TWM325684U - Light-guide plate for pushbutton - Google Patents

Description

M325684 本新型供按鍵用的導光板包含多數個穿孔部，其中經 擇定的穿孔部的部分外廓為非圓弧，部分入射該非圓弧之 外廓的光線被反射至至少一其他穿孔部。該非圓弧的部分 外廓為一直線段。 於疋本新型供知7鍵用的導光板包含多數個穿孔部， 該等穿孔部設於該導光板上分別對應一按鍵且可容置該對 應按鍵的至少一部分；定義一近端及一遠端，該等穿孔部 概排成三排，每一排均由該近端延伸至該遠端而可分成一 左排 中排與一右排；二個光源鄰近該近端，且其中一 個光源位於左排與中排的延長線間，另一個光源位於中排 與右排的延長線間。二個光源所產生的光線入射各該穿孔 部，其中經擇定的穿孔部分別包括部分非圓弧的外廓，部 分入射該非圓弧之外廓的光線被反射至至少一其他穿孔部 〇 該等經擇定的穿孔部之外廓具有至少一傾斜朝向該近 端的入射面，及至少一與該入射面夾一角度的反射面，各 該入射面的大小由該近端至該遠端呈遞增，且各該反射面 的大小由該近端至該遠端呈遞減。入射各該入射面的光線 分別折射進入對應的穿子L冑中，A身ί各該反射面的光線則 被反射而進入其他穿孔部中。 因為其中一個光源位於左排與中排的延長線間，另一 個光源位於中排與右排的延長線間，所以導光板上幾乎每 個穿孔部都有由光源發出的光線直接射入，其餘的穿孔部 也只需光線經由一個孔的壁面反射後進入，因此，能有較 M325684 多光線進入鄰近遠端的穿孔部。 於疋本新型供按鍵用的導光板，實質上為一樹狀構 造，其包含至少-個主通道部、多數個支通道部，以及多 、數個穿孔部。 ， $主通道部包括-近端及—遠端，可使鄰近該近端的 至少-光源所產生的光線傳送至該遠端。各該支通道部分 別間隔地設置於該主通道部兩側，且鄰近該近端的支通道 • 冑比遠離該近端的支通道部窄，支通道部可容許該主通道 1的光線進入，並可使進入的光線傳送至各該支通道部的 遠端。各該穿孔部分別設置於一支通道部的遠^，且分別 對應一按鍵並可容置該對應按鍵的至少一部分，各該支通 道部中的光線可分別入射至對應的穿孔部。 本新型之功效在於第一種態樣的導光板之各該入射面 的大小由該近端至該遠端呈遞增，且各該反射面的大小由 該近端至該遠端呈遞減，而第二種態樣的導光板之鄰近該 • 近端的支通道部比遠離該近端的支通道部窄；因此，可限 制阻擋過多的光線進入鄰近近端的穿孔部中，以確保有充 足的光線進入鄰近遠端的穿孔部中。 【實施方式】 有關本新型之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之二較佳實施例的詳細說明中，將可清 楚的呈現。 在本新型被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 7 M325684 參閱圖2，本新型的第一較佳實施例揭示一片供按鍵用 的導光板300，其可適用於照明如手機等電子裝置之鍵盤的 按鍵。例如，導光板300與手機之其他組件的位置關係如 圖3所示，電路板21上設有多數個彈片開關按鍵（metal dome)22 與聚對本二甲酸乙二醋（p〇iy Ethylene Terephthalate ’ PET)薄膜23 ’彈片開關按鍵22被按壓時會與電路板21 電連接；導光板300則設置於PET薄膜23上，二個發光二 極體（LED)24(圖中僅顯示一個）鄰近導光板3〇〇的一端，由 LED 24發出的光線是從側面入射導光板3〇〇，由下而上依 序在導光板300上設有一矽膠墊25、一遮光片26，以及一 具有多數個按鍵27(圖中只顯示一個）的鍵盤。 