CN105097339A - 按键结构及输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种按键结构及输入装置，按键结构包含具有键帽区的键帽层、设置于键帽层下方的电路层、设置于电路层下方且电连接电路层的至少一触觉产生器、具有容置空间供容置至少一触觉产生器的缓冲层、设置于缓冲层下方的感应单元及耦接于感应单元与电路层的控制电路。当外界施加按压力时，按压力透过缓冲层向下传递以触发感应单元，使感应单元输出触发信号，进而控制电路输出驱动信号而使触觉产生器发生震动。本发明藉由层叠结构达到按键薄型化，同时藉由触觉产生器提供按压的触觉回馈作为使用者操作提示。此外，电路层同时作为触觉产生器的基板层及电路径层，且藉由缓冲层作为力传导层及支撑结构层，有助于简化组装程序且增加可制造性。

Description

按键结构及输入装置

技术领域

本发明关于一种按键结构，具体而言，本发明关于一种具有触觉回馈的按键结构及具有此按键结构的输入装置。

背景技术

随着电子装置的薄型化要求日益增高，适用的按键结构高度显著缩小。因此，习知按压行程较大的机械式按键结构已逐渐为小行程按键或触碰式按键所取代。然而，随着行程的缩小或采用触碰式输入，使用者通常难以感受到按压回馈，导致使用者无法确认按压操作是否完成，造成操作上的困扰。

目前已有以震动器产生震动以提供使用者按压回馈的设计，但此设计通常是在既有的按键结构加设震动器，或是震动器与按键结构的整合具有复杂的电路及支撑设计，不利于薄型化。再者，行动装置，例如平板电脑或智慧型手机的屏幕键盘，在手指触碰时虽然会提供震动回馈，提示使用者已完成按压操作。然而，此类提供震动回馈的装置通常是使整个装置一起震动，或是使装置的某个面震动，无法提供独立与局部的回馈，不利于操作确认。

因此，如何在薄型化同时达到有效的触觉回馈为按键结构设计的主要议题之一。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种具有触觉回馈功能的按键结构及具有此按键结构的输入装置，以提供独立及局部的按压回馈，提升使用者的使用经验。

本发明之一目的在于提供一种按键结构及具有此按键结构的输入装置，其具有多层式薄膜结构，有效缩小按键尺寸，增加可应用性。

于一实施例，本发明提供一种按键结构，其包含键帽层、电路层、至少一触觉产生器、缓冲层、感应单元及控制电路。键帽层具有键帽区；电路层设置于键帽层下方，电路层的下表面对应键帽区具有电隔离的至少一第一接点及至少一第二接点；至少一触觉产生器设置于电路层下方且电连接至少一第一接点及至少一第二接点；缓冲层设置于电路层下方，缓冲层具有容置空间，至少一触觉产生器位于容置空间中；感应单元设置于缓冲层下方，当感应单元被触发时可输出触发信号；控制电路耦接于感应单元与电路层，控制电路接收触发信号而可输出驱动信号给至少一触觉产生器；其中当外界施加按压力时，该按压力透过缓冲层向下传递以触发感应单元，使感应单元输出触发信号，进而使至少一触觉产生器接收到驱动信号而震动。

于一实施例，缓冲层包含膜片部及突出部，其中膜片部具有容置区，突出部设置于容置区周围并自膜片部朝电路层突起，以在容置区上方形成容置空间。

于一实施例，容置区为通孔，其中突出部设置于通孔周围，且通孔与容置空间连通。

于一实施例，本发明的按键结构还包含支撑层，其中支撑层设置于电路层及感应单元之间，支撑层具有开口，且突出部穿设于开口，当外界于键帽区施加按压力时，按压力透过突出部而向下传递以触发感应单元。

于一实施例，支撑层开口具有第一外形，缓冲层容置空间具有第二外形，至少一触觉产生器具有第三外形，其中第一外形、第二外形、第三外形同时均为四边形或同时均为圆形。

于一实施例，电路层还具有第一电路径与第二电路径，缓冲层的突出部为U形结构，U形结构定义出U形结构开口，第一电路径与第二电路径经过U形结构开口而分别电性连接第一接点及第二接点。

于一实施例，支撑层的硬度大于缓冲层的硬度，且支撑层的厚度大于触觉产生器的厚度，使电路层与感应单元之间保持适当间距，以提供至少一触觉产生器震动的空间。

于一实施例，上述的适当间距指至少一触觉产生器与感应单元之间保持0.8mm以上距离。

于一实施例，缓冲层更具有延伸部，其中延伸部自突出部朝容置空间内侧延伸，且延伸部的顶面低于突出部的顶面，至少一触觉产生器部分重叠延伸部。

于一实施例，膜片部更具有至少一肋条，其中至少一肋条设置于通孔中，且肋条的顶面低于突出部的顶面，以使容置空间分隔为复数个子空间。

于一实施例，还包含复数个触觉产生器，复数个第一接点及复数个第二接点，复数个第一接点及复数个第二接点以分别对应复数个触觉产生器，且复数个触觉产生器分别对应复数个子空间。

