CN109841436A - 按键结构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种按键结构，其包括一底板、一电路板、一第一光耦组件、一第二光耦组件、一键帽以及一剪刀式连接件。电路板设置于底板的其中一表面。第一光耦组件及第二光耦组件设置于电路板。键帽具有一第一光遮断件及一第二光遮断件，第一光遮断件对应于第一光耦组件，第二光遮断件对应于第二光耦组件，且第一光遮断件的长度大于第二光遮断件的长度。剪刀式连接件连接键帽及底板。当键帽相对于底板位于一第一触发高度，第一光遮断件触发第一光耦组件。当键帽相对于底板位于一第二触发高度，第二光遮断件触发第二光耦组件。

Description

按键结构

技术领域

本发明关于一种按键结构，特别是关于一种具有多重触发功能的按键结构。

背景技术

目前计算机的使用习惯而言，键盘为不可或缺的输入设备之一。一般而言，键盘具有复数个按键结构，且每个按键结构仅具有单一的触发结构，每次按压皆产生单一的触发信号，并对应产生单一的输入信号。

换言之，按压其中一个按键时，不论按压的程度(全压、或半压)，皆对应产生相同的输入信号。若同一按键需切换至不同的输入信号，则必须藉由一次按压多个按键或先切换至不同的输入模式，但此种输入法会造成信号产生的速度下降。

因此，如何提供一种具有多重触发功能的按键结构，实为产业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的主要目的在提供一种按键结构，藉由键帽具有第一光遮断件及第二光遮断件，且第一光遮断件的长度大于第二光遮断件的长度，以于不同触发高度分别触发第一光耦组件及第二光耦组件，以解决习知的按键结构缺乏多重触发功能的问题。

为达成上述的目的，本发明的一种按键结构包括一底板、一电路板、一第一光耦组件、一第二光耦组件、一键帽以及一剪刀式连接件。电路板设置于底板的其中一表面。第一光耦组件及第二光耦组件设置于电路板。键帽具有一第一光遮断件及一第二光遮断件，第一光遮断件对应于第一光耦组件，第二光遮断件对应于第二光耦组件，且第一光遮断件的长度大于第二光遮断件的长度。剪刀式连接件连接键帽及底板。当键帽相对于底板位于一第一触发高度，第一光遮断件触发第一光耦组件，并对应地产生一第一输入信号。当键帽相对于底板位于一第二触发高度，第二光遮断件触发第二光耦组件，并对应地产生一第二输入信号。

根据本发明之一实施例，第一光耦组件包括一第一光发射器及一第一光接收器，第一光发射器朝向第一光接收器发射一光线。第二光耦组件包括一第二光发射器及一第二光接收器，第二光发射器朝向第二光接收器发射另一光线。

根据本发明之一实施例，第一触发高度为第一光遮断件位于第一光发射器及第一光接收器之间，且第一光遮断件遮断光线时，键帽相对于底板的高度。第二触发高度为第二光遮断件位于第二光发射器及第二光接收器之间，且第二光遮断件遮断该另一光线时，键帽相对于底板的高度。

根据本发明之一实施例，电路板设置于底板的一上表面，且电路板具有一第一通孔，第一光发射器及一第一光接收器设置于第一通孔的相对二侧。

根据本发明之一实施例，电路板具有一第一通孔及一第二通孔，第一光发射器及一第一光接收器设置于第一通孔的相对二侧，第二光发射器及第二光接收器设置于第二通孔的相对二侧，底板具有一第三通孔及一第四通孔，第三通孔对应于第一通孔，第四通孔对应于第二通孔。

根据本发明之一实施例，当键帽相对于底板位于第二触发高度时，第一光遮断件穿入第一通孔及第三通孔，第二光遮断件穿入第二通孔及第四通孔。

根据本发明之一实施例，电路板设置于底板的一下表面或一上表面。

根据本发明之一实施例，第一光耦组件与第二光耦组件设置于电路板的相对二侧。

根据本发明之一实施例，第一触发高度大于该第二触发高度。

根据本发明之一实施例，当键帽接收一施力，键帽先经第一触发高度，再至第二触发高度。

承上所述，依据本发明的按键结构，其包括电路板、第一光耦组件、第二光耦组件以及键帽，第一光耦组件及第二光耦组件设置于电路板。键帽具有一第一光遮断件及一第二光遮断件，其分别第对应于第一光耦组件及第二光耦组件，且第一光遮断件的长度大于第二光遮断件的长度。当键帽被按压而位于第一触发高度时，第一光遮断件可触发第一光耦组件；当键帽位于第二触发高度时，第二光遮断件可触发第二光耦组件，以达到于单一按键结构产生二个触发信号(第一输入信号及第二输入信号)，以实现多段式的触发功能。

