TWI698893B - 可改變鍵盤手感之結構 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種可改變鍵盤手感之結構，係將複數第一磁性體設置於一觸發模組之複數彈性體上；複數第二磁性體設置於一鍵盤基座之複數按鍵中，該些第一磁性體對應該些第二磁性體產生相吸力或相斥力，並進行上下位移之作動，以使該些按鍵高於或低於該鍵盤基座原有設定位置；一按鍵加速度感測器設置於該些第一磁性體與該些第二磁性體之間，用以偵測該第一磁性體靠近該第二磁性體之間的一加速度平均值；一微控制單元設置於該觸發模組上，用以接收該第一按鍵加速度感測器之該加速度平均值加以運算處理器後，輸出一功率調整信號；一功率調整單元，設置於該觸發模組上，與該微控制單元及該第一磁性體電性連接，用以接收該微控制單元之該功率調整信號後，調整輸出至該第一磁性體之一電流值及一電流方向性，致使該些第一磁性體對應該些第二磁性體產生相吸力或相斥力符合該功率調整信號，藉由前述構造來達成可調整鍵盤之手感的結構之目的。

Description

可改變鍵盤手感之結構

本發明係提供一種可改變鍵盤手感之結構，尤指一種感測按鍵加速度平均值後，根據該加速度平均值調整輸出至第一磁性體之電流值及電流方向性，即可改變該些第一磁性體對應該些第二磁性體產生相吸力或相斥力，並進行上下位移之作動，來達到改變鍵盤鍵程、主動連續觸發及模擬震動手感的目的。

電腦與網路深刻影響著現代人的生活，舉凡文書處理、繪圖、影像處理、影音播放、上網查詢資料、線上購物及線上遊戲之各種功能，無論是居家或工作上皆成為不可或缺的一部分。於操作電腦時鍵盤與滑鼠皆為重要的輸入裝置，而鍵盤係為一種成熟的產品，其主要動作原理為按壓鍵盤上的按鍵時，於按鍵下的連動機構隨之下沉，而連動機構抵壓下方彈性體產生變形，而彈性體中之導電塊接觸電路板產生觸發信號並使電腦螢幕游標處產生一對應字元，即為鍵盤的基本結構與動作原理。

鍵盤除了可輸入字元以外，亦可做為電腦遊戲之控制裝置，一般鍵盤之鍵程為固定距離而無法使每一位操作者皆能操作順手。尤其是電競選手更是注重鍵盤的操作順暢性，因電競比賽的勝負關鍵往往僅在於分秒、釐秒甚至於毫秒之間，因此如何選擇一把操作性良好的鍵盤成為 其所注重的大事。所謂操作性良好鍵盤除了選擇好的組件及做工精良之外，鍵程合適及具有主動性操控手感亦是重要的關鍵。本發明正為提出一種可調整鍵盤之鍵程的結構，成為更適合每一位操作者的鍵盤結構。

故，發明人有鑑於上述習用之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方的評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷的試作與修改，始有此種可改變鍵盤手感之結構發明專利誕生。

本發明之主要目的提出一種可改變鍵盤手感之結構，係將複數第一磁性體設置於一觸發模組之複數彈性體上；複數第二磁性體設置於一鍵盤基座之複數按鍵中，該些第一磁性體對應該些第二磁性體產生相吸力或相斥力，並進行上下位移之作動，以使該些按鍵高於或低於該鍵盤基座原有設定位置；一按鍵加速度感測器設置於該些第一磁性體與該些第二磁性體之間，用以偵測該第一磁性體靠近該第二磁性體之間的一加速度平均值；一微控制單元設置於該觸發模組上，用以接收該第一按鍵加速度感測器之該加速度平均值加以運算處理器後，輸出一功率調整信號；一功率調整單元，設置於該觸發模組上，與該微控制單元及該第一磁性體電性連接，用以接收該微控制單元之該功率調整信號後，調整輸出至該第一磁性體之一電流值及一電流方向性，致使該些第一磁性體對應該些第二磁性體產生相吸力或相斥力符合該功率調整信號，藉由前述構造來達成可調整鍵盤之手感的結構之目的。

本發明之次要目的在於該按鍵加速度感測器中更設有一加速度參數表，該加速度參數表用以比對該第一磁性體靠近該第二磁性體之 間的該加速度平均值是否高於一預定值，若該加速度平均值高於該預定值則送出一高電位信號至該微控制單元；若該加速度平均值低於該預定值則送出一低電位信號至該微控制單元；若該加速度平均值約等於該預定值則不送出任何信號。

