按键装置及导光元件的制作方法

本发明涉及一种按键装置及导光元件，特别涉及一种具有发光效果的按键装置及导光元件。

背景技术：

在现今科技发达的信息时代，电脑已成为人们不可或缺的必需品。就目前电脑而言，键盘为不可或缺的输入设备之一，用以输入文字、符号或数字。使用者在选择键盘时，除了考量键盘的功能外，键盘外观的视觉效果亦受到使用者的重视。举例而言，目前市面上已有推出发光键盘，以期藉由灯光营造出酷炫的视觉效果来吸引使用者。此外，使用者于夜间或灯光不足的地方使用发光键盘时，发光键盘本身提供的光源亦可协助使用者寻找按键，以提升发光键盘的使用便利性。

然而，目前市面上的发光键盘普遍难以兼顾制造成本与光均匀度，其原因在于，若欲提升发光键盘的光均匀度，则必须增加光源的数量，但光源数量的增加却会提高发光键盘的制造成本。反之，若减少光源的数量，虽可降低发光键盘的制造成本，但却会降低发光键盘的光均匀度。因此，目前市面上的发光键盘有制造成本与光均匀度难以兼顾的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种按键装置及导光元件，藉以兼顾发光键盘的制造成本与光均匀度。

本发明所揭露的按键装置，包含一按键开关、一光源、一键帽及一导光元件。光源邻近于按键开关。键帽罩覆按键开关与光源。键帽包含一透光板部及一侧板部。透光板部覆盖光源。侧板部连接于透光板部。导光元件介于透光键帽的透光板部与光源之间。导光元件包含一均光板部及一引光板部。均光板部具有相对的一出光面及一背面，以及具有一分光槽。出光面面向键帽的透光板 部。分光槽位于均光板部的出光面。引光板部凸出于均光板部的背面，且引光板部于出光面的投影与分光槽于出光面的投影至少部分重叠。引光板部具有靠近均光板部的一连接侧与远离均光板部的一入光侧。光源邻近于引光板部的入光侧旁，且引光板部的连接侧的宽度大于引光板部的入光侧的宽度。

本发明所揭露的导光元件，包含一均光板部及一引光板部。均光板部具有相对的一出光面及一背面，以及具有一分光槽。分光槽位于均光板部的出光面。引光板部凸出于均光板部的背面，且该引光板部于该出光面的投影与该分光槽于该出光面的投影至少部分重叠。引光板部具有靠近均光板部的一连接侧与远离均光板部的一入光侧，且引光板部的连接侧的宽度大于引光板部的入光侧的宽度。

根据上述实施例所揭露的按键装置及导光元件，通过导光元件的引光板部的引光，使从较小宽度入光侧进入的光线尽可能扩散到较大宽度的连接侧，再经该连接侧通过导光元件的均光板部的导光，让光线尽可能均匀扩散到均光板部的出光面，进而可用一个或少量的光源来达到键帽的透光板部整面的光均匀度。也就是说，通过导光元件的设置，可有效减少光源的用量，并达到所需的均匀度的标准，进而可兼顾发光键盘的制造成本与光均匀度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例所述的按键装置的立体示意图；

图2为图1的分解示意图；

图3为图1的剖视示意图；

图4为图3的导光元件的放大示意图；

图5为图4的局部放大图；

图6为图1的另一视角的剖视示意图；

图7为根据本发明第二实施例所述的按键装置的剖视示意图。

其中，附图标记

10、10’ 按键装置

100 按键开关

110 触发凸部

200 光源

300 键帽

310 透光板部

320 侧板部

400 导光元件

410 均光板部

411 出光面

412 背面

412a、412b 侧缘

413 分光槽

413a 第一斜槽面

413b 第二斜槽面

414 第一反射面

415 第二反射面

416 凹槽

416a 槽侧面

420 引光板部

421 入光侧

422 连接侧

423 入光面

424 引光面

430 结合板部

D1、D2 宽度

θ1～θ6 角度

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1至图3。图1为根据本发明第一实施例所述的按键装置的立体示意图。图2为图1的分解示意图。图3为图1的剖视示意图。

