CN117561493A - 计算机输入装置 - Google Patents

Abstract

根据本公开的一个实施方式，提供了一种计算机输入装置，该计算机输入装置包括：按钮，该按钮能够通过外部力而移动；弹性单元，该弹性单元定位在按钮的下部部分上、通过按钮的运动而变形或压缩、并且响应于按钮的运动而提供弹力；以及开关，该开关通过按钮的运动而接通或断开，其中，按钮能够在接通部段和额外部段中移动，接通部段是从最上端位置到接通开关的位置的部段，额外部段是直至最大程度上能达到的比接通部段低的位置的部段。

Description

计算机输入装置

技术领域

本公开涉及计算机输入装置，并且更具体地，涉及不仅可以减少施加至手的冲击、而且可以减少噪声的计算机输入装置。

背景技术

按压式开关是指当用手按压开关时操作电气开关的开关。按压式开关可以被分成金属穹顶膜式开关、橡胶穹顶膜式开关、机械式开关、光学开关等。

在图1中示出了常规按压式开关的示例。图1的(a)示出了金属穹顶膜式开关，图1的(b)示出了橡胶穹顶膜式开关，图1的(c)示出了机械式开关，并且图1的(d)示出了光学开关。

金属穹顶膜式开关和橡胶穹顶膜式开关的操作方法如下。

当施加外部力(被用户按压)时，按钮沿向下方向移动，并且膜在通过按钮传递的外部力的作用下变形以与开关接触。开关定位在印刷电路板(PCB)上并且可以通过与膜接触而被电接通。

当释放外部力时，按钮可以通过膜在向上方向上的弹力而返回至其原始位置(最上端位置)。另外，由于膜通过弹力恢复至其原始形状，因此膜与开关之间的接触被释放，并且由此，开关可以被断开。

机械式开关的操作方法如下。

在没有施加外部力的基本状态下，由于形成在按钮上的按钮突出部与开关接触，因此开关被断开连接并且处于断开状态。

当施加外部力时，按钮由于该外部力而沿向下方向下降，并且按钮突出部也沿向下方向一起下降。由于在按钮突出部沿向下方向下降时按钮突出部与开关之间的接触被释放，因此开关彼此接触并且可以处于接通状态。

当释放外部力时，按钮由于弹簧的弹力而沿向上方向上升，并且按钮突出部也沿向上方向一起上升。因此，按钮突出部和开关彼此再次接触，并且开关之间的接触被释放，使得开关可以处于断开状态。

光学开关的操作方法如下。

在没有施加外部力的基本状态下，从光学发射器发射的光通常由光学接收器感测，使得开关(光学发射器和光学接收器)处于断开状态。

当施加外部力时，按钮由于该外部力而沿向下方向下降，并且形成在按钮上的按钮中心杆也沿向下方向一起下降。因此，光学发射器与光学接收器之间的光传输被按钮中心杆阻挡，使得开关可以处于接通状态。

当释放外部力时，由弹簧产生的弹力沿向上方向作用在按钮上，使得按钮上升，并且按钮中心杆也沿向上方向一起上升。因此，从光学发射器发射的光再次被光学接收器识别，使得开关可以处于断开状态。

在上述常规开关中，按钮通过外部力沿向下方向下降的运动可以主要划分成两种类型的运动。按钮运动中的一种运动是初步运动、即按钮从最上端位置(基本状态)移动直到接通开关的运动，并且另一运动是残留运动、即在接通开关之后开关附加下降的运动。

如果按钮在初步运动中的运动距离是D1并且按钮在残留运动中的运动距离是D2，则按钮的总运动距离是D＝D1+D2。如果按钮在初步运动中的运动时间是t1并且按钮在残留运动中的运动时间是t2，则按钮的总运动时间是t＝t1+t2。

上述常规开关在初步运动和残留运动中的运动距离和运动时间如下。

[表1]

按压式开关	D(mm)	D1(mm)	D2(mm)
				金属穹顶膜式开关	1	1	0
橡胶穹顶膜式开关	3	2.5	0.5
				机械式开关	4	2	2
光学开关	4	2	2

参照表1，D2具有在0mm与2mm之间的值。也就是说，当用户使用键盘(计算机输入装置)时，由于用户提供的按压惯性，即使在开关接通之后，按钮也只有在进一步移动0mm至2mm之后才停止。

在进一步移动0mm至2mm之后发生停止，这是因为沿向下方向下降的开关或膜与PCB发生碰撞。由于PCB对应于具有较大刚性的刚性本体，因此由于与PCB的碰撞而发生的停止对应于突然停止。因此，这种碰撞不仅对用户的手施加冲击力，而且还由于与作为刚性本体的PCB发生碰撞而产生噪声。

如果施加于用户的手的冲击力和噪声是暂时的或一次性的，这可能不会存在许多困难。然而，由于在一般进行键入时在非常短的时间内执行许多字的键入，因此冲击力连续且重复地施加于用户的手，并且噪声也重复且连续地产生。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本公开的一个实施方式旨在提供一种装置，该装置可以通过使用缓冲器器件或冲击防止器件来减少或消除施加于用户的手的冲击力并且还可以减少噪声。

技术解决方案

根据本公开的一个实施方式，提供了一种计算机输入装置，该计算机输入装置包括：按钮，该按钮能够通过外部力而移动；弹性单元，该弹性单元定位在按钮的下部部分上、通过按钮的运动而变型或压缩、并且响应于按钮的运动来提供弹力；以及开关，该开关通过按钮的运动而接通或断开，其中，按钮能够在接通部段和额外部段中移动，接通部段是从最上端位置到接通开关的位置的部段，额外部段是直至最大程度上能达到的比接通部段的位置低的部段。