1:觸發模組

11:按壓薄膜

111:彈性體

112:第一磁性體

113:導電塊

12:電路板

13:按鍵加速度感測器

131:加速度參數表

14:微控制單元

15:功率調整單元

2:鍵盤基座

20:鍵槽

21:按鍵

22:第二磁性體

3:底座

30:容置空間

第一圖 係為本發明可改變鍵盤手感之側視剖面分解結構圖。

第二圖 係為本發明可改變鍵盤手感之感測調整的功能方塊圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二圖所示，係為本發明可改變鍵盤手感之側視剖面分解結構圖及感測調整的功能方塊圖，本發明之較佳實施裝置為薄膜式鍵盤，各構件之較為詳細解說如下：複數第一磁性體112設置於一觸發模組1之複數彈性體111上，且該第一磁性體112係為一電磁鐵所構成，該電磁鐵之構造係為在一鐵芯外部纏繞一線圈，將線圈二端通電以使其產生磁場以形成電磁鐵。該觸發模組1更係包括一按壓薄膜11，於該按壓薄膜11中設有該些彈性體111，且該按壓薄膜11下設有一電路板12及複數信號接點(圖中未示)，該些信號接點設於電路板12乃屬於習知技藝，故不在此做一贅述，該些彈性體111內之一導電塊113與該電路板12之該 些信號接點接觸產生電性連接以產生一按壓信號。

複數第二磁性體22設置於一鍵盤基座2之複數按鍵21中，該些第一磁性體112對應該些第二磁性體22產生相吸力或相斥力，並進行上下位移之作動，以使該些按鍵21高於或低於該鍵盤基座2原有設定位置，該第二磁性體22係為一永久磁鐵或一電磁鐵所構成，該永久磁鐵係為一釹鐵硼材料所構成。該鍵盤基座2更係組裝於一底座3上方，而使該複數按鍵21容置定位於該鍵盤基座2對應之複數鍵槽20中，且使該觸發模組1固定於該底座3之一容置空間30中。

一按鍵加速度感測器13設置於該些第一磁性體112與該些第二磁性體22之間，用以偵測該第一磁性體112靠近該第二磁性體22之間的一加速度平均值。該按鍵加速度感測器13中更設有一加速度參數表131，該加速度參數表131用以比對該第一磁性體112靠近該第二磁性體22之間的該加速度平均值是否高於一預定值，若該加速度平均值高於該預定值則送出一高電位信號至微控制單元14；若該加速度平均值低於該預定值則送出一低電位信號至微控制單元14；若該加速度平均值約等於該預定值則不送出任何信號。

一微控制單元14設置於觸發模組1之電路板12上，用以接收該按鍵加速度感測器13之該加速度平均值加以運算處理後，輸出一功率調整信號。

一功率調整單元15設置於觸發模組1之電路板12上，與該微控制單元14及該第一磁性體112電性連接，用以接收該微控制單元14之該功率調整信號後，調整輸出至該第一磁性體112之一電流 值及一電流方向性，致使該些第一磁性體112對應該些第二磁性體22產生相吸力或相斥力符合該功率調整信號。

請特別參閱第二圖所示，本發明可改變鍵盤手感之感測調整方法為將設置於該些第一磁性體112與該些第二磁性體22之間的按鍵加速度感測器13，透過操作者按壓該些按鍵21用以偵測該第一磁性體112靠近該第二磁性體22之間的一加速度平均值。該加速度參數表131用以比對該第一磁性體112靠近該第二磁性體22之間的該加速度平均值是否高於一預定值，若該加速度平均值高於該預定值則送出一高電位信號至微控制單元14；若該加速度平均值低於該預定值則送出一低電位信號至微控制單元14；若該加速度平均值約等於該預定值則不送出任何信號。且使該些第一磁性體112對應該些第二磁性體22產生相吸力或相斥力，並進行上下位移之作動，以使該些按鍵21高於或低於該鍵盤基座2原有設定位置。舉例而言，若一操作者在進行電玩競賽或做快速文字輸入致使複數按鍵21加速度平均值高於該預定值，該微控制單元14即接收到一高電位信號，表示該名操作者按壓該些按鍵21速度較快且需要較短的鍵程即能產生按壓信號，而該微控制單元14發送一功率調整信號至該功率調整單元15調整輸出至該第一磁性體112之電流方向性為正電流且加大電流值，該些第一磁性體112對應該些第二磁性體22產生較大的相吸力矩，以使該些按鍵21低於該鍵盤基座2原有設定位置，以達到提供較短鍵程之目的，再從另一角度觀之，原本未做調整的按鍵21約需要施力50公克(g)可進行觸發，但經調整使該些按鍵21低於該鍵盤基座2原有設定位置時，僅需施力40~45公克即可進行按鍵 21之觸發，相對於調整前施力50公克使操作者手感輕盈不少，而對於手感的提昇是極為明顯的。相對地，若該操作者在不同時間點進行網頁查詢致使複數按鍵21加速度平均值低於該預定值，該微控制單元14即接收到一低電位信號，表示該名操作者按壓該些按鍵21速度較慢且輸入頻率較低，此時鍵盤提供較長的鍵程即能符合所需，而該微控制單元14發送一功率調整信號至該功率調整單元15調整輸出至該第一磁性體112之電流方向性為負電流且縮小電流值，該些第一磁性體112對應該些第二磁性體22產生較小的相斥力矩，以使該些按鍵21高於該鍵盤基座2原有設定位置，以達到提供較短鍵程之目的，再從另一角度觀之，原本未做調整的按鍵21約需要施力50公克(g)可進行觸發，但經調整使該些按鍵21高於該鍵盤基座2原有設定位置時，需施力60~65公克才可進行按鍵21之觸發，相對於調整前施力50公克使操作者手感加重，而對於手感的改變亦為明顯的。當然以上舉例僅為調整鍵程情境的一小部分，本發明不以此自限，舉凡利用感測按鍵加速度平均值後，根據該加速度平均值調整輸出至第一磁性體112之電流值及電流方向性，即可改變該些第一磁性體112對應該些第二磁性體22產生相吸力或相斥力，來達到改變鍵盤鍵程的目的，皆為本發明所保護範圍，特此陳明。

