CN114384972B - 输入模块与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输入模块与电子装置，输入模块包括基座、键帽组件以及识别单元。基座包括磁传感器。键帽组件组装于基座上，键帽组件包括磁性件。识别单元电耦接磁传感器，识别单元依据磁传感器所感测到磁性件的磁力线特性而判断键帽组件的型式。

Description

输入模块与电子装置

技术领域

本发明涉及一种输入模块与电子装置。

背景技术

一般而言，现有键盘的按键结构大多只有导通和断开的功能。当按键下压时，其开关电路导通以能输入相应的指令，而当按键放松回弹时，其开关电路断开而结束所述指令。但，随着电竞游戏的普及，现有的键盘已经不能满足电竞玩家的需求。举例来说，有些游戏程序对键盘按键更进一步地要求其可以同时体现速度、动作的力度、方向、以及对动作过程连续的控制。因此，具有线性按键的相关键盘也随之而生，其能让游戏程序通过按压按键的力量大小，来决定其输出指令的延迟时间或速度，以达到上述的控制效果。

但对于使用者而言，其便需依据不同使用环境或对象而更换对应的键盘，如此反而造成使用上的不便。因此，如何能提高键盘的适用范围并让提高方便性，实为相关技术人员所需思考并解决的课题。

发明内容

本发明是针对一种输入模块与电子装置，输入模块的键帽能够进行更换，并通过磁传感器感测键帽的型式，且通过电子装置的操作界面(interface)，以让用户进一步设定键帽的按压行程与触发机制。

根据本发明的实施例，输入模块包括基座、键帽组件以及识别单元。基座包括磁传感器。键帽组件组装于基座上，键帽组件包括磁性件。识别单元电耦接磁传感器，识别单元依据磁传感器所感测到磁性件的磁力线特性而判断键帽组件的型式。

根据本发明的实施例，电子装置包括输入模块以及控制模块。输入模块包括基座、键帽组件以及识别单元。基座包括磁传感器。键帽组件组装于基座上，键帽组件包括磁性件。识别单元电耦接磁传感器，识别单元依据磁传感器所感测到磁性件的磁力线特性而判断键帽组件的型式。控制模块依据键帽组件的型式而提供操作界面，操作界面用以设定键帽组件的按压行程与触发机制。

基于上述，在本发明的输入模块中，磁传感器设置于基座，并用以感测键帽组件的磁性件，而让输入模块的识别单元能依据磁传感器所感测到磁性件的磁力线特性而判断键帽组件的型式，并据以提供对应所述型式的按键功能，且通过电子装置的操作界面，以让用户进一步地设定键帽的按压行程与触发机制。

附图说明

图1是依据本发明第一实施例的输入模块示意图；

图2A与图2B分别是图1的输入模块的不同型式的键帽组件分离于基座的示意图；

图3A与图3B分别是图2A与图2B的键帽组件与基座于组装后的侧视图；

图4是图1的输入模块中部分构件的电性关系示意图；

图5是依据本发明一实施例的输入模块的键帽组件的磁力线特性示意图；

图6是本发明第二实施例的输入模块的俯视示意图；

图7是本发明第三实施例的输入模块的俯视示意图；

图8是依据本发明一实施例的输入模块进行更换键帽组件的流程图。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依据本发明第一实施例的输入模块示意图。图2A与图2B分别是图1的输入模块的不同型式的键帽组件分离于基座的示意图。图3A与图3B分别是图2A与图2B的键帽组件与基座于组装后的侧视图。需注意的是，图1至图3B仅示意地简单示出各组件的相对位置，而仅供参考，其实际的数量以及尺寸比例不会与图1至图3B所示相近。请先参考图1，本发明的输入模块100适用于电子装置10(例如是笔记本电脑)，例如是笔记本电脑的内建键盘，在其它实施例中，本发明的电子装置与其输入模块也可以是台式计算机的外接键盘，或是其他具有实体键盘的计算机***。

请参考图2A与图3A，需注意的是，图2A仅示出输入模块100中的单一按键结构以利说明。在本实施例中，输入模块100包括基座110以及键帽组件120A。基座110包括线路板112、定位板113、剪刀机构(scissors mechanism)114以及底板115。线路板112配置于底板115上。定位板113配置于线路板112上。剪刀机构114配置于定位板113与线路板112之间，定位板113能够通过剪刀机构114相对线路板112升降。此处，线路板112例如是薄膜电路，但并不以此为限。

键帽组件120A包括磁性件121A、键帽122A、轴构件123A。此处，轴构件123A是组装于键帽122A的弹簧(例如线性弹簧)，且键帽122A通过轴构件123A抵接至线路板112。据此，定位板113与其上的键帽组件120A得以通过剪刀机构114而相对于基座110产生上下运动。当键帽122A被按压时，弹簧产生线性变形，并因此构成线性按键结构。在此所述线性按键结构即是按键结构能随着键帽122A的被按压程度不同而提供速度、动作的力度、方向、以及对动作过程连续的控制，在此视其为“线性轴”。

