TWI647725B - 按鍵結構 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種按鍵結構，其包括一底板、一電路板、一第一光耦組件、一第二光耦組件、一鍵帽以及一剪刀式連接件。電路板設置於底板的其中一表面。第一光耦組件及第二光耦組件設置於電路板。鍵帽具有一第一光遮斷件及一第二光遮斷件，第一光遮斷件對應於第一光耦組件，第二光遮斷件對應於第二光耦組件，且第一光遮斷件的長度大於第二光遮斷件的長度。剪刀式連接件連接鍵帽及底板。當鍵帽相對於底板位於一第一觸發高度，第一光遮斷件觸發第一光耦組件。當鍵帽相對於底板位於一第二觸發高度，第二光遮斷件觸發第二光耦組件。

Description

按鍵結構

本發明係關於一種按鍵結構，特別是關於一種具有多重觸發功能的按鍵結構。

目前電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一。一般而言，鍵盤具有複數個按鍵結構，且每個按鍵結構僅具有單一的觸發結構，每次按壓皆產生單一的觸發訊號，並對應產生單一的輸入訊號。

換言之，按壓其中一個按鍵時，不論按壓的程度（全壓、或半壓），皆對應產生相同的輸入訊號。若同一按鍵需切換至不同的輸入訊號，則必須藉由一次按壓多個按鍵或先切換至不同的輸入模式，但此種輸入法會造成訊號產生的速度下降。

因此，如何提供一種具有多重觸發功能的按鍵結構，實為產業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

有鑑於上述課題，本發明之主要目的係在提供一種按鍵結構，藉由鍵帽具有第一光遮斷件及第二光遮斷件，且第一光遮斷件的長度大於第二光遮斷件的長度，以於不同觸發高度分別觸發第一光耦組件及第二光耦組件，以解決習知的按鍵結構缺乏多重觸發功能的問題。

為達成上述之目的，本發明之一種按鍵結構包括一底板、一電路板、一第一光耦組件、一第二光耦組件、一鍵帽以及一剪刀式連接件。電路板設置於底板的其中一表面。第一光耦組件及第二光耦組件設置於電路板。鍵帽具有一第一光遮斷件及一第二光遮斷件，第一光遮斷件對應於第一光耦組件，第二光遮斷件對應於第二光耦組件，且第一光遮斷件的長度大於第二光遮斷件的長度。剪刀式連接件連接鍵帽及底板。當鍵帽相對於底板位於一第一觸發高度，第一光遮斷件觸發第一光耦組件，並對應地產生一第一輸入訊號。當鍵帽相對於底板位於一第二觸發高度，第二光遮斷件觸發第二光耦組件，並對應地產生一第二輸入訊號。

根據本發明之一實施例，第一光耦組件包括一第一光發射器及一第一光接收器，第一光發射器朝向第一光接收器發射一光線。第二光耦組件包括一第二光發射器及一第二光接收器，第二光發射器朝向第二光接收器發射另一光線。

根據本發明之一實施例，第一觸發高度為第一光遮斷件位於第一光發射器及第一光接收器之間，且第一光遮斷件遮斷光線時，鍵帽相對於底板的高度。第二觸發高度為第二光遮斷件位於第二光發射器及第二光接收器之間，且第二光遮斷件遮斷該另一光線時，鍵帽相對於底板的高度。

根據本發明之一實施例，電路板設置於底板之一上表面，且電路板具有一第一通孔，第一光發射器及一第一光接收器設置於第一通孔的相對二側。

根據本發明之一實施例，電路板具有一第一通孔及一第二通孔，第一光發射器及一第一光接收器設置於第一通孔的相對二側，第二光發射器及第二光接收器設置於第二通孔的相對二側，底板具有一第三通孔及一第四通孔，第三通孔對應於第一通孔，第四通孔對應於第二通孔。

