CN104635935A - 键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种键盘，包括薄膜线路、金属底板、多个按键、天线感应元件以及信号处理单元。其中天线感应元件包括设置于金属底板与一按键的键帽之间的第一间隔片、连结于第一间隔片并位于第一间隔片与键帽之间的第二间隔片以及形成于第一间隔片与第二间隔片之间的天线层。信号处理单元电性连接于天线层，用以于天线层感应到被感应物进入感应距离时输出感应信号。本发明的键盘藉由设置天线感应元件达成感应被感应物进入感应距离的目的，且其更为小型化，并能减少信号干扰。

Description

键盘

技术领域

本发明关于一种键盘，尤其关于一种具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘。

背景技术

键盘是常用于输入文字或指令至桌上型电脑、笔记型电脑、手机、平板电脑等信息装置的接口设备。键盘具有多个按键，当使用者触压按键时，将产生相对应的信号予信息装置，使信息装置执行按键功能，例如输入文字等。

一般而言，当使用者离开电脑一段时间后，电脑可能会关闭显示器的背光模块或者进入睡眠或休眠模式，而当使用者欲再次使用电脑时，需触压键盘上的按键才能开启显示器的背光模块或使电脑脱离睡眠或休眠模式，这样的操作方式对使用者而言并不方便。且使用者可能误以为电脑已关机而执行开机动作，使得电脑于未正常关机的情况下重新启动，如此将缩短电脑的使用寿命，甚而遗失重要数据。

再者，具有发光功能的键盘已成为现今键盘市场的主流，一般而言，使用者需手动开启或关闭键盘的发光功能，然而，使用者常常在光线较弱的环境下开启了发光功能，事后却忘了关闭，使得键盘在光线充足或无人使用的情况下，发光元件依然持续提供光线，而造成电能的浪费。

有鉴于此，中国实用新型公开号第CN201440241U号专利揭露了一种具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘1，请参照至图1，图1是现有的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘的剖面示意图。键盘1包括键帽层11、导光板12、金属弹片层13、薄膜线路板14、LED灯15、感应处理装置16、感应天线17以及键盘壳体18。其中感应处理装置16设置于壳体18内一侧，感应天线17电性连接于感应处理装置16。当使用者接近或远离键盘1时，感应天线17使感应处理装置16感知人体的存在与否，而自动驱动LED灯15的开启与关闭。

但于中国实用新型专利第CN201440241U公开号中，感应天线17是设置在薄膜线路板14上或者环绕设置于壳体18内。当感应天线17设置于薄膜线路板14上时，感应天线17需避开薄膜线路板14上的线路，因此感应天线17的设置位置受到较大的限制，且制程亦将较为复杂。而当感应天线17环绕设置于壳体18内时，壳体18必须要加大才能够容置感应天线17，如此一来就不符合发光键盘朝向轻、薄、短小化发展的趋势。且上述两种情况中感应天线17与金属弹片层13的距离都过于接近，容易产生信号干扰问题。

因此需要一种改良的键盘以改善现有的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种小型化且减少信号干扰的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种键盘，其包括薄膜线路、金属底板、多个按键、天线感应元件以及信号处理单元，该薄膜线路用以产生多个按键开关信号；该金属底板设置于该薄膜线路下方；该多个按键设置于该薄膜线路上方，用以被触压而使该薄膜线路产生该多个按键开关信号；该天线感应元件，设置于该金属底板与该多个按键中的一按键之间，包括第一间隔片、第二间隔片以及天线层，其中，该第二间隔片连接于该第一间隔片并位于该第一间隔片与该按键之间，该天线层形成于该第一间隔片与该第二间隔片之间；该信号处理单元电性连接于该天线层，用以于该天线层感应到一被感应物进入一感应距离时输出一感应信号。

