、光入射部は、光導波板上に形成された断面であり、発光体は、光入射部に対向して設けられ、その射出した光線は、断面を通って光導波板に導入されるようになり、光出射領域には、光線をキーモジュールに提供するための幾つかの光出射部が設けられ、接続領域は、少なくとも１行のキーに対応して設けられている光導波板を有する発光キーボードを提供している。

さらに、本発明は、光導波板を有する発光キーボードであって、キーモジュールと発光モジュールとを備え、発光モジュールは、キーモジュールの下部に設けられ、透明光導波板、幾つかの発光体、及び光導波板の下部に設けられた反射板を含み、前記光導波板上には、幾つかの光入射部が設けられ、光入射部は、光導波板上に形成された断面であり、発光体は、光入射部に対向して設けられ、その射出した光線は、断面を通って光導波板に導入されるようになり、且つ、光導波板には、光線をキーモジュールに提供するための幾つかの光出射部が設けられ、光出射部毎に、幾つかの光出射体を含み、前記幾つかの光出射体のそれぞれは、貫通孔、凸点、凹点及び凹溝の中の少なくとも２種類の構造を採用している光導波板を有する発光キーボードを提供している。

本発明は以下のような利点がある。
まず、本発明の光導波板を有する発光キーボードは、反射板上に設けられた発光体を光導波板の光入射部に向けて発光させ、さらに光導波板を介して導光し、光出射部に伝達した場合に屈折又は散乱を発生させることにより、集光及び均一に光散乱する効果を奏するとともに、反射板に向けて発射する光も、反射板の反射により光出射部に向けて発射する光線強度を増加することができる。

次に、異なるキーに対向して設けられた光出射部に含まれる光出射体の個数及び位置は、いずれも必要に応じて調整することができ、且つ、異なる光出射部は異なる配置方式を選択することができ、それに含まれる光出射体は、さらに、必要に応じて異なる構造態様に配置することができるため、その発光モジュールにより、光出射体の配置を最適化して、キーモジュールに必要な均一な明るさを有する光を提供することができる。

さらに、本発明の光導波板を有する発光キーボードの光源は、部分的に発光体を配置することにより提供され、キー毎に下部に発光体を設けることではなく、光出射部を設けることにより、光を均一に各キーに向けて発射させるため、エネルギーを有効に節約することができる。

上記を総じて、本発明は、光導波板上に光出射部を設けることにより、キーモジュールに均一な明るさを有する光線を提供する役割を果たし、キーの位置を装飾又は識別する効果を図り、その構造は簡単であり、エネルギー及び製造コストを有効に節約することができる。

次に、図面に基づいて、本発明に係る具体的な実施の形態について詳しく説明し、本発明の技術案及びその他の優れた点を明らかにす+る。

図１及び図２に示すように、本発明の光導波板を有する発光キーボード１００は、キーモジュール１０と発光モジュール１とを備え、キーモジュール１０は、複数行のキー１１を備え、キー１１の全体又は一部は、発光モジュール１から射出した光を透過させるように、透明又は半透明の材料にて製作することができる。また、注意してもらいたいことは、実際のキーボードには、さらに上殻体や薄膜回路基板等の他の素子が設けられたことであるが、その他の素子は現在のキーボードに類似しているため、ここでは詳しい説明を省略する。

発光モジュール１は、キーモジュール１０の下部に設けられ、光導波板３と、幾つかの発光体４と、光導波板３の下部に設けられた反射板２とを含んでいる。光導波板３は、例えば、ＰＣ薄膜のような透明薄膜である。光導波板３には、光入射領域３１、光出射領域３３、及び光入射領域３１と光出射領域３３との間に接続される接続領域３５が設けられ、接続領域３５は円滑に設けられる。光入射領域３１には、幾つかの光入射部３０が設けられ、前記光入射部３０は、光導波板３上に形成された断面（切断面）である。発光体４は、光入射部３０に対して反射板２に近い一側に水平で均一に配置される。発光体４は、片側発光のＬＥＤランプを用い、その射出された光線は、断面を通って光導波板３に導入され、光導波板３により引導され均一に拡散される。本発明において、光出射領域３３には、光線をキーモジュール１０に供給するための幾つかの光出射部７が設けられ、幾つかの光出射部７は、キーモジュール１０の複数行のキー１１に対して複数行に配列され、光線をキーモジュール１０に与え、光出射部７毎に、幾つかの光出射体７０を含むことがその主要な改善点である。発光体４から光導波板３に射出された光は、光出射部７に導光されたとき、屈折又は散乱が生じて、集光及び均一に光散乱する効果を奏し、その後に、キーモジュール１０に向けて射出されて、キーの発光効果をより向上させる。