于一实施例，至少一肋条的厚度大于等于至少一触觉产生器的厚度。

于一实施例，缓冲层为硬度70A以下的硅胶材料所制成。

于一实施例，本发明的按键结构更包含黏着层，其中黏着层设置于键帽层下表面且位于键帽区之外，以黏着键帽层及电路层，且使键帽区的键帽层下表面与电路层保持分离。

于另一实施例，本发明提供一种输入装置，其包含键帽层、电路层、复数触觉产生器、缓冲层、感应层及控制电路。键帽层具有复数个键帽区；电路层设置于键帽层下方，电路层之下表面对应各键帽区具有电隔离的至少一第一接点及至少一第二接点；复数触觉产生器对应复数键帽区设置于电路层下方且分别电连接对应的第一接点及第二接点；缓冲层设置于电路层下方，缓冲层对应复数个键帽区具有复数容置空间，以供容置复数触觉产生器；感应层设置于缓冲层下方，感应层包含复数感应单元分别对应复数键帽区，当各感应单元被触发时可输出触发信号；控制电路耦接于复数应单元与电路层，控制电路接收触发信号而可输出驱动信号给对应的触觉产生器；其中当外界施加按压力于复数按键区其中一个时，按压力透过缓冲层向下传递以触发对应的感应单元，使感应单元输出触发信号，进而使对应的触觉产生器接收到驱动信号而震动。

于一实施例，缓冲层包含膜片部及复数个突出部，其中膜片部具有复数个通孔，复数个突出部分别设置于复数个通孔周围并自膜片部朝电路层突起，以形成复数个容置空间。

于一实施例，本发明的输入装置还包含支撑层，其中支撑层设置于电路层及缓冲层之间，支撑层具有复数开口分别对应复数个键帽区，且复数个突出部分别穿设于复数个开口。

于一实施例，复数个键帽区包含倍数键帽区与非倍数键帽区，倍数键帽区的尺寸大于非倍数键帽区的尺寸，复数个容置空间具有第一容置空间，第一容置空间对应倍数键帽区以供容置至少两个触觉产生器，倍数键帽区所对应的膜片部更具有至少一肋条，至少一肋条设置于对应第一容置空间的通孔中，且至少一肋条的顶面低于突出部的顶面，以使对应的第一容置空间分隔为复数子空间，且至少两个触觉产生器分别对应复数子空间。

于一实施例，电路层包含复数条第一线路及复数条第二线路，其中复数条第一线路的数目对应复数个触觉产生器的数目，且复数条第一线路的每一第一线路具有一个第一接点。

于一实施例，复数条第二线路的数目少于复数个触觉产生器的数目，且复数条第二线路的每一第二线路具有一个以上的第二接点，以使第二接点的数目对应复数个触觉产生器的数目。

相较于习知技术，本发明的按键结构及输入装置藉由层叠结构达到薄型化的特性，同时藉由触觉产生器提供按压的触觉回馈作为使用者操作提示。再者，本发明的按键结构及输入装置藉由电路层同时作为触觉产生器(例如压电材料)的基板层及电路径层，且藉由缓冲层作为力传导层及支撑结构层，有助于简化组装程序且增加可制造性。

附图说明

图1A为本发明一实施例的按键结构的爆炸图；

图1B为本发明一实施例的按键结构的电路层、触觉产生器及缓冲层的配置示意图；

图1C为图1A的按键结构的截面示意图；

图1D为图1A的按键结构的作动示意图；

图2A为本发明另一实施例的按键结构的爆炸图；

图2B为本发明另一实施例的按键结构的电路层、触觉产生器、支撑层及缓冲层的配置示意图；

图2C为图2A的按键结构的截面示意图；

图2D为图2A的按键结构的按键结构的作动示意图；

图2E为本发明另一实施例的按键结构的电路层、触觉产生器、支撑层及缓冲层的配置示意图；

图2F为本发明另一实施例的按键结构的电路层、触觉产生器、支撑层及缓冲层的配置示意图；

图3A及图3B分别为本发明一实施例的输入装置的爆炸图及组合图；

图4A为图3A的输入装置的键帽层的示意图；

图4B为图3A的输入装置的电路层的示意图；

图4C为图4B的电路层的第一线路的配置示意图；

图4D为图4B的电路层的第二线路的配置示意图；

图4E为图3A的输入装置的支撑层的示意图；

图4F为图3A的输入装置的缓冲层的示意图；

图5为本发明另一实施例的按键结构的局部截面示意图；

图6为本发明另一实施例的输入装置的键帽层及黏着层的配置示意图。

具体实施方式

本发明提供一种具有触觉回馈功能的按键结构及具有此按键结构的输入装置。具体而言，本发明的输入装置可为任何具有按键结构的输入装置，例如独立的键盘装置、整合于电子产品的输入装置(例如行动装置、平板电脑等配备的按键或键盘等)，但不以此为限。于后以键盘为例，参考图式详细说明本发明实施例的按键结构及输入装置的细节。

如图1A至图1C所示，于一实施例，本发明的按键结构100具有多层式薄膜结构，其包含键帽层110、电路层120、至少一触觉产生器130、缓冲层150、感应单元160及控制电路170(见图1C)。于此实施例，键帽层110具有键帽区112，作为使用者按压按键结构100的介面层。电路层120设置于键帽层110下方，作为传递驱动信号D的电路径层及载置至少一触觉产生器130的基板层，驱动信号D可使至少一触觉产生器130振动。至少一触觉产生器130设置于电路层120下方并电连接电路层120，以作为按压后的触觉回馈层。缓冲层150设置于电路层120下方，作为：(a)传导垂直方向按压力至感应单元160的力传导层及，(b)支撑电路层120的支撑结构层。感应单元160设置于缓冲层150下方，且感应单元160被触发时可输出触发信号T。控制电路170耦接于感应单元160与电路层120，且可依据实际应用需求设置于任何合宜的位置。控制电路170用以接收感应单元160的触发信号T以产生感应信号及驱动触觉产生器130的驱动信号D。

