CN103513838A - 可携式电子装置及其按键垫 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种可携式电子装置及其按键垫。该可携式电子装置包含一处理模块、一面板及一按键垫。该处理模块通过该面板于一电容式触控表面上提供一虚拟键盘界面，该按键垫以一可分离的方式放置于该电容式触控表面上并对应该虚拟键盘界面，该按键垫包含多个导电键帽及与该多个导电键帽对应连接的多个导电接触部。使用者得以手指按压该导电键帽以使对应的导电接触部接触该虚拟键盘界面，以实现触控输入。借此，本发明利用按该键垫提供使用者于使用该虚拟键盘界面时按键按压的手感，满足使用者的使用习惯。

Description

可携式电子装置及其按键垫
技术领域
本发明涉及一种可携式电子装置，尤其涉及一种用于可携式电子装置的可分离的按键垫及具有该按键垫的可携式电子装置。
背景技术
目前市面上的平板电脑与智能手机等具有触控屏幕的产品越来越普遍，当使用者需借由键盘输入文字时，平板电脑或智能手机多于其触控屏幕上显示虚拟键盘，以供使用者触碰输入。由于使用者仅是借由手指触碰屏幕来模拟按压按键，实际上虚拟键盘的按键是否被有效触发实是问题，尤其是当平板电脑或智能手机未及时回应使用者的触碰行为时，极易造成使用者使用上的困扰。基于使用者的经验，若需长时间按键输入，使用者多偏好使用实体键盘输入。因此，目前已有专用的外接式键盘问市，提供使用者实体按键的操作环境。然而，目前外接式键盘多采硬质设计，且其配置有与平板电脑或智能手机连接所需的电子元件使得体积不易缩减，均不利收纳。
发明内容
鉴于现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种用于可携式电子装置的可分离的按键垫及具有该按键垫的可携式电子装置，以提供使用者于使用该可携式电子装置提供的虚拟键盘时按键按压的手感，满足使用者的使用习惯。此外，该按键垫采可挠性设计，有助于收纳。
本发明的按键垫用于一可携式电子装置，该可携式电子装置包含一面板，该面板具有一电容式触控表面，该可携式电子装置于该电容式触控表面上提供一虚拟键盘界面，该虚拟键盘界面具有多个触控位置，该按键垫可放置于该电容式触控表面上并对应该虚拟键盘界面。该按键垫包含一可挠绝缘垫、多个导电键帽及多个导电接触部。该可挠绝缘垫以一可分离的方式设置于该电容式触控表面上，该可挠绝缘垫具有多个通孔，每一个通孔对应该多个触控位置其中之一。该多个导电键帽设置于该可挠绝缘垫之上，每一个导电键帽对应该多个通孔其中之一。每一个导电接触部连接该多个导电键帽其中之一，每一个导电接触部与该电容式触控表面之间存在一间隔，其中每一个导电键帽可被按压使得该对应的导电接触部经由该对应的通孔接触该对应的触控位置。借此，使用者得以手指按压该导电键帽以使对应的导电接触部接触该虚拟键盘界面，以实现触控输入。
本发明的可携式电子装置包含一处理模块、一面板及一按键垫。该面板与该处理模块电连接并具有一电容式触控表面。该处理模块通过该面板于该电容式触控表面上提供一虚拟键盘界面，该虚拟键盘界面具有多个触控位置。该按键垫包含一可挠绝缘垫、多个导电键帽及多个导电接触部。该可挠绝缘垫以一可分离的方式设置于该电容式触控表面上，该可挠绝缘垫具有多个通孔，每一个通孔对应该多个触控位置其中之一。该多个导电键帽设置于该可挠绝缘垫的上，每一个导电键帽对应该多个通孔其中之一。每一个导电接触部连接该多个导电键帽其中之一，每一个导电接触部与该电容式触控表面的间存在一间隔，其中每一个导电键帽可被按压使得该对应的导电接触部经由该对应的通孔接触该对应的触控位置。同样地，使用者得以手指按压该导电键帽以使对应的导电接触部接触该虚拟键盘界面，以实现触控输入。
相较于现有技术，本发明的按键垫采用挠性结构有助于收纳，解决现有专用的外接式键盘硬质结构且结构复杂、内部电子组件繁多、体积不易缩减致使收纳不易的问题。