有利效果

根据本公开的一个实施方式，可以使用计算机输入装置减少或消除施加于用户的手的冲击力。

另外，根据本公开的另一实施方式，通过冲击力的减少或消除可以减少在使用计算机输入装置时可能产生的噪声。

在本公开中可获得的效果不限于以上提及的效果，并且本公开所属技术领域的技术人员将从以下描述清楚地理解未在本文中提及的其他效果。

附图说明

图1是用于说明常规按压式开关的示例性视图。

图2是用于说明计算机输入装置的示例的示例性视图。

图3a和图3b是用于说明弹性单元的各种示例的视图。

图4a、图4b和图4c是用于说明橡胶穹顶膜式计算机输入装置的示例的视图。

图5a、图5b和图5c是用于说明金属穹顶膜式计算机输入装置的示例的视图。

图6a、图6b和图6c是用于说明机械式计算机输入装置的示例的视图。

图7a、图7b和图7c是用于说明光学计算机输入装置的示例的视图。

图8a、图8b和图8c是用于说明计算机输入装置的另一示例的视图。

具体实施方式

根据本公开的一个实施方式，提供了一种计算机输入装置，该计算机输入装置包括：按钮，该按钮能够通过外部力而移动；弹性单元，该弹性单元定位在按钮的下部部分上、通过按钮的运动而变形或压缩、并且响应于按钮的运动提供弹力；以及开关，该开关通过按钮的运动而接通或断开，其中，按钮能够在接通部段和额外部段中移动，接通部段是从最上端位置到接通开关的位置的部段，额外部段是直至最大程度上能达到的比接通部段的位置低的部段。

在下文中，参照随附附图将详细地描述本公开的实施方式，使得本公开所属技术领域人员可以实施本公开。然而，本公开可以以不同的方式实施并且不限于本文中所描述的实施方式。为了清楚地解释本公开，从附图省略了与描述无关的部分，并且贯穿说明书，相似的附图标记给予相似的部件。

考虑到在本公开中的功能，在本公开中使用的术语是当前尽可能广泛使用的通用术语，但是可以根据本领域技术人员的意图、先例、新技术的出现等来改变。另外，在具体情况下，还存在由申请人任意选择的术语，并且在这种情况下，该术语的含义将在本发明的描述中详细描述。因此，在本公开中使用的术语应当基于该术语的含义和本公开的总体内容而不是该术语的简单名称来定义。

贯穿说明书，当讲到某个部分“包括”某个部件时，这意味着该部分还可以包括其他组件而不排除其他部件，除非存在具体的相反描述。另外，在说明书中描述的术语比如“…单元”或“模块”意指处理至少一个功能或操作的单元，该单元可以实现为硬件或软件或硬件和软件的组合。另外，贯穿说明书，当讲到部分“连接”至另一部分时，这不仅包括该部分“直接连接”至彼此的情况，而且包括该部分“通过置于该部分与另一部分之间的另一元件”连接至彼此的情况。

在图2中示出了用于说明根据本公开的计算机输入装置200的示例的示例性视图，并且在图3a和图3b中示出了用于说明根据本公开的弹性单元2000的各种示例的视图。

如在图2中示出的，计算机输入装置200可以构造为包括按钮210、弹性单元2000和开关240。

按钮210是被施加外部力(被用户按压)的结构，并且能够通过该外部力沿向下方向从最上端位置(基本状态)移动至最下端位置。另外，当释放外部力时，按钮210能够通过由弹性单元2000提供的弹力沿向上方向移动直到最上端位置。

按钮210能够移动的部段可以主要划分成两个部段。第一部段是从最上端位置到开关240被接通的位置的“接通部段”，并且第二部段是直至最大程度能达到的比开关240被接通的位置低的位置的“额外部段”。

根据本实施方式，按钮210能够移动的部段可以具有通过将额外部段除以接通部段而获得的为1或更大的值。也就是说，额外部段的长度可以实现为比接通部段的长度长。例如，接通部段可以实现为2mm并且额外部段可以实现为3mm，或者接通部段可以实现为2mm并且额外部段可以实现为4mm。

当用户击打计算机输入装置200的按钮210时，按钮210与计算机输入装置200的PCB 400(即，底部)发生碰撞，这被称为触底。由这种触底产生的冲击将冲击力传递至用户的手指。

然而，由于根据本公开的一个实施方式的计算机输入装置200的额外部段具有能够避免触底的足够长度，因此可以减小传递至用户的手指的冲击力。

由于按钮210通过用户的外部力可以降低的最低位置可能根据外部力的大小而改变，因此额外部段的长度也可以根据外部力的大小而改变。

接通部段和额外部段的长度的总和可以是4mm或更多、或5mm或更多。也就是说，按钮210可以沿向下方向下降4mm或更多、或5mm或更多。根据本实施方式，接通部段和额外部段的长度的总和可以是8mm或更多。也就是说，按钮210可以沿向下方向下降8mm或更多。

参照表1，在常规开关中，按钮可以从1mm下降至最大4mm，但是在根据本公开的计算机输入装置200中，按钮210可以下降4mm或更多、5mm或更多、或8mm或更多。因此，与常规开关相比，在根据本公开的计算机输入装置200中，按钮210构造成具有较长的可降低长度(下降长度)。

