CN106200999A - 键盘 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种键盘，键盘包含控制器、M个行信号线、N个列信号线及MxN个按键单元。行信号线分别电耦合于控制器的输出端口其中之一。列信号线分别电耦合于控制器的输入端口其中之一。控制器周期性地依序通过输出端口，将第i行信号线设为预设电压，并判断N个列信号在线的电压值是否均低于逻辑高位准。当至少其中之一电压值高于逻辑高位准时，控制器判断N个列信号在线的电压值是否高于临界位准，并将第i行信号线以及N个列信号线中电压值高于临界位准的列信号线所对应到的按键单元判定为被按压。因此本发明能够避免在按键单元未被按压时误判为被按压，而在按键单元被按压时误判为未被按压，进而避免发生“鬼键”的情况。

Description

键盘

技术领域

本发明涉及一种键盘，尤其涉及一种具有防鬼键功能的键盘。

背景技术

为了能够便利地运用计算机来执行各种运算及应用程序，计算机除了需要具备足够的运算能力之外，还需要搭配各种周边输入装置以便于使用者操作。常见的周边输入装置包括键盘、鼠标、麦克风等等，周边输入装置可将使用者的输入操作转换为计算机所能支持的指令，并使计算机能够对应地进行运算。

在各种周边输入装置中，键盘因为包含了许多不同的按键，而能够根据使用者的操作迅速产生各种输入指令，例如产生对应于各种字母的输入指令，因此成为一种重要且受欢迎的输入装置。然而随着计算机的应用日趋广泛，使用者也可能通过键盘来进行各种的应用，例如文书编辑或电玩游戏等。而在不同的应用情境下，键盘可能会被要求能够在被迅速且连续按压的情况下，准确产生正确的输入指令。然而按照现今技术的键盘侦测方式，却可能出现某按键并未被按压，却因为其它邻近的按键被按压而导致误判，亦即所谓的「鬼键」，造成使用者的不便，而成为亟待解决的问题。

发明内容

为改善上述鬼键的问题，本发明提供一种键盘。

上述的键盘包括：

N个模拟数字转换器；

N个定电压比较器；

控制器，该控制器具有N个输入端口与M个输出端口，该N个输入端口可选择性地电耦合至N个模拟数字转换器或该N个输入端口可选择性地电耦合至N个定电压比较器，M及N均为大于1的整数；

M个行信号线，该M个行信号线分别电耦合于该M个输出端口的其中之一；

N个列信号线，该N个列信号线分别电耦合于该N个模拟数字转换器的其中之一及该N个定电压比较器的其中之一，该N个列信号线与该M个行信号线形成MxN个开关交会处；及

MxN个按键单元，该MxN个按键单元分别设置于该MxN个开关交会处的其中之一，每个按键单元均包含开关，该按键单元的两端点分别电耦合于该M个行信号线中的第X行信号线与该N个列信号线中的第Y列信号线，当该按键单元被按压时，该开关会导通该第X行信号线及该第Y列信号线之间的电性耦合，其中整数X的范围为1至M，整数Y的范围为1至N；

其中该控制器周期性地执行扫描循环，当该控制器执行该扫描循环时，该控制器调整i以逐一扫描该M个行信号线中的第i行信号线，该i的值被设定为由1到M的各数值至少一次，该扫描循环包含以下步骤：

(a)i＝1，开始该扫描循环；

(b)该控制器通过该M个输出端口，将该第i行信号线设为预设电压，且该第i行信号线以外的其它行信号线可设为较低电压和浮接状态二者的其中之一，该较低电压低于该预设电压；

(c)该控制器通过该N个输入端口电性耦合至该N个定电压比较器，并控制该N个定电压比较器分别接收该N个列信号线上的电压值以判断该N个列信号线上的电压值是否均低于逻辑高位准；

(d)当该N个列信号线上的电压值均低于该逻辑高位准时，判定耦合于该第i行信号线信号的N个按键单元均未被按压；

(e)当i<M时，设定i＝i+1，回到步骤(b)，当i>＝M时，跳至步骤(g)；

(f)当该N个列信号线上的电压值至少其中之一高于该逻辑高位准时，

(f1)该控制器通过该M个输出端口，将该第i行信号线设为该预设电压，且将该M个行信号线中除该第i行信号线以外的其它信号线设为该较低电压；

(f2)该控制器通过该N个输入端口电性耦合至该N个模拟数字转换器，并控制该N个模拟数字转换器接收该N个列信号线上的电压值以判断该N个列信号线上的电压值是否高于临界位准；

