CN102832067B - 力反馈按键装置及采用该装置的点选设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种力反馈按键装置，包括基部和位于基部上方且能在远离基部处与靠近基部处两处之间运行的按压部，及：磁性件，其磁性两极分别朝向按压部和基部；通电线圈，具有供磁性件置入的柱形贯通空间，其轴向两端分别朝向按压部和基部；磁性件和通电线圈，其中一个与按压部联动，另一个与基部固设；传感机构，检测按压部是否运行到靠近基部处并产生相应的指示信号；控制单元，其读取传感机构的指示信号，当该指示信号表征为是时，以电流导通通电线圈使之产生磁场，以造成最终传递给所述按压部的力反馈。本发明利用无接触或柔性接触的手段实现对段落感的模拟，延长了按键装置的使用寿命，力反馈效果可调，适用于鼠标之类的有物理按键的点选设备。

Description

力反馈按键装置及采用该装置的点选设备

【技术领域】

本发明涉及电学控制按键相关技术，尤其涉及用于触发控制信号的如鼠标、键盘等具有按键的点选设备，具体涉及一种顿挫感式反馈按键装置。

【背景技术】

本申请人通过七国两组织的专利数据库检索发现，现有的点选设备的按键，大至电冰箱、电视之类家电的控制键盘，小至鼠标、各式控制器的按键等，广泛采用轻触式开关，作为点选指令的输入操控的施力作用对象。轻触式开关被按压后，一方面，把手指的操控动作转化为电信号传输至主机，另一方面，会产生一具有段落感的回释力给手指，以便用户通过手指能方便感知开关是否被有效按压。

上述作用于手指的回释力的段落感的产生，是由于所述轻触开关内部设有特殊形状的簧片，在开关被按下的过程中，产生对应于按下行程的回释力，特别是当触点接触时，会产生一个突然减小的回释力，向使用者清晰反馈轻触开关的触点是否已接触，从而方便用户了解轻触开关的通断状态。

用户施加的压力与簧片的回释力是一对方向相反的作用力，轻触开关的回释力的段落感的产生是对应于按压行程而产生的簧片回释力大小突变的，所以，每次按压开关，都会产生簧片回释力大小的突变。这种机械式刚性接触的开关结构，由于这种突变的存在，不免会造成磨损及老化，从而缩短开关的寿命，最终导致开关失效。

另一方面，轻触开关的簧片所产生的回释力，是由簧片的形成过程、材质及安装固定方式等固定因素决定的，所以开关的回释力无法在使用过程中得到调节，故不能同时满足客户应用中不同场合的喜好。

段落感式反馈是力反馈中的一种。所谓力反馈，是指被按键下按过程中，按压是按键上的手指受到一个大小和/或方向发生突变的力，使手指上的神经感受到异样，从而被人脑识别为已经进入某种状态。申请人发现，不仅是段落感式反馈能很好地达到被识别的效果，只要是力反馈，理论上均能达到相同的识别效果。

【发明内容】

本发明的主要目的在于克服前述不足，提供一种耐用的力反馈按键装置，避免依赖由刚性接触造成的突变去模拟段落感式反馈，且使力反馈效果不再仅仅局限于通过机械因素进行调节。

本发明的另一目的在于充分利用所述力反馈按键装置的优势，而提供一种应用该装置的点选设备。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的力反馈按键装置，包括基部和位于基部上方且能在远离基部处与靠近基部处两处之间运行的按压部，该按键装置还包括：

磁性件，其磁性两极分别朝向按压部和基部；

通电线圈，具有供磁性件置入的柱形贯通空间，其轴向两端分别朝向按压部和基部；

所述磁性件和通电线圈两者，其中的一个与按压部联动，另一个与基部固设；

传感机构，用于检测按压部是否运行到所述靠近基部处并产生相应的指示信号；

控制单元，其读取传感机构的指示信号，当该指示信号表征为是时，以预设的电流导通所述通电线圈使之产生磁场用于改变该通电线圈与所述磁性件之间的相互作用力，以造成最终传递给所述按压部的力反馈。