因此，在根据本公开的计算机输入装置200中，即使在接通开关之后按钮210由于外部力的惯性而附加地下降，按钮210与其他结构之间的碰撞也不会发生，或者可以显著减少由碰撞引起的冲击的量。

弹性单元2000定位在按钮210的下部部分上，并且可以通过按钮210的运动而变形或压缩。由于弹性单元2000是具有弹力的结构，因此弹性单元2000可以响应于按钮210的运动而向按钮210提供弹力。由于按钮210具有4mm或更多或8mm或更多的下降长度，因此弹性单元2000也可以变形或压缩4mm或更多或8mm或更多。开关240对应于通过按钮的运动而被接通或被断开的结构。开关240可以实现为具有附接至PCB(未示出)的形式。另外，开关240可以实现为根据它们是否彼此接触而接通或断开的两个开关(机械式开关)，或者可以实现为光学发射器和光学接收器(光学开关)。

弹性单元2000可以实现为一个物理结构或两个不同的物理结构的组合。

当弹性单元2000实现为一个物理结构时，弹性单元2000可以对应于贯穿整个弹性单元2000具有相同弹性模量的弹簧，或者可以对应于具有在向下或向上方向上连续增加或减少的弹性模量的连续弹簧。

当弹性单元实现为两个不同物理结构的组合时，弹性单元2000可以被划分成第一弹性单元220和第二弹性单元230。

第一弹性单元220是在向上方向上向按钮210提供弹力的结构，并且可以如图2中所示那样定位在按钮210的下方(下部部分)。第一弹性单元220具有弹性模量，并且在下文中，第一弹性单元220的弹性模量将被称为“第一弹性模量k1”。

第二弹性单元230是在向上方向上向按钮210提供弹力的结构，并且可以如图2所示那样定位在第一弹性单元220的下方。由第二弹性单元230提供的弹力可以通过第一弹性单元220提供给按钮210，并且用户的外部力可以通过按钮210和第一弹性单元220提供给第二弹性单元230。第二弹性单元230具有弹性模量，并且在下文中，第二弹性单元230的弹性模量将被称为“第二弹性模量k2”。

第一弹性单元220的第一弹性模量和第二弹性单元230的第二弹性模量可以1)彼此不同或2)彼此相等。

在1)的示例中，第一弹性模量和第二弹性模量彼此不同的事实可以包括第一弹性模量大于第二弹性模量的情况和第一弹性模量小于第二弹性模量的情况两者。

当用户的外部力施加于按钮210时，在第一弹性模量和第二弹性模量彼此不同的情况下，变形(向下变形或压缩)首先发生在第一弹性单元220和第二弹性单元230中的具有相对小的弹性模量值的弹性单元中，并且然后，具有相对大的弹性模量值的弹性单元的变形随后发生。

例如，当第一弹性模量值大于第二弹性模量值时，第二弹性单元230首先发生变形，使得第二弹性单元230的弹力可以沿与外部力相反的方向作用。当第二弹性单元230在最大程度上被压缩时，第二弹性单元230随后用作刚性本体。如果甚至在第二弹性单元230用作刚性本体的时刻之后外部力仍持续，则第一弹性单元220的变形开始，使得第一弹性单元220的弹力可以在与外部力相反的方向上作用。

由于第一弹性单元220相比于第二弹性单元230具有相对较大的弹性模量，因而由第一弹性单元220提供的弹力比由第二弹性单元230提供的弹力大。

在2)的示例中，虽然第一弹性模量和第二弹性模量彼此相等，但是本公开可以构造为使得第一弹性单元220在没有外部力施加至按钮210的基本状态下被包括在压缩状态中。当第一弹性单元220被包括在压缩状态中时，由第一弹性单元220提供的弹力变得大于由第二弹性单元230提供的弹力。

1)和2)的示例总结如下。

首先，在接通部段中，具有相对小的弹性模量或提供相对小的弹力的弹性单元(小弹性单元)被压缩，并且小弹性单元在最大程度上被压缩并且用作刚性本体。小弹性单元用作刚性本体的点可以属于接通部段或额外部段。

其次，如果甚至在小弹性单元用作刚性本体的时刻之后外部力仍持续，则具有相对大的弹性模量或提供相对大的弹力的弹性单元(大弹性单元)开始压缩。大弹性单元开始压缩的点可以是额外部段的起点或低于该起点。因此，大弹性单元的压缩可以发生在整个额外部段或额外部段的一部分中。

由于由大弹性单元提供的弹力大于由小弹性单元提供的弹力，因此按钮210在额外部段中的附加下降进一步受到大弹力的阻碍。也就是说，大弹性单元可以用作用于缓冲冲击力的缓冲器件，或者用作用于防止冲击力的冲击防止器件。

因此，根据基于本公开的计算机输入装置200，可以减少或消除施加于用户的手的冲击力。另外，根据基于本公开的计算机输入装置200，可以通过冲击力的减少或消除来减少在使用计算机输入装置200时可能产生的噪声。

同时，为了强调图2中的第一弹性单元220和第二弹性单元230的弹力，第一弹性单元220和第二弹性单元230两者都以弹簧的形式表示。然而，第一弹性单元220和第二弹性单元230可以以其他形式实现，比如金属穹顶膜或橡胶穹顶膜以及弹簧的形式。