附图说明

图1A为本发明的第一实施例的按键结构的剖面示意图。

图1B为图1A所示的键帽位于第一触发高度的示意图。

图1C为图1A所示的键帽位于第二触发高度的示意图。

图2A及图2B为本发明的第二实施例的按键结构的剖面示意图。

图3A为本发明的第三实施例的按键结构的剖面示意图。

图3B为图3A所示的键帽位于第一触发高度的示意图。

图3C为图3A所示的键帽位于第一触发高度的示意图。

其中附图标记为：

按键结构1、1a、1b底板10、10a、10b

上表面11、11a、11b下表面12、12a、12b

第三通孔13b第四通孔14b

电路板20、20a、20b第一通孔21a、21b

第二通孔22b第一光耦组件31、31a、31b

第一光发射器311、311a、311b第一光接收器312、312a、312b

第二光耦组件32、32a、32b第二光发射器321、321a、321b

第二光接收器322、322a、322b键帽40、40a、40b

第一光遮断件41、41a、41b第二光遮断件42、42a、42b

底面43、43a、43b剪刀式连接件50、50a、50b

第一触发高度H1第二触发高度H2

长度L1、L2

具体实施方式

为能让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。

图1A为本发明的第一实施例的按键结构的剖面示意图，请先参考图1A所示。本实施例之按键结构1包括一底板10、一电路板20、一第一光耦组件31、一第二光耦组件32、一键帽40以及一剪刀式连接件50。电路板20设置于底板10的其中一表面，本实施例以设置于底板10的上表面11为例，在其他实施例中，亦可设置于底板10的下表面12，于后进一步说明。

本实施例的按键结构1具有二个光耦组件，分别以第一光耦组件31及第二光耦组件32称之。第一光耦组件31及第二光耦组件32设置于电路板20。较佳的，第一光耦组件31与第二光耦组件32设置于电路板20的相对二侧，亦可设置于相邻二侧、或同一侧，本发明并不限制。其中，第一光耦组件31包括一第一光发射器311及一第一光接收器312，其间隔地设置于电路板20，且第一光发射器311朝向第一光接收器312持续地发射光线。同样的，第二光耦组件32包括一第二光发射器321及一第二光接收器322，并间隔地设置于电路板20，而第二光发射器321朝向第二光接收器322持续地发射光线。

本实施例是藉由剪刀式连接件50连接键帽40及底板10，以带动键帽40相对于底板10上下移动(升降)。按键结构1更可具有复位件(图未显示)，设置于底板10与键帽40之间，较佳可位于剪刀式连接件50的内剪及外剪内，值得一提的是，本按键结构并不以剪刀式结构为限。复位件可以为橡胶弹性体，当键帽40接收施力而被下压时，复位件可提供一顶撑键帽40的抗力，进而提供使用者按压的手感，并使键帽40被按压后可复位。在其他实施例中，亦可采用磁性元件来提供复位力量。需说明的是，电路板20具有镂空的部位(图未显示)，以供剪刀式连接件50连接于底板10。

在本实施例中，键帽40具有一第一光遮断件41及一第二光遮断件42，且第一光遮断件41的设置位置对应于第一光耦组件31，而第二光遮断件42的设置位置对应于第二光耦组件32。具体而言，第一光遮断件41及第二光遮断件42位于键帽40的底面43，当键帽40被按压时，第一光遮断件41靠近第一光耦组件31，而第二光遮断件42靠近第二光耦组件32。当键帽40被按压至最低位置时(可先参考图1C所示)，第一光遮断件41可位于第一光发射器311及第一光接收器312之间，而第二光遮断件42可位于第二光发射器321及第二光接收器322之间。

本实施例的第一光遮断件41及第二光遮断件42为长条状，且第一光遮断件41的长度L1大于第二光遮断件42的长度L2。具体而言，长度L1即为第一光遮断件41的底部相对于底面43的垂直距离，长度L2即为第二光遮断件42的底部相对于底面43的垂直距离。在其他实施例中，第一光遮断件41及第二光遮断件42亦可以为其他构型，仅需可达到光遮断的效果，且满足第一光遮断件41的长度L1大于第二光遮断件42的长度L2即可。

