力量感测输入装置的制作方法

本发明涉及一种力量感测输入装置，特别涉及一种可显示使用者按压的力量强度的力量感测输入装置。

背景技术：

输入装置为现代人使用电脑所不可或缺的设备。输入装置常见为传统键盘，传统键盘上面有许多按键，供使用者按压以输入指令。传统键盘具有很多种产生按键信号的按键设计。力量感测输入的键盘即是其中一种应用，其中，一个按键被设计为可感测不同程度的按压力道，进而触发不同功能。举例而言，于施加力道0-30克于按键时，按键处于被按压得较浅的状态，此时可触发第一种预定功能，于施加力道30-60克于按键时，按键处于被按压得较深的状态，此时可触发第二种预定功能。通过对同一按键施加第一按压力道以及第二按压力道，以便于使用者很轻易地启动不同的预定功能。

然而，当使用者在按压按键的当下，往往难以精细察觉到自己所施加于按键的力量，此将导致难以让使用者准确地触发使用者所欲触发的功能，反而有时会误触发不想触发的功能，因而造成困扰。有鉴于此，传统的力量感测输入键盘仍需改进。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种力量感测输入装置，通过加入显示模块，显示模块可相应使用者施加于按键的不同按压力量强度而呈现出不同的显示，由此以提供给使用者知道自己所施加于按键的力量，进而能精确地进行触发所欲执行的功能。

本发明的一较佳实施概念，在于提供一种力量感测输入装置，包括一电路板、多个按键、多个力量感测模块及一显示模块。多个按键设置于该电路板上，各该按键包括：

一键帽；

一键身，设置于该键帽下方；

一触发件，连接该键帽而与该键帽连动；以及

一弹性件，该弹性件的一端接抵于该键身或该电路板，该弹性件的另一端接抵该键帽或触发件，其中，于该键帽接受一外力而该触发件下降时，该弹性件变形而储存有一弹性位能；

每一该力量感测模块位于一该按键下方，用以检测该按键所接受的该外力的力量强度，而相应产生一信号；

显示模块设置于该电路板上，且该显示模块相应于各该力量感测模块的各该信号发光。

于一较佳实施例中，该力量感测输入装置还包括一壳体，该壳体容置该电路板、多个所述按键、多个所述力量感测模块以及该显示模块，其中各该按键的该键帽穿出该壳体而显露于外。

于一较佳实施例中，该显示模块包括多个发光元件，多个所述发光元件设置于该电路板，且每一该发光元件设置于一该按键下方，其中，该键帽由透光材质所制成，以供每一该发光元件所发出的光线得以穿过相对应的该按键的该键帽。

于一较佳实施例中，各该力量感测模块所能感测到相对应的该按键所接受的力量的范围为一力量感测值范围，该力量感测值范围包括一低力量值范围以及一高力量值范围，其中，于该按键接受该外力而该力量感测模块所感测到该外力位于该低力量值范围时，该按键所对应的该发光元件显示出一第一颜色，于该按键接受该外力而该力量感测模块所感测到该外力位于该高力量值范围时，该按键所对应的该发光元件显示出一第二颜色。

于一较佳实施例中，各该力量感测模块所能感测到相对应的该按键所接受的力量的范围为一力量感测值范围，该力量感测值范围包括一低力量值范围以及一高力量值范围，其中，于该按键接受该外力而该力量感测模块所感测到该外力位于该低力量值范围时，该按键所对应的该发光元件及邻近于该发光元件的其它发光元件皆显示出一第一颜色，于该按键接受该外力而该力量感测模块所感测到该外力位于该高力量值范围时，该按键所对应的该发光元件及邻近于该发光元件的其它发光元件皆显示出一第二颜色。

于一较佳实施例中，该显示模块包括多个发光元件，多个所述发光元件设置于该电路板，邻设于多个所述按键，且显露于该壳体，其中，多个所述发光元件连续排列形成一计量表，该计量表至少包括一低位发光量度以及一高位发光量度。

于一较佳实施例中，各该力量感测模块所能感测到相对应的该按键所接受的力量的范围为一力量感测值范围，该力量感测值范围包括一低力量值范围以及一高力量值范围，其中，于该按键接受该外力而该力量感测模块所感测到该外力位于该低力量值范围时，该低位发光量度发光；于该按键接受该外力而该力量感测模块所感测到该外力位于该高力量值范围时，该低位发光量度以及该高位发光量度同时发光，或是该低位发光量度不发光而该高位发光量度发光。

附图说明

图1为本发明的力量感测输入装置的俯面示意图。

图2为本发明的力量感测输入装置的单个按键于未被按压时的剖面示意图。

图3为本发明的力量感测输入装置的单个按键于被按压至一浅压阶段时的剖面示意图。

图4为本发明的力量感测输入装置的单个按键于被按压至一深压阶段时的剖面示意图。

图5为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该浅压阶段时使该显示模块发光的第一种发光型态的俯面示意图。