根據本發明之一實施例，當鍵帽相對於底板位於第二觸發高度時，第一光遮斷件穿入第一通孔及第三通孔，第二光遮斷件穿入第二通孔及第四通孔。

根據本發明之一實施例，電路板設置於底板之一下表面或一上表面。

根據本發明之一實施例，第一光耦組件與第二光耦組件設置於電路板之相對二側。

根據本發明之一實施例，第一觸發高度大於該第二觸發高度。

根據本發明之一實施例，當鍵帽接收一施力，鍵帽先經第一觸發高度，再至第二觸發高度。

承上所述，依據本發明之按鍵結構，其包括電路板、第一光耦組件、第二光耦組件以及鍵帽，第一光耦組件及第二光耦組件設置於電路板。鍵帽具有一第一光遮斷件及一第二光遮斷件，其分別第對應於第一光耦組件及第二光耦組件，且第一光遮斷件的長度大於第二光遮斷件的長度。當鍵帽被按壓而位於第一觸發高度時，第一光遮斷件可觸發第一光耦組件；當鍵帽位於第二觸發高度時，第二光遮斷件可觸發第二光耦組件，以達到於單一按鍵結構產生二個觸發訊號（第一輸入訊號及第二輸入訊號），以實現多段式的觸發功能。

。

為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。

圖1A為本發明之第一實施例之按鍵結構1的剖面示意圖，請先參考圖1A所示。本實施例之按鍵結構1包括一底板10、一電路板20、一第一光耦組件31、一第二光耦組件32、一鍵帽40以及一剪刀式連接件50。電路板20設置於底板10的其中一表面，本實施例以設置於底板10的上表面11為例，在其他實施例中，亦可設置於底板10的下表面12，於後進一步說明。

本實施例之按鍵結構1具有二個光耦組件，分別以第一光耦組件31及第二光耦組件32稱之。第一光耦組件31及第二光耦組件32設置於電路板20。較佳的，第一光耦組件31與第二光耦組件32設置於電路板20之相對二側，亦可設置於相鄰二側、或同一側，本發明並不限制。 其中，第一光耦組件31包括一第一光發射器311及一第一光接收器312，其間隔地設置於電路板20，且第一光發射器311朝向第一光接收器312持續地發射光線。同樣的，第二光耦組件32包括一第二光發射器321及一第二光接收器322，並間隔地設置於電路板20，而第二光發射器321朝向第二光接收器322持續地發射光線。

本實施例是藉由剪刀式連接件50連接鍵帽40及底板10，以帶動鍵帽40相對於底板10上下移動（升降）。按鍵結構1更可具有復位件（圖未顯示），設置於底板10與鍵帽40之間，較佳可位於剪刀式連接件50之內剪及外剪內，值得一提的是，本按鍵結構並不以剪刀式結構為限。復位件可以為橡膠彈性體，當鍵帽40接收施力而被下壓時，復位件可提供一頂撐鍵帽40的抗力，進而提供使用者按壓之手感，並使鍵帽40被按壓後可復位。在其他實施例中，亦可採用磁性元件來提供復位力量。需說明的是，電路板20具有鏤空的部位（圖未顯示），以供剪刀式連接件50連接於底板10。

在本實施例中，鍵帽40具有一第一光遮斷件41及一第二光遮斷件42，且第一光遮斷件41的設置位置對應於第一光耦組件31，而第二光遮斷件42的設置位置對應於第二光耦組件32。具體而言，第一光遮斷件41及第二光遮斷件42位於鍵帽40的底面43，當鍵帽40被按壓時，第一光遮斷件41靠近第一光耦組件31，而第二光遮斷件42靠近第二光耦組件32。當鍵帽40被按壓至最低位置時（可先參考圖1C所示），第一光遮斷件41可位於第一光發射器311及第一光接收器312之間，而第二光遮斷件42可位於第二光發射器321及第二光接收器322之間。

本實施例之第一光遮斷件41及第二光遮斷件42為長條狀，且第一光遮斷件41的長度L1大於第二光遮斷件42的長度L2。具體而言，長度L1即為第一光遮斷件41的底部相對於底面43的垂直距離，長度L2即為第二光遮斷件42的底部相對於底面43的垂直距離。在其他實施例中，第一光遮斷件41及第二光遮斷件42亦可以為其他構型，僅需可達到光遮斷的效果，且滿足第一光遮斷件41的長度L1大於第二光遮斷件42的長度L2即可。

