TWI840218B

TWI840218B - 按鍵及鍵盤

Info

Publication number: TWI840218B
Application number: TW112117310A
Authority: TW
Inventors: 丁士庭; 劉侑殷; 黃梓峰; 冼志楊; 姜宇倫
Original assignee: 緯創資通股份有限公司
Priority date: 2023-04-21
Filing date: 2023-05-10
Publication date: 2024-04-21

Abstract

一種按鍵，包含一電路組件、一支撐組件及一顯示組件。支撐組件可活動地設置於電路組件。顯示組件包含一顯示器。顯示器用以顯示一數位影像，顯示器透過支撐組件支撐於電路組件上，且顯示器電性連接於電路組件。

Description

按鍵及鍵盤

本發明係關於一種按鍵及鍵盤，特別是一種具有顯示組件的按鍵及包含此按鍵的鍵盤。

一般而言，鍵盤由多個按鍵組成，而這些按鍵的鍵帽各有透過噴塗等工藝所形成的字符，供使用者識別。由於各個國家所使用的語言不同，故鍵盤廠商會依據不同國家所使用的語言生產對應字符的鍵盤。

然而，不同語言之字符的鍵帽不能混用在同一鍵盤上，故鍵帽物料的通用性不佳。此外，在生產其中一種語言字符的鍵盤的過程中，可能會有不同語言之字符的鍵帽混在一起組裝的風險。再者，在售後維修更換鍵帽時，也需要指定使用特定語言的字符。如此一來，造成鍵盤的生產與維修成本不易降低。

另一方面，由於鍵帽的字符是透過噴塗等工藝製作而成，故使用者在使用鍵盤時，不能隨意變換鍵帽上的字符，進而無法調整鍵盤之字符的排列方式。

本發明在於提供一種按鍵及鍵盤，能降低鍵盤的生產及維修成本，且可依據使用者的需求調整鍵盤之字符的排列方式。

本發明之一實施例所揭露之一種按鍵，包含一電路組件、一支撐組件及一顯示組件。支撐組件可活動地設置於電路組件。顯示組件包含一顯示器。顯示器用以顯示一數位影像，顯示器透過支撐組件支撐於電路組件上，且顯示器電性連接於電路組件。

本發明之另一實施例所揭露之一種鍵盤，包含一機殼及多個按鍵。這些按鍵設置於機殼，且這些按鍵各包含一電路組件、一支撐組件及一顯示組件。支撐組件可活動地設置於電路組件。顯示組件包含一顯示器。顯示器用以顯示一數位影像，顯示器透過支撐組件支撐於電路組件上，且顯示器電性連接於電路組件。

本發明之又另一實施例所揭露之一種按鍵，用以設置於一機殼。按鍵包含一按鍵本體及一顯示器。按鍵本體用以設置於機殼。按鍵本體包含一支撐組件，按鍵本體透過支撐組件而可相對機殼活動。顯示器用以顯示一數位影像，且顯示器設置於按鍵本體。

根據上述實施例所揭露的按鍵及鍵盤，藉由按鍵包含有顯示數位影像的顯示器的配置，可依據需求讓顯示器顯示不同語言的字符，使得按鍵能通用於不同語言的鍵盤，故鍵盤的生產及維修成本能降低。此外，使用者還可依據需求變換鍵盤上各按鍵之顯示器所顯示的字符，進而可調整鍵盤之字符的排列方式。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

請先參閱圖1，圖1為根據本發明之鍵盤的部分分解示意圖。

本發明的鍵盤1’包含一機殼10’及至少一按鍵20’。按鍵20’包含一按鍵本體21’及一顯示器22’。按鍵本體21’設置於機殼10’。按鍵本體21’，舉例來說，可為包括機械按鍵、薄膜按鍵、或剪刀腳按鍵等型式的按鍵結構。顯示器22’例如為OLED面板，顯示器22’設置於按鍵本體21’上，並用以顯示一數位影像，如字符或圖案，以下將詳細介紹本發明的各種實施例的細部結構。

請參閱圖2及圖3。圖2為根據本發明之第一實施例所揭露之鍵盤的平面示意圖。圖3為圖2之鍵盤的按鍵的立體示意圖。

在本實施例中，鍵盤1例如為與桌上型電腦(未繪示)搭配使用。鍵盤1包含一機殼10及多個按鍵20。這些按鍵20可活動地設置於機殼10，且各包含一電路組件21、一支撐組件22及一顯示組件23。

