键盘照明开关电路的制作方法
【专利说明】键盘照明开关电路
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是于2014年9月17日提交的名称为“Keyboard Illuminated Switch”的美国临时申请第62/051，551号的正式申请，并且本申请要求该美国临时申请的优先权的权益，出于所有目的该美国临时申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明涉及机械式键盘中的照明键。
【背景技术】
[0004]存在许多不同类型的键盘。一些已知的键盘是电容性的(非机械的)和机械式的。机械式键盘包括膜片(橡胶垫)和金属接触(带弹簧)键盘。膜片键盘用于较小轮廓的键盘并具有橡胶垫，该橡胶垫被压下以使开关致动。其它机械式键盘使用弹簧机构。弹簧有时候采用剪刀机构的形式。机械式键盘通常用于例如打游戏。
[0005]图1为来自用于机械式键盘的Cherry的现有技术的机械式键开关的示意图。弹簧102安装在柱塞/致动器机构104的下方的中心。位于一侧的是竖向设置的线接触件106和108，随着柱塞上下移动，该线接触件106和108由构件110进行断开和闭合。未示出安装在柱塞104的顶部上的键帽。
[0006]照明键盘可以对键进行照明，特别地对键上的字母、数字或其它指示符进行照明。这可以通过在键自身中的导光件或LED来完成。导光件方案的示例在Shipman的美国专利第7，283，066号、Muurinen的美国专利第5，408，060号以及Chiang (Darfon)的美国专利第 6，860，612 号中。
[0007]图2为根据美国公开的申请第20140168936号的现有技术的照明键的示意图。在支承键帽206的剪刀结构204的一侧上安装有LED 202。
【发明内容】
[0008]本发明的实施方式提供了一种电路结构，该电路结构允许使用单面式印刷电路板(PCB)，该单面式印刷电路板(PCB)具有机械式键结构，该机械式键结构在该键结构的中部具有发光元件。
[0009]在一个实施方式中，使用了具有突出穿过印刷电路板的销的LED。这允许在PCB的底侧上进行布线，简化了制造过程。将较高的LED结构与表面安装LED进行比较，因为LED的发光表面将充分地靠近键帽，因此不需要导光件。
[0010]在一个实施方式中，PCB包括至少一个低欧姆电阻器，所述至少一个低欧姆电阻器形成用于垂直开关矩阵导体之上的开关矩阵导体的桥。在另一实施方式中，开关中包括有第三销，其中，使至两个开关销的电气连接件中的一个在开关的内部，从而消除了在PCB上进行跨越的需要。
【附图说明】
[0011]图1为现有技术的柱塞和开关键机构的不意图。
[0012]图2为在一侧上具有发光器的现有技术的照明键的示意图。
[0013]图3为根据本发明的实施方式的键结构的元件的分解图。
[0014]图4为图3的键结构的基部的底部表面的不意图。
[0015]图5为图4的基部的顶部部分的示意图。
[0016]图6为示出了安装的弹簧和导光件的根据实施方式的部分组装的键结构的示意图。
[0017]图7为根据实施方式的包括柱塞的部分组装的键结构的另一示意图。
[0018]图8为根据实施方式的完整的键结构的示意图。
[0019]图9为示出了如在本发明的实施方式中使用的镀通孔(PTH)LED和表面安装装置(SMD) LED的示意图。
[0020]图10为根据本发明的实施方式的用于键开关PCB的第一电路布线的示意图。
[0021]图11为根据本发明的实施方式的用于键开关PCB的第二电路布线的示意图。
[0022]图12为根据本发明的实施方式的用于键开关PCB的第三电路布线的示意图，其示出了相邻的开关结构。
【具体实施方式】
[0023]具有中央LED安装件的示例键结构以支持本发明
[0024]图3为中心LED安装件键结构的元件的分解图。键结构包括基部302、导光件304、弹簧306、柱塞/致动器308、柱塞保持器310以及键帽311。基部302包括用于LED的中央孔 312。
[0025]接触线316和318围绕中央孔312水平地布置。通过将每个线围绕开关基部的拐角延伸来提供弹簧力。在第二拐角附近的对应的分离点提供了用于弹簧的最大的平衡。柱塞308的侧壁307和309能够将拐角附近的弹簧偏置接触部分分离。
[0026]导光件304将安装在LED上。在不需要导光件304的情况下，使用镀通孔(PTH)LEDo PTH LED将比SMD LED更高，因此消除了导光件的需要。在一个实施方式中，PTH LED为3晕米LED。
[0027]导光件304的顶部可以具有漫射图案314，用于使光漫射至键帽311。键帽311安装在柱塞308上。字母“ALT”以半透明的方式出现在键帽上，其中，键帽的剩余部分是黑色或其它不透明的材料。其它键帽具有用于背光的不同的字母或数字。替代性地，键的整体或部分可以被至少部分地半透明化，以允许当后面打光时键会发亮。
[0028]柱塞保持件310包括成对的凸部320和322，所述成对的凸部320和322与基部302的部分324和326互锁。
[0029]这种结构的多种变型是可能的。例如，在键模块的拐角处使用四个较小的弹簧。替代性地，可以使用宽的剪刀机构，其中，在用于LED的剪刀叶片之间具有足够的空间，并且大的剪刀轴具有足够大的孔以容纳LED或导光件。
[0030]导光件是矩形的，以提供光至矩形键帽的最佳分布。替代性地，对于圆形的键帽而言，可以使用筒形导光件。对于更大的键而言，可以使用更宽的导光件。键帽的其它形状可以具有对应形状的导光件。替代性地，更宽的键可以具有多个键柱塞结构，其中，额外的结构具有LED，但不具有开关接触件。
[0031]图4为图3的键结构的基部302的底部结构的示意图。可以看到在基部302中的相同的孔312。在仰视图中，示出了将与下方的PCB接合的接触销402和404。
[0032]图5为图4的基部302的顶部部分的示意图。如上文图3中所描述的并在此以不同的视角示出的，基部302包括用于LED的中央孔312。接触线316和318围绕中央孔312水平地布置。该附图给出了用于与弹簧306接合的基部302中的圆形凹陷部502的最佳视图。此外再次示出了弹簧306的一部分和导光件304。
[0033]图6为示出了安装的弹簧和导光件的根据本发明的实施方式的部分组装的键结构的示意图。如可以看到的，基部302具有安装在中央孔(图3的312)上的导光件304。弹簧306安装成与基部302中的圆形凹陷部502接合。从底侧示出了柱塞3