进一步来说，如图2A所示，本实施例的线路板112、定位板113的开口与剪刀机构114形成安装槽G，键帽组件120A组装于基座110以使轴构件123A容置于安装槽G。特别的是，本实施例的键帽组件120A适于从定位板113被拆卸。换句话说，本实施例的输入模块100可供用户进行键帽组件120A的更换，以利于对应所需的操作环境。

请参考图2B与图3B，如图2B与图3B所示的按键结构大部分相同于图2A与图3A所示的按键结构而不再赘述，差异在于：图2B与图3B是采用键帽组件120B。键帽组件120B包括磁性件121B、键帽122B、轴构件123B。此处，轴构件123B是组装于键帽122B的橡胶圆顶(rubberdome)。当键帽122B被按压时，橡胶圆顶产生非线性变形，并因此构成非线性按键结构，其属于标准按键结构，亦即仅提供启动/关闭(on/off)的简单指令，在此视其为“标准轴”。

如上所述，图2A与图2B是存在不同型式的键帽组件120A、120B而可供使用者进行更换，以利于应对不同的使用环境。据此，在本实施例的输入模块100中，当用户对键帽组件120A、120B进行更换时，输入模块100能因此判断出键帽组件120A或键帽组件120B的型式而在后续的操作中提供对应的功能指令。

详细而言，如图3A与图3B所示，基座110包括磁传感器111，例如是霍尔传感器。图4是图1的输入模块中部分构件的电性关系示意图。本实施例的输入模块100还包括识别单元130，电耦接磁传感器111。识别单元130依据磁传感器111所感测到磁性件121A或121B的磁力线特性而判断使用者安装于基座110上的是键帽组件120A或是键帽组件120B。

在本实施例中，磁性件121A的大小不同于磁性件121B的大小。举例而言，磁性件121A的磁吸力小于磁性件121B的磁吸力，进而使得磁性件121A的磁力线数量与疏密程度不同于磁性件121B。因此，当用户替换键帽组件120A或120B时，识别单元130能够依据磁传感器111所感测到磁性件121A或是磁性件121B的磁力线特性而识别键帽组件120A或120B的型式。在其他实施例中，磁性件的磁力线特性并不以上述为限制。

图5是依据本发明一实施例的输入模块的键帽组件的磁力线特性示意图。经由实验可知，由于将键帽组件120A或键帽组件120B组装于基座110时，磁传感器111能够感测磁力线特性。因此，识别单元130便能依据磁传感器111所感测到的磁力线特性进一步换算成电压值，以判断是轴构件123A或是轴构件123B，进而取得按压行程(毫米)与电压(毫伏)的相对关系。举例来说，如图5所示，轴构件123A在不同行程上具有相对应的电压值而形成电压-行程曲线，因此，经由多次实验可得轴构件123A的电压区间，因而能够归纳出判断基准，同理见于轴构件123B的电压-行程曲线。换句话说，经由磁传感器111所取得的电压-行程曲线，便得以判断出此时组装在基座110上的是“标准轴”或“线性轴”。

图6是本发明第二实施例的输入模块的俯视示意图。图7是本发明第三实施例的输入模块的俯视示意图。需注意的是，图6与图7仅示出输入模块中的单一按键结构。此外，图6与图7中省略了部分非相关结构，仅示意地简单示出各组件的相对位置，而仅供参考，以利于显示且识别出具有差异的构件部位。

请参考图6，在本实施例中，磁性件的磁力线特性例如是磁力线的分布方位。举例来说，在一种型式的键帽组件中，键帽122C上的磁性件121C在图6所示的第一位置1211为N极，在图6所示的第二位置1212为S极。在另一种型式的键帽组件中，磁性件121C为颠倒地配置，也就是说，将磁性件121C旋转180度以使磁性件121C在图6所示的第一位置1211为S极，在图6所示的第二位置1212为N极。藉此，线路板112C上的磁传感器111C能够通过感测不同分布方位的磁性件的磁力线特性而识别键帽组件的型式。

请参考图7，在本实施例中，磁性件的磁力线特性例如是磁力线的分布方位。举例来说，在一种型式的键帽组件中，键帽122D上的磁性件121D的第一端1211D为N极，第二端1212D为S极。磁性件121D在基座110D上的正投影与线路板112D上的磁传感器111D之间存在一夹角α。附图将另一种型式的键帽组件的磁性件绘入以利于比对。举例来说，磁性件121E的第一端1211E为N极，第二端1212E为S极，磁性件121E在基座上的正投影与线路板112D上的磁传感器111D之间存在一夹角β。此处，夹角β大于夹角α。藉此，识别单元能够依据磁传感器所感测到的不同分布方位的磁性件的磁力线特性而识别键帽组件的型式。