圖1B為圖1A所示之鍵帽40位於第一觸發高度H1的示意圖，如圖1B所示，當鍵帽40被按壓且相對於底板10位於第一觸發高度H1時，第一光遮斷件41觸發第一光耦組件31，並對應地產生一第一輸入訊號。具體而言，第一觸發高度H1即為第一光遮斷件41位於第一光發射器311及第一光接收器312之間，並可遮斷第一光發射器311所發射之光線時，鍵帽40相對於底板10的高度。於本實施方式中，第一光耦組件31及第二光耦組件32可分別具有處理單元（圖未顯示），以第一光耦組件31為例，處理單元電性連接第一光接收器312，並配置以在第一光接收器312未接收到光線時產生輸入訊號。因此，當第一光遮斷件41遮斷第一光發射器311所發射之光線時，處理單元可對應產生輸入訊號。於一些實施方式中，處理單元可為設置於按鍵結構1中的實體元件，其可直接偵測第一光接收器312所接收之光線中斷與否，進而在偵測到光線中斷時對應地產生輸入訊號，但本創作並不以此為限。處理單元亦可為與第一光接收器312電性連接之一電子裝置中的一程式，其可判斷第一光接收器312所接收之光線是否中斷，並在判斷光線中斷時對應產生第一輸入訊號。

圖1C為圖1A所示之鍵帽40位於第二觸發高度H2的示意圖，如圖1C所示，當鍵帽40相對於底板10位於一第二觸發高度H2，第二光遮斷件42觸發第二光耦組件32，並對應地產生一第二輸入訊號。同理，第二觸發高度H2即為第二光遮斷件42位於第二光發射器321及第二光接收器322之間，並可遮斷第二光發射器321所發射之光線時，鍵帽40相對於底板10的高度。當第二光遮斷件42遮斷第二光發射器321所發射之光線時，第二光耦組件32的處理單元判斷第二光接收器322所接收之光線中斷，以對應產生第二輸入訊號。

總的來說，當鍵帽40被按壓時，第一光遮斷件41先靠近第一光耦組件31，並遮斷第一光發射器311所發出的光線，此時鍵帽10位於第一觸發高度H1（如圖1B所示），第一光耦組件31對應產生第一輸入訊號；接著，持續下壓鍵帽40，再由第二光遮斷件42遮斷第二光發射器321所發出的光線，此時鍵帽40位於第二觸發高度H2（如圖1C所示），第二光耦組件32對應產生第二輸入訊號。簡言之，第一觸發高度H1大於第二觸發高度H2，且當鍵帽40接收一施力，鍵帽40先經第一觸發高度H1，再至第二觸發高度H2，以分別產生第一輸入訊號及第二輸入訊號，藉此實現二段式的觸發功能。若利用本實施例之按鍵結構1玩電子遊戲，則可於單一按鍵實現先蹲後跳、跑步快慢、或先瞄準後開槍等情境。

在本實施例中，按鍵結構1具有二組光耦組件（第一光耦組件31及第二光耦組件32），以達到於單一按鍵結構1可產生二個觸發訊號，以實現前述之二段式的觸發功能。在其他實施例中，亦具有二個以上的光耦組件，並於鍵帽40的底面43對應設置相同數量的光遮斷件，以達到更多階段的觸發效果。另外，由前述結構配置可知，本實施例之按鍵結構1是利用光觸發機制產生輸入訊號的方式，可縮短訊號產生時間，以改善延遲現象；再者，由於光觸發機制並無觸點接觸，可有效避免現有鍵盤因接點氧化或使用次數增多而造成機械磨損、接觸不良等現象。