较佳地，每一该按键包括一键帽以及一弹性元件。

较佳地，该天线感应元件位于相应于该按键的该键帽下方。

较佳地，该天线感应元件位于空格键（Space Bar）或换档键（Shift）或确认键（Enter）的键帽下方。

较佳地，该天线感应元件包括一孔洞，用以套设于相应于该按键的该弹性元件。

较佳地，每一该按键还包括连结于其键帽与该金属底板的至少一连接元件。

较佳地，该多个按键的该多个弹性元件连结于该多个键帽与该薄膜线路。

较佳地，该薄膜线路具有第一破孔，该天线感应元件设置于该金属底板上且穿过该第一破孔。

较佳地，该天线感应元件设置于该薄膜线路上。

较佳地，该键盘还包括设置于该多个按键与该薄膜线路之间的固定片，且该多个按键的该多个弹性元件连结于该多个键帽与该固定片。

较佳地，该薄膜线路具有第一破孔，该固定片具有第二破孔，该天线感应元件设置于该金属底板上且穿过该第一破孔与该第二破孔。

较佳地，该固定片具有第二破孔，该天线感应元件设置于该薄膜线路上且穿过该第二破孔。

较佳地，该天线感应元件设置于该固定片上。

较佳地，该固定片与该多个按键的该多个弹性元件一体成型。

较佳地，该天线层与该信号处理单元是电容式传感器。

较佳地，该键盘还包括至少一发光元件，于该信号处理单元输出该感应信号时，该至少一发光元件提供光线予该键盘。

较佳地，该键盘还包括发光元件电路板以及至少一发光元件，其中该发光元件电路板设置于该金属底板下方，该至少一发光元件设置于该发光元件电路板上，该天线层与该信号处理单元电性连接于该发光元件电路板。

较佳地，该键盘还包括导光板以及至少一发光元件，其中该导光板设置于该金属底板下方，用以传导该至少一发光元件所发出的光线。

较佳地，该键盘连接于一计算机且该计算机包括一显示器，于该信号处理单元输出该感应信号时该计算机脱离睡眠或休眠模式或开启该显示器的背光功能。

较佳地，该薄膜线路包括上线路层、下线路层以及中介层，该上线路层具有多个上接点；该下线路层具有多个下接点，其中，每一该上接点与其所对应的该下接点共同形成一薄膜开关；该中介层设置于该上线路层与该下线路层之间，用以使每一该上接点与其相对应的该下接点之间具有一间隔距离，且该中介层具有对应于该多个上接点的多个开孔。

本发明的键盘藉由设置天线感应元件达成感应被感应物进入感应距离的目的，更可藉由调整第一间隔片的厚度以及设置破孔而使得天线感应元件的设置位置及范围不受限制，并使得天线层远离金属底板而减少了信号干扰问题，且更能使本发明的键盘符合轻、薄、短小化的发展趋势。

附图说明

图1是现有的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘的剖面示意图。

图2是本发明第一实施例的键盘的外观示意图。

图3是本发明第一实施例的键盘的部分分解图。

图4是本发明第一实施例的键盘的部分剖面图。

图5是本发明第二实施例的键盘的部分剖面图。

图6是本发明第三实施例的键盘的部分剖面图。

图7是本发明第四实施例的键盘的部分剖面图。

图8是本发明第五实施例的键盘的部分剖面图。

具体实施方式

首先，依据本发明第一实施例提供一种具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘2。请参照图2至图4，图2是本发明第一实施例的键盘的外观示意图，图3是本发明第一实施例的键盘的部分分解图，图4是本发明第一实施例的键盘的部分剖面图。请注意，为方便说明，图3中仅显示图2键盘2的单一键帽201（于本例中为空格键键帽）及其下方区域的分解图，图4中则仅显示键盘2的二键帽201及其下方区域的剖面图。

首先说明键盘2的元件。如图3及图4所示，键盘2包括多个按键20、天线感应元件21、薄膜线路22、金属底板23、导光板24、发光元件电路板25、发光元件26以及信号处理单元27。请注意，图3及图4中仅显示部分薄膜线路22、金属底板23、导光板24、发光元件电路板25以及发光元件26。