(f3)将该第i行信号线以及该N个列信号线中电压值高于该临界位准的列信号线所对应到的按键单元判定为被按压；及

(f4)于该扫描循环中，当该M个行信号线中尚有第m行信号线未曾被设定为该预设电压时，将该i设定为m，并回到步骤f1，否则进入步骤(g)，其中m为1至M的整数；及

(g)完成该扫描循环。

作为可选的技术方案，该键盘还包括切换器，该切换器用以根据该控制器发出的控制信号来选择性地电性导通该N个输入端口与该N个模拟数字转换器或电性导通该N个输入端口与该N个定电压比较器。

作为可选的技术方案，该逻辑高位准为该预设电压的0.7倍。

作为可选的技术方案，该临界位准为该预设电压的M分之一。

作为可选的技术方案，每个按键单元还包含电阻，该电阻与该开关串联于第X行信号线与该第Y列信号线之间。

作为可选的技术方案，该控制器还包含N个第一色控制端口；

该键盘还包含N个第一色信号线，该N个第一色信号线分别电耦合于该N个第一色控制端口的其中之一；

每个按键单元还包含第一色光源，其中该第一色光源的两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第一色信号线中的第Y列第一色信号线；及

当执行步骤(b)或步骤(f1)时，该控制器通过该N个第一色控制端口，把N个第一色光控制信号分别施加到该N个第一色信号线上，藉由该N个第一色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第一色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩。

作为可选的技术方案，该控制器还包含N个第二色控制端口；

该键盘还包含N个第二色信号线，该N个第二色信号线分别电耦合于该N个第二色控制端口其中之一；

每个按键单元另包含一第二色光源，其中该第二色光源两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第二色信号线中的第Y列第二色信号线；及

当执行步骤(b)或步骤(f1)时，该控制器通过该N个第二色控制端口，把N个第二色光控制信号分别施加到该N个第二色信号线上，藉由该N个第二色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第二色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩。

本发明还提供一种键盘，该键盘包含：

N个模拟数字转换器；

N个定电压比较器；

控制器，该控制器具有N个第一色控制端口，N个输入端口与M个输出端口，该N个输入端口可选择性地电耦合至N个模拟数字转换器或该N个输入端口可选择性地电耦合至N个定电压比较器，M及N为大于1的整数；

M个行信号线，该M个行信号线分别电耦合于该M个输出端口其中之一；

N个列信号线，该N个列信号线分别电耦合于该N个模拟数字转换器其中之一及该N个定电压比较器其中之一，该N个列信号线与该M个行信号线形成MxN个开关交会处；

N个第一色信号线，该N个第一色信号线分别电耦合于该N个第一色控制端口其中之一；及

MxN个按键单元，其中X的范围为1至M，Y的范围为1至N，该MxN个按键单元分别设置于该MxN个开关交会处其中之一，每个按键单元包含开关与第一色光源，其中该按键单元的两端点分别电耦合于该M个行信号线中的第X行信号线与该N个列信号线中的第Y列信号线，当该每个按键单元被按压时，对应的该开关会导通该第X行信号线及该第Y列信号线之间的电性耦合，该第一色光源两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第一色信号线中的第Y列第一色信号线；

其中该控制器周期性地执行扫描循环，当该控制器执行该扫描循环时，该控制器调整i以逐一扫描该M个行信号线中的第i行信号线，该i的值被设定为由1到M的各数值至少一次，该扫描循环包含以下步骤：

(a)该控制器通过该M个输出端口，将该第i行信号线设为一预设电压，且将该M个行信号线中除该第i行信号线以外的其它行信号线设为较低电压和浮接状态二者其中之一，该较低电压和该浮接状态异于该预设电压，该控制器通过该N个第一色控制端口，将N个第一色光控制信号分别施加到该N个第一色信号线上，藉由该N个第一色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第一色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩；

(b)该控制器通过该N个输入端口电性耦合至该N个模拟数字转换器，并控制该N个模拟数字转换器接收该N个列信号线上的电压值以判断该N个列信号线上的电压值是否高于临界位准；

(c)将该第i行信号线以及该N个列信号线中电压值高于该临界位准的列信号线所对应的按键单元判定为被按压；

(d)于该扫描循环中，当该M个行信号线中尚有第m行信号线未曾被设定为该预设电压时，将该i设定为m，并回到步骤(a)，否则进入步骤(e)，其中m为1至M的整数；及

(e)完成该扫描循环。

作为可选的技术方案，该控制器还包含N个第二色控制端口；

该键盘还包含N个第二色信号线，该N个第二色信号线分别电耦合于该N个第二色控制端口其中之一；

每个按键单元还包含第二色光源，其中该第二色光源两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第二色信号线中的第Y列第二色信号线；及

当执行步骤(a)时，该控制器通过该N个第二色控制端口，把N个第二色光控制信号分别施加到该N个第二色信号线上，藉由该N个第二色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第二色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩。

