TWI668722B - 發光鍵盤及其發光模組 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種發光鍵盤，其包括一按鍵模組以及一發光模組。按鍵模組具有一不透光區。發光模組包括一導光板、一第一發光件及一第二發光件。導光板包括一容置槽，容置槽對應於不透光區。容置槽具有一第一邊牆、一第二邊牆、一第一散光部及一第二散光部。第一散光部設置於第一邊牆，第二散光部設置於第二邊牆。第一發光件位於容置槽且朝向第一邊牆設置。第一發光件所射出之光線經由第一散光部射入導光板。第二發光件位於容置槽且朝向第二邊牆設置。第二發光件所射出之光線經由第二散光部射入導光板。

Description

發光鍵盤及其發光模組

本發明係關於一種發光鍵盤，特別是關於一種發光鍵盤的發光模組。

為了提供發光鍵盤充足亮度的光源，必須設置足量顆數的發光件。目前常見的配置是將多顆發光二極體(即發光件)設置於軟性電路板上，並將軟性電路板連同發光二極體呈縱列地穿設於位在鍵盤的中央處的導光板，使發光二極體所散發的光線可均勻地散佈至鍵盤的周緣。然而，目前須使用6至10顆的發光二極體，始能使發光鍵盤維持足夠的亮度及均勻度。

又，目前不論是電腦本身或是其周邊的電子產品，皆朝著輕、薄、短、小的設計理念發展，以便於使用者可方便攜帶應用。隨著電子產品朝輕、薄、短、小設計模式，可應用的面積也相對減少。同樣的，發光鍵盤的設計理念也不斷地朝減縮長度、寬度及厚度等尺寸發展，進而使可供發光件及軟性電路板設置的空間也被壓縮。因此，如何提供一種發光鍵盤，僅使用少量顆數 的發光件即可達到足夠亮度及均勻度的效果，為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

有鑑於上述課題，本發明之主要目的係在提供一種發光鍵盤及發光模組，導光板具有容置槽，且容置槽設置有第一散光部及第二散光部，使第一發光件所射出之光線可經由第一散光部射入導光板，第二發光件所射出之光線可經由第二散光部射入導光板，以解決習知發光鍵盤無法使用少量顆數的發光件以達到足夠亮度及均勻度的問題。

為達成上述之目的，本發明提供一種發光鍵盤，其包括一按鍵模組以及一發光模組。按鍵模組具有一不透光區。發光模組對應按鍵模組設置，且發光模組包括一導光板、一第一發光件及一第二發光件。導光板包括一第一表面、一第二表面及一容置槽。第一表面朝向按鍵模組。第二表面位於第一表面的相反側。容置槽位於第一表面與第二表面之間且對應不透光區。容置槽具有一第一邊牆、一第二邊牆、一第一散光部及一第二散光部。第一散光部設置於第一邊牆，第二散光部設置於第二邊牆。第一發光件位於容置槽且朝向第一邊牆設置。第一散光部及第二散光部分別由相連的複數凸部所形成，每一凸部包括至少二平面。第一發光件所射出之光線經由第一散光部射入導光板。第二發光件位 於容置槽且朝向第二邊牆設置。第二發光件所射出之光線經由第二散光部射入導光板。

為達成上述之目的，本發明提供另一種發光模組，應用於一發光鍵盤。發光鍵盤包括一按鍵模組，按鍵模組具有一不透光區，發光模組對應按鍵模組設置。發光模組包括一導光板、一第一發光件以及一第二發光件。導光板包括一第一表面、一第二表面及一容置槽。第一表面朝向按鍵模組。第二表面位於第一表面的相反側。容置槽位於第一表面與第二表面之間且對應不透光區。容置槽具有一第一邊牆、一第二邊牆、一第一散光部及一第二散光部。第一散光部設置於第一邊牆，第二散光部設置於第二邊牆。第一發光件位於容置槽且朝向第一邊牆設置。第一散光部及第二散光部分別由相連的複數凸部所形成，每一凸部包括至少二平面。第一發光件所射出之光線經由第一散光部射入導光板。第二發光件位於容置槽且朝向第二邊牆設置。第二發光件所射出之光線經由第二散光部射入導光板。

根據本發明之一實施例，第一發光件具有平行於第一邊牆的一第一軸線，第一軸線與導光板的周緣之間具有一第一角度。第二發光件具有平行於第二邊牆的一第二軸線，第二軸線與導光板的周緣之間具有一第二角度。第一角度與第二角度隨著導光板的一最大長度增加而增加。