每一按键20包括键帽201、弹性元件202以及至少一连接元件203。天线感应元件21包括第一间隔片211、第二间隔片212以及天线层213。薄膜线路22包括上线路层221、下线路层222以及中介层223。

薄膜线路22的上线路层221的下表面具有多个上接点2211，而下线路层222的上表面具有多个下接点2221。每一上接点2211与其相对应的下接点2221共同形成一薄膜开关224，且每一个薄膜开关224对应一按键20。

中介层223设置于上线路层221与下线路层222之间，用以阻隔上线路层221与下线路层222，使多个上接点2211与其相对应的多个下接点2221之间具有一间隔距离。且中介层223具有对应于多个上接点2211的多个开孔2231。

接下来说明键盘2的组装顺序。首先，多个按键20设置于薄膜线路22上方。详细的说，多个弹性元件202固设于薄膜线路22上并分别连结于多个键帽201，多个连接元件203则位于多个键帽201与薄膜线路22之间并分别连结于多个键帽201与金属底板23。于本例中连接元件203可以是，例如剪刀式连接元件或U型连接元件，但不以此为限。

当任一键帽201被按压时，连接元件203辅助键帽201向下移动，同时键帽201挤压弹性元件202使其产生形变。于是弹性元件202内部的突部2021向下移动并触压薄膜线路22，使得与被按压的键帽201相对应的薄膜开关224的上接点2211伸入相应的开孔2231并与下接点2221相接触，薄膜线路22即产生相对应的按键开关信号。依据按压不同的按键20所产生的不同的按键开关信号，键盘2将执行相应的功能，例如于电脑系统中输入文字、符号、数字等。

本例的键盘2的特征点在于，天线感应元件21固设于薄膜线路22上并位于一键帽201下方。于本例中天线感应元件21设置于空格键的键帽下方，但不以此为限，天线感应元件21亦可以设置于换档键（Shift）或确认键（Enter）等具有较大尺寸的键帽下方。且键盘2并不限于具有单一天线感应元件21，键盘2可以具有多个分别设置于不同的键帽201下方的天线感应元件21。以下将进一步说明本例的天线感应元件21。

首先，第一间隔片211固设于薄膜线路22上并位于一键帽201下方。接着，天线层213形成于第一间隔片211的上表面（远离薄膜线路22的表面）或第二间隔片212的下表面（接近第一间隔片211的表面）。而后，第二间隔片212固设于第一间隔片211，且第二间隔片212位于第一间隔片211与一键帽201之间。

需要说明的是，第一间隔片211的功用在于使天线层213更接近键帽201，亦即更接近被感应物，因此第一间隔片211的厚度可因应不同的状况进行调整。而第二间隔片212的功用在于避免天线层213受静电影响，因此不需具有太大的厚度。且天线感应元件21的总厚度将以不影响键帽201的移动为原则进行设计，亦即天线感应元件21需与键帽201的内表面维持一定距离，以使键帽201得以正常移动。

再者，天线感应元件21更包括位于其中央处的孔洞214，且孔洞214用以套设于弹性元件202，以使天线层213同时分布于弹性元件202的两侧而扩大感应范围。需要说明的是，天线感应元件21亦可以不具有孔洞214而设置于弹性元件202的其中一侧。

此外，第一间隔片211及第二间隔片212可以是，例如PET薄膜或PC薄膜等，但不以此为限。天线层213可以是，例如以丝网印刷方式形成于第一间隔片211的上表面或第二间隔片212的下表面的银线线路，但亦不以此为限。此外，第一间隔片211可以藉由任何黏着方式固设于薄膜线路22上，第二间隔片212亦可以任何黏着方式固设于第一间隔片211上。

接下来，金属底板23设置于薄膜线路22下方，用于增强键盘2的整体强度。且金属底板23连接于多个按键20的多个连接元件203，使多个连接元件203被固定于多个键帽201与薄膜线路22之间。于本例中金属底板23可以是，例如一铁板，但不以此为限。