本实施例的按键装置10适用应用于发光键盘(未绘示)，其包含一按键开关100、一光源200、一键帽300及一导光元件400。此外，按键装置10内可另设有架桥(如剪刀式枢接结构，未绘示)。由于架桥并非本发明的重点，且为本领域具有通常知识者已熟知的技术，故与架桥相关的结构并不再赘述。

按键开关100例如为机械式的触发开关，并具有一触发凸部110。当按键开关100的触发凸部110被触发时，按键开关100会产生对应的文字或功能信号。上述按键开关100是以机械式触发开关为例，但并不以此为限，在其他实施例中，按键开关100也可以是光遮断式的触发开关。

光源200邻近于按键开关100。详细来说，光源200例如为发光二极管。光源200嵌设于按键开关100，并用以产生向上投射的一光线。

键帽300罩覆按键开关100与光源200。详细来说，键帽300包含一透光板部310及一侧板部320。透光板部310位于按键开关100上方，并覆盖光源200。侧板部320连接于透光板部310，并围绕光源200。在本实施例中，透光板部310上例如印有英文字母或注音符号，且侧板部320设计成不透光，但并不以此为限，在其他实施例中，侧板部320亦和透光板部310一样设计成可透光。

导光元件400介于键帽300的透光板部310与光源200之间，并可固定于键帽300。详细来说，请参阅图3至图6。图4为图3的导光元件的放大示意图。图5为图4的局部放大图。图6为图1的另一视角的剖视示意图。导光元件400包含一均光板部410、一引光板部420及二结合板部430。均光板部410具有相对的一出光面411及一背面412。出光面411面向键帽300的透光板部310，且出光面411的尺寸匹配于透光板部310的尺寸。背面412具有相对的二侧缘412a、412b。引光板部420凸出于均光板部410的背面412，并与背面412的相对两侧缘412a、412b相分离，而令导光元件400的外形例如呈英文字母的「T」型。

在本实施例中，引光板部420具有远离均光板部410的一入光侧421与靠近均光板部410的一连接侧422。光源200邻近于引光板部420的入光侧421旁，且引光板部420的连接侧422的宽度D1大于引光板部420的入光侧421的宽度D2，以及引光板部420的连接侧422的宽度D1实质上等于均光板部410的宽度。更进一步来说，引光板部420具有一入光面423及二引光面424。 入光面423位于引光板部420的入光侧421。入光面423面向光源200。二引光面424分别连接于入光面423的相对两侧，并朝引光板部420的连接侧422延伸。并且，二引光面424靠近引光板部420的连接侧422的间距大于二引光面424靠近引光板部420的入光侧421的间距。光源200所产生的光线用以自入光面423进入引光板部420，并藉由二引光面424的导引来使得光线较均匀地进入均光板部410。

均光板部410具有一分光槽413。分光槽413位于均光板部410的出光面411，并与引光板部420于出光面411的投影至少部分重叠。详细来说，均光板部410具有形成分光槽413的一第一斜槽面413a及一第二斜槽面413b，且第一斜槽面413a和第二斜槽面413b直接相交并形成夹角θ1，第一斜槽面413a较第二斜槽面413b靠近背面412的其中一侧缘412a。第一斜槽面413a与第二斜槽面413b所构成的夹角θ1为75度。在本实施例中，均光板部410的第一斜槽面413a与第二斜槽面413b在出光面411上的投影与引光板部420在出光面411上的投影至少部分重叠，以令光源200发出的光线能够经第一斜槽面413a与第二斜槽面413b的反射而充斥于均光板部410中，其中部分光线会射向背面412的相对两侧缘412a、412b。

此外，由于分光槽413至背面412的侧缘412a的距离较短，而分光槽413至背面412的侧缘412b的距离较长，故分光槽413靠近侧缘412a的一侧所需的光线量应少于分光槽413靠近侧缘412a的一侧所需的光线量，以保持均匀板部410在分光槽413两侧的光均匀度。本实施例的作法在于将较靠近侧缘412a的第一斜槽面413a的倾斜角度θ2(即第一斜槽面413a与出光面411所构成的夹角)大于较靠近侧缘412b的第二斜槽面413b的倾斜角度θ3(即第一斜槽面413b与出光面411所构成的夹角)。其中，在本实施例中，第一斜槽面413a的倾斜角度θ2以60度为例，而第二斜槽面413a的倾斜角度θ3以45度为例，但并不以此为限。

