光學按鍵輸入裝置的製作方法
2023-05-10 01:36:56 1
專利名稱：光學按鍵輸入裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學按鍵輸入裝置，特別是指一種包括有光孔及光線偵測單元的光學輸入裝置，藉由偵測光線而判斷按鍵是否受到操作。
目前，一典型的電腦是系統包括有一中央處理單元、輸出裝置、輸入裝置、記憶裝置、以及周邊裝置，各項資料訊號的輸入都是經由輸入裝置，而輸入該電腦中由中央處理單元進行資料的處理，再輸出至輸出裝置或貯存在記憶裝置中。
典型的輸入裝置，例如包括鍵盤、滑鼠、光筆、數位板等裝置，在傳統的鍵盤設計中，是在該鍵盤殼體上布列了複數個按鍵，目前常用的按鍵大都是屬於機械式的按鍵結構，其必需設計按鍵單體、彈簧、杆柱等較複雜的構件、且需經較多的組裝工時，且每一個按鍵單體的使用壽命都有其限制。
而在其它類型的輸入裝置方面，以目前廣泛使用的視窗環境而言，最常使用的輸入裝置即為滑鼠或畫筆，藉由此類的輸入裝置，以控制電腦螢幕上的遊標位置。但是，此類的輸入裝置在使者的輸入筆感方面，仍然無法像使用者在使用一般習用的筆具般習慣。
本實用新型的主要目的是提供一種光學按鍵輸入裝置，其以光學原理構出光學輸入裝置，以取代現今電腦周邊輸入產品，以克服前述目前所習用的機械式輸入裝置的缺點，並能使操作者在進行資料的輸入、或遊標的控制時更為方便。
本實用新型的另一目的是提供一種光學按鍵輸入裝置，在該鍵盤的殼體內部配置有一電路基板、以及複數個光鍵單元，每一個光鍵單元包括有一發光二極體、一受光電晶體、一操作標示區，該操作標示區的中央位置處開設有一光孔，且恰對應於設在電路基板上的發光二極體及受光電晶體，其中該發光二極體所發出的光源以一預定的投射角度投射至對應的光孔，藉由該受光電晶體偵測發光二極體的反射光源，而判斷該光鍵單元是否受到操作。該光源的取得亦可為外界光源，但其在信號的處理方面是恰為反相。
本實用新型的又一目的是提供一種光學按鍵輸入裝置，在該光鼠殼體內部配置有一電路基板、發光二極體、受光電晶體，並在該光鼠殼體上開設數個光孔每一個光孔所對應的發光二極體所發出的光源以一預定的投射角度投射至光孔，藉由該受光電晶體偵測發光極管的反射光源，而判斷該光鍵單元是否受到操作，該光源的取得亦可為外界光源，但其在信號的處理方面是恰為反相。
本實用新型的目的是這樣實現的一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一鍵盤殼體，其內部配置有一電路基板、以及複數個光鍵單元，間隔地布設在該鍵盤殼體上，該每一個光鍵單元包括有一發光二極體，配置在該電路基板上；一受光電晶體，配置在該電路基板上，且鄰近於該發光二極體；一操作標示區，設在該鍵盤殼體上；一光孔，開設在該操作標示區的中央位置處，且恰對應於設在電路基板上的發光二極體及受光電晶體。
所述發光二極體及受光電晶體與操作標示區之間具有一適當間距、且發光二極體及受光電晶體間在空間安排上形成一斜向對應的關係。
所述光鍵單元的光孔另附設有一濾光片。
所述操作標示區是直接在該光學鍵盤的鍵盤殼體一體成型而形成，並浮凸出該鍵盤殼體上。
所述鍵盤殼體及電路基板是以軟性材料製成。
一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一鍵盤殼體，其內部配置有一電路基板、以及複數個鍵單元，間隔地布設在該鍵盤殼體上，該每一個光鍵單元包括有一受光電晶體，配置在該電路基板上；一操作標示區，設在該鍵盤殼體上；一光孔，開設在該操作標示區的中央位置處，且恰對應於設在電路基板上的受光晶體。
所述光鍵單元的光孔另附設有一濾光片。
所述操作標示區是直接在該光學鍵盤的鍵盤殼體一體成型而形成，並浮凸出該鍵盤殼體上。
所述鍵盤殼體及電路基板是以軟性材料製成一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一光鼠殼體，其內部配置有一電路基板；複數個光孔，間隔地布設在該鍵盤殼體上；複數個發光二極體，配置在該電路基板上；複數個受光電晶體，配置在該電路基板上，且—一地對應一發光二極體，以形成一對應於一光孔的光電組。