特に、発光体４から射出された光線が、発光体４から比較的に近く離れた箇所の光出射部７を経るとき、一部の光線が当該光出射部７から射出され、比較的に遠い箇所に位置する光出射部７が受け入れる光線が弱くなる問題を考えて、光入射領域３１に近い接続領域３５内には光出射部７を配置せず、円滑に配置され、且つ、少なくとも１行のキー１１に対応して、光出射領域３３において、発光体４と同側の光出射部７に含まれる光出射体７０の個数は、光出射部７と発光体４との間の距離が大きくなるに従って多くなる。一般に、同じ行の幾つかのキー１１に対応して設けられた幾つかの光出射部７に含まれる光出射体７０の個数は略相等であり、且つ、異なる行のキー１１の光出射部７同士と交互に設けられ、異なるキー１１に向けて光線を均一に射出することにより、光導波板を有する発光キーボード１００の各キー１１の明るさを均一にする。

図３〜図６を同時に参照すると、本実施例において、反射板２上には幾つかの収容孔２０が設けられ、発光体４は収容孔２０に收容され、且つ、反射板２の底面にはこの幾つかの収容孔２０に応じて回路基板６が設けられる。回路基板６は発光体４に電気的に接続され、電源接続線６２を介して電源（図示せず）に接続されてもよく、薄膜回路基板（図示せず）上に設けられた電源回路に接続されてもよい。前記光入射部３０は、光導波板３上に設けられた貫通孔３０で形成された孔壁断面（即ち、光導波板３上で貫通孔３０が切断されて形成される貫通孔３０の側壁切断面）であり、貫通孔３０は、収容孔２０に対応して設けられ、発光体４は、当該貫通孔３０の中に置いている。本実施例において、光出射体７０は貫通孔構造であり、光出射部７に含まれる幾つかの光出射体７０はいずれも貫通孔である。特に、本実施例において、前記貫通孔は円形貫通孔であり、発光体４から遠く離れている最外側の光出射部７は、長いストリップ形の貫通孔７１をさらに設けており、そのように設けられた貫通孔構造は便利で、且つ合理である。さらに、本実施例にとって、同行の幾つかのキー１１に対応して設けられた光出射部７に含まれる貫通孔７０の個数は略相等（図４に示すように、光導波板３の下側の第１行の光出射部７は、略５個の貫通孔７０を含み、第２行の光出射部７は、略１０個の貫通孔７０を含む）であり、キー配置の実際のニーズに応じて異なることは言うまでもない。例えば、光導波板３のエッジの近傍部位に、或いは同行のキー１１のサイズが異なる場合、該当する光出射部７に含まれる貫通孔７０の個数も異なる（図４に示すように、光導波板３の下側の第１行の最左側の光出射部７は７個の貫通孔７０を含み、同行の他の光出射部７は、５個の貫通孔７０を含む）。

図７〜図９に示すように、本発明に係る第２の実施例は、光導波板３の正面（即ち、キーモジュールに向かう面）を基準面とすると、光出射体７０'は凹点構造であり、光出射部７'に含まれる幾つかの光出射体７０'はいずれも凹点であり、押出して成形することができ、即ち光出射体７０'は反射板２に向かう一方面で突出され、キーモジュール１０に向かう他方面で窪んでおり、凹点７０'の配置原理は、上記の貫通孔７０の配置原理と同じであり、発光体４の近傍にある接続領域３５内には光出射部７'を配置しなくてもよく、光出射部７の発光体４からの距離の遠さによって異なり、発光体４から遠いほど、光出射部７毎に含まれる凹点７０'が多くなり、同行のキー１１に対応して設けられた幾つかの光出射部７に含まれる凹点７０'の個数は略相等である点で、第１の実施例と異なっている。特に、光出射体７０'は、光出射部７'に含まれる光出射体７０'がいずれも凸点である凸点構造でもよい。即ち、光出射体７０'の反射板２に向かう一方面は窪み、キーモジュール１０に向かう他方面は突出している。

