TW202147367A

TW202147367A - 按鍵開關

Info

Publication number: TW202147367A
Application number: TW110115306A
Authority: TW
Inventors: 賴建成; 梁維民; 余國守
Original assignee: 美商金士頓科技股份有限公司
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2021-12-16
Also published as: WO2021247126A1; US20210383986A1; US11557444B2; TWI786615B

Abstract

本發明標的之按鍵開關是設計以給使用者來自昂貴機械鍵盤的按鍵開關的觸感，而沒有通常與替代按鍵開關相關的缺點。在一些實施例中，在本申請案中描述的按鍵開關被設計成通過一片薄膜式開關而作用，並且在其他實施例中，本發明標的之按鍵開關結合了光學開關取代薄膜式開關。使用薄膜式開關的實施例特徵在於具有柱塞和振動器的組合，防止來自使用者按按鍵的壓力直接轉換至薄膜式開關，從而減少磨損。在光學開關的實施例中，按下按鍵開關使得致動器，例如，介於光學發射器/接收器組之間以登記一按下按鍵。

Description

按鍵開關

本發明領域係關於鍵盤的按鍵開關。

背景說明包含對於理解本發明有幫助之資訊。此並非承認在本申請案中提供之任何資訊係為先前技術或與當前所主張之發明相關，或者任何具體或隱含引用之出版物係為先前技術。

早期鍵盤的聞名在某種程度上是因為鍵盤被按下時發出的聲音。可識別的點擊是每個按鍵被配置為實際的物理開關的結果，該物理開關在被致動時，會導致產生一電性訊號或閉合/打開一電路，電腦將其轉譯為按下按鍵（key press）。因為這些早期的鍵盤使用機械式開關，他們具有與每個按鍵需要的力相關的獨特手感，以登記一按下按鍵。隨著鍵盤的演進，更新的科技開始取代這些老舊的機械式鍵盤，導致失去了原本機械式鍵盤的外觀和手感。

減少鍵盤成本以及幫助產業界擺脫機械式鍵盤的一種科技是薄膜式鍵盤。因著薄膜式開關，鍵盤可更小巧，具有的按鍵可用更少力、更短的下壓距離來致動，而且他們便宜許多。但電腦（特別是遊戲）愛好者常常更喜歡機械式鍵盤的手感和聲音，更別提可靠度。現在，不僅僅是愛好者會選擇機械式鍵盤。如今，整個產業界都在為這些曾經的小眾群體服務。但是，機械式鍵盤仍然比基於薄膜式開關的鍵盤貴，而且因為薄膜式開關更容易被磨損，所以致動薄膜式開關的機械式按鍵開關必須隔離按下按鍵的力以免傳遞到薄膜上。因此產生了具有機械式鍵盤的聲音、手感和可靠度的基於薄膜式開關的鍵盤的需求。

已經為了提升按鍵開關付出了一些努力，但是這些都無法在受益於使用廉價的薄膜式開關的同時準確地複制機械按鍵開關的手感。例如國際申請案WO2019196611A1揭露了一種使用相關薄膜的機械式按鍵開關的鍵盤。該申請案的特徵在於具有設置於柱塞內的軸，其中，該軸藉由一彈簧耦合於該柱塞，從而將使用者按下按鍵的力隔開，以致不會直接衝擊到薄膜式開關。雖然該申請案確實控制了一些施加於薄膜式開關的力，但它的配置無法完全將使用者按下按鍵的力與薄膜隔開，使得施加於薄膜的力不一致，導致不必要的磨損。該申請案因此揭露的是一種按鍵開關，該按鍵開關無法精確控制施加多少壓力於薄膜，亦無法使施加的力相同，不管使用者多用力多快地按下按鍵。

這個和本申請案中討論的所有其他外部材料通過引用整體併入本文。當在併入的參考文獻中術語的定義或使用與本申請案中提供的該術語的定義不一致或相反時，適用本申請案中提供的該術語的定義，並且不適用在參考文獻中該術語的定義。

