TWI790921B - 按鍵總成 - Google Patents
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Abstract
一種按鍵總成,包含開關模組、支撐機構、遮擋機構、增益光源、以及背光光源。開關模組具有基板與成對的訊號產生器與訊號感測器。訊號產生器對訊號感測器提供感測訊號。支撐機構設置於頂面。遮擋機構設置於頂面且具有透光部,遮擋機構的一部份***或脫離自訊號產生器與訊號感測器之間的間隙。背光光源設置於頂面,且位在遮擋機構於頂面之垂直投影區域外。增益光源設置於頂面,位在遮擋機構於頂面之垂直投影區域內,且對應於透光部。
Description
本發明一般係關於一種開關按鍵,具體而言,本發明係關於一種按鍵總成。
薄膜開關按鍵及機械式按鍵為習知鍵盤常用的按鍵類型。薄膜開關按鍵及機械式按鍵主要的差異在於產生信號的電路結構不同。一般而言,薄膜開關按鍵是利用薄膜電路層作為信號產生的開關元件,當按壓鍵帽觸發薄膜電路層時,上電路層變形而使得上電路層的開關接點接觸下電路層之對應開關接點,進而使薄膜開關導通而產生信號。然而,薄膜電路層經過頻繁使用或在施力不當的情況下容易損壞,難以維修,且使用者按壓鍵帽觸發薄膜電路層時,缺乏鮮明的段差回饋,造成按壓的手感不佳,無法滿足使用者的操縱感。
機械式按鍵則是利用金屬片與金屬接點的導通與否作為信號產生的開關元件。然而,金屬片及金屬接點容易因撞擊磨損,影響按鍵的使用壽命,也會因水氣而造成金屬片或金屬接點腐鏽,使得導通不良,影響按鍵的穩定性。再者,習知機械式按鍵因為結構較複雜且體積較大,一般不適合應用於對薄型化要求較高的可攜式電子裝置,例如筆記型電腦,因此有相應的按鍵設
計。然而,對於應用於薄型化的可攜式電子裝置的按鍵而言,除了滿足薄型化的要求,如何增進其背光照明效果也是需要考慮的問題。
本發明之目的在於提供一種按鍵總成,其透過按鍵中的增益光源,增進其背光照明效果。
於一實施例,本發明提供一種按鍵總成,包含開關模組、支撐機構、遮擋機構、增益光源、以及背光光源。開關模組具有基板與成對的訊號產生器與訊號感測器。其中,基板具有頂面,訊號產生器與訊號感測器設置於基板,訊號產生器對訊號感測器提供感測訊號,而訊號感測器接收感測訊號而得到對應的感測強度。支撐機構設置於頂面,支撐機構的頂部因應按壓力上下移動。遮擋機構設置於頂面,遮擋機構的一部份跟頂部的移動而***或脫離自訊號產生器與訊號感測器之間的間隙,改變感測強度的大小。遮擋機構具有透光部。其中,背光光源設置於頂面,且位在遮擋機構於頂面之垂直投影區域外。增益光源設置於頂面,位在遮擋機構於頂面之垂直投影區域內,且對應於透光部。
於另一實施例,本發明提供一種按鍵總成,包含開關模組、支撐機構、遮擋機構、以及增益光源。開關模組具有基板與成對的訊號產生器與訊號感測器。其中,基板具有頂面,訊號產生器與訊號感測器設置於頂面之第一區。訊號產生器對訊號感測器提供感測訊號,而訊號感測器接收感測訊號而得到對應的感測強度。支撐機構設置於頂面,支撐機構的頂部因應按壓力上下移動。遮擋機構設置於頂面之第一區,遮擋機構的一部份跟頂部的移動而***
或脫離自訊號產生器與訊號感測器之間的間隙,改變感測強度的大小。增益光源,設置於頂面之該第一區。
於又一實施例,本發明提供一種按鍵總成,包含開關模組、支撐機構、彈性件、增益光源、背光光源、以及遮擋機構。開關模組具有基板與成對的訊號產生器與訊號感測器。支撐機構設置於基板上,支撐機構具有相對的二鍵帽端隨著按壓力同步上下移動。彈性件橫向地連接二個鍵帽端,彈性件之正投影將基板以上的立體空間分隔為第一區與第二區。增益光源與背光光源分別設置於基板上。遮擋機構設置於基板上方,遮擋機構的一部份隨支撐機構的移動而干涉訊號產生器與訊號感測器的訊號傳輸路徑。其中,增益光源與訊號產生器及訊號感測器,皆位於第一區。
其中,按鍵總成更包含鍵帽,設置於支撐機構的頂部,以透過支撐機構的支撐而位於頂面的上方,並且支撐機構支撐鍵帽相對於基板上/下移動。背光光源及增益光源用於朝向鍵帽投射照明光線。