參閱圖2及圖3，供按鍵用的導光板3〇〇包含設於其上 的多數個多邊柱形穿孔部31、32、多數個圓柱形穿孔部4i ，以及二個三角柱形穿孔部421、422。 該導光板300定義有一近端431及一遠端432，多邊柱 形穿孔部31、32與圓柱形穿孔部41分別對應一按鍵27且 可容置對應按鍵27的至少一部分而概排成三排，一左排 441、一中排442與一右排443，每一排均由近端431延伸 至遠端432 ;按鍵27與對應穿孔部31、32、41的位置可隨 著不同款的手機作調整。在本實施例中，除了分別位於左 、右排441、443最鄰近近端431的穿孔部41呈圓柱形外 ，其餘鄰近近端431的十個穿孔部31、32均呈多邊柱形， 但圓柱形牙孔部也可以是多邊柱形。 31 母一個位於左、右排441、443的多邊柱形穿孔部 8 M325684 可以不開設LED容置孔45，而直接將LED 24設在導光板 側面鄰近近端處，而且也可以設置更多個LEd 24，但LED 24没置的位置較佳的是要左右對稱。 LED 24所產生的光線分別入射各該穿孔部31 ' 32、41 、421、422，其中，多邊柱形穿孔部31、32之入射面311 、321的安排會使由LED 24射出而直接入射到入射面311 、321的光線之入射角分別小於入射面311、321的全反射 (total internal reflection)臨界角（critical angle)，所以入射各 該入射面311、321之光線的部分能量分別能折射進入對應 的多邊柱形穿孔部31、32中；而多邊柱形穿孔部3 i、32 之反射面312、322的安排會使由LED 24光源射出而直接 入射到反射面3 12、322之光線的入射角分別大於反射面 312、322的全反射臨界角，所以入射各該反射面312、322 的光線因全反射而可被全部反射，較佳的狀態是反射進入 其他多邊柱形穿孔部31、32的入射面311、321或圓柱形穿 孔部41中。 在本實施例中，導光板300的材質是選用聚碳酸酯 (polycarbonate，PC)或聚甲基丙烯酸甲酯（俗稱壓克力， Polymethyl Methacrylate，PMMA)，但也可以用其他可透光 的材質。若導光板300為PC材質，則導光板3〇〇的折射率 專於1.584’故该等入射面311 '321及該等反射面312、 322的全反射臨界角均等於39度；若導光板3〇〇的材質為 PMMA，則導光板300的折射率等於1492,故該等入射面 311、321及該等反射面312、322的全反射臨界角均等於42 10 M325684 度。 在本實施例中，因為按鍵27的設計，位於左、右排 441、443最鄰近遠端432的圓柱形穿孔部41被次鄰近遠端 432的圓柱形穿孔部41擋住，而無法有充足的光線入射， 所以利用三角柱形穿孔部421、422的反射面423、426將 光線分別反射至位於左、右排441、443最鄰近遠端432的 圓柱形穿孔部41中，且反射面423、426的設置角度可使 全反射發生。但若位於左、右排441、443最鄰近遠端432 的圓柱形穿孔部41未被擋住，而能有一較佳的狀態：由 LED 24發出的光線直接入射最鄰近遠端432的圓柱形穿孔 部41或只被反射一次就入射，則可不穿設三角柱形穿孔部 421 、 422 ° 因此’較佳的是，所有的多邊柱形穿孔部3 1、32與圓 柱形穿孔部41至少會有由LED 24發出後只被反射一次的 光線入射，有的甚至還有由LED 24發出的光線直接入射， 所以鄰近遠端432的圓柱形穿孔部41也會有充足的光線入 射’亦即多邊柱形穿孔部31、32與圓柱形穿孔部41均會 有充足的光線入射。 