具体而言，缓冲层150具有容置空间150a供容置触觉产生器130。电路层120用以电连接至少一触觉产生器130，并提供驱动至少一触觉产生器130的电路径，使得控制电路170可透过电路层120电连接触觉产生器130。缓冲层150用以传递按压力，当外界施加按压力时，按压力透过缓冲层150向下传递以触发感应单元160。感应单元160为开关式感应单元，当感应单元160被按压触发时，感应单元160可输出触发信号T，进而使控制电路170产生：(1)使用者输入字元或指令的感应信号，及(2)驱动触觉产生器130震动的驱动信号D。电路层120的下表面对应键帽区112具有至少一第一接点122a及至少一第二接点124a，其中第一接点122a与第二接点124a电性隔离。至少一触觉产生器130位于缓冲层150的容置空间150a中，且电连接第一接点部122a及第二接点124a。感应单元160被触发时可输出触发信号T，而控制电路170于接收触发信号T后，会输出驱动信号D给至少一触觉产生器130，以驱动至少一触觉产生器130发生震动(详见图1D的相关说明)。

再者，本发明于此所述的“触觉产生器”泛指可受驱动信号D驱动而提供触觉回馈(例如震动)的元件。触觉产生器可包含，例如但不限于：压电致动器(piezoelectricactuator)、声圈致动器(voicecoilactuator)、震动马达(pagermotor)、电磁震动器(solenoid)或其他类型的触觉产生器。压电致动器具有非常薄且小的优点，因此非常适合用于多层式薄膜结构的按键结构。于后，以压电致动器为例，说明本发明的按键结构各元件的细部结构及相互作用。

如图1A至图1C所示，键帽层110覆盖于电路层120上，且键帽层110具有键帽区112及周边区114，其中周边区114邻接于键帽区112的周围。键帽区112对应触觉产生器130并作为供使用者按压的区域，且周边区114用于连接下方的电路层120。于此实施例，周边区114环绕键帽区112设置，且键帽区112可具有字符或图案112a，以指示按键结构100所输入的对应指令或字符。再者，于键帽区112周围可具有区域界定符111，以定义键帽区112的范围，让使用者轻易辨识键帽区112的位置，提高按压的正确性。换言之，区域界定符111设置于键帽区112及周边区114的交界处，以界定出键帽区112及周边区114。于此实施例，区域界定符111可为突起的框形图案，且于框形图案内定义为键帽区112，于框形图案外定义为周边区114。当使用者进行盲打时，可藉由键帽区112周围突起的区域界定符111辨识键帽区112的位置，有助于提升输入的速度及正确性。再者，区域界定符111及字符或图案112a可藉由印刷、压印、黏贴、雷射等方式形成于键帽层110的上表面，且区域界定符111及字符或图案112a可具有不同形式，不以实施例所示为限。

键帽层110的厚度较佳为0.075～2mm，且较佳为软性材质，以增加使用者按压按键结构100的舒适感。当使用者按压键帽区112时，软性材质可具有相对较低的硬度以提升按压舒适感，且在按压点的径向上具有较小的能量损失。此外，软性材质因为键帽区112的按压挠曲对于接受触觉回馈亦可提供较佳的效应。当键帽区112的按压挠曲越大时，键帽区112对应按压点的厚度越小，使得将能量传递至使用者(例如手指)的路径越短，有利于减少触觉产生器130发生震动时的动能损耗。键帽层110的材料可包含例如聚酯(PU)、热塑聚酯(TPU)、皮革、织物、硅胶等。

此外，于一实施例，键帽层110可仅覆盖于电路层120上作为按键结构100的最上层；此时按键结构100可选择性具有将各元件整合的键盘壳体(keyboardframe)，使得各元件设置于键盘壳体中且裸露出键帽层110供使用者操作。再者，按键结构100可选择性包含基底层(baseplate，未图示)，其中基底层设置于感应单元160下方，以增进按键结构100的整体结构强度。基底层较佳为相对刚性较大的材质(例如金属板材，硬质塑料或聚合物层)，以维持按键结构100的强度而不至于弯折损坏。于另一实施例，键帽层110可作为包覆按键结构100的整体元件的包覆层，但不以此为限。

电路层120较佳为相对较硬的材料所构成的薄片形式，以作为载置触觉产生器130的基板。电路层120的厚度较佳为0.05～0.5mm，且电路层120可由绝缘层及设置于绝缘层的导电路径线路所构成，其中绝缘层可由例如聚对苯二甲酸乙二酯(PolyethyleneTerephthalate,PET)所构成。换言之，电路层120的硬度大于键帽层110的硬度，且电路层120的厚度较佳小于键帽层110的厚度。如图1A及图1B所示，电路层120设置于键帽层110下方，其中电路层120的下表面对应键帽区112具有电隔离的至少一第一接点122a及至少一第二接点124a，以供电连接触觉产生器130。具体而言，电路层120具有第一电路径122及第二电路径124，如此构成能把驱动信号D自控制电路170传递至触觉产生器130的电信号回路，其中第一电路径122及第二电路径124电隔离地设置于电路层120的下表面，且分别包含第一接点122a及第二接点124a。亦即，第一电路径122及第二电路径124设置于电路层120背向于键帽层110的一侧(即下侧)，以使得触觉产生器130及键帽层110分别设置电路层120的两相对侧。

于此实施例，触觉产生器130由压电材料所构成，且较佳为片状形式，其中压电材料可包含例如压电单晶体、压电多晶体(压电陶瓷)、压电聚合物、或压电复合材料，但不以此为限。至少一触觉产生器130设置于电路层120下方，且电连接第一电路径122的第一接点122a及第二电路径124的第二电接点124a，经由电路径122、124传递，使得驱动信号D可自控制电路170传递至触觉产生器130，以驱动至少一触觉产生器130产生应变而提供触觉回馈(例如震动)。在此需注意，至少一触觉产生器130较佳仅藉由第一接点122a及第二电接点124a实体连接于电路层120，至少一触觉产生器130其他部分保持和电路层120分离，以使得至少一触觉产生器130具有较大震动效应。亦即，至少一触觉产生器130可藉由例如银胶、焊锡等电连接材料连接第一接点122a及第二电接点124a，进而达到实体连接电路层120，使得至少一触觉产生器130的其他和电路层120分离的部分具有较大的震动效应。然而，于其他实施例，若触觉产生器130所提供的振动强度已经足够，则除了藉由第一接点122a及第二电接点124a外，触觉产生器130其他区域亦可与电路层120的实体连接黏合，以防止触觉产生器130自电路层120脱离。再者，触觉产生器130相对于电路层120的震动方向可包含例如上/下蝶式震动或水平伸缩式震动，且振动方式可包含例如连续震动或脉冲式震动，但不以此为限。