作为可选的技术方案，该键盘还包括切换器，该切换器用以根据该控制器发出的控制信号来选择性地电性导通该N个输入端口与该N个模拟数字转换器或电性导通该N个输入端口与该N个定电压比较器。

相比于现有技术，本发明的键盘能够周期性的进行扫描循环，并在扫描循环的过程中，先通过比较器比较各列信号在线的电压及逻辑高位准以确认是否有按键被按压，接着在通过模拟数字转换器比较各列信号在线的电压及临界位准以判定出被按压的按键单元，因此能够避免在按键单元未被按压时误判为被按压，而在按键单元被按压时误判为未被按压，进而避免发生“鬼键”的情况。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的键盘的示意图；

图2为本发明一实施例的各行信号线的电压时序图；

图3为本发明一实施例的控制器执行扫描循环的流程图；

图4为本发明另一实施例的键盘的示意图。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的键盘的示意图，请参照图1。键盘100包含N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)、N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)、控制器110、M个行信号线C(1)至C(M)、N个列信号线R(1)至R(N)及MxN个按键单元K(1,1)至K(M,N)，M及N为大于1之整数。

控制器110具有N个输入端口IN(1)至IN(N)与M个输出端口OUT(1)至OUT(N)。N个输入端口IN(1)至IN(N)可选择性地电耦合至N个模拟数字转换器(analog to digitalconverter，ADC)ADC(1)至ADC(N)或N个输入端口IN(1)至IN(N)可选择性地电耦合至N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)。

在本发明的部分实施例中，N个模拟数字转换器(analog to digital converter，ADC)ADC(1)至ADC(N)以及N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)会分别电耦合至N个列信号线R(1)至R(N)。而在图1中，N个输入端口IN(1)至IN(N)可经由切换器112电耦合至N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)及N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)，而控制器110可进一步输出控制信号SIGctrl至切换器112，切换器112即可根据控制信号SIGctrl来选择导通N个输入端口IN(1)至IN(N)及N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)之间的电性耦合，抑或是导通N个输入端口IN(1)至IN(N)及N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)之间的电性耦合。

M个行信号线C(1)至C(M)会分别电耦合于M个输出端口OUT(1)至OUT(N)的其中一个对应的输出端口，举例来说，第1行信号线C(1)会电耦合至第1个输出端口OUT(1)，而第M行信号线C(M)则会电耦合至第M个输出端口OUT(M)。N个列信号线R(1)至R(N)分别电耦合于N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)的其中一个对应的模拟数字转换器以及N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)的其中一个对应的定电压比较器，举例来说第1列信号线R(1)会电耦合至模拟数字转换器ADC(1)及定电压比较器CMP(1)，而第N列信号线R(N)则会电耦合至模拟数字转换器ADC(N)及定电压比较器CMP(N)。

N个列信号线R(1)至R(N)会与M个行信号线C(1)至C(M)彼此相交并形成MxN个开关交会处，而MxN个按键单元K(1,1)至K(M,N)则会设置在MxN个开关交会处之一。

举例来说，按键单元K(X,Y)会设置于第X行信号线C(X)及第Y列信号线R(Y)所形成的开关交会处，其中参数X值范围为1至M，而参数Y值范围为1至N。按键单元K(X,Y)包含开关S(X,Y)。在本发明的部分实施例中，按键单元K(X,Y)还可包含电阻Z(X,Y)，电阻Z(X,Y)可为具体增设的电阻组件，亦可能是按键单元K(X,Y)的线路等效电阻。

电阻Z(X,Y)与开关S(X,Y)可串联于第X行信号线C(X)与第Y列信号线R(Y)之间，亦即按键单元K(X,Y)的两端点会分别电耦合于第X行信号线C(X)及第Y列信号线R(Y)。当按键单元K(X,Y)被按压时，开关S(X,Y)会导通第X行信号线C(X)及第Y列信号线R(Y)之间的电性耦合，此时，第X行信号线C(X)上的电位信号即会传导至第Y列信号线R(Y)。

控制器110可周期性地执行扫描循环，当控制器110执行扫描循环时，控制器110可藉由调整参数i以逐一扫描M个行信号线中的第i行信号线，在每次的循环中，参数i的值将被设定为由1到M的各数值至少一次。