根據本發明之一實施例，第一散光部在法線方向上至導光板的周緣的最短距離與第二散光部在法線方向上至導光板的周緣的最短距離相等。

根據本發明之一實施例，容置槽鄰近導光板的周緣。

根據本發明之一實施例，容置槽更具有一開口，開口位於導光板的周緣。第一散光部與第二散光部是朝向開口。

根據本發明之一實施例，每一凸部包括二平面，且該二平面之間具有一第三角度。第三角度介於45度至120度之間。

根據本發明之一實施例，導光板更具有一分隔部，分隔部位於第一散光部與第二散光部之間。

根據本發明之一實施例，發光模組更包括一反射板，反射板設置於導光板的第二表面。反射板具有一第一彎折部，第一彎折部設置於反射板的周緣。

根據本發明之一實施例，發光模組更包括一遮光板，遮光板設置於導光板的第一表面。遮光板具有一第二彎折部，第二彎折部設置於遮光板的周緣。

根據本發明之一實施例，反射板的第一彎折部與遮光板的第二彎折部共同包覆導光板的周緣，且第二彎折部朝向導光板的一側面為一反射面。

承上所述，依據本發明之發光鍵盤及發光模組，發光模組的導光板具有容置槽，且容置槽的第一邊牆及第二邊牆分別設置有第一散光部及第二散光部。又，第一發光件位於容置槽且朝 向第一邊牆設置，而第二發光件位於容置槽且朝向第二邊牆設置，使第一發光件及第二發光件所射出之光線可分別經由第一散光部及第二散光部射入導光板。藉由第一散光部及第二散光部增加入射光線的發散角度，使本發明僅使用二個發光件(第一發光件及第二發光件)即可使光線均勻地分布至導光板的各處，以提供足夠的亮度及均勻度。

1‧‧‧發光模組

10‧‧‧導光板

11‧‧‧第一表面

12‧‧‧第二表面

13‧‧‧容置槽

131‧‧‧第一邊牆

132‧‧‧第二邊牆

133‧‧‧第一散光部

134‧‧‧第二散光部

135‧‧‧凸部

136‧‧‧開口

14‧‧‧分隔部

20‧‧‧電路板

21‧‧‧第一發光件

22‧‧‧第二發光件

30‧‧‧遮光板

31‧‧‧第二彎折部

32‧‧‧反射面

40‧‧‧反射板

41‧‧‧開孔

42‧‧‧第一彎折部

43‧‧‧反射面

9‧‧‧按鍵模組

91‧‧‧不透光區

A、B‧‧‧圈選處

C-C‧‧‧線

D1、D2‧‧‧最短距離

K‧‧‧發光鍵盤

X1‧‧‧第一軸線

X2‧‧‧第二軸線

θ1‧‧‧第一角度

θ2‧‧‧第二角度

θ3‧‧‧第三角度

圖1為本發明的一實施例之發光鍵盤的示意圖。

圖2為圖1所示之發光鍵盤的分解示意圖。

圖3為圖2之圈選處A的放大示意圖。

圖4為圖3所示之圈選處A的容置槽與反射板及電路板組合後的示意圖。

圖5為圖1所示之發光模組的俯視圖。

圖6為圖5所示之圈選處B的放大示意圖。

圖7為圖5所示之導光板、第一發光件及第二發光件的示意圖。

圖8為圖5所示之發光模組於C-C線的剖面示意圖。

為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。

圖1為本發明的一實施例之發光鍵盤的示意圖，圖2為圖1所示之發光鍵盤的分解示意圖，請同時參考圖1及圖2所示。在本實施例中，發光鍵盤K其包括一發光模組1以及一按鍵模組9。發光模組1對應按鍵模組9設置，本實施例之發光模組1是設置在按鍵模組9的底部。其中，發光模組1包括一導光板10、一電路板20、一第一發光件21、一第二發光件22、一遮光板30及一反射板40。導光板10包括一第一表面11、一第二表面12及一容置槽13。以圖2的視角，第一表面11為導光板10的上表面，第一表面11朝向按鍵模組9，且遮光板30設置於導光板10的第一表面11。第二表面12則位於第一表面11的相反側，即為導光板10的下表面。反射板40設置於導光板10的第二表面12。遮光板30具有複數個透光部(圖2以虛線方框表示)，分別對應於按鍵模組9的各個按鍵。第一發光件21及第二發光件22所發射的光線可穿過透光部至按鍵的背面，若按鍵具有用於標示的透光字元，光線可再穿過透光字元，以達到按鍵發光的效果。