如图1A至图1C所示，缓冲层150设置于电路层120下方，且缓冲层150具有容置空间150a，其中至少一触觉产生器130位于容置空间150a中。具体而言，缓冲层150包含膜片部152及突出部154，其中膜片部152具有容置区152a，突出部154设置于容置区152a周围并自膜片部152突起，以定义容置空间150a供容置触觉产生器130。于此实施例，膜片部152具有通孔以作为容置区152a。换言之，突出部154设置于通孔152a周围并自膜片部152上表面朝电路层120突起，以于容置区152a(即通孔)上方形成容置空间150a，使得突出部154的顶面高于膜片部152的上表面，且通孔152a与容置空间150a连通。在此需注意，于此实施例，虽以通孔作为膜片部152的容置区152a，但不以此为限。于其他实施例，膜片部152的容置区152a可为膜片部152的部分表面区域或凹陷区域。此外，容置区152a较佳对应于键帽区112，且可依据按键实际需求设计，而不限于图1A所示的矩形。于其他实施例(未图示)，容置区152a可为圆形、椭圆形或任何合宜形状。对应于容置区152a的形状，突出部154可仅环绕容置区152a的部分周边或实质环绕容置区152a的所有周边。举例而言，如图1A及图1B所示，当容置区152a对应键帽区112为矩形时，突出部154可环绕容置区152a的三个侧边设置，仅保留设置第一接点122a及第二接点124a的侧边未设置突出部154。换言之，缓冲层150的突出部154为U形结构，且U形结构定义出U形结构开口，使得第一电路径122与第二电路径124经过U形结构开口而分别电性连接第一接点122a及第二接点124a。于其他实施例，当容置区152a对应键帽区112为圆形时，除对应第一接点122a及第二接点124a的位置外，突出部154可实质环绕容置区152a的所有周边(如图2F所示)。于此实施例，突出部154较佳为连续的突出结构，但不以此为限。于其他实施例，突出部154亦可为不连续的突出结构，即突出部154可由复数个凸柱或凸块沿容置区152a的周围设置所构成。当缓冲层150作为电路层120的支撑结构层时，突出部154的厚度较佳大于触觉产生器130的厚度，且当触觉产生器130于容置空间150a震动时，突出部154的厚度足以提供触觉产生器130适当的震动空间(即触觉产生器130的下方具有足够空间)。

再者，于一实施例，缓冲层150更具有延伸部156，其中延伸部156自突出部154朝容置空间150a内侧延伸，且延伸部156的顶面低于突出部154的顶面。如图1C所示，当触觉产生器130容置于容置空间150a时，触觉产生器130较佳部分重叠延伸部156。换言之，延伸部154的顶面较佳高于膜片部152的上表面且低于触觉产生器130的底面，且延伸部154较佳朝容置空间150a内侧延伸至部分触觉产生器130下方。藉此，缓冲层150向上突起的突出部154于键帽层110下方提供触觉产生器130震动的空间(例如150a)，且延伸部156提供触觉产生器130发生震动时的局部支撑，以免触觉产生器130压抵感应单元160。

缓冲层150较佳由硬度70A以下的缓冲材，更佳由硬度10A～60A的缓冲材，藉由雷射或热压模技术所制成。于一实施例，缓冲层150由例如硅胶材料所制成。亦即，缓冲层150可为软性材料，以免设置于感应单元160上时会因其自身的重量而使感应单元160在键帽层110未被按压的情况下产生误触信号。如上所述，缓冲层150用以传递按压力至其下方的感应单元160，以触发感应单元160输出触发信号T。于此实施例，按压力可透过两种途径向下传递至感应单元160，例如(1)按压力透过电路层120及突出部154传递，(2)按压力透过电路层120、触觉产生器130及延伸部156传递。于一实施例，如图1C所示，突出部154的外侧壁较佳实质对准键帽区112的边界，或略大于键帽区112的边界，藉此当使用者按压于键帽区112的边界时，亦可有效透过突出部154向下传递按压力，但不以此为限。再者，当使用者不慎按压于键帽区112外时(即按压于周边区114)，因周边区114下方实质并无设置突出部154，故按压力无法藉由突出部154向下传递至感应单元160，进而可避免误触发感应单元160。

再者，于一实施例，如图1C所示，按键结构100更包含黏着层180，其中黏着层180设置于键帽层110下表面且位于键帽区112之外，以黏着键帽层110及电路层120。具体而言，黏着层180仅设置于键帽层110对应于周边区114的下表面。换言之，黏着层180并未设置于键帽层110对应于键帽区112的下表面，使得键帽区112及电路层120对应键帽区112的部分不黏着在一起(或有空隙)。藉此，当触觉产生器130受到驱动信号D的驱动而震动时，可以减少触觉产生器130发生震动时的动能损耗。亦即，若电路层120与键帽层110全部都黏起来时，触觉产生器130的“负载”加重，不易产生震动，而使得动能损耗加大。于此实施例，黏着层180的厚度较佳小于0.5mm，但不以此为限。再者，按键结构100的其余元件(例如电路层120、缓冲层150、感应单元160等)之间亦可藉由黏着方式固定，以定位各元件间的相对位置。