而且’因為多邊柱形穿孔部3丨、32之各該入射面3 i i 、321的大小由近端431至遠端432是呈遞增，各該反射面 312、322的大小由近端43丨至遠端432則是呈遞減；所以 在鄰近近端431處不會有過多的光線經由入射面311、321 進入多邊柱形穿孔部31、32中，而由於鄰近近端431處的 反射面312、322夠大，所以有充足的光線被反射至較遠端 11 M325684 432的穿孔部31、32、41中，相反地，因為鄰近遠端432 的入射面311、321較大，而能讓較多的能量已減少之光線 入射。因此’可使各穿孔部31、32、41的入射光強度大致 相等，故鍵盤的各個按鍵27可被均勻地照明。 在設計多邊柱形穿孔冑31、32 _狀時，是利用光學 模擬軟體求得最佳化的形狀。首先，對應欲設計的某一款 手機之各個按# 27處均先設有_圓柱形穿孔部；然後，將 位於中排442最鄰近近端431的圓柱形穿孔部改成有二入 射面321與二反射面322的多邊柱形穿孔部32。 該二入射面321分別朝向該二led 24，由每一 LED 24 毛出的光線中會有一條光線經過該多邊柱形穿孔部32的 中心，此光線亦可視為是多邊柱形穿孔部32之中心與LEd 24間的連線，則與該連線垂直的面即可選為入射面， 以使入射到入射面321之該等光線的入射角盡量是小角度 ，而均可小於入射面321的全反射臨界角。 而反射面322的決定在此以左側的反射面322為例， 如圖4所示’多邊柱形穿孔部32的中心分別與左邊的 24及一擇定的穿孔部31之中心（原則上先找最鄰近遠端的 穿孔部）連線而分別畫出直線L1、L2，直線u與直線L2 的夾角之角平分線L3即為反射面322的法線，則與法線（角 平分線L3)垂直的面即可選為反射面322。但若所選定的反 射面322無法使由LED 24光源射出而直接入射反射面322 之光線的入射角大於反射面322的全反射臨界角，則可微 调反射面322的設置角度，使直接入射反射面322之光線 12 M325684 的入射角大於反射面322的全反射臨界角。 參閱圖2，入射面311、321與反射面312、322的大小 則由所需人射多邊柱形穿孔部31、32的光強度與所需反射 光強度來決疋。同理，其他多邊柱形穿孔部31、32的形狀 也依上述原則經由光學模擬找到最佳化的形狀；在模擬的 過程中，為配合還未決定的入射面311、321或反射面312 、322,可微調已決定的入射面3u、321或反射面Μ、 322 ’以使各穿孔部31、32、41的入射光強度能更均句。 參閱圖5,本新型的第二較佳實施例揭示另一種供按鍵 用的導光板500,其實質上為一樹狀構造，且包含二個主通 道部51、多數個支通道部52、多數個第—穿孔部6、多數 個辅助通道部53、二個垂直通道部M、二個第二穿孔部7 ，以及五個第三穿孔部55。 該二主通道部51相互平行，每一主通道部51包括一 近端511及-遠端512,且每-主通道部51的寬度由近端 511遞減至遠端512。各該支通道部52分別間隔地設置於每 一主通道部51兩側而朝遠端512斜向延伸，而且，鄰近近 端511的支通道部52比遠離近端511的支通道部52窄。 各該第-穿孔部6分別設置於各該支通道部52的遠端 ，且分別對應一按鍵，每一第一穿孔部6包括一與對應的 支通道部52連通的圓環通道61及一由該圓環通道61圍繞 界定的圓柱形穿孔62,圓柱形穿孔62可容置對應按鍵的至 少一部分，每一圓環通道61則具有一内圓周面Η〗及一外 圓周面612。 13 M325684 該等辅助通道部53分別連通部分兩兩相鄰的圓環通道 61，且每一輔助通道部53的寬度由近端遞減至遠端。該二 垂直通道部54分別由該二主通道部51之遠端512反㈣ 直延伸’該二第二穿孔部7則分別設於該二垂直通道部Μ 的末端，且分別對應一按鍵，每一第二穿孔部7包括一與 對應的垂直通道部54連通的圓環通道71及—由該圓環通 道71圍繞界定的圓柱形穿孔72，圓柱形穿孔72可容置該 對應按鍵的至少一部分，每一圓環通道71同樣具有一内圓 周面711及一外圓周面712 ;而且，每一主通道部51與對 應之垂直通道部54相交處形成有一斜面541。 