CN102671375B - 按键控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种按键控制器，其包含壳体、电路板、按键模块以及力反馈模块。壳体包含按键孔。电路板设置于壳体中并包含开关。按键模块设置于电路板上并由按键孔穿出，用以受压以开启开关，进而产生按压信号。力反馈模块设置于按键模块上，用以根据按压信号进行震动。

Description

按键控制器

技术领域

本发明涉及一种按键控制器。

背景技术

一般游戏系统为了提供玩家更具临场感的感受，趋向于力反馈(forcefeedback)的设计。最常见为一般家用的电视游乐器，会在游戏控制手把上提供振动的机制，在游戏中特定的场景，利用振动的方式来提供物理方式的反馈，使玩家宛如身历其境的感受。

现行的掌上型游戏机(例如，Sony PSP与任天堂NDSL...等)以及电视游乐器(例如，Sony PS3与任天堂Wii、微软XBOX 360...等)的手把虽然都希望针对由游戏操控能够推出创新的输入方式，但目前却都还无法将按键省略。触觉是人类五感中最为复杂且细腻的一种复合感觉，而按键又是由最敏感的手指头接触。例如，一杯刚泡好的热茶，我们摸起茶杯的触感会是热烫而平滑的。又例如，将大拇指与食指互相摩擦时，我们可以感觉到皮肤上非常细微的纹路。

然而，现行的力反馈装置，在游戏机手把里往往是被安排在手掌握住的位置，所以力反馈是经由手掌传递出来。并且，力反馈装置被安装在机壳上，在运作时会造成整支手把震动。由上述条件可知，现行力反馈装置其偏心配重块的重量不能太小，也因此有两个缺点：(1)力反馈装置的起动或停止控制不易，换言之，需要一段时间起动或停止；(2)要转动较大的偏心配重块，自然需要较大的能量运作。而现行掌上型游戏机没有安装力反馈装置，原因是要考量方便携带，所以重量必须优先考量。如此考量下，偏心配重块的重量对掌上型游戏机就变成了一大负荷。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种按键控制器，其主要通过将力反馈模块设置于按键控制器的按键模块上，而非靠近手把部位的壳体上，并可根据使用者的按压动作直接对按键模块进行力反馈的行为。由于力反馈模块的主要作用对象为按键模块，按键模块传递力反馈感受更能满足使用者的触感享受。此外，因为按键模块的荷重较小，使得其所采用的力反馈模块也可以较小型，其起动与停止容易控制，所以可以变化做出不同的触感。再者，由于力反馈模块较小型，所以消耗能量也可减少。

根据本发明一实施方式，一种按键控制器包含有壳体、电路板、按键模块以及力反馈模块。壳体包含有按键孔。电路板设置于壳体中。电路板包含有开关。按键模块设置于电路板上并由按键孔穿出。按键模块可用来受压以开启开关，进而产生按压信号。力反馈模块设置于按键模块上。力反馈模块可用来根据按压信号产生震动。