在本實施例中，這些按鍵20的結構大致相同，故以下僅詳細介紹其中一個按鍵20。請參閱圖4及圖5。圖4為圖3之按鍵的分解示意圖。圖5為圖3之按鍵的剖視示意圖。

在本實施例中，電路組件21可包含一電路板211及一電連接器212。電路板211具有一第一表面2111、一第二表面2112及一走線穿孔2113。第二表面2112背對於第一表面2111，且走線穿孔2113貫穿第一表面2111及第二表面2112。電連接器212包含相連的一主體2121及一接頭2122。電連接器212的主體2121設置於電路板211的第二表面2112，且接頭2122較主體2121靠近走線穿孔2113。

支撐組件22設置於電路板211的第一表面2111，並與電連接器212位於電路板211之走線穿孔2113的同一側。也就是說，電連接器212位於電路板211之走線穿孔2113靠近支撐組件22的一側。再換句話說，電連接器212位於走線穿孔2113與支撐組件22之間。詳細來說，支撐組件22可包含一固定座221、一支撐腳架222、一可撓件223及一觸發元件224。固定座221固定於電路板211的第一表面2111。支撐腳架222包含二活動部2221，二活動部2221的一側樞設於固定座221。可撓件223例如為橡膠或矽膠材質，且可撓件223設置於固定座221內。觸發元件224例如為金屬材質，觸發元件224設置於可撓件223。觸發元件224具有一觸發部2241。如圖5所示，在觸發元件224未受到下壓力的狀態下，觸發元件224的觸發部2241與電路板211的第一表面2111保持距離，而未觸發電路板211的電路。

顯示組件23包含一顯示器232，且顯示組件23還可包含一容置件231、一可撓電連接件233及一透光面板234。支撐腳架222的二活動部2221的另一側樞設於容置件231，且可撓件223抵靠於容置件231。於本實施例中，容置件231、支撐組件22及電路組件21即屬於前述的按鍵本體21’，惟按鍵本體21’的實際結構並不限於上述。容置件231具有相連通的一容置凹槽2311及一通孔2312。顯示器232例如但不限為OLED面板，且顯示器232用以顯示一數位影像，如字符或圖案，其中字符可以是任何語言的字母、任何語言的文字、阿拉伯數字、數學符號、標點符號等，而圖案可以為應用程式(例如Word、Excel、Powerpoint、Facebook、Twitter、Youtube…等)的圖案。顯示器232容置於容置件231的容置凹槽2311內。可撓電連接件233例如為柔性線路板或軟排線。可撓電連接件233之一端連接於顯示器232，可撓電連接件233穿過容置件231的通孔2312及電路板211的走線穿孔2113，且可撓電連接件233之另一端連接於電連接器212的接頭2122，而使得顯示器232透過可撓電連接件233及電連接器212電性連接於電路板211。如圖5所示，在按鍵20未被按壓的狀態下，可撓電連接件233呈C字型。透光面板234裝設於容置件231內，且透光面板234與容置件231共同包覆顯示器232。

應注意的是，容置件231之容置凹槽2311及通孔2312為選用的結構。在其他實施例中，容置件可為平板狀，而無容置凹槽及通孔。

在本實施例中，鍵盤1還可包含控制單元、無線通訊模組、外接口、電池充電管理模組及電池單元(這些元件未繪示)。控制單元例如為微控制器(microcontroller)。控制單元電性連接於電路板211、無線通訊模組、外接口及電池單元。無線通訊模組例如為藍芽通訊模組，控制單元可透過無線通訊模組以無線的方式與桌上型電腦的主機進行無線通訊。外接口例如為USB接口，外接口用以供電纜插接而透過電纜與桌上型電腦的主機電性連接，使得控制單元可透過外接口及電纜與桌上型電腦的主機進行有線通訊。外接口透過電池充電管理模組電性連接於電池單元。外接口可透過電纜連接於一外部電源，而讓外部電源可對於電池單元進行充電。電池單元例如為鋰電池，電池單元用以提供鍵盤1之運作所需的電力。