进一步的，为增强按压部自身的回弹效果，该按键装置包括回力元件，安装在按压部或基部上，用于提供斥力给所述按压部。

本发明揭示的一个实施例中，所述磁性件与按压部联动设置，所述通电线圈与基部相固设，所述回力元件安装于基部对应于所述磁性件位置处。

本发明揭示的另一实施例中，所述磁性件与基部相固设，所述通电线圈与按压部联动设置，所述回力元件安装于按压部对应于所述磁性件位置处。

本发明揭示的一个实施例中，所述回力元件为一磁性元件，该磁性元件以极性与所述磁性件的极性相反设置。

本发明揭示的另一实施例中，所述回力元件为一弹簧，该弹簧一端固定安装，另一端供与所述磁性件的相对端相接触。

本发明揭示的再一实施例中，所述回力元件为一弹簧，其一端固定于按压部上，另一端固定于按压部与基部之间设置的支撑件处。

本发明揭示的又一实施例中，所述回力元件为一弹簧，该弹簧轴向两端分别固定在按压部和基部上。

具体的，所述传感机构包括：

发射元件，固定在基板上，用于产生并发射信号；

接收元件，固定在基板上，用于接收所述发射元件发射的信号；

阻断件，与所述按压部或磁性件联动连接，当按压部运行至所述靠近基部处时，用于阻断所述接收元件与发射元件之间的所述信号的收发。

较佳的，所述发射元件与接收元件之间进行收发的信号为红外光信号或激光信号。

较佳的，所述阻断件为一挡片，其与按压部联动设置并向基部方向延伸而形成延伸末端，通过其延伸末端置于所述发射元件和接收元件之间阻断所述信号的收发。

对应于本发明的部分实施例，所述基部上设有一支撑框架，该支撑框架与基部之间形成容纳空间用于放置所述回力元件，而支撑框架上方则设置所述通电线圈，支撑框架设有面向所述磁性件的通孔。

为便于用户主动调节段落感式反馈的效果，该按键装置还包括电流设定电路，其与所述控制单元相连接，用于设定所述通电线圈的导通电流的大小、流向、导通时长中任意之一或任意组合。

本发明的点选设备，其设有至少一个如前所述的力反馈按键装置，通过该按键装置提供的按压部接受用户按压操作，通过该按键装置提供的控制单元识别到该按键装置提供的传感机构的指示信号表征为是时，产生一表征按键被点击的点选指令输出。

本发明所揭示的优选实施例中，该点选设备为鼠标，该鼠标至少包括两个所述的力反馈按键装置，各按键装置所产生的点选指令的内容不同。

本发明所揭示的其它实施例中，该点选设备为游戏控制手柄、遥控器、计算机键盘、手机中任意一种。

与现有技术相比，本发明具备如下优点：

1、整个按键装置借助由磁性件、通电线圈以及传感机构等组成的电磁结构模拟力反馈效果，进一步还可通过增设回力元件模拟段落感式反馈效果，各零部件之间无接触或柔性接触，避免了各零部件之间直接作用而产生的刚性机械接触，从而避免机械磨损，可以大大延长按键装置的使用寿命。

2、电磁结构的采用，进一步使得力反馈效果的形成，不再仅仅受限于零部件自身形成过程、材质以及安装固定方式，而取决于对通电线圈的通电电流的大小、方向、导通时长等要素。因此，允许用户通过电流设定电路对通电线圈的电流进行设定，便可以由用户个性化力反馈效果，可以模拟出轻触开关的段落感式反馈，也可以模拟出其它形式的力反馈效果，从而适用于多种应用场合。

【附图说明】

图1为本发明力反馈按键装置的第一实施例的结构示意图，该按键装置应用于点选设备中，该点选设备为鼠标，该图取之鼠标的一个横切面；

图2为图1所示鼠标的结构示意图，取之鼠标的一个纵切面；

图3为本发明力反馈按键装置的传感机构与控制单元之间电路实现原理示意图；

图4为本发明的力反馈按键装置所模拟的段落感曲线的示意图，其横轴表征按键装置的按压部的位移行程，其纵轴表征作用于按压处上的回释力；

图5为本发明力反馈按键装置的第二实施例的结构示意图，该按键装置应用于点选设备中，该点选设备为鼠标，该图取之鼠标的一个横切面；

图6为本发明力反馈按键装置的另一实施例的结构示意图，仅示出作为鼠标的顶盖和中间盖状件。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