例如，如示出在图3a的(a)中的，第二弹性单元230可以实现为膜，该膜包括膜主体232和形成为从膜主体232(从膜主体的上部部分)向上突出的膜突出部分234。

呈弹簧形式的第一弹性单元220可以配合联接至膜突出部分234，并且由此，可以稳定地保持第一弹性单元220的位置并提供第一弹性单元220的弹力。

作为另一示例，如示出在图3a的(b)中的，第二弹性单元230也可以实现为膜，该膜包括膜主体232和形成在膜主体232的上部部分中的膜凹槽部分236。第一弹性单元220可以定位在膜凹槽部分236中，并且由此，可以稳定地保持第一弹性单元220的位置并提供第一弹性单元220的弹力。

同时，如示出在图3b中的，第一弹性单元220和第二弹性单元230可以实现为具有不同的不连续弹性模量的(不连续的)弹簧(图3b的(a))，或者还可以实现为具有连续变化的弹性模量的(连续的)弹簧(图3b的(b))。

不连续弹簧是指在穿过弹簧220和230的紧密接触点时具有不连续变化的弹性模量的弹簧。也就是说，不连续弹簧是其节距不连续变化的弹簧。

当弹性单元2000实现为连续弹簧时，如果外部力施加于按钮210，则从具有相对短(密集)的节距的部分发生压缩或紧密接触。如果外部力在这个状态下持续，则具有相对长的节距的部分也发生压缩。具有相对短的节距的部分对应于具有相对小的弹性模量的部分，并且具有相对长的节距的部分对应于具有相对大的弹性模量的部分。通过这些连续压缩，连续弹簧可以同样地执行上述不连续弹簧的缓冲功能或冲击防止功能。

示例1-橡胶穹顶膜式

示例1是橡胶穹顶膜式计算机输入装置200的示例。图4a示出了橡胶穹顶膜式计算机输入装置200的立体分解图，并且图4b示出了橡胶穹顶膜式计算机输入装置200的横截面图。

橡胶穹顶膜式计算机输入装置200可以构造为包括按钮210、弹簧(第一弹性单元220)、橡胶穹顶膜(第二弹性单元230)和开关240。

按钮210可以构造为包括帽单元212和延伸单元214。帽单元212定位在按钮210的上部部分上，并且对应于被施加外部力的结构。延伸单元214形成为从帽单元212的下部部分延伸，并且可以在其中具有空间，该空间具有敞开的下侧部(凹槽部分215)。

弹簧220的一部分或整个弹簧220可以安装在凹槽部分215中，并且由此，可以实现弹簧220的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。

橡胶穹顶膜230可以包括膜主体232和膜突出部分234。弹簧220可以配合联接至膜突出部分234，并且由此，可以实现弹簧220的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。开关240可以以联接至PCB的形式实现。

根据本实施方式，橡胶穹顶膜式计算机输入装置200可以构造为还包括固定单元250。

通孔252可以形成在固定单元250中，并且延伸单元214可以贯穿联接至通孔252。通过该贯穿联接，可以稳定地导引延伸单元214、即按钮210在向上和向下方向上的运动。

根据本实施方式，一个或更多个滑动突出部216可以形成为从延伸单元214的侧表面突出，并且与滑动突出部216配合联接的滑动槽254可以形成在通孔252中。

当滑动突出部216配合联接至滑动槽254时，在延伸单元214贯穿联接至通孔252的状态下，防止了延伸单元214或按钮210的旋转。因此，按钮210可以更稳定地被驱动，并且此外，计算机输入装置200自身可以更稳定地被驱动。

根据本实施方式，一个或更多个钩挂突出部分218可以形成为从延伸单元214的侧表面的下部部分突出。由于在延伸单元214贯穿联接至通孔252的状态下，钩挂突出部分218钩挂联接至固定单元250的下部部分，因此可以防止按钮210与通孔252分开的现象。

图4c是示出了橡胶穹顶膜式计算机输入装置200的操作方法的视图。在图4c中，假定弹簧220的弹性模量大于橡胶穹顶膜230的弹性模量。

图4c的(a)示出了没有施加外部力的基本状态。

在这种情况下，按钮210定位在最上端处，弹簧220具有未被压缩或变形的自由长度，并且橡胶穹顶膜230也处于未压缩或未变形状态的基本状态中。

图4c的(b)示出了在将外部力施加于开关240的情况下开关240被接通的状态。也就是说，图4c的(b)示出了在接通部段中的操作。

按钮210由于所施加的外部力而下降h1，并且弹簧220由于其相对大的弹性模量而几乎没有被压缩或被压缩非常小的长度。橡胶穹顶膜230由于其相对小的弹性模量而在向下方向上被压缩h1或接近h1的长度。

压缩的橡胶穹顶膜230接触开关240，使得开关240被接通。由于橡胶穹顶膜230处于与开关240接触的状态，因此橡胶穹顶膜230在向下方向上不能再被压缩。也就是说，橡胶穹顶膜230用作刚性本体。

图4c的(c)示出了外部力由于用户按压的惯性而持续的状态。也就是说，图4c的(c)示出了在额外部段中的操作。

由于橡胶穹顶膜230在向下方向上不能再被压缩，因此由于外部力而导致的压缩或变形发生在弹簧220中。也就是说，弹簧220在向下方向上被压缩h2-h1的长度。

由于弹簧220具有相对大的弹性模量，因此与图4c的(b)的情况下的弹力相比相对较大的弹力(弹簧的弹力)沿与外部力相反的方向作用。因此，用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，并且因此，由于用户的按压而造成的按钮210的下降速度减小。

图4c的(d)示出了按钮210不再下降的状态。

由于用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，因此用户的外部力和弹力彼此抵消，使得按钮210不再下降。在这种情况下，与图4c的(c)的情况相比，弹簧220附加地被压缩h3-h2的长度。