圖2A及圖2B為本發明之第二實施例之按鍵結構1a的剖面示意圖，其中圖2A之鍵帽40a位於第一觸發高度H1，圖2B之鍵帽40a位於第二觸發高度H2，請同時參考圖2A及圖2B所示。在本實施例中，電路板20a設置於底板10a的上表面11a，且電路板20a具有一第一通孔21a，而第一光發射器311a及一第一光接收器312a設置於第一通孔21a的相對二側。換言之，本實施例係於電路板20a上鄰近第一光耦組件31a處，形成第一通孔21a，當鍵帽40a被按壓至第二觸發高度H2時，第一光遮斷件41a可進一步移動至第一通孔21a內。此設計相較於無通孔的設計，可增加第一光遮斷件41a的長度L1，亦即，可增加第一光遮斷件41a及第二光遮斷件42a的長度差異，以及第一觸發高度H1與第二觸發高度H2的差距，令使用者更容易操作產生第一輸入訊號、或第二輸入訊號。

圖3A為本發明之第三實施例之按鍵結構1b的剖面示意圖，如圖3A所示，本實施例之電路板20b係設置於底板10b的下表面12b具有一第一通孔21b及一第二通孔22b，其分別位於鄰近第一光耦組件31b及第二光耦組件32b處。詳細而言，第一光發射器311b及一第一光接收器312b設置於第一通孔21b的相對二側，第二光發射器321b及第二光接收器322b設置於第二通孔22b的相對二側。又，本實施例之底板10b更具有一第三通孔13b及一第四通孔14b。其中，第三通孔13b對應於第一通孔21b，亦即與第一通孔21b對齊，第一通孔21b與第三通孔13b共同形成可供第一光遮斷件41b穿過的通孔。又，第四通孔14b對應於第二通孔22b，即與第二通孔22b對齊，以共同形成可供第二光遮斷件42b穿過的通孔。

圖3B為圖3A所示之鍵帽40b位於第一觸發高度H1的示意圖，如圖3B所示，當鍵帽40b被按壓至第一觸發高度H1，第一光遮斷件41b穿入第三通孔13b及第一通孔21b，並遮斷第一光發射器311b所發出的光線。圖3C為圖3A所示之鍵帽40b位於第二觸發高度H2的示意圖，如圖3C所示，當持續按壓鍵帽40b至第二觸發高度H2，第二光遮斷件42b亦穿入第四通孔14b及第二通孔22b，並遮斷第二光發射器321b所發出的光線。此時，第一光遮斷件41b穿過第一通孔21b及第三通孔13b，而自電路板20b外側露出。同樣的，第一通孔21b及第三通孔13b的設置，更可增加第一光遮斷件41b的長度L1，以增加第一觸發高度H1與第二觸發高度H2的差距，令使用者更容易操作產生第一輸入訊號、或第二輸入訊號。

另外，於底板10b及及電路板20b設置通孔之設計，使第一光耦組件31b與第二光耦組件32b不會與電路板20b及底板10b發生結構干涉，可有效地縮減按鍵裝置1b的整體厚度。再者，電路板20b亦可設置於底板10b的上表面11b或下表面12b，而不會受到電路板20b或底板10b的結構限制。第三實施例之電路板20b係以設置於底板10b的下表面12b為例，在其他實施例中，亦可設置於底板10b的上表面11b。

綜上所述，依據本發明之按鍵結構，其包括電路板、第一光耦組件、第二光耦組件以及鍵帽，第一光耦組件及第二光耦組件設置於電路板。鍵帽具有一第一光遮斷件及一第二光遮斷件，其分別第對應於第一光耦組件及第二光耦組件，且第一光遮斷件的長度大於第二光遮斷件的長度。當鍵帽被按壓而位於第一觸發高度時，第一光遮斷件可觸發第一光耦組件；當鍵帽位於第二觸發高度時，第二光遮斷件可觸發第二光耦組件，以達到於單一按鍵結構產生二個觸發訊號（第一輸入訊號及第二輸入訊號），以實現多段式的觸發功能。

本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請 貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例係為了便於說明而舉例，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1、1a、1b‧‧‧按鍵結構