附图说明

图1为本发明一实施方式的按键控制器的正视图；

图2A为图1中的第一按键模块的立体视图；

图2B为图2A中的第一按键模块设置于电路板后沿线段2B-2B’的剖面视图；

图3A为图1中的第一按键模块的另一实施方式的立体视图；

图3B为图3A中的第一按键模块的分解图；

图3C为图3A中的第一按键模块沿线段3C-3C’的剖面视图；

图4A为图1中的第一按键模块的再一实施方式的立体视图；

图4B为图4A中的第一按键模块沿线段4B-4B’的剖面视图；

图5A为图1中的第二按键模块的立体视图；

图5B为图5A中的第二按键模块沿线段5B-5B’的剖面视图；

图6为图1中的第二按键模块的另一实施方式的立体视图；

图7A为第一按键模块与电路板进行锁固的一实施方式的立体视图；

图7B为图7A中的第一按键模块与电路板固定至壳体后沿线段7B-7B’的剖面视图。

主要元件符号说明

1：按键控制器    10：壳体

100：按键孔      12、72：电路板

120、720：开关

14、34、54、74：第一按键模块

140、340、540、740：弹性部

142、160、342、360、542、742：本体部

16、36：第二按键模块    160a、340a：孔洞

160b、360a：按键单元

18、38、58、78、98、118：力反馈模块

22：弹性件              20：螺丝

344：固定架             360b：区域

362：延伸部             L：旋转中心轴

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。

本发明的一技术态样是一种按键控制器。更具体地说，其主要通过将力反馈模块设置于按键控制器的按键模块上，而非靠近手把部位的壳体上，并根据使用者的按压动作直接对按键模块进行力反馈的行为。由于力反馈模块的主要作用对象为按键模块，按键模块传递力反馈感受更能满足使用者的触感享受。此外，因为按键模块的荷重较小，使得其所采用的力反馈模块也可以较小型，其起动与停止容易控制，所以可以变化做出不同的触感。再者，由于力反馈模块较小型，所以消耗能量也可减少。

请参照图1，其为绘示依照本发明一实施方式的按键控制器1的正视图。

如图1所示，本发明的按键控制器1可以任何电视游乐器(例如，SonyPS3、任天堂Wii、微软XBOX 360...等)、电脑的游戏操作手把，或是掌上型游戏机(例如，Sony PSP、任天堂NDSL...等)，但并不以此为限。换言之，本发明的按键控制器1可以是任何具有按键模块的电子产品，只要在操作过程中有力反馈需求的按键控制器1，皆可应用本发明的概念使按键控制器1提供力反馈效果。

如图1所示，本实施方式的按键控制器1主要包含有壳体10、第一按键模块14以及第二按键模块16。其中，壳体10包含有按键孔100。至于按键孔100的数量与位置，可端视第一按键模块14与第二按键模块16的结构设计而相应设置。以下将详细介绍本实施方式的按键控制器1其壳体10内部各元件的结构配置。

请参照图2A与图2B。图2A为绘示图1中的第一按键模块14的立体视图。图2B为绘示图2A中的第一按键模块14设置于电路板12后沿线段2B-2B’的剖面视图。

如图2A与图2B所示，本实施方式的按键控制器1还进一步包含有电路板12以及力反馈模块18。电路板12可设置于按键控制器1的壳体10中。电路板12可包含有开关120。第一按键模块14可设置于电路板12上并由壳体10的按键孔100穿出。第一按键模块14可用来受压以开启电路板12的开关120，进而产生按压信号。力反馈模块18可设置于第一按键模块14上。力反馈模块18可用来根据按压信号产生震动。

如图2B所示，在本实施方式的按键控制器1中，第一按键模块14可进一步包含弹性部140与本体部142。其中，第一按键模块14的弹性部140为可分离地设置于电路板12上，第一按键模块14的本体部142可与弹性部140连接，并可完整包覆力反馈模块18。在第一按键模块14的实际制造过程中，第一按键模块14的弹性部140与本体部142可以通过双料注塑成型的方式制造。并且，力反馈模块18也可以在第一按键模块14的本体部142进行注塑成型的过程中包覆于本体部142内。

一般来说，为了提供使用者按压，第一按键模块14的本体部142可采用材质较硬的塑料进行注塑成型。相对地，为了使第一按键模块14的本体部142在下压时可开启电路板12的开关120，第一按键模块14的弹性部140可采用较软的塑料(例如，橡胶)进行注塑成型，由此以方便变形。进一步来说，电路板12上的开关可以为印刷电路的样态。因此，当第一按键模块14的本体部142在下压接触电路板12时，即可使开关导通，进而产生按压信号。

请参照图3A、图3B以及图3C。图3A为绘示图1中的第一按键模块34的另一实施方式的立体视图。图3B为绘示图3A中的第一按键模块34的分解图。图3C为绘示图3A中的第一按键模块34沿线段3C-3C’的剖面视图。