在一實施例中,按鍵總成進一步包含阻光部設置於增益光源與訊號產生器之間。
相較於習知技術,本發明之按鍵總成利用設置增益光源,而對於應用於薄型化的可攜式電子裝置的按鍵,達到增進背光照明的效果。
600:支撐機構
601:第一支架
6012、6022:底板端
6014、6024:鍵帽端
6015、6025:上緣
602:第二支架
603:底板
604:鍵帽
604a:鍵帽投影區
604a1:第一區
604a2:第二區
6042、6044:耦接件
605:彈性件
606:頂部
607:開關模組
611、612、621、622:側臂部
613、623:支架本體
631、632:連接件
641:光發射器
642:光接收器
643:背光光源
646:增益光源
648:基板
648a:頂面
648b:底面
650:擋片
661:擴散片
670:遮擋機構
673:樞接耳片
674:透光部
675:頂端
680:屏蔽元件
681:窗口
682:樞接柱
683:透光區
691:第一扣件
692:第二扣件
693:爪部
694:固定孔
S:訊號傳輸路徑
圖1是本發明按鍵總成的實施例部分分解圖。
圖2A及2B是本發明按鍵總成的實施例部分元件分解圖。
圖3是本發明實施例中,開關模組、背光光源、與增益光源的俯視圖。
圖4是本發明實施例中,開關模組、遮擋機構、背光光源、與增益光源的立體圖。
圖5是本發明實施例中,開關模組、背光光源、增益光源、與阻光部的俯視圖。
圖6A是本發明實施例中,底板與二支架的立體圖。
圖6B是本發明實施例中,二支架、遮擋機構與屏蔽元件的立體圖。
圖7與圖8是本發明實施例中,開關模組、二支架與遮擋機構的側視圖。
請參閱圖1所示,是本發明實施例提供的一種按鍵總成,其可應用於任何按壓式輸入裝置(例如鍵盤),或整合於任何合宜的電子裝置(例如可攜式電子裝置的按鍵或筆記型電腦的鍵盤),以提供快速又精確的觸發功能。按鍵總成適用於多種按鍵結構設計,且增進背光照明的效果。於後參考圖式,詳細說明各實施例之按鍵總成的結構及操作。
如圖1至圖2B所示之實施例,按鍵總成包含開關模組607、鍵帽604、支撐機構600、遮擋機構670、背光光源643、以及增益光源646。
如圖1與圖2A所示之實施例,開關模組607具有基板648,以及成對的訊號產生器與訊號感測器。訊號產生器與訊號感測器用以提供感測訊號,而訊號感測器用以接收感測訊號而得到對應的感測強度,用以產生觸發事件、觸發開關模組607而輸出該按鍵總成所對應的按鍵訊號,以便對電腦系統或其他資訊運算設備進行文數字、符號、功能或操作指令的輸入。在以下說明中所
提出的例示中,訊號產生器是光發射器641,訊號感測器是光接收器642,並且感測訊號是光訊號,藉以構成光開關;但本發明不排除採用磁力開關。在以下說明中,訊號產生器(光發射器641)及訊號感測器(光接收器642)之間配置的相對位置關係可以互換。本發明不限於直線行進的光路,透過折射或反射的曲折光路也能實現光開關功能。也就是說,只要光訊號或磁訊號的訊號傳輸路徑能夠受到干涉而觸發光開關或磁開關即可,並不需要限制訊號產生器及訊號感測器之間的相對位置關係。
如圖2A所示之實施例,基板648具有頂面648a及底面648b,光發射器641及光接收器642分別設置於基板648的頂面648a,光發射器641及光接收器642之間保持固定的間隙。光發射器641與光接收器642通過基板648連接於處理電路(圖中未示出),而組成可產生觸發事件的開關。基板648具有頂面648a及底面648b。在一實施例中,基板648是具有按鍵電路的電路板,光發射器641及光接收器642電連接於電路板,而進一步連接於處理電路。在不同實施例中,基板648包含不具訊號傳遞功能的板件和一軟性電路板上下疊設,光發射器641及光接收器642電連接於軟性電路板上,並且軟性電路板固定於頂面648a,而間接地設置光發射器641及光接收器642於基板648的頂面648a。按鍵總成的前述基板648或軟性電路板上的按鍵電路,可以和幾個鄰近按鍵總成的按鍵電路電性連接,以便構成一個完整的鍵盤。
