TW201312941A - 鍵盤之訊號產生電路 - Google Patents

Abstract

一種鍵盤之訊號產生電路，係一鍵盤具有複數按鍵以及定位於該些按鍵下方的一訊號產生電路，每一按鍵按壓該訊號產生電路將產生一矩陣訊號，其中該訊號產生電路包括一矩陣電路層、一設於該矩陣電路層上方的隔離層以及一設於該隔離層上方的接觸層。該矩陣電路層具有一矩陣電路，該矩陣電路設有複數訊號端點。該隔離層位於該矩陣電路層上，且該隔離層設有位置對應該些訊號端點的複數開孔。該接觸層具有至少一導接電路，該導接電路具有複數由金屬與碳粉混合構成的阻抗端點以及與該些阻抗端點電性連接的一端點線路，其中該些阻抗端點隔著該些開孔與該些訊號端點相對，並且該些阻抗端點具有相異阻抗值而在與該訊號端點接觸時令該矩陣電路產生相異的該矩陣訊號。

Description

鍵盤之訊號產生電路

一種鍵盤之訊號產生電路，特別是在導電線路中混入碳粉以改變線路阻抗的鍵盤訊號產生電路。

鍵盤係被當作輸入訊號與電腦溝通的重要工具之ㄧ，而如何設計鍵盤內與電腦相應對之電路即為判別鍵盤品質的關鍵。常見鋪陳於按鍵下之電路大多遵循標準的鍵盤協定，鍵盤協定是串列的且鍵盤除了組合按鍵(Shift、Ctrl、Alt)之外的每個按鍵都分別對應特定的編碼。該鍵盤的電路設計請參閱中華民國專利證書第I320939號「可消除鬼鍵之鍵盤」，如該前案的『第1圖』所示，此鍵盤內部電路係以一微處理器之複數平行及垂直I/O線形成一矩陣並連接有一主準位電阻R1，該矩陣交錯出複數按鍵，當按下一按鍵的時候，鍵盤即發送此按鍵所代表的編碼至電腦判讀；當將按下的按鍵回復原狀態時，鍵盤即會發送鬆手的編碼，如此的一次性之往覆作動則視為一次按鍵動作。

在測試鍵盤時會注意到該類利用既定矩陣排列電路所製成之鍵盤，即使已確定鍵盤之所有元件及配電皆為完好的狀態下，仍會產生一種衝突現象，該衝突現象發生在當使用者按下一按鍵後，再按下另一按鍵，系統僅會發送後者之信號而不是將二按鍵之信號同時發送，這是因為彼此鍵盤碼是互斥的，前者的信號會被覆蓋而不會被恢復。

另一個現象，當使用者同時按下鍵盤電路之矩陣矩形角上二個按鍵，再按下另一按鍵，會造成微處理器無法正確判斷出按壓的該另一按鍵的信號，該現象稱之為鬼鍵；該問題對於按壓鍵盤快速的使用者將會有遺失字元的缺失產生；又，對於使用鍵盤之電腦遊戲玩家而言，往往須同時按壓複數個按鍵以產生複合鍵訊號，用來施行不同的遊戲攻略手段，而鍵盤產生鬼鍵的現象，必會造成玩家無法順利進行遊戲的困擾。

為了防止使用者按下無法顯示有效訊號之鬼鍵卻不自知的問題，中華民國專利公告第486661號『以多維電極定義按鍵之輸入裝置及其編碼方法』係提供一種能夠檢查鬼鍵(亦稱為幽靈鍵)是否被按下，並回傳錯誤訊息之專利。其以多維電極定義按鍵之輸入裝置及其編碼方法，其中係以N維電極定義輸入裝置的每個按鍵，N為大於2的整數。根據該前案之掃描按鍵之方法係逐一掃描每一維電極並且記錄其位置資料進行比對，進而找出被按下之按鍵。然而，要透過改變電極形態以及改變掃描步驟所造成的結構變動較複雜，設計針對該鍵盤專屬的訊號控制IC將明顯的提高生產成本，並且該控制IC無法共用至其他鍵盤上。