本發明所提出複數第一磁性體112設置於一觸發模組1之複數彈性體111上，以及複數第二磁性體22設置於一鍵盤基座2之複數按鍵21中之磁性調整模組，於配合一遊戲軟體控制時可達到『主動連續觸發』及『模擬震動手感』之功能。所謂『主動連續觸發』即為操作者按壓預定某一按鍵21不鬆手，該遊戲軟體傳送控制信號使該第一磁性 體112及第二磁性體22交互連續產生吸引及排斥的作動，而對應遊戲軟體即可產生連續性觸發信號，此時遊戲中所操控人物即可產生連續性出招、攻擊或發射子彈等動作，以達到主動連續觸發之功能。另者，『模擬震動手感』係指遊戲軟體中所操控人物遇到襲擊、地震或訊息提醒時，某一按鍵21或複數按鍵21受到遊戲軟體主動傳送控制信號使該第一磁性體112及第二磁性體22交互連續產生吸引及排斥的大幅度且高頻率作動，但該按鍵21或該些按鍵21未產生任何觸發信號，致使複數按鍵21或甚至於按鍵21模組、鍵盤基座2及底座3產生整體性震動，以使操作者更能融入遊戲的情境中，以達到模擬震動手感之功能。

由上述提出內容可得知本發明為一種可改變鍵盤手感之結構，藉由複數第一磁性體112設置於一觸發模組1之複數彈性體111上，以及複數第二磁性體22設置於一鍵盤基座2之複數按鍵21中之磁性調整模組，搭配遊戲軟體控制信號，即可達到改變鍵盤鍵程、主動連續觸發及模擬震動手感之多種功能，而該些功能於電競鍵盤市場上具有極佳賣點，故提出專利申請以尋求專利權之保護。

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其他未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本發明上述之可改變鍵盤手感之結構於使用時為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，實符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障 發明人之辛苦發明，倘若 鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

112:第一磁性體

13:按鍵加速度感測器

131:加速度參數表

14:微控制單元

15:功率調整單元

22:第二磁性體

Claims (5)

1. 一種可改變鍵盤手感之結構，包括：複數第一磁性體，其設置於一觸發模組之複數彈性體上，且該第一磁性體係為一電磁鐵所構成；複數第二磁性體，其設置於一鍵盤基座之複數按鍵中，該些第一磁性體對應該些第二磁性體產生相吸力或相斥力，並進行上下位移之作動，以使該些按鍵高於或低於該鍵盤基座原有設定位置；一按鍵加速度感測器，設置於該些第一磁性體與該些第二磁性體之間，用以偵測該第一磁性體靠近該第二磁性體之間的一加速度平均值；一微控制單元，設置於該觸發模組上，用以接收該按鍵加速度感測器之該加速度平均值加以運算處理後，輸出一功率調整信號；以及一功率調整單元，設置於該觸發模組上，與該微控制單元及該第一磁性體電性連接，用以接收該微控制單元之該功率調整信號後，調整輸出至該第一磁性體之一電流值及一電流方向性，致使該些第一磁性體對應該些第二磁性體產生相吸力或相斥力符合該功率調整信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可改變鍵盤手感之結構，其中該按鍵加速度感測器中更設有一加速度參數表，該加速度參數表用以比對該第一磁性體靠近該第二磁性體之間的該加速度平均值是否高於一預定值，若該加速度平均值高於該預定值則送出一高電位信號至該微控制單元；若該加速度平均值低於該預定值則送出一低電位信號至該微控制 單元；若該加速度平均值約等於該預定值則不送出任何信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可改變鍵盤手感之結構，其中該第二磁性體係為一永久磁鐵或一電磁鐵所構成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可改變鍵盤手感之結構，其中該觸發模組更係包括一按壓薄膜，於該按壓薄膜中設有該些彈性體，且該按壓薄膜下設有一電路板及複數信號接點，該些彈性體內之一導電塊與該電路板之該些信號接點接觸產生電性連接以產生一按壓信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可改變鍵盤手感之結構，其中該鍵盤基座更係組裝於一底座上方，而使該複數按鍵容置定位於該鍵盤基座對應之複數鍵槽中，且使該觸發模組固定於該底座之一容置空間中。

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