專利名稱：光學(xué)鍵盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)鍵盤，尤其涉及一種具有光傳感器，并且可依據(jù)光傳感器感測到的感測光線，以輸出輸入指令的光學(xué)鍵盤。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，不論是個人計算機(jī)(Personal Computer, PC)或是筆記型計算機(jī)(Notebook)等計算機(jī)設(shè)備，已逐漸成為大眾在日常生活或是工作上不可或缺的便捷工具。然而，計算機(jī)設(shè)備必須通過各式輸入裝置，例如鼠標(biāo)(Mouse)、觸控板(Touch Board)、鍵盤(Keyboard)、軌跡球(Traclcball)等指針輸入裝置，才能執(zhí)行計算機(jī)設(shè)備的窗口接口的操控動作。以筆記型計算機(jī)為例，一般常見的筆記型計算機(jī)，多于其機(jī)體表面配置有鍵盤裝置，以利使用者輸入指令，操控計算機(jī)設(shè)備。其中，常見的機(jī)械式的實體鍵盤裝置存在有所占空間較大，且按鍵高度較高的問題。在筆記型計算機(jī)講求日益精簡與輕薄化的趨勢下，現(xiàn)有的鍵盤裝置于使用時，遂具有其不便利性與所占空間過大的問題。而一些具有觸控屏幕的手提電子裝備，雖然可由屏幕上顯示虛擬鍵盤作為鍵盤輸入，但由于這些虛擬鍵盤是設(shè)在屏幕上，使用者只有在需要輸入的時候，才會去觸碰或壓按虛擬鍵盤，而一般使用者的在真正鍵盤的使用習(xí)慣上，是會把手放在鍵盤上，尤其是中指會置放在有觸控辨識記號的F鍵及J鍵上，以方便辨識手指的位置，而這樣的使用習(xí)慣，會在直接把觸控屏幕當(dāng)成鍵盤時造成問題，因為使用者一直把手指置放在觸控屏幕上，會讓系統(tǒng)誤判為輸入指令。所以，如何設(shè)計出一種兼具便利性，且優(yōu)于現(xiàn)有實體按鍵的鍵盤裝置，遂為鍵盤裝置的發(fā)展沿革上重要的研究方向之一。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)鍵盤，以解決現(xiàn)有鍵盤裝置存在的問題，并且此種光學(xué)鍵盤同時也具有較佳的應(yīng)用便利性。本發(fā)明提供一種光學(xué)鍵盤，適于一可攜式電子裝置，光學(xué)鍵盤包括一透光介質(zhì)體、多個光學(xué)收發(fā)模塊與一微處理器，其中透光介質(zhì)體具有多個感應(yīng)區(qū)域。光學(xué)收發(fā)模塊相對設(shè)置于透光介質(zhì)體的下方，并且各個感應(yīng)區(qū)域的下方皆具有一個光學(xué)收發(fā)模塊，各個光學(xué)收發(fā)模塊包括一光源與一光傳感器。光源射出一感測光線，且該感測光線穿透光學(xué)收發(fā)模塊所對應(yīng)的感應(yīng)區(qū)域。當(dāng)一指示對象位于感應(yīng)區(qū)域上時，光傳感器接收自指示對象反射并且穿透光傳感器所對應(yīng)的感應(yīng)區(qū)域的該感測光線。微處理器電性連接于該些光傳感器，并且依據(jù)每一光傳感器所對應(yīng)的感應(yīng)區(qū)域的感測光線，據(jù)以輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的一輸入指令。根據(jù)本發(fā)明提出的光學(xué)鍵盤，其中微處理器設(shè)定有一臨界光強(qiáng)度值以及一臨界時間，自任一光傳感器接收到被指示對象反射的感測光線開始，當(dāng)微處理器接收到光傳感器所對應(yīng)的感應(yīng)區(qū)域的感測光線，其光線強(qiáng)度在臨界時間內(nèi)由大于臨界光強(qiáng)度值變?yōu)樾∮谂R界光強(qiáng)度值時，微處理器輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的輸入指令。根據(jù)本發(fā)明提出的光學(xué)鍵盤，其中微處理器設(shè)定有一臨界距離值以及一臨界時間，指示對象與感應(yīng)區(qū)域的間具有一相對距離，自任一光傳感器接收到被指示對象反射的感測光線開始，當(dāng)該相對距離在臨界時間內(nèi)由小于臨界距離值變?yōu)榇笥谂R界距離值時，微處理器輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的輸入指令。