关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为本发明根据一较佳具体实施例的可携式电子装置的示意图。
图2为图1中可携式电子装置的功能方块图。
图3为图1中可携式电子装置的按键垫放置于平板电脑上时的剖面图。
图4为图3中按键垫被按压时的剖面图。
图5为根据一实施例虚拟键盘界面配合按键垫的放置以调整位置的示意图。
图6为根据另一实施例的按键垫的剖面图。
其中，附图标记说明如下：
1可携式电子装置        12平板电脑
14、34按键垫           122处理模块
124面板                142、342可挠绝缘垫
144、344导电键帽       144a第一导电键帽
144b第二导电键帽       144c第三导电键帽
146、346导电接触部     148、348间隔
150、350弹性体         152导电橡胶垫
1242显示模块           1244触控模块
1422、3422通孔         1442突出部
12442电容式触控表面    12444虚拟键盘界面
12444a第一触控位置     12444b第二触控位置
12444c第三触控位置     X1水平偏移量
Y1垂直偏移量           A1旋转角度
具体实施方式
请参阅图1及图2，图1为本发明根据一较佳具体实施例的可携式电子装置1的示意图，图2为可携式电子装置1的功能方块图。于本实施例中，可携式电子装置1包含一平板电脑12及一按键垫14。平板电脑12包含一处理模块122、一面板124及其他所需电子元件(未绘示)。面板124为一触控显示面板，面板124与处理模块122电连接，面板124包含一显示模块1242及一触控模块1244，因此处理模块122能通过面板124可执行显示及触控控制等工作。于实作上，该触控显示面板的显示及触控均通过面板124的同一实体表面进行。于本实施例中，触控模块1244具有一电容式触控表面12442，即图1中平板电脑12可视的显示区域。处理模块122通过触控模块1244于电容式触控表面12442上提供一虚拟键盘界面12444，同时处理模块122通过显示模块1242显示对应虚拟键盘界面12444的键盘影像，以供使用者视觉辨识。虚拟键盘界面12444具有多个触控位置，亦即虚拟按键的位置。补充说明的是，于运作上，使用者通过虚拟键盘界面12444进行的输入操作主要是由触控模块1244处理，故于应用上，虚拟键盘界面12444不以显示键盘影像为必要，然而显示键盘影像及回应使用者触碰的互动式按键影像均有助于提升虚拟键盘界面12444的使用友善性。
请并参阅图3及图4，图3为按键垫14放置于电容式触控表面12442上并对应虚拟键盘界面12444上时沿图1中X-X线的剖面图，图4为图3中按键垫14被按压时的剖面图。按键垫14包含一可挠绝缘垫142、多个导电键帽144及多个导电接触部146。可挠绝缘垫142设置于电容式触控表面12442上，可挠绝缘垫142具有多个通孔1422，每一个通孔1422对应该多个触控位置其中之一。该多个导电键帽144设置于可挠绝缘垫142之上，每一个导电键帽144对应该多个通孔1422其中之一。每一个导电接触部146连接该多个导电键帽144其中之一，每一个导电接触部146与电容式触控表面12442之间存在一间隔148，通常略大于可挠绝缘垫142的厚度，使得按键垫14可提供使用者有感的按压行程。使用上，每一个导电键帽144可被按压使得对应的导电接触部146经由对应的通孔1422接触电容式触控表面12442上对应的触控位置，此时间隔148缩减为零。
