TWI700613B

TWI700613B - 鍵盤

Info

Publication number: TWI700613B
Application number: TW108110685A
Authority: TW
Inventors: 楊宸; 謝銘元; 江治湘; 謝育群
Original assignee: 達方電子股份有限公司
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-08-01
Also published as: TW202036231A

Abstract

一種鍵盤包含上底板、第一及第二按鍵、下底板及電路板裝置。下底板可滑動地設置於上底板下且對應第一按鍵之位置具有卡勾。電路板裝置設置於上底板上或是設置於上底板及下底板上，電路板裝置對應第一按鍵之位置具有第一觸發開關以及對應第二按鍵之位置具有第二觸發開關。當下底板相對於上底板滑動至收合位置時，卡勾壓迫第一按鍵，使得第一按鍵下降至收合高度且於被按壓時不觸發第一觸發開關，第二按鍵維持未收合高度且於被按壓時觸發第二觸發開關。

Description

鍵盤

本發明關於一種鍵盤，尤指一種具有使部分按鍵下降之功能的鍵盤。

就目前個人電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字、符號或數字。不僅如此，舉凡日常生活所接觸的消費性電子產品或是工業界使用的大型加工設備，皆需設有按鍵結構作為輸入裝置，以操作上述之電子產品與加工設備。

一般來說，為了符合各種多元的輸入應用，鍵盤上的所有按鍵通常須按照特定鍵位分佈方式排列並且在未按壓時能夠維持在同一高度以便使用者進行相關按壓輸入操作，但隨著電競產業的蓬勃發展，再加上在遊戲過程中，使用者往往僅需對某些特定鍵位功能的按鍵（如W、S、A、D鍵）進行頻繁且快速的按壓操作，因此，如何有效地避免使用者誤按壓以利於使用者進行高精準度的按鍵輸入操作係為目前鍵盤在按鍵設計上之主要課題之一。

因此，本發明的目的之一在於提供一種具有使部分按鍵下降之功能的鍵盤，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之鍵盤包含一上底板、至少一第一按鍵、至少一第二按鍵、一下底板，以及一電路板裝置。該至少一第一按鍵設置於該上底板上，該至少一第一按鍵包含一第一鍵帽、一第一支撐裝置，以及一第一回彈裝置。該第一支撐裝置設置於該上底板以及該第一鍵帽之間，使得該第一鍵帽經由該第一支撐裝置相對於該上底板上下移動。該第一回彈裝置設置於該上底板以及該第一鍵帽之間，用來驅動該第一鍵帽經由該第一支撐裝置相對於該上底板回位。該至少一第二按鍵設置於該上底板上，該至少一第二按鍵包含一第二鍵帽、一第二支撐裝置，以及一第二回彈裝置。該第二支撐裝置設置於該上底板以及該第二鍵帽之間，使得該第二鍵帽經由該第二支撐裝置相對於該上底板上下移動。該第二回彈裝置設置於該上底板以及該第二鍵帽之間，用來驅動該第二鍵帽經由該第二支撐裝置相對於該上底板回位。該下底板可滑動地設置於該上底板下以相對於該上底板在一未收合位置以及一收合位置之間滑動，該下底板對應該第一支撐裝置之位置具有至少一卡勾。該電路板裝置設置於該上底板上或是設置於該上底板以及該下底板上，該電路板裝置對應該至少一第一按鍵之位置具有一第一觸發開關以及對應該至少一第二按鍵之位置具有一第二觸發開關。當該下底板相對於該上底板從該未收合位置滑動至該收合位置時，該至少一卡勾壓迫該第一支撐裝置使得該第一鍵帽下降至一收合高度，該至少一第一按鍵於該第一鍵帽被按壓時不觸發該第一觸發開關，該第二鍵帽維持一未收合高度且該至少一第二按鍵於該第二鍵帽被按壓時觸發該第二觸發開關。