图2为本发明一实施例的各行信号线的电压时序图，请参照图2。扫描循环可藉由将参数i的值由1递增至M以分别在对应的时段P(1)至P(M)中扫描各行信号线。举例来说，当在时段P(1)中，参数i为1，此时控制器110可调高第1行信号线C(1)的电压，同时使其它行信号线的电压设定在较低的电压，如此一来，即可通过N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)或模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)来判断各列信号线R(1)至R(N)上的电压大小，以得知第1行的各按键单元的按压状况。判断完毕之后，控制器110可将参数i递增至2，此时扫描循环即进入时段P(2)，而控制器110可调高第2行信号线C(2)的电压，同时使其它行信号线的电压设定在较低的电压以判断第2行之各按键单元的按压状况。依此类推，控制器110可继续将参数递增至3、…、M-1及M，并可在对应的时段P(3)、…、P(M-1)及P(M)中判断各行按键单元的按压状况。如此一来，即可判断所有按键单元的按压状况并完成扫描循环。此外，在本发明的部分实施例中，控制器110也可以将参数i由M递减至1，抑或是按照其它的次序判断各行按键单元的按压状况。

图3为本发明一实施例的控制器执行扫描循环的流程图，请参照图3。扫描循环的流程包含步骤S210至步骤S270。

S210：将参数i的值设定成1；

S220：控制器110通过M个输出端口OUT(1)至OUT(M)，将第i行信号线C(i)设为预设电压VH，并将第i行以外的其它行信号线设为较低电压VL及浮接状态二者其中之一；

S230：控制器110通过N个输入端口IN(1)至IN(N)电性耦合至N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)，并控制N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)分别接收N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值以判断N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值是否均低于逻辑高位准VIH；

S240：当N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值均低于逻辑高位准VIH时，判定该N个按键单元K(i,1)至K(i,N)均未被按压，并执行步骤S250，而当N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值至少其中之一高于逻辑高位准VIH时，则执行步骤S260；

S250：当i<M时，将参数i设定为i+1，并回到步骤S220，当i>＝M时，则执行步骤S270；

S260：控制器110通过M个输出端口OUT(1)至OUT(M)，将第i行信号线C(i)设为预设电压VH，并将M个行信号线C(1)至C(M)中除第i行信号线C(i)以外的其它行信号线设为较低电压VL；

S262：控制器110通过N个输入端口IN(1)至IN(N)电性耦合至N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)，并控制N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)接收N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值以判断N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值是否高于临界位准Vt；

S264：将第i行信号线C(i)以及N个列信号线R(1)至R(N)中电压值高于临界位准Vt的列信号线所对应到的按键单元判定为被按压；

S266：当M个行信号线C(1)至C(M)中尚有第m行信号线未曾被设定为预设电压时，将参数i设定为m，并回到步骤S260，否则进入步骤S270，其中m为不小于1且不大于M之整数；

S270：完成扫描循环。

在步骤S210中，控制器110可先将参数i的值设定成1，以开始扫描循环，并可在扫描循环的过程中，逐渐将参数i设定成2至M，以确保在扫描循环的过程中，每一行信号线C(1)至C(M)都会被设定至预设电压VD并进行扫描。

在步骤S220中，控制器110可通过M个输出端口OUT(1)至OUT(M)，将第i行信号线C(i)设为预设电压VH，并将第i行信号线C(i)以外的其它行信号线设为较低电压VL及浮接状态二者其中之一。当第i行信号线C(i)以外的其它行信号线被设为较低电压VL和浮接状态两者之一时，其状态皆异于被设为预设电压VH。此时，若对应至第i行信号线C(i)的按键单元K(i,1)至K(i,N)有被按压时，例如若按键单元K(i,1)被按压时，开关S(i,1)将会导通第1列信号线R(1)与第i行信号线C(i)之间的电性连接，使得第1列信号线R(1)的电位会被提升到接近预设电压VH。

因此在步骤S230中，控制器110会通过N个输入端口IN(1)至IN(N)电性耦合至N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)，并控制N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)分别接收N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值以判断N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值是否均低于逻辑高位准VIH。在本发明的部分实施例中，逻辑高位准VIH的电压值会接近于预设电压VH的电压值，然而为避免两者太过接近而导致误判，亦不宜将两者的电压值设定为太过接近，而以逻辑高位准VIH略低于预设电压VH为佳，例如逻辑高位准VIH可为预设电压的0.7倍。藉由判断N列信号线R(1)至R(N)的电位与逻辑高位准VIH，即可初步判断是否有按键单元被按压。

在步骤S240中，若是N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值均低于逻辑高位准VIH时，则表示N个列信号线R(1)至R(N)的电压值皆并未电耦合至第i行信号线C(i)，所以电压并未显著的提升，此时即可判定N个按键单元K(i,1)至K(i,N)均未被按压，并执行步骤S250。

在步骤S250中控制器110会检查参数i的数值，若是当i>＝M时，则表示每一行信号线C(1)至C(M)都已扫描完毕，此时就会进入步骤S270并完成扫描循环，直到经过一个周期的等待时间后，再重新执行步骤S210。若是i<M，则控制器110会调整参数i，例如将参数i更新为i+1，并回到步骤S220以对下一行信号线进行扫描。

