TWI756077B

TWI756077B - 鍵盤

Info

Publication number: TWI756077B
Application number: TW110108810A
Authority: TW
Inventors: 古祐銓
Original assignee: 達方電子股份有限公司
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-02-21
Also published as: TW202236334A

Abstract

一種鍵盤包含底板、薄膜開關層、框架、發光元件、鍵帽以及升降機構。發光元件係設置於框架的貫通開口內。當鍵帽位於未按壓位置時，框架的第一頂表面至薄膜開關層的上表面的第一垂直距離被定義。薄膜開關層的上表面至發光元件的第二頂表面的第二垂直距離被定義。發光元件的光軸與框架的貫通開口的內側壁之間之水平距離係等於或大於預定距離。預定距離係藉由第一垂直距離、第二垂直距離以及環繞發光元件的光軸之光覆蓋區的夾角所計算。藉此，由發光元件所發射且射向框架的第一頂表面的光線不會由第一頂表面散射至使用者的眼睛。

Description

鍵盤

本發明係關於一種鍵盤，並且特別是關於包含發光元件以及框架且發光元件所發射的光線不會由框架的頂表面散射至使用者的眼睛之鍵盤。

鍵盤已為市面上常見的輸入周邊裝置。先前技術的鍵盤大多會採用向上發射光線的發光元件做為若干鍵帽上定義指示燈號(例如，大小寫鎖定開啟指示燈號，等)的光源。現行的鍵盤也已有採用向上發射光線的發光元件做為發光按鍵的背光源。

然而，先前技術之鍵盤採用向上發射光線的發光元件，由於未考慮到發光元件設置的位置與鍵盤的元件、構件之間的幾何關係，往往導致由發光元件所發射且射向框架的光線會由框架的頂表面散射至使用者的眼睛。

因此本發明所欲解決之一技術問題在於提供一種包含發光元件以及框架且發光元件所發射的光線不會由框架的頂表面散射至使用者的眼睛之鍵盤。

根據本發明之一較佳具體實施例之鍵盤包含底板、薄膜開關層、框架、發光元件、鍵帽以及升降機構。底板具有第一通孔。薄膜開關層具有第二通孔以及上表面。薄膜開關層係設置在底板上，致使薄膜開關層的第二通孔對齊底板的第一通孔。框架具有貫通開口以及第一頂表面。框架的貫通開口具有靠近使用者的眼睛之內側壁。框架係設置於薄膜開關層上，致使薄膜開關層的第二通孔位於框架的貫通開口之下方。發光元件具有第二頂表面、垂直第二頂表面之光軸以及環繞光軸且朝上之光覆蓋區。光覆蓋區具有夾角(2

)。發光元件係設置於底板的第一通孔內。鍵帽係置於貫通開口之上，具有下側邊緣。升降機構係設置於底板與鍵帽之間。升降機構限制鍵帽於未按壓位置與按壓位置之間移動。當鍵帽位於按壓位置時，鍵帽的下側邊緣位於框架的貫通開口內。當鍵帽位於未按壓位置時，框架的第一頂表面至薄膜開關層的上表面之第一垂直距離(X)被定義。薄膜開關層的上表面至發光元件的第二頂表面之第二垂直距離(Y)被定義。發光元件之光軸與貫通開口的內側壁之間之水平距離係等於或大於預定距離(Q)。預定距離(Q)係藉由下列公式計算：

。

於一具體實施例中，光覆蓋區的夾角(2

)的範圍可以從110度至140度。

進一步，根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤還包含電路板。發光元件係電性接合於電路板上。電路板係設置於底板的下表面上。

進一步，根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤還包含彈性致動元件。薄膜開關層包含開關。開關係位於鍵帽的下方。彈性致動元件係設置於鍵帽與底板之間，並且位於開關之上方。當鍵帽被按壓進而移動至按壓位置時，彈性致動元件變形進而致動開關開啟。當鍵帽被釋放時，彈性致動元件提供鍵帽回復至未按壓位置所需之回復力，並且開關關閉。

於一具體實施例中，當鍵帽位於未按壓位置時，鍵帽的下側邊緣高於框架的第一頂表面。第一垂直距離為正值。發光元件的第二頂表面係低於薄膜開關層的上表面。第二垂直距離為正值。