此點尚未被理解，按鍵開關可被設計成受益於薄膜式開關，而不需犧牲作為真正機械式按鍵開關標誌的可靠度、手感或聲音。因此，在本領域尚存在改進按鍵開關的需要。

本發明提供了針對用在鍵盤中的按鍵開關的系統及方法。在本發明標的之一態樣中，按鍵開關預期包含：一下殼體，具有貫穿一底部的一致動器孔；一光學發射器和一光學接收器，設置於該致動器孔之兩側中的任一側；一上殼體，具有貫穿一頂部的一柱塞孔，並且配置成與該下殼體耦合以形成一內部空間；一柱塞，包含一斜面，其中，該柱塞可移動地耦合於該下殼體；一振動器，設置於該內部空間內，其中，該振動器被配置為繞耦合於該下殼體的兩定軸點旋轉。該振動器具有一錘和一致動器，該錘設置於該振動器的一第一部分上，該致動器設置於該振動器的一第二部分上，其中該第振動器的該第一部分位於該第一和第二定軸點的一第一側，並且其中，該振動器的該第二部分位於該第一和第二定軸點的一第二側。該按鍵開關包括一彈簧，該彈簧設置於該下殼體和該振動器之間該彈簧被配置成按壓該錘抵靠該斜面，以使將該柱塞至少部分地壓入該內部空間時，該振動器被配置成繞該第一和第二定軸點轉動，該轉動是基於該錘沿著該斜面滑動使得該致動器介於在該光學發射器和該光學接收器之間。

在一些實施例中，在按壓該柱塞時，該致動器延伸貫穿該致動器孔。該柱塞包含一上部，該上部具有一十字形截面以便於將一鍵帽耦合至該上部。在一些實施例中，該柱塞包含一活塞，且該下殼體包含一活塞腔。當使用者按壓按鍵時，該活塞從而被配置成至少部分適配在該活塞腔內，以使該活塞腔能作為該活塞的移動的一引導。該按鍵開關同時可包含位於該下殼體和該柱塞之間的一第二彈簧，其中，該活塞和該活塞腔至少部分設置於該第二彈簧的一內部。

本發明標的的另一態樣，按鍵開關預期包含：一殼體，具有貫穿一底面的一致動器孔；一光學發射器和一光學接收器，設置於該致動器孔之兩側中的任一側；一柱塞，包含一斜面，其中，該柱塞可移動地耦合於該殼體；一振動器，至少部分設置於該殼體內。該振動器包含一錘和一致動器，該錘設置於一第一部分上，該致動器設置於一第二部分上。該按鍵開關也包含一位於該殼體和該振動器之間的一彈簧，其中，該彈簧被配置成按壓該錘抵靠該斜面。當該柱塞至少部分被壓入該內部空間時（例如，使用者至少部分按下一按鍵），該振動器被配置成基於該錘與該斜面的交互作用而轉動，使得該致動器介於在該光學發射器和該光學接收器之間。

在一些實施例中，在按壓該柱塞時，該致動器延伸貫穿該致動器孔。該柱塞包含一上部，該上部具有一十字形截面以便於將一鍵帽耦合至該上部。該柱塞包含一活塞且該殼體包含一活塞腔，以及該活塞被配置成至少部分適配在該活塞腔內，以使該活塞腔能作為該活塞的移動的一引導。該按鍵開關也可包括一第二彈簧，設置於該殼體和該柱塞之間，其中，該活塞和該活塞腔至少部分設置於該第二彈簧的一內部。

通過以下結合圖式對較佳實施例的詳細描述，本發明的各種目的、特徵、態樣和優點將更加清楚。在圖式中，相同的符號表示相同的部件。

以下論述提供本發明標的之實例性實施例。儘管每一實施例表示本發明元件之一單個組合，本發明標的還是被認為包含所揭露元件之所有可能組合。因此，若一個實施例包含元件A、B及C，且一第二實施例包含元件B及D，則即使沒有明確揭露，本發明標的亦被認為包含A、B、C或D之其他剩餘組合。

除非上下文清楚地另外指明，否則在本申請案中之說明中及以下申請專利範圍通篇中使用的「一」及「該」之含義包含複數指稱。此外，除非上下文清楚地另外指明，否則在本申請案中之說明中所使用之「在…中」之含義包含「在…中」及「在…上」。

此外，如在本申請案中所使用且除非上下文另外闡明，否則用語「耦合至」旨在包含直接耦合（其中二個彼此耦合之元件彼此接觸）及間接耦合（其中至少一個附加之元件位於該二個元件之間）二者。因此，用語「耦合至」及「與…耦合」係同義使用。

在一些實施例中，用於闡述及主張本發明某些實施例之表達成分數量、性質（例如濃度）、反應條件等之數字應被理解為在一些情況下被用術語「約」修飾。因此，在一些實施例中，在書面說明及所附申請專利範圍中闡述之數值參數係為近似值，其可根據一特定實施例試圖獲得之期望性質而變化。在一些實施例中，該等數值參數應根據所報告之有效數位之數目且藉由應用普通舍入技術來解釋。儘管闡述本發明一些實施例之寬範圍之數值範圍及參數係為近似值，但在具體實例中闡述之數值被盡可能精確地報告。在本發明一些實施例中呈現之數值可能包含特定誤差，該等誤差是由其各自之測試量測中發現之標準偏差引起。此外，除非上下文另外闡明，否則在本申請案中闡述之所有範圍皆應被解釋為包含其端點，且開放式範圍應被解釋為僅包含商業實用價值。類似地，除非上下文中作出相反之指示，否則所有值列表皆應被視為包含中間值。

