CN205159167U - 具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组及键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组及键盘。按键组包括数字开关、磁力组件及磁力传感器。数字开关包括轴心，轴心于被外力自复位位置向下推动至触发位置时触发数字讯号。磁力组件产生磁场，与轴心连动而于轴心朝触发位置移动时减少与磁力传感器间的感测距离，并于轴心朝复位位置移动时增加与磁力传感器间的感测距离。磁力传感器依据与磁力组件间的感测距离感测当前的磁场强度，并触发对应磁场强度的模拟讯号。本实用新型的按键组及键盘可输出数字讯号及对应用户按压按键的力量的模拟讯号，而具有更佳的实用性。

Description

具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组及键盘

技术领域

本实用新型涉及按键组及键盘，尤其涉及一种具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组及键盘。

背景技术

现有键盘的按键皆是采用数字开关，并且，各按键仅具有开启（ON）及关闭（OFF）两种状态。当按键处于开启状态（即被使用者按压）时，可触发对应的按键讯号（此时讯号值为ON）；当按键处于关闭状态（即未使用者按压）时，则不触发按键讯号（此时的讯号值为OFF）。

由于现有键盘仅可输出数字讯号（ON或OFF），而无法依据用户按压按键的力量来进一步输出对应的模拟讯号，这将降低现有键盘的实用性。

以使用现有键盘进行赛车游戏为例，即便使用者分别使用不同力量按压按键多次（以按压前进键来控制游戏中汽车前进为例）时，但每次所输出的按键讯号皆相同（皆为ON），因此所触发的游戏效果亦相同（如游戏中汽车皆是以相同速度前进），而无法触发对应不同按压力量的不同游戏效果（如游戏中汽车可随按压力量的大小以不同速度前进），这使得游戏的娱乐性不佳。

是以，现有键盘存在上述无法同步输出数字讯号及模拟讯号问题，而亟待更有效的方案被提出。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组及键盘。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，该具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组包括：

一数字开关，包括一轴心，该轴心于接受一外力以自一复位位置向下推动至一触发位置时，触发一数字讯号；

一磁力组件，产生一磁场，并且与该轴心连动而于该复位位置与该触发位置间移动；及

一磁力传感器，依据与该磁力组件间的一感测距离感测该磁场的一磁场强度，以触发对应该磁场强度的一模拟讯号。

承上所述，该数字开关更包括一壳体，包覆该轴心，并且该磁力传感器是安装于该壳体。

承上所述，该磁力组件是安装于该轴心并位于该磁力传感器上方。

承上所述，该具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组更包括一键帽，设置于该轴心上方，接受该外力并向下推动该轴心。

承上所述，该磁力组件是安装于该键帽，并与该键帽及该轴心连动。

承上所述，该磁力组件是一永久磁铁。

承上所述，该磁力传感器是一霍尔传感器，该霍尔传感器是感测对应该磁场强度的一磁通量，并依据所感测到的该磁通量触发该模拟讯号。

一种具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘，该具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘包括：

一电路板；

一连接模块，电性连接于该电路板，用以连接一外部计算机；

一按键数组，电性连接于该电路板，并包括多个如权利要求1所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组；及

一微控制器，电性连接于该电路板，并经由该电路板电性连接该连接模块及该按键数组的多个该按键组，该微控制器经由该连接模块传送多个该按键组所触发的该数字讯号及该模拟讯号至该外部计算机。

承上所述，该具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘更包括一模式切换开关，电性连接于该电路板，并经由该电路板电性连接该微控制器，依据一模式切换操作发送一单输出模式讯号至该微控制器，以使该微控制器依据该单输出模式讯号传送该数字讯号或该模拟讯号至该外部计算机，或发送一双输出模式讯号至该微控制器，以使该微控制器依据该双输出模式讯号同时传送该数字讯号及该模拟讯号至该外部计算机。

承上所述，该具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘更包括多个发光组件，电性连接于该电路板，并经由该电路板电性连接该微控制器，该多个发光组件分别对应多个该按键组设置，该微控制器于自多个该按键组之一收到被触发的该数字讯号或该模拟讯号时控制对应的该发光组件发光。

