键盘的制作方法

本发明是关于一种键盘，尤其是一种具有防键位冲突功能

背景技术：

不论是文本处理或游戏中，我们都经常会使用到组合键，也就是一起按下多个按键来执行某些特定的功能。但有时候可能会发生按下两个按键后，再按下第三个按键时信号却没有输出的问题，而造成所谓键位冲突的现象。

目前键盘的主要设计方式是将按键排成矩阵形式(Keyboard Matrix)，当按键被触发时，由键盘控制器(Keyboard Controller)依照行(Column)与列(Row)的信息，来找出被使用者按下的按键信息并输出信号。键盘矩阵中每个行与列的交错点都代表着一个按键，当按键被触发时，键盘就会进行扫描，查询是哪个按键被按下。举例来说，键盘控制器会轮流扫描键盘矩阵的每一行，若当键盘控制器扫描至某一行时于某一列接收到相应信号，键盘控制器即可依据形成通路的行列信息判断是哪一个按键被触发。

键盘矩阵中最小矩形单位是由四个按键所组成，四个按键中按下任何一个按键时都能顺利输出信号。任意按下两个按键时，键盘控制器也能依行列信息判断是哪些按键被触发。但当同时按下三个按键时，就会送出两个行信息与两个列信息到键盘控制器，由于两行与两列共可形成四个按键，所以光靠行列信息无法推算是四个按键中的哪三个按键被按下，而这时被误判导通电路的第四个按键，即称为鬼键(Ghost Key)。

当鬼键出现时，键盘控制器无法正确判断哪些按键被按下而可能产生错误的判断信号。为了避免错误信号被送出，键盘控制器就会忽略第三个按键被按下时所产生的信号，只输出前两个按键所产生的信号，也就是说，同一个矩阵里，同时按下在相邻四个位置上的其中三个按键时就会发生键 位冲突现象。

薄膜式键盘是以键盘矩阵来判断被按下的按键，因而会有键位冲突的问题。目前常见应用于薄膜式键盘的防键位冲突手段有增设以复杂型可编程逻辑芯片(complex programmable logic device，CPLD)实现的控制IC，以及在键盘矩阵中针对较容易出现鬼键的按键，例如常用组合键的其中一个按键，进行线路回避设计等方式。然而上述作法皆需重新开发设计而无法直接应用于市面上的薄膜式键盘，而有增加开发成本及时间的问题，因此需要一种改良的应用于薄膜式键盘的防键位冲突设计以改善现有键盘中的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种节省成本及时间的具有防键位冲突功能的键盘。

本发明提供一种键盘，包括：

多个按键；

一薄膜按键开关，设置于多个按键下方，用以被多个按键触压而产生多个按键信号，包括：

一上线路板，包括多个上接点位于上线路板的一下表面；

一下线路板，包括多个下接点位于下线路板的一上表面，其中，多个下接点分别位于多个上接点下方，用以与多个上接点接触而产生多个按键信号；以及

一间隔层，位于所述上线路板及下线路板之间，用以分隔多个上接点与所述多个下接点；以及

多个二极管，设置于上线路板的下表面并分别电连接于一上接点，以使电流自单一方向通过上接点。

于一实施例中，所述上接点与所述二极管的数量相同。

于一实施例中，相邻的四个所述上接点的其中一所述上接点电连接于一所述二极管。

于一实施例中，每一所述上接点与位于所述上接点下方的所述下接点形成一开关，所述薄膜按键开关还包括多个第一导电线路以及多个第二导 电线路，每一所述第一导电线路用以纵向电连接多个所述开关以及与所述多个开关电连接的所述多个二极管，每一所述第二导电线路用以横向电连接多个所述开关以及与所述多个开关电连接的所述多个二极管。

