本發(fā)明是提供一種電子開關，尤指一種具有力反饋功能、且可應用在鍵盤按鍵與數(shù)位觸控筆的電子開關。

背景技術：

隨著科技進步，傳統(tǒng)的鍵盤與鼠標已難以配合多樣化應用程序的使用需求，故開發(fā)出分具不同功能的多種輸入界面，例如觸控板、觸控球和觸控筆。觸控筆通常以電阻式觸控技術、電容式觸控技術或光學式觸控技術偵測觸控筆施加在工作表面上的位移，部分觸控筆另配置了壓力感測器，可偵測使用者施力在觸控筆的壓力大小，以轉換出對應粗細筆跡的線條；然而，傳統(tǒng)的該些觸控筆并不能實現(xiàn)筆壓控制。故如何克服此困難，發(fā)展出既能調整筆壓控制、并根據(jù)筆壓控制轉換出相應筆跡線條的觸控筆，便為相關觸控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標之一。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是提供一種具有力反饋功能、且可應用在鍵盤按鍵與數(shù)位觸控筆的電子開關，以解決上述之問題。

本發(fā)明之申請專利范圍系揭露一種具有力反饋功能的電子開關，其包含有一基座、一致動件以及一磁場產(chǎn)生模組。該致動件以可活動方式連接于該基座，且該致動件包含一磁性單元。該磁場產(chǎn)生模組設置于該基座。該磁場產(chǎn)生模組施加一磁斥力于該磁性單元，在該致動件接近該基座時提供反向的反饋力。

本發(fā)明之申請專利范圍另揭露該致動件分離于該基座，且該致動件是以單向活動方式接近或遠離該基座。該磁場產(chǎn)生模組利用一電磁單元對應該磁性單元產(chǎn)生該磁斥力，該磁場產(chǎn)生模組改變該電磁單元之一輸入電流，以調整該磁斥力的量值。該磁場產(chǎn)生模組利用一永磁單元對應該磁性單元產(chǎn)生該 磁斥力。

本發(fā)明之申請專利范圍另揭露該電子開關另包含有一拘束件以及一彈性元件。該拘束件連接于該基座。該拘束件具有一止擋部，且該致動件活動地設置在該拘束件與該基座之間。該彈性元件之兩端分別連接該致動件與該磁場產(chǎn)生模組，用以驅使該致動件抵接于該止擋部。該電子開關另包含一限位件，其系連接該基座且設置于該拘束件內，該致動件活動地容置在限位件里。該限位件是為一套管結構、或具有松配合特性的一夾持結構。

本發(fā)明之申請專利范圍另揭露該電子開關另包含有一壓力偵測器以及一運算處理器。該壓力偵測器設置于該基座，根據(jù)該致動件與該基座的間距變化對應取得施加在該致動件上的外力量值。該運算處理器電連接于該壓力偵測器，根據(jù)該壓力偵測器之偵測結果輸出控制訊號。該壓力偵測器可為光偵測模組、電磁感應模組或電容偵測模組。

本發(fā)明的電子開關能夠根據(jù)預設使用情境提供反向反饋力，模擬出按鍵按壓的遲滯效果或觸控筆的筆觸壓力軟硬變化，讓產(chǎn)品功能多樣化以強化市場競爭性。

附圖說明

圖1與圖2分別為本發(fā)明第一實施例之電子開關在不同操作狀態(tài)的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明其他實施例之具不同型態(tài)限位件的結構示意圖。

圖4與圖5分別為本發(fā)明第二實施例之電子開關在不同操作狀態(tài)的結構示意圖。

圖6至圖8分別為本發(fā)明不同實施例之壓力偵測器的結構示意圖。

附圖標號說明：

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

請參閱圖1與圖2，圖1與圖2分別為本發(fā)明第一實施例之電子開關10在不同操作狀態(tài)之結構示意圖。電子開關10包含基座12、致動件14、磁場產(chǎn)生模組16、拘束件18、彈性元件20以及限位件22。拘束件18連接于基座12上，作為電子開關10的外罩體。限位件22位于拘束件18內，以經(jīng)由拘束件18連接基座12。電子開關10可為任意型態(tài)的按鍵開關，例如鍵盤用按鍵、或家庭用燈光開關，因此致動件14的一端可設置鍵帽24，致動件14的另一端透過彈性元件20連接于磁場產(chǎn)生模組16；在其他的可能實施態(tài)樣中，彈性元件20或可直接連到基座12上，此時磁場產(chǎn)生模組16雖略偏離彈性元件20、但仍需對齊致動件14以施加有效的磁斥力。