本发明的力反馈按键装置适用于需要模拟段落感式反馈的开关的场合，可以替代传统的轻触式开关，应用于诸如计算机键盘、鼠标、游戏控制手柄、遥控器，甚至手机中，作为其中的物理按键使用。当然，也可推而广之，应用于更广泛的电气控制领域。

请参阅图1和图2所揭示的本发明的力反馈按键装置的第一实施例的结构示意图。在本实施例中，本发明的按键装置1，1’被成对应用于点选设备中，该点选设备为一与计算机之类的智能终端电性连接的鼠标。如下的说明将以鼠标中的其中一个按键装置1为例进行。

由图1和图2可知，本发明的按键装置包括基部2、按压部3、磁性件4、回力元件5、通电线圈6、传感机构7以及控制单元8（参阅图4）。

所述的基部2，为点选设备中相对固定的基板，本实施例中即为鼠标底壳12所形成的底面板件。

所述的按压部3，为点选设备中可以相对活动的键帽，本实施例中即为鼠标顶盖所前端所形成的一对按键片。

对于鼠标而言，鼠标按键片与顶盖13一体成型，鼠标的基板由底壳12一体成型，由于鼠标顶盖13通常采用软质材料实现，其按键片由于材料自身维持原状的特性一般被固定在远离基部2处，该处为按键片所处的默认的第一位置。按键片被按压后，可以运行至靠近基部2处，该处为按键片所处的第二位置。按键片第一位置的维持，本实施例中部分是依靠顶盖13自身材质特性实现的，针对这一原理，在本发明未图示的其它实施例中，亦可以采用其它方式维持按键片所处的第一位置，例如，在键盘的按键中，可以在按压部3（键帽）与基部2（基板）之间设置公知的限位组件，使按压部3能够被限制在不超过所述第一位置的范围内与基部2保持默认的相对位置关系。在其它点选设备中所实现的本发明的按键装置亦同此理。

所述的磁性件4，与按压部3联动设置，既可直接固定在按压部3底面形成的槽位30中，也可以通过某种诸如铆接、卡设、螺锁、粘合之类的公知固定方式与按压部3相固定安装，以实现磁性件4之间的联合运动，也就是说，按压部3的运行导致磁性件4的同步运行，以此实现联动。本实施例中，磁性件4为一体纵长件，独立成一纵长部，纵长部的纵长方向两端即为磁性件4极性的两极，该两极分别朝向按压部3和基部2，因而，磁性件4一端固定于按压部3形成的槽位30中，另一端朝向所述基部2设置。

所述的回力元件5，安装于基部2对应于所述磁性件4位置处，用于提供斥力给所述磁性件4并最终将斥力传导到按压部3。采用回力元件5向按压部3提供斥力，主要出于成本和节能的考虑。如果单独依赖于按压部3自身材料的回复原状的特性，则对按压部3自身的材质将提出更高要求，从而导致成本增加；如果转而依赖于直接对通电线圈持续施加电流并在中间使电流突变来制造斥力，则会造成大量能耗。因而，增设回力元件5具有降低实现成本和节省能耗的效果。本实施例中，采用一弹簧作为所述回力元件5，该弹簧一端固定在基部2上，另一端朝向所述按压部3，与磁性件4相应端相对向设置。按压部3处于静止的状态下，即处于远离基部2的第一位置处时，弹簧对磁性件4的回释力既可以因不与磁性件4接触而为零也可以因与磁性件4轻微接触而呈现一较小的值，该回释力与按压部3自身材质回复原状的特性相配合，使按压部3被维持在该第一位置处。当按压部3下按运行时，磁性件4同步联动运行，磁性件4向基部2延伸的末端抵触所述弹簧，两者之间实现柔性接触，磁性件4向弹簧施加压力，弹簧必然向磁性件4提供一个回释力作为斥力，该斥力作为初始作用力传导给按压部3，将在后续与通电线圈6的磁场所产生的磁力相配合，共同形成段落感式反馈，被按压部3上的手指所感受。