图1B为图1A所示的键帽位于第一触发高度的示意图，如图1B所示，当键帽40被按压且相对于底板10位于第一触发高度H1时，第一光遮断件41触发第一光耦组件31，并对应地产生一第一输入信号。具体而言，第一触发高度H1即为第一光遮断件41位于第一光发射器311及第一光接收器312之间，并可遮断第一光发射器311所发射的光线时，键帽40相对于底板10的高度。于本实施方式中，第一光耦组件31及第二光耦组件32可分别具有处理单元(图未显示)，以第一光耦组件31为例，处理单元电性连接第一光接收器312，并配置以在第一光接收器312未接收到光线时产生输入信号。因此，当第一光遮断件41遮断第一光发射器311所发射的光线时，处理单元可对应产生输入信号。于一些实施方式中，处理单元可为设置于按键结构1中的实体元件，其可直接侦测第一光接收器312所接收的光线中断与否，进而在侦测到光线中断时对应地产生输入信号，但本发明并不以此为限。处理单元亦可为与第一光接收器312电性连接的一电子装置中的一程序，其可判断第一光接收器312所接收的光线是否中断，并在判断光线中断时对应产生第一输入信号。

图1C为图1A所示的键帽位于第二触发高度的示意图，如图1C所示，当键帽40相对于底板40位于一第二触发高度H2，第二光遮断件触发第二光耦组件32，并对应地产生一第二输入信号。同理，第二触发高度H2即为第二光遮断件42位于第二光发射器321及第二光接收器322之间，并可遮断第二光发射器321所发射的光线时，键帽40相对于底板10的高度。当第二光遮断件42遮断第二光发射器321所发射的光线时，第二光耦组件32的处理单元判断第二光接收器322所接收的光线中断，以对应产生第二输入信号。

总的来说，当键帽40被按压时，第一光遮断件41先靠近第一光耦组件31，并遮断第一光发射器311所发出的光线，此时键帽10位于第一触发高度H1(如图1B所示)，第一光耦组件31对应产生第一输入信号；接着，持续下压键帽40，再由第二光遮断件42遮断第二光发射器321所发出的光线，此时键帽10位于第二触发高度H2(如图1C所示)，第二光耦组件32对应产生第二输入信号。简言之，第一触发高度H1大于第二触发高度H2，且当键帽40接收一施力，键帽40先经第一触发高度H1，再至第二触发高度H2，以分别产生第一输入信号及第二输入信号，藉此实现二段式的触发功能。若利用本实施例的按键结构1玩电子游戏，则可于单一按键实现先蹲后跳、跑步快慢、或先瞄准后开枪等情境。

在本实施例中，按键结构1具有二组光耦组件(第一光耦组件31及第二光耦组件32)，以达到于单一按键结构1可产生二个触发信号，以实现前述的二段式的触发功能。在其他实施例中，亦具有二个以上的光耦组件，并于键帽40的底面43对应设置相同数量的光遮断件，以达到更多阶段的触发效果。另外，由前述结构配置可知，本实施例的按键结构1是利用光触发机制产生输入信号的方式，可缩短信号产生时间，以改善延迟现象；再者，由于光触发机制并无触点接触，可有效避免现有键盘因接点氧化或使用次数增多而造成机械磨损、接触不良等现象。

图2A及图2B为本发明的第二实施例的按键结构的剖面示意图，其中图2A的键帽40a位于第一触发高度H1，图2B的键帽40a位于第二触发高度H2，请同时参考图2A及图2B所示。在本实施例中，电路板20a设置于底板10a的上表面11a，且电路板20a具有一第一通孔21a，而第一光发射器311a及一第一光接收器312a设置于第一通孔21a的相对二侧。换言之，本实施例于电路板20a上邻近第一光耦组件31a处，形成第一通孔21a，当键帽40a被按压至第二触发高度H2时，第一光遮断件41a可进一步移动至第一通孔21a内。此设计相较于无通孔的设计，可增加第一光遮断件41a的长度L1，亦即，可增加第一光遮断件41a及第二光遮断件42a的长度差异，以及第一触发高度H1与第二触发高度H2的差距，令使用者更容易操作产生第一输入信号、或第二输入信号。

图3A为本发明的第三实施例的按键结构的剖面示意图，如图3A所示，本实施例的电路板20b设置于底板10b的下表面12b具有一第一通孔21b及一第二通孔22b，其分别位于邻近第一光耦组件31b及第二光耦组件32b处。详细而言，第一光发射器311b及一第一光接收器312b设置于第一通孔21b的相对二侧，第二光发射器321b及第二光接收器322b设置于第二通孔22b的相对二侧。又，本实施例的底板10b更具有一第三通孔13b及一第四通孔14b。其中，第三通孔13b对应于第一通孔21b，亦即与第一通孔21b对齐，第一通孔21b与第三通孔13b共同形成可供第一光遮断件41b穿过的通孔。又，第四通孔14b对应于第二通孔22b，即与第二通孔22b对齐，以共同形成可供第二光遮断件42b穿过的通孔。

