鍵盤照明開關(guān)電路的制作方法
【專利說明】鍵盤照明開關(guān)電路
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)是于2014年9月17日提交的名稱為“Keyboard Illuminated Switch”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/051，551號(hào)的正式申請(qǐng)，并且本申請(qǐng)要求該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，出于所有目的該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及機(jī)械式鍵盤中的照明鍵。
【背景技術(shù)】
[0004]存在許多不同類型的鍵盤。一些已知的鍵盤是電容性的(非機(jī)械的)和機(jī)械式的。機(jī)械式鍵盤包括膜片(橡膠墊)和金屬接觸(帶彈簧)鍵盤。膜片鍵盤用于較小輪廓的鍵盤并具有橡膠墊，該橡膠墊被壓下以使開關(guān)致動(dòng)。其它機(jī)械式鍵盤使用彈簧機(jī)構(gòu)。彈簧有時(shí)候采用剪刀機(jī)構(gòu)的形式。機(jī)械式鍵盤通常用于例如打游戲。
[0005]圖1為來自用于機(jī)械式鍵盤的Cherry的現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械式鍵開關(guān)的示意圖。彈簧102安裝在柱塞/致動(dòng)器機(jī)構(gòu)104的下方的中心。位于一側(cè)的是豎向設(shè)置的線接觸件106和108，隨著柱塞上下移動(dòng)，該線接觸件106和108由構(gòu)件110進(jìn)行斷開和閉合。未示出安裝在柱塞104的頂部上的鍵帽。
[0006]照明鍵盤可以對(duì)鍵進(jìn)行照明，特別地對(duì)鍵上的字母、數(shù)字或其它指示符進(jìn)行照明。這可以通過在鍵自身中的導(dǎo)光件或LED來完成。導(dǎo)光件方案的示例在Shipman的美國(guó)專利第7，283，066號(hào)、Muurinen的美國(guó)專利第5，408，060號(hào)以及Chiang (Darfon)的美國(guó)專利第 6，860，612 號(hào)中。
[0007]圖2為根據(jù)美國(guó)公開的申請(qǐng)第20140168936號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)的照明鍵的示意圖。在支承鍵帽206的剪刀結(jié)構(gòu)204的一側(cè)上安裝有LED 202。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種電路結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)允許使用單面式印刷電路板(PCB)，該單面式印刷電路板(PCB)具有機(jī)械式鍵結(jié)構(gòu)，該機(jī)械式鍵結(jié)構(gòu)在該鍵結(jié)構(gòu)的中部具有發(fā)光元件。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，使用了具有突出穿過印刷電路板的銷的LED。這允許在PCB的底側(cè)上進(jìn)行布線，簡(jiǎn)化了制造過程。將較高的LED結(jié)構(gòu)與表面安裝LED進(jìn)行比較，因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光表面將充分地靠近鍵帽，因此不需要導(dǎo)光件。
[0010]在一個(gè)實(shí)施方式中，PCB包括至少一個(gè)低歐姆電阻器，所述至少一個(gè)低歐姆電阻器形成用于垂直開關(guān)矩陣導(dǎo)體之上的開關(guān)矩陣導(dǎo)體的橋。在另一實(shí)施方式中，開關(guān)中包括有第三銷，其中，使至兩個(gè)開關(guān)銷的電氣連接件中的一個(gè)在開關(guān)的內(nèi)部，從而消除了在PCB上進(jìn)行跨越的需要。
【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的柱塞和開關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的不意圖。
[0012]圖2為在一側(cè)上具有發(fā)光器的現(xiàn)有技術(shù)的照明鍵的示意圖。
[0013]圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的鍵結(jié)構(gòu)的元件的分解圖。
[0014]圖4為圖3的鍵結(jié)構(gòu)的基部的底部表面的不意圖。
[0015]圖5為圖4的基部的頂部部分的示意圖。