如图3A、图3B以及图3C所示，在本实施方式的按键控制器1中，第一按键模块34同样包含有弹性部340与本体部342。本实施方式的第一按键模块34相较于图2B的实施方式的第一按键模块14不同之处，在于本实施方式的第一按键模块34还进一步包含有孔洞340a。孔洞340a可位于第一按键模块34的弹性部340，并可用来供力反馈模块38穿过。因此，如图3B以及图3C所示，在本实施方式的按键控制器1中，第一按键模块34还可进一步包含有固定架344。固定架344可设置于弹性部340上，并可用来固定力反馈模块38。固定架344可以与弹性部340的孔洞340a相互卡合。由此，由于本体部342下压时，会压住弹性部340与固定架344，因此当力反馈模块38进行震动时，会带动整个固定架344一起震动，进而使震动的力量经由第一按键模块34的本体部342传递给使用者。因此，本实施方式比较能够让使用者感受到力反馈的效果。

请参照图4A以及图4B。图4A为绘示图1中的第一按键模块54的再一实施方式的立体视图。图4B为绘示图4A中的第一按键模块54沿线段4B-4B’的剖面视图。

如图4A与图4B所示，在本实施方式的按键控制器1中，第一按键模块54同样包含有弹性部540与本体部542。本实施方式的第一按键模块54相比较于图2B的实施方式的第一按键模块14不同之处，在于本实施方式的第一按键模块54直接以弹性部540完整包覆力反馈模块58。在第一按键模块54的实际制造过程中，力反馈模块58可以在第一按键模块54的弹性部540进行注塑成型的过程中包覆于弹性部540内。由此，本实施方式的第一按键模块54也可达到让使用者感受力反馈效果的目的。当然，若为了节省材料成本，第一按键模块54的弹性部540也可部分包覆力反馈模块58，同样可达到让使用者感受力反馈效果。

请参照图5A以及图5B。图5A为绘示图1中的第二按键模块16的立体视图。图5B为绘示图5A中的第二按键模块16沿线段5B-5B’的剖面视图。

如图5A与图5B所示，在本实施方式的按键控制器1中，第二按键模块16可进一步包含有本体部160，第二按键模块16的本体部160可包含多个按键单元160b以及旋转中心轴L。并且，本体部160的按键单元160b环绕旋转中心轴L。本实施方式的第二按键模块16相较于上述各实施方式中的第一按键模块14、34、54不同之处，在于本实施方式的第二按键模块16只有本体部160而不包含弹性部。换句话说，第二按键模块16的整体结构可直接通过注塑成型制作工艺制造。至于按键单元160b的数量并不以图5A与图5B为限，可依照实际需求而弹性地改变。

如图5B所示，在本实施方式的按键控制器1中，第二按键模块16可进一步包含孔洞160a，孔洞160a位于第二按键模块16的本体部160上。本体部160的旋转中心轴L穿过孔洞160a，按键单元160b环绕孔洞160a，并且力反馈模块78与孔洞160a卡合。另外，由于第二按键模块16的本体部160为一整体结构，因此可直接可分离地设置于图2B中的电路板12上。在第二按键模块16未被按压的情况下，本体部160的旋转中心轴L垂直电路板12，但在第二按键模块16的本体部160被按压的情况下，本体部160的旋转中心轴L就会朝向被按压的方向倾斜。

此外，由于第二按键模块16的本体部160必须受使用者按压，制造时可采用较硬的塑料作为材料。也由于整体皆采用较硬的塑料作为材料，在力反馈模块78震动时，本实施方式的第二按键模块16可以让使用者感受到更强烈的力反馈效果。

