TWI664654B - 按鍵裝置以及鍵盤 - Google Patents

Abstract

一種按鍵裝置包含底板、電路層、鍵帽以及環形結構。電路層設置於底板上，並具有複數個導通部。鍵帽位於電路層上方。環形結構實質上沿著鍵帽的外緣設置於電路層與鍵帽之間，並包含複數個按壓部。按壓部抵接鍵帽，並分別在導通部上方對齊。

Description

按鍵裝置以及鍵盤

本發明是有關於一種按鍵裝置及鍵盤。

就目前個人電腦的使用習慣而言，按鍵裝置為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字或數字。不僅如此，舉凡日常生活所接觸的消費級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。

對於按鍵裝置上的按鍵來說，一般是藉由設置於鍵帽中央下方的橡膠圓頂(rubber dome)按壓電路層，使得電路層上下導通電導通而觸發按鍵訊號。為了平衡使用者在每一個按鍵上的施力，通常會在按鍵的鍵帽之下設置一種連動結構，用以引導鍵帽做垂直移動。因此，不論施力於鍵帽的側邊或角落，都能將施力平均地分散於整個鍵帽面上，使得按下整個按鍵變得很簡單，也讓使用者更容易地操作按鍵。舉例來說，習知的剪刀式連動結構係由兩支撐件相互交錯設置形成。

然而，對於倍數鍵來說，由於其鍵帽的邊角至中央的距離較大，尤其是薄型化機種中的倍數鍵，常因結構性強 度不足，造成角落損失較大(亦即，鍵帽的邊角被按壓而下降，但鍵帽的中央並未下降的現象)，並使得位於鍵帽中央下方的橡膠圓頂不易成功觸發按鍵訊號，而產生重壓問題。

因此，如何提出一種可解決上述問題的按鍵裝置及鍵盤，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種可有效解決重壓問題的按鍵裝置及鍵盤。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種按鍵裝置包含底板、電路層、鍵帽以及環形結構。電路層設置於底板上，並具有複數個導通部。鍵帽位於電路層上方。環形結構實質上沿著鍵帽的外緣設置於電路層與鍵帽之間，並包含複數個按壓部。按壓部抵接鍵帽，並分別在導通部上方對齊。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之鍵帽的外緣具有複數個角落。按壓部實質上分別對齊角落。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之鍵帽於電路層上之正投影涵蓋導通部。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之環形結構還包含複數個變形部以及複數個連接部。變形部分別連接按壓部。連接部設置於電路層上，並環繞連接於變形部之間。每一連接部實質上沿著鍵帽的外緣的一部分設置。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之每一變 形部係部分地環繞對應之按壓部。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之變形部包括由按壓部向下延伸的弧面結構。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之環形結構的至少一部分係可透光的。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之環形結構包含複數個可透光部位，且可透光部位中的至少兩者的顏色不同。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之按鍵裝置進一步包含輔助復位結構。輔助復位結構設置於電路層與鍵帽之間，並位於環形結構的環繞範圍之內。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之按鍵裝置進一步包含至少一連動結構。前述至少一連動結構銜接於底板與鍵帽之間，並位於環形結構的環繞範圍之內。

為了達到上述目的，依據本發明之另一實施方式，一種鍵盤包含底板、電路層以及複數個按鍵結構。電路層設置於底板上，並具有複數組導通部。按鍵結構各包含鍵帽以及環形結構。鍵帽位於電路層上方。環形結構實質上沿著鍵帽的外緣設置於電路層與鍵帽之間，並包含複數個按壓部。按壓部抵接鍵帽，並在對應之組導通部上方對齊。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之鍵帽於電路層上之正投影涵蓋對應之該組導通部。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之每一按鍵結構進一步包含輔助復位結構。輔助復位結構設置於電路層 與對應之鍵帽之間，並位於對應之環形結構的環繞範圍之內。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之每一按鍵結構進一步包含至少一連動結構。連動結構銜接於底板與對應之鍵帽之間，並位於對應之環形結構的環繞範圍之內。

綜上所述，在本發明之按鍵裝置與鍵盤中，電路層具有多個導通部，且環形結構包含分別在導通部上方對齊的多個按壓部。藉由在單一按鍵裝置中設置多組按鍵開關(亦即，導通部與按壓部之組合)，即可有效降低觸發按鍵訊號的困難度，使得觸發按鍵訊號的成功率大增。並且，藉由將環形結構實質上沿著鍵帽的外緣設置於鍵帽下方的作法，還可有效解決習知按鍵裝置所具有的重壓問題。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