本發明標的是針對鍵盤開關（也稱作按鍵開關），被配置為與設置於該鍵盤開關下方的一片薄膜式開關一起使用。由於各種原因，機械式鍵盤是理想的，包含按下它們的手感。這手感是來自那些開關的本質：在傳統機械式鍵盤中的按鍵開關的特徵在於其中具有機械式開關，並且當致動按鍵開關（例如，通過按下按鍵）時，開關被致動並且按鍵通過電腦登記為被按下。機械式鍵盤經常被遊戲玩家使用，小型愛好者社區為整個細分市場創造了空間。但是用機械式按鍵開關來製造鍵盤會導致鍵盤昂貴。本發明標的之按鍵開關放棄了在每個按鍵開關中內置實際開關，而是配置為致動薄膜式開關。這樣的配置使得按鍵開關較不昂貴，卻具有與機械式按鍵開關相同的手感。

第1A圖示出了當柱塞102處在未被按壓靜止的位置時，本發明標的之按鍵開關100。柱塞102設置於殼體內，該殼體是由一上殼體104和一下殼體106所製成的。下殼體106特徵在於具有適配於上殼體104插槽中的突片108（例如，在第1A圖和第1B圖中示出的插槽）。當殼體104和106耦合在一起時，它們形成了讓柱塞102能夠壓入的插槽。

第1B圖示出了當柱塞102被按下時的按鍵開關100。柱塞102特徵在於具有十字形突起，該十字形突起是根據鍵帽的業界標準設計成的，其中一個十字組件特徵在於具有缺口（在第2A圖和第2B圖可見）。鍵帽（例如，鍵盤中使用者按下而得以致動按鍵開關的部分）特徵在於在它們的下側具有十字形突起以使鍵帽能耦合於按鍵開關（鍵帽實質會卡在十字形突起上）。上殼體104特徵在於具有用於柱塞102的非圓形的切口，使得柱塞102不能在殼體中自由地轉動。這確保了鍵帽在組裝好的鍵盤上保持合適的方向。最後，包含複數個薄膜式開關（例如，在各個按鍵開關下的開關）的薄膜110示於在按鍵開關100下。在一組裝好的鍵盤中，薄膜將包含與按鍵開關所實施的鍵盤中按鍵開關數量一樣的開關。

第2A圖示出了按鍵開關100的側視剖面圖，示出了內部部件的輪廓圖。如前所述，柱塞102特徵在於具有十字形的上突起112。在突起112的下方是杯形喇叭形部分114，其中杯的開口朝下。喇叭形部分（從突起112突出的部分）的大小和尺寸適配於上殼體104的開口內。杯部分從其面朝下且特徵在於具有從杯部分的中間向下延伸的活塞116。如第2A圖所示，當柱塞102未被按壓時，活塞116部分適配於活塞腔118中。在活塞腔118內地箭頭指出，當按下按鍵時，活塞116（以及整個柱塞部件）向下移動以使活塞116更多裝入活塞腔118，如第2B圖所示。

第2A圖和第2B圖還示出了振動器120。振動器120設置於按鍵殼體104和106內，並且被配置為繞定軸點122（每個振動器有兩個定軸點，在本申請案中兩個都被指定為122）轉動。振動器120的上部分特徵在於具有振動器突起124，該振動器突起124在當按鍵開關在未被按壓配置時，接觸（或靠近以接觸）一對應殼體突起126。振動器突起124和殼體突起126被配置為，例如，使螺旋彈簧設置於振動器和下殼體106之間，其中彈簧128具有的內徑大於突起124和126的最大寬度尺寸。可設想出其他種類的彈簧，包含扭簧，被配置為朝按鍵開關的中心按下振動器120。突起124和126可具有圓形截面（例如，為了匹配普通螺旋彈簧的圓形本質），但這樣的配置不是必要的，只要他們能以這樣的方式形成，當螺旋彈簧被放入振動器120和下殼體106之間時，螺旋彈簧可被固定在適當的位置。第3A圖和第3B圖以立體圖的形式示出了第2A圖和第2B圖的剖面圖。這些視圖可更容易地看清難以在側視圖看清之不同部件的形狀和配置。