所述的通电线圈6，呈柱形弹簧状，自然形成一柱形贯通空间，其内径大于所述磁性件4、回力元件5的外径，其轴向的两端中，一端与基部2顶面直接或间接相连接，另一端与磁性件4对准套设以供磁性件4置入该柱形贯通空间并在柱形贯通空间内运行。由此可知，磁性件4与所述作为回力元件5的弹簧均可在通电线圈6的柱形贯通空间内沿该柱形贯通空间的轴向活动。

为了便于回力元件5和通电线圈6在基部2处的固定，在基部2上方设置一支撑框架9，该支撑框架9具有固定在基部2上的柱形墙91，柱形墙91内放置所述作为回力元件5的弹簧，该柱形墙91上端开口形成通孔90，以便该弹簧顶端直接面向所述磁性件4，便于两者之间实现柔性接触。在该柱形墙91上方，提供一板件92，在板件92上对应于柱形墙91的外围位置处，设置所述通电线圈6，为了使通电线圈6更为稳固，可以进一步采用固定在该板件92上的柱形墙（筒）将该通电线圈6箍住和缠住，这样便固定了回力元件5与通电线圈6的位置。所述板件92可以如本实施例所示，采用鼠标固有的电路板92实现。

该支撑框架9的设置应是本领域技术人员可以灵活变通的，例如，在本发明未揭示的实施例中，可以设置内外嵌套的两个柱形墙91，内柱形墙91放置所述作为回力元件5的弹簧，内外柱形墙91之间的环状隙则放置所述通电线圈6。通电线圈6绕线两端以公知的方式设法引出用于电性连接即可。

所述的传感机构7，用于检测按压部3是否运行到所述靠近基部2处并产生相应的指示信号。为了检测按压部3的运行状态，传感机构7是实现本发明的关键手段。本实施例中，传感机构7包括发射元件72、接收元件73以及阻断件71。

所述的发射元件72和接收元件73采用红外对管或激光对管或其它公知的类似手段实现，将发射元件72和接收元件73分别置于基部2顶面，固定在以不受磁性件4、回力元件5、通电线圈6影响信号收发的位置处。默认设置中，发射元件72与接收元件73相对准，由发射元件72向接收元件73发射红外线光信号或激光信号，并被接收元件73正确接收，也就是说，发射元件72与接收元件73处于信号未被阻断的第一状态。处于该第一状态时，按键装置1的按压部2被视为未被按下导通，此时可以不产生表示按键装置1导通的指示信号。

所述的阻断件71，其具有一位于前端的挡片710，该阻断件71及其挡片710被固定在所述按压部3底面或与按压部3一体成型，以此与所述按压部3联动连接。当按压部3运行至所述靠近基部2处的第二位置时，该阻断件71以其挡片710探入发射元件72与接收元件73之间，刚好阻断所述接收元件73与发射元件72之间的所述信号的收发，使所述发射元件72与接收元件73处于收发信号被阻断的第二状态。处于第二状态时，按键装置1的按键被视为被按下并导通，此时可以产生表示按键导通的指示信号。

传感机构7的阻断件71的实现是灵活的，本发明未图示的实施例中，该阻断件71可以与所述磁性件4相连接或一体成型，使其直接与磁性件4相联动。例如，磁性件4可以是一U型磁铁，其两臂所形成的第一纵长部即用于实现前述关于磁性件4固有需要实现的功能，而第二纵长部则可用做所述阻断件71。

传感机构7自身整体结构的实现也是灵活的，不受本发明如前所述的实施例的局限。例如，传感机构7可以由分别固定在按压部3上的第一触点与固定在基部2上的第二触点实现，当按压部3被下按到第二位置时，两个触点刚好接触，从而使传感机构7进入所述第二状态，而未下按到该第二位置时，传感机构7还是处于所述第一状态。当然，为了方便两个触点相互接触，有必要通过在按压部3底面和基部2顶面上设置延伸柱用于支撑两个触点。诸如此类，足证传感机构7实现的多样性。