此外，在步骤S240中，若是N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值至少其中之一高于逻辑高位准VIH时，例如第1列信号线R(1)的电压值高于逻辑高位准VIH时，即表示有部分的按键单元被按压，导致第i行信号线C(i)在线的预设电压VH能够传导到第1列信号线R(1)。

举例来说，若按键单元K(i,1)被按压，则开关S(i,1)会导通第1列信号线R(1)与第i行信号线C(i)之间的电性连接，使得第1列信号线R(1)的电位会被提升到接近预设电压VH。然而，在本发明的部分实施例中，在按键单元K(i,1)未被按压的情况下，第1列信号线R(1)仍然可能因为其它按键单元被按压而导致电位上升。

举例来说，若按键单元K(i,2)、K(i+1,2)及K(i+1,1)同时都被按压，此时开关S(i,2)、S(i+1,2)及S(i+1,1)都会被导通，因此第i行信号线C(i)上的高电位可通过开关S(i,2)耦合至第2列信号线R(2)，并通过开关S(i+1,2)耦合至第i+1行信号线C(i+1)，接着再通过开关S(i+1,1)耦合至第1列信号线R(1)。

换言之，只要被按压的按键单元能够提供回路将第i行信号线C(i)电耦合至第1列信号线R(1)，就可能发生按键单元K(i,1)本身未被按压，第1列信号线R(1)的电位却被拉升的情况。在此情况下，若贸然判定按键单元K(i,1)被按压，或未将实际上被按压的按键单元K(i,2)、K(i+1,2)及K(i+1,1)判定为已按压，即会导致「鬼键」的情况，而造成使用上的困扰。

为了避免误判，控制器110在步骤S260中仍会通过M个输出端口OUT(1)至OUT(M)，将第i行信号线C(i)设为预设电压VH，并将M个行信号线C(1)至C(M)中除第i行信号线C(i)以外的其它行信号线设为较低电压VL。接着在步骤S262中，控制器110可通过N个输入端口IN(1)至IN(N)电性耦合至N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)，并控制N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)接收N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值以判断N个列信号线R(1)至R(N)上的电压值是否高于临界位准Vt。

在本发明的部分实施例中，当同一列的按键单元，例如按键单元K(1,1)至K(M,1)中，有部分按键单元被同时被按压时，则自第i行信号线C(i)输入的预设电压可能会由被同时按压之按键单元中的电阻分压，导致第一列信号线R(1)的电位可能会甚低于预设电压VH。而在较极端的情况下，若位于第一列的M个按键单元K(1,1)至K(M,1)同时都被按压，则位于第i行的按键单元将与其它M-1个按键单元的并联电阻共同分压，此时第一列信号线R(1)的电位可能只有

(VH-VL)/M，而甚低于预设电压VH。

为了避免误判，可将临界位准Vt设定为小于逻辑高位准VIH，根据上述的情况，亦可将临界位准Vt设定为预设电压VH的M分之一。由于临界位准Vt的电压位准较低，因此通过模拟数字转换器来信号在线的电压与临界位准Vt进行比对，以使判断结果更为精确。

在步骤S264中，控制器110可将第i行信号线C(i)以及N个列信号线R(1)至R(N)中电压值高于临界位准Vt的列信号线所对应到的按键单元判定为被按压。举例来说，若N个列信号线R(1)至R(N)中，第1列信号线R(1)及第2列信号线R(2)的电压值高于临界位准Vt，则控制器110可将对应于第i行信号线C(i)以及第1列信号线R(1)及第2列信号线R(2)的按键单元K(i,1)及K(i,2)判定为已按压。如此一来，即可侦测出对应至第i行信号线C(i)的按键单元中有被按压的按键单元，而能够避免出现「鬼键」的情况。

在完成步骤S264之后，控制器110会在步骤S266中进一步检查M个行信号线C(1)至C(M)中，是否尚有哪行信号线尚未被设定为预设电压VH，亦即检查是否还有未进行扫描的行信号线。举例来说，若控制器110判断第m行信号线未曾被设定为预设电压VH时，则控制器110可将参数i设定为m，并回到步骤S260继续通过模拟数字转换器来比对各列信号在线的电压与临界位准Vt之间的关系，以侦测是否尚有按键被按压。m为不小于1且不大于M的整数。

而若所有的行信号线C(1)至C(M)都已经被设定至预设电压VH过一次以后，控制器110即可进入步骤S270并完成这次的扫描循环。

由于键盘100可以周期性的进行扫描循环，并在扫描循环的过程中，先通过比较器CMP(1)至CMP(N)比较各列信号线R(1)至R(N)上的电压及逻辑高位准VIH以确认是否有按键被按压，接着在通过模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)比较各列信号线R(1)至R(N)上的电压及临界位准Vt以判定出被按压的按键单元，因此能够避免在按键单元未被按压时误判为被按压，或在按键单元被按压时误判为未被按压，进而避免发生“鬼键”的情况。