所述發光二極體及受光電晶體與光孔之間具有一適當間距、且發光二極體及受光電晶體間在空間安排上形成一斜向對應的關係。
所述光鍵單元的光孔另附設有一濾光片。
所述光鼠殼體及電路基板是以軟性材料製成。一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一光鼠殼體，其內部配置有一電路基板；複數個光孔，間隔地布設在該鍵盤殼體上；複數個受光電晶體，配置在該電路基板上，且—一地對應於一光孔。
所述光孔另附設有一濾光片。
所述鍵盤殼體及電路基板是以軟性材料製成。
由於採用上述方案操作及控制更為方便。
本實用新型的其它目的及其結構設計，將藉由以下的實施例及附圖式作進一步的說明，其中圖式簡要說明
圖1本實用新型第一實施例的立體圖。
圖2本實用新型第一實施例光學鍵盤的光鍵單元的組成構件立體圖。
圖3本實用新型第一實施例中光鍵單元的剖視圖。
圖4本實用新型第二實施例中光鍵單元的剖視圖。
圖5本實用新型第三實施例的立體圖。
圖6本實用新型第三實施例中光鍵單元的剖視圖。
圖7本實用新型第四實施例中光鍵單元的剖視圖圖8本實用新型第五實施例的立體分解圖。
實施例說明第一實施例首先參閱圖1所示，其是製成一光學鍵盤1的產品型態其可經由一電纜線11連接一插接器12，再將該插接器12插接至一電腦(未示)。該光學鍵盤1的鍵盤殼體13上布設有數個光鍵單元14，每一個光鍵單元14的功能與一般習用的電腦鍵盤相同，可在受操作時執行資料的輸入或是執行各種不同的功能(例如文字輸入、數字輸入鍵、特殊功能鍵等)，在該光學鍵盤1的內部設有一電路基板(未示)，以供布設該鍵盤所需的電子元件及線路。
圖2所示，本實用新型的每一個光鍵單元14包括有一操作標示區141，是可供使用者在操作該鍵盤時作為標示及分辨用。該操作標示區141可以是製成可分離的單體、或是直接在該光學鍵盤1的鍵盤殼體13一體成型而形成，並可浮凸出該鍵盤殼體13上，以配合操作者的操作習慣。
在該操作標示區141控制的中央位置處開設有一光孔142(同時參閱圖2所示的相關構件立體分解圖及圖3所示的剖視圖)，該光孔142恰對應於設在鍵盤內部的電路基板143上的一發光二極體144及受光電晶體145。
電路基板143上所設置的發光二極體144及受光電晶體145與操作標示區141之間具有一適當的高度間距，且發光二極體144及受光電晶體145間在空間安排上形成一斜向對應的關係。發光二極體144所發出的光源會以一預定的投射角度投射至對應的光孔142位置，故當該光鍵單元14並未受到使用者的手指碰觸時，受光電晶體145無法接收到該發光二極體144所發出的反射光源。但當該光鍵單元14受到使用者的手指碰觸時，發光二極體144所發出的光源會被反射，並恰被受光電晶體145接收到，此信號即會被送到電路基板143上的控制電路，該控制電路包括有習知的電路單元，例如包括有一解碼電路，可作為各光鍵單元的解碼辨識。
在此一實施例中，為了要避免其它頻段的光線投射至該光電晶體145而造成誤動，可在該光孔142處增設一濾光片146、或是在控制電路中增設濾波電路、或是將該發光二極體光電晶體的工作光線頻率設定在某一特定頻率，以將其它雜訊予以濾除。此外，該鍵盤殼體及電路基板是可以軟性材料製成，以達到更超薄、更輕便的效果。更在該光孔上，亦可增設一護膜，以防止異物落入該光孔中。
第二實施例圖4所示，其顯示在該光學鍵盤的電路基板143上僅設置一光電晶145、且其受光面是正對應於該光鍵單元I4的光孔142。故當該光鍵單元14並未受到使用者的手指碰觸時，受光電晶體145會接收到外界光線147的光源，而當該光鍵單元14受到使用者的手指碰觸時，由於外界光線147受到阻斷，故發光二極體144即無法接收到外界光線147的光源，如此同樣可以達到辨識該按鍵單是否被使用者碰觸的目的，但其在信號的處理方面則恰與前一實施例相反，且該外界光線147是可取自於白天或人工燈源的光線。