如图1D所示，当外界施加按压力F时，按压力F透过缓冲层150向下传递以触发感应单元160，使得感应单元160输出触发信号T到控制电路170。控制电路170接收触发信号T而可输出驱动信号D给至少一触觉产生器130进而驱动至少一触觉产生器130发生震动。亦即，当使用者按压按键结构100时(例如按压于键帽层110的键帽区112时)，藉由缓冲层150的结构特性(例如突出部154、延伸部156)，按压力透过上述的两种路径向下传递以触发感应单元160发出触发信号T，触发信号T一方面作为操作按键结构100以输入相应的字元或指令的感应信号，同时亦作为产生驱动信号D的指示信号，使得控制电路170接收触发信号T而发出驱动信号D。当触觉产生器130经由电路层120的电路径(例如第一电路径122及第二电路径124)接收到来自控制电路170的驱动信号D时，触觉产生器130可于容置空间150a中产生震动，以提供使用者确认按压的震动回馈。

此外，于另一实施例，如图2A至图2D所示，按键结构100’进一步可包含支撑层140，以作为支撑电路层120的支撑结构层。具体而言，支撑层140设置于电路层120及感应单元160之间，以作为按键结构100的主要支撑结构层，使电路层120与感应单元160之间保持适当间距并提供触觉产生器130震动的空间。于一实施例，上述的适当距离指至少一触觉产生器130与感应单元160之间较佳保持0.8mm以上的距离。于此实施例，支撑层140设置于膜片部152上且具有开口140a，使得突出部154穿设于开口140a。亦即，开口140a较佳对应键帽层110的键帽区112且范围涵盖环绕容置区152a的突出部154，而使得支撑层140设置于膜片部152上时，突出部154位于开口140a中(如图2C所示)。于此实施例，支撑层140的硬度较佳大于缓冲层150的硬度，且支撑层140的厚度大于触觉产生器130的厚度，以确保触觉产生器130震动的空间。换言之，当使用者较大力按压键帽层110时，支撑层140可确保触觉产生器130具有足够的震动空间，而不会因为缓冲层150的硬度较低，过度变形而严重压缩容置空间150a，进而使得至少一触觉产生器130直接压抵住感应单元160，使得触觉产生器130无法顺利震动，反而导致至少一触觉产生器130输出的振动回馈减小。相对地，如图1A所示的实施例，当按压力不会使缓冲层150过度变形进而压缩容置空间150a时，可选择不设置支撑层140，以使缓冲层150不仅作为按键结构100的力传导层亦作为支撑结构层。

于一实施例，当缓冲层150的突出部154穿设于支撑层140的开口140a时，支撑层140的顶面较佳实质等于或略高于突出部154的顶面，以供支撑电路层120及键帽层110，但不限于此。具体而言，支撑层140的厚度取决于触觉产生器130的厚度及震动空间的高度。举例而言，当震动空间的高度大于或等于例如0.8mm时，触觉产生器130会具有较佳的震动效果。因此，支撑层140的厚度较佳设计为大于触觉产生器130的厚度且在按压时能于触觉产生器130下方保有高度大于或等于0.8mm的震动空间。于一实施例，支撑层140的开口140a较佳对应键帽区112，亦即开口140a的形状、大小、位置较佳与键帽区112对应，以使得使用者按压于键帽区112时可确保藉由缓冲层150的力传递部分(例如突出部154、延伸部156)传递按压力至感应单元160。再者，感应单元160的感应线路较佳设置于缓冲层150的力传递部分(例如突出部154、延伸部156)的正下方，以使得施加在键帽区112的按压力藉由上述的两种途径传递，能正常触发感应单元160；同时避免施加在非键帽区112的按压力透过支撑层140传递而误触发感应单元160的可能性。

如图2D所示，当外界在键帽区112施加按压力F时，按压力F透过缓冲层150向下传递以触发感应单元160，使得感应单元160输出触发信号T到控制电路170。控制电路170接收触发信号T而可输出驱动信号D给至少一触觉产生器130进而驱动至少一触觉产生器130发生震动。亦即，当使用者按压按键结构100时(例如按压于键帽层110的键帽区112时)，支撑层140在按压力的作用下，使触觉产生器130仍有足够的震动空间，且藉由缓冲层150的结构特性(例如突出部154、延伸部156)，按压力透过上述的两种途径向下传递以触发感应单元160发出触发信号T，触发信号T一方面作为操作按键结构100以输入相应的字元或指令的感应信号，同时亦作为产生驱动信号D的指示信号，使得控制电路170接收触发信号T而发出驱动信号D。当至少一触觉产生器130经由电路层120的电路径(例如第一电路径122及第二电路径124)接收到来自控制电路170的驱动信号D时，触觉产生器130可于容置空间150a中产生震动，以提供使用者确认按压的震动回馈。

再者，于图1A及图2A的实施例中，延伸部156为沿突出部154朝容置空间150a内侧连续延伸的形式。然而，于其他实施例，如图2E所示，延伸部156’可为沿突出部154’朝容置空间150a内侧不连续延伸的形式，以配合实际需求增加按键结构的设计弹性。

此外，支撑层140的开口140a具有第一外形，缓冲层150的容置空间150a具有第二外形，至少一触觉产生器130具有第三外形，其中，第一外形、第二外形、第三外形较佳相互对应，例如可同时均为四边形(如图2A的实施例所示)、同时均为圆形(如图2F的实施例所示)，或为其他合宜形状，不以实施例所示为限。