於根據本發明之鍵盤之一變形中，當鍵帽位於未按壓位置時，鍵帽的下側邊緣高於框架的第一頂表面。第一垂直距離為正值。發光元件的第二頂表面係高於薄膜開關層的上表面。第二垂直距離為負值。

於根據本發明之鍵盤之另一變形中，當鍵帽位於未按壓位置時，鍵帽的下側邊緣低於框架的第一頂表面或與框架的第一頂表面齊平。第一垂直距離為正值。發光元件的第二頂表面係低於薄膜開關層的上表面。第二垂直距離為正值。

於根據本發明之鍵盤之另一變形中，當鍵帽位於未按壓位置時，鍵帽的下側邊緣低於框架的第一頂表面或與框架的第一頂表面齊平。第一垂直距離為正值。發光元件的第二頂表面係高於薄膜開關層的上表面。第二垂直距離為負值。

與先前技術不同，根據本發明之用於鍵盤包含向上發射光線的發光元件以及框架，並且周詳規劃發光元件設置的位置與鍵盤的元件、構件之間的幾何關係，以避免由發光元件所發射且射向框架的光線由框架的頂表面散射至使用者的眼睛。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖1、圖2、圖3、圖4及圖5。圖1係以外觀視圖示意地繪示根據本發明之較佳具體實施例的鍵盤1。圖2係圖1中鍵盤1之按鍵2沿A-A線的局部剖面視圖。圖3係圖1中鍵盤1之按鍵2之一變形沿A-A線的局部剖面視圖。圖4係圖1中鍵盤1之按鍵2之另一變形沿A-A線的局部剖面視圖。圖5係圖1中鍵盤1之按鍵2之另一變形沿A-A線的局部剖面視圖。

如圖1及圖2所示，根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤1包含裝設發光元件23的按鍵2。鍵帽24具有第三頂表面240以及透光區域244。透光區域244係形成於鍵帽24的第三頂表面240上。於圖1及圖2所示的範例中，透光區域244代表一指示燈號，但本發明並不以此為限。根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤1其按鍵2也可以是發光按鍵2。也就是說，鍵帽24上的透光區域244也可以呈現一圖案，該圖案代表字元、數字、符號、功能鍵中之其一。

如圖2所示，按鍵2包含底板20、薄膜開關層21、框架22、發光元件23、鍵帽24以及升降機構25。若透鍵帽24的光區域244代表指示燈號，根據本發明之按鍵2可以僅裝設一個發光元件23。若根據本發明之按鍵2是發光按鍵2，根據本發明之按鍵2可以裝設多個發光元件23。於圖2中，僅一個發光元件23被繪示做為代表。發光元件23被驅動發射光線。發光元件23所發射的光線係射向鍵帽24的透光區域244，進而穿過鍵帽24的透光區域244。

於一具體實施例中，每一個發光元件23可以是半導體發光二極體元件、有機發光二極體元件等發光元件。

底板20具有第一通孔202。薄膜開關層21具有第二通孔214以及上表面212。薄膜開關層21係設置在底板20上，致使薄膜開關層21的第二通孔214對齊底板20的第一通孔202。

框架22具有貫通開口222以及第一頂表面224。框架22的貫通開口222具有靠近使用者的眼睛3的內側壁2222。框架22係設置於薄膜開關層21上，致使薄膜開關層21的第二通孔214位於框架22的貫通開口222之下方。

發光元件23具有第二頂表面232、垂直第二頂表面232之光軸234以及環繞光軸234且朝上之光覆蓋區Z。光覆蓋區Z大體上呈圓錐狀。光覆蓋區Z具有夾角(2

)。發光元件23係設置於底板20的第一通孔202內。

鍵帽24係置於貫通開口222之上，具有下側邊緣242。升降機構25係設置於底板20與鍵帽24之間。升降機構25限制鍵帽24於未按壓位置與按壓位置之間移動。當鍵帽24位於按壓位置時，鍵帽24的下側邊緣242位於框架22的貫通開口222內。