此外，于本实施例中，按键垫14尚包含多个弹性体150，设置于可挠绝缘垫142上，每一个弹性体150对应该多个通孔1422其中之一，每一个导电键帽144设置于对应的弹性体150上，每一个导电键帽144可被按压使得对应的弹性体150产生弹性变形，此弹性变形引起的回复力将于按压外力消失后使导电键帽144回复原位。根据弹性体150的作动原理，虽然弹性体150与导电接触部146不以有结构上的关联为必要，但是若弹性体150亦可导电的，则弹性体150与应对的导电接触部146可采用导电材料(例如导电橡胶)一体成形，可简化工艺，提升产品可靠度。此时，结构上可视为每一个导电接触部146经由对应的弹性体150与对应的导电键帽144连接。更进一步地，如本实施例所示，按键垫14包含一导电橡胶垫152，设置于可挠绝缘垫142上，导电橡胶垫152、该多个导电弹性体150及该多个导电接触部146一体成形，如此可更进一步简化工艺、减少零件数量并提升产品可靠度。补充说明的是，弹性体150除具有使导电键帽144归位的功能外，亦可提供使用者回馈力，可增加使用者的按压手感。另外，每一个导电键帽144包含多个突出部1442，朝向可挠绝缘垫142突出，当导电键帽144被按压时，突出部1442有助于避免导电键帽144过度倾斜。
补充说明的是，基于不同的电容式触控原理，当导电接触部146接触电容式触控表面12442时，可能有些许电荷自电容式触控表面12442经由导电接触部146传导至导电橡胶垫152及并经由导电键帽144传导至使用者的手指，或是使用者的手指经由导电键帽144、导电接触部146而改变电容式触控表面12442局部的电荷分布，两者皆可引发触控模块1244检测。但本发明均不以此两种电容式触控技术为限。
于本实施例中，于处理模块122提供虚拟键盘界面12444后，使用者需将按键垫14对正虚拟键盘界面12444以放置于电容式触控表面12442上，以能正确地经由按压导电键帽144触发虚拟键盘界面12444，但本发明不以此为限。于实际应用上，处理模块122可借由演算法判断按键垫14于电容式触控表面12442上的相对位置，并根据该相对位置直接提供虚拟键盘界面12444或调整现存虚拟键盘界面12444的位置。请参阅图5，其为根据一实施例虚拟键盘界面12444配合按键垫14的放置以调整位置的示意图。虚拟键盘界面12444的多个触控位置中包含非共线的一第一触控位置12444a(例如Z键位置)、一第二触控位置12444b(例如B键位置)及一第三触控位置12444c(例如K键位置)，按键垫14的多个导电键帽144对应包含一第一导电键帽144a(即Z键键帽)、一第二导电键帽144b(即B键键帽)及一第三导电键帽144c(即K键键帽)。如图5所示，虚拟键盘界面12444已依预定位置提供于电容式触控表面12442上，利用第一触控位置12444a与第二触控位置12444b间的连线(以虚线表示)作为基准线，第三触控位置12444c相对于第二触控位置12444b的方位作为键盘方向。按键垫14放置后，处理模块122通过面板124对应第一导电键帽144a、第二导电键帽144b及第三导电键帽144c于电容式触控表面12442上的触碰，对应判断出一第一参考位置(即图5中第一导电键帽144a所在位置)、一第二参考位置(即图5中第二导电键帽144b所在位置)及一第三参考位置(即图5中第三导电键帽144c所在位置)。同样地，处理模块122可通过此三个参考位置判断出按键垫14目前的基准线(即第一导电键帽144a与第二导电键帽144b间的虚线)及键盘方向(即第三导电键帽144c相对于第二导电键帽144b的方位)，此可找出按键垫14相对于目前虚拟键盘界面12444的水平偏移量X1、垂直偏移量Y1及旋转角度A1。接着，处理模块122根据此水平偏移量X1、垂直偏移量Y1及旋转角度A1于电容式触控表面12442上重新提供虚拟键盘界面12444，使得调整后的第一触控位置12444a、第二触控位置12444b及第三触控位置12444c能分别对应该第一参考位置、该第二参考位置及该第三参考位置，亦即分别对应第一导电键帽144a、第二导电键帽144b及第三导电键帽144c。换言之，使用者可任意放置按键垫14于电容式触控表面12442上，皆可正确地实施按键输入。