排成十字形的五個第三穿孔部55通常是對應選擇方向 及確認用的按鍵，所以使用者在沒有觀看的情況下仍能依 直兔按壓到正確的按鍵，因此，第三穿孔部5 5可以不被照 明，所以相鄰的第三穿孔部55間及其與主通道部51、輔助 通道部53和第二穿孔部7間只需用細細的支架連結支撐以 維持結構穩固，但支架不需具有導光的功用。 參閱圖6，兩個LED 24設於導光板500的側面且分別 對應該二主通道部51的近端511，部分由LED 24發出的光 線可傳送至主通道部51的遠端512,然後被斜面541反射 以經由垂直通道部54進入第二穿孔部7的圓環通道71中 ;其他行進於主通道部51内的光線則分別經由支通道部52 而入射至對應的第一穿孔部6之圓環通道61中。入射各該 圓環通道61、71的光線會在其内、外圓周面611、612、 711、712間反射多次，則每次光線入射内圓周面611、711 14 M325684 時都會有部分光線折射入對應的圓柱形穿孔62、72中，所 以光線是由多個方向進入圓柱形穿孔62、72，以使圓柱形 穿孔62、72内的光強度盡量均勻地分佈。 另外輔助通道部53可將兩兩相鄰之圓環通道6ι中 較鄰近近端511的圓環通道61内的部分光線導引到較遠離 近端511的圓環通道61内，以使較遠離近端5ΐι的圓環通 道61亦有充足的光線入射。而每一輔助通道部的寬度 由近端511遞減至遠端512，則是為了防止較遠離近端5ΐι 之圓環通道61内的光線進入輔助通道部53内而致使光強 度減少。 而且，若母一主通道部51由近端511至遠端512均維 持寬度相等，則會有過多的光線都直接入射到主通道部51 的退‘ 512，造成第二穿孔部7過亮而鄰近遠端的第一 牙孔邛6卻不夠売，所以本實施例中每一主通道部$ 1的寬 度是由近端511遞減至遠端512，以防止過多的光線都直接 入射到主通道部51的遠端512。 而因為主通道部51接近近端511處的光強度較強，所 以鄰近近端511的支通道部52不需太寬便可有足夠的光強 度進入鄰近近端511的第一穿孔部6中；但隨著光線分散到 各個支通道部52中，主通道部51在較鄰近遠端512處的 光強度較弱，所以較鄰近遠端512的支通道部52之寬度較 寬，以確保有足夠的光線進入。因此，本實施例同樣可使 每一第一、第二穿孔部6、7的入射光強度大致相等，則鍵 盤的各個按鍵也可被均勻地照明。 15 M325684 圖5是一俯視圖，說明本新型供按鍵用的導光板之第 二較佳實施例；及 圖6是一俯視圖，說明該第二較佳實施例中由該二 LED發出的光線分別入射第一、第二穿孔部中。

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Claims (1)

1. M325684 九、申請專利範圍： 1. 一種供按鍵用的導光板，包含： 多數個穿孔部，設於該導光板上分別對應一按鍵且 可容置該對應按鍵的至少一部分，至少一光源所產生的 光線入射各該穿孔部，其中經擇定的穿孔部分別包括部 分非圓弧的外廓，每一非圓弧的外廓具有至少一入射面 及至少一與該入射面夾一角度的反射面，入射該等反射 面的光線被反射至至少一其他穿孔部。 > 2.依據申請專利範圍第1項所述之導光板，其中，該導光 板定義有一近端及一遠端，該光源鄰近該近端，該等入 射面均傾斜朝向該近端；各該入射面的安排會使由該光 源射出而直接入射各該入射面的光線之入射角分別小於 入射面的全反射臨界角，各該反射面的安排會使由該光 源射出而直接入射各該反射面的光線之入射角分別大於 反射面的全反射臨界角。 | 3.