當鍵帽24位於未按壓位置時，框架22的第一頂表面224至薄膜開關層21的上表面212之第一垂直距離(X)被定義。薄膜開關層21的上表面212至發光元件23的第二頂表面232之第二垂直距離(Y)被定義。發光元件23之光軸與貫通開口222的內側壁2222之間之水平距離(D)係等於或大於預定距離(Q)。只要符合上述條件，發光元件23所發射的光線不會由框架22的第二頂表面232散射至使用者的眼睛3。須強調的是，若根據本發明之按鍵2裝設多個發光元件23，水平距離(D)係指多個發光元件23中距離貫通開口222的內側壁2222最近的發光元件23其光軸與貫通開口222的內側壁2222之間的距離。

預定距離(Q)係藉由下列公式計算：

。

於一具體實施例中，光覆蓋區Z的夾角(2

)的範圍可以從110度至140度。

於一具體實施例中，同樣如圖2所示，當鍵帽24位於未按壓位置時，鍵帽24的下側邊緣242高於框架22的第一頂表面224。第一垂直距離(X)為正值。發光元件23的第二頂表面232係低於薄膜開關層21的上表面212。第二垂直距離(Y)為正值。

如圖3所示，於根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤1之按鍵2之一變形中，當鍵帽24位於未按壓位置時，鍵帽24的下側邊緣242高於框架22的第一頂表面224。第一垂直距離(X)為正值。發光元件23的第二頂表面232係高於薄膜開關層21的上表面212。第二垂直距離(Y)為負值。圖3中具有與圖2相同號碼標記之元件，有相同或類似的結構以及功能，在此不多做贅述。

如圖4所示，於根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤1之按鍵2之另一變形中，當鍵帽24位於未按壓位置時，鍵帽24的下側邊緣242低於框架22的第一頂表面224或與框架22的第一頂表面224齊平。第一垂直距離(X)為正值。發光元件23的第二頂表面232係低於薄膜開關層21的上表面212。第二垂直距離(Y)為正值。圖4中具有與圖2相同號碼標記之元件，有相同或類似的結構以及功能，在此不多做贅述。

如圖5所示，於根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤1之按鍵2之另一變形中，當鍵帽24位於未按壓位置時，鍵帽24的下側邊緣242低於框架22的第一頂表面224或與框架22的第一頂表面224齊平。第一垂直距離(X)為正值。發光元件23的第二頂表面232係高於薄膜開關層21的上表面212。第二垂直距離(Y)為負值。圖5中具有與圖2相同號碼標記之元件，有相同或類似的結構以及功能，在此不多做贅述。

進一步，同樣如圖2、圖3、圖4及圖5所示，根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤2還包含電路板26。發光元件23係電性接合於電路板26上。電路板26係設置於底板20的下表面204上，致使發光元件23係設置於底板20的第一通孔202內。

進一步，同樣如圖2、圖3、圖4及圖5所示，根據本發明之較佳具體實施例之鍵盤2還包含彈性致動元件27。薄膜開關層21包含開關216。開關216係位於鍵帽24的下方。彈性致動元件27係設置於鍵帽24與底板20之間，並且位於開關216之上方。當鍵帽24被按壓進而移動至按壓位置時，彈性致動元件27變形進而致動開關216開啟。當鍵帽24被釋放時，彈性致動元件27提供鍵帽24回復至未按壓位置所需之回復力，並且開關216關閉。

藉由以上對本發明之詳述，可以清楚了解根據本發明之用於鍵盤包含向上發射光線的發光元件以及框架，並且周詳規劃發光元件設置的位置與鍵盤的元件、構件之間的幾何關係，以避免由發光元件所發射且射向框架的光線由框架的頂表面散射至使用者的眼睛。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之面向加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的面向內。因此，本發明所申請之專利範圍的面向應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1:鍵盤 2:按鍵 20:底板 202:第一通孔 204:下表面 21:薄膜開關層 212:上表面 214:第二通孔 216:開關 22:框架 222:貫通開口 2222:內側壁 224:第一頂表面 23:發光元件 232:第二頂表面 234:光軸 24:鍵帽 240:第三頂表面 242:下側邊緣 244:透光區域 25:升降機構 26:電路板 27:彈性致動元件 3:眼睛 Z:光覆蓋區 X:第一垂直距離 Y:第二垂直距離 D:水平距離