补充说明的是，于实际操作中，用于定位按键垫14的按压操作可能未依序实施，故于实作上，第一触控位置12444a、第二触控位置12444b及第三触控位置12444c仅需形成不等边的三角形即可定判断出对应第一触控位置12444a、第二触控位置12444b及第三触控位置12444c的该第一参考位置、该第二参考位置及该第三参考位置。此外，前述仅为调整虚拟键盘界面12444的演算法的一说明例，本发明不以此为限。原则上，处理模块122比对第一触控位置12444a、第二触控位置12444b及第三触控位置12444c与该第一参考位置、该第二参考位置及该第三参考位置间的差异以产生虚拟键盘界面12444使得此时第一触控位置12444a、第二触控位置12444b及第三触控位置12444c对应该第一参考位置、该第二参考位置及该第三参考位置，即可实现本发明关于调整虚拟键盘界面12444的功能。另外，前述均以虚拟键盘界面12444已预先提供为例说明，但本发明不以此为限。于实作上，虚拟键盘界面12444无需预先提供于电容式触控表面12442上，仅需预先定义于电容式触控表面12442上的第一触控位置12444a、第二触控位置12444b及第三触控位置12444c，处理模块122即可依第一触控位置12444a、第二触控位置12444b及第三触控位置12444c与该第一参考位置、该第二参考位置及该第三参考位置间的差异，于电容式触控表面12442上正确产生虚拟键盘界面12444。
再补充说明的是，于前述实施例中，按键垫14采用二层结构(即可挠绝缘垫142加上导电橡胶垫152)再于其上加上该多个导电键帽144的结构，但本发明不以此为限。请参阅图6，其为根据另一实施例的按键垫34的剖面图。于本实施例中，按键垫34与按键垫14的结构逻辑相同，主要不同之处在于按键垫34的可挠绝缘垫342与多个弹性体350一体成形，例如采用非导电的弹性橡胶，而按键垫34的导电接触部346与对应的导电键帽344一体成形，例如采用材质较硬的导电橡胶或可导电的工程塑胶。结构上，弹性体350可视为可挠绝缘垫342上的突起部分，其内自然形成通孔3422，突起部分的顶端形成通孔以供导电接触部346穿过，导电接触部346与电容式触控表面12442(以点划线表示于图6中)间亦形成间隔348，同样可提供使用者有感的按压行程。相较于按键垫14的结构，按键垫34的零件数量更少，更有助于提升工艺及产品的可靠度。
另外，于前述实施例中，可携式电子装置1采用平板电脑12，但本发明不以此为限。于实作上，本发明的可携式电子装置亦可采用其他具有触控显示功能的板状电子装置，甚至本发明的可携式电子装置可仅提供输入功能，亦即不采用显示触控面板，而仅使用触控面板，同样可实现本发明的功能。
相较于现有技术，本发明的按键垫采用挠性结构有助于收纳，解决现有专用的外接式键盘硬质结构且结构复杂、内部电子组件繁多、体积不易缩减致使收纳不易的问题。此外，本发明的按键垫可提供使用者于使用可携式电子装置提供的虚拟键盘时按键按压的手感，满足使用者的使用习惯，并且于实作上，若按键垫未配置其他电子元件，按键垫的保存及维护无需虑及短路等电性问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种可携式电子装置，其特征在于，包含：
一处理模块；
一面板，与该处理模块电连接并具有一电容式触控表面，该处理模块通过该面板于该电容式触控表面上提供一虚拟键盘界面，该虚拟键盘界面具有多个触控位置；以及
一按键垫，放置于该电容式触控表面上并对应该虚拟键盘界面，该按键垫包含：
一可挠绝缘垫，设置于该电容式触控表面上，该可挠绝缘垫具有多个通孔，每一个所述通孔对应该多个触控位置其中之一；
多个导电键帽，设置于该可挠绝缘垫之上，每一个所述导电键帽对应所述多个通孔其中之一；以及