接著，請參閱圖6及圖7，圖6為圖2的鍵盤處於默認狀態下的平面示意圖。圖7為圖5的按鍵被按壓後的剖視示意圖。

當鍵盤1剛啟動時，鍵盤1是處於一默認狀態，而控制單元會透過電路板211令這些按鍵20的顯示器232分別顯示字符，這些字符例如為「1~9」、「+」、「-」、「*」、「/」等。如圖7所示，當使用者按壓其中一個按鍵20(例如按壓顯示器232顯示之字符為「1」的按鍵20時)時，容置件231會朝向電路板211的第一表面2111移動而抵壓可撓件223，進而迫使可撓件223抵壓觸發元件224，來讓抵壓觸發元件224的觸發部2241接觸電路板211的第一表面2111而觸發電路。此時，控制單元令無線通訊模組發送該按鍵20被按壓的訊號給桌上型電腦的主機，以告知桌上型電腦的主機該按鍵20被按壓。

從圖7來看，在按鍵20被按壓後，呈C字型的可撓電連接件233會隨著顯示器232的移動而產生形變。其中，呈C字型的可撓電連接件233形變的部分主要集中在電路板211的下側(電路板211的第二表面2112所面向的一側)，而電路板211的下側有空間容許可撓電連接件233形變。因此，呈C字型的可撓電連接件233可避免按鍵20卡死及按壓手感不良的問題。

在本實施例中，使用者可依據需求將鍵盤1從默認狀態變成一切換狀態，來變換鍵盤1上各按鍵20之顯示器232所顯示的字符。請參閱圖8，圖8為圖2的鍵盤1所顯示之字符變換後的平面示意圖。舉例來說，使用者可同時按壓其中二個按鍵20(如顯示器232顯示之字符為「/」及「*」的按鍵20)。在控制單元接收到該二個按鍵20所對應的電路被觸發後，控制單元會令所有按鍵20的顯示器232切換為顯示不同的字符或是圖案，且所有按鍵20的功能對應切換。其中，如圖8所示，這些按鍵20的顯示器232分別顯示「A~L」等字符及Facebook、Twitter等的圖案。

應注意的是，變換鍵盤1上各按鍵20之顯示器232所顯示的字符並不限為同時按壓其中二個按鍵20，而是可依據需求自定義如何操作鍵盤1的按鍵20來變換鍵盤1上各按鍵20之顯示器232所顯示的字符，例如可以是雙擊其中一個按鍵20，或是長按其中一個按鍵20至少1秒以上等方式。

另一方面，還需注意的是，鍵盤1之按鍵20處於默認狀態及切換狀態所顯示的字符並非用以限制本發明，而是可依據需求進行調整。

在本實施例中，藉由按鍵20包含有用以顯示數位影像的顯示器232的配置，可依據需求讓按鍵20顯示不同語言的字符，使得按鍵20能通用於不同語言的鍵盤1，故鍵盤1的生產及維修成本能降低。此外，使用者還可依據需求變換鍵盤1上各按鍵20之顯示器232所顯示的字符，進而可調整鍵盤1之字符的排列方式。

在本實施例中，顯示組件23的透光面板234除了可讓使用者肉眼觀看到顯示器232所顯示的字符之外，還提供保護顯示器232的功用。應注意的是，透光面板234為選用的元件，若顯示器具有足夠的結構強度能承受使用者的按壓，顯示組件可無透光面板。此外，顯示組件23的容置件231亦為選配的元件。在其他實施例中，顯示組件的容置件可被省略，而顯示器的背部可增設與支撐腳架的二活動部結合的結構。

另一方面，支撐組件22並不限包含固定座221、支撐腳架222、可撓件223及觸發元件224。只要是能將顯示組件支撐於電路板上且讓顯示組件可相對電路板移動及復位，支撐組件可為其他類型的結構配置。

在本實施例中，電路板211的走線穿孔2113為選用的結構。在其他實施例中，電路板可無走線穿孔，而可撓電連接件可經過電路板的側邊緣彎折而連接位於電路板之第二表面的電連接器，或者是電連接器可改設置於電路板的第一表面。此外，電連接器212為選用的元件。在其他實施例中，電路組件可無電連接器，而可撓電連接件可例如直接焊接於電路板的第一表面，而與電路板電性連接。

在本實施例中，鍵盤1並不限於為與桌上型電腦搭配使用。在其他實施例中，鍵盤可與筆記型電腦搭配使用。或者，在另一實施例中，鍵盤可為筆記型電腦或桌上型電腦的鍵盤。也就是說，鍵盤可以並非為如圖6所示之數字鍵盤的型式，而可以是筆記型電腦或桌上型電腦的標準鍵盤形式，即鍵盤可具有完整的字母鍵、功能鍵及數字鍵等按鍵。