綜上所述，當配置有第一按鍵以及第二按鍵之鍵盤應用於一般具有由上蓋與下殼體組成之開合機構之可攜式電子裝置上（例如筆記型電腦）時，鍵盤係可在使用者僅需要針對第二按鍵進行頻繁快速之按壓操作的應用情境下，驅動下底板相對於上底板從未收合位置滑動至收合位置，以使得第一鍵帽可下降至收合高度但第二鍵帽仍然維持在未收合高度，藉以達到按鍵局部下降目的而協助使用者可精準地針對第二按鍵進行頻繁快速之按壓操作而不會誤按壓到鍵帽高度下降的第一按鍵，從而大大地提升鍵盤之操作便利性與按鍵按壓精準度。需注意的是，由於本發明係採用第一按鍵於第一鍵帽被按壓時不觸發第一觸發開關之設計，因此，即使是在使用者不慎按壓到鍵帽高度下降之第一按鍵的情況下，本發明仍然可確實地避免使用者誤按壓的問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖、第2圖、第3圖、第4圖，以及第5圖，第1圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵盤10之立體示意圖，第2圖為第1圖之第一按鍵16之放大示意圖，第3圖為第1圖之第二按鍵18之放大示意圖，第4圖為第1圖之第一按鍵16於第一鍵帽22下降至收合高度時沿著剖面線A-A之剖面示意圖，第5圖為第1圖之第一按鍵16以及第二按鍵18於第一鍵帽22下降至收合高度時沿著剖面線B-B之剖面示意圖，其中為了清楚地顯示第一按鍵16以及第二按鍵18的內部結構，第2圖省略第一鍵帽22之繪示且第3圖省略第二鍵帽32之繪示。鍵盤10係可應用在一般具有由上蓋與下殼體組成之開合機構之可攜式電子裝置上（如筆記型電腦或折疊式鍵盤裝置）以供使用者按壓而執行使用者所欲輸入之功能（但不以此為限），於實際應用中，鍵盤10可採用常見馬達驅動連桿之方式驅動下底板14相對於上底板12水平移動的設計（但不受此限，其亦可採用手動推拉下底板14水平移動的設計），舉例來說，鍵盤10係可使用馬達驅動連桿連動機構以使下底板14隨著可攜式電子裝置之上蓋相對下殼體開合而相對水平移動，至於馬達與連桿連動機構之結構設計與作動原理，其係常見於先前技術中，故於此不再贅述。

如第1圖至第5圖所示，鍵盤10包含上底板12、下底板14、至少一第一按鍵16、至少一第二按鍵18，以及電路板裝置20，其中第一按鍵16係可視為使用者在某些特定使用情境下（例如使用鍵盤10進行射擊遊戲之輸入操作時）較不會使用到的按鍵（如Q、E鍵等）而具有鍵帽收合功能，第二按鍵18則是會頻繁按壓到的按鍵（如W、S、A、D鍵等）而不具有鍵帽收合功能，至於針對第一按鍵16以及第二按鍵18之數量與排列的相關配置，其端視鍵盤10之實際應用而定，並不以第1圖為限。下底板14係可滑動地設置於上底板12下以相對於上底板12滑動且對應第一按鍵16之第一支撐裝置24之位置具有至少一卡勾15（於第2圖中顯示二個，但不受此限），卡勾15係可較佳地自下底板14往第一按鍵16突出且穿過上底板12彎折形成。為求簡化說明，以下係針對其中之一具有鍵帽收合設計之第一按鍵16以及其中之一第二按鍵18進行描述，至於其他採用相同設計之第一按鍵16以及第二按鍵18的結構設計，其係可以此類推。

由第1圖、第2圖，以及第5圖可知，第一按鍵16係設置於上底板12上，第一按鍵16包含第一鍵帽22、第一支撐裝置24，以及第一回彈裝置26。第一支撐裝置24係設置於上底板12以及第一鍵帽22之間且可較佳地採用常見應用在鍵盤按鍵上的剪刀腳支撐機構設計（但不受此限，其亦可採用其他常見按鍵升降支撐設計，如磁吸按鍵設計等），在此實施例中，第一支撐裝置24可包含第一支撐件28以及第二支撐件30，第一支撐件28以及第二支撐件30係可活動地連接第一鍵帽22以及上底板12且彼此交叉樞接，以使第一鍵帽22可隨著第一支撐件28以及第二支撐件30之交叉樞轉相對於上底板12上下移動。在此實施例中，第一支撐件28對應卡勾15之位置可具有抵接面結構29，抵接面結構29係可較佳地為斜面結構且以厚度漸減之方式延伸形成（但不以此為限，舉例來說，在另一實施例中，本發明可採用抵接面結構為曲面結構之設計），藉此，卡勾15係可隨著下底板14之滑動而沿著抵接面結構29滑動，以驅動第一鍵帽22在下底板14相對於上底板12滑動的過程中下降至收合高度。

