全行程密封式带有充分后照光的键盘制造技术

一种带后照光的全行程密封键盘。在按键与印刷电路板之间设置有一半透明的隔膜，此隔膜包括一环绕其外缘的密封垫，该密封垫以密封的方式接合于键盘的外壳。用于各个按键的拱丘与上述隔膜成整体，因此可在上述按键与印刷电路板之间形成不透液体的密封。所说的键盘因设置在前述印刷电路板上的发光二极管而有了后照光。所述拱丘配置成使得各个按键具有完全的行程，从而为使用者提供了理想的触觉反馈。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及到键盘、具体地说，本专利技术涉及到密封以防液体进入的键盘，这种键盘允许各个按键有最大的行程(full travel)，并且，其中每个按键都具有后照光，这种键盘特别适合于医用超声波设备。已知有多种供打字机、计算器、数据输入终端、遥控终端及类似设备使用的键盘。这些键盘中的大多数使用了具有较大中心间距的较大按键。这些按键在结构上通常是复杂的并在操作时不仅能形成开关接触而且能向操作者提供一种触觉或反馈，从而操作者能确定已形成了开关接触，这种开关使用了从弹簧承力式组件到拱顶式开关件范围内的多种结构，以提供触觉反馈信号。这类键盘中的大多数都提供有各个键盘的后照光，因此，可在黑暗环境中使用这类键盘。一般地说，后照光是由与各个按键相联的各个发光二极管(LED)提供的。而且，最好能为某些按键提供状态指示灯。这些状态指示灯通常不安装在可移动的按键上而是安装在与相关按键相邻的位置处。对许多键盘来说，有液体溅到键盘以及有尘屑落进键盘，都是很严重的问题。液体通常会在按键系统周围向下流动并流进该按键结构内部。当这种液体干扰光线通路并在带后照光式键盘中阻碍光线通过时，它就会起破坏作用。而且，还存在着液体使键盘内电路短路的问题。对于同诸如医用超声波之类的医疗设备一道使用的键盘来说，这些问题是特别严重的。医用超声波应用中经常出现的一个问题是，需要操作者在给患者涂敷导电凝胶体之后立即操作键盘。有时未完全从操作者的手上消除掉所说的凝胶体，因而残余的凝胶体会留在键盘的各个按键上。而且，还存在着这样的可能性即操作者的手及手指会将有害的污染物传给键盘的按键。因此，最好能在不破坏底部电路的情况下可以方便且完全地清洗所说的键盘。业已测定，键盘中凭借按键“多余行程”(over-travel)的触觉反馈是最理想的。这种“多余行程”的效果因使用起来并不费力而使键盘在工效上更为理想。而且，会再度使得使用者确信击键已产生了理想的效果。过去，在研制能通过全行程键(full travel key)而提供理想触觉反馈、完全密封以防液体渗入并提供理想的后照光及状态指示灯的键盘时遇到了困难。通常，为状态指示灯设置一光导管以便提供后照光需要穿透一使按键与底部印刷电路板或其它电连接件相隔绝的薄膜。这些穿透区域使得液体有机会渗入所说的电连接件。而且，过去在与全行程按键一道提供后照光方面也遇到了困难。最后，在不冒险破坏电路的情况下，无法方便地清洁大多数现有的带后照光的键盘。本专利技术涉及到一种密封式全行程带后照光的键盘，这种键盘有多种应用，但它特别适合于和医疗设备一道使用。可以很容易地使本专利技术的键盘脱离开其底部的即刷电路板以便对按键进行完全地清洗和消毒。在本专利技术中，通过使用一般由硅橡胶(silicon rubber)构成的整体光半透明的挠性隔膜来达到上述目的。以与该隔膜成整体的方式模制的有多个拱丘和一个周边密封垫，每个拱丘用于一个按键。所说的每个拱丘的形状都能为其相关的按键提供理想的触觉反馈。所说的隔膜覆盖了设置在各个按键下方的整个即刷电路(PC)板。而所述密封垫则位于形成在键盘外壳上的狭缝内，从而在所述PC板与按键之间形成液体密封。每个按键均具有一中空的芯、透明的上表面、不透明的边缘以及用于液体的沉积盘或集液器。在每个拱丘的下部均设置有至少两个发光二极管(LED)，并且，这些LED均与相应的按键相对齐。来自LED的光线穿过上述半透明的拱丘，因而透过按键的透明上表面可以看到该光线，从而照亮了所述上表面上的任何符号。在本专利技术的另一个方面中，选定的按键包含有状态指示灯，该指示灯包括一窄角度的高亮度光源。按键的移动部分包括一模压进按键空芯内的光导管。该光导管的尺寸与位置能截取并聚集来自上述光源的光线并使该光线射向按键上表面上的预定位置。所述光导管的形状能使得按键有完全的行程。在一个实施例中，所述按键的上表面上包括有一个模制的菲涅耳透镜(molded fresnel len)，因而能从该按键的顶部或侧部很容易地看到来自状态指示灯的光线。在本专利技术的又一个方面中，每个独立的按键均卡装在键盘上从而能方便地拆卸与更换。