又，按鍵模組9具有不透光區91。多數的按鍵具有透光字元，在本實施例中，可將不具有透光字元的按鍵位置作為不透光區91，例如空白鍵處。由於一般的空白鍵的面積大，且不需具有用於標示的透光字元，適合做為本實施例之不透光區91，但不限於此。容置槽13位於第一表面11與第二表面12之間，且對應不透光區91。亦即，容置槽13是貫穿第一表面11及第二表面12的結構，且當發光模組1設置於按鍵模組9時，容置槽13的 位置對應於按鍵模組9的不透光區91。在本實施例中，容置槽13鄰近導光板10的周緣，且靠近於幾何中線的位置，以對應於按鍵模組9的不透光區91(即本實施例的空白鍵處)。

本實施例之容置槽13具有一開口136，開口136位於導光板10的周緣，即位於導光板10的其中一側邊。藉由開口136的設置，使本實施例之導光板10可利用模具以一體成型的方式直接製成導光板10與容置槽13。例如，以蝕刻鋼模一次性地製成導光板10及其容置槽13。另外，利用蝕刻鋼模可使製成之導光板10及其容置槽13具有較乾淨且平滑的表面，以增加導光板10對光線的透射效果。習知導光板的鋼模是以CNC雕刻的方式所製成，因而具有較粗糙的表面，不利於光線進入導光板10的耦合效率。

另外，反射板40具有一開孔41，開孔41的位置對應於導光板10的容置槽13。第一發光件21及第二發光件22設置於電路板20，電路板20設置於反射板40的下表面。第一發光件21及第二發光件22穿過開孔41，並位於導光板10的容置槽13內(見圖4)。因此，第一發光件21及第二發光件22的設置位置亦對應於按鍵模組9的不透光區91，使第一發光件21及第二發光件22所發出的光線可被導光板10均勻地導引至按鍵模組9的各處，而避免在第一發光件21及第二發光件22的設置位置出現強漏光。

圖3為圖2之圈選處A的放大示意圖，圖4為圖3所示之圈選處A的容置槽與反射板及電路板組合後的示意圖。請同時參考圖3及圖4所示，本實施例之容置槽13還具有一第一邊牆131、一第二邊牆132、一第一散光部133及一第二散光部134。其中，第一散光部133設置於第一邊牆131，第二散光部134設置於第二邊牆132，且第一散光部133與第二散光部134是朝向開口136。第一發光件21位於容置槽13且朝向第一邊牆131設置，即第一發光件21的出光面是朝向第一邊牆131，使第一發光件21所射出之光線可經由第一散光部133射入導光板10。同樣的，第二發光件22位於容置槽13且朝向第二邊牆132設置，即第二發光件22的出光面是朝向第二邊牆132，使第二發光件22所射出之光線可經由第二散光部134射入導光板10。

圖5為圖1所示之發光模組的俯視圖，圖6為圖5所示之圈選處B的放大示意圖。圖5及圖6是用於說明導光板10的第一散光部133及第二散光部134分別導引第一發光件21及第二發光件22所射出的光線，故按鍵模組9是以虛線表示之。請同時參考圖4、圖5及圖6所示，第一散光部133及第二散光部134是用以協助發散光線的結構。在本實施例中，第一散光部133及第二散光部134分別是由相連的複數凸部135所形成，且每一凸部135包括至少二平面1351。舉例而言，凸部135可以是三角形柱、梯形柱、或其他具有二個以上的平面1351的柱狀結構， 本實施例之凸部135是以三角形柱為例，使第一散光部133及第二散光部134的整體呈現類似鋸齒狀的結構。

如圖6所示，藉由不同角度排列的平面1351，可增加光線進入導光板10後的發散角度。舉例而言，自凸部135的平面1351進入導光板10的光線，可因為折射的關係產生不同的折射角度，藉此增加射入光線的發散角度。若光線射入具有平整表面的第一邊牆131或第二邊牆132，光線進入導光板10後的發散角度一般是介於100度至120度之間。在本實施例中，第一發光件21及第二發光件22所射出的光線分別經過第一散光部133及第二散光部134進入導光板10後，光線可產生的發散角度介於140度至170度之間。因此，本實施例之發光模組1僅需二顆發光件(即第一發光件21及第二發光件22)，即可使進入導光板10的光線均勻地分布至導光板10，進而提供給按鍵模組9整體。

如圖6所示，第一散光部133與第二散光部134的各個凸部135為三角形柱，且二個平面1351之間具有一第三角度θ3。較佳的，第三角度θ3介於45度至120度之間。在其他實施例中，若凸部135為梯形柱，則可以是相對二個平面1351的延伸面之間具有第三角度θ3，且第三角度θ3較佳可介於45度至120度之間，本發明並不限制。