振動器120另外的特徵在於具有一致動器130，耦合於振動器120的底部並被配置為突出貫穿在下殼體106的底部的洞。在第2A圖中，致動器130處在它初始的位置（例如，在致動器130和薄膜110之間有一空間）。另一方面，第2B圖示出了當使用者按下按鍵開關時，振動器120會出現在第二位置。因此，致動器130將薄膜110壓抵在薄膜110的開關部分上，使得，例如電腦登記一按鍵已經被按壓了。

第4A圖和第4B圖示出了移除上殼體的按鍵開關100的俯視圖。第4A圖示出了按鍵開關100在未被按壓的位置，而第4B圖示出了按鍵開關100在被按壓的位置。在第4A圖和第4B圖之間示出了，當柱塞102被按壓時，突起124和126會移動彼此分開。彈簧128使得在柱塞102被按壓時，突起124離開突起126。

在第5A圖和第5B圖中示出了沒有上殼體104或下殼體106的按鍵開關100，可最清楚地看到振動器120的移動背後的機構。柱塞102特徵在於具有一斜面132，斜面132的位置是為了與振動器120上的錘134相互作用。在靜止狀態中，如第5A圖所示，錘134靜止抵靠在靠近底部的斜面132上。當柱塞102向下移動時，錘134沿著斜面132滑動，其中錘134被彈簧128（示於前面的圖式中）按壓抵靠在斜面132上。當柱塞102被按壓時，錘134沿著斜面132滑動，使得振動器繞著定軸點122轉動。定軸點122包含在振動器120每側上的擠壓件，該擠壓件與下殼體106耦合於兩個耦合點上（例如，侵入物，其大小和尺寸被配置為在組裝時兩個定軸點可設置於其中）。兩個定軸點122可在第4A圖和第4B圖中看見，第4A圖和第4B圖示出了與下殼體106耦合的振動器120。一個這樣的耦合點——耦合孔138示於第8圖中，第8圖示出了沒有任何內部部件設置於其中的上殼體104和下殼體106。

彈簧136抵制柱塞102的移動，當彈簧136按照第5B圖中所示的向下箭頭按壓，彈簧136對柱塞102施加一向上的反作用力。彈簧136的大小和尺寸被配置以使其內徑大於活塞116的外徑。在一些實施例中，活塞116不是以一圓形截面而形成的，並且可形成具有，例如，十字形截面，或一些其他截面，只要橫跨截面的最長測量值小於彈簧136的內徑。活塞116具有至少兩個用途：當彈簧136被壓縮或允許解壓縮時，活塞116協助固定彈簧136在適當的位置，並且同時能作為柱塞102的導向柱。它有助於防止柱塞102按壓時晃動，確保柱塞102沿單個垂直移動軸上下移動。

空心突起140也與彈簧136以及活塞116一起運作。空心突起140可見於第2A圖至第3B圖和第8圖。活塞116被描述為具有小於彈簧136內徑的外徑（或，在一些實施例中為最大寬度尺寸），必須也具有小於空心突起140的內徑的外徑。因此，當柱塞102被按壓時，活塞116向空心突起140內移動，空心突起140引導柱塞的移動，確保其移動限制於上下移動。空心突起140具有的外徑小於彈簧136的內徑，使得彈簧136可設置於空心突起140和活塞116兩者的周圍。這種配置可見於，例如，第2A圖至第3B圖。

綜上所述，本發明標的之按鍵開關防止使用者手指產生的壓力直接傳遞至薄膜上，從而減少薄膜磨損並延長鍵盤壽命。取而代之，彈簧128所產生的力使得振動器120轉動以使其致動器130壓入薄膜110的開關部分。施加於薄膜110的壓力不會因使用者按下按鍵的力道所影響，並且使用者體驗到的按鍵開關力響應是由彈簧136所控制。因為當按壓柱塞102時，彈簧128創造了傳遞至薄膜110開關的力，彈簧128因而可被配置為（例如，可以謹慎地選擇其線徑、長度、材料等）使得其創造讓振動器施加於薄膜110之理想的力。

第6A圖示出了在按壓柱塞之前的柱塞102和振動器120，以及第6B圖示出了在按壓柱塞102後的相同部件。這些視圖示出了柱塞102和振動器120的特徵，這些特徵在其他圖式中比較難見到。例如，示出了定軸點122存在於兩臂142和144的端部上。這些臂存在以便於將振動器120耦合於下殼體106。為了將定軸點122適配於耦合孔138中，臂142和144被配置為向內彎曲（其中一個耦合孔138示於第8圖，另一個對稱設置於下殼體106的另一側，沒被示出是由於第8圖示出的是剖面圖）。當臂142和144向內彎曲時，定軸點122可被適配於耦合孔138中。一旦設置於耦合孔138中，振動器120可繞定軸點122轉動。