图4为本发明另一实施例的键盘的示意图，请参照图4。键盘200与键盘100的结构及操作原理相似。键盘200包含N个模拟数字转换器ADC(1)至ADC(N)、N个定电压比较器CMP(1)至CMP(N)、控制器210、M个行信号线C(1)至C(M)、N个列信号线R(1)至R(N)、N个第一色信号线T1(1)至T1(N)及MxN个按键单元K’(1,1)至K’(M,N)。控制器210除了具备控制器110的组件及功能外，还包含N个第一色控制端口CL1(1)至CL1(N)。N个第一色信号线T1(1)至T1(N)分别电耦合于N个第一色控制端口CL1(1)至CL1(N)中对应的第一色控制端口。举例来说，第一色信号线T1(1)可电耦合至第一色控制端口CL1(1)，而第一色信号线T1(N)可电耦合至第一色控制端口CL1(N)。

此外，每个按键单元K’(X,Y)除了包含开关S(X,Y)之外，还可包含第一色光源L1(X,Y)。第一色光源L1(X,Y)的两端点会分别电耦合于M个行信号线C(1)至C(M)中的第X行信号线C(X)与N个第一色信号线T1(1)至T1(N)中的第Y列第一色信号线T1(Y)。通过输入适当的电压至第X行信号线C(X)及第Y列第一色信号线T1(Y)，即能够控制第一色光源L1(X,Y)发光。举例来说，当第X行信号线C(X)为较高电位VH，而第Y列第一色信号线T1(Y)为较低电位VL时，第一色光源L1(X,Y)两端的电压差即可导通第一色光源L1(X,Y)，并使第一色光源L1(X,Y)发出第一色光。而通过调整第一色光源L1(X,Y)两端的电压差大小还能够进一步调整第一色光源L1(X,Y)的发光亮度。

由于在图2所示的扫描循环流程中，控制器210可在步骤S220及步骤S260中，轮流将N行信号线C(1)至C(N)设为预设电压VH，因此在本发明的部分实施例中，控制器210亦可在执行步骤S220及/或步骤S260的同时，通过N个第一色控制端口CL1(1)至CL1(N)，把N个第一色光控制信号SIG1(1)至SIG1(N)分别施加到N个第一色信号线T1(1)至T1(N)上，藉由N个第一色光控制信号SIG1(1)至SIG(N)和第i行信号线C(i)间的电压差，来调整耦合至第i行信号线C(i)之N个第一色光源L1(i,1)至L1(i,N)的发光强度，进而影响耦合于第i行信号线C(i)之N个按键单元K’(i,1)至K’(i,N)的背光色彩。

也就是说，键盘200可以在控制器210执行扫描循环时，同时控制第一色光源L1(X,Y)的发光强度，因此能够简化键盘200的操作过程，进一步减少控制器210的硬件复杂度。此外，由于执行扫描循环的周期较短，因此在利用扫描循环的期间导通第一色光源L1(X,Y)时，第一色光源L1(X,Y)所发出的光不至于会让使用者感受到闪烁，而仍能够让使用者感受到稳定发光的效果。

在图4中，控制器210还可包含N个第二色控制端口CL2(1)至CL2(N)，而键盘200还可包含N个第二色信号线T2(1)至T2(N)，而N个第二色信号线T2(1)至T2(N)会分别电耦合于N个第二色控制端口CL2(1)至CL(N)中对应的一个第二色控制端口。

按键单元K’(X,Y)可另包含第二色光源L2(X,Y)。第二色光源L2(X,Y)的两端点可分别电耦合于M个行信号线C(1)至C(M)中的第X行信号线C(X)与N个第二色信号线T2(1)至T2(N)中的第Y列第二色信号线T2(Y)。

而控制器210也可根据上述控制N个第一色控制端口CL1(1)至CL1(N)的方式来控制N个第二色控制端口CL2(1)至CL2(N)。换言之，控制器210可在执行步骤S220及/或步骤S260的同时，通过N个第二色控制端口CL2(1)至CL2(N)，把N个第二色光控制信号SIG2(1)至SIG2(N)分别施加到N个第二色信号线T2(1)至T2(N)上，藉由N个第二色光控制信号SIG2(1)至SIG2(N)和第i行信号线C(i)间的电压差，来调整耦合至第i行信号线C(i)之N个第二色光源L2(i,1)至L2(i,N)的发光强度，进而影响耦合于第i行信号线C(i)的N个按键单元K(i,1)至K(i,N)的背光色彩。