根據(jù)本發(fā)明提出的光學(xué)鍵盤，其中光源為一發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)。根據(jù)本發(fā)明提出的光學(xué)鍵盤，其中感測光線為一可見光或不可見光。所以，本發(fā)明提出的光學(xué)鍵盤，是通過多個光學(xué)收發(fā)模塊投射并感測自感應(yīng)區(qū)域上方指示對象反射的光線，令微處理器據(jù)以決定是否輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的輸入指令。 根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)鍵盤，不僅可降低現(xiàn)有鍵盤的實體按鍵的制作成本，同時更具有較佳的應(yīng)用便利性。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖IA為根據(jù)本發(fā)明一實施例的光學(xué)鍵盤的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB為圖IA的光學(xué)鍵盤的操作示意圖；圖IC為圖IA的光學(xué)鍵盤的操作示意圖；圖2A為根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)鍵盤，其判斷輸入指令機(jī)制的示意圖；圖2B為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的光學(xué)鍵盤，其判斷輸入指令機(jī)制的示意圖。其中，附圖標(biāo)記10光學(xué)收發(fā)模塊20感應(yīng)區(qū)域102透光介質(zhì)體104 光源106光傳感器108微處理器1000光學(xué)鍵盤
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述圖IA為根據(jù)本發(fā)明一實施例的光學(xué)鍵盤的局部結(jié)構(gòu)示意圖，其中光學(xué)鍵盤1000 包括一透光介質(zhì)體102、多個光學(xué)收發(fā)模塊10與一微處理器108。光學(xué)鍵盤1000可適于一可攜式電子裝置，以作為計算機(jī)設(shè)備的輸入指令裝置，其中上述的可攜式電子裝置，例如是筆記型計算機(jī)(Notebook)或其它可攜式計算機(jī)設(shè)備。透光介質(zhì)體102可包括多個凸設(shè)的按鍵，并具有多個感應(yīng)區(qū)域20，以供指示對象 (如使用者的手指)接觸，或者于其表面上移動，以輸入指令。光學(xué)收發(fā)模塊10是相對設(shè)置于透光介質(zhì)體102的下方，并且每一感應(yīng)區(qū)域20的下方均具有一個對應(yīng)的光學(xué)收發(fā)模塊10。圖IB與圖IC為圖IA的光學(xué)鍵盤的操作示意圖，其中光學(xué)收發(fā)模塊10包括一光源104與一光傳感器106。光源104可以是一發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED), 并發(fā)射出可見光、不可見光(例如紅外線)等光線。當(dāng)光源104投射出一感測光線，且該感測光線穿透光學(xué)收發(fā)模塊10所對應(yīng)的感應(yīng)區(qū)域20而投向該感應(yīng)區(qū)域20上的指示對象 (如使用者的手指)時，該感測光線是被指示對象所反射，并且再次穿透感應(yīng)區(qū)域20，而續(xù)被光傳感器106所接收。根據(jù)本發(fā)明的實施例，光傳感器106可以是但不限于互補(bǔ)式金氧半傳感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)或電荷耦合組件(Charge Coupled Device, CCD)。由于每一光傳感器106皆電性連接至微處理器108，因此微處理器108即可根據(jù)每一光傳感器106所對應(yīng)的感應(yīng)區(qū)域20的感測光線，而決定光學(xué)鍵盤1000是否輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域20的輸入指令。