而后，导光板24设置于金属底板23下方，导光板24具有低吸收率以及高折射系数，可选自聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）或硅树脂（silicone）等透明导光材料，但并不以此为限。

接着，发光元件电路板25设置于导光板24下方，且发光元件26以及信号处理单元27皆设置于发光元件电路板25上而与发光元件电路板25电性连接。需要说明的是，发光元件电路板25的形状及设置位置、发光元件26的数量及设置位置，以及信号处理单元27的设置位置并无限制，图中所示仅为例示说明之用。于本例中发光元件电路板25可以是，例如印刷电路板（PCB），如软性电路板（FPC），但不以此为限。

此外，天线感应元件21的天线层213可以透过，例如热搭接等方式电性连接于信号处理单元27，但不以此为限。所谓热搭接方式可以是，例如利用异方性导电胶（ACF，Anisotropic Conductive Film）将两者电路结合等，但亦不以此为限。

于本例中信号处理单元27可藉由穿入导光板24、金属底板23以及薄膜线路22中而收容于其中一键帽201，例如空格键等具有较大宽度的键帽201下方。

发光元件26则可穿入导光板24中，以令发光元件26所发出的光线自侧向射入导光板24中。导光板24将传导发光元件26所发出的光线，以使光线均匀扩散至每一按键20下方。需要说明的是，信号处理单元27及发光元件26亦可以不穿入薄膜线路22、金属底板23或导光板24中，而位于薄膜线路22、金属底板23或导光板24的侧边等，但不以此为限。

接下来详细说明本例的键盘2的运作原理。首先，天线层213与信号处理单元27为电容式传感器，于发光元件电路板25通电时，天线层213形成一感应电场（图中未示）。

当被感应物，例如人体，接近感应电场时，感应电场将发生变化（图中未示）。于是电性连接于天线层213的信号处理单元27即依据感应电场的变化而判断被感应物进入一感应距离，进而输出一感应信号。

当信号处理单元27输出感应信号时，键盘2的控制单元（图中未示）可依此感应信号驱动发光元件26发光以开启键盘2的发光功能。此外，键盘2的控制单元更可以依据感应信号传送指令至与键盘2相连的计算机，以使计算机依据指令执行诸如开启显示器的背光模块、使计算机脱离休眠或睡眠模式或者开启特定应用程序等作业。所谓计算机可以是，例如桌上型电脑或者笔记型电脑等，但不以此为限。

而当被感应物远离天线层213所形成的感应电场并脱离感应距离时，信号处理单元27亦将感测到感应电场的变化而通知键盘2的控制单元停止驱动发光元件26以关闭键盘2的发光功能，进而使键盘2实现自动依据被感应物进入感应距离与否而开启或关闭发光功能的目的。

以下说明本发明第二实施例的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘3。请参照图5，图5是本发明第二实施例的键盘的部分剖面图。请注意，为方便说明，图5中仅显示键盘3的二键帽及其下方区域的剖面图。

如图所示，键盘3包括多个按键30、天线感应元件31、薄膜线路32、金属底板33以及信号处理单元34。每一按键30包括键帽301、弹性元件302以及至少一连接元件303。天线感应元件31包括第一间隔片311、第二间隔片312以及天线层313。薄膜线路32包括上线路层321、下线路层322以及中介层323。

与第一实施例不同的是，薄膜线路32具有第一破孔324，天线感应元件31固设于金属底板33并穿过第一破孔324，且天线感应元件31不具有孔洞而设置于弹性元件302的其中一侧。如前所述，第一间隔片311的功用在于使天线层313更接近键帽301，亦即更接近被感应物，因此于本例中当键盘3组装完成时，第一间隔片311将穿过第一破孔324而显露于薄膜线路32之上。

此外，键盘3并不具有导光板、发光元件电路板以及发光元件，且信号处理单元34设置于电路板35上，电路板35可以是，例如笔记型电脑的电路板等，但不以此为限。因此于本例中键盘3的控制单元可以依据信号处理单元34输出的感应信号传送指令至与键盘3相连的计算机，以使计算机依据指令执行诸如开启显示器的背光模块、使计算机脱离休眠或睡眠模式或者开启特定应用程序等作业。