如图3A及图3B所示，于另一实施例，本发明提供一种包含多个前述实施例的按键结构的输入装置10。在此需注意，于此实施例，输入装置10以键盘装置为例进行说明，但于其他实施例，输入装置可包含一个以上的按键结构且以任何合宜的方式配置，不以实施例所示为限。再者，于此实施例，输入装置10以图2A的按键结构为例说明，但不以此为限。亦即，本发明的输入装置可由具有图1A、图2A及/或图2E的多个按键结构所组成。

具体而言，如图3A所示，输入装置10包含键帽层210、电路层220、复数个触觉产生器230、缓冲层250、感应层260及控制电路270(参见图3B)。此外，输入装置10进一步可选择性包含支撑层240。于此实施例，键帽层210具有复数个键帽区212。电路层220设置于键帽层210下方，且如图4B所示，电路层220的下表面对应复数个键帽区212的每一键帽区具有电隔离的至少一第一接点222a及至少一第二接点224a。缓冲层250设置于电路层220下方，且缓冲层250对应复数个键帽区212具有复数个容置空间250a，复数个容置空间250a以供分别容置复数个触觉产生器230。感应层260设置于缓冲层250下方，且感应层260包含复数个感应单元262分别对应复数个键帽区212。换言之，当多个按键结构整合成输入装置10(例如键盘)时，各按键结构的元件可对应整合成单一部件层。

举例而言，如图3A及图4A所示，复数个键帽区212可藉由周边区214相互连接形成单一键帽层210。具体而言，键帽层210可依据各按键配置的位置于其上表面形成复数个区域界定符211，以界定出对应的复数个键帽区212，而复数个键帽区212之间的空间及周边部分即形成周边区214。类似于上述，复数个键帽区212分别具有对应的字符或图案(未图示)，以指示各按键结构所输入的对应指令或字符。于此实施例，键帽层210可具有与上述键帽层110类似的特性，例如材质、厚度等，于此不再赘述。

如图3A及图4B所示，电路层220设置于键帽层210下方，且电路层220的下表面对应复数个键帽区212的每一键帽区具有电隔离的至少一第一接点222a及至少一第二接点224a，供电连接对应的复数个触觉产生器230的每一触觉产生器。亦即，复数个触觉产生器230的每一触觉产生器对应复数个键帽区212的每一键帽区并设置于电路层220下方且分别电连接对应的第一接点222a及第二接点224a。在此需注意，复数个触觉产生器230具有类似于上述触觉产生器130的特性，且其与电路层220的连接方式亦可参考上述图1A实施例的相关说明，于此不再赘述。具体而言，电路层220包含复数条第一线路222及复数条第二线路224，以分别提供驱动对应复数个触觉产生器230的电路径。于一实施例，如图4C所示，第一线路222的数目对应复数个触觉产生器130的数目，且复数条第一线路222各具有一个第一接点222a，以分别电连接对应的每一触觉产生器130。如图4D所示，第二线路224的数目较佳少于复数个触觉产生器230的数目，且复数条第二线路224各具有一个以上的第二接点224a，以使第二接点224a的数目对应复数个触觉产生器230的数目，以分别电连接对应的复数个触觉产生器130。于此实施例，复数条第一线路222分别作为驱动复数个触觉产生器230的驱动路径，而复数条第二路径224作为复数个驱动触觉产生器230可共用的接地(ground)路径。换言之，复数个触觉产生器230的接地路径(即复数条第二线路224)较佳分组连接在一起，使得每一条第二线路224具有一个或至少两个的第二接点224a，且复数条第二线路224所包含的第二接点224a的总数量与复数个触觉产生器230的数量相同，以达到简化电路径的布局，减少所需的布局面积，进而缩小输入装置的尺寸。

如图3A及图4E所示，支撑层240设置于电路层220及缓冲层250之间，其中支撑层240具有复数个开口240a，复数个开口240a分别对应复数个键帽区212，且复数个开口240a供复数个缓冲层250上的复数个突出部254分别穿设于其中。类似于上述，支撑层240的硬度大于缓冲层250的硬度，且支撑层250的厚度大于触觉产生器230的厚度，以提供触觉产生器230震动的空间。

如图3A及图4F所示，缓冲层250设置于电路层220下方，其中缓冲层250对应复数个键帽区212具有复数个容置空间250a，以供容置复数个触觉产生器230。具体而言，缓冲层250包含膜片部252及复数个突出部254，其中复数个突出部254藉由膜片部252相互连接成单一缓冲层250。亦即，类似于上述，膜片部252具有复数个容置区(例如复数个通孔)，且复数个突出部254分别设置于复数个容置区(例如通孔)周围并自膜片部252朝电路层220突起，以形成复数个容置空间250a。类似地，当支撑层240设置于缓冲层250的膜片部252时，复数个突出部254分别穿设于支撑层240的复数个开口240a。再者，缓冲层250更具有复数个延伸部256，其中复数个延伸部256分别自复数个突出部254朝对应的容置空间250a内侧延伸，且复数个延伸部256的顶面分别低于各对应突出部254的顶面。再者，复数个延伸部256的每一延伸部较佳延伸于对应复数个触觉产生器230的每一触觉产生器的下表面，以使得复数个触觉产生器230部分重叠对应的延伸部256。在此需注意，如图4F所示，复数个突出部254之间藉由膜片部252相互连接，而使得复数个突出部254之间具有空隙而不直接相连。因此，当使用者按压其中一个按键结构时，按压力藉由对应的突出部254向下传递，而不易透过空隙(或下方相连的膜片部252)或支撑层240(若设置时)传递到相邻的突出部254，进而避免误触发相邻的按键结构。

