CN104199563A - 电磁键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁键盘，包括外壳；所述外壳内部的底面上分布有与各按键位置相对应的永磁基座；各永磁基座上分别设有一个感应线圈，且各永磁基座上方设有一个按键；所述按键的键颈为一个永磁柱；所述键颈与所述永磁基座同极相斥，且键颈被约束在所述外壳上表面的按键孔内；各所述永磁基座上的感应线圈耦合于信号采集模块。该键盘不易损坏，具有较长的使用寿命。

Description

电磁键盘

 

技术领域

本发明涉及计算机设备领域，特别地，是涉及一种键盘。

 

背景技术

键盘是计算机的基本配件，由于需要长时间地使用，因此其耐用性较为讲究。而目前的计算机键盘，普遍采用的结构包括外壳内最底部的双层印刷电路片、覆盖在印刷电路片上方的硅胶层，以及硅胶层上方的按键；在硅胶层上，对应于每一个按键，形成一个向上的硅胶凸起，按键按下时，硅胶凸起向下形变，使硅胶凸起底部的压敏电阻压迫所述的双层印刷电路片上的电路节点，从而产生对应的电信号。该种结构的明显缺点在于，一、硅胶层上的硅胶凸起在频繁地形变下，容易疲劳折损；二、随着压敏电阻和电路节点的老化，容易造成按键失灵，往往会出现需要非常用力地按压按键才能作出响应的现象。

 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种电磁键盘，该键盘不易损坏，具有较长的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该电磁键盘包括外壳；所述外壳内部的底面上分布有与各按键位置相对应的永磁基座；各永磁基座上分别设有一个感应线圈，且各永磁基座上方设有一个按键；所述按键的键颈为一个永磁柱；所述键颈与所述永磁基座同极相斥，且键颈被约束在所述外壳上表面的按键孔内；各所述永磁基座上的感应线圈耦合于信号采集模块。

作为优选，各所述永磁基座上的感应线圈以有线方式耦合于所述信号采集模块；具体耦合方式如下:将所有永磁基座划分成M行、N列；其中，每一行上的永磁基座上的感应线圈的第一输出端连接到同一导电纬线上，每一列上的永磁基座上的感应线圈的第二输出端连接到同一导电经线上；所述信号采集模块包括M个与M条所述导电纬线对应连接的纬线引脚，以及N个与N条所述导电经线对应连接的经线引脚；所述信号采集模块根据同一瞬间在第i（1≤i≤M）个纬线引脚和第j（1≤j≤N）个经线引脚上获得的电信号，确定出处于第i行和j列上的、被按下的按键。

作为优选，各所述永磁基座上的感应线圈设于永磁基座的外部；且各永磁基座上还分别设有电容；各所述永磁基座上的感应线圈和电容形成一个串联振荡回路，且各所述振荡回路的频率互不相同；所述外壳的内部表面制有金属层，以在外壳内部形成一个屏蔽腔；所述信号采集模块包括一个设于所述外壳内部的多信道无线接收器，其信道数量与所述永磁基座的数量相等，且各信道的频率对应于一个所述振荡回路的频率；所述信号采集模块依据各信道采集的信号，确定该信道所对应的按键。进一步地，所述串联振荡回路中还串接一个电阻，用于快速消耗振荡电流，缩短时间常数，使按键响应限制在一个极短的时间内，提高响应准确性；更近一步，所述电阻由一对反向并联的发光二极管构成，在快速消耗振荡电流的同时，将该电流转化为光能，点亮按键，提高键盘的动感光影效果，并使用户可以清晰确认被按下的按键。

本发明的有益效果在于：该电磁键盘在使用时，当一个按键被按下时，永磁基座上的感应线圈的磁通发生变化，从而产生一个电流信号，该电流信号被信号采集模块采集，从而得到该电流信号所对应的案件；由于该键盘抛弃了双层印刷电路片以及覆盖在印刷电路片上方的硅胶层，因此，不会受到疲劳折损和触点老化的问题影响，具有较长的使用寿命。

附图说明

图1是本电磁键盘的实施例一示意图。

图2是本电磁键盘的实施例二示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例一：

图1所示为本电磁键盘的实施例一，其中，该电磁键盘包括外壳1；所述外壳内部的底面上分布有与各按键2位置相对应的永磁基座3；各永磁基座3内部制有一个绕线柱，其上绕置有感应线圈31，感应线圈外侧则被永磁基座3的外壁包围，从而将感应线圈31屏蔽在永磁基座3内部。

各永磁基座3上方设有一个按键2；所述按键2的键颈为一个永磁柱；所述键颈与所述永磁基座3同极相斥，且键颈被约束在所述外壳1上表面的按键孔内。由此，当案件不受压力时，将在磁斥力作用下悬浮于永磁基座3上方。

