[发明专利]全行程密封式带有充分后照光的键盘

说明书

本发明总体上涉及到键盘、具体地说，本发明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。

本发明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。可以很容易地使本发明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。

在本发明中，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。

在本发明的另一个方面中，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。

在本发明的又一个方面中，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。