在本发明的部分实施例中，第一色光源L1(X,Y)及第二色光源L2(X,Y)可发出不同颜色的光，因此控制器210可以通过第一色光控制信号及第二色光控制信号分别使第一色光源L1(X,Y)及第二色光源L2(X,Y)发出不同强度的光，进而能够将两者所发出的光混合出不同的颜色及变换效果。在本发明的部分实施例中，键盘200还可包含第三色光源，并利用类似于上述控制第一色光源L1(X,Y)及第二色光源L2(X,Y)的架构及方式来控制第三色光源，以使键盘200的背光效果能够更加丰富。

举例来说，第一色光源、第二色光源及第三色光源可分别为红色光源、蓝色光源及绿色光源，如此一来，通过调整三色光源的强度比例，就能够混合出各种不同的色光，让键盘的使用者体验更加丰富多元。

综上所述，本发明的键盘能够周期性的进行扫描循环，并在扫描循环的过程中，先通过比较器比较各列信号在线的电压及逻辑高位准以确认是否有按键被按压，接着在通过模拟数字转换器比较各列信号在线的电压及临界位准以判定出被按压的按键单元，因此能够避免在按键单元未被按压时误判为被按压，而在按键单元被按压时误判为未被按压，进而避免发生“鬼键”的情况。同时，通过各行信号线及各色信号线，还可以进一步在进行扫描循环的过程中，使键盘的背光光源发光，并调整背光色彩，达到简化控制流程及简化硬设备的效果。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种键盘，其特征在于，该键盘包括：

N个模拟数字转换器；

N个定电压比较器；

控制器，该控制器具有N个输入端口与M个输出端口，该N个输入端口可选择性地电耦合至该N个模拟数字转换器或该N个输入端口可选择性地电耦合至该N个定电压比较器，M及N均为大于1的整数；

M个行信号线，该M个行信号线分别电耦合于该M个输出端口的其中之一；

N个列信号线，该N个列信号线分别电耦合于该N个模拟数字转换器的其中之一及该N个定电压比较器的其中之一，该N个列信号线与该M个行信号线形成MxN个开关交会处；及

MxN个按键单元，该MxN个按键单元分别设置于该MxN个开关交会处的其中之一，每个按键单元均包含开关，该按键单元的两端点分别电耦合于该M个行信号线中的第X行信号线与该N个列信号线中的第Y列信号线，当该按键单元被按压时，该开关会导通该第X行信号线及该第Y列信号线之间的电性耦合，其中整数X的范围为1至M，整数Y的范围为1至N；

其中该控制器周期性地执行扫描循环，当该控制器执行该扫描循环时，该控制器调整i以逐一扫描该M个行信号线中的第i行信号线，该i的值被设定为由1到M的各数值至少一次，该扫描循环包含以下步骤：

(a)i＝1，开始该扫描循环；

(b)该控制器通过该M个输出端口，将该第i行信号线设为预设电压，且该第i行信号线以外的其它行信号线可设为较低电压和浮接状态二者的其中之一，该较低电压低于该预设电压；

(c)该控制器通过该N个输入端口电性耦合至该N个定电压比较器，并控制该N个定电压比较器分别接收该N个列信号线上的电压值以判断该N个列信号线上的电压值是否均低于逻辑高位准；

(d)当该N个列信号线上的电压值均低于该逻辑高位准时，判定耦合于该第i行信号线信号的N个按键单元均未被按压；

(e)当i<M时，设定i＝i+1，回到步骤(b)，当i>＝M时，跳至步骤(g)；

(f)当该N个列信号线上的电压值至少其中之一高于该逻辑高位准时，

(f1)该控制器通过该M个输出端口，将该第i行信号线设为该预设电压，且将该M个行信号线中除该第i行信号线以外的其它信号线设为该较低电压；

(f2)该控制器通过该N个输入端口电性耦合至该N个模拟数字转换器，并控制该N个模拟数字转换器接收该N个列信号线上的电压值以判断该N个列信号线上的电压值是否高于临界位准；

(f3)将该第i行信号线以及该N个列信号线中电压值高于该临界位准的列信号线所对应到的按键单元判定为被按压；及

(f4)于该扫描循环中，当该M个行信号线中尚有第m行信号线未曾被设定为该预设电压时，将该i设定为m，并回到步骤f1，否则进入步骤(g)，其中m为1至M的整数；及

(g)完成该扫描循环。

2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括切换器，该切换器用以根据该控制器发出的控制信号来选择性地电性导通该N个输入端口与该N个模拟数字转换器或电性导通该N个输入端口与该N个定电压比较器。