于一实施例中，所述间隔层包括多个第一通孔，且所述下线路板包括位于所述多个第一通孔下方的多个第二通孔，用以容纳所述多个二极管。

于一实施例中，所述间隔层包括多个开孔，当所述薄膜按键开关被触压时，所述多个上接点伸入所述多个开孔并与所述多个下接点接触而产生所述多个按键信号。

于一实施例中，还包括一底板位于所述薄膜按键开关下方，用以支撑所述薄膜按键开关以及所述多个按键，所述底板包括多个第三通孔，用以容纳所述多个二极管。

于一实施例中，每一所述按键包括：

一键帽；

一连接元件，位于所述键帽与所述薄膜按键开关之间并连接于所述键帽，用以使所述键帽相对于所述薄膜按键开关上下移动；以及

一弹性元件，位于所述键帽与所述薄膜按键开关之间，用以提供一弹性力予所述键帽，使所述键帽复位。

本发明提供另一种键盘，包括：

多个按键；

一薄膜按键开关，设置于多个按键下方，用以被多个按键触压而产生多个按键信号，包括：

一上线路板；

多个上接点，位于上线路板的一下表面；

一下线路板；

多个下接点，位于下线路板的一上表面，其中，多个下接点分别位于多个上接点下方，用以与多个上接点接触而产生多个按键信号；以及

一间隔层，位于上线路板及下线路板之间，用以使多个上接点与多个下接点维持一距离；以及

多个二极管，设置于下线路板的上表面并分别电连接于一下接点，以使电流自单一方向通过下接点。

于一实施例中，每一所述下接点电连接于一所述二极管。

于一实施例中，相邻的四个所述下接点的其中一所述下接点电连接于一所述二极管。

于一实施例中，所述薄膜按键开关还包括多个第一导电线路以及多个第二导电线路，其中，每一所述第一导电线路用以横向电连接所述多个下接点、与所述多个下接点电连接的所述多个二极管以及位于所述多个下接点上方的所述多个上接点，每一所述第二导电线路用以纵向电连接所述多个下接点、与所述多个下接点电连接的所述多个二极管以及位于所述多个下接点上方的所述多个上接点。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的键盘的完整分解示意图。

图2是本发明第一较佳实施例的键盘的部分分解示意图。

图3是本发明第一较佳实施例的键盘的剖面示意图。

图4是本发明第一较佳实施例的键盘矩阵电路示意图。

图5为本发明第一较佳实施例的电流路径示意图。

图6是本发明第二较佳实施例的键盘的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

键盘 1

按键 10

键帽 101

连接元件 102

弹性元件 103

突部 103a

薄膜按键开关 11

上线路板 111

下线路板 112

第二通孔 1121

间隔层 113

第一通孔 1131

电流路径 P1、P2、P3

上接点 114

开孔 115

下接点 116

底板 12

支撑突部 121

第三通孔 122

二极管 13

键盘矩阵电路 14

开关 SW1、SW2、SW3、SW4

第一导电线路 X1、X2

第二导电线路 Y1、Y2

键盘 2

具体实施方式

以下以不同实施例说明本发明的键盘。请先参照图1至图3，图1为本发明第一较佳实施例的键盘的完整分解示意图，图2为本发明第一较佳实施例的键盘的部分分解示意图，图3为本发明第一较佳实施例的键盘的剖面示意图。为简化图面，于图2及图3中仅显示若干按键及位于所述按键下方的部分薄膜按键开关、部分底板及一二极管。

首先说明本例键盘1的元件组成。如图1及图2所示，键盘1包括多个按键10、薄膜按键开关11、底板12以及多个二极管13(diode)。每一按键10包括键帽101、连接元件102以及弹性元件103。薄膜按键开关11则包括上线路板111、下线路板112以及间隔层113。上线路板111的下表面，于图2中以虚线表示，具有相连接的多个上接点114。下线路板112位于上线路板111下方，且下线路板112的上表面具有相连接的多个下接点116。间隔层113则位于上线路板111与下线路板112之间，用以分隔多个上接点114与多个下接点116，且间隔层113具有多个开孔115。又，每一上接点114具有对应的一开孔115及一下接点116，且每一上接 点114与其对应的下接点116形成一开关。

接下来说明本例键盘1的组装顺序。首先，如图2及图3所示，薄膜开关电路11置于多个按键10与底板12之间，多个二极管13则设置于薄膜开关电路11的上线路板111的下表面，于图2中以虚线表示，且每一二极管13电连接于一上接点114，以使电流自单一方向通过上接点114。又，间隔层113包括多个第一通孔1131，下线路112板包括位于多个第一通孔1131下方的多个第二通孔1121，底板12则包括位于多个第二通孔1121下方的多个第三通孔122，以使每一二极管13可被收容于第一通孔1131、第二通孔1121与第三通孔122中。本发明通过设置多个二极管13达成防键位冲突的目的，以下将进一步说明。