本發(fā)明第一實施例的限位件22系為套管結構，致動件14以可活動方式容置在限位件22里，隨著使用者按壓鍵帽24，致動件14便能于拘束件18與基座12之間任意移動。在其他的可能實施態(tài)樣中，限位件22’可為具有松配合特性的夾持結構，如圖3所示，其是將限位件22’設計成夾持彈片的型式，讓該夾持彈片施壓于致動件14的側表面。夾持彈片型式的限位件22’能限制致動件14沿著預定方向相對磁場產(chǎn)生模組16移動，確保磁場產(chǎn)生模組16的磁斥力可以正確傳遞到致動件14上。另外，拘束件18具有止擋部26；當彈性元件20之彈性恢復力驅使致動件14相對限位件22(或限位件22’)移動時，致動件14前進一定行程后會抵接止擋部26，避免致動件14掉出拘束件18。

磁場產(chǎn)生模組16設置在基座12上。致動件14利用拘束件18、彈性元件20與限位件22的輔助以可活動方式連接基座12。致動件14包含磁性單元28；磁場產(chǎn)生模組16亦具有對應的磁力結構30，例如電磁單元或永磁單元。永磁單元型式的磁力結構30施加磁斥力于磁性單元28，使用者在按壓鍵帽24時能感受到磁場產(chǎn)生模組16提供的力反饋功能；若是應用電磁單元型式的磁力結構30，使用者可任意改變電磁單元的輸入電流以進一步調整磁斥力之量值，依據(jù)操作情境給予使用者不同的反向反饋力。

請參閱圖4與圖5，圖4與圖5分別為本發(fā)明第二實施例之電子開關50在不同操作狀態(tài)之結構示意圖。電子開關50可為一種觸控筆。電子開關50 的各元件結構及其功能類同于電子開關10的同名元件。舉例來說，基座52是電子開關50各元件的底座，其是可用來容置儲電元件。磁場產(chǎn)生模組54安裝于基座52，且致動件56經(jīng)由限位件58和彈性元件60而能相對磁場產(chǎn)生模組54自由移動。限位件58可為套管結構、或具有松配合特性的夾持結構，如第一實施例之限位件所述。磁場產(chǎn)生模組54的磁力結構62施加磁斥力給致動件56的磁性單元64；使用者操作觸控筆時會按壓筆頭讓致動件56移入拘束件66內，磁場產(chǎn)生模組54之磁斥力能提供反向反饋力給致動件56，遲滯致動件56的行為，藉此進行筆壓軟硬度的控制。

第二實施例與第一實施例稍有不同的是，電子開關50的拘束件66為筆殼外型，且筆殼前端具有止擋部68。當彈性元件60之彈性恢復力驅使致動件56往筆殼外移動，止擋部68可用來止擋致動件56的對應凸塊70，避免致動件56完全掉出拘束件66。磁力結構62為永磁單元時，磁場產(chǎn)生模組54會產(chǎn)生固定量值的磁斥力給致動件56。若磁力結構62為電磁單元，可藉由提供不同的輸入電流去調整磁斥力的量值；如此一來，磁場產(chǎn)生模組54就能模擬不同筆觸特征。例如：電子開關50在執(zhí)行毛筆書寫的應用程序時，磁場產(chǎn)生模組54提供較小磁斥力，致動件56的可移動距離變大，使用者才能感受到較軟的毛筆筆觸；若電子開關50執(zhí)行鋼筆書寫的應用程序，磁場產(chǎn)生模組54提供較大磁斥力，致動件56的可移動距離縮小，反饋給使用者較硬的鋼筆筆觸。