10、10a、10b‧‧‧底板

11、11a、11b‧‧‧上表面

12、12a、12b‧‧‧下表面

13b‧‧‧第三通孔

14b‧‧‧第四通孔

20、20a、20b‧‧‧電路板

21a、21b‧‧‧第一通孔

22b‧‧‧第二通孔

31、31a、31b‧‧‧第一光耦組件

311、311a、311b‧‧‧第一光發射器

312、312a、312b‧‧‧第一光接收器

32、32a、32b‧‧‧第二光耦組件

321、321a、321b‧‧‧第二光發射器

322、322a、322b‧‧‧第二光接收器

40、40a、40b‧‧‧鍵帽

41、41a、41b‧‧‧第一光遮斷件

42、42a、42b‧‧‧第二光遮斷件

43、43a、43b‧‧‧底面

50、50a、50b‧‧‧剪刀式連接件

H1‧‧‧第一觸發高度

H2‧‧‧第二觸發高度

L1、L2‧‧‧長度

圖1A為本發明之第一實施例之按鍵結構的剖面示意圖。 圖1B為圖1A所示之鍵帽位於第一觸發高度的示意圖。 圖1C為圖1A所示之鍵帽位於第二觸發高度的示意圖。 圖2A及圖2B為本發明之第二實施例之按鍵結構的剖面示意圖。 圖3A為本發明之第三實施例之按鍵結構的剖面示意圖。 圖3B為圖3A所示之鍵帽位於第一觸發高度的示意圖。 圖3C為圖3A所示之鍵帽位於第二觸發高度的示意圖。

Claims (9)

1. 一種按鍵結構，包括：一底板；一電路板，設置於該底板的其中一表面；一第一光耦組件，設置於該電路板，該第一光耦組件包括一第一光發射器及一第一光接收器，該第一光發射器朝向該第一光接收器發射一光線；一第二光耦組件，設置於該電路板，該第二光耦組件包括一第二光發射器及一第二光接收器，該第二光發射器朝向該第二光接收器發射另一光線；一鍵帽，具有一第一光遮斷件及一第二光遮斷件，該第一光遮斷件對應於該第一光耦組件，該第二光遮斷件對應於該第二光耦組件，且該第一光遮斷件的長度大於該第二光遮斷件的長度；其中，當該鍵帽相對於該底板位於一第一觸發高度時，該第一光遮斷件遮斷該第一光發射器所發射之該光線，該第一光遮斷件觸發該第一光耦組件，並對應地產生一第一輸入訊號，當該鍵帽相對於該底板位於一第二觸發高度時，該第二光遮斷件遮斷該第二光發射器所發射之該另一光線，該第二光遮斷件觸發該第二光耦組件，並對應地產生一第二輸入訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第一觸發高度為該第一光遮斷件位於該第一光發射器及該第一光接收器之間，且該第一光遮斷件遮斷該光線時，該鍵帽相對於該底板的高度；及該第二觸發高度為該第二光遮斷件位於該第二光發射器及該第二光接收器之間，且該第二光遮斷件遮斷該另一光線時，該鍵帽相對於該底板的高度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該電路板設置於該底板之一上表面，且該電路板具有一第一通孔，該第一光發射器及一第一光接收器設置於該第一通孔的相對二側。
4. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該電路板具有一第一通孔及一第二通孔，該第一光發射器及該第一光接收器設置於該第一通孔的相對二側，該第二光發射器及該第二光接收器設置於該第二通孔的相對二側，該底板具有一第三通孔及一第四通孔，該第三通孔對應於該第一通孔，該第四通孔對應於該第二通孔。
5. 如申請專利範圍第4項所述之按鍵結構，其中當該鍵帽相對於該底板位於該第二觸發高度時，該第一光遮斷件穿入該第一通孔及該第三通孔，該第二光遮斷件穿入該第二通孔及該第四通孔。
6. 如申請專利範圍第5項所述之按鍵結構，其中該電路板設置於該底板之一下表面或一上表面。
7. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該第一光耦組件與該第二光耦組件設置於該電路板之相對二側。
8. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該第一觸發高度大於該第二觸發高度。
9. 如申請專利範圍第8項所述之按鍵結構，其中當該鍵帽接收一施力，該鍵帽先經該第一觸發高度，再至該第二觸發高度。