承上所述，该发光组件是经由表面贴装技术设置于该电路板。

本实用新型的按键组及键盘可输出数字讯号及对应用户按压按键的力量的模拟讯号，而具有更佳的实用性。

附图说明

图1为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘架构图。

图2为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组外观示意图。

图3A为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第一剖面图。

图3B为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第二剖面图。

图3C为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第三剖面图。

图3D为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第四剖面图。

【主要组件符号说明】

1…键盘

10…连接模块

12…按键数组

14…微控制器

16…电路板

180…模式切换开关

182…发光组件

20…按键组

200数位开关

2000轴心

2002a…第一导电片

2002b…第二导电片

2004…复位组件

202…磁力组件

204…磁力传感器

206…键帽

208a…上壳体

208b…下壳体

30…外部计算机

d1-d3…感测距离。

具体实施方式

下面结合附图及本实用新型的实施例对本新型具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组及键盘作进一步详细的说明。

图1为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘架构图。如图1所示，本实用新型的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘1（以下简称键盘1）主要包括一连接模块10、一按键数组12及一微控制器14。该微控制器14电性连接该连接模块10及该按键数组12。较佳地，该微控制器14、该连接模块10及该按键数组12是共同设置于同一电路板16，该微控制器14通过该电路板16电性连接该连接模块10及该按键数组12。

该连接模块10用以有线/无线连接一外部计算机30以进行讯号传输。具体而言，该连接模块10可为一无线传输模块（如蓝牙无线传输模块或红外线无线传输模块），并可与该外部计算机30直接建立一无线连接，或经由与可卸式连接该外部计算机30的一无线传输器（dongle）建立该无线连接来连接该外部计算机30。或者，该连接模块10可经由一传输线（如通用串行总线（USB）连接线）来可卸式连接该外部计算机30。

该按键数组12包括多个具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组20（以下简称按键组20）。各该按键组20于接受来自一使用者的一按压操作时，可触发一数字讯号及对应该按压操作的一外力的一模拟讯号，并输出至该电路板16（容后详述）。

该微控制器14可经由该电路板16自该按键数组12接收上述被触发的该数字讯号及该模拟讯号，并经由该连接模块10传送该数字讯号及该模拟讯号至该外部计算机30。较佳地，该微控制器可先将该模拟讯号数值化（如转换该模拟讯号为0-15其中一个数值）后，再传送至该外部计算机30。

于本实用新型的另一实施例中，该键盘1更包括电性连接该微控制器14的一模式切换开关180。具体而言，该模式切换开关180设置于该电路板16上，并通过该电路板16电性连接该微控制器14。该模式切换开关180用以依据来自该用户的一模式切换操作发送一单输出模式讯号或一双输出模式讯号至该微控制器14。

接着，该微控制器14可依据所收到的该单输出模式讯号进入一单输出模式，或依据所收到的该双输出模式讯号进入一双输出模式。于该单输出模式下，该微控制器14仅传送该数字讯号或该模拟讯号之一至该外部计算机30。于该双输出模式下，该微控制器14可同时传送该数字讯号及该模拟讯号至该外部计算机30。

于本实用新型的另一实施例中，该键盘1更包括多个发光组件182。该多个发光组件182电性连接该电路板16，并经由该电路板16电性连接该微控制器14。并且，该多个发光组件182是分别对应多个该按键组20设置。

该微控制器14于自该多个按键组20其一收到上述被触发的该数字讯号或该模拟讯号时可控制对应的该发光组件182发光。

较佳地，该多个发光组件182是发光二极管（LED），且是经由表面贴装技术(SurfaceMountTechnology,SMT)被设置于该电路板16上且邻近对应的该按键组20的位置（如图2所示）。

续请参阅图2，图2为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组外观示意图。

该按键组20主要包括一数字开关200、一磁力组件202及一磁力传感器204。

该磁力组件202是用以产生一磁场的磁场源。较佳地，该磁力组件202是一永久磁铁。并且，该数字开关200包括一轴心2000，该磁力组件202是安装于该轴心2000上，并与该轴心连动而于该复位位置与该触发位置间移动（如上下移动），但不以此限定。

于本实用新型的另一实施例中，该按键组20更包括一键帽206，该键帽206是设置于该轴心2000上方，用以接受该外力并向下推动该轴心2000。该磁力组件202是安装于该键帽206，并可与该键帽206及该轴心2000连动。