圖2A為根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)鍵盤，其判斷輸入指令機(jī)制的示意圖，其中圖式坐標(biāo)的縱軸與橫軸分別代表光傳感器106感測到的光強(qiáng)度與時間。以下的說明，是以單一感應(yīng)區(qū)域20的輸入指令為例，然而，光學(xué)鍵盤1000的透光介質(zhì)體102的各個感應(yīng)區(qū)域20， 皆可依據(jù)下列方法，以決定光學(xué)鍵盤1000是否輸出對應(yīng)于感應(yīng)區(qū)域20的輸入指令。舉例而言，微處理器108可經(jīng)由使用者預(yù)先設(shè)定有一臨界光強(qiáng)度值10以及一臨界時間t。當(dāng)指示對象逐漸接近感應(yīng)區(qū)域20，光傳感器106接收到被指示對象反射的感測光線，當(dāng)感測光強(qiáng)度達(dá)到臨界光強(qiáng)度值10時，微處理器108記錄時間為第一時間點Tl。若微處理器108接收到的感測光線，其光線強(qiáng)度在臨界時間t內(nèi)由大于臨界光強(qiáng)度值10變?yōu)樾∮谂R界光強(qiáng)度值10，意即當(dāng)感測光強(qiáng)度小于臨界光強(qiáng)度值10時記錄時間為第二時間點T2， 且第二時間點T2與第一時間點Tl的時間差dT小于臨界時間t時，于此，微處理器108判斷指示對象輸入指令，并且輸出指示對象對應(yīng)于感應(yīng)區(qū)域20的輸入指令。其中，第二時間點T2與第一時間點Tl的時間差dT要小于臨界時間t的意義在于，當(dāng)時間差dT大于臨界時間t時(例如指示對象置于感應(yīng)區(qū)域20上)，則判定并非是在指令輸入狀態(tài)，因此不輸入。由于指示對象與感應(yīng)區(qū)域20之間的距離會影響到光傳感器106感測到的光強(qiáng)度， 因此臨界光強(qiáng)度值10的作用在于定義出指示對象與感應(yīng)區(qū)域20之間的距離，而臨界時間t 的作用則在于定義使用者在輸入狀態(tài)時的敲擊行程時間。因此，當(dāng)敲擊行程時間超過臨界時間t，則微處理器108判斷為非輸入模式。然而，微處理器108判斷指示對象是否輸入指令的方法，并不以前述為限。圖2B 為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的光學(xué)鍵盤，其判斷輸入指令機(jī)制的示意圖，其中圖式坐標(biāo)的縱軸與橫軸分別代表指示對象與感應(yīng)區(qū)域之間的距離(以下或稱相對距離)與時間。如前所述，因為指示對象與感應(yīng)區(qū)域20之間的距離會影響到光傳感器106感測到的光強(qiáng)度，因此也可以換算后的相對距離來作為判斷。舉例而言，微處理器108可經(jīng)由使用者預(yù)定設(shè)定有一臨界距離值d0以及一臨界時間t。因此，當(dāng)指示對象逐漸接近感應(yīng)區(qū)域20， 令相對距離在第一時間點Tl到達(dá)一臨界距離值d0時，微處理器108判斷指示對象可能輸入指令。而在距離第一時間點Tl后的一第二時間點T2，指示對象與感應(yīng)區(qū)域20之間的相對距離由小于臨界距離值d0變?yōu)榇笥谂R界距離值d0(意即微處理器108判斷指示對象逐漸遠(yuǎn)離感應(yīng)區(qū)域20)，若第二時間點T2與第一時間點Tl之間的時間差dT小于臨界時間t， 此時微處理器108輸出對應(yīng)于感應(yīng)區(qū)域20的輸入指令。其中，根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)鍵盤，指示對象的輸入指令可為一接觸式輸入指令，或是一非接觸式輸入指令。也就是說，當(dāng)臨界距離值do-預(yù)設(shè)為零時，如圖IC所示，則微處理器108輸出對應(yīng)于感應(yīng)區(qū)域20的輸入指令是為一接觸式輸入指令。而當(dāng)設(shè)計者將光傳感器106的敏感度(sensitivity)提高，以令臨界距離值d0_可設(shè)為大于零時，如圖IB 所示，則微處理器108輸出對應(yīng)于感應(yīng)區(qū)域20的輸入指令是為一非接觸式輸入指令。