需要说明的是，键盘2的天线感应元件21可被设置于键盘3的薄膜线路32上而取代天线感应元件31，于此情况下薄膜线路32即不需具有第一破孔324。相同地，键盘3的天线感应元件31亦可被设置于键盘2的金属底板23上而取代天线感应元件21，于此情况下薄膜线路22即需具有相应的破孔。

以下说明本发明第三实施例的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘4。请参照图6，图6是本发明第三实施例的键盘的部分剖面图。请注意，为方便说明，图6中仅显示键盘4的二键帽及其下方区域的剖面图。

如图所示，键盘4包括多个按键40、天线感应元件41、固定片42、薄膜线路43、金属底板44、导光板45、发光元件电路板46、发光元件47以及信号处理单元48。

其中每一按键40包括键帽401、弹性元件402以及至少一连接元件403。天线感应元件41包括第一间隔片411、第二间隔片412以及天线层413。薄膜线路43包括上线路层431、下线路层432以及中介层433。

与第一实施例不同的是，键盘4包括设置于多个按键40与薄膜线路43之间的固定片42，且多个弹性元件402固设于固定片42上并分别连结于多个键帽401。再者，天线感应元件41固设于固定片42上并位于一键帽401下方。

于本例中，固定片42可以是，例如PET薄膜或PC薄膜或橡胶薄膜等，但不以此为限。而多个弹性元件402可以透过，例如黏着等方式，固设于固定片42，亦可以与固定片42一体成型。

以下说明本发明第四实施例的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘5。请参照图7，图7是本发明第四实施例的键盘的部分剖面图。请注意，为方便说明，图7中仅显示键盘5的二键帽及其下方区域的剖面图。

如图所示，键盘5包括多个按键50、天线感应元件51、固定片52、薄膜线路53、金属底板54以及信号处理单元55。

其中每一按键50包括键帽501、弹性元件502以及至少一连接元件503。天线感应元件51包括第一间隔片511、第二间隔片512以及天线层513。薄膜线路53包括上线路层531、下线路层532以及中介层533。

与第三实施例不同的是，固定片52具有第二破孔521，天线感应元件51固设于薄膜线路53并穿过第二破孔521，且天线感应元件51不具有孔洞而设置于弹性元件502的其中一侧。如前所述，第一间隔片511的功用在于使天线层513更接近键帽501，亦即更接近被感应物，因此于本例中当键盘5组装完成时，第一间隔片511将穿过第二破孔521而显露于固定片52之上。

此外，键盘5并不具有导光板、发光元件电路板以及发光元件，且信号处理单元55设置于电路板56上，电路板56可以是，例如笔记型电脑的电路板等，但不以此为限。

最后说明本发明第五实施例的具有感应被感应物进入感应距离的功能的键盘6。请参照图8，图8是本发明第五实施例的键盘的部分剖面图。请注意，为方便说明，图8中仅显示键盘6的二键帽及其下方区域的剖面图。

如图所示，键盘6包括多个按键60、天线感应元件61、固定片62、薄膜线路63、金属底板64以及信号处理单元65。

其中每一按键60包括键帽601、弹性元件602以及至少一连接元件603。天线感应元件61包括第一间隔片611、第二间隔片612以及天线层613。薄膜线路63包括上线路层631、下线路层632以及中介层633。

与第四实施例不同的是，薄膜线路63具有第一破孔634，固定片62具有第二破孔621，天线感应元件61固设于金属底板64上并穿过第一破孔634及第二破孔621。如前所述，第一间隔片611的功用在于使天线层613更接近键帽601，亦即更接近被感应物，因此于本例中，当键盘6组装完成时，第一间隔片611将穿过第一破孔634及第二破孔621而显露于固定片62之上。