又，第一發光件21及第二發光件22的擺放角度，可依據導光板10或按鍵模組9的最大長度(即矩形的長邊)進行調整。圖7為圖5所示之導光板10、第一發光件21及第二發光件 22的示意圖，請同時參考圖6及圖7所示。第一發光件21具有平行於第一邊牆131的一第一軸線X1，第一軸線X1與導光板10的周緣之間具有一第一角度θ1。第二發光件22具有平行於第二邊牆132的一第二軸線X2，第二軸線X2與導光板10的周緣之間具有一第二角度θ2。須說明的是，在本實施例中，導光板10的周緣是指導光板10呈矩形的外廓邊緣，故第一軸線X1及第二軸線X2會與其中的兩個側邊相交。更切確地說，由於本實施例之容置槽13對應於按鍵模組9的空白鍵處，故第一軸線X1及第二軸線X2會與導光板10位於下緣的側邊相交。另外，本實施例之第一角度θ1與第二角度θ2是指銳角的該側。

舉例而言，若導光板10的尺寸為長度(矩形長邊)230毫米(mm)、寬度(矩形短邊)80毫米，第一角度θ1及第二角度θ2較佳可以為45度。若導光板10的尺寸為長度300毫米、寬度105毫米，第一角度θ1及第二角度θ2較佳可以為53度。若導光板10的尺寸為長度400毫米、寬度120毫米，第一角度θ1及第二角度θ2較佳可以為60度。因此，第一角度θ1與第二角度θ2可隨著導光板10的最大長度(即導光板10呈矩形外廓的長邊長度)增加而增加。較佳的，第一角度θ1及第二角度θ2可介於45度至60度之間。

如圖6與圖7所示，本實施例之容置槽13位於導光板10的下緣且靠近幾何中線處，使第一散光部133在法線方向(垂直於延伸方向的方向)上至導光板10的周緣的最短距離D1與第 二散光部134在法線方向上至導光板10的周緣的最短距離D2相等。也就是說，以第一散光部133的各凸部135的前端尖點之連線為基準(即以第一邊牆131的延伸為基準)，將第一散光部133至導光板10的其中一側邊的最短距離標示為D1；以第二散光部134的各凸部135的前端尖點之連線為基準(即以第二邊牆132的延伸為基準)，將第二散光部134至導光板10的其中一側邊的最短距離標示為D2。由於容置槽13位於導光板10的其中另一側邊(即下緣)靠近幾何中線處，故最短距離D1與最短距離D2相等，且第一角度θ1及第二角度θ2為相同的角度。在本發明的其他實施例中，根據按鍵模組9的不透光區91的位置不同，容置槽13亦可能遠離導光板10的幾何中線而設置，也可以將第一角度θ1及第二角度θ2調整為不同角度(如此一來，最短距離D1與最短距離D2將不再相等)，本發明並不限制。

較佳的，請參考圖3、圖4及圖6所示，導光板10更具有一分隔部14，分隔部14位於第一散光部133與第二散光部134之間。若第一散光部133及第二散光部134為相鄰設置，而不具有分隔部14，則可能造成分別經由第一散光部133及第二散光部134入射的光線，於第一散光部133及第二散光部134的相鄰處因重疊而過於集中(不均勻)的情形。藉由分隔部14的設置，可減少分別經由第一散光部133及第二散光部134入射的光線相互重疊的情形。

圖8為圖5所示之發光模組於C-C線的剖面示意圖，請參考圖8所示。本實施例之反射板40具有一第一彎折部42，第一彎折部42設置於反射板40的周緣。較佳的，可於呈矩形的反射板40的四個側邊皆設置第一彎折部42，且第一彎折部42的彎折方向是朝向導光板10，並部分地包覆於導光板10的周緣。又，由於反射板40朝向導光板10的該側表面(上表面)為反射面43，故當反射板40的周緣朝導光板10彎折而形成第一彎折部42時，亦使得反射面43鄰近周緣的部分朝向導光板10。

在本實施例中，遮光板30具有一第二彎折部31，第二彎折部31設置於遮光板30的周緣。同樣地，可於呈矩形的遮光板30的四個側邊皆設置第二彎折部31，且第二彎折部31的彎折方向是朝向導光板10，使反射板40的第一彎折部42與遮光板30的第二彎折部31共同包覆住導光板10的周緣。在本實施例中，可於第二彎折部31朝向導光板10的一側面塗佈反射層，以作為一反射面32。藉由第一彎折部42與第二彎折部31共同包覆導光板10的周緣，及第一彎折部42與第二彎折部31朝向導光板10的側面為反射面43、32的設計，以達到避免光線自導光板10的周緣漏光且充分利用光能量的效果。在其他實施例中，亦可僅由反射板40的第一彎折部42完全包覆導光板10的周緣，或僅由遮光板30的第二彎折部31完全包覆導光板10的周緣，同樣可達到避免漏光的效果。