第7A圖和第7B圖示出了按鍵開關100的內部部件的另一視圖，包含柱塞102、振動器120以及彈簧136。第7A圖與第6A圖一樣，示出了在其預設位置未被按壓的柱塞102和振動器120，在該預設位置中致動器130沒有接觸到薄膜110。而在第7B圖中，示出了在按壓位置的柱塞102以及振動器120在其轉動後的位置以使致動器130與薄膜110接觸。如前面圖式所見，薄膜110特徵在於具有表示開關區域111的圓形部分。當致動器130接觸開關區域111時，薄膜110登記一按下按鍵。

第7A圖至第7B圖也示出了在柱塞102外表面的特徵146，被配置為防止當殼體104和106耦合在一起以形成按鍵開關100時，柱塞102從殼體104和106中跑出來。特徵146被配置為以使柱塞102比用於柱塞的在上殼體104上的孔洞更寬（例如：柱塞102的頂部分延伸貫穿的孔洞，特別如第1A圖和第1B圖所示），從而防止柱塞102從上殼體的頂部跑出來。下殼體106相應樣地包含與特徵146互補的特徵。這些互補的特徵包含垂直延伸的插槽148，其中，上殼體104懸於插槽的上方，以如上所述地防止柱塞102從上殼體104的頂部跑出來。雖然只有一插槽148示於第8圖中，但是下殼體106在兩側都包含插槽，以容置設置於柱塞102側面的兩個特徵146。

除了上述的實施例外，本發明標的之一些實施例結合了光學開關取代薄膜式開關。第9A圖至第10B圖示出了這種光學按鍵開關200。光學按鍵開關200很大程度類似上述的實施例。內部部件相似，在一些實施例中，雖然內部部件的設置大致相同，但部件的大小不同。最大的不同在於，當柱塞202被按壓時，其使得振動器204轉動，以及致動器208不是按壓抵靠薄膜式開關，而是導致發射器和感應器組合之間被斷開。

第9A圖示出了柱塞202未被按壓情況下的光學按鍵開關200。與上述實施例一樣，具有柱塞202導致振動器被定位使致動器208向上收縮，防止其斷開在光學發射器/接收器組之間的邊線。光學發射器可以例如發射紅外光線形式的射線，然後光學接收器可接受那光線。若接收器停止接收那光線，其可被配置為，例如，產生電腦能夠轉譯為按下按鍵的電性訊號。在一些實施例中，當接收器停止接收從發射器而來的射線，其停止以產生訊號。可以被發射器/接收器組合運用的其他形式的射線，包含可用於此應用的可見光或其他無害射線。

由於第9A圖是一剖面圖，僅示出了發射器或接收器兩者其一。為了描述該圖，所示出的元件是發射器210，但發射器和接收器可互換，使得發射器210為一接收器。在一些實施例中，發射器210（或接收器，如第10A圖和第10B圖所示）可為一發射器/接收器組合，其被配置為投射電磁射線（例如，紅外光線），以使當致動器208向下延伸到下殼體206之外面時，發射的射線被反射回來。

第9B圖因此示出了當柱塞202被按壓時按鍵開關200的剖面圖。由於振動器204與柱塞202以上述關於按鍵開關100相同的方式交互作用，本申請案的那些部分同樣適用於按鍵開關200。第9B圖示出了致動器208延伸到下殼體206下以使發射器210可向其發射射線。

第10A圖和第10B圖示出了發射器210和接收器212如何與致動器208一同運作以偵測到按下按鍵。第11圖示出了在柱塞202未被按壓情況下的按鍵開關200的下側。當柱塞202未被按壓時，致動器208收縮以使發射器210能向接收器212發射射線。若接收器212偵測到來自發射器的射線，會產生一訊號（或出現訊號消失）並傳送至電腦（或另一電子裝置被配置為轉譯這種訊號或訊號消失），該電腦可配置為轉譯那訊號，指明該按鍵未被按壓。

當柱塞202被按壓時，如第10B圖所示，致動器208延伸穿過下殼體206的下表面，這將致動器208的一端放置於發射器210和接收器212之間。通過介於發射器210和接收器212之間，致動器208使得一訊號的產生（或使得訊號的消失），能被電腦（或其他運算裝置）轉譯為一按下按鍵。如上所提，發射器210或接收器212任一都可替換為一發射器/接收器封裝。在這種實施例中，當致動器208延伸至下殼體206的下表面之下時，該發射器/接收器封裝偵測到它自己的射線被反射回來，這可產生一表示為一按下按鍵的訊號（或，例如，訊號的消失）。按鍵開關200去除了在各個按鍵開關下的薄膜式開關的需求，也就去除了薄膜磨損的缺點。