図１０及び図１１に示すように、本発明の第３の実施例は、光出射体７０''は、光出射部７''に含まれる幾つかの光出射体７０''がいずれも凹溝である凹溝構造である点で、第２の実施例と異なっている。光導波板３の正面（即ち、キーモジュール１０に向かう面）に設けてもよく、光導波板の反対面（即ち、反射板２に向かう面）に設け、それと対向している面を円滑に配置してもよい。特に、光導波板３の光出射部は、スタンビング（Stamping）又はエッジング構造でもよく、光導波板３上に粗面を有するパターンを設けることによっても、集光及び均一に光散乱する効果を得ることができる。

図１２及び図１３に示すように、本発明の第４の実施例は、光導波板３の各光出射部７'''はいずれも複合構造であり、光出射部７'''毎に含まれる幾つかの光出射体７０'''は、貫通孔、凸点、凹点及び凹溝の中の少なくとも２種類の構造を採用することができ、必要に応じて配置する点で、上記実施例と異なっている。このような複合構造は、各種類の光出射体７０'''の構造的特点をより有利に利用でき、光出射部７'''の屈折及び散乱効果をより向上させ、キー構造１０により優れた発光効果を与えることができる。図面に示すように、図示された各光出射部７'''はいずれも幾つかの凹点及び幾つかの貫通孔を同時に含んでいる。

図１４から図１６に示すように、本発明の第５の実施例は、前記幾つかの光出射部９の光出射体９０のそれぞれが貫通孔、凸点、凹点及び凹溝の中の少なくとも２種類の構造を用い、同じ光出射部９の光出射体９０の構造が同じである点で、上記実施例と異なっている。図１４に示すように、本実施例において、光導波板３の下側の第１行の幾つかの光出射部９の光出射体９０はいずれも凹点構造であり、第２行及び第３行の幾つかの光出射部９の光出射体９０'はいずれも貫通孔構造である。もちろん、同行の各光出射部９の構造に区別があってもよい。例えば、同行の一部の光出射部９の光出射体９０を凹点構造とし、もう一部の光出射部９の光出射体９０'を貫通孔構造としてもよい。もちろん、工程の便利面から考えると、一般に、同行の幾つかの光出射部９を同じにすることがより好ましい。本実施例の複合構造は、必要に応じて選択的に設けられ、各種類の構造の配置を最適化して、キーモジュールに必要な均一な明るさを有する光を提供することができる。

また、上記実施例において、発光体４が片側発光されるＬＥＤランプを採用したため、その発光側は光導波板３の下側（当該側の光出射領域３３と発光体４との距離はより遠い）に向かうべきであり、対向している他方側の光出射領域３３内の光出射部７は、発光体４の発光側と裏面向けであるが、その発光体４からの距離が比較的に近く、且つ反射板２で反射される光線をよく受けることができるため、当該側の光出射部７と同様に明るさの適宜な光線をキーモジュール１０に与えることができる。図１７を参照すると、本発明の好ましい実施例において、発光体４を反射板２側に近いエッジに設けて、光導波板３上の光出射領域３３を発光体４側のみに設けることができ、その具体的な工程を必要に応じて行うことができる。

さらに、本発明の光導波板を有する発光キーボードの光源は、部分的に発光体を配置することにより提供され、キー毎に下部に発光体を設けることではなく、光出射部を設けることにより光を均一に各キーを向けて発射させるため、エネルギーを有効に節約することができる。

以上より、当業者であれば、本発明の技術案及び技術的発想によって、本願に対して他の対応する変更及び変形を行うことができるが、それらの変更及び変形は、いずれも本願の添付した請求の範囲に属するものである。

本発明に係る第１の実施例の光導波板を有する発光キーボードを示す図である。図１の発光モジュールの立体分解図である。図２を他方から見た場合の組み合わせ図である。図２の組み合わせ図の主面図である。図４の５−５方向に沿う断面図である。図５における一部である部分Ａの拡大図である。本発明に係る第２の実施例の発光キーボードの主面図である。図７の８−８方向に沿う断面図である。図８における一部である部分Ｂの拡大図である。本発明に係る第３の実施例の発光キーボードの断面図である。図１０における一部である部分Ｃの拡大図である。本発明に係る第４の実施例の発光キーボードの断面図である。図１２における一部である部分Ｄの拡大図である。本発明に係る第５の実施例の発光キーボードの主面図である。図１４の１５−１５方向に沿う断面図である。図１５における一部である部分Ｅの拡大図である。本発明に係る他の好ましい実施例の発光キーボードの主面図である。