示例2-金属穹顶膜式

示例2示出了金属穹顶膜式计算机输入装置200的示例。图5a示出了金属穹顶膜式计算机输入装置200的分解立体图，并且图5b示出了金属穹顶膜式计算机输入装置200的横截面图。

金属穹顶膜式计算机输入装置200可以构造为包括按钮210、弹簧(第一弹性单元220)、金属穹顶膜(第二弹性单元230)和开关240。

按钮210可以构造为包括帽单元212和延伸单元214。帽单元212定位在按钮210的上部部分上，并且对应于被施加外部力的结构。延伸单元214形成为从帽单元212的下部部分延伸，并且可以具有形成为在向下方向上敞开的凹槽部分215。

弹簧220的一部分或整个弹簧220可以安装在凹槽部分215中，并且由此，可以实现弹簧220的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。

金属穹顶膜230可以包括膜主体232和膜突出部分234。弹簧220可以配合联接至膜突出部分234，并且由此，可以实现弹簧220的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。开关240可以以联接至PCB的形式实现。

根据本实施方式，金属穹顶膜式计算机输入装置200可以构造成还包括固定单元250。

通孔252可以形成在固定单元250中，并且延伸单元214可以贯穿联接至通孔252。通过该贯穿联接，可以稳定地导引延伸单元214、即按钮210在向上和向下方向上的运动。

根据本实施方式，一个或更多个滑动突出部216可以形成为从延伸单元214的侧表面突出，并且与滑动突出部216配合联接的滑动槽254可以形成在通孔252中。

当滑动突出部216配合联接至滑动槽254时，在延伸单元214贯穿联接至通孔252的状态下，防止了延伸单元214或按钮210的旋转。因此，按钮210可以更稳定地被驱动，并且此外，计算机输入装置200自身可以更稳定地被驱动。

根据本实施方式，一个或更多个钩挂突出部分218可以形成为从延伸单元214的侧表面的下部部分突出。由于在延伸单元214贯穿联接至通孔252的状态下，钩挂突出部分218钩挂联接至固定单元250的下部部分，因此可以防止按钮210与通孔252分开的现象。

图5c是示出了金属穹顶膜式计算机输入装置200的操作方法的视图。在图5c中，假定弹簧220的弹性模量大于金属穹顶膜230的弹性模量。

图5c的(a)示出了没有施加外部力的基本状态。

在这种情况下，按钮210定位在最上端处，弹簧220具有未被压缩或变形的自由长度，并且金属穹顶膜230也处于未压缩或未变形状态的基本状态中。

图5c的(b)示出了在将外部力施加于开关240的情况下开关240被接通的状态。也就是说，图5c的(b)示出了在接通部段中的操作。

按钮210由于所施加的外部力而下降h1，并且弹簧220由于其相对大的弹性模量而几乎没有被压缩或被压缩非常小的长度。金属穹顶膜230由于其相对小的弹性模量而在向下方向上被压缩h1或接近h1的长度。

压缩的金属穹顶膜230接触开关240，使得开关240被接通。由于金属穹顶膜230处于与开关240接触的状态，因此金属穹顶膜230在向下方向上不能再被压缩。也就是说，金属穹顶膜230用作刚性本体。

图5c的(c)示出了外部力由于用户按压的惯性而持续的状态。也就是说，图5c的(c)示出了在额外部段中的操作。

由于金属穹顶膜230在向下方向上不能再被压缩，因此由于外部力而导致的压缩或变形发生在弹簧220中。也就是说，弹簧220在向下方向上被压缩h2-h1的长度。

由于弹簧220具有相对大的弹性模量，因此与图5c的(b)的情况下的弹力相比相对较大的弹力(弹簧的弹力)沿与外部力相反的方向作用。因此，用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，并且因此，由于用户的按压而造成的按钮210的下降速度减小。

图5c的(d)示出了按钮210不再下降的状态。

由于用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，因此用户的外部力和弹力彼此抵消，使得按钮210不再下降。在这种情况下，与图5c的(c)的情况相比，弹簧220附加地被压缩h3-h2的长度。

示例3-机械式

示例3示出了机械式计算机输入装置200的示例。图6a示出了机械式计算机输入装置200的分解立体图，并且图6b示出了机械式计算机输入装置200的横截面图。

机械式计算机输入装置200可以构造为包括按钮210、第一弹簧(第一弹性单元220)、第二弹簧(第二弹性单元230)和开关240。

按钮210可以构造为包括帽单元212、上部结构610和按压杆620。帽单元212定位在按钮210的上部部分上并且对应于被施加外部力的结构。上部结构610可以使帽单元212的位置固定，并且可以通过联接至稍后描述的下部结构630而稳定地保持按压杆620、第一弹簧220和第二弹簧230的位置。

按压杆突出部分624和按压杆突出部622可以形成在按压杆620上。按压杆突出部分624形成为从按压杆620的下表面突出，并且整个第一弹簧220或第一弹簧220的一部分可以配合联接至按压杆突出部分624。由此，可以实现第一弹簧220和第二弹簧230的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。

按压杆突出部622形成为从按压杆620的侧表面中的定位有开关240的侧表面突出。按压杆突出部622通过向上和向下运动控制第一电极242与第二电极244之间的接触和非接触，由此使得开关240可以接通或断开。

第一弹簧220定位在按压杆620的下部部分上，第二弹簧230定位在第一弹簧220的下部部分上，并且第一弹簧220和第二弹簧230彼此接触。第一弹簧220和第二弹簧230构成具有不同弹性模量的不连续弹簧。