100‧‧‧鍵盤

101‧‧‧按鍵裝置

110‧‧‧底板

111‧‧‧卡勾

120‧‧‧電路層

121‧‧‧導通部

130‧‧‧鍵帽

131‧‧‧外緣

131a‧‧‧角落

140‧‧‧環形結構

141‧‧‧按壓部

142‧‧‧變形部

143‧‧‧連接部

150‧‧‧輔助復位結構

160‧‧‧連動結構

D‧‧‧延伸方向

P‧‧‧正投影

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為繪示本發明一實施方式之鍵盤的立體圖。

第2圖為繪示本發明一實施方式之按鍵裝置的立體分解圖。

第3A圖為繪示第1圖中之按鍵裝置沿著線段3A-3A的局部剖示圖，其中鍵帽尚未被按壓。

第3B圖為繪示第1圖中之按鍵裝置沿著線段3A-3A的另 一局部剖示圖，其中鍵帽已被按壓。

第4圖為繪示第2圖中之虛線框所示之部位的局部放大圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖。第1圖為繪示本發明一實施方式之鍵盤100的立體組合圖。如第1圖所示，本實施方式之鍵盤100可以是供桌上型電腦使用之外接鍵盤(例如，PS2介面之鍵盤或USB介面之鍵盤)或是包含鍵盤形式之輸入裝置，但並不以此為限。換言之，本發明之鍵盤100之概念可以應用於任何以按壓方式作為輸入介面的電子產品。

請參照第2圖至第3B圖。第2圖為繪示本發明一實施方式之按鍵裝置101的立體分解圖。第3A圖為繪示第1圖中之按鍵裝置101沿著線段3A-3A的局部剖示圖，其中鍵帽130尚未被按壓。第3B圖為繪示第1圖中之按鍵裝置101沿著線段3A-3A的另一局部剖示圖，其中鍵帽130已被按壓。以下將詳細說明按鍵裝置101所包含的各元件的結構、功能以及元件之間的連接、作動關係。

如第1圖與第2圖所示，於本實施方式中，鍵盤100包含底板110、電路層120以及複數個按鍵結構。其中至少一個按鍵結構包含鍵帽130以及環形結構140。電路層120設置於底板110上。鍵帽130位於電路層120上方。環形結構140實質上沿著鍵帽130的外緣131設置於電路層120與鍵帽130之間。其中，底板110、電路層120與前述至少一按鍵結構的組合可視為一按鍵裝置101，以下將統一以單一按鍵裝置101配合圖式進行說明。

進一步來說，環形結構140包含複數個按壓部141、複數個變形部142以及複數個連接部143(於第2圖中僅示例性各標示一個)。於本實施方式中，環形結構140的按壓部141抵接鍵帽130的下表面。環形結構140的變形部142分別連接按壓部141。環形結構140的連接部143設置於電路層120上，並環繞連接於變形部142之間。每一連接部143實質上沿著鍵帽130的外緣131的一部分設置。變形部142係具有彈性且可變形的，因此當鍵帽130被按壓時，與鍵帽130的底面相抵接的按壓部141會朝向電路層120移動，並使相連的變形部142產生變形。較佳地，環形結構140以橡膠製成，因而可因外力而變形，實際實施時，亦可採用其他適當材料，本揭露不以此為限。

藉由前述結構配置，環形結構140在鍵帽130的邊角受到按壓時，可有效降低鍵帽130的邊角與中央相對於底板110(或電路層120)的高度落差，因此可使得按鍵裝置101在鍵帽130被按壓時具有較佳的擺動(wobbling)抑制效果。

如第2圖所示，於本實施方式中，電路層120具有複數組導通部121(第2圖僅繪示其中一組)，每一組導通部121包含四個導通部121，導通部121之結構可為電路層120上、下層導通點所形成，或在電路層120上表面設置導通電極，並在導通部121設置觸發導通電極之材料以在按鍵按壓後觸發導通電極，前述導通點與習知按鍵結構之觸發原理相同，在此不加以贅述。鍵帽130的外緣131具有四個角落131a。環形結構140所包含的按壓部141的數量也是四個，且實質上分別對齊鍵帽130外緣131的四個角落131a，並在所對應之該組導通部121上方對齊(亦即，四個導通部121也分別對齊鍵帽130外緣131的四個角落131a)。於一些實施方式中，鍵帽130於電路層120上之正投影P(如第2圖中的虛線所示)涵蓋前述四個導通部121。於實際應用中，電路層120的前述四個導通部121可對應至同一個按鍵線路(圖未示)。也就是說，當任一導通部121受到對應之按壓部141按壓而導通按鍵線路時，皆會觸發同一按鍵訊號。