電子開關50(觸控筆)在提供力反饋功能的同時，還可根據(jù)操作電子開關50的力度大小，產(chǎn)生具有相應粗細變化的筆跡。因此，電子開關50另可選擇性包含壓力偵測器72以及對應的運算偵測器74。壓力偵測器72通常位于接近致動件56的限位件58上，意即通過限位件58間接設置在基座52以取得電力來源。壓力偵測器72系根據(jù)致動件56相對于基座52的間距變化，對應取得施加在致動件56上的外力量值；由于致動件56活動容置在限位件58里，一般會利用致動件56和限位件58的相對位移來取得壓力值，然實際應用并不限于此。運算偵測器74電連接壓力偵測器72，可根據(jù)壓力偵測器72的偵測結果輸出控制訊號，以控制外部電子裝置(例如熒幕)顯示相應粗細線條的筆 跡。

特別一提的是，第二實施例之壓力偵測器72與運算偵測器74另可應用到第一實施例的電子開關10(未繪制于圖中)，例如將壓力偵測器72設置在電子開關10之限位件22或拘束件18上，運算偵測器74電連接壓力偵測器72以取得壓力偵測器72的偵測結果，藉由偵測致動件14的位移量判斷使用者是輕壓或重壓鍵帽24，在特定操作情境下可代表使用者輸入不同的控制指令；另外，還能根據(jù)按壓鍵帽24的力量驅使磁場產(chǎn)生模組16提供對應的反向反饋力給致動件14b，讓使用者能依據(jù)電子開關10搭配的應用持是感受到適合的力反饋；一般來說，此情況通常應用在操作電玩游戲的情境，然不限于此。

請參閱圖6至圖8，圖6至圖8分別為本發(fā)明不同實施例之壓力偵測器72之結構示意圖。如圖6所示，壓力偵測器72為光偵測模組72a，致動件56的表面具有參考圖像76，光偵測模組72a指向致動件56表面上的參考圖像76；致動件56相對磁場產(chǎn)生模組54與限位件58移動時，光偵測模組72a分析參考圖像76的位移改變，可取得使用者施加于電子開關50而造成致動件56移動的外力量值。如圖7所示，壓力偵測器72為電磁感應模組72b，其系利用感應線圈或霍爾感測單元，根據(jù)致動件56之移動造成的磁場變化產(chǎn)生相應的感應電流；感應電流大小表示致動件56的移動幅度，故能取得使用者施加在電子開關50的外力量值。如圖8所示，壓力偵測器72為電容偵測模組72c，設置在面向致動件56的位置；電容偵測模組72c的電容板較佳分設在致動件56與磁場產(chǎn)生模組54上，以根據(jù)致動件56移動造成的電容變化取得外力量值。

綜上所述，本發(fā)明的電子開關較佳可應用于鍵盤按鍵及數(shù)位觸控筆等領域。電子開關的致動件連結于按鍵鍵帽或觸控筆筆頭、且分離于基座，使用者按壓按鍵或操作觸控筆時，致動件受到限位件之限位而以單向活動方式接近或遠離基座，意即致動件會以直線運動方式收入拘束件內、或受到彈性元件和/或磁場產(chǎn)生模組的幫助而部分突出拘束件。致動件具有磁性單元，磁場產(chǎn)生模組的磁力結構施加磁斥力給磁性單元，致動件雖可任意移近拘束件， 但會受到磁斥力之影響而提供阻力，因此而能模擬出按壓按鍵的遲滯力、和以觸控筆書寫的筆觸壓力控制。

再者，壓力偵測器取得施加在致動件上的壓力，可透過運算偵測器輸出的控制訊號反映出按壓按鍵的力道、和書寫筆跡的線條粗細。壓力偵測器可視產(chǎn)品需求以光偵測技術、電磁感應技術或電容偵測技術獲知致動件的相對位移，進而換算出施加在致動件的外力量值。相較先前技術，本發(fā)明的電子開關能夠根據(jù)預設使用情境提供反向反饋力，模擬出按鍵按壓的遲滯效果或觸控筆的筆觸壓力軟硬變化，讓產(chǎn)品功能多樣化以強化市場競爭性。

以上所述僅為本發(fā)明之較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明之涵蓋范圍。