所述的控制单元8，起到整机控制的作用，使上述揭示的电磁结构得以相结合。该控制单元8读取传感机构7的指示信号，当该指示信号表征为是时，即传感机构7检测到所述按压部3被下按到使发射元件72与接收元件73的收发信号被阻断件71所阻断的第二状态时，以预设的电流导通所述通电线圈6使之产生磁场用于改变磁性件4、进而改变按压部3所承受的斥力从而造成段落感式反馈。所述控制单元8可以集成在点选设备的固有的电路板92上，如本实施例中与鼠标固有的电路板92原有电路一起集成。

请参阅图3所示的原理示意图。所述的控制单元8分别与传感机构7和通电线圈6电性连接，该传感机构7含有发射元件72和接收元件73，在电气角度，实质上是由一发光二极管与一开关三极管形成一开关电路，并通过一个非门元件（NOT）接入所述控制单元8。当发光二极管与开关三极管之间的信号传输未被阻断从而视通时，在该非门元件的作用下，控制单元8判定该传感机构7的指示信号为假值，得出处于第一状态的结论，因而不执行操作。当发光二极管与开关三极管之间的信号传输被阻断时，控制单元8判定该传感机构7的指示信号为真值，得出处于第二状态的结论，因而执行相应操作。该操作包括制造段落感式反馈的第一部分和用于生成点选指令的第二部分。具体到本实施例所应用的鼠标而言，控制单元8接收到传感机构7的真值信号时，第一部分操作是控制单元8以预设的电流去导通所述通电线圈6；第二部分操作是生成一个表征该按键已被按下的点选指令信号输出，这一点选指令被计算机之类的接收设备解析后，将可用于执行用户的点选指示。实现第二部分操作的电路一般属于点选设备固有的电路，为本领域技术人员所熟知，故不图示和赘述。

对应于本发明前述未图示的关于传感机构7采用触点实现的实施例，所述发光二极管与开关三极管便可由两个触点代替，因本领域技术人员足以知晓此一变通，恕不行赘述。

理论上，只要通电线圈6被导通产生磁场，以此改变通电线圈6与磁性件4之间的相互作用力，从而使所述磁性件4和按压部3所承受的斥力产生突变，按压在按压部3上的手指神经即可感受到该一变动，从而获得段落感式反馈效果。然而，优化磁性件4的斥力将能更好地满足用户的手感需求。藉以实现段落感式反馈手感差异化的重要因素在于控制单元8向所述通电线圈6所施加的电流，涉及到导通该电流的大小、流向以及导通时长三者中任意之一或任意两两组合或全部组合，通过通电线圈6产生的磁场与磁性件4的磁场彼此之间的磁力线的合力，可以达到调节段落感的效果。

具体而言，改变电流的大小可以使得通电线圈6所产生的磁场强度改变，从而与所述作为回力元件5的弹簧的回释力相配合，改变提供给所述磁性件4和按压部3的斥力的大小。

改变电流的流向则可改变通电线圈6所产生的磁场的极性，当通电线圈6产生的磁场的极性与磁性件4相同时，彼此磁力线合力作用下，磁性件4所受引力增大，从另一角度来看，等效于作为回力元件5的弹簧的回释力的效果被削弱，也即磁性件4和按压部3所受斥力被改变得更小；当通电线圈6产生的磁场的极性与磁性件4相反时，彼此磁力线合力作用下，磁性件4和按压部3所受斥力被改变得更大，等效于作为回力元件5的弹簧的回释力的效果被增强。

改变电流的导通时长则可改变由通电线圈6的磁场所改变的斥力所维持的时间长度。由此亦能适应具有不同触觉灵敏程度的用户的要求，用户可以通过设定该时间长度的数值使其被自身清楚感受到。