图6为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该深压阶段时使该显示模块发光的第一种发光型态的俯面示意图。

图7为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该浅压阶段时使该显示模块发光的第二种发光型态的俯面示意图。

图8为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该深压阶段时使该显示模块发光的第二种发光型态的俯面示意图。

图9为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该浅压阶段时使该显示模块发光的第三种发光型态的俯面示意图。

图10为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该深压阶段时使该显示模块发光的第三种发光型态的俯面示意图。

【符号说明】

1力量感测输入装置11电路板

12键帽122键帽

124键身126触发件

128弹性件13力量感测模块

14显示模块140发光元件

15壳体g绿光

r红光

具体实施方式

请合并参阅图1以及图2，图1为本发明的力量感测输入装置的俯面示意图，图2为本发明的力量感测输入装置的单个按键于未被按压时的剖面示意图。为方便说明起见，本发明力量感测输入装置1以键盘外形作为一例举，但实际上并不以键盘外形结构作一限制，亦可改实施于鼠标或其它常见的输入装置。本发明力量感测输入装置1包括一电路板11、多个按键12、多个力量感测模块13、一显示模块14以及一壳体15。电路板11、多个按键12、多个力量感测模块13以及显示模块14容置于壳体15内。再者，多个按键12设置于电路板11，以供一使用者选择按压多个按键12其中的至少一者以输入指令。

本发明为了能够让每一个按键12都能够精准地被检测到其被使用者施加的按压力量强度，本发明的每一个按键12下方皆配置有一个力量感测模块13，以负责力量强度的感测。较佳地，本发明的力量感测模块13与按键12系以一对一的方式相对设置。当然，若改将力量感测模块13与按键12之间的设置关系以多对一或一对多的方式相对设置，亦可实施运作。于此须先特别注明者为，力量感测模块13在实施上可以是非接触电容式感测模块、接触电容式、电阻式感测模块、光学感测模块、机械感测模块等。

详细而言，每一按键12包括一键帽122、一键身124、一触发件126以及一弹性件128。按键12的键帽122部分穿出壳体15或全部位于壳体15之外而显露于外，以供一使用者按压。键身124是一按键壳体，设置于键帽122下方。触发件126连接键帽122而随键帽122连动，以供于键帽122被使用者施力向下按压时，触发件126随同下降以进行触发动作，触发机制可以是通过机械方式或光学方式来触发电路板11或触发其它额外元件。再者，按键12的回复机制是通过弹性件128的一端接抵于键身124或电路板11，弹性件128的另一端接抵键帽122或触发件126，藉使于键帽122接受一外力而触发件126下降时，弹性件128变形(如后述图3以及图4)而储存有一弹性位能，而使用者释放键帽122时，弹性件128的弹性位能亦随之释放而使弹性件128恢复原状，由此以带动键帽122以及触发件126复位。

进一步来说，本发明的力量感测模块13在感测按键12接受使用者所施加的该外力的力量强度的同时，会相应产生一信号，该信号会直接传送或间接转换后传送至显示模块14，使显示模块14可相应于各力量感测模块13的各该信号发光，藉使得显示模块14可呈现出使用者所施加的该外力的力量强度。于一较佳实施例中，显示模块14包括多个发光元件140，发光元件140设置于电路板11，且每一发光元件140相对应设置于一按键12下方，其中，键帽122及触发件126由透光材质或半透光材质所制成，以供发光元件140所发出的光线得以穿过相对应的按键12的键帽122及触发件126，以便于使用者观察发光情形，进而得知施加的力量强度。

如图3所示，图3为本发明的力量感测输入装置的单个按键于被按压至一浅压阶段时的剖面示意图，于使用者按压力量较轻时，被按压的按键12的下方的发光元件140会以第一种显示颜色发光，如图3中的显示模块14相对应的发光元件140系以发出绿光g作提示；如图4所示，图4为本发明的力量感测输入装置的单个按键于被按压至一深压阶段时的剖面示意图，于使用者按压力量较重时，被按压的按键12的下方相对应的发光元件140会以第二种显示颜色发光，如图4中的显示模块14的发光元件140系以发出红光r作提示。也就是说，显示模块14可以通过不同颜色的显示方式，提示使用者自己所施加的按压力量为轻或重。当然，前述的“轻”及“重”仅为相对比较便于了解的解释，实际上力量感测模块13所感测到按键12的按压力道可再依量级详细分为任意多个力量强度阶级，举例而言，可细分为力量强度的阶级在0～30克、在30～60克以及在60～90克，当然力量强度阶级的数值于此仅为一列举而不作限制，而显示模块14会因应每一个力量强度阶级而有不同的显示方式。因此，使用者因为可以通过观察显示模块14，得知自己所施加的力量，进而便于选择要触发0～30克、30～60克或60～90克各别所相对应的功能。