图8是依据本发明一实施例的输入模块进行更换键帽组件的流程图。请参考图8，当使用者执行步骤S01，即更换键帽组件后(例如将上述的键帽组件120A、120B之间进行更换)，接着在步骤S02中，由于对不同型式的键帽组件120A、120B而言，其磁性件121A、121B具有不同的磁力线特性。再者，如图4所示，电子装置10(示出于图1)的控制模块200电耦接识别单元130及磁传感器111，因此控制模块200便能依据磁传感器111感测到磁性件(例如前述磁性件121A或磁性件120B)的磁力线特性而判断键帽组件(键帽组件120A或键帽组件120B)的型式，进而执行步骤S03，以自动侦测并切换为对应的轴模式。因此，用户可以省去换完键帽组件再进***点选线性或标准模式的步骤。另一方面，当控制模块200无法据以判断出按键结构为何者时，则可能代表键帽组件尚未组装至安装槽G或存在其他组装错误的情形，此时使用者由步骤S02退回步骤S01并重新执行更换键帽组件的步骤。

在本实施例中，电子装置10(示出于图1)的控制模块200依据键帽组件(键帽组件120A或键帽组件120B)的型式而提供操作界面(interface)。具体来说，操作界面能够用以设定键帽组件的按压行程与触发机制。举例而言，如图3A与图3B所示，非线性按键结构的键帽122A相对于基座110的线路板112的高度H1会大于线性按键结构的键帽122B相对于基座110的线路板112的高度H2。因此，使用者能够在步骤S04设定键帽组件的按压行程与触发机制，并在设定完成后关闭操作界面。接着，执行步骤S05，开启磁传感器111，以待侦测下一次的换轴。

综上所述，在本发明的上述实施例中，输入模块的基座包括磁传感器，且不同型式的键帽组件的键帽上分别配置不同型式的磁性件。所述磁性件分别具有不同的磁力大小，亦或是所述磁性件分别与磁传感器之间具有不同的距离、方位或角度，而使得不同型式的键帽组件上的磁性件所产生的磁力线特性具有差异。通过磁传感器感测所述磁性件的磁力线特性，以让电子装置的控制模块能依据磁传感器感测到磁性件的磁力线特性而判断键帽组件的型式，以达到自动侦测并切换为对应的轴模式的效果。因此，用户可以省去换完键帽组件再进***点选线性或标准模式的步骤，进而提升操作便利性。再者，用户还可通过电子装置的操作界面，以设定键帽的按压行程，进而使不同键帽组件的键帽相对于基座的线路板的高度相同，以便于使用者操作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种输入模块，其特征在于，包括：

基座，包括磁传感器；

键帽组件，组装于所述基座上，所述键帽组件包括磁性件；以及

识别单元，电耦接所述磁传感器，所述识别单元依据所述磁传感器所感测到所述磁性件的磁力线特性而判断所述键帽组件的型式，其中所述基座还包括：

线路板；

定位板，配置于所述线路板上；

剪刀机构，配置于所述定位板与所述线路板之间，所述定位板适于通过所述剪刀机构相对所述线路板升降，其中所述键帽组件包括轴构件，所述线路板、所述定位板的开口与所述剪刀机构形成安装槽，所述键帽组件组装于所述基座以使所述轴构件容置于所述安装槽。

2.根据权利要求1所述的输入模块，所述键帽组件还包括键帽，所述轴构件是组装于所述键帽的橡胶圆顶，所述键帽适于被按压而使所述橡胶圆顶产生非线性变形。

3.根据权利要求1所述的输入模块，所述键帽组件还包括键帽，所述轴构件是组装于所述键帽的弹簧，所述键帽适于被按压而使所述弹簧产生线性变形。

4.根据权利要求1所述的输入模块，所述磁力线特性包括磁力线数量与疏密程度。

5.根据权利要求1所述的输入模块，所述磁力线特性包括磁力线的分布方位。

6.根据权利要求5所述的输入模块，所述磁性件在所述基座上的正投影与所述磁传感器存在夹角。

7.一种电子装置，包括：

输入模块，包括：

基座，包括磁传感器；

键帽组件，组装于所述基座上，所述键帽组件包括磁性件；

识别单元，电耦接所述磁传感器，所述识别单元依据所述磁传感器所感测到所述磁性件的磁力线特性而判断所述键帽组件的型式；以及

控制模块，依据所述键帽组件的型式而提供操作界面，所述操作界面用以设定所述键帽组件的按压行程与触发机制，其中所述基座还包括：

线路板；

定位板，配置于所述线路板上；

剪刀机构，配置于所述定位板与所述线路板之间，所述定位板适于通过所述剪刀机构相对所述线路板升降，其中所述键帽组件包括轴构件，所述线路板、所述定位板的开口与所述剪刀机构形成安装槽，所述键帽组件组装于所述基座以使所述轴构件容置于所述安装槽。

8.根据权利要求7所述的电子装置，所述键帽组件还包括键帽，所述轴构件是组装于所述键帽的橡胶圆顶，所述键帽适于被按压而使所述橡胶圆顶产生非线性变形。

9.根据权利要求7所述的电子装置，所述键帽组件还包括键帽，所述轴构件是组装于所述键帽的弹簧，所述键帽适于被按压而使所述弹簧产生线性变形。

10.根据权利要求7所述的电子装置，所述磁力线特性包括磁力线数量与疏密程度。

11.根据权利要求7所述的电子装置，所述磁力线特性包括磁力线的分布方位。

12.根据权利要求11所述的电子装置，所述磁性件在所述基座上的正投影与所述磁传感器存在夹角。