依據申請專利範圍第2項所述之導光板，其中，該導光 板的材質為聚碳酸酯（PC)。 4·依據申請專利範圍第2項所述之導光板，其中，該導光 板的材質為聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)。 5 ·依據申請專利範圍第2項所述之導光板，其中，各該穿 孔部的入射面分別與該對應穿孔部之中心及該光源間的 連線垂直。 6 ·依據申清專利範圍第2項所述之導光板，其中，各該入 射面的大小由該近端至該遠端呈遞增。 20 M325684 7 ·依據申睛專利範圍第2項所述之導光板，其中，各該反 射面的大小由該近端至該遠端呈遞減。 8 ·依據申請專利範圍第2項所述之導光板，其中，該等經 擇定的穿孔部呈多邊柱形。 9 ·依據申请專利範圍第2項所述之導光板，其中，該等穿 孔部概排成三排，每一排均由該近端延伸至該遠端而可 分成一左排、一中排與一右排。 10.依據申請專利範圍第9項所述之導光板，其中，位於該 中排的每一個穿孔部均呈左右對稱，各該經擇定且位於 該中排的穿孔部之外廓分別均具有二個入射面及二個反 射面。 11.依據申請專利範圍第10項所述之導光板，其中，該等經 擇定且位於該中排的穿孔部之該：反射面分別朝向該左 排與該右排。 12.依據申請專利範圍第9項所述之導光板，其中，各該經

   擇定且位於該A、右#的穿孔部之外廊分別均具有一個 入射面及一個朝向該中排的反射面。 13.依據中請專利範圍第9項所述之導光板，更包含三個設 於該導光板上且鄰近該遠端的三角柱形穿孔部，其中一 個三角柱形穿孔部位於該左排與該中排間，另一個三角 柱形穿孔部位於該中排與該右排間，每_個三角柱形穿 孔部包括二個傾斜朝向該近端的反射面。 14· 一種供按鍵用的導光板 至少一個主通道部 實質上為一樹狀構造，包含·· ，包括一近端及一遠端，可使鄰 21 M325684 近該近端的至少一 # 多數個m 線傳❹該遠端； 側十 ’分別間隔地設置於該主通道邻兩 :，可谷許該主通道部的光線進 =兩 傳送至各該支通道部的遠端；卩 了使進入的光線 夕數個穿孔部，分別設置於 分別對瘅一 # M # 支通道。卩的返端，且 該支通二二容置該對應按鍵的至少， 15. 依據別人射至對應的穿孔部。 專利乾圍弟14項所述之導光板，其中，鄰近兮 近端的支通道部比遠離該近端的支通道部窄。/亥 16. ==請專利範圍第Η項所述之導光板，其中，該等支 通道。卩分別朝該遠端斜向延伸。 17·依據申請專利範圍第14項所述之導光板，1中每一穿 孔部包括—與對應的支通道部連通的圓環通道及-由該 囫％通道圍繞界定的圓柱形穿孔，各該支通道部中的光 線分別入射對應的圓環通道中。 18.:據申請專利範圍第17項所述之導光板，其中，每一圓 環通道具有—内圓周面及—外圓周面，人射各該圓環通 道的光線在各該内、外圓周面間經多次反射，且每次光 線入射各邊内圓周面時會有部分光線折射入對應之圓柱 形穿孔中。 19·依據中請專利範圍第17項所述之導光板，更包含多數個 分別連通兩相鄰圓環通道的輔助通道部。 20·依據申請專利範圍第19項所述之導光板，其中，每一輔 助通道部的寬度由該近端遞減至該遠端。 22 M325684 21. 依據申請專利範圍第14項所述之導光板，是包含二個相 互平行的主通道部。 22. 依據申請專利範圍第21項所述之導光板，更包含二個分 別由該二主通道部之遠端反向垂直延伸的垂直通道部， 及二個分別設於該二垂直通道部末端的穿孔部，該二穿 孔部分別對應一按鍵並可容置該對應按鍵的至少— 口 [5分 ，每一主通道部與對應之垂直通道部相交處形成有一口 反射光線進入該垂直通道部的斜面。 23. 依據申請專利範圍第14項所述之導光板，其中，該至少 一主通道部的寬度由該近端遞減至該遠端。 23