綜上所述，依據本發明之發光鍵盤及發光模組，發光模組的導光板具有容置槽，且容置槽的第一邊牆及第二邊牆分別設置有第一散光部及第二散光部。又，第一發光件位於容置槽且朝向第一邊牆設置，而第二發光件位於容置槽且朝向第二邊牆設置，使第一發光件及第二發光件所射出之光線可分別經由第一散光部及第二散光部射入導光板。藉由第一散光部及第二散光部增加入射光線的發散角度，使本發明僅使用二個發光件(第一發光件及第二發光件)即可使光線均勻地分布至導光板的各處，以提供足夠的亮度及均勻度。

應注意的是，上述諸多實施例係為了便於說明而舉例，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (11)

1. 一種發光鍵盤，包括：一按鍵模組，具有一不透光區；以及一發光模組，對應該按鍵模組設置，且該發光模組包括：一導光板，包括：一第一表面，朝向該按鍵模組；一第二表面，位於該第一表面的相反側；及一容置槽，位於該第一表面與該第二表面之間且對應該不透光區，該容置槽具有一第一邊牆、一第二邊牆、一第一散光部及一第二散光部，該第一散光部設置於該第一邊牆，該第二散光部設置於該第二邊牆，該第一散光部及該第二散光部分別由相連的複數凸部所形成，每一凸部包括至少二平面；一第一發光件，位於該容置槽且朝向該第一邊牆設置，該第一發光件所射出之光線經由該第一散光部射入該導光板；及一第二發光件，位於該容置槽且朝向該第二邊牆設置，該第二發光件所射出之光線經由該第二散光部射入該導光板。
2. 如申請專利範圍1項所述的發光鍵盤，其中該第一發光件具有平行於該第一邊牆的一第一軸線，該第一軸線與該導光板的周緣之間具有一第一角度，該第二發光件具有平行於該第二邊牆的一第二軸線，該第二軸線與該導光板的周緣之間具有一第二角度，該第一角度與該第二角度隨著該導光板的一最大長度增加而增加。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光鍵盤，其中該第一散光部在法線方向上至該導光板的周緣的最短距離與該第二散光部在法線方向上至該導光板的周緣的最短距離相等。
4. 如申請專利範圍第3項所述的發光鍵盤，其中該容置槽鄰近該導光板的周緣。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光鍵盤，其中該容置槽更具有一開口，該開口位於該導光板的周緣，該第一散光部與該第二散光部是朝向該開口。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光鍵盤，其中每一凸部包括二平面，且該二平面之間具有一第三角度，該第三角度介於45度至120度之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發光鍵盤，其中該導光板更具有一分隔部，該分隔部位於該第一散光部與該第二散光部之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述的發光鍵盤，其中該發光模組更包括一反射板，該反射板設置於該導光板的該第二表面，該反射板具有一第一彎折部，該第一彎折部設置於該反射板的周緣。
9. 如申請專利範圍第8項所述的發光鍵盤，其中該發光模組更包括一遮光板，該遮光板設置於該導光板的該第一表面，該遮光板具有一第二彎折部，該第二彎折部設置於該遮光板的周緣。
10. 如申請專利範圍第9項所述的發光鍵盤，其中該反射板的該第一彎折部與該遮光板的該第二彎折部共同包覆該導光板的周緣，且該第二彎折部朝向該導光板的一側面為一反射面。
11. 一種發光模組，應用於一發光鍵盤，該發光鍵盤包括一按鍵模組，該按鍵模組具有一不透光區，該發光模組對應該按鍵模組設置，該發光模組包括：一導光板，包括：一第一表面，朝向該按鍵模組；一第二表面，位於該第一表面的相反側；及一容置槽，位於該第一表面與該第二表面之間且對應該不透光區，該容置槽具有一第一邊牆、一第二邊牆、一第一散光部及一第二散光部，該第一散光部設置於該第一邊牆，該第二散光部設置於該第二邊牆，該第一散光部及該第二散光部分別由相連的複數凸部所形成，每一凸部包括至少二平面；一第一發光件，位於該容置槽且朝向該第一邊牆設置，該第一發光件所射出之光線經由該第一散光部射入該導光板；以及一第二發光件，位於該容置槽且朝向該第二邊牆設置，該第二發光件所射出之光線經由該第二散光部射入該導光板。