在一些實施例中，所具有的致動器不是在按下按鍵時向下延伸以阻斷發射器/偵測器組之間的視線，而是致動器特徵在於具有一穿孔，其中，在按壓相關聯的柱塞時，致動器向下移動以使穿孔在發射器和偵測器之間移動以創造一視線，從而觸發按下按鍵的偵測。第11A圖示出了致動器1100的簡化視圖，該致動器1100具有穿孔1102，其中與致動器1100相關聯的柱塞未被按壓，並且光線無法從發射器1104穿梭到偵測器1106。線1108表示光線從發射器1104發射，以及，如第11B圖所示，當與致動器1100相關聯的柱塞被按壓時，從發射器1104發射的光線僅能到達偵測器1106。這種致動器的配置可實施於本申請案中所描述的任何光學開關實施例。

綜上所述，本發明標的之實施例（不論實施薄膜式開關還是光學開關）產生了一種類似來自機械式鍵盤的按鍵開關的力響應，並且保有傳統的基於薄膜的按鍵開關和光學觸發式按鍵開關賦予的優勢。例如，第12圖示出了具有薄膜式開關的普通按鍵的力與下壓距離的關係圖，其中，力是在按下按鍵時抵靠使用者的手指的反作用力，下壓距離是測量從按鍵初始位置到按鍵被向下壓後距離多遠。對於普通薄膜式按鍵開關（例如，不是本申請案描述的任何一種實施例），當按鍵接觸並隨後致動薄膜開關時，力增強。隨後，當按鍵同時按下彈簧和薄膜式開關時，力響應會稍陡一些。這導致使用者手指下不同的手感，該手感與機械式按鍵開關不同且是劣勢的。這種按鍵開關的手感通常能與低成本和低品質的鍵盤有關。最後，關係圖的尾端示出了當按鍵完全按壓時，力大大增強。薄膜承受了力增強的衝擊，可導致薄膜損壞。本發明標的之實施例在增加力響應的同時避免了薄膜損壞。

第13圖示出了類似的本發明標的之按鍵開關（實施薄膜式開關或是光學開關）的力與下壓距離關係圖。當按鍵從靜止被按下，在力響應上有一初始的跳躍，然後關係圖示出了力響應的線性增加，這歸因於普通彈簧力與位置變化之間的線性關係。展示這種表現的開關被稱為「線性開關」且在例如鍵盤愛好者和玩家中是理想的。在這種情況下，那關係由彈簧136所定義。在一些實施例中，彈簧136可例如由一種形狀記憶合金製成，以產生在按下按鍵時具有幾乎平坦的力響應的按鍵開關。一旦按鍵開關觸底（例如，其完全被按下），如第13圖尾端所示，由於柱塞達到了下殼體所定義的活動極限，而導致力的增加。在一些情況下，此表示使用者手指施加的力直接施加至薄膜上，且當薄膜觸底，使用者手指造成施加到薄膜上的壓力峰值。在本發明標的之按鍵開關配置為致動薄膜式開關的情況下，力增加的結果並非直接施加至薄膜式開關，使得減少磨損。取而代之的是，無論使用者按下按鍵開關的力度有多大，薄膜開關都將受到一致的力，因為施加在振動器上的力是由振動器和下殼體之間的彈簧定義的。

因此，已經揭露了關於按鍵開關特定的系統和裝置。在不背離本申請案的發明概念之下，除了那些已經描述的，還有更多修改是可行的，這對於那些習知本領域的人來說是顯而易見的。因此，除了本公開的精神外，本發明標的不被限制。另外，在解釋本公開內容時，應以與上下文一致的盡可能廣泛的方式解釋所有術語。特別地，術語「包含」應解釋為以非排他性的方式意指元件、組件或步驟，表示參考的元件、部件或步驟可被呈現、或被使用、或與其他沒有明確引用的元件、部件或步驟相結合。

100:按鍵開關 102:柱塞 104:上殼體 106:下殼體 108:突片 110:薄膜 111:開關區域 112:突起 114:杯形喇叭形部分 116:活塞 118:活塞腔 120:振動器 122:定軸點 124:突起 126:突起 128:彈簧 130:致動器 132:斜面 134:錘 136:彈簧 138:耦合孔 140:空心突起 142:臂 144:臂 146:特徵 148:插槽 200:光學按鍵開關 202:柱塞 204:振動器 206:下殼體 208:致動器 210:發射器 212:接收器 1100:致動器 1102:穿孔 1104:發射器 1106:偵測器 1108:線