根据本实施方式，机械式计算机输入装置200可以构造为还包括定位在第二弹簧230与PCB 400之间的下部结构630。第二弹簧230和开关240可以联接至下部结构630。基板固定单元632可以形成为从下部结构630的下部部分沿向下方向突出，并且下部结构630和PCB 400可以通过基板固定单元632联接至彼此。

具有敞开的上侧部的空间634形成在下部结构630的中央部分中，并且形成为向上突出的下部突出部分636形成在空间634的中央部分中。第二弹簧230配合联接至下部突出部分636，并且可以实现第一弹簧220和第二弹簧230的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。

图6c是示出了机械式计算机输入装置200的操作方法的视图。在图6c中，假定第一弹簧220的弹性模量大于第二弹簧230的弹性模量。

图6c的(a)示出了没有施加外部力的基本状态。

在这种情况下，按钮210定位在最上端处，第一弹簧220具有未被压缩或变形的自由长度，并且第二弹簧230也处于未压缩或未变形状态的基本状态中。

图6c的(b)示出了在将外部力施加于开关240的情况下开关240被接通的状态。也就是说，图6c的(b)示出了在接通部段中的操作。

按钮210由于所施加的外部力而下降h1，并且上部结构620也下降h1。第一弹簧220由于相对大的弹性模量而几乎没有被压缩或被压缩非常小的长度。第二弹簧230由于相对小的弹性模量而在向下方向上被压缩h1或接近h1的长度。

下降的上部结构620接触开关240，使得开关240被接通。由于第二弹簧230处于在最大程度上被压缩的状态，因此第二弹簧230在向下方向上不能再被压缩。也就是说，第二弹簧230用作刚性本体。

图6c的(c)示出了外部力由于用户按压的惯性而持续的状态。也就是说，图6c的(c)示出了在额外部段中的操作。

由于第二弹簧230在向下方向上不能再被压缩，因此由于外部力而导致的压缩或变形发生在第一弹簧220中。也就是说，弹簧220在向下方向上被压缩h2-h1的长度。

由于第一弹簧220具有相对大的弹性模量，因此与图6c的(b)的情况下的弹力相比相对较大的弹力(弹簧的弹力)沿与外部力相反的方向作用。因此，用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，并且因此，由于用户的按压而造成的按钮210的下降速度减小。

图6c的(d)示出了按钮210不再下降的状态。

由于用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，因此用户的外部力和弹力彼此抵消，使得按钮210不再下降。在这种情况下，与图6c的(c)的情况相比，第一弹簧220附加地被压缩h3-h2的长度。

示例4-电子式

示例4示出了电子式计算机输入装置200的示例。图7a示出了电子式计算机输入装置200的分解立体图，并且图7b示出了电子式计算机输入装置200的横截面图。

电子式计算机输入装置200可以构造为包括按钮210、第一弹簧(第一弹性单元220)、第二弹簧(第二弹性单元230)和开关240。

按钮210可以构造为包括帽单元212和按压杆710。帽单元212定位在按钮210的上部部分上并且对应于被施加外部力的结构。按压杆710可以联接至帽单元212，并且可以具有形成在按压杆710上的按压杆突出部分714。

按压杆突出部分714形成为从按压杆710的下表面突出，并且对应于下述结构：所述结构通过由于外部力而导致的下降和由于外部力的释放而导致的上升来接通或断开开关。

整个第一弹簧220或第一弹簧220的一部分可以配合联接至按压杆突出部分714。由此，可以实现第一弹簧220和第二弹簧230的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。

第一弹簧220定位在按压杆710的下部部分上，第二弹簧230定位在第一弹簧220的下部部分上，并且第一弹簧220和第二弹簧230彼此接触。第一弹簧220和第二弹簧230构成具有不同弹性模量的不连续弹簧。

开关240可以构造为包括光学发射器242和光学接收器244。

根据本实施方式，电子式计算机输入装置200可以构造为还包括定位在第二弹簧230与PCB 400之间的下部结构730。

具有敞开的上侧部的空间734形成在下部结构730的中央部分中，并且形成为向上突出的下部突出部分736形成在空间734的中央部分中。第二弹簧230配合联接至下部突出部分736，并且可以实现第一弹簧220和第二弹簧230的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。

根据本实施方式，一个或更多个按压杆钩挂部分712可以形成为从按压杆710的下侧部表面突出。按压杆钩挂部分712钩挂联接至空间734，并且由此，电子式计算机输入装置200的结构可以稳定地保持他们的位置。

图7c是示出了电子式计算机输入装置200的操作方法的视图。在图7c中，假定第一弹簧220的弹性模量大于第二弹簧230的弹性模量。

图7c的(a)示出了没有施加外部力的基本状态。

在这种情况下，按钮210定位在最上端处，第一弹簧220具有未被压缩或变形的自由长度，并且第二弹簧230也处于未压缩或未变形状态的基本状态中。

图7c的(b)示出了在将外部力施加于开关240的情况下开关240被接通的状态。也就是说，图7c的(b)示出了在接通部段中的操作。

按钮210由于所施加的外部力而下降h1，并且上部结构710也下降h1。第一弹簧220由于相对大的弹性模量而几乎没有被压缩或被压缩非常小的长度。第二弹簧230由于相对小的弹性模量而在向下方向上被压缩h1或接近h1的长度。由于第二弹簧230处于在最大程度上被压缩的状态，因此第二弹簧230在向下方向上不能再被压缩。也就是说，第二弹簧230用作刚性本体。