如圖3所示之實施例,在一實施例中,感測訊號是特定波長光,特別是紅外光。光發射器641朝向光接收器642投射特定波長光,以作為感測訊號,並且光接收器642接收特定波長光,從而產生對應的感測強度。一般而
言,光接收器642接收光線而產生相應的電壓訊號,因此感測強度可以是光接收器642接收特定波長光後產生的電壓訊號的電壓值。
在不同實施例,訊號產生器與訊號感測器分別是磁鐵與霍爾感應器。磁鐵用於產生磁場作為感測訊號,而霍爾感測器是利用霍爾效應感測磁場的存在和強度而得到感測強度。霍爾感測器的輸出電壓與磁場強度成正比,因此感測強度可以是霍爾感測器感應磁場後輸出的電壓訊號的電壓值。
如圖1與圖2A所示之實施例,支撐機構600設置於頂面648a,支撐機構600的頂部606因應按壓力上下移動。進一步而言,鍵帽604設置於支撐機構600的頂部606,且鍵帽604的上表面用於接受外部施加的按壓力。鍵帽604傳遞按壓力到支撐機構600的頂部606,使得支撐機構600的頂部606因應按壓力移動而支撐鍵帽604相對於基板648上/下移動。如圖4所示的實施例,遮擋機構670設置於頂面648a,遮擋機構670的一部份(例如擋片650)跟頂部606的移動而***或脫離自訊號產生器(光發射器641)與訊號感測器(光接收器642)之間的間隙,改變感測強度的大小。遮擋機構670具有透光部674。在一實施例中,透光部674為鏤空。然而在不同實施例中,透光部674可為具有透光性的部分。例如遮擋機構670可由透光材料製作,並塗佈不透光的塗料而保留透光部674,或僅於擋片650塗佈不透光的塗料而使其具有光線遮擋效果。具體而言,當訊號產生器與訊號感測器是光發射器641及光接收器642的組合,遮擋機構670為不透光的材料所製成,特別是可以遮擋特定波長光材料。或者,遮擋機構670的表面可以披覆不透光材料,使得遮擋機構670除了透光部674以外整體地不透光。
如圖1所示之實施例,鍵帽604上可以設置有一或多個出光區(圖未示),各出光區可以定義為各種語言的文字或符號。出光區可以是鏤空區域,並且鏤空區域中可填充或不填充透光材料。或是,鍵帽604可由透光材料製作,並塗佈不透光的塗料而保留出光區不進行塗佈。支撐機構600、遮擋機構670、背光光源643、以及增益光源646大致位於鍵帽604朝向基板648方向投影的鍵帽投影區604a(請參見圖3)內,鍵帽投影區604a可以視為是鍵帽604與基板648之間的立體空間。背光光源643與增益光源646的位置對應於鍵帽604上的一或多個出光區,或者說背光光源643與增益光源646產生的照明光線與增益光線分別照射特定的對應出光區。因此,從上方觀察按鍵總成時,鍵帽604可以充分覆蓋開關模組607、支撐機構、遮擋機構670、背光光源643與增益光源646。在基板648是電路板的場合下,背光光源643與增益光源646電連接於基板648,而透過基板648接收電力。若基板648不具備線路,背光光源643與增益光源646可以透過軟性電路板或導線接收電力與控制訊號。
進一步而言,如圖2A及2C所示之實施例,背光光源643設置於頂面648a,且位在遮擋機構670於頂面648a之垂直投影區域外。增益光源646設置於頂面648a,位在遮擋機構670於頂面648a之垂直投影區域內,且對應於透光部674。更具體而言,增益光源646位在透光部674於頂面648a之垂直投影區域內。藉此,增益光源646發出之光線可穿過透光部674以用於朝向鍵帽604(參見圖1)投射照明光線。換言之,背光光源643及增益光源646均可用於朝向鍵帽604(參見圖1)投射照明光線,從而增進本發明之按鍵總成的背光照明效果。