再者，多个弹性元件103设置于上线路板111的上表面并分别连接于多个键帽101，且每一上接点114位于一弹性元件103下方。又，每一弹性元件103内部具有一突部103a，且每一突部103a位于一上接点114上方。补充说明的是，多个弹性元件103可为单独粘贴至上线路板111的多个独立元件，亦可互相连接为单一元件。而多个连接元件102亦设置于上线路板111的上表面并分别连接于多个键帽101，且每一弹性元件103位于一连接元件102所形成的容置空间内。

此外，底板12包括多个支撑突部121。多个支撑突部121穿过薄膜开关电路11而突出于上线路板111的上表面并连接于多个连接元件102，以将多个连接元件102固定于薄膜开关电路11上。补充说明的是，虽于图2中每一连接元件102与四支撑突部121相连接，但不以此为限，每一连接元件102所对应的支撑突部121的数量可依实际需求设计调整。

完成上述组装作业后，当任一键帽101被向下触压时，连接元件102辅助键帽101稳定向下移动而挤压弹性元件103，使得位于弹性元件103内部的突部103a向下压抵上线路板111。于是位于突部103a下方的上线路板111的上接点114伸入间隔层113的开孔115，并与下线路板112的下接点116接触而产生按键信号。而当键帽101不再被触压时，弹性元件103提供一弹性力予键帽101，使键帽101在连接元件102辅助下稳定向上移动至未被触压时的位置。

接下来说明本例键盘1通过设置多个二极管13达成防键位冲突的目 的的原理。请一并参照图2至图4，图4为本发明第一较佳实施例的键盘矩阵电路示意图，为简化图面，于图4中仅显示相邻的四个按键所形成的部分键盘矩阵电路。键盘矩阵电路14包括分别对应四个相邻按键的四个开关SW1、SW2、SW3及SW4、用以纵向电连接开关SW1及SW2的第一导电线路X1、用以纵向电连接开关SW3及SW4的第一导电线路X2、用以横向电连接开关SW1及SW3的第二导电线路Y1以及用以横向电连接开关SW2及SW4的第二导电线路Y2。键盘控制器(图中未示)会依序扫描第一导电线路X1及X2，并检测扫描第一导电线路X1或X2时第二导电线路Y1及Y2是否导通，藉此判断开关SW1、SW2、SW3及SW4的导通状态，以下将进一步说明。

如前所述，每一上接点114具有对应的一下接点116，且每一上接点114与其对应的下接点116形成一开关，当对应于一开关，例如SW1，的按键10被按下时，开关SW1所对应的上接点114与下接点116相接触，而使开关SW1处于导通状态(on)，进而导致第一导电线路X1与第二导电线路Y1导通，亦即当键盘控制器扫描第一导电线路X1时可于第二导电线路Y1接收到相应信号。基于此现象，键盘控制器即可得知开关SW1所对应的按键10已被按下。

同理可知，当对应开关SW2的按键10被按下而使开关SW2处于导通状态时，键盘控制器可于扫描第一导电线路X1时于第二导电线路Y2接收到相应信号，基于此现象，键盘控制器即可判断开关SW2所对应的按键10被按下。再者，当对应开关SW3的按键10被按下而使开关SW3处于导通状态时，键盘控制器可于扫描第一导电线路X2时于第二导电线路Y1接收到相应信号，基于此现象，键盘控制器即可判断开关SW3所对应的按键10被按下。此外，当对应开关SW4的按键10被按下而使开关SW4处于导通状态时，键盘控制器可于扫描第一导电线路X2时于第二导电线路Y2接收到相应信号，基于此现象，键盘控制器即可判断开关SW4所对应的按键10被按下。