[0016]圖6為示出了安裝的彈簧和導(dǎo)光件的根據(jù)實(shí)施方式的部分組裝的鍵結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0017]圖7為根據(jù)實(shí)施方式的包括柱塞的部分組裝的鍵結(jié)構(gòu)的另一示意圖。
[0018]圖8為根據(jù)實(shí)施方式的完整的鍵結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0019]圖9為示出了如在本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的鍍通孔(PTH)LED和表面安裝裝置(SMD) LED的示意圖。
[0020]圖10為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于鍵開關(guān)PCB的第一電路布線的示意圖。
[0021]圖11為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于鍵開關(guān)PCB的第二電路布線的示意圖。
[0022]圖12為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于鍵開關(guān)PCB的第三電路布線的示意圖，其示出了相鄰的開關(guān)結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]具有中央LED安裝件的示例鍵結(jié)構(gòu)以支持本發(fā)明
[0024]圖3為中心LED安裝件鍵結(jié)構(gòu)的元件的分解圖。鍵結(jié)構(gòu)包括基部302、導(dǎo)光件304、彈簧306、柱塞/致動(dòng)器308、柱塞保持器310以及鍵帽311。基部302包括用于LED的中央孔 312。
[0025]接觸線316和318圍繞中央孔312水平地布置。通過將每個(gè)線圍繞開關(guān)基部的拐角延伸來提供彈簧力。在第二拐角附近的對(duì)應(yīng)的分離點(diǎn)提供了用于彈簧的最大的平衡。柱塞308的側(cè)壁307和309能夠?qū)⒐战歉浇膹椈善媒佑|部分分離。
[0026]導(dǎo)光件304將安裝在LED上。在不需要導(dǎo)光件304的情況下，使用鍍通孔(PTH)LEDo PTH LED將比SMD LED更高，因此消除了導(dǎo)光件的需要。在一個(gè)實(shí)施方式中，PTH LED為3暈米LED。
[0027]導(dǎo)光件304的頂部可以具有漫射圖案314，用于使光漫射至鍵帽311。鍵帽311安裝在柱塞308上。字母“ALT”以半透明的方式出現(xiàn)在鍵帽上，其中，鍵帽的剩余部分是黑色或其它不透明的材料。其它鍵帽具有用于背光的不同的字母或數(shù)字。替代性地，鍵的整體或部分可以被至少部分地半透明化，以允許當(dāng)后面打光時(shí)鍵會(huì)發(fā)亮。
[0028]柱塞保持件310包括成對(duì)的凸部320和322，所述成對(duì)的凸部320和322與基部302的部分324和326互鎖。
[0029]這種結(jié)構(gòu)的多種變型是可能的。例如，在鍵模塊的拐角處使用四個(gè)較小的彈簧。替代性地，可以使用寬的剪刀機(jī)構(gòu)，其中，在用于LED的剪刀葉片之間具有足夠的空間，并且大的剪刀軸具有足夠大的孔以容納LED或?qū)Ч饧?br>[0030]導(dǎo)光件是矩形的，以提供光至矩形鍵帽的最佳分布。替代性地，對(duì)于圓形的鍵帽而言，可以使用筒形導(dǎo)光件。對(duì)于更大的鍵而言，可以使用更寬的導(dǎo)光件。鍵帽的其它形狀可以具有對(duì)應(yīng)形狀的導(dǎo)光件。替代性地，更寬的鍵可以具有多個(gè)鍵柱塞結(jié)構(gòu)，其中，額外的結(jié)構(gòu)具有LED，但不具有開關(guān)接觸件。
[0031]圖4為圖3的鍵結(jié)構(gòu)的基部302的底部結(jié)構(gòu)的示意圖?？梢钥吹皆诨?02中的相同的孔312。在仰視圖中，示出了將與下方的PCB接合的接觸銷402和404。
[0032]圖5為圖4的基部302的頂部部分的示意圖。如上文圖3中所描述的并在此以不同的視角示出的，基部302包括用于LED的中央孔312。接觸線316和318圍繞中央孔312水平地布置。該附圖給出了用于與彈簧306接合的基部302中的圓形凹陷部502的最佳視圖。此外再次示出了彈簧306的一部分和導(dǎo)光件304。
[0033]圖6為示出了安裝的彈簧和導(dǎo)光件的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的部分組裝的鍵結(jié)構(gòu)的示意圖。如可以看到的，基部302具有安裝在中央孔(圖3的312)上的導(dǎo)光件304。彈簧306安裝成與基部302中的圓形凹陷部502接合。從底側(cè)示出了柱塞3