如圖5所示的實施例,為了進一步降低對訊號感測器的干擾,按鍵總成還包含阻光部646a設置於增益光源646與訊號產生器(光發射器641)之間。其中,阻光部646a可為擋牆等,可直接或間接地設置於頂面648a。如圖2B所示的實施例,屏蔽元件680包含阻光部646a。進一步而言,阻光部646a係屏蔽元件680之窗口681及透光區683間的擋牆。在不同實施例中,阻光部646a亦可設置於遮擋機構670相對於頂面648a之一側,只要在擋片650***訊號產生器及訊號感測器之間時也***增益光源646與訊號產生器之間,即能發揮效果。在一實施例中,訊號產生器(光發射器641)、訊號感測器(光接收器642)及增益光源646是沿著訊號傳遞方向排列,且增益光源646設置於訊號產生器相對於訊號感測器之另一側。藉此,可利用訊號產生器遮擋增益光源646,減少增益光源646發出的光線對訊號感測器的干擾。本發明不排除透過折射、反射形成曲折的訊號傳遞路徑,訊號傳遞路徑不以沿著訊號傳遞方向的直線為限。
如圖2A所示的實施例,具體而言,支撐機構包含第一支架601與第二支架602。第一支架601與第二支架602分別具有底板端6012,、6022與鍵帽端6014、6024,底板端6012、6022可活動地連接於基板648的頂面648a。第一支架601與第二支架602的上緣6015、6025構成支撐機構600的頂部606,並且第一支架601、第二支架602向外展開而使二鍵帽端6014、6024鍵帽端6014、6024互相遠離。第一支架601與第二支架602的鍵帽端6014、6024可活動地連接於鍵帽604,使得鍵帽604被支撐於支撐機構的頂部,而可傳遞按壓力到二鍵帽端6014、6024。在基板648的頂面648a,光發射器641及光接收器642位於二鍵帽端6014、6024在頂面648a的投影之間。
如圖1與圖2A所示的實施例,彈性件605可以是拉伸彈簧或其他提供拉力的元件(如彈性材質製作的線)。彈性件605橫向地連接支撐機構,例如彈性件605連接於二鍵帽端6014、6024,而在二鍵帽端6014、6024之間提供拉力,該拉力使二鍵帽端6014、6024互相接近並且向上移動,也就是使得第一支架601與第二支架602向上擺動,而讓支撐機構的頂部向上移動。具體而言,在本實施例中,本發明不排除彈性件605的兩端分別連接到第一支架601與第二支架602的其他部分,只要彈性件605的連接可以使第一支架601與第二支架602向上擺動,帶動二鍵帽端6014、6024互相接近並且向上移動,而讓支撐機構的頂面648a向上移動形成向上推動鍵帽604的恢復力即可。
如圖1與圖2A所示的實施例,具體而言,第一支架601與第二支架602分別包含支架本體613、623與二側臂部611、612、621、622。在第一支架601或第二支架602中,二側臂部611、612、621、622延伸自支架本體613、623的兩端,並且可活動地連接於基板648的頂面648a。支架本體613、623垂直於彈性件605的連接方向,並且彈性件605連接於二支架本體613、623,而常態地對二支架本體613、623提供拉力使二支架本體613、623互相接近,形成向上推動鍵帽604的恢復力。支架本體613、623分別構成第一支架601與第二支架602的鍵帽端6014、6024,並且側臂部611、612、621、622的末端分別構成第一支架601與第二支架602的底板端6012、6022。
如圖2A、圖2B、圖6A與圖6B所示的實施例,支撐機構600更包含底板603,底板603結合於基板648的頂面648a。底板603具有連接件631、632,連接件631、632可以是位於板片兩端的卡勾式連接件,並且板片是一體成形於底板603並且朝向遠離基板648的方向突出。所述板片可以是成對並且互