请参照图6，其绘示图1中的第二按键模块36的另一实施方式的立体视图。

如图6所示，在本实施方式的按键控制器1中，第二按键模块36同样包含有本体部360，并且本体部360同样包含有多个按键单元360a。本实施方式的第二按键模块36相较于图5A的实施方式中的第二按键模块16不同之处，在于本实施方式的第二按键模块36还进一步包含有延伸部362。第二按键模块36的延伸部362与本体部360连接并位于按键单元360a所环绕的区域360b之外。换言之，第二按键模块36的延伸部362由本体部360延伸而出，并可通过注塑成型将本体部360与延伸部362一体成型。并且，力反馈模块98设置于延伸部362上。同样地，由于整体皆采用较硬的塑料作为材料，在力反馈模块98震动时，本实施方式的第二按键模块36同样可以让使用者感受到强烈的力反馈效果。至于按键单元360a的数量并部以图6为限，可依照实际需求而弹性地改变。

请参照图7A以及图7B。图7A为绘示第一按键模块74与电路板72进行锁固的一实施方式的立体视图。图7B为绘示图7A中的第一按键模块74与电路板72固定至壳体10后沿线段7B-7B’的剖面视图。

如图7A与图7B所示，在本实施方式的按键控制器1中，第一按键模块74同样包含有弹性部740与本体部742。同样地，第一按键模块74的弹性部740为可分离地设置于电路板72上，第一按键模块74的本体部742可与弹性部740连接。第一按键模块74的本体部742在下压时，可通过弹性部740的变形而开启电路板72的开关720。本实施方式的第一按键模块74相较于图2B的实施方式的第一按键模块14不同之处，在于本实施方式之力反馈模块118直接设置于电路板72上。换句话说，由于本体部742下压时，会压住弹性部740与电路板72，因此当力反馈模块118进行震动时，会带动整个电路板72一起震动，进而使震动的力量通过第一按键模块74的本体部742传递给使用者。因此，本实施方式能够让使用者感受到力反馈的效果。

如图7B所示，在本实施方式的按键控制器1中，可进一步包含有螺丝20以及弹性件22。螺丝20可用来将电路板72锁固至壳体10。弹性件22可夹挤于螺丝20的头部与电路板72之间。因此，由力反馈模块118传递至电路板72以及本体部742的力反馈效果，会因为夹挤于螺丝20的头部与电路板72之间的弹性件22而得到缓冲，使得力反馈效果并不会延伸传递到按键控制器1的壳体10。

在一实施方式中，也可考量以螺拴、卡勾...等固定元件来替换上述的螺丝20，只要在固定元件与上述的电路板72之间通过弹性件22作缓冲，皆可达到减少力反馈效果传递到按键控制器1的壳体10的目的。在一实施方式中，弹性件22可以是垫片、弹簧...等可提供固定元件与上述的电路板72之间的缓冲功能的元件。

由以上对于本发明的具体实施例的详述，可以明显地看出，本发明的按键控制器，主要通过将力反馈模块设置于按键控制器的按键模块上，而非靠近手把部位的壳体上，并根据使用者的按压动作直接对按键模块进行力反馈的行为。由于力反馈模块的主要作用对象为按键模块，按键模块传递力反馈感受更能满足使用者的触感享受。此外，因为按键模块的荷重较小，使得其所采用的力反馈模块也可以较小型，其起动与停止容易控制，所以可以变化做出不同的触感。再者，由于力反馈模块较小型，所以消耗能量也可减少。

虽然结合以上实施方式揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的申请专利范围所界定的为准。

Claims (1)

1.一种按键控制器，包含：

壳体，包含一按键孔；

电路板，设置于该壳体中，该电路板包含一开关；

按键模块，设置于该电路板上并由该按键孔穿出，用以受压以开启该开关，进而产生一按压信号；以及

力反馈模块，设置于该按键模块上，用以根据该按压信号进行震动，

其中该按键模块进一步包含一本体部及位于该本体部的孔洞，该本体部可分离地设置于该电路板上且完整包覆该力反馈模块，该本体部包含多个按键单元以及一旋转中心轴，该旋转中心轴穿过该孔洞，该多个按键单元环绕该旋转中心轴和该孔洞，并且该力反馈模块与该孔洞卡合。