均光板部410具有与出光面411、背面412相连的一第一反射面414及一第二反射面415，第一反射面414和第二反射面415相对且分别位于分光槽413的两侧。分光槽413至第一反射面414的距离小于分光槽413至第二反射面415的距离。

第一反射面414与出光面411的延伸面所构成的夹角θ4为45度，以通过 第一反射面414将光线重新反射回均光板部410，以增加均匀板件410的光线使用率。其中，第一反射面414与出光面411的延伸面所构成的夹角θ4并不限于上述的45度，在其他实施例中，第一反射面414与出光面411的延伸面所构成的夹角θ4亦可为40度至50度的任一角度值。

此外，在本实施例中，第一反射面414上并无涂布反射涂料，仅藉由全反射原理让倾斜的第一反射面414达到反射效果，但并不以此为限，在其他实施例中，第一反射面414上也可以另涂布有反射涂层，以提升第一反射面414的反射效果。同理，第二反射面415亦可另涂布有反射涂层，以提升第二反射面415的反射效果。

第二反射面415与出光面411的延伸面所构成的夹角θ5为45度。第二反射面415能够将光线重新反射回均光板部410。如此一来，即能够增加光源200所发出的光线从均光板部410的出光面411射出的射出量，进而进一步地增加导光元件400的光线使用率。其中，第二反射面415与出光面411的延伸面所构成的夹角θ5并不限于上述的45度，在其他实施例中，第二反射面415与出光面411的延伸面所构成的夹角θ5亦可为40度至50度的任一角度值。

本实施例中，均光板部410更具有多个微结构。这些微结构位于均光板部410的背面412。这些微结构例如为自背面412向内凹陷的一凹槽416，并自均光板部410靠近引光板部420的一侧朝远离引光板部420的一侧分布，且这些微结构的分布密度自靠近引光板部420的一侧朝远离引光板部420的一侧渐密。藉由这些微结构，可使由出光面411射向透光板部310的光线进一步均匀。

此外，均光板部410具有形成这些凹槽416的多对槽侧面416a。每一对槽侧面416a所构成的夹角θ6为90度，但并不以此为限，在其他实施例中，每一对槽侧面416a所构成的夹角θ6也可以为大于等于40度至小于等于90度之间的任一角度值。

再者，本实施例的微结构为凹槽416，但并不以此为限，在其他实施例中，微结构也可以为凸块。

二结合板部430凸出于均光板部410的背面412，并卡合于按键开关100的触发部。如此一来，键帽300受外力压迫时，键帽300能够带动导光元件400触发按键开关100，以产生文字或功能信号。在本实施例中，结合板部430的数量以两个为例，但并不以此为限，在其他实施例中，结合板部430的数量 也可以为一个或三个以上。

通过上述引光板部420的引光，可让光源200发出的光线尽可能全数并均匀地进入均光板部410，，再通过均光板部410让光线均匀地扩散并从出光面411射向键帽300的透光板部310。藉此让本实施例的按键装置10仅需使用一个或少量的光源200或较低功率的光源200即可达到整个透光板部310的均光效果，进而降低按键装置10的制造成本及耗电量。

在上述实施例中，引光面424是以曲面为例，但并不以此为限。请参阅图7。图7为根据本发明第二实施例所述的按键装置的剖视示意图。在本实施例的按键装置10’中，引光面424也可以为平面。此外，本实施例的按键装置10’的其余结构与第一实施例相似，故不再赘述。

根据上述实施例所揭露的按键装置及导光元件，通过导光元件的引光板部的引光，让光线均匀扩散，再通过导光元件的均光板部的导光，让光线再次均匀扩散，进而可用一个或少量的光源来达到键帽的透光板部整面的光均匀度。也就是说，通过导光元件的设置，可有效减少光源的用量，并达到所需的均匀度的标准，进而可兼顾发光键盘有制造成本与光均匀度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。