相平行地配置,而使每一對相應的卡勾構成一個連接件631、632。各底板端6012、6022分別可活動地連接於連接件631、632,藉以可活動地連接於底板603。同時,鍵帽端6014、6024分別可活動地耦接鍵帽604,藉此構成蝶翼式的支撐機構,以穩定地支撐鍵帽604相對於基板648上下移動。如果不設置整片底板603,連接件631、632可直接固定在基板648的頂面648a,那麼第一支架601與第二支架602的底板端6012、6022可活動地連接於頂面648a的連接件631、632。不排除省略底板603,而以底板端6012、6022直接地樞接於電路板644。此外,第一支架601與第二支架602也可以交叉配置並且互相樞接,而配置為剪刀結構的形態。
如圖1所示,具體而言,鍵帽604可為例如射出成形的矩形帽,並且鍵帽604的下表面設置有用於耦接支撐機構的耦接件6042、6044。耦接件6042、6044可以分別是具有軸孔的耦接件6042與具有滑槽的耦接件6044;或是,耦接件6042、6044都是具有滑槽的耦接結構。第一支架601與第二支架602的鍵帽端6014、6024分別可活動地連接鍵帽604的耦接件6042、6044,並且至少一鍵帽端6014、6024可相對於對應的耦接件6042、6044滑動,使得鍵帽端6014、6024可活動地連接於鍵帽604,並且鍵帽604可傳遞按壓力到鍵帽端6014、6024。
如圖2A所示的實施例,遮擋機構670包含擋片650。遮擋機構670可轉動地及/或可移動地設置於基板648的頂面648a。其中,遮擋機構670還包含二樞接耳片673,用以樞接於於頂面648a。大致上,遮擋機構670的轉動軸向、第一支架601的轉動軸向與第二支架602的轉動軸向是互相平行。
其中,遮擋機構670之頂端675以可活動的狀態連接於第一支架601之上端,例如支架本體613的上表面或任一處,以使得且遮擋機構670跟隨支撐機構600的移動而相對於基板648上/下擺動。遮擋機構670之頂端675也可以抵靠在鍵帽604下表面,隨鍵帽604的按壓過程而移動。換言之,遮擋機構670可隨著鍵帽604(如其下表面)或支撐機構600(如第一支架601)的移動而轉動、移動或擺動。擋片650由遮擋機構670向下延伸,以隨遮擋機構670旋轉而***或脫離自光發射器641及光接收器642之間的間隙,改變感測強度的大小。也就是說,遮擋機構670隨著鍵帽604或支撐機構600的移動,去干涉訊號產生器與訊號感測器的光傳輸路徑,藉以觸發開關模組、產生觸發事件,或說是產生按鍵訊號。
當訊號產生器與訊號感測器是磁鐵與霍爾感測器的組合構成磁力開關時,至少擋片650是摻雜具有導磁性的材料(例如鐵、鈷、鎳或其合金),或者擋片650是以具有導磁性的鐵、鈷、鎳或其合金所製成。不排除遮擋機構670是整體地以具有導磁性的材料製成,例如直接對鐵、鈷、鎳或其合金薄片進行沖壓以製作遮擋機構670。不過,為使訊號感測器(霍爾感測器)偵測到磁通量變化,並不一定需要遮擋機構670的一部分(如前述擋片)***或移出訊號產生器與訊號感測器的間隙,只要遮擋機構670的移動干涉到磁力傳輸路徑(或稱磁訊號傳輸路徑),就能造成磁通量變化。
如圖1、圖2A與圖2B所示的實施例,為了進一步降低對訊號感測器的干擾,按鍵總成還包含屏蔽元件680,直接或間接地設置於頂面648a,屏蔽元件680具有窗口681以及透光區683,並且屏蔽元件680環繞光發射器641及光接收器642,實質而言覆蓋於訊號產生器(光發射器641)與訊號感測器(光
接收器642)上。窗口681供遮擋機構670的一部份干涉訊號傳輸路徑S(參見圖3)。更具體而言,遮擋機構670的擋片650可穿過窗口681而***光發射器641及光接收器642之間的間隙以遮斷感測訊號。增益光源646產生增益光線,對應於屏蔽元件680的透光區683而設置於基板648頂面648a。更具體而言,增益光源646位在透光區683於頂面648a之垂直投影區域內。換言之,透光區683與透光部674於頂面648a之垂直投影區域至少部分重疊。藉此,增益光源646發出之光線可穿過透光區683以及透光部674以用於朝向鍵帽604(參見圖1)投射照明光線。樞接耳片673樞接於屏蔽元件680的樞接柱682,使得樞接耳片673間接地樞接於基板648頂面648a。