藉由前述結構配置，即可在單一按鍵裝置101中擁有多組按鍵開關(亦即，導通部121與按壓部141之組合)，因而可有效降低觸發按鍵訊號的困難度，使得觸發按鍵訊號的成功率大增。不僅如此，由於環形結構140的按壓部141實質上分別對齊鍵帽130外緣131的角落131a，因此還可有效解決習知按鍵裝置101所具有的重壓問題。

於實際應用中，環形結構140的按壓部141的數量與電路層120的導通部121的數量，並不限於與鍵帽130外緣 131的角落131a的數量一致。於一些實施方式中，可再額外增加按鍵開關(亦即，導通部121與按壓部141之組合)，且額外增加的按鍵開關可實質上對齊鍵帽130外緣131的任一位置(例如，一長邊的中央處)。

於一些實施方式中，如第2圖所示，按壓部141為柱狀結構，較佳地，按壓部140在鍵帽130未被按壓時與電路層120相互分離，並在鍵帽130被按壓時下降並抵壓導通部121，每一變形部142係部分地環繞對應之按壓部141。也就是說，每一變形部142並未完全環繞對應之按壓部141。藉此，即可有效控制環形結構140的壁厚，除了可節省材料成本之外，還可避免環形結構140佔據過多鍵帽130下方的空間。另請參照第4圖所示，其為繪示第2圖中之虛線框所示之部位的局部放大圖，較佳地，變形部142為弧面結構，自按壓部141向下延伸，每一弧面結構的底部連接到相鄰的連接部143，變形部142的弧面結構可在按壓行程中產生段落性的彈性回饋，以提供使用者按壓時較明確的手感。須特別說明的是，第4圖中，每一按壓部141對應設置2個變形部142，實際實施時，亦可每一按壓部141對應設置1個變形部142或將2個變形部142合併為1個變形部，弧面結構所涵蓋的角度將影響變形部142的復位彈力，因此，弧面結構所涵蓋的角度也可視實際需求而調整，本發明不以此為限。

如第2圖所示，於本實施方式中，按鍵裝置101進一步包含輔助復位結構150。輔助復位結構150設置於電路層120與鍵帽130之間，並位於環形結構140的環繞範圍之內。 藉此，按鍵裝置101即可進一步藉由輔助復位結構150對鍵帽130的中央提供結構性的支撐，並利用輔助復位結構150與環形結構140一起分攤鍵帽130被按壓時所承受的力量。

於本實施方式中，輔助復位結構150為橡膠圓頂(rubber dome)，但本發明並不以此為限。於實際應用中，輔助復位結構150可以是任何具有彈性且具有使鍵帽130復位之功能的元件(例如，彈簧、彈片...等)。

如第2圖所示，於本實施方式中，按鍵裝置101進一步包含兩連動結構160(於第2圖中僅示例性標示一個)。連動結構160銜接於底板110(透過底板110上的卡勾111)與鍵帽130之間，並位於環形結構140的環繞範圍之內。連動結構160係配置以導引鍵帽130朝向或遠離底板110之移動。

於本實施方式中，連動結構160係以剪刀式連動結構為例，但本發明並不以此為限。於實際應用中，連動結構160亦可替換為其他具有類似功能(即帶動鍵帽130相對底板110進行升降)之結構，例如V型、A型或二平行之連桿結構。

另外，於本實施方式中，按鍵裝置101為倍數鍵，因此鍵帽130實質上呈長條狀且具有延伸方向D(如第2圖所示)。連動結構160實質上沿著延伸方向D排列，且輔助復位結構150位於兩連動結構160之間。藉此，兩連動結構160即可更均衡地導引鍵帽130朝向或遠離底板110之移動，使得鍵帽130在延伸方向D上的兩端在升降期間的一致性更高。

於一些實施方式中，按鍵裝置101可進一步包含發光源(圖未示)，其係設置於底板110與鍵帽130之間，並位 於環形結構140的環繞範圍之內。於一些實施方式中，環形結構140係可透光的，藉以允許發光源所提供之光線通過而向外發射，但本發明並不以此為限。

於其他一些實施方式中，環形結構140的至少一部分係可透光的。舉例來說，環形結構140所包含的複數個按壓部141、複數個變形部142與複數個連接部143中的至少一者係可透光的。