在第二按鍵18之設計方面，如第1圖、第3圖，以及第5圖所示，第二按鍵18係設置於上底板12上，第二按鍵18包含第二鍵帽32、第二支撐裝置34，以及第二回彈裝置36，第二支撐裝置34係設置於上底板12以及第二鍵帽32之間且較佳地採用剪刀腳支撐設計（其相關描述可參照上述說明類推，於此不再贅述）以可活動地連接第二鍵帽32以及上底板12，使得第二鍵帽32可經由第二支撐裝置34相對於上底板12上下移動。需注意的是，在此實施例中，上述第一回彈裝置26以及第二回彈裝置36係可較佳地採用彈性復位設計以用來提供彈性力驅動第一鍵帽22以及第二鍵帽32回位，舉例來說，如第2圖所示，第一回彈裝置26係可為彈性體（較佳地為橡膠墊圈（rubber dome），但不受此限）且穿設於第一支撐件28以及第二支撐件30中，藉此，當按壓第一鍵帽22的外力被釋放時，第一回彈裝置26係可驅動第一鍵帽22向上移動，從而產生鍵帽自動回位的功效，以便使用者進行後續按壓操作。

至於在第一按鍵16以及第二按鍵18之觸發設計方面，由第5圖可知，電路板裝置20對應第一按鍵16之位置具有第一觸發開關38以及對應第二按鍵18之位置具有第二觸發開關40，其中電路板裝置20係可為薄膜電路板（membrane）且第一觸發開關38以及第二觸發開關40係可為薄膜開關（membrane switch）或其它觸發性開關，但不以此為限。更詳細地說，在此實施例中，電路板裝置20可包含第一電路板42以及第二電路板44，第一電路板42係設置於下底板14上且對應第一按鍵16之位置具有第一觸發開關38，第二電路板44係設置於上底板12上且對應第二按鍵18之位置具有第二觸發開關40，藉此，當第一鍵帽22被按壓時，第一回彈裝置26係可下壓觸發第一觸發開關38，且當第二鍵帽32被按壓時，第二回彈裝置36係可下壓觸發第二觸發開關40，從而使鍵盤10可據以執行使用者所欲輸入之功能。

以下係針對鍵盤10之按鍵高度調整操作進行詳細說明，由第1圖至第5圖可知，當第一鍵帽22未被按壓且下底板14相對於上底板12滑動至如第4圖所示之收合位置時，卡勾15係可沿著抵接面結構29滑動而下壓第一支撐件28，以驅動第一鍵帽22克服第一回彈裝置26之彈力且下降至收合高度（如第5圖所示），在此過程中，由第3圖以及第5圖可知，由於下底板14對應第二按鍵18之位置不具有卡勾15，使得第二按鍵18不會隨著上述下底板14之滑動而被下壓，因此，第二鍵帽32係可維持在如第5圖所示之未收合高度。

透過上述設計，當配置有第一按鍵16以及第二按鍵18之鍵盤10應用於一般具有由上蓋與下殼體組成之開合機構之可攜式電子裝置上（例如筆記型電腦）時，鍵盤10係可在使用者僅需要針對第二按鍵18進行頻繁快速之按壓操作的應用情境下，驅動下底板14相對於上底板12從未收合位置滑動至收合位置，以使得第一鍵帽22可下降至收合高度但第二鍵帽32仍然維持在未收合高度（如第5圖所示），藉以產生按鍵局部下降功效而協助使用者可精準地對第二按鍵18進行頻繁快速之按壓操作而不會誤按壓到鍵帽高度下降的第一按鍵16，從而大大地提升鍵盤10之操作便利性與按鍵按壓精準度。需注意的是，由第5圖可知，在上述下底板14相對於上底板12滑動至收合位置的過程中，第一觸發開關38係可隨著下底板14滑動至與第一按鍵16錯位之位置，如此一來，即使在使用者不慎按壓到鍵帽高度下降之第一按鍵16的情況下，第一觸發開關38仍然不會被觸發，從而確實地避免使用者誤按壓的問題。