下降的上部结构710的按压杆突出部分714阻挡从光学发射器242输出的光被光学接收器244接收。因此，开关240被接通。

图7c的(c)示出了外部力由于用户按压的惯性而持续的状态。也就是说，图7c的(c)示出了在额外部段中的操作。

由于第二弹簧230在向下方向上不能再被压缩，因此由于外部力而导致的压缩或变形发生在第一弹簧220中。也就是说，弹簧220在向下方向上被压缩h2-h1的长度。

由于第一弹簧220具有相对大的弹性模量，因此与图7c的(b)的情况下的弹力相比相对较大的弹力(弹簧的弹力)沿与外部力相反的方向作用。因此，用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，并且因此，由于用户的按压而造成的按钮210的下降速度减小。

图7c的(d)示出了按钮210不再下降的状态。

由于用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，因此用户的外部力和弹力彼此抵消，使得按钮210不再下降。在这种情况下，与图7c的(c)的情况相比，第一弹簧220附加地被压缩h3-h2的长度。

示例5-压缩弹簧

示例5是计算机输入装置200的另一示例，并且是弹簧(第一弹性单元220)包括在压缩状态(压缩弹簧)中的示例。图8a是用于说明示例5的分解立体图，并且图8b是用于说明示例5的横截面图。

计算机输入装置200可以构造为包括按钮210、弹簧220、移动单元800、膜(第二弹性单元230)和开关240。

按钮210可以构造为包括帽单元212和延伸单元214。帽单元212定位在按钮210的上部部分上并且对应于被施加外部力的结构。延伸单元214形成为从帽单元212的下部部分延伸并且可以具有形成为在向下方向上敞开的凹槽部分215。

弹簧220的一部分或整个弹簧220可以安装在凹槽部分215中，并且由此，可以实现弹簧220的稳定的位置保持和稳定的弹力供应。

膜230对应于沿向上方向对按钮210提供弹力的结构。当膜230由于外部力沿向下方向变形并且接触开关240时，开关240被接通，并且当释放外部力以释放膜230与开关240之间的接触时，开关240被断开。

移动单元800定位在按钮210与膜230之间并且对应于用于将施加至按钮210的外部力传传至膜230的结构。另外，移动单元800还对应于用于对弹簧220进行压缩的结构。

弹簧220的压缩通过延伸单元214与移动单元800之间的联接结构来实现。一个或更多个钩挂突出部分218形成在延伸单元214的下侧部表面上，并且钩挂突出部分218可以在形成于移动单元800中的空间812内钩挂联接至移动单元800的上侧部。

在钩挂突出部分218和移动单元800钩挂联接的状态下，从凹槽部分215中的最上端位置到空间812中的最下端位置的长度d比弹簧220的自由状态长度短。因此，定位在凹槽部分215中的最上端位置与空间812中的最下端位置之间的弹簧220被压缩。

在整个额外部段或额外部段的一部分中，压缩的弹簧220与膜230相比可以向按钮210提供相对较大的弹力，这导致由于用户的按压而造成的按钮210的下降速度减小。

根据本实施方式，计算机输入装置200可以构造为还包括固定单元250。

通孔252形成在固定单元250中，并且移动单元800可以贯穿联接至通孔252。通过该贯穿联接，可以稳定地导引移动单元800、即按钮210的向上和向下运动。

根据本实施方式，一个或更多个滑动突出部814可以形成为从移动单元800的侧表面突出，并且与滑动突出部814配合联接的滑动槽254可以形成在通孔252中。

当滑动突出部814配合联接至滑动槽254时，在移动单元800贯穿联接至通孔252的状态下，防止了移动单元800或按钮210的旋转。因此，按钮210可以更稳定地被驱动，并且此外，计算机输入装置200自身可以更稳定地被驱动。

根据本实施方式，一个或更多个钩挂突出部分820可以形成为从移动单元800的侧表面的下部部分突出。由于在移动单元800贯穿联接至通孔252的状态下，钩挂突出部分820钩挂联接至固定单元250的下部部分，因此可以防止按钮210与通孔252分开的现象。

图8c是示出了计算机输入装置200的操作方法的视图。

图8c的(a)示出了没有施加外部力的基本状态。

在这种情况下，按钮210定位在最上端处，弹簧220具有压缩的长度d，并且膜230处于未压缩或未变形状态的基本状态中。

图8c的(b)示出了在将外部力施加于开关240的情况下开关240被接通的状态。也就是说，图8c的(b)示出了在接通部段中的操作。

按钮210由于所施加的外部力而下降h1，并且弹簧220由于相对大的弹力而几乎没有被压缩或被压缩非常小的长度。膜230由于其相对小的弹力而在向下方向上被压缩h1或接近h1的长度。

压缩的膜230接触开关240，使得开关240被接通。由于膜230处于与开关240接触的状态，因此膜230在向下方向上不能再被压缩。也就是说，膜230用作刚性本体。

图8c的(c)示出了外部力由于用户按压的惯性而持续的状态。也就是说，图8c的(c)示出了在额外部段中的操作。

由于膜230在向下方向上不能再被压缩，因此由于外部力而导致的压缩或变形发生在弹簧220中。也就是说，弹簧220在向下方向上被压缩h2-h1的长度。

由于弹簧220具有相对大的弹力，因此与图8c的(b)的情况下的弹力相比相对较大的弹力(弹簧的弹力)沿与外部力相反的方向作用。因此，用户的按压进一步受到大的弹力的阻碍，并且因此，由于用户的按压而造成的按钮210的下降速度减小。