符号の説明

１：発光モジュール
２：反射板
３：光導波板
４：発光体
６：回路基板
７、７' 、７''、７''' 、９：光出射部
１０：キーモジュール
１１：キー
２０：収容孔
３０：光入射部（貫通孔）
３１：光入射領域
３３：光出射領域
３５：接続領域
６２：電源接続線
７０、７０' 、７０'' 、７０'''、９０、９０'：光出射体（貫通孔、凹点）
７１：長いストリップ形の貫通孔
１００：発光キーボード

Claims

光導波板を有する発光キーボードであって、
キーモジュールと；
該キーモジュールの下部に設けられた発光モジュールと；を備え、該発光モジュールは、
光入射部と光出射部とを含む透明光導波板であって、該光入射部は、該光導波板で形成された断面であり、各々の該光出射部は、光線を該キーモジュールに提供するための複数の光出射体を備えた、透明光導波板と；
該光入射部に対応して配置された複数の発光体であって、該発光体により発された光線は、該断面を通って該光導波板に導入され、該発光体と同じ側に位置する該光出射部の個数は、該光出射部と該発光体との間の距離が大きくなるに従って多くなる発光体と；
該光導波板の下部に設けられた反射板と；を含み、
該発光体は、該反射板上に設けられた片側発光するＬＥＤランプであり；該反射板は、各々がその中に該発光体を収容する複数の収容孔を備え、該反射板の底面には、該複数の収容孔に対応して回路基板が設けられ、該回路基板は該発光体に電気的に接続され、該電源接続線を介して電源に接続され；複数の貫通孔が該光導波板において設けられ、それにより、該貫通孔の側壁を該光入射部にあるように形成され；該収容孔に対応して位置する該貫通孔は、各々該発光体をその中に受容し；
各々の該光出射体は円形貫通孔であり、該発光体から遠く離れている最外側の該光出射部は各々、長い貫通スロットをさらに備え；
該光出射部は複数行に配列され、該発光体と同側の該光出射部は交互に設けられていることを特徴とする、光導波板を有する発光キーボード。
前記キーモジュールは、複数行のキーを備え；前記光導波板は、光入射領域と、光出射領域と、該光入射領域と該光出射領域との間で接続される接続領域とを備え；前記光入射部は該光入射領域に設けられ、前記光出射部は該光出射領域に設けられ、該接続領域は、少なくとも１行のキーに対応して設けられることを特徴とする、請求項１記載の光導波板を有する発光キーボード。
光導波板を有する発光キーボードであって、複数行のキーを有するキーモジュールと；
該キーモジュールの下部に設けられた発光モジュールと；を備え、該発光モジュールは、光入射領域と光出射領域と、該光入射領域と該光出射領域との間に接続される接続領域とを有し、該光入射領域には、該光導波板上に形成された断面である複数の光入射部が設けられ、該光出射領域には、光線を該キーモジュールに提供するための複数の光出射部が設けられ、該接続領域は、少なくとも１行のキーに対応して配置された透明光導波板と；
該光入射部に対応して配置された複数の発光体であって、該発光体により発された光線は、該断面を通って該光導波板に導入される発光体と；
該光導波板の下部に設けられた反射板と；を含み、
該発光体は、該反射板上に設けられた片側発光するＬＥＤランプであり；該反射板は、各々がその中に該発光体を収容する複数の収容孔を備え、該反射板の底面には、該複数の収容孔に対応して回路基板が設けられ、該回路基板は該発光体に電気的に接続され、該電源接続線を介して電源に接続され；複数の貫通孔が該光導波板において設けられ、それにより、該貫通孔の側壁を該光入射部にあるように形成され；該収容孔に対応して位置する該貫通孔は、各々該発光体をその中に受容し；
該光出射部は複数行に配列され、該発光体と同側の該光出射部は交互に設けられていることを特徴とする、光導波板を有する発光キーボード。