隨著鍵盤按鍵與功能愈來愈多，使得改善鬼鍵現象(Ghost key)的難度與複雜度隨著提高，再者，改變訊號控制IC的設計或掃描方式將提高成本，並且該訊號控制IC可能無法供其它鍵盤共用，造成生產成本的大幅提高。

本案為一種鍵盤之訊號產生電路，係一鍵盤具有複數按鍵以及定位於該些按鍵下方的一訊號產生電路，每一按鍵按壓該訊號產生電路將產生一矩陣訊號，其中該訊號產生電路包括一矩陣電路層、一設於該矩陣電路層上方的隔離層以及一設於該隔離層上方的接觸層。該矩陣電路層具有一矩陣電路，該矩陣電路設有複數訊號端點。該隔離層位於該矩陣電路層上，且該隔離層設有位置對應該些訊號端點的複數開孔。該接觸層具有至少一導接電路，該導接電路具有複數由金屬與碳粉混合構成的阻抗端點以及與該些阻抗端點電性連接的一端點線路，其中該些阻抗端點隔著該些開孔與該些訊號端點相對，並且該些阻抗端點具有相異阻抗值而在與該訊號端點接觸時令該矩陣電路產生相異的該矩陣訊號。

透過上述訊號端點具有相異的阻抗值，使得該訊號端點與該阻抗端點相接觸時產生相異的訊號。更具體的，該阻抗端點係由銀化合物與碳粉混合構成，透過碳粉明顯提高阻抗，利用大阻抗所產生的電訊號將更明顯，各按鍵訊號之間的差異將更大，以避免誤判或鬼鍵的問題。再者，添加碳粉後印刷成電路板上的阻抗端點，其成本並不會明顯增加，又因改變阻抗端點的成份並不需要變動訊號控制IC的設計，可令多種不同款式的鍵盤共用本案技術，但仍可沿用原訊號控制IC，以節省生產成本。

本案為一種鍵盤之訊號產生電路，以下將配合各圖式說明本案之技術內容。

請參閱圖1、圖2與圖3，本案揭示一種鍵盤之訊號產生電路，其中該鍵盤包含了複數按鍵5以及定位於該些按鍵5下方的一訊號產生電路。其中鍵盤包含複數按鍵5，且該按鍵5係由一鍵帽51、一連動機構52以及一彈性體53所構成的，該按鍵5的數量與結構為一般人皆可無歧意得知的習知技術，因而在圖1、圖2中僅示出單一按鍵作為示意。該些按鍵5以及該訊號產生電路皆定位於一底板4上，該訊號產生電路至少包括一矩陣電路層3、一隔離層2以及一接觸層1。其中該矩陣電路層3位於最下層，該隔離層2設於該矩陣電路層3上方，該接觸層1又位於該隔離層2上方。該接觸層1上方即為該些按鍵5。該矩陣電路層3上具有一矩陣電路30，該矩陣電路30包含了複數訊號端點31以及與該些訊號端點31連接的複數訊號線路32，該些訊號線路32以及訊號端點31係由銀化合物構成。該隔離層2為絕緣材質，因此絕緣的區隔了該矩陣電路層3與該接觸層1，而該隔離層2上設有複數開孔21，該些開孔21位置對應該些訊號端點31，亦即該開孔21位於該訊號端點31上。而該接觸層1具有至少一導接電路10，該導接電路10係由複數阻抗端點11以及連接該些阻抗端點11的一端點線路12所構成。該接觸層1疊於該隔離層2上時，該導接電路10係面向該矩陣電路層3的方向，並且令該阻抗端點11的位置亦對應該開孔21。因此該阻抗端點11與該訊號端點31分別位於該開孔21的兩端，隔著該開孔21相對。前述該些阻抗端點11係由金屬與碳粉混合構成，更具體的，該阻抗端點11係由銀化合物與碳粉混合構成，透過該碳粉與銀化合物比例相異而使該些阻抗端點11具有相異的阻抗。