图8c的(d)示出了按钮210不再下降的状态。

由于用户的按压进一步受到较大弹力的阻碍，因此用户的外部力和弹力彼此抵消，使得按钮210不再下降。在这种情况下，与图8c的(c)的情况相比，弹簧220附加地被压缩h3-h2的长度。

本公开的上述描述是用于说明的目的，并且本公开所属领域的技术人将能够理解的是，在不改变本公开的技术精神或本质特征的情况下，本公开可以容易地修改为其他具体的形式。因此，上述实施方式在所有方面中是说明性的，并且不应当理解为限制性的。例如，被描述为单一形式的每个部件可以以分布的方式实现，并且类似地，被描述为分布式的部件可以以组合的形式实现。

本公开的范围通过稍后所描述的权利要求而不是上述详细描述来指示，并且由权利要求的含义和范围以及其等同构思得出的所有改变或修改形式应当解释为包括在本公开的范围中。

Claims (14)

1.一种计算机输入装置，包括：

按钮，所述按钮能够通过外部力而移动；

弹性单元，所述弹性单元定位在所述按钮的下部部分上、通过所述按钮的运动而变形或压缩、并且响应于所述按钮的运动而提供弹力；以及

开关，所述开关通过所述按钮的运动而接通或断开，

其中，所述按钮能够在接通部段和额外部段中移动，所述接通部段是从最上端位置到所述开关被接通的位置的部段，所述额外部段是直至最大程度上能达到的比所述接通部段低的位置的部段。

2.根据权利要求1所述的计算机输入装置，其中，将所述额外部段除以所述接通部段获得的值为1或更多。

3.根据权利要求1所述的计算机输入装置，其中，所述接通部段和所述额外部段的长度的总和是4mm或更多。

4.根据权利要求1所述的计算机输入装置，其中，所述接通部段和所述额外部段的长度的总和是5mm或更多。

5.根据权利要求1所述的计算机输入装置，其中，所述接通部段和所述额外部段的长度的总和是8mm或更多。

6.根据权利要求1所述的计算机输入装置，

其中，所述按钮包括：

帽单元，所述外部力施加于所述帽单元；以及

延伸单元，所述延伸单元形成为从所述帽单元的下部部分延伸，并且在所述延伸单元中具有空间，所述空间具有敞开的下侧部，并且

所述弹性单元是弹簧，整个所述弹簧或所述弹簧的一部分安装在所述空间中。

7.根据权利要求6所述的计算机输入装置，还包括具有通孔的固定单元，所述延伸单元贯穿联接至所述通孔，并且所述固定单元导引所述延伸单元的运动。

8.根据权利要求7所述的计算机输入装置，其中，所述延伸单元具有一个或更多个滑动突出部，所述一个或更多个滑动突出部形成为从所述延伸单元的侧表面突出，

所述通孔具有滑动槽，所述滑动突出部配合联接至所述滑动槽，并且

通过所述滑动突出部与所述滑动槽之间的配合联接来防止所述按钮旋转。

9.根据权利要求7所述的计算机输入装置，其中，所述延伸单元具有一个或更多个钩挂突出部分，所述一个或更多个钩挂突出部分形成为从所述延伸单元的侧表面的下部部分延伸，并且

所述钩挂突出部分与所述固定单元之间的钩挂联接防止所述按钮与所述通孔分开。

10.根据权利要求1所述的计算机输入装置，其中，所述弹性单元包括：

第一弹性单元，所述第一弹性单元定位在所述按钮的下部部分上，并且在整个所述额外部段或所述额外部段的一部分中被压缩或变形；以及

第二弹性单元，所述第二弹性单元定位在所述第一弹性单元的下部部分上、具有比所述第一弹性单元小的弹性模量、并且在所述接通部段中被压缩或变形。

11.根据权利要求10所述的计算机输入装置，其中，所述第一弹性单元是弹簧，并且所述第二弹性单元包括：膜主体，所述膜主体与所述第一弹性单元接触；和膜突出部分，所述膜突出部分形成为从所述膜主体的上部部分突出，并且整个所述第一弹性单元或所述第一弹性单元的一部分配合联接至所述膜突出部分。

12.根据权利要求10所述的计算机输入装置，其中，所述第二弹性单元包括：膜主体，所述膜主体与所述第一弹性单元接触；和凹槽部分，所述凹槽部分形成在所述膜主体的上部部分上，并且所述第一弹性单元定位在所述凹槽部分中。

13.根据权利要求10所述的计算机输入装置，还包括移动单元，所述移动单元定位在所述按钮与所述第二弹性单元之间并且具有形成在所述移动单元中的空间，

其中，所述按钮包括：

帽单元，所述外部力施加于所述帽单元；以及

延伸单元，所述延伸单元形成为从所述帽单元的下部部分延伸，并且在所述延伸单元中具有空间，所述空间具有敞开的下侧部，并且所述延伸单元具有一个或更多个钩挂突出部分，所述一个或更多个钩挂突出部分形成为从所述延伸单元的侧表面的下部部分突出，并且

所述第一弹性单元是弹簧，所述弹簧通过所述移动单元与所述钩挂突出部分之间的钩挂联接被压缩，以提供比由所述第二弹性单元提供的弹力大的弹力。

14.根据权利要求1所述的计算机输入装置，其中，所述弹性单元是弹簧，所述弹簧的弹性模量沿着与所述外部力相同的方向连续增加或减小，具有相对小的弹性模量的部分在所述接通部段中通过所述外部力被压缩，并且具有相对大的弹性模量的部分在整个所述额外部段或所述额外部段的一部分中通过所述外部力被压缩。