接着以多个按键10同时被按下时的情况说明通过设置多个二极管13达成防键位冲突的目的的原理。请一并参照图4及图5，图5为本发明第一较佳实施例的电流路径示意图。如图5所示，开关SW1、SW2及SW3 皆因其所对应的按键10被按下而被导通。当键盘控制器扫描第一导电线路X2时，由于开关SW4未被导通，电流将无法通过开关SW4，如电流路径P1所示。且由于开关SW1连接于二极管13而使电流仅能自单一方向通过开关SW1，因此电流亦无法通过开关SW1，如路径P2所示。基于上述理由，键盘控制器即无法在第二导电线路Y2接收到相应信号，故键盘控制器可正确判断开关SW4所对应的按键10未被按下，而不会发生键位冲突现象。但若开关SW1未连接于二极管13，键盘控制器在扫描第一导电线路X2时，电流将反向通过开关SW1，如电流路径P3所示，使得键盘控制器在第二导电线路Y2接收到相应信号，而令键盘控制器误判开关SW 4所对应的按键10被按下，进而发生键位冲突现象。

另外，当开关SW2、SW3及SW4皆因其所对应的按键10被按下而导通时，由于开关SW4连接于二极管13而使电流仅能自单一方向通过开关SW4，开关SW2、SW3及SW4即无法提供另一导通路径，而不会导致第一导电线路X1与第二导电线路Y1被导通，故键盘控制器不会误判开关SW1所对应的按键10被按下，即不会发生键位冲突现象。

此外，当开关SW1、SW3及SW4皆因其所对应的按键10被按下而导通时，由于开关SW3连接于二极管13而使电流仅能自单一方向通过开关SW3，开关SW1、SW3及SW4即无法提供另一导通路径，而不会导致第一导电线路X1与第二导电线路Y2被导通，故键盘控制器不会误判开关SW2所对应的按键10被按下，即不会发生键位冲突现象。

再者，当开关SW1、SW2及SW4皆因其所对应的按键10被按下而导通时，由于开关SW2连接于二极管13而使电流仅能自单一方向通过开关SW2，开关SW1、SW2及SW4即无法提供另一导通路径，而不会导致第一导电线路X2与第二导电线路Y1被导通，故键盘控制器不会误判开关SW3所对应的按键10被按下，即不会发生键位冲突现象。

虽于上述说明中每一开关皆连接于一二极管13，但熟知本领域技术人员可依实际需求变更设计。举例来说，在开关SW1、SW2、SW3及SW4中，若只有开关SW1、SW2及SW3所对应的按键10会同时被按下，则仅需将开关SW1连接于二极管13即可防止键位冲突现象发生。亦即相邻的四个开关中，只有其中一开关连接于二极管13时同样可防止键位冲突 现象发生。

由上述说明可知，于本例中可通过设置多个二极管13防止键位冲突现象发生，且通过将多个二极管13设置于薄膜开关电路11的上线路板111的下表面，并使每一二极管13电连接于一上接点114，可达成不需更改现有设计而可直接应用于现有薄膜式键盘的功效，进而解决了前述现有应用于薄膜式键盘的防键位冲突设计耗费较多开发成本及时间的问题。此外，于本例中多个二极管13可收容于键盘1的层迭结构，即间隔层113、下线路板112及底板12中而不需其他容置空间，更具有不会增加键盘1整体厚度的优点。

以下以第二较佳实施例说明本发明键盘的其他可能变更设计。首先说明本发明第二较佳实施例的键盘2，请参照至图6，图6为本发明第二较佳实施例的键盘的剖面示意图。

与第一较佳实施例不同的是，于本例中多个二极管13设置于薄膜开关电路11的下线路板112的上表面，且每一二极管13电连接于一下接点116，以使电流自单一方向通过下接点116。本例的键盘2同样可防止键位冲突现象发生，并达成不需更改现有设计而可直接应用于现有薄膜式键盘的功效，进而解决前述现有应用于薄膜式键盘的防键位冲突设计耗费较多开发成本及时间的问题。本例的键盘2的其他结构及操作原理大致与第一较佳实施例的键盘1相同，于此不再赘述。

通过以上说明可知，本发明的键盘通过设置多个二极管13防止键位冲突现象发生，且通过将多个二极管13设置于薄膜开关电路11，达成不需更改现有设计而可直接应用于现有薄膜式键盘的功效，进而解决了前述现有应用于薄膜式键盘的防键位冲突设计耗费较多开发成本及时间的问题，并可带来不会增加键盘整体厚度的优点，实为一极具产业利用性的发明。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想与特点，其目的在使本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。