所以，綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)鍵盤，不僅可通過光源、光傳感器與微處理器等組件，實現(xiàn)光感測鍵盤的功效，以解決現(xiàn)有鍵盤按鍵存在的問題，還可根據(jù)前述的判斷機(jī)制，達(dá)到非接觸式的輸入指令，大大提升此種光學(xué)鍵盤于應(yīng)用上的便利性。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)鍵盤，適于一可攜式電子裝置，其特征在于，該光學(xué)鍵盤包括一透光介質(zhì)體，具有多個感應(yīng)區(qū)域；多個光學(xué)收發(fā)模塊，相對設(shè)置于該透光介質(zhì)體的下方，其中各該感應(yīng)區(qū)域的下方皆具有一個該光學(xué)收發(fā)模塊，且該光學(xué)收發(fā)模塊包括一光源，射出一感測光線，該感測光線穿透該光學(xué)收發(fā)模塊所對應(yīng)的該感應(yīng)區(qū)域；以及一光傳感器，當(dāng)一指示對象位于該感應(yīng)區(qū)域上時，該光傳感器接收自該指示對象反射并且穿透該光傳感器所對應(yīng)的該感應(yīng)區(qū)域的該感測光線；以及一微處理器，電性連接于該些光傳感器，該微處理器依據(jù)每一該光傳感器所對應(yīng)的該感應(yīng)區(qū)域的該感測光線，并據(jù)以輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的一輸入指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍵盤，其特征在于，該微處理器設(shè)定有一臨界光強(qiáng)度值以及一臨界時間，自任一該光傳感器接收到被該指示對象反射的該感測光線開始，當(dāng)該微處理器接收到該光傳感器所對應(yīng)的該感應(yīng)區(qū)域的該感測光線，其光線強(qiáng)度在該臨界時間內(nèi)由大于該臨界光強(qiáng)度值變?yōu)樾∮谠撆R界光強(qiáng)度值時，該微處理器輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的該輸入指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍵盤，其特征在于，該微處理器設(shè)定有一臨界距離值以及一臨界時間，該指示對象與該感應(yīng)區(qū)域之間具有一相對距離，自任一該光傳感器接收到被該指示對象反射的該感測光線開始，當(dāng)該相對距離在該臨界時間內(nèi)由小于該臨界距離值變?yōu)榇笥谠撆R界距離值時，該微處理器輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的該輸入指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍵盤，其特征在于，該光源為一發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍵盤，其特征在于，該感測光線為一可見光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍵盤，其特征在于，該感測光線為一不可見光。
全文摘要
一種光學(xué)鍵盤，適于一可攜式電子裝置。光學(xué)鍵盤包括一透光介質(zhì)體、多個光學(xué)收發(fā)模塊與一微處理器。透光介質(zhì)體具有多個感應(yīng)區(qū)域，且光學(xué)收發(fā)模塊相對設(shè)置于透光介質(zhì)體的下方，其中各個感應(yīng)區(qū)域的下方皆具有一個光學(xué)收發(fā)模塊。光學(xué)收發(fā)模塊投射并且感測自感應(yīng)區(qū)域上方的指示對象反射的光線，使得微處理器可根據(jù)該感測光線的光強(qiáng)度抑或指示對象與感應(yīng)區(qū)域的相對距離，來決定是否輸出對應(yīng)于該感應(yīng)區(qū)域的輸入指令。此種光學(xué)鍵盤不僅具有較佳的應(yīng)用便利性，還降低了現(xiàn)有鍵盤裝置的制作成本。
文檔編號G06F3/042GK102479007SQ201010582569
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者呂治國 申請人:英業(yè)達(dá)股份有限公司