进一步而言，本发明显示模块14的发光元件140有三种发光显示的型态。如图5以及图6所示为第一种发光型态，图5为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该浅压阶段时使该显示模块发光的第一种发光型态的俯面示意图，图6为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该深压阶段时使该显示模块发光的第一种发光型态的俯面示意图，并请合并参阅图2至图6。第一种发光型态为，仅有被按压的按键12其下方所对应设置的发光元件140本身会因应按键12动作而发亮，至于其余的发光元件140不发亮。进一步来说，各力量感测模块13所能感测到相对应的按键12所接受的力量强度的范围为一力量感测值范围，该力量感测值范围包括一低力量值范围以及一高力量值范围，也就是说，当按键12被按压至该浅压阶段使力量感测模块13感测到相对应的按键12所接受的力量为该低力量值范围，此时被按压的按键12其下方所对应设置的发光元件140发出绿光g，以让使用者知道其施力的力量强度较低。当按键12被按压至该深压阶段使力量感测模块13感测到相对应的按键12所接受的力量为该高力量值范围，被按压的按键12其下方所对应设置的发光元件140发出红光r，以让使用者知道其施力的力量强度较高。当然，这里所述的光线的颜色仅为方便说明的一列举，可作任意变换而不予以限制。

如图7以及图8所示为第二种发光型态，图7为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该浅压阶段时使该显示模块发光的第二种发光型态的俯面示意图，图8为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该深压阶段时使该显示模块发光的第二种发光型态的俯面示意图，并请合并参阅图2、图3、图4、图7以及图8。第二种发光型态为，不仅被按压的按键12其下方所对应设置的发光元件140本身因应按压动作而发亮，其邻近的发光元件140亦一同发亮。更进一步的发亮方式可以再细分为，按键12其下方所对应设置的发光元件140本身及其邻近的发光元件140皆同时发亮；或是为，从按键12其下方所对应设置的发光元件140本身先发亮，而后扩使邻近的发光元件140再发亮，通过时间差的发光设计而形成涟渏效果。各力量感测模块13所能感测到相对应的按键12所接受的力量强度的范围为一力量感测值范围，该力量感测值范围包括一低力量值范围以及一高力量值范围，相似地，当按键12被按压至该浅压阶段且力量感测模块13感测到相对应的按键12所接受的力量为该低力量值范围，被按压的按键12其下方所对应设置的发光元件140本身及其邻近的发光元件140发出绿光g，当按键12被按压至该深压阶段且力量感测模块13感测到相对应的按键12所接受的力量为该高力量值范围，按键12其下方所对应设置的发光元件140本身及其邻近的发光元件140发出红光g。当然，这里所述的光线颜色仅为方便说明的一列举，可作任意变换而不予以限制。

于上述第二种发光型态中，更一步可增加设计成，使用者按压时的力量越大，影响的邻近的发光元件140的发亮的范围越大；使用者按压的力量越小，影响的邻近的发光元件140的发亮的范围越小。

如图9以及图10所示为第三种发光型态，图9为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该浅压阶段时使该显示模块发光的第三种发光型态的俯面示意图，图10为本发明的力量感测输入装置于按键被按压至该深压阶段时使该显示模块发光的第三种发光型态的俯面示意图，并请合并参阅图2、图3、图4、图9以及图10。第三种发光型态为显示模块14并排邻设于按键12的周边，较佳为位于壳体15表面的周边或角落处且经壳体15显露于外，本实施例中的显示模块14的发光元件140连续排列形成一计量表的形式，但并不以此为限，亦可以以其它指示灯形式作显示。其中，各力量感测模块13所能感测到相对应的按键12所接受的力量强度的范围为一力量感测值范围，该力量感测值范围包括一低力量值范围以及一高力量值范围，计量表包括一低位发光量度以及一高位发光量度。相似地，当按键12被按压至该浅压阶段且力量感测模块13感测到相对应的按键12所接受的力量落在该低力量值范围时，该低位发光量度执行发光，于本实施例中，该低位发光量度代表使用者施加0～30克的力量。当按键12被按压至该深压阶段且力量感测模块13感测到相对应的按键12所接受的力量落在该高力量值范围时，该高位发光量度以及该低位发光量度同时发光，或是为，该高位发光量度发光而该低位发光量度不发光，于本实施例中，该高位发光量度代表使用者施加60～90克的力量。由此以供使用者通过发显示模块14的计量表方式来判别按压力道，以进一步触发所欲功能。当然，这里低位发光量度以及高位发光量度仅为方便说明的一列举，可进一步再作更多的量度细分而于此不作限制。

综上所述，本发明力量感测输入装置通过力量感测模块感测使用者所施加的力量强度，以产生信号至显示模块，使得显示模块显示出使用者所施加的力量强度，以便使用者确认是否已对按键达到所欲施加的力量，由此，才便于精准地触发各力量阶段所相对应的功能。

上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，以及阐释本发明的技术特征，而非用于限制本发明的保护范畴。任何熟悉本技术者的人士均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围。因此，本发明的权利保护范围应如后述的权利要求所列。