第三實施例圖5所示，其是製成一光鼠2的產品型態，其可經由一電纜線21連接一插接器22，再將該插接器22插接至一電腦(未示)。該光鼠2的光鼠殼體23上布設有數個光孔24，每一個光孔例如可製成約0.10-0.05mm的細小孔徑，而整個光鼠2的光鼠殼體23上布設有例如1024×768個相同的光孔矩陣。在操作時，使用者可將手指指尖或手部平放在該光鼠殼體23上，並移動手部來控制電腦螢幕上的指標位置。
在該光鼠殼體23內部亦設有一電路基板25(同時參閱圖6所示)，且在對應於每一個光孔24處設有一發光二極體26及一受光電晶體27。該發光二極體26及受光電晶體27與光孔24之間具有一適當高度間距，且發光三極體26及受光電晶體27間在空間安排上形成一斜向對應的關係。發光二極體26所發出的光源會以一預定的投射角度投射至對應的光孔24位置。
故當該光孔24未受到使用者手部的碰觸時，受光電體26無法接收到該發光二極體27所發出的光源。但當該光孔24受到使用者的手指碰觸時，發光二極體26發出的光源會被反射，並恰被受光電晶體27接收到，此信號即會被送到電路基板25上的制電路。在此一實施例中，為了要避免界光線投射至該光電晶體27而造成誤動的問題，亦同樣可在該光孔24處增設一濾光片28、或是在控電路中增設濾波電路、或是將該發光二極體光電晶體的工作光線頻率設定在某一特定頻率，以將雜訊予以濾除。故藉由以上的結構設計，即可偵測使用者手部在該光鼠殼體23上的移位狀況。在此一實施例中，其殼體及電路基板亦可以軟性材料製成，以達到更超薄、更輕便的效果第四實施例圖7所示，其顯示在該光鼠殼體23內的電路基板25上僅設置一受光電晶體27，且其受光面是正對應於該光鼠殼體23的一光孔24。故當該光孔24未受到使用者的手指碰觸時，受光電晶體27會接收到外界光線29的光源，而當該光孔24受到使用者的手指碰觸時，由於外界光線29受到阻斷，故發光二極體27無法接收到外界光線29的光源，如此同樣可以達到偵測使用者手部在該光鼠殼23上的移位狀況。如同前述第一實施例與第二實施例的情況相同，本實用新型的第三實施例與第四實施例在信號的處理方面則恰與為相反，且該外界光線是可取自於白天或人工燈源的光線。
第五實施例圖8所示，其是製成一資料輸入單體3的型態，其是包括有一上殼體31、一下殼體32、一電路基板33，電路基板33置於上殼體31與下殼體32之間，而上殼體31與下殼體32間則可由習知的螺絲34等構件，予以螺固結合在該上殼體31上設置有數個操作標示區311，且每一個操作標示區311皆開設有一光孔312，且可在適當位置處設置習知的太陽電池313。在電路基板33上則對應於每一個操作標示區的光孔位置處，設置一對光電偵測元件，其包括有一發光二極體331、及一受光電晶體332。至於此一實施例的工作原理方面，則與前述的各實施例相同。
綜合以上所述可知，本實用新型的光學按鍵輸入裝置確能達到預期的效果，而在應用方面，可以將本實用新型概念應用數種的場合，例如應用在大樓門禁管制、資料輸入鍵盤、金融或營業機構所使用的輸入鍵盤、軍警人員所使的掌上型電腦、查證機、通訊設備等，本實用新型的輸入裝置皆適合應用在這些應用領域中。在本實用新型的輸入裝置與電腦的連接方面，其連接的插接器可採用普遍使用的PS2、USB或無線通訊界面(例如紅外線連接界面)。
以上已將本實用新型的數個具體實施例作一詳細說明，這些實施例僅是本實用新型的較佳實施例說明，凡精於此項技術者當可依據此實技例的精神而延伸擴充本實用新型的應用。
權利要求1.一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一鍵盤殼體，其內部配置有一電路基板、以及複數個光鍵單元，間隔地布設在該鍵盤殼體上，該每一個光鍵單元包括有一發光二極體，配置在該電路基板上；一受光電晶體，配置在該電路基板上，且鄰近於該發光二極體；一操作標示區，設在該鍵盤殼體上；一光孔，開設在該操作標示區的中央位置處，且恰對應於設在電路基板上的發光二極體及受光電晶體。