多个导电接触部，每一个所述导电接触部连接所述多个导电键帽其中之一，每一个所述导电接触部与该电容式触控表面之间存在一间隔，其中每一个所述导电键帽能够被按压使得该对应的导电接触部经由该对应的通孔接触该对应的触控位置。
2.如权利要求1所述的可携式电子装置，其中该按键垫包含多个弹性体，所述多个弹性体设置于该可挠绝缘垫上，每一个所述弹性体对应所述多个通孔其中之一，每一个所述导电键帽设置于该对应的弹性体上，每一个所述导电键帽能够被按压使得该对应的弹性体产生弹性变形。
3.如权利要求2所述的可携式电子装置，其中所述多个弹性体能够导电，每一个所述导电接触部经由该对应的弹性体与该对应的导电键帽连接。
4.如权利要求3所述的可携式电子装置，其中所述多个弹性体能够导电，每一个所述弹性体与该对应的导电接触部一体成形。
5.如权利要求4所述的可携式电子装置，其中该按键垫包含一导电橡胶垫，所述导电橡胶垫设置于该可挠绝缘垫上，该导电橡胶垫、所述多个导电弹性体及所述多个导电接触部一体成形。
6.如权利要求5所述的可携式电子装置，其中每一个所述导电键帽包含多个突出部，所述多个突出部朝向该可挠绝缘垫突出。
7.如权利要求2所述的可携式电子装置，其中该可挠绝缘垫与所述多个弹性体一体成形。
8.如权利要求7所述的可携式电子装置，其中每一所述导电接触部与该对应的导电键帽一体成形。
9.如权利要求1所述的可携式电子装置，其中该面板为一触控显示面板，该处理模块控制该触控显示面板显示对应该虚拟键盘界面的键盘影像。
10.如权利要求1所述的可携式电子装置，其中所述多个触控位置包含非共线的一第一触控位置、一第二触控位置及一第三触控位置，所述多个导电键帽对应包含一第一导电键帽、一第二导电键帽及一第三导电键帽，其中该处理模块通过该面板对应该第一导电键帽、该第二导电键帽及该第三导电键帽于该电容式触控表面上的触碰，对应判断出一第一参考位置、一第二参考位置及一第三参考位置并产生该虚拟键盘界面使得该第一触控位置、该第二触控位置及该第三触控位置对应该第一参考位置、该第二参考位置及该第三参考位置。
11.一种按键垫，用于一可携式电子装置，该可携式电子装置包含一面板，该面板具有一电容式触控表面，该可携式电子装置于该电容式触控表面上提供一虚拟键盘界面，该虚拟键盘界面具有多个触控位置，该按键垫能够放置于该电容式触控表面上并对应该虚拟键盘界面，其特征在于，该按键垫包含：
一可挠绝缘垫，设置于该电容式触控表面上，该可挠绝缘垫具有多个通孔，每一个所述通孔对应该多个触控位置其中之一；
多个导电键帽，设置于该可挠绝缘垫之上，每一个所述导电键帽对应所述多个通孔其中之一；以及
多个导电接触部，每一个所述导电接触部连接所述多个导电键帽其中之一，每一个所述导电接触部与该电容式触控表面之间存在一间隔，其中每一个所述导电键帽能够被按压使得该对应的导电接触部经由该对应的通孔接触该对应的触控位置。
12.如权利要求11所述的按键垫，其中该按键垫包含多个弹性体，所述多个弹性体设置于该可挠绝缘垫上，每一个所述弹性体对应所述多个通孔其中之一，每一个所述导电键帽设置于该对应的弹性体上，每一个所述导电键帽能够被按压使得该对应的弹性体产生弹性变形。
13.如权利要求12所述的按键垫，其中所述多个弹性体能够导电，每一个所述导电接触部经由该对应的弹性体与该对应的导电键帽连接。
14.如权利要求13所述的按键垫，其中所述多个弹性体能够导电，每一个所述弹性体与该对应的导电接触部一体成形。
15.如权利要求14所述的按键垫，其中该按键垫包含一导电橡胶垫，设置于该可挠绝缘垫上，该导电橡胶垫、所述多个导电弹性体及所述多个导电接触部一体成形。
16.如权利要求15所述的按键垫，其中每一个所述导电键帽包含多个突出部，所述多个突出部朝向该可挠绝缘垫突出。
17.如权利要求12所述的按键垫，其中该可挠绝缘垫与所述多个弹性体一体成形。
18.如权利要求17所述的按键垫，其中每一导电接触部与该对应的导电键帽一体成形。
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