第1A圖是按鍵開關實施例在柱塞未被按壓狀態下的前立體圖；

第1B圖是按鍵開關實施例在柱塞被按壓狀態下的前立體圖；

第2A圖是按鍵開關實施例在柱塞未被按壓狀態下的後側剖面圖；

第2B圖是按鍵開關實施例在柱塞被按壓狀態下的側剖面圖；

第3A圖是按鍵開關實施例在柱塞未被按壓狀態下的剖面圖；

第3B圖是按鍵開關實施例在柱塞被按壓狀態下的剖面圖；

第4A圖是按鍵開關實施例在柱塞未被按壓狀態下的俯視圖；

第4B圖是按鍵開關實施例在柱塞被按壓狀態下的俯視圖；

第5A圖是按鍵開關實施例沒有上殼體且未被按壓狀態下的側視圖；

第5B圖是按鍵開關實施例沒有上殼體且被按壓狀態下的側視圖；

第6A圖是內部部件在柱塞未被按壓狀態下的後立體圖；

第6B圖是內部部件在柱塞被按壓狀態下的後立體圖；

第7A圖是內部部件在柱塞未被按壓狀態下的前立體圖；

第7B圖是內部部件在柱塞被按壓狀態下的前立體圖；

第8圖是不含內部部件的上殼體和下殼體的後立體剖面圖；

第9A圖示出了光學開關實施例在柱塞未被按壓狀態下的剖面圖；

第9B圖示出了光學開關實施例在柱塞被按壓狀態下的剖面圖；

第10A圖示出了光學開關實施例在柱塞未被按壓狀態下的仰視立體圖；

第10B圖示出了光學開關實施例在柱塞被按壓狀態下的仰視立體圖；

第11A圖示出了光學開關元件在未被按壓配置下的截面圖；

第11B圖示出了光學開關元件在被按壓配置下的截面圖；

第12圖是普通薄膜式按鍵開關的力與下壓距離的關係圖；以及

第13圖是本發明的按鍵開關的力與下壓距離的關係圖。

無

100:按鍵開關

102:柱塞

104:上殼體

106:下殼體

108:突片

110:薄膜

Claims

一種按鍵開關，包含：一下殼體，具有貫穿一底部的一致動器孔；一光學發射器和一光學接收器，設置於該致動器孔之兩側中的任一側；一上殼體，具有貫穿一頂部的一柱塞孔，並且配置成與該下殼體耦合以形成一內部空間；一柱塞，包含一斜面，其中，該柱塞可移動地耦合於該下殼體；一振動器，設置於該內部空間內，其中，該振動器包含：一第一定軸點和一第二定軸點，該第一定軸點耦合於該下殼體的一第一側，且該第二定軸點耦合於該下殼體的一第二側；其中，該振動器更包含一錘和一致動器，該錘設置於該振動器的一第一部分上，該致動器設置於該振動器的一第二部分上，其中，該振動器的該第一部分位於該第一和第二定軸點的一第一側，並且其中，該振動器的該第二部分位於該第一和第二定軸點的一第二側；一彈簧，設置於該下殼體和該振動器之間，其中，該彈簧被配置成按壓該錘抵靠該斜面，其中，將該柱塞至少部分地壓入該內部空間時，該振動器被配置成繞該第一和第二定軸點轉動，該轉動是基於該錘沿著該斜面滑動使得該致動器介於在該光學發射器和該光學接收器之間。
如請求項1所述之按鍵開關，其中，在按壓該柱塞時，該致動器延伸貫穿該致動器孔。
如請求項1所述之按鍵開關，其中，該柱塞包含一上部，該上部具有一十字形截面以便於將一鍵帽耦合至該上部。
如請求項1所述之按鍵開關，其中，該柱塞包含一活塞，且該下殼體包含一活塞腔，以及其中，該活塞被配置成至少部分適配在該活塞腔內，以使該活塞腔能作為該活塞的移動的一引導。
如請求項4所述之按鍵開關，還包含一第二彈簧，設置於該下殼體和該柱塞之間，其中，該活塞和該活塞腔至少部分設置於該第二彈簧的一內部。
一種按鍵開關，包含：一殼體，具有貫穿一底面的一致動器孔；一光學發射器和一光學接收器，設置於該致動器孔之兩側中的任一側；一柱塞，包含一斜面，其中，該柱塞可移動地耦合於該殼體；一振動器，至少部分設置於該殼體內，其中，該振動器包含一錘和一致動器，該錘設置於該振動器的一第一部分上，該致動器設置於該振動器的一第二部分上，一彈簧，設置於該殼體和該振動器之間，其中，該彈簧被配置成按壓該錘抵靠該斜面，其中，將該柱塞至少部分地壓入一內部空間時，該振動器被配置成基於該錘與該斜面的交互作用而轉動，使得該致動器介於在該光學發射器和該光學接收器之間。