图3B为图3A所示的键帽位于第一触发高度的示意图，如图3B所示，当键帽40a被按压至第一触发高度H1，第一光遮断件41b穿入第三通孔13b及第一通孔21b，并遮断第一光发射器311b所发出的光线。图3C为图3A所示的键帽位于第一触发高度的示意图，如图3C所示，当持续按压键帽40a至第二触发高度H2，第二光遮断件42b亦穿入第四通孔14b及第二通孔22b，并遮断第二光发射器321b所发出的光线。此时，第一光遮断件41b穿过第一通孔21b及第三通孔13b，而自电路板20b外侧露出。同样的，第一通孔21b及第三通孔13b的设置，更可增加第一光遮断件41b的长度L1，以增加第一触发高度H1与第二触发高度H2的差距，令使用者更容易操作产生第一输入信号、或第二输入信号。

另外，于底板10b及及电路板20b设置通孔的设计，使第一光耦组件31b与第二光耦组件32b不会与电路板20b及底板10b发生结构干涉，可有效地缩减按键装置1b的整体厚度。再者，电路板20b亦可设置于底板10b的上表面11b或下表面12b，而不会受到电路板20b或底板10b的结构限制。第三实施例的电路板20b以设置于底板10b的下表面12b为例，在其他实施例中，亦可设置于底板10b的上表面11b。

综上所述，依据本发明的按键结构，其包括电路板、第一光耦组件、第二光耦组件以及键帽，第一光耦组件及第二光耦组件设置于电路板。键帽具有一第一光遮断件及一第二光遮断件，其分别第对应于第一光耦组件及第二光耦组件，且第一光遮断件的长度大于第二光遮断件的长度。当键帽被按压而位于第一触发高度时，第一光遮断件可触发第一光耦组件；当键帽位于第二触发高度时，第二光遮断件可触发第二光耦组件，以达到于单一按键结构产生二个触发信号(第一输入信号及第二输入信号)，以实现多段式的触发功能。

本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于习知技术的特征，恳请贵审查委员明察，早日赐准专利，俾嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例为了便于说明而举例，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种按键结构，包括：

一底板；

一电路板，设置于该底板的其中一表面；

一第一光耦组件及一第二光耦组件，设置于该电路板；

一键帽，具有一第一光遮断件及一第二光遮断件，该第一光遮断件对应于该第一光耦组件，该第二光遮断件对应于该第二光耦组件，且该第一光遮断件的长度大于该第二光遮断件的长度；

其中，当该键帽相对于该底板位于一第一触发高度，该第一光遮断件触发该第一光耦组件，并对应地产生一第一输入信号，当该键帽相对于该底板位于一第二触发高度，该第二光遮断件触发该第二光耦组件，并对应地产生一第二输入信号。

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该第一光耦组件包括一第一光发射器及一第一光接收器，该第一光发射器朝向该第一光接收器发射一光线；及该第二光耦组件包括一第二光发射器及一第二光接收器，该第二光发射器朝向该第二光接收器发射另一光线。

3.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，该第一触发高度为该第一光遮断件位于该第一光发射器及该第一光接收器之间，且该第一光遮断件遮断该光线时，该键帽相对于该底板的高度；及该第二触发高度为该第二光遮断件位于该第二光发射器及该第二光接收器之间，且该第二光遮断件遮断该另一光线时，该键帽相对于该底板的高度。

4.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，该电路板设置于该底板的一上表面，且该电路板具有一第一通孔，该第一光发射器及一第一光接收器设置于该第一通孔的相对二侧。

5.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，该电路板具有一第一通孔及一第二通孔，该第一光发射器及该第一光接收器设置于该第一通孔的相对二侧，该第二光发射器及该第二光接收器设置于该第二通孔的相对二侧，该底板具有一第三通孔及一第四通孔，该第三通孔对应于该第一通孔，该第四通孔对应于该第二通孔。

6.如权利要求5所述的按键结构，其特征在于，当该键帽相对于该底板位于该第二触发高度时，该第一光遮断件穿入该第一通孔及该第三通孔，该第二光遮断件穿入该第二通孔及该第四通孔。

7.如权利要求6所述的按键结构，其特征在于，该电路板设置于该底板的一下表面或一上表面。

8.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，该第一光耦组件与该第二光耦组件设置于该电路板的相对二侧。

9.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，该第一触发高度大于该第二触发高度。

10.如权利要求9所述的按键结构，其特征在于，当该键帽接收一施力，该键帽先经该第一触发高度，再至该第二触发高度。