该磁力传感器204电性连接该电路板16，用以感测当前的一磁场强度。较佳地，该磁力传感器204是安装于该数位开关200的一壳体（如一上壳体208a或一下壳体208b），但不以此限定。

于本实用新型的另一实施例中，该磁力传感器204是直接安装于该电路板16上。

具体而言，该磁力传感器204所感测到的该磁场强度是与该磁力传感器204与该磁力组件202间的一感测距离成反比。换句话说，若该感测距离的值越大（即该磁力传感器204与该磁力组件202距离越远），则该磁力传感器204所感测到的该磁场强度越弱；若该感测距离的值越小（即该磁力传感器204与该磁力组件202距离越近），则该磁力传感器204所感测到的该磁场强度越强。

接着，该磁力传感器204可触发并输出对应所感测到的该磁场强度的一模拟讯号至该电路板16，以经由该电路板16传送至该微控制器14。

较佳地，该磁力传感器204是一霍尔传感器，该霍尔传感器是感测对应该磁场强度的一磁通量，并依据所感测到的该磁通量触发该模拟讯号。

藉此，本实用新型的该按键组20可产生并输出对应该外力的强度的模拟讯号。

该数字开关200用以触发该数字讯号。具体而言，该轴心2000于被来自该使用者的该外力推动至一特定位置时，可触发该数字讯号（容后详述）。

较佳地，该数字开关200是机械式开关，并包括电性连接该电路板16并用以触发该数字讯号的一组导电片（如图3A至图3D所示的一第一导电片2002a及一第二导电片2002b）。并且，当此组导电片导通（如该第一导电片2002a与该第二导电片2002b导接而形成回路）时，可触发该数字讯号，但不以此限定。

于本实用新型的另一实施例中，该数字开关200是薄膜式开关，并包括电性连接该电路板16并用以触发该数字讯号的二层薄膜导电层。当该轴心2000被来自该使用者的该外力推动至特定位置时，可使该二层薄膜导电层接触，并触发该数字讯号。

请同时参阅图2、图3A、图3B、图3C及图3D，图3A为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第一剖面图，图3B为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第二剖面图，图3C为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第三剖面图，图3D为本实用新型第一具体实施例的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组的第四剖面图，用以说明本实用新型的该按键组20如何触发该数字讯号及该模拟讯号。

于本实施例中，该数字开关200是机械式开关，该磁力组件202是安装于该轴心2000上。该磁力传感器204是安装于该下壳体208b外部。该数字开关200更包括一复位组件2004（如弹簧）。

如图3A所示，于该用户未按压该按键20时，该轴心2000同时受该复位组件2004向上的一恢复力及该上壳体208a向下的一正向力而静力平衡于一复位位置。此时，该磁力组件202与该磁力传感器204间的该感测距离为最大值（即一第一感测距离d1，此时该磁力传感器204所感测到的该磁场强度最弱）。于此状态下，该磁力传感器204不触发对应当前的该磁场强度的该模拟讯号。并且如图3A所示，本实施例中，当该轴心2000位于该复位位置时，该第一导电片2002a及该第二导电片2002b并未导接，因此该数字开关200将不会触发该数字讯号。

如图3B所示，当该使用者于该键帽206上开始施加与该恢复力反向的该外力，而使该键帽206连动该轴心200及该磁力组件202自该复位位置向下移动时，该磁力组件202与该磁力传感器204间的该感测距离自该第一感测距离d1逐渐缩小为一第二感测距离d2（即该磁力传感器204所感测到的该磁场强度逐渐变强）。于此情况下，该磁力传感器204开始触发并输出对应至当前的该磁场强度的该模拟讯号，其中当前的该磁场强度是对应该第二感测距离d2。并且如图3B所示，由于此时该第一导电片2002a及该第二导电片2002b仍未导接，故该数字开关200仍不触发该数字讯号。