本实施例中，各所述永磁基座3上的感应线圈31以有线方式耦合于一个信号采集模块（未图示）；具体耦合方式如下:将所有永磁基座划分成M行、N列（M、N为自然数）；其中，每一行上的永磁基座上的感应线圈31的第一输出端连接到同一导电纬线上，每一列上的永磁基座上的感应线圈31的第二输出端连接到同一导电经线上；所述信号采集模块包括M个与M条所述导电纬线对应连接的纬线引脚，以及N个与N条所述导电经线对应连接的经线引脚；所述信号采集模块根据同一瞬间在第i（1≤i≤M）个纬线引脚和第j（1≤j≤N）个经线引脚上获得的电信号，确定出处于第i行和j列上的、被按下的按键。按此耦合方式，则所述信号采集模块只需使用M+N个引脚即可实现信号采集、识别，否则将采用M×N个引脚，因此节约了大量引脚和导线。

实施例二：

图2为本电磁键盘的实施例二，其与实施例一的不同之处在于：各所述永磁基座3上的感应线圈31设于永磁基座3的外部；且各永磁基座3上还分别设有电容32、电阻33；各所述永磁基座上的感应线圈31、电容32和电阻33形成一个串联的阻尼振荡回路，且各所述阻尼振荡回路的频率互不相同，且所述阻尼振荡回路的衰减时间小于0.1s。 

所述外壳1的内部表面制有金属层11，以在外壳内部形成一个屏蔽腔。需要说明的是，按键2与外壳1的面板上的按键孔之间不可避免地会存在缝隙，然而，该种微小的空隙对所述屏蔽腔的屏蔽作用影响较弱，几乎可以忽略不计。

所述信号采集模块（未图示）包括一个设于所述外壳内部的多信道无线接收器，其信道数量与所述永磁基座3的数量相等，且各信道的频率对应于一个所述阻尼振荡回路的频率；所述信号采集模块依据各信道采集的信号，确定该信道所对应的按键；即哪个信道收到了信号，则确定哪个按键被按下。

由于按键2被按下时，该按键对应永磁基座3内的感应线圈31的磁通量发生变化，从而在所述阻尼振荡回路中生成一个起振电流，该起振电流以振荡回路的固有频率进行振荡，从而在所述外壳1内部产生一个特定频率的无线信号，该无线信号在所述屏蔽腔内反复反射，最终只能传递给所述多信道无线接收器。

由于上述电磁键盘抛弃了双层印刷电路片以及覆盖在印刷电路片上方的硅胶层，因此，不会受到疲劳折损和触点老化的问题影响，具有较长的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电磁键盘，该电磁键盘包括外壳（1）；其特征在于：所述外壳内部的底面上分布有与各按键（2）位置相对应的永磁基座（3）；各永磁基座上分别设有一个感应线圈（31），且各永磁基座（3）上方设有一个按键（2）；所述按键的键颈为一个永磁柱；所述键颈与所述永磁基座（3）同极相斥，且键颈被约束在所述外壳上表面的按键孔内；各所述永磁基座（3）上的感应线圈（31）耦合于信号采集模块。

2.根据权利要求1所述的电磁键盘，其特征在于：各所述永磁基座（3）上的感应线圈（31）以有线方式耦合于所述信号采集模块；具体耦合方式如下:将所有永磁基座划分成M行、N列；其中，每一行上的永磁基座（3）上的感应线圈（31）的第一输出端连接到同一导电纬线上，每一列上的永磁基座（3）上的感应线圈（31）的第二输出端连接到同一导电经线上；所述信号采集模块包括M个与M条所述导电纬线对应连接的纬线引脚，以及N个与N条所述导电经线对应连接的经线引脚；所述信号采集模块根据同一瞬间在第i（1≤i≤M）个纬线引脚和第j（1≤j≤N）个经线引脚上获得的电信号，确定出处于第i行和j列上的、被按下的按键。

3.根据权利要求1所述的电磁键盘，其特征在于：各所述永磁基座（3）上的感应线圈（31）设于永磁基座（3）的外部；且各永磁基座（3）上还分别设有电容（32）；各所述永磁基座上的感应线圈（31）和电容（32）形成一个串联振荡回路，且各所述振荡回路的频率互不相同；所述外壳的内部表面制有金属层（11），以在外壳内部形成一个屏蔽腔；所述信号采集模块包括一个设于所述外壳内部的多信道无线接收器，其信道数量与所述永磁基座的数量相等，且各信道的频率对应于一个所述振荡回路的频率；所述信号采集模块依据各信道采集的信号，确定该信道所对应的按键。

4.根据权利要求3所述的电磁键盘，其特征在于：所述串联振荡回路中还串接一个用于快速消耗振荡电流，缩短时间常数的电阻（33）。

5.根据权利要求4所述的电磁键盘，其特征在于：所述电阻（33）由一对反向并联的发光二极管构成，在快速消耗振荡电流的同时，将该电流转化为光能，点亮按键。