显示，导通电流的大小、流向、导通时长等要素，均可以在点选设备出厂时予以设定。鉴于段落感式反馈效果不再仅仅受限于机械部件的形成过程、材质以及安装固定方式，而进一步可以通过改变通电线圈6导通电流的大小、流向以及导通时长进行改变。因而，本发明进一步为按键装置增设一电流设定电路81，在电流设定电路81中以公知的各种方式提供输入手段给用户对导通电流的大小、流向和导通时长进行设定，控制单元8将此设定作为后续执行时为通电线圈6施加导通电流的依据。

所述电流设定电路81本身的实现是非常灵活的，例如：未图示的一种常见的改变电流大小的手段可以通过由可变电阻构成的分流电路来改变提供给通电线圈6的导通电流的大小，用户只需通过相应的拔钮调节可变电阻即可，控制单元8输出的导通电流经分流电路分流到，分配给通电线圈6的电流大小便是用户设定的值。另一种常见的改变电流大小的手段可以通过输入设定电流值，将该电流值存储到控制单元8的内部存储器中，控制单元8读取该电流值并输出相应大小的电流给所述通电线圈6。同理，电流流向以及电流导通时长的设定的实现，也是本领域技术人员所熟知的技术手段，恕不行赘述。

可见，提供了电流设定电路81的按键装置1，能够让用户自行设定段落式反馈效果，可以适用于不同应用场合。

本实施例中的鼠标，具有两个本发明所述的力反馈按键装置，当然亦可根据需要仅用一个或者多个，推而广之，任何应用本发明的按键装置的点选设备，其使用本发明的按键装置的个数不应受本发明的实施例所限制。

如下通过说明本发明的按键装置的工作过程进一步加强对本发明的实现的认识：

按键的按压部3未受外力按压时，借助作为弹簧的回力元件5向磁性件4和按压部3提供斥力，结合按压部3材质自身回复原状的特性或者相应的限位组件，所述按压部3被维持在远离基部2的第一位置处，此时，传感机构7的发射元件72与接收元件73之间的信号未被阻断件71所阻断，控制单元8识别到按压部3未被按压，故不执行任何操作。

当用户用手指向按压部3施力，将其按压至靠近基部2处的第二位置时，置于通电线圈6的柱形贯通空间的磁性件4沿柱形贯通空间的轴向向下运行，一路压缩所述作为回力元件5的弹簧，弹簧积蓄弹性势能，不断增大作用于磁性件4的回释力，磁性件4和按压部3随之所承受的斥力更大，与此同时，传感机构7的发射元件72与接收元件73之间用于通信的红外光信号或激光信号被随同按压部3或磁性件4运行的阻断件71所阻断，控制单元8根据来自传感机构7的信号识别到按压部3被按压，由此，控制单元8以预设的电流导通通电线圈6，使通电线圈6产生磁场，其磁力线与磁性件4的磁力线合力，使磁性件4和按压部3所承受的斥力改变，使用户手指感受到按键操作的段落感式反馈，与此同时，控制单元8还生成点选指令信号输出，以提供给与点选设备相连接的接收对象。

图4是按压部3被下按过程中所承受的斥力的变化关系的图像，由该图可以看出，随着横坐标所表征的按压部3下行距离的增大，该斥力相应增大，当达到点1时，即阻断件71阻断了传感机构7的信号收发，通电线圈6被导通，此时导致磁性件4和按压部3所受的斥力减小，按压部3继续下行，到达点2时，磁性件4压缩弹簧使之回释力不断加大，磁性件4和按压部3所受斥力便随之不断增大，直到磁性件4在点3处触底。

请参阅图5所揭示的本发明的力反馈按键装置的第二实施例的结构示意图。本发明已图示的第二实施例与第一实施例采用了基本相同的应用场景和结构，所不同之处在于所述回力元件5的实现形式。具体而言，第二实施例中，所述回力元件5采用磁铁、导电线圈（未图示）之类的磁性元件代替第一实施例所采用的弹簧，该磁铁以极性与所述磁性件4相反向设置，以提供一个初始的斥力给所述磁性件4和按压部3，以便与按压部3自身材质回复原状的特性相配合，将按压部3维持在所述第一位置处。当然，该磁铁的形状不受限定，所述支撑框架9所采用的用于安装回力元件5的内柱形墙91也不受其形状限制，适宜制作成与该磁性元件的外部轮廓相配合。但是，为了不影响磁性元件的磁力线的作用效果，可以保留支撑框架9的所述通孔90。磁性元件与磁性件4之间无直接机械接触，进一步避免了机械磨损。