在實際應用中，由第4圖可知，鍵盤10可另包含驅動馬達46以及處理單元48（於第4圖中以功能方塊圖簡示之），驅動馬達46（如步進馬達，但不以此為限）係連接於下底板14以用來驅動下底板14相對於上底板12滑動，處理單元48（如微處理器，但不以此為限）且電連接於驅動馬達46，藉此，處理單元48係可用來於偵測到特定程式（如射擊遊戲程式）被執行時，控制驅動馬達46驅動下底板14滑動至收合位置而產生按鍵可自動局部下降之功效，從而進一步地提升鍵盤10之操作便利性。

值得一提的是，本發明所採用之鍵帽復位設計係可不限於上述實施例，也就是說，本發明係可採用其他常見之鍵帽復位設計（如磁吸復位設計等）。舉例來說，在另一實施例中，第一回彈裝置可包含第一磁性件以及第二磁性件，第一磁性件設置於第一支撐件上，第二磁性件設置於上底板對應第一磁性件之位置以磁吸第一磁性件而產生回復力。如此一來，當第一鍵帽未被按壓時，第二磁性件與第一磁性件之間的回復力係可使第一鍵帽維持於未收合高度；當第一鍵帽被外力按壓時，第一磁性件係可隨著第一支撐件相對於上底板之樞轉而與第二磁性件遠離；當外力釋放時，回復力可使第一磁性件與第二磁性件靠近，使得第一鍵帽伴隨第一支撐裝置回位至未收合高度，從而產生鍵帽自動回位的功效，以便使用者進行後續按壓操作。

除此之外，電路板裝置之配置係可不限於上述實施例所提及之第一電路板設置於上底板上且第二電路板設置於下底板上的設計，舉例來說，在另一實施例中，電路板裝置係可為設置於上底板上的單一電路板且對應第一按鍵以及第二按鍵之位置分別具有第一觸發開關以及第二觸發開關，當下底板滑動至收合位置時，電路板裝置係可關閉第一觸發開關，使得第一按鍵於第一鍵帽被按壓時不觸發第一觸發開關，從而確實地防止誤觸發問題。

另外，電路板裝置所採用之開關觸發設計亦可不限於上述實施例，其係可採用常見之按鍵觸發開關設計（如光學觸發設計等）。舉例來說，在另一實施例中，第一觸發開關可包含光學接收器以及光學發射器，光學接收器與光學發射器彼此相對，且光學發射器往光學接收器發射光線，第一支撐件可往電路板裝置向下延伸形成有遮斷板，藉此，當第一鍵帽被按壓時，遮斷板係可隨著第一支撐件向下移動至阻斷光學發射器與光學接收器之間的光路傳輸的位置以使得第一觸發開關被觸發，而當下底板滑動至收合位置時，電路板裝置係可關閉光學發射器以及光學接收器，使得第一按鍵於第一鍵帽被按壓時不觸發第一觸發開關，從而確實地防止誤觸發問題。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10:鍵盤 12:上底板 14:下底板 15:卡勾 16:第一按鍵 18:第二按鍵 20:電路板裝置 22:第一鍵帽 24:第一支撐裝置 26:第一回彈裝置 28:第一支撐件 29:抵接面結構 30:第二支撐件 32:第二鍵帽 34:第二支撐裝置 36:第二回彈裝置 38:第一觸發開關 40:第二觸發開關 42:第一電路板 44:第二電路板 46:驅動馬達 48:處理單元

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵盤之立體示意圖。第2圖為第1圖之第一按鍵之放大示意圖。第3圖為第1圖之第二按鍵之放大示意圖。第4圖為第1圖之第一按鍵於第一鍵帽下降至收合高度時沿著剖面線A-A之剖面示意圖。第5圖為第1圖之第一按鍵以及第二按鍵於第一鍵帽下降至收合高度時沿著剖面線B-B之剖面示意圖。