如图3C所示，当该使用者持续增加该外力，而使该键帽206连动该轴心200及该磁力组件202持续向下移动至该触发位置时，该磁力组件202与该磁力传感器204间的该感测距离自该第二感测距离d2逐渐缩小至一第三感测距离d3（即该磁力传感器204所感测到的该磁场强度逐渐变强）。于此情况下，该磁力传感器204触发并输出对应当前的该磁场强度的该模拟讯号，其中当前的该磁场强度是对应该第三感测距离d3。并且如图3C所示，由于当该键帽206、该轴心200及该磁力组件202移动至该触发位置时，该第一导电片2002a可与该第二导电片2002b直接导接，故此时该数字开关200将触发该数字讯号。

如图3D所示，于该数字讯号被触发后，该使用者仍可持续施加该外力，而使该键帽206连动该轴心200及该磁力组件202持续向下移动至抵住该下壳体208b。此时，该磁力组件202与该磁力传感器204间的该感测距离为最小值（即一第四感测距离d4，此时该磁力传感器204所感测到的该磁场强度最强）。于此情况下，该磁力传感器204触发并输出对应当前的该磁场强度的该模拟讯号，其中当前的该磁场强度是对应该第四感测距离d4。并且，由于该第一导电片2002a与该第二导电片2002b仍保持导接，故该数字开关200将持续触发该数字讯号。

值得一提的是，于本实施例中，该数字开关200是以机械式开关为例，但不以此限定。本技术领域中具有通常知识者可依需求变更该数字开关200的类型（如替换为薄膜式开关），并于该薄膜式开关上安装该磁力组件202及该磁力传感器204，以实现输出数字讯号及模拟讯号的功能。

藉此，本实用新型的按键组可输出数字讯号及对应用户按压按键的力量的模拟讯号，而有效提升按键组及键盘的实用性。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，其特征在于，该具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组包括：

一数字开关，包括一轴心，该轴心于接受一外力以自一复位位置向下推动至一触发位置时，触发一数字讯号；

一磁力组件，产生一磁场，并且与该轴心连动而于该复位位置与该触发位置间移动；及

一磁力传感器，依据与该磁力组件间的一感测距离感测该磁场的一磁场强度，以触发对应该磁场强度的一模拟讯号。

2.如权利要求1所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，其特征在于，该数字开关更包括一壳体，包覆该轴心，并且该磁力传感器是安装于该壳体。

3.如权利要求2所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，其特征在于，该磁力组件是安装于该轴心并位于该磁力传感器上方。

4.如权利要求2所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，其特征在于，更包括一键帽，设置于该轴心上方，接受该外力并向下推动该轴心。

5.如权利要求4所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，其特征在于，该磁力组件是安装于该键帽，并与该键帽及该轴心连动。

6.如权利要求5所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，其特征在于，该磁力组件是一永久磁铁。

7.如权利要求6所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组，其特征在于，该磁力传感器是一霍尔传感器，该霍尔传感器是感测对应该磁场强度的一磁通量，并依据所感测到的该磁通量触发该模拟讯号。

8.一种具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘，其特征在于，该具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘包括：

一电路板；

一连接模块，电性连接于该电路板，用以连接一外部计算机；

一按键数组，电性连接于该电路板，并包括多个如权利要求1所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的按键组；及

一微控制器，电性连接于该电路板，并经由该电路板电性连接该连接模块及该按键数组的多个该按键组，该微控制器经由该连接模块传送多个该按键组所触发的该数字讯号及该模拟讯号至该外部计算机。

9.如权利要求8所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘，其特征在于，更包括一模式切换开关，电性连接于该电路板，并经由该电路板电性连接该微控制器，依据一模式切换操作发送一单输出模式讯号至该微控制器，以使该微控制器依据该单输出模式讯号传送该数字讯号或该模拟讯号至该外部计算机，或发送一双输出模式讯号至该微控制器，以使该微控制器依据该双输出模式讯号同时传送该数字讯号及该模拟讯号至该外部计算机。

10.如权利要求9所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘，其特征在于，更包括多个发光组件，电性连接于该电路板，并经由该电路板电性连接该微控制器，该多个发光组件分别对应多个该按键组设置，该微控制器于自多个该按键组之一收到被触发的该数字讯号或该模拟讯号时控制对应的该发光组件发光。

11.如权利要求10所述的具有模拟讯号输出及数字讯号输出的键盘，其特征在于，该发光组件是经由表面贴装技术设置于该电路板。