需要说明的是，键盘4的天线感应元件41可被设置于键盘5的固定片52上而取代天线感应元件51，于此情况下键盘5即不需具有第二破孔521。相同地，键盘5的天线感应元件51或者键盘6的天线感应元件61亦可被设置于键盘4的薄膜线路43或金属底板44上而取代天线感应元件41，于此情况下固定片42及薄膜线路43即需具有相应的破孔。

藉由以上说明可知，本发明的键盘藉由设置天线感应元件达成感应被感应物进入感应距离的目的，更藉由调整第一间隔片的厚度以及设置破孔而使得天线感应元件的设置位置及范围不受限制，并使得天线层远离金属底板而减少了信号干扰问题，且更能使本发明的键盘符合轻、薄、短小化的发展趋势。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想与特点，其目的在使本技术领域普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (20)

1.一种键盘，其特征在于，包括：

薄膜线路，用以产生多个按键开关信号；

金属底板，设置于该薄膜线路下方；

多个按键，设置于该薄膜线路上方，用以被触压而使该薄膜线路产生该多个按键开关信号；

天线感应元件，设置于该金属底板与该多个按键中的一按键之间，包括：

第一间隔片；

第二间隔片，连接于该第一间隔片并位于该第一间隔片与该按键之间；以及

天线层，形成于该第一间隔片与该第二间隔片之间；以及

信号处理单元，电性连接于该天线层，用以于该天线层感应到一被感应物进入一感应距离时输出一感应信号。

2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，每一该按键包括一键帽以及一弹性元件。

3.如权利要求2所述的键盘，其特征在于，该天线感应元件位于相应于该按键的该键帽下方。

4.如权利要求3所述的键盘，其特征在于，该天线感应元件位于空格键或换档键或确认键的键帽下方。

5.如权利要求2所述的键盘，其特征在于，该天线感应元件包括一孔洞，用以套设于相应于该按键的该弹性元件。

6.如权利要求2所述的键盘，其特征在于，每一该按键还包括连结于其键帽与该金属底板的至少一连接元件。

7.如权利要求2所述的键盘，其特征在于，该多个按键的该多个弹性元件连结于该多个键帽与该薄膜线路。

8.如权利要求7所述的键盘，其特征在于，该薄膜线路具有第一破孔，该天线感应元件设置于该金属底板上且穿过该第一破孔。

9.如权利要求7所述的键盘，其特征在于，该天线感应元件设置于该薄膜线路上。

10.如权利要求2所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括设置于该多个按键与该薄膜线路之间的固定片，且该多个按键的该多个弹性元件连结于该多个键帽与该固定片。

11.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该薄膜线路具有第一破孔，该固定片具有第二破孔，该天线感应元件设置于该金属底板上且穿过该第一破孔与该第二破孔。

12.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该固定片具有第二破孔，该天线感应元件设置于该薄膜线路上且穿过该第二破孔。

13.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该天线感应元件设置于该固定片上。

14.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该固定片与该多个按键的该多个弹性元件一体成型。

15.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该天线层与该信号处理单元是电容式传感器。

16.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括至少一发光元件，于该信号处理单元输出该感应信号时，该至少一发光元件提供光线予该键盘。

17.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括发光元件电路板以及至少一发光元件，其中该发光元件电路板设置于该金属底板下方，该至少一发光元件设置于该发光元件电路板上，该天线层与该信号处理单元电性连接于该发光元件电路板。

18.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括导光板以及至少一发光元件，其中该导光板设置于该金属底板下方，用以传导该至少一发光元件所发出的光线。

19.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该键盘连接于一计算机且该计算机包括一显示器，于该信号处理单元输出该感应信号时该计算机脱离睡眠或休眠模式或开启该显示器的背光功能。

20.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该薄膜线路包括：

上线路层，具有多个上接点；

下线路层，具有多个下接点，其中，每一该上接点与其所对应的该下接点共同形成一薄膜开关；以及

中介层，设置于该上线路层与该下线路层之间，用以使每一该上接点与其相对应的该下接点之间具有一间隔距离，且该中介层具有对应于该多个上接点的多个开孔。