圖1係根據本發明之較佳具體實施例的鍵盤的外觀視圖。圖2係圖1中鍵盤之一按鍵沿A-A線的局部剖面視圖。圖3係圖1中鍵盤之一按鍵之一變形沿A-A線的局部剖面視圖。圖4係圖1中鍵盤之一按鍵之另一變形沿A-A線的局部剖面視圖。圖5係圖1中鍵盤之一按鍵之另一變形沿A-A線的局部剖面視圖。

1:鍵盤

2:按鍵

20:底板

202:第一通孔

204:下表面

21:薄膜開關層

212:上表面

214:第二通孔

216:開關

22:框架

222:貫通開口

2222:內側壁

224:第一頂表面

23:發光元件

232:第二頂表面

234:光軸

24:鍵帽

240:第三頂表面

242:下側邊緣

244:透光區域

25:升降機構

26:電路板

27:彈性致動元件

3:眼睛

Z:光覆蓋區

X:第一垂直距離

Y:第二垂直距離

D:水平距離

Claims

一種鍵盤，包含：一底板，具有一第一通孔；一薄膜開關層，具有一第二通孔以及一上表面，該薄膜開關層係設置在該底板上致使該第二通孔對齊該第一通孔；一框架，具有一貫通開口以及一第一頂表面，該貫通開口具有一內側壁，該框架係設置於該薄膜開關層上致使該第二通孔位於該貫通開口之下方；一發光元件，具有一第二頂表面、垂直該第二頂表面之一光軸以及環繞該光軸且朝上之一光覆蓋區，該光覆蓋區具有一夾角(2
)，該發光元件係設置於該第一通孔內；一鍵帽，係置於該貫通開口之上且具有一下側邊緣；以及一升降機構，係設置於該底板與該鍵帽之間，該升降機構限制該鍵帽於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，其中當該鍵帽位於該按壓位置時，該鍵帽之該下側邊緣位於該貫通開口內，當該鍵帽位於該未按壓位置時，該框架之該第一頂表面至該薄膜開關層之該上表面之一第一垂直距離(X)被定義，該薄膜開關層之該上表面至該發光元件之該第二頂表面之一第二垂直距離(Y)被定義，該發光元件之該光軸與該內側壁之間之一水平距離係等於或大於一預定距離(Q)，該預定距離(Q)係藉由下列公式計算：
。
如請求項1所述之鍵盤，其中該光覆蓋區之該夾角(2
)之一範圍為從110度至140度。
如請求項2所述之鍵盤，進一步包含：一電路板，該發光元件係電性接合於該電路板上，該電路板係設置於該底板之一下表面上。
如請求項3所述之鍵盤，其中該薄膜開關層包含一開關，該開關係位於該鍵帽之下方，該鍵盤進一步包含：一彈性致動元件，係設置於該鍵帽與該底板之間且位於該開關之上方，其中當該鍵帽被按壓進而移動至該按壓位置時，該彈性致動元件變形進而致動該開關開啟，當該鍵帽被釋放時，該彈性致動元件提供該鍵帽回復至該未按壓位置所需之一回復力，且該開關關閉。
如請求項4所述之鍵盤，其中當該鍵帽位於該未按壓位置時，該鍵帽之該下側邊緣高於該框架之該第一頂表面，該第一垂直距離為正值，該發光元件之該第二頂表面係低於該薄膜開關層之該上表面，該第二垂直距離為正值。
如請求項4所述之鍵盤，其中當該鍵帽位於該未按壓位置時，該鍵帽之該下側邊緣高於該框架之該第一頂表面，該第一垂直距離為正值，該發光元件之該第二頂表面係高於該薄膜開關層之該上表面，該第二垂直距離為負值。
如請求項4所述之鍵盤，其中當該鍵帽位於該未按壓位置時，該鍵帽之該下側邊緣低於該框架之該第一頂表面或與該框架之該第一頂表面齊平，該第一垂直距離為正值，該發光元件之該第二頂表面係低於該薄膜開關層之該上表面，該第二垂直距離為正值。
如請求項4所述之鍵盤，其中當該鍵帽位於該未按壓位置時，該鍵帽之該下側邊緣低於該框架之該第一頂表面或與該框架之該第一頂表面齊平，該第一垂直距離為正值，該發光元件之該第二頂表面係高於該薄膜開關層之該上表面，該第二垂直距離為負值。