2.如權利要求1所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述發光二極體及受光電晶體與操作標示區之間具有一適當間距、且發光二極體及受光電晶體間在空間安排上形成一斜向對應的關係。
3.如權利要求1所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述光鍵單元的光孔另附設有一濾光片。
4.如權利要求1所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述操作標示區是直接在該光學鍵盤的鍵盤殼體一體成型而形成，並浮凸出該鍵盤殼體上。
5.如權利要求1所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述鍵盤殼體及電路基板是以軟性材料製成。
6.一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一鍵盤殼體，其內部配置有一電路基板、以及複數個鍵單元，間隔地布設在該鍵盤殼體上，該每一個光鍵單元包括有一受光電晶體，配置在該電路基板上；一操作標示區，設在該鍵盤殼體上；一光孔，開設在該操作標示區的中央位置處，且恰對應於設在電路基板上的受光晶體。
7.如權利要求6所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述光鍵單元的光孔另附設有一濾光片。
8.如權利要求6所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述操作標示區是直接在該光學鍵盤的鍵盤殼體一體成型而形成，並浮凸出該鍵盤殼體上。
9.如權利要求6所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述鍵盤殼體及電路基板是以軟性材料製成
10.一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一光鼠殼體，其內部配置有一電路基板；複數個光孔，間隔地布設在該鍵盤殼體上；複數個發光二極體，配置在該電路基板上；複數個受光電晶體，配置在該電路基板上，且—一地對應一發光二極體，以形成一對應於一光孔的光電組。
11.如權利要求10所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述發光二極體及受光電晶體與光孔之間具有一適當間距、且發光二極體及受光電晶體間在空間安排上形成一斜向對應的關係。
12.如權利要求10所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述光鍵單元的光孔另附設有一濾光片。
13.如權利要求10所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述光鼠殼體及電路基板是以軟性材料製成。
14.一種光學按鍵輸入裝置，其特徵是包括有一光鼠殼體，其內部配置有一電路基板；複數個光孔，間隔地布設在該鍵盤殼體上；複數個受光電晶體，配置在該電路基板上，且—一地對應於一光孔。
15.如權利要求14所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述光孔另附設有一濾光片。
16.如權利要求14所述的光學按鍵輸入裝置，其特徵是所述鍵盤殼體及電路基板是以軟性材料製成。
專利摘要本實用新型涉及一種光學按鍵輸入裝置,包括有一鍵盤殼體,其內部配置有一電路基板、以及複數個光鍵單元,間隔地布設在該鍵盤殼體上,該每一個光鍵單元包括有一發光二極體,配置在該電路基板上;一受光電晶體,配置在該電路基板上,且鄰近於該發光二極體;一操作標示區,設在該鍵盤殼體上;一光孔,開設在該操作標示區的中央位置處,且恰對應於設在電路基板上的發光二極體及受光電晶體。操作及控制更為方便。
文檔編號G06F3/023GK2482137SQ0120202
公開日2002年3月13日 申請日期2001年1月22日 優先權日2001年1月22日
發明者黃明智 申請人:力捷電腦股份有限公司