再者，如图3A及图3B所示，复数个感应单元262可整合于感应层260，且可藉由单一控制电路270控制多个按键，以简化制造程序及组装程序，但不以此为限。

类似于图1D或图2D所示的作动说明，当外界施加按压力于复数个键帽区212其中一个时，按压力透过对应的缓冲层250的力传递部分(例如突出部254、延伸部256)经由上述的两种途径向下传递以触发对应的感应单元262，使得感应单元262输出触发信号T到控制电路270。触发信号T一方面作为操作按键结构以输入相应的字元或指令的感应信号，同时亦作为产生驱动信号D的指示信号，使得控制电路270接收触发信号T而可输出驱动信号D给对应的触觉产生器230。当对应的触觉产生器230经由电路层220的电路径(例如对应的第一电路径222及第二电路径224)接收到来自控制电路270的驱动信号D时，触觉产生器230可于容置空间250a中产生震动，以提供使用者确认按压的震动回馈。

在此需注意，当按键结构具有较大尺寸(例如倍数键)时，缓冲层可具有较大的容置空间及额外的结构设计以供容置不同数量的触觉产生器，藉此使得使用者按压在键帽区的任何位置皆可提供相应的触觉回馈。举例而言，当单一按键结构具有复数个触觉产生器230时，电路层220可具有复数个第一接点222a及复数个第二接点224a以分别对应连接复数个触觉产生器230。如图4B所示，对应于空白键位置200’，电路层220可具有四个第一接点222a及四个第二接点224a，以分别电连接四个触觉产生器230。

相应于此，于一实施例，如图4F及图5所示，膜片部250更具有至少一肋条258，其中至少一肋条258设置于作为容置空间250a的通孔中，且肋条258的顶面低于突出部254的顶面，以使容置空间250a分隔为复数子空间250b。具体而言，复数肋条258较佳平行设置且横越容置空间250a的相对侧(即跨接通孔的两相对侧)，以使得容置空间250a的下半部分隔为复数子空间250b，以作为对应触觉产生器230的震动空间。换言之，按键结构具有较大尺寸时，可将容置空间250a藉由肋条258划分为复数个(例如四个)子空间250b，且复数个子空间250b分别供设置对应的触觉产生器230，以使得单一按键可具有复数个触觉产生器230，进而增进按压的触觉回馈效应。于一实施例，肋条258的厚度大于等于触觉产生器230的厚度，以使得使用者按压键帽区212时，尤其是按压于键帽区212远离支撑层240或突出部254的位置(例如中间位置)时，可确保触觉产生器230具有适宜的震动空间。此外，于此实施例，感应单元262的感应线路较佳亦对应肋条258布局，以使得缓冲层250除了上述两种力传导路径外，还具有额外的力传导路径，即(3)透过肋条258传递至感应单元262。在本发明的其它实施例中，输入装置的复数个键帽区包含：倍数键帽区(如:对应于图4B所示空白键位置200’处)与非倍数键帽区(如:对应于图4A所示功能键位置212处)，其中，倍数键帽区的尺寸大于非倍数键帽区的尺寸，缓冲层的复数容置空间具有第一容置空间，第一容置空间对应倍数键帽区以供容置至少两个触觉产生器，倍数键帽区所对应的膜片部更具有至少一肋条，至少一肋条设置于第一容置空间的通孔中，且至少一肋条的顶面低于突出部的顶面，以使第一容置空间分隔为复数个子空间，且至少两个触觉产生器分别对应复数个子空间。

再者，如图6所示，本发明的输入装置更包含黏着层280，其中黏着层280设置于键帽层210下表面且位于复数键帽区212之外，以黏着键帽层210及电路层220。类似于上述，黏着层280仅设置于键帽层210对应于周边区214的下表面。换言之，黏着层280并未设置于键帽层210对应于键帽区212的下表面，使得键帽区212及电路层220对应键帽区212的部分不黏着在一起(或有空隙)。藉此，当触觉产生器230受到驱动信号D的驱动而震动时，可以减少触觉产生器230发生震动时的动能损耗。亦即，若电路层220与键帽层210全部都黏起来时，触觉产生器230的“负载”加重，不易产生震动，而使得动能损耗加大。再者，输入装置10的其余元件(例如电路层220、支撑层240、缓冲层250、感应单元260等)之间亦可藉由黏着方式固定，以定位各元件间的相对位置。

相较于习知技术，本发明的按键结构及输入装置藉由层叠结构达到薄型化的特性，同时藉由触觉产生器提供按压的触觉回馈作为使用者操作提示。再者，本发明的按键结构及输入装置藉由电路层同时作为触觉产生器(例如压电材料)的基板层及电路径层，且藉由缓冲层作为力传导层及支撑结构层，有助于简化组装程序且增加可制造性。

此外，本发明的按键结构及输入装置藉由缓冲层作为力传导层且藉由支撑层作为支撑结构层，不仅可确保触觉产生器具有适宜的震动空间，更可减少误触发感应单元的可能性。本发明的输入装置藉由突出于膜片部的突出部作为力传导部分，进而使得按压力不易传递至相邻按键的突出部，以避免误触发相邻按键。再者，本发明的按键结构及输入装置藉由肋条的设置，使得按压在键帽区的任何位置时，触觉产生器接可具有适宜的震动空间。

本发明已由上述实施例加以描述，然而上述实施例仅为例示目的而非用于限制。熟此技艺者当知在不悖离本发明精神下，于此特别说明的实施例可有例示实施例的其他修改。因此，本发明范畴亦涵盖此类修改且仅由所附申请专利权利要求的范围限制。

Claims (19)