而且，整个键盘组件也卡装在外壳上从而能折卸整个的键盘以便修理、更换、清洁并且如果需要的话对该键盘消毒。在拆开所述键盘时，所说的下部隔膜及电组件周围的整体密封均保持原状。在清洗后将键盘复原时，即使有水或其它流体存留在键盘上，它们也不会影响键盘的操作。在本专利技术的再一个方面中，以与空格键相连的方式提供有一稳定杆(stabilizer bar)，以便能在不使空格键绕垂直于其长度的轴线转动的情况下与上述细长的空格键一道使用略小的拱丘。可从以下参照附图的详细说明中更清楚地认识到本专利技术的上述目的、优点和特征，在附图中附图说明图1是本专利技术之键盘组件的局部透视图；图2是图1之键盘组件的隔膜的透视图；图3是图1之键盘组件的分解透视图；图4是图1之键盘组件的一个处于升高位置的开关部件的局部剖面透视图；图4A是图4之开关部件处于完全按下位置时的局部剖面侧视图；图4B是用于图4及图4A之典型开关部件的力与位移关系曲线的曲线图；图5是图1之组件的功能键的侧剖图；图6是图5之功能键的俯视平面图；图7是图5之功能键的剖面侧视图；图8是图1之键盘组件的空格键开关组件的分解透视图；以及图9是图8之空格键开关组件的剖面侧视图。以下将参照附图，特别是参照图1至图3以及图7说明本专利技术的键盘组件10。键盘组件10表示一键盘，它可与任何通常的系统如计算机、字处理器、计算器、数据录入终端、控制板或类似设备等一道使用。在一个较佳实施例中，本专利技术的键盘组件特别适合于和医用超声波系统或某些其它由微处理器控制的医用或工业系统一道使用，在这类系统中，因工作环境或使用者的手所带来的诸如医用超声波系统中所使用的导电凝胶之类的物质而产生污染问题。而且，本专利技术的键盘组件10还特别适用于需要在黑暗环境中操作该组件的医疗及其它应用中。键盘10包括外壳12；键盘面板14，此键盘板面14带有可独立运动的按键16；功能键17和一空格键18；隔膜20；分隔板22；母PC板24以及在某些应用中的子PC板26。键盘面板14可以具有打字机或字处理器的特征。按键16可以象是打字机按键那样位于一矩形矩阵或一交错式(错位式)矩阵内。所有的按键16和17均位于面板14上，该面板具有容纳额外按键的位置，因而能很容易地扩展以增加其它按键。面板14可从外壳12上拆下并具有能卡装在外壳12上的同样大小的开口28内的外缘。用可与外壳12相接合的通常的钩扣30将面板14卡在开口28内。在不必担心破坏包含在母PC板24或子PC板26的电路的情况下，拆下面板14就能修理、清洗、消毒或清洁面板14及其相关的按键16和17以及空格键18。在面板14周围的多个位置处可设置一个或多个钩扣(snap)30。最好是沿着面板14与空格键18相邻的前部边缘设置两个钩扣30；沿着面板14位于图1所示右侧的边缘设置一个钩扣30；沿着如图1所示的面板14的左侧设置另一个钩扣30；以及沿着面板14与图1所示的功能键17相邻的上部边缘设置再一个钩扣30。但是，也可以按需要设置更多或更少的钩扣30。以下将特别参照图7来说明典型的钩扣30。每个钩扣30均包括一可弯曲的弹性指形件29本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种键盘（１０），包括： 一带有多个按键（１６、１７）的面板（１４），所说的按键（１６、１７）具有一上表面（４８、４６），该上表面上有一透光的区域； 一带有电路的电路板（２４），该电路板包括接触区域（７８、１１２）； 一半透明的隔膜（２０），此隔膜设置在所述面板（１４）及所述电路板（２４）之间并在所述面板（１４）与所述电路板（２４）之间形成了不透液体的密封，所述的隔膜（２０）包括一主体以及多个与该所述主体成整体的可弯曲的弹性拱丘（３２、３３），每个拱丘（３２、３３）都与一个所述按键（１６、１７）相关联； 设置在所述电路板（２４）上的光源（４４、４６），来自所述光源的光线能穿过所述隔膜以及所述按键（１６、１７）的所述上表面（４８、８６）；以及 一导电表面（７６、１１０、１５０），该表面与各个所述拱丘（３２、３３）相关联并设置在所述隔膜（２０）朝向所述电路板（２４）的一侧上，按下所述键盘上的按键（１６、１７）会使相关的拱丘（３２、３３）变形从而驱使所述相关拱丘（３２、３３）的所述导电表面（７６、１１０）与所述电路板（２４）上一个相关的所述区域（７８、１２２）接触。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA杜加斯，JE雷斯包特，PK罗斯，
申请(专利权)人：惠普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]