如圖2所示，該按鍵5位於該接觸層1上，使用者按壓該按鍵5時壓力會透過該彈性件53而壓迫該接觸層1，該接觸層1因而下陷令該阻抗端點11接觸該訊號端點31而產生了一矩陣訊號，該矩陣訊號代表了特定的按鍵被按壓，並輸出至該鍵盤所電性連接的電子設備。請再參閱圖3，圖3所示為該接觸層1的局部放大圖，圖中可見該導接電路10的具體實施態樣包含了複數阻抗端點11以及連接於該些阻抗端點11之間的端點線路12。如先前所述，該些阻抗端點11包含了碳粉成分而具有較高的阻抗，因而每次該些阻抗端點11與訊號端點31接觸時，可產生訊號形態具有明顯差異的相異矩陣訊號。更由於該些阻抗端點11各具有相異的阻抗，所產生的矩陣訊號將更容易辨識。更進一步的，該端點線路12更區分為至少一由金屬與碳粉混合構成的高阻抗段121以及至少一由金屬構成的低阻抗段122，該高阻抗段121與低阻抗段122的金屬成分為銀化合物，在圖3中，該高阻抗段121較低阻抗段122略粗以作為區別。並且該些高阻抗段121的一端連接於該些阻抗端點11，該些高阻抗段121的另一端連接該低阻抗段122。透過該阻抗端點11配合該高阻抗段121的阻抗，所產生的相異矩陣訊號將具有極明顯的差異，因此有助於改善鬼鍵現象(Ghost key)。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，而所作之些許更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明中，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

綜上所述，本發明較習知之創作增進上述功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定創新專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

1．．．接觸層

10．．．導接電路

11．．．阻抗端點

12．．．端點線路

121．．．高阻抗段

122．．．低阻抗段

2．．．隔離層

21．．．開孔

3．．．矩陣電路層

30．．．矩陣電路

31．．．訊號端點

32．．．訊號線路

4．．．底板

5．．．按鍵

51．．．鍵帽

52．．．連動機構

53．．．彈性體

圖1為本案鍵盤的分解示意圖。

圖2為該鍵盤的剖面示意圖。

圖3為該接觸層的局部放大圖。

1．．．接觸層

10．．．導接電路

11．．．阻抗端點

12．．．端點線路

121．．．高阻抗段

122．．．低阻抗段

Claims (7)

1. 一種鍵盤之訊號產生電路，一鍵盤具有複數按鍵以及定位於該些按鍵下方的該訊號產生電路，每一按鍵按壓該訊號產生電路將產生一矩陣訊號，其中該訊號產生電路包括：
   　　一矩陣電路層，該矩陣電路層具有一矩陣電路，該矩陣電路設有複數訊號端點；
   　　一絕緣的隔離層，該隔離層位於該矩陣電路層上，且該隔離層設有位置對應該些訊號端點的複數開孔；
   　　一設於該隔離層上方的接觸層，該接觸層具有至少一導接電路，該導接電路具有複數由金屬與碳粉混合構成的阻抗端點以及與該些阻抗端點電性連接的一端點線路，其中該些阻抗端點隔著該些開孔與該些訊號端點相對，並且該些阻抗端點具有相異阻抗值而在與該訊號端點接觸時令該矩陣電路產生相異的該矩陣訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鍵盤之訊號產生電路，其中該阻抗端點係由銀化合物與碳粉混合構成。
3. 如申請專利範圍第2項所述的鍵盤之訊號產生電路，其中該些阻抗端點的碳粉與銀化合物比例相異而具有相異的阻抗。
4. 如申請專利範圍第1項所述的鍵盤之訊號產生電路，其中該端點線路包含了至少一由金屬與碳粉混合構成的高阻抗段以及至少一由金屬構成的低阻抗段。
5. 如申請專利範圍第4項所述的鍵盤之訊號產生電路，其中該端點線路的高阻抗段連接於該阻抗端點。
6. 如申請專利範圍第4項所述的鍵盤之訊號產生電路，其中該高阻抗段與低阻抗段的金屬成分為銀化合物。
7. 如申請專利範圍第1項所述的鍵盤之訊號產生電路，其中該矩陣電路還包含連接該些訊號端點的複數訊號線路，其中該些訊號線路以及訊號端點係由銀化合物構成。