在不同實施例中,樞接柱682可以從屏蔽元件680分離為獨立元件,設置於頂面648a,使得樞接耳片673直接地樞接於基板648頂面648a。依照訊號感測器與開關屬性的不同,覆蓋於訊號產生器與訊號感測器上的屏蔽元件680還可以包括光屏蔽材料或磁屏蔽材料,以避免外界環境的磁力或光線(例如照明光線或增益光線)對訊號感測器造成干擾,例如錯誤觸發。在某些實作中,增益光線和背光光線的顏色可以不同,此時可以仰賴屏蔽元件680的光屏蔽材料,吸收或降低進入第二區的照明光線的光通量(例如經由鍵帽604的反射/折射而來),遮蔽與集中增益光線從第二區穿出的照射範圍。
如圖1與圖2A所示,此外,按鍵總成還包含擴散片661。擴散片661直接或間接地結合於基板648的頂面648a,並且擴散片661覆蓋背光光源643,並且位於背光光源643與鍵帽604之間。背光光源643發出的照明光線,可通過擴散片661而被大範圍地照射於鍵帽604的內側面。此外,用於設置擴散片661的側牆可以採用遮光材料製作以減少水平方向出光。在訊號感測器是光接
收器642的場合,擴散片661可避免照明光線干擾光接收器642得到的感測強度。
如圖1與圖2A所示,屏蔽元件680與擴散片661也可以直接地結合於底板603,從而透過底板603間接地結合於頂面648a。底板603配置有第一扣件691,屏蔽元件680與擴散片661分別配置有第二扣件692。第一扣件691與第二扣件692互相匹配,以將屏蔽元件680與擴散片661固定於底板603。例如,如圖所示,擴散片661的第二扣件692是凸柱,而相應的第一扣件691是突出於底板603且具有孔洞的凸耳;又例如,屏蔽元件680的第二扣件692包含凸柱與鉤孔,而相應的第一扣件691是分別是具有孔洞的凸耳與突出於底板603的鉤。
如圖3與圖6A所示的實施例,圖中以虛線表示彈性件605。彈性件605橫向地沿一連接方向連接第一支架601與第二支架602的鍵帽端6014,6024。在鍵帽604被施力按壓上下移動的過程中,彈性件605也隨著上下移動;於是彈性件605之正投影將鍵帽604在基板648頂面648a以上的立體空間,也就是鍵帽投影區604a,分隔為第一區604a1與第二區604a2。訊號產生器(光發射器641)、訊號感測器(光接收器642)、與增益光源646設置於第一區604a1,而背光光源643設置於第二區604a2。以不同角度觀之,本發明在原本供設置訊號產生器(光發射器641)及訊號感測器(光接收器642)的第一區604a1增加設置增益光源646,但必須使得增益光源646產生的增益光線能夠穿過遮擋機構670的透光部674、而經由第一區604a1向上照射;並且在增進背光照明效果的同時,不能讓增益光源646的增益光線去干擾訊號產生器(光發射器641)及訊號感測器(光接收器642)的感測觸發功能。在某些實作中,背光光源643的照明光線可以經由第二區604a2而向上照射鍵帽604上的主要字符(某較大面積的出
光區),並以增益光源646的增益光線經由第一區604a1向上照射鍵帽604上的次要字符或指示區(某較小面積的出光區)。
如圖1與圖2A所示的實施例,底板603具有朝向基板648突出的爪部693,且基板648有相應的固定孔694。爪部693可以***並緊扣於固定孔694的邊緣,藉以固定底板603於基板648的頂面648a。基於可拆卸的底板603,支撐機構、遮擋機構670、屏蔽元件680與擴散片661可以預先結合為次組件。透過固定孔694的定位,底板603安裝至基板648後,就可以完成這個次組件的定位,特別是擋片650相對訊號產生器與訊號感測器的定位。鍵帽604可以先安裝至次組件,或是鍵帽604在完成次組件的固定後再安裝至次組件。實際上,底板603只需要在基板648上佔有小面積,而可供支撐機構、遮擋機構670、屏蔽元件680與擴散片661安裝於其上即可,而且每一個按鍵總成可以配備有一個單獨的底板603,但不排除多個按鍵總成的底板603互相連接而形成大面積的單一底板。