10:鍵盤

12:上底板

14:下底板

16:第一按鍵

18:第二按鍵

20:電路板裝置

22:第一鍵帽

24:第一支撐裝置

26:第一回彈裝置

28:第一支撐件

30:第二支撐件

32:第二鍵帽

34:第二支撐裝置

36:第二回彈裝置

38:第一觸發開關

40:第二觸發開關

42:第一電路板

44:第二電路板

Claims

一種鍵盤，其包含：一上底板；至少一第一按鍵，其設置於該上底板上，該至少一第一按鍵包含：一第一鍵帽；一第一支撐裝置，其設置於該上底板以及該第一鍵帽之間，使得該第一鍵帽經由該第一支撐裝置相對於該上底板上下移動；以及一第一回彈裝置，其設置於該上底板以及該第一鍵帽之間，用來驅動該第一鍵帽經由該第一支撐裝置相對於該上底板回位；至少一第二按鍵，其設置於該上底板上，該至少一第二按鍵包含：一第二鍵帽；一第二支撐裝置，其設置於該上底板以及該第二鍵帽之間，使得該第二鍵帽經由該第二支撐裝置相對於該上底板上下移動；以及一第二回彈裝置，其設置於該上底板以及該第二鍵帽之間，用來驅動該第二鍵帽經由該第二支撐裝置相對於該上底板回位；一下底板，其可滑動地設置於該上底板下以相對於該上底板在一未收合位置以及一收合位置之間滑動，該下底板對應該第一支撐裝置之位置具有至少一卡勾；以及一電路板裝置，其設置於該上底板上或是設置於該上底板以及該下底板上，該電路板裝置對應該至少一第一按鍵之位置具有一第一觸發開關以及對應該至少一第二按鍵之位置具有一第二觸發開關；其中當該下底板相對於該上底板從該未收合位置滑動至該收合位置時，該至少一卡勾壓迫該第一支撐裝置使得該第一鍵帽下降至一收合高度，該至少一第一按鍵於該第一鍵帽被按壓時不觸發該第一觸發開關，該第二鍵帽維持一未收合高度且該至少一第二按鍵於該第二鍵帽被按壓時觸發該第二觸發開關。
如請求項1所述之鍵盤，其中該第一支撐裝置包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件以及該第二支撐件可樞轉地連接該第一鍵帽以及該上底板，以使該第一鍵帽隨著該第一支撐件以及該第二支撐件之樞轉相對於該上底板上下移動，當該下底板相對於該上底板從該未收合位置滑動至該收合位置時，該卡勾壓迫該第一支撐件使得該第一鍵帽下降至該收合高度。
如請求項2所述之鍵盤，其中該第一回彈裝置係為一彈性體且穿設於該第一支撐件以及該第二支撐件中以用來提供一彈性力驅動該第一鍵帽回位。
如請求項2所述之鍵盤，其中該第一回彈裝置包含一第一磁性件以及一第二磁性件，該第一磁性件設置於該第一支撐件上，該第二磁性件設置於該上底板對應該第一磁性件之位置，該第一磁性件磁吸該第二磁性件以產生一回復力；當該第一鍵帽未被按壓時，該回復力使該第一鍵帽維持於該未收合高度；當該第一鍵帽被一外力按壓時，該第一磁性件隨著該第一支撐件相對於該上底板之樞轉而與該第二磁性件遠離；當該外力釋放時，該回復力使該第一磁性件與該第二磁性件靠近，使得該第一鍵帽伴隨該第一支撐裝置回位至該未收合高度。
如請求項1所述之鍵盤，其中該電路板裝置包含一第一電路板以及一第二電路板，該第一電路板設置於該下底板上且對應該至少一第一按鍵之位置具有該第一觸發開關，該第二電路板設置於該上底板上且對應該至少一第二按鍵之位置具有該第二觸發開關，當該下底板滑動至該收合位置時，該第一觸發開關隨著該下底板滑動至與該至少一第一按鍵錯位之位置，使得該至少一第一按鍵於該第一鍵帽被按壓時不觸發該第一觸發開關。
如請求項1所述之鍵盤，其中該電路板裝置設置於該上底板上，當該下底板滑動至該收合位置時，該電路板裝置關閉該第一觸發開關，使得該至少一第一按鍵於該第一鍵帽被按壓時不觸發該第一觸發開關。
如請求項6所述之鍵盤，其中該第一觸發開關包含一光學接收器以及一光學發射器，該光學接收器與該光學發射器彼此相對，該光學發射器往該光學接收器發射光線，該第一支撐裝置往該電路板裝置向下延伸形成有一遮斷板；當該第一鍵帽被按壓時，該遮斷板隨著該第一支撐裝置向下移動至阻斷該光學發射器與該光學接收器之間的光路傳輸的位置，使得該第一觸發開關被觸發。
如請求項1所述之鍵盤，其另包含：一驅動馬達，其連接於該下底板，用來驅動該下底板相對於該上底板滑動；以及一處理單元，其電連接於該驅動馬達，用來於偵測到一特定程式被執行時控制該驅動馬達驅動該下底板滑動至該收合位置。