如請求項6所述之按鍵開關，其中，在按壓該柱塞時，該致動器延伸貫穿該致動器孔。
如請求項6所述之按鍵開關，其中，該柱塞包含一上部，該上部具有一十字形截面以便於將一鍵帽耦合至該上部。
如請求項6所述之按鍵開關，其中，該柱塞包含一活塞且該殼體包含一活塞腔，以及其中，該活塞被配置成至少部分適配在該活塞腔內，以使該活塞腔能作為該活塞的移動的一引導。
如請求項9所述之按鍵開關，還包含一第二彈簧，設置於該殼體和該柱塞之間，其中，該活塞和該活塞腔至少部分設置於該第二彈簧的一內部。
一種按鍵開關，包含：一下殼體，具有貫穿一底部的一致動器孔；一上殼體，具有貫穿一頂部的一柱塞孔，並且配置成與該下殼體耦合，以形成一內部空間；一柱塞，包含一斜面，其中，該柱塞可移動地耦合於該下殼體；一振動器，設置於該內部空間內，其中，該振動器包含：一第一定軸點和一第二定軸點，該第一定軸點耦合於該下殼體的一第一側，且該第二定軸點耦合於該下殼體的一第二側, 其中，該振動器還包含一錘和一致動器，該錘設置於該振動器的一第一部分上，該致動器設置於該振動器的一第二部分上，其中，該振動器的該第一部分位於該第一和第二定軸點的一第一側，並且其中，該振動器的該第二部分位於該第一和第二定軸點的一第二側；一彈簧，設置於該下殼體和該振動器之間，其中，該彈簧被配置成按壓該錘抵靠該斜面；其中，將該柱塞至少部分地壓入該內部空間時，該振動器被配置成繞該第一和第二定軸點轉動，該轉動是基於該錘沿著該斜面滑動。
如請求項11所述之按鍵開關，其中，在按壓該柱塞時，該致動器延伸貫穿該致動器孔。
如請求項12所述之按鍵開關，其中，該致動器被配置成，當其延伸貫穿該致動器孔時，接觸設置於該按鍵開關下方的一膜開關。
如請求項11所述之按鍵開關，其中，該柱塞包含一上部，該上部具有一十字形截面以便於將一鍵帽耦合至該上部。
如請求項11之按鍵開關，其中，該柱塞包含一活塞，且，該下殼體包含一活塞腔，以及其中，該活塞被配置成至少部分適配在該活塞腔內，以使該活塞腔能作為該活塞的移動的一引導。
如請求項15之按鍵開關，還包含一第二彈簧，設置於該下殼體和該柱塞之間，其中，該活塞和該活塞腔至少部分設置於該第二彈簧的一內部。
一種按鍵開關，包含：一殼體，具有貫穿一底部的一致動器孔；一柱塞，包含一斜面，其中，該柱塞可移動地耦合於該殼體；一振動器，至少部分設置於該殼體內，其中，該振動器包含一錘和一致動器，該錘設置於該振動器的一第一部分上，該致動器設置於該振動器的一第二部分上，一彈簧，設置於該殼體和該振動器之間，其中，該彈簧被配置成按壓該錘抵靠該斜面，其中，將該柱塞至少部分地壓入一內部空間時，該振動器被配置成基於該錘與該斜面的交互作用而轉動。
如請求項17所述之按鍵開關，其中，在按壓該柱塞時，該致動器延伸貫穿該致動器孔。
如請求項18所述之按鍵開關，其中，該致動器被配置成，當其延伸貫穿該致動器孔時，接觸設置於該按鍵開關下方的一膜開關。
如請求項17所述之按鍵開關，其中，該柱塞包含一上部，該上部具有一十字形截面以便於將一鍵帽耦合至該上部。
如請求項17所述之按鍵開關，其中，該柱塞包含一活塞，且該殼體包含一活塞腔，以及其中，該活塞被配置成至少部分適配在該活塞腔內，以使該活塞腔能作為該活塞的移動的一引導。
如請求項21所述之按鍵開關，還包含一第二彈簧，設置於該殼體和該柱塞之間，其中，該活塞和該活塞腔至少部分設置於該第二彈簧的一內部。