在第二实施例中，因为磁性件4与作为回力元件5的磁性元件之间不需接触，故通电线圈6的内径尺寸只要能实现对磁性件4的套设即足以实现本发明。而不必如第一实施例所述，将通电线圈6的内径设置为既大于磁性件4的外径又必须大于作为回力元件5的弹簧的外径。

本发明未图示的另一实施例中，根据第一实施例和第二实施例所揭示的原理，可以将磁性件4一极固定设置在基部2上，将通电线圈6轴向一端固定设置在按压部3上，通电线圈6的非固定端与磁性件4的非固定端相对设置，而所述回力元件5，无论采用弹簧还是磁性元件，均相应的设置在与磁性件4相对的一侧即按压部上。当然，同理需要布置好按压部3底面回力元件5与通电线圈6之间的位置关系，与前述实施例同理，可以将回力元件5固定在按压部2底面，而将通电线圈6固定在低于回力元件5的板件上。至于所述支撑框架，则可由本领域技术人员依据其基本常识做适应性的修改。以这种方式实现的按键装置，可以实现与前述各实施例完全相同的效果。

本发明未图示的再一实施例中，在前述各实施例的基础上，当所述回力元件5选用弹簧时，利用其安装方式的灵活性可做进一步的技术替换，有两种方式可以实现：

其一，将弹簧设置于按压部3与基部2之间，即其轴向两端中，一端与按压部3相固定，另一端与基部2相固定，由此，当按压部3朝向基部2运行时，按压部3所承受的斥力同样不断增大，直到控制单元8识别到传感机构7被阻断的信号后，才由通电线圈6引起该斥力的改变，从而造成段落式反馈效果。

其二，如图6所示，在按压部3与基部2之间设置一支撑件14，例如，鼠标自身固有的用于支撑顶盖的盖状件，其刚好位于按压部3下方，而且居于基部2上方，将弹簧作为回力元件5设置在按压部3与该盖状件之间，同理可以在按压部3下行运动时向其提供斥力，直到控制单元8识别到传感机构7被阻断的信号后，才由通电线圈6引起该斥力的改变，从而造成段落式反馈效果。

可以看出，无论弹簧采用何种方式进行改进安装，均可实现本发明的各项效果。

作为本发明的又一改进的实施例，其按压部3在按压过程中所受的斥力来自于按压部3自身材质所提供的弹性。在图1和2所揭示的鼠标中，所述按压部系胶性材质，每个按键装置1，1’的按压部3均由顶盖13一体化设计而成，顶盖13被固定安装，手指按住按压部3时，按压部3相对于顶盖13本体可被按下，从远离基部处的第一位置运行到靠近基部处的第二位置。当手指所施加的外力撤离时，按压部3利用其自身的材质特性，被从第二位置回弹至第一位置处。因而，在本实施例中，可以完全弃用所述的回力元件5及其支撑结构，而仅仅依赖于按压部3材质特性来为自身提供回释的斥力。

特别需要强调的是，本发明中，关于力反馈效果的实现形式是多样的，只需通过调节通电线圈6的导通电流即可，并不局限于段落感式反馈，也可以是施力方向相反的其它形式的刺激式反馈，本领域技术人员应当知晓，力反馈形式是可以通过改变电流的大小、方向以及导通时间进行灵活变换的。

综上所述，本发明的力反馈按键装置，运用电磁原理利用无接触或柔性接触的手段实现对段落感的模拟，避免通过直接的刚性机械接触制造段落感，可以延长按键装置的使用寿命，且段落感的反馈效果可调，适用于绝大多数需要用到物理按键的点选设备。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和描述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制，本领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。所附的权利要求书覆盖了本发明精神和范围内的所有这些改变和修改。

Claims (14)