1.一种按键结构，其特征在于，该按键结构包含：

键帽层，其具有键帽区；

电路层，其设置于该键帽层下方，该电路层的下表面对应该键帽区具有电隔离的至少一第一接点及至少一第二接点；

至少一触觉产生器，其设置于该电路层下方且电连接该至少一第一接点及该至少一第二接点；

缓冲层，其设置于该电路层下方，该缓冲层具有容置空间，该至少一触觉产生器位于该容置空间中；

感应单元，其设置于该缓冲层下方，当该感应单元被触发时可输出触发信号；以及

控制电路，其耦接于该感应单元与该电路层，该控制电路接收该触发信号而可输出驱动信号给该至少一触觉产生器；

其中，当外界施加按压力时，该按压力透过该缓冲层向下传递以触发该感应单元，使该感应单元输出该触发信号，进而使该至少一触觉产生器接收到该驱动信号而震动。

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该缓冲层包含膜片部及突出部，该膜片部具有容置区，该突出部设置于该容置区周围并自该膜片部朝该电路层突起，以在该容置区上方形成该容置空间。

3.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，该缓冲层更具有延伸部，其中该延伸部自该突出部朝该容置空间内侧延伸，且该延伸部的顶面低于该突出部的顶面，该至少一触觉产生器部分重叠于该延伸部。

4.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，该容置区为通孔，该突出部设置于该通孔周围，该通孔与该容置空间连通。

5.如权利要求4所述的按键结构，其特征在于，该支撑层的硬度大于该缓冲层的硬度，且该支撑层的厚度大于该至少一触觉产生器的厚度，使该电路层与该感应单元之间保持适当间距，以提供该至少一触觉产生器震动的空间。

6.如权利要求5所述的按键结构，其特征在于，该适当间距指该至少一触觉产生器与该感应单元之间保持0.8mm以上距离。

7.如权利要求4所述的按键结构，其特征在于，该膜片部更具有至少一肋条，该至少一肋条设置于该通孔中，且该至少一肋条的顶面低于该突出部的顶面，以使该容置空间分隔为复数子空间。

8.如权利要求7所述的按键结构，其特征在于，还包含复数个触觉产生器，复数第一接点及复数第二接点，该复数个第一接点及复数个第二接点分别对应该复数个触觉产生器，且该复数个触觉产生器分别对应该复数子空间。

9.如权利要求7所述的按键结构，其特征在于，该至少一肋条的厚度大于等于该至少一触觉产生器的厚度。

10.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，还包含支撑层，其中该支撑层设置于该电路层及该感应单元之间，该支撑层具有开口，且该突出部穿设于该开口，当外界于该键帽区施加该按压力时，该按压力透过该突出部而向下传递以触发该感应单元。

11.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于，该支撑层开口具有第一外形，该缓冲层容置空间具有第二外形，该触觉产生器具有第三外形，该第一外形、该第二外形、该第三外形同时均为四边形或同时均为圆形。

12.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该电路层更具有第一电路径与第二电路径，该缓冲层的该突出部为U形结构，该U形结构定义出U形结构开口，该第一电路径与该第二电路径经过该U形结构开口而分别电性连接该至少一第一接点及该至少一第二接点。

13.如权利要求1或2所述的按键结构，其特征在于，该缓冲层为硬度70A以下的硅胶材料所制成。

14.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，还包含黏着层，其中，该黏着层设置于该键帽层下表面且位于该键帽区之外，以黏着该键帽层及该电路层，且使该键帽区的该键帽层下表面与该电路层保持分离。

15.一种输入装置，其特征在于，该输入装置包含：

键帽层，其具有复数个键帽区；

电路层，其设置于该键帽层下方，该电路层的下表面对应该复数个键帽区的每一键帽区具有电隔离的至少一第一接点及至少一第二接点；

复数个触觉产生器，该复数个触觉产生器分别对应该复数个键帽区，且该复数个触觉产生器设置于该电路层下方且分别电连接对应的该至少一第一接点及该至少一第二接点；

缓冲层，其设置于该电路层下方，该缓冲层对应该复数个键帽区具有复数个容置空间，以供容置该复数个触觉产生器；

感应层，其设置于该缓冲层下方，该感应层包含复数个感应单元分别对应该复数键帽区，当各该感应单元被触发时可输出触发信号；以及

控制电路，其耦接于该复数个感应单元与该电路层，该控制电路接收该触发信号而可输出驱动信号给对应的该触觉产生器；

其中，当外界施加一按压力于该复数个按键区其中一个时，该按压力透过该缓冲层向下传递以触发对应的该感应单元，使该感应单元输出该触发信号，进而使对应的该触觉产生器接收到该驱动信号而震动。

16.如权利要求15所述的输入装置，其特征在于，该缓冲层包含膜片部及复数个突出部，该膜片部具有复数个容置区，该复数个突出部分别设置于该复数个容置区周围并自该膜片部朝该电路层突起，以形成该复数个容置空间。

17.如权利要求15所述的输入装置，其特征在于，该复数个键帽区包含倍数键帽区与非倍数键帽区，该倍数键帽区的尺寸大于该非倍数键帽区的尺寸，该复数容置空间具有第一容置空间，该第一容置空间对应该倍数键帽区以供容置至少两个触觉产生器，该倍数键帽区所对应的该膜片部更具有至少一肋条，该至少一肋条设置于对应的该第一容置空间的通孔中，且该至少一肋条的顶面低于该突出部的顶面，以使该第一容置空间分隔为复数个子空间，且该至少两个触觉产生器分别对应该复数个子空间。

18.如权利要求15所述的输入装置，其特征在于，该电路层包含复数条第一线路及复数条第二线路，该复数条第一线路的数目对应该复数个触觉产生器的数目且该复数条第一线路的每一第一线路具有一个第一接点。

19.如权利要求18所述的输入装置，其特征在于，该复数条第二线路的数目少于该复数个触觉产生器的数目，且该复数条第二线路的每一第二线路具有一个以上的第二接点，以使该第二接点的数目对应该复数个触觉产生器的数目。