圖7與圖8係經過簡化,僅保留基板648、光發射器641、光接收器642、第一支架601、第二支架602與遮擋機構670。如圖所示,擋片650於基板648上的投影,大致位於光發射器641及光接收器642之間,並且光發射器641及光接收器642的其中之一位於擋片650與遮擋機構670的頂端675在基板648上的投影之間。
圖7示出鍵帽604(參見圖1)沒有受到按壓的狀態,彈性件605(參見圖1)提供的拉力使得第一支架601、第二支架602互相接近並且向上移動,而帶動鍵帽604向上移動至在本實施例中可以到達的最高點。此時,遮擋機構670旋轉遠離基板648,而帶動擋片650向上移動至在本實施例中可以到達
的最高點,可全部或局部脫離自光發射器641及光接收器642之間的間隙,使得感測訊號被遮擋的程度降低。此時,訊號感測器,即光接收器642得到的感測強度為為第一強度。
圖7示出鍵帽604(參見圖1)被按壓到最低點的狀態,鍵帽604受壓向下移動而傳遞按壓力至第一支架601、第二支架602,而帶動遮擋機構670旋轉朝向基板648,而帶動擋片650向下移動至在本實施例中可以到達的最低點,遮擋感測訊號的傳遞。此時,訊號感測器,光接收器642得到的感測強度為第二強度。第二強度通常會是一實施例中最小的感測強度;然而,第二強度的數值並不必然等於零,因為當鍵帽604、擋片650位於最低點時,感測訊號的傳遞並不必然完全被擋片650遮斷,而產生觸發事件。前述的觸發事件,亦即感測強度由第一強度轉變為第二強度,可以供後端的處理電路判讀為輸入觸發,而產生對應的輸入訊號。
如圖8所示,需注意的是,前述實施例的說明,是以鍵帽604與第一支架601、第二支架602被按壓至最低點才產生觸發事件,亦即第二強度是設定為實施例中所能得到的最小感測強度。實際上,考量按鍵總成的靈敏度的要求,一般按壓式輸入裝置(例如鍵盤)中並不會配置成鍵帽604被按壓至最低點才產生觸發事件。按壓式輸入裝置通常會設定成鍵帽604被向下按壓適當行程(例如最大行程的一半),就會產生觸發事件。因此,在一實施例中,第二強度可以是指定的強度下限門檻值,並且數值大小是設定在第一強度與最小感測強度之間。當感測強度由第一強度逐漸下降至第二強度,就會產生觸發事件。若鍵帽604仍繼續被按壓而向下移動,感測強度仍會繼續下降,而使得觸發事件維持存在的狀態而不被判斷為新的觸發事件。當鍵帽604被釋放並向上
移動而使得感測強度上升至大於第二強度,則處理裝置判定前述觸發事件終止。
在不同實施例中,支撐機構600、背光光源643、與增益光源646設置於基板648的頂面648a,而訊號產生器(光發射器641)及訊號感測器(光接收器642)設置於基板648的底面648b;也就是光開關與背光光源643、增益光源646設置於基板648的不同面而形成異面設置。藉此,可降低背光光源643、增益光源646對訊號感測器(光接收器642)的干擾,在光開關置換為磁力開關的場合,異面設置同樣可以降低背光光源643、增益光源646運作時改變的磁場干擾訊號感測器。
本發明已由上述實施例加以描述,然而上述實施例僅為例示目的而非用於限制。熟此技藝者當知在不悖離本發明精神下,於此特別說明的實施例可有例示實施例的其他修改。因此,本發明範疇亦涵蓋此類修改且僅由所附申請專利範圍限制。
600:支撐機構
601:第一支架
6012、6022:底板端
6014、6024:鍵帽端
6015、6025:上緣
602:第二支架
603:底板
605:彈性件
606:頂部
607:開關模組
611、612、621、622:側臂部
613、623:支架本體
631、632:連接件
641:光發射器
642:光接收器
643:背光光源
646:增益光源
648a:頂面
648b:底面
650:擋片
661:擴散片
670:遮擋機構
673:樞接耳片
674:透光部
675:頂端
680:屏蔽元件
681:窗口
682:樞接柱
683:透光區
691:第一扣件