於一些實施方式中，環形結構140包含複數個可透光部位，且這些可透光部位中的至少兩者的顏色不同。舉例來說，環形結構140所包含的其中兩個位於相對兩側的連接部143係可透光的，且兩者的顏色相異，藉以在按鍵裝置101的相對兩側提供不同的發光效果。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，在本發明之按鍵裝置與鍵盤中，電路層具有多個導通部，且環形結構包含分別在導通部上方對齊的多個按壓部。藉由在單一按鍵裝置中設置多組按鍵開關(亦即，導通部與按壓部之組合)，即可有效降低觸發按鍵訊號的困難度，使得觸發按鍵訊號的成功率大增。並且，藉由將環形結構實質上沿著鍵帽的外緣設置於鍵帽下方的作法，還可有效解決習知按鍵裝置所具有的重壓問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (18)

1. 一種按鍵裝置，包含：一底板；一電路層，設置於該底板上，並具有複數個導通部；一鍵帽，位於該電路層上方；以及一環形結構，實質上沿著該鍵帽的一外緣設置於該電路層與該鍵帽之間，並包含複數個按壓部，該些按壓部抵接該鍵帽，並分別在該些導通部上方對齊，其中該環形結構還包含：複數個變形部，分別連接該些按壓部；以及複數個連接部，設置於該電路層上，並環繞連接於該些變形部之間，其中每一該些連接部實質上沿著該鍵帽的一外緣的一部分設置。
2. 如請求項第1項所述之按鍵裝置，其中該鍵帽的一外緣具有複數個角落，並且該些按壓部實質上分別對齊該些角落。
3. 如請求項第1項所述之按鍵裝置，其中該鍵帽於該電路層上之一正投影涵蓋該些導通部。
4. 如請求項第1項所述之按鍵裝置，其中每一該些變形部係部分地環繞對應之該按壓部。
5. 如請求項第1項所述之按鍵裝置，其中該些變形部包括由該些按壓部向下延伸的一弧面結構。
6. 如請求項第1項所述之按鍵裝置，其中該環形結構的至少一部分係可透光的。
7. 如請求項第1項所述之按鍵裝置，其中該環形結構包含複數個可透光部位，且該些可透光部位中的至少兩者的顏色不同。
8. 如請求項第1至7項任一所述之按鍵裝置，進一步包含一輔助復位結構，設置於該電路層與該鍵帽之間，並位於該環形結構的一環繞範圍之內。
9. 如請求項第1至7項任一所述之按鍵裝置，進一步包含至少一連動結構，銜接於該底板與該鍵帽之間，並位於該環形結構的一環繞範圍之內。
10. 一種鍵盤，包含：一底板；一電路層，設置於該底板上，並具有複數組導通部；以及複數個按鍵結構，其中該些按鍵結構中的至少一者包含：一鍵帽，位於該電路層上方；以及一環形結構，實質上沿著該鍵帽的一外緣設置於該電路層與該鍵帽之間，並包含複數個按壓部，該些按壓部抵接該鍵帽，並在對應之該組導通部上方對齊，其中該環形結構還包含：複數個變形部，分別連接該些按壓部；以及複數個連接部，設置於該電路層上，並環繞連接於該些變形部之間，其中每一該些連接部實質上沿著該鍵帽的一外緣的一部分設置。
11. 如請求項第10項所述之鍵盤，其中該鍵帽的一外緣具有複數個角落，並且該些按壓部實質上分別對齊該些角落。
12. 如請求項第10項所述之鍵盤，其中該鍵帽於該電路層上之一正投影涵蓋對應之該組導通部。
13. 如請求項第10項所述之鍵盤，其中每一該些變形部係部分地環繞對應之該按壓部。
14. 如請求項第10項所述之鍵盤，其中該些變形部包括由該些按壓部向下延伸的一弧面結構。
15. 如請求項第10項所述之鍵盤，其中該環形結構的至少一部分係可透光的。
16. 如請求項第10項所述之鍵盤，其中該環形結構包含複數個可透光部位，且該些可透光部位中的至少兩者的顏色不同。
17. 如請求項第10至16項任一所述之鍵盤，其中每一該些按鍵結構進一步包含一輔助復位結構，設置於該電路層與對應之該鍵帽之間，並位於對應之該環形結構的一環繞範圍之內。
18. 如請求項第10至16項任一所述之鍵盤，其中每一該些按鍵結構進一步包含至少一連動結構，銜接於該底板與對應之該鍵帽之間，並位於對應之該環形結構的一環繞範圍之內。