接著，請參閱圖9，圖9為根據本發明之第二實施例所揭露之按鍵的剖視示意圖。

本實施例的按鍵20a類似於上述參閱圖3至5所述的按鍵20，二者之間的差異主要在於電連接器的位置不同，故以下主要針對二者之間的差異進行說明，而相同的部分則請參考圖3至5的相關段落，而不再贅述。

在本實施例中，電連接器212a與支撐組件22分別位於電路板211之走線穿孔2113的相對二側。也就是說，電連接器212a位於電路板211之走線穿孔2113遠離支撐組件22的一側。再換句話說，走線穿孔2113位於電連接器212a與支撐組件22之間。連接顯示器232及電連接器212的可撓電連接件233a呈S字型。在按鍵20a被按壓後，呈S字型的可撓電連接件233a形變的部分主要集中在電路板211的上側(電路板211的第一表面2111所面向的一側)，而電路板211的上側有空間容許可撓電連接件233a形變。因此，呈S字型的可撓電連接件233a可避免按鍵20a卡死及按壓手感不良的問題。

接著，請參閱圖10，圖10為根據本發明之第三實施例所揭露之按鍵的剖視示意圖。

本實施例的按鍵20b類似於上述參閱圖3至5所述的按鍵20，二者之間的差異主要在於電連接器的擺放方向不同，故以下主要針對二者之間的差異進行說明，而相同的部分則請參考圖3至5的相關段落，而不再贅述。

在本實施例中，電連接器212b的接頭2122b較主體2121b遠離電路板211之走線穿孔2113，且連接顯示器232及電連接器212b的可撓電連接件233b呈G字型。在按鍵20b被按壓後，呈G字型的可撓電連接件233b形變的部分主要集中在電連接器212b的接頭2122b附近，而電連接器212b的接頭2122b附近有空間容許可撓電連接件233b形變。因此，呈G字型的可撓電連接件233b可避免按鍵20b卡死及按壓手感不良的問題。

接著，請參閱圖11，圖11為根據本發明之第四實施例所揭露之按鍵的剖視示意圖。

本實施例的按鍵20c類似於上述參閱圖3至5所述的按鍵20，二者之間的差異主要在於可撓電連接件所呈現的形狀不同，故以下主要針對二者之間的差異進行說明，而相同的部分則請參考圖3至5的相關段落，而不再贅述。

在本實施例中，連接顯示器232及電連接器212的可撓電連接件233c呈U字型。在按鍵20c被按壓後，呈U字型的可撓電連接件233c形變的部分主要集中在電路板211的下側(電路板211的第二表面2112所面向的一側)，而電路板211的下側有空間容許可撓電連接件233c形變。因此，呈U字型的可撓電連接件233c可避免按鍵20c卡死及按壓手感不良的問題。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1,1’:鍵盤

10,10’:機殼

20,20a,20b,20c,20’:按鍵

21:電路組件

211:電路板

2111:第一表面

2112:第二表面

2113:走線穿孔

212,212a,212b:電連接器

2121,2121b:主體

2122,2122b:接頭

22:支撐組件

221:固定座

222:支撐腳架

2221:活動部

223:可撓件

224:觸發元件

2241:觸發部

23:顯示組件

231:容置件

2311:容置凹槽

2312:通孔

232:顯示器

233,233a,233b,233c:可撓電連接件

234:透光面板

21’:按鍵本體

22’:顯示器

圖1為本發明之鍵盤的部分分解示意圖。圖2為根據本發明之第一實施例所揭露之鍵盤的平面示意圖。圖3為圖2之鍵盤的按鍵的立體示意圖。圖4為圖3之按鍵的分解示意圖。圖5為圖3之按鍵的剖視示意圖。圖6為圖2的鍵盤處於默認狀態下的平面示意圖。圖7為圖5的按鍵被按壓後的剖視示意圖。圖8為圖2的鍵盤所顯示之字符變換後的平面示意圖。圖9為根據本發明之第二實施例所揭露之按鍵的剖視示意圖。圖10為根據本發明之第三實施例所揭露之按鍵的剖視示意圖。圖11為根據本發明之第四實施例所揭露之按鍵的剖視示意圖。

20:按鍵