3.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该逻辑高位准为该预设电压的0.7倍。

4.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该临界位准为该预设电压的M分之一。

5.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，每个按键单元还包含电阻，该电阻与该开关串联于第X行信号线与该第Y列信号线之间。

6.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，

该控制器还包含N个第一色控制端口；

该键盘还包含N个第一色信号线，该N个第一色信号线分别电耦合于该N个第一色控制端口的其中之一；

每个按键单元还包含第一色光源，其中该第一色光源的两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第一色信号线中的第Y列第一色信号线；及

当执行步骤(b)或步骤(f1)时，该控制器通过该N个第一色控制端口，把N个第一色光控制信号分别施加到该N个第一色信号线上，藉由该N个第一色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第一色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩。

7.如权利要求6所述的键盘，其特征在于，

该控制器还包含N个第二色控制端口；

该键盘还包含N个第二色信号线，该N个第二色信号线分别电耦合于该N个第二色控制端口其中之一；

每个按键单元另包含一第二色光源，其中该第二色光源两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第二色信号线中的第Y列第二色信号线；及

当执行步骤(b)或步骤(f1)时，该控制器通过该N个第二色控制端口，把N个第二色光控制信号分别施加到该N个第二色信号线上，藉由该N个第二色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第二色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩。

8.一种键盘，其特征在于，该键盘包含：

N个模拟数字转换器；

N个定电压比较器；

控制器，该控制器具有N个第一色控制端口，N个输入端口与M个输出端口，该N个输入端口可选择性地电耦合至该N个模拟数字转换器或可选择性地电耦合至该N个定电压比较器，M及N为大于1的整数；

M个行信号线，该M个行信号线分别电耦合于该M个输出端口其中之一；

N个列信号线，该N个列信号线分别电耦合于该N个模拟数字转换器其中之一及该N个定电压比较器其中之一，该N个列信号线与该M个行信号线形成MxN个开关交会处；

N个第一色信号线，该N个第一色信号线分别电耦合于该N个第一色控制端口其中之一；及

MxN个按键单元，其中X的范围为1至M，Y的范围为1至N，该MxN个按键单元分别设置于该MxN个开关交会处其中之一，每个按键单元包含开关与第一色光源，其中该按键单元的两端点分别电耦合于该M个行信号线中的第X行信号线与该N个列信号线中的第Y列信号线，当该每个按键单元被按压时，对应的该开关会导通该第X行信号线及该第Y列信号线之间的电性耦合，该第一色光源两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第一色信号线中的第Y列第一色信号线；

其中该控制器周期性地执行扫描循环，当该控制器执行该扫描循环时，该控制器调整i以逐一扫描该M个行信号线中的第i行信号线，该i的值被设定为由1到M的各数值至少一次，该扫描循环包含以下步骤：

(a)该控制器通过该M个输出端口，将该第i行信号线设为预设电压，且将该M个行信号线中除该第i行信号线以外的其它行信号线设为较低电压和浮接状态二者其中之一，该较低电压和该浮接状态异于该预设电压，该控制器通过该N个第一色控制端口，将N个第一色光控制信号分别施加到该N个第一色信号线上，藉由该N个第一色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第一色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩；

(b)该控制器通过该N个输入端口电性耦合至该N个模拟数字转换器，并控制该N个模拟数字转换器接收该N个列信号线上的电压值以判断该N个列信号线上的电压值是否高于临界位准；

(c)将该第i行信号线以及该N个列信号线中电压值高于该临界位准的列信号线所对应的按键单元判定为被按压；

(d)于该扫描循环中，当该M个行信号线中尚有第m行信号线未曾被设定为该预设电压时，将该i设定为m，并回到步骤(a)，否则进入步骤(e)，其中m为1至M的整数；及

(e)完成该扫描循环。

9.如权利要求8所述的键盘，其特征在于，

该控制器还包含N个第二色控制端口；

该键盘还包含N个第二色信号线，该N个第二色信号线分别电耦合于该N个第二色控制端口其中之一；

每个按键单元还包含第二色光源，其中该第二色光源两端点分别电耦合于该M个行信号线中的该第X行信号线与该N个第二色信号线中的第Y列第二色信号线；及

当执行步骤(a)时，该控制器通过该N个第二色控制端口，把N个第二色光控制信号分别施加到该N个第二色信号线上，藉由该N个第二色光控制信号和该第i行信号线间的电压差，来调整耦合至该第i行信号线的N个第二色光源的发光强度，进而影响耦合于该第i行信号线的N个按键单元的背光色彩。

10.如权利要求8所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括切换器，该切换器用以根据该控制器发出的控制信号来选择性地电性导通该N个输入端口与该N个模拟数字转换器或电性导通该N个输入端口与该N个定电压比较器。