1.一种力反馈按键装置，包括基部和位于基部上方且能在远离基部处的第一位置与靠近基部处的第二位置之间运行的按压部，其特征在于，该力反馈按键装置还包括：

磁性件，其磁性两极分别朝向按压部和基部；

通电线圈，具有供磁性件置入的柱形贯通空间，其轴向两端分别朝向按压部和基部；

所述磁性件和通电线圈两者，其中的一个与按压部联动，另一个与基部固设；

传感机构，用于检测按压部是否运行到所述第二位置并产生相应的指示信号，该传感机构包括能由所述按压部阻断和/或导通的开关电路元件；

所述开关电路元件包括分别固定在基板上的用于产生并发射信号的发射元件，以及用于接收所述发射元件发射的信号的接收元件；

或者，所述开关电路元件包括分别固定在所述按压部上的第一触点与固定在基部上的第二触点；

控制单元，其读取传感机构的指示信号，当该指示信号表征为是时，以预设的电流导通所述通电线圈使之产生磁场用于改变该通电线圈与所述磁性件之间的相互作用力，以造成最终传递给所述按压部的力反馈；

电流设定电路，其与所述控制单元相连接，用于提供输入手段给用户在该力反馈按键装置在使用过程中设定所述通电线圈的导通电流的大小、流向、导通时长中任意之一或任意组合。

2.根据权利要求1所述的力反馈按键装置，其特征在于，包括发射元件和接收元件的传感机构还包括：

阻断件，与所述按压部或磁性件联动连接，当按压部运行至所述靠近基部处时，用于阻断所述接收元件与发射元件之间的信号的收发。

3.根据权利要求2所述的力反馈按键装置，其特征在于：所述阻断件为一挡片，其与按压部联动设置并向基部方向延伸而形成延伸末端，通过其延伸末端置于所述发射元件和接收元件之间阻断信号的收发。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的力反馈按键装置，其特征在于，该力反馈按键装置还包括回力元件，安装在按压部或基部上，用于提供斥力给所述按压部。

5.根据权利要求4所述的力反馈按键装置，其特征在于，所述磁性件与按压部联动设置，所述通电线圈与基部相固设，所述回力元件安装于基部对应于所述磁性件位置处。

6.根据权利要求4所述的力反馈按键装置，其特征在于，所述磁性件与基部相固设，所述通电线圈与按压部联动设置，所述回力元件安装于按压部对应于所述磁性件位置处。

7.根据权利要求5或6所述的力反馈按键装置，其特征在于：所述回力元件为一磁性元件，该磁性元件以极性与所述磁性件的极性相反设置。

8.根据权利要求5或6所述的力反馈按键装置，其特征在于：所述回力元件为一弹簧，该弹簧一端固定安装，另一端供与所述磁性件的相对端相接触。

9.根据权利要求4所述的力反馈按键装置，其特征在于：所述回力元件为一弹簧，该弹簧轴向两端分别固定在按压部和基部上。

10.根据权利要求4所述的力反馈按键装置，其特征在于，所述回力元件为一弹簧，其一端固定于按压部上，另一端固定于按压部与基部之间设置的支撑件处。

11.根据权利要求5所述的力反馈按键装置，其特征在于：所述基部上设有一支撑框架，该支撑框架与基部之间形成容纳空间用于放置所述回力元件，而支撑框架上方则设置所述通电线圈，支撑框架设有面向所述磁性件的通孔。

12.一种点选设备，其特征在于，其设有至少一个如权利要求1至11中任意一项所述的力反馈按键装置，通过该力反馈按键装置提供的按压部接受用户按压操作，通过该力反馈按键装置提供的控制单元识别到该力反馈按键装置提供的传感机构的指示信号表征为是时，产生一表征按键被点击的点选指令输出。

13.根据权利要求12所述的点选设备，其特征在于，该点选设备为鼠标，该鼠标至少包括两个所述的力反馈按键装置，各力反馈按键装置所产生的点选指令的内容不同。

14.根据权利要求12所述的点选设备，其特征在于，该点选设备为游戏控制手柄、遥控器、计算机键盘、手机中任意一种。