692:第二扣件
693:爪部
694:固定孔
Claims (16)
- 一種按鍵總成,包含:一開關模組,具有一基板與成對的一訊號產生器與一訊號感測器;其中,該基板具有一頂面,該訊號產生器與該訊號感測器設置於該基板,該訊號產生器對該訊號感測器提供一感測訊號,而該訊號感測器接收該感測訊號而得到對應的一感測強度;一支撐機構,設置於該頂面,該支撐機構的一頂部因應一按壓力上下移動;以及一遮擋機構,設置於該頂面,該遮擋機構的一部份跟該頂部的移動而***或脫離自該訊號產生器與該訊號感測器之間的間隙,改變該感測強度的大小,其中,該遮擋機構具有一透光部;一背光光源,設置於該頂面,且位在該遮擋機構於該頂面之垂直投影區域外;以及一增益光源,設置於該頂面,位在該遮擋機構於該頂面之垂直投影區域內,且對應於該透光部。
- 如請求項1所述的按鍵總成,更包含一鍵帽,設置於該支撐機構的頂部,以透過該支撐機構的支撐而位於該頂面的上方,並且該支撐機構支撐該鍵帽相對於該基板上/下移動,其中,該背光光源及該增益光源用於朝向該鍵帽投射照明光線。
- 一種按鍵總成,包含:一開關模組,具有一基板與成對的一訊號產生器與一訊號感測器;其中,該基板具有一頂面,該訊號產生器與該訊號感測器設置於該頂面之一第一區, 該訊號產生器對該訊號感測器提供一感測訊號,而該訊號感測器接收該感測訊號而得到對應的一感測強度;一支撐機構,設置於該頂面,該支撐機構的一頂部因應一按壓力上下移動;以及一遮擋機構,設置於該頂面之該第一區,該遮擋機構的一部份跟該頂部的移動而***或脫離自該訊號產生器與該訊號感測器之間的間隙,改變該感測強度的大小;以及一增益光源,設置於該頂面之該第一區。
- 如請求項1或3所述的按鍵總成,進一步包含一阻光部設置於該增益光源與該訊號產生器之間。
- 如請求項3所述的按鍵總成,其中,該遮擋機構具有一透光部,該增益光源位在該遮擋機構於該頂面之垂直投影區域內,且對應於該透光部。
- 如請求項1或5所述的按鍵總成,其中,該增益光源位在該透光部於該頂面之垂直投影區域內。
- 如請求項3所述的按鍵總成,更包含一鍵帽,設置於該支撐機構的頂部,以透過該支撐機構的支撐而位於該頂面的上方,並且該支撐機構支撐該鍵帽相對於該基板上/下移動,其中,該增益光源用於朝向該鍵帽投射照明光線。
- 如請求項7所述的按鍵總成,進一步包含一背光光源,設置於該頂面,且位在該第一區以外的一第二區,用於朝向該鍵帽投射照明光線。
- 如請求項1或3所述的按鍵總成,其中該訊號產生器與該訊號感測器是一光接收器與一光發射器的組合,或者該訊號產生器與該訊號感測器是一磁鐵與一霍爾感測器的組合。
- 如請求項1或3所述的按鍵總成,其中,該訊號產生器、該訊號感測器及該增益光源是沿著一訊號傳遞方向排列。
- 一種按鍵總成,包含:一開關模組,具有一基板與成對的一訊號產生器與一訊號感測器;一支撐機構,設置於該基板上,該支撐機構具有相對的二鍵帽端隨著一按壓力同步上下移動;一彈性件,橫向地連接該二個鍵帽端,該彈性件之正投影將該基板以上的立體空間,分隔為一第一區與一第二區;一增益光源與一背光光源,分別設置於該基板上;以及一遮擋機構,設置於該基板上方,該遮擋機構的一部份隨該支撐機構的移動而干涉該訊號產生器與該訊號感測器的一訊號傳輸路徑;其中,該增益光源與該訊號產生器及該訊號感測器,皆位於該第一區。
- 如請求項11所述的按鍵總成,其中該增益光源產生的增益光線穿過該遮擋機構的一透光部,而經由該第一區向上照射。
- 如請求項11所述的按鍵總成,其中該背光光源位在該第二區。
- 如請求項11所述的按鍵總成,更包含一屏蔽元件覆蓋於該訊號產生器與該訊號感測器上。
- 如請求項14所述的按鍵總成,其中該屏蔽元件具有一窗口供該遮擋機構的一部份干涉該訊號傳輸路徑。
- 如請求項14所述的按鍵總成,